精品解析:广西钦州市第四中学2026届高三年级上学期第二十一周考试生物试卷
2026-02-01
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内容正文:
广西钦州市第四中学2026届高三年级上学期第二十一周考试生物试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(共16小题,其中第1-12小题,每小题2分,第13-16小题,每小题4分;共40分)
1. 科学家从黄粉虫幼虫消化道中分离出能降解聚苯乙烯(PS)的菌株——微小杆菌YT2。结合下图的分离、纯化流程分析,以下说法正确的是( )
A. 本实验中所用到的玻璃器皿及培养基均可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
B. 富集培养基应含有酵母膏、蛋白胨、琼脂等成分
C. 采用显微镜直接计数与稀释涂布平板法相比,更能准确计数出菌液中的活菌数
D. 进行扩大培养时,应挑选培养基中透明圈直径与菌落直径之比最小的菌落
【答案】A
【解析】
【详解】A、本实验中的玻璃器皿(如锥形瓶、培养皿)和培养基,均可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,这是微生物实验中常用的灭菌方式,A正确;
B、富集培养基的作用是增加目标菌株的数量,因此需要以聚苯乙烯(PS)为唯一碳源,不应含有酵母膏、蛋白胨等其他碳源,且富集培养基为液体培养基,不需要添加琼脂,B错误;
C、显微镜直接计数法会将死菌和活菌一起计数,而稀释涂布平板法只计数活菌,因此稀释涂布平板法更能准确计数活菌数,C错误 ;
D、 透明圈直径与菌落直径之比越大,说明该菌株降解聚苯乙烯的能力越强,因此扩大培养时应挑选该比值最大的菌落,D错误。
故选A。
2. 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正确的是( )
A. 利用细胞培养技术实现紫杉醇等初生代谢物的工厂化生产
B. 动物细胞培养应在没有CO₂的环境中进行
C. 将特定基因或特定蛋白导入已分化的B细胞,可将其诱导形成iPS细胞
D. 将胚胎植入代孕母牛前,代孕母牛应进行超数排卵处理
【答案】C
【解析】
【详解】A、紫杉醇是植物次生代谢物,A错误;
B、动物细胞培养需在含5% CO₂的培养箱中进行,以维持培养液的pH,B错误;
C、iPS细胞可通过将特定基因或对应蛋白导入已分化的体细胞(如B细胞)诱导形成,使其重编程为多能状态,C正确;
D、将胚胎植入代孕母牛前,需用孕激素对代孕母牛应进行同期发情处理,目的是使供体和受体的生理状态相同,保证胚胎能继续正常发育,而超数排卵处理是对供体母牛所做的处理,D错误。
故选C。
3. 单克隆抗体制备流程如图所示,相关叙述错误的是( )
A. 与植物细胞融合相比,诱导动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法
B. 将筛选获得的杂交瘤细胞接种到96孔板,可进行克隆化培养和抗体检测
C. 图中扩大培养后,只能从小鼠的腹水中获取大量单克隆抗体
D. 单克隆抗体能特异性识别、结合特定抗原,并可以大量制备
【答案】C
【解析】
【详解】A、与植物细胞融合相比,诱导动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法,A正确;
B、筛选后获得的杂交瘤细胞不止一种,需要接种到96孔板进行克隆化培养和抗体检测,以获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,B正确;
C、可从体外培养的细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体,C错误;
D、单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备,D正确。
故选C。
4. 如图表示从土壤中筛选某种抗生素产生菌的过程。下列叙述错误的是( )
A. 对培养基进行灭菌时,应使用高压蒸汽灭菌法
B. 图中的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法
C. 透明圈与菌落比值越大的菌落产生抗生素的能力越强
D. 在平板上每划一次线后均要用酒精消毒,以防被杂菌污染
【答案】D
【解析】
【详解】A、对培养基进行灭菌时,培养基需用高压蒸汽灭菌法灭菌,A正确;
B、图中“在培养基上涂布土壤稀释液”采用的是稀释涂布平板法,“挑选菌落在平板一侧划线”采用的是平板划线法,B正确;
C、透明圈是指示菌被抗生素抑制生长形成的区域,透明圈与菌落比值越大,说明该菌落产生的抗生素对指示菌的抑制效果越强,C正确;
D、平板划线法中,每划一次线后需灼烧接种环进行灭菌,酒精消毒无法达到接种环的灭菌要求,D错误。
故选D。
5. 下列有关基因工程的叙述,正确的是( )
A. 检测到受体细胞含有目的基因就标志着基因工程操作的成功
B. 以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与生物体内原基因的碱基序列相同
C. 为了方便筛选,标记基因表达产物及产物的功能一般在受体细胞本身中不存在
D. 人的生长激素基因可以导入其他生物细胞内,说明生物之间共用一套遗传密码
【答案】C
【解析】
【详解】A、 检测到受体细胞中含有目的基因还不能说明基因工程育种已经成功,还要检测目的基因是否成功表达,A错误;
B、由于密码子具有简并性,因此以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列不一定相同,B错误;
C、在受体细胞本身中不存在标记基因表达产物及产物的功能,构建基因表达载体后导入受体细胞,才有标记基因对应的产物和功能,便于目的基因的鉴定和筛选,C正确;
D、人的生长激素基因可以在其他生物细胞内表达出人的生长激素,说明生物之间共用一套遗传密码,D错误。
故选C。
6. 利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是( )
A. 次生代谢产物是植物基本生命活动必需的一类小分子有机化合物
