模块综合测评卷(一)--人教版（2019）生物选择性必修3（含解析）
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| 名称 | 模块综合测评卷(一)--人教版（2019）生物选择性必修3（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 663.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-19 11:38:48 | ||
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文档简介
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2025人教版生物选择性必修3
模块综合测评卷(一)
一、单项选择题(共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.乳酸菌是一类利用碳水化合物产生大量乳酸的细菌的统称,是人体肠道中必不可少且具有重要生理功能的菌群,常用于酸奶、泡菜的制作。下列有关酸奶发酵的叙述,正确的是( )
A.在牛奶中加入抗生素进行发酵可减少发酵过程中杂菌的滋生
B.取环境中的天然乳酸菌菌种接种不利于产品质量的提高
C.发酵过程可先通入无菌空气让乳酸菌大量繁殖再进行无氧发酵
D.制作好的酸奶在表面形成一层由乳酸菌聚集形成的“奶盖儿”
2.(2024吉林白山二模)从自然界筛选嗜盐菌(好氧型)的一般步骤:采集菌样→富集培养→纯种分离→计数及性能测定。图1表示上述步骤中的一个环节,图2表示该筛选过程中一个培养基上菌落的分布情况,其中白色部分为透明圈,黑点代表大小不同的菌落。下列相关叙述正确的是( )
图1
图2
A.富集培养必须在固体培养基中进行
B.图1所示的接种方法也适合对细菌进行计数
C.图2中耐盐性能最强的嗜盐菌是乙
D.图1和图2所示的培养基分别为选择培养基和鉴别培养基
3.下面为某文献中分离异养硝化菌的步骤:
①取河底泥沉积物接种于无菌水中,摇床培养3 h,取出静置;
②将菌悬液接种至150 mL灭菌后的异养硝化菌富集培养液中,相同条件下培养48 h;
③取富集菌液进行梯度稀释并采用稀释涂布平板法接种至异养硝化菌分离固体培养基中培养48 h后,根据菌落形态,挑选典型菌落在平板上进行划线分离,纯化所筛菌株。
下列相关叙述错误的是( )
A.②与③中培养基的营养成分基本相同,但用途不同
B.异养硝化菌需在富含有机物、氧气充足的条件下生存
C.③中的两种接种方法均既可分离微生物,又可计数
D.可通过观察菌落形态等特征初步判断微生物的类型
4.为筛选苯胺(C6H7N)高效降解菌,科研人员先通过增大苯胺浓度驯化培养苯胺降解菌,再从浓度为1 000 mg/L的培养液中取1 mL加入9 mL无菌水中进行等浓度梯度稀释(10-1、10-2、10-3、10-4、10-5和10-6),然后从每种浓度中取0.1 mL稀释液涂布在三个平板(含500 mg/L苯胺的培养基)上,最后统计稀释液10-5平板上的平均菌落数为62个。下列说法错误的是( )
A.选择培养基应以苯胺作为唯一的碳源和氮源
B.驯化培养的目的是筛选降解效率更高的菌株
C.不选择10-3稀释度的平板进行菌落计数是由于该稀释度下平板上的菌落数大于300
D.1 000 mg/L浓度驯化培养液中,1 mL苯胺降解菌的数量为6.2×106
5.下列关于植物细胞工程中生物材料选择及理由的叙述,错误的是( )
A.选择胰蛋白酶处理植物细胞后,再诱导原生质体融合
B.选择离体的植物组织材料培养新个体,与基因的选择性表达有关
C.选择固体培养基进行植物组织培养,有利于组织和生物体的形成
D.选择植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,因为茎尖组织病毒极少
6.细胞质雄性不育基因导致某些番茄(2N=24)品种不能产生可育花粉,这种特性是细胞核基因组和线粒体之间不相容的结果。细胞核中有多种控制优良性状的核基因,通过植物体细胞杂交技术能培育番茄新品种,育种过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.该技术能将不同种、属植物甚至科间植物的原生质体通过人工诱导融合
B.图中①②过程利用的生物学原理有相关酶的专一性和细胞膜的流动性
C.与普通番茄相比,品种丙为多倍体,具有茎秆粗壮,叶、花、果实、种子较大等优点
D.杂种细胞在植物组织培养过程中需要添加一定量的生长素和细胞分裂素来调节发育
7.在人工培育奶牛的过程中,主要用到了胚胎工程等生物技术。下列说法正确的是( )
A.体外受精时,最好从雄性供体牛的体内采集含Y染色体的精子
B.精子入卵后,卵细胞膜外的透明带迅速发生反应,阻止后来的精子进入
C.可取囊胚或原肠胚阶段的胚胎进行胚胎分割,得到若干份遗传物质相同的子代胚胎
D.可取样滋养层细胞进行性别鉴定和DNA分析,取样滋养层细胞基本不会影响胚胎发育
8.(2024黑吉辽卷)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.传代培养时,培养皿需密封防止污染
B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C.直接用离心法收集细胞进行传代培养
D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
9.(2024河南名校联盟期中联考)下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述,不正确的是( )
A.卵细胞膜反应是防止多精入卵的一道屏障
B.卵子受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核
C.胚胎工程中胚胎的来源只有体内受精、体外受精、胚胎分割、核移植
D.移植的胚胎在受体子宫中存活的原因是不发生免疫排斥反应
10.下图为不同限制性内切核酸酶识别的序列及切割位置(箭头所指),下列叙述正确的是( )
A.若DNA上的碱基随机排列,NotⅠ限制酶切割位点出现频率较其他三种限制酶高
B.能被BamHⅠ识别的序列也一定能被BglⅡ识别
C.图示4种限制酶有的可能识别和切割RNA分子内的核苷酸序列
D.1个DNA分子用EcoRⅠ切成两个片段时会发生8个氢键的断裂
11.人们对转基因生物安全性的关注,随着转基因成果的不断涌现而与日俱增。下列叙述不正确的是( )
A.农作物转入了外源基因后,其营养成分可能发生改变
B.应该严格地选择转基因植物的目的基因,以避免产生对人类有害的物质
C.为了保证转基因产品的安全性,我国制定了符合本国利益的法规和政策
D.转基因生物不会对生物多样性构成威胁,也不会影响生态系统的稳态
12.下图为质粒pUC18,为生产出满足需求的质粒载体,利用定点诱变技术,通过设计具有诱变位点的引物P1和引物P2进行PCR,来实现目标载体的单碱基突变,目的是使质粒pUC18不能被限制酶Eam1105Ⅰ识别,但依然具有氨苄青霉素抗性。下列相关叙述错误的是( )
A.诱变位点位于限制酶Eam1105Ⅰ识别序列中
B.PCR反应体系由P1、P2两种引物、脱氧核苷酸、Taq DNA聚合酶及含Mg2+的缓冲液组成
C.诱变成功的质粒依然具有氨苄青霉素抗性,利用了密码子的简并
D.诱变成功的质粒pUC18经过EcoRⅠ、Eam1105Ⅰ双酶切后进行电泳,只能产生1条条带
13.(2024福建厦门一中期中)“脑彩虹”是一项新的大脑成像技术,通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元,科学家可以了解大脑的活动。研究者设计如图所示的DNA片段,转入小鼠体内,获得每个细胞仅含一个图示片段的转基因小鼠。Cre酶是该技术的关键酶,能随机识别两个相同的loxP序列,并将两段序列之间的DNA敲除。下列有关说法正确的是( )
注:仅表达与启动子相邻的荧光蛋白基因。
A.启动子M应当是一种只有脑组织中启动基因表达的启动子
B.在没有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时,发出荧光的颜色可能有3种
C.在有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时会发出红色或蓝色的荧光
D.向小鼠细胞中转入图示基因时,应用PEG对受精卵进行预处理
14.(2024辽宁营口期末)为提高大豆对磷元素的吸收能力,研究人员利用农杆菌转化法将水稻的耐低磷基因OsPTF转移到大豆植株中,下图为重组Ti质粒上T-DNA的序列结构示意图。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.以水稻RNA为模板通过逆转录及PCR扩增可获得大量OsPTF基因
B.RNA聚合酶与启动子1识别并结合后,启动抗除草剂基因的转录
C.可通过含除草剂的选择培养基筛选含有目的基因的大豆愈伤组织
D.用EcoRⅠ、BamHⅠ同时切割重组Ti质粒后,经电泳分离至少得到2条条带
15.生物技术与工程实践中常利用特殊的化学试剂或一定的物理刺激进行“激活”操作。下列叙述错误的是( )
A.将果酒用于果醋发酵时,提高温度是“激活”醋酸菌的重要条件之一
B.制备单克隆抗体时,应先利用抗原“激活”小鼠产生相应的B淋巴细胞
C.克隆高产奶牛时,获得的重构胚需要在胚胎移植后用Ca2+载体等试剂“激活”
