精品解析:天津市南开中学2025-2026学年度第二学期质量监测(一)高二生物学试卷
2026-05-05
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | 天津市 |
| 地区(区县) | 南开区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.44 MB |
| 发布时间 | 2026-05-05 |
| 更新时间 | 2026-05-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57687546.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
南开中学2025—2026学年度第二学期质量监测(一)
高二生物学试卷
考试时间:60分钟
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共100分。考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题(15题,共45分)
1. 中国饮食文化源远流长,发酵技艺更是先民智慧的结晶。千百年来,果酒、果醋、腐乳和泡菜等传统发酵食品不仅丰富了百姓餐桌,更成为中华饮食文明的重要符号。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用葡萄制作果酒时,需每隔12小时打开瓶盖一次,以排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2
B. 在果醋发酵过程中,在糖源充足条件下,通过控制发酵温度并持续通入无菌空气,醋酸菌只能将乙醇氧化成乙酸
C. 腐乳制作过程中,毛霉等多种微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
D. 泡菜发酵过程中,亚硝酸盐含量先下降后上升,应在发酵早期食用以避免中毒
2. 精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶,不能在缺少精氨酸的培养基上生长,但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。下图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸依赖型菌并进行筛选的示意图。过程①将紫外线照射处理过的菌液接种在培养基甲上,培养至菌落不再增加。过程②向培养基甲中添加某种物质,继续培养。下列叙述错误的是( )
A. 实验过程中用到的培养基和培养皿都可采用干热灭菌法灭菌
B. 培养基甲是一种选择培养基,过程②应向培养基甲中添加精氨酸
C. 从培养基乙中挑选菌落,用平板划线法接种在培养基上可分离出单菌落
D. 菌落B包含诱变产生的精氨酸依赖型菌种,可用于进一步筛选目的菌种
3. 马铃薯种植过程中很容易受到棒形杆菌的侵染导致维管束环状腐烂。棒形杆菌主要在种薯上传播,也可在土壤中存活。如图所示,利用特定的选择培养基可以从土壤中筛选出棒形杆菌,下列说法错误的是( )
A. 从种植过患病马铃薯的土壤中取样更易筛选到目的菌
B. 平板划线法结果如图乙所示,则接种时接种环总共灼烧6次
C. 需要增设未接种的选择培养基及接种后的完全培养基作对照
D. 若图甲培养后的棒形杆菌菌落平均数为120个,则每克土壤约含棒形杆菌1.2×107个
4. 我国是全球最大的发酵产品生产国,下图为发酵工程的基本环节,其中①~④代表不同的过程。下列叙述错误的是( )
A. ①过程也可用基因工程或人工诱变选育菌种,是发酵工程的中心环节
B. 啤酒发酵和果醋发酵时,②过程中均需通入无菌空气进行扩大培养
C. 在③过程中,发酵罐与配制好的培养基都必须经过严格的灭菌处理
D. 如果要获得单细胞蛋白,④过程中可用过滤、沉淀等方法获得产品
5. 天山雪莲的次生代谢物去氢木香内酯对H2O2诱导的肝损伤有保护作用,利用植物细胞培养技术生产去氢木香内酯的大致流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 用纤维素酶和果胶酶处理雪莲茎尖外植体获得①
B. 外植体形成①的过程中,经历了脱分化和再分化
C. 用X射线处理①可能获得去氢木香内酯高产的细胞
D. 悬浮培养的培养液中通常含有蔗糖、氨基酸和血清
6. 我国科学家经过反复实验,攻克了多年来导致体细胞克隆猴失败的障碍,能在10s之内对卵母细胞进行去核操作,在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞内。2017年,世界上首例体细胞克隆猴“中中”、“华华”的诞生,标志着我国的克隆技术走在了世界前列。培育体细胞克隆猴的简要流程如下图,相关分析正确的是( )
A. 供卵母猴的卵母细胞“去核”是指通过显微操作去掉MⅡ期的染色体
B. 重构胚的激活,除用图中TSA、Kdm4d的mRNA外,还可用Ca2+等处理
C. “中中”“华华”与胎猴长的最像,性别为一雌一雄有利于繁衍后代
D. 若用遗传背景相同的“中中”“华华”进行药物研发实验,能更好地控制无关变量
7. 诱导多能干细胞(iPSCs)在生物医药领域有广阔的应用前景。研究人员利用多种小分子化合物协同诱导小鼠胎儿成纤维细胞,成功获得iPSCs。相关叙述错误的是( )
A. 利用胰蛋白酶处理小鼠胎儿某些组织可获得分散的成纤维细胞
B. 小分子化合物改变了小鼠胎儿成纤维细胞的基因表达
C. 小鼠胎儿成纤维细胞形成iPSCs的过程属于细胞分化
D. 培养小鼠胎儿成纤维细胞和iPSCs时需提供一定浓度的CO2
8. 肿瘤细胞的表面通常存在过量的受体EGFR,而CD3则是T细胞表面的标志性抗原。根据图示流程可制备双特异性单克隆抗体。细胞甲只有一条DNA合成途径(X途径),细胞乙和细胞丙有两条DNA合成途径(X、Y途径)。下列叙述正确的是( )
A. 双特异性抗体能够同时结合肿瘤细胞和T细胞
B. 过程①和③需从骨髓中获取B淋巴细胞
C. 过程②和④中使用能阻止X途径的选择培养基就能筛选出目标细胞
D. 体外培养双杂交瘤细胞时需使用CO2培养箱以刺激细胞呼吸
9. 下图为科研人员培育良种秦川牛的过程示意图,下列叙述正确的是( )
A. 对供体母牛注射促性腺激素,可使其超数排卵,获得大量卵原细胞
