滚动训练五 生物技术与工程
(满分:75分)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(2025·湖南模拟)海蛞蝓是一种体色呈翠绿色的小型海洋动物,以丝状藻类为食。丝状藻类被消化后,海蛞蝓获得其叶绿体,从而具有了光合作用的能力,这种现象被称为叶绿体共生。下列说法正确的是( )
A.丝状藻类和海蛞蝓均具有维持细胞形态的细胞骨架
B.丝状藻类和蓝细菌均能光合作用,具有核糖体、叶绿体等结构
C.高倍镜下可观察丝状藻类的叶绿体双层膜结构
D.海蛞蝓、丝状藻类的遗传物质主要是DNA
2.某单基因遗传病以智力衰退为主要特征,由正常基因突变所致。一对健康夫妇生育了一个健康的女儿和一个患病儿子。为探究该病的遗传机制,科研人员对该家庭各成员进行了相关基因的检测,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该遗传病为伴X染色体隐性遗传病
B.这对夫妇再生一个男孩患病的概率是1/4
C.女儿将致病基因传递给下一代的概率是1/3
D.避免近亲结婚有助于降低该遗传病的发生率
3.(2025·成都模拟)2024年11月28日,一条全长3 046公里的绿色屏障被填补了最后的缺口,沿着沙漠边缘蜿蜒成链,塔克拉玛干沙漠绿色阻沙防护带工程实现全面锁边“合龙”。此次锁边工程采用了林草带建设、光伏治沙以及工程治沙等多种手段。下列相关叙述错误的是( )
A.光伏发电板下种植的沙拐枣、沙棘等构成的群落具有垂直结构
B.主要种植胡杨、红柳等本土植物,遵循了生态工程的协调原理
C.锁边工程说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向
D.锁边工程有利于增大生态足迹和生态承载力
4.(2025·萍乡模拟)酸笋是我国南方地区一种非常受欢迎的食物,它具有独特的酸味和脆爽口感。在自然发酵过程中,酸笋中的乳酸菌作为主要微生物分解蛋白质产生硫化氢等物质,形成了螺蛳粉的特殊风味。下列叙述正确的是( )
A.竹笋经过高压蒸汽灭菌后接种乳酸菌进行发酵,获得的酸笋品质更高
B.乳酸菌在线粒体中将葡萄糖分解产生的丙酮酸转化为乳酸和二氧化碳
C.可利用平板划线法对发酵液中的乳酸菌数量进行检测
D.发酵过程中乳酸积累使发酵液pH先降低后保持稳定
5.(2025·衡水模拟)生物兴趣小组成员以西瓜5天龄幼苗子叶(子叶尚未完全展开且颜色为淡绿色)为外植体进行相关研究,得到如图所示实验结果,下列相关叙述错误的是( )
A.实验开始前应对外植体消毒,对人工配置的MS培养基进行灭菌处理
B.与胚状体细胞相比,愈伤组织细胞分化程度低
C.结果表明西瓜子叶诱导形成愈伤组织的最适暗处理时间(以周为单位)是1周
D.暗处理时间长短对细胞再分化率影响大于脱分化率
6.(2025·江苏卷,T7)梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好,但自然杂交很难完成,人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用,可提高繁殖率,增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是( )
A.采集的精液无需固定、稀释,即可用血细胞计数板检测精子密度
B.人工授精时,采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道
C.超数排卵处理时,常用含促性腺激素的促排卵剂
D.母体子宫对胚胎的免疫耐受性低下是胚胎移植的生理学基础
7.(2025·六安模拟)蛛丝有超强韧性,其主要成分蛛丝蛋白是一种特殊的纤维蛋白,具有独特的结构与性质。科学家将蛛丝蛋白基因转入羊的乳腺中以生产蛛丝蛋白,如图是蛛丝蛋白基因的DNA片段。在基因工程中可通过PCR技术和琼脂糖凝胶电泳技术检测目的基因是否导入受体细胞。下列说法错误的是( )
A.用PCR技术扩增图中的蛛丝蛋白基因,可选择图中的引物①和④
B.科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起
C.在凝胶中DNA分子的迁移速率不只与DNA分子的大小有关
D.若电泳结果显示羊体细胞中含有蛛丝蛋白基因,则用抗原—抗体结合法可能在其乳汁检测到蛛丝蛋白
8.(2025·湖南模拟)FSHD是由于DUX4基因突变产生对骨骼肌有毒的DUX4蛋白而导致的神经肌肉疾病,研究者尝试将如下表达载体导入患病组织,从而达到抑制DUX4基因表达的目的。已知DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同,但转录的模板链不同,下列说法正确的是( )
A.利用PCR技术获取目的基因,需要DNA聚合酶和DNA连接酶
B.利用图中质粒和DUX4基因构建表达载体时,应选择的限制酶为BamHⅠ和HindⅢ
C.可采用农杆菌转化法将基因表达载体导入患病组织
D.获取受体细胞的mRNA经逆转录获得DNA后,利用DUX4基因序列制备的引物进行PCR可检测表达载体是否构建成功
9.(2025·湖北模拟)为探究甲、乙、丙三种细菌对抗生素A的耐药性,科研人员设计了如下实验:先分别用三个平板培养甲、乙、丙三种细菌,然后在培养基上打出直径为3 mm的孔,并在孔中加入一定浓度的抗生素A,在适宜条件下培养一段时间后,可以在孔的周围观察到一圈清晰透明区,测得透明区直径的结果如表。下列说法正确的是( )
细菌 不同浓度抗生素A条件下透明区的直径/mm
5 μg/mL 7.5 μg/mL 10 μg/mL 15 μg/mL 20 μg/mL
甲 7 10 14 16 16
乙 - 5 8 13 17
丙 5 7 9 14 19
A.配制培养基常加入牛肉膏蛋白胨,可以为细菌生长提供碳源、氮源、磷酸盐和维生素等
B.培养基的pH需调至中性或弱酸性,应在对培养基进行高压蒸汽灭菌之前调好
C.接种三种细菌的方法可以是平板划线法,也可以是稀释涂布平板法
D.据表中数据可知甲对抗生素A最敏感,临床上可不断增加抗生素的浓度来抑制细菌繁殖
10.(2025·武汉模拟)人参这种珍贵中药材的药效主要由人参皂苷发挥作用。科研人员将合成人参皂苷Rh2的关键酶基因(UGT和D12H)导入酿酒酵母,实现了多基因表达,从而实现人参皂苷Rh2工厂化生产。如图为相关操作流程图,①~④表示过程。下列叙述正确的是( )
A.①需要先将RNA逆转录出DNA,再利用PCR获取和扩增目的基因
B.②利用PCR在目的基因上添加酶切位点时,需在引物的3'端引入该位点
C.③是基因表达载体的构建,将目的基因1连接在启动子1的上游
D.启动子是一段有特殊序列的DNA片段,是DNA聚合酶识别和结合的部位
二、非选择题:本题共3小题,共45分
