层级二 关键突破提升练
突破点1 微生物培养与发酵
1.凯里红酸汤是贵州省凯里地区苗族人民的传统食品,使用新鲜红辣椒、西红柿、食盐、料酒等材料,主要利用乳酸菌发酵而成。因它所独具的鲜红清香、醇酸回甜的特色,被评为中国国家地理标志产品。下列说法正确的是( )
A.发酵液表面有一层白膜是乳酸菌大量繁殖的结果
B.为了降低杂菌污染的风险,发酵前需要对盐水煮沸消毒
C.腌制过程中乳酸和亚硝酸盐的含量会先增加后减少再趋于稳定
D.发酵过程中每隔一段时间放气一次以排出CO2,防止发酵液溢出
2.(2025·陕晋宁青卷)我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸,流程如下图。下列叙述错误的是( )
A.淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源
B.扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种
C.培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同
D.通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累
3.(不定项)(2024·黑吉辽卷)某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病,其筛选流程及抗性检测如下图所示。下列操作正确的是( )
A.在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从感病植株上采集样品
B.将采集的样品充分消毒后,用蒸馏水冲洗,收集冲洗液进行无菌检测
C.将无菌检测合格的样品研磨,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落
D.判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小
4.磷是维持生物体生长发育所必需的元素。植酸磷作为植物或饲料中磷的主要储存形式,由于动植物体内缺少水解植酸磷的植酸酶,不能很好地利用饲料及土壤中的植酸磷,造成了磷的浪费;同时,动物的高磷粪便排入环境,也造成土壤和水体污染,目前,产植酸酶的细菌种类有很多,如图表示科研人员从土壤中分离出植酸酶的A~E 5种细菌菌株的操作过程。回答下列问题。
(1)本实验用牛肉膏蛋白胨培养基,其中牛肉膏提供的主要营养是 (答出2种即可),培养细菌时需将pH调至 。
(2)常采用 法对培养基进行灭菌,灭菌的培养基需要倒平板操作,冷凝后平板需倒置的目的一是 ,二是避免培养基中的水分过快蒸发。
(3)图中采用的接种方法是 ,为了保证结果准确,一般选择菌落数在 的平板进行计数,统计的菌落数往往比活菌的实际数目 (填“高”或“低”),原因是 。
(4)经20 ℃恒温培养箱培养后,培养基中出现分解植酸磷的透明圈,图中透明圈最大的是 ,可挑取该菌落进行纯培养。在家畜饲料添加剂中使用植酸酶还需要考虑的因素有 (答出2点即可),另外添加植酸酶在一定程度上起到改善环境的作用,原因是 。
突破点2 比较植物细胞工程和动物细胞工程
5.(2025·江苏卷)图示一种植物组织培养周期,①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂
B.过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞
C.过程②③所用培养基的成分、浓度相同
D.培养基中糖类既能作为碳源,又与维持渗透压有关
6.(2025·黑吉辽蒙卷)研究显示,约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期,且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是( )
A.体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚
B.移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态
C.胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化
D.为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植
7.(2025·安徽卷)细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是( )
A.从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞
B.将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞
C.将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞
D.采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚,因这两个时期的细胞未发生分化
8.近年来细胞工程领域成果迭出,方兴未艾。细胞工程的操作常常涉及如下的流程,下列说法错误的是 ( )
A.若为植物体细胞杂交过程,需用纤维素酶和果胶酶处理①和②细胞
B.若为单克隆抗体制备过程,④代表筛选出的产生所需抗体的杂交瘤细胞
C.若为动物细胞融合的过程,诱导形成③杂交细胞可用灭活病毒诱导或用高Ca2+—高pH处理
D.若为试管牛生产的过程,则获得①精子后需要获能方可与②卵母细胞进行体外受精
9.种间体细胞核移植(iSCNT)将供体动物体细胞与来自不同种、科、目或纲的家畜(驯养动物)的去核卵母细胞融合并激活,以获得较多的重构胚,进而获得动物个体,是体细胞核移植(SCNT)中极具潜力的研究方向之一。由于多种野生动物数量稀少且呈持续下降趋势,因此采集精子或卵子开展常规辅助生殖较为困难,甚至无法完成,而从活体或死后不久的野生动物体内采集体细胞利用iSCNT技术获得动物个体,可在一定程度上维持濒危动物数量。下列叙述正确的是( )
A.iSCNT技术必须通过显微操作技术将供体细胞的细胞核取出,然后注入去核的卵母细胞
B.若从野生动物体内采集到的体细胞数目较少,可先用添加动物血清的固体培养基进行培养
