综合质量检测(三)
(满分:100分)
一、单项选择题(本题共14小题,每小题2分,共28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.如表所示为某培养基的配方,下列叙述错误的是( )
成分 NaNO3 K2HPO4 MgSO4·7H2O (CH2O) 蒸馏水 青霉素
含量 3 g 1 g 0.5 g 30 g 定容至1 000 mL 0.1万单位
A.根据物理性质划分,该培养基属于液体培养基
B.该培养基不能用于培养大肠杆菌
C.根据培养基的配方可知,该培养基培养的微生物的同化作用类型是异养型
D.固体培养基中加入少量水即可形成液体培养基
2.塑料的主要成分PET是一种较稳定、不易降解的有机物,科学家发现土壤中某种细菌能够降解PET,现欲从土壤中分离出该细菌。下列叙述正确的是( )
A.可用含PET的牛肉膏蛋白胨培养基分离该细菌
B.在制备选择培养基时宜采用干热灭菌法
C.在选择培养基上生长并形成菌落的即目的菌
D.获得目的菌后,可用液体培养基扩大培养
3.下列关于生殖性克隆和治疗性克隆的说法不正确的是( )
A.生殖性克隆的目的是得到个体
B.治疗性克隆的目的是得到细胞、组织或器官
C.生殖性克隆需要胚胎移植
D.治疗性克隆属于有性生殖
4.(2024·苏州高二质检)科学家利用植物组织培养技术,将二倍体胡萝卜韧皮部的一些细胞进行离体培养,最终发育成一株完整的新植株(如图)。关于这一科学事实,下列相关叙述错误的是( )
A.培育成的新植株是单倍体植株
B.这种生殖方式属于无性生殖
C.细胞数目的增多是通过有丝分裂
D.证明了植物细胞具有全能性
5.(2024·连云港高二质检)下列关于天竺葵组织培养的叙述,错误的是( )
A.天竺葵的组织培养需要经过细胞的脱分化和再分化过程
B.要控制好培养基中所需植物激素的浓度及比例
C.为避免环境中微生物的污染,要对外植体进行灭菌处理
D.接种外植体到培养基时,一般将天竺葵叶背面接触培养基
6.下列关于基因表达载体导入微生物细胞的叙述,不正确的是( )
A.常用原核生物作为受体细胞,是因为原核生物繁殖快,且多为单细胞,遗传物质相对较少
B.处于一种能接受外来的DNA的生理状态的细胞称为感受态细胞
C.感受态细胞吸收DNA需要适宜的温度和酸碱度
D.感受态细胞吸收重组表达载体DNA的液体只要调节适宜的pH即可,没必要用缓冲液
7.下列关于PCR技术的叙述,错误的是( )
A.PCR技术的原理是DNA的半保留复制
B.该反应体系的主要成分应该包含扩增缓冲液、模板DNA、dNTP、Taq酶、引物等
C.引物应选用图中的a、d
D.4种脱氧核苷三磷酸在Taq酶的作用下连接到引物的5'端
8.人们试图利用基因工程的方法,用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程如下:
甲生物的蛋白质→mRNA目的基因与质粒DNA重组导入乙细胞获得甲生物的蛋白质
下列相关说法正确的是( )
A.①过程需要的酶是逆转录酶,原料是A、U、G、C
B.②过程要用限制酶切割质粒DNA,再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起
C.如果受体细胞是动物细胞,③过程可以用农杆菌转化法
D.参与④过程的物质不含有A、U、G、C
9.(2024·江苏扬州中学月考)下列关于基因工程中的DNA连接酶的叙述,不正确的是( )
A.DNA连接酶的化学本质是蛋白质
B.DNA连接酶能够连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键
C.基因工程中可以用DNA聚合酶替代DNA连接酶
D.根据来源不同,DNA连接酶可分为E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶两大类
10.治疗性克隆有望解决供体器官短缺和器官移植出现的免疫排斥反应,如图表示治疗性克隆的部分过程。下列有关叙述错误的是( )
A.过程①表示细胞核移植
B.细胞A通常为去核的卵母细胞
C.过程②表示脱分化过程
D.胚胎干细胞可分化也可增殖
11.(2024·江苏连云港高二期中)引物的设计是影响PCR扩增反应的效率和特异性的关键因素,相关叙述正确的是( )
A.DNA聚合酶能够从引物的5'端开始连接脱氧核苷酸
B.要尽量避免引物内部或引物之间存在碱基互补序列
C.PCR过程中使用的引物一般为单链RNA片段
D.引物的GC含量越高,结合特异性越强,越利于目标DNA的扩增
12.(2024·徐州高二期末)下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.在动物的饲料中添加一定量的促性腺激素能促使雌性动物超数排卵
B.PEG能促进动物细胞融合,形成的杂种细胞经动物细胞培养后能得到新品种个体
C.移植胚胎能存活的原因是一定时间内早期胚胎在受体子宫中处于游离状态
D.为获取乳腺发生器的转基因动物,胚胎移植前需要对胚胎进行性别鉴定
13.某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白质酶抑制剂,积累于茎中,让取食它的害虫因消化酶受抑制,无法消化食物而死。下列就该玉米对人类的安全性评论中,不符合生物学原理的是( )
A.安全,玉米的蛋白酶抑制剂对人体的消化酶很可能无影响,因为人体消化酶和害虫消化酶结构上存在差异
B.安全,人类通常食用煮熟的玉米食品,玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏,不抑制人体消化酶
C.不安全,玉米的食用部分也可能含有蛋白酶抑制剂,食用后使人无法消化蛋白质而患病
D.不安全,玉米的蛋白酶抑制剂基因可通过食物链在人体细胞内表达,使人无法消化食物而患病
14.甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法,下列相关说法错误的是( )
A.甲方法可建立该细菌的基因组文库
B.乙方法可建立该细菌的cDNA文库
C.甲方法中的b过程要以脱氧核苷酸为原料
D.乙方法需要逆转录酶参与
二、多项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,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)
15.(2024·江苏金沙中学高二期中)为探究某物种的等位基因CST1与Cst1E81K的功能,科研人员将表达CST1和Cst1E81K的质粒分别导入不能吸收葡萄糖的酵母菌(以麦芽糖为碳源),经处理后将其接种到含不同碳源的培养基上,生长情况如下表所示。相关叙述正确的是( )
组别 麦芽糖 麦芽糖+葡萄糖类似物(吸收后可杀死酵母菌)
稀释5倍 稀释25倍 稀释125倍 稀释5倍 稀释25倍 稀释125倍
空质粒 +++ +++ + +++ +++ +
CST1 +++ ++ + ++ - -
Cst1E81K +++ ++ + +++ ++ +
注:“+”表示菌落多少,“-”表示无菌落。
A.培养基中除碳源外还需添加氮源、无机盐、水等成分
B.加葡萄糖类似物的目的是鉴定酵母菌能否吸收葡萄糖
C.据表推测,CST1可能与转运葡萄糖进入细胞有关
D.导入Cst1E81K的酵母菌吸收葡萄糖的能力强于导入CST1的酵母菌
16.高粱由于含有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,在强光、高温的条件下,其利用CO2的能力远远高于水稻。从高粱的基因组中分离出磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(ppc基因),将其转入水稻体内,培育出了一批光合效率较高的转基因水稻。下列说法正确的是( )
A.从高粱的基因组中分离出ppc基因需要限制性内切核酸酶、DNA连接酶等工具酶
B.获得的该转基因水稻不一定都是杂合子
C.该批转基因水稻都能产生磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
D.获得的转基因水稻每个体细胞都有ppc基因,且都能产生磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
17.如图1表示含有目的基因D的DNA片段和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ四种限制性内切核酸酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。下列有关叙述正确的是( )
A.若选用限制酶MspⅠ完全切割图1中DNA片段时,会破坏4个磷酸二酯键
B.若选用限制酶SmaⅠ完全切割图1中的DNA片段时,会产生4种不同的DNA片段
C.若切割图2中的质粒以便与目的基因D拼接,应选择限制酶BamHⅠ和MboⅠ
D.导入含有目的基因D的重组质粒的细菌在添加抗生素A和B的培养基上不能存活
18.(2024·启东高二月考)将绿色荧光蛋白和分泌蛋白融合基因连入表达载体后,通过PEG介导法,导入拟南芥叶肉细胞原生质体,用荧光显微镜观察蛋白质分泌过程。下列相关叙述错误的是( )
A.通过盐酸解离处理不能获得原生质体
B.需要用蒸馏水悬浮原生质体以便于载体导入
C.叶肉细胞用PEG处理后可直接导入载体
D.在胞外观察到荧光说明细胞分泌了蛋白质
19.如图是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图,载体质粒P0具有四环素抗性基因(TetR)和氨苄青霉素抗性基因(AmpR),EcoRⅤ酶切位点为。下列说法正确的是( )
A.EcoRⅤ酶切出来的线性载体P1为平末端
B.载体P1需添加与目的基因片段两端互补的脱氧核苷酸才能与目的基因连接
C.目的基因与载体P2反向连接会导致目的基因产物不能合成
D.只有成功导入载体P3的受体细胞才能在含有氨苄青霉素的培养基上增殖
三、非选择题(本题共4小题,共57分)
20.(14分)油菜籽中有一种有机化合物L-5-乙基呃唑烷—硫酮(VOT),可诱发甲状腺疾病。研究发现反刍动物瘤胃中的部分细菌可以分解VOT,如图是研究人员从瘤胃提取物中分离VOT分解菌的流程。请据图回答下列问题:
(1)在配制菌悬液时,需要将瘤胃提取物加入 进行配制。
(2)图中过程①使用的接种工具是 。
(3)培养基甲为微生物提供的营养成分,除氮源外还有 。氮源进入细胞后,可参与合成的多聚体有 (答出两点即可)。
(4)从培养基功能的角度分析甲、乙均为选择培养基,该培养基能选择VOT分解菌的原因是
。
甲中的细菌比乙中的生长速度快,原因是
。
21.(14分)如图是制备单克隆抗体A的流程图。
(1)图中制备抗体A的过程中,用到的生物技术主要有 (答出两点)。
(2)图中,细胞Ⅰ的名称为 ;第一次、第二次筛选的目的分别是 、 。
(3)单克隆抗体的特点是
。
利用 标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤等疾病。
22.(14分)(2024·南京高二期末)乳糖不耐症是由于乳糖酶(LCT)分泌少,不能完全消化分解母乳或牛乳中的乳糖所引起的非感染性腹泻。科研工作者利用生物技术培育出转基因低乳糖奶牛新品种,给乳糖不耐症患者带来福音。图1为转基因低乳糖奶牛培育流程,图2是使用限制酶BamHⅠ切割DNA产生的结果。请分析回答问题:
(1)科学家在构建重组质粒T时,首先采用PCR技术对LCT基因进行扩增,在扩增目的基因的操作过程中,加入的物质有:模板DNA、引物对、4种脱氧核苷三磷酸、缓冲液以及 酶;若一个该DNA分子在PCR仪中经过4次循环,需要 个引物。
(2)据图2分析,限制酶BamHⅠ的识别序列以及切割位点(用“↓”表示)是 。
(3)图1中,切割质粒S用的酶是 ,切割后形成1.8 kb和8.2 kb(1 kb=1 000对碱基)两种片段。若用BamHⅠ和EcoRⅠ两种酶切割重组质粒T,获得1.6 kb和8.8 kb两种片段,则转入的LCT基因长度为 kb。
(4)在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中,可检测到的物质有 (填字母)。
A.LCT基因 B.LCT mRNA
C.LCT
23.(15分)植物内生菌是一定阶段或全部阶段生活于健康植物的组织和器官内部的真菌或细菌,普遍存在于高等植物中。
(1)放线菌也是一种常见的内生菌,能抑制病原菌的生长。研究人员利用两种不同类型的放线菌获得新型工程菌,过程如下:
收集上述两种菌丝体,加入 (填“纤维素酶”或“溶菌酶”)处理,分离原生质体,将两种原生质体悬液等量混合,加入适量促融剂处理一段时间。终止反应并洗涤后,取一定量混合液接种于 (填“固体”或“液体”)培养基中培养。根据菌落特征,选出性状稳定的融合菌株。
(2)某真菌的w基因可编码一种高效降解纤维素的酶,已知图中w基因转录方向为从左往右。为使放线菌产生该酶,以图中质粒为载体,进行转基因。
限制酶 BamHⅠ EcoRⅠ MfeⅠ
识别序列和 切割位点 G↓GATTC G↓AATTC C↓AATTG
限制酶 KpnⅠ HindⅢ
识别序列和 切割位点 GGTAC↓C A↓AGCTT
①限制酶主要是从 中分离纯化出来的。应使用限制酶 切割图中质粒,使用限制酶 切割图中含w基因的DNA片段,以获得能正确表达w基因的重组质粒。
②与质粒中启动子结合的酶是 。启动子通常具有物种特异性,在质粒中插入w基因,其上游启动子应选择 启动子(填“植物”“真菌”或“放线菌”)。
③w基因转录的模板链是 。利用PCR技术对w基因进行扩增的原理是 ,子链的延伸方向是 。
④研究人员欲对w基因的mRNA进行RT-PCR,已知其mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG-3'。为了便于将扩增后的基因和载体成功构建成重组质粒,用于PCR扩增的引物应为 。
A.5'-TGAACGCTA…
B.5'-CGAGTCGAC…
C.5'-GAATTCTGA…
D.5'-AAGCTTCGA…
7 / 7参考答案与详解
章末质量检测(一) 发酵工程
1.B 酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,A正确;腐乳和果醋都是在有氧条件下发酵产生的传统食品,B错误;乳酸菌是厌氧菌,水封泡菜坛的目的是隔绝空气,确保坛内乳酸菌发酵处于无氧环境,C正确;制作泡菜时,如果盐水浓度过高,乳酸菌会通过渗透作用失水,抑制乳酸菌生长,制作的泡菜会“咸而不酸”,D正确。
2.C 将煮好的小米摊开放凉之后再加入大曲,可以防止高温杀死大曲中的酵母菌等微生物,A正确;加入大曲后要拌匀再放入缸内,搅拌可以使原料与大曲中的微生物充分混合,利于酵母菌发酵充分,B正确;酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳,大曲酒酵阶段需要每隔一段时间将缸打开排气,防止发酵液溢出,C错误;抄缸阶段需对醋醅进行翻动,其目的是增加氧气含量,使醋酸杆菌充分接触氧气,促进醋酸杆菌的繁殖,D正确。
3.B 制作蓝莓酒时,利用蓝莓上附着的野生酵母菌进行发酵,制作蓝莓醋时,可直接将醋酸菌接种在蓝莓酒的发酵液中,二者不能在严格无菌的条件下进行,A错误;酵母菌进行酒精发酵时会产生二氧化碳,因此用带盖瓶子制作蓝莓酒时,需要拧松瓶盖放气,但由于不同发酵阶段酵母菌代谢强度不同,因此放气时间间隔不一定相同,B正确;醋酸菌属于好氧细菌,在蓝莓醋发酵液中,液面处的醋酸菌更易接触到充足的氧气,因此其密度大于瓶底处的密度,C错误;在蓝莓酒发酵旺盛时,环境条件为无氧,同时酵母菌产生大量酒精,能够抑制醋酸菌的繁殖,此时醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为乙酸,D错误。
4.B “蒲桃、蜜等酒独不用曲”说明葡萄酒的酿制不需要额外加入菌种,但酿酒过程仍然需要微生物,只是菌种来自葡萄本身,A错误;“凡作酒醴须曲”中的“曲”含有菌种,因此加“曲”可加快发酵过程,B正确;“曲”中起作用的微生物主要是酵母菌,C错误;制酒的适宜温度为28 ℃左右,且酿酒的初期发酵装置中需含有一定的氧气,以便于酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,发酵装置内氧气被消耗完后酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,D错误。
5.B 在使用接种箱或超净工作台前(而不是使用过程中),可用紫外线照射30 min来进行消毒,B错误。
6.D 硝化细菌是化能自养型生物,可利用氧化NH3获得能量,将无机物转化为有机物,故培养硝化细菌的培养基中的铵盐可作为能量来源,A正确;尿素固体培养基中的KH2PO4能用于维持培养基的pH,保证微生物所需的酸碱环境,B正确;培养光能自养型蓝细菌的培养基中不需提供有机物,蓝细菌可利用二氧化碳和水合成有机物,C正确;琼脂的作用是凝固剂,不能作为碳源,D错误。
7.C 从接种结果来看,菌落分布较为均匀,应该采用的是稀释涂布平板法,A正确;菌落B和菌落C周围棕色圈的直径相同,但菌落C的直径更小,因此菌落C的单个细胞产生的L-天冬酰胺酶更多,应选择菌落C作为高产L-天冬酰胺酶菌株进行大量培养,B正确;培养基中加入有奈斯勒试剂,若微生物能产生L-天冬酰胺酶,则菌落周围会出现棕色圈,因此该培养基从功能来看属于鉴别培养基,其中充当氮源的成分是牛肉膏和蛋白胨,C错误;无菌技术可用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染,还可以避免操作者被有害微生物感染,且实验结束后为避免环境污染,培养基在丢弃前要进行灭菌处理,D正确。
8.B 由题意分析,解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用,脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色,甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,这说明甲菌能分泌脂肪酶,属于解脂菌,乙菌不能分泌脂肪酶,不属于解脂菌,A错误;乙菌不能产生分解脂肪的酶,但乙菌也能在该培养基上生长,说明培养基中含有其他碳源,B正确;根据题目“脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色”可知,颜色越深,解脂菌产脂肪酶的能力越强,可依据固体培养基上深蓝色的深浅来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力,C错误;为了更好地控制无关变量,可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比,D错误。
9.A 要筛选出纤维素分解菌,应该用以纤维素作为唯一碳源的选择培养基;纤维素分解菌也能以葡萄糖为碳源,但是该培养基不选用葡萄糖作为碳源,因为葡萄糖是普遍微生物均可利用的碳源,用纤维素作为唯一碳源时,只有能分解纤维素的微生物能生存,A正确;在用稀释涂布平板法分离时,用移液枪取0.1 mL菌液,添加到培养基表面,再用消毒的涂布器将菌液均匀地涂布在培养基的表面,B错误;在刚果红培养基中,透明圈直径与菌落直径的比值越大,说明该菌落产纤维素酶的能力越强,C错误;纤维素酶可以将不溶性的纤维素分解成葡萄糖,使果汁清亮,D错误。
10.C 显微镜直接计数时死菌和活菌均包含在内,且无法区分,导致统计结果偏大,不符合产品要求,B正确;符合生产标准的发酵液中菌体的浓度为2×1011个/L,发酵结束前取0.2 mL发酵液涂布平板计数时稀释度为10-7平板上的菌落数约为2×1011个/L×0.2 mL×10-7×10-3=4个,不在30~300范围内,影响结果的准确性,因此稀释度为10-7不合适,C错误;发酵产品不同,分离提纯的方法一般不同,如果产品是菌体,可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离和干燥,D正确。
11.C 灭菌会杀死土壤菌液中的目的菌,A错误;该实验的目的是筛选能合成油脂的细菌,因此选择培养基中不能加入油脂,B错误;依据题图可知,菌落2和菌落4的细胞被染成黑色,说明这两个菌落的微生物都产生了油脂,C正确;一般微生物的扩大培养采用液体培养基,D错误。
12.B 参与果醋制作的微生物是醋酸菌,传统发酵技术是通过控制某些条件抑制其他微生物的繁殖,做不到严格无菌,A错误;“淋饭”有助于提高发酵原料的透气性,为霉菌的糖化等过程提供氧气,B正确;“翻缸”的目的是提供氧气,C错误;后发酵时间太长,可能会产生其他有害的物质或者滋生其他杂菌,D错误。
13.C 日常生活中食用酱油的制作以大豆为主要原料,A错误;啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,但酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵,B错误;味精的生产是谷氨酸棒状杆菌在有氧条件下发酵产生谷氨酸,谷氨酸经过一系列处理而获得的,C正确;精酿啤酒发酵时间长、产量低、价格高,但保质期更短(在发酵工艺上,精酿啤酒发酵完成后,不进行过滤和消毒处理),D错误。
14.B 要在培养基上形成降解圈,故配制的培养基为固体培养基,A错误;要比较两类细菌降解PE的能力,应以PE为培养基中的唯一碳源,B正确;大肠杆菌YT1在培养基上形成的降解圈明显大于芽孢杆菌YP1的降解圈,故大肠杆菌YT1降解PE的能力更强,C错误;筛选得到的菌株用来治理PE造成的污染问题时,还要考虑菌株大量繁殖是否会产生对环境有害的代谢物、是否会对环境产生二次污染等问题,D错误。
15.ABD 稀释倍数越高,平板上出现的菌落数越少,所以中间试管涂布的3个平板的菌落平均数应大于160,C错误。
16.BCD ①属于倒平板操作,盖上培养皿的皿盖后,待其冷却凝固后才能将平板倒置,A错误。
17.ABC 常温条件下,含水量较低时有利于菌种保藏,D错误。
18.BD 甲罐是果酒发酵,果酒发酵的适宜温度是18~30 ℃;乙罐是果醋发酵,果醋发酵的适宜温度是30~35 ℃,故乙罐微生物所需的最适温度高于甲罐,A错误;甲罐是果酒发酵,需要在无氧环境中进行,因此甲罐顶上弯管中加水的主要目的是防止空气、杂菌进入;果酒发酵过程中除了产生酒精,还产生二氧化碳,故还需要排气减压,B正确;乙罐中的刨木花有利于发酵菌的附着,但不能为其提供碳源,提供碳源的是酒精,C错误;该装置中,果醋发酵是在果酒发酵的基础上进行的,故甲、乙罐的发酵开始时间不同,甲罐的发酵时间早于乙罐,D正确。
19.ACD 主发酵阶段结束后,发酵液还不适合饮用,需要经过一段时间的后发酵,才能形成澄清、成熟的啤酒,B错误。
20.(1)酶在最适温度下催化能力最强 (2)让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖 灰绿 设计对照实验 (3)氧气和糖源都充足
解析:(1)分析流程图可知,糖化阶段就是淀粉在淀粉酶作用下水解产生葡萄糖的过程,酶在最适温度下活性最强,因此在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度。(2)酵母菌属于兼性厌氧微生物,在有氧条件下能够大量繁殖,在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精。因此在酒精发酵阶段,发酵罐先通气,后密闭。通气的目的是让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,有利于密闭时获得更多的酒精。酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色,故可滴加酸性重铬酸钾溶液观察是否呈现灰绿色来判断是否有酒精产生,若要使检验的结果更有说服力,应该设计对照实验。
21.(1)野生型X菌产生的乙会在酶 B和酶C的催化下逐步转化为丁,不会在细胞内积累 (2)生物生长和生存所必需的代谢活动 A、B、C (3)琼脂 稀释涂布平板法
