专题09 生物技术与工程-【好题汇编】2024年高考生物三模试题分类汇编（山东专用）

专题09 生物技术与工程 一、选择题 1.(2024•山东省实验中学三模)2. 下列有关科学史的叙述，正确的是（　　） A. 赫尔希和蔡斯通过荧光标记法证明了DNA是主要的遗传物质 B. 洋葱鳞片叶内表皮可代替半透膜探究质膜的透性 C. 用纸层析法分离和提取新鲜菠菜绿叶中的色素 D. 在DNA粗提取的实验中，DNA分子在2mol/LNaCl溶液中沉淀析出 2.(2024•济宁三模)13. 从传统发酵技术到发酵工程，经历了漫长的过程。下列说法错误的是（ ） A. 传统酿酒过程中需要将温度控制在18~30℃之间 B. 酱油等传统发酵以混合菌种液体发酵及半固体发酵为主 C. 发酵工程生产的微生物农药，是生物防治的重要手段 D. 利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物的生长 3. (2024•潍坊三模)12. 传统发酵技术是人类在生活过程中，对微生物的运用。下列叙述错误的是（ ） A. 米酒制作：发酵液中气泡来源于酵母菌的无氧呼吸 B. 果醋制作：醋酸菌在有氧条件下将糖或酒精转化为乙酸 C. 腐乳制作：发酵温度为15～18℃，可抑制细菌、酵母菌和曲霉的生长 D. 酸奶制作：乳酸菌厌氧发酵产生乳酸，使奶具有特别风味 4.(2024•天一大联考)13. 《本草纲目》中记载了酿制烧酒的过程，“以糯米或粳米等蒸熟，酿瓮中七日……入甑蒸令汽上，用器承取滴露”“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”。下列相关叙述错误的是（ ） A. 糯米或粳米中所含物质可为微生物提供碳源和氮源 B. 利用酵母菌发酵的“七日”中一开始就有大量酒精产生 C. “入甑蒸令汽上”充分利用了酒精易挥发的特点 D. “酸坏”是醋酸菌将乙醇变为乙酸，温度应为30~35℃ 5.(2024•泰安四模)13. 用“麦汁酸化”法酿造的酸啤酒既有麦芽清香，又酸甜适口。它是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为醋酸和乳酸，再结合酒精发酵制作而成。下列说法错误的是（ ） A. 前期利用醋酸菌和乳酸菌在同一容器中同时进行醋酸和乳酸发酵 B. 达到一定酸度的麦汁需经熬煮、冷却后才可接种抗酸性高的酵母菌 C. 后期发酵产生酒精时，应将发酵温度控制在18～30℃范围内 D. 酒精发酵时发酵罐内液面不再有气泡产生，说明发酵基本完毕 6. (2024•智慧上进5月大联考)13. 从植物和微生物中分离得到的脲酶大多是中性或碱性，但是部分酿造业（如酿制黄酒）需要酸性脲酶。土壤中酸性脲酶产生菌的分离往往需要初筛和复筛，流程如图所示（选择培养基中添加酚酞）。下列有关叙述错误的是（ ） A. 细菌培养基酸性培养基，含有碳源、氮源、无机盐等 B. 选择培养基中将尿素作为唯一氮源 C. 选择培养基上周围出现红色圈的菌落即为目标菌株 D. 鉴别培养基为酸性，且将尿素作为唯一氮源 7.(2024•智慧上进5月大联考)14. 微生物的培养包括配制培养基、灭菌、分离和培养等步骤。下列有关叙述正确的是（ ） A. 酵母菌的纯培养物不含有代谢废物 B. 配制培养基时应先调pH再灭菌 C. 将接种环放在火焰上灼烧可消毒 D. 常用平板划线法进行微生物的接种、分离、纯化和计数 8.(2024•济南三模)13. 利用添加了溴甲酚紫和碳酸钙的MRS固体培养基，从腌制品中分离得到5 株产乳酸菌株，并测量5 株菌株的溶钙圈（乳酸菌产生的酸性物质和碳酸钙反应而出现的溶解圈）的直径。溴甲酚紫的pH变色范围为5.2~6.8（黄色~紫色）。之后分别将 5株菌株转入发酵培养液中检测乳酸浓度。实验结果如图所示。有关说法错误的是（　　） A. MRS培养基为鉴别培养基 B. MRS培养基中部分菌落周围可能会由紫色变成黄色 C. 溶钙圈直径越大说明乳酸菌分解碳酸钙的能力越强 D. 据图分析可知高产乳酸菌株为3号 9.(2024•菏泽三模)15. 味精的主要成分是谷氨酸钠，一般是用玉米、小麦等粮食作物通过微生物发酵后再提取、精制而成，如图是以小麦为原料生产味精的工艺流程图，下列叙述错误的是（　　） A. 人们利用好氧或厌氧微生物的代谢将原料转化为产物的过程都称为发酵 B. 用蛋白质工程改造的菌种，可以获得自然界中本不能产生的蛋白质 C. 发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了进一步选育和纯化菌种 D. 发酵罐内发酵液的酸碱度会改变菌种发酵产物的种类 10. (2024•潍坊三模)15. 青霉素是产黄青霉菌在有氧条件下利用发酵工程生产的一种非常重要的抗菌药物，下列叙述错误的是（ ） A. 用稀释涂布平板法可以对产黄青霉菌菌种进行选育并计数 B. 判别产黄青霉菌是否混入乳酸菌，应在无氧环境中培养稀释涂布的平板 C. 发酵罐内的发酵液不仅要保持一定的溶氧量，还需pH小于7 D. 发酵结束后，采用过滤与沉淀的方法获得青霉素 11. (2024•潍坊三模)14. 草莓在进行无性繁殖过程中，感染的病毒会在体内逐年积累，导致产量降低、品质变差。下图是培育高品质草莓的流程图。下列叙述正确的是（ ） 注：SMYELV-CP是草莓轻型黄边病毒的抗性基因。 A. 甲需经灭菌处理后才能用于无病毒苗的培育 B. 选取体积分数为95%的酒精对甲进行30s消毒处理 C. A、C过程与生长素、细胞分裂素的调节密切相关 D. 两种培育方法的效果可通过病毒接种实验进行检测 12.(2024•泰安四模)14. 植物生物反应器主要以整株植物、植物组织或植物悬浮细胞为加工场所，生产药物蛋白。叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。叶绿体转化是以同源重组原理将外源目的基因整合到目标叶绿体基因组中的种方式，是一种高表达、安全性极高的遗传转化方法。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 植物生物反应器涉及的现代生物学技术是基因工程和植物细胞工程 B. 构建的基因表达载体中含有叶绿体特异启动子，使得目的基因只能在叶绿体中表达 C. 植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物目的基因通过花粉在自然界中扩散 D. 把目的基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子一定含有此目的基因 13.(2024•山东省实验中学5月)14. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养 B. 过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙 C. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得，应将愈伤组织细胞悬浮培养 D. 所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同，植株丁和甲是同一物种 14.(2024•山东省实验中学三模)14. 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图：下列表述正确的是（　　） A. 用①处理细胞时需要在较高渗透压溶液中进行，发生的是水解反应 B. ③和④过程涉及的激素主要是生长素和赤霉素，②过程利用了细胞的结构特点 C. 灭活是指利用物理或化学手段破坏病毒或细菌的抗原结构进而使其失去感染能力，但是灭活的仙台病毒不可促进②过程 D. 显微镜下供体染色体的存在可作为初步筛选杂种细胞的标志 15.(2024•济南三模)14. 下列关于动物细胞工程及其应用说法正确的是（　　） A. 通常利用体细胞核移植技术和诱导成纤维细胞生成ES细胞，ES细胞具有较强的自我更新能力及分化潜能 B. 去核是去除MⅡ期卵母细胞中的中心体一染色体复合物，去核的卵母细胞可与细胞核组合成新的细胞 C. 某些灭活病毒表面的糖蛋白和酶能够使融合细胞质膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，诱导细胞融合 D. 在胚胎工程操作中，常以观察到哺乳动物受精过程中出现三个极体或者雌、雄原核作为受精的标志 16. (2024•天一大联考)14. 细胞工程操作中的某些过程如图所示，下列相关叙述错误的是（ ） A. 若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环节，甲细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则乙细胞可以识别多种抗原 B. 若甲、乙分别是白菜和甘蓝的原生质体，则丙细胞再生出细胞壁后需要借助植物组织培养技术才能发育成“白菜—甘蓝”杂种植株 C. 若甲、乙分别是取自优良奶牛的卵细胞和精子，则甲细胞需到MⅡ期才具备与乙受精的能力 D. 在细胞工程中，丙可以发育为特定的组织、器官，也可以直接提供细胞产物 17.(2024•智慧上进5月大联考)15. 肝癌成为人类生命健康的“头号杀手”。科学家将含有人肝癌细胞的培养液多次注射到小鼠体内，获取小鼠脾脏细胞，将其与小鼠骨髓瘤细胞融合，筛选出能够分泌单克隆抗体HAb18的H18杂交瘤细胞。科学家将抗凋亡基因Bcl-xL导入H18杂交瘤细胞，并用药物G418筛选出稳定高表达Bcl-xL基因的细胞株，用丁酸钠（NaBu）诱导H18杂交瘤细胞凋亡，从而鉴定该细胞株的抗凋亡能力。下列叙述错误的是（ ） A. 人肝癌细胞的培养液中需含有血清，以补充细胞生长所需的未知营养成分 B. 与小鼠骨髓瘤细胞融合的脾脏细胞中含有浆细胞和T淋巴细胞 C. 用G418筛选出的稳定高表达Bcl-xL基因的细胞株即为产生所需单克隆抗体HAb18的目标细胞株 D. 用NaBu鉴定后的稳定高表达Bcl-xL基因的细胞株产生HAb18的量更多 18.(2024•山东省实验中学5月)15. CD47是一种跨膜糖蛋白，可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍，导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为证明抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，科学家按照如下流程进行了实验，下列叙述正确的是（　　） A. 对照组应设置为：巨噬细胞+正常细胞共培养体系+单克隆抗体 B. 肺癌肿瘤细胞有发达的内质网和高尔基体，参与细胞膜上糖蛋白的形成 C. 过程②和过程③筛选得到的杂交瘤细胞都能够产生抗CD47的单克隆抗体 D. 若实验组的吞噬指数高于对照组，则单克隆抗体有解除CD47对巨噬细胞的抑制作用 19. (2024•泰安四模)15. 某些种类的癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA，能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。CD28是T细胞表面受体，其在癌细胞与T细胞结合部位聚集可有效激活T细胞。科研人员尝试利用单抗技术通过诱导两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，构建既能结合PSMA，又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28.下列说法错误的是（　　） A. 临床上给癌症患者注射抗PSMA受体的抗体有一定的抗癌作用 B. 双杂交瘤细胞产生多种抗体的原因是融合细胞能表达出可随机组合的L链和H链 C. 同时将PSMA和CD28注射到小鼠体内，可获得同时产生两种抗体的杂交瘤细胞 D. PSMA×CD28使CD28在癌细胞与T细胞结合部位聚集，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞 20. (2024•山东省实验中学三模)15. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是（　　） A. 组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程 B. 用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 C. iPS细胞可以发育成克隆鼠，具有全能性 D. 图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术 21.(2024•济宁三模)14. 我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”流程如图所示，其中①~②表示细胞。下列说法错误的是（ ） A. ①可来源于猴的早期胚胎 B. 动物细胞培养的培养液中通常需要添加血清 C. 猴胚胎移植前细胞需要放在CO2培养箱中进行培养 D. 细胞②③来源相同，将来均可发育成猴胎儿的各种组织 22.(2024•济宁三模)15. 变性梯度凝胶电泳（DGGE）是根据DNA在不同浓度的变性剂中解链程度的不同，导致电泳迁移率发生变化，从而将片段大小相同而碱基组成不同的DNA片段分开。当DNA片段泳动到某一浓度的变性剂位置时，DNA发生解旋变性，导致电泳迁移率下降，最终会停留在某一位置。下列说法正确的是（ ） A. 提高电泳的温度有利于提高分离效率 B. DGGE技术可用于基因突变检测及相关研究 C. DNA中的A、T碱基含量越高越不容易发生变性 D. 电泳时需将待测DNA与电泳缓冲液混合后注入加样孔内 23.(2024•济南三模)15. 临床上可采用PCR 和DNA反向点杂交相结合的检测技术对HPV基因进行分型，过程如下：设计出针对已知有致癌风险的23种HPV基因的特异性引物并标记上会发生显色反应的生物素，通过 PCR 对待测样本 DNA 进行扩增，再将扩增产物直接与固定在膜上的分型基因探针（包括17种高危型和6种低危型）进行杂交。经显色处理后，与固定化探针结合的HPV基因就会在相应位置产生显色反应，从而判断待测样本是否被含有这些 HPV基因的病毒感染。有关说法错误的是（　　） A. 生物素应标记在引物的5’端 B. 该检测技术需要对扩增的DNA样本进行琼脂糖凝胶电泳 C. 该检测技术具有高度的特异性，能够准确地区分不同类型的HPV 病毒 D. 反向点杂交是通过分型基因探针与扩增的目的片段碱基互补配对结合在一起的 24. (2024•天一大联考)15. 天然β-淀粉酶大多耐热性差，不利于工业化应用。某天然β-淀粉酶由484个氨基酸构成，研究发现，将该酶第476位天冬氨酸替换为天冬酰胺，耐热性明显提升。我国学者借助PCR改造β-淀粉酶基因（如图，①~④表示引物片段），并将改造的基因与pLN23质粒重组后导入大肠杆菌，最终获得耐高温的β-淀粉酶。下列相关叙述正确的是（ ） A. PCR中使用的聚合酶属于以RNA为模板的DNA聚合酶 B. 由图可知，β-淀粉酶基因改造方案中需用到引物①和④ C. 改造后的基因应该插入pLN23质粒的起始密码子的下游 D. 利用PCR在分子水平上确定目的基因是否转录需用到逆转录酶 二、不定项 25.(2024•天一大联考)20. 某研究小组用紫外线照射酵母菌，将其接种到甲培养基上，一段时间后将甲培养基的菌落影印接种（不改变菌落位置）到乙、丙两培养基上，进一步培养得到如图所示结果。下列相关叙述正确的是（ ） A. 甲培养基的菌落均匀分布，接种方法应为稀释涂布平板法 B. 乙培养基和丙培养基的组成成分相同，均为选择培养基 C. 甲中某些菌种可能发生突变，失去了合成某种物质的能力 D. 影印接种可以保证甲的菌落数和丙的菌落数一定相等 26.