C.iSCNT技术的原理是动物细胞核具有全能性,操作过程中可用Ca2+激活重构胚
D.同一野生动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中,遗传物质可能不完全相同
10.植物远志的根是一种重要的传统中药,但该植物具有生长缓慢、繁殖率低等特点。随着近年远志的需求量迅速增长,研究人员用组织培养的方式,建立远志的高效培育体系。回答下列问题。
(1)研究人员取远志不同的组织在基本培养基进行愈伤组织的诱导,筛选最佳外植体(见表a)。再用不同浓度的2,4-D和6-BA组合,对最佳外植体进行诱导,确定最佳的激素浓度组合(见表b)。
表a
外植体 诱导率/% 愈伤组织状态
茎段 18.33 生长较慢
叶 31.67 生长缓慢
根 35.00 生长缓慢
胚轴 59.17 生长较快
表b
组别 植物激素浓度/(mg·L-1) 诱导率/%
2,4-D 6-BA
1 0.2 0.2 65.00
2 0.4 0.4 93.75
3 0.6 0.6 70.00
注:诱导率为接种外植体中形成愈伤组织的比例。
由表a判断,最佳外植体应为 。研究发现,植物激素的浓度及相关比例等都会影响植物细胞的发育方向。有人认为,第2组不一定是形成愈伤组织的最佳浓度组合。你是否支持该观点 (填“支持”或“不支持”),原因是 。
(2)用不同浓度的6-BA和NAA组合对诱导出的远志愈伤组织进行丛生芽的分化实验,结果如下图所示。
植物生长调节剂6-BA能促进芽的分化,其功能与 (填激素名称)类似。在生产中,更多地使用6-BA而不是该天然植物激素,其原因是植物生长调节剂具有
(写出2点)的特点。从实验结果看出,随NAA浓度的上升,愈伤组织丛芽分化率的变化趋势为 。
(3)将芽苗植入含有不同浓度吲哚乙酸(IAA)的生根培养基后,生根率见下表。
组别 IAA浓度/(mg·L-1) 生根率/%
1 0.5 62.22
2 1 66.67
3 1.5 41.11
欲探究是否存在较低浓度IAA促进生根,过高浓度IAA抑制生根的现象,则上述实验应如何修改
。
11.如图是科研人员通过杂交瘤细胞技术生产能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物)的双特异性单克隆抗体的部分过程。回答下列问题。
(1)过程①处理后 (填“需要”或“不需要”)对小鼠进行抗体检测,理由是 。
(2)过程②常用灭活的病毒来诱导融合,其作用机理是 。
(3)过程③得到的杂交瘤细胞的特征是 。
(4)过程④一般在多孔细胞培养板上进行:先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL,再在每个培养孔中滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是 。
(5)请简述图中过程⑤的操作目的: 。
突破点3 表达载体的构建及基因编辑技术
12.如图为某质粒限制酶酶切图谱。某基因不含图中限制酶识别序列,为使PCR扩增的该基因与该质粒构建重组质粒,则扩增的该基因两端需分别引入哪两种限制酶的识别序列 ( )
注:图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同。
A.NdeⅠ和BamHⅠ B.NdeⅠ和XbaⅠ
C.XbaⅠ和BamHⅠ D.EcoRⅠ和KpnⅠ
13.单细胞生物并没有免疫系统,但是科学家发现细菌中存在消除入侵病毒DNA的功能系统,并发明了CRISPR/Cas9基因编辑技术。该系统主要包含单链向导RNA和Cas9蛋白两个部分,能特异性识别并结合特定的DNA序列,从而引导Cas9蛋白到相应位置并剪切DNA,最终实现对靶基因序列的编辑。下列叙述错误的是( )
A.Cas9蛋白通过切断磷酸二酯键对DNA进行剪切
B.CRISPR/Cas9基因编辑技术本质上是对靶基因进行编辑引发染色体结构变异
C.识别序列与β链存在的碱基互补配对方式为U—A、A—T、G—C、C—G
D.向导RNA的序列越短,会导致脱靶率越高
14.(2025·黑吉辽蒙卷)香树脂醇具有抗炎等功效,从植物中提取难度大、产率低。通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N,可高效生产香树脂醇。回答下列问题。
(1)可从 中查询基因N的编码序列,设计特定引物。如图1所示,a链为转录模板链,为保证基因N与质粒pYL正确连接,需在引物1和引物2的5'端分别引入 和 限制酶识别序列。PCR扩增基因N,特异性酶切后,利用 连接DNA片段,构建重组质粒,大小约9.5 kb(kb为千碱基对),假设构建重组质粒前后,质粒pYL对应部分大小基本不变。
图1
注:M为指示分子大小的标准参照物,1~4为菌株号。
图2
(2)进一步筛选构建的质粒,以1~4号菌株中提取的质粒为模板,使用引物1和引物2进行PCR扩增,电泳PCR产物,结果如图2。在第5组的PCR反应中,使用无菌水代替实验组的模板DNA,目的是检验PCR反应中是否有 的污染。初步判断实验组 (从“1~4”中选填)的质粒中成功插入了基因N,理由是 。
(3)为提高香树脂醇合酶催化效率,将编码第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码丙氨酸的碱基序列,丙氨酸的密码子有GCA等。a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物(GCA为诱变序列),b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物,其配对模板与a的配对模板相同。据此分析,丙氨酸的密码子除GCA外,还有 。
a:5'…GCA/CCC/GAG/TTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC…3'
b:5'…GAA/CTG/TGG/GAC/ACC/CTG/AAC/TAC/TTC/TCT/GAG…3'
c:5'…GCC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC…3'
d:5'…GAT/AAT/AAG/ATC/CGA/GAG/AAG/GCC/ATG/CGA/AAG…3'
(4)进一步检测转基因酵母菌发酵得到的 含量并进行比较,可以选出最优的香树脂醇合酶基因的改造方案。