B. 可以利用基因工程对植物细胞进行改造,筛选出产量高的细胞进行培养
C. 该技术生产的紫杉醇具有高抗癌性,说明其能提高免疫系统的免疫自稳功能
D. 植物只有在特定的组织器官中才能产生次生代谢产物,所以必须定向选取外植体
【答案】B
【解析】
【详解】A、次生代谢产物(如生物碱、萜类等)并非植物基本生命活动所必需的物质,而是植物在特定条件下产生的特殊化合物(如防御、吸引传粉者等作用)。初生代谢产物(如糖类、氨基酸)才是维持生命活动必需的,A错误;
B、基因工程可通过导入目的基因(如高产次生代谢物的相关基因)改造植物细胞,再通过筛选获得高产细胞株进行大规模培养,该表述符合生物技术应用原理,B正确;
C、免疫自稳是指免疫系统清除体内衰老或损伤的细胞,以维持内环境稳定的功能。该技术生产的紫杉醇具有高抗癌性,不能说明其能提高免疫系统的免疫自稳功能,C错误;
D、植物细胞具有全能性,离体培养时可通过调节培养基成分(如激素配比)诱导细胞产生次生代谢物,无需定向选取特定外植体,D错误。
故选B。
7. 豆瓣酱是我国传统发酵美食,它能让麻婆豆腐热辣鲜香,也能让回锅肉滋味醇厚。豆瓣酱的制作流程如图,下列叙述错误的是( )
A. 蒸煮可杀灭杂菌,保证豆瓣酱品质
B. 翻酱可满足米曲霉对氧气的需求
C. 后期发酵产生酒精可抑制杂菌生长
D. 发酵过程中有机物的种类和含量均减少
【答案】D
【解析】
【详解】A、蒸煮过程中的高温可杀灭杂菌,保证豆瓣酱品质,A正确;
B、翻酱时会增加溶解氧含量,可满足米曲霉对氧气的需求,B正确;
C、后期发酵有乳酸菌、酵母菌作用,其中酵母菌产生酒精可抑制杂菌生长,C正确;
D、在保温发酵过程中,米曲霉等微生物会分泌多种酶来分解有机物。在分解过程中,复杂的有机物会被逐步分解成小分子有机物,所以有机物的种类会增加。同时,微生物的呼吸作用会消耗有机物来获取能量,导致有机物含量减少,D错误。
故选D。
8. 如图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程。在人-鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞I、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,I、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,I、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列有关叙述错误的是( )
A. 聚乙二醇也可诱导人细胞与小鼠细胞融合
B. 编码磷酸甘油酸激酶的基因在X染色体上
C. 编码芳烃羟化酶的基因位于11号染色体上
D. 培养杂种细胞时,通常需定期更换培养液
【答案】C
【解析】
【详解】A、诱导动物细胞融合的常用方法有PEG(聚乙二醇)融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,A正确;
BC、I、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性,细胞I、Ⅱ、Ⅲ共有的是11号染色体,可以推测乳酸脱氢酶基因最可能在11号染色体上,同时因为Ⅱ没有磷酸甘油酸激酶活性,所以该酶基因不可能在11号染色体上;只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅱ有2号染色体,所以芳烃羟化酶基因最可能在2号染色体上;I、Ⅲ共有的是X染色体和11号染色体,又因为已判定磷酸甘油酸激酶基因不在11号染色体,所以该酶基因应该最可能在X染色体上;只有Ⅲ有胸苷激酶活性,I、Ⅱ、Ⅲ中,只Ⅲ具有17号染色体,所以胸苷激酶基因最可能位于17号染色体上,B正确,C错误;
D、动物细胞培养时培养液还需定期更换,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,D正确。
故选C。
9. 基因水平转移是指基因不通过父母到子代的垂直传递,而是在不同物种间直接传递的过程。下列操作中不属于基因水平转移的是( )
A. 农杆菌侵染植物时,将Ti质粒上的T-DNA转移到植物细胞的基因组中
B. 利用基因工程技术,将人的凝血因子基因通过载体导入山羊受精卵
C. 土壤中的真菌可以把自身的纤维素分解酶基因传递给寄生于植物的线虫
D. 用核移植技术培育“三亲婴儿”,目的是将亲代的正常基因传递给后代
【答案】D
【解析】
【详解】A、农杆菌的Ti质粒通过侵染将T-DNA(含外源基因)整合到植物基因组中,实现了细菌与植物间的跨物种基因传递,属于基因水平转移,A正确;
B、利用载体将人凝血因子基因导入山羊受精卵,使人类基因在山羊中表达,实现了跨物种(人→动物)的基因转移,属于基因水平转移,B正确;
C、真菌将自身基因直接传递给线虫(不同物种),属于自然界中微生物间的基因水平转移,C正确;
D、核移植技术培育"三亲婴儿"是将父母细胞核与捐赠者去核卵细胞结合,本质是细胞核移植而非基因跨物种传递。后代基因仍来自父母双方的细胞核DNA,捐赠者仅提供线粒体DNA(非主要基因),未发生不同物种间的基因转移,D错误。
故选D。
10. 近年来,由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊的数量骤减。近日,动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊,他们期望通过体外受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中过程①为体外受精,被用于该过程的精子需要进行获能处理
B. 为了使亚洲黑熊A超数排卵,需要向其注射一定量的雌激素
C. 过程③中形成重构胚胎时采用的方法主要有乙醇和Ca2+载体等
D. 后代E和后代F都有半数染色体来自亚洲黑熊A
【答案】A
【解析】
【详解】A、过程①是体外受精,进行体外受精前,精子必须经过获能处理,才能具备和卵子结合的能力,A正确;
B、为了使亚洲黑熊A超数排卵,需要向其注射一定量的促性腺激素,B错误;
C、激活重构胚常用的方法是乙醇和Ca2+载体等,C错误;
