东昌府区第三中学2023-2024学年高一下学期期中考试生物学反馈练习（2）
一、不定项选择题
1. 樱桃中含有丰富的矿质元素，具有补血、抗氧化等多种保健功能。某兴趣小组用带盖的瓶子制作樱桃酒和樱桃醋，下列叙述错误的是（ ）
A. 榨取樱桃汁装入发酵瓶后需要用湿热灭菌法进行灭菌
B. 利用樱桃酒酿制樱桃醋的过程中需要略微降低温度
C 樱桃醋制作过程中每隔一段时间需要将瓶盖拧松一次
D. 向发酵液中倒入一些糙米陈醋可以缩短果醋制作时间
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。
果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。
当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、榨取樱桃汁装入发酵瓶后不需要灭菌，否则将会杀死野生型酵母菌，A错误；
B、酿制果醋所需的菌种是醋酸菌，温度是30-35℃，需要持续通入空气；果酒制备的菌种是酵母菌，条件是18-25℃，密封，所以利用樱桃酒制作樱桃果醋，需要适当升高温度，并且及时通气，B错误；
C、酿制果醋所需的菌种是醋酸菌，需要持续通入空气，所以制作过程不需要每隔一段时间将瓶盖拧松一次，C错误；
D、向发酵液中倒入一些糙米陈醋，增加了醋酸菌的数量，可以缩短果醋制作时间，D正确。
故选ABC。
2. 我国科学家经多年反复试验，获得了体细胞克隆猴。培育过程中，为提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了重构胚，克隆猴的培育流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 从胎猴中取出的体细胞，需在添加天然血清的合成培养基中培养
B. 卵母细胞的“去核”实际是指去除卵母细胞的纺锤体-染色体复合物
C. TSA处理重构胚可降低组蛋白的乙酰化水平，从而提高胚胎的发育率和妊娠率
D. 与鼠相比，培育克隆猴对人类疾病致病机制的研究、新药研发等具有更重要的意义
【答案】ABD
【解析】
【分析】动物细胞的培养条件：
（1）营养物质：糖类、氨基酸、无机盐、维生素等构成的合成培养基，通常需要加入血清等天然成分；
（2）稳定的内环境：
a.适宜的温度、PH和渗透压；
b.适宜的气体环境；
c.无菌、无毒的环境。
【详解】A、因为动物细胞培养需要在由糖类、氨基酸、无机盐、维生素等构成的合成培养基的基础上，加入血清等天然成分，所以从胎猴中取出的体细胞，需在添加天然血清的合成培养基中培养，A正确；
B、将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期后，进行去核操作，去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体-染色体结构，B正确；
C、TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂，用TSA处理重构胚可提高组蛋白乙酰化水平，调节重构胚相关基因的表达，从而提高胚胎的发育率和妊娠率，C错误；
D、猴属于灵长类动物，与人更接近，因此与鼠相比，培育克隆猴对人类疾病致病机制的研究、新药研发等具有更重要的意义，D正确。
故选ABD。
3. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。在工业化生产中，可通过裂解紫草愈伤组织细胞获得大量的紫草宁。下列叙述正确的是（ ）
A. 紫草宁具有抗菌作用，因此生产时不需要进行无菌操作
B. 诱导紫草愈伤组织形成期间需要避光
C. 可用射线诱变紫草愈伤组织后从突变体中筛选高产细胞株
D. 可将紫草愈伤组织细胞置于低渗溶液中涨破以提取紫草宁
【答案】BC
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织、器官或细胞，经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织)，愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。
【详解】A、紫草素虽具有抗菌作用，但其产生的过程涉及植物组织培养技术，植物组织培养的过程中仍需进行无菌操作，A错误；
B、诱导紫草愈伤组织形成期间要避光，B正确；
C、愈伤组织分裂旺盛，易产生突变，因而可用射线诱变紫草愈伤组织后从突变体中筛选高产细胞株，C正确；