B. 采集的精子需在获能液中培养获能,才能与处于减数第一次分裂中期的卵母细胞受精
C. 胚胎移植前,需对受体母牛进行同期发情处理,以保证其生殖器官的生理状态适宜
D. 为获得遗传性状相同的后代,可对原肠胚时期的胚胎进行均等分割
10. 下列关于植物细胞工程技术的说法正确的是( )
A. 用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B. 融合的原生质体需形成愈伤组织后才能再生出细胞壁
C. 植物体细胞杂交获得的杂种植株体细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D. 通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
11. α—地中海贫血(简称地贫)是常染色体隐性遗传病,一对夫妇都是地贫基因携带者,三次怀孕在孕中期进行羊水穿刺,孩子都被证实是重度地贫儿,无奈进行了引产。于是该夫妇到医院做了“第三代试管婴儿”,成功生下一个健康的宝宝。“第三代试管婴儿”即胚胎移植前进行遗传学检测,再进行胚胎移植。下列说法错误的是( )
A. 试管婴儿的培育过程主要采用了体外受精、胚胎移植等技术
B. 遗传学检测时,可选用囊胚阶段的滋养层细胞
C. 为获得更多的卵子,可注射适宜浓度的雌激素
D. 可通过PCR技术检测致病基因,但需要已知致病基因的部分碱基序列
12. 生物技术是一把双刃剑,给人类带来了便利的同时,也引发了人们对其安全性和伦理问题的担忧。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因工程技术可以用于改善畜产品的品质
B. 种植转基因农作物时应控制其花粉的传播以防止基因污染
C. 我国要求对农业转基因生物实行标识制度
D. 我国禁止发展试管婴儿等辅助性生殖技术
13. 应用转基因小鼠模型进行化学物质致癌性研究越来越受到重视和认可,目前精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物的方法之一。该方法以精子作为外源基因载体,使精子携带外源基因进入卵细胞。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是( )
A. 导入外源基因的精子与卵细胞结合即可完成转化
B. 过程②是体外受精,受精的标志是观察到雌、雄原核
C. 早期胚胎应选择发育良好、形态正常的原肠胚进行操作
D. 过程④胚胎移植之前,无需对代孕母鼠注射免疫抑制剂
14. Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将被侵染植物的DNA片段(如下图所示)连接成环,并以此环为模板,利用PCR技术扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,以此可确定T-DNA插入的具体位置。下列说法正确的是( )
A. PCR扩增的依据是DNA边解旋边复制的原理
B. 进行PCR扩增需要解旋酶、引物、四种脱氧核苷酸等
C. 利用引物②③组合可扩增出T-DNA两侧的未知序列
D. 经过3轮扩增可得到含有未知序列的等长的DNA片段
15. 由于某目的基因酶切后的末端为平末端,载体E只有产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P将目的基因接入载体E。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 为了便于目的基因接入载体E,可用限制酶EcoRV或SmaI切割载体P
B. 最后将目的基因接入载体E,可用限制酶Xho I和PstI切割载体P
C. 载体P不能作为基因表达载体,是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子
D. 若受体细胞表现出抗性基因的相应性状,不一定表明重组载体成功导入了受体细胞
二、非选择题(4题,共55分)
16. I.淀粉酶在工业生产上应用最早,迄今仍是用途最广、产量最大的酶制剂产品之一。为了提高淀粉酶的生产水平,首先要从土壤中筛选出产淀粉酶的活性菌株。研究人员对所取土样进行产淀粉酶的细菌的分离操作(A组)和计数操作(B组),过程如图I。图Ⅱ是一种接种方法示意图。请回答下列问题:
(1)步骤③、④所用培养基的成分,最大的区别是_____种类不同。
(2)步骤④、⑤所用培养基的成分,最大的区别是固体培养基中添加了_____。步骤⑤、⑧接种时需设置未接种培养基做对照,目的是_____。
(3)图Ⅱ中甲、乙、丙为划线的三个区域,为正确完成整个接种过程,接种环要进行____次灭菌,其中灭菌目的相同的是第_____次。
Ⅱ.我国十分重视对环境污染的治理,随着生物技术的发展,利用微生物降解污染物成为环境治理的重要方法之一。工业污水中含有的多环芳烃类化合物会造成农田土壤污染,请围绕污染土壤修复的微生物筛选,回答下列问题。
(4)为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株,配制的培养基中_____是唯一碳源:培养基配制好后须立即灭菌,目的是_____;在目标菌株分离纯化过程中必须使用_____(固体培养基/液体培养基)。
(5)在分离纯化过程中,土壤样品需经_____后再涂布平板,原因是防止浓度过高,不便于分离菌落。如果分离纯化菌株不是纯培养物,除稀释涂布平板法之外,还可以采用_____法进一步分离纯化。
17. I.“不对称体细胞杂交”可将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内,获得不对称杂种植株。疣粒野生稻(2n=24)对白叶枯病有较高抗性,由于不同类型间的有性杂交后代高度不育,限制了野生稻的有利基因向栽培稻(2n=24)的转移,为此研究人员利用“不对称体细胞杂交”技术,将疣粒野生稻的抗白叶枯病特性转移到栽培稻中,过程如下图。请回答下列问题。
(1)培养基中应添加一定浓度的_____(填“葡萄糖”或“蔗糖”),其目的是维持渗透压,提供能量。
(2)与过程②、③相比,过程④需在_____条件下进行。过程④中若诱导未分化的细胞群分化生根,需要提高_____(激素)的比例。
Ⅱ.抗CD14单克隆抗体的制备流程如图所示:
(3)步骤①向小鼠注射CD14抗原,其目的是______。
