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2021高考生物三轮冲刺卷综合题专练(五)
1.奶牛的瘤胃中有大量的尿素分解菌。现有科学小组利用屠宰场提取的奶牛瘤胃内容物,对其进行分离计数,过程如下图。请据图分析并回答下列相关问题:
(1)配制培养基时,除以_____作为唯一氮源外,还需加入的营养成分有_____,制成培养基灭菌后备用。
(2)将5g内容物加入_____ ml无菌水制成滤液,并继续进行_____稀释。取不同浓度稀释液各0.1ml,用涂布平板法接种到培养基上,需在无氧条件下培养,原因是______。若在稀释倍数为105的三个培养基中,菌落数分别是156、174、183,则每克内容物中尿素分解菌的数目为_____个。
(3)在饲料中添加尿素后,奶牛小肠总蛋白质增加60%~85%,其原因是_____。
【答案】尿素 碳源、水和无机盐 45 系列浓度梯度 瘤胃中的尿素分解菌为厌氧型 3.42×106
增加了瘤胃中微生物的氮源,被微生物利用合成微生物蛋白质
【详解】
(1)制备培养基需要为微生物提供必需的水、碳源、氮源、无机盐,该实验要分离奶牛瘤胃中的尿素分解菌,要分离土壤中能分解尿素的细菌,在配制培养基时,需加入尿素作为唯一的氮源,还需加入碳源、水和无机盐。
(2)据题第一支试管的稀释倍数为101,可推断第一次加入的无菌水为45ml;本题图采用的是梯度稀释法;在瘤胃中生存的尿素分解菌为厌氧型,所以需要在无氧条件下培养;在稀释倍数为105的三个培养基中,菌落数分别是156、174、183,平均值为171,那么5g内容物的菌体数目为1.71×107,那么每克内容物中尿素分解菌的数目为3.42×106。
(3)在饲料中添加尿素后,奶牛小肠总蛋白质增加60%~85%,添加尿素增加了瘤胃中微生物的氮源,被微生物利用合成微生物蛋白质,因此蛋白质增多。
2.IKK激酶由IKKα、IKKβ和IKKγ三种亚基组成,该酶参与动物体内免疫细胞的分化。临床上发现某重症联合免疫缺陷(SCID)患儿IKKB基因编码区第1183位碱基T突变为C,导致IKKβ上第395位酪氨酸被组氨酸代替。为研究该患儿发病机制,研究人员应用大引物PCR定点诱变技术培育出SCID模型小鼠,主要过程如图1、2。分析回答:
(1)在图1获取突变基因过程中,需要以下3种引物:
引物A:5′-CCCCAACCGGAAAGTGTCA-3′(下划线字母为突变碱基
引物B:5′-TAAGCTTCGAACATCCTA-3′(下划线部分为限制酶HindⅢ识别序列)
引物C:5′-GTGAGCTCGCTGCCCCAA-3′(下划线部分为限制酶SacI识别序列)
则PCR1中使用的引物有____,PCR2中使用的引物有____和图中大引物的____(①/②)链。
(2)在PCR反应体系中,需要加入引物和IKKB基因外,还需要加入____等。PCR中尽可能提高退火温度以减少____。
(3)图2模型鼠培育过程中杂合模型鼠(F0)的培育涉及了一系列现代生物技术,下表是其中的一些步骤,请根据题意完成表格内容。
过程
实验目的
步骤要点
导入
a.处理突变基因与载体
①____
b.构建重组载体
利用DNA连接酶催化突变基因和载体连接
c.导入目的基因
②____
发育
d.获取早期胚胎
利用专用培养液培养受精卵,并检测其发育状况
e.代孕获得小鼠
③____
f.鉴定、筛选F0小鼠
利用PCR鉴定基因,筛选出杂合鼠F0
(4)根据图2杂交结果,可以确认突变基因已经较稳定地整合到小鼠细胞的____上,在遗传时遵循____定律。研究人员对三种基因型小鼠胸腺淋巴细胞中组成IKK激酶的三种亚基进行提纯和电泳,结果如图3。请依据此结果提出SCID患者免疫缺陷产生的机制:____。
【答案】引物A和引物C 引物B ② Taq酶(耐高温DNA聚合酶)、4种脱氧核苷酸(、缓冲液、Mg2+等) 非目标基因的获得 利用限制酶(SacI、HindⅢ)分别处理突变基因和载体 利用显微注射法将重组载体注入小鼠受精卵 利用合适的早期胚胎进行胚胎移植 核DNA(染色体) 基因分离 IKKB基因突变导致IKKβ含量减少,IKK激酶活力降低,T细胞减少
【详解】
(1)在图1获取突变基因过程中,分析题图可知,在PCR1中,需要两种引物,将来在切取IKKB基因时,需要在基因的左侧用限制酶HindⅢ来切割,在基因的右侧用限制酶SacI来切割,因此在该基因的左端应有限制酶HindⅢ识别的序列,在基因的右端应有限制酶SacI识别的序列,因此在PCR1中结合到基因右端的引物序列从5′到3′端的开始部位应含有限制酶