内容正文:
绵阳南山中学2025年春季高二5月月
生物学试题
本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷共8页;答题卡共2页。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。
2.选择题使用2B 铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后将答题卡收回。
一、选择题(本题共25小题,每小题2分,共50分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1. 四川作为中华酒文化重要发源地,其传统酿酒技艺遵循“春曲夏酿,秋收冬藏”的时序规律。其中“春曲”指春季制作酒曲,富含霉菌和酵母菌;“夏酿”指夏季将蒸熟的米与曲混合,先置于敞口陶罐中数日,后密封发酵;“冬藏”指冬季将酒液密封于陶瓮,埋入深窖保存。下列叙述错误的是( )
A. 制作“春曲”时需要提供适宜温度促进微生物的生长繁殖
B. “夏酿”初期,敞口处理有利于霉菌的代谢,促进淀粉分解
C. 密封后陶罐中的酵母菌在线粒体基质中产生酒精和CO₂
D. “冬藏”的低温环境能抑制微生物活动,延长酒液保存时间
2. 应用传统发酵技术可制作多种食品。通过微生物培养技术获得的单一菌种,可以进一步提高传统发酵制品的品质。下列相关叙述正确的是( )
A. 制作果酒时,冒出的“气泡”不是都来自酵母菌的无氧呼吸
B. 制作果醋时,应将发酵液置于30~35℃环境中,并密封发酵
C. 制作泡菜时,乳酸的含量与乳酸菌的数量变化趋势大致相同
D. 制作腐乳时,主要利用了毛霉产生的淀粉酶将淀粉分解成单糖
3. 下列有关微生物营养物质的叙述中,正确的是( )
A. 培养基的无机成分中,只能为微生物提供水和无机盐
B. 氮源分有机氮源和无机氮源,无机氮源也可能提供能量
C. 牛肉膏蛋白胨培养基属于固体培养基,能为微生物提供特殊营养物质
D. 微生物的培养基中都应该含有碳源、氮源、水、无机盐
4. 下列有关无菌技术的说法,正确的是( )
A. 无菌技术的关键是杀灭实验室中所有的微生物
B. 酒精的体积分数越高,消毒杀菌的效果越好
C. 接种环、接种针、镊子等金属用具以及玻璃器皿只能用灼烧灭菌
D. 利用某些寄生于细菌体内的微生物裂解细菌来净化污水属于生物消毒法
5. 野生型大肠杆菌能在基础培养基上生长,氨基酸营养缺陷型突变株由于无法合成某种氨基酸,只能在完全培养基上生长。如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图,①②③④代表培养基,A、B、C表示操作步骤,D、E为菌落。下列叙述错误的是( )
A. ②号培养基中的菌落数有可能比接种的大肠杆菌数少
B. 图中①②③为完全培养基,培养基一般用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
C. A操作的目的是提高基因突变的概率,使其发生突变
D. 若要获得氨基酸营养缺陷型突变株,可从④中挑取D进行纯化培养
6. 尿素需要土壤中的尿素分解菌将其分解成氨后才能被作物利用。下图表示从土壤中筛选尿素分解菌的过程,下列叙述错误的是( )
A. 能在该选择培养基上生长的微生物不一定是尿素分解菌
B. 筛选尿素分解菌的培养基是在牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素配制而成的
C. 尿素分解菌合成的脲酶将尿素分解为氨,可用酚红指示剂来鉴定尿素分解菌
D. 若图示纯化培养得到的菌落平均数为N,则10g土样中该类细菌数约为N×10⁶个
7. 发酵工程在现代生物工程中地位越来越重要,下列关于发酵工程的叙述,正确的是( )
A. 利用谷氨酸棒状杆菌发酵产谷氨酸时需在中性或弱碱性条件下
B. 如果发酵产品是代谢物,应采用过滤、沉淀等方法加以分离
C. 与传统发酵技术不同,发酵工程可以利用微生物来进行发酵
D. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
8. 中药材贡菊含有多种活性物质,具有清肝明目、驱邪降火等功效,适合口干、火旺、目涩的人群。为获得更多该中药材,可采用生物相关工程技术对贡菊进行脱毒和快速繁殖。下列叙述正确的是( )
茎尖→①愈伤组织→②芽、根→脱毒苗(试管苗)→脱毒植株
A. 应用植物组织培养技术获得的脱毒苗具有抗病毒能力
B. 过程②中为了促进芽的产生,需要提高生长素的相对含量
C. 利用贡菊的叶片作为外植体,通过植物组织培养可获得脱毒苗
D. 过程①和过程②中均会发生DNA的复制和基因的选择性表达
9. 下图是利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述错误的是( )
A. 蜗牛消化道提取液可用于a处理,说明该提取液中可能含有纤维素酶和果胶酶
B. b是诱导融合后的杂种细胞,该实验也可用灭活的仙台病毒诱导原生质体融合
C. 具有耐盐性状的c需要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入土
D. 在高盐环境中进行d选择获得的目的植株,其形态特征、生理特性等表型与双亲存在差异
10. 紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的二萜类生物碱类化合物,是一种有效的抗癌药物,传统生产方法是从红豆杉树皮和树叶中提取,下图为利用植物细胞工程生产紫杉醇的流程图,相关叙述正确的是( )
A. 紫杉醇是植物代谢活动产生的,属于初生代谢物
B. ①②过程通常采用液体培养基,需要适当强度的光照
C. 可利用传代培养的动物癌细胞来检测紫杉醇的效果
D. 植物细胞培养的原理是植物细胞具有全能性
11. 中国科学院广州生物医药与健康研究院与成都大熊猫繁育研究基地合作,利用重编程技术成功建立了大熊猫成纤维细胞来源的诱导多能干细胞系(iPSCs),多能干细胞的核心特征是能够分化为内胚层、中胚层和外胚层,这三种胚层对身体组织和器官的发育至关重要。下列叙述错误的是( )
A. 原代培养的大熊猫成纤维细胞不会发生接触抑制的现象
B. 为维持iPSCs培养液的酸碱度,培养时需通入5%的CO₂
C. iPSCs 相当于囊胚的内细胞团,具有发育成各种细胞的潜能
D. 该技术可用于帮助患癌大熊猫在放疗后修复受损的免疫系统
12. 下图展示了单克隆抗体从制备到应用的完整过程。随着该技术的不断发展,单抗类药物已有多种,如“抗体—药物偶联物”用于治疗癌症的疗效高,毒副作用小。下列叙述正确的是( )
A. “抗体——药物偶联物”上的细胞毒素通常没有特异性
B. 图示过程获取的鼠源性单克隆抗体用于人类疾病的治疗效果很好
C. 使用灭活病毒诱导法时,需要破坏病毒表面的糖蛋白,以免感染操作者
D. 对第一次筛选得到的杂交瘤细胞进行传代培养,可从培养液中获取单克隆抗体
13. 如图所示是利用动物细胞工程与胚胎工程治疗某种糖尿病(由基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的思路。下列叙述正确的是( )
A. 重组细胞b有基因缺陷,因此该思路不可行
B. 激活重组细胞b常用电刺激、Ca²⁺载体、蛋白酶合成促进剂等进行处理
C. 利用动物体细胞核移植得到克隆动物是培育新物种的一种方式
D. 核移植过程中供体理论上是提供细胞核,但可以把整个细胞注入去核卵母细胞
14. 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 卵裂期细胞体积基本不变,桑葚胚到囊胚期细胞体积逐渐减小
B. 培育试管动物涉及体内受精、早期胚胎培养和胚胎移植
C. 受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育
D. 胚胎分割是一种无性生殖,因此发育成的个体没有形态学差异
15. 基因组印记是生命进化中一种精妙的调控机制,通过表观遗传修饰实现双亲基因的“分工合作”。哺乳动物孤雌生殖通常失败,其原因就在于胚胎仅含母源印记。研究表明,在生殖细胞形成早期,来自父方和母方的印记将全部被消除,精子和卵子形成时产生新的甲基化模式。在受精前来自父方和母方的等位基因具有不同的甲基化模式。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,使其“变性”,然后将一个第二极体注入修饰后的次级卵母细胞,最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. H19和Gt12基因的甲基化过程改变了相关基因的碱基排列顺序
B. 精子形成过程中可能赋予了Igf2r基因表达的能力
C. “孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与,其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