(4)步骤③的目的是______,在步骤④中,要进行______培养及专一抗体检测,检测的原理是______。
(5)步骤⑤将筛选后的细胞注射到小鼠腹腔进行增殖培养。步骤⑥从______中提取到大量的抗CD14抗体,成为单克隆抗体,除此以外,还可以运用技术进行体外扩增培养,获得单克隆抗体。
18. I.我国科兴及北京生物两款新冠灭活疫苗均使用Vero细胞(非洲绿猴肾细胞的传代细胞系)进行病毒扩增培养(见下图):
(1)Vero细胞的培养应在培养箱中进行,箱内的气体环境条件为_____。
(2)Vero细胞的传代培养过程中需要使用_____酶使细胞分散,并在合成培养基中加入_____等天然成分。此外,在培养过程中,应定期更换培养液,目的是_____。
II.为研究多种血糖调节因子的作用,我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量,科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得iPS细胞,继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠,具体步骤如图所示。请回答下列问题:
(3)图中黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的_____过程类似。该过程结束后,细胞的全能性_____(填“提高”或“降低”)。
(4)图中灰鼠形成的受精卵,经过一次有丝分裂后可得到双细胞胚。为获得更多的双细胞胚,可对灰鼠注射______激素,使其超数排卵。图中的重构胚在胚胎移植前需要对供体和受体进行同期发情处理,胚胎移植的实质是_____。
(5)进入代孕白鼠子宫内继续发育,X鼠的体色为_____;上图中可以是雄鼠的有_____(填图中相关鼠的名称)。
19. 大豆是重要的粮油作物,研究人员发现基因S在大豆品种DN(种子较大)中的表达量高于品种TL(种子较小)。科研人员开展了相关研究。请分析回答:
研究I:T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,科研人员利用农杆菌转化法成功将T-DNA插入大豆6号染色体的S基因内,使其变为丧失功能的s基因,花粉中S基因功能的缺失会造成其不育。实验利用卡那霉素筛选等技术获得杂合体Ss【卡那霉素不能有效杀死农杆菌,但可杀死植物细胞】。
(1)实验中卡那霉素抗性基因位于T-DNA的LB(左边界)和RB(右边界)______(填“之间”或“之外”)。
研究Ⅱ:研究人员继续克隆了该基因(两品种中基因S序列无差异)及其上游的启动子序列,并开展相关研究。将品种DN克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S的优质大豆品种SY。
(2)根据图示信息(不考虑未标明序列)判断构建重组表达载体时,切割T-DNA可选择限制酶组合是______(写出1组即可)。为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上,可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时,不同加样孔加入的材料包括:______、酶切后的空载体片段、酶切后的重组质粒、启动子D+基因S片段。
(3)用检测后的农杆菌转化品种SY所得再生植株SY-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+基因S”序列成功导入SY,所得再生植株SY-2的种子也变大,但小于SY-1,综合分析,大豆品种DN较TL种子大的原因是______。
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南开中学2025—2026学年度第二学期质量监测(一)
高二生物学试卷
考试时间:60分钟
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共100分。考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题(15题,共45分)
1. 中国饮食文化源远流长,发酵技艺更是先民智慧的结晶。千百年来,果酒、果醋、腐乳和泡菜等传统发酵食品不仅丰富了百姓餐桌,更成为中华饮食文明的重要符号。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用葡萄制作果酒时,需每隔12小时打开瓶盖一次,以排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2
B. 在果醋发酵过程中,在糖源充足条件下,通过控制发酵温度并持续通入无菌空气,醋酸菌只能将乙醇氧化成乙酸
C. 腐乳制作过程中,毛霉等多种微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
D. 泡菜发酵过程中,亚硝酸盐含量先下降后上升,应在发酵早期食用以避免中毒
【答案】C
【解析】
【详解】A、利用葡萄制作果酒时,排出酵母菌无氧呼吸产生的CO₂需每隔12小时左右拧松瓶盖,不能打开瓶盖,避免杂菌污染及氧气进入抑制酵母菌的无氧呼吸,A错误;
B、果醋发酵过程中,糖源充足时醋酸菌可直接将葡萄糖分解为乙酸,仅糖源不足时才会将乙醇氧化为乙酸,B错误;
C、腐乳制作过程中,毛霉等多种微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,C正确;
D、泡菜发酵过程中,亚硝酸盐含量先上升后下降,发酵早期亚硝酸盐含量较高,食用易引发中毒,需待亚硝酸盐含量降低后食用,D错误。
2. 精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶,不能在缺少精氨酸的培养基上生长,但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。下图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸依赖型菌并进行筛选的示意图。过程①将紫外线照射处理过的菌液接种在培养基甲上,培养至菌落不再增加。过程②向培养基甲中添加某种物质,继续培养。下列叙述错误的是( )
A. 实验过程中用到的培养基和培养皿都可采用干热灭菌法灭菌