D、可将紫草愈伤组织细胞含有细胞壁，置于低渗溶液中不会涨破，D错误。
故选BC。
4. 如图表示对某蛋白质溶液进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的结果（相似于纸层析法分离色素），下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 蛋白质上某些基团解离后可使蛋白质带电，电场中带电的蛋白质分子（或多肽）会向着与其所带电荷相反的电极移动
B. 电泳结果表明溶液中蛋白质可能有两种，但也可能只有一种
C. 蛋白质在SDS-聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度基本取决于其分子量大小
D. 蛋白质在SDS-聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度完全取决于其所带净电荷多少
【答案】D
【解析】
【分析】某蛋白质溶液进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的结果有两条带，说明溶液中可能有两种蛋白质，但也可能只有一种（蛋白质水解成两条肽链）。
【详解】A、蛋白质的氨基与羧基可发生解离，使其带正电或负电，带电的蛋白质分子（或多肽）会向着与其所带电荷相反的电极移动，A正确；
B、SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳会使蛋白质水解成肽链，故结果所示可能只有一种蛋白质（有两种肽链），也可能是两种蛋白质，B正确；
C、蛋白质在SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速度由其分子大小决定，C正确；
D、SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳所加的SDS可完全掩盖蛋白质本身所带电荷，故其移动速度与本身所带电荷无关，D错误。
故选D。
5. 重叠延伸PCR技术是设计含突变点的互补核苷酸片段作为引物，在PCR过程中，互补的核苷酸片段形成重叠，重叠的部分互为模板，通过多次PCR扩增，从而获得突变基因的方法。科研人员将枯草芽孢杆菌的甘油激酶的第270位氨基酸M突变为1，构建出了对甘油高效利用的枯草芽孢杆菌。下列说法正确的是（ ）
A. 通过PCR1获得产物AB需要进行2轮PCR扩增
B. 无法通过AB下链和CD上链获得突变产物AD
C. 在同一反应体系中加入四种引物可以同时获得大量产物AB和CD
D. 通过重叠延伸PCR技术对甘油激酶的改造属于蛋白质工程
【答案】BD
【解析】
【分析】1、PCR原理：高温条件下打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
【详解】A、通过PCR1获得产物AB需要进行3轮PCR扩增，A错误；
B、AB下链的延伸方向向左，CD上链的延伸方向向右，所以无法通过AB下链和CD上链获得突变产物AD，B正确；
C、需要分别在不同的反应体系中通过PCR获得AB和CD，C错误；
D、通过重叠延伸PCR技术对甘油激酶改造，创造了自然界不存在的蛋白质，则属于蛋白质工程，D正确。
故选BD。
二、非选择题
6. 滚管培养法是培养厌氧微生物的常用方法，其过程为：将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中，然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基在试管内壁凝固成薄层，培养一段时间后即可获得单菌落。研究人员利用上述方法从深海沉积物样品中分离获得了一株异养厌氧菌（zth2），所用培养基的部分成分如下：NH4Cl、NaHCO3、醋酸钠、硫酸镁、KH2PO4、半胱氨酸（抗氧化剂）、刃天青（氧气指示剂，无氧条件呈无色，有氧条件呈红色）、过滤海水。
（1）除上述物质外，分离获得zth2单菌落所用的培养基，还应该含有的成分是____。
（2）配制好的培养基通常采用____法进行灭菌，灭菌后的培养基是否适合于分离厌氧微生物的判断依据是____。
（3）研究人员用1mL无菌注射器各吸取1×106倍稀释的样品稀释液0.1mL分别注入三个试管中，用滚管培养法对zth2菌株进行培养，培养所得的菌落数分别为144、157、164，则1mL样品溶液中zth2菌的数目为____。上述统计的菌落数比实际活菌数偏____，原因是____。
【答案】（1）碳源和琼脂