D、后代E是通过体外受精产生的,其染色体一半来自亚洲黑熊A,一半来自野生亚洲黑熊C;后代F是通过核移植技术产生的,其细胞核中的染色体来自野生亚洲黑熊B的体细胞,细胞质中的遗传物质少量来自亚洲黑熊A提供的去核卵母细胞,所以后代F的染色体全部来自亚洲黑熊B,D错误。
故选A。
11. 紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种次生代谢产物,具有高抗癌活性。为大量获取紫杉醇,下列方法最可行的是( )
A. 脱分化和再分化 B. 植物细胞培养
C. 野生红豆杉树皮中提取 D. 花药离体培养
【答案】B
【解析】
【详解】A、脱分化和再分化是植物组织培养中形成愈伤组织和再生植株的过程,主要用于快速繁殖而非次生代谢产物生产,A错误;
B、植物细胞培养技术通过大规模培养愈伤组织细胞,可直接获取细胞内的次生代谢产物(如紫杉醇),具有周期短、产量高的特点,B正确;
C、从野生红豆杉树皮中提取会破坏珍稀植物资源且产量有限,不符合可持续发展要求,C错误;
D、花药离体培养用于获得单倍体植株,主要用于育种而非代谢产物生产,D错误。
故选B。
12. 图示一种治疗乳腺癌的抗体—药物偶联物(ADC)的作用机制。下列对ADC的抗体部分,推测不合理的是( )
A. 用选择培养基筛选出能产生该抗体的细胞
B. 可被溶酶体降解并释放出药物
C. 可识别乳腺癌细胞表面的特定抗原
D. 通过荧光标记可用于乳腺癌的诊断和定位
【答案】A
【解析】
【详解】A、能产生特定抗体的是杂交瘤细胞,但筛选杂交瘤细胞需要用特定的选择培养基(如 HAT 培养基)来筛选融合成功的细胞,后续还需通过专一抗体阳性检测来筛选能产生目标抗体的杂交瘤细胞。 仅用选择培养基只能筛选出杂交瘤细胞,无法直接筛选出 “能产生该抗体的细胞”,A错误;
B、从图中可以看到,ADC 被细胞内吞后进入溶酶体,溶酶体的水解酶会降解抗体部分,从而释放出连接的药物,这个过程符合图示机制,B正确;
C、抗体的核心功能就是特异性识别抗原,ADC 的抗体部分正是通过识别乳腺癌细胞表面的特定抗原,才能精准靶向肿瘤细胞,C正确;
D、如果将该抗体与荧光分子结合,就可以利用抗体的特异性识别能力,让荧光信号精准定位到乳腺癌细胞所在位置,从而用于诊断和病灶定位,D正确。
故选A。
13. 以新鲜肝研磨液为材料进行一系列实验,下列的操作与目的不相符的是( )
A. 离心后取上清液加入冷酒精——粗提取DNA
B. 滴入盐酸后测pH——比较不同pH下酶的活性
C. 加入双缩脲试剂——检测蛋白质
D. 滴到溶液中——检测酶的催化效率
【答案】B
【解析】
【详解】A、新鲜肝研磨液离心后,上清液含DNA分子,冷酒精可使DNA析出沉淀,符合粗提取DNA的操作目的,A正确;
B、肝匀浆中滴入HCl溶液后测pH,探究的是肝匀浆维持pH相对稳定的机制,而不是比较不同pH下酶的活性,B错误;
C、双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应是蛋白质检测的特异性方法,肝研磨液含丰富蛋白质,操作与目的相符,C正确。
D、肝研磨液含过氧化氢酶,可催化H2O2分解产生气泡,通过气泡产生速率可检测酶催化效率,操作与目的相符,D正确。
故选B。
14. 下列不属于“能分解尿素的微生物的分离与计数”实验中的操作是( )
A. 过滤除菌 B. 梯度稀释 C. 划线接种 D. 倒置培养
【答案】C
【解析】
【详解】A、尿素溶液需用无菌的G6玻璃砂漏斗进行过滤除菌处理后待用,A错误;
B、梯度稀释是降低土壤样品菌液浓度以获取单菌落的关键步骤,B正确;
C、划线接种适用于菌种纯化,但本实验需对微生物计数,应采用涂布接种法(将稀释液涂布于平板),C正确;
D、倒置培养可防止冷凝水污染培养基,是微生物培养的常规操作,D正确;
故选C。
15. 通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物,以下配方与培养目标不匹配的是( )
A. 马铃薯蔗糖培养基——酵母菌
B. 无氮源培养基——产脲酶的微生物
C. LB培养基——大肠杆菌
D. 以淀粉为唯一碳源的培养基——产淀粉酶的微生物
【答案】B
【解析】
【详解】A、马铃薯蔗糖培养基含碳源、氮源及无机盐,属于通用培养基,可培养酵母菌等真菌,A正确;
B、产脲酶的微生物需利用尿素作为氮源,无氮源培养基无法提供其生长所需氮源,故不能筛选产脲酶的微生物(需以尿素为唯一氮源),B错误;
C、LB培养基含蛋白胨、酵母提取物等,营养丰富,常用于培养大肠杆菌等细菌,C正确;
D、以淀粉为唯一碳源的培养基可筛选产淀粉酶的微生物(因其能分解淀粉获取碳源),D正确;
故选B。
16. 下列各项实验中所用试剂,作用相同的是( )
A. “体验制备细胞膜的方法”和“显微镜观察叶绿体”实验中,蒸馏水的作用
B. “绿叶中色素的提取”和“检测生物组织中的脂肪”实验中,酒精的作用
C. “低温诱导植物染色体数目变化”和“菊花的组织培养”实验中,酒精的作用
D. “观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目变化”实验中,盐酸的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、“体验制备细胞膜的方法”实验中,蒸馏水使哺乳动物成熟红细胞吸水涨破,释放内容物以获取细胞膜;“显微镜观察叶绿体”实验中,蒸馏水用于保持临时装片中细胞活性并维持叶绿体形态。二者作用不同(前者为细胞破裂,后者为维持细胞活性),A不符合题意;
B、“绿叶中色素的提取”实验中,酒精(或无水乙醇)作为有机溶剂溶解并提取色素;“检测生物组织中的脂肪”实验中,酒精用于洗去苏丹Ⅲ染液浮色,便于观察。二者作用不同(前者为提取,后者为漂洗),B不符合题意;
C、“低温诱导植物染色体数目变化”实验中,酒精用于冲洗卡诺氏固定液后配制解离液(与盐酸混合),参与解离过程;“菊花的组织培养”实验中,酒精用于外植体表面消毒(如70%酒精)。二者作用不同(前者为解离成分,后者为消毒),C不符合题意;
D、“观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目变化”实验中,盐酸均用于解离(与酒精混合),破坏细胞间质使组织细胞分离,便于染色和观察染色体。二者作用相同(均为解离),D符合题意。