B. 培养基甲是一种选择培养基,过程②应向培养基甲中添加精氨酸
C. 从培养基乙中挑选菌落,用平板划线法接种在培养基上可分离出单菌落
D. 菌落B包含诱变产生的精氨酸依赖型菌种,可用于进一步筛选目的菌种
【答案】A
【解析】
【详解】A、培养基中含有水,应该用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,A错误;
B、过程①中,培养基甲上菌落“不再增加”,说明培养基甲缺乏精氨酸,属于选择培养基(筛选出精氨酸依赖型菌株)。该菌株是“鸟氨酸发酵的优良菌种”,过程②需添加精氨酸(使精氨酸依赖型菌株能生长),进而为后续筛选鸟氨酸发酵菌种提供材料,B正确;
C、平板划线法通过连续划线将聚集的菌种逐步稀释、分散,最终可在培养基上分离出单菌落。因此从培养基乙中挑选菌落后,用平板划线法能分离单菌落,C正确;
D、诱变处理(紫外线照射)后,菌落B包含诱变产生的精氨酸依赖型菌种,这些菌种可用于进一步筛选(如筛选鸟氨酸发酵的优良菌种),D正确。
3. 马铃薯种植过程中很容易受到棒形杆菌的侵染导致维管束环状腐烂。棒形杆菌主要在种薯上传播,也可在土壤中存活。如图所示,利用特定的选择培养基可以从土壤中筛选出棒形杆菌,下列说法错误的是( )
A. 从种植过患病马铃薯的土壤中取样更易筛选到目的菌
B. 平板划线法结果如图乙所示,则接种时接种环总共灼烧6次
C. 需要增设未接种的选择培养基及接种后的完全培养基作对照
D. 若图甲培养后的棒形杆菌菌落平均数为120个,则每克土壤约含棒形杆菌1.2×107个
【答案】D
【解析】
【详解】A、棒形杆菌可以在患病马铃薯的土壤中存活,种植过患病马铃薯的土壤中目的菌含量更高,因此从该土壤取样更易筛选到目的菌,A正确;
B、平板划线法中,每次划线前后都需要灼烧接种环。图乙共完成了5次划线,因此接种前灼烧1次,每次划线后灼烧1次,总共灼烧5+1=6次,B正确;
C、实验需要设置对照验证结果:未接种的选择培养基可以检测培养基是否被杂菌污染,接种后的完全培养基可以对照验证选择培养基的选择作用,因此需要增设这两组对照,C正确;
D、称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,稀释了100倍,而经梯度稀释后,此时相当于稀释了100000倍,从图③号试管取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,重复3次,若菌落平均数为120个,故该样本中每克土壤约含棒形杆菌(120÷0.1)×100000=1.2×108个/g,D错误。
4. 我国是全球最大的发酵产品生产国,下图为发酵工程的基本环节,其中①~④代表不同的过程。下列叙述错误的是( )
A. ①过程也可用基因工程或人工诱变选育菌种,是发酵工程的中心环节
B. 啤酒发酵和果醋发酵时,②过程中均需通入无菌空气进行扩大培养
C. 在③过程中,发酵罐与配制好的培养基都必须经过严格的灭菌处理
D. 如果要获得单细胞蛋白,④过程中可用过滤、沉淀等方法获得产品
【答案】A
【解析】
【详解】A、①过程所需菌种可从自然界分离菌种,也可用基因工程或人工诱变选育菌种,发酵罐内发酵是发酵过程的中心环节,A错误;
B、②过程为扩大培养,酵母菌为兼性厌氧生物,大量增殖时进行有氧呼吸,需要通入无菌空气,醋酸菌为好氧细菌,扩大培养时也要通入无菌空气,B正确;
C、③过程为发酵罐内发酵,该过程所需要的培养基和发酵设备均需进行严格的灭菌处理,C正确;
D、发酵工程中,如果发酵产品是单细胞蛋白,可在发酵结束后,④过程中可用过滤、沉淀等方法获得产品,D正确。
5. 天山雪莲的次生代谢物去氢木香内酯对H2O2诱导的肝损伤有保护作用,利用植物细胞培养技术生产去氢木香内酯的大致流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 用纤维素酶和果胶酶处理雪莲茎尖外植体获得①
B. 外植体形成①的过程中,经历了脱分化和再分化
C. 用X射线处理①可能获得去氢木香内酯高产的细胞
D. 悬浮培养的培养液中通常含有蔗糖、氨基酸和血清
【答案】C
【解析】
【详解】A、纤维素酶和果胶酶的作用是分解植物细胞壁,用于原生质体的分离,而不是诱导愈伤组织的形成。 愈伤组织是通过外植体在含生长素和细胞分裂素的培养基上脱分化形成的,不需要用酶处理,A错误;
B、外植体形成愈伤组织的过程仅为脱分化(让高度分化的细胞恢复分裂能力,形成未分化的薄壁细胞团)。 再分化是指愈伤组织进一步分化为根、芽或胚状体等结构的过程,B错误;
C、愈伤组织分裂旺盛,射线属于诱变因素,能诱发细胞发生基因突变或染色体变异,通过筛选,就有可能获得次生代谢产物(去氢木香内酯)产量更高的突变细胞,C正确;
D、植物细胞悬浮培养的培养基成分包括蔗糖(碳源)、氨基酸、维生素、植物激素等,但不含动物血清。 动物血清是动物细胞培养的特有成分,植物细胞培养不需要,D错误。
6. 我国科学家经过反复实验,攻克了多年来导致体细胞克隆猴失败的障碍,能在10s之内对卵母细胞进行去核操作,在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞内。2017年,世界上首例体细胞克隆猴“中中”、“华华”的诞生,标志着我国的克隆技术走在了世界前列。培育体细胞克隆猴的简要流程如下图,相关分析正确的是( )
A. 供卵母猴的卵母细胞“去核”是指通过显微操作去掉MⅡ期的染色体
B. 重构胚的激活,除用图中TSA、Kdm4d的mRNA外,还可用Ca2+等处理
C. “中中”“华华”与胎猴长的最像,性别为一雌一雄有利于繁衍后代
D. 若用遗传背景相同的“中中”“华华”进行药物研发实验,能更好地控制无关变量
【答案】D
【解析】
【详解】A、供卵母猴的卵母细胞“去核”是去掉MⅡ期的纺锤体-染色体复合物,A错误;
B、重构胚的激活除图中TSA、Kdm4d的mRNA外,还可用物理法(电刺激等)和化学法(如Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等处理),B错误;
C、“中中”“华华”的细胞核来自胎猴,所以与胎猴长的最像,性别相同,C错误;
D、“中中”“华华”是遗传背景高度一致的克隆体,进行药物研发实验时,能显著降低个体差异带来的干扰,更好地控制无关变量,使实验结果更可靠,D正确。