（2） ①. 高压蒸汽灭菌（湿热灭菌法） ②. 培养基颜色为无色时适合，红色时不适合
（3） ①. 1.55×109 ②. 低 ③. 当两个或多个细胞连在一起时，观察到的只是一个菌落
【解析】
【分析】各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求，例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【小问1详解】
因为zth2为异养微生物，培养基为固体培养基，故除上述物质外，分离获得zth2单菌落所用的培养基，还应该含有的成分是碳源和琼脂。
【小问2详解】
配制好的培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。因为zth2为厌氧菌，培养基中加入了刃天青（氧气指示剂，无氧条件呈无色，有氧条件呈红色），故灭菌后的培养基若为无色则符合条件，红色则不符合条件。
【小问3详解】
研究人员用1mL无菌注射器各吸取1×106倍稀释的样品稀释液0.1mL分别注入三个试管中，用滚管培养法对zth2菌株进行培养，培养所得的菌落数分别为144、157、164，则1mL样品溶液中zth2菌的数目为（144+157+164）÷3÷0.1×1×106=1.55×109个。由于当两个或多个细胞连在一起时，观察到的只是一个菌落，故上述统计的菌落数比实际活菌数偏低。
7. 狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此目前一般通过植物细胞工程手段进行培养，具体过程如下图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程。
（1）过程①选择幼嫩的叶用于接种的原因是____________。接种一段时间后，发现部分外植体被污染，不能正常生长，被污染的原因可能是________________________。
（2）启动②③的关键激素是______；⑤需要用______处理，原生质体的培养液需要维持一定浓度，原因是________________________。
（3）乙、丙、丁三种植株中核遗传物质与甲相同的是______。通过⑥生产黄酮类化合物时发现，正常愈伤组织中几乎没有黄酮类化合物，加入茉莉酸甲酯和水杨酸会明显促进愈伤组织中黄酮类化合物的积累，且细胞中与黄酮类化合物合成相关酶的含量显著升高，从基因控制生物性状的角度推测，茉莉酸甲酯和水杨酸的作用途径是________________________。
【答案】（1） ①. 分裂能力强，分化程度低（全能性高） ②. 培养基、接种工具灭菌不彻底；外植体消毒不彻底；接种操作过程不符合无菌操作要求等
（2） ①. 生长素和细胞分裂素 ②. 纤维素酶、果胶酶 ③. 保持原生质体渗透压，维持细胞形态稳定
（3） ①. 乙、丁 ②. 茉莉酸甲酯和水杨酸诱导了细胞内与黄酮类化合物合成相关酶基因的表达，酶含量升高，催化生成更多的黄酮类化合物
【解析】
【分析】据图分析，①表示将植株甲幼嫩的叶接种到培养基中，使其生长；②表示经过脱分化过程培养出愈伤组织；③表示再分化形成芽、根；④表示对植物的愈伤组织进行诱变处理，促使其发生突变；⑤表示植物体细胞杂交获得原生质体；⑥表示植物体细胞培养。
【小问1详解】
幼嫩的叶有丝分裂旺盛，细胞分裂能力强，分化程度低，有利于植物组织培养，因此①选择幼嫩的叶用于接种。接种一段时间后，发现部分外植体被污染，不能正常生长，被污染的原因可能是培养基、接种工具灭菌不彻底；外植体消毒不彻底；接种操作过程不符合无菌操作要求等。
【小问2详解】
在组织培养中，生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化，细胞分裂素的主要作用是促进组织细胞的分裂或从愈伤组织和器官上分化出不定芽，所以启动②脱分化和③再分化的关键激素是生长素和细胞分裂素；⑤在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体；此外为保持原生质体渗透压，维持细胞形态稳定，原生质体的培养液需要维持一定浓度。
【小问3详解】
乙、丙、丁三种植株中核遗传物质与甲相同的是乙、丁，由题意可知，加入茉莉酸甲酯和水杨酸后，愈伤组织细胞中与黄酮类化合物合成相关酶的含量显著升高，明显促进愈伤组织中黄酮类化合物的积累，说明茉莉酸甲酯和水杨酸诱导了细胞内与黄酮类化合物合成相关酶基因的表达，酶含量升高，催化生成更多的黄酮类化合物。