(2024•山东省实验中学5月)19. 双层平板法是一种利用底层和上层均为牛肉膏蛋白胨培养基对噬菌体进行检测的常用方法。具体操作如下：先在无菌培养皿中倒入琼脂含量是2%的培养基凝固成底层平板后，将琼脂含量是1%的培养基融化并冷却至45～48℃，然后加入宿主细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板。培养一段时间后，在上层平板上看见由于噬菌体侵染周围细菌而使宿主细胞裂解死亡形成的空斑即噬菌斑。通常一个噬菌斑来自原液中的一个噬菌体。根据噬菌斑的数目计算原液中噬菌体的数量，如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 牛肉膏蛋白胨培养基可作为选择培养基选择出噬菌体的宿主细胞 B. 加入混合液后，使用灭菌后的涂布器将混合液均匀地涂布在培养基表面 C. 上层培养基中琼脂浓度较低，因此形成的噬菌斑较大，更有利于计数 D. 双层平板法获得的噬菌斑不易发生上下重叠现象 27. (2024•山东省实验中学三模)20. 土壤中95%以上的磷为植物很难利用的无效磷。解磷菌能够将磷矿粉等无效磷转化为植物易利用的速效磷。为研究解磷菌的解磷机理，科研人员将磷矿粉制成培养液，培养从土壤中分离出的2种解磷菌（M-3-01、B3-5-6），测定培养液的上清液pH及其中的速效磷含量，结果如图，下列叙述正确的是（　　） A. 由图可知，168h以内M-3-01解磷能力较强 B. B3-5-6转化无效磷的能力与培养溶液pH显著相关 C. 据图推测B3-5-6可能借助分泌酸性物质溶解磷矿粉 D. 据图推测M-3-01不可以利用速效磷 28.(2024•济宁三模)20. 硝化细菌可有效净化水体中的按盐，降低对虾的死亡率。科研人员从当地对虾养殖池塘中筛选出了对按盐降解率高且稳定的硝化细菌菌株，操作流程如图1所示，结果如图2所示。下列说法错误的是（ ） A. 图1中将候选菌接入含按盐培养液的目的是对硝化细菌进行扩大培养 B. 图1中用平板划线法纯化菌种时，接种环需灼烧6次 C. 由图2可知甲是在铵盐浓度最高的锥形瓶中培养 D. 使用细菌计数板可以准确计数活的硝化细菌数目 29. (2024•智慧上进5月大联考)20. 青霉素是从青霉菌中提取出的世界第一种天然抗生素，广泛应用于临床杀菌。下列有关运用发酵工程生产青霉素的叙述，错误的是（ ） A. 将培养基、发酵设备及发酵过程严格灭菌，并不能从培养基中获得纯净的青霉素 B. 发酵过程要严格控制温度、pH等，并需持续供氧 C. 发酵结束后，可通过过滤、沉淀等方法获得所需要的产品 D. 可通过基因工程对青霉菌进行改造，从而简化青霉素生产流程 30.(2024•菏泽三模)20. 悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻。生产上常用灌流式培养避免这些现象出现。灌流式培养是在细胞培养管内，一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出，下列相关叙述正确的是（ ） A. 灌流式培养的细胞会贴壁生长，但不会出现接触抑制现象 B. 灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行 C. 过高的灌流速率会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费 D. 灌流式培养通过及时清除细胞代谢产物，以实现细胞的无限增殖 31. (2024•济南三模)20. 下列有关淀粉酶的叙述正确的是（　　） A. 浸水后发芽的大麦在控温通风条件下会释放淀粉酶用于啤酒发酵的糖化过程 B. 淀粉分解菌分泌的淀粉酶会使刚果红培养基形成透明圈 C. 加入淀粉酶可增强酵母的繁殖能力并缩短面包面团的发酵时间 D. 将来自玉米的α-淀粉酶基因和目的基因转入植物，可防止转入该目的基因花粉的传播 32.(2024•潍坊三模)20. 下图是制备抗新冠病毒的单克隆抗体的过程。下列叙述正确的是（ ） A. 经①和②过程可获得多种杂交瘤细胞 B. 若②过程采用电融合技术，能击穿核膜促使核的融合 C. ③过程中CO2的作用是刺激细胞进行呼吸作用 D. 若④过程抗体检测得结果为阴性，则应重新制备杂交瘤细胞 33.(2024•泰安四模)20. 如图是被农杆菌侵染的水稻植株的DNA片段，研究者将其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，据此来确定T-DNA插入的具体位置。下列说法正确的是（　　） A. 农杆菌在自然条件下主要侵染双子叶植物和裸子植物，T-DNA存在于其Ti质粒上 B. 将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置 C. 利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列 D. 若用PCR技术扩增循环n次，需要2n-2个引物 34.(2024•山东省实验中学5月)20. 研究表明80%的结直肠癌患者的A基因（肿瘤抑制基因）突变产生A-基因，A-表达的错误蛋白不行使正常功能且会干扰正常A蛋白发挥作用。Cre-loxP系统可通过删除DNA特定位点的Stop序列，调控目标基因的表达，原理如下图。科研人员利用该系统构建A基因杂合突变的结直肠癌模型鼠，且只允许突变基因A-在该鼠肠上皮细胞表达。具体操作中，研究人员需对两只野生型鼠分别转基因，然后从它们的杂交后代中筛选目标个体。下列相关叙述错误的是（　　） A. 启动子和目标基因间插入loxP-Stop-IoxP序列后，目标基因不表达 B. Cre酶可通过识别loxP位点敲除Stop序列，实现目标基因的表达 C. 导入一只野生型鼠的基因及调控序列为 D. 导入另一只野生型鼠的基因及调控序列为 三、非选择题 35.(2024•潍坊三模)25. L-天冬酰胺酶因其能水解L-天冬酰胺（丙烯酰胺的前体），而有效降低油炸食品中潜在致癌物质丙烯酰胺的含量，在食品安全领域受到高度关注。某科研机构欲利用pET22b质粒将L-天冬酰胺酶基因导入对氨苄青霉素敏感的宿主菌中，以构建高效表达L-天冬酰胺酶的菌株。图1是L-天冬酰胺酶基因附近的限制酶切点以及基因两侧的部分碱基序列，图2是pET22b质粒的结构模式图及其涉及的限制酶切点，其中的LacZ基因编码产生的半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈蓝色，否则菌落为白色。 （1）利用PCR从提取的DNA中扩增目的基因时需要引物，引物的作用是____________。要将L-天冬酰胺酶基因导入到pET22b质粒中，需使用的两种限制酶是____________。 （2）若图1下方的序列为目的基因的部分碱基序列，则获取目的基因时设计B端的引物序列是____________（只写出16个碱基即可）。 （3）利用感受态法的转化成功率并不是100%，科研人员将转化后的宿主菌接种在含氨苄青霉素和X-gal的固体培养基上，以此筛选出成功导入重组质粒的宿主菌。 ①若只使用限制酶EcoRI构建重组质粒，导入重组质粒的菌落呈现___________色，这些菌落___________（填“能”、“不能”或“不一定能”）产生L-天冬酰胺酶，理由是___________。 ②若使用（1）中的限制酶处理，则菌落呈____________色的为符合要求的宿主菌，理由是___________。 （4）能够发挥作用的L-天冬酰胺酶是由4个亚基形成的，如果选择大肠杆菌作为受体菌，只能从大肠杆菌中提取到4条单链肽链，不能得到有活性的L-天冬酰胺酶，原因是___________。 36.(2024•智慧上进5月大联考)25. 野生大豆含有的GAMYB结合蛋白1（GmGBP1）能够促进大豆更早成熟并大幅提高蛋白质含量，转录因子GmGAMYB能够促进GmGBP1基因的表达。科研人员将从野生大豆中提取出的GmGAMYB基因进行改造后，与GmGBP1基因连接成GA-Gm基因（300bp），重新导入大豆基因组中，培育早熟、高产的大豆新品种。 （1）科研人员将含有GA-Gm基因的DNA片段以及Ti质粒用________切割，然后用________构建成基因表达载体。 （2）为筛选出正确插入GA-Gm基因重组Ti质粒，科研人员设计了引物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行PCR，再通过电泳对PCR产物进行鉴定。引物在重组Ti质粒中正确的相应位置如图1。研究人员应选择的引物是________，若电泳产物出现长度为________bp的片段，说明GA-Gm基因正确连接。若GA-Gm基因反向连接，科研人员可选择引物________进行鉴定，电泳产物会出现长度为________bp的片段，从而将其排除。 （3）试验大豆株系中GmGBP1的相对水平如图2，可作为转基因大豆生理特性研究材料的有________。有人对实验结果提出质疑，认为有的株系中GmGBP1的相对水平较高与GmGAMYB基因无关，而与培养条件等密切相关。请你设计实验证明，并简要写出实验思路：________。 37.(2024•天一大联考)25. 白细胞表面抗原2（SLA-2）在抗原呈递、器官移植以及免疫应答方面有着重要作用。为进一步研究SLA-2的结构与功能，科研人员以能稳定传代的猪肾上皮细胞为材料，构建了稳定高表达SLA-2基因的细胞株，过程如下图。其中AmpR为氨苄青霉素抗性基因，Puror为嘌呤霉素抗性基因，嘌呤霉素是真核生物和原核生物中蛋白质合成的有效抑制剂。BclⅠ、NotⅠ、XbaⅠ、Sau3AⅠ为限制酶，括号内数值表示距复制原点的长度。请回答下列问题： 限制酶 BclI NotI XbaI Sau3AI 识别序列及切割位点 ？ ？ （1）已知限制酶X识别的序列有回文对称的特点，即一条链从左往右读和其互补链从右往左读的序列是相同的。SLA-2基因上的一段核苷酸序列为“-ATCTCGAGCGGG-”，则对该序列进行剪切的限制酶X识别的核苷酸序列最可能为______（写出6个核苷酸）。 （2）图中SLA-2基因以a链为转录模板链，由此可以推测SLA-2基因的转录是从其______（填“左侧”或“右侧”）开始的；过程④需将SLA-2基因准确插入到质粒2中，为保证图中SLA-2基因按照正确的方向与质粒2连接，SLA-2基因位点1和2的识别序列所对应的酶分别是______，酶切后加入______酶使它们形成重组质粒。 （3）研究人员将过程④提取的质粒用NotI和Sau3AI完全酶切，可能得到的条带大小为______bp。 （4）科研人员为了筛选出抗嘌呤霉素的猪肾上皮细胞，应选择添加______的培养基。为确定最小致死浓度（使某种细胞全部死亡的最小浓度），所培养的猪肾上皮细胞应为______（填“转化”或“未转化”）的猪肾上皮细胞。 38.(2024•泰安四模)25. 科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入甘蓝植株，获得抗草甘膦转基因甘蓝。 （1）草甘膦抗性基因一条链的两端序列如图1所示，采用PCR 技术获取和扩增草甘膦抗性基因时应选用的2种引物序列是_____（标出5'端和3'端）。 （2）获取草甘膦抗性基因可以采用PCR技术从抗草甘膦植物DNA中获取，也可以利用草甘膦抗性基因的mRNA逆转录，通过PCR和琼脂糖凝胶电泳，______（填“能”或“不能”）区分两种方法获得的草甘膦抗性基因，理由是______。 （3）图2中将农杆菌与甘蓝愈伤组织共培养后，在步骤④的培养基中添加_______，以便筛选出含目的基因的甘蓝植株。添加此抗生素而不选用添加另一种抗生素筛选的原因是_______。 （4）若目的基因用BamHI和BglII剪切，质粒用BamHI剪切，酶切后的目的基因存在正向与反向两种连接方式，可用________酶对两种重组质粒进行剪切。通过______技术分析产物大小进行区分，如下图3所示，图中_______（样品1/样品2）为所需基因表达载体。 限制酶 识别序列和切割位点 BamHI —G'GATCC— BglII —A'GATCT— EcoRI —G'AATTC— 39.(2024•山东省实验中学5月)25. TGF-β信号通路可通过S蛋白去磷酸化抑制癌细胞增殖。该过程中N蛋白磷酸化后被激活，可使S蛋白发生磷酸化；药物SPD可通过影响R蛋白来增强细胞对TGF-β信号通路的响应。为探索药物SPD治疗癌症的机理，需构建基因表达载体以获得融合蛋白S-HA、N-HA和R-HA。HA是一种短肽，连接在S、N或R蛋白的羧基端（不影响S、N或R的功能），细胞中只有带HA标签的融合蛋白能与介质上的HA抗体结合，从而分离得到HA标签融合蛋白。 （1）若将基因表达载体导入大肠杆菌中表达融合蛋白，导入之前对目的基因进行PCR扩增时应以___（填“基因组DNA”或“cDNA”）为模板。 （2）用于PCR扩增S基因的引物5端分别加入了限制酶NheI和HindⅢ的识别序列，将扩增后的S基因插入载体上，构建含S-HA融合基因的表达载体，如图1所示，其中“TACCCAT”是HA编码链的起始序列。将重组载体导入细胞后，表达的蛋白有S蛋白的氨基酸序列但没有HA的氨基酸序列，据图1分析，出现该问题的原因是___。该问题解决后将重组载体再次导入细胞，表达出了融合蛋白，但却不是所需的融合蛋白，据图1分析，可能的原因是___。 （3）融合蛋白表达成功并分离得到R-HA和磷酸化的S-HA、N-HA。将三种融合蛋白按照图2所示的组合方式分别在缓冲液中进行反应，检测S-HA和N-HA的磷酸化水平，结果如图2所示，推测R蛋白的作用是___。向细胞培养液中加入不同浓度SPD处理相同时间，通过电泳检测细胞中R蛋白水平，结果如图3所示，推测SPD对R蛋白的影响是___。 （4）据以上结果推测，药物SPD治疗癌症的机理是___。 40.(2024•山东省实验中学三模)25. 将野生型谷氨酸棒状杆菌利用同源重组(将外源目的基因与受体的同源序列交换)的方法敲除葡萄糖转运系统关键酶基因 ptsG，可以实现葡萄糖转运阻断，为分子水平研究葡萄糖转运提供参考。ptsG 基因敲除质粒构建过程如图1 所示，其中 KanR 是抗生素抗性基因，SacB 是将蔗糖转变为果聚糖的基因，果聚糖积累对细菌有毒害，XhoI、EcoRI的识别序列和切割位点分别是——C↓TCGAG——、——G↓AATTC——。据此回答下列问题: （1）图1中利用PCR获得上同源臂或下同源臂区段至少需要扩增_______轮。从引物角度分析，扩增得到上、下同源臂能拼接到一起关键是_______。ptsG 基因敲除质粒构建过程中，选用XhoI和 EcoRI双酶切的优点是________。 （2）将敲除 ptsG基因质粒导入工程菌中能实现扩增。在工程菌筛选时，可分别接种到含卡那霉素培养基、含 10%蔗糖培养基，________(填“仅能在含卡那霉素”“仅能在含 10%蔗糖”或“两种”)培养基上生长的为目的菌。 （3）将敲除 ptsG 基因质粒导入野生型谷氨酸棒状杆菌，通过同源重组可敲除 ptsG 基因(如图2)。 ①两次同源重组共有_______个磷酸二酯键的断裂(或合成)。验证同源重组是否成功，可以设计特定的引物进行PCR，通常将扩增产物利用_______方法鉴定。 ②若从细胞水平上证明谷氨酸棒状杆菌的ptsG基因敲除成功，还需要将该菌和野生型谷氨酸棒状杆菌分别培养在___________的培养基上，该菌对葡萄糖的利用率明显比野生型菌_____。 41.(2024•济宁三模)25. 透明质酸（HA）是一种高黏度氨基多糖，枯草芽抱杆菌无透明质酸合成酶 （HAS），但含有HA代谢的其它途径，而动物病原体链球菌含有HAS的基因（H基因）。研究者通过基因工程来改变枯草芽抱杆菌代谢通路，以实现枯草芽抱杆菌生产HA。回答下列问题。 （1）利用PCR扩增H基因时，每次循环需要经过三步，依次是_____。