15.(2024·黑吉辽卷)将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒(辅助T-DNA转移)和不含有Vir基因、含有T-DNA的穿梭质粒,共同转入农杆菌,可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同,为提高翻译效率,增强棉花抗病虫害能力,进行如下操作。回答下列问题。
注:F1—F3,R1—R3表示引物;T-DNA-LB表示左边界;T-DNA-RB表示右边界;Ori表示复制原点;KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。
(1)从苏云金杆菌提取DNA时,需加入蛋白酶,其作用是 。提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是 。
(2)本操作中获取目的基因的方法是 和 。
(3)穿梭质粒中p35s为启动子,其作用是 ,驱动目的基因转录;插入两个p35s启动子,其目的可能是 。
(4)根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置,用 基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(5)为检测棉花植株是否导入目的基因,提取棉花植株染色体DNA作模板,进行PCR,应选用的引物是 和 。
(6)本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程,理由是 。
A.通过含有双质粒的农杆菌转化棉花细胞
B.将苏云金杆菌Bt基因导入棉花细胞中表达
C.将1—1 362基因序列改变为棉花细胞偏好密码子的基因序列
D.用1—1 362合成基因序列和1 363—1 848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白
参考答案
突破点1 微生物培养与发酵
1.B 解析 发酵液表面有一层白膜是酵母菌大量繁殖的结果,A项错误;发酵前需要对盐水煮沸消毒,可降低杂菌污染的风险,B项正确;腌制过程中亚硝酸盐的含量会先增加后减少再趋于稳定,乳酸含量不断增加随后趋于稳定,C项错误;乳酸发酵过程无CO2生成,D项错误。
2.C 解析 淀粉不能被黑曲霉直接吸收,但水解成葡萄糖后可被吸收,所以淀粉水解糖能为发酵提供碳源和能源,A项正确。扩大培养可增加黑曲霉的数量,满足发酵的需求,B项正确。培养基、发酵罐的常用灭菌方法是高压蒸汽灭菌法,而空气常用过滤除菌法,C项错误。通气、搅拌既可增加培养液中的溶解氧,又可使菌种与营养物质充分接触,提高黑曲霉的代谢活动,利于柠檬酸的积累,D项正确。
3.CD 解析 需要筛选出能防治香蕉枯萎病的内生菌,因此应在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从正常植株上筛选样品,A项错误。消毒后,为了防止杂菌污染应用无菌水冲洗,而不是用蒸馏水,B项错误。无菌检测合格指的是植物细胞外没有微生物,研磨后经稀释涂布平板法分离得到的就是目标菌落,C项正确。由题图可知,判断内生菌的抗性效果需设置对照组和实验组,对照组不接种内生菌,实验组接种内生菌,通过比较病原菌菌斑大小,来判断抗性效果,病原菌的菌斑越小,抗性效果越好,D项正确。
4.答案 (1)碳源、氮源、磷酸盐和维生素等 中性或弱碱性
(2)高压蒸汽灭菌 防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成培养基污染
(3)稀释涂布平板法 30~300 低 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
(4)菌株E 温度、植酸酶的用量(最适浓度)、植酸酶的储存条件等 饲料中添加植酸酶可使磷被充分吸收,减少粪便中磷的排出量,降低对环境造成的污染
解析 (1)本实验所用的培养基为牛肉膏蛋白胨培养基,其中牛肉膏提供的主要营养是碳源、氮源、磷酸盐和维生素等,蛋白胨提供的主要营养物质是碳源、氮源和维生素等。培养细菌时需将pH调至中性或弱碱性。
(2)常采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌,灭菌的培养基需要倒平板操作,冷凝后平板需倒置的目的一是防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成培养基污染,二是避免培养基中的水分过快蒸发。
(3)图中采用的接种方法是稀释涂布平板法,为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数,统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
(4)经20 ℃恒温培养箱培养后,培养基中出现分解植酸磷的透明圈,图中透明圈最大的是菌株E,可挑取该菌落进行纯培养;在家畜饲料添加剂中使用植酸酶还需要考虑的因素有温度、植酸酶的用量(最适浓度)、植酸酶的储存条件等,另外添加植酸酶在一定程度上起到改善环境的作用,原因是饲料中添加植酸酶可使磷被充分吸收,减少粪便中磷的排出量,降低对环境造成的污染。
突破点2 比较植物细胞工程和动物细胞工程
5.C 解析 过程①是由组织块形成愈伤组织,发生了细胞的脱分化,脱分化过程中细胞通过有丝分裂增殖,A项正确。过程②是由愈伤组织形成胚状体,经细胞的再分化形成不同种类的细胞,B项正确。过程②(愈伤组织再分化形成胚状体)和③(胚状体发育为试管苗)所用培养基的成分、浓度不同,如激素配比等有差异,C项错误。培养基中糖类既能作为碳源,为植物组织培养提供能量,又与维持渗透压有关,D项正确。
6.C 解析 去核的MⅡ期卵母细胞存在的一些物质能够促进体细胞核去分化而恢复全能性,进一步发育为完整胚胎,若植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态,会导致核移植胚胎不能成功发育,A、B两项正确。孵化是指囊胚进一步扩大,透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,C项错误。动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,因此,为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植,D项正确。