解析:(1)甲物质在酶A作用下合成乙,乙合成后会在酶B和酶C作用下被逐步分解为丁,所以野生型X菌的乙物质产量很低。(2)初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,初生代谢产物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。从物质甲转变成丁,需要酶A、酶B、酶C的逐步催化,而相应的酶分别由基因A、基因B、基因C依次控制合成,基因A、基因B、基因C中任何一个基因突变,细菌 X 都不能合成物
质丁,在不含物质丁的培养基上不能生长。(3)培养基Ⅰ是液体培养基,菌体大量繁殖,诱变处理之后接种在固体培养基Ⅱ形成菌落,培养基Ⅰ和Ⅱ成分的区别是培养基Ⅰ不含琼脂,由培养基Ⅰ到培养基Ⅱ的接种方法为稀释涂布平板法。
22.(1)琼脂 A (2)分离出耐盐微生物(或耐盐菌) 透明圈直径与菌落直径的比值大 (3)不定向 增大培养液的溶氧量,利于微生物和培养液充分接触 稀释涂布平板
解析:(1)要在培养基上形成菌落,a、b培养基中均还应加入琼脂,制备固体培养基,便于菌落生长和观察,平板划线时,从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作,作第三、四、五次划线,注意不要将最后一次的划线与第一次的划线相连,故选A。(2)从题中给出的操作流程图来看,培养基a的作用是分离出耐盐微生物(耐盐菌),b培养基平板滴加碘液后,部分菌落周围出现透明圈,根据菌落直径和透明圈大小,透明圈直径与菌落直径的比值大的菌落初步判断为产酶能力较高的菌株。(3)变异是不定向的,故He-Ne激光照射诱导后的菌种需要对耐盐性和产酶能力等进行检测和筛选。最后获得的纯净高产菌种进行液体摇瓶发酵,摇瓶培养的目的是增大培养液的溶氧量,利于微生物和培养液充分接触,利于其繁殖,发酵过程中可通过稀释涂布平板法检测活菌的数量。
23.(1)石油 核酸和蛋白质 (2)N0×2n (3)平板Ⅰ以石油作为唯一碳源,营养物质全面,可以比较菌株A和B分解石油的能力,平板Ⅱ缺少氮源,探究缺氮条件下A和B对石油的分解能力,从而推断出菌种在缺氮条件下的生存能力和繁殖能力
解析:(1)由题干可知,该实验的目的为比较A和B两菌株降解石油的能力,故培养基中应以石油作为唯一碳源。生物大分子包括核酸、蛋白质、多糖等,其中含有N的为核酸和蛋白质。(2)在资源和空间不受限制的阶段,种群数量呈现“J”形增长,n代后种群数量为Nt=N0×λn=N0×2n。(3)平板Ⅰ培养基以石油为唯一碳源,且含有氮源、无机盐等成分,菌株A、B均可在其上生存,可用来比较菌株A和B分解石油的能力,透明圈越大,说明分解石油的能力越强。平板Ⅱ培养基以石油为唯一碳源,但不含氮源,B菌无法在其上生存,可探究缺氮条件下,A、B两菌的生存能力及分解石油的能力。
章末质量检测(二) 细胞工程
1.B 中华猕猴桃和狗枣猕猴桃存在生殖隔离,通过杂交不能产生可育的后代,因此,不宜使用杂交育种方法培育新品种,A正确;获得原生质体的方法是酶解法,但原生质体的产量和活力与酶解时间未必呈正相关,随着酶解时间的延长,原生质体的产量会下降,B错误;与细胞壁形成有关的细胞器是高尔基体,因此,发生融合后的原生质体中高尔基体的活动比较旺盛,C正确;利用这种方法,即体细胞杂交培育猕猴桃新品种的原理属于染色体变异,D正确。
2.A ①过程表示脱分化,需对外植体进行消毒,防止杂菌的干扰,通常需要进行至少两次,A正确;愈伤组织的分裂分化的能力强,B错误;盐酸处理会让单细胞失去活性,C错误;辣椒素属于辣椒的次生代谢物,D错误。
3.B 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁,A正确;灭活的病毒只能诱导动物细胞融合,不能诱导植物原生质体融合,B错误;通过调整植物激素的比例可诱导生芽或生根,生长素/细胞分裂素的值大于1,有利于生根,小于1有利于生芽,C正确;抗盐水稻植株具有抗盐特性,因此利用一定浓度的盐水浇灌可筛选抗盐水稻植株,D正确。
4.D 要对所有培养基和培养皿消毒,但是生物材料要根据实际情况来,比如说植物组织培养,外植体只能消毒,不能灭菌,不然高温下植物细胞会死亡,A错误;一般消毒用的是70%的酒精,B错误;抗生素只能杀灭细菌和一部分真菌,不能达到无菌的效果,C错误;易分解的活性物质应该用过滤灭菌,无菌条件下加入灭菌培养基,D正确。
5.B 若图为核移植过程,在体细胞核移植过程中,应选择处于MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞,因此需要将卵母细胞培养至MⅡ期,不是直接作为受体,A错误;若图为单克隆抗体的制备过程,则①和②是经过免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,形成融合细胞需要经过筛选,筛出产生所需抗体的杂交瘤细胞,B正确;若图为试管动物的培育过程,需培育到桑葚胚或者囊胚才能进行胚胎分割与胚胎移植,C错误;诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法,物理法包括离心、振动、电刺激等,化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂,灭活的病毒是常用来诱导动物细胞融合的,D错误。
6.D 分散取样的细胞能剪碎,并可采用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理,分散成单个细胞,A正确;培养取样细胞时,需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的环境等,让其正常生长,B正确;若被HPV感染成为癌细胞,则不会出现接触抑制现象,因此若出现接触抑制现象时,则可确定不属于HPV高危型,C正确;CO2培养箱中含有95%空气和5% CO2,CO2的主要作用是维持培养液的pH,进行细胞培养时,都需用到CO2培养箱,D错误。
7.C 单克隆抗体由杂交瘤细胞通过胞吐的方式释放,体现了细胞膜具有一定的流动性,A正确;ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成,如果接头的结构不稳定会导致药物分子脱落,则药物分子失去了靶向性,造成正常细胞被破坏,B正确;单克隆抗体能与抗原特异性结合,这种靶向作用使ADC中的药物对肿瘤细胞具有杀伤能力,不是抗体杀伤肿瘤细胞,C错误;利用放射性同位素或荧光标记的单克隆抗体可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病,该过程利用抗原—抗体特异性结合原理来实现,D正确。
8.C 步骤①分离获取苏淮猪耳组织体细胞时需要使用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理,目的是获得单细胞悬液,也需要动物细胞培养液等,以保持细胞的活性,A正确;步骤②培养卵母细胞时,应培养到减数分裂Ⅱ中期,因为此时卵母细胞具有受精能力,且卵母细胞外存在一个极体,B正确;步骤③可将步骤①获得的体细胞直接显微注射到培养成熟的去核卵母细胞中,C错误;步骤④移植胚胎的性别由步骤①中提供体细胞个体的性别确定,因此,可依据步骤①提供体细胞个体的性别来确定胚胎的性别,D正确。
9.B 过程a表示卵裂形成桑葚胚,过程b表示桑葚胚形成囊胚,这两个过程细胞均需要消耗能量,故胚胎中有机物的含量均减少,A错误;Ⅰ表示桑葚胚,含有的所有细胞都是全能细胞,Ⅱ表示囊胚,含有的内细胞团细胞为全能细胞,B正确;早期胚胎在Ⅱ囊胚时期才开始出现细胞分化,C错误;胚胎移植必须使用处于Ⅰ桑葚胚或Ⅱ囊胚时期的胚胎,D错误。
10.D 胚胎发育的卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加或略有缩小,A错误;细胞分化是从囊胚期开始出现的,B错误;切取囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定,C错误;胚胎内部逐渐出现囊胚腔,囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫作孵化。如果不能发生孵化,胚胎就无法继续发育,D正确。
11.B 囊胚期细胞开始出现分化,其中的内细胞团具有全能性,发育成胎儿的各种组织;此嵌合胚胎包含两种动物的组织,分别是食蟹猴和猪,A正确;分析题意,本技术最终培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪,即仔猪中有食蟹猴的相关性状表达,B错误;胚胎干细胞培养过程中需要提供无菌、无毒的环境,适宜的温度、pH和渗透压等,以保证细胞正常生长,C正确;若该实验成功则有望将人的胚胎干细胞注入猪早期胚胎内,培育出人体细胞发育成的器官,该研究能够解决器官移植的供体不足问题,避免在器官移植过程中发生免疫排斥反应,D正确。
12.D 在体外培养条件下,在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,单倍体胚胎干细胞能够维持不分化的状态,A正确;单倍体胚胎干细胞只含有一套染色体,可能由精子或卵细胞激活后发育形成,仍保持配子的生殖功能,B正确;单倍体胚胎干细胞具有发育的全能性,在培养液中加入分化诱导因子,如牛磺酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官,C正确;单倍体胚胎干细胞中不含等位基因,但动物细胞核具有全能性,需要核移植技术才能培育成单倍体动物,D错误。
13.B 为使更多的胚胎移植成功,需对供体母牛与受体母牛进行同期发情处理,保证胚胎能够成功着床进行发育,A正确;防止多精入卵的两道屏障是先发生“透明带反应”,接着发生“卵细胞膜反应”,B错误;卵裂过程通过有丝分裂方式增殖,细胞卵裂过程中,细胞数量增加,胚胎总体积不增加,单个细胞体积减小,因此细胞的细胞核与细胞质两者的体积之比逐渐变大,C正确;据图可知,三种早期囊胚由不同受精卵发育而来,故a、b、c细胞核中的遗传物质不一定相同,其基因型不一定相同,d是经过胚胎分割形成的两个健康的胚胎,可直接移植给受体,D正确。
14.D 嵌合体克隆鼠的性别由提供iPS细胞的黑鼠决定,不需在胚胎移植前取样鉴定,D错误。
15.CD 动物细胞培养时,有些细胞需要贴壁生长,而有些细胞可以悬浮生长,如肿瘤细胞,A错误;微载体为细胞提供附着位点,使细胞能够在微载体上贴壁生长,B错误;培养动物细胞时应保证无菌、无毒的环境及适宜的温度、pH等条件,C正确;在培养动物细胞时应提供的气体环境为95%的空气和5%的CO2,D正确。
16.ABD 当人误食黄曲霉毒素后,能引起肠腺细胞中粗面内质网上的核糖体不断脱落,可能发生消化酶的合成分泌减少,A正确;可用电融合法、PEG融合法或灭活病毒诱导法等物理、化学或生物的方法诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合,B正确;细胞融合体现了细胞膜的流动性,杂交瘤细胞体外增殖并没有形成新个体或分化成其他各种细胞,不能体现细胞的全能性,C错误;利用抗原—抗体杂交原理,单克隆抗体可用于检测食品中的黄曲霉毒素,D正确。
17.BCD 核移植时卵细胞质具有调控细胞核发育的作用是克隆成功的部分原因,A正确;代孕受体在胚胎移植前需要经过同期发情处理,以便早期胚胎成功植入或着床,B错误;发育成克隆熊猫甲的重组细胞的细胞质来自亲代雌性熊猫的卵母细胞,细胞核来自亲代的卵细胞与精子受精形成的受精卵,其性状由亲代雌雄个体共同决定,C错误;虽然熊猫乙、熊猫丙由同一受精卵发育而来,遗传物质相同,但环境因素对其性状表现也有一定的影响,故二者表型未必完全一致,D错误。
18.ABD 选择免疫缺陷的小鼠的免疫功能下降,可防止其对肝毒性基因的免疫排斥,A正确;可通过诱导iPS细胞分化成有功能的肝细胞用于移植,B正确;人源化肝脏嵌合鼠是含有人、鼠的细胞,但是两种细胞并没有融合,仍然是二倍体,C错误;人源化肝脏嵌合鼠可用作感染模型,则人源化肝脏嵌合鼠适用于人类病毒性肝炎的研究,D正确。
19.ACD 囊胚期时,胚胎进一步发育,细胞逐渐分化。聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团,而沿透明带内壁扩展和排列的细胞,称为滋养层细胞,故滋养层细胞不是由内细胞团分化的,A错误;可通过电融合法使两个细胞发生融合,故电融合法可以使第二极体和次级卵母细胞融合,B正确;孤雌生殖产生的小鼠是由第二极体和次级卵母细胞融合形成(类似于受精作用),极体和修饰后的次级卵母细胞都只有X染色体,没有Y染色体,故孤雌小鼠的体细胞中应不含Y染色体,且体细胞应有两条X染色体,C错误;动物细胞核移植形成的个体原理为体细胞细胞核的全能性,而孤雌小鼠的形成,类似于受精作用,不能体现体细胞细胞核的全能性,D错误。
20.(1)失水 纤维素酶和果胶酶 (2)0.1 再生 (3)植物激素
解析:(1)根据渗透原理,外界溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞会失水;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此去除植物细胞壁应该用纤维素酶和果胶酶。(2)由图2可知,紫外线剂量为0.1 J·cm-2时,细胞的再生能力较强,既能得到大量愈伤组织,再生植株率较高,因此处理黑芥原生质体的适宜紫外线剂量为0.1 J·cm-2。(3)植物组织培养时,培养基中包括水、无机盐、有机营养等营养物质,此外还需加入一定浓度和比例的植物激素(生长素和细胞分裂素),以调节细胞的发育方向。
21.(1)活细胞的细胞膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内(或死细胞的细胞膜丧失了选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而着色) (2)中 (3)冷冻(或超低温、液氮) 酶 新陈代谢
解析:(1)活细胞的细胞膜具有选择透过性,大分子染料不能通过,所以活细胞不能被染色;死细胞的细胞膜失去了选择透过性,大分子染料可以通过,所以死细胞能被大分子染料染色。(2)有丝分裂中期时,染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体数目的最佳时期。(3)在细胞培养过程中,通常在冷冻(或超低温、液氮)条件下保存细胞。因为在这种条件下,细胞中酶的活性降低,细胞新陈代谢的速率降低。
22.(1)获能处理 促性腺激素 MⅡ期 (2)细胞核移植、早期胚胎的培养、胚胎移植 细胞核遗传物质来自雌性和雄性大熊猫,细胞质遗传物质来自雌性大熊猫 (3)同期发情 桑葚胚或囊胚 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
23.(1)定期更换培养液 加强免疫,刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞 聚乙二醇(PEG) (2)乙和丙 能产生特异性强、灵敏度高的抗cTnI抗体的杂交瘤细胞
解析:(1)细胞培养中,为防止有害代谢物的积累对细胞自身造成危害,可采用定期更换培养液的方法,以便清除代谢物。每隔2周用cTnI作为抗原注射小鼠1次,共注射3次,其目的是加强免疫,刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞;诱导动物细胞融合常用的化学诱导因素是聚乙二醇(PEG)。(2)图中过程①②依次表示单克隆抗体制备过程中的两次筛选,其中过程①第一次筛选是用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,过程②第二次筛选是通过克隆化培养和抗体检测筛选出能产生抗cTnI抗体的杂交瘤细胞。因此,甲、乙、丙中,只含杂交瘤细胞的是乙和丙;过程②的目的是筛选获得能产生特异性强、灵敏度高的抗cTnI抗体的杂交瘤细胞。
章末质量检测(三) 基因工程
1.B DNA连接酶是构建重组DNA分子必需的工具酶,A错误;如假设限制酶甲识别GAATTC碱基序列,并在G与A之间切割,限制酶乙识别CAATTG碱基序列,在C与A之间切割,形成的黏性末端是相同的,限制酶甲与限制酶乙形成的黏性末端连接后,形成的碱基序列为CAATTC,另一条链为GAATTG,不能被限制酶甲和乙识别,C错误;载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选的标记基因,D错误。
2.A 限制酶和DNA连接酶作用部位都是两个核苷酸之间的磷酸二酯键,前者是让磷酸二酯键断裂,后者是催化磷酸二酯键形成,A正确;题图中①④是由同一种限制酶切割形成的,因此题中DNA片段是由3种限制酶切割后产生的,B错误;①④连接形成DNA分子需要的是DNA连接酶,C错误;②片段是在酶切位点为
的限制酶作用下形成的,切出的是黏性末端,D错误。
3.C T4 DNA连接酶有专一性,A错误;酶在催化反应前后性质不变,故T4 DNA连接酶催化反应后,其组成成分不变,B错误;ATP水解产生AMP需要打开两个特殊的化学键,结合题干“该反应过程需消耗ATP,其水解产生的腺苷一磷酸(AMP)通过共价键与酶相连”可推测ATP在该反应过程中可能打开两个特殊的化学键,C正确;T4 DNA连接酶需在低温和最适pH条件下保存,D错误。
4.A 质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞,但不会促进目的基因的表达,B错误;抗病基因C的插入位点位于四环素抗性基因内部,插入抗病基因C后,重组Ti质粒的四环素抗性基因被破坏,含重组Ti质粒的农杆菌不具有四环素抗性,C错误;转基因抗病番木瓜含有卡那霉素抗性基因,故转基因抗病番木瓜具有卡那霉素抗性,D错误。
5.C 由图可知,产生的是黏性末端,所以可知限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA的两条链分别切开,A正确;由图可知,图1中含有酶1和酶2,能产生4个黏性末端,图2中含有酶3,能产生2个黏性末端,B正确;限制酶切割的是特定核苷酸序列之间的磷酸二酯键,不会切割氢键,C错误;限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开,图示中酶1、酶2和酶3可以为不同种类的限制酶,D正确。
6.A 洋葱鳞茎研磨后取上清液进行离心处理后,得到上清液和沉淀物,上清液中含有DNA,DNA能溶解在2 mol/L的NaCl溶液中,B错误;在上清液中加入体积分数为95%的冷却酒精,经离心后,可在沉淀物中分离获得白色絮状物DNA,C错误;取沉淀物加入二苯胺试剂混匀后,沸水浴加热一段时间,待试管冷却后,溶液会出现蓝色,D错误。
7.C DNA不溶于酒精,某些蛋白质溶于酒精,提取DNA时加入酒精,是为了让DNA析出,A正确;将提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液后,可用二苯胺试剂经沸水浴后进行鉴定,B正确;分别用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ处理提取的产物,均只得到一条大小相同的条带,说明提取物是环状DNA,即提取物为质粒,C错误;溶菌酶能溶解大肠杆菌细胞壁,但对DNA没有影响,D正确。
8.B 蛋白质工程和基因工程的根本区别是蛋白质工程可产生自然界没有的蛋白质,A错误;蛋白质工程操作过程中,需要酶和载体作为工具,C错误;细胞内合成Y1蛋白与Y蛋白的过程中,遗传信息的流向是相同的,D错误。
9.D 单用限制酶EcoRⅠ处理和利用限制酶EcoRⅠ和NotⅠ双酶切时产生的结果不同,说明该DNA序列中含有限制酶NotⅠ的切割位点,用限制酶NotⅠ处理只产生了一个10 kb的片段,所以说明该分子一定是环状的,且长度一定是10 kb,A、B正确;用限制酶NotⅠ处理只产生了一个10 kb的片段,说明该环状DNA上含有一个限制酶NotⅠ的切割位点,单用限制酶EcoRⅠ处理产生了4 kb和6 kb两个片段,说明该环状DNA上含有2个限制酶EcoRⅠ的切割位点,C正确;用限制酶EcoRⅠ处理后产生的4 kb的片段,进一步被限制酶NotⅠ切割成为3 kb和1 kb的两个片段,可知限制酶NotⅠ切割位点与限制酶EcoRⅠ切割点的最短距离为1 kb,D错误。
10.A 基因疫苗的机理是使机体受到刺激进而产生抗体作用于相应的抗原,属于特异性免疫,因此接种基因疫苗只能预防特定微生物的感染,A正确,D错误;浆细胞无识别抗原的功能,B错误;结合题意分析可知,基因疫苗是通过基因工程生产的,利用蛋白质工程生产的蛋白质疫苗不是基因疫苗,C错误。
11.B 通过PCR技术扩增目的基因时,需要用耐高温的DNA聚合酶催化单个脱氧核苷酸聚合形成DNA长链,以获得DNA子链,A正确;在复制时,引物与DNA母链通过碱基配对结合后,DNA聚合酶从引物的3'端开始延伸DNA链,因此DNA合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸,B错误;PCR技术的原理是DNA复制,DNA复制时两条链均作为复制的模板,C正确;四种游离的脱氧核苷酸为PCR提供原料,D正确。
12.C PCR反应的缓冲液中需添加Mg2+,然后依次加入引物、Taq DNA聚合酶、模板,其中Mg2+用于激活DNA聚合酶,A正确;用于构建基因表达载体的质粒用限制酶切割后,因为质粒被切开后可能成为多个DNA片段,相对分子质量彼此不同,因而可通过电泳检测,B正确;PCR通过90 ℃以上的高温解旋,50 ℃左右的温度下模板与引物结合,72 ℃左右时合成新的DNA链,因此,PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶主要在延伸过程中起作用,催化子链合成过程,C错误;PCR技术大量扩增目的基因时,第n次复制形成2n个DNA,相当于新合成2n-1个DNA分子,合成一个DNA分子需要两个引物,因此需要的引物数目为2n-1×2=2n,D正确。
13.C a→b过程是聚合酶链式反应扩增DNA片段的过程,利用了DNA半保留复制的原理,需要使用耐高温的DNA聚合酶,C错误。
14.C 步骤③可用Ca2+处理大肠杆菌,使其从常态转化为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,C错误。
15.BC 构建重组质粒需要用到限制性内切核酸酶和DNA连接酶,A正确;含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后,重组Ti质粒的T-DNA整合到受体细胞的染色体DNA上,B错误;导入受体细胞的目的基因表达后,转基因植株方能表现出相应性状,若目的基因在受体细胞中不表达,转基因植株不能表现出相应性状,C错误;⑤表现出抗虫性状,则表明该植株细胞发生了基因重组,基因重组是可遗传变异,D正确。
16.BCD 过程①表示逆转录过程,需要逆转录酶,A错误;cDNA是以mRNA为模板逆转录形成的,其中不含启动子和内含子,因此通过过程②从cDNA中获得的CarE基因无启动子和内含子,B正确;过程③表示将目的基因导入大肠杆菌细胞,一般用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,C正确;通过过程④得到的工程菌是指能使CarE基因得到高效表达的菌株,D正确。
17.ABD PCR扩增利用的是DNA热变性的原理,是体外扩增DNA的一种方式,A正确;PCR技术需要在高温条件下进行变性,故进行PCR扩增需要耐高温的DNA聚合酶,B正确;由于DNA的两条链反向平行,且子链从引物的3'端开始延伸,故利用图中的引物①、④组合可扩增出两侧的未知序列,C错误;通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置,D正确。
18.ABD 目的基因表达产物不能影响受体细胞的生存和活性,因此转入的L-PG基因表达产物不能影响酿酒酵母活性,A正确;L-PG基因替换质粒上的PD基因需要两端携带相同基因片段,即相同的黏性末端,B正确;标记基因AmpR可筛选含有目的基因的受体细胞,但不能检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株,C错误;PCR技术是一项体外扩增基因的技术,依据碱基互补配对原则,可以用于筛选含有L-PG基因的受体细胞,D正确。