图1中H基因以a链为转录的模板链，在PCR扩增仪中加入的引物的碱基序列为_____（从5'一端书写出前12个碱基序列），至少经过_____次循环可得到等长的8条目的DNA片段。 （2）将构建好的重组质粒转入枯草芽抱杆菌（D菌），需先用Ca2+处理D菌，其目的是_____，然后在含_____的培养基上筛选，得到枯草芽抱杆菌E（E菌）。 （3）质粒在细菌细胞中遗传不稳定、易丢失，研究者尝试将重组质粒进行改造，将H基因插入枯草芽抱杆菌的基因组得到整合型枯草芽抱杆菌F（F菌）。对三种枯草芽抱杆菌进行培养，结果如图2，_____最适宜工业发酵生产透明质酸，理由是_____（答出3点）。 42.(2024•菏泽三模)25. 透明质酸是一种应用广泛的粘性多糖，研究者欲改造枯草芽孢杆菌，通过添加诱导型启动子来协调菌体生长与产物生产之间的关系。回答下列问题： （1）为通过外源添加诱导剂来控制基因的表达，研究者选择了含木糖诱导型启动子的p质粒。透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链，转录时mRNA自身的延伸方向为5′-3′。为了使图中酶切后的H基因按照正确的方向与p质粒连接，p质粒位点1和2所对应的酶分别是___________。酶切后加入___________酶使它们形成重组质粒。 （2）为协调菌体生长与产物生产之间的关系，将构建好的重组质粒转入经___________处理后的枯草芽孢杆菌（D菌），在含___________的培养基上筛选，得到枯草芽孢杆菌E（E菌）。进行工业培养时，培养基应选择___________（填字母）。 A.以木糖为唯一碳源的培养基 B.以蔗糖和木糖混合为碳源的培养基 C.以蔗糖为唯一碳源的培养基，接种2小时后添加木糖 D.以蔗糖为唯一碳源的培养基，培养结束后提取培养液，添加木糖 （3）经菌种的扩大培养后进行大型发酵得到的发酵产物浓度较低，发酵液中悬浮固形物主要是菌体和蛋白质的胶状物，故最后对发酵产物进行___________，可获得所需产品。 43.(2024•济南三模)25. （11 分）基因SLC能控制合成5-羟色胺转运体（5-HTT蛋白）。机体缺氧可以诱导神经细胞PC12凋亡和5-HTT蛋白表达量升高。为探究5-HTT蛋白表达的变化对缺氧神经细胞的影响，科研人员构建了带有基因shSLC（其结构如图1 所示）和绿色荧光蛋白基因GFP的重组质粒（如图2所示）并进行了相关检测。shSLC通过转录得到的shRNA（如图3所示）可用于干扰基因 SLC翻译过程，而使其沉默。 （1）将图1中人工合成的大量A链和B链与缓冲液共同放入PCR仪中，经______和_______过程可得到shSLC. （2）shSLC可以和经 AgeⅠ和EcoRⅠ双酶切的载体相连的原因是______。对构建成功的载体鉴定时，最好使用_____（填“AgeⅠ”或“EcoRⅠ”或“KpnⅠ”）完成酶切，然后通过凝胶电泳将酶切后产生的不同长度DNA片段分离出来，从而完成鉴定过程。若用A链做引物F1，B链做引物R1，其位置如图所示。另有引物F2和引物R2，鉴定构建成功的载体，一般利用_______（填“F1和R2”或“F2和R2”）进行PCR 并对扩增目的产物进行测序验证，使用所选引物的原因是____。 （3）表达载体转染PC12细胞后，可通过荧光显微镜下观察细胞____的表达进行鉴定；据图4分析转染shSLC组中5-HTT蛋白表达量____。 （4）检测发现对照组正常情况下细胞凋亡率6.30%，缺氧24h后细胞凋亡率14.24%；转染shSLC 组正常情况下细胞凋亡率6.38%，缺氧24h细胞凋亡率9.10%。据此可得出的结论是_____。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 生物技术与工程 一、选择题 1.(2024•山东省实验中学三模)2. 下列有关科学史的叙述，正确的是（　　） A. 赫尔希和蔡斯通过荧光标记法证明了DNA是主要的遗传物质 B. 洋葱鳞片叶内表皮可代替半透膜探究质膜的透性 C. 用纸层析法分离和提取新鲜菠菜绿叶中的色素 D. 在DNA粗提取的实验中，DNA分子在2mol/LNaCl溶液中沉淀析出 【答案】B 【解析】 【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体一噬菌体与大肠杆菌混合培养一噬菌体侵染未被标记的细菌一在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、赫尔希和蔡斯通过荧光标记法证明了DNA是T2噬菌体遗传物质，A错误； B、洋葱鳞片叶内表皮的原生质层具有选择透过性，可代替半透膜探究质膜的透性，B正确； C、用纸层析法分离新鲜菠菜绿叶中的色素，C错误； D、DNA分子在2mol/LNaCl溶液中溶解度最大，D错误。 故选B。 2.(2024•济宁三模)13. 从传统发酵技术到发酵工程，经历了漫长的过程。下列说法错误的是（ ） A. 传统酿酒过程中需要将温度控制在18~30℃之间 B. 酱油等传统发酵以混合菌种液体发酵及半固体发酵为主 C. 发酵工程生产的微生物农药，是生物防治的重要手段 D. 利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物的生长 【答案】B 【解析】 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。 【详解】A、传统酿酒用到的菌种是酵母菌，酵母菌发酵的适宜温度是18~30℃，A正确； B、酱油等传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主，B错误； C、发酵工程生产的微生物农药，是利用微生物或其代谢产物来防治病虫害，是生物防治的重要手段，C正确； D、利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料能通过固氮提高土壤肥力从而促进植物的生长，D正确。 故选B。 3. (2024•潍坊三模)12. 传统发酵技术是人类在生活过程中，对微生物的运用。下列叙述错误的是（ ） A. 米酒制作：发酵液中气泡来源于酵母菌的无氧呼吸 B. 果醋制作：醋酸菌在有氧条件下将糖或酒精转化为乙酸 C. 腐乳制作：发酵温度为15～18℃，可抑制细菌、酵母菌和曲霉的生长 D. 酸奶制作：乳酸菌厌氧发酵产生乳酸，使奶具有特别风味 【答案】A 【解析】 【分析】1、醇母菌是一类单细胞真菌，能以多种糖类作为营养物质和能量的来源，因此在一些含糖量较高的水果、蔬菜表面经常可以发现酵母菌的存在。酵母菌是兼性厌氧微生物在无氧条件下能进行酒精发酵，可用于酿酒、制作馒头和面包等。温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28℃。 2、醋酸菌是好氧型细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃。 3、泡菜的制作原理：起作用的乳酸菌，其代谢类型为异养厌氧型。 4、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。腐乳的前期制作温度控制在15℃～18℃环境条件下，因为毛霉属需氧型微生物，因而放置在空气中即可；豆腐乳的后期制作温度控制在30℃条件下，且要放入坛中密封坛口。 【详解】A、米酒制作原理是酵母菌的无氧呼吸产生酒精，酵母菌属于兼性厌氧生物，开始在有氧条件下大量繁殖，有氧呼吸产生二氧化碳和水，后期进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，因此发酵液中的气泡来源于酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸，A错误； B、醋酸菌是好氧细菌，当氧气和糖源都充足时能将糖分解成醋酸；当氧气充足但是缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸，B正确； C、多种微生物参与了腐乳的制作，如酵母菌、毛霉、曲霉等，其中起主要作用的是毛霉，腐乳的前期制作温度控制在15℃～18℃环境条件下，因此发酵温度为15～18℃，可抑制细菌、酵母菌和曲霉的生长，C正确； D、制作泡菜利用的乳酸菌是一种厌氧微生物，可以通过无氧呼吸产生乳酸，使奶具有特别风味，D正确。 故选A。 4.(2024•天一大联考)13. 《本草纲目》中记载了酿制烧酒的过程，“以糯米或粳米等蒸熟，酿瓮中七日……入甑蒸令汽上，用器承取滴露”“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”。下列相关叙述错误的是（ ） A. 糯米或粳米中所含物质可为微生物提供碳源和氮源 B. 利用酵母菌发酵的“七日”中一开始就有大量酒精产生 C. “入甑蒸令汽上”充分利用了酒精易挥发的特点 D. “酸坏”是醋酸菌将乙醇变为乙酸，温度应为30~35℃ 【答案】B 【解析】 【分析】参与酒制作的微生物主要是酵母菌，其新陈代谢的类型为异养兼性厌氧型，较适宜的发酵温度为18~30℃。有氧条件下，已母菌进行有氧呼吸大量繁殖，此时糖类被分解为二氧化碳和水，在无氧的环境中酵母菌把糖类分解为酒精和二氧化碳。 【详解】A、糯米或粳米中所含物质淀粉、蛋白质等可为微生物提供碳源和氮源，A正确； B、酵母菌发酵的“七日”中，前期主要是有氧呼吸，该过程产生水，后期才开始无氧呼吸产生酒精，因此水和酒精不是同时产生的，B错误； C、“入甑蒸令汽上”充分利用了酒精易挥发的特点，C正确； D、“酸坏”是醋酸菌将乙醇变为乙酸，醋酸菌是好氧菌若密封不严，醋酸菌将乙醇变为乙酸温度应为30~35℃，D正确。 故选B。 5.(2024•泰安四模)13. 用“麦汁酸化”法酿造的酸啤酒既有麦芽清香，又酸甜适口。它是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为醋酸和乳酸，再结合酒精发酵制作而成。下列说法错误的是（ ） A. 前期利用醋酸菌和乳酸菌在同一容器中同时进行醋酸和乳酸发酵 B. 达到一定酸度的麦汁需经熬煮、冷却后才可接种抗酸性高的酵母菌 C. 后期发酵产生酒精时，应将发酵温度控制在18～30℃范围内 D. 酒精发酵时发酵罐内液面不再有气泡产生，说明发酵基本完毕 【答案】A 【解析】 【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃。培养乳酸菌时，所用培养基还需要额外添加维生素。 【详解】A、醋酸菌是好氧菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧菌，在有氧条件下不能存活，所以醋酸菌与乳酸菌在同一容器中发酵时，不能同时产生醋酸和乳酸，A错误； B、抗酸性高的酵母菌适应于酸性环境，所以达到一定酸度的麦汁需经熬煮、冷却后才可接种，B正确； C、酒精发酵需要酵母菌，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃，所以后期发酵产生酒精时，应将发酵温度控制在18～30℃范围内，C正确； D、发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有气泡产生，说明酒精发酵停止，即发酵基本完毕，D正确。 故选A。 6. (2024•智慧上进5月大联考)13. 从植物和微生物中分离得到的脲酶大多是中性或碱性，但是部分酿造业（如酿制黄酒）需要酸性脲酶。土壤中酸性脲酶产生菌的分离往往需要初筛和复筛，流程如图所示（选择培养基中添加酚酞）。下列有关叙述错误的是（ ） A. 细菌培养基酸性培养基，含有碳源、氮源、无机盐等 B. 选择培养基中将尿素作为唯一氮源 C. 选择培养基上周围出现红色圈的菌落即为目标菌株 D. 鉴别培养基为酸性，且将尿素作为唯一氮源 【答案】C 【解析】 【分析】在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，如果pH升高，指示剂变红，就可初步鉴定该细菌能够分解尿素。 【详解】A、图示过程为土壤中酸性脲酶产生菌的分离往往需要初筛和复筛，因此细菌培养基为酸性培养基，含有碳源、氮源、无机盐等 ，A正确； B、选择培养基需要筛选出能够产生脲酶的菌株，因此将尿素作为唯一氮源，B正确； C、选择培养基中添加了酚酞，能够出现红色圈的菌落为碱性菌株，不符合要求，C错误： D、用鉴别培养基对筛选出的产生酸性脲酶的菌株进行鉴定，应为酸性，且将尿素作为唯一氮源，D正确。 故选C。 7.(2024•智慧上进5月大联考)14. 微生物的培养包括配制培养基、灭菌、分离和培养等步骤。下列有关叙述正确的是（ ） A. 酵母菌的纯培养物不含有代谢废物 B. 配制培养基时应先调pH再灭菌 C. 将接种环放在火焰上灼烧可消毒 D. 常用平板划线法进行微生物的接种、分离、纯化和计数 【答案】B 【解析】 【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、酵母菌的纯培养物中除含有酵母菌菌体外，还含有其他代谢产物，A错误； B、为防止杂菌污染，配制培养基时应先调pH再灭菌，B正确； C、将接种环放在火焰上灼烧可灭菌，C错误； D、常用平板划线法进行微生物的接种、分离、纯化，计数常用稀释涂布平板法，D错误。 故选B。 8.(2024•济南三模)13. 利用添加了溴甲酚紫和碳酸钙的MRS固体培养基，从腌制品中分离得到5 株产乳酸菌株，并测量5 株菌株的溶钙圈（乳酸菌产生的酸性物质和碳酸钙反应而出现的溶解圈）的直径。溴甲酚紫的pH变色范围为5.2~6.8（黄色~紫色）。之后分别将 5株菌株转入发酵培养液中检测乳酸浓度。实验结果如图所示。有关说法错误的是（　　） A. MRS培养基为鉴别培养基 B. MRS培养基中部分菌落周围可能会由紫色变成黄色 C. 溶钙圈直径越大说明乳酸菌分解碳酸钙的能力越强 D. 据图分析可知高产乳酸菌株为3号 【答案】C 【解析】 【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。 【详解】A、该培养基因含碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的酸性物质和碳酸钙反应而出现的溶解圈，该培养基可以鉴别出乳酸菌，因此MRS培养基为鉴别培养基，A正确； B、溴甲酚紫的pH变色范围为5.2~6.8（黄色~紫色），培养基中的乳酸菌株会产生乳酸，导致培养基的pH降低，因此会导致MRS培养基中部分菌落周围可能会由紫色变成黄色，B正确； C、乳酸菌产生的酸性物质和碳酸钙反应而出现的溶解圈，透明圈直径与菌落直径比值越大，表明乳酸菌分解碳酸钙的能力越强，C错误； D、据图可知，3号菌种产生的乳酸浓度最高，为高产乳酸菌株，D正确。 故选C。 9.(2024•菏泽三模)15. 味精的主要成分是谷氨酸钠，一般是用玉米、小麦等粮食作物通过微生物发酵后再提取、精制而成，如图是以小麦为原料生产味精的工艺流程图，下列叙述错误的是（　　） A. 人们利用好氧或厌氧微生物的代谢将原料转化为产物的过程都称为发酵 B. 用蛋白质工程改造的菌种，可以获得自然界中本不能产生的蛋白质 C. 发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了进一步选育和纯化菌种 D. 发酵罐内发酵液的酸碱度会改变菌种发酵产物的种类 【答案】C 【解析】 【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，要严格控制温度、PH和溶解氧等发酵条件。 