D. 移植后的囊胚进一步扩大,会导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化
16. 限制酶在基因工程中发挥着重要作用,以下关于限制酶的叙述错误的是( )
A. 识别序列为6个核苷酸的限制酶比识别序列为4个核苷酸的更常见
B. 通过改造限制酶的识别序列,可以设计出切割任意DNA 序列的人工限制酶
C. 两种限制酶识别序列不同,仍然可能切割产生相同的黏性末端
D. 限制酶是原核生物切割外源DNA,保证自身安全的工具,真核细胞中不存在
17. 基因工程技术的应用已渗透到多个领域,下列相关叙述正确的是( )
A. 将人血清白蛋白基因导入奶牛乳腺细胞可获得生产该蛋白质的乳腺生物反应器
B. 通过基因编辑技术改造酵母菌的相关代谢基因可用于延长酸奶的保存时间
C. 将人的胰岛素基因导入酵母菌可实现对治疗Ⅰ型糖尿病药物的规模化生产
D. 将金黄色葡萄球菌的耐盐基因导入小麦植株中可显著增强其抗旱能力
18. 蛋白质工程是基因工程的延伸,又称为第二代基因工程。下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述,正确的是( )
A. 蛋白质工程可通过定点突变技术,在不改变氨基酸序列的情况下优化蛋白质功能
B. 蛋白质工程通常需要通过X射线衍射技术来分析目标蛋白质的晶体结构
C. 蛋白质工程的操作过程中,需要先合成mRNA,后合成基因
D. 蛋白质工程的实施,充分体现了功能决定结构的科学思想
19. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述正确的是( )
A. 生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力的
B. 转基因和非转基因棉花间隔种植不能延缓棉铃虫种群对 Bt抗虫蛋白抗性基因频率的增加
C. 治疗性克隆和生殖性克隆技术均需要使用动物细胞培养技术
D. 基因编辑技术需严格监管,只能用于对人类生殖细胞的非治疗性改造
20. 大肠杆菌pUC118质粒是基因工程中常用的一种运载体,具有氨苄青霉素抗性基因,该质粒中某限制酶的唯一切点位于 lacZ基因中。在特定的选择培养基中,若lacZ基因没有被破坏,则大肠杆菌菌落呈蓝色;若lacZ 基因被破坏,则菌落呈白色。关于图中操作的说法正确的是( )
A. 试管1 中应加入DNA 连接酶处理,无需加入限制酶
B. 应用含氨苄青霉素抗性基因的大肠杆菌作为受体细胞
C. 若大肠杆菌的菌落为蓝色,则大肠杆菌中没有质粒导入
D. 选择培养基中除必需的营养物质外,还应加入适量卡那霉素
21. 下图为某动物体内的细胞在细胞分裂过程中一条染色体的行为示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 有丝分裂与减数分裂经过①过程后细胞核中均存在核 DNA 的加倍
B. 有丝分裂与减数分裂的②过程中均存在同源染色体联会
C. 有丝分裂与减数分裂经过④过程形成的子细胞,核DNA 数均减半
D. 有丝分裂与减数分裂的③过程中着丝粒分裂,导致染色体数目加倍
22. 蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体,由受精卵发育而来;雄蜂是单倍体,由未受精卵发育而来。由此不能得出( )
A. 雄蜂体细胞中无同源染色体
B. 雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半
C. 蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合
D. 蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同
23. 如图为果蝇的一个初级精母细胞中的甲、乙两条染色体,染色体上的黑点代表了部分基因(一个黑点就代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、(B/b)表示,这部分基因的位置是通过荧光标记显示出来的,其中A和a显示黄色荧光,B和b显示红色荧光。下列相关说法错误的是( )
A. 甲、乙两条染色体可构成一个四分体
B. A/a和B/b基因可能控制同一生物性状
C. 该初级精母细胞正常减数分裂产生的精子含有一个黄色荧光和一个红色荧光
D. 若该初级精母细胞形成的精子有两个黄色荧光,则说明减数第一次分裂异常
24. 小鼠睾丸中的细胞分裂时,处于4个不同分裂期的细胞中着丝粒数与核DNA 数之比如图,下列相关叙述正确的是( )
A. 处于时期1的细胞中姐妹染色单体数与染色体数之比为1
B. 处于时期2与时期3的细胞中同源染色体对数一定相等
C. 处于时期4的细胞中可能含有的X 染色体数为1或0条
D. 若时期4细胞中可发生基因重组,则该时期为减数第一次分裂后期
25. 研究者观察到某一雄性哺乳动物(2n=24)处于四分体时期的初级精母细胞中期的两对同源染色体发生了特殊的联会现象,形成了如下图所示的“四射体”,图中的字母为染色体区段的标号,数字为染色体的标号。若减数第一次分裂后期“四射体”的4条染色体随机的两两分离,并且只有遗传信息完整的精子才能成活。以下分析中,不正确的是( )
A. 除去“四射体”外,处于四分体时期的该初级精母细胞中还有10个四分体
B. 出现“四射体”的原因是s-s、w-w、t-t、v-v均为同源区段,所以发生联会
C. 若不考虑致死,从染色体的组合(①-④组合)来看,该动物能产生6种精子
D. 由于只有遗传信息完整的精子才能成活,推测该动物产生的精子有1/4会致死
二、非选择题(4个小题,共50分)
26. 为了观察细胞分裂,两个实验小组分别取了某二倍体植物的根尖和某动物的精巢制成装片,并按各组要求将实验结果记录如下,请回答下列问题:
(1)要在显微镜下观察到图1结果,需使用_______染料对染色体进行染色,如甲紫溶液或_______。
(2)图1中标注的5个细胞分别处于细胞周期的不同时期,他们的正确顺序是:________,其中细胞______的染色体数:染色单体数:核DNA分子数一定是1:2:2。 (均填细胞序号)。
(3)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。实验小组往培养液中加入足量的某试剂M后,S期细胞立刻被抑制,其余细胞最终停留在 G₁/S交界处,由此推断,试剂M的作用原理是___________,洗去试剂M后细胞周期恢复正常。若要使所有的细胞均停留在G₁/S交界处,再次加入试剂M应该在第一次洗去该试剂之后__________小时内进行(该细胞的G₁、S、G₂、M期依次为8h、6h、3h、 1.5h)。
(4)实验小组绘制的图2中细胞_____是错误的,原因是________。细胞D分裂得到的2个子细胞遗传物质不同,若没有发生基因突变,则其原因最可能是________。
27. 亚硒酸钠对细菌生长有明显毒害作用。土壤中的一些富硒细菌可将亚硒酸钠还原为红色的单质硒,下图为土壤中富硒细菌的筛选和纯化过程。回答下列问题:
(1)操作X是将土壤样品接种到含____________的培养基中,在②中培养瓶内________(填“能”或“不能”)观察到富硒细菌菌落,原因是______________。
(2)③中采用的接种方法为_______________法,该方法的接种工具为涂布器,其使用前需要进行消毒和灭菌,具体的操作是___________________。该接种方法能得到单一菌落的原理是_________________。
(3)操作Y 是挑选单菌落重复分离纯化,目的是提高富硒细菌的纯度。若在平板上观察到_____,则可初步鉴定其为富硒细菌。
28. 伏马霉素(FB)是镰刀菌产生的具有神经毒性和致癌性的小分子毒素,常见于玉米及其制品。为准确检测食品中残留的FB,科研人员展开下列研究。完成下列问题:
(1)科研人员利用小鼠制备抗FB 的单克隆抗体的过程中,运用了________和________等动物细胞工程技术,利用后者发展起来的_____________技术为制造单克隆抗体开辟了新途径。
(2)与单克隆抗体不同,多克隆抗体是由多种单抗混合而成,因此具有更广泛的应用价值。用于病原 体 的 检 测 时 ,多克 隆 抗 体 比单克 隆 抗 体 具 有 明 显 优 势, 原因最可 能是__________。
(3)科研人员将 FB 单抗固定在一种新材料上,制备出“检测探针”。已知材料M发荧光,在稳定性方面有明显优势,但它很难与抗体结合;物质P可以提高材料M对抗体的亲和力。制备检测探针的流程如图1,探针发光性能与物质 P 的浓度关系如图2。
据此分析,科研人员选择的物质P的浓度为________,理由是_______________。
(4)研究人员制备定量检测FB的免疫试纸,如图3。试纸的T线处固定的物质是FB,C线处固定的物质是抗 FB 单抗的抗体。在加样处滴加的样液会向右扩散经过T线和C线。