19.ABC 由于8号染色体的~880 kb至~903 kb区间与突变体的光籽表型相关,故提取突变体和野生型的8号染色体上的DNA进行PCR扩增,A正确;题图中PCR产物的
鉴定是通过琼脂糖凝胶电泳来进行的,相对分子质量较大的扩增产物迁移速率较慢,与点样处的距离较近,B、C正确;根据题图所示,野生型和突变体经引物6扩增的产物不同,其中突变体的相应扩增产物较大,故可推知8号染色体上的引物6对应的区间发生碱基对的插入是该突变体光籽性状出现的根本原因,D错误。
20.(1)逆转录酶 Taq DNA聚合酶(或耐高温的DNA聚合酶) 磷酸二酯 (2)引物B自身会出现局部碱基互补配对(或自身折叠)而失效 m×2n-1
解析:(1)图1中过程Ⅰ表示逆转录,需逆转录酶的催化,过程Ⅱ是PCR技术,常用的酶是Taq DNA聚合酶,这两种酶都能催化磷酸二酯键的形成。(2)观察图2可发现,引物B自身会出现局部碱基互补配对从而环化,无法与模板链结合成双链结构。对m个单链cDNA进行n次循环的扩增,则最终得到的双链DNA分子有m×2n-1个,说明至少需要引物B的数量为m×2n-1个。
21.(1)利用PCR技术扩增目的基因需要两种引物,合成引物的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列 (2)PCR过程中要变换温度、利用的DNA聚合酶为耐高温的DNA聚合酶、DNA解旋在90 ℃以上的高温下进行等(写出两点即可) (3)目的基因和质粒自身环化 目的基因与启动子相接的一端为转录的起始端,如果反向连接,则转录得到的mRNA序列与正向连接相比是不同的
解析:(1)PCR技术扩增的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物。(2)PCR与体内DNA复制相比,其特殊之处在于PCR过程中要变换温度、利用的DNA聚合酶为耐高温的DNA聚合酶、DNA解旋在90 ℃以上的高温下进行等。(3)构建重组质粒时,选用EcoRⅠ、BamHⅠ酶对目的基因所在DNA和质粒进行切割,这样可以防止含目的基因的DNA片段自身环化,也可以防止质粒自身环化,还可以防止目的基因反向连接。转录是从启动子开始,到终止子结束,若反向连接则转录得到的mRNA序列与正向连接相比是不同的。
22.(1)DNA半保留复制 耐高温的DNA聚合酶(或Taq DNA聚合酶) 引物 (2)农杆菌转化法 植物细胞具有全能性
23.(1)BamHⅠ、SalⅠ 磷酸二酯键 (2)大量扩增含目的基因的重组质粒 目的基因是真核生物基因,需要在真核生物体内表达 (3)纤维素
解析:(1)为避免自身环化和反向连接,在构建基因表达载体时,最好选择两种酶,图中EcoR Ⅰ会破坏目的基因,BamHⅠ、SalⅠ刚好可以切割目的基因两端,且载体上也有这两个限制酶的切割位点,故应该用BamHⅠ、SalⅠ切割。DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。(2)图中步骤1将重组质粒导入大肠杆菌后,就会在大肠杆菌体内复制,产生大量重组质粒,即大量扩增重组质粒。由于目的基因是真核生物基因,需要在真核生物体内表达,而大肠杆菌是原核生物,所以还需要转化到酵母菌细胞内。(3)确认目的基因是否转化成功,就是检验一下毕赤酵母能不能表达出降解纤维素的物质,即将其接种在含有纤维素的鉴别培养基上鉴定。如果成功了,就会出现一些单菌落。
章末质量检测(四) 生物技术的安全性与伦理问题
1.A 生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等,它可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布,经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内,造成大规模伤亡,A错误;治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的,需要在严格的监管下进行,B正确;设计试管婴儿可以设计婴儿的性别,因此反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿,C正确;转基因植物进入自然生态系统后可能因其具有较强的“选择优势”而占有较多的环境资源,使得其他物种的生存受到影响,从而严重影响生物多样性,D正确。
2.D 转基因作为一项技术本身是中性的,由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市,A正确。针对转基因技术的应用,各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的,就是研究上要大胆,坚持自主创新;推
广上要慎重,做到确保安全;管理上要严格,坚持依法监管,B正确。国家有关部门制定实施了《农业转基因生物安全评价管理办法》《农业转基因生物进口安全管理办法》等,这些法规的制定既维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权,又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性,C正确。对微生物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域,D错误。
3.C 人工移植外来基因可能令生物产生“非预期后果”,到现在为止还没有足够的科学手段去评估转基因生物及食品的风险,如含有抗虫害基因的食品是否会威胁人类健康,转基因产品对环境的影响,转基因产品是否会破坏生物多样性,转基因对生物个体的影响,转基因产品带来的伦理问题等等,A错误;转基因抗虫棉能毒杀棉铃虫,但抗虫棉棉花制品不会对人体造成伤害,B错误;虽然食用某转基因鲤鱼被证明是安全的,但是若放养到自然水域有可能对非转基因鱼造成竞争,D错误。
4.A 我国禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆,这是因为生殖性克隆人严重违反了人类伦理,A正确;生物技术就像一把双刃剑,它既可以造福人类,也可能在使用不当时给人类带来灾难,研究人类基因是可以的,B错误;将某些动物基因转入到植物中,可以提高植物的抗逆性或营养物质的含量,不应禁止,C错误;用转基因食品不会导致外源基因转入人体细胞,因此可以开发转基因食品,不应禁止,D错误。
5.B 转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期,属于转基因技术在微生物领域的应用,A正确;“设计试管婴儿”需要对胚胎进行遗传学诊断,试管婴儿技术不需要,B错误。
6.A 相对于常规武器、核武器和化学武器,生物武器最大的特点是有传染性,A错误;生物武器对人的危害不仅有身体上的,还有心理上的,会对人类的生存造成严重威胁,B正确;现代生物武器的防护,主要包括预警体系、防控体系和疫苗库,应严防其使用和扩散,D正确。故选A。
7.A 基因污染会随着生物的繁殖而不断扩散,A错误;转基因生物具有某些特殊性质,它们在某地区的竞争能力较强,可能成为“外来物种”,威胁生态系统中其他生物的存在,从而影响生态系统的稳定性,B正确;转基因植物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”,C正确;杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因,具有竞争优势,可能会破坏生态系统的稳定性,D正确。
8.A 治疗性克隆是将病人的体细胞通过核移植技术、早期胚胎培养技术获得胚胎干细胞,然后定向诱导分化成病人所需要的细胞、组织和器官,再进行移植,不以个体的出生为目标,A错误。
9.B 对动物基因进行编辑存在安全性与伦理问题,A错误;其他物种的器官经基因编辑后移植到人体可能会引起排斥反应,C错误;跨物种器官移植手术获得成功,是对供体生物进行的基因编辑,而不是对人体基因进行大规模编辑,D错误。
10.A 血友病是伴性遗传病,由细胞核基因控制,该技术主要降低患细胞质基因控制的遗传病的概率,A错误;Leigh氏综合征的致病基因位于细胞质内,不遵循孟德尔的遗传规律,B正确。
11.C 科学家用iPS技术克隆出活体小鼠的过程属于无性生殖,C错误。
12.B 母亲患色盲,父亲正常,为保证生一个色觉正常的孩子,根据伴X染色体隐性遗传的规律,生育的女孩一定色觉正常,A正确;可以取少量囊胚的滋养层细胞进行遗传物质分析,B错误;试管婴儿技术是指通过人工操作使卵细胞和精子在体外条件下成熟和受精,属于有性生殖的范畴,C正确;试管婴儿技术的成熟并不意味着可以随意选择和“定制”孩子,要遵守法律规定和伦理要求,D正确。
13.C 转基因抗虫棉的花粉中含有毒蛋白,但由于人类不能食用棉花,则不可能通过食物链进入人体,A错误;种植抗虫棉可以减少农药的使用量,保护环境,但转基因植物可能会与野生植物杂交,造成基因污染,可能会对生物多样性构成潜在的风险和威胁,B错误;混作使具有抗毒蛋白和敏感型个体都得以生存,由于二者之间存在种内斗争,因此使棉铃虫种群抗性基因频率上升速率变缓,C正确;将转基因抗虫棉与豌豆、玉米等其他棉铃虫寄主作物混作,可以使敏感型个体存活,同时具有抗毒蛋白的棉铃虫生存空间变小,提高了抗虫棉的抗虫持久性,保护了环境,同时也具有经济价值,所以体现了物种多样性的直接价值和间接价值,D错误。
14.D 生物武器在一定程度上可以进行防护,如针对生物战剂气溶胶,可以佩戴防毒面具、防护口罩,还需保护好皮肤;对于敌投的带菌昆虫、鼠类等,可采用人工捕杀、喷洒药液等;对于某些病毒等可以研制出相应疫苗进行防治。
15.AD 转基因技术应用的基本原理是基因重组,A错误;若转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响,我们应该放弃该转基因作物,而并非放弃转基因技术,D错误。
16.BC 过程①和②分别采用的是核移植技术和早期胚胎培养技术,A错误;如果克隆过程中需要进行基因改造,则应选择b细胞(内细胞团细胞)为受体细胞,其具有较强的全能性,D错误。
17.BC 通过导入不同的目的基因,可用于生产药品、制造染料、降解有毒物质,A正确;“新的生命”是一个新的物种,由于其没有天敌,进入自然界后,会破坏生物的多样性,B错误;转基因技术还可用来减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期,C错误;在转基因研究工作中,科学家会采取很多方法防止基因污染,例如,我国科学家将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中,由于淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性,因而可以防止转基因花粉的传播,D正确。
18.ABC 为了国家安全,应在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散,A错误;转基因食品被食用后,基因会在人体肠道中分解为小分子物质被吸收,并不会发生转化过程,B错误;生殖性克隆人属于无性生殖,不能丰富人类基因的多样性,C错误。
19.ABD 供体细胞注入去核卵母细胞后,还需通过电融合法等诱导融合,使供体核进入卵母细胞,形成重构胚,A正确;治疗性克隆的ES细胞来源于供体细胞,在核遗传上和供体细胞相同,B正确;治疗遗传病的根本措施是基因治疗,C错误;治疗性克隆的目的是培养出能够用于医学治疗的供体器官,以解决目前临床上存在的供体器官不足和移植后免疫排斥的问题,D正确。
20.(1)细胞核移植、动物细胞培养、胚胎干细胞诱导分化等 (2)全能性 基因选择性表达 囊胚 (3)胚胎移植 “克隆人”会引起人类社会的伦理道德发生混乱 (4)不会发生免疫排斥反应
解析:(1)分析题图可知,治疗性克隆过程应用的主要技术包括细胞核移植、动物细胞培养、胚胎干细胞诱导分化等。(2)治疗性克隆的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有全能性;细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程的开始发生在囊胚期。(3)将图示技术用于“克隆人”需要进行胚胎移植过程;由于“克隆人”实验会引起人类社会的伦理道德发生混乱,所以目前世界上大多数国家反对进行“克隆人”实验。(4)胚胎干细胞分裂分化得到的器官,其中核DNA来自患者,故细胞膜上抗原与患者基本一样,器官移植不会发生免疫排斥反应。
21.(1)病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因、几丁质酶基因和抗毒素合成基因 抗原—抗体杂交技术 基因枪法 (2)胚胎移植 受体 受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 (3)不发展、不生产、不储存
解析:(1)抗病转基因植物采用的基因,通常用病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因、几丁质酶基因和抗毒素合成基因等,分子水平检测抗虫棉基因是否表达的方法是抗原—抗体杂交技术;将目的基因导入单子叶植物常用的方法是基因枪法。(2)试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎,再经移植后产生后代的技术。设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎,然后从中选择符合要求的胚胎,再经移植后产生后代的技术。因此“试管婴儿”与“设计试管婴儿”相比,前者没有用到植入前对胚胎遗传学诊断技术。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体对移入子宫的外来的同种生物的胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与同种生物的子宫建立正常的生理和组织关系。(3)生物武器具有传染性强、污染面广、难以防治的特点,所以应禁止使用生物武器,在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器。
22.(1)体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、遗传学诊断 (2)桑葚胚或囊胚 滋养层 (3)降低或避免免疫排斥反应,提高造血干细胞移植的成功率 (4)遗传学诊断
解析:(1)试管婴儿培育的一般过程是:体外受精、体外一定程度的胚胎发育、胚胎移植到子宫内继续发育。与试管婴儿培育的过程相比,设计试管婴儿在胚胎移植前需进行
遗传学诊断。可见,设计试管婴儿应用的技术包括:体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、遗传学诊断。(2)牛、羊的胚胎一般要培养到桑葚胚或囊胚时期才进行移植。在植入前可取滋养层细胞进行性别鉴定。(3)为了降低或避免免疫排斥反应,提高造血干细胞移植的成功率,该“设计试管婴儿”与患病姐姐的配型要相合。(4)设计试管婴儿在胚胎移植前需进行遗传学诊断,而试管婴儿不需进行遗传学诊断。
23.(1)胰蛋白酶、胶原蛋白 维持培养液的pH (2)限制 不能显示出杂交带 (3)Cas9(或限制酶)和DNA连接 抗原—抗体杂交 (4)该重组细胞的细胞核遗传物质全部来自基因修饰的供体,并且该动物细胞核有全能性
解析:(1)过程一:获取供体组织块并剪碎后,需用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理,使组织细胞分散。动物细胞培养需要95%空气和5%CO2,其中5%CO2可以维持培养液的pH。(2)过程二:Cas9作用于磷酸二酯键将α-Gal抗原基因从供体DNA中敲除,可判断Cas9是限制酶。将含有α-Gal抗原基因的DNA片段用放射性同位素标记作为探针,使探针与②细胞的DNA杂交,若不能显示出杂交带,则表明该基因已成功敲除。(3)过程三:将人类补体调节蛋白基因用显微注射技术导入受体细胞,在Cas9(或限制酶)和DNA连接酶的作用下,将该基因与②细胞的DNA进行定点整合。检测人类补体调节蛋白基因是否成功表达,可用抗原—抗体杂交技术。(4)过程五:该重组细胞的细胞核遗传物质全部来自基因修饰的供体,并且该动物细胞核有全能性。因此核移植后的重组细胞可以发育成为基因修饰克隆供体。
综合质量检测(一)
1.A 酿制米酒时是利用微生物在无氧条件下的酒精发酵,如果呈酸味,说明酿酒过程中封闭性不好,导致氧气进入产生了乙酸,A错误;酵母菌在密闭酿酒容器内初期环境和食物空间充裕、种内竞争弱,所以种群数量呈近似“J”形增长,B正确;酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃,客家人用稻草为酿酒容器“保暖”,主要目的是为了促进酵母菌增殖,C正确;根霉、毛霉与酵母菌它们的代谢类型不同,都可以利用葡萄糖进行不同的发酵,因此构成竞争关系,应控制酒曲中各种微生物的比例,D正确。
2.D 动物细胞培养所需的气体环境为95%空气(细胞代谢所必需的)和5%CO2(维持培养液的pH),A错误;进行传代培养时,对于接触抑制的细胞团须经胰蛋白酶等处理成单个细胞后制成细胞悬液,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集后制成细胞悬液,B错误;病毒不具有独立代谢能力,不能在加入血清的合成培养基上培养,必须在活细胞中培养,C错误。
3.B 过程①中的振荡培养可以提高培养液中的溶氧量,利于微生物的繁殖,A正确;该实验是要分离细菌,因此过程②中的TYS培养基灭菌前需将pH调至中性或弱碱性,B错误;过程②③使用的接种器具分别为涂布器和接种环,它们均需灼烧并冷却后接种,C正确。
4.C HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,可能与胚胎发育有关;正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌,所以成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考,A正确;机体生活的环境存在多种抗原,所以获取的B淋巴细胞可能有多种,故曲妥珠单抗的制备过程需进行专一抗体阳性检测,以保证能与HER-2特异性结合,B正确;DMI是药物,不能与HER-2特异性结合,能与HER-2特异性结合的是曲妥珠单抗,C错误;曲妥珠单抗能与HER-2特异性结合,故利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置,D正确。
5.C 采集卵母细胞的对象为性成熟的雌性个体,而不是早期胚胎,C错误。
6.A 采用显微操作法进行卵母细胞的去核,A错误;用物理或化学方法激活重组细胞,使之完成细胞分裂和发育的进程,B正确;在胚胎移植前对代孕母体进行发情处理,保证胚胎移植入相同的生理环境,C正确;选择合适时期(桑葚胚或囊胚)的早期胚胎进行移植,D正确。
7.B 在基因表达载体中,启动子位于目的基因的首端,终止子应位于目的基因的尾端,这样的基因才能表达。图中甲和丙均不符合,所以不能在宿主细胞中表达目的基因产物,A正确;启动子是一段有特殊结构的DNA片段,是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,B错误;载体上的标记基因便于重组DNA分子的筛选,常用的标记基因是抗生素抗性基因,C正确;复制原点是DNA聚合酶识别和结合的位点,可以让重组表达载体拥有自主复制的能力,不会随细胞分裂被稀释而最终消失,D正确。
8.C 使用合成培养基培养动物细胞通常添加天然成分——血清,A错误。为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素,但并不能形成无病毒的环境,B错误。该上皮细胞在培养时,呈现扁平不规则多角形,且黏附在培养瓶内壁上,如存在接触抑制,则细胞在瓶壁上只有一层;而该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中,因此培养该上皮细胞比培养该淋巴细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象,C正确。该上皮细胞在培养时黏附在培养瓶内壁上,该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中,则相同次数分瓶培养所获得的淋巴细胞数目多,D错误。
9.A 利用植物组织培养技术生产青蒿素时,常用紫外线对接种室消毒,A错误;将ADS基因导入酵母细胞,可以培育生产青蒿素的转基因酵母菌,从而实现青蒿素的工业化生产,B正确;可利用PCR和电泳等技术检测转基因酵母是否转
录出ADS基因的mRNA:若出现杂交带,则证明转录成功,C正确;据图可知,抑制FPP转化为固醇的途径,可以促进ADS酶转化为青蒿酸前体进而转变为青蒿素的途径,提高转基因酵母生产青蒿素的产量,D正确。
10.D 小鼠骨髓瘤细胞与某一种B淋巴细胞融合成为杂交瘤细胞,这种杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生特异性抗体,A正确;制备单克隆抗体主要是要得到杂交瘤细胞,杂交瘤细胞是免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞杂交得到的,此过程中涉及动物细胞培养技术,B正确;单抗药物是利用单抗与细胞膜表面的受体特异性结合而达到靶向给药的作用,若人体存在抗单抗抗体(ADAs),与单抗结合,会降低单抗药物的疗效,该技术鼠表达出完全人源化单抗,故鼠源、人鼠嵌合、完全人源化单抗诱发产生ADAs的强度依次降低,因此嵌合单抗诱导人体产生ADAs的强度高于人源化单抗,C正确;人编码抗体的基因转移至小鼠中,其体内并非只有完全人源化单抗,D错误。
11.A 愈伤组织是一团没有特定形态、结构和功能的薄壁细胞,A错误;植物组织培养的培养基中的生长素和细胞分裂素的含量和比例会影响愈伤组织的生长和分化,在脱分化形成愈伤组织的过程中要求生长素和细胞分裂素的比例相当,而在再分化过程中生长素浓度/细胞分裂素浓度的值高有利于根的分化,比值低有利于芽的分化,B正确;植物组织培养过程中要求无菌操作,以防止细菌感染,消毒时既要杀死材料表面的微生物,又要尽量减少消毒剂对细胞的伤害,D正确。
12.D 哺乳动物进行体外受精时很容易获得大量精子,不容易大量获取的是卵细胞,因而通常需要用促性腺激素处理雌鼠,使其一次性产生更多的卵细胞,来培养更多的胚胎,A错误;细胞分化是基因选择性表达的结果,不改变基因的种类和数量,细胞a和细胞b内含有的核基因相同,B错误;细胞培养过程中分散细胞时,用胰蛋白酶等处理组织块,分散得到单细胞悬液,不是破坏细胞的膜蛋白,而是仅仅分解掉细胞间的粘连蛋白,C错误。
13.D 双链DNA在高温下解旋即使得DNA双链打开,破坏的是碱基对之间的氢键,磷酸二酯键没有断裂,A错误;引物的延伸方向是从5'端→3'端,B错误;DNA复制为半保留复制,以2条DNA单链为模板,以4种dNTP为原料,在耐高温DNA聚合酶作用下合成2个新的DNA。子链延伸时的温度是中温,不是高温,C错误;PCR的反应步骤为目的基因DNA受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸,如此重复循环,因而每一次循环后目的基因的量可以增加一倍,即呈指数形式扩增(约为2n,其中n为扩增循环的次数),D正确。
14.B 生长激素基因在转录时需要RNA聚合酶,不需要解旋酶和DNA连接酶,A错误;将目的基因导入原核细胞时,通常用大肠杆菌作为受体细胞,并需要用Ca2+处理大肠杆菌,B正确;大肠杆菌质粒标记基因中不含尿嘧啶(U),C错误;发酵液中只有导入重组质粒的大肠杆菌才能产生人生长激素,D错误。