8. 癌症已经成为严重危害人类健康的顽疾。研究人员从寄主为夹竹桃的红花桑寄生叶中提取了一种物质—Xwp（不溶于水，需用正丁醇溶解），并对其抗肿瘤的效果进行了研究。
（1）在获取肿瘤组织后常用________酶处理成单个细胞。与培养普通动物细胞相比，肿瘤细胞在体外培养时除无限增殖外，还表现出的特点有________（答两点）。
（2）试验人员通过体外细胞培养的方法来研究Xwp的抗肿瘤的作用。首先在各组相同的培养瓶中装入等量的肿瘤细胞悬浮液，实验组分别加入等量的不同浓度的Xwp溶液，对照组的处理方式为________；然后放在适宜环境下培养，一段时间后观察肿瘤细胞的生长速度和并计算细胞凋亡率。
（3）进一步的体内试验表明，Xwp在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，研究人员制备抗体—药物偶联物对患癌小鼠进行治疗，主要过程如下：
①用癌胚抗原免疫小鼠获取B淋巴细胞，然后诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，经特定的选择培养基筛选获得________，再进行________，经多次筛选就可获得足够数量的分泌所需抗体的细胞，进而通过细胞培养获得大量单克隆抗体。
②将获取的识别癌胚抗原的单克隆抗体与Xwp进行连接制成抗体—药物偶联物，然后输入小鼠体内进行治疗。该治疗方法的优点是________。
【答案】（1） ①. 胰蛋白（或胶原蛋白） ②. 贴壁能力下降，无接触抑制现象
（2）加入等量正丁醇
（3） ①. 杂交瘤细胞 ②. 克隆化培养和抗体检测 ③. 实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，减轻了Xwp对健康细胞的伤害
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
2、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
小问1详解】
动物细胞培养过程中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞；肿瘤细胞的特点可以无限增殖，细胞膜上糖蛋白减少所以没有接触抑制现象，贴壁能力下降。
【小问2详解】
实验的自变量为是否含有Xwp，对照组和实验组除了自变量外完全一致，都需要添加溶解Xwp的等量的正丁醇。
【小问3详解】
①制备单克隆抗体过程中，经选择培养得到的杂交瘤细胞需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
②抗体—药物偶联物的治疗优点：实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，减轻了Xwp对健康细胞的伤害。
9. 水蛭素为水蛭蛋白的重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。研究人员运用蛋白质工程对水蛭素基因进行改造，获得了抗凝血能力较高的水蛭素。
（1）蛋白质工程是指以________及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。蛋白质工程的基本思路如下图所示，在生产过程中，物质b可能不同，却合成了相同的物质a，原因是________。
（2）在未知水蛭素三维结构和功能关系的情况下，可以通过易错PCR技术引入随机突变，再进行定向筛选，易错PCR与普通PCR相似，每次循环也包括了________三步，但可通过改变PCR反应条件来提高碱基错配的几率。在PCR反应体系中，Mg2+可以提高已发生错配区域的稳定性，Mn2+可以降低DNA聚合酶对底物的专一性，据此分析，与普通PCR相比，易错PCR的反应体系中应________。通过多轮的易错PCR及筛选，可以获取所需的水蛭素基因。
（3）研究人员对比改造前后的两种水蛭素，发现改造后的水蛭素的第35位氨基酸发生了替换，其抗凝血能力升高，推测原因是________。
【答案】（1） ①. 蛋白质分子的结构规律 ②. 密码子具有简并性
（2） ①. 变性、复性、延伸 ②. 提高Mg2+和Mn2+浓度
（3）组成水蛭素的氨基酸种类改变导致其空间结构发生改变
【解析】
【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，利用的原理是DNA复制，需要条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶），过程包括：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【小问1详解】
蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），据此推测，图中的物质a是多肽链，物质b是mRNA，由于密码子的简并性，即一种氨基酸可能由一个或多个密码子决定，故在生产过程中，mRNA可能不同，却合成了相同的多肽链。
【小问2详解】
PCR每次循环包括：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。易错PCR与普通PCR相似，每次循环也包括了变性、复性、延伸三步。DNA聚合酶负责将碱基与模板链正确地互补配对，Mn2+可以降低DNA聚合酶对底物的专一性，也就是说Mn2+能提高碱基与模板链的错配，增加其突变率；非互补的碱基对由于氢键不易形成，稳定性差，Mg2+可以提高已发生错配区域的稳定性，因此与普通PCR相比，易错PCR的反应体系中应适当提高Mg2+浓度，提高Mn2+浓度。
【小问3详解】
改造后的水蛭素的第35位氨基酸发生了替换，即组成水蛭素的氨基酸种类发生了改变，进而导致水蛭素的空间结构发生改变，功能也就发生改变。
10. 小鼠肿瘤转移抑制基因（kissl基因）仅在特定组织中表达，在雌性激素诱导下，细胞内信号传导系统可以与kissl基因启动子P的特定区域结合，激活kissl基因的转录。
（1）利用PCR技术扩增kissl基因时，设计引物的作用是______。PCR是在PCR扩增仪中自动完成的，完成以后常采用_______来鉴定PCR的产物。
（2）据图分析，在构建kissl基因表达载体时，应使用限制酶______对图1所示质粒和图2所示含kissl基因的DNA片段分别进行切割，此过程选用这两种限制酶的原因是______。
（3）研究人员扩增了不同长度的启动子片段P1~P5，分别构建这些片段与绿色荧光蛋白基因融合的载体，转入体外培养_______（填“含kissl基因且能表达”或“含kissl基因不能表达”或“不含kissl基因”）的小鼠细胞中，以确定不同片段的转录活性。对导入不同启动子的细胞进行绿色荧光强度检测，结果如图所示请推测哪种启动子片段的转录活性最高，并阐释你的理由_______。根据启动子P的激活机制，推测启动子P应用于基因工程的优势是_______。
【答案】（1） ①. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ②. 琼脂糖凝胶电泳
（2） ①. HindⅢ和KpnI ②. 目的基因和启动子含HindⅢ和KpnI的识别序列；HindⅢ和KpnI酶切后构建的表达载体中目的基因与启动子的转录方向一致
（3） ①. 含kiss1基因且能表达 ②. P3的转录活性最高，因为导入P3的细胞中绿色荧光强度最强 ③. 以P作为目的基因的启动子，可通过外源雌激素调控启动子的激活，进而调控目的基因的表达
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
PCR技术中的引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。
【小问2详解】
质粒上启动子和终止子之间有四个酶切位点，目的基因和启动子上含HindⅢ和KpnI的识别序列，且HindⅢ和KpnI酶切后构建的表达载体中目的基因与启动子的转录方向一致，因此选择限制酶HindⅢ和KpnI对质粒和含kissl基因的DNA片段分别进行切割。
【小问3详解】
肿瘤转移抑制基因（kissl基因）仅在特定组织中表达，在雌性激素诱导下，细胞内信号传导系统可以与kissl基因启动子P的特定区域结合，激活kissl基因的转录，实验探究不同片段的转录活性，应选择有kissl基因且能表达的小鼠细胞作为转化的受体细胞，以探究细胞内信号传导系统与哪一片段结合后转录活性最高。由图可知，在不同长度的启动子片段P1~P5，P3的细胞中绿色荧光强度最强，故P3启动子片段的转录活性最高。由题意“细胞内信号传导系统可以与kissl基因启动子P的特定区域结合，激活kissl基因的转录”可知，启动子P应用于基因工程时，以P作为目的基因的启动子，可通过外源雌激素调控启动子的激活，进而调控目的基因的表达。东昌府区第三中学2023-2024学年高一下学期期中考试生物学反馈练习（2）
一、不定项选择题
1. 樱桃中含有丰富矿质元素，具有补血、抗氧化等多种保健功能。某兴趣小组用带盖的瓶子制作樱桃酒和樱桃醋，下列叙述错误的是（ ）