若加样处滴加只含“MP-FB 单抗探针”的样液,在T线处__________(填“能”、“不能”)检测到荧光;若滴加样液中含有MP-FB 单抗探针和不同浓度的FB,随着FB 浓度上升,T线与C线发光值的比值的变化为______________。
29. Leber遗传性视神经病是一种严重的遗传病,患者线粒体内的ND4基因发生了突变。某研究小组欲克隆ND4基因并研究其表达的蛋白,选用了下图所示的质粒进行实验。
(1)利用PCR扩增基因时,应当挑选的引物是______(从上图引物中挑选)。为使目的基因的 PCR产物能被限制酶切割,可通过引物使得PCR 产物两端带上限制酶酶切位点,据图判断,增添限制酶酶切位点时,质粒上所示的限制酶酶切位点中不能挑选的是哪几个?______ (用括号中的字母回答。
A. Hind III B. Xho I C. BamH I D. XbaI
(2)在将重组质粒导入大肠杆菌细胞前,研究人员一般先用______处理大肠杆菌细胞,处理的目的是________。在操作过程中,除了用四环素筛选外,还要进行_________来确认大肠杆菌中的ND4基因是否完成表达。
(3)现有一个未知结构的重组质粒,已知其可能包含 Hind Ⅲ、XhoⅠ和BamHⅠ三种限制酶的酶切位点。请设计实验方案,确定该质粒中这三种限制酶的切割位点的数目和相对位置关系。
第一步:_________,电泳检测片段大小,记录片段的位置和数目。
第二步:______,记录电泳结果。
第三步:根据电泳结果,绘制质粒酶切图谱。
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绵阳南山中学2025年春季高二5月月
生物学试题
本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷共8页;答题卡共2页。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。
2.选择题使用2B 铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后将答题卡收回。
一、选择题(本题共25小题,每小题2分,共50分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1. 四川作为中华酒文化重要发源地,其传统酿酒技艺遵循“春曲夏酿,秋收冬藏”的时序规律。其中“春曲”指春季制作酒曲,富含霉菌和酵母菌;“夏酿”指夏季将蒸熟的米与曲混合,先置于敞口陶罐中数日,后密封发酵;“冬藏”指冬季将酒液密封于陶瓮,埋入深窖保存。下列叙述错误的是( )
A. 制作“春曲”时需要提供适宜温度促进微生物的生长繁殖
B. “夏酿”初期,敞口处理有利于霉菌的代谢,促进淀粉分解
C. 密封后陶罐中的酵母菌在线粒体基质中产生酒精和CO₂
D. “冬藏”的低温环境能抑制微生物活动,延长酒液保存时间
【答案】C
【解析】
【分析】1、酿酒时必须要用酒曲,加入酒曲的目的是:接种酵母菌,酵母菌首先将糯米中的淀粉分解成葡萄糖,然后让酵母菌在无氧的条件下,将葡萄糖分解生成酒精和二氧化碳。
2、酵母菌的生活需要适宜的温度,防止温度太高将酵母菌杀死,过低又会降低酵母菌的活性,因此一般需将煮熟的糯米冷却到常温后再接种酵母菌。
【详解】A、微生物的有氧呼吸需要酶的催化,酶需要适宜的温度和pH,所以制作“春曲”时需要提供适宜温度促进微生物的有氧呼吸,进而为微生物的生长繁殖提供更多的能量,以促进微生物的生长繁殖,A正确;
B、“夏酿”初期,敞口处理有利于霉菌的繁殖,霉菌可以产生淀粉酶,进而促进淀粉的分解,B正确;
C、酵母菌是真核生物,其酒精发酵,产生酒精和CO2的过程是在细胞质基质中进行的,C错误;
D、低温会使酶的活性处于抑制状态,“冬藏”的低温环境能抑制微生物活动,延长酒液保存时间,D正确。
故选C。
2. 应用传统发酵技术可制作多种食品。通过微生物培养技术获得的单一菌种,可以进一步提高传统发酵制品的品质。下列相关叙述正确的是( )
A. 制作果酒时,冒出的“气泡”不是都来自酵母菌的无氧呼吸
B. 制作果醋时,应将发酵液置于30~35℃环境中,并密封发酵
C. 制作泡菜时,乳酸的含量与乳酸菌的数量变化趋势大致相同
D. 制作腐乳时,主要利用了毛霉产生的淀粉酶将淀粉分解成单糖
【答案】A
【解析】
【分析】①果酒制作的原理是:在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖;在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。②果醋的制作原理是:醋酸菌是好氧菌,当氧气、糖源都充足时能将糖分解成醋酸;当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为醋酸。③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。
【详解】A、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳,故制作果酒时冒出的“气泡”来源于酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸产生的二氧化碳,A正确;
B、将密封的果酒置于30~35℃的环境中发酵,由于缺少氧气(醋酸菌为需氧细菌),不可能得到果醋,B错误;
C、在发酵初期,乳酸菌数量增加,乳酸含量逐渐增多;但到发酵后期,由于营养物质减少、代谢产物积累等,乳酸菌数量会下降,而乳酸含量会继续保持在较高水平或略有增加,二者含量变化趋势不完全相同,C错误;
D、制作腐乳时,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,而不是淀粉酶将淀粉分解成单糖,D错误。
故选A。
3. 下列有关微生物营养物质的叙述中,正确的是( )
A. 培养基的无机成分中,只能为微生物提供水和无机盐
B. 氮源分有机氮源和无机氮源,无机氮源也可能提供能量
C. 牛肉膏蛋白胨培养基属于固体培养基,能为微生物提供特殊营养物质
D. 微生物的培养基中都应该含有碳源、氮源、水、无机盐
【答案】B
【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。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。
【详解】A、CO2和N2也是无机物,但是它们能作为某些微生物的碳源和氮源,A错误;
B、氮源分有机氮源和无机氮源,无机氮源也可提供能量,如NH3可为硝化细菌提供能量和氮源,B正确;
C、含有牛肉膏蛋白胨的培养基不一定属于固体培养基,固体培养基中应含有琼脂,C错误;
D、培养自养微生物时培养基内不需要加入碳源,培养自生固氮菌时培养基内不需要加入氮源,D错误。
故选B。
4. 下列有关无菌技术的说法,正确的是( )
A. 无菌技术的关键是杀灭实验室中所有的微生物
B. 酒精的体积分数越高,消毒杀菌的效果越好
C. 接种环、接种针、镊子等金属用具以及玻璃器皿只能用灼烧灭菌
D. 利用某些寄生于细菌体内的微生物裂解细菌来净化污水属于生物消毒法
【答案】D
【解析】
【分析】1、使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌,常用的方法有灼烧灭菌(主要适用于金属接种工具)、干热灭菌(主要适用于需要保持干燥的玻璃器具)和高压蒸汽灭菌(主要适用于培养基的灭菌)。
①灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌;
②干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌;
③高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100 kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30 min。
2、消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】A、无菌技术的关键是防止杂菌污染,A错误;
B、消毒杀菌的效果最好的是浓度是70%,而不是酒精的体积分数越高,消毒杀菌的效果越好,B错误;
C、能耐高温的,需要保持干燥的玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等也可用干热灭菌,C错误;
D、利用寄生于细菌体内的微生物裂解细菌来净化污水属于生物消毒法,不会污染环境,D正确。
故选D。
5. 野生型大肠杆菌能在基础培养基上生长,氨基酸营养缺陷型突变株由于无法合成某种氨基酸,只能在完全培养基上生长。如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图,①②③④代表培养基,A、B、C表示操作步骤,D、E为菌落。下列叙述错误的是( )