15.CD 培养基配制过程为:称量→溶解→调pH→融化琼脂→过滤分装→包扎标记→灭菌→倒平板,因此制备降解X的细菌初筛平板时,先调节pH,再湿热灭菌,最后进行倒平板分装到培养皿中,A正确;据图可知,实验结果显示A~E五种菌株中,E菌株的透明圈面积最大,说明其水解有机物X的能力最强,故E是降解X较理想的菌株,可将其进一步划线纯化,B正确;接种后未长出菌落的培养基,也可能有少量微生物,所以不能直接丢弃,C错误;用稀释涂布平板法进行纯化培养时,应该用微量移液器从盛有菌液的试管中取0.1 mL菌液,再用涂布器涂布,D错误。
16.CD 细胞甲是B淋巴细胞,从小鼠的脾脏中获取,A错误;③是用选择培养基选择,④是用抗体进行检测,B错误。
17.BC 细胞融合目的是使第二极体与次级卵母细胞融合产生了二倍体胚胎,激活的目的是使二倍体胚胎发育,A错误;嵌合体小猪同一个器官中可能含有不同来源的细胞,所以其细胞中的遗传物质可能不同,C正确;人—猴嵌合体胚胎难以长期存活可能是由于细胞竞争而非免疫排斥,早期胚胎无免疫系统分化,D错误。
18.ABC 胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段,可将其取出向受体移植,D错误。
19.ABD 将配制好的培养基转移到锥形瓶中,加棉塞,包上牛皮纸,并用皮筋勒紧,放入高压蒸汽灭菌锅内灭菌,而不是干热灭菌,C错误。
20.(1) ①②⑤ ③④ (2)尿素作为唯一氮源用来分离分解尿素的细菌 选择 判断尿素(选择)培养基是否有筛选作用 (3)平板划线 纯培养物 平板划线法不能用于微生物的计数
解析:(1)消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物;灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。培养细菌用的培养基与培养皿、玻棒、试管、锥形瓶、接种用具需要经灭菌处理,实验操作者的双手和操作空间消毒处理即可,故在实验中,所给材料或用具需要灭菌的是①②⑤,需要消毒的是③④。(2)结合题干“某生物兴趣小组完成了‘土壤中分解尿素的细菌分离与计数’的实验”可知,培养基中加入尿素的目的是尿素作为唯一氮源用来分离分解尿素的细菌,从作用分析这种培养基属于选择培养基(允许特定微生物种类生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基),本实验还同时设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养,目的是作为对照,判断尿素(选择)培养基是否有筛选作用。(3)常用的接种微生物的方法有稀释涂布平板法和平板划线法,故除了本实验的接种培养方法外,通常还可以采用平板划线法将单个微生物分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物;此实验不选这个方法的原因是平板划线法不能用于微生物的计数,而稀释涂布平板法可用于微生物的计数。
21.(1)原代培养 清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,同时为细胞生长、增殖提供充足的营养 (2)阴性 (3)基本不发生免疫排斥反应 存活 (4)将内细胞团均等分割
解析:(1)从黑鼠体内获得体细胞后,获得单细胞悬液,之后对其进行的初次培养称为原代培养。动物细胞培养时要定期更换培养液,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,同时为细胞生长、增殖提供充足的营养。(2)由题意可知,SRY基因是位于Y染色体上的性别决定基因,由该基因表现为雄性,说明应选SRY基因为阴性的胚胎进行移植。(3)代孕个体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意将内细胞团均等分割,否则会影响胚胎进一步发育。
22.(1)向小鼠体内注射L1蛋白 (2)脾脏 甲乙丙丁 (3)杂交瘤 抗原—抗体特异性结合
解析:(1)在抗L1蛋白单克隆抗体的制备过程中,提取HPV45的L1蛋白(抗原),注射到小鼠体内,其目的是诱导小鼠产生能够分泌抗L1蛋白抗体的B淋巴细胞。(2)B淋巴细胞起源于骨髓造血干细胞,在骨髓中发育成熟,能产生特定抗体的B淋巴细胞在脾中分布较多,故在小鼠的脾中可获得产生特定抗体的B淋巴细胞,故细胞甲需从小鼠的脾脏中来获取;其中细胞甲(B淋巴细胞)、乙(杂交瘤细胞)、丙(第一次筛选的杂交瘤细胞)、丁(第二次筛选的能产生特异性抗体的杂交瘤细胞),故细胞甲、乙、丙、丁都能产生抗L1蛋白抗体。(3)选择培养基可以淘汰未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞,只有杂交瘤细胞在该培养基上能生长;过程④是第二次筛选,目的是获得所需的能产生特定抗体的细胞群,即获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞,检测方法是抗原—抗体杂交法。
23.(1)基因表达载体的构建 B 有标记基因,复制原点不会被限制酶切割 (2)Pvu Ⅰ 引物 (3)EcoR Ⅰ 1.2 5.5
解析:(1)基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建。图甲中三种质粒适宜作为载体的为质粒B,因为质粒B含有EcoR Ⅰ、Pvu Ⅰ 两种酶切位点、氨苄青霉素抗性基因和蓝色显色基因,而且相应的限制酶切割后,可以保留氨苄青霉素抗性基因的完整性。与另外两种质粒相比,其作为载体的优点是有标记基因,复制原点不会被限制酶切割。(3)由于EcoR Ⅰ 在目的基因和质粒上都有酶切位点,为选出正向连接的重组质粒,使用EcoR Ⅰ 对重组质粒完全酶切后,进行电泳分析。质粒B中EcoR Ⅰ 酶切位点与Pvu Ⅰ 酶切位点距离为0.2 kb,若是正向连接载体,重组质粒中2个EcoR Ⅰ 酶切点之间的距离是0.2+1=1.2 (kb),重组质粒长度为2.7+4=6.7 (kb),故EcoR Ⅰ 酶切后,正向连接载体的情况下,电泳图谱中出现长度为1.2 kb和5.5 kb两条带。
综合质量检测(二)
1.D 发酵中期,因为在无氧且乳酸含量多的环境下,其他微生物的活动受到抑制,故乳酸菌的数量最多,A正确;在发酵后期,乳酸的大量积累,导致发酵液中pH下降,抑制了乳酸菌的活动,所以乳酸菌的数量呈现下降趋势,B正确;硝酸盐还原菌可以将硝酸盐还原为亚硝酸盐,从题图可以看出,在初期亚硝酸盐含量较多说明此时硝酸盐在增多,硝酸盐呈现上升趋势,C正确;在整个的发酵过程中,乳酸的含量会先上升而后保持稳定,而亚硝酸盐的含量先增加后减少,两者的变化趋势不相同,D错误。
2.A 踏浆发酵即是碾碎葡萄,有利于酵母菌与葡萄汁液充分混合,充分发酵,A正确;酒精生成过程只有第一阶段能合成ATP,故合成ATP所需能量来自葡萄糖中的化学能,B错误;在葡萄酒酿制的整个过程中需要先通气后密封,C错误;葡萄酒制成后,在缺氧、呈酸性的发酵液中,绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制,故“十年味不败”,D错误。
3.C 甲中涂布前要将涂布器灼烧灭菌,冷却后才能接触菌液,A正确;对于浓度较高的菌液,若甲中的稀释倍数仅为102,则所得的菌落不一定是由单一的细胞或孢子繁殖而成的,B正确;平板划线法中在最后一次划线的末端形成的菌落才可能是由单一细胞或孢子繁殖而成的,C错误;乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端,这样能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减小,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落,D正确。
4.C 固体培养基中的琼脂可作为凝固剂,一般不能被微生物利用,A错误;培养基中含C、H、O、N的有机物,可以作为异养微生物的碳源和氮源,B错误;培养基中的无机盐能调节渗透压,还可作为某些化能自养菌的能源物质,例如NH3可以作为硝化细菌的能源物质,C正确;鉴别培养基是根据微生物的代谢产物与培养基中特定试剂反应而设计的,D错误。
5.B 神经干细胞在治疗神经组织损伤和神经退行性疾病方面具有重要的应用价值,A正确;干细胞分化成多种类型的细胞时没有形成完整个体,因此不能体现细胞的全能性,B错误;细胞核重编程和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关,C正确;细胞核重编程后可再分化形成多种类型细胞,因此该项研究为临床上解决器官移植的免疫排斥反应带来希望,D正确。
6.A 蛙是体外受精,生育过程都是在体外完成的,所以实验中用到的技术是核移植技术,A错误;细胞核和细胞质相互依存,这种差异与两种核原先所处的细胞质环境有关,B正确;题意显示,肠上皮核移植实验中有1%~2%能形成蝌蚪,囊胚核移植实验中有50%能形成蝌蚪或成蛙,表明胚胎细胞分化程度低,全能性表达更容易,C正确;蛙的性状有些是由细胞核基因控制,有些是由细胞质基因控制,所以核移植得到的克隆蛙的遗传性状与供核蛙的不完全相同,D正确。
7.C 多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精子的染色体,不会产生更多种子,反而会破坏亲子代之间遗传信息的稳定性,A正确,C错误;结合题意“当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知,未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2,B正确;据题意可知,ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合,推测该过程是由ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合,D正确。
8.C 胚胎发育是指从受精卵到幼体,胚后发育是指从幼体到性成熟个体,A错误;受精卵形成桑葚胚的过程中进行卵裂,细胞数目增多,但胚胎体积不变甚至略微减小,因此每个细胞的体积减小,B错误;桑葚胚的细胞全部是全能细胞,没有发生细胞分化。囊胚开始出现细胞分化,原肠胚出现了明显的细胞分化,D错误。
9.B 基因工程是将符合人们要求的目的基因导入适宜的生物体内,使其高效表达,从中提取人们所需的蛋白质,或表现出某种性状,蛋白质产品仍然是天然存在的蛋白质。蛋白质工程是对控制蛋白质合成的基因进行改造或合成新的基因,从而实现对相应蛋白质的改变或制造一种新的蛋白质,所得到的蛋白质已不是天然存在的蛋白质。题干中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因,其合成的β-干扰素也不是天然的β-干扰素,而是经过人工改造的、符合人类需求的蛋白质,因而该生物技术为蛋白质工程。
10.D 过程①表示通过逆转录法合成目的基因,该过程需要逆转录酶和脱氧核糖核苷酸,A错误;过程②是重组表达载体的构建,需要使用限制酶、DNA连接酶,B错误;过程③常用Ca2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞,C错误。
11.C 病毒没有独立的新陈代谢能力,不能用培养液培养病毒,A错误;HBsAg基因能成功插入到酵母的染色体DNA中,是由于两者的DNA均为双螺旋结构,B错误;大肠杆菌是原核生物,而疫苗是蛋白质,可能是因为HBsAg需要依赖内质网和高尔基体进行后期加工和包装,因此不用大肠杆菌作为受体,C正确;该技术的原理是基因重组,通过该技术生产出的疫苗,化学本质是蛋白质,D错误。
12.C 据题图可知,抗PG基因与PG基因转录成的mRNA正好相互结合,阻止了PG基因表达的翻译过程,使细胞不能合成PG,A错误;PCR过程所需要的条件有:模板、引物、原料、Taq DNA聚合酶,B错误;花粉中的雄配子几乎不含质基因,所以为避免抗PG基因通过花粉传播进入其他植物而导致“基因污染”,应将抗PG基因导入细胞质,D错误。
13.D 按照基因工程操作的四个步骤来分析,第四步应为对目的基因在受体细胞中的表达情况进行检测与鉴定,D错误。
14.D 当今社会的普遍观点是反对一切生殖性克隆,不反对治疗性克隆,A错误;天花病毒传染性强、危害大,但禁止生物武器的生产,B错误;“设计试管婴儿”技术应用于治疗某些疾病,不能用于设计“完美婴儿”,C错误。
15.AB 题图中菌落分布不均匀,部分菌落过于密集,最可能是用平板划线法进行接种的,A正确;病毒不能在普通培养基上生存繁殖,故该种微生物不可能是丙型肝炎病毒,C错误;使用平板划线法时随划线次数的增加,菌落密度逐渐减小,因此菌落分布不均匀,不代表纯化失败,D错误。
16.CD 植物体细胞杂交技术克服了远缘杂交不亲和的障碍,故获得该杂种植株时不用考虑两种高等植物间的生殖隔离问题,A错误;诱导植物原生质体融合时,可以采用物理方法(如电融合法等)和化学方法(如聚乙二醇法等),B错误;杂种原生质体同时含有红色液泡和叶绿体,同种原生质体融合得到的细胞仅有红色液泡或叶绿体,所以可利用显微镜筛选得到融合后的杂种原生质体,C正确;若原生质体均为两两融合,则会形成3种细胞,即矮牵牛细胞自身融合的细胞、枸杞细胞自身融合的细胞、杂种细胞,所以融合后的细胞中染色体数目为28条或96条或62条,D正确。
17.ABC 抗体是由浆细胞分泌的,杂交瘤细胞若丢失来自B淋巴细胞的染色体,可能会导致抗体产生减少,A正确;据题意“EBV转化细胞能在HAT培养基中存活,但对Oua敏感;骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感”可知,HAT培养基筛选去除的是未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞,Oua筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞,B、C正确;图示获得的杂交瘤细胞还要进行克隆化培养和抗体检测,检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能用于生产单克隆抗体,D错误。
18.ACD 分析题图4支试管中微生物对空气的依赖程度,甲试管中微生物在试管上部空气充足的条件下生长,其对应固氮菌;乙试管中幽门螺杆菌在试管中部生长,其代谢类型可能是微厌氧异养型,在空气充足或绝对无氧的环境中不能生长;丙试管中微生物集中在试管底部生长,是严格厌氧型微生物,其对应产甲烷菌;丁试管中微生物在培养基中均匀分布,是兼性厌氧型微生物,其对应酵母菌,A、C正确。由题表所示培养基的成分及其含量可知,该培养基缺少氮源,故将幽门螺杆菌转移到该培养基上不能正常生长;丁试管中的微生物(酵母菌)在该培养基上也不能正常生长,但与圆褐固氮菌同时接种在该培养基上可以正常生长,因为圆褐固氮菌能固定空气中的N2,为酵母菌的生长提供氮源,B错误,D正确。
19.BD 图示引物与探针均为根据某条模板链设计的单链DNA,因而具有特异性,与模板结合时遵循碱基互补配对原则,A正确;根据图示中引物延伸的方向可以确定Taq酶可以催化子链沿着5'端向3'端的方向延伸,需要dNTP作为原料,B错误;若要用上述技术检测某基因的转录水平,需要以某基因转录形成的mRNA为模板逆转录形成DNA后再进行PCR的扩增,因此要用到逆转录酶,C正确;由题干信息“每加入1对引物的同时加入1个与某条模板链互补的荧光探针”“每扩增1条链,就有1个荧光分子生成”可知,原料充足时,反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关,D错误。
20.(1)含碳有机物(或脂肪) 碳源必须是含碳无机物(或碳酸盐),同时加入硫化物 (2)防止培养皿皿盖上凝结的水珠落入培养皿造成污染 (3)丙 每次划线的菌种都来自上一次划线的末端,最后一次划线结束时更容易获得单菌落
解析:厌氧菌以“鲸落”肌肉中的脂肪为食,属于异养型微生物,故培养“鲸落”群落中厌氧菌的碳源必须是含碳有机物(或脂肪)。硫细菌将硫化物氧化成硫酸盐,并以该过程中释放的能量合成有机物,即硫细菌为自养型微生物,所以要培养硫细菌,培养基中的成分需要特殊配制,主要体现在碳源必须是含碳无机物(或碳酸盐),同时加入硫化物。
21.(1)动物细胞核移植技术(或体细胞核移植技术) 胚胎移植技术 (2)保证核遗传物质全部来自成纤维细胞 (3)胚胎期的成纤维细胞增殖能力更强,更易于培养 接触抑制 使细胞分散成单个细胞,便于制成细胞悬液后转入到新的培养瓶中培养
解析:(1)分析题图可知,图示过程涉及的主要技术有动物细胞核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术。(2)图中步骤①需要将卵母细胞培养到MⅡ期后进行去核操作,去掉卵母细胞核可保证核遗传物质全部来自成纤维细胞。(3)由于胚胎期的成纤维细胞增殖能力更强,更易于培养,因此在进行核移植时,通常选择胚胎期的成纤维细胞进行培养。动物细胞培养过程中常出现贴壁生长和接触抑制的特点,因此刚放入培养瓶中的细胞沉降到瓶底部后首先会出现细胞贴壁现象,大量增殖后会出现接触抑制现象。进行传代培养时,常利用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理,使细胞分散成单个细胞,便于制成细胞悬液后转入到新的培养瓶中培养。
22.(1)花药离体培养 不一定存在 体细胞中染色体组的多少 (2)体细胞中含有三个染色体组,减数分裂时联会紊乱,不能形成正常的配子 (3)由于没有同源染色体,染色体上无论是显性基因还是隐性基因都可以得到表达
解析:(1)单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株,再诱导其染色体加倍,从而获得所需要的纯系植株的育种方法。蔬菜单倍体可通过花药离体培养途径获得,经诱导获得的单倍体中不一定存在等位基因,这与体细胞中染色体组的多少有关,如AAaa个体获得的单倍体可能含有等位基因Aa。(3)许多蔬菜的单倍体只有一个染色体组,没有同源染色体,染色体上无论是显性基因还是隐性基因都可以得到表达,因此在诱变育种中易筛选出突变性状。
23.(1)限制性内切核酸酶(或限制酶) DNA连接酶 钙离子 感受 (2)
或 或
(3)酶切后产生相同的黏性末端(并遵循碱基互补配对原则) (4)3 300 含卡那霉素但不含亮氨酸
解析:(2)分析图1可知,Bgl Ⅱ切割AGATCT序列中A与G之间的磷酸二酯键,酶切后形成的末端序列为—或;BamHⅠ切割GGATCC序列中G与G之间的磷酸二酯键,酶切后形成的末端序列为或。
(3)由于Bgl Ⅱ酶切后的质粒与BamHⅠ酶切后产生相同的黏性末端并遵循碱基互补配对原则,因此Bgl Ⅱ酶切后的质粒与BamHⅠ酶切后
的目的基因能够连接。(4)将连接后的产物转入某种大肠杆菌,该细菌对卡那霉素敏感,且不能在缺乏亮氨酸的培养基中培养。质粒长度为2 800 bp,目的基因长度为500 bp,重组后重组质粒上只有一个Bgl Ⅱ的酶切位点,故使用Bgl Ⅱ处理重组质粒,可以得到长度为2 800+500=3 300 bp的环状DNA。将连接后的产物转入某种大肠杆菌,该细菌对卡那霉素敏感,且不能在缺乏亮氨酸的培养基中培养,故若要筛选含有重组质粒的大肠杆菌,应选择含卡那霉素但不含亮氨酸的培养基进行培养。
综合质量检测(三)
1.D 固体培养基和液体培养基的区别在于是否加入凝固剂(如琼脂),题表所示的培养基配方中没有琼脂,因此属于液体培养基,A正确,D错误;青霉素会抑制大部分细菌的生长繁殖,因此该培养基不能用于培养大肠杆菌,B正确;该培养基中的(CH2O)可作为有机碳源,因此其培养的微生物的同化作用类型是异养型,C正确。
2.D 欲分离出能分解PET的目的菌,应使用以PET为唯一碳源的培养基,A错误;培养基灭菌一般采用湿热灭菌法,B错误;能在选择培养基上生长并形成菌落的也有可能是自养型微生物,C错误。
3.D 生殖性克隆的目的是通过无性生殖得到相同的个体,A正确;治疗性克隆的目的是得到细胞、组织或器官,用于治疗疾病,B正确;生殖性克隆就是以产生新个体为目的的克隆,需要胚胎移植,C正确;治疗性克隆属于无性生殖,D错误。
4.A 二倍体胡萝卜韧皮部细胞离体培养成的植株仍属于二倍体,不是单倍体,A错误。
5.C 培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例影响愈伤组织的生长和分化,故要控制好培养基中所需植物激素的浓度及比例,B正确;植物组织培养时需要对外植体消毒,既要杀死材料表面的微生物,又要减少消毒剂对细胞的伤害,不能对其进行灭菌处理,C错误。
6.D 调节pH时可以使用酸溶液、碱溶液或盐溶液。缓冲液通常是盐溶液,如果使用酸碱溶液调节感受态细胞所在环境的pH,会导致感受态细胞受到破坏,无法继续转化,而缓冲液的化学性质相对温和,在调节pH的同时也保障了细胞的正常生理活动,故D错误。
7.D 由图示可知,引物应选用图中的a、d,才能将目的基因片段扩增出来,C正确;4种脱氧核苷三磷酸在Taq酶的作用下连接到引物的3'端,使引物延伸,D错误。
8.B ①过程是逆转录,利用逆转录酶合成DNA片段,所以需要的原料是A、T、G、C,A错误;②过程是目的基因与质粒DNA的重组,需要用限制酶切割质粒DNA,再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起,B正确;如果受体细胞是动物细胞,重组基因的导入常用显微注射法,农杆菌转化法多用于植物细胞,C错误;④过程是基因的表达过程,此过程中的mRNA和tRNA都含有A、U、G、C,D错误。
9.C DNA连接酶的化学本质是蛋白质,根据来源不同可分为E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶两大类,DNA连接酶连接的是两个DNA片段之间的磷酸二酯键,而DNA聚合酶连接的是DNA片段与游离的脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,因此在基因工程中不能用DNA聚合酶替代DNA连接酶,故选C。
10.C 过程②表示胚胎干细胞的分裂和分化过程,C错误;胚胎干细胞具有增殖和分化的能力,D正确。
11.B DNA子链是从5'端向3'端进行延伸,因此DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,A错误;要尽量避免引物内部或引物之间存在碱基互补序列,防止因引物内部或引物之间碱基互补降低目标DNA扩增效率,B正确;PCR过程中使用的引物一般为单链DNA片段,C错误;引物的GC含量越高,结合特异性越强,但GC含量过高,不利于退火,从而阻碍目标DNA的扩增,D错误。
12.D 促性腺激素的化学本质是蛋白质,口服后会被消化道中的蛋白酶分解,失去作用效果,应该静脉注射,A错误;由于动物细胞的全能性受到限制,动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物个体,B错误;一定时间内早期胚胎在母体子宫中处于游离状态,为胚胎收集提供了可能;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能,C错误;为获取乳腺发生器的转基因动物,应选择雌性个体,故胚胎移植前需要对胚胎进行性别鉴定,D正确。
13.D 因不同种酶在结构上存在差异,玉米的蛋白酶抑制剂对人体的消化酶很可能无影响,因此对人体是安全的,A正确;人类通常食用煮熟的玉米食品,因多肽类的蛋白酶抑制剂会被高温破坏,因此不会抑制人体消化酶,对人体是安全的,B正确;转基因玉米的食用部分也可能含蛋白酶抑制剂,因此存在安全隐患,需要进一步评估,C正确;人体摄取的玉米的蛋白酶抑制剂基因在消化道中会被消化为小分子的物质,不会通过食物链在人体细胞内表达,D错误。
14.C 甲方法获取的是该细菌的全部DNA分子,因此用限制酶切割后可用于构建基因组文库,A正确;乙方法表示用逆转录法获得DNA分子,只包含该生物的部分基因,因此可建立该细菌的cDNA文库,B正确;甲方法中的b过程,只需要利用限制酶将其原有的DNA切断即可,不需要以脱氧核苷酸为原料,C错误;乙方法中d为逆转录过程,需要逆转录酶参与,D正确。