7.B 解析 动物细胞培养包括原代培养和传代培养,通常将分瓶前的细胞培养称作原代培养,即动物组织经胰蛋白酶处理后的培养,A项错误。iPS细胞即诱导多能干细胞,将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞,B项正确。在单克隆抗体的培育过程中,诱导融合是随机和不完全的,可形成骨髓瘤与骨髓瘤融合细胞、B细胞与B细胞融合细胞、杂交瘤细胞,杂交瘤细胞也不一定能分泌所需抗体,需要进行筛选,C项错误。采用胚胎分割技术克隆动物常选用发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。由桑葚胚发育为囊胚的过程中,细胞开始分化,逐步发育为内细胞团和滋养层细胞,D项错误。
8.C 解析 植物细胞融合之前需要去除细胞壁,其细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此需用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞。故若图示为植物体细胞杂交过程,需用纤维素酶和果胶酶处理①和②细胞,A项正确。制备单克隆抗体时,选择被抗原免疫过的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,最终获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。所以,若图示为单克隆抗体制备过程,④代表筛选出的产生所需抗体的杂交瘤细胞,B项正确。若图示为动物细胞融合的过程,诱导形成③杂交细胞可用灭活病毒诱导、PEG融合法、电融合法等,用高Ca2+—高pH处理是诱导植物细胞融合的方法,C项错误。若图示为试管牛生产的过程,则采集到的②卵母细胞和①精子,要分别在体外进行成熟培养和获能处理,然后才能用于体外受精,D项正确。
9.D 解析 在进行核移植时,可以通过显微操作技术,将供体细胞注入去核的卵母细胞,A项错误;若从野生动物体内采集到的体细胞数目较少,可先用添加动物血清的液体培养基进行培养,以增加体细胞的数目,B项错误;种间体细胞核移植(iSCNT)技术的原理是动物细胞核具有全能性,操作过程中可用Ca2+载体激活重构胚,C项错误;在种间体细胞核移植(iSCNT)过程中,去核的卵母细胞来自不同种、科、目或纲的家畜(驯养动物),获得的重构胚的细胞质遗传物质可能不同,因此同一野生动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中,遗传物质可能不完全相同,D项正确。
10.答案 (1)胚轴 支持 研究中缺乏2,4-D和6-BA的不同浓度组合的相关实验数据
(2)细胞分裂素 原料广泛、容易合成、效果稳定 下降
(3)增加一组空白对照,再增设更高浓度组,其他条件与原有实验相同
解析 (1)由表a可知,表中列出的四种外植体中,胚轴的诱导率最高,生长较快,因此最佳外植体应为胚轴。表b中自变量为不同浓度的2,4-D和6-BA组合,但二者比值均为1,没有不同植物激素浓度的比例对诱导率的影响的实验数据,因此支持第2组不一定是形成愈伤组织的最佳浓度组合的观点。(2)细胞分裂素能促进细胞分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素的合成,因此植物生长调节剂6-BA的功能与细胞分裂素类似。植物生长调节剂是由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点。由实验结果可知,在实验所给的浓度范围内,当6-BA浓度相同时,NAA浓度增大,丛芽分化率逐渐减小。(3)支持较低浓度IAA促进生根,过高浓度IAA抑制生根这一结论的结果应和使用蒸馏水的空白对照组比较,若所给浓度下生根率高于空白对照组,则该浓度为促进作用,若所给浓度下生根率低于空白对照组,则该浓度为抑制作用,题中所给实验中没有使用蒸馏水的空白对照组的数据,同时实验组中使用的IAA浓度均较低,因此需要增加一组空白对照,再增设更高浓度组,其他条件与原有实验相同。
11.答案 (1)需要 确保小鼠已产生分泌识别癌胚抗原(相应)抗体的浆细胞(B淋巴细胞)
(2)使细胞互相凝集,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合
(3)既能迅速大量繁殖,又能产生抗体
(4)使每个培养孔尽量只接种一个杂交瘤细胞
(5)获取能产生所需双特异性单克隆抗体的单克隆杂交—杂交瘤细胞
解析 (1)分析题图可知,过程①是给小鼠注射癌胚抗原,其目的是使小鼠产生能分泌识别癌胚抗原抗体的浆细胞,处理后需要对小鼠进行抗体检测,因为抗体和抗原的结合具有特异性,故可以通过抗体检测确保小鼠已产生分泌识别癌胚抗原(相应)抗体的浆细胞(B淋巴细胞)。
(2)过程②常用灭活的病毒来诱导融合,其作用机理为使细胞互相凝集,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合。
(3)过程③使用的HAT培养基为选择培养基,通过筛选,只有杂交瘤细胞可以在此培养基上生长,B淋巴细胞、骨髓瘤细胞、自身融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均不能在HAT培养基上生长。过程③得到的杂交瘤细胞的特征是既能迅速大量繁殖,又能产生抗体。
(4)过程④一般在多孔细胞培养板上对过程③获得的杂交瘤细胞进行筛选和培养,可以获得产生所需单克隆抗体的细胞,在此过程中需要保证使每个培养孔尽量只接种一个杂交瘤细胞。
(5)过程⑤的操作目的是获取能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体的单克隆杂交—杂交瘤细胞,进而提高癌症的治疗效果。
突破点3 表达载体的构建及基因编辑技术
12.A 解析 构建重组质粒时,要将目的基因插入启动子和终止子之间,而且不能破坏启动子、终止子、复制原点、抗生素抗性基因等部位。故只能选用NdeⅠ和BamHⅠ切割质粒,因此在PCR扩增的该基因的两端需分别引入NdeⅠ和BamHⅠ两种限制酶的识别序列。