A. ②号培养基中的菌落数有可能比接种的大肠杆菌数少
B. 图中①②③为完全培养基,培养基一般用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
C. A操作的目的是提高基因突变的概率,使其发生突变
D. 若要获得氨基酸营养缺陷型突变株,可从④中挑取D进行纯化培养
【答案】B
【解析】
【分析】由图分析可知,图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌,然后运用原位影印的方法将菌种接种到两种培养基中,分别是基本培养基、完全培养基;在基本培养基中,某氨基酸营养缺陷型突变株不能生长,而在完全培养基中能够生长,据此可以选择出氨基酸突变株。
【详解】A、由于当两个或多个菌体连在一起生长时形成的是一个菌落,因此②号培养基中的菌落数有可能比接种的大肠杆菌数少,A正确;
B、结合题图信息分析可知,野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,而氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长,且③中只有部分菌落,故图中①②④为完全培养基,③为基本培养基,培养基一般用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,B错误;
C、A操作为紫外线处理,该操作可以提高基因突变的频率,增加突变株的数量,C正确;
D、④为完全培养基,③为基本培养基,若要获得氨基酸营养缺陷型突变株,可从④中挑取D(在③中相应位置无菌落)进行纯化培养,D正确。
故选B。
6. 尿素需要土壤中的尿素分解菌将其分解成氨后才能被作物利用。下图表示从土壤中筛选尿素分解菌的过程,下列叙述错误的是( )
A. 能在该选择培养基上生长的微生物不一定是尿素分解菌
B. 筛选尿素分解菌的培养基是在牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素配制而成的
C. 尿素分解菌合成的脲酶将尿素分解为氨,可用酚红指示剂来鉴定尿素分解菌
D. 若图示纯化培养得到的菌落平均数为N,则10g土样中该类细菌数约为N×10⁶个
【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、能在选择培养基上生长的微生物不一定是尿素分解菌,还可能是利用空气中氮气的自生固氮微生物,A正确;
B、筛选尿素分解菌的培养基是以尿素作为唯一氮源的,而牛肉膏蛋白胨培养基加入尿素不能得到以尿素为唯一氮源,因为牛肉膏和蛋白胨中含有N元素,B错误;
C、尿素分解菌合成的脲酶将尿素分解为氨,会使培养基偏碱,用酚红指示剂检测可见菌落周围会出现红色透明圈,即可判断为尿素分解菌,C正确;
D、图示细菌数量稀释了104倍,若图示纯化培养得到的菌落平均数为N,则10g土样中的细菌数约为N÷0.1×104×10=N×106个,D正确。
故选B。
7. 发酵工程在现代生物工程中地位越来越重要,下列关于发酵工程的叙述,正确的是( )
A. 利用谷氨酸棒状杆菌发酵产谷氨酸时需在中性或弱碱性条件下
B. 如果发酵产品是代谢物,应采用过滤、沉淀等方法加以分离
C. 与传统发酵技术不同,发酵工程可以利用微生物来进行发酵
D. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
【答案】A
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。
【详解】A、细菌培养适宜的pH为中性或弱碱性,谷氨酸棒状杆菌发酵时,需要将pH调至中性或弱碱性,这样有利于谷氨酸积累,A正确;
B、发酵工程生产的产品有两类:一类是代谢产物,另一类是菌体本身。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出来;如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取,B错误;
C、发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵,C错误;
D、单细胞蛋白即微生物菌体,不需要从微生物细胞中提取,D错误。
故选A。
8. 中药材贡菊含有多种活性物质,具有清肝明目、驱邪降火等功效,适合口干、火旺、目涩的人群。为获得更多该中药材,可采用生物相关工程技术对贡菊进行脱毒和快速繁殖。下列叙述正确的是( )
茎尖→①愈伤组织→②芽、根→脱毒苗(试管苗)→脱毒植株
A. 应用植物组织培养技术获得的脱毒苗具有抗病毒能力
B. 过程②中为了促进芽的产生,需要提高生长素的相对含量
C. 利用贡菊的叶片作为外植体,通过植物组织培养可获得脱毒苗
D. 过程①和过程②中均会发生DNA的复制和基因的选择性表达
【答案】D
【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愈伤组织,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。
【详解】A、植物组织培养技术获得的脱毒苗是因为茎尖等部位病毒极少或无病毒,并非具有抗病毒能力,A错误;
B、在植物组织培养中,生长素与细胞分裂素的比例影响根和芽的分化,为促进芽的产生,需要提高细胞分裂素的相对含量,而不是生长素,B错误;
C、一般利用植物的茎尖作为外植体进行植物组织培养获得脱毒苗,叶片可能含有病毒,用其作为外植体不能获得脱毒苗,C错误;
D、过程①是脱分化,过程②是再分化,这两个过程中细胞都要进行分裂和分化,细胞分裂会发生 DNA 的复制,细胞分化会发生基因的选择性表达,D正确。
故选D。
9. 下图是利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述错误的是( )
A. 蜗牛消化道提取液可用于a处理,说明该提取液中可能含有纤维素酶和果胶酶
B. b是诱导融合后的杂种细胞,该实验也可用灭活的仙台病毒诱导原生质体融合
C. 具有耐盐性状的c需要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入土
D. 在高盐环境中进行d选择获得的目的植株,其形态特征、生理特性等表型与双亲存在差异
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。植物体细胞杂交的意义:克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围,培育作物新品种。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,而用蜗牛消化道提取液经a处理甲、乙植物细胞后,形成了原生质体,说明该提取液中可能含有纤维素酶和果胶酶,A正确;
B、灭活的仙台病毒是动物细胞融合的诱导剂,不用于植物原生质体融合,B错误;
C、具有耐盐性状的c需要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入土,这是为了确保植株在移植过程中能够适应环境并健康成长,C正确;
D、在高盐环境中进行d选择获得的目的植株,其形态特征、生理特性等表型与双亲存在差异,这是因为杂种植株结合了两种亲本的特性,并且在高盐环境中进行了选择,D正确。
故选B。
10. 紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的二萜类生物碱类化合物,是一种有效的抗癌药物,传统生产方法是从红豆杉树皮和树叶中提取,下图为利用植物细胞工程生产紫杉醇的流程图,相关叙述正确的是( )
A. 紫杉醇是植物代谢活动产生的,属于初生代谢物
B. ①②过程通常采用液体培养基,需要适当强度的光照
C. 可利用传代培养的动物癌细胞来检测紫杉醇的效果
D. 植物细胞培养的原理是植物细胞具有全能性
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养的过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化(避光)形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化(需光)过程形成胚状体,进一步发育形成植株。
【详解】A、次生代谢物是生物体产生的一大类并非生长发育所必需的小分子有机化合物,紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢物,A错误;
B、①②过程主要是外植体诱导愈伤组织及其分化,一般先在固体培养基上进行,且愈伤组织诱导常不需强光,B错误;
C、紫杉醇具有抗癌作用,能够阻止癌细胞的增殖。通过利用传代培养的动物癌细胞进行检测,可以有效地评估紫杉醇的抗癌活性,C正确;
D、全能性是指细胞发育成个体的潜能,植物细胞培养的原理是细胞增殖,没有体现植物细胞的全能性,D错误。