【详解】A、发酵是指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身或直接代谢产物或次级代谢产物的过程，A正确； B、蛋白质工程能够制造出自然界没有的蛋白质，B正确； C、发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了扩大培养，获取更多菌种，C错误； D、发酵培养基的pH值，对微生物生长具有非常明显的影响，pH值不同，往往引起菌体代谢过程的不同，使代谢产物的质量和比例发生改变，会改变菌种发酵产物的种类，D正确。 故选C。 10. (2024•潍坊三模)15. 青霉素是产黄青霉菌在有氧条件下利用发酵工程生产的一种非常重要的抗菌药物，下列叙述错误的是（ ） A. 用稀释涂布平板法可以对产黄青霉菌菌种进行选育并计数 B. 判别产黄青霉菌是否混入乳酸菌，应在无氧环境中培养稀释涂布的平板 C. 发酵罐内的发酵液不仅要保持一定的溶氧量，还需pH小于7 D. 发酵结束后，采用过滤与沉淀的方法获得青霉素 【答案】D 【解析】 【分析】1、培养基的概念及营养构成 （1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。（2）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。 2、稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。值得注意的是，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为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。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。 【详解】A、分离微生物可以采用稀释涂布平板法和平板划线法，但是稀释涂布平板法还可以用来计数，因为该接种方法中当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，因此可根据菌落数确定菌体的数目，A正确； B、由于乳酸菌属于厌氧菌，而产黄青霉菌是需氧型微生物，因此判别产黄青霉菌是否混入乳酸菌，应在无氧环境中培养稀释涂布的平板，观察培养基上有无菌落产生，B正确； C、因为产黄青霉菌是需氧型微生物，且适宜在酸性条件下生存，因此发酵罐内的发酵液不仅要保持一定的溶氧量，还需pH小于7，C正确； D、发酵结束后，发酵产生的青霉素属于微生物代谢产物，可以根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施，如果发酵产品是微生物细胞本身，可采用过滤与沉淀的方法获得，D错误。 故选D。 11. (2024•潍坊三模)14. 草莓在进行无性繁殖过程中，感染的病毒会在体内逐年积累，导致产量降低、品质变差。下图是培育高品质草莓的流程图。下列叙述正确的是（ ） 注：SMYELV-CP是草莓轻型黄边病毒的抗性基因。 A. 甲需经灭菌处理后才能用于无病毒苗的培育 B. 选取体积分数为95%的酒精对甲进行30s消毒处理 C. A、C过程与生长素、细胞分裂素的调节密切相关 D. 两种培育方法的效果可通过病毒接种实验进行检测 【答案】C 【解析】 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。 【详解】A、在植物组织培养过程中，甲需经消毒处理后才能用于无病毒苗的培育，A错误； B、需要用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%的次氯酸钠溶液对甲进行消毒，保证植物组织培养的成功，B错误； C、A、C过程属于植物组织培养，都需要经过脱分化形成愈伤组织和再分化形成根、芽，最终发育成植株，与生长素、细胞分裂素的调节密切相关，C正确； D、无病毒苗应根据植株性状检测，不抗病毒，不需要接种病毒；抗病毒苗需要通过病毒接种的方式来判断选育方法的效果，因此只有方法二需要通过病毒接种实验，D错误。 故选C。 12.(2024•泰安四模)14. 植物生物反应器主要以整株植物、植物组织或植物悬浮细胞为加工场所，生产药物蛋白。叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。叶绿体转化是以同源重组原理将外源目的基因整合到目标叶绿体基因组中的种方式，是一种高表达、安全性极高的遗传转化方法。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 植物生物反应器涉及的现代生物学技术是基因工程和植物细胞工程 B. 构建的基因表达载体中含有叶绿体特异启动子，使得目的基因只能在叶绿体中表达 C. 植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物目的基因通过花粉在自然界中扩散 D. 把目的基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子一定含有此目的基因 【答案】D 【解析】 【分析】由于精子中几乎不含细胞质，故叶绿体内的基因一般不会通过花粉传播，将目的基因整合到叶绿体基因中，安全性较高。 【详解】A、植物生物反应器首先需要用基因工程技术将目基因导入植物细胞，其次需要采用植物细胞工程技术将转基因植物细胞培育成转基因植株或转基因植物组织或转基因植物悬浮细胞，因此涉及基因工程和细胞工程技术，A正确； B、要使得目的基因只能在叶绿体中表达，则构建的基因表达载体中要含有叶绿体特异性启动子，B正确； C、由于受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，因此植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散，C正确； D、把该基因导入叶绿体DNA中，叶绿体DNA存在于细胞质中，在配子产生过程中随机进入子细胞，所以将来产生的配子中不一定含有抗病基因，D错误。 故选D。 13.(2024•山东省实验中学5月)14. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养 B. 过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙 C. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得，应将愈伤组织细胞悬浮培养 D. 所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同，植株丁和甲是同一物种 【答案】C 【解析】 【分析】根据图分析，过程①为接种外植体，②为诱导脱分化形成愈伤组织，③为诱导再分化，④为诱变育种，⑤为植物体细胞杂交。 【详解】A、生长素/细胞分裂素的值高时，利于生根，该值低时利于生芽，过程③是再分化，需先生芽，再生根，所以需要先在生长素与细胞分裂素比例低的培养基中培养，A错误； B、过程④为诱变育种，常用射线或化学物质处理的是愈伤组织，经筛选，并进一步培养才能获得大量所需的突变体植株丙，B错误； C、过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得，应将愈伤组织细胞悬浮培养，即植物组织培养，C正确； D、所得三种植株中乙和丙的遗传信息不一定与甲相同，因为植株丙是诱变育种得到的，遗传信息可能会发生改变；植株丁经过了植物体细胞杂交，染色体数目发生了改变，和甲不一致，所以不是同一物种，D错误。 故选C。 14.(2024•山东省实验中学三模)14. 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图：下列表述正确的是（　　） A. 用①处理细胞时需要在较高渗透压溶液中进行，发生的是水解反应 B. ③和④过程涉及的激素主要是生长素和赤霉素，②过程利用了细胞的结构特点 C. 灭活是指利用物理或化学手段破坏病毒或细菌的抗原结构进而使其失去感染能力，但是灭活的仙台病毒不可促进②过程 D. 显微镜下供体染色体的存在可作为初步筛选杂种细胞的标志 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图，其中①表示采用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁的过程；②表示诱导原生质体融合的过程；之后再采用植物组织培养技术即可得到杂种植株。 【详解】A、原生质体没有细胞壁的保护，因此用①处理细胞时需要在较高渗透压溶液中进行，防止细胞吸水涨破，该过程是纤维素酶和果胶酶水解细胞壁，A正确； B、③和④过程为植物组织培养的脱分化和再分化过程，涉及的激素主要是生长素和细胞分裂素，②过程诱导原生质体融合的过程，利用了细胞膜具有流动性的特点，B错误； C、灭活是指用物理或化学手段杀死病毒、细菌等，但是不损害它们体内有用抗原的方法，C错误； D、用于融合的细胞一个是花椰菜的根细胞，一个是黑介苗的叶肉细胞，其中供体细胞特有的结构为叶绿体，故可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志，供体叶肉细胞高度分化，其染色体显微镜下不可见，D错误。 故选A。 15.(2024•济南三模)14. 下列关于动物细胞工程及其应用说法正确的是（　　） A. 通常利用体细胞核移植技术和诱导成纤维细胞生成ES细胞，ES细胞具有较强的自我更新能力及分化潜能 B. 去核是去除MⅡ期卵母细胞中的中心体一染色体复合物，去核的卵母细胞可与细胞核组合成新的细胞 C. 某些灭活病毒表面的糖蛋白和酶能够使融合细胞质膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，诱导细胞融合 D. 在胚胎工程操作中，常以观察到哺乳动物受精过程中出现三个极体或者雌、雄原核作为受精的标志 【答案】C 【解析】 【分析】去除植物细胞的细胞壁需要用纤维素酶和果胶酶处理，将动物组织分散成单个细胞需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。 【详解】A、通常利用体细胞核移植技术和诱导成纤维细胞生成ips细胞，ips细胞具有较强的自我更新能力及分化潜能，A错误； B、去核是去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体一染色体复合物，去核的卵母细胞可与细胞核组合成新的细胞， C、某些灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，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，C正确； D、在胚胎工程操作中，常以观察到哺乳动物受精过程中出现两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志，D错误。 故选C。 16. (2024•天一大联考)14. 细胞工程操作中的某些过程如图所示，下列相关叙述错误的是（ ） A. 若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环节，甲细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则乙细胞可以识别多种抗原 B. 若甲、乙分别是白菜和甘蓝的原生质体，则丙细胞再生出细胞壁后需要借助植物组织培养技术才能发育成“白菜—甘蓝”杂种植株 C. 若甲、乙分别是取自优良奶牛的卵细胞和精子，则甲细胞需到MⅡ期才具备与乙受精的能力 D. 在细胞工程中，丙可以发育为特定的组织、器官，也可以直接提供细胞产物 【答案】A 【解析】 【分析】题图表示细胞融合的过程，其中植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，再采用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株；单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合，再克隆化培养获得单克隆抗体。 【详解】A、若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环节，甲细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则乙细胞为浆细胞，浆细胞不能识别抗原，A错误； B、若甲、乙分别是白菜和甘蓝的原生质体，则丙细胞为杂种细胞，再生出细胞壁后需要借助植物组织培养技术才能发育成“白菜—甘蓝”杂种植株，B正确； C、若甲、乙分别是取自优良奶牛的卵细胞和精子，体外受精时甲细胞需培养到MⅡ期才具备与乙受精的能力，C正确； D、丙为杂种细胞，可通过脱分化和再分化形成特定组织、器官，也可通过植物细胞培养形成愈伤组织，通过培养愈伤组织的细胞获取细胞产物，D正确。 故选A。 17.(2024•智慧上进5月大联考)15. 肝癌成为人类生命健康的“头号杀手”。科学家将含有人肝癌细胞的培养液多次注射到小鼠体内，获取小鼠脾脏细胞，将其与小鼠骨髓瘤细胞融合，筛选出能够分泌单克隆抗体HAb18的H18杂交瘤细胞。科学家将抗凋亡基因Bcl-xL导入H18杂交瘤细胞，并用药物G418筛选出稳定高表达Bcl-xL基因的细胞株，用丁酸钠（NaBu）诱导H18杂交瘤细胞凋亡，从而鉴定该细胞株的抗凋亡能力。下列叙述错误的是（ ） A. 人肝癌细胞的培养液中需含有血清，以补充细胞生长所需的未知营养成分 B. 与小鼠骨髓瘤细胞融合的脾脏细胞中含有浆细胞和T淋巴细胞 C. 用G418筛选出的稳定高表达Bcl-xL基因的细胞株即为产生所需单克隆抗体HAb18的目标细胞株 D. 用NaBu鉴定后的稳定高表达Bcl-xL基因的细胞株产生HAb18的量更多 【答案】C 【解析】 【分析】人；肝癌细胞的培养液中需含有血清，以补充细胞生长所需的未知营养成分；脾脏是免疫细胞集中分布的场所，除含有B淋巴细胞外，还含有浆细胞和T淋巴细胞等。 【详解】A、人肝癌细胞的培养液中需添加血清和抗生素，以补充细胞生长所需的未知营养成分，同时避免培养过程中的杂菌污染，A正确； B、脾脏是免疫细胞集中分布的场所，除含有B淋巴细胞外，还含有浆细胞和T淋巴细胞，B正确； C、用G418筛选出的稳定高表达Bcl-xL基因的细胞株能够产生抗凋亡蛋白Bcl-xL，但仍需对其抗凋亡能力及产生抗凋亡蛋白Bcl-xL的能力进行鉴定，C错误； D、用NaBu鉴定后的稳定高表达Bcl-xL基因的细胞株抗凋亡能力更强，因此产生单克隆抗体HAb18的量更多，D正确。 故选C 18.(2024•山东省实验中学5月)15. CD47是一种跨膜糖蛋白，可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍，导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为证明抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，科学家按照如下流程进行了实验，下列叙述正确的是（　　） A. 对照组应设置为：巨噬细胞+正常细胞共培养体系+单克隆抗体 B. 肺癌肿瘤细胞有发达的内质网和高尔基体，参与细胞膜上糖蛋白的形成 C. 过程②和过程③筛选得到的杂交瘤细胞都能够产生抗CD47的单克隆抗体 D. 