故选D。
第II卷(非选择题)
二、综合题(5大题,共60分,请考生按要求作答问题)
17. 胶原蛋白在维持器官、组织、细胞形态和功能等方面发挥着关键性作用,传统提取方法得到的胶原蛋白成分复杂,还可能携带动物病毒等。科学家将合成胶原蛋白的基因kit导入大肠杆菌构建基因工程菌,过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中①过程需要使用________酶,该过程得到的DNA片段________(填“含有”或“不含有”)启动子序列。
(2)过程②一般使用________(填限制酶)构建基因表达载体。为了实现目的基因与运载体的连接,需要对PCR的引物进行改造,具体的做法是________。
(3)双酶切kit基因与质粒pET-28a(+)长度为170bp的片段进行置换,构建重组质粒pET—28a(+)—kit,上述两种质粒经HindⅢ切割后片段长度如表所示(每种片段各1个)。由此判定kit基因长度为________,该基因上有________个HindⅢ切割位点。经添加有硫链丝菌素的培养基初步筛选后的大肠杆菌中不一定含有目的基因,原因是________。
质粒类型
pET-28a(+)
pET-28a(+)-kit
HindⅢ酶切片段
1000bp、2550bp
1050bp、2500bp、150bp
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. 不含有
(2) ①. BamHI和EcoRI ②. 在两种引物的5'端添加限制酶BamHI或EcoRI的识别序列
(3) ①. 320bp ②. 2 ③. 导入不含目的基因的空质粒的大肠杆菌也可以在该培养基上存活
【解析】
【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则:①不能破坏目的基因;②不能破坏所有的抗性基因(至少保留一个);③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因,防止目的基因和质粒反向连接,同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。
【小问1详解】
由题图可知,过程①由mRNA生成基因 kit(即DNA),因此代表逆转录过程,需要用到逆转录酶。该过程得到的DNA片段的碱基序列与mRNA一一对应,只有编码序列,不含有启动子序列。
【小问2详解】
基因表达载体构建需避免目的基因或质粒自身环化、目的基因反向连接,且不破坏关键序列。故质粒 pET-28a(+)和目的基因kit需用两种不同限制酶切割,故选择BamHI和EcoRI(二者切割可产生不同黏性末端,满足连接需求)。PCR扩增的目的基因两端无限制酶识别序列,无法与切割后的质粒连接。因此需在两种引物的5'端分别添加BamHI和EcoRI的识别序列,使扩增后的目的基因两端带有对应酶切位点,便于与质粒定向连接。
【小问3详解】
观察质粒pET-28a(+) 图可知,在该质粒上有2个HindⅢ的识别序列,一个在启动子和终止子之间,一个在复制原点ori中,因此用HindⅢ切割质粒 pET-28a(+)后,可得到两个片段,通过表格可知,这两个片段长度分别为1000bp和2550bp,说明质粒pET-28a(+) 总长度是1000bp+2550bp=3550bp;利用双酶切法将kit基因与质粒pET-28a(+) 长度为170bp片段进行置换后,形成的重组质粒pET-28a(+)-kit 能被HindⅢ切割成三个片段,长度分别是1050bp、2500bp、150bp,说明置换后的kit 基因上含有两个HindⅢ的识别序列,再加上复制原点ori中的一个HindⅢ的识别序列,共三个HindⅢ的识别序列,经HindⅢ酶切后才能将重组质粒pET-28a(+)-kit 切成3段。利用这三段的长度可计算出重组质粒 pET-28a(+)-kit 的总长度为1050bp+2500bp+150bp=3700bp,由于kit 基因与长度为170bp片段进行置换,设kit 基因长度为n,可列出等式:3550+n-170=3700bp,故可计算出kit 基因长度为n=320bp。培养基中添加的硫链丝菌素是筛选标记,不含目的基因的空质粒仍含该抗性基因,导入空质粒的大肠杆菌可在培养基上存活,因此初步筛选后的大肠杆菌不一定含目的基因。
18. 柠檬酸是一种常见的食品添加剂,工业上常以红薯为原料经黑曲霉(需氧型真菌)发酵生产而成。科研人员通过紫外线诱变黑曲霉YZ-35菌株,筛选高产菌株用于发酵生产柠檬酸,简要流程如图所示。回答下列问题:
注:PDA培养基指马铃薯葡萄糖琼脂培养基;溴甲酚绿是一种酸碱指示剂,酸性条件下变黄色。
(1)制备培养基:PDA培养基中葡萄糖的作用是________,培养基常用________法进行灭菌处理。
(2)选育高产菌种:将黑曲霉YZ-35菌株与________混合制备菌悬液,进行紫外线诱变处理,育种的遗传学原理是________。将诱变稀释后的菌液涂布在培养基A上,培养一段时间后选择________的单菌落,接种至培养基B,放置在摇床上________培养以保证O2的供应,每天在显微镜下用________(填实验器材)对稀释后的菌液进行计数,5d后测定产酸率。
(3)发酵产酸:红薯蒸煮后冷却的目的是________。发酵过程中影响产酸量的因素有温度、pH、叶轮转速、________等(答出2点即可),其中叶轮转速为160r/min时产酸量最大,过低的转速不利于产酸的原因是________。
【答案】(1) ①. 提供碳源,同时也能提供能量 ②. 高压蒸汽灭菌
(2) ①. 无菌水 ②. 基因突变 ③. 黄色圈大 ④. 振荡 ⑤. 血细胞计数板
(3) ①. 为了防止高温杀死黑曲霉、可以使淀粉在α - 淀粉酶作用下糖化 ②. 红薯的量(或淀粉量)、接种量、发酵时间 ③. 叶轮转速过低时,会导致溶解氧不足,黑曲霉的有氧呼吸受到影响,进而影响柠檬酸的产生
【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新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【小问1详解】