13.B 解析 Cas9蛋白作用对象是DNA,通过切断磷酸二酯键对DNA进行剪切,A项正确;CRISPR/Cas9基因编辑技术本质上是对靶基因进行编辑引发基因突变,B项错误;根据碱基互补配对原则可推测,识别序列RNA与β链存在的碱基互补配对方式为U—A、A—T、G—C、C—G,C项正确;向导RNA的序列越短,其结合的区域随机性增加,进而导致脱靶率越高,D项正确。
14.答案 (1)序列数据库 XhoⅠ XbaⅠ DNA连接酶
(2)其他模板 1 实验组1的电泳条带大小与基因N的大小接近
(3)GCC
(4)香树脂醇
解析 (1)可从序列数据库中查询基因N的编码序列,设计特定引物。如图1所示,a链为转录模板链,所以右端为启动子端,为保证基因N与质粒pYL正确连接,右端要与质粒pYL中用限制酶SpeⅠ切出的末端(5'-A
3'-TGATC)相连,而限制酶SpeⅠ会将基因N切断,所以引物2的5'端应引入限制酶XbaⅠ的识别序列,以便切出与SpeⅠ相同的末端进行连接;引物1的5'端则引入限制酶XhoⅠ的识别序列。PCR扩增基因N,特异性酶切后,利用DNA连接酶连接DNA片段。
(2)在第5组的PCR反应中,使用无菌水代替实验组的模板DNA,目的是检验PCR反应中是否有其他模板的污染。初步判断实验组1的质粒中成功插入了基因N,理由是重组质粒的大小约9.5 kb,质粒pYL的大小约7.2 kb,所以基因N的大小约为2.3 kb,使用引物1和引物2进行PCR扩增的是基因N,实验组1的电泳条带大小约为2.3 kb,与基因N的大小接近。
(3)a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物(GCA为诱变序列),据图可知,a的5'端显示的前三个碱基GCA即为第240位脯氨酸替换为丙氨酸后对应的密码子序列;又因为 b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物,其配对模板与a的配对模板相同,据图可知,只有c的序列与a的序列(244位~250位)相同,故c链为诱变第243位苯丙氨酸的引物,5'端显示的前三个碱基为第243位苯丙氨酸替换为丙氨酸后对应的密码子序列GCC。据此分析,丙氨酸的密码子除GCA外,还有GCC。
(4)进一步检测转基因酵母菌发酵得到的香树脂醇含量并进行比较,可以选出最优的香树脂醇合酶基因的改造方案。
15.答案 (1)水解蛋白质,使蛋白质与DNA分离,便于后续操作中蛋白质的去除和DNA的提取 溶解蛋白质,析出DNA
(2)PCR 人工合成
(3)RNA聚合酶识别和结合的部位 提高基因的表达量,使目的基因高效表达
(4)HygBR
(5)F3 R2
(6)CD
解析 (1)从苏云金杆菌提取DNA时,加入蛋白酶的作用是溶解蛋白质,使蛋白质与DNA分离,便于后续操作中蛋白质的去除和DNA的提取,提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精可以溶解蛋白质,析出DNA。(2)由题图可知,获得目的基因的方法是PCR和人工合成。(3)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录。插入两个启动子可以转录出更多的mRNA分子,再进一步翻译出更多的蛋白质,提高了基因的表达量。(4)质粒上的基因在T-DNA上可以整合到宿主的核DNA上,从而在宿主细胞内表达,T-DNA外的基因不能在宿主细胞内表达。由题图可知,KanR在T-DNA外,不能在宿主细胞内表达;HygBR在T-DNA上,可以整合到宿主的核DNA上,从而在宿主细胞内表达。故用HygBR基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。(5)由题图可知,目的基因左侧为人工合成序列,右侧为1 363—1 848序列,人工合成序列的上链左端有F3引物结合位点且向右延伸,1 363—1 848序列的下链右端有R2引物结合位点且向左延伸,故引物选择F3和R2。(6)蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。而基因工程原则上只能生产自然界中已有的蛋白质。A、B两项均为基因工程的内容,C项虽然没有改变蛋白质的氨基酸序列和空间结构,但改变了基因序列,提高了翻译效率,属于蛋白质工程;用1—1 362合成基因序列和1 363—1 848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白,属于蛋白质工程。
18层级一 基础夯实自测练
1.(2025·江苏卷)某同学利用红叶李果实制作果醋,图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是 ( )
果实果汁果酒果醋
A.果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同
B.过程①中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率
C.过程②中,为使菌种充分吸收营养物质,需每日多次开盖搅拌
D.过程③发酵时会产生大量气泡,需拧松瓶盖放气
2.(不定项)(2025·河北卷)隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖,是工业生产DHA(一种功能性脂肪酸)的藻类之一。从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻,可用于DHA的发酵生产。下列叙述正确的是( )
A.隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源
B.采集海水中腐烂的叶片,湿热灭菌后接种到固体培养基,以获得隐甲藻
C.选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长
D.适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量
3.(2025·湖北卷)水母雪莲是我国的一种名贵药材,主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢,长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究,结果如表所示。下列叙述错误的是 ( )
转速/(r·min-1) 55 65 75 85
相对生长速率 0.21 0.25 0.26 0.25