若实验组的吞噬指数高于对照组，则单克隆抗体有解除CD47对巨噬细胞的抑制作用 【答案】D 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、根据单一变量原则可知，应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系为对照，A错误； B、肺癌等肿瘤细胞有内质网和高尔基体，参与细胞膜上糖蛋白的形成，但癌细胞表面糖蛋白减少，肺癌等肿瘤细胞的内质网和高尔基体不是很发达，B错误； C、用特定的选择培养基筛选出来的细胞为杂交瘤细胞，自身融合的细胞和未融合的细胞不能在此选择培养基上生长，筛选出来的杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生抗体；由于小鼠处在多种抗原刺激下，因此筛选出来的杂交瘤细胞不一定能产生所需的抗体，还需要对第一次筛选的细胞进行克隆化培养和抗体检测，C错误； D、抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，没有抗体抑制，CD47对巨噬细胞有抑制作用，因此若对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证上述推测，D正确。 故选D。 19. (2024•泰安四模)15. 某些种类的癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA，能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。CD28是T细胞表面受体，其在癌细胞与T细胞结合部位聚集可有效激活T细胞。科研人员尝试利用单抗技术通过诱导两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，构建既能结合PSMA，又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28.下列说法错误的是（　　） A. 临床上给癌症患者注射抗PSMA受体的抗体有一定的抗癌作用 B. 双杂交瘤细胞产生多种抗体的原因是融合细胞能表达出可随机组合的L链和H链 C. 同时将PSMA和CD28注射到小鼠体内，可获得同时产生两种抗体的杂交瘤细胞 D. PSMA×CD28使CD28在癌细胞与T细胞结合部位聚集，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞 【答案】C 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、某些种类的癌细胞表面高表达膜蛋白 PSMA，能抑制 T 细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸，因此临床上给癌症患者注射抗PSMA受体的抗体使其结合PSMA之后，无法抑制T细胞的活化，有一定的抗癌作用，A正确； B、据图可知，双杂交瘤细胞有L链和H链，双杂交瘤细胞产生多种抗体的原因是融合细胞能表达出可随机组合的L链和H链，B正确； C、杂交瘤细胞是经筛选后获得的，一种杂交瘤细胞由一种B细胞和杂交瘤组成，而一种B细胞经分化后只能产生一种抗体，故同时将PSMA和CD28注射到小鼠体内，不能获得同时产生两种抗体的杂交瘤细胞，C错误； D、PSMA×CD28同时结合癌细胞表面的PSMA和T细胞表面的CD28受体，前者避免抑制T细胞活化，后者激活T细胞，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞，D正确。 故选C。 20. (2024•山东省实验中学三模)15. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是（　　） A. 组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程 B. 用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 C. iPS细胞可以发育成克隆鼠，具有全能性 D. 图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术 【答案】B 【解析】 【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。 【详解】A、结合题图，重构胚在加入中Kdm4d的mRNA和TSA后，发育成克隆鼠，而Kdm4d的mRNA翻译产物为组蛋白去甲基化酶，可以使组蛋白去甲基化，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，保持组蛋白乙酰化，即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程，A错误； B、在体细胞核移植过程中，用物理或化学方法（如电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，B正确； C、用iPS细胞与去核的卵母细胞重组进而形成的重构胚克隆出了活体小鼠，说明iPS细胞的细胞核具有全能性，C错误； D、图示流程运用了体细胞核移植、胚胎移植等技术，并未运用重组DNA技术，D错误。 故选B。 21.(2024•济宁三模)14. 我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”流程如图所示，其中①~②表示细胞。下列说法错误的是（ ） A. ①可来源于猴的早期胚胎 B. 动物细胞培养的培养液中通常需要添加血清 C. 猴胚胎移植前细胞需要放在CO2培养箱中进行培养 D. 细胞②③来源相同，将来均可发育成猴胎儿的各种组织 【答案】D 【解析】 【分析】胚胎干细胞具有全能性，利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，是利用了胚胎干细胞的全能性。 【详解】A、由题干可知，利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，胚胎干细胞可来源于猴的早期胚胎，A正确； B、动物细胞培养的培养液中通常需要添加血清等天然成分，B正确； C、动物细胞培养过程中，需要将细胞放在CO2​培养箱中进行培养，CO2​的主要作用是维持培养液的pH，C正确； D、细胞②③来源相同，细胞②是滋养层将来可发育成猴胎儿的胎膜和胎盘，细胞③是内细胞团，将来可发育成猴胎儿的各种组织，D错误。 故选D。 22.(2024•济宁三模)15. 变性梯度凝胶电泳（DGGE）是根据DNA在不同浓度的变性剂中解链程度的不同，导致电泳迁移率发生变化，从而将片段大小相同而碱基组成不同的DNA片段分开。当DNA片段泳动到某一浓度的变性剂位置时，DNA发生解旋变性，导致电泳迁移率下降，最终会停留在某一位置。下列说法正确的是（ ） A. 提高电泳的温度有利于提高分离效率 B. DGGE技术可用于基因突变检测及相关研究 C. DNA中的A、T碱基含量越高越不容易发生变性 D. 电泳时需将待测DNA与电泳缓冲液混合后注入加样孔内 【答案】B 【解析】 【分析】电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。 【详解】A、DNA分子变性是由变性剂引起的，不是加热的结果，提高电泳的温度对提高分离效率无影响，A错误； B、据题意“DGGE是根据DNA在不同浓度的变性剂中解链行为的不同而导致电泳迁移率发生变化，从而将片段大小相同而碱基组成不同的DNA片段分开”，据此推测，DGGE技术可用于基因突变检测及相关研究，B正确； C、DNA中A和T之间有两个氢键，G和C之间有三个氢键，因此，DNA中的A、T碱基含量越高越容易发生变性，C错误； D、电泳时需将待测DNA与凝胶载样缓冲液混合，内含指示剂，再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶加样孔内，D错误。 故选B。 23.(2024•济南三模)15. 临床上可采用PCR 和DNA反向点杂交相结合的检测技术对HPV基因进行分型，过程如下：设计出针对已知有致癌风险的23种HPV基因的特异性引物并标记上会发生显色反应的生物素，通过 PCR 对待测样本 DNA 进行扩增，再将扩增产物直接与固定在膜上的分型基因探针（包括17种高危型和6种低危型）进行杂交。经显色处理后，与固定化探针结合的HPV基因就会在相应位置产生显色反应，从而判断待测样本是否被含有这些 HPV基因的病毒感染。有关说法错误的是（　　） A. 生物素应标记在引物的5’端 B. 该检测技术需要对扩增的DNA样本进行琼脂糖凝胶电泳 C. 该检测技术具有高度的特异性，能够准确地区分不同类型的HPV 病毒 D. 反向点杂交是通过分型基因探针与扩增的目的片段碱基互补配对结合在一起的 【答案】B 【解析】 【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 【详解】A、引物作用是使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸，生物素应标记在引物的5’端，A正确； B、该检测技术需要对扩增产物直接与固定在膜上的分型基因探针进行杂交，不需要进行琼脂糖凝胶电泳，B错误； C、该检测技术利用扩增产物和基因探针特异性结合，能够准确地区分不同类型的HPV 病毒，具有高度特异性，C正确； D、分型基因探针与扩增的目的片段结合的原理是碱基互补配对原则，D正确。 故选B。 24. (2024•天一大联考)15. 天然β-淀粉酶大多耐热性差，不利于工业化应用。某天然β-淀粉酶由484个氨基酸构成，研究发现，将该酶第476位天冬氨酸替换为天冬酰胺，耐热性明显提升。我国学者借助PCR改造β-淀粉酶基因（如图，①~④表示引物片段），并将改造的基因与pLN23质粒重组后导入大肠杆菌，最终获得耐高温的β-淀粉酶。下列相关叙述正确的是（ ） A. PCR中使用的聚合酶属于以RNA为模板的DNA聚合酶 B. 由图可知，β-淀粉酶基因改造方案中需用到引物①和④ C. 改造后的基因应该插入pLN23质粒的起始密码子的下游 D. 利用PCR在分子水平上确定目的基因是否转录需用到逆转录酶 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程的操作流程：目的基因的筛选与获取、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、PCR的原理是DNA双链复制，利用的酶是耐高温的DNA聚合酶，合成子链时是以DNA为模板，A错误； B、根据β-淀粉酶的编码序列，替换的碱基在编码序列中，则利用的引物应该把编码序列全部扩增在内，则所用的引物是②③，B错误； C、改造后的基因应该插入pLN23质粒的启动子的下游，C错误； D、转录是以DNA为模板合成RNA的过程，通过PCR在分子水平上确定目的基因是否转录，则需要以RNA为模板逆转录出DNA作为PCR反应的模板，该过程需要用到逆转录酶，D正确。 故选D。 二、不定项 25.(2024•天一大联考)20. 某研究小组用紫外线照射酵母菌，将其接种到甲培养基上，一段时间后将甲培养基的菌落影印接种（不改变菌落位置）到乙、丙两培养基上，进一步培养得到如图所示结果。下列相关叙述正确的是（ ） A. 甲培养基的菌落均匀分布，接种方法应为稀释涂布平板法 B. 乙培养基和丙培养基的组成成分相同，均为选择培养基 C. 甲中某些菌种可能发生突变，失去了合成某种物质的能力 D. 影印接种可以保证甲的菌落数和丙的菌落数一定相等 【答案】AC 【解析】 【分析】1、平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 (2024•天一大联考)2、稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过足够稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后，可形成单菌落。 【详解】A、甲培养皿的菌落均匀分布，接种方法应为稀释涂布平板法，A正确； B、甲、丙培养基菌落数目多，包括野生型酵母菌菌株和某种营养缺陷型酵母菌菌株，乙培养皿菌株未生长的是某种营养缺陷型酵母菌菌株，乙培养皿的培养基是基本培养基，甲和丙是加入了同种营养成分的培养基，B错误； C、甲培养基菌落数目多，包括野生型酵母菌菌株和某种营养缺陷型酵母菌菌株，影印接种到乙培养基上，部分菌落未生长，说明甲中某些菌种可能发生突变，失去了合成某种物质的能力，C正确； D、影印培养试验主要是一个为了在一系列培养皿的相同位置上能培养出相同的菌落的试验，不一定保证甲的菌落数和丙的菌落数一定相等，D错误。 故选AC。 26.(2024•山东省实验中学5月)19. 双层平板法是一种利用底层和上层均为牛肉膏蛋白胨培养基对噬菌体进行检测的常用方法。具体操作如下：先在无菌培养皿中倒入琼脂含量是2%的培养基凝固成底层平板后，将琼脂含量是1%的培养基融化并冷却至45～48℃，然后加入宿主细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板。培养一段时间后，在上层平板上看见由于噬菌体侵染周围细菌而使宿主细胞裂解死亡形成的空斑即噬菌斑。通常一个噬菌斑来自原液中的一个噬菌体。根据噬菌斑的数目计算原液中噬菌体的数量，如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 牛肉膏蛋白胨培养基可作为选择培养基选择出噬菌体的宿主细胞 B. 加入混合液后，使用灭菌后的涂布器将混合液均匀地涂布在培养基表面 C. 上层培养基中琼脂浓度较低，因此形成的噬菌斑较大，更有利于计数 D. 双层平板法获得的噬菌斑不易发生上下重叠现象 【答案】CD 【解析】 【分析】双层平板法，先在培养皿中倒入底层固体培养基，凝固后再倒入含有宿主细菌和一定稀释度噬菌体的半固体培养基。培养一段时间后，计算噬菌斑的数量。双层平板法的优点：①加了底层培养基后，可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补；②所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上，因此不仅每一-噬菌斑的大小接近、边缘清晰，而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象；③因上层培养基中琼脂较稀，故形成的噬菌斑较大，更有利于计数。 【详解】A、选择培养基就是在牛肉膏蛋白胨培养基的基础上加上一定的限制条件，所以会把那些不能在选择培养基上的细菌淘汰掉，剩下的就是符合条件的，牛肉膏蛋白胨培养基不是选择培养基，A错误； B、据题意可知，将琼脂含量是1%的培养基融化并冷却至45～48℃，然后加入宿主细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板，是培养基和混合液一起倒平板，不是混合液涂布在培养基表面，B错误； C、双层平板法因上层培养基中琼脂较稀，故形成的噬菌斑较大，更有利于计数，C正确； D、双层平板法所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上，因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰，而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象，D正确。 故选CD。 27. (2024•山东省实验中学三模)20. 土壤中95%以上的磷为植物很难利用的无效磷。解磷菌能够将磷矿粉等无效磷转化为植物易利用的速效磷。为研究解磷菌的解磷机理，科研人员将磷矿粉制成培养液，培养从土壤中分离出的2种解磷菌（M-3-01、B3-5-6），测定培养液的上清液pH及其中的速效磷含量，结果如图，下列叙述正确的是（　　） A. 由图可知，168h以内M-3-01解磷能力较强 B. B3-5-6转化无效磷的能力与培养溶液pH显著相关 C. 据图推测B3-5-6可能借助分泌酸性物质溶解磷矿粉 D. 