7. 诱导多能干细胞(iPSCs)在生物医药领域有广阔的应用前景。研究人员利用多种小分子化合物协同诱导小鼠胎儿成纤维细胞,成功获得iPSCs。相关叙述错误的是( )
A. 利用胰蛋白酶处理小鼠胎儿某些组织可获得分散的成纤维细胞
B. 小分子化合物改变了小鼠胎儿成纤维细胞的基因表达
C. 小鼠胎儿成纤维细胞形成iPSCs的过程属于细胞分化
D. 培养小鼠胎儿成纤维细胞和iPSCs时需提供一定浓度的CO2
【答案】C
【解析】
【详解】A、动物细胞培养时,胰蛋白酶可分解细胞间的粘连蛋白,使组织块分散为单个细胞,因此利用胰蛋白酶处理小鼠胎儿相关组织可获得分散的成纤维细胞,A正确;
B、小分子化合物诱导高度分化的成纤维细胞转化为多能干细胞iPSCs的本质是细胞发生重编程,改变了细胞的基因表达情况,B正确;
C、细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,通常是分化程度升高、全能性降低的过程。成纤维细胞是分化程度高的体细胞,iPSCs是分化程度低、全能性较高的干细胞,该过程属于细胞脱分化(重编程),不属于细胞分化,C错误;
D、动物细胞培养时,需要提供一定浓度的CO₂以维持培养液的pH,因此培养成纤维细胞和iPSCs都需要提供一定浓度的CO₂,D正确。
故选C。
8. 肿瘤细胞的表面通常存在过量的受体EGFR,而CD3则是T细胞表面的标志性抗原。根据图示流程可制备双特异性单克隆抗体。细胞甲只有一条DNA合成途径(X途径),细胞乙和细胞丙有两条DNA合成途径(X、Y途径)。下列叙述正确的是( )
A. 双特异性抗体能够同时结合肿瘤细胞和T细胞
B. 过程①和③需从骨髓中获取B淋巴细胞
C. 过程②和④中使用能阻止X途径的选择培养基就能筛选出目标细胞
D. 体外培养双杂交瘤细胞时需使用CO2培养箱以刺激细胞呼吸
【答案】A
【解析】
【详解】A、由题意和题图可知,该双特异性抗体可分别结合肿瘤细胞表面的EGFR、T细胞表面的CD3,因此能同时结合肿瘤细胞和T细胞,A正确;
B、过程①③是从小鼠脾脏中获取已免疫的B淋巴细胞,不是骨髓,B错误;
C、阻止X途径的选择培养基仅能筛选出融合的杂交细胞,还需要通过克隆化培养和抗体检测才能筛选出能产生所需特异性抗体的目标细胞,C错误;
D、体外培养时,CO2培养箱中CO2的作用是维持培养液的pH,不是刺激细胞呼吸,D错误。
9. 下图为科研人员培育良种秦川牛的过程示意图,下列叙述正确的是( )
A. 对供体母牛注射促性腺激素,可使其超数排卵,获得大量卵原细胞
B. 采集的精子需在获能液中培养获能,才能与处于减数第一次分裂中期的卵母细胞受精
C. 胚胎移植前,需对受体母牛进行同期发情处理,以保证其生殖器官的生理状态适宜
D. 为获得遗传性状相同的后代,可对原肠胚时期的胚胎进行均等分割
【答案】C
【解析】
【详解】A、对供体母牛注射促性腺激素可使其超数排卵,获得的是卵母细胞,而非卵原细胞,A错误;
B、采集的精子需获能处理,但受精的卵母细胞应处于减数第二次分裂中期,而非减数第一次分裂中期,B错误;
C、胚胎移植前,需对受体母牛进行同期发情处理,使供体和受体生殖器官的生理状态一致,为胚胎着床提供适宜环境,C正确;
D、胚胎分割应选择桑椹胚或囊胚期的胚胎,原肠胚已分化,分割后成活率极低,D错误。
10. 下列关于植物细胞工程技术的说法正确的是( )
A. 用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B. 融合的原生质体需形成愈伤组织后才能再生出细胞壁
C. 植物体细胞杂交获得的杂种植株体细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D. 通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
【答案】D
【解析】
【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,去除植物细胞壁需使用纤维素酶和果胶酶,胶原蛋白酶用于动物细胞培养时分散动物组织获得单个细胞,A错误;
B、原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁,融合的原生质体先再生出细胞壁,之后再经脱分化过程形成愈伤组织,B错误;
C、植物体细胞杂交过程中,原生质体融合时不仅发生细胞膜融合,细胞核也会发生融合,最终获得的杂种植株体细胞中仅含有1个融合后的细胞核,C错误;
D、通过愈伤组织再生多个完整植株的技术为植物组织培养,该过程未经过两性生殖细胞的结合,遗传物质与供体植株一致,属于无性繁殖,D正确。
11. α—地中海贫血(简称地贫)是常染色体隐性遗传病,一对夫妇都是地贫基因携带者,三次怀孕在孕中期进行羊水穿刺,孩子都被证实是重度地贫儿,无奈进行了引产。于是该夫妇到医院做了“第三代试管婴儿”,成功生下一个健康的宝宝。“第三代试管婴儿”即胚胎移植前进行遗传学检测,再进行胚胎移植。下列说法错误的是( )
A. 试管婴儿的培育过程主要采用了体外受精、胚胎移植等技术
B. 遗传学检测时,可选用囊胚阶段的滋养层细胞
C. 为获得更多的卵子,可注射适宜浓度的雌激素
D. 可通过PCR技术检测致病基因,但需要已知致病基因的部分碱基序列
【答案】C
【解析】
【详解】A、试管婴儿的培育需要先完成体外受精获得受精卵,再经早期胚胎培养后将适宜阶段的胚胎移植到母体子宫内发育,主要采用了体外受精、胚胎移植等技术,A正确;
B、囊胚的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘,不会发育成胎儿的组织,取滋养层细胞进行遗传学检测不会损伤胎儿,因此遗传学检测时可选用囊胚阶段的滋养层细胞,B正确;
C、为获得更多卵子,需注射促性腺激素促进超数排卵,若注射雌激素,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关促性腺激素,反而抑制排卵,C错误;
D、PCR技术扩增目的基因时需要先合成引物,引物的设计依赖已知致病基因的部分碱基序列,因此用PCR技术检测致病基因需要已知致病基因的部分碱基序列,D正确。
12. 生物技术是一把双刃剑,给人类带来了便利的同时,也引发了人们对其安全性和伦理问题的担忧。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因工程技术可以用于改善畜产品的品质
B. 种植转基因农作物时应控制其花粉的传播以防止基因污染