在微生物培养中,培养基里的葡萄糖能够为黑曲霉提供碳源,同时也能提供能量。对于培养基的灭菌处理,常用的方法是高压蒸汽灭菌法。
【小问2详解】
将黑曲霉YZ-35菌株与无菌水混合可以制备菌悬液,便于后续操作。利用紫外线诱变黑曲霉,其育种的遗传学原理是基因突变。因为溴甲酚绿在酸性条件下变黄色,所以在培养基A上,产酸量高的菌株周围会呈现黄色,应选择周围黄色圈大的单菌落。由于黑曲霉是需氧型真菌,所以要放置在摇床上振荡培养以保证O2的供应。在显微镜下对稀释后的菌液进行计数时,使用的实验器材是血细胞计数板。
【小问3详解】
红薯蒸煮后冷却,一是为了防止高温杀死黑曲霉,二是可以使淀粉在α - 淀粉酶作用下糖化。发酵过程中影响产酸量的因素除了温度、pH、叶轮转速外,还有红薯的量(或淀粉量)、接种量、发酵时间等(答出2点即可)。叶轮转速过低时,会导致溶解氧不足,黑曲霉的有氧呼吸受到影响,进而影响柠檬酸的产生,所以过低的转速不利于产酸。
19. 研究发现,微生物的甲醇代谢速率较慢,且甲醇及其中间产物甲醛具有一定生物毒性,这限制了甲醇向脂肪醇(高附加值化工产品)转化的合成效率。我国研究团队借助基因工程技术改造出了甲醇酵母,将甲醇代谢途径与脂肪醇合成途径进行偶联,成功实现了甲醇向脂肪醇的高效生物转化,相关代谢过程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1中甲醇代谢及脂肪醇合成过程被限制在过氧化物酶体膜内进行,其意义是______(写出2点)。NADPH在脂肪醇合成过程中的作用与在光合作用暗反应过程中类似,则其作用是______和______。
(2)为持续增加NADPH的供应,研究人员欲将ScIDP2基因(编码NADP+依赖的异柠檬酸脱氢酶)与质粒重组(如图2所示)。利用PCR技术扩增ScIDP2基因时,每次循环中温度最低的步骤是______。若从基因组中获取目的基因,则在PCR扩增仪中至少经过______次循环才能出现独立完整的ScIDP2基因片段。
(3)利用大肠杆菌的质粒构建重组质粒时,通常选择两种限制酶进行切割,原因是______(答出2点)。据图2可知,选择的限制酶是______。将重组质粒导人大肠杆菌后,将大肠杆菌培养在含有氨苄青霉素或卡那霉素的培养基中培养,存活的大肠杆菌______(填“能”或“不能”)证明重组质粒已成功导入,原因是______。利用以______为唯一碳源的培养基,可筛选出成功改造的甲醇酵母。
【答案】(1) ①. 隔离有毒中间产物甲醛,减少其对细胞其他结构的损伤;浓缩代谢相关的底物与酶,提高代谢效率 ②. 作为还原剂 ③. 为脂肪醇的合成提供能量
(2) ①. 复性 ②. 3##三
(3) ①. 防止质粒自身环化;避免目的基因反向连接;防止目的基因自身环化 ②. 和 ③. 不能 ④. 大肠杆菌质粒中本身就含有这两种抗性基因,且插入目的基因后未被破坏,空质粒也会正常表达抗性基因 ⑤. 甲醇
【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】
过氧化物酶体膜的隔离作用:一是避免有毒的甲醛扩散到细胞其他区域损伤结构;二是将代谢所需的底物、酶集中在膜内,提高代谢效率。NADPH在光合作用暗反应过程中的作用是作为还原剂以及为暗反应提供能量,据此推测,NADPH在脂肪醇合成过程中作为还原剂并为合成过程提供能量。
【小问2详解】
利用PCR技术扩增基因时,每次循环一般需要经过变性、复性、延伸三个过程,每次循环中温度最低的步骤是复性。若从基因组中获取目的基因,则在PCR扩增仪中至少经过3次循环才能出现独立完整的基因片段。
【小问3详解】
利用大肠杆菌的质粒构建重组质粒时,通常选择两种限制酶进行切割,可防止质粒自身环化;防止目的基因自身环化或目的基因反向连接。目的基因应插入启动子与终止子之间,因此选择的限制酶是和。将重组质粒导入大肠杆菌后,将大肠杆菌培养在含有氨苄青霉素或卡那霉素的培养基中培养,存活的大肠杆菌不能证明重组质粒已成功导入,因为大肠杆菌质粒中本身就含有这两种抗性基因,且插入目的基因后均未被破坏,空质粒也会正常表达抗性基因,因此无法证明重组质粒是否成功导入。改造后的甲醇酵母在培养基上培养时,应添加甲醇作为唯一碳源。
20. 猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)通过猪细胞表面的CD163蛋白受体进入猪细胞,小鼠细胞膜上不含该受体。为实时监控CD163蛋白的表达和转运过程,研究人员将红色荧光蛋白基因RFP与CD163基因拼接在一起,使其表达成一条多肽,构建表达载体的过程如图1所示,部分限制酶切位点如图2所示。回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增CD163+RFP融合基因时需要控制温度,将温度升高到90℃以上的目的是_______。为了使融合基因能够与质粒正确连接,需要在两种引物的5'端连接的碱基序列分别是5'-_______-3'、5'-______-3'。
(2)为确定融合基因已连接到质粒中且插入方向正确,应选用图1中的一对引物______对待测质粒进行PCR扩增。
(3)通过_______技术将重组质粒导入小鼠的受精卵中,一般将该受精卵培养到______时期后再移植到小鼠的子宫中,通过检测______确认CD163基因在小鼠体内的表达部位。
【答案】(1) ①. 使DNA双链解聚为单链(使DNA变性) ②. ACTAGT ③. GAGCTC
(2)P1、P3 (3) ①. 显微注射 ②. 桑葚胚##囊胚 ③. 小鼠体内红色荧光的分布
【解析】
【分析】基因工程操作的步骤:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。获取目的基因的方法有多种,常用PCR特异性地快速扩增目的基因。PCR产物的鉴定方法:一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。
【小问1详解】
PCR技术中,将温度升高到90℃以上是为了使DNA双链解聚为单链,也就是使DNA变性解旋。根据图1、2可知,融合基因要插入质粒的启动子与终止子之间才能表达,质粒在该区域内有EcoRI、SpeI、SacI三种限制酶的酶切位点,但CD163基因中间有EcoRI的酶切位点,故不能添加EcoRI的识别序列,因此可选择SpeI、SacI切割质粒和融合基因,所以在引物的5'端连接的碱基序列分别是5'-ACTAGT-3′、5'-GAGCTC-3'。