11.(15分)猕猴桃因果实营养丰富,维生素C含量极高,药食两用,风味特异而被称为“水果之王”。如图是以猕猴桃为原料发酵制作果酒和果醋的过程简图。结合所学知识,回答下列问题:
(1)酿制果酒时,一般要先通气的目的是_____________________________。在无氧条件下进行酒精发酵的反应式为_____________________________。
(2)酒精发酵过程中必须严格控制好_____________________________(答出三点)等发酵条件,使发酵过程处于最佳状态;同时要随时检测培养液中的_____________________________(答出两点)等,以了解进程。
(3)醋酸菌将乙醇变为乙酸的环境条件是糖源_______________(填“充足”或“不足”)。为鉴定果醋是否酿制成功,除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外,还可以通过检测___________________作进一步的鉴定。果酒和果醋发酵中都没有进行严格的消毒灭菌,但杂菌却不能正常生长繁殖,原因是______________________ _______________________。
(4)酿制成功的果酒如果暴露在空气中会逐渐出现酸味,气温高的夏天更易如此,其原因是____________________。
12.(15分)(2025·石家庄模拟)解磷菌是土壤中存在的能够释放有机酸或无机酸,增加难溶性磷酸盐的溶解性和土壤有效磷含量,改善作物磷素营养的一类微生物,在农业生产中有广泛应用。如图为从土壤中分离解磷菌的流程图。回答下列问题:
(1)在从土壤中分离解磷菌的过程中,进行梯度稀释的目的是_____________________________,该过程中所用选择培养基的特点是_______________________________。
(2)分离和筛选解磷菌常用的接种方法有稀释涂布平板法和_____________________________。解磷菌会使培养基中的磷酸根离子浓度升高,磷酸根离子会与培养基中的钙、铁等金属离子结合形成沉淀,从而在菌落周围形成溶磷圈,可通过______________________判断解磷菌解磷能力的强弱,其中______________________,解磷菌解磷的能力越强。
(3)甲、乙两位同学测定某一土壤样品中解磷菌的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:
甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133;
乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。
这两位同学的结果中,_______________同学的结果可信度较高,原因是___________________________ _________________。
(4)某工厂生产解磷菌的企业标准是当发酵液中菌体的浓度为2×1011个/L时结束发酵,然后经处理后分装、质检、上市。工作人员在发酵结束前取0.2 mL发酵液涂布平板计数,稀释倍数为_______________(填“10-6”或“10-7”)较合适。
13.(15分)(2025·衡水模拟)科学研究表明t-PA蛋白能降解血栓,是脑血栓患者的特效药,但其促进血栓溶解的特异性不高,若将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸(密码子是UCU),获得改良的t-PA蛋白,其溶解血栓的效率明显提升。图1和图2为改造t-PA蛋白基因及构建表达载体的过程。
(1)在PCR技术中高温变性的目的是___________________,图1中重叠延伸时_______________(填“需要”或“不需要”)引物。
(2)t-PA蛋白第84位的半胱氨酸对应的基因模板链碱基序列是ACA,图1中黑点表示突变位点的碱基,若要得到改良的t-PA蛋白,则引物b中该位点的碱基是_______________。
(3)若图1得到的t-PA蛋白改良基因非模板链序列为5'—TGAACGCTA…(中间序列)…GTCGACTCG—3'。为了便于将扩增后的基因和质粒pCLY11成功构建成重组质粒,请写出用于PCR扩增的一对引物的碱基序列__________________________(要求:至少写出10个碱基,并标注5'端),PCR的产物一般通过_____________________来鉴定。
(4)运用乳房生物反应器可以从转基因牛的乳汁中获得t-PA改良蛋白,具体流程如图3。
过程②运用的具体方法为______________;④过程前需取______________(填部位)的细胞进行性别鉴定。若改用膀胱生物反应器在尿液中获得t-PA改良蛋白,在构建基因表达载体时,需要添加_______________的启动子。
滚动训练五 生物技术与工程
1.A 解析 细胞骨架具有维持细胞形态的作用,A项正确;丝状藻类是真核生物,具有叶绿体,蓝细菌是原核生物,无叶绿体,B项错误;高倍镜下不能观察丝状藻类的叶绿体双层膜结构,电子显微镜下才可以观察叶绿体的双层膜结构,C项错误;海蛞蝓、丝状藻类的遗传物质就是DNA,D项错误。
2.D 解析 由题图可知,父母均有正常序列和突变序列,儿子只含有突变序列,因此遗传方式为隐性遗传,基因在常染色体或X和Y染色体同源区段上,A项错误;父母基因型为Aa×Aa或XAXa×XAYa,这对夫妇再生一个男孩患病的概率是1/4(aa)或1/2(XaYa),B项错误;女儿正常,基因型可能为1/3AA、2/3Aa或1/2XAXA、1/2XAXa,将致病基因传给下一代的概率是1/3或1/4,C项错误;同一家族隐性基因积累的概率较大,避免近亲结婚有助于降低该遗传病的发生率,D项正确。
3.D 解析 一般群落都具有垂直结构和水平结构,光伏发电板下种植的沙拐枣、沙棘等植物,由于它们的高度、生长形态和生态位的不同,会在垂直空间上形成一定的分布格局,这构成了群落的垂直结构,A项正确。生态工程的协调原理强调,在生态系统中,生物与环境之间、生物与生物之间要相互协调,以适应环境的变化并达到动态平衡。主要种植胡杨、红柳等本土植物,这些植物适应当地的气候和土壤条件,有利于生态系统的稳定和恢复,因此遵循了生态工程的协调原理,B项正确。人类活动,如锁边工程,通过改变环境条件、引入或移除物种等方式,可以对群落的演替产生显著影响。锁边工程通过建设林草带、光伏治沙和工程治沙等手段,改变了沙漠边缘的环境条件,从而影响了群落演替的速度和方向,C项正确。生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积;而生态承载力则是指生态系统在不受破坏的情况下所能承受的人类活动的最大限度。锁边工程通过改善生态环境、提高生态系统的稳定性和生产力,有利于减小生态足迹(即减少对自然资源的过度利用)和增大生态承载力(即提高生态系统的自我调节能力和恢复力),D项错误。