D.在PCR反应过程中,耐高温的DNA聚合酶需要Mg2+“激活”
二、选择题(共5小题,每小题3分,共15分,每小题有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
16.为解决全球塑料污染问题,某研究团队从食塑料蜡虫肠道中分离细菌,用于降解聚乙烯(PE)。将分离的两种细菌(YT1和YP1)在PE薄膜培养液中培养,培养液中细胞数量变化以及PE失重率变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.可用稀释涂布平板法分离肠道细菌
B.PE薄膜培养液中含有葡萄糖等碳源
C.两种细菌种群数量变化呈“S”形增长
D.YT1细菌分解PE的能力强于YP1细菌
17.(2024辽宁朝阳月考)下列关于传统发酵技术应用的叙述,错误的是( )
A.利用乳酸菌制作酸奶的过程中,先通气培养,后密封发酵
B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C.果醋制作过程中,发酵液的pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反
D.为提高发酵产品的品质,可以加入人工培养的单一菌种
18.某大肠杆菌的质粒上含有氨苄青霉素抗性基因(AmpR)和LacZ基因(编码的酶能使含X-gal的平板上的菌落变蓝),科研人员欲利用该质粒构建L-天冬酰胺酶高表达载体,并利用含氨苄青霉素和X-gal的平板对受体菌进行筛选,该受体菌在普通平板上形成的菌落为白色,目的基因结构和质粒结构如图,图中的多种限制酶识别序列各不相同。选用的限制酶和菌落应为( )
图1
图2
A.EcoRⅠ和BamHⅠ B.EcoRⅠ和KpnⅠ
C.白色菌落 D.蓝色菌落
19.良种试管牛的繁殖过程是用激素促进甲牛多排卵,然后把卵子在体外与人工采集的乙牛的精子进行授精,在特定培养基中培育成胚胎,再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内,孕育成试管牛。下列相关叙述正确的是( )
A.精、卵结合前都需要进行培养
B.“促进甲牛多排卵”的激素是孕激素
C.甲牛、乙牛对试管牛核遗传物质的贡献相同
D.该技术可应用于加快优良种畜的繁殖
20.(2024山东大联考3月联考)微藻能合成许多独特的对人体有益的生物活性物质,在生产上有着广泛的应用。科研人员将自养的绿色巴夫藻和既可自养又能异养的四鞭藻进行融合,经过筛选获得融合藻M,在自养条件下检测它们的生长速率和生物活性物质DHA的产率,结果如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.融合藻M的生长速率及DHA的产率都高于未融合的藻
B.四鞭藻含有DHA基因
C.将两种藻类进行融合时,培养液中最多有3种细胞类型的藻类
D.融合藻M可能既能进行自养,又能进行异养
三、非选择题(共5小题,共55分)
21.(10分)(2024河北承德月考)以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程如图所示。请结合过程和相关知识回答下列问题。
(1)制作蓝莓酒的微生物来自 ,因此过程①中不要过度冲洗。
(2)利用该生物生产蓝莓酒的原理是 (用反应简式表达),酒精发酵旺盛时的环境条件是无氧,且温度为 ℃。
(3)过程③和过程④所用微生物的主要区别是 ,工业生产中为大量获得这两种菌种,常采用 (填“固体”“半固体”或“液体”)培养基进行培养。
(4)过程④是在 时,醋酸菌将蓝莓汁中的糖分解成醋酸;过程⑤,当 时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转变为醋酸,此时酒精为醋酸菌提供了 。
(5)鉴定蓝莓酒的方法是在酸性条件下用 检测样液;鉴定蓝莓醋的常用方法是检测发酵液前后的 变化。
22.(14分)盐碱地中含有丰富的耐盐碱自生固氮菌。固氮菌能固定氮气,提高土壤的氮含量,为植物生长提供充足的氮元素。研究人员采用改良的无氮培养基,分别从氯碱土、盐碱土和草滩土中分离筛选出具有一定耐盐碱能力的自生固氮细菌,并研究了酸碱度对其生长情况的影响。回答下列问题。
(1)自生固氮菌是 (填“原核生物”或“真核生物”)。取土样分离自生固氮菌时不宜取土太深,原因是 。
(2)分离自生固氮菌所用的培养基配方为甘露醇(C6H14O6)10 g、KH2PO4 0.2 g、MgSO4·7H2O 0.2 g、NaCl 0.2 g、CaSO4·2H2O 0.1 g、CaCO3 5 g、蒸馏水1 000 mL、琼脂15 g。该培养基中的碳源为 ,从功能上看其属于 培养基,KH2PO4的作用是 (答出两点)。
(3)步骤③所用的接种方法是 。对稀释相同倍数的同一土壤悬浮液,需要涂布3个平板,再进行培养和计数,其目的是 。若在接种后的平板上统计的菌落平均数为183个,则每克土壤中含有的固氮菌为 个。
(4)对不同土壤样品重复分离过程,得到HY-4、MZ-1、JB-2三个纯化的自生固氮菌品种,利用这三个品种研究pH对其生长情况的影响,得到如下表所示结果(OD值表示吸光度,OD值越大表明菌株的固氮能力越强)。
样品 pH=6.5 pH=7.5 pH=8.5 pH=9.5 pH=10.5 pH=11.5
HY-4 0.242 0.419 0.687 0.570 0.463 0.304
MZ-1 0.272 0.424 0.719 0.585 0.470 0.347
JB-2 0.283 0.432 0.739 0.597 0.495 0.433
①本实验中共设置了 个实验组。
②JB-2的OD值比HY-4、MZ-1的OD值都大,说明 。
23.(11分)(2024福建三明月考)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将紫外线(UV)照射处理的花椰菜根原生质体和黑芥叶肉原生质体融合,获得了抗黑腐病的杂合新植株。对双亲和部分杂合新植株的染色体进行计数,结果如下表所示。请回答下列问题。
植株 花椰菜 黑芥 杂合新植株A 杂合新植株B 杂合新植株C
染色体数/条 18 16 34 30 58
(1)原生质体融合的理论依据是 。诱导原生质体融合的化学法包括 (填写两个)。
(2)将花椰菜和黑芥体细胞在一定条件下融合成杂种细胞,继而经 和 过程培养成新植物体。这项技术称为 ,该技术的优势在于 。
(3)已知用一定剂量的UV处理黑芥原生质体可破坏其染色体。根据表中数据,已获得的杂合新植株B染色体数目少于34(双亲染色体数之和)、杂合新植株C染色体数目大于34,出现这种现象的原因可能是 。若要分析杂合新植株的染色体变异类型,应剪取杂合新植株与 植株的根尖,制成装片,在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。
(4)简要写出从杂合新植株中筛选出具有高抗性的杂合新植株的思路: 。
24.(8分)(2024陕西咸阳月考)Graves病(GD)一般指毒性弥漫性甲状腺肿。研究发现,GD患者甲状腺细胞表面表达大量细胞间黏附分子1(ICAM-1),导致甲状腺肿大。科研人员通过制备单克隆抗体对治疗该病进行了尝试。请回答下列有关问题。
(1)用ICAM-1作为抗原间隔多次免疫小鼠,目的是 。
(2)在无菌、无毒等适宜环境下培养小鼠细胞时,需要将其放置于气体成分为 的CO2培养箱中;培养过程还需要定期更换培养液,目的是 。
(3)在杂交瘤细胞筛选过程中,常使用特定的选择培养基,在培养基上不能生长的细胞是 ;用ICAM-1进行抗体阳性检测的目的是 。
(4)促甲状腺激素受体抗体是引起GD的重要原因,测定血清中促甲状腺激素受体抗体(TRAb)含量在该病的诊断、治疗、愈后判断等方面有重要作用。若要进一步比较实验获得的抗ICAM-1单克隆抗体和131I对GD模型小鼠的治疗作用,应该如何设计实验 请写出实验的主要思路: (实验过程中用药方式为腹腔注射)。
25.(12分)人血清白蛋白(HSA)是血浆蛋白的主要成分,具有维持血浆渗透压和进行物质运输的功能。科学家利用转基因技术获得转入HSA基因的大肠杆菌,通过发酵工程,实现HSA的大量生产,图1表示HSA基因,图2表示所用质粒的结构,回答下列问题。
图1
图2
(1)已知DNA复制时,子链的延伸方向是从5'→3'。若要扩增出HSA基因并用于表达载体的构建,应选择的引物是 ,其作用是 。
(2)由图2可知,在构建基因表达载体时,最好选用的限制酶是 。可在图1中所选两种引物前的序列中添加相应酶切位点后进行PCR,至少复制 次即可得到含所需酶切位点的HSA基因。
(3)将重组质粒导入大肠杆菌前,需用Ca2+处理大肠杆菌,使其处于一种 的生理状态,便于重组质粒的导入。
(4)将重组质粒导入大肠杆菌,在添加了氨苄青霉素的培养基中培养得到了4个大肠杆菌菌落,进行进一步检测,检测结果如表所示,1号、2号、3号菌落均需要舍弃,理由分别是 。
菌落 1 2 3 4
DNA—DNA分子杂交 - + + +
RNA—DNA分子杂交 - + - +
抗原—抗体杂交 - - - +
注:“+”表示阳性,“-”表示阴性。
(5)若利用转基因动物通过分泌的乳汁来生产HSA,可将药用蛋白基因与 等调控元件重组在一起,通过 的方法,导入哺乳动物的 中,然后使其生长发育成转基因动物。
模块综合测评卷(一)