15.ABC 培养基中的主要成分有碳源、氮源、水和无机盐等,A正确;加葡萄糖类似物的目的是鉴定酵母菌能否吸收葡萄糖,B正确;据表推测,导入CST1的酵母菌在麦芽糖+葡萄糖类似物的培养基上菌落数目减少,这是由于葡萄糖类似物被吸收后可以杀死酵母菌,据此推测CST1能转运葡萄糖类似物进入酵母菌,故其功能可能是转运葡萄糖进入细胞,C正确;在麦芽糖+葡萄糖类似物的培养基中,导入Cst1E81K的酵母菌菌落数目多于CST1处理组,这说明其存活率更高,由于葡萄糖类似物被吸收后可以杀死酵母菌,据此推测导入Cst1E81K的酵母菌吸收葡萄糖的能力弱于导入CST1的酵母菌,D错误。
16.BC 从高粱的基因组中分离出ppc基因需要限制性内切核酸酶,不需要DNA连接酶,A错误;获得的该转基因水稻不一定都是杂合子,有些可能是纯合子,B正确;该批转基因水稻光合效率较高,都能产生磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,C正确;获得的转基因水稻每个体细胞都有ppc基因,但由于基因的选择性表达,不一定都能产生磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,D错误。
17.AD 图1中DNA片段含有2个限制酶MspⅠ切割位点,若用限制酶MspⅠ完全切割图1中DNA片段,会破坏4个磷酸二酯键,A正确;图1中DNA片段含有2个限制酶SmaⅠ切割位点,若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段,能产生2个平末端,产生3种不同的DNA片段,B错误;目的基因两侧是GGATCC序列,质粒上也有该碱基序列,该序列是限制酶BamHⅠ的识别序列,若用MboⅠ切割,则会将质粒上的两个标记基因都破坏,因此要将质粒和目的基因D连接形成重组质粒,应选用限制酶BamHⅠ切割,C错误;用限制酶BamHⅠ切割破坏了抗生素A抗性基因,但没有破坏抗生素B抗性基因,因此含有重组质粒的大肠杆菌能抗抗生素B,不能抗抗生素A,因此在添加抗生素A和B的培养基上不能存活,D正确。
18.BC 制备植物原生质体的方法是酶解法,即利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体,若用盐酸处理会将细胞杀死,不能获得原生质体,A正确;原生质体无细胞壁,在蒸馏水中会因过度吸水而涨破,故不能将原生质体悬浮在蒸馏水中,B错误;结合题干信息可知,叶肉细胞需去除细胞壁制成原生质体后再导入表达载体,C错误;由于该过程中将绿色荧光蛋白和分泌蛋白融合基因连接,故若在胞外观察到荧光说明细胞分泌了蛋白质,D正确。
19.ABC 由于载体P1两端为平末端,而且目的基因的两端为黏性末端,故载体P1两端需要添加与目的基因片段两端互补的脱氧核苷酸才能与目的基因连接,B正确;成功导入载体P3的受体细胞和导入普通质粒P0的受体细胞都能在含有氨苄青霉素的培养基上增殖,D错误。
20.(1)无菌水 (2)涂布器 (3)碳源、水、无机盐 蛋白质和核酸 (4)培养基中只包含VOT一种碳源,只有能分解VOT的微生物才能在该培养基上生长 菌体在液体培养基中与营养物质接触更充分
解析:(2)由图示培养皿的细菌分布可知,图中过程①表示用稀释涂布平板法接种细菌,故使用的接种工具为涂布器。(4)甲、乙均为选择培养基,该培养基为选择VOT分解菌,只放入VOT作为唯一碳源;甲培养基为液体培养基,菌体在液体培养基中与营养物质接触更充分,增殖速度更快。
21.(1)动物细胞培养、动物细胞融合 (2)B淋巴细胞 获得杂交瘤细胞 获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞 (3)能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备 同位素(或荧光)
解析:(1)制备单克隆抗体的过程中,需要将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,采用动物细胞融合技术。对融合后的细胞进行筛选、克隆化培养,需要用到动物细胞培养技术。(2)图中细胞Ⅰ是给小鼠注射抗原A之后,从小鼠脾中获取的B淋巴细胞。第一次筛选:在特定的选择培养基上,未融合的亲本细胞(B淋巴细胞和骨髓瘤细胞)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;第二次筛选:经选择性培养的杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞,需经克隆化培养和抗体检测,经多次筛选后可获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。(3)单克隆抗体的优点:能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备;单克隆抗体可作为诊断试剂,如利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤等疾病。
22.(1)热稳定的DNA聚合(Taq) 30
(2) (3)BamHⅠ和HindⅢ 2.2 (4)ABC
解析:(1)利用PCR扩增时需要的条件包括:模板DNA、引物对、4种脱氧核苷三磷酸、缓冲液以及热稳定的DNA聚合酶(Taq酶);PCR 技术大量扩增目的基因时,缓冲液中需要加入的引物个数计算公式为2n+1-2,因此若一个该DNA分子在PCR仪中经过4次循环,需要24+1-2=30 (个)引物。(2)根据图2中限制酶BamHⅠ切割形成的黏性末端可知,识别序列为—GGATCC—且在G与G之间切割,BamHⅠ的识别序列以及切割位点见答案。(3)由于目的基因中含有EcoRⅠ的识别序列和切割位点,用该酶切割会破坏目的基因,因此构建基因表达载体时,切割质粒S用的酶是BamHⅠ和Hind Ⅲ;质粒S用BamHⅠ和Hind Ⅲ联合酶切后形成1.8 kb和8.2 kb两种片段,如图所示(以下图中弧线长度均沿着顺时针方向阅读),AB的长度为1.8 kb,BA的长度为8.2 kb;若用BamHⅠ和EcoRⅠ两种酶切割重组质粒T,获得1.6 kb和8.8 kb两种片段,如图所示,图中CD的长度为1.6 kb,DC的长度为8.8 kb,LCT基因的长度即CE的长度=CD+DE,结合这两个图看,DE的长度=DC的长度-BA的长度=8.8-8.2=0.6 (kb),因此LCT基因的长度即CE的长度=CD+DE=1.6+0.6=2.2(kb)。
(4)通过基因工程培育出转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中含有LCT基因且会表达(表达包括转录和翻译,转录会产生LCT mRNA,翻译会产生LCT),因此可检测到的物质有LCT基因、LCT mRNA、LCT。
23.(1)溶菌酶 固体 (2)①原核生物 MfeⅠ、HindⅢ EcoRⅠ、HindⅢ ②RNA聚合酶 放线菌 ③乙链 DNA半保留复制 5'端→3'端 ④CD
解析:(1)放线菌的细胞壁主要成分为肽聚糖,能被溶菌酶水解。筛选是通过菌落特征进行的,所以接种于固体培养基上才能形成菌落。(2)①限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的;根据题图信息“图中w基因转录方向是从左往右”“放线菌质粒启动子到终止子方向为顺时针”,故重组质粒的启动子应在w基因左侧,终止子应在w基因右侧,w基因右侧只能用HindⅢ切割,w基因左侧有BamHⅠ、KpnⅠ、EcoRⅠ三种酶切位点,结合质粒情况及切割位点识别序列,应使用限制酶MfeⅠ、Hind Ⅲ切割图中质粒,使用限制酶EcoRⅠ、Hind Ⅲ切割图中含w基因的DNA片段,以获得能正确表达w基因的重组质粒。②启动子启动基因的转录,故与质粒中启动子结合的酶是RNA聚合酶;根据题干信息“启动子通常具有物种特异性”,目标是使放线菌产生高效降解纤维素的酶,故应选择放线菌的质粒,在质粒中插入w基因,其上游启动子应选择放线菌启动子。③启动子在w基因的左侧,转录方向是从左向右,mRNA链的合成方向为5'端→3'端,与乙链从左向右3'端→5'端互补,故w基因转录的模板链是乙链。利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA半保留复制,方向为5'端→3'端。④已知mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG-3',逆转录得到cDNA序列为5'-CGAGTCGAC…(中间序列)…TAGCGTTCA-3',利用PCR技术对cDNA进行扩增,PCR过程需要两种引物,能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合,并加入EcoRⅠ、HindⅢ识别序列,在w基因左侧加入MfeⅠ序列也可,故PCR扩增时所需引物的前12个碱基序列5'-GAATTCTGAACG-3',5'-AAGCTTCGAGTC-3',5'-CAATTGTGAACG-3'。
7 / 22综合质量检测(一)
(满分:100分)
一、单项选择题(本题共14小题,每小题2分,共28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.(2024·山西阳泉期末)张九龄有诗云:红泥乍擘绿蚁浮,玉碗才倾黄蜜剖。寥寥数语生动描绘了色香味俱全的客家米酒。客家米酒的特点之一是甜腻入口,这与其酿酒过程使用的甜酒曲有关,甜酒曲主要含有根霉、毛霉和酵母菌等微生物。下列有关酿酒过程的叙述,错误的是( )
A.若酿制的米酒呈酸味,可能与长期封闭酿酒容器有关
B.酵母菌在密闭酿酒容器内初期种群数量呈近似“J”形增长
C.客家人用稻草为酿酒容器“保暖”,主要目的是为了促进酵母菌增殖
D.根霉、毛霉与酵母菌构成竞争关系,应控制酒曲中各种微生物的比例
2.Vero细胞系来源于非洲绿猴肾上皮细胞,具有无限增殖、贴壁生长等特点。制备病毒灭活疫苗的一般流程:培养Vero细胞→病毒培养→灭活→纯化→配比→包装。下列叙述正确的是( )
A.细胞培养环境中需要O2,不需要CO2
B.传代培养时可直接用离心法收集细胞制成细胞悬液
C.加入血清的合成培养基也可以用于培养病毒
D.病毒经灭活处理后无侵染能力,但保持抗原特性
3.我国科学家从北极分离、鉴定出了一种耐冷细菌,过程如下:①接种在人造海水中,15 ℃条件下振荡培养3 h;②梯度稀释后将样品涂布在TYS培养基中,15 ℃条件下培养7 d;③挑取生长菌落,进行划线,15 ℃条件下培养;④选择不同形态的菌落进行培养、鉴定和保藏。下列叙述错误的是( )
A.过程①中的振荡培养可以提高培养液中的溶氧量
B.过程②中的TYS培养基灭菌前需将pH调至酸性
C.过程②③使用的接种器具均需灼烧并冷却后接种
D.涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种
4.(2024·江苏淮安期末)HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌。抗体—药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成,对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是( )
A.胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关,成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考
B.因为获取的B淋巴细胞可能有多种,所以曲妥珠单抗的制备过程需进行抗体检测
C.DMI与HER-2特异性结合是T-DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键
D.利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置
5.下列关于体外受精时采集卵子的方法的叙述,错误的是( )
A.可以采用促性腺激素处理的方法使小动物超数排卵
B.机械破碎法的缺点是在刺破卵巢和卵泡的过程中有可能刺伤卵母细胞
C.可以从早期胚胎中采集卵母细胞
D.抽吸法常用于采集较大型动物的卵母细胞
6.我国科学家成功克隆出世界首例体细胞克隆猴。体细胞克隆猴的成功将有效缩短我国基于克隆猴疾病模型的药物的研发周期,助力“健康中国2030”目标实现。进行体细胞核移植时不会涉及的操作是( )
A.采用钙离子处理法进行卵母细胞的去核
B.用物理或化学方法激活重组细胞
C.在胚胎移植前对代孕母体进行发情处理
D.选择合适时期的早期胚胎进行移植
7.某人利用图中所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组表达载体。有关叙述错误的是( )
A.这三种重组表达载体中,不能在宿主细胞中表达目的基因产物的是甲、丙
B.启动子是DNA片段,是RNA连接酶识别和结合的部位
C.抗生素抗性基因便于重组DNA分子的筛选
D.复制原点可以让重组表达载体拥有自主复制的能力,不会随细胞分裂被稀释而最终消失
8.(2024·扬州高二期中)小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时,细胞周期基本相同,但上皮细胞在培养时,呈现扁平不规则多角形,且黏附在培养瓶内壁上;而该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。下列有关叙述正确的是( )
A.使用合成培养基培养动物细胞通常不添加天然成分
B.培养基内加入适量的抗生素可以形成无病毒的培养环境
C.培养该上皮细胞比培养该淋巴细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象
D.相同次数分瓶培养所获得的两者细胞数目完全相同
9.青蒿素是治疗疟疾的重要药物,研究人员已弄清青蒿细胞中青蒿素的合成途径(图中实线方框内所示),并发现酵母细胞也能产生合成青蒿素的中间产物FPP(图中虚线方框内所示)。下列说法不正确的是( )
A.利用植物组织培养技术生产青蒿素时,常用紫外线对接种室灭菌
B.将ADS基因导入酵母细胞,可以培育生产青蒿素的转基因酵母菌
C.可利用PCR和电泳等技术检测转基因酵母是否转录出ADS基因的mRNA
D.抑制FPP转化为固醇的途径,可以提高转基因酵母生产青蒿素的产量
10.抗体分为可变区(V区)和恒定区(C区)。V区中与抗原特异性结合的区域称为CDR区。杂交瘤技术制备的鼠源单抗可诱导人体产生抗单抗抗体(ADAs)导致治疗效果降低。单抗的制备经过了四代发展:鼠源性单抗→嵌合单抗(将小鼠V区移植到人类C区上)→人源化单抗(由人类免疫球蛋白G框架组成,只有小鼠来源的互补决定区CDR)→完全人源化单抗。下列相关叙述错误的是( )
A.杂交瘤细胞可由小鼠的骨髓瘤细胞和B细胞融合形成
B.上述四代单抗的制备过程均涉及动物细胞培养技术
C.嵌合单抗诱导人体产生ADAs的强度高于人源化单抗
D.人编码抗体的基因转移至小鼠中,其体内只有完全人源化单抗
11.下列有关植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B.生长素浓度低于细胞分裂素时,主要诱导芽原基的形成
C.人工种子的生产过程包括植物组织培养获得胚状体以及人工种皮对胚状体和人工胚乳的包埋等
D.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害
12.小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞需在含CO2和O2的条件下进行培养
13.PCR技术是在DNA聚合酶作用下,在体外进行DNA大量扩增的一种分子生物技术。下列叙述正确的是( )
A.双链DNA在高温下氢键和磷酸二酯键断裂形成2条DNA单链
B.引物的延伸方向是从3'端→5'端
C.以2条DNA单链为模板,以4种脱氧核苷酸为原料,经耐高温酶在高温下合成2个新的DNA
D.设置PCR仪的温度进行反应可重复循环多次,DNA呈指数式扩增
14.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素基因后,重新导入大肠杆菌细胞内,再通过发酵工程就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是( )
A.转录人生长激素基因需要解旋酶和DNA连接酶
B.导入重组质粒的大肠杆菌一般先用Ca2+处理
C.大肠杆菌质粒标记基因中A和U的含量相等
D.发酵液中所有的大肠杆菌均能产生人生长激素
二、多项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,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)
15.某地土壤有机物X污染严重,为改善土壤环境,研究人员从土壤中分离出可高效降解有机物X的细菌菌株。以下是研究人员分离细菌菌株的示意图。下列说法错误的是( )
A.制备降解X的细菌初筛平板时,调节pH、湿热灭菌后分装到培养皿
B.实验结果显示E是降解X较理想的菌株,可将其进一步划线纯化
C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D.纯化培养时应用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液均匀涂布于平板上
16.(2024·吉林白山模拟)2023年1月,中国药监局批准单抗联合紫杉醇治疗晚期肺癌的方案。将特定的药物与单克隆抗体结合在一起,可特异性地杀死患者体内的癌细胞。下图为制备过程,据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.①过程需要在小鼠的骨髓中获得细胞甲
B.③和④的选择方法和原理相同
C.过程⑤既可以在小鼠腹腔内进行,也可以在体外培养液中进行
D.抗体的靶向作用使⑥过程具有高度的特异性
17.2021年4月15日,Cell报道了人—猴嵌合体胚胎的成功。此前已有猴—猪嵌合体的尝试,图为猴—猪嵌合体胚胎培养的过程。下列说法正确的是( )
A.细胞融合与激活的目的是使极体与次级卵母细胞融合产生了二倍体胚胎
B.体外受精时先将精子置于获能液中培养,然后可直接在获能液中进行体外受精
C.嵌合体小猪同一个器官中的细胞遗传物质可能不同
D.人—猴嵌合体胚胎难以长期存活可能是由于免疫排斥反应的存在
18.大多数哺乳动物的早期胚胎具有调节发育的功能,去掉早期胚胎的一半,仍可以发育成一个完整的胎儿,调节能力随发育进程逐渐减弱甚至消失。晚期桑葚胚分割后分离的卵裂球仍具有调整发育的能力,重新致密化使卵裂球重新分布而发育至囊胚。下列说法正确的是( )
A.桑葚胚前的每个细胞都有发育成完整胚胎的潜能
B.囊胚期不同部位的细胞致密化程度不同
C.胚胎分割属于无性繁殖或克隆的范畴
D.胚胎发育到原肠胚阶段,可将其取出向受体移植
19.下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述,正确的是( )
A.在溶化琼脂时,需要控制火力并不断用玻棒搅拌,以免发生焦煳
B.牛肉膏、蛋白胨容易吸潮,称取时动作要迅速,并及时盖上瓶盖
C.将配制好的培养基转移到锥形瓶中,加棉塞,包上牛皮纸,并用皮筋勒紧,放入干热灭菌箱内灭菌
D.培养基应先调pH再灭菌后分装到培养皿
三、非选择题(本题共4小题,共57分)
20.(14分)(2024·福建三明期末)尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,某生物兴趣小组完成了“土壤中分解尿素的细菌分离与计数”的实验,实验中用到的尿素培养基成分如下表所示,具体操作流程如图所示。请分析回答。
KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂
1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL。
(1)在实验中,下列材料或用具需要灭菌的是 ,需要消毒的是 (填序号)。
①培养细菌用的培养基与培养皿 ②玻棒、试管、锥形瓶 ③实验操作者的双手 ④操作空间 ⑤接种用具
(2)培养基中加入尿素的目的是 ,从作用分析这种培养基属于 培养基,本实验还同时设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养,目的是 。
(3)除了本实验的接种培养方法外,通常还可以采用 法能将单个微生物分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的 ;此实验不选这个方法的原因是 。
21.(14分)(2024·山东枣庄期中)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如图。
(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为 。在培养iPS细胞的过程中,培养基中应含有细胞所需的各种营养物质,并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是
。
(2)为提高后代雌性概率,可对可用胚胎的滋养层细胞的DNA进行PCR,选择SRY基因(该基因是位于Y染色体上的性别决定基因) (填“阳性”或“阴性”)的胚胎进行移植。
(3)代孕个体对移入子宫的重构胚 ,这为胚胎在受体内的 提供了可能。
(4)胚胎分割可以增加胚胎数量,在对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意 。
22.(14分)(2024·重庆一中期末)人类乳头瘤病毒(HPV)有多种亚型,HPV45属于高危型,与宫颈癌的发生密切相关。L1蛋白是组成HPV病毒衣壳的主要结构蛋白,科研人员进行了抗HPV45 L1蛋白单克隆抗体的制备及研究。其基本操作过程如图所示。回答下列问题:
(1)上述实验步骤①是 。
(2)上述过程中,细胞甲需从小鼠的 中获取。细胞甲、乙、丙、丁中可能产生抗L1蛋白抗体的细胞有 。
(3)图中过程③需用选择培养基进行细胞培养,其结果是只有 细胞才能在培养基上生长。图中过程④依据的原理是 。
23.(15分)苯丙酮尿症是单基因遗传病,科学家将正常基因D导入该病患者的细胞,以治疗该病。图甲为A、B、C三种质粒,图乙为含有目的基因D的DNA片段,图丙为重组载体的示意图。AmpR为氨苄青霉素抗性基因,TetR为四环素抗性基因,LacZ为蓝色显色基因,其表达产物可以将无色化合物X-gal转化成蓝色物质,使菌落呈蓝色,EcoRⅠ(0.6 kb)、Pvu Ⅰ(0.8 kb)为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离。回答下列问题:
(1)基因工程操作的核心步骤是 。图甲中三种质粒适宜作为载体的是质粒 ,与另外两种质粒相比,其作为载体的优点是 。
(2)获取目的基因D时对应选择图乙中的 对其所在的DNA进行切割。如果仅知道D基因首尾的部分核苷酸序列,根据D基因已知核苷酸序列合成 ,利用PCR扩增目的基因。
(3)将目的基因D和图甲中相应质粒连接后,得到图丙中三种方式。为选出正向连接的重组质粒,使用 对质粒完全酶切后,进行电泳分析。若是正向连接载体,电泳图谱中出现长度为 kb和 kb两条带。
6 / 6章末质量检测(四) 生物技术的安全性与伦理问题
(满分:100分)
一、单项选择题(本题共14小题,每小题2分,共28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.(2024·浙江杭州模拟)生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是( )
A.生物武器一般由致病微生物、毒素、昆虫等组成
B.治疗性克隆的目的是为了获得治疗所用的克隆细胞,需要在严格的监管下进行
C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D.转基因植物进入自然生态系统后可能因具有较强的“选择优势”而严重影响生物多样性