4.D 解析 酸笋是自然发酵食品,若对竹笋进行高压蒸汽灭菌,会杀死竹笋上原有的对发酵有益的微生物,破坏了自然发酵的菌群平衡,无法形成酸笋独特风味,不能获得高品质酸笋,A项错误;乳酸菌是原核生物,没有线粒体,其无氧呼吸在细胞质基质中进行,将葡萄糖分解为乳酸,不产生二氧化碳,B项错误;平板划线法不能计数,检测微生物数量常用稀释涂布平板法或显微镜直接计数法,C项错误;在酸笋发酵过程中,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,使得发酵液的pH逐渐降低,当pH降低到一定程度时,会抑制乳酸菌的活性,使乳酸产生量不再增加,发酵液pH保持稳定,D项正确。
5.C 解析 该实验的外植体需要消毒处理,人工配置的MS培养基需要进行灭菌处理,A项正确;愈伤组织是由已分化的细胞变为未分化的细胞,胚状体由愈伤组织分化而来,因此愈伤组织细胞分化程度低,B项正确;从题图中数据可以看出,暗处理1周时愈伤组织的诱导率并不是最高,所以西瓜子叶诱导形成愈伤组织的最适暗处理时间并不是1周,C项错误;从题图中可以看出,不同暗处理时间下愈伤组织诱导率(代表脱分化率)差异不大,说明暗处理时间长短对细胞脱分化率影响不大;而胚状体诱导率(代表再分化率)在不同暗处理时间下有明显差异,说明暗处理时间长短影响再分化率,暗处理时间长短对细胞再分化率影响大于脱分化率,D项正确。
6.C 解析 若血细胞计数板的一个小格内精子数量过多,计数时会因为重叠而数不清楚,应将采集的精液固定、稀释一定倍数后再进行计数,A项错误;人工授精时,精子可在雌性动物生殖道内获能,无需提前进行获能处理,B项错误;胚胎工程中,常用外源促性腺激素进行超数排卵处理,C项正确;母体对移植入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,免疫耐受性高,这是胚胎移植的生理学基础,D项错误。
7.A 解析 据题图分析可知,磷酸基团为DNA的5'端,羟基为DNA的3'端,由于DNA聚合酶只能从5'→3'延伸子链,所以在PCR扩增中引物与DNA模板链的3'端结合进行延伸,故选择题图中引物②和引物③,A项错误;为了使蛛丝蛋白基因在羊的乳腺中特异性表达,科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,这样启动子可以启动蛛丝蛋白基因在乳腺细胞中表达,B项正确;在凝胶中DNA分子的迁移速率除了与DNA分子的大小有关外,还与DNA分子的构象等因素有关,比如超螺旋结构、线性结构的DNA在凝胶中的迁移速率会有差异,C项正确;电泳结果显示羊体细胞中含有蛛丝蛋白基因,意味着在其乳腺细胞中蛛丝蛋白基因可能会表达,用抗原—抗体结合法可能在其乳汁中检测到蛛丝蛋白,D项正确。
8.B 解析 利用PCR技术获取目的基因,需要DNA聚合酶,不需要DNA连接酶,A项错误;DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同,但转录的模板链不同,因此DUX4的反义基因的模板链为DUX4基因的编码链,子链延伸的方向是5'→3',因此DUX4基因右侧连接启动子,左侧连接终止子,构建DUX4反义基因表达载体,选用的限制酶为HindⅢ和BamHⅠ,B项正确;当受体细胞为动物时应选用显微注射法,C项错误;由于DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同,两者转录的模板不同,但形成的mRNA序列互补,经逆转录获得的双链DNA相同,因此不能检测表达载体是否构建成功,D项错误。
9.A 解析 培养细菌常用牛肉膏蛋白胨培养基,牛肉膏可以为细菌生长提供碳源、氮源、磷酸盐和维生素等,蛋白胨可以为细菌生长提供碳源、氮源、维生素等,A项正确;培养细菌时培养基的pH需调至中性或弱碱性,应在灭菌之前调好,B项错误;接种三种细菌的方法是稀释涂布平板法,否则无法形成抑菌圈,C项错误;据题表中数据可知,甲细菌在低浓度抗生素下,透明圈的直径最大,说明甲对抗生素A最敏感,高浓度的抗生素效果较好,但不断增加抗生素的浓度会快速提高细菌抗生素抗性基因频率,临床上不可取,D项错误。
10.A 解析 由于PCR的原理是DNA的半保留复制,因此①需要先将RNA逆转录出DNA,再利用PCR获取和扩增目的基因,A项正确;②利用PCR在目的基因上添加酶切位点时,需在引物的5'端引入该位点,若酶切序列添加在引物的3'端,则会导致引物不能继续延伸,B项错误;③是基因表达载体的构建,据题图可知,应将目的基因1连接在启动子1的下游,保证能将目的基因1正常转录,C项错误;启动子是一段有特殊序列的DNA片段,是RNA聚合酶识别和结合的部位,D项错误。
11.答案 (除说明外,每空2分,共15分)
(1)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖 C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 (2)温度、pH、溶解氧 酵母菌数量、酒精浓度 (3)不足(1分) 发酵前后的pH 酵母菌及醋酸菌大量的代谢产物如酒精及乙酸抑制了其他杂菌的生长繁殖 (4)醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为30~35 ℃,夏天温度较高,果酒暴露在空气中会导致醋酸菌大量生长产生乙酸
解析 (1)制作果酒时,一般要先通气后密封,其中先通气的目的是让酵母菌在有氧条件下大量繁殖。在无氧条件下酵母菌能将葡萄糖发酵产生酒精和CO2,进行酒精发酵的反应式为C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。(2)酒精发酵过程中必须严格控制好温度、pH、溶解氧、罐压、营养物质等发酵条件,使发酵全过程处于最佳状态,同时定期检测微生物数量(酵母菌数量)、产物浓度(酒精浓度)等,以了解发酵进程,实施终止发酵或更换发酵液。(3)醋酸菌将乙醇变为乙酸的环境条件是糖源不足,在糖源和氧气都充足的情况下,醋酸菌将葡萄糖直接发酵成乙酸。乙酸产生会导致发酵液pH变化,鉴定果醋是否酿制成功,常用方法是检测发酵液前后的pH变化。酵母菌及醋酸菌大量的代谢产物如酒精及乙酸会抑制其他杂菌的生长繁殖,因此通常不需要进行严格的消毒灭菌处理。(4)醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为30~35 ℃,夏天温度较高,所以酿制成功的果酒如果暴露在空气中会导致醋酸菌大量生长而逐渐出现酸味。