1.B 抗生素会抑制乳酸菌的生长和繁殖,导致酸奶发酵失败,A项错误;环境中的天然乳酸菌菌种可能存在其他杂菌,不利于产品质量的提高,B项正确;乳酸菌是厌氧细菌,发酵过程中不需要通入空气,C项错误;乳酸菌是厌氧细菌,不会在酸奶表面聚集,因此“奶盖儿”不是乳酸菌聚集形成的,D项错误。
2.C 富集培养是指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件,使其在群落中的数量大大增加,从而分离出所需微生物的培养方法,一般在液体培养基中进行,A项错误;图1所示的接种方法是平板划线法,该方法不适合对细菌进行计数,B项错误;图2中乙的透明圈最大,说明该嗜盐菌的耐盐性能最强,C项正确;图1和图2所示的培养基都是选择培养基,D项错误。
3.C ②与③中培养基都为异养硝化菌富集培养液(培养基),营养成分基本相同,液体培养基可扩大培养微生物的数量,固体培养基可分离、纯化微生物,A项正确;异养硝化菌需要摇床培养,故为需氧型,B项正确;③中的稀释涂布平板法、平板划线法都可以分离微生物,但只有前者可以进行计数,C项错误;不同微生物的菌落在形态等方面有差异,故可通过观察菌落形态等特征初步判断微生物的类型,D项正确。
4.D 苯胺为有机物,含有碳和氮两种元素,选择培养基中应以苯胺作为唯一的碳源和氮源来筛选苯胺降解菌,A项正确;驯化培养的过程中苯胺的浓度逐渐增大,其目的是筛选降解效率更高的菌株,B项正确;结果显示在10-5稀释度所得的三个平板上的平均菌落数为62,此数值在30和300之间,符合计数要求,则10-3稀释度下平板上的菌落数大于300,C项正确;1 000 mg/L浓度驯化培养液中,1 mL苯胺降解菌的数量可利用公式C÷V×M计算,为62÷0.1×105=6.2×107,D项错误。
5.A 植物体细胞杂交中用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体,再诱导原生质体融合,A项错误;将离体植物组织进行培养,脱分化形成愈伤组织,再通过再分化诱导出芽和根,并由此可再生出新的植株,离体的植物组织的脱分化和再分化与基因的选择性表达有关,B项正确;固体培养基内的养分分布比较均匀,且能够支撑外植体,因此,选择固体培养基进行植物组织培养,有利于组织和生物体的形成,C项正确;植物茎尖的细胞分裂较快,病毒极少,甚至无毒,故选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,D项正确。
6.C 该技术为植物体细胞杂交技术,植物体细胞杂交技术能将不同种、属植物甚至科间植物的原生质体通过人工诱导融合,A项正确;图中①使用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解,利用的生物学原理为酶具有专一性,②过程为原生质体融合过程,利用的生物学原理为细胞膜的流动性,B项正确;与普通番茄相比,品种丙为异源多倍体,由于细胞质雄性不育基因导致某些番茄品种不能产生可育花粉,因此,品种丙无种子,C项错误;杂种细胞在植物组织培养过程中需要添加一定量的生长素和细胞分裂素来诱导愈伤组织、芽和根的生长等,D项正确。
7.D 在人工培育奶牛的过程中,体外受精时,最好从雄性供体牛的体内采集含X染色体的精子,若采集含Y染色体的精子,会发育成公牛,无法产奶,A项错误;精子入卵后,卵细胞膜会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,B项错误;进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,C项错误;滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘,不会影响胚胎恢复和进一步发育,故可取滋养层细胞进行DNA分析和性别鉴定,D项正确。
8.B 动物细胞培养需要的条件有无菌、无毒的环境、营养物质、适宜的温度和pH、95%空气和5% CO2的混合气体环境,因此不能将培养皿密封,A项错误。①的细胞相对于②细胞传代培养时间短,核型更为稳定,因此选取①的细胞进行传代培养比②更合理,B项正确。在进行传代培养时,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,再用离心法收集,C项错误。细胞增长进入平台期,可能是发生了接触抑制,D项错误。
9.C 透明带反应是受精卵为防止多个精子进入而形成的第一道屏障,卵细胞膜反应是受精卵为防止多个精子进入而形成的第二道屏障,A项正确;卵子受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核,B项正确;胚胎工程中胚胎的来源有体内受精、体外受精、转基因、核移植、胚胎分割等,C项错误;移植的胚胎在受体子宫中不会发生免疫排斥反应,D项正确。
10.D 由题图可知,NotⅠ的识别序列具有8个碱基对,而其他三种限制酶的识别序列均为6个碱基对,故若DNA上的碱基随机排列,NotⅠ限制酶切割位点出现频率较其他三种限制酶低,A项错误;由题图可知,BamHⅠ限制酶和BglⅡ限制酶的识别序列不同,因此能被BamHⅠ识别的序列不能被BglⅡ识别,B项错误;限制酶只能识别和切割DNA分子内的核苷酸序列,C项错误;1个DNA分子被EcoRⅠ切成两个片段时,4个A/T碱基对间的氢键断裂,每个A/T碱基对间有2个氢键,故一共会发生8个氢键的断裂,D项正确。
11.D 转基因生物可能会对生物多样性构成威胁,进而影响生态系统的稳态,D项错误。
12.B 利用定点诱变使质粒pUC18不能被限制酶Eam1105Ⅰ识别,因此诱变位点位于限制酶Eam1105Ⅰ识别序列中,A项正确;PCR反应体系除由P1、P2两种引物、脱氧核苷酸、Taq DNA聚合酶及含Mg2+的缓冲液之外,还需要有模板DNA,B项错误;由于密码子的简并,该基因虽然发生了基因突变,但其控制的性状不变,诱变成功的质粒依然具有氨苄青霉素抗性,C项正确;诱变成功的质粒pUC18只有限制酶EcoRⅠ识别序列,没有限制酶Eam1105Ⅰ的识别序列,因此经过EcoRⅠ、Eam1105Ⅰ双酶切后进行电泳,只能产生1条条带,D项正确。
13.A 根据题干信息可知,荧光蛋白指示的应是脑神经元活动,但脑活动不能被离体观察,为了防止其他体细胞的荧光信号对实验结果造成干扰,M应当是一种只在脑组织中启动基因表达的启动子,A项正确;据图分析可知,只有与启动子M相邻的荧光蛋白基因会表达,在没有Cre酶存在的条件下,小鼠脑神经元活动时只会发出红色荧光,B项错误;Cre酶可以随机识别两个相同的loxP序列,并将两段序列之间的DNA敲除,当酶识别的是loxP1序列时,小鼠脑神经元活动时发出黄色荧光,当识别的是loxP2序列时,小鼠脑神经元活动时发出蓝色荧光,C项错误;聚乙二醇(PEG)多用于诱导细胞融合,动物细胞转基因时常用显微注射技术,显微注射技术不需要用到PEG,D项错误。
14.B 以水稻RNA为模板通过逆转录可以合成cDNA,然后再以cDNA为模板利用PCR扩增可获得大量OsPTF基因,A项正确;据图分析可知,抗除草剂基因位于启动子2的后面,因此RNA聚合酶与启动子2识别并结合后,启动抗除草剂基因的转录,B项错误;由于图中T-DNA的序列中含有目的基因和抗除草剂基因,故可通过含除草剂的选择培养基筛选含有目的基因的大豆愈伤组织,C项正确;用EcoRⅠ、BamHⅠ同时切割重组Ti质粒后,会得到三种片段:含有耐低磷基因OsPTF的片段、含有除草剂基因的片段和只含启动子1的片段,因此经电泳分离至少得到2条条带,即含耐低磷基因OsPTF的片段和含有除草剂基因的片段,D项正确。
15.C 制作果酒时需将温度控制在18~30 ℃进行发酵,而多数醋酸菌的最适生长温度为30~35 ℃,所以将果酒用于果醋发酵时,提高温度是“激活”醋酸菌的重要条件之一 ,A项正确;单克隆抗体的制备过程中,需要用抗原“激活”小鼠产生相应的B淋巴细胞,再将该细胞与骨髓瘤细胞融合,B项正确;获得的重构胚需要在胚胎移植前用Ca2+载体等试剂“激活”,C项错误;在PCR反应过程中,耐高温的DNA聚合酶需要Mg2+“激活” ,D项正确。
16.AC 稀释涂布平板法可用于肠道细菌的分离,A项正确;本实验研究细菌对聚乙烯(PE)的降解作用,所以PE薄膜培养液为选择培养基,仅由PE提供能量,不含葡萄糖等其他碳源,B项错误;分析细胞数量变化曲线可知,两种细菌的细胞数目在PE薄膜培养液中都是先缓慢增加,后快速增加,最终保持不变,符合“S”形增长,C项正确;用YP1细菌处理后,PE失重率明显高于YT1细菌,且其细菌数目少,因此,YP1细菌分解PE的能力强于YT1细菌,D项错误。
17.AC 乳酸菌是厌氧细菌,利用乳酸菌制作酸奶的过程中,应一直处于密闭状态,否则会导致发酵失败,A项错误;家庭制作果酒、果醋与腐乳过程中所用的菌种均来源于自然环境,有多种微生物参与发酵过程,通常都不是纯种发酵,会影响发酵产品品质,为提高发酵产品品质,可以加入人工培养的单一菌种,B、D两项正确;果酒、果醋制作过程中都有CO2产生,发酵液的pH都是逐渐降低的,C项错误。
18.BC 目的基因含有PstⅠ和BglⅡ的切割位点,故应从BamHⅠ、EcoRⅠ和KpnⅠ中进行限制酶的选择,只选用EcoRⅠ容易导致错误连接,BamHⅠ会破坏氨苄青霉素抗性基因,结合L-天冬酰胺酶基因的转录方向、质粒上高效启动子启动的转录方向和终止子的位置可知,可选择EcoRⅠ和KpnⅠ对目的基因和质粒进行切割。由于重组质粒中LacZ基因被破坏,无法合成相应的酶使含X-gal的平板上的菌落变蓝,故长出的菌落应为白色。