故选C。
11. 中国科学院广州生物医药与健康研究院与成都大熊猫繁育研究基地合作,利用重编程技术成功建立了大熊猫成纤维细胞来源的诱导多能干细胞系(iPSCs),多能干细胞的核心特征是能够分化为内胚层、中胚层和外胚层,这三种胚层对身体组织和器官的发育至关重要。下列叙述错误的是( )
A. 原代培养的大熊猫成纤维细胞不会发生接触抑制的现象
B. 为维持iPSCs培养液的酸碱度,培养时需通入5%的CO₂
C. iPSCs 相当于囊胚的内细胞团,具有发育成各种细胞的潜能
D. 该技术可用于帮助患癌大熊猫在放疗后修复受损的免疫系统
【答案】A
【解析】
【分析】科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将它称之为诱导多能干细胞,简称iPS细胞。因为诱导过程无须破坏胚胎,而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内,理论上可以避免免疫排斥反应,因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。
【详解】A、体外培养的动物细胞包括悬浮生长和贴壁生长两类,贴壁生长的细胞具有接触抑制的特点,原代培养的大熊猫成纤维细胞会发生接触抑制的现象,A错误;
B、培养动物细胞的气体条件为95%的空气和5%的CO2,其中5%的CO2主要用于维持培养液的pH,B正确;
C、内细胞团可分化为胎儿的各种组织,多能干细胞的核心特征是能够分化为内胚层、中胚层和外胚层,这三种胚层对身体组织和器官的发育至关重要。因此iPSCs相当于囊胚的内细胞团,具有发育成各种细胞的潜能,C正确;
D、由于iPSCs细胞可来自患癌大熊猫的成纤维细胞改造形成,且多能干细胞可分化为各种组织和器官,因此该技术可用于帮助患癌大熊猫在放疗后修复受损的免疫系统,D正确。
故选A。
12. 下图展示了单克隆抗体从制备到应用的完整过程。随着该技术的不断发展,单抗类药物已有多种,如“抗体—药物偶联物”用于治疗癌症的疗效高,毒副作用小。下列叙述正确的是( )
A. “抗体——药物偶联物”上的细胞毒素通常没有特异性
B. 图示过程获取的鼠源性单克隆抗体用于人类疾病的治疗效果很好
C. 使用灭活病毒诱导法时,需要破坏病毒表面的糖蛋白,以免感染操作者
D. 对第一次筛选得到的杂交瘤细胞进行传代培养,可从培养液中获取单克隆抗体
【答案】A
【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、“抗体-药物偶联物”上的细胞毒素通常没有特异性,但抗体和抗原可发生特异性结合,因此“抗体-药物偶联物可定向作用于特定的细胞,A正确;
B、由题图过程获得的单克隆抗体属于鼠源性抗体,直接与药物结合作用于人体可能会被人体的免疫系统识别,诱发人体免疫反应,B错误;
C、灭活病毒诱导法中病毒的灭活是用物理或化学手段使病毒失去感染能力,但不能破坏病毒的抗原结构(如病毒表面的糖蛋白),C错误;
D、对第一次筛选得到的杂交瘤细胞还需要进行克隆化培养和抗体检测才能筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞,第二次筛选出的杂交瘤细胞继续培养,可从培养液中获取单克隆抗体,D错误。
故选A。
13. 如图所示是利用动物细胞工程与胚胎工程治疗某种糖尿病(由基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的思路。下列叙述正确的是( )
A. 重组细胞b有基因缺陷,因此该思路不可行
B. 激活重组细胞b常用电刺激、Ca²⁺载体、蛋白酶合成促进剂等进行处理
C. 利用动物体细胞核移植得到克隆动物是培育新物种的一种方式
D. 核移植过程中供体理论上是提供细胞核,但可以把整个细胞注入去核卵母细胞
【答案】D
【解析】
【分析】激活重构胚的方法有:(1)物理方法:电刺激;(2)化学方法:乙醇、蛋白酶合成抑制剂、Ca2+载体。
【详解】A、由于重组细胞b内含有健康胰岛B细胞基因,因此能正常合成胰岛素,重组细胞b没有基因缺陷,重组细胞b定向诱导分化形成的胰岛B细胞导入患者体内,可起到治疗的目的,A错误;
B、激活重组细胞b常用电刺激、Ca2+载体、蛋白酶合成抑制剂等进行处理,B错误;
C、利用动物体细胞核移植得到克隆动物属于无性繁殖,能保持亲本优良性状,没有形成新物种,C错误;
D、构建重构胚的过程中注入去核卵母细胞内的既可以是供体的体细胞核,也可以是供体的细胞,目的使重构胚中包含供体细胞完整的细胞核,D正确。
故选D。
14. 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 卵裂期细胞体积基本不变,桑葚胚到囊胚期细胞体积逐渐减小
B. 培育试管动物涉及体内受精、早期胚胎培养和胚胎移植
C. 受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育
D. 胚胎分割是一种无性生殖,因此发育成的个体没有形态学差异
【答案】C
【解析】
【分析】试管动物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后,再经移植后产生后代的技术。
【详解】A、卵裂是指早期胚胎在透明带内进行的分裂,卵裂期细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,因此每个细胞的体积会减小,即卵裂期细胞体积逐渐减小,A错误;
B、培育试管动物涉及体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等,B错误;
C、自然受精的场所是输卵管,受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育,C正确;
D、胚胎分割是一种无性生殖,分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,但生物的性状还受环境因素的影响,因此发育成的个体可能有形态学差异,D错误。
故选C。
15. 基因组印记是生命进化中一种精妙的调控机制,通过表观遗传修饰实现双亲基因的“分工合作”。哺乳动物孤雌生殖通常失败,其原因就在于胚胎仅含母源印记。研究表明,在生殖细胞形成早期,来自父方和母方的印记将全部被消除,精子和卵子形成时产生新的甲基化模式。在受精前来自父方和母方的等位基因具有不同的甲基化模式。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,使其“变性”,然后将一个第二极体注入修饰后的次级卵母细胞,最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. H19和Gt12基因的甲基化过程改变了相关基因的碱基排列顺序
B. 精子形成过程中可能赋予了Igf2r基因表达的能力
C. “孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与,其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
D. 移植后的囊胚进一步扩大,会导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、H19和Gt12基因的甲基化过程没有改变相关基因的碱基排列顺序,只是影响了基因的转录过程,A错误;
B、基因组印记阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现,某团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,能实现孤雌生殖,自然受精形成的受精卵能调控关键基因的表达,图中Igf2r、Snrpn等多个基因去甲基化后能正常表达,推测精子形成过程中可能赋予了Igf2r、Snrpn等基因表达的能力,B正确;
C、“孤雌小鼠”的诞生过程虽然没有精子参与,但卵子已培养到MⅡ期,同源染色体已分离,在第二极体注入后完成减数分裂,说明其核基因型由卵母细胞释放第二极体后,和注入的第二极体共同决定的,基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同,C错误;
D、移植后的囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫做孵化,D错误。
故选B。
16. 限制酶在基因工程中发挥着重要作用,以下关于限制酶的叙述错误的是( )
A. 识别序列为6个核苷酸的限制酶比识别序列为4个核苷酸的更常见
B. 通过改造限制酶的识别序列,可以设计出切割任意DNA 序列的人工限制酶
C. 两种限制酶识别序列不同,仍然可能切割产生相同的黏性末端
D. 限制酶是原核生物切割外源DNA,保证自身安全的工具,真核细胞中不存在
【答案】D
【解析】