12.答案 (除说明外,每空2分,共15分)
(1)降低土壤悬液中微生物的浓度,便于后续分离 以难溶性磷酸盐为唯一磷源 (2)平板划线法 溶磷圈直径与菌落直径的比值 溶磷圈直径与菌落直径的比值越大 (3)甲(1分) 甲同学所得的三组数据相差不大,而乙同学所得数据中一个平板的计数结果与另两个相差悬殊,结果的重复性差 (4)10-6
解析 (1)在从土壤中分离解磷菌的过程中,进行梯度稀释的目的是降低土壤悬液中微生物的浓度,便于后续分离出单个菌落。为了从土壤中分离解磷菌,所用选择培养基要以难溶性磷酸盐为唯一磷源。(2)在分离和筛选微生物时,常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法。溶磷圈直径与菌落直径的比值可反映解磷菌解磷能力的强弱,其中溶磷圈直径与菌落直径的比值越大,说明解磷能力越强。(3)在甲、乙两同学的结果中,甲同学所得的三组数据相差不大,可信度较高,而乙同学所得数据的其中一个与另两个相差悬殊,结果的重复性差,可信度较低。(4)一般认为,菌落数为30~300的平板适合计数,若稀释倍数为10-7,则平板上菌落数为2×1011×0.2×10-3×10-7=4(个),结果不在30~300之间;若稀释倍数为10-6,则平板上菌落数为2×1011×0.2×10-3×10-6=40(个),结果在30~300之间。因此稀释倍数为10-6较合适。
13.答案 (除说明外,每空2分,共15分)
(1)使双链DNA解聚为单链 不需要(1分) (2)G
(3)5'—CCCGGGTGAA…,5'—CGTAGCCGAG… 琼脂糖凝胶电泳 (4)显微注射 (囊胚期的)滋养层 仅在膀胱(上皮)中表达
解析 (1)在PCR技术中高温变性的目的是使双链DNA解聚为单链,利用了DNA热变性原理;PCR技术开始时需要引物引导DNA聚合酶结合,题图1中重叠延伸时不再需要引物。(2)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸,相应的基因模板链(题图中t-PA基因的上链)上的碱基序列是ACA,则半胱氨酸的密码子为UGU,而丝氨酸的密码子是UCU,由此可知,若要将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,则t-PA基因上链第84位发生碱基替换为ACA→AGA,题图中显示引物b与t-PA基因的下链互补,故其中相应部位的碱基与上链相同,即该部位的碱基是G。(3)由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从3'端延伸DNA链,因此PCR中需要加入合适的引物来完成子链的延伸,引物需要与模板的3'端结合,故据题图可知,PCR1时,需要的引物是引物a和引物b,而延伸后,为扩增完整的序列,需要引物a和d;DNA聚合酶不能从头合成DNA,只能从引物的3'端开始延伸DNA链,因此引物的作用是使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,结合题干所示,应用XmaⅠ和NheⅠ两种限制酶切割,以产生黏性末端,便于把目的基因正确连接到质粒pCLY11上,需在引物5'端添加限制酶识别序列。题图1得到的t-PA蛋白改良基因非模板链序列为5'—TGAACGCTA…(中间序列)…GTCGACTCG—3',结合碱基互补配对原则用于PCR扩增的一对引物的碱基序列为5'—CCCGGGTGAA…,5'—CGTAGCCGAG…;PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。(4)过程②是将目的基因导入受精卵细胞中,常用显微注射法,取早期胚胎的细胞进行性别鉴定一般取囊胚期的滋养层细胞;若改用膀胱生物反应器在尿液中获得t-PA改良蛋白,在构建基因表达载体时,需要添加仅在膀胱(上皮)中表达的启动子,这样可以直接进行转录和翻译表达所需蛋白质,没有额外的其他产物。(共50张PPT)
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一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1.(2025·湖南模拟)海蛞蝓是一种体色呈翠绿色的小型海洋动物，以丝状藻类为食。丝状藻类被消化后，海蛞蝓获得其叶绿体，从而具有了光合作用的能力，这种现象被称为叶绿体共生。下列说法正确的是( )
A.丝状藻类和海蛞蝓均具有维持细胞形态的细胞骨架
B.丝状藻类和蓝细菌均能光合作用，具有核糖体、叶绿体等结构
C.高倍镜下可观察丝状藻类的叶绿体双层膜结构
D.海蛞蝓、丝状藻类的遗传物质主要是DNA
细胞骨架具有维持细胞形态的作用，A项正确；丝状藻类是真核生物，具有叶绿体，蓝细菌是原核生物，无叶绿体，B项错误；高倍镜下不能观察丝状藻类的叶绿体双层膜结构，电子显微镜下才可以观察叶绿体的双层膜结构，C项错误；海蛞蝓、丝状藻类的遗传物质就是DNA，D项错误。
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2.某单基因遗传病以智力衰退为主要特征，由正常基因突变所致。一对健康夫妇生育了一个健康的女儿和一个患病儿子。为探究该病的遗传机制，科研人员对该家庭各成员进行了相关基因的检测，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
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A.该遗传病为伴X染色体隐性遗传病
B.这对夫妇再生一个男孩患病的概率是1/4
C.女儿将致病基因传递给下一代的概率是1/3
D.避免近亲结婚有助于降低该遗传病的发生率
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由题图可知，父母均有正常序列和突变序列，儿子只含有突变序列，因此遗传方式为隐性遗传，基因在常染色体或X和Y染色体同源区段上，A项错误；父母基因型为Aa×Aa或XAXa×XAYa，这对夫妇再生一个男孩患病的概率是1/4(aa)或1/2(XaYa)，B项错误；女儿正常，基因型可能为1/3AA、2/3Aa或1/2XAXA、1/2XAXa，将致病基因传给下一代的概率是1/3或1/4，C项错误；同一家族隐性基因积累的概率较大，避免近亲结婚有助于降低该遗传病的发生 率，D项正确。
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A.光伏发电板下种植的沙拐枣、沙棘等构成的群落具有垂直结构