细胞干重/(g·L-1) 7.50 9.70 11.4 9.50
黄酮产量/(g·L-1) 0.20 0.27 0.32 0.25
A.黄酮产量与细胞干重呈正相关
B.黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的
C.氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的
D.转速为75 r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累
4.(2025·河北卷)生物工程在社会生产中的应用日益广泛,下列相关技术和方法错误的是( )
A.利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持
B.在没有CO2的有氧环境中进行胚胎干细胞培养
C.利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
D.对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵用于胚胎制备
5.(2025·山东卷)利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞
B.卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行
C.培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液
D.可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛
6.(不定项)(2024·湖南卷)最早的双脱氧测序法是在PCR反应体系中,分别再加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸(ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP),子链延伸时,双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则,以加入ddATP的体系为例:若配对的为ddATP,延伸终止;若配对的为脱氧腺苷三磷酸(dATP),继续延伸;PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.上述PCR反应体系中只加入一种引物
B.电泳时产物的片段越小,迁移速率越慢
C.5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列
D.患者该段序列中某位点的碱基C突变为G
7.研究者对绿色荧光蛋白进行改造,将其第203位苏氨酸替换为酪氨酸,使改造后的蛋白质在特定光激发后发射橙色光,称为橙色荧光蛋白。关于橙色荧光蛋白的构建,以下说法正确的是( )
A.用蛋白酶直接处理绿色荧光蛋白获得目标产物
B.设计定点突变PCR获得橙色荧光蛋白基因
C.PCR扩增获得的产物激发后可以发橙色荧光
D.绿色荧光蛋白基因发生的突变类型为碱基缺失
8.(2024·全国甲卷)合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭细菌的效果,结果如图所示。回答下列问题。
(1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量,发现测得的细菌数量前者大于后者,其原因是 。
(2)该同学从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液,再从稀释菌液中取200 μL涂布平板,菌落计数的结果为100,据此推算细菌原液中细菌浓度为 个/mL。
(3)菌落计数过程中,涂布器应先在酒精灯上灼烧,冷却后再涂布。灼烧的目的是 ,
冷却的目的是 。
(4)据图可知杀菌效果最好的消毒液是 ,判断依据是 。(答出两点即可)
(5)鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红—亚甲蓝培养基上生长的菌落呈 色。
9.“中中”和“华华”克隆猴的成功培育标志着我国非人灵长类疾病动物模型研究处于国际领先水平。“中中”和“华华”的克隆流程如图1所示,回答下列问题。
图1
(1)图1中的细胞a是 ,从卵巢中采集的细胞a需在体外培养至 期才能用于体细胞核移植等。
(2)图中取胎猴期而非成年期的体细胞的原因是 。当贴壁细胞在体外培养过程中发生 现象时,需要对细胞分瓶进行 培养。
(3)科研人员发现:对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰,激活重构胚分化潜能调控基因A的表达,是克隆成功的关键。研究表明染色体组蛋白H3动态可逆地被修饰酶所改变,从而调控基因A的表达,如图2所示。为了激活基因A的表达,研究人员将组蛋白H3去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚,同时用组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA处理重构胚。
图2
据图2分析,给重构胚注入Kdm4d的mRNA来促进基因A表达的机理是 ,进而促进基因A的表达;TSA可以抑制 的活性, (填“提高”或“降低”)组蛋白的乙酰化水平,进而促进基因A的表达。
参考答案
1.B 解析 果酒发酵菌种是酵母菌(真核生物,有细胞核等复杂的细胞结构),果醋发酵菌种是醋酸菌(原核生物,无成形的细胞核),二者细胞结构不同,A项错误。果胶酶能分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,过程①(榨汁)中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率,B项正确。过程②是果酒发酵,酵母菌无氧呼吸产生酒精,开盖搅拌会引入氧气,影响酵母菌的无氧呼吸,减缓发酵进程,且易污染杂菌,C项错误。过程③是果醋发酵,发酵时主要是利用酒精产生乙酸,一般不会产生大量气泡,且醋酸菌为好氧细菌,发酵时需要通气,D项错误。