【小问2详解】
只有当融合基因已连接到质粒中且插入方向正确时,才能使用引物P1、P3扩增出产物。
【小问3详解】
将重组质粒导入小鼠的受精卵中通常采用显微注射技术。一般将该受精卵培养到桑葚胚时期后再移植到小鼠的子宫中。由于构建了红色荧光蛋白基因RFP与CD163基因拼接的载体,因此研究人员可通过检测小鼠体内红色荧光的分布来确认CD163基因在小鼠体内的表达部位。
21. 蚕丝蛋白是一种分泌蛋白,与人体的角质和胶原结构十分相近,临床试验表明蚕丝人造血管在体内不会引起过敏,也不具有致癌作用,可以与活体血肉相连,长成与真血管一样的外壁和内膜,在医药领域有良好的应用前景。Fib-H基因是编码蚕丝蛋白的关键基因,科研人员将Fib-H基因导入大肠杆菌,用于高效生产蚕丝蛋白,图1表示的是转运Fib-H基因的大肠杆菌质粒和Fib-H基因的结构,其中ampr表示氨苄青霉素抗性基因。图2列举的是4种限制酶的识别序列和切割位点。回答下列问题:
限制酶
MonI
BamHI
EcoRI
HindIII
识别序列及切割位点
图2
(1)利用PCR技术扩增Fib-H基因,除向反应体系加入一定的缓冲液、引物、耐高温的DNA聚合酶外,还需加入______,引物长度越短,扩增得到的DNA片段种类越______(填“简单”或“复杂”)。
(2)为使Fib-H基因能够正确连接在图中所示质粒上,构建基因表达载体应选用图2中______限制酶处理质粒,同时需要在Fib-H基因左侧、右侧分别添加的DNA序列为______。图1中转录的模板链是______链,启动子设置在Fib-H基因的上游,其功能是______。
(3)完成转化的大肠杆菌,置于含______的培养基上培养,可获得______种大肠杆菌菌落。最终,利用大肠杆菌得到的蚕丝蛋白需要进一步加工和修饰、才能获得生物活性,原因是______。
【答案】(1) ①. DNA模板(或DNA母链)、4种脱氧核苷酸 ②. 复杂
(2) ①. MonI、HindⅢ ②. 、 ③. A ④. RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动Fib-H基因转录
(3) ①. 氨苄青霉素 ②. 2 ③. 大肠杆菌属于原核生物,细胞内没有内质网、高尔基体等细胞器,无法对核糖体合成的肽链进行加工
【解析】
【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品;基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。2、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,标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。(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】
PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,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。引物越短,和DNA结合位点越多,扩增得到的DNA片段种类越复杂。
【小问2详解】
构建基因表达载体时常选用双酶切,以保证目的基因和载体正确连接,基因需插在启动子和终止子之间,由于EcoRI在复制原点也有酶切位点,故选取的限制酶是MonI和HindⅢ。根据目的基因转录方向,左侧应该连接启动子一侧,所以左侧需要添加限制酶MonI的识别序列、右侧添加HindⅢ的识别序列。根据图形可知A链的左侧是3'端,转录的方向是从左到右,从模板链的3'端至5'端,所以A链是模板链。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动Fib-H基因转录。
【小问3详解】
质粒上含有氨苄青霉素抗性基因(amp),转化后将大肠杆菌置于含氨苄青霉素的培养基上培养。未导入质粒的大肠杆菌因无氨苄青霉素抗性基因不能生长,而导入普通质粒和导入重组质粒的大肠杆菌能生长,所以可获得2种大肠杆菌菌落。蚕丝蛋白是真核生物产生的分泌蛋白,而大肠杆菌属于原核生物,细胞内没有内质网、高尔基体等细胞器,无法对核糖体合成的肽链进行加工。
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广西钦州市第四中学2026届高三年级上学期第二十一周考试生物试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(共16小题,其中第1-12小题,每小题2分,第13-16小题,每小题4分;共40分)
1. 科学家从黄粉虫幼虫消化道中分离出能降解聚苯乙烯(PS)的菌株——微小杆菌YT2。结合下图的分离、纯化流程分析,以下说法正确的是( )
A. 本实验中所用到的玻璃器皿及培养基均可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
B. 富集培养基应含有酵母膏、蛋白胨、琼脂等成分
C. 采用显微镜直接计数与稀释涂布平板法相比,更能准确计数出菌液中的活菌数
D. 进行扩大培养时,应挑选培养基中透明圈直径与菌落直径之比最小的菌落
2. 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正确的是( )
A. 利用细胞培养技术实现紫杉醇等初生代谢物的工厂化生产
B. 动物细胞培养应在没有CO₂的环境中进行
C. 将特定基因或特定蛋白导入已分化的B细胞,可将其诱导形成iPS细胞
D. 将胚胎植入代孕母牛前,代孕母牛应进行超数排卵处理
3. 单克隆抗体制备流程如图所示,相关叙述错误的是( )
A. 与植物细胞融合相比,诱导动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法
B. 将筛选获得的杂交瘤细胞接种到96孔板,可进行克隆化培养和抗体检测