据图推测M-3-01不可以利用速效磷 【答案】ABC 【解析】 【分析】1、培养基的主要成分是水、碳源、氮源、无机盐。 (2024•山东省实验中学三模)2、据图可知，自变量为培养时间及不同的解磷菌，因变量为速效磷和pH。 【详解】A、据图可知，168h以内M-3-01解磷菌的速效磷含量高于B3-5-6解磷菌，说明168h以内M-3-01解磷能力较强，A正确； B、在培养72h以后B3-5-6解磷菌中的pH下降，速效磷含量也迅速上升，则说明B3-5-6转化无效磷的能力与培养溶液pH显著相关，B正确； C、当pH下降时B3-5-6培养液上清液中速效磷含量也迅速上升，当pH上升到7.0以上时，速效磷的含量不再上升，推测B3-5-6可能借助分泌酸性物质溶解磷矿粉，C正确； D、据图可知，培养168h以后，M-3-01组的培养液中速效磷含量下降，说明M-3-01可以利用速效磷，D错误。 故选ABC。 28.(2024•济宁三模)20. 硝化细菌可有效净化水体中的按盐，降低对虾的死亡率。科研人员从当地对虾养殖池塘中筛选出了对按盐降解率高且稳定的硝化细菌菌株，操作流程如图1所示，结果如图2所示。下列说法错误的是（ ） A. 图1中将候选菌接入含按盐培养液的目的是对硝化细菌进行扩大培养 B. 图1中用平板划线法纯化菌种时，接种环需灼烧6次 C. 由图2可知甲是在铵盐浓度最高的锥形瓶中培养 D. 使用细菌计数板可以准确计数活的硝化细菌数目 【答案】ACD 【解析】 【分析】1、微生物常见的接种的方法： (1)平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生 长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 (2)稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 2、振荡培养：提供充足氧气、并使细菌与营养物质充分接触，扩大培养。 【详解】A、图1中将候选菌接入含按盐培养液的目的是筛选能够分解铵盐的硝化细菌，A错误； B、纯化菌种时，图1的接种方法是平板划线法，在第一次接种和每次接种后都需要灼烧接种环，图1中一共划线5次，故接种环需要灼烧6次，B正确； C、据图2分析可知，铵盐浓度最高的是甲菌株，这说明甲菌株降解铵盐的能力最弱，C错误； D、使用细菌计数板在显微镜下可以计算出一定容积的样品中微生物的数量，但不能区分死菌与活菌，因此不能准确计数活的硝化细菌数目，D错误。 故选ACD 29. (2024•智慧上进5月大联考)20. 青霉素是从青霉菌中提取出的世界第一种天然抗生素，广泛应用于临床杀菌。下列有关运用发酵工程生产青霉素的叙述，错误的是（ ） A. 将培养基、发酵设备及发酵过程严格灭菌，并不能从培养基中获得纯净的青霉素 B. 发酵过程要严格控制温度、pH等，并需持续供氧 C. 发酵结束后，可通过过滤、沉淀等方法获得所需要的产品 D. 可通过基因工程对青霉菌进行改造，从而简化青霉素生产流程 【答案】C 【解析】 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。具体包括：菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等环节。 【详解】A、青霉菌发酵过程中往往有次生代谢物头孢霉素产生，从发酵罐中放出的培养基中含有青霉素、其他代谢物及肯霉菌等，因此，仅仅靠将培养基、发酵设备及发酵过程严格灭菌，并不能从培养基中获得纯净的青霉素，A正确； B、青霉菌发酵是高耗氧过程，需持续供氧，发酵过程中还需要控制温度、pH等，并及时添加必需的营养成分，B正确； C、培养液中含有菌种、残余培养基、青霉素及其他代谢物，需经过滤、沉淀及提取、分离、纯化措施才能获得所需要的产品，C错误； D、可通过基因工程改造青霉菌，减少其他次生代谢物的产生，从而简化青霉素生产流程，D正确。 故选C。 30.(2024•菏泽三模)20. 悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻。生产上常用灌流式培养避免这些现象出现。灌流式培养是在细胞培养管内，一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出，下列相关叙述正确的是（ ） A. 灌流式培养的细胞会贴壁生长，但不会出现接触抑制现象 B. 灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行 C. 过高的灌流速率会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费 D. 灌流式培养通过及时清除细胞代谢产物，以实现细胞的无限增殖 【答案】BC 【解析】 【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。 【详解】A、分析题意，灌流式培养的动物细胞不出现贴壁生长现象，A错误； B、悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻，而灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行，B正确； C、过高的灌流速率，培养的细胞没有及时利用营养物质，会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费，C正确； D、灌流式培养能及时清除细胞代谢产物，但不能实现细胞的无限增殖，D错误。 故选BC。 31. (2024•济南三模)20. 下列有关淀粉酶的叙述正确的是（　　） A. 浸水后发芽的大麦在控温通风条件下会释放淀粉酶用于啤酒发酵的糖化过程 B. 淀粉分解菌分泌的淀粉酶会使刚果红培养基形成透明圈 C. 加入淀粉酶可增强酵母的繁殖能力并缩短面包面团的发酵时间 D. 将来自玉米的α-淀粉酶基因和目的基因转入植物，可防止转入该目的基因花粉的传播 【答案】ACD 【解析】 【分析】1、刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈。 2、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α-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。 【详解】A、通过浸水使大麦种子细胞中自由水含量增多，在温度适宜、氧气充足的条件下种子萌发释放淀粉酶，在啤酒发酵糖化过程中，利用淀粉酶使淀粉分解，A正确； B、刚果红不能与淀粉形成红色复合物，能与纤维素形成红色复合物，纤维素分解菌分泌的纤维素酶会使含有纤维素、刚果红的刚果红培养基形成透明圈，B错误； C、酵母可利用葡萄糖进行有氧呼吸获得ATP进行繁殖，利用酵母细胞呼吸产生二氧化碳使面团发酵变得蓬松，加入淀粉酶能促进淀粉水解，使酵母更容易获得葡萄糖促进细胞呼吸，增强繁殖能力或加快发酵进程，C正确； D、由于α-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。 故选ACD。 32.(2024•潍坊三模)20. 下图是制备抗新冠病毒的单克隆抗体的过程。下列叙述正确的是（ ） A. 经①和②过程可获得多种杂交瘤细胞 B. 若②过程采用电融合技术，能击穿核膜促使核的融合 C. ③过程中CO2的作用是刺激细胞进行呼吸作用 D. 若④过程抗体检测得结果为阴性，则应重新制备杂交瘤细胞 【答案】AD 【解析】 【分析】题图分析：图示是生产抗新冠病毒的单克隆抗体过程，其中①表示给小鼠注射特定抗原，②表示细胞融合，③表示筛选出杂交瘤细胞，④表示专一抗体检测和克隆化培养。 【详解】A、过程①是通过注射抗原或抗原蛋白使小鼠发生免疫反应，获得产生相应抗体的B淋巴细胞再经过②过程融合形成的杂交瘤细胞有多种，A正确； B、若过程②是促进细胞融合的过程，其中电融合技术是用低压电流击穿细胞膜促使细胞融合，B错误； C、③过程中CO2的作用是维持培养液的pH，C错误； D、④过程若进行克隆化培养和专一抗体检测结果为阴性，该杂交瘤细胞不能产生特定抗体，则应重新制备杂交瘤细胞，D正确。 故选AD。 33.(2024•泰安四模)20. 如图是被农杆菌侵染的水稻植株的DNA片段，研究者将其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，据此来确定T-DNA插入的具体位置。下列说法正确的是（　　） A. 农杆菌在自然条件下主要侵染双子叶植物和裸子植物，T-DNA存在于其Ti质粒上 B. 将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置 C. 利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列 D. 若用PCR技术扩增循环n次，需要2n-2个引物 【答案】AB 【解析】 【分析】PCR技术依据的原理是DNA的半保留复制，耐高温的DNA聚合酶可以在引物的基础上，从引物的3'端添加游离的脱氧核苷酸，不断延长子链。 【详解】A、农杆菌在自然条件下主要侵染双子叶植物和裸子植物，T-DNA（可以整合到受体细胞的染色体DNA上）存在于其Ti质粒上，A正确； B、不同的DNA分子或DNA区段具有特异性，将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置，B正确； C、耐高温的DNA聚合酶可在引物的3'端延伸子链，利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列，C错误； D、扩增循环n次，得到2n个DNA分子，共有2n+1条DNA单链，只有最初的两条母链不需要引物，共需要2n+1-2个引物，D错误。 故选AB。 34.(2024•山东省实验中学5月)20. 研究表明80%的结直肠癌患者的A基因（肿瘤抑制基因）突变产生A-基因，A-表达的错误蛋白不行使正常功能且会干扰正常A蛋白发挥作用。Cre-loxP系统可通过删除DNA特定位点的Stop序列，调控目标基因的表达，原理如下图。科研人员利用该系统构建A基因杂合突变的结直肠癌模型鼠，且只允许突变基因A-在该鼠肠上皮细胞表达。具体操作中，研究人员需对两只野生型鼠分别转基因，然后从它们的杂交后代中筛选目标个体。下列相关叙述错误的是（　　） A. 启动子和目标基因间插入loxP-Stop-IoxP序列后，目标基因不表达 B. Cre酶可通过识别loxP位点敲除Stop序列，实现目标基因的表达 C. 导入一只野生型鼠的基因及调控序列为 D. 导入另一只野生型鼠的基因及调控序列为 【答案】D 【解析】 【分析】在启动子和目标基因间插入loxP-Stop-loxP序列，目标基因不转录，敲除Stop（和一个loxP）序列，目标基因转录，利用Cre-lexP系统构建易患结直肠癌的A基因杂合突变模型鼠，且只允许突变基因A-在该鼠的肠上皮细胞表达，需要在使基因只在肠上皮细胞表达的启动子和A-基因之间加上loxP-Stop-loxP，这样A-基因不能表达，当Cre酶基因表达出Cre酶时，即A/A-基因启动子与Cre酶基因结合，能切除Stop（和一个loxP）序列，这样A-基因转录。 【详解】A、由题意可知，Cre-loxP系统可通过删除DNA特定位点的Stop序列，调控目标基因的表达，说明在启动子和目标基因间插入loxP-Stop-loxP序列后，目标基因不表达，A正确； B、由图可知，Cre酶可通过识别loxP位点敲除Stop序列，实现目标基因的表达，B正确； CD、由题意可知，欲从两只鼠杂交后代中选出A基因杂合突变的结直肠癌模型鼠，且只允许突变基因A-在该鼠肠上皮细胞表达，可导入一只野生型鼠的基因及调控序列为A/A-基因的启动子-loxP-Stop-loxP-A-基因，此时A-不能表达， 导入另一只野生型鼠的基因及调控序列为使基因只在肠上皮细胞表达的启动子-Cre酶基因，Cre酶基因可正常表达，杂交后代中，当Cre酶基因表达出Cre酶时，即A/A-基因启动子与Cre酶基因结合，能切除Stop（和一个loxP）序列，这样A-基因转录，符合该条件的小鼠为目标小鼠，C正确，D错误。 故选D。 三、非选择题 35.(2024•潍坊三模)25. L-天冬酰胺酶因其能水解L-天冬酰胺（丙烯酰胺的前体），而有效降低油炸食品中潜在致癌物质丙烯酰胺的含量，在食品安全领域受到高度关注。某科研机构欲利用pET22b质粒将L-天冬酰胺酶基因导入对氨苄青霉素敏感的宿主菌中，以构建高效表达L-天冬酰胺酶的菌株。图1是L-天冬酰胺酶基因附近的限制酶切点以及基因两侧的部分碱基序列，图2是pET22b质粒的结构模式图及其涉及的限制酶切点，其中的LacZ基因编码产生的半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈蓝色，否则菌落为白色。 （1）利用PCR从提取的DNA中扩增目的基因时需要引物，引物的作用是____________。要将L-天冬酰胺酶基因导入到pET22b质粒中，需使用的两种限制酶是____________。 （2）若图1下方的序列为目的基因的部分碱基序列，则获取目的基因时设计B端的引物序列是____________（只写出16个碱基即可）。 （3）利用感受态法的转化成功率并不是100%，科研人员将转化后的宿主菌接种在含氨苄青霉素和X-gal的固体培养基上，以此筛选出成功导入重组质粒的宿主菌。 ①若只使用限制酶EcoRI构建重组质粒，导入重组质粒的菌落呈现___________色，这些菌落___________（填“能”、“不能”或“不一定能”）产生L-天冬酰胺酶，理由是___________。 ②若使用（1）中的限制酶处理，则菌落呈____________色的为符合要求的宿主菌，理由是___________。 （4）能够发挥作用的L-天冬酰胺酶是由4个亚基形成的，如果选择大肠杆菌作为受体菌，只能从大肠杆菌中提取到4条单链肽链，不能得到有活性的L-天冬酰胺酶，原因是___________。 【答案】（1） ①. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ②. EcoRI、KpnI （2）3′—TAAGTTGTCTCTTAAG—5′ （3） ①. 白 ②. 不一定能 ③. EcoRI切割目的基因和质粒两端的黏性末端相同，构建的重组质粒可能目的基因和质粒反向连接而成，目的基因无法正常表达 ④. 白 ⑤. 重组质粒由于LacZ基因被切断，无法合成半乳糖苷酶分解X-gal，菌落呈白色 （4）大肠杆菌细胞内无内质网和高尔基体等细胞器，不能对多肽链进行加工 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的筛选与获取。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 引 物 是 一 小 段 能与DNA母链一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于 PCR 的引物长度通常为20-30个核苷酸。引物的作用是：使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。若用Pst Ⅰ或Bgl Ⅱ会破坏目的基因，若用BamH Ⅰ会破坏氨苄青霉素抗性基因。 若用EcoR Ⅰ对目的基因和质粒进行切割，由于切割后目的基因和质粒两端的黏性末端相同，因此至少会产生4种连接产物，即目的基因自身环化、质粒自身环化、目的基因和质粒正向连接以及目的基因和质粒反向连接。用EcoR Ⅰ和Kpn Ⅰ对目的基因和质粒进行切割，切割后目的基因和质粒两端的黏性末端不相同，因此不会出现自身环化和反向连接的情况。 