A. 榨取樱桃汁装入发酵瓶后需要用湿热灭菌法进行灭菌
B. 利用樱桃酒酿制樱桃醋的过程中需要略微降低温度
C. 樱桃醋制作过程中每隔一段时间需要将瓶盖拧松一次
D. 向发酵液中倒入一些糙米陈醋可以缩短果醋制作时间
2. 我国科学家经多年反复试验，获得了体细胞克隆猴。培育过程中，为提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了重构胚，克隆猴的培育流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 从胎猴中取出的体细胞，需在添加天然血清的合成培养基中培养
B. 卵母细胞的“去核”实际是指去除卵母细胞的纺锤体-染色体复合物
C. TSA处理重构胚可降低组蛋白的乙酰化水平，从而提高胚胎的发育率和妊娠率
D. 与鼠相比，培育克隆猴对人类疾病致病机制的研究、新药研发等具有更重要的意义
3. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。在工业化生产中，可通过裂解紫草愈伤组织细胞获得大量的紫草宁。下列叙述正确的是（ ）
A. 紫草宁具有抗菌作用，因此生产时不需要进行无菌操作
B. 诱导紫草愈伤组织形成期间需要避光
C 可用射线诱变紫草愈伤组织后从突变体中筛选高产细胞株
D. 可将紫草愈伤组织细胞置于低渗溶液中涨破以提取紫草宁
4. 如图表示对某蛋白质溶液进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的结果（相似于纸层析法分离色素），下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 蛋白质上某些基团解离后可使蛋白质带电，电场中带电的蛋白质分子（或多肽）会向着与其所带电荷相反的电极移动
B. 电泳结果表明溶液中蛋白质可能有两种，但也可能只有一种
C. 蛋白质在SDS-聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度基本取决于其分子量大小
D. 蛋白质在SDS-聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度完全取决于其所带净电荷多少
5. 重叠延伸PCR技术是设计含突变点的互补核苷酸片段作为引物，在PCR过程中，互补的核苷酸片段形成重叠，重叠的部分互为模板，通过多次PCR扩增，从而获得突变基因的方法。科研人员将枯草芽孢杆菌的甘油激酶的第270位氨基酸M突变为1，构建出了对甘油高效利用的枯草芽孢杆菌。下列说法正确的是（ ）
A. 通过PCR1获得产物AB需要进行2轮PCR扩增
B. 无法通过AB下链和CD上链获得突变产物AD
C. 在同一反应体系中加入四种引物可以同时获得大量产物AB和CD
D. 通过重叠延伸PCR技术对甘油激酶的改造属于蛋白质工程
二、非选择题
6. 滚管培养法是培养厌氧微生物的常用方法，其过程为：将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中，然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基在试管内壁凝固成薄层，培养一段时间后即可获得单菌落。研究人员利用上述方法从深海沉积物样品中分离获得了一株异养厌氧菌（zth2），所用培养基的部分成分如下：NH4Cl、NaHCO3、醋酸钠、硫酸镁、KH2PO4、半胱氨酸（抗氧化剂）、刃天青（氧气指示剂，无氧条件呈无色，有氧条件呈红色）、过滤海水。
（1）除上述物质外，分离获得zth2单菌落所用的培养基，还应该含有的成分是____。
（2）配制好的培养基通常采用____法进行灭菌，灭菌后的培养基是否适合于分离厌氧微生物的判断依据是____。
（3）研究人员用1mL无菌注射器各吸取1×106倍稀释的样品稀释液0.1mL分别注入三个试管中，用滚管培养法对zth2菌株进行培养，培养所得的菌落数分别为144、157、164，则1mL样品溶液中zth2菌的数目为____。上述统计的菌落数比实际活菌数偏____，原因是____。
7. 狼爪瓦松是一种具有观赏价值野生花卉，其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此目前一般通过植物细胞工程手段进行培养，具体过程如下图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程。