19.ACD 从大型动物体内采集的卵母细胞,要经过体外人工培养成熟后才具备受精能力,精子也需要进行获能培养,A项正确;促进动物多排卵的激素是促性腺激素,B项错误;试管牛的核遗传物质一半来自甲牛的卵子,一半来自乙牛的精子,C项正确;该技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,加快优良畜种的繁殖,D项正确。
20.ABC 融合藻M的生长速率高于未融合的藻,但DHA的产率低于绿色巴夫藻,A项错误;四鞭藻不含有DHA基因,DHA的产率为0,B项错误;考虑未融合的细胞和两两融合的细胞,经细胞诱导融合完成后培养体系中应有未融合的绿色巴夫藻细胞、四鞭藻细胞以及两个绿色巴夫藻细胞融合体、两个四鞭藻细胞融合体、一个四鞭藻细胞和一个绿色巴夫藻细胞融合体,共5种类型的细胞,C项错误;将自养的绿色巴夫藻和既可自养又能异养的四鞭藻进行融合,经过筛选获得融合藻M,融合藻M可能既能进行自养,又能进行异养,D项正确。
21.答案 (1)附着在蓝莓表皮上的野生酵母菌
(2)C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量 18~30
(3)前者有核膜包被的细胞核,后者无核膜包被的细胞核 液体
(4)O2、糖源都充足 缺少糖源 碳源和能源
(5)重铬酸钾溶液 pH
解析 (1)制作蓝莓酒的微生物来自附着在蓝莓表皮上的野生酵母菌,因此冲洗时不要过度冲洗。(2)酵母菌是兼性厌氧微生物,在无氧条件下可产生酒精,因此利用该生物生产蓝莓酒的原理是C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量。酿酒酵母菌的最适生长温度约为28 ℃,因此酒精发酵旺盛时是缺氧环境,且温度为18~30 ℃。(3)过程③为酒精发酵,需要的菌种为酵母菌,酵母菌为真核生物;过程④为果醋发酵,需要的菌种为醋酸菌,醋酸菌为原核生物。真核生物和原核生物最主要的区别是有无核膜包被的细胞核,前者有核膜包被的细胞核,后者无核膜包被的细胞核。扩大培养微生物时应使用液体培养基。(4)醋酸菌是好氧细菌,因此过程④是在O2和糖源都充足时,醋酸菌将蓝莓汁中的糖分直接分解成醋酸;过程⑤,当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸,此时酒精为醋酸菌提供了碳源和能源。(5)酒精在酸性条件下与重铬酸钾溶液反应呈灰绿色,因此鉴定蓝莓酒的方法是在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测样液;蓝莓醋的生产过程中会产生醋酸,使培养液的pH降低,因此鉴定蓝莓醋的常用方法是检测发酵液前后的pH变化。
22.答案 (1)原核生物 自生固氮菌一般为需氧型,生活在土壤表层
(2)甘露醇(C6H14O4) 选择 提供无机盐、调节渗透压、维持培养基的pH
(3)稀释涂布平板法 通过三组实验数据得出平均值,从而减小实验误差 1.83×107
(4)18 在实验pH条件下,JB-2菌株比HY-4和MZ-1菌株的固氮能力更强
解析 (1)自生固氮菌是一种细菌,属于原核生物;由于自生固氮菌一般为需氧型,生活在土壤表层,故取土样分离自生固氮菌时不宜取土太深。(2)培养基中的碳源通常是提供碳元素的有机物,故该培养基的碳源是甘露醇;该培养基中不含氮源,能够筛选自生固氮菌,故功能上属于选择培养基;KH2PO4含有多种无机盐离子,可以提供无机盐、调节渗透压、维持培养基的pH。(3)据图可知,步骤③是将稀释后的菌液涂布到平板上,属于稀释涂布平板法;对稀释相同倍数的同一土壤悬浮液,涂布3个平板,通过三组实验数据得出平均值,可减小实验误差;据题图可知,图中的微生物稀释了104倍,微生物计数时,选择菌落数目在30~300之间的平板进行计数,若在接种后的平板上统计的菌落平均数为183个,则每克土壤中含有的固氮菌为183÷0.1×104=1.83×107(个)。(4)①结合表格可知,该实验中共有6个pH梯度,每个梯度下都有三个HY-4、MZ-1、JB-2纯化的自生固氮菌品种,故共有6×3=18(个)实验组。②分析题意可知,OD值表示吸光度,OD值越大表明菌株的固氮能力越强,表格数据显示JB-2的OD值比HY-4、MZ-1的OD值都大,说明在实验pH条件下,JB-2菌株比HY-4和MZ-1菌株的固氮能力更强。
23.答案 (1)细胞膜具有流动性 聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法
(2)脱分化 再分化 植物体细胞杂交 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
(3)融合过程中染色体可能会丢失;融合是随机的,可能存在多个细胞的融合 双亲
(4)将不同的杂合新植株分别进行黑腐病菌接种实验,观察比较它们的生长情况,生长最好的即为高抗性的杂合新植株
24.答案 (1)获得更多能产生抗ICAM-1抗体的B淋巴细胞
(2)95%空气和5%CO2 清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
(3)未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞 筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
(4)将若干GD模型小鼠随机均分为甲、乙、丙三组,甲组给GD模型小鼠腹腔注射适量的无菌生理盐水,乙组给GD模型小鼠腹腔注射溶于等量无菌生理盐水的131I,丙组给GD模型小鼠腹腔注射溶于等量无菌生理盐水的抗ICAM-1单克隆抗体,检测小鼠血清中TRAb的含量并进行比较
解析 (1)单克隆抗体的制备过程中首先用特定的抗原对小鼠进行免疫,从小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。即用ICAM-1作为抗原间隔多次免疫小鼠,目的是获得更多能产生抗ICAM-1抗体的B淋巴细胞。(2)在无菌、无毒等适宜环境下培养小鼠细胞时,需要将其放置于气体成分为95%空气和5%CO2的CO2培养箱中,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。培养过程中,为了清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,应定期更换培养液。(3)用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。由于抗原和抗体的结合具有特异性,将获得的杂交瘤细胞在多孔培养板上培养,用ICAM-1检测,从中选择能大量产生抗ICAM-1抗体的杂交瘤细胞,即筛选出既能产生特异性抗体又能无限增殖的杂交瘤细胞。(4)为探究抗ICAM-1单克隆抗体和131I对GD模型小鼠的治疗作用,该实验的自变量为注射药物的种类,因变量为小鼠血清中TRAb的含量,其他为无关变量,实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则,要注意无关变量应该相同且适宜。故实验思路为:将若干GD模型小鼠随机均分为甲、乙、丙三组,甲组给GD模型小鼠腹腔注射适量的无菌生理盐水(对照组),乙组给GD模型小鼠腹腔注射溶于等量无菌生理盐水的131I(实验组),丙组给GD模型小鼠腹腔注射溶于等量无菌生理盐水的抗ICAM-1单克隆抗体(实验组),检测小鼠血清中TRAb的含量并进行比较。
25.答案 (1)引物Ⅱ和引物Ⅲ 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
(2)PvitⅡ和EcoRⅠ 3
(3)能吸收周围环境中DNA分子
(4)1号目的基因未导入成功;2号目的基因导入、转录成功,但是未翻译成功;3号目的基因导入成功,但未转录
(5)乳腺中特异表达的基因的启动子 显微注射 受精卵
解析 (1)图中DNA双链具有方向性,含有游离磷酸基团的一端为5'端,已知DNA复制时,子链的延伸方向是从5'→3'。若要扩增出HSA基因并用于表达载体的构建,应选择的引物是引物Ⅱ和引物 Ⅲ;引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,进行DNA子链的合成。
(2)限制酶在选择时,不能破坏目的基因,至少保留一个标记基因,目的基因应插入在启动子和终止子之间,最好选用双酶切,保证载体与目的基因的正确连接,故由图2可知,在构建基因表达载体时,最好选用的限制酶是PvitⅡ和EcoR Ⅰ。可在图1中所选两种引物前的序列中添加相应酶切位点后进行PCR,至少复制3次即可得到含所需酶切位点的HSA基因。
(3)将重组质粒导入大肠杆菌前,用Ca2+处理大肠杆菌,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
(4)分析表格可知,1号进行DNA—DNA分子杂交时,呈阴性,意味着受体细胞中不含有目的基因,即目的基因未成功导入受体细胞;2号DNA—DNA分子杂交和RNA—DNA分子杂交均呈阳性,但是抗原—抗体杂交呈阴性,说明2号受体细胞中导入了目的基因,目的基因成功转录,但是未成功翻译;3号只有DNA—DNA分子杂交呈阳性,其余均为阴性,说明目的基因导入了受体细胞,但是未转录和翻译;4号三种检测均呈阳性,是需要的受体细胞(成功导入和表达,能产生相应的蛋白质),而1号、2号、3号菌落均需要舍弃。