【小问2详解】 获取目的基因时设计B端的引物，B端的引物是与B端的3′互补配对，同时，要在引物的5′添加EcoR Ⅰ的识别序列，因此B端的引物序列是3′—TAAGTTGTCTCTTAAG—5′。 【小问3详解】 若用EcoR Ⅰ对目的基因和质粒进行切割，由于切割后目的基因和质粒两端的黏性末端相同，因此至少会产生4种连接产物，即目的基因自身环化、质粒自身环化、目的基因和质粒正向连接以及目的基因和质粒反向连接，重组质粒由于LacZ基因被切断，无法合成半乳糖苷酶分解X-gal，菌落周围呈白色，但重组质粒可能目的基因和质粒反向连接而成，目的基因无法正常表达，因此周围呈白色的菌落不一定能产生L-天冬酰胺酶。用EcoR Ⅰ和Kpn Ⅰ对目的基因和质粒进行切割，切割后目的基因和质粒两端的黏性末端不相同，因此不会出现自身环化和反向连接的情况，但重组质粒由于LacZ基因被切断，无法合成半乳糖苷酶分解X-gal，菌落周围呈白色，因此白色的菌落为成功导入重组质粒的宿主菌。 【小问4详解】 能够发挥作用的L-天冬酰胺酶是由4个亚基形成的，如果选择大肠杆菌作为受体菌，大肠杆菌是原核生物，细胞内只有核糖体，只能形成肽链，无内质网和高尔基体等细胞器，不能对多肽链进行加工，形成空间结构，因此，不能得到有活性的L-天冬酰胺酶。 36.(2024•智慧上进5月大联考)25. 野生大豆含有的GAMYB结合蛋白1（GmGBP1）能够促进大豆更早成熟并大幅提高蛋白质含量，转录因子GmGAMYB能够促进GmGBP1基因的表达。科研人员将从野生大豆中提取出的GmGAMYB基因进行改造后，与GmGBP1基因连接成GA-Gm基因（300bp），重新导入大豆基因组中，培育早熟、高产的大豆新品种。 （1）科研人员将含有GA-Gm基因的DNA片段以及Ti质粒用________切割，然后用________构建成基因表达载体。 （2）为筛选出正确插入GA-Gm基因重组Ti质粒，科研人员设计了引物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行PCR，再通过电泳对PCR产物进行鉴定。引物在重组Ti质粒中正确的相应位置如图1。研究人员应选择的引物是________，若电泳产物出现长度为________bp的片段，说明GA-Gm基因正确连接。若GA-Gm基因反向连接，科研人员可选择引物________进行鉴定，电泳产物会出现长度为________bp的片段，从而将其排除。 （3）试验大豆株系中GmGBP1的相对水平如图2，可作为转基因大豆生理特性研究材料的有________。有人对实验结果提出质疑，认为有的株系中GmGBP1的相对水平较高与GmGAMYB基因无关，而与培养条件等密切相关。请你设计实验证明，并简要写出实验思路：________。 【答案】（1） ①. 同种限制性内切核酸酶（或同种限制酶） ②. DNA连接酶 （2） ①. Ⅱ、Ⅲ ②. 350 ③. Ⅰ、Ⅱ ④. 400 （3） ①. 株系1、株系2、株系3 ②. 只将GmGBP1基因导入大豆基因组中，操作步骤和培养条件完全相同，测量并比较试验大豆株系中GmGBPl的相对水平 【解析】 【分析】基因工程的操作步骤：(1)目的基因的获取；方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；(2)基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；(3)将目的基因导入受体细胞；根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；(4)目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因：DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA：分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 构建重组基因表达载体需用同种限制酶切割目的基因和质粒，并用DNA连接酶构建成基因表达载体。 【小问2详解】 根据图示，重组质粒复制方向以及引物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正确位置已经确定，因此应选择Ⅱ、Ⅲ进行PCR，若电泳产物出现350bp片段，则GA-Gm基因正确连接。若GA-Gm基因反向连接，则可用引物Ⅰ、Ⅱ进行PCR，会出现400bp的电泳产物；若选用引物Ⅰ、Ⅲ，则无论GA-Gm基因正确连接还是反向连接，均会出现450bp片段，无法进行判断。 【小问3详解】 株系1、株系2、株系3的GmGBP1的相对水平较高，因此可作为转基因大豆生理特性研究的材料。只将GmGBP1基因导入大豆基因组中，操作步骤和培养条件完全相同，测量并比较试验大豆株系中CmGBP1的相对水平，即可比较分析CmGAMYB基因对CmGBP1基因表达的影响。 37.(2024•天一大联考)25. 白细胞表面抗原2（SLA-2）在抗原呈递、器官移植以及免疫应答方面有着重要作用。为进一步研究SLA-2的结构与功能，科研人员以能稳定传代的猪肾上皮细胞为材料，构建了稳定高表达SLA-2基因的细胞株，过程如下图。其中AmpR为氨苄青霉素抗性基因，Puror为嘌呤霉素抗性基因，嘌呤霉素是真核生物和原核生物中蛋白质合成的有效抑制剂。BclⅠ、NotⅠ、XbaⅠ、Sau3AⅠ为限制酶，括号内数值表示距复制原点的长度。请回答下列问题： 限制酶 BclI NotI XbaI Sau3AI 识别序列及切割位点 ？ ？ （1）已知限制酶X识别的序列有回文对称的特点，即一条链从左往右读和其互补链从右往左读的序列是相同的。SLA-2基因上的一段核苷酸序列为“-ATCTCGAGCGGG-”，则对该序列进行剪切的限制酶X识别的核苷酸序列最可能为______（写出6个核苷酸）。 （2）图中SLA-2基因以a链为转录模板链，由此可以推测SLA-2基因的转录是从其______（填“左侧”或“右侧”）开始的；过程④需将SLA-2基因准确插入到质粒2中，为保证图中SLA-2基因按照正确的方向与质粒2连接，SLA-2基因位点1和2的识别序列所对应的酶分别是______，酶切后加入______酶使它们形成重组质粒。 （3）研究人员将过程④提取的质粒用NotI和Sau3AI完全酶切，可能得到的条带大小为______bp。 （4）科研人员为了筛选出抗嘌呤霉素的猪肾上皮细胞，应选择添加______的培养基。为确定最小致死浓度（使某种细胞全部死亡的最小浓度），所培养的猪肾上皮细胞应为______（填“转化”或“未转化”）的猪肾上皮细胞。 【答案】（1）-CTCGAG-（或-GAGCTC-，2分） （2） ①. 右侧 ②. XbaⅠ酶和NotⅠ酶 ③. DNA连接 （3）177、963、3305、1240 （4） ①. 嘌呤霉素 ②. 未转化 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。 （4）目基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 已知限制酶X识别的序列有回文对称的特点，即一条链从左往右读和其互补链从右往左读的序列是相同的。SLA-2基因上的一段核苷酸序列为“-ATCTCGAGCGGG-”，根据该特征可确定，对该序列进行剪切的限制酶X识别的核苷酸序列最可能为-CTCGAG-。 【小问2详解】 图中SLA-2基因以a链为转录模板链，由于子链的延伸方向是5’→3’，由此可以推测SLA-2基因的转录是从其“右侧”开始的；过程④需将SLA-2基因准确插入到质粒2中，为保证图中SLA-2基因按照正确的方向与质粒2连接，由于BclⅠ中包含Sau3AⅠ的识别序列，因此不能选择Sau3AⅠ对质粒进行切割，又知目的基因的位点2是转录的起始点，因此应该在位点2的一端添加NotⅠ酶的识别序列，在位点1部位添加XbaⅠ酶的识别序列，即SLA-2基因位点1和2的识别序列所对应的酶分别是XbaⅠ酶和NotⅠ酶，酶切后加入DNA连接酶使它们形成重组质粒。 【小问3详解】 研究人员将过程④提取的质粒用NotI和Sau3AI完全酶切，由于BclⅠ中包含Sau3AⅠ的识别序列，根据酶的识别序列可知，San3A也能切割BclⅠ所识别的序列，则重组质粒中有3个酶切位点，即用NotI和Sar3AI完全酶切质粒2后获得的序列为2273-1310=963bp；2450-2273=177bp、2450-2273+1100-（2310-2273）=1240bp；4445-（2450-1310）=3305bp。 【小问4详解】 科研人员为了筛选出抗嘌呤霉素的猪肾上皮细胞，需要在培养基中添加嘌呤霉素。为确定最小致死浓度（使某种细胞全部死亡的最小浓度），所培养的猪肾上皮细胞应为“未转化”的猪肾上皮细胞，以此作为对照来检测转化的猪肾上皮细胞的抗性。 38.(2024•泰安四模)25. 科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入甘蓝植株，获得抗草甘膦转基因甘蓝。 （1）草甘膦抗性基因一条链的两端序列如图1所示，采用PCR 技术获取和扩增草甘膦抗性基因时应选用的2种引物序列是_____（标出5'端和3'端）。 （2）获取草甘膦抗性基因可以采用PCR技术从抗草甘膦植物DNA中获取，也可以利用草甘膦抗性基因的mRNA逆转录，通过PCR和琼脂糖凝胶电泳，______（填“能”或“不能”）区分两种方法获得的草甘膦抗性基因，理由是______。 （3）图2中将农杆菌与甘蓝愈伤组织共培养后，在步骤④的培养基中添加_______，以便筛选出含目的基因的甘蓝植株。添加此抗生素而不选用添加另一种抗生素筛选的原因是_______。 （4）若目的基因用BamHI和BglII剪切，质粒用BamHI剪切，酶切后的目的基因存在正向与反向两种连接方式，可用________酶对两种重组质粒进行剪切。通过______技术分析产物大小进行区分，如下图3所示，图中_______（样品1/样品2）为所需基因表达载体。 限制酶 识别序列和切割位点 BamHI —G'GATCC— BglII —A'GATCT— EcoRI —G'AATTC— 【答案】（1）5'-CTTGGATGAT-3'和5'-TCTGTTAAT-3' （2） ①. 能 ②. 利用草甘膦抗性基因的mRNA逆转录获得的草甘膦抗性基因中不含启动子、终止子和内含子等序列，DNA分子较小，在凝胶中的迁移速率较大 （3） ①. 潮霉素 ②. 卡那霉素抗性基因不在T-DNA片段中，潮霉素抗性基因在T-DNA片段中，可随T-DNA转移并整合到被侵染的细胞的染色体DNA上，从而使含目的基因的甘蓝植株有抗潮霉素的抗性，所以能在含潮霉素的培养基上筛选含目的基因的甘蓝植株 （4） ①. BamHI和EcoRI ②. 琼脂糖凝胶电泳 ③. 样品2 【解析】 【分析】1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定。 2、分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因：DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA：分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术。 【小问1详解】 图l所示碱基序列磷酸端为5′端，羟基端为3′端，在进行PCR操作时，引物应分别基因两条链的3′端根据碱基互补配对原则结合，根据图中两端序列，通常选择5′-CTTGGATGAT-3′（上面链的引物）和5′-TCTGTTGAAT-3′（下面链的引物）作为引物对。 【小问2详解】 由于利用草甘膦抗性基因的mRNA逆转录获得的草甘膦抗性基因中不含启动子、终止子和内含子等序列，DNA分子较小，在凝胶中的迁移速率较大，所以通过PCR和琼脂糖凝胶电泳，能区分两种方法获得的草甘膦抗性基因。 【小问3详解】 由图可知，卡那霉素抗性基因不在T-DNA片段中，潮霉素抗性基因在T-DNA片段中，可随T-DNA转移并整合到被侵染的细胞的染色体DNA上，从而使含目的基因的甘蓝植株有抗潮霉素的抗性，所以能在含潮霉素的培养基上筛选含目的基因的甘蓝植株，故步骤④的培养基中添加潮霉素，以便筛选出含目的基因的甘蓝植株。 【小问4详解】 据图表可知，BamHI酶切割得到的黏性末端为-GATC-，BglII酶切割得到的黏性末端为-GATC-，其黏性末端相同，故剪切后的目的基因能与质粒连接在一起；重组质粒形成后，在重组质粒上，不再有BglII酶的识别位点，质粒上的切割位点会有EcoRI酶和BamHI酶，目的基因的编码顺序是从BamHI酶到BglII酶，用EcoRI酶和BamHI酶会将正向连接的目的基因片段剪切去除；正向连接的重组质粒会被切去20+25=45kb长度的片段，反向连接的重组质粒会被切去20kb长度的片段，电泳凝胶中，DNA分子量越大，在凝胶中收到的阻力越大，迁移距离越短，正向连接的重组质粒被切割后两个片段的大小介于反向连接的重组质粒被切割后两个片段的大小之间，说明样品2是所需的基因表达载体。 39.(2024•山东省实验中学5月)25. TGF-β信号通路可通过S蛋白去磷酸化抑制癌细胞增殖。该过程中N蛋白磷酸化后被激活，可使S蛋白发生磷酸化；药物SPD可通过影响R蛋白来增强细胞对TGF-β信号通路的响应。为探索药物SPD治疗癌症的机理，需构建基因表达载体以获得融合蛋白S-HA、N-HA和R-HA。HA是一种短肽，连接在S、N或R蛋白的羧基端（不影响S、N或R的功能），细胞中只有带HA标签的融合蛋白能与介质上的HA抗体结合，从而分离得到HA标签融合蛋白。 （1）若将基因表达载体导入大肠杆菌中表达融合蛋白，导入之前对目的基因进行PCR扩增时应以___（填“基因组DNA”或“cDNA”）为模板。 （2）用于PCR扩增S基因的引物5端分别加入了限制酶NheI和HindⅢ的识别序列，将扩增后的S基因插入载体上，构建含S-HA融合基因的表达载体，如图1所示，其中“TACCCAT”是HA编码链的起始序列。将重组载体导入细胞后，表达的蛋白有S蛋白的氨基酸序列但没有HA的氨基酸序列，据图1分析，出现该问题的原因是___。该问题解决后将重组载体再次导入细胞，表达出了融合蛋白，但却不是所需的融合蛋白，据图1分析，可能的原因是___。 （3）融合蛋白表达成功并分离得到R-HA和磷酸化的S-HA、N-HA。将三种融合蛋白按照图2所示的组合方式分别在缓冲液中进行反应，检测S-HA和N-HA的磷酸化水平，结果如图2所示，推测R蛋白的作用是___。向细胞培养液中加入不同浓度SPD处理相同时间，通过电泳检测细胞中R蛋白水平，结果如图3所示，推测SPD对R蛋白的影响是___。 （4）据以上结果推测，药物SPD治疗癌症的机理是___。 【答案】（1）cDNA （2） ①. PCR扩增时未在引物上将S基因编码终止密码子的TGA删除，导致融合基因翻译提前终止，未表达出HA的氨基酸序列 ②. HA编码序列的第一个碱基与HA序列前的载体的最后两个碱基编码一个氨基酸，导致HA的mRNA的密码子被错误读取 （3） ①. R蛋白对S蛋白和N蛋白去磷酸化 ②. SPD可促进R蛋白的表达 （4）一方面，SPD通过促进R蛋白表达，对N蛋白去磷酸化后间接降低S蛋白的磷酸化水平，从而抑制癌细胞增殖；另一方面，SPD通过促进R蛋白表达对S蛋白去磷酸化，直接降低S蛋白的磷酸化水平，从而抑制癌细胞增殖 【解析】 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【小问1详解】 癌细胞的基因有内含子区段，大肠杆菌为原核生物不能剪切掉mRNA上对应的内含子区段，cDNA没有启动子和内含子序列，所以在对目的基因进行PCR 扩增时应以cDNA为模板。 【小问2详解】 由图1可知，S基因的TGA没有对应的氨基酸，说明其编码的是终止密码子，将重组载体导入细胞后，表达的蛋白有S 蛋 白的氨基酸序列但没有HA 的氨基酸序列的原因是PCR扩增时未在引物上将S基因编码终止密码子的TGA删除，导致融合基因翻译提前终止，未表达出HA的氨基酸序列。