【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
【详解】A、大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,也有少数限制酶的识别序列是由4个、8个或其它数量的核苷酸组成,A正确;
B、限制酶的识别具有特异性,通过改造限制酶的识别序列,可识别DNA上的特定核苷酸序列并在特定位点进行切割,故可以设计出切割任意DNA序列的人工限制酶,B正确;
C、两种限制酶识别序列不同,但仍然可能切割产生相同的黏性末端,这样的限制酶称为同尾酶,C正确;
D、由于技术等原因的限制,目前限制酶主要是从原核生物中分离纯化,因此不能确定真核细胞中不存在限制酶,D错误。
故选D。
17. 基因工程技术的应用已渗透到多个领域,下列相关叙述正确的是( )
A. 将人血清白蛋白基因导入奶牛乳腺细胞可获得生产该蛋白质的乳腺生物反应器
B. 通过基因编辑技术改造酵母菌的相关代谢基因可用于延长酸奶的保存时间
C. 将人的胰岛素基因导入酵母菌可实现对治疗Ⅰ型糖尿病药物的规模化生产
D. 将金黄色葡萄球菌的耐盐基因导入小麦植株中可显著增强其抗旱能力
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品的遗传技术。
【详解】A、转基因动物中常用的受体细胞为受精卵,应将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵中可获得生产该蛋白质的乳腺生物反应器,A错误;
B、酸奶制作应用的微生物是乳酸菌,而非酵母菌,B错误;
C、利用基因工程将胰岛素基因导入酵母菌中,通过发酵工程可批量生产胰岛素,可实现对治疗Ⅰ型糖尿病药物的规模化生产,C正确;
D、将金黄色葡萄球菌的耐盐基因导入小麦植株中可显著增强其耐盐能力,D错误。
故选C。
18. 蛋白质工程是基因工程的延伸,又称为第二代基因工程。下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述,正确的是( )
A. 蛋白质工程可通过定点突变技术,在不改变氨基酸序列的情况下优化蛋白质功能
B. 蛋白质工程通常需要通过X射线衍射技术来分析目标蛋白质的晶体结构
C. 蛋白质工程的操作过程中,需要先合成mRNA,后合成基因
D. 蛋白质工程的实施,充分体现了功能决定结构的科学思想
【答案】B
【解析】
【分析】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,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需要。
【详解】A、基因中定点突变会改变基因中的碱基序列,进而会影响蛋白质中氨基酸的排列顺序,A错误;
B、蛋白质工程通常需要通过X射线衍射技术来分析目标蛋白质的晶体结构,建立蛋白质三维模型后,然后才能设计预期蛋白质的功能,B正确;
C、蛋白质工程的操作过程中,只需要推导出mRNA的碱基序列即可,无需先合成mRNA,C错误;
D、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,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需要,故蛋白质工程的实施,充分体现了结构决定功能的科学思想,D错误。
故选B。
19. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述正确的是( )
A. 生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力的
B. 转基因和非转基因棉花间隔种植不能延缓棉铃虫种群对 Bt抗虫蛋白抗性基因频率的增加
C. 治疗性克隆和生殖性克隆技术均需要使用动物细胞培养技术
D. 基因编辑技术需严格监管,只能用于对人类生殖细胞的非治疗性改造
【答案】C
【解析】
【分析】生物技术安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全三个方面。伦理问题主要在克隆人的问题上出现争议。
【详解】A、生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等,不包括干扰素,A错误;
B、转基因和非转基因棉花间隔种植可促进抗毒蛋白棉铃虫和不抗毒蛋白的棉铃虫的基因交流,能延缓棉铃虫种群对Bt抗虫蛋白抗性基因频率的增加,B错误;
C、动物细胞培养是动物细胞工程的基础,治疗性克隆和生殖性克隆技术均需要应用动物细胞培养和核移植技术,C正确;
D、基因编辑技术存在一定的风险,因此基因编辑技术需严格监管,基因编辑技术可用于人类疾病的治疗,也可用于作物新品种的培育,D错误。
故选C。
20. 大肠杆菌pUC118质粒是基因工程中常用的一种运载体,具有氨苄青霉素抗性基因,该质粒中某限制酶的唯一切点位于 lacZ基因中。在特定的选择培养基中,若lacZ基因没有被破坏,则大肠杆菌菌落呈蓝色;若lacZ 基因被破坏,则菌落呈白色。关于图中操作的说法正确的是( )
A. 试管1 中应加入DNA 连接酶处理,无需加入限制酶
B. 应用含氨苄青霉素抗性基因的大肠杆菌作为受体细胞
C. 若大肠杆菌的菌落为蓝色,则大肠杆菌中没有质粒导入
D. 选择培养基中除必需的营养物质外,还应加入适量卡那霉素
【答案】A
【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。
【详解】A、由图可知,目的基因和质粒已经经限制酶切割,无需再加入限制酶,试管1中是为了获得目的基因表达载体,应加入DNA连接酶处理,这样可以使目的基因和质粒进行连接,A正确;
B、由题干信息可知,标记基因是氨苄青霉素抗性基因,为了便于筛选,则作为受体的大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因,B错误;
C、若大肠杆菌的菌落为蓝色,则导入大肠杆菌是普通质粒,因为普通质粒中的lacZ基因是正常的,因而可使大肠杆菌的菌落表现为蓝色,若质粒未导入大肠杆菌,则大肠杆菌应该不会在含有氨苄青霉素的培养基中生长,C错误;
D、由题干信息可知,标记基因是氨苄青霉素抗性基因,因此培养基中除必需的营养物质外,还应加入适量氨苄青霉素,D错误。
故选A。
21. 下图为某动物体内的细胞在细胞分裂过程中一条染色体的行为示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 有丝分裂与减数分裂经过①过程后细胞核中均存在核 DNA 的加倍
B. 有丝分裂与减数分裂的②过程中均存在同源染色体联会
C. 有丝分裂与减数分裂经过④过程形成的子细胞,核DNA 数均减半
D. 有丝分裂与减数分裂的③过程中着丝粒分裂,导致染色体数目加倍
【答案】B
【解析】
【分析】图示表示细胞分裂过程中一条染色体(染色质)的系列变化过程。若该图表示有丝分裂过程,则①表示染色体的复制,发生在间期;②表示染色质螺旋化、缩短变粗形成染色体,发生在前期;③表示着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,发生在后期。若该图表示减数分裂过程,则①表示减数第一次分裂前的间期;②表示减数第一次分裂前期或减数第二次分裂前期;③表示减数第二次分裂后期;④表示有丝分裂末期、减数第二次分裂末期。
【详解】A、①表示染色体(DNA)的复制,发生在间期,有丝分裂与减数分裂前的间期细胞核中发生DNA复制后均存在DNA的加倍,A正确;
B、有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会,B错误;
C、④有丝分裂与减数第二次分裂的末期过程中均存在胞质分裂形成两个子细胞,核DNA数均减半,C正确;
D、③有丝分裂后期与减数第二次分裂后期过程中着丝粒断裂,使得染色体数目加倍,D正确。
故选B。
22. 蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体,由受精卵发育而来;雄蜂是单倍体,由未受精卵发育而来。由此不能得出( )
A. 雄蜂体细胞中无同源染色体
B. 雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半
C. 蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合
D. 蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同
【答案】B
【解析】
【分析】题意分析,蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的,因而细胞中没有同源染色体,雌蜂是由受精卵发育而成的,其细胞中含有同源染色体,蜜蜂的性别是由染色体sum决定的。
【详解】A、雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的,是单倍体,因此雄蜂体细胞中无同源染色体,A正确;
