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专题05 生物工程
1. (2024届·上海市崇明区·统考一模)随着世界总人口增长和肉类消费量的持续提高,细胞培养肉有望成为未来人类肉制品的来源之一。细胞培养肉的制造过程如下图1所示:
(1)细胞培养肉制造过程中主要涉及的生物技术有______。(编号选填)①核移植技术 ②细胞培养技术 ③干细胞技术 ④试管动物技术
(2)图1步骤②的生物反应器中,在满足细胞培养所需要的温度、PH和溶解氧等条件下,以下操作正确的是 。(多选)
A 严格控制无菌环境 B. 定期更换培养液
C. 及时清除代谢产物 D. 定期添加琼脂
(3)图1步骤②的生物反应器中,所有细胞均能发生的生理过程为________,只能发生在干细胞增殖过程中的生理过程为_________。(图2中的编号选填)
(4)图1的步骤①→②过程中,能够说明干细胞已被成功地培养为肌细胞的证据是细胞 。(多选)
A. 形态呈梭形 B. 具备收缩功能
C. 具有肌原纤维蛋白基因 D. 能合成肌浆蛋白
某科研团队探究了维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖的影响,部分实验结果如图3所示,图4是验证维生素C通过影响P13K(一种与细胞增殖相关的信号分子)水平来影响细胞增殖的实验及获得的数据。
(5)在猪肌肉干细胞培养基中添加的维生素C属于 。(单选)
A. 碳源 B. 氮源 C. 能源 D. 生长因子
(6)图3实验所研究的各浓度中,___________μM维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖有促进作用。图4中实验组合____________可对照说明维生素C的促增殖作用被PI3K信号抑制剂抑制。
2.(2024届·上海市黄浦区·统考一模)深海微生物研究:开展深海微生物研究对于开发海洋资源具有重要意义。我国研究人员采集了深海冷泉附近的沉积物样品,采用新型分离策略,纯化、鉴定得到了全新的拟杆菌菌株,并进一步研究了其生物学特性,具体过程如图1所示,图中I ~ V是操作步骤。
(1)拟杆菌是厌氧生物,细胞呈弯曲杆状,透射电镜观察细胞长2.0 ~ 6.0μm,宽0.5 ~ 0.8μm。拟杆菌一定具有的细胞结构是_____。(单选)
A. 线粒体 B. 内质网 C. 细胞核 D. 核糖体
(2)研究人员经基因组测序发现拟杆菌中与藻类多糖降解有关的基因数量明显高于其他菌种,因此向基本培养基中分别添加不同藻类多糖来配制系列培养基①,并以此对菌种进行分离。基本培养基中应该含有的营养成分包括_____。(编号选填)
①碳源 ②氮源 ③生长因子 ④无机盐 ⑤水
(3)图1步骤I ~ V中,须无菌操作的是_____;须对菌株进行培养的是_____。
(4)结合实验目的,下列关于培养基① ~ ③的叙述正确的是_____。(多选)
A. ①是固体培养基 B. ① ~ ③的碳源种类可以完全相同
C. ②是液体培养基 D. ③的碳源浓度可以与①的不同
纯化获得的拟杆菌经基因组测序鉴定得到了全新菌株WC007。该菌株在含不同藻类多糖的培养基中测定的生长曲线如图2所示。
(5)据图2,比较各组实验结果的异同_____。
(6)藻类细胞解体后的多糖物质难降解,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成的角度分析,WC007菌株对深海生态系统主要价值在于_____。
3.(2024届·上海市黄浦区·统考一模)5. 条件性基因敲除小鼠:为构建肝特异性CD36基因敲除小鼠模型,研究人员利用Cre-loxP系统开展实验。
【实验原理】
如图1所示,该系统中的Cre可识别DNA分子中特定的loxP序列,当DNA分子上存在两个同向loxP序列时,Cre可将两个loxP序列之间的DNA序列剪除,切口连接形成的环化产物被降解,从而达到敲除特定基因的目的。
(1)Cre的作用类似于基因工程中的_____,DNA切口环化连接的过程需要_____。(编号选填)
①质粒 ②DNA连接酶 ③DNA聚合酶 ④限制性内切核酸酶
【实验过程】
图2显示两类工具鼠,区别于未经人工改造的野生型小鼠,其中A鼠成对的CD36基因两侧均分别引入一个同向loxP序列(基因型表示为L+L+,野生型为L-L-),B鼠中含一个外源导入的Cre编码序列(基因型表示为C +C -,野生型为C -C -),Alb表示肝脏组织特异性启动子。研究人员利用A、B两类工具鼠作为亲本,选用合适的杂交策略,即可获得基于Cre-loxP系统的肝特异性CD36基因敲除目标小鼠。
(2)目标小鼠的基因型应为______。(单选)
A. L+L+C +C - B. L+L+C -C - C. L-L-C+C+