2.ACD 解析 隐甲藻是异养真核微藻,可从腐烂的叶片(含有机物)获取生长必需的碳源,A项正确。湿热灭菌会杀死隐甲藻,采集腐烂的叶片后,应采用无菌操作分离隐甲藻,而非湿热灭菌后接种,B项错误。隐甲藻是真核生物,抗生素可抑制细菌的生长,故选择培养基中加入抗生素可减少杂菌生长,C项正确。隐甲藻是好氧生物,提高发酵时的通气量和搅拌速率能增加溶氧量,促进其有氧呼吸和生长,利于提高DHA产量,D项正确。
3.B 解析 据表格数据可知,细胞干重越高,黄酮产量越高,推测黄酮产量与细胞干重呈正相关,A项正确。黄酮是水母雪莲的次生代谢产物,不是水母雪莲细胞生存和生长所必需的,B项错误。水母雪莲细胞生长、分裂和代谢需要细胞呼吸提供能量,所以氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的,C项正确。据表格数据可知,转速为75 r/min时,相对生长速率、细胞干重和黄酮产量都是最高的,所以转速为75 r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累,D项正确。
4.B 解析 植物组织培养可保持母本的优良性状,可用于兰花的快速繁殖,A项正确。胚胎干细胞的培养需要一定浓度CO2,以维持培养液的pH,B项错误。动物细胞融合常用灭活病毒诱导,可使B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合制备单克隆抗体,C项正确。对供体母牛注射促性腺激素可促进卵泡发育,使供体母牛超数排卵,用于胚胎制备,D项正确。
5.B 解析 通过对牛乙注射促性腺激素进行超数排卵处理,是为了收集更多的卵母细胞,A项正确。卵母细胞应在体外培养到减数分裂Ⅱ中期再进行去核,B项错误。培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液,以便清除代谢废物,防止对培养的细胞造成危害,C项正确。可用PCR技术检测犊牛丁的细胞中是否含有目的基因以及目的基因是否进行了转录,从而鉴定犊牛丁是否为转基因牛,D项正确。
6.AC 解析 利用双脱氧测序法时,PCR反应体系中加入的模板是待测的单链DNA,故只需加入一种引物,A项正确。电泳时产物的片段越大,迁移速率越慢,B项错误。对照个体测序结果为5'-CTACCCGTGAT-3',患者个体测序结果为5'-CTACCTGTGAT-3',对比可知,患者该段序列中某位点的碱基C突变为T,C项正确,D项错误。
7.B 解析 用蛋白酶直接处理绿色荧光蛋白得到的是各种氨基酸,而不是第203位苏氨酸替换为酪氨酸的橙色荧光蛋白,A项错误;要使绿色荧光蛋白第203位苏氨酸替换为酪氨酸,可以通过对其基因进行定点突变PCR实现,这样基因中控制第203位苏氨酸的碱基序列替换为合成酪氨酸的碱基序列,B项正确;PCR扩增获得的产物是目的基因片段,激发后不能发橙色荧光,只有该基因片段控制合成的蛋白质才会在激发后发橙色荧光,C项错误;绿色荧光蛋白基因发生的突变类型为碱基替换,D项错误。
8.答案 (1)显微镜直接计数法统计细菌总数,菌落计数法只统计活菌数
(2)5 000
(3)灭菌 避免高温杀死细菌
(4)A 相同处理时间下使用A后活细菌减少量最大;使用A达到活细菌减少量最大时所用时间最短
(5)黑(或深紫)
解析 (1)显微镜直接计数法是活细菌和死细菌一起计数,菌落计数法只计数活细菌,而且可能出现两个及两个以上活细菌形成一个菌落的情况。(2)由题意可知,菌液稀释倍数为10倍,故细菌原液中细菌浓度为100÷0.2×10=5 000(个/mL)。(3)灼烧的目的是灭菌,冷却的目的是防止温度过高而杀死菌种。(4)与使用消毒液B和C相比,使用消毒液A时,相同处理时间的活细菌减少量最大,减少同等量活细菌所需时间最短。(5)大肠杆菌在伊红—亚甲蓝培养基上生长的菌落呈黑(或深紫)色。
9.答案 (1)母猴a的卵母细胞 MⅡ(减数分裂Ⅱ中)
(2)动物胚胎细胞比体细胞的分化程度低,表现全能性相对容易 接触抑制 传代
(3)Kdm4d的mRNA可以经翻译产生组蛋白H3去甲基化酶,降低组蛋白H3的甲基化水平 组蛋白去乙酰化酶 提高
解析 (1)图1中的细胞a是母猴a的卵母细胞,从卵巢中采集的细胞a需在体外培养至MⅡ(减数分裂Ⅱ中)期才能用于体细胞核移植等。
(2)体细胞分化程度高,表现全能性十分困难,因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,所以取胎猴期而非成年期的体细胞。当贴壁细胞在体外培养过程中发生接触抑制现象时,需要对细胞分瓶进行传代培养。
(3)Kdm4d是组蛋白H3去甲基化酶,则Kdm4d的mRNA可以经翻译产生组蛋白H3去甲基化酶,降低组蛋白H3的甲基化水平,进而促进基因A的表达。TSA是组蛋白去乙酰化酶抑制剂,可以抑制组蛋白去乙酰化酶的作用,提高组蛋白的乙酰化水平,进而促进基因A的表达。
1层级三 核心素养突破练
1.(2025·黑吉辽蒙卷)下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述,正确的是( )
A.基本单位是脱氧核苷酸
B.在细胞内或细胞外均可发挥作用
C.当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可发生催化反应
D.为维持较高活性,适宜在70~75 ℃下保存
2.为研究编码铁运输相关蛋白的基因A(约963 bp)在拟南芥缺铁胁迫响应中的作用,需要构建超量表达A的拟南芥转基因株系。质粒的结构如图2所示。回答下列问题。
(1)图1中,过程①指的是从拟南芥中提取RNA,经 催化,合成cDNA;过程②指的是以cDNA为模板,通过PCR扩增目的基因,需要在引物的 端,加入限制酶 、 的识别序列。
(2)构建表达载体时,将PCR产物与质粒分别双酶切后,先进行琼脂糖凝胶电泳,将目标片段与无关片段分离,从琼脂糖凝胶中只回收目标片段,再用DNA连接酶进行连接,以避免 。
(3)将转化后得到的单克隆农杆菌进行PCR鉴定,结果如图3所示,根据此结果,科研人员欲选择1、2号菌进行测序,原因是 。
(4)将拟南芥的 直接浸没在含有农杆菌的溶液中一段时间,然后培养植株,将得到的种子接种在含有 (填抗生素名称)的固体培养基上培养,以筛选出成功导入目的基因的阳性植株。
(5)提取转基因及野生型植株的蛋白质进行电泳检测,结果如图4所示。若其中 号为转基因植株的蛋白质电泳结果,则说明成功构建超量表达A的拟南芥转基因株系。