(5)依据题意,需要通过分泌的乳汁来生产HSA,意味着需要让该基因在乳腺细胞中特异性表达,可将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起,通过显微注射的方法,导入哺乳动物的受精卵(全能性高,导入的基因表达的可能性大)中,然后使其生长发育成转基因动物。
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2025人教版生物选择性必修3
模块综合测评卷(一)
一、单项选择题(共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.乳酸菌是一类利用碳水化合物产生大量乳酸的细菌的统称,是人体肠道中必不可少且具有重要生理功能的菌群,常用于酸奶、泡菜的制作。下列有关酸奶发酵的叙述,正确的是( )
A.在牛奶中加入抗生素进行发酵可减少发酵过程中杂菌的滋生
B.取环境中的天然乳酸菌菌种接种不利于产品质量的提高
C.发酵过程可先通入无菌空气让乳酸菌大量繁殖再进行无氧发酵
D.制作好的酸奶在表面形成一层由乳酸菌聚集形成的“奶盖儿”
2.(2024吉林白山二模)从自然界筛选嗜盐菌(好氧型)的一般步骤:采集菌样→富集培养→纯种分离→计数及性能测定。图1表示上述步骤中的一个环节,图2表示该筛选过程中一个培养基上菌落的分布情况,其中白色部分为透明圈,黑点代表大小不同的菌落。下列相关叙述正确的是( )
图1
图2
A.富集培养必须在固体培养基中进行
B.图1所示的接种方法也适合对细菌进行计数
C.图2中耐盐性能最强的嗜盐菌是乙
D.图1和图2所示的培养基分别为选择培养基和鉴别培养基
3.下面为某文献中分离异养硝化菌的步骤:
①取河底泥沉积物接种于无菌水中,摇床培养3 h,取出静置;
②将菌悬液接种至150 mL灭菌后的异养硝化菌富集培养液中,相同条件下培养48 h;
③取富集菌液进行梯度稀释并采用稀释涂布平板法接种至异养硝化菌分离固体培养基中培养48 h后,根据菌落形态,挑选典型菌落在平板上进行划线分离,纯化所筛菌株。
下列相关叙述错误的是( )
A.②与③中培养基的营养成分基本相同,但用途不同
B.异养硝化菌需在富含有机物、氧气充足的条件下生存
C.③中的两种接种方法均既可分离微生物,又可计数
D.可通过观察菌落形态等特征初步判断微生物的类型
4.为筛选苯胺(C6H7N)高效降解菌,科研人员先通过增大苯胺浓度驯化培养苯胺降解菌,再从浓度为1 000 mg/L的培养液中取1 mL加入9 mL无菌水中进行等浓度梯度稀释(10-1、10-2、10-3、10-4、10-5和10-6),然后从每种浓度中取0.1 mL稀释液涂布在三个平板(含500 mg/L苯胺的培养基)上,最后统计稀释液10-5平板上的平均菌落数为62个。下列说法错误的是( )
A.选择培养基应以苯胺作为唯一的碳源和氮源
B.驯化培养的目的是筛选降解效率更高的菌株
C.不选择10-3稀释度的平板进行菌落计数是由于该稀释度下平板上的菌落数大于300
D.1 000 mg/L浓度驯化培养液中,1 mL苯胺降解菌的数量为6.2×106
5.下列关于植物细胞工程中生物材料选择及理由的叙述,错误的是( )
A.选择胰蛋白酶处理植物细胞后,再诱导原生质体融合
B.选择离体的植物组织材料培养新个体,与基因的选择性表达有关
C.选择固体培养基进行植物组织培养,有利于组织和生物体的形成
D.选择植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,因为茎尖组织病毒极少
6.细胞质雄性不育基因导致某些番茄(2N=24)品种不能产生可育花粉,这种特性是细胞核基因组和线粒体之间不相容的结果。细胞核中有多种控制优良性状的核基因,通过植物体细胞杂交技术能培育番茄新品种,育种过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.该技术能将不同种、属植物甚至科间植物的原生质体通过人工诱导融合
B.图中①②过程利用的生物学原理有相关酶的专一性和细胞膜的流动性
C.与普通番茄相比,品种丙为多倍体,具有茎秆粗壮,叶、花、果实、种子较大等优点
D.杂种细胞在植物组织培养过程中需要添加一定量的生长素和细胞分裂素来调节发育
7.在人工培育奶牛的过程中,主要用到了胚胎工程等生物技术。下列说法正确的是( )
A.体外受精时,最好从雄性供体牛的体内采集含Y染色体的精子
B.精子入卵后,卵细胞膜外的透明带迅速发生反应,阻止后来的精子进入
C.可取囊胚或原肠胚阶段的胚胎进行胚胎分割,得到若干份遗传物质相同的子代胚胎
D.可取样滋养层细胞进行性别鉴定和DNA分析,取样滋养层细胞基本不会影响胚胎发育
8.(2024黑吉辽卷)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.传代培养时,培养皿需密封防止污染
B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C.直接用离心法收集细胞进行传代培养
D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
9.(2024河南名校联盟期中联考)下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述,不正确的是( )
A.卵细胞膜反应是防止多精入卵的一道屏障
B.卵子受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核
C.胚胎工程中胚胎的来源只有体内受精、体外受精、胚胎分割、核移植
D.移植的胚胎在受体子宫中存活的原因是不发生免疫排斥反应
10.下图为不同限制性内切核酸酶识别的序列及切割位置(箭头所指),下列叙述正确的是( )
A.若DNA上的碱基随机排列,NotⅠ限制酶切割位点出现频率较其他三种限制酶高
B.能被BamHⅠ识别的序列也一定能被BglⅡ识别
C.图示4种限制酶有的可能识别和切割RNA分子内的核苷酸序列
D.1个DNA分子用EcoRⅠ切成两个片段时会发生8个氢键的断裂
11.人们对转基因生物安全性的关注,随着转基因成果的不断涌现而与日俱增。下列叙述不正确的是( )
A.农作物转入了外源基因后,其营养成分可能发生改变
B.应该严格地选择转基因植物的目的基因,以避免产生对人类有害的物质
C.为了保证转基因产品的安全性,我国制定了符合本国利益的法规和政策
D.转基因生物不会对生物多样性构成威胁,也不会影响生态系统的稳态
12.下图为质粒pUC18,为生产出满足需求的质粒载体,利用定点诱变技术,通过设计具有诱变位点的引物P1和引物P2进行PCR,来实现目标载体的单碱基突变,目的是使质粒pUC18不能被限制酶Eam1105Ⅰ识别,但依然具有氨苄青霉素抗性。下列相关叙述错误的是( )
A.诱变位点位于限制酶Eam1105Ⅰ识别序列中
B.PCR反应体系由P1、P2两种引物、脱氧核苷酸、Taq DNA聚合酶及含Mg2+的缓冲液组成
C.诱变成功的质粒依然具有氨苄青霉素抗性,利用了密码子的简并
D.诱变成功的质粒pUC18经过EcoRⅠ、Eam1105Ⅰ双酶切后进行电泳,只能产生1条条带
13.(2024福建厦门一中期中)“脑彩虹”是一项新的大脑成像技术,通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元,科学家可以了解大脑的活动。研究者设计如图所示的DNA片段,转入小鼠体内,获得每个细胞仅含一个图示片段的转基因小鼠。Cre酶是该技术的关键酶,能随机识别两个相同的loxP序列,并将两段序列之间的DNA敲除。下列有关说法正确的是( )
注:仅表达与启动子相邻的荧光蛋白基因。
A.启动子M应当是一种只有脑组织中启动基因表达的启动子
B.在没有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时,发出荧光的颜色可能有3种
C.在有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时会发出红色或蓝色的荧光
D.向小鼠细胞中转入图示基因时,应用PEG对受精卵进行预处理
14.(2024辽宁营口期末)为提高大豆对磷元素的吸收能力,研究人员利用农杆菌转化法将水稻的耐低磷基因OsPTF转移到大豆植株中,下图为重组Ti质粒上T-DNA的序列结构示意图。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.以水稻RNA为模板通过逆转录及PCR扩增可获得大量OsPTF基因
B.RNA聚合酶与启动子1识别并结合后,启动抗除草剂基因的转录
C.可通过含除草剂的选择培养基筛选含有目的基因的大豆愈伤组织
D.用EcoRⅠ、BamHⅠ同时切割重组Ti质粒后,经电泳分离至少得到2条条带
15.生物技术与工程实践中常利用特殊的化学试剂或一定的物理刺激进行“激活”操作。下列叙述错误的是( )
A.将果酒用于果醋发酵时,提高温度是“激活”醋酸菌的重要条件之一
B.制备单克隆抗体时,应先利用抗原“激活”小鼠产生相应的B淋巴细胞
C.克隆高产奶牛时,获得的重构胚需要在胚胎移植后用Ca2+载体等试剂“激活”
D.在PCR反应过程中,耐高温的DNA聚合酶需要Mg2+“激活”
二、选择题(共5小题,每小题3分,共15分,每小题有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
