内容正文:
奋斗中学2025-2026-2高二期中考试生物试题
一、选择题:(1-15为单选题,每小题2分,共30分,16-20为不定项选择,每题3分,共15分,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 基因工程的实施需要借助工具才能完成。下列说法错误的是( )
A. 限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的,能识别特定的核苷酸序列
B. 质粒载体可导入任意类型的受体细胞并稳定表达
C. T4 DNA连接酶可以催化磷酸二酯键的形成,从而将两个DNA片段相连
D. 限制酶切割DNA一次可断开2个磷酸二酯键,产生2个游离的磷酸基团
2. DNA的粗提取和鉴定实验用到了多种试剂,若以鸡血为实验材料,下列试剂与其作用或处理方式对应错误的是( )
A. 蒸馏水——向鸡血中加入蒸馏水,可使细胞吸水涨破,释放核内DNA
B. 2mol/L的NaCl溶液——溶解DNA,便于后续DNA的鉴定
C. 二苯胺试剂——在沸水浴条件下与DNA反应呈紫色,可用于鉴定DNA
D. 体积分数为95%的冷酒精——析出DNA,可去除溶于酒精的杂质
3. 如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是( )
A. DNA连接酶、限制性内切核酸酶、解旋酶
B. 解旋酶、限制性内切核酸酶、DNA聚合酶
C. 解旋酶、限制性内切核酸酶、DNA连接酶
D. 限制性内切核酸酶、DNA连接酶、解旋酶
4. 下列关于PCR技术的相关叙述,正确的是( )
A. PCR反应体系需加入4种核糖核苷酸作为原料
B. 利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,将凝胶置于300nm紫外灯下可观察扩增结果
C. PCR利用了DNA的热变性原理,在反应体系中需添加耐高温的DNA聚合酶和DNA连接酶
D. 一般加入的引物有2种,分别与两条模板链的5′端结合
5. 作为基因工程的运输工具载体,必须具备的条件及理由对应叙述正确的是( )
A. 基因工程中目的基因的运输工具只能是质粒
B. 具有某些标记基因,以便目的基因能够准确定位与其结合
C. 只有一个限制酶切割位点,便于目的基因的插入
D. 能够在宿主细胞中稳定保存并大量复制,以便提供大量的目的基因
6. 黑曲霉(好氧型真菌)能够以纤维素为原料生产柠檬酸。下列叙述错误的是( )
A. 黑曲霉有以核膜为界限的细胞核
B. 纤维素的基本单位是葡萄糖
C. 高产黑曲霉可来自自然选育或诱变育种
D. 黑曲霉可直接从纤维素中获得碳源
7. 我国葡萄酒酿造历史悠久、传统发酵技术延续至今。下列叙述错误的是( )
A. 传统发酵时,葡萄酒的发酵过程中存在的菌种有葡萄果皮上的多种微生物
B. 工业化生产时,酵母菌需在无氧条件下进行扩大培养和酒精发酵
C. 通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状
D. 大规模发酵时,需要监测发酵温度、pH值、罐压及溶解氧等参数
8. 我国科学家在研究绵羊体外受精时发现,向获能液、受精液中添加适量褪黑素可显著提升精子获能效率与囊胚发育率。下列叙述不合理的是( )
A. 向获能液中添加适量褪黑素,可提高绵羊体外受精的成功率
B. 受精液中添加的褪黑素不影响透明带阻止多精入卵的功能
C. 受精液中添加褪黑素可为绵羊优良品种的繁育提供更多优质胚胎
D. 褪黑素作用下形成的囊胚应在体外培养至原肠胚,再进行胚胎移植
9. 某实验小组在对某大肠杆菌培养液中的大肠杆菌进行计数时,样品的稀释情况如图所示,涂布平板时各组所用稀释液的体积均为0.05 mL。若在F组稀释液对应的培养基中测得的菌落数的平均值为34个,则1 mL原培养液中大肠杆菌的活菌数约为( )
A. 6.8×106个 B. 6.8×108个 C. 1.7×107个 D. 1.7×108个
10. 厨房中的厨余垃圾多为湿垃圾,湿垃圾处理的有效方法之一是用微生物对其进行降解。下图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 为简化操作流程,可用蒸馏水替代无菌水进行梯度稀释后再涂布
B. 培养基上的一个菌落一定是来源于样品稀释液中的一个活菌
C. 为避免培养基灭菌不彻底对实验结果的干扰,需设置未接种的空白平板作为对照
D. 透明圈直径与菌落直径的比值越大,说明该菌降解淀粉的能力越弱
11. 为保护濒危珍稀植物云南红豆杉,并高效提