（1）过程①选择幼嫩的叶用于接种的原因是____________。接种一段时间后，发现部分外植体被污染，不能正常生长，被污染的原因可能是________________________。
（2）启动②③的关键激素是______；⑤需要用______处理，原生质体的培养液需要维持一定浓度，原因是________________________。
（3）乙、丙、丁三种植株中核遗传物质与甲相同是______。通过⑥生产黄酮类化合物时发现，正常愈伤组织中几乎没有黄酮类化合物，加入茉莉酸甲酯和水杨酸会明显促进愈伤组织中黄酮类化合物的积累，且细胞中与黄酮类化合物合成相关酶的含量显著升高，从基因控制生物性状的角度推测，茉莉酸甲酯和水杨酸的作用途径是________________________。
8. 癌症已经成为严重危害人类健康的顽疾。研究人员从寄主为夹竹桃的红花桑寄生叶中提取了一种物质—Xwp（不溶于水，需用正丁醇溶解），并对其抗肿瘤的效果进行了研究。
（1）在获取肿瘤组织后常用________酶处理成单个细胞。与培养普通动物细胞相比，肿瘤细胞在体外培养时除无限增殖外，还表现出的特点有________（答两点）。
（2）试验人员通过体外细胞培养的方法来研究Xwp的抗肿瘤的作用。首先在各组相同的培养瓶中装入等量的肿瘤细胞悬浮液，实验组分别加入等量的不同浓度的Xwp溶液，对照组的处理方式为________；然后放在适宜环境下培养，一段时间后观察肿瘤细胞的生长速度和并计算细胞凋亡率。
（3）进一步的体内试验表明，Xwp在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，研究人员制备抗体—药物偶联物对患癌小鼠进行治疗，主要过程如下：
①用癌胚抗原免疫小鼠获取B淋巴细胞，然后诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，经特定的选择培养基筛选获得________，再进行________，经多次筛选就可获得足够数量的分泌所需抗体的细胞，进而通过细胞培养获得大量单克隆抗体。
②将获取的识别癌胚抗原的单克隆抗体与Xwp进行连接制成抗体—药物偶联物，然后输入小鼠体内进行治疗。该治疗方法的优点是________。
9. 水蛭素为水蛭蛋白的重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。研究人员运用蛋白质工程对水蛭素基因进行改造，获得了抗凝血能力较高的水蛭素。
（1）蛋白质工程是指以________及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。蛋白质工程的基本思路如下图所示，在生产过程中，物质b可能不同，却合成了相同的物质a，原因是________。
（2）在未知水蛭素三维结构和功能关系的情况下，可以通过易错PCR技术引入随机突变，再进行定向筛选，易错PCR与普通PCR相似，每次循环也包括了________三步，但可通过改变PCR反应条件来提高碱基错配的几率。在PCR反应体系中，Mg2+可以提高已发生错配区域的稳定性，Mn2+可以降低DNA聚合酶对底物的专一性，据此分析，与普通PCR相比，易错PCR的反应体系中应________。通过多轮的易错PCR及筛选，可以获取所需的水蛭素基因。
（3）研究人员对比改造前后两种水蛭素，发现改造后的水蛭素的第35位氨基酸发生了替换，其抗凝血能力升高，推测原因是________。
10. 小鼠肿瘤转移抑制基因（kissl基因）仅在特定组织中表达，在雌性激素诱导下，细胞内信号传导系统可以与kissl基因启动子P的特定区域结合，激活kissl基因的转录。
（1）利用PCR技术扩增kissl基因时，设计引物的作用是______。PCR是在PCR扩增仪中自动完成的，完成以后常采用_______来鉴定PCR的产物。
（2）据图分析，在构建kissl基因表达载体时，应使用限制酶______对图1所示质粒和图2所示含kissl基因的DNA片段分别进行切割，此过程选用这两种限制酶的原因是______。
（3）研究人员扩增了不同长度的启动子片段P1~P5，分别构建这些片段与绿色荧光蛋白基因融合的载体，转入体外培养_______（填“含kissl基因且能表达”或“含kissl基因不能表达”或“不含kissl基因”）的小鼠细胞中，以确定不同片段的转录活性。对导入不同启动子的细胞进行绿色荧光强度检测，结果如图所示请推测哪种启动子片段的转录活性最高，并阐释你的理由_______。根据启动子P的激活机制，推测启动子P应用于基因工程的优势是_______。