C. 图中扩大培养后,只能从小鼠的腹水中获取大量单克隆抗体
D. 单克隆抗体能特异性识别、结合特定抗原,并可以大量制备
4. 如图表示从土壤中筛选某种抗生素产生菌的过程。下列叙述错误的是( )
A. 对培养基进行灭菌时,应使用高压蒸汽灭菌法
B. 图中的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法
C. 透明圈与菌落比值越大的菌落产生抗生素的能力越强
D. 在平板上每划一次线后均要用酒精消毒,以防被杂菌污染
5. 下列有关基因工程的叙述,正确的是( )
A. 检测到受体细胞含有目的基因就标志着基因工程操作的成功
B. 以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与生物体内原基因的碱基序列相同
C. 为了方便筛选,标记基因表达产物及产物的功能一般在受体细胞本身中不存在
D. 人的生长激素基因可以导入其他生物细胞内,说明生物之间共用一套遗传密码
6. 利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是( )
A. 次生代谢产物是植物基本生命活动必需的一类小分子有机化合物
B. 可以利用基因工程对植物细胞进行改造,筛选出产量高的细胞进行培养
C. 该技术生产的紫杉醇具有高抗癌性,说明其能提高免疫系统的免疫自稳功能
D. 植物只有在特定的组织器官中才能产生次生代谢产物,所以必须定向选取外植体
7. 豆瓣酱是我国传统发酵美食,它能让麻婆豆腐热辣鲜香,也能让回锅肉滋味醇厚。豆瓣酱的制作流程如图,下列叙述错误的是( )
A. 蒸煮可杀灭杂菌,保证豆瓣酱品质
B. 翻酱可满足米曲霉对氧气的需求
C. 后期发酵产生酒精可抑制杂菌生长
D. 发酵过程中有机物的种类和含量均减少
8. 如图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程。在人-鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞I、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,I、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,I、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列有关叙述错误的是( )
A. 聚乙二醇也可诱导人细胞与小鼠细胞融合
B. 编码磷酸甘油酸激酶的基因在X染色体上
C. 编码芳烃羟化酶的基因位于11号染色体上
D. 培养杂种细胞时,通常需定期更换培养液
9. 基因水平转移是指基因不通过父母到子代的垂直传递,而是在不同物种间直接传递的过程。下列操作中不属于基因水平转移的是( )
A. 农杆菌侵染植物时,将Ti质粒上的T-DNA转移到植物细胞的基因组中
B. 利用基因工程技术,将人的凝血因子基因通过载体导入山羊受精卵
C. 土壤中的真菌可以把自身的纤维素分解酶基因传递给寄生于植物的线虫
D. 用核移植技术培育“三亲婴儿”,目的是将亲代的正常基因传递给后代
10. 近年来,由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊的数量骤减。近日,动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊,他们期望通过体外受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中过程①为体外受精,被用于该过程的精子需要进行获能处理
B. 为了使亚洲黑熊A超数排卵,需要向其注射一定量的雌激素
C. 过程③中形成重构胚胎时采用的方法主要有乙醇和Ca2+载体等
D. 后代E和后代F都有半数染色体来自亚洲黑熊A
11. 紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种次生代谢产物,具有高抗癌活性。为大量获取紫杉醇,下列方法最可行的是( )
A. 脱分化和再分化 B. 植物细胞培养
C. 野生红豆杉树皮中提取 D. 花药离体培养
12. 图示一种治疗乳腺癌的抗体—药物偶联物(ADC)的作用机制。下列对ADC的抗体部分,推测不合理的是( )
A. 用选择培养基筛选出能产生该抗体的细胞
B. 可被溶酶体降解并释放出药物
C. 可识别乳腺癌细胞表面的特定抗原
D. 通过荧光标记可用于乳腺癌的诊断和定位
13. 以新鲜肝研磨液为材料进行一系列实验,下列的操作与目的不相符的是( )
A. 离心后取上清液加入冷酒精——粗提取DNA
B. 滴入盐酸后测pH——比较不同pH下酶的活性
C. 加入双缩脲试剂——检测蛋白质
D. 滴到溶液中——检测酶的催化效率
14. 下列不属于“能分解尿素的微生物的分离与计数”实验中的操作是( )
A. 过滤除菌 B. 梯度稀释 C. 划线接种 D. 倒置培养
15. 通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物,以下配方与培养目标不匹配的是( )
A. 马铃薯蔗糖培养基——酵母菌
B. 无氮源培养基——产脲酶的微生物
C. LB培养基——大肠杆菌
D. 以淀粉为唯一碳源的培养基——产淀粉酶的微生物
16. 下列各项实验中所用试剂,作用相同的是( )
A. “体验制备细胞膜的方法”和“显微镜观察叶绿体”实验中,蒸馏水的作用
B. “绿叶中色素的提取”和“检测生物组织中的脂肪”实验中,酒精的作用
C. “低温诱导植物染色体数目变化”和“菊花的组织培养”实验中,酒精的作用
D. “观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目变化”实验中,盐酸的作用
第II卷(非选择题)
二、综合题(5大题,共60分,请考生按要求作答问题)
17. 胶原蛋白在维持器官、组织、细胞形态和功能等方面发挥着关键性作用,传统提取方法得到的胶原蛋白成分复杂,还可能携带动物病毒等。科学家将合成胶原蛋白的基因kit导入大肠杆菌构建基因工程菌,过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中①过程需要使用________酶,该过程得到的DNA片段________(填“含有”或“不含有”)启动子序列。