16.为解决全球塑料污染问题,某研究团队从食塑料蜡虫肠道中分离细菌,用于降解聚乙烯(PE)。将分离的两种细菌(YT1和YP1)在PE薄膜培养液中培养,培养液中细胞数量变化以及PE失重率变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.可用稀释涂布平板法分离肠道细菌
B.PE薄膜培养液中含有葡萄糖等碳源
C.两种细菌种群数量变化呈“S”形增长
D.YT1细菌分解PE的能力强于YP1细菌
17.(2024辽宁朝阳月考)下列关于传统发酵技术应用的叙述,错误的是( )
A.利用乳酸菌制作酸奶的过程中,先通气培养,后密封发酵
B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C.果醋制作过程中,发酵液的pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反
D.为提高发酵产品的品质,可以加入人工培养的单一菌种
18.某大肠杆菌的质粒上含有氨苄青霉素抗性基因(AmpR)和LacZ基因(编码的酶能使含X-gal的平板上的菌落变蓝),科研人员欲利用该质粒构建L-天冬酰胺酶高表达载体,并利用含氨苄青霉素和X-gal的平板对受体菌进行筛选,该受体菌在普通平板上形成的菌落为白色,目的基因结构和质粒结构如图,图中的多种限制酶识别序列各不相同。选用的限制酶和菌落应为( )
图1
图2
A.EcoRⅠ和BamHⅠ B.EcoRⅠ和KpnⅠ
C.白色菌落 D.蓝色菌落
19.良种试管牛的繁殖过程是用激素促进甲牛多排卵,然后把卵子在体外与人工采集的乙牛的精子进行授精,在特定培养基中培育成胚胎,再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内,孕育成试管牛。下列相关叙述正确的是( )
A.精、卵结合前都需要进行培养
B.“促进甲牛多排卵”的激素是孕激素
C.甲牛、乙牛对试管牛核遗传物质的贡献相同
D.该技术可应用于加快优良种畜的繁殖
20.(2024山东大联考3月联考)微藻能合成许多独特的对人体有益的生物活性物质,在生产上有着广泛的应用。科研人员将自养的绿色巴夫藻和既可自养又能异养的四鞭藻进行融合,经过筛选获得融合藻M,在自养条件下检测它们的生长速率和生物活性物质DHA的产率,结果如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.融合藻M的生长速率及DHA的产率都高于未融合的藻
B.四鞭藻含有DHA基因
C.将两种藻类进行融合时,培养液中最多有3种细胞类型的藻类
D.融合藻M可能既能进行自养,又能进行异养
三、非选择题(共5小题,共55分)
21.(10分)(2024河北承德月考)以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程如图所示。请结合过程和相关知识回答下列问题。
(1)制作蓝莓酒的微生物来自 ,因此过程①中不要过度冲洗。
(2)利用该生物生产蓝莓酒的原理是 (用反应简式表达),酒精发酵旺盛时的环境条件是无氧,且温度为 ℃。
(3)过程③和过程④所用微生物的主要区别是 ,工业生产中为大量获得这两种菌种,常采用 (填“固体”“半固体”或“液体”)培养基进行培养。
(4)过程④是在 时,醋酸菌将蓝莓汁中的糖分解成醋酸;过程⑤,当 时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转变为醋酸,此时酒精为醋酸菌提供了 。
(5)鉴定蓝莓酒的方法是在酸性条件下用 检测样液;鉴定蓝莓醋的常用方法是检测发酵液前后的 变化。
22.(14分)盐碱地中含有丰富的耐盐碱自生固氮菌。固氮菌能固定氮气,提高土壤的氮含量,为植物生长提供充足的氮元素。研究人员采用改良的无氮培养基,分别从氯碱土、盐碱土和草滩土中分离筛选出具有一定耐盐碱能力的自生固氮细菌,并研究了酸碱度对其生长情况的影响。回答下列问题。
(1)自生固氮菌是 (填“原核生物”或“真核生物”)。取土样分离自生固氮菌时不宜取土太深,原因是 。
(2)分离自生固氮菌所用的培养基配方为甘露醇(C6H14O6)10 g、KH2PO4 0.2 g、MgSO4·7H2O 0.2 g、NaCl 0.2 g、CaSO4·2H2O 0.1 g、CaCO3 5 g、蒸馏水1 000 mL、琼脂15 g。该培养基中的碳源为 ,从功能上看其属于 培养基,KH2PO4的作用是 (答出两点)。
(3)步骤③所用的接种方法是 。对稀释相同倍数的同一土壤悬浮液,需要涂布3个平板,再进行培养和计数,其目的是 。若在接种后的平板上统计的菌落平均数为183个,则每克土壤中含有的固氮菌为 个。
(4)对不同土壤样品重复分离过程,得到HY-4、MZ-1、JB-2三个纯化的自生固氮菌品种,利用这三个品种研究pH对其生长情况的影响,得到如下表所示结果(OD值表示吸光度,OD值越大表明菌株的固氮能力越强)。
样品 pH=6.5 pH=7.5 pH=8.5 pH=9.5 pH=10.5 pH=11.5
HY-4 0.242 0.419 0.687 0.570 0.463 0.304
MZ-1 0.272 0.424 0.719 0.585 0.470 0.347
JB-2 0.283 0.432 0.739 0.597 0.495 0.433
①本实验中共设置了 个实验组。
②JB-2的OD值比HY-4、MZ-1的OD值都大,说明 。
23.(11分)(2024福建三明月考)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将紫外线(UV)照射处理的花椰菜根原生质体和黑芥叶肉原生质体融合,获得了抗黑腐病的杂合新植株。对双亲和部分杂合新植株的染色体进行计数,结果如下表所示。请回答下列问题。
植株 花椰菜 黑芥 杂合新植株A 杂合新植株B 杂合新植株C
染色体数/条 18 16 34 30 58
(1)原生质体融合的理论依据是 。诱导原生质体融合的化学法包括 (填写两个)。
(2)将花椰菜和黑芥体细胞在一定条件下融合成杂种细胞,继而经 和 过程培养成新植物体。这项技术称为 ,该技术的优势在于 。
(3)已知用一定剂量的UV处理黑芥原生质体可破坏其染色体。根据表中数据,已获得的杂合新植株B染色体数目少于34(双亲染色体数之和)、杂合新植株C染色体数目大于34,出现这种现象的原因可能是 。若要分析杂合新植株的染色体变异类型,应剪取杂合新植株与 植株的根尖,制成装片,在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。
(4)简要写出从杂合新植株中筛选出具有高抗性的杂合新植株的思路: 。
24.(8分)(2024陕西咸阳月考)Graves病(GD)一般指毒性弥漫性甲状腺肿。研究发现,GD患者甲状腺细胞表面表达大量细胞间黏附分子1(ICAM-1),导致甲状腺肿大。科研人员通过制备单克隆抗体对治疗该病进行了尝试。请回答下列有关问题。
(1)用ICAM-1作为抗原间隔多次免疫小鼠,目的是 。
(2)在无菌、无毒等适宜环境下培养小鼠细胞时,需要将其放置于气体成分为 的CO2培养箱中;培养过程还需要定期更换培养液,目的是 。
(3)在杂交瘤细胞筛选过程中,常使用特定的选择培养基,在培养基上不能生长的细胞是 ;用ICAM-1进行抗体阳性检测的目的是 。
(4)促甲状腺激素受体抗体是引起GD的重要原因,测定血清中促甲状腺激素受体抗体(TRAb)含量在该病的诊断、治疗、愈后判断等方面有重要作用。若要进一步比较实验获得的抗ICAM-1单克隆抗体和131I对GD模型小鼠的治疗作用,应该如何设计实验 请写出实验的主要思路: (实验过程中用药方式为腹腔注射)。
25.(12分)人血清白蛋白(HSA)是血浆蛋白的主要成分,具有维持血浆渗透压和进行物质运输的功能。科学家利用转基因技术获得转入HSA基因的大肠杆菌,通过发酵工程,实现HSA的大量生产,图1表示HSA基因,图2表示所用质粒的结构,回答下列问题。
图1
图2
(1)已知DNA复制时,子链的延伸方向是从5'→3'。若要扩增出HSA基因并用于表达载体的构建,应选择的引物是 ,其作用是 。
(2)由图2可知,在构建基因表达载体时,最好选用的限制酶是 。可在图1中所选两种引物前的序列中添加相应酶切位点后进行PCR,至少复制 次即可得到含所需酶切位点的HSA基因。
(3)将重组质粒导入大肠杆菌前,需用Ca2+处理大肠杆菌,使其处于一种 的生理状态,便于重组质粒的导入。
(4)将重组质粒导入大肠杆菌,在添加了氨苄青霉素的培养基中培养得到了4个大肠杆菌菌落,进行进一步检测,检测结果如表所示,1号、2号、3号菌落均需要舍弃,理由分别是 。
菌落 1 2 3 4
DNA—DNA分子杂交 - + + +
RNA—DNA分子杂交 - + - +
抗原—抗体杂交 - - - +
注:“+”表示阳性,“-”表示阴性。
(5)若利用转基因动物通过分泌的乳汁来生产HSA,可将药用蛋白基因与 等调控元件重组在一起,通过 的方法,导入哺乳动物的 中,然后使其生长发育成转基因动物。
模块综合测评卷(一)
1.B 抗生素会抑制乳酸菌的生长和繁殖,导致酸奶发酵失败,A项错误;环境中的天然乳酸菌菌种可能存在其他杂菌,不利于产品质量的提高,B项正确;乳酸菌是厌氧细菌,发酵过程中不需要通入空气,C项错误;乳酸菌是厌氧细菌,不会在酸奶表面聚集,因此“奶盖儿”不是乳酸菌聚集形成的,D项错误。