3.磷脂酸(PA)是调节植物生长发育和逆境响应的重要信使物质。为了解植物细胞中PA的动态变化,研究人员用无缝克隆技术将高度专一的PA结合蛋白(PABD)基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合,构建有效监测细胞PA变化的荧光探针,并测定拟南芥细胞内PA含量。无缝克隆技术连接DNA片段的机理和构建荧光探针表达载体的过程如图所示,请回答下列问题。
注:bar为草胺膦抗性基因;Kanr为卡那霉素抗性基因。
(1)无缝克隆时,T5核酸外切酶(从核苷酸链的外侧向内侧剪切核苷酸)沿 (填“5'→3'”或“3'→5'”)的方向水解DNA,其目的是形成 。T5核酸外切酶催化的最适温度为37 ℃,而过程①选择的温度为50 ℃,目的是 ,防止过度水解DNA。
(2)过程②两个片段复性后存在“缺口”的原因是 ,过程③所需的酶有 。
(3)与传统的酶切再连法相比,无缝克隆技术构建重组质粒的优点有 (多选)。
A.不受限制酶酶切位点的限制
B.不需要使用PCR技术扩增目的基因
C.不会出现目的基因的反向连接和自身环化
(4)PCR扩增GFP基因时需依据 的部分核苷酸序列设计引物R2。已知引物F1的碱基序列是5'-TCCGGACTCAGATCTCGAGC-3',据图分析,扩增目的片段的所用的引物R2可对应下表中的 (填序号)。
① 5'-AGCTATAGTTCTAGATCTAGATTAACTAGTCTTAGTGGCG-3'
② 5'-TATCGATGGCGCCAGCTGAGGATGGTGAGCAAGGGCGACA-3'
③ 5'-GCTCGAGATCTGAGTCCGGACTTGTACAGCTCGTCCATAA-3'
(5)利用农杆菌花序侵染法转化拟南芥,将获得的种子进行表面消毒,均匀铺在含有 的培养基上进行筛选和鉴定,将筛选得到的种子种植可得到转基因拟南芥,通过观测转基因拟南芥根尖细胞中 ,了解PA的分布和含量。
参考答案
1.B 解析 耐高温的DNA聚合酶的化学本质是蛋白质,基本单位是氨基酸,A项错误。PCR技术中使用的耐高温的DNA聚合酶是在胞外发挥作用,而这种酶又是从生物体内提取的,所以它又能在细胞内发挥作用,B项正确。当模板DNA和脱氧核苷酸存在时,如果缺少引物可能无法发生催化反应,C项错误。为维持酶的较高活性,适宜在低温下保存,D项错误。
2.答案 (1)逆转录酶 5' BamHⅠ SalⅠ (2)目标片段与无关片段重新连接(目的基因自连以及质粒自连) (3)1、2号菌的PCR产物长度与基因A基本相符,但无法确定PCR产物的碱基序列是否与基因A相同 (4)花序 潮霉素 (5)①
解析 (1)图1中,过程①是以RNA为模板,经逆转录酶催化,合成cDNA的过程;子链沿着引物3'端延伸形成目的基因,限制酶的识别序列应该加在引物的5'端,即在目的基因的外侧。KpnⅠ会破坏目的基因,Hind Ⅲ会破坏卡那霉素抗性基因,因此选择BamHⅠ、SalⅠ两种限制酶。(2)将PCR产物与质粒分别双酶切,使目的基因及剪切后的质粒两端黏性末端不同,这样可避免目的基因自连以及质粒自连;只回收目标片段,再用DNA连接酶进行连接,以避免目标片段与无关片段重新连接。(3)图3的结果显示1、2号菌含与目的基因长度相同的DNA片段,但1、2号菌是不是目的基因,还要进行碱基序列的检测。(4)将拟南芥的花序直接浸没在含有农杆菌的溶液中一段时间,可以形成农杆菌转化的拟南芥种子。T-DNA上的标记基因是潮霉素抗性基因,因此需将得到的种子接种在含有潮霉素的固体培养基上培养,以筛选出成功导入目的基因的阳性植株。(5)图4的①号目的蛋白条带宽,说明其目的基因表达量高,若①号为转基因植株的蛋白质电泳结果,②号为野生型植株的蛋白质电泳结果,则说明成功构建了超量表达A的拟南芥转基因株系。
3.答案 (1)5'→3' 黏性末端 降低酶活性 (2)过程①形成的黏性末端大于互补配对的区段(同源序列) DNA聚合酶和DNA连接酶 (3)AC (4)PABD基因和GFP基因 ③ (5)草胺膦 绿色荧光点的分布
解析 (1)由图可知,无缝克隆时,过程①中T5核酸外切酶沿5'→3'的方向水解DNA,以形成黏性末端。温度能影响酶活性,T5核酸外切酶催化的最适温度为37 ℃,而过程①选择的温度为50 ℃,目的是降低酶活性,防止过度水解DNA。(2)过程②在复性的过程中,两个片段的黏性末端可根据互补序列进行配对结合,但由于过程①形成的黏性末端大于互补配对的区段(同源序列),因此过程②两个片段复性后存在“缺口”。过程③缺口处DNA链的补齐,可以看作DNA分子的复制过程,所需的酶有DNA聚合酶(将游离的单个脱氧核苷酸加到子链3'末端)和DNA连接酶(将两个DNA片段进行连接)。(3)传统的酶切再连法需要用特定的限制酶将目的基因和质粒先进行切割,再用DNA连接酶对目的基因和质粒进行连接,在该过程会形成多个小片段,操作复杂,而无缝克隆技术构建重组质粒不受限制酶酶切位点的限制,不会引入多余碱基,不会出现移码突变,不会出现目的基因的反向连接和自身环化,操作时间短,成功率高,但该过程也需要利用PCR技术扩增目的基因,故选A、C。(4)用于PCR扩增的引物是根据一段已知目的基因的核苷酸序列来设计的,由重组DNA图可知,GFP基因和PABD基因进行连接,因此PCR扩增GFP基因时需根据GFP基因一端的核苷酸序列和PABD基因一端的核苷酸序列设计引物R2,而设计引物F1仅需根据PABD基因一端的核苷酸序列,由于PCR扩增GFP基因时需根据GFP基因一端的核苷酸序列和PABD基因一端的核苷酸序列引物R2,即引物R2的一部分能与引物F1进行碱基互补配对,观察表中①②③的引物碱基序列可知,③的5'端部分碱基序列与F1的5'端部分碱基序列互补,因此可知,R2可对应于表中的③。(5)由图可知,bar(草胺膦抗性基因)为标记基因,位于T-DNA上,农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,因此利用农杆菌花序侵染法转化拟南芥,将获得的种子进行表面消毒,均匀铺在含有草胺膦的培养基上进行筛选和鉴定。由题意“将高度专一的PA结合蛋白(PABD)基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合,构建有效监测细胞PA变化的荧光探针,并测定拟南芥细胞内PA含量”可知,通过观测转基因拟南芥根尖细胞中绿色荧光点的分布,了解PA的分布和含量。
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