(2)过程②一般使用________(填限制酶)构建基因表达载体。为了实现目的基因与运载体的连接,需要对PCR的引物进行改造,具体的做法是________。
(3)双酶切kit基因与质粒pET-28a(+)长度为170bp的片段进行置换,构建重组质粒pET—28a(+)—kit,上述两种质粒经HindⅢ切割后片段长度如表所示(每种片段各1个)。由此判定kit基因长度为________,该基因上有________个HindⅢ切割位点。经添加有硫链丝菌素的培养基初步筛选后的大肠杆菌中不一定含有目的基因,原因是________。
质粒类型
pET-28a(+)
pET-28a(+)-kit
HindⅢ酶切片段
1000bp、2550bp
1050bp、2500bp、150bp
18. 柠檬酸是一种常见的食品添加剂,工业上常以红薯为原料经黑曲霉(需氧型真菌)发酵生产而成。科研人员通过紫外线诱变黑曲霉YZ-35菌株,筛选高产菌株用于发酵生产柠檬酸,简要流程如图所示。回答下列问题:
注:PDA培养基指马铃薯葡萄糖琼脂培养基;溴甲酚绿是一种酸碱指示剂,酸性条件下变黄色。
(1)制备培养基:PDA培养基中葡萄糖的作用是________,培养基常用________法进行灭菌处理。
(2)选育高产菌种:将黑曲霉YZ-35菌株与________混合制备菌悬液,进行紫外线诱变处理,育种的遗传学原理是________。将诱变稀释后的菌液涂布在培养基A上,培养一段时间后选择________的单菌落,接种至培养基B,放置在摇床上________培养以保证O2的供应,每天在显微镜下用________(填实验器材)对稀释后的菌液进行计数,5d后测定产酸率。
(3)发酵产酸:红薯蒸煮后冷却的目的是________。发酵过程中影响产酸量的因素有温度、pH、叶轮转速、________等(答出2点即可),其中叶轮转速为160r/min时产酸量最大,过低的转速不利于产酸的原因是________。
19. 研究发现,微生物的甲醇代谢速率较慢,且甲醇及其中间产物甲醛具有一定生物毒性,这限制了甲醇向脂肪醇(高附加值化工产品)转化的合成效率。我国研究团队借助基因工程技术改造出了甲醇酵母,将甲醇代谢途径与脂肪醇合成途径进行偶联,成功实现了甲醇向脂肪醇的高效生物转化,相关代谢过程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1中甲醇代谢及脂肪醇合成过程被限制在过氧化物酶体膜内进行,其意义是______(写出2点)。NADPH在脂肪醇合成过程中的作用与在光合作用暗反应过程中类似,则其作用是______和______。
(2)为持续增加NADPH的供应,研究人员欲将ScIDP2基因(编码NADP+依赖的异柠檬酸脱氢酶)与质粒重组(如图2所示)。利用PCR技术扩增ScIDP2基因时,每次循环中温度最低的步骤是______。若从基因组中获取目的基因,则在PCR扩增仪中至少经过______次循环才能出现独立完整的ScIDP2基因片段。
(3)利用大肠杆菌的质粒构建重组质粒时,通常选择两种限制酶进行切割,原因是______(答出2点)。据图2可知,选择的限制酶是______。将重组质粒导人大肠杆菌后,将大肠杆菌培养在含有氨苄青霉素或卡那霉素的培养基中培养,存活的大肠杆菌______(填“能”或“不能”)证明重组质粒已成功导入,原因是______。利用以______为唯一碳源的培养基,可筛选出成功改造的甲醇酵母。
20. 猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)通过猪细胞表面的CD163蛋白受体进入猪细胞,小鼠细胞膜上不含该受体。为实时监控CD163蛋白的表达和转运过程,研究人员将红色荧光蛋白基因RFP与CD163基因拼接在一起,使其表达成一条多肽,构建表达载体的过程如图1所示,部分限制酶切位点如图2所示。回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增CD163+RFP融合基因时需要控制温度,将温度升高到90℃以上的目的是_______。为了使融合基因能够与质粒正确连接,需要在两种引物的5'端连接的碱基序列分别是5'-_______-3'、5'-______-3'。
(2)为确定融合基因已连接到质粒中且插入方向正确,应选用图1中的一对引物______对待测质粒进行PCR扩增。
(3)通过_______技术将重组质粒导入小鼠的受精卵中,一般将该受精卵培养到______时期后再移植到小鼠的子宫中,通过检测______确认CD163基因在小鼠体内的表达部位。
21. 蚕丝蛋白是一种分泌蛋白,与人体的角质和胶原结构十分相近,临床试验表明蚕丝人造血管在体内不会引起过敏,也不具有致癌作用,可以与活体血肉相连,长成与真血管一样的外壁和内膜,在医药领域有良好的应用前景。Fib-H基因是编码蚕丝蛋白的关键基因,科研人员将Fib-H基因导入大肠杆菌,用于高效生产蚕丝蛋白,图1表示的是转运Fib-H基因的大肠杆菌质粒和Fib-H基因的结构,其中ampr表示氨苄青霉素抗性基因。图2列举的是4种限制酶的识别序列和切割位点。回答下列问题:
限制酶
MonI
BamHI
EcoRI
HindIII
识别序列及切割位点
图2
(1)利用PCR技术扩增Fib-H基因,除向反应体系加入一定的缓冲液、引物、耐高温的DNA聚合酶外,还需加入______,引物长度越短,扩增得到的DNA片段种类越______(填“简单”或“复杂”)。
(2)为使Fib-H基因能够正确连接在图中所示质粒上,构建基因表达载体应选用图2中______限制酶处理质粒,同时需要在Fib-H基因左侧、右侧分别添加的DNA序列为______。图1中转录的模板链是______链,启动子设置在Fib-H基因的上游,其功能是______。
(3)完成转化的大肠杆菌,置于含______的培养基上培养,可获得______种大肠杆菌菌落。最终,利用大肠杆菌得到的蚕丝蛋白需要进一步加工和修饰、才能获得生物活性,原因是______。
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