2.海南作为中国唯一的热带岛屿省份,其种业发展在气候、资源、科技等方面均有明显优势。在海南,从常见的杂交水稻、高产玉米,到转基因抗虫棉花、耐热菊花,诸多优质新品种在这里被评议审定、种植推广。下列有关叙述错误的是( )
A.转基因产品需要经过一系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市
B.我国对转基因技术的方针是研究上要大胆、推广上要慎重、管理上要严格
C.我国制定的有关法规最大程度保证了转基因技术和已上市转基因产品的安全性
D.对植物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域
3.关于转基因技术的安全性各有说辞,下列说辞合理的是( )
A.外来基因和受体的基因都由4种脱氧核苷酸构成,所以转基因技术是安全的
B.转基因抗虫棉能毒杀棉铃虫,所以抗虫棉棉花制品对人体是有害的
C.若某转基因大豆易诱发人体强烈的过敏反应,则该转基因大豆不宜推广
D.若食用某转基因鲤鱼被证明是安全的,则该转基因鲤鱼可以放养到自然水域
4.(2024·浙江嘉兴期末)生物技术在造福人类的同时也可能带来安全与伦理问题。下列生物技术应用中,我们应当禁止的是( )
A.任何生殖性克隆人实验
B.研究人类基因
C.将动物基因转入到植物中
D.开发任何转基因食品
5.(2024·湖南长郡中学校考)随着生物技术的进步,相关成果不断涌现,人们对它的安全性、与伦理道德碰撞而带来的困惑和挑战也与日俱增,下列叙述错误的是( )
A.通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
B.试管婴儿技术和“设计试管婴儿”都需要对胚胎进行遗传学诊断
C.我国禁止生殖性克隆,不允许进行任何生殖性克隆人实验
D.生物武器致病能力强,我国反对生物武器及其技术和设备扩散
6.(2024·浙江温州模拟)2022年12月16日,《禁止生物武器公约》第九次审议大会在日内瓦闭幕。此次审议大会及其成果标志着全球生物安全治理取得重要进展。下列关于生物武器的叙述错误的是( )
A.相对于常规武器、核武器和化学武器等,生物武器最大的特点是携带和投放简单,这也是它最令人恐怖的一点
B.生物武器对人的危害不仅有身体上的,还有心理上的
C.中国坚决支持禁止生物武器的主张,奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策,并反对生物武器的扩散
D.现代生物武器的防护,主要包括预警体系、防控体系和疫苗库
7.基因污染是指外源基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种中,并成为后者基因的一部分。下列有关基因污染的叙述,错误的是( )
A.基因污染是一种不能扩散的污染
B.转基因生物有可能成为“外来物种”,影响生态系统的稳定性
C.转基因植物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,从而产生“超级杂草”
D.杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因,可能会破坏生态系统的稳定性
8.治疗性克隆是将由病人的体细胞获得的胚胎干细胞定向诱导分化成病人的体细胞、组织等进行移植,以取代和修复患者已丧失功能的结构。下列叙述不正确的是( )
A.治疗性克隆以个体的出生为目标
B.胚胎干细胞可能取自囊胚或桑葚胚
C.可使用核移植技术及胚胎培养技术获得早期胚胎
D.定向诱导分化的实质是人为控制下的基因选择性表达
9.(2024·河北秦皇岛高二期末)某医学中心的科学家们完成了世界首例将猪的心脏移植到人体的跨物种器官移植手术并获得成功,该技术起始时需要对猪的相关基因进行编辑处理。这项成果无疑给器官移植技术带来了更宽广的发展空间,也给生命科学带来了更多的希望与思考。下列关于该过程的推测,正确的是( )
A.对动物基因进行编辑不存在安全性与伦理问题
B.对于器官衰竭患者来说,该成果给予了他们更多的希望与机会
C.任何物种的器官经基因编辑后都能移植到人体且不引起排斥反应
D.该手术的成功标志着对人体基因进行大规模编辑以确保异种器官移植的时代来临
10.Leigh氏综合征是一种攻击神经系统的严重神经障碍,其致病基因位于线粒体DNA中。一位母亲约有1/4的线粒体携带有这种致病基因,她的前两个孩子因为患有Leigh氏综合征而夭亡,她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。该“三亲”男婴的孕育过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.该技术可以有效降低生下血友病等严重遗传病婴儿的概率
B.Leigh氏综合征的遗传不遵循孟德尔的遗传规律
C.该健康男婴孕育的过程中依次使用了核移植、体外受精、动物细胞培养和胚胎移植等技术
D.该技术对DNA的修改能够遗传,涉及伦理争论
11.下列有关iPS技术的叙述,错误的是( )
A.科学家利用4种转录因子诱导人的成纤维细胞变成iPS细胞,存在着一定的致癌风险
B.我国科学家利用4种小分子有机物诱导小鼠的成纤维细胞变成iPS细胞,可以避免用特定的转录因子诱导时存在的致癌风险
C.科学家用iPS技术克隆出活体小鼠的过程属于有性生殖
D.利用iPS技术克隆小鼠的过程需要用到胚胎移植和早期胚胎培养等技术
12.第三代试管婴儿技术包括:胚胎植入前进行遗传学诊断;取胚胎细胞的遗传物质进行分析;筛选出健康胚胎再进行移植。下列叙述错误的是( )
A.母亲患色盲,父亲正常,为保证生一个色觉正常的孩子,可以选择生育女孩
B.可以取少量桑葚胚的滋养层细胞进行遗传物质分析
C.试管婴儿技术属于有性生殖的范畴
D.试管婴儿技术的成熟并不意味着可以随意选择和“定制”孩子
13.转基因抗虫棉对棉铃虫(棉花主要害虫)有较好的防治作用。为了提高转基因抗虫棉的持久性,在转基因抗虫棉田周围种植一定面积的非转基因棉,或将转基因抗虫棉与玉米、豌豆等其他棉铃虫寄主作物混作,它们均可为棉铃虫提供天然的庇护所。下列相关叙述正确的是( )
A.若转基因抗虫棉的花粉中含有毒蛋白,则有可能通过食物链进入人体
B.种植转基因抗虫棉可以减少农药使用,所以对环境没有任何负面影响
C.为棉铃虫提供庇护所,可使棉铃虫种群抗性基因频率上升速率变缓
D.混作会降低转基因棉的抗虫持久性,体现了生物多样性的间接价值
14.甲型H1N1病毒属于人流感病毒、猪流感病毒和禽流感病毒的重组病毒,若有人以此病毒作为生物武器,下列说法错误的是( )
A.转基因生物有可能被用于制造生物武器
B.生物武器具有强大的传染性和致病性
C.甲型H1N1病毒极易传染,变异频率高
D.生物武器无法防护
二、多项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,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)
15.转基因作物(GMC)是通过转基因技术对农作物进行精确改造而产生的。一方面,在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进,极大地降低了农业生产成本;另一方面,科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在着危害。下列关于转基因作物的说法,错误的是( )
A.转基因技术应用的基本原理是基因突变,转基因作物是转基因技术的一种产物
B.国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规,并进行严格管理与有效控制
C.科学家必须在现有知识与技术的基础上尽量考虑转基因作物可能存在的风险及采取相应的防范措施
D.若转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响,我们应该放弃转基因技术
16.(2024·湖南益阳高二检测)如图所示为治疗性克隆的流程,下列叙述正确的是( )
A.过程①和②分别采用的是细胞融合技术和动物细胞培养技术
B.胚胎干细胞来自囊胚中具有全能性的b细胞
C.图中获得的组织器官移植给个体B不易发生免疫排斥反应
D.如果克隆过程中需要进行基因改造,则应选择c细胞为受体细胞
17.(2024·山东潍坊期末)实验人员将一段外源DNA片段(包含约850个基因)与丝状支原体(一种原核生物)的DNA进行重组后,植入大肠杆菌,制造出一种“新的生命”。该生物能够正常生长、繁殖。下列有关该技术应用的叙述中,错误的是( )
A.转基因技术可以制造某些微生物,用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等
B.由于存在生殖隔离,因此人造生命进入自然界一般不会破坏生物多样性
C.转基因技术还可用来增加啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
D.通过转基因技术将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中,可以防止转基因花粉的传播
18.(2024·甘肃白银期末)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与日俱增。下列有关叙述错误的是( )
A.为了国家安全,进行生物武器和化学武器的研究是必要的
B.转基因食品被食用后,基因会进入人体基因组发生转化过程
C.生殖性克隆人可以丰富人类基因的多样性,值得推广
D.采用一定技术手段使转基因的花粉失活可以防止基因污染
19.治疗性克隆的一般流程是把患者(供体)体细胞移植到去核卵母细胞中形成重构胚,再把重构胚体外培养到囊胚,然后从中分离出ES细胞,并诱导ES细胞定向分化为所需的特定细胞类型用于移植。下列说法正确的是( )
A.供体细胞注入去核卵母细胞后还需诱导融合
B.ES细胞在核遗传上和供体细胞相同
C.治疗性克隆是治疗遗传病的根本措施
D.治疗性克隆可解决器官移植时的免疫排斥问题
三、非选择题(本题共4小题,共57分)
20.(14分)自从克隆羊“多莉”问世以来,关于治疗性克隆的问题也成为人们关注的焦点。下图所示为人类治疗性克隆的大概过程,请据图回答下列问题:
(1)图示过程应用的主要技术有 (至少回答两点)。
(2)治疗性克隆的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有 。相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血
细胞,有的是心肌细胞,究其本质原因是 的结果,该过程的开始发生在 期。
(3)若将上述技术用于“克隆人”,则需要进行 过程,目前世界上绝大多数国家反对进行“克隆人”实验的原因是 。
(4)按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是 。
21.(14分)2021年4月15日,《中华人民共和国生物安全法》开始施行,这是生物安全领域的一部基础性、综合性、系统性、统领性法律,标志着我国生物安全进入依法治理的新阶段。请回答下列问题:
(1)转基因产品安全性:抗病转基因植物采用的基因,通常用 (答2种即可),分子水平检测抗虫棉基因是否表达的方法是 ,将目的基因导入单子叶植物常用的方法是 。这些研发出来的产品需要经过系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市。
(2)生物技术的伦理问题:试管婴儿可以解决不孕不育的问题,设计试管婴儿可以治疗某些疾病,如白血病。在试管婴儿的培育中,将早期胚胎注入母体子宫的技术叫 ,这个母体被称为 (填“供体”或“受体”),移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是
。
(3)禁止生物武器:生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。我国政府对生物武器的观点是:在任何情况下 生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
22.(14分)2012年6月29日,中国首例“设计试管婴儿”在中山医院诞生。该婴儿的父母均为地中海贫血基因的携带者,曾育有一患重度地中海贫血的女儿。为了救治患病女儿,该夫妇在中山医院通过“设计试管婴儿”技术(植入前对胚胎进行遗传学诊断),生下了一个不携带地中海贫血致病基因且配型适合于患病姐姐的健康男婴,用他的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植。回答下列问题:
(1)设计试管婴儿应用了 技术(答出两点)。
(2)“设计试管婴儿”的胚胎,可在8~16个细胞阶段移植,并在植入前取胚胎的一个细胞进行某些基因检测;牛、羊一般要培养到 时期才进行移植,并取 细胞进行性别鉴定。
(3)该“设计试管婴儿”与患病姐姐的配型要相合,原因是 。
(4)为解决不孕夫妇的生育问题而出现的“试管婴儿”,与本材料中“设计试管婴儿”相比,一般不需要经过 这一步骤。
23.(15分)人体移植器官短缺是一个世界性难题。目前科学家正试图利用基因工程方法对哺乳动物器官进行改造,欲培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官,设计操作过程如图:
(1)过程一:获取供体组织块并剪碎后,需用 酶处理,使组织细胞分散。动物细胞培养需要CO2,其作用是 。
(2)过程二:Cas9作用于磷酸二酯键将α-Gal抗原基因从供体DNA中敲除,可判断Cas9是 酶。将含有α-Gal抗原基因的DNA片段用放射性同位素标记作为探针,使探针与②细胞的DNA杂交,若 ,则表明该基因已成功敲除。
(3)过程三:将人类补体调节蛋白基因用显微注射技术导入受体细胞,在 酶的作用下,将该基因与②细胞的DNA进行定点整合。检测人类补体调节蛋白基因是否成功表达,可用 技术。
(4)过程五:核移植后的重组细胞可以发育成为基因修饰克隆供体是因为 。
6 / 6章末质量检测(一) 发酵工程
(满分:100分)
一、单项选择题(本题共14小题,每小题2分,共28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.(2024·江西统考模拟)我国劳动人民利用传统发酵技术制作出大量美味食品,如酱油、腐乳、豆豉等,传承和发扬了中华优秀传统饮食文化。随着科技的发展,现代发酵工程在食品领域的应用更加广泛。下列关于发酵的叙述,错误的是( )
A.工业化生产啤酒时,酵母菌的繁殖主要在主发酵阶段完成
B.腐乳和果醋都是在厌氧条件下发酵产生的传统食品
C.水封泡菜坛的目的是隔绝空气,确保坛内乳酸菌发酵处于无氧环境
D.泡菜“咸而不酸”是因为盐水浓度过高,抑制乳酸菌发酵所致
2.(2024·山东日照期末)小米醋是以小米为原料,通过煮米、大曲酒酵、汾醋、抄缸、拨缸、存醅、淋醋等工序制成。下列说法错误的是( )
A.将煮好的小米摊开放凉之后再加入大曲,可以防止高温杀死大曲中的微生物
B.加入大曲后要拌匀再放入缸内,搅拌可以使原料与大曲中的微生物充分混合
C.大曲酒酵阶段需要每隔一段时间将缸打开,可以排气,也可促进酵母菌繁殖
D.抄缸阶段需对醋醅进行翻动,其目的是增加氧气含量,促进醋酸杆菌的繁殖
3.蓝莓果实中含有丰富的营养成分,具有良好的营养保健作用。用新鲜蓝莓为原料可以家庭制作蓝莓酒和蓝莓醋,下列有关叙述正确的是( )
A.蓝莓酒和蓝莓醋制作的过程是在严格无菌的条件下进行的
B.用带盖瓶子制作蓝莓酒时,拧松瓶盖间隔时间不一定相同
C.蓝莓醋发酵液中,液面处的醋酸菌密度低于瓶底处的密度
D.在蓝莓酒发酵旺盛时,醋酸菌能将果汁中的糖发酵为乙酸
4.(2024·山东济南高二期中)唐代苏敬等人编写的《新修本草》中有“凡作酒醴须曲,而蒲桃(即葡萄)、蜜等酒独不用曲”的记载。下列相关叙述正确的是( )
A.“蒲桃、蜜等酒独不用曲”说明葡萄酒的酿制不需要微生物
B.“凡作酒醴须曲”的原因是加“曲”可加快发酵过程
C.“曲”中起作用的微生物主要是苹果青霉和黑曲霉
D.制酒过程中必须保证较低温度和全程无氧环境
5.(2024·江苏无锡高二检测)获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵,研究人员对于无菌技术则围绕着如何避免杂菌污染展开讨论。下列操作中错误的是( )
A.倒平板后,对空白培养基进行培养,可检测培养基是否被污染
B.在接种箱或超净工作台的使用过程中,可用紫外线照射30 min来进行消毒
C.若培养皿盖和培养皿底之间溅有培养基,则不宜用此培养皿培养大肠杆菌
D.高压蒸汽灭菌时的灭菌条件通常是121 ℃,15~30 min
6.(2024·陕西西安期末)下列有关微生物培养基的配制表述错误的是( )
A.培养硝化细菌的培养基中添加的铵盐可作为能量来源
B.尿素固体培养基中的KH2PO4能用于维持培养基的pH
C.培养光能自养型蓝细菌的培养基中不需提供有机碳源
D.马铃薯琼脂固体培养基中的琼脂能作为酵母菌的碳源
7.(2024·湖南株洲模拟)L-天冬酰胺酶由细菌和真菌合成,可分解天冬酰胺释放出氨,然后与奈斯勒试剂反应呈棕色。为筛选获得L-天冬酰胺酶高产菌株,设计了如下固体培养基。固体培养基:主要成分有牛肉膏、蛋白胨、水、NaCl、琼脂、奈斯勒试剂。实验结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.根据实验结果可知,接种时采用的是稀释涂布平板法
B.应选择菌落C作为高产L-天冬酰胺酶菌株进行大量培养
C.该培养基从功能来看属于选择培养基,其中充当氮源的成分是牛肉膏
D.无菌技术还可以避免操作者被有害微生物感染,实验结束后的培养基不能直接丢弃
8.(2024·湖北黄冈模拟)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将等量的、不能直接吸收脂肪的甲、乙两种细菌分别接种在醇溶青琼脂平板上培养,均产生了菌落,甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,下列说法正确的是( )
A.甲菌和乙菌都属于解脂菌
B.甲菌和乙菌均能在该平板上生长说明培养基中含有其他碳源
C.该平板不能用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
D.为更好地控制无关变量,应将两种菌分别接种在多个醇溶青平板上培养
9.(2024·山东日照期末)纤维素酶在生产实践中有广泛的应用,例如制作果汁时加入纤维素酶可以使果汁清亮。为获得纤维素酶高产菌株,研究人员以表中配方配制的培养基进行了相关的实验。下列叙述正确的是( )
NaNO3 MgSO4 KH2PO4 FeSO4 X H2O
2.8 g 0.6 g 0.15 g 0.02 g 2.0 g 定容至1 L
A.表中X是纤维素,它可以为菌株的生长提供碳源
B.在用稀释涂布平板法分离时,用涂布器蘸取的培养液的量不宜过多
C.在刚果红培养基中,透明圈越大说明该菌落产纤维素酶的能力越强
D.纤维素酶可以将不溶性的纤维素分解成葡萄糖和果糖,使果汁清亮
10.(2024·河南南阳期末)地衣芽孢杆菌可用于降解土壤中残留的除草剂,修复土壤。某公司生产的企业标准是当发酵液中菌体的浓度为2×1011个/L时发酵结束,经处理后分装、质检、上市。下列说法错误的是( )
A.地衣芽孢杆菌菌种的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤
B.为保证活菌数量符合产品要求不宜采用显微镜直接计数
C.发酵结束前取0.2 mL发酵液涂布平板计数时稀释度为10-7最合适
D.发酵结束后可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥
11.(2024·湖南衡阳期末)微生物合成的油脂是制备生物柴油的新型原料。为筛选出产油脂的细菌,某小组进行了如图所示的实验。物质甲可将菌体内的油脂染成黑色。下列分析正确的是( )
A.应将土壤菌液系列稀释、灭菌后再涂布到培养基A上
B.培养基A、B、C都以油脂作为唯一的碳源
C.培养基B中的菌落2和菌落4是产油脂的目的菌
D.挑选培养基B中的目的菌接种到固体培养基中扩大培养
12.(2024·江苏南通期末)镇江陈醋具有“色、香、酸、醇、浓”之特色,其主要工艺流程如下图。相关叙述正确的是( )
A.作为工业生产,镇江陈醋的酿制过程需要做到严格无菌
B.“淋饭”有助于提高发酵原料的透气性,有助于霉菌的糖化等过程
C.接种醋酸菌后的固态发酵需要“翻缸”,主要目的是抑制杂菌
D.后发酵时间越长,醋体中风味物质的不断堆积导致醋品更佳
13.由于发酵工程生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等,在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程在食品工业上应用的叙述,正确的是( )
A.日常生活中食用酱油的制作以小麦为主要原料,利用产蛋白酶的霉菌的作用,将原料中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
B.啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,其中,酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成,大部分糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成
C.味精是由谷氨酸棒状杆菌发酵得到的谷氨酸经过一系列处理而获得的
D.精酿啤酒发酵时间长、产量低、价格高,所以饮用更健康、保质期更长
14.塑料制品方便人们生活的同时,也造成了短时期难以降解的“白色污染”。塑料制品的主要成分为聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等,研究人员欲比较大肠杆菌YT1和芽孢杆菌YP1两类细菌降解PE[化学式为(C2H4)n]的能力。分组及实验结果如表所示。
培养基及接种菌株 培养基1 培养基2
单独培养并接种YT1 单独培养并接种YP1
降解圈(直径D/mm) 3.5 1.8
下列叙述正确的是( )
A.配制的培养基为液体,有利于细菌充分吸收营养物质
B.PE是培养基中的唯一碳源,否则无法比较两者的降解能力
C.芽孢杆菌YP1对PE的降解能力比大肠杆菌YT1强
D.筛选得到的菌株可直接用于治理“白色污染”
二、多项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,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)
15.某生物兴趣小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”的实验,具体操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.纯培养阶段使用选择培养基,应以尿素为唯一氮源
B.梯度稀释时可用移液管或微量移液器进行操作
C.中间试管涂布的3个平板的菌落平均数小于160
D.由图中数据可知10 g土样中的菌株数约为1.6×108个
16.下图①~④表示采用不同方法分离和纯化大肠杆菌的部分操作。下列叙述正确的是( )
A.①属于倒平板操作,盖上培养皿的皿盖后应立即将平板倒置
B.②中在火焰上灼烧过的接种环冷却后才能伸入菌液中蘸取菌液
C.③属于涂布平板操作,涂布时可转动培养皿使菌液分布均匀
D.④属于平板划线操作,注意不要将最后一次的划线与第一次的划线相连
17.(2024·山东青岛二中检测)黑曲霉可产生蛋白酶、脂肪酶等多种酶。在工业生产中,可利用黑曲酶以豆饼为原料发酵生产酱油。生产酱油的工艺有固态无盐发酵和固态低盐发酵,前者发酵周期短但酱油风味不足,后者发酵周期长但酱油风味好。下列相关叙述正确的是( )
A.蛋白酶能将蛋白质水解为多肽和氨基酸,增加酱油的风味
B.选用的菌种及生产工艺不同,发酵所得酱油的品质及风味不同