B.主要种植胡杨、红柳等本土植物，遵循了生态工程的协调原理
C.锁边工程说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向
D.锁边工程有利于增大生态足迹和生态承载力
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一般群落都具有垂直结构和水平结构，光伏发电板下种植的沙拐枣、沙棘等植物，由于它们的高度、生长形态和生态位的不同，会在垂直空间上形成一定的分布格局，这构成了群落的垂直结 构，A项正确。生态工程的协调原理强调，在生态系统中，生物与环境之间、生物与生物之间要相互协调，以适应环境的变化并达到动态平衡。主要种植胡杨、红柳等本土植物，这些植物适应当地的气候和土壤条件，有利于生态系统的稳定和恢复，因此遵循了生态工程的协调原理，B项正确。人类活动，如锁边工程，通过改变环境条件、引入或移除物种等方式，可以对群落的演替
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产生显著影响。锁边工程通过建设林草带、光伏治沙和工程治沙等手段，改变了沙漠边缘的环境条件，从而影响了群落演替的速度和方向，C项正确。生态足迹是指在现有技术条件下，维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积；而生态承载力则是指生态系统在不受破坏的情况下所能承受的人类活动的最大限度。锁边工程通过改善生态环境、提高生态系统的稳定性和生产力，有利于减小生态足迹(即减少对自然资源的过度利用)和增大生态承载力(即提高生态系统的自我调节能力和恢复力)，D项错误。
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4.(2025·萍乡模拟)酸笋是我国南方地区一种非常受欢迎的食物，它具有独特的酸味和脆爽口感。在自然发酵过程中，酸笋中的乳酸菌作为主要微生物分解蛋白质产生硫化氢等物质，形成了螺蛳粉的特殊风味。下列叙述正确的是( )
A.竹笋经过高压蒸汽灭菌后接种乳酸菌进行发酵，获得的酸笋品质更高
B.乳酸菌在线粒体中将葡萄糖分解产生的丙酮酸转化为乳酸和二氧化碳
C.可利用平板划线法对发酵液中的乳酸菌数量进行检测
D.发酵过程中乳酸积累使发酵液pH先降低后保持稳定
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酸笋是自然发酵食品，若对竹笋进行高压蒸汽灭菌，会杀死竹笋上原有的对发酵有益的微生物，破坏了自然发酵的菌群平衡，无法形成酸笋独特风味，不能获得高品质酸笋，A项错误；乳酸菌是原核生物，没有线粒体，其无氧呼吸在细胞质基质中进行，将葡萄糖分解为乳酸，不产生二氧化碳，B项错误；平板划线法不能计数，检测微生物数量常用稀释涂布平板法或显微镜直接计数法，C项错误；在酸笋发酵过程中，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，使得发酵液的pH逐渐降低，当pH降低到一定程度时，会抑制乳酸菌的活性，使乳酸产生量不再增加，发酵液pH保持稳定，D项正确。
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5.(2025·衡水模拟)生物兴趣小组成员以西瓜5天龄幼苗子叶(子叶尚未完全展开且颜色为淡绿色)为外植体进行相关研究，得到如图所示实验结果，下列相关叙述错误的是( )
A.实验开始前应对外植体消毒，对人工配置
的MS培养基进行灭菌处理
B.与胚状体细胞相比，愈伤组织细胞分化程度低
C.结果表明西瓜子叶诱导形成愈伤组织的最适
暗处理时间(以周为单位)是1周
D.暗处理时间长短对细胞再分化率影响大于脱分化率
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该实验的外植体需要消毒处理，人工配置的MS培养基需要进行灭菌处理，A项正确；愈伤组织是由已分化的细胞变为未分化的细胞，胚状体由愈伤组织分化而来，因此愈伤组织细胞分化程度 低，B项正确；从题图中数据可以看出，暗处理1周时愈伤组织的诱导率并不是最高，所以西瓜子叶诱导形成愈伤组织的最适暗处理时间并不是1周，C项错误；从题图中可以看出，不同暗处理时间下愈伤组织诱导率(代表脱分化率)差异不大，说明暗处理时间
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长短对细胞脱分化率影响不大；而胚状体诱导率(代表再分化率)在不同暗处理时间下有明显差异，说明暗处理时间长短影响再分化率，暗处理时间长短对细胞再分化率影响大于脱分化率，D项正确。
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6.(2025·江苏卷，T7)梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好，但自然杂交很难完成，人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用，可提高繁殖率，增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是( )
A.采集的精液无需固定、稀释，即可用血细胞计数板检测精子密度
B.人工授精时，采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道
C.超数排卵处理时，常用含促性腺激素的促排卵剂
D.母体子宫对胚胎的免疫耐受性低下是胚胎移植的生理学基础
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若血细胞计数板的一个小格内精子数量过多，计数时会因为重叠而数不清楚，应将采集的精液固定、稀释一定倍数后再进行计 数，A项错误；人工授精时，精子可在雌性动物生殖道内获能，无需提前进行获能处理，B项错误；胚胎工程中，常用外源促性腺激素进行超数排卵处理，C项正确；母体对移植入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，免疫耐受性高，这是胚胎移植的生理学基础，D项错误。
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7.(2025·六安模拟)蛛丝有超强韧性，其主要成分蛛丝蛋白是一种特殊的纤维蛋白，具有独特的结构与性质。科学家将蛛丝蛋白基因转入羊的乳腺中以生产蛛丝蛋白，如图是蛛丝蛋白基因的DNA片段。在基因工程中可通过PCR技术和琼脂糖凝胶电泳技术检测目的基因是否导入受体细胞。下列说法错误的是( )