B、雄蜂精子中染色体数目与其体细胞的中染色体数目相同,B错误;
C、蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的,其体细胞中存在同源染色体,在减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合,C正确;
D、蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同,蜜蜂的性别与染色体数目有关,而果蝇的性别决定与性染色体有关,D正确。
故选B。
23. 如图为果蝇的一个初级精母细胞中的甲、乙两条染色体,染色体上的黑点代表了部分基因(一个黑点就代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、(B/b)表示,这部分基因的位置是通过荧光标记显示出来的,其中A和a显示黄色荧光,B和b显示红色荧光。下列相关说法错误的是( )
A. 甲、乙两条染色体可构成一个四分体
B. A/a和B/b基因可能控制同一生物性状
C. 该初级精母细胞正常减数分裂产生的精子含有一个黄色荧光和一个红色荧光
D. 若该初级精母细胞形成的精子有两个黄色荧光,则说明减数第一次分裂异常
【答案】D
【解析】
【分析】现代分子生物学技术能够利用特定的分子,与染色体上的某个基因结合,这个分子又能被带有荧光标记的物质识别,通过荧光显示,就可以知道基因在染色体上的位置。
【详解】A、甲、乙两条染色为同源染色体,减数第一次分裂时联会可构成一个四分体,A正确;
B、基因与性状的关系不是简单的一一对应的关系,一个性状可以收到多个基因的影响,A/a和B/b基因可能控制同一生物性状,B正确;
C、减数第一次分裂甲、乙分离分别进入两个次级精母细胞,每个次级精母细胞有两个A和两个B或者两个a和两个b,减数第二次分裂姐妹染色单体分离,分别进入精细胞中,每个精细胞有一个A或a和一个B或b,即每个精子含有一个黄色荧光和一个红色荧光,C正确;
D、若该初级精母细胞形成的精子有两个黄色荧光,则说明精子中有两个A或两个a,可能是减数第一次分裂异常也可能是减数第二次分裂异常,D错误。
故选D。
24. 小鼠睾丸中的细胞分裂时,处于4个不同分裂期的细胞中着丝粒数与核DNA 数之比如图,下列相关叙述正确的是( )
A. 处于时期1的细胞中姐妹染色单体数与染色体数之比为1
B. 处于时期2与时期3的细胞中同源染色体对数一定相等
C. 处于时期4的细胞中可能含有的X 染色体数为1或0条
D. 若时期4细胞中可发生基因重组,则该时期为减数第一次分裂后期
【答案】C
【解析】
【分析】每条染色体上含有一个着丝粒,每条染色体上含有一个或两个DNA,因此着丝粒与核DNA数的比值为1或1/2。
【详解】A、处于时期1的细胞中着丝粒与核DNA数的比值为0.5,表示染色体上含有姐妹染色单体,即姐妹染色单体数与染色体数之比为2,A错误;
B、处于时期2与时期3的细胞中着丝粒与核DNA数的比值为1,可表示着丝粒断裂后不含姐妹染色单体的时期,如有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,由于减数第二次分裂后期不含同源染色体,而有丝分裂后期含有同源染色体,因此处于时期2与时期3的细胞中同源染色体对数不一定相等,B错误;
C、处于时期1的细胞中着丝粒与核DNA数的比值为0.5,表示染色体上含有姐妹染色单体,可表示睾丸内的初级精母细胞或次级精母细胞的前期和中期,也可表示有丝分裂的前期和中期,初级精母细胞以及进行有丝分裂前期和中期的精原细胞都只含1条X染色体,而次级精母细胞的前期和中期时细胞内含有1条X染色体或0条染色体,C正确;
D、基因重组发生在减数第一次分裂的前期和后期,因此若时期4细胞中可发生基因重组,则该时期为减数第一次分裂前期和后期,D错误。
故选C。
25. 研究者观察到某一雄性哺乳动物(2n=24)处于四分体时期的初级精母细胞中期的两对同源染色体发生了特殊的联会现象,形成了如下图所示的“四射体”,图中的字母为染色体区段的标号,数字为染色体的标号。若减数第一次分裂后期“四射体”的4条染色体随机的两两分离,并且只有遗传信息完整的精子才能成活。以下分析中,不正确的是( )
A. 除去“四射体”外,处于四分体时期的该初级精母细胞中还有10个四分体
B. 出现“四射体”的原因是s-s、w-w、t-t、v-v均为同源区段,所以发生联会
C. 若不考虑致死,从染色体的组合(①-④组合)来看,该动物能产生6种精子
D. 由于只有遗传信息完整的精子才能成活,推测该动物产生的精子有1/4会致死
【答案】D
【解析】
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变,染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
分析图示可知,非同源染色体上出现了同源区段,进行了联会,属于染色体结构变异。
【详解】A、细胞中有24条染色体,MI前期正常情况可以形成12个四分体,而一个四射体涉及4条染色体,故除去“四射体”外,处于四分体时期的该初级精母细胞中还有10个四分体,A正确;
B、出现“四射体”的原因是s-s、w-w、t-t、v-v均为同源区段,所以发生联会,B正确;
C. 减数第一次分裂后期四射体的四条染色体随机两两分离,共有6种分离方式,故若不考虑致死,从染色体的组合(①④、①②、②③、③④、①③、②④)来看,该动物能产生6种精子,C正确;
D、通过C可知,总共有六种精子,其中,①④、①②、②③、③④都会致死,所以有2/3会致死,D错误。
故选D。
二、非选择题(4个小题,共50分)
26. 为了观察细胞分裂,两个实验小组分别取了某二倍体植物的根尖和某动物的精巢制成装片,并按各组要求将实验结果记录如下,请回答下列问题:
(1)要在显微镜下观察到图1结果,需使用_______染料对染色体进行染色,如甲紫溶液或_______。
(2)图1中标注的5个细胞分别处于细胞周期的不同时期,他们的正确顺序是:________,其中细胞______的染色体数:染色单体数:核DNA分子数一定是1:2:2。 (均填细胞序号)。
(3)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。实验小组往培养液中加入足量的某试剂M后,S期细胞立刻被抑制,其余细胞最终停留在 G₁/S交界处,由此推断,试剂M的作用原理是___________,洗去试剂M后细胞周期恢复正常。若要使所有的细胞均停留在G₁/S交界处,再次加入试剂M应该在第一次洗去该试剂之后__________小时内进行(该细胞的G₁、S、G₂、M期依次为8h、6h、3h、 1.5h)。
(4)实验小组绘制的图2中细胞_____是错误的,原因是________。细胞D分裂得到的2个子细胞遗传物质不同,若没有发生基因突变,则其原因最可能是________。
【答案】(1) ①. 碱性 ②. 醋酸洋红液
(2) ①. ③⑤④①② ②. ④⑤
(3) ①. 抑制DNA 复制 ②. 6~12.5
(4) ①. B ②. 该实验材料是精巢,B图细胞(减数分裂Ⅰ)的细胞质应该均等分配(由实验材料精巢判断该个体为雄性,初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质才会不均等分裂) ③. 同源染色体的非姐妹染色单体间发生了互换
【解析】
【分析】G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S期的DNA合成做准备;S期最主要的特征是DNA的合成;G2期主要为M期做准备,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过合成量逐渐减少。细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止;包分裂间期和分裂期;分裂间期历时长,占细胞周期的90%--95%,则选观察细胞有丝分裂的材料,选分裂期长,占细胞周期比例大的。
【小问1详解】
要在显微镜下观察到图1结果,需使用碱性染料对染色体进行染色,如甲紫溶液或醋酸洋红液。
【小问2详解】
据图1分析,①细胞处于有丝分裂后期,②细胞处于有丝分裂末期,③细胞处于有丝分裂间期,④细胞处于有丝分裂中期,⑤细胞处于有丝分裂前期,正确顺序是:③⑤④①②。细胞④⑤的染色体数:染色单体数:核DNA分子数一定是1:2:2。
【小问3详解】
试剂M抑制DNA复制(S期),使其他细胞停留在 G1/S交界处。再次加入时间需在S期结束前(6小时) 至G1期结束(8小时)后,即6~12.5小时。
【小问4详解】
实验小组绘制的图2中细胞B是错误的,原因是该实验材料是精巢,B图细胞(减数分裂Ⅰ)的细胞质应该均等分配(由实验材料精巢判断该个体为雄性,初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质才会不均等分裂)。细胞D分裂得到的2个子细胞遗传物质不同,若没有发生基因突变,则其原因最可能是同源染色体的非姐妹染色单体间发生了互换。