C.固态低盐发酵时食盐抑制黑曲霉的生长而使发酵周期延长
D.常温条件下,含水量较高时有利于菌种保藏
18.苹果是我国北方地区常见的水果,为对其进行深加工,某厂进行了苹果酒和苹果醋的研制,其基本工艺流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲罐中的微生物所需的最适温度高于乙罐中微生物的最适温度
B.甲罐顶上管道弯曲及加水的目的是防止空气、杂菌进入,以及排气减压等
C.乙罐中刨木花既有利于发酵菌的附着,又能为其提供一定的碳源
D.甲、乙罐的发酵开始时间不同,甲罐的发酵时间早于乙罐
19.(2024·吉林长春高二期末)下列关于啤酒的工业化生产的叙述,正确的是( )
A.酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段进行的
B.主发酵阶段结束后,发酵液即适合饮用,且含有活菌
C.后发酵阶段要在低温、密闭条件下进行
D.加入的啤酒花能使啤酒产生泡沫和特殊的苦味
三、非选择题(本题共4小题,共57分)
20.(14分)(2024·辽宁大连模拟)陈醋是我国发明的传统调味品之一,酿制及食用已有3 000多年历史。陈醋生产工艺流程如图所示。
(1)在糖化阶段添加淀粉酶制剂需要控制反应温度,这是因为 。
(2)在酒精发酵阶段需添加酵母菌,在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。先通气的目的是
。
技术员定时抽取发酵液,向发酵液中滴加酸性重铬酸钾溶液,以是否呈现 色来判断是否有酒精产生,若要使检验的结果更有说服力,应该
。
(3)利用醋酸菌获得乙酸的途径有两种。一是在 时,将糖分解成乙酸;二是在缺少糖源时,利用酒精生成乙酸。
21.(14分)(2024·湖南长沙期末)图1为细菌X合成初生代谢物丁的过程。其中间产物乙是工业生产的重要原料,图2为某实验小组利用野生型X菌培育高产乙的突变型X菌的过程,请回答以下问题:
(1)由图1可知野生型X菌的乙物质产量很低,原因是
。
(2)初生代谢为 ,所以基因 发生突变,细菌 X 则不能合成物质丁,在不含物质丁的培养基上不能生长。
(3)培养基Ⅰ和Ⅱ都为完全培养基,其成分的区别是培养基Ⅰ不含 ;由培养基Ⅰ到培养基Ⅱ的接种方法为 。
22.(14分)科研人员按照如图所示流程从盐湖土壤中分离筛选出了一株高产α-淀粉酶的耐盐性菌株NWU-8,并通过He-Ne激光照射提高该菌株产α-淀粉酶的能力,实验中需要a、b两种培养基,a的组分为牛肉膏、蛋白胨、高浓度NaCl、水,相比培养基a,培养基b的组分增加了可溶性淀粉。回答下列问题。
(1)要在培养基上形成菌落,a、b培养基中均还应加入 ,挑取a培养基平板上的菌落进一步划线纯化时,下列图示中正确的操作示意图为 。
(2)a培养基的作用是 ,b培养基平板滴加碘液后,部分菌落周围出现透明圈,根据菌落直径和透明圈大小, 的菌落初步判断为产酶能力较高的菌株。
(3)He-Ne激光照射诱导后的菌种需要对耐盐性和产酶能力等进行检测和筛选,因为He-Ne激光照射引起的变异具有 的特征。最后获得的纯净高产菌种进行液体摇瓶发酵,摇瓶培养的目的是 ,发酵过程中可通过 法检测活菌的数量。
23.(15分)某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌,在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力,并分析两个菌株的其他生理功能。
实验所用的培养基成分如下。
培养基Ⅰ:KH2PO4,MgSO4,NH4NO3,石油。
培养基Ⅱ:KH2PO4,MgSO4,石油。
操作步骤:
①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养,得到A、B菌液;
②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂,分别制成平板Ⅰ、Ⅱ,并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。
回答下列问题:
(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是 。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源,氮源在菌体内可以参与合成 (答出2种即可)等生物大分子。
(2)步骤①中,在资源和空间不受限制的阶段,若最初接种N0个A细菌,繁殖n代后细菌的数量是 。
(3)为了比较A、B降解石油的能力,某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验,结果如表所示(“+”表示有透明圈,“+”越多表示透明圈越大,“-”表示无透明圈),推测该同学的实验思路是
。
菌株 透明圈大小
平板Ⅰ 平板Ⅱ
A +++ ++
B ++ -
7 / 7综合质量检测(二)
(满分:100分)
一、单项选择题(本题共14小题,每小题2分,共28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.泡菜发酵过程中乳酸菌数量和亚硝酸盐含量的变化情况如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.中期乳酸菌数量最多与中期乳酸菌抑制了其他微生物的活动有关
B.乳酸菌后期数量减少与乳酸积累,pH下降,抑制乳酸菌活动有关
C.在硝酸盐还原菌的作用下,发酵容器中硝酸盐含量在初期呈现上升趋势
D.发酵容器中乳酸含量的变化趋势与亚硝酸盐含量的变化趋势一致
2.“踏浆发酵酿酒法”是唐朝的一种主流红酒酿造工艺。踏浆发酵即是碾碎葡萄,用葡萄汁单纯发酵。“十年味不败”说明唐朝红酒技术的优良之处。下列相关说法正确的是( )
A.“踏浆”有利于酵母菌与葡萄汁液充分混合
B.酒精生成过程合成ATP所需能量来自丙酮酸中的化学能
C.在葡萄酒酿制的整个过程中需要严格保证无氧环境
D.“十年味不败”与酵母菌发酵生成的酒精的消毒作用有关
3.(2024·河南驻马店高二检测)下图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作,乙是平板划线法的操作结果。下列叙述错误的是( )
A.甲中涂布前要将涂布器灼烧,冷却后才能接触菌液
B.若甲中的稀释倍数仅为102,则所得的菌落不一定是由单一的细胞或孢子繁殖而成的
C.乙培养皿中所得的菌落都符合要求
D.乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端
4.下列有关培养基的说法正确的是( )
A.固体培养基中的琼脂除了凝固作用之外,通常还可以被微生物所利用
B.培养基中含C、H、O、N的有机物,只能作为异养微生物的碳源
C.培养基中的无机盐能调节渗透压,还可作为某些化能自养菌的能源物质
D.选择培养基是根据微生物的代谢产物与培养基中特定试剂反应而设计的
5.细胞核重编程是指将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态,使其具有再分化形成多种类型细胞的潜能,可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是( )
A.神经干细胞可用于治疗神经退行性疾病
B.干细胞分化成多种类型的细胞体现了细胞的全能性
C.细胞核重编程和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关
D.该项研究为临床上解决器官移植的免疫排斥反应带来希望
6.科学家在蛙的核移植实验中发现,肠上皮核移植实验中有1%~2%能形成蝌蚪,囊胚核移植实验中有50%能形成蝌蚪或成蛙。下列叙述不正确的是( )
A.实验中用到核移植、胚胎移植等技术
B.这种差异与两种核原先所处的细胞质环境有关
C.该实验说明胚胎细胞分化程度较低,全能性的表达更容易
D.核移植得到的克隆蛙的遗传性状与供核蛙的不完全相同
7.(2024·江苏盐城伍佑中学高二期中)植物的有性生殖过程中,一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现,当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合。下列相关叙述错误的是( )
A.防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
B.未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2
C.多精入卵可以产生更多的种子
D.ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
8.如图表示高等动物的个体发育过程,下列说法正确的是( )
① ②
受精卵 桑葚胚 囊胚 原肠胚 幼体 性成熟的个体
A.图中①过程表示胚胎发育
B.受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂,每个细胞的体积基本不变
C.高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期,终止于生命结束
D.原肠胚的细胞都是全能细胞
9.科学家将β-干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达,使干扰素第十七位的半胱氨酸改变成丝氨酸,结果大大提高了β-干扰素的抗病活性,并且提高了储存稳定性。该生物技术为( )
A.基因工程 B.蛋白质工程
C.基因突变 D.细胞工程
10.利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂,用于降解某种农药的残留,基本流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸
B.过程②需使用限制酶、Taq DNA聚合酶以及DNA连接酶
C.过程③需要使用NaCl溶液制备感受态的大肠杆菌细胞
D.过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞
11.1988年,美国默克公司以仅700万美元的价格,向我国全部转让当时最先进的重组乙肝疫苗的生产技术。该技术利用酿酒酵母来表达乙肝病毒的表面抗原(HBsAg),然后将表面抗原(HBsAg)纯化后混合佐剂制成乙肝疫苗。下列相关说法,正确的是( )
A.传统乙肝疫苗的生产方式是在培养液中培养乙肝病毒,再对乙肝病毒进行减毒或灭活处理
B.HBsAg基因能成功插入到酵母的染色体DNA中,是由于酵母和乙肝病毒共用一套遗传密码
C.科学家不选大肠杆菌作为受体,可能是因为HBsAg 需要依赖内质网和高尔基体进行后期加工和包装
D.该技术的原理是基因重组,通过该技术生产出的疫苗,化学本质是DNA而非蛋白质
12.普通番茄细胞中含有PG基因,其能控制合成多聚半乳糖醛酸酶(简称PG),PG能破坏细胞壁使番茄软化不耐储藏。科学家将抗PG基因导入番茄细胞,培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄。如图表示抗PG基因的作用原理,下列有关叙述正确的是( )
A.该转基因番茄具有抗软化、保鲜时间长的原理是抗PG基因能阻止PG基因表达的转录过程,使细胞不能合成PG
B.采用PCR技术将抗PG基因进行体外扩增时,在该技术的反应体系中除模板、引物、原料外,还需要逆转录酶
C.将抗PG基因插入Ti质粒的T-DNA上构建基因表达载体
D.若将抗PG基因导入细胞核,可避免抗PG基因通过花粉传播进入其他植物而导致“基因污染”
13.下列利用基因工程培育抗虫棉的操作步骤不正确的是( )
A.第一步:从某细菌中提取有抗棉铃虫作用的目的基因
B.第二步:将抗虫基因与载体结合形成重组DNA
C.第三步:利用重组DNA将目的基因导入受体细胞——棉花植株的体细胞
D.第四步:直接等待目的基因在受体细胞中表达
14.生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的焦点,下列叙述正确的是( )
A.当今社会的普遍观点是反对一切生殖性克隆和治疗性克隆
B.天花病毒传染性强、危害大,是用于制造生物武器的理想微生物
C.“设计试管婴儿”技术已经成熟,可以用此技术设计“完美婴儿”
D.目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性
二、多项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,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)
15.(2024·湖南衡阳高二期末)如图所示为实验室使用某种接种方法在培养基上培养某种微生物的结果。下列相关说法正确的是( )
A.该图最可能是用平板划线法进行接种的
B.在操作时,为防止杂菌污染,需进行严格的消毒和灭菌
C.该种微生物有可能是丙型肝炎病毒
D.该培养基上的菌落分布不均匀,代表纯化失败
16.实验人员利用矮牵牛(二倍体,2n=14)的红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(四倍体,4n=48)叶肉细胞,制备了相应的原生质体,并诱导其融合,经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述正确的是( )
A.获得该杂种植株时需要考虑两种高等植物间的生殖隔离问题
B.可利用聚乙二醇、灭活的病毒等诱导原生质体融合
C.可利用光学显微镜观察,筛选出杂种原生质体
D.若原生质体均为两两融合,则融合后的细胞中染色体数目不都为62条
17.为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失的问题,研究者用EBV(一种病毒颗粒)感染已免疫的B淋巴细胞,获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能在HAT培养基中存活,但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感。实验流程如图所示。下列分析正确的是( )
A.杂交瘤细胞的染色体丢失可能会导致合成的抗体减少
B.HAT培养基筛选能去除骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞
C.Oua筛选能去除EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞
D.图示筛选获得的杂交瘤细胞即可在小鼠腹腔内生产单克隆抗体
18.(2024·泰州高二月考)如图4支试管分别代表4种微生物(固氮菌、产甲烷菌、酵母菌、幽门螺杆菌)在半固体培养基中的生长状态,其中乙试管代表幽门螺杆菌的生长状态,如表为某培养基的成分及其含量。下列叙述正确的是( )
成分 含量 成分 含量
葡萄糖 10 g CaSO4 0.2 g
KH2PO4 0.2 g CaCO3 5 g
MgSO4 0.2 g 琼脂 3.5 g
NaCl 0.2 g 蒸馏水 1 L
A.甲、丙、丁三个试管中的微生物分别是固氮菌、产甲烷菌、酵母菌
B.将幽门螺杆菌转移到题表所示培养基继续培养,由于培养基营养充足而更有利于它的生长
C.幽门螺杆菌的代谢类型可能是微厌氧异养型
D.丁试管中的微生物在题表所示培养基上不能正常生长,但与圆褐固氮菌同时接种在题表所示培养基上可以正常生长
19.(2024·南京金陵中学高二学情调研)荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量,其原理是在PCR体系中每加入1对引物的同时加入1个与某条模板链互补的荧光探针,当Taq酶催化子链延伸至探针处会水解探针,使荧光监测系统接收到荧光信号,即每扩增1条链,就有1个荧光分子生成。下列相关叙述错误的是( )
A.图示引物与探针均具有特异性,与模板结合时遵循碱基互补配对原则
B.Taq酶催化子链从3'端向5'端延伸,需要dNTP作为原料
C.若用上述技术检测某基因的转录水平,则需要用到逆转录酶
D.原料充足时,反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈负相关
三、非选择题(本题共4小题,共57分)
20.(14分)鲸死亡后会沉入海底,俗称“鲸落”。“鲸落”后期会形成一个以厌氧菌和硫细菌等为主体的生态系统。厌氧菌以“鲸落”肌肉中的脂肪为食,同时产生硫化氢等一些硫化物。硫细菌将硫化物氧化成硫酸盐,并以该过程中释放的能量合成有机物。请回答相关问题:
(1)培养微生物的培养基中一般都会含有水、无机盐、氮源和碳源,培养“鲸落”群落中厌氧菌的碳源必须是 。要培养硫细菌,培养基中的成分需要特殊配制,主要体现在 ,这种培养基可以用来专一性培养硫细菌。
(2)在分离“鲸落”中的微生物时要制备固体培养基,在倒平板操作后,将平板倒置,这样做的目的是
。
(3)若想得到“鲸落”中某目标菌种,可用平板划线法进行纯化。若下图甲是接种培养后的菌落分布图,对应的平板划线操作示意图为 。图甲中的③更易获得单菌落 ,判断依据是
。
21.(14分) 如图是体细胞克隆猴的技术流程图,回答下列问题:
(1)图示过程涉及的主要技术包括动物细胞培养技术、 和 等。
(2)图中步骤①需要将卵母细胞培养到MⅡ期后进行去核操作,去掉卵母细胞核的目的是
。
(3)图中选择猕猴胚胎期而非成年期的成纤维细胞进行培养,其原因是 ;刚放入培养瓶中的细胞沉降到瓶底部后首先会出现贴壁生长,大量增殖后会出现 ,每次传代培养时,常使用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理,该处理的目的是 。
22.(14分)(2024·湖南怀化高二期末)单倍体诱导技术对改良蔬菜品种、加速品种选育进程具有重要的意义。某研究所对蔬菜单倍体诱导的主要途径、影响因素、染色体加倍技术及其在遗传育种中的应用进行了研究。回答下列问题:
(1)蔬菜单倍体可通过 途径获得。经诱导获得的单倍体中 (填“不存在”“存在”或“不一定存在”)等位基因,原因是这与 有关。
(2)已知栽培香蕉为三倍体,不能用于培养单倍体的原因是
。
(3)许多蔬菜的单倍体只含有一个染色体组,在诱变育种中易筛选出突变性状,其原因是
。
23.(15分)β-葡萄糖苷酶(BglB)是工业生产中降解纤维素的关键酶,研究人员利用基因工程技术,将编码BglB的基因转移到了大肠杆菌的细胞中并使之表达。下图1~3分别表示Bgl Ⅱ、BamH Ⅰ两种限制酶的识别序列和酶切位点,及其在质粒和含凝乳酶基因的外源DNA片段上的切割位点。其中,质粒含有leu2基因,可用于合成亮氨酸,目的基因含有卡那霉素抗性基因KanR。回答下列问题:
(1)在基因工程中,质粒和目的基因构建重组质粒时必需的工具酶有 、 。为了扩增重组质粒,需用 处理将其转入处于 态的大肠杆菌细胞中。
(2)根据图1分别写出Bgl Ⅱ与BamH Ⅰ酶切后形成的末端序列 、 。
(3)Bgl Ⅱ酶切后的质粒与BamHⅠ酶切后的目的基因能够连接的原因是 。
(4)将连接后的产物转入某种大肠杆菌,该细菌对卡那霉素敏感,且不能在缺乏亮氨酸的培养基中培养。使用BglⅡ处理重组质粒,可以得到长度为 bp的环状DNA。若要筛选含有重组质粒的大肠杆菌,应选择 的培养基进行培养。
7 / 7章末质量检测(二) 细胞工程
(满分:100分)
一、单项选择题(本题共14小题,每小题2分,共28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.(2024·江苏常州期末)下列关于利用中华猕猴桃和狗枣猕猴桃进行植物体细胞杂交的叙述,错误的是( )
A.中华猕猴桃和狗枣猕猴桃存在生殖隔离,不宜使用杂交育种方法培育新品种
B.常采用酶解法制备原生质体,且原生质体的产量和活力与酶解时间呈正相关
C.发生融合后的原生质体中高尔基体的活动比较旺盛,以形成新的细胞壁
D.利用这种方法培育猕猴桃新品种的原理属于染色体变异
2.(2024·山东聊城期末)辣椒素是辣椒的主要呈味分子。除了可以从辣椒果实和种子中萃取,科学家使用植物细胞培养技术大规模生产辣椒素,技术路线如图。下列表述正确的是( )
A.①过程需对外植体进行消毒,通常需要进行至少两次
B.愈伤组织是薄壁组织团块,细胞小、排列紧密,没有液泡,分裂能力强,分化能力弱
C.单细胞的获得一般需要用盐酸进行处理
D.辣椒素属于辣椒的初生代谢物
3.(2024·北京朝阳期末)用一定剂量的紫外线处理具有抗盐特性的拟南芥原生质体可使其染色体片段化,再利用此原生质体与水稻原生质体融合,以获得抗盐水稻植株。以下说法不正确的是( )
A.用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁
B.使用灭活的病毒诱导两种原生质体的融合
C.通过调整植物激素的比例诱导生芽或生根
D.利用一定浓度的盐水浇灌以筛选抗盐水稻植株
4.(2024·浙江联考模拟)无菌操作在微生物培养、植物组织培养和动物细胞培养中都至关重要。下列叙述正确的是( )
A.生物技术实验中所有器皿、培养基及生物材料均需进行灭菌处理
B.酒精能使细胞中的蛋白质变性失活,95%的酒精用来消毒效果最好
C.动物细胞培养基配制时,加入抗生素即可达到无菌培养的目的
D.易分解的活性物质过滤除菌后,在无菌条件下加入灭菌的培养基中
5.现代生物工程的操作常常涉及到如图的流程,下列说法正确的是( )
A.若图为核移植过程,则②从卵巢中获取的卵母细胞直接作为受体细胞和①供体细胞融合
B.若图为单克隆抗体的制备过程,需要筛出产生所需抗体的杂交瘤细胞
C.若图为试管动物的培育过程,需培育到原肠胚才能进行胚胎分割与胚胎移植
D.若图为植物体细胞杂交过程,则形成③常用灭活的病毒直接处理两种植物细胞
6.乳头瘤病毒(HPV)感染是诱发宫颈癌的重要因素。HPV具有多种类型,其中的HPV16和HPV18属于高危型,可引起宫颈癌及宫颈上皮内高度病变。现对某就诊者的取样细胞进行培养,来进行确诊。下列说法不正确的是( )
A.分散取样的细胞能剪碎,并可采用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
B.培养取样细胞时,需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的生长环境等
C.让取样细胞进行贴壁生长,若产生了接触抑制现象,则不属于HPV高危型
D.原代培养时需将培养瓶放在CO2培养箱中培养,传代培养时则不需要
7.细胞毒素类药物能有效杀伤肿瘤细胞,但也会对健康细胞造成伤害,科学家将细胞毒素与单克隆抗体结合制成抗体-药物偶联物(ADC),ADC又被称作“生物导弹”,通常由抗体、接头和药物三部分组成,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.杂交瘤细胞释放单克隆抗体,体现了细胞膜具有一定的流动性
B.接头的结构不稳定会导致药物分子脱落,造成正常细胞被破坏
C.ADC中的抗体能特异性识别并杀伤肿瘤细胞
D.利用放射性同位素或荧光标记的单克隆抗体可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病
8.研究人员利用体细胞核移植技术成功培育出苏淮猪“龙凤胎”,主要步骤如下。相关叙述错误的是( )
步骤①:分离培养一对苏淮猪的耳组织体细胞,低温保存。
步骤②:从其他品种母猪卵巢中获取卵母细胞并培养。
步骤③:细胞核移植获得重构胚。
步骤④:将不同性别的多个胚胎移植到代孕母猪体内。
步骤⑤:孕育出苏淮小猪“龙凤胎”。
A.步骤①分离获取苏淮猪耳组织体细胞时需要使用胰蛋白酶、胶原蛋白酶、动物细胞培养液等
B.步骤②培养卵母细胞时,应一直培养到卵母细胞外出现1个极体
C.步骤③可将步骤①获得的体细胞直接显微注射到培养成熟的卵母细胞中
D.步骤④移植胚胎的性别可依据步骤①提供体细胞个体的性别确定
9.如图为哺乳动物早期胚胎发育的过程,下列有关叙述正确的是( )
A.过程a和b使胚胎中有机物的含量增加
B.Ⅰ、Ⅱ时期的胚胎中都含有全能细胞