C. 我国要求对农业转基因生物实行标识制度
D. 我国禁止发展试管婴儿等辅助性生殖技术
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因工程技术可通过转入特定基因改良动物性状,如提高乳蛋白含量,从而改善畜产品品质,A正确;
B、转基因农作物的花粉中可能携带转入的目的基因,若传播到亲缘关系相近的野生植物中会造成基因污染,因此种植转基因农作物时需要控制花粉传播,B正确;
C、为保障消费者的知情权与选择权,我国明确规定对农业转基因生物实行标识制度,C正确;
D、我国允许试管婴儿技术用于解决不孕不育问题,但禁止非医学需要的性别选择等滥用行为,并非全面禁止,D错误。
13. 应用转基因小鼠模型进行化学物质致癌性研究越来越受到重视和认可,目前精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物的方法之一。该方法以精子作为外源基因载体,使精子携带外源基因进入卵细胞。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是( )
A. 导入外源基因的精子与卵细胞结合即可完成转化
B. 过程②是体外受精,受精的标志是观察到雌、雄原核
C. 早期胚胎应选择发育良好、形态正常的原肠胚进行操作
D. 过程④胚胎移植之前,无需对代孕母鼠注射免疫抑制剂
【答案】BD
【解析】
【详解】A、转化是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,仅仅导入外源基因的精子与卵细胞结合,不能完成转化,A错误;
B、过程②是体外受精,受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体,或观察到雌、雄原核,B正确;
C、早期胚胎应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行操作,C错误;
D、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,所以过程④胚胎移植之前,无需对代孕母鼠注射免疫抑制剂,D正确。
14. Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将被侵染植物的DNA片段(如下图所示)连接成环,并以此环为模板,利用PCR技术扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,以此可确定T-DNA插入的具体位置。下列说法正确的是( )
A. PCR扩增的依据是DNA边解旋边复制的原理
B. 进行PCR扩增需要解旋酶、引物、四种脱氧核苷酸等
C. 利用引物②③组合可扩增出T-DNA两侧的未知序列
D. 经过3轮扩增可得到含有未知序列的等长的DNA片段
【答案】D
【解析】
【详解】A、PCR扩增是体外进行的DNA复制,其依据的原理是DNA半保留复制,A错误;
B、进行PCR扩增不需要解旋酶,DNA分子经过高温可解旋,B错误;
C、由于DNA的两条链反向平行,且子链从引物的3′端开始延伸,故利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列,C错误;
D、等长的DNA片段指两条链均为新合成的DNA。第一轮循环产生的2个DNA均为“一条新链+一条模板链”(不等长);第二轮循环产生4个DNA,其中2个为 “一条新链+一条模板链”(不等长),2个为“一条新链+一条第一轮新链”(不等长);第三轮循环产生8个DNA,其中2个为“两条第二轮新链”(等长),因此经过3轮扩增可得到含有未知序列的等长的DNA片段,D正确。
15. 由于某目的基因酶切后的末端为平末端,载体E只有产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P将目的基因接入载体E。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 为了便于目的基因接入载体E,可用限制酶EcoRV或SmaI切割载体P
B. 最后将目的基因接入载体E,可用限制酶Xho I和PstI切割载体P
C. 载体P不能作为基因表达载体,是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子
D. 若受体细胞表现出抗性基因的相应性状,不一定表明重组载体成功导入了受体细胞
【答案】A
【解析】
【详解】AB、据题图可知,中间载体P和载体E均含有限制酶Xho Ⅰ和Pst Ⅰ的识别序列,故将目的基因接入载体E,可选用限制酶Xho Ⅰ和Pst Ⅰ切割载体P;载体P的限制酶Xho Ⅰ和Pst Ⅰ之间含有EcoRV识别位点,并且其切割的产物为平末端,可以用于连接目的基因,限制酶SmaI虽然也能切割得到平末端,但是其识别位点没有位于限制酶Xho Ⅰ和Pst Ⅰ的识别位点之间,故不能选择其对中间载体P进行切割,A错误,B正确;
C、由图可知,载体P是中间质粒,不含有表达目的基因的启动子和终止子,不能表达,C正确;
D、受体细胞表现出抗性基因的相应性状,也可能是导入了空质粒(不含目的基因的质粒),D正确。
二、非选择题(4题,共55分)
16. I.淀粉酶在工业生产上应用最早,迄今仍是用途最广、产量最大的酶制剂产品之一。为了提高淀粉酶的生产水平,首先要从土壤中筛选出产淀粉酶的活性菌株。研究人员对所取土样进行产淀粉酶的细菌的分离操作(A组)和计数操作(B组),过程如图I。图Ⅱ是一种接种方法示意图。请回答下列问题:
(1)步骤③、④所用培养基的成分,最大的区别是_____种类不同。
(2)步骤④、⑤所用培养基的成分,最大的区别是固体培养基中添加了_____。步骤⑤、⑧接种时需设置未接种培养基做对照,目的是_____。
(3)图Ⅱ中甲、乙、丙为划线的三个区域,为正确完成整个接种过程,接种环要进行____次灭菌,其中灭菌目的相同的是第_____次。
Ⅱ.我国十分重视对环境污染的治理,随着生物技术的发展,利用微生物降解污染物成为环境治理的重要方法之一。工业污水中含有的多环芳烃类化合物会造成农田土壤污染,请围绕污染土壤修复的微生物筛选,回答下列问题。
(4)为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株,配制的培养基中_____是唯一碳源:培养基配制好后须立即灭菌,目的是_____;在目标菌株分离纯化过程中必须使用_____(固体培养基/液体培养基)。