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A.用PCR技术扩增图中的蛛丝蛋白基因，可选择图中的引物①和④
B.科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起
C.在凝胶中DNA分子的迁移速率不只与DNA分子的大小有关
D.若电泳结果显示羊体细胞中含有蛛丝蛋白基因，则用抗原—抗体结合法可能在其乳汁检测到蛛丝蛋白
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据题图分析可知，磷酸基团为DNA的5'端，羟基为DNA的3'端，由于DNA聚合酶只能从5'→3'延伸子链，所以在PCR扩增中引物与DNA模板链的3'端结合进行延伸，故选择题图中引物②和引物③，A项错误；为了使蛛丝蛋白基因在羊的乳腺中特异性表达，科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，这样启动子可以启动蛛丝蛋白基因在乳腺细胞中表达，B项正确；在凝胶中DNA分子的迁移速率除了与DNA分子的大小
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有关外，还与DNA分子的构象等因素有关，比如超螺旋结构、线性结构的DNA在凝胶中的迁移速率会有差异，C项正确；电泳结果显示羊体细胞中含有蛛丝蛋白基因，意味着在其乳腺细胞中蛛丝蛋白基因可能会表达，用抗原—抗体结合法可能在其乳汁中检测到蛛丝蛋白，D项正确。
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8.(2025·湖南模拟)FSHD是由于DUX4基因突变产生对骨骼肌有毒的DUX4蛋白而导致的神经肌肉疾病，研究者尝试将如下表达载体导入患病组织，从而达到抑制DUX4基因表达的目的。已知DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同，但转录的模板链不同，下列说法正确的是( )
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A.利用PCR技术获取目的基因，需要DNA聚合酶和DNA连接酶
B.利用图中质粒和DUX4基因构建表达载体时，应选择的限制酶为BamHⅠ和HindⅢ
C.可采用农杆菌转化法将基因表达载体导入患病组织
D.获取受体细胞的mRNA经逆转录获得DNA后，利用DUX4基因序列制备的引物进行PCR可检测表达载体是否构建成功
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利用PCR技术获取目的基因，需要DNA聚合酶，不需要DNA连接酶，A项错误；DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同，但转录的模板链不同，因此DUX4的反义基因的模板链为DUX4基因的编码链，子链延伸的方向是5'→3'，因此DUX4基因右侧连接启动子，左侧连接终止子，构建DUX4反义基因表达载体，选用的限制酶为HindⅢ和BamHⅠ，B项正确；当受体细胞为动物时应选用显微注射法，C项错误；由于DUX4的反义基因与DUX4基因的
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碱基序列相同，两者转录的模板不同，但形成的mRNA序列互 补，经逆转录获得的双链DNA相同，因此不能检测表达载体是否构建成功，D项错误。
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9.(2025·湖北模拟)为探究甲、乙、丙三种细菌对抗生素A的耐药 性，科研人员设计了如下实验：先分别用三个平板培养甲、乙、丙三种细菌，然后在培养基上打出直径为3 mm的孔，并在孔中加入一定浓度的抗生素A，在适宜条件下培养一段时间后，可以在孔的周围观察到一圈清晰透明区，测得透明区直径的结果如表。下列说法正确的是( )
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细菌 不同浓度抗生素A条件下透明区的直径/mm 5 μg/mL 7.5 μg/mL 10 μg/mL 15 μg/mL 20 μg/mL
甲 7 10 14 16 16
乙 - 5 8 13 17
丙 5 7 9 14 19
A.配制培养基常加入牛肉膏蛋白胨，可以为细菌生长提供碳源、氮源、磷酸盐和维生素等
B.培养基的pH需调至中性或弱酸性，应在对培养基进行高压蒸汽灭菌之前调好
C.接种三种细菌的方法可以是平板划线法，也可以是稀释涂布平板法
D.据表中数据可知甲对抗生素A最敏感，临床上可不断增加抗生素的浓度来抑制细菌繁殖
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培养细菌常用牛肉膏蛋白胨培养基，牛肉膏可以为细菌生长提供碳源、氮源、磷酸盐和维生素等，蛋白胨可以为细菌生长提供碳源、氮源、维生素等，A项正确；培养细菌时培养基的pH需调至中性或弱碱性，应在灭菌之前调好，B项错误；接种三种细菌的方法是稀释涂布平板法，否则无法形成抑菌圈，C项错误；据题表中数据可知，甲细菌在低浓度抗生素下，透明圈的直径最大，说明甲对抗生素A最敏感，高浓度的抗生素效果较好，但不断增加抗生素的浓度会快速提高细菌抗生素抗性基因频率，临床上不可取，D项错误。
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10.(2025·武汉模拟)人参这种珍贵中药材的药效主要由人参皂苷发挥作 用。科研人员将合成人参皂苷Rh2的关键酶基因(UGT和D12H)导入酿酒酵 母，实现了多基因表达，从而实现人参皂苷Rh2工厂化生产。如图为相关操作流程图，①~④表示过程。下列叙述正确的是( )
A.①需要先将RNA逆转录出DNA，再利用PCR获取和扩增目的基因
B.②利用PCR在目的基因上添加酶切位点时，需在引物的3'端引入该位点
C.③是基因表达载体的构建，将目的基因1连接在启动子1的上游
D.启动子是一段有特殊序列的DNA片段，是DNA聚合酶识别和结合的部位
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由于PCR的原理是DNA的半保留复制，因此①需要先将RNA逆转录出DNA，再利用PCR获取和扩增目的基因，A项正确；②利用PCR在目的基因上添加酶切位点时，需在引物的5'端引入该位点，若酶切序列添加在引物的3'端，则会导致引物不能继续延伸，B项错误；③是基因表达载体的构建，据题图可知，应将目的基因1连接在启动子1的下游，保证能将目的基因1正常转录，C项错误；启动子是一段有特殊序列的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的部位，D项错误。