2.C 富集培养是指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件,使其在群落中的数量大大增加,从而分离出所需微生物的培养方法,一般在液体培养基中进行,A项错误;图1所示的接种方法是平板划线法,该方法不适合对细菌进行计数,B项错误;图2中乙的透明圈最大,说明该嗜盐菌的耐盐性能最强,C项正确;图1和图2所示的培养基都是选择培养基,D项错误。
3.C ②与③中培养基都为异养硝化菌富集培养液(培养基),营养成分基本相同,液体培养基可扩大培养微生物的数量,固体培养基可分离、纯化微生物,A项正确;异养硝化菌需要摇床培养,故为需氧型,B项正确;③中的稀释涂布平板法、平板划线法都可以分离微生物,但只有前者可以进行计数,C项错误;不同微生物的菌落在形态等方面有差异,故可通过观察菌落形态等特征初步判断微生物的类型,D项正确。
4.D 苯胺为有机物,含有碳和氮两种元素,选择培养基中应以苯胺作为唯一的碳源和氮源来筛选苯胺降解菌,A项正确;驯化培养的过程中苯胺的浓度逐渐增大,其目的是筛选降解效率更高的菌株,B项正确;结果显示在10-5稀释度所得的三个平板上的平均菌落数为62,此数值在30和300之间,符合计数要求,则10-3稀释度下平板上的菌落数大于300,C项正确;1 000 mg/L浓度驯化培养液中,1 mL苯胺降解菌的数量可利用公式C÷V×M计算,为62÷0.1×105=6.2×107,D项错误。
5.A 植物体细胞杂交中用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体,再诱导原生质体融合,A项错误;将离体植物组织进行培养,脱分化形成愈伤组织,再通过再分化诱导出芽和根,并由此可再生出新的植株,离体的植物组织的脱分化和再分化与基因的选择性表达有关,B项正确;固体培养基内的养分分布比较均匀,且能够支撑外植体,因此,选择固体培养基进行植物组织培养,有利于组织和生物体的形成,C项正确;植物茎尖的细胞分裂较快,病毒极少,甚至无毒,故选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,D项正确。
6.C 该技术为植物体细胞杂交技术,植物体细胞杂交技术能将不同种、属植物甚至科间植物的原生质体通过人工诱导融合,A项正确;图中①使用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解,利用的生物学原理为酶具有专一性,②过程为原生质体融合过程,利用的生物学原理为细胞膜的流动性,B项正确;与普通番茄相比,品种丙为异源多倍体,由于细胞质雄性不育基因导致某些番茄品种不能产生可育花粉,因此,品种丙无种子,C项错误;杂种细胞在植物组织培养过程中需要添加一定量的生长素和细胞分裂素来诱导愈伤组织、芽和根的生长等,D项正确。
7.D 在人工培育奶牛的过程中,体外受精时,最好从雄性供体牛的体内采集含X染色体的精子,若采集含Y染色体的精子,会发育成公牛,无法产奶,A项错误;精子入卵后,卵细胞膜会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,B项错误;进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,C项错误;滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘,不会影响胚胎恢复和进一步发育,故可取滋养层细胞进行DNA分析和性别鉴定,D项正确。
8.B 动物细胞培养需要的条件有无菌、无毒的环境、营养物质、适宜的温度和pH、95%空气和5% CO2的混合气体环境,因此不能将培养皿密封,A项错误。①的细胞相对于②细胞传代培养时间短,核型更为稳定,因此选取①的细胞进行传代培养比②更合理,B项正确。在进行传代培养时,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,再用离心法收集,C项错误。细胞增长进入平台期,可能是发生了接触抑制,D项错误。
9.C 透明带反应是受精卵为防止多个精子进入而形成的第一道屏障,卵细胞膜反应是受精卵为防止多个精子进入而形成的第二道屏障,A项正确;卵子受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核,B项正确;胚胎工程中胚胎的来源有体内受精、体外受精、转基因、核移植、胚胎分割等,C项错误;移植的胚胎在受体子宫中不会发生免疫排斥反应,D项正确。
10.D 由题图可知,NotⅠ的识别序列具有8个碱基对,而其他三种限制酶的识别序列均为6个碱基对,故若DNA上的碱基随机排列,NotⅠ限制酶切割位点出现频率较其他三种限制酶低,A项错误;由题图可知,BamHⅠ限制酶和BglⅡ限制酶的识别序列不同,因此能被BamHⅠ识别的序列不能被BglⅡ识别,B项错误;限制酶只能识别和切割DNA分子内的核苷酸序列,C项错误;1个DNA分子被EcoRⅠ切成两个片段时,4个A/T碱基对间的氢键断裂,每个A/T碱基对间有2个氢键,故一共会发生8个氢键的断裂,D项正确。
11.D 转基因生物可能会对生物多样性构成威胁,进而影响生态系统的稳态,D项错误。
12.B 利用定点诱变使质粒pUC18不能被限制酶Eam1105Ⅰ识别,因此诱变位点位于限制酶Eam1105Ⅰ识别序列中,A项正确;PCR反应体系除由P1、P2两种引物、脱氧核苷酸、Taq DNA聚合酶及含Mg2+的缓冲液之外,还需要有模板DNA,B项错误;由于密码子的简并,该基因虽然发生了基因突变,但其控制的性状不变,诱变成功的质粒依然具有氨苄青霉素抗性,C项正确;诱变成功的质粒pUC18只有限制酶EcoRⅠ识别序列,没有限制酶Eam1105Ⅰ的识别序列,因此经过EcoRⅠ、Eam1105Ⅰ双酶切后进行电泳,只能产生1条条带,D项正确。
13.A 根据题干信息可知,荧光蛋白指示的应是脑神经元活动,但脑活动不能被离体观察,为了防止其他体细胞的荧光信号对实验结果造成干扰,M应当是一种只在脑组织中启动基因表达的启动子,A项正确;据图分析可知,只有与启动子M相邻的荧光蛋白基因会表达,在没有Cre酶存在的条件下,小鼠脑神经元活动时只会发出红色荧光,B项错误;Cre酶可以随机识别两个相同的loxP序列,并将两段序列之间的DNA敲除,当酶识别的是loxP1序列时,小鼠脑神经元活动时发出黄色荧光,当识别的是loxP2序列时,小鼠脑神经元活动时发出蓝色荧光,C项错误;聚乙二醇(PEG)多用于诱导细胞融合,动物细胞转基因时常用显微注射技术,显微注射技术不需要用到PEG,D项错误。
14.B 以水稻RNA为模板通过逆转录可以合成cDNA,然后再以cDNA为模板利用PCR扩增可获得大量OsPTF基因,A项正确;据图分析可知,抗除草剂基因位于启动子2的后面,因此RNA聚合酶与启动子2识别并结合后,启动抗除草剂基因的转录,B项错误;由于图中T-DNA的序列中含有目的基因和抗除草剂基因,故可通过含除草剂的选择培养基筛选含有目的基因的大豆愈伤组织,C项正确;用EcoRⅠ、BamHⅠ同时切割重组Ti质粒后,会得到三种片段:含有耐低磷基因OsPTF的片段、含有除草剂基因的片段和只含启动子1的片段,因此经电泳分离至少得到2条条带,即含耐低磷基因OsPTF的片段和含有除草剂基因的片段,D项正确。
15.C 制作果酒时需将温度控制在18~30 ℃进行发酵,而多数醋酸菌的最适生长温度为30~35 ℃,所以将果酒用于果醋发酵时,提高温度是“激活”醋酸菌的重要条件之一 ,A项正确;单克隆抗体的制备过程中,需要用抗原“激活”小鼠产生相应的B淋巴细胞,再将该细胞与骨髓瘤细胞融合,B项正确;获得的重构胚需要在胚胎移植前用Ca2+载体等试剂“激活”,C项错误;在PCR反应过程中,耐高温的DNA聚合酶需要Mg2+“激活” ,D项正确。
16.AC 稀释涂布平板法可用于肠道细菌的分离,A项正确;本实验研究细菌对聚乙烯(PE)的降解作用,所以PE薄膜培养液为选择培养基,仅由PE提供能量,不含葡萄糖等其他碳源,B项错误;分析细胞数量变化曲线可知,两种细菌的细胞数目在PE薄膜培养液中都是先缓慢增加,后快速增加,最终保持不变,符合“S”形增长,C项正确;用YP1细菌处理后,PE失重率明显高于YT1细菌,且其细菌数目少,因此,YP1细菌分解PE的能力强于YT1细菌,D项错误。
17.AC 乳酸菌是厌氧细菌,利用乳酸菌制作酸奶的过程中,应一直处于密闭状态,否则会导致发酵失败,A项错误;家庭制作果酒、果醋与腐乳过程中所用的菌种均来源于自然环境,有多种微生物参与发酵过程,通常都不是纯种发酵,会影响发酵产品品质,为提高发酵产品品质,可以加入人工培养的单一菌种,B、D两项正确;果酒、果醋制作过程中都有CO2产生,发酵液的pH都是逐渐降低的,C项错误。
18.BC 目的基因含有PstⅠ和BglⅡ的切割位点,故应从BamHⅠ、EcoRⅠ和KpnⅠ中进行限制酶的选择,只选用EcoRⅠ容易导致错误连接,BamHⅠ会破坏氨苄青霉素抗性基因,结合L-天冬酰胺酶基因的转录方向、质粒上高效启动子启动的转录方向和终止子的位置可知,可选择EcoRⅠ和KpnⅠ对目的基因和质粒进行切割。由于重组质粒中LacZ基因被破坏,无法合成相应的酶使含X-gal的平板上的菌落变蓝,故长出的菌落应为白色。
19.ACD 从大型动物体内采集的卵母细胞,要经过体外人工培养成熟后才具备受精能力,精子也需要进行获能培养,A项正确;促进动物多排卵的激素是促性腺激素,B项错误;试管牛的核遗传物质一半来自甲牛的卵子,一半来自乙牛的精子,C项正确;该技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,加快优良畜种的繁殖,D项正确。