C.Ⅱ时期细胞分化达到最大限度
D.胚胎移植必须使用处于Ⅱ或Ⅲ时期的胚胎
10.原肠运动是指囊胚细胞有规则地移动,使未来的内胚层和中胚层细胞迁入胚胎内部,而未来的外胚层细胞铺展在胚胎的表面,从而形成原肠胚,是早期胚胎发育最特殊的阶段,细胞会从几百个增加到几千、几万个。下列有关说法正确的是( )
A.卵裂期胚胎中细胞数量不断增加,胚胎总体积不断增大
B.原肠胚开始出现细胞分化并形成两个胚层
C.取原肠胚外胚层细胞做染色体分析鉴定胚胎的性别
D.如果早期胚胎不能正常孵化,胚胎就无法继续发育
11.食蟹猴是实验动物的最佳选择之一,我国科学家首次通过把食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪(如图所示)。下列相关叙述错误的是( )
A.囊胚期的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,此嵌合胚胎包含两种动物的组织
B.仔猪没有表现出食蟹猴的性状是因为食蟹猴的基因在仔猪体内不能进行表达
C.胚胎干细胞培养过程中需要提供无菌、无毒的环境,适宜的温度、pH和渗透压等
D.若该实验成功则有望将人的胚胎干细胞注入猪早期胚胎内,培育出人体细胞发育成的器官
12.哺乳动物的单倍体胚胎干细胞是指只含有一套染色体、拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群,可分为孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞两种类型,在研究隐性基因突变、表观遗传修饰和配子发育中具有独特的优势。下列叙述错误的是( )
A.在体外培养条件下,单倍体胚胎干细胞可增殖而不发生细胞分化
B.单倍体胚胎干细胞可能由精子或卵细胞激活后发育形成,仍保持配子的生殖功能
C.单倍体胚胎干细胞具有发育的全能性,可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官
D.单倍体胚胎干细胞中不含等位基因,可直接培育成单倍体动物模型研究性状与基因的关系
13.细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下图是优质奶牛的几种操作技术示意图,有关叙述错误的是( )
A.为使更多的胚胎移植成功,需对供体母牛与受体母牛进行同期发情处理
B.防止多精入卵的两道屏障是先发生“卵细胞膜反应”,接着发生“透明带反应”
C.卵裂时通过有丝分裂增殖,细胞的细胞核与细胞质两者的体积之比逐渐变大
D.早期囊胚a、b、c的基因型不一定相同,d可直接移植给受体孕育成遗传物质相同的后代
14.(2024·山东威海期末)科学家通过体外诱导黑鼠成纤维细胞获得了诱导多能干细胞(iPS细胞),继而利用iPS细胞培育出了嵌合体克隆鼠,培育流程如下:先将取自白鼠的2细胞胚胎进行特殊处理,使之形成的囊胚中内细胞团不能发育;然后将获得的iPS细胞注入该囊胚中形成重组囊胚;最后将重组囊胚移植到代孕白鼠体内,可得到克隆鼠。下列说法错误的是( )
A.iPS细胞需置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱中培养
B.注入iPS细胞的重组囊胚中的内细胞团发育成了克隆鼠的各种组织
C.需用激素对代孕白鼠进行同期发情处理
D.欲确定嵌合体克隆鼠的性别,需在胚胎移植前取样鉴定
二、多项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,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)
15.(2024·河北邯郸期末)微载体培养动物细胞技术是目前公认的最有发展前途的一种动物细胞大规模培养技术,其兼具悬浮培养和贴壁培养的优点。培养的细胞贴附在微载体表面,可以在较短时间内得到大量的细胞,细胞传代只需要添加新的微载体,基本上可避免细胞在胰蛋白酶消化过程中受到的损伤。下列叙述正确的是( )
A.动物细胞必须贴壁才可以在培养液中生长
B.培养液中添加微载体可以使细胞在悬浮状态下培养
C.培养动物细胞时应保证无菌、无毒的环境及适宜的温度、pH等条件
D.在培养动物细胞时提供的气体环境应为95%的空气和5%的CO2
16.(2024·山东烟台模拟)黄曲霉毒素在保存不当的霉变粮油食品中含量较高,具有很强的致癌性。研究表明黄曲霉毒素能引起细胞中粗面内质网上的核糖体不断脱落。科研人员用黄曲霉毒素偶联抗原制备出单克隆抗体以检测食品中黄曲霉毒素的含量。下列叙述正确的是( )
A.当人误食黄曲霉毒素后,肠腺细胞可能发生消化酶的合成分泌减少
B.可用电融合法、PEG融合法或灭活病毒诱导法诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合
C.细胞融合体现了细胞膜的流动性,杂交瘤细胞体外增殖体现了细胞的全能性
D.单克隆抗体用于检测食品中黄曲霉毒素的原理是抗原—抗体杂交
17.第三次全国大熊猫野外种群调查显示,全国野生大熊猫不足1 600只,为保护和繁殖大熊猫,科研人员进行了如图实验,相关叙述不正确的是( )
A.克隆熊猫培育成功的部分原因是卵细胞质具有调控细胞核发育的作用
B.图中用激素处理可使供体超数排卵,代孕受体在移植前不需要进行处理
C.图中的熊猫甲与亲代雌性大熊猫的性状基本相同
D.熊猫乙和熊猫丙的基因型和表型一定都相同
18.(2024·江苏苏州期末)人类病原微生物在人与实验动物上症状表现和代谢差异大,导致实验结果无法准确应用于人体。人源化肝脏嵌合鼠的成功构建提供了一种新的实验动物模型,下图为建立人源化肝脏嵌合鼠的主要流程,相关叙述正确的有( )
A.选择免疫缺陷的小鼠可以防止其对肝毒性基因的免疫排斥
B.可将iPS细胞在一定条件下定向分化成有功能的肝细胞,用于移植
C.人源化肝脏嵌合鼠是含有人、鼠各两个染色体组的四倍体
D.人源化肝脏嵌合鼠适用于人类病毒性肝炎的研究
19.(2024·江苏徐州期中)我国科研人员将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞后(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.囊胚期内细胞团细胞分化成了滋养层细胞
B.通过电融合法可以使第二极体和次级卵母细胞融合
C.孤雌生殖产生的小鼠的体细胞中只有一条X或Y染色体
D.“孤雌小鼠”的诞生过程体现了体细胞细胞核的全能性
三、非选择题(本题共4小题,共57分)
20.(14分)花椰菜和黑芥均为十字花科植物,花椰菜易患黑腐病(致病菌为黄单胞杆菌,属细菌)。拟通过植物体细胞杂交技术(如图1),将黑芥的抗黑腐病基因引入到花椰菜中。
(1)在用酶解法制备原生质体时,需先用较高渗透压的溶液处理植物细胞,使细胞处于微弱的 状态,然后用 消化去除细胞壁,获得原生质体。
(2)用不同剂量紫外线处理黑芥原生质体,统计愈伤组织数和再生植株率,结果如图2。
由图2可知,处理黑芥原生质体的适宜紫外线剂量为 J·cm-2,此处理下融合细胞的 能力较强,既能得到大量愈伤组织,再生植株率也最高。
(3)杂种细胞经组织培养发育成植株,该过程所用培养基中包括水、无机盐、有机营养等营养物质,此外还需加入一定浓度和比例的 ,以调节细胞的发育方向。
21.(14分)回答下列有关动物细胞培养的问题:
(1)现用某种大分子染料对细胞进行染色时,观察到死细胞能被染色,而活细胞不能被染色,原因是
。
(2)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目,最好选用处于有丝分裂 期的细胞在显微镜下进行观察。
(3)在细胞培养过程中,通常在 条件下保存细胞。因为在这种条件下,细胞中 的活性降低,细胞 的速率降低。
22.(14分)据第三次全国大熊猫野外种群调查,全世界野生大熊猫数量不足1 600只,因此,如何保护和繁殖大熊猫是亟待解决的问题,现设计如图所示繁殖过程。请回答下列问题:
(1)获取的精子需要 后才能参与受精,用 处理雌性大熊猫可以促进排卵,如果卵子来自卵巢,则需要培养至 才能参与受精。
(2)培育克隆熊猫采用的技术有 (答出2条即可)等,克隆熊猫体细胞中的遗传物质来源是
。
(3)胚胎移植需要对供体和受体进行 处理,通常选 期进行移植。胚胎移植的实质是 ,进行胚胎移植的优势是 。
23.(15分)人心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成,即肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白I(cTnI)和肌钙蛋白C(cTnC),其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体,科研人员完成了以下过程。请据图分析回答下列问题:
(1)细胞培养中,为防止有害代谢物的积累,可采用 的方法。每隔2周用cTnI作为抗原注射小鼠1次,共注射3次,其目的是 ,最后一次免疫后第3天,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的化学诱导因素是 。
(2)甲、乙、丙中,只含杂交瘤细胞的是 ,过程②表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行抗体阳性检测,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,其目的是筛选获得
。
7 / 7章末质量检测(三) 基因工程
(满分:100分)
一、单项选择题(本题共14小题,每小题2分,共28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.下列有关重组DNA技术基本工具的叙述正确的是( )
A.DNA聚合酶是构建重组DNA分子必需的工具酶
B.不同的限制酶切割产生的黏性末端可能相同
C.相同黏性末端连接形成的DNA片段,一定会被原限制酶识别
D.载体质粒常采用抗生素合成基因作为筛选的标记基因
2.(2024·河南濮阳期末)下图是几种不同限制酶切割 DNA 分子后形成的部分片段。下列叙述正确的是( )
①—CTGCA ②—G ③—TG ④ G—
A.限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键
B.①~④DNA片段是由4种限制酶切割后产生的
C.①和④两个片段在DNA聚合酶的作用下能形成重组DNA分子
D.②片段是限制酶在它识别序列的中轴线两侧切开形成的平末端
3.T4 DNA连接酶可将任意2个具有相同黏性末端的DNA片段连接在一起。该反应过程需消耗ATP,其水解产生的腺苷一磷酸(AMP)通过共价键与酶相连,随后AMP转移至DNA片段,进而完成连接反应。下列叙述正确的是( )
A.T4 DNA连接酶的底物种类较多,故其无专一性
B.T4 DNA连接酶催化反应后,其组成成分已改变
C.ATP在该反应过程中可能打开两个特殊的化学键
D.T4 DNA连接酶需保存于最适温度和pH条件下
4.科研人员利用农杆菌转化法将抗病基因C导入番木瓜,培育出转基因抗病番木瓜,Ti质粒结构模式图如图所示。下列叙述正确的是( )
A.农杆菌的T-DNA与番木瓜基因发生重组
B.质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞和促进目的基因的表达
C.含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性
D.转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性
5.下图表示不同的限制酶在目的基因的提取和基因表达载体的构建中的作用,下列有关叙述错误的是( )
A.限制酶沿识别序列的中轴线两侧将DNA两条链切开
B.在图1和图2中将分别产生4个和2个黏性末端
C.限制酶切割的是特定核苷酸序列之间的磷酸二酯键和氢键
D.图示中酶1、酶2和酶3可以为不同种类的限制酶
6.进行DNA粗提取时,某同学将洋葱鳞茎充分研磨后进行过滤,滤液4 ℃保存5分钟后取上清液进行离心处理,得到上清液和沉淀物。下列相关叙述正确的是( )
A.研磨时加入洗涤剂是为了溶解细胞膜,使核DNA能够充分释放
B.上清液加入2 mol/L的NaCl溶液,搅拌后逐渐析出白色丝状物DNA
C.上清液中加入预冷的酒精溶液,再次离心后从上清液分离出DNA
D.取沉淀物加入二苯胺试剂混匀后即可观察到试管中的溶液呈现蓝色
7.(2024·山东聊城期末)大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ处理提取的产物,电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述错误的是( )
A.提取DNA时可加入酒精,使不溶于酒精的DNA析出
B.将提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液后,可用二苯胺试剂进行鉴定
C.分别用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ处理提取产物的电泳结果说明未提取到质粒
D.溶菌酶能溶解大肠杆菌细胞壁,但对DNA没有影响
8.已知生物体内有一种转运蛋白Y,由300个氨基酸组成。如果将Y中157位的L-异亮氨酸变成亮氨酸,261位的酪氨酸变成丝氨酸,改变后的蛋白质Y1不但保留了原有Y的功能,且具备了催化活性。下列说法正确的是( )
A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
B.可以通过对Y蛋白基因进行修饰或人工合成获得Y1蛋白基因
C.蛋白质工程操作过程中,不需要酶和载体作为工具
D.细胞内合成Y1蛋白与Y蛋白的过程中,遗传信息的流向是相反的
9.(2024·山东济宁期中)一种双链DNA分子被三种不同的限制酶切割,切割产物通过电泳分离,用长度已知的DNA片段的电泳结果作为分子量标记(图中左边第一列)。关于该双链DNA,下列说法错误的是( )
A.呈环状结构
B.长度为10 kb
C.有一个限制酶NotⅠ和两个限制酶EcoRⅠ切割位点
D.其限制酶NotⅠ切割位点与限制酶EcoRⅠ切割位点的最短距离为2 kb
10.(2024·江苏徐州期中)基因疫苗是将编码外源性抗原的基因插入质粒,然后将重组质粒直接导入机体内,使其在宿主细胞中表达抗原蛋白,进而诱导机体产生免疫应答。下列叙述正确的是( )
A.接种基因疫苗只能预防特定微生物的感染
B.疫苗经注射进入人体后,可被人体的浆细胞识别
C.利用蛋白质工程生产的蛋白质疫苗就是基因疫苗
D.基因疫苗的机理是机体能识别特定的基因,从而产生免疫反应
11.下列关于PCR反应体系中所加物质作用的叙述,错误的是( )
A.耐高温的DNA聚合酶用于催化DNA子链的合成
B.引物使Taq DNA聚合酶能从引物的5'端延伸DNA链
C.目标DNA的双链用作合成DNA复制的模板
D.四种脱氧核苷酸为PCR提供原料
12.(2024·山东青岛期末)PCR技术在生物工程中应用广泛,PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,下列有关叙述错误的是( )
A.PCR反应的缓冲液中一般要添加Mg2+用于激活DNA聚合酶
B.用于构建基因表达载体的质粒用限制酶切割后,可通过电泳检测质粒是否被切开
C.PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶主要在复性过程起作用
D.采用PCR技术对一个DNA进行扩增,第n次循环共需要引物2n个
13.如图为利用生物技术获得生物新品种的过程,下列有关说法错误的是( )
A.a→b过程中一般用4种脱氧核苷酸为原料,并加入两种引物
B.b→c为转基因绵羊的培育过程,常选用的受体细胞是受精卵
C.a→b过程利用了DNA半保留复制的原理,需要使用RNA聚合酶
D.b→d为转基因植物的培育过程,其中④过程常用的方法是农杆菌转化法
14.某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗,开展了前期研究工作。其简要的操作流程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.步骤①所代表的过程是逆转录
B.步骤②需使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
C.步骤③可用Ca2+处理大肠杆菌,使细胞从一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态恢复到常态
D.检验Q蛋白的免疫反应特性,可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体杂交
二、多项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,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)
15.如图为利用基因工程培育抗虫植株的示意图。下列相关叙述不正确的是( )
A.②的构建需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶参与
B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上
C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状
D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
16.利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.过程①表示逆转录过程,需要解旋酶和DNA聚合酶
B.通过过程②从cDNA中获得的CarE基因无启动子和内含子
C.过程③一般用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
D.通过过程④得到的工程菌是指能使CarE基因得到高效表达的菌株
17.农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将图示中被浸染植物的DNA片段连接成环,并以此环为模板进行PCR,扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,以此可确定T-DNA插入的具体位置。下列说法正确的是( )
注:子链从引物的3'端开始延伸。
A.PCR扩增利用的是DNA热变性的原理
B.进行PCR扩增需要耐高温的DNA聚合酶
C.利用图中的引物②、③组合可扩增出两侧的未知序列
D.通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置
18.(2024·江苏南京期末)科研人员将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因(PD)替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因(L-PG),可获得乳酸乙酯(白酒香味的主要来源)高产菌株,过程如图。下列分析合理的是( )
A.转入的L-PG基因表达产物不能影响酿酒酵母的活性
B.L-PG基因替换质粒上的PD基因需要两端携带相同基因片段
C.标记基因AmpR可检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株
D.可以利用PCR技术筛选含有L-PG基因的受体细胞
19.(2024·河北保定高二联考)亚洲棉的突变型光籽和野生型毛籽是一对相对性状,研究发现,亚洲棉某突变体的光籽表型与8号染色体的~880 kb至~903 kb区间相关,研究人员根据野生型毛籽棉的该区间设计连续的重叠引物进行PCR,扩增后电泳结果如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.提取该突变体和野生型亚洲棉的8号染色体上的DNA进行PCR扩增
B.图中PCR产物的鉴定是通过琼脂糖凝胶电泳来进行的
C.据图分析可知,相对分子质量较大的扩增产物与点样处的距离较近
D.该突变体出现的根本原因是引物6对应区间发生了碱基对的替换
三、非选择题(本题共4小题,共57分)
20.(14分)RT-PCR是将mRNA逆转录(过程Ⅰ)和cDNA(mRNA逆转录产生的互补DNA)聚合酶链式反应(过程Ⅱ)相结合的技术,具体过程如图1所示,图2为某兴趣小组设计的引物。请分析回答下列问题:
(1)过程Ⅰ主要涉及的酶是 ,进行过程Ⅱ的反应体系中常用的酶是 ,二者都能催化 键的形成。
(2)该兴趣小组实验后发现几乎不能得到扩增产物,据图2分析,其原因是 。改正后,过程Ⅱ中拟对m个单链cDNA进行n次循环的扩增,理论上至少需要 个引物B。
21.(14分)(2024·湖南长郡中学测试)苏云金杆菌可通过产生苏云金杆菌伴孢晶体蛋白(Bt抗虫蛋白),破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。科学家将该细菌的“杀虫基因”转移到棉花里,培育出了抗虫棉,让棉花也能产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害。回答下列问题:
(1)可利用PCR技术获取并扩增Bt基因,前提是要有一段Bt基因的核苷酸序列,这是因为 。
(2)PCR与体内DNA复制相比,其特殊之处有 (写出两点)。
(3)Bt基因两端的酶切位点如图1所示,图2中质粒上的AmpR为氨苄青霉素抗性基因,TetR为四环素抗性基因,P为启动子,箭头表示酶切位点。
实际操作中,一般采用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ两种酶进行切割,与只采用限制酶EcoRⅠ切割相比,用两种酶切的优势之一是避免 ,二是避免造成反向连接。反向连接会导致目的基因表达出不同的蛋白质,原因是 。
22.(14分)(2024·山东德州高二月考)科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因,提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力,从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题:
(1)PCR过程所依据的原理是 ,该过程需要加入的酶是 。利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有目的基因的一段已知核苷酸序列,以便根据这一序列合成 。
(2)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体,常用 将基因表达载体导入植物细胞,将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗,从细胞水平分析所依据的原理是 。
23.(15分)(2024·广东韶关统考)日常生活中产生的厨余垃圾含有大量有机物,极易腐败发酸发臭、滋生有害生物,若收集转运过程中发生泄漏则会污染空气、土壤及水源。科研人员从绿色木霉中获得了纤维素内切葡聚糖酶基因EGⅢ,并将其导入毕赤酵母中,构建出了基因工程菌(流程如图所示),实现了高效降解厨余垃圾中纤维素的目的。请据图回答下列问题。
注:图中BamHⅠ、EcoRⅠ、SalⅠ为限制酶。
(1)为了构建基因表达载体,应该选择 (限制酶)切割目的基因和质粒DNA。当EGⅢ基因与质粒载体连接时,DNA连接酶催化形成的化学键是 。
(2)图中步骤1将重组质粒导入大肠杆菌的目的是 ,不直接利用大肠杆菌生产纤维素内切葡聚糖酶的原因可能是 。
(3)为了确认转化是否成功,将转化毕赤酵母接种在含有 的培养基中培养,一段时间后获得的单菌落即为含有EGⅢ基因的基因工程菌。
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