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二、非选择题：本题共3小题，共45分
11. (除说明外，每空2分，共15分)猕猴桃因果实营养丰富，维生素C含量极高，药食两用，风味特异而被称为“水果之王”。如图是以猕猴桃为原料发酵制作果酒和果醋的过程简图。结合所学知识，回答下列问题：
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(1)酿制果酒时，一般要先通气的目的是_________________________
______。在无氧条件下进行酒精发酵的反应式为______________
_______________________。
(2)酒精发酵过程中必须严格控制好____________________(答出三点)等发酵条件，使发酵过程处于最佳状态；同时要随时检测培养液中的_________________________(答出两点)等，以了解进程。
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让酵母菌在有氧条件下大量繁殖
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量
温度、pH、溶解氧
(3)醋酸菌将乙醇变为乙酸的环境条件是糖源_________(填“充足”或 “不足”)。为鉴定果醋是否酿制成功，除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外，还可以通过检测_______________作进一步的鉴定。果酒和果醋发酵中都没有进行严格的消毒灭菌，但杂菌却不能正常生长繁 殖，原因是_________________________________________________
____________________。
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不足(1分)
发酵前后的pH
酵母菌及醋酸菌大量的代谢产物如酒精及乙酸抑制了其他杂菌的生长繁殖
(4)酿制成功的果酒如果暴露在空气中会逐渐出现酸味，气温高的夏天更易如此，其原因是_______________________________________
_____________________________________________________________________。
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醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为30~35 ℃，夏天温度较高，果酒暴露在空气中会导致醋酸菌大量生长产生乙酸
(1)制作果酒时，一般要先通气后密封，其中先通气的目的是让酵母菌在有氧条件下大量繁殖。在无氧条件下酵母菌能将葡萄糖发酵产生酒精和CO2，进行酒精发酵的反应式为C6H12O6 2C2H5OH
+2CO2+能量。(2)酒精发酵过程中必须严格控制好温度、pH、溶解氧、罐压、营养物质等发酵条件，使发酵全过程处于最佳状态，同时定期检测微生物数量(酵母菌数量)、产物浓度(酒精浓度)等，以了解发酵进程，实施终止发酵或更换发酵液。(3)醋酸菌将乙醇变为乙酸的环境条件是糖源不足，在糖源和氧气都充足的情况下，
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醋酸菌将葡萄糖直接发酵成乙酸。乙酸产生会导致发酵液pH变化，鉴定果醋是否酿制成功，常用方法是检测发酵液前后的pH变化。酵母菌及醋酸菌大量的代谢产物如酒精及乙酸会抑制其他杂菌的生长繁殖，因此通常不需要进行严格的消毒灭菌处理。(4)醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为30~35 ℃，夏天温度较高，所以酿制成功的果酒如果暴露在空气中会导致醋酸菌大量生长而逐渐出现酸味。
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12. (除说明外，每空2分，共15分)(2025·石家庄模拟)解磷菌是土壤中存在的能够释放有机酸或无机酸，增加难溶性磷酸盐的溶解性和土壤有效磷含量，改善作物磷素营养的一类微生物，在农业生产中有广泛应用。如图为从土壤中分离解磷菌的流程图。回答下列问题：
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(1)在从土壤中分离解磷菌的过程中，进行梯度稀释的目的是_________________________________________，该过程中所用选择培养基的特点是_______________________________。
(2)分离和筛选解磷菌常用的接种方法有稀释涂布平板法和____________。解磷菌会使培养基中的磷酸根离子浓度升高，磷酸根离子会与培养基中的钙、铁等金属离子结合形成沉淀，从而在菌落周围形成溶磷圈，可通过_____________________________判断解磷菌解磷能力的强弱，其中________________________________，解磷菌解磷的能力越强。
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降低土壤悬液中微生物的浓度，便于后续分离
以难溶性磷酸盐为唯一磷源
平板划线法
溶磷圈直径与菌落直径的比值
溶磷圈直径与菌落直径的比值越大
(3)甲、乙两位同学测定某一土壤样品中解磷菌的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：
甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149，取平均值133；
乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。
这两位同学的结果中，_________同学的结果可信度较高，原因是_____________________________________________________________________________________________________。
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甲(1分)
甲同学所得的三组数据相差不大，而乙同学所得数据中一个平板的计数结果与另两个相差悬殊，结果的重复性差