20.ABC 融合藻M的生长速率高于未融合的藻,但DHA的产率低于绿色巴夫藻,A项错误;四鞭藻不含有DHA基因,DHA的产率为0,B项错误;考虑未融合的细胞和两两融合的细胞,经细胞诱导融合完成后培养体系中应有未融合的绿色巴夫藻细胞、四鞭藻细胞以及两个绿色巴夫藻细胞融合体、两个四鞭藻细胞融合体、一个四鞭藻细胞和一个绿色巴夫藻细胞融合体,共5种类型的细胞,C项错误;将自养的绿色巴夫藻和既可自养又能异养的四鞭藻进行融合,经过筛选获得融合藻M,融合藻M可能既能进行自养,又能进行异养,D项正确。
21.答案 (1)附着在蓝莓表皮上的野生酵母菌
(2)C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量 18~30
(3)前者有核膜包被的细胞核,后者无核膜包被的细胞核 液体
(4)O2、糖源都充足 缺少糖源 碳源和能源
(5)重铬酸钾溶液 pH
解析 (1)制作蓝莓酒的微生物来自附着在蓝莓表皮上的野生酵母菌,因此冲洗时不要过度冲洗。(2)酵母菌是兼性厌氧微生物,在无氧条件下可产生酒精,因此利用该生物生产蓝莓酒的原理是C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量。酿酒酵母菌的最适生长温度约为28 ℃,因此酒精发酵旺盛时是缺氧环境,且温度为18~30 ℃。(3)过程③为酒精发酵,需要的菌种为酵母菌,酵母菌为真核生物;过程④为果醋发酵,需要的菌种为醋酸菌,醋酸菌为原核生物。真核生物和原核生物最主要的区别是有无核膜包被的细胞核,前者有核膜包被的细胞核,后者无核膜包被的细胞核。扩大培养微生物时应使用液体培养基。(4)醋酸菌是好氧细菌,因此过程④是在O2和糖源都充足时,醋酸菌将蓝莓汁中的糖分直接分解成醋酸;过程⑤,当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸,此时酒精为醋酸菌提供了碳源和能源。(5)酒精在酸性条件下与重铬酸钾溶液反应呈灰绿色,因此鉴定蓝莓酒的方法是在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测样液;蓝莓醋的生产过程中会产生醋酸,使培养液的pH降低,因此鉴定蓝莓醋的常用方法是检测发酵液前后的pH变化。
22.答案 (1)原核生物 自生固氮菌一般为需氧型,生活在土壤表层
(2)甘露醇(C6H14O4) 选择 提供无机盐、调节渗透压、维持培养基的pH
(3)稀释涂布平板法 通过三组实验数据得出平均值,从而减小实验误差 1.83×107
(4)18 在实验pH条件下,JB-2菌株比HY-4和MZ-1菌株的固氮能力更强
解析 (1)自生固氮菌是一种细菌,属于原核生物;由于自生固氮菌一般为需氧型,生活在土壤表层,故取土样分离自生固氮菌时不宜取土太深。(2)培养基中的碳源通常是提供碳元素的有机物,故该培养基的碳源是甘露醇;该培养基中不含氮源,能够筛选自生固氮菌,故功能上属于选择培养基;KH2PO4含有多种无机盐离子,可以提供无机盐、调节渗透压、维持培养基的pH。(3)据图可知,步骤③是将稀释后的菌液涂布到平板上,属于稀释涂布平板法;对稀释相同倍数的同一土壤悬浮液,涂布3个平板,通过三组实验数据得出平均值,可减小实验误差;据题图可知,图中的微生物稀释了104倍,微生物计数时,选择菌落数目在30~300之间的平板进行计数,若在接种后的平板上统计的菌落平均数为183个,则每克土壤中含有的固氮菌为183÷0.1×104=1.83×107(个)。(4)①结合表格可知,该实验中共有6个pH梯度,每个梯度下都有三个HY-4、MZ-1、JB-2纯化的自生固氮菌品种,故共有6×3=18(个)实验组。②分析题意可知,OD值表示吸光度,OD值越大表明菌株的固氮能力越强,表格数据显示JB-2的OD值比HY-4、MZ-1的OD值都大,说明在实验pH条件下,JB-2菌株比HY-4和MZ-1菌株的固氮能力更强。
23.答案 (1)细胞膜具有流动性 聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法
(2)脱分化 再分化 植物体细胞杂交 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
(3)融合过程中染色体可能会丢失;融合是随机的,可能存在多个细胞的融合 双亲
(4)将不同的杂合新植株分别进行黑腐病菌接种实验,观察比较它们的生长情况,生长最好的即为高抗性的杂合新植株
24.答案 (1)获得更多能产生抗ICAM-1抗体的B淋巴细胞
(2)95%空气和5%CO2 清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
(3)未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞 筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
(4)将若干GD模型小鼠随机均分为甲、乙、丙三组,甲组给GD模型小鼠腹腔注射适量的无菌生理盐水,乙组给GD模型小鼠腹腔注射溶于等量无菌生理盐水的131I,丙组给GD模型小鼠腹腔注射溶于等量无菌生理盐水的抗ICAM-1单克隆抗体,检测小鼠血清中TRAb的含量并进行比较
解析 (1)单克隆抗体的制备过程中首先用特定的抗原对小鼠进行免疫,从小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。即用ICAM-1作为抗原间隔多次免疫小鼠,目的是获得更多能产生抗ICAM-1抗体的B淋巴细胞。(2)在无菌、无毒等适宜环境下培养小鼠细胞时,需要将其放置于气体成分为95%空气和5%CO2的CO2培养箱中,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。培养过程中,为了清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,应定期更换培养液。(3)用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。由于抗原和抗体的结合具有特异性,将获得的杂交瘤细胞在多孔培养板上培养,用ICAM-1检测,从中选择能大量产生抗ICAM-1抗体的杂交瘤细胞,即筛选出既能产生特异性抗体又能无限增殖的杂交瘤细胞。(4)为探究抗ICAM-1单克隆抗体和131I对GD模型小鼠的治疗作用,该实验的自变量为注射药物的种类,因变量为小鼠血清中TRAb的含量,其他为无关变量,实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则,要注意无关变量应该相同且适宜。故实验思路为:将若干GD模型小鼠随机均分为甲、乙、丙三组,甲组给GD模型小鼠腹腔注射适量的无菌生理盐水(对照组),乙组给GD模型小鼠腹腔注射溶于等量无菌生理盐水的131I(实验组),丙组给GD模型小鼠腹腔注射溶于等量无菌生理盐水的抗ICAM-1单克隆抗体(实验组),检测小鼠血清中TRAb的含量并进行比较。
25.答案 (1)引物Ⅱ和引物Ⅲ 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
(2)PvitⅡ和EcoRⅠ 3
(3)能吸收周围环境中DNA分子
(4)1号目的基因未导入成功;2号目的基因导入、转录成功,但是未翻译成功;3号目的基因导入成功,但未转录
(5)乳腺中特异表达的基因的启动子 显微注射 受精卵
解析 (1)图中DNA双链具有方向性,含有游离磷酸基团的一端为5'端,已知DNA复制时,子链的延伸方向是从5'→3'。若要扩增出HSA基因并用于表达载体的构建,应选择的引物是引物Ⅱ和引物 Ⅲ;引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,进行DNA子链的合成。
(2)限制酶在选择时,不能破坏目的基因,至少保留一个标记基因,目的基因应插入在启动子和终止子之间,最好选用双酶切,保证载体与目的基因的正确连接,故由图2可知,在构建基因表达载体时,最好选用的限制酶是PvitⅡ和EcoR Ⅰ。可在图1中所选两种引物前的序列中添加相应酶切位点后进行PCR,至少复制3次即可得到含所需酶切位点的HSA基因。
(3)将重组质粒导入大肠杆菌前,用Ca2+处理大肠杆菌,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
(4)分析表格可知,1号进行DNA—DNA分子杂交时,呈阴性,意味着受体细胞中不含有目的基因,即目的基因未成功导入受体细胞;2号DNA—DNA分子杂交和RNA—DNA分子杂交均呈阳性,但是抗原—抗体杂交呈阴性,说明2号受体细胞中导入了目的基因,目的基因成功转录,但是未成功翻译;3号只有DNA—DNA分子杂交呈阳性,其余均为阴性,说明目的基因导入了受体细胞,但是未转录和翻译;4号三种检测均呈阳性,是需要的受体细胞(成功导入和表达,能产生相应的蛋白质),而1号、2号、3号菌落均需要舍弃。
(5)依据题意,需要通过分泌的乳汁来生产HSA,意味着需要让该基因在乳腺细胞中特异性表达,可将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起,通过显微注射的方法,导入哺乳动物的受精卵(全能性高,导入的基因表达的可能性大)中,然后使其生长发育成转基因动物。
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