由于HA 编码链的起始序列是“TACCCAT”，由图可知，HA编码序列的第一个碱基与HA序列前的载体的最后两个碱基编码一个氨基酸，导致HA的mRNA的密码子被错误读取，所以会出现表达出了融合蛋白，却无法分离得到。 【小问3详解】 由①与②、③与④检测结果对比可知，②组加入R-HA后P-S-HA的含量比①少，④组加入R-HA后P-N-HA的含量比③少，由此推测R蛋白对S蛋白和N蛋白有去磷酸化的作用。由图2可知，随着SPD浓度的增加，R蛋白的条带越宽，说明SPD可促进R蛋白的表达。 【小问4详解】 据以上结果推测，药物 SPD 治疗癌症的机理是：一方面，SPD通过促进R蛋白表达，对N蛋白去磷酸化后间接降低S蛋白的磷酸化水平，从而抑制癌细胞的增殖；另一方面，SPD通过促进R蛋白表达对S蛋白去磷酸化，直接降低S蛋白的磷酸化水平，从而抑制癌细胞的增殖。 40.(2024•山东省实验中学三模)25. 将野生型谷氨酸棒状杆菌利用同源重组(将外源目的基因与受体的同源序列交换)的方法敲除葡萄糖转运系统关键酶基因 ptsG，可以实现葡萄糖转运阻断，为分子水平研究葡萄糖转运提供参考。ptsG 基因敲除质粒构建过程如图1 所示，其中 KanR 是抗生素抗性基因，SacB 是将蔗糖转变为果聚糖的基因，果聚糖积累对细菌有毒害，XhoI、EcoRI的识别序列和切割位点分别是——C↓TCGAG——、——G↓AATTC——。据此回答下列问题: （1）图1中利用PCR获得上同源臂或下同源臂区段至少需要扩增_______轮。从引物角度分析，扩增得到上、下同源臂能拼接到一起关键是_______。ptsG 基因敲除质粒构建过程中，选用XhoI和 EcoRI双酶切的优点是________。 （2）将敲除 ptsG基因质粒导入工程菌中能实现扩增。在工程菌筛选时，可分别接种到含卡那霉素培养基、含 10%蔗糖培养基，________(填“仅能在含卡那霉素”“仅能在含 10%蔗糖”或“两种”)培养基上生长的为目的菌。 （3）将敲除 ptsG 基因质粒导入野生型谷氨酸棒状杆菌，通过同源重组可敲除 ptsG 基因(如图2)。 ①两次同源重组共有_______个磷酸二酯键的断裂(或合成)。验证同源重组是否成功，可以设计特定的引物进行PCR，通常将扩增产物利用_______方法鉴定。 ②若从细胞水平上证明谷氨酸棒状杆菌的ptsG基因敲除成功，还需要将该菌和野生型谷氨酸棒状杆菌分别培养在___________的培养基上，该菌对葡萄糖的利用率明显比野生型菌_____。 【答案】（1） ①. 2##二##两 ②. 引物2和引物3的5'端具有配对序列(引物2和引物3配对序列) ③. 避免质粒或目的基因的自我拼接、避免目的基因倒接 （2）仅能在含卡那霉素 （3） ①. 8##八 ②. 琼脂糖凝胶电泳 ③. 以葡萄糖为唯一碳源 ④. 低 【解析】 【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 【小问1详解】 第一轮扩增出来的DNA双链不等长，再经第二轮的扩增才能得到上同源臂或下同源臂区段，所以至少需要扩增2轮；从引物角度分析，扩增得到上、下同源臂拼接到一起的关键是引物2和引物3的5'端有配对序列，这样热变性后再复性时上同源区段和下同源区段有互补序列可以通过氢键连接，从而拼接到一起；ptsG基因敲除质粒构建选用XhoI和EcoRI进行双酶切的优点是由于两种酶切后的黏性末端不同，从而可以避免质粒或目的基因的自我拼接、避免目的基因倒接。 【小问2详解】 敲除 ptsG基因质粒进行扩增并导入工程菌中，由于质粒上带有KanR抗生素抗性基因，因此能在含卡那霉素培养基上生长，具有SacB 基因，能将蔗糖转变为果聚糖，果聚糖积累对细菌有毒害，所以不能在含有蔗糖的培养基上生长。 【小问3详解】 ①由图2可知，每一次同源重组，都涉及DNA分子双链断开与拼接，因此每一次都有4个磷酸二酯键的断裂(合成)，两次同源重组共8个磷酸二酯键的断裂(合成)；敲除pstG基因后的同源重组片段与原基因片段的碱基数量不同，可以用琼脂糖凝胶电泳加以区分。 ②将该菌和野生型谷氨酸棒状杆菌分别培养在以葡萄糖为唯一碳源的选择培养基上，从而起到筛选作用；ptsG基因为葡萄糖转运系统关键酶基因，因此敲除后该菌对葡萄糖的利用率明显比野生型菌低。 41.(2024•济宁三模)25. 透明质酸（HA）是一种高黏度氨基多糖，枯草芽抱杆菌无透明质酸合成酶 （HAS），但含有HA代谢的其它途径，而动物病原体链球菌含有HAS的基因（H基因）。研究者通过基因工程来改变枯草芽抱杆菌代谢通路，以实现枯草芽抱杆菌生产HA。回答下列问题。 （1）利用PCR扩增H基因时，每次循环需要经过三步，依次是_____。图1中H基因以a链为转录的模板链，在PCR扩增仪中加入的引物的碱基序列为_____（从5'一端书写出前12个碱基序列），至少经过_____次循环可得到等长的8条目的DNA片段。 （2）将构建好的重组质粒转入枯草芽抱杆菌（D菌），需先用Ca2+处理D菌，其目的是_____，然后在含_____的培养基上筛选，得到枯草芽抱杆菌E（E菌）。 （3）质粒在细菌细胞中遗传不稳定、易丢失，研究者尝试将重组质粒进行改造，将H基因插入枯草芽抱杆菌的基因组得到整合型枯草芽抱杆菌F（F菌）。对三种枯草芽抱杆菌进行培养，结果如图2，_____最适宜工业发酵生产透明质酸，理由是_____（答出3点）。 【答案】（1） ①. 变性—复性—延伸 ②. 5'-GATATCCTAGTG-3'和5'-TCTAGAATGGGC3' ③. 4 （2） ①. 使D菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 ②. 四环素 （3） ①. F菌 ②. F菌比E菌生长迅速，透明质酸产量高，H基因整合到细菌DNA上不易丢失 【解析】 【分析】1、PCR 的每个循环过程包括高温变性、低温退火、中温延伸三个不同的阶段:(①变性:加热使模板 DNA 在高温下(94℃左右)双链间的氢键断裂而形成两条单链;②退火;使溶液温度降至50~60℃，模板DNA与引物按碱基配对原则互补结合，③延伸:溶液反应温度升至72℃，耐热 DNA聚合酶以单链DNA为模板，在引物的引导下，利用反应混合物中的4种脱氧核苷三磷酸(dNTP)，按5′→3′方向复制出互补DNA。 (2024•济宁三模)2、PCR技术的引物设计需考虑两方面因素：第一是能与模板链3′端进行碱基互补配对，第二是要能产生与质粒连接的酶切位点。 【小问1详解】 PCR扩增H基因时，经过变性—复性—延伸三个步骤。据图分析，P质粒通过EcoRV和Xhal酶切获得黏性末端，H基因的两端也需要有相对应的黏性末端，题干信息H基因以a链为转录的模板链，转录时从模板链的开始，因此EcoRV的识别序列应该在a链的3'，即引物从5'一端书写出前12个碱基序列为5'-GATATCCTAGTG-3'，另一个引物则与Xhal识别序列和b链的前6个碱基互补配对，序列为5'-TCTAGAATGGGC3'。经过第一次扩增可以得到2条目的DNA片段单链，第二次扩增可以获得2条目的DNA片段，第三次扩增获得4条，第四次扩增获得8条，因此至少经过4次循环可得到等长的8条目的DNA片段。 【小问2详解】 将构建好的重组质粒转入枯草芽抱杆菌（D菌），需先用Ca2+处理D菌，其目的是使D菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，有利于目的基因的导入。然后在含四环素的培养基上筛选，得到枯草芽抱杆菌E（E菌），四环素的作用是筛选成功导入重组DNA分子的枯草芽抱杆菌E。 【小问3详解】 据图分析，F菌透明质酸产量最高，F菌比E菌生长迅速，以及H基因整合到细菌DNA上不易丢失，因此F菌最适宜工业发酵生产透明质酸。 42.(2024•菏泽三模)25. 透明质酸是一种应用广泛的粘性多糖，研究者欲改造枯草芽孢杆菌，通过添加诱导型启动子来协调菌体生长与产物生产之间的关系。回答下列问题： （1）为通过外源添加诱导剂来控制基因的表达，研究者选择了含木糖诱导型启动子的p质粒。透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链，转录时mRNA自身的延伸方向为5′-3′。为了使图中酶切后的H基因按照正确的方向与p质粒连接，p质粒位点1和2所对应的酶分别是___________。酶切后加入___________酶使它们形成重组质粒。 （2）为协调菌体生长与产物生产之间的关系，将构建好的重组质粒转入经___________处理后的枯草芽孢杆菌（D菌），在含___________的培养基上筛选，得到枯草芽孢杆菌E（E菌）。进行工业培养时，培养基应选择___________（填字母）。 A.以木糖为唯一碳源的培养基 B.以蔗糖和木糖混合为碳源的培养基 C.以蔗糖为唯一碳源的培养基，接种2小时后添加木糖 D.以蔗糖为唯一碳源的培养基，培养结束后提取培养液，添加木糖 （3）经菌种的扩大培养后进行大型发酵得到的发酵产物浓度较低，发酵液中悬浮固形物主要是菌体和蛋白质的胶状物，故最后对发酵产物进行___________，可获得所需产品。 【答案】（1） ①. Xho酶和 Bsal酶 ②. DNA连接 （2） ①. Ca2＋ /CaCl2 ②. 四环素/抗生素 ③. C （3）分离、提纯 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 分析题意，透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链，转录时mRNA自身的延伸方向为5′→3′，即转录是从DNA链的3′断开始，再结合质粒中启动子的方向可知，图1中p质粒位点1和2所对应的酶分别是Xho酶和Bsal酶；DNA连接酶连接的是DNA片段，酶切后加入DNA连接酶使它们形成重组质粒。 【小问2详解】 将目的基因导人微生物细胞常用Ca2+处理法，Ca2+处理受体细胞，可使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子生理状态，这种细胞叫感受态细胞；由图1可知P质粒含有四环素抗性基因，因此可在含四环素培养基上筛选，得到枯草芽孢杆菌E；枯草芽孢杆菌（D菌）生长需要蔗糖作为碳源和能源物质，2h后由于枯草芽孢杆菌E（E菌）存在木糖诱导型启动子，因此此时可添加木糖。故选C。 【小问3详解】 发酵液中悬浮固形物主要是菌体和蛋白质的胶状物，故最后对发酵产物进行分离、提纯，可获得所需产品。 43.(2024•济南三模)25. （11 分）基因SLC能控制合成5-羟色胺转运体（5-HTT蛋白）。机体缺氧可以诱导神经细胞PC12凋亡和5-HTT蛋白表达量升高。为探究5-HTT蛋白表达的变化对缺氧神经细胞的影响，科研人员构建了带有基因shSLC（其结构如图1 所示）和绿色荧光蛋白基因GFP的重组质粒（如图2所示）并进行了相关检测。shSLC通过转录得到的shRNA（如图3所示）可用于干扰基因 SLC翻译过程，而使其沉默。 （1）将图1中人工合成的大量A链和B链与缓冲液共同放入PCR仪中，经______和_______过程可得到shSLC. （2）shSLC可以和经 AgeⅠ和EcoRⅠ双酶切的载体相连的原因是______。对构建成功的载体鉴定时，最好使用_____（填“AgeⅠ”或“EcoRⅠ”或“KpnⅠ”）完成酶切，然后通过凝胶电泳将酶切后产生的不同长度DNA片段分离出来，从而完成鉴定过程。若用A链做引物F1，B链做引物R1，其位置如图所示。另有引物F2和引物R2，鉴定构建成功的载体，一般利用_______（填“F1和R2”或“F2和R2”）进行PCR 并对扩增目的产物进行测序验证，使用所选引物的原因是____。 （3）表达载体转染PC12细胞后，可通过荧光显微镜下观察细胞____的表达进行鉴定；据图4分析转染shSLC组中5-HTT蛋白表达量____。 （4）检测发现对照组正常情况下细胞凋亡率6.30%，缺氧24h后细胞凋亡率14.24%；转染shSLC 组正常情况下细胞凋亡率6.38%，缺氧24h细胞凋亡率9.10%。据此可得出的结论是_____。 【答案】（1） ①. 变性 ②. 复性##退火 （2） ①. shSLC含有AgeⅠ和EcoRⅠ识别位点的黏性末端 ②. AgeⅠ ③. F2和R2 ④. 因为使用F1进行PCR 易形成发卡结构，可能导致不会出现目标产物 （3） ①. 绿色荧光蛋白 ②. 降低 （4）正常条件下沉默SLC基因对细胞凋亡无影响，缺氧后沉默SLC基因的PC12细胞凋亡比例明显下降 【解析】 【分析】1、PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。扩增的过程是：目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸；即将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端，如此重复循环多次。 (2024•济南三模)2、确定限制酶的种类： （1）根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类 ①应选择切点位于目的基因两端的限制酶； ②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶； ③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒（但要确保质粒上也有这两种酶的切点）。 （2）根据质粒的特点确定限制酶的种类： ①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端； ②质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构;如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。 【小问1详解】 PCR的过程包括变性、复性和延伸，因此将图1中人工合成的大量A链和B链与缓冲液共同放入PCR仪中，A链和B链可作为模板链进行DNA复制，经变性和复性过程可得到shSLC。 【小问2详解】 识图分析可知，shSLC含有AgeⅠ和EcoRⅠ识别位点的黏性末端，载体经 AgeⅠ和EcoRⅠ双酶切后产生了与shSLC相同的黏性末端，因此shSLC可以和经 AgeⅠ和EcoRⅠ双酶切的载体相连。对构建成功的载体鉴定时，最好使用AgeⅠ完成酶切，酶切后可以产生带有基因shSLC和绿色荧光蛋白基因的片段，然后通过凝胶电泳将酶切后产生的不同长度DNA片段分离出来，分离得到带有基因shSLC和绿色荧光蛋白基因的片段从而完成鉴定过程。根据图示和题意可知，一般利用F2和R2进行PCR 并对扩增目的产物进行测序验证，如果使用用A链做引物F1，A链中含有发卡结构区，因此F1进行PCR 易形成发卡结构，可能导致不会出现目标产物。 【小问3详解】 根据图示和题意可知，表达载体中含有绿色荧光蛋白基因GFP作为标记基因，因此表达载体转染PC12细胞后，可通过荧光显微镜下观察细胞绿色荧光蛋白的表达进行鉴定；据图4分析可知，与对照组相比，转染shSLC组中5-HTT蛋白表达量降低。 【小问4详解】 根据题意，对照组正常情况下细胞凋亡率6.30%，缺氧24h后细胞凋亡率14.24%；转染shSLC 组正常情况下细胞凋亡率6.38%，缺氧24h细胞凋亡率9.10%。据此可知，与对照在相比，正常条件下沉默SLC基因对细胞凋亡无影响，缺氧后沉默SLC基因的 PC12细胞凋亡比例明显下降。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！27 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$