27. 亚硒酸钠对细菌生长有明显毒害作用。土壤中的一些富硒细菌可将亚硒酸钠还原为红色的单质硒,下图为土壤中富硒细菌的筛选和纯化过程。回答下列问题:
(1)操作X是将土壤样品接种到含____________的培养基中,在②中培养瓶内________(填“能”或“不能”)观察到富硒细菌菌落,原因是______________。
(2)③中采用的接种方法为_______________法,该方法的接种工具为涂布器,其使用前需要进行消毒和灭菌,具体的操作是___________________。该接种方法能得到单一菌落的原理是_________________。
(3)操作Y 是挑选单菌落重复分离纯化,目的是提高富硒细菌的纯度。若在平板上观察到_____,则可初步鉴定其为富硒细菌。
【答案】(1) ①. 亚硒酸钠 ②. 不能 ③. 菌落只能在固体培养基中形成
(2) ①. 稀释涂布平板 ②. 先将涂布器浸在酒精中,再将其放在火焰上灼烧 ③. 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
(3)菌落周围出现红色
【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。
【小问1详解】
为了进行土壤中富硒细菌的筛选和纯化过程,操作X是将土壤样品接种到含亚硒酸钠的培养基中,在②中培养瓶内不能观察到富硒细菌菌落,这是因为菌落只能在固体培养基中形成(或液体培养基中无法形成菌落)。
【小问2详解】
由图分析可知③中所用接种方法是稀释涂布平板法,使用的接种工具是涂布器,对其灭菌的具体操作是先将涂布器浸在酒精中,再将其放在火焰上灼烧,待酒精燃尽、涂布器冷却后可进行涂布操作。稀释涂布平板法能得到单一菌落的原理是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。
【小问3详解】
分析题意可知,土壤中的一些富硒细菌可将亚硒酸钠还原为红色的单质硒,所以若在平板上观察到菌落周围出现红色,则可初步鉴定其为富硒细菌。
28. 伏马霉素(FB)是镰刀菌产生的具有神经毒性和致癌性的小分子毒素,常见于玉米及其制品。为准确检测食品中残留的FB,科研人员展开下列研究。完成下列问题:
(1)科研人员利用小鼠制备抗FB 的单克隆抗体的过程中,运用了________和________等动物细胞工程技术,利用后者发展起来的_____________技术为制造单克隆抗体开辟了新途径。
(2)与单克隆抗体不同,多克隆抗体是由多种单抗混合而成,因此具有更广泛的应用价值。用于病原 体 的 检 测 时 ,多克 隆 抗 体 比单克 隆 抗 体 具 有 明 显 优 势, 原因最可 能是__________。
(3)科研人员将 FB 单抗固定在一种新材料上,制备出“检测探针”。已知材料M发荧光,在稳定性方面有明显优势,但它很难与抗体结合;物质P可以提高材料M对抗体的亲和力。制备检测探针的流程如图1,探针发光性能与物质 P 的浓度关系如图2。
据此分析,科研人员选择的物质P的浓度为________,理由是_______________。
(4)研究人员制备定量检测FB的免疫试纸,如图3。试纸的T线处固定的物质是FB,C线处固定的物质是抗 FB 单抗的抗体。在加样处滴加的样液会向右扩散经过T线和C线。
若加样处滴加只含“MP-FB 单抗探针”的样液,在T线处__________(填“能”、“不能”)检测到荧光;若滴加样液中含有MP-FB 单抗探针和不同浓度的FB,随着FB 浓度上升,T线与C线发光值的比值的变化为______________。
【答案】(1) ①. 动物细胞培养 ②. 动物细胞融合 ③. 杂交瘤
(2)多克隆抗体含有多种抗体,可以检测多种病原体
(3) ①. 0.8mg/mL ②. 在物质 P浓度为0.8mg/mL 时, 探针发光性能与更高浓度时差异很小,科研人员选择在该浓度(0.8mg/mL)下生产检测探针,可节省成本
(4) ①. 能 ②. 逐渐下降
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:注射特定抗原、从小鼠的脾脏中获得产生特定抗体的B淋巴细胞、将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合、用特定选择培养基筛选出杂交瘤细胞、再利用克隆化培养和抗体检测获得足够多数量的能分泌所需抗体的细胞、将该细胞在体外培养或者注射到小鼠腹腔内增殖、从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量单克隆抗体。
【小问1详解】
单克隆抗体制备过程中需要进行细胞培养和细胞融合,运用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术,利用后者发展起来的杂交瘤技术为制造单克隆抗体开辟了新途径。
【小问2详解】
用于病原体的检测时 ,多克隆抗体比单克隆抗体具有明显优势,原因最可能是多克隆抗体含有多种抗体,可以检测多种病原体。
【小问3详解】
图3结果表明,在物质P浓度为0.8mg/mL时,探针发光性能与更高浓度时差异很小,因此科研时可选择该浓度(0.8mg/mL)作为生产检测探针的条件,可节省成本。
【小问4详解】
若加样处,滴加只含“MP-AFB单抗探针”的样液,MP-AFB单抗探针与T线处的AFB结合,T线能检测到荧光;滴加样液中含有MP-FB 单抗探针和不同浓度的FB,随着FB 浓度上升,T线与C线发光值的比值的变化为逐渐下降。
29. Leber遗传性视神经病是一种严重的遗传病,患者线粒体内的ND4基因发生了突变。某研究小组欲克隆ND4基因并研究其表达的蛋白,选用了下图所示的质粒进行实验。
(1)利用PCR扩增基因时,应当挑选的引物是______(从上图引物中挑选)。为使目的基因的 PCR产物能被限制酶切割,可通过引物使得PCR 产物两端带上限制酶酶切位点,据图判断,增添限制酶酶切位点时,质粒上所示的限制酶酶切位点中不能挑选的是哪几个?______ (用括号中的字母回答。
A. Hind III B. Xho I C. BamH I D. XbaI
(2)在将重组质粒导入大肠杆菌细胞前,研究人员一般先用______处理大肠杆菌细胞,处理的目的是________。在操作过程中,除了用四环素筛选外,还要进行_________来确认大肠杆菌中的ND4基因是否完成表达。
(3)现有一个未知结构的重组质粒,已知其可能包含 Hind Ⅲ、XhoⅠ和BamHⅠ三种限制酶的酶切位点。请设计实验方案,确定该质粒中这三种限制酶的切割位点的数目和相对位置关系。
第一步:_________,电泳检测片段大小,记录片段的位置和数目。
第二步:______,记录电泳结果。
第三步:根据电泳结果,绘制质粒酶切图谱。
【答案】(1) ①. 引物2和引物3 ②. ABD
(2) ①. Ca2+ ②. 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态 ③. 抗原—抗体杂交
(3) ①. 分别用 Hind Ⅲ、XhoⅠ和 BamHⅠ单酶切割重组质粒 ②. 分别用 Hind Ⅲ+ Xho I、Hind Ⅲ+BamHI、Xho I+BamHI双酶切割重组质粒
【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,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】
利用PCR扩增基因时,引物与模板的3'端结合,应当挑选的引物是2和3,为使目的基因的PCR产物能被限制酶切割,可通过引物使得PCR产物两端带上限制酶酶切位点,据图判断,质粒上所示的限制酶酶切位点中不能挑选Xho Ⅰ(会破坏复制原点) 、 Xba Ⅰ(会破坏四环素抗性基因)、Hind Ⅲ(会破坏目的基因),ABD错误,C正确。
故选ABD。
【小问2详解】
获得重组质粒后,可将其导入经Ca2+(或CaCl2)处理过的大肠杆菌,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态。除了用四环素筛选外,还可通过抗原—抗体杂交技术确认大肠杆菌中的ND4基因是否完成表达。
【小问3详解】
确定该质粒中 Hind Ⅲ、XhoⅠ和BamHⅠ三种限制酶的切割位点的数目和相对位置关系,设计如下实验:第一步:分别用 Hind Ⅲ、XhoⅠ和 BamHⅠ单酶切割重组质粒,电泳检测片段大小,记录片段的位置和数目。第二步:分别用 Hind Ⅲ+ Xho I、Hind Ⅲ+BamHI、Xho I+BamHI双酶切割重组质粒,记录电泳结果。第三步:根据电泳结果,绘制质粒酶切图谱。
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