(5)在分离纯化过程中,土壤样品需经_____后再涂布平板,原因是防止浓度过高,不便于分离菌落。如果分离纯化菌株不是纯培养物,除稀释涂布平板法之外,还可以采用_____法进一步分离纯化。
【答案】(1)碳源 (2) ①. 琼脂 ②. 检测培养基是否被污染
(3) ①. 4##四 ②. 二、三
(4) ①. 多环芳烃化合物 ②. 防止杂菌污染 ③. 固体培养基
(5) ①. 稀释 ②. 平板划线
【解析】
【小问1详解】
步骤③是扩大培养,培养基中通常使用普通碳源(如葡萄糖),目的是让所有细菌都能生长,增加菌量。步骤④是选择培养基培养,为了筛选产淀粉酶的细菌,会使用淀粉作为唯一碳源,这样只有能利用淀粉的产淀粉酶细菌才能生长繁殖,其他细菌因缺乏碳源无法生长。因此二者最大的区别是碳源种类不同。
【小问2详解】
步骤④中为液体培养基,步骤⑤所用的培养基为固体培养基,两者最大的区别是固体培养基中添加了琼脂;为检测培养基是否被污染,步骤⑤、⑧接种时需设置未接种培养基做对照,通过比较空白培养基与接种培养基的菌落数目检测污染情况进而检测培养基是否被污染。
【小问3详解】
图Ⅱ所用的接种方法称为平板划线法;甲、乙、丙为划线的三个区域,为正确完成整个接种过程,接种环要进行4次(每次划线前1次,最后一次划线结束后还有1次)灼烧灭菌,其中灭菌目的相同的是第二、三次,目的是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种。
【小问4详解】
为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株,配制的培养基中以多环芳烃化合物是唯一碳源,培养基配制好后须立即灭菌,目的是防止杂菌污染;在目标菌株分离纯化过程中必须使用固体培养基,因为只有在固体培养基上才能形成单菌落,而液体培养基不能。
【小问5详解】
在分离纯化过程中,土壤样品经梯度稀释后再涂布平板,原因是防止浓度过高,不便于分离菌落,因为只有稀释度数足够高的情况下才能获得单菌落。如果分离纯化菌株不是纯培养物,除稀释涂布平板法之外,还可以采用平板划线法进一步分离纯化,但该方法不能计数。
17. I.“不对称体细胞杂交”可将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内,获得不对称杂种植株。疣粒野生稻(2n=24)对白叶枯病有较高抗性,由于不同类型间的有性杂交后代高度不育,限制了野生稻的有利基因向栽培稻(2n=24)的转移,为此研究人员利用“不对称体细胞杂交”技术,将疣粒野生稻的抗白叶枯病特性转移到栽培稻中,过程如下图。请回答下列问题。
(1)培养基中应添加一定浓度的_____(填“葡萄糖”或“蔗糖”),其目的是维持渗透压,提供能量。
(2)与过程②、③相比,过程④需在_____条件下进行。过程④中若诱导未分化的细胞群分化生根,需要提高_____(激素)的比例。
Ⅱ.抗CD14单克隆抗体的制备流程如图所示:
(3)步骤①向小鼠注射CD14抗原,其目的是______。
(4)步骤③的目的是______,在步骤④中,要进行______培养及专一抗体检测,检测的原理是______。
(5)步骤⑤将筛选后的细胞注射到小鼠腹腔进行增殖培养。步骤⑥从______中提取到大量的抗CD14抗体,成为单克隆抗体,除此以外,还可以运用技术进行体外扩增培养,获得单克隆抗体。
【答案】(1)蔗糖 (2) ①. 光(光照) ②. 生长素
(3)促进小鼠产生能产生抗CD14抗体的B淋巴细胞
(4) ①. 获得杂交瘤细胞 ②. 克隆化 ③. 抗原与抗体的特异性结合 (5)小鼠腹水
【解析】
【小问1详解】
培养基中应添加一定浓度的蔗糖,蔗糖能维持培养基的渗透压,防止细胞吸水胀破; 蔗糖可作为碳源提供能量,同时能缓慢分解,避免葡萄糖引起的渗透压骤变,更利于植物细胞的生长。
【小问2详解】
过程②(原生质体制备)、③(原生质体融合)在避光条件下进行,而过程④是再分化,需要在光照条件下进行,光照可促进叶绿素合成,为植株光合作用奠定基础,也能诱导细胞分化。生长素 / 细胞分裂素比例高时,促进生根,细胞分裂素 / 生长素比例高时,促进生芽。因此诱导生根时,需要提高生长素的比例。
【小问3详解】
CD14作为抗原,注射到小鼠体内,促进小鼠产生能够产生抗CD14抗体的B淋巴细胞。
【小问4详解】
步骤3采用特定的培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞可以生长,所以目的是获得杂交瘤细胞。筛选得到的杂交瘤细胞是混合的,需要通过克隆化培养(如有限稀释法)获得单个细胞形成的克隆,再进行抗体检测,确保获得的是能稳定分泌抗 CD14 抗体的杂交瘤细胞。专一抗体检测利用抗原与抗体能特异性结合的原理,通过显色反应判断杂交瘤细胞是否分泌目标抗体。
【小问5详解】
将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔后,细胞会在腹腔内增殖并分泌抗体,抗体随腹水形成,因此可从腹水中提取大量抗CD14抗体。
18. I.我国科兴及北京生物两款新冠灭活疫苗均使用Vero细胞(非洲绿猴肾细胞的传代细胞系)进行病毒扩增培养(见下图):
(1)Vero细胞的培养应在培养箱中进行,箱内的气体环境条件为_____。
(2)Vero细胞的传代培养过程中需要使用_____酶使细胞分散,并在合成培养基中加入_____等天然成分。此外,在培养过程中,应定期更换培养液,目的是_____。
II.为研究多种血糖调节因子的作用,我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量,科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得iPS细胞,继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠,具体步骤如图所示。请回答下列问题:
(3)图中黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的_____过程类似。该过程结束后,细胞的全能性_____(填“提高”或“降低”)。