(4)某工厂生产解磷菌的企业标准是当发酵液中菌体的浓度为2×1011个/L时结束发酵，然后经处理后分装、质检、上市。工作人员在发酵结束前取0.2 mL发酵液涂布平板计数，稀释倍数为________(填“10-6”或“10-7”)较合适。
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10-6
(1)在从土壤中分离解磷菌的过程中，进行梯度稀释的目的是降低土壤悬液中微生物的浓度，便于后续分离出单个菌落。为了从土壤中分离解磷菌，所用选择培养基要以难溶性磷酸盐为唯一磷源。(2)在分离和筛选微生物时，常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法。溶磷圈直径与菌落直径的比值可反映解磷菌解磷能力的强弱，其中溶磷圈直径与菌落直径的比值越大，说明解磷能力越强。(3)在甲、乙两同学的结果中，甲同学所得的三组数据相
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差不大，可信度较高，而乙同学所得数据的其中一个与另两个相
差悬殊，结果的重复性差，可信度较低。(4)一般认为，菌落数为30~300的平板适合计数，若稀释倍数为10-7，则平板上菌落数为2×1011×0.2×10-3×10-7=4(个)，结果不在30~300之间；若稀释倍数为10-6，则平板上菌落数为2×1011×0.2×10-3×10-6=40(个)，结果在30~300之间。因此稀释倍数为10-6较合适。
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13. (除说明外，每空2分，共15分) (2025·衡水模拟)科学研究表明t-PA蛋白能降解血栓，是脑血栓患者的特效药，但其促进血栓溶解的特异性不高，若将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸(密码子是UCU)，获得改良的t-PA蛋白，其溶解血栓的效率明显提升。图1和图2为改造t-PA蛋白基因及构建表达载体的过程。
(1)在PCR技术中高温变性的目的是______________________，图1中重叠延伸时_______________(填“需要”或“不需要”)引物。
(2)t-PA蛋白第84位的半胱氨酸对应的基因模板链碱基序列是ACA，图1中黑点表示突变位点的碱基，若要得到改良的t-PA蛋白，则引物b中该位点的碱基是_____。
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使双链DNA解聚为单链
不需要(1分)
G
(3)若图1得到的t-PA蛋白改良基因非模板链序列为5'—TGAACGCTA…(中间序列)…GTCGACTCG—3'。为了便于将扩增后的基因和质粒pCLY11成功构建成重组质粒，请写出用于PCR扩增的一对引物的碱基序列_________________________________________
(要求：至少写出10个碱基，并标注5'端)，PCR的产物一般通过_________________来鉴定。
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5'—CCCGGGTGAA…，5'—CGTAGCCGAG…
琼脂糖凝胶电泳
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(4)运用乳房生物反应器可以从转基因牛的乳汁中获得t-PA改良蛋白，具体流程如图3。
过程②运用的具体方法为_______________；④过程前需取__________________ (填部位)的细胞进行性别鉴定。若改用膀胱生物反应器在尿液中获得t-PA改良蛋白，在构建基因表达载体时，需要添加_____________________的启动子。
显微注射
(囊胚期的)滋养层
仅在膀胱(上皮)中表达
(1)在PCR技术中高温变性的目的是使双链DNA解聚为单链，利用了DNA热变性原理；PCR技术开始时需要引物引导DNA聚合酶结合，题图1中重叠延伸时不再需要引物。(2)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链(题图中t-PA基因的上链)上的碱基序列是ACA，则半胱氨酸的密码子为UGU，而丝氨酸的密码子是UCU，由此可知，若要将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，则t-PA基因上链第84位发生碱基替换为ACA→AGA，题图中显示
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引物b与t-PA基因的下链互补，故其中相应部位的碱基与上链相同，即该部位的碱基是G。(3)由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3'端延伸DNA链，因此PCR中需要加入合适的引物来完成子链的延伸，引物需要与模板的3'端结合，故据题图可知，PCR1时，需要的引物是引物a和引物b，而延伸后，为扩增完整的序列，需要引物a和d；DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3'端开始延伸DNA链，因此引物的作用是使DNA聚合酶从引
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物的3'端开始连接脱氧核苷酸，结合题干所示，应用XmaⅠ和NheⅠ两种限制酶切割，以产生黏性末端，便于把目的基因正确连接到质粒pCLY11上，需在引物5'端添加限制酶识别序列。题图1得到的t-PA蛋白改良基因非模板链序列为5'—TGAACGCTA…(中间序列) …GTCGACTCG—3'，结合碱基互补配对原则用于PCR扩增的一对引物的碱基序列为5'—CCCGGGTGAA…，5'—CGTAGCCGAG…；PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。(4)过程②是将目的
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基因导入受精卵细胞中，常用显微注射法，取早期胚胎的细胞进行性别鉴定一般取囊胚期的滋养层细胞；若改用膀胱生物反应器在尿液中获得t-PA改良蛋白，在构建基因表达载体时，需要添加仅在膀胱(上皮)中表达的启动子，这样可以直接进行转录和翻译表达所需蛋白质，没有额外的其他产物。
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