(4)图中灰鼠形成的受精卵,经过一次有丝分裂后可得到双细胞胚。为获得更多的双细胞胚,可对灰鼠注射______激素,使其超数排卵。图中的重构胚在胚胎移植前需要对供体和受体进行同期发情处理,胚胎移植的实质是_____。
(5)进入代孕白鼠子宫内继续发育,X鼠的体色为_____;上图中可以是雄鼠的有_____(填图中相关鼠的名称)。
【答案】(1)95%空气、5%CO2、
(2) ①. 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) ②. 血清 ③. 清除代谢废物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
(3) ①. 脱分化 ②. 提高
(4) ①. 促性腺 ②. 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(5) ①. 黑色 ②. 黑鼠和X鼠
【解析】
【小问1详解】
Vero细胞的培养应置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱进行培养,O2是细胞代谢所需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【小问2详解】
Vero细胞的传代培养过程中需要使用胰蛋白酶、胶原蛋白酶使细胞分散。将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基,称为合成培养基。由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分。为了清除代谢废物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,在培养过程中,应定期更换培养液。
【小问3详解】
黑鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的脱分化过程类似,使组织细胞恢复分裂分化能力的过程。iPS细胞与小鼠内细胞团一样,具有全能性,该过程结束后,细胞的全能性提高。
【小问4详解】
超数排卵是指应用外源促性腺激素,诱导卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。图中的重构胚在胚胎移植前需要对供体和受体进行同期发情处理,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
【小问5详解】
克隆属于无性繁殖,iPS细胞来自黑鼠,所以X鼠的体色为黑色。图中提供胚胎的灰鼠和代孕白鼠都是雌鼠,可以是雄鼠的有黑鼠和X鼠。
19. 大豆是重要的粮油作物,研究人员发现基因S在大豆品种DN(种子较大)中的表达量高于品种TL(种子较小)。科研人员开展了相关研究。请分析回答:
研究I:T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,科研人员利用农杆菌转化法成功将T-DNA插入大豆6号染色体的S基因内,使其变为丧失功能的s基因,花粉中S基因功能的缺失会造成其不育。实验利用卡那霉素筛选等技术获得杂合体Ss【卡那霉素不能有效杀死农杆菌,但可杀死植物细胞】。
(1)实验中卡那霉素抗性基因位于T-DNA的LB(左边界)和RB(右边界)______(填“之间”或“之外”)。
研究Ⅱ:研究人员继续克隆了该基因(两品种中基因S序列无差异)及其上游的启动子序列,并开展相关研究。将品种DN克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S的优质大豆品种SY。
(2)根据图示信息(不考虑未标明序列)判断构建重组表达载体时,切割T-DNA可选择限制酶组合是______(写出1组即可)。为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上,可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时,不同加样孔加入的材料包括:______、酶切后的空载体片段、酶切后的重组质粒、启动子D+基因S片段。
(3)用检测后的农杆菌转化品种SY所得再生植株SY-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+基因S”序列成功导入SY,所得再生植株SY-2的种子也变大,但小于SY-1,综合分析,大豆品种DN较TL种子大的原因是______。
【答案】(1) 之间 (2) ①. HindIII和Spe I或HindIII和Xba I ②. 已知大小的DNA片段(指示分子大小的标准参照物)
(3)品种DN的基因S上游启动子效应比TL强,使得基因S表达量更高,种子更大
【解析】
【小问1详解】
T-DNA 是农杆菌中可转移到植物基因组的 DNA 片段,其转移区域是LB(左边界)和 RB(右边界)之间的序列。因此,要让抗性基因随 T-DNA 插入大豆基因组,需将卡那霉素抗性基因置于 LB 和 RB 之间。
【小问2详解】
根据图示信息可知,“启动子D+基因S”的DNA序列上存在EcoR Ⅰ的识别序列,因此不能用EcoR Ⅰ限制酶去切割质粒,酶Spe Ⅰ和Xba Ⅰ切割产生的黏性末端相同,若用这两种限制酶切割,形成的DNA片段在构建基因表达载体时,容易出现自我环化,以及无法保证目的基因片段与载体片段单向连接,影响目的基因在受体细胞中的表达,因此这两种限制酶只能用一种,则切割T-DNA可选择的限制酶组合为HindIII和Spe I或Hind III和Xba I。为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上,可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时,需要有参照,则加样孔需要加入已知大小的DNA片段(指示分子大小的标准参照物)。
【小问3详解】
根据题干信息可知,再生植株SY-1导入的目的基因为取自品种DN的“启动子D+基因S”序列,再生植株SY-2导入的目的基因为取自品种TL的“启动子T+基因S”序列,结合题干信息“两品种中基因S序列无差异”可推测:品种DN的基因S上游的启动子D的效应强于品种TL的启动子T,启动子D使基因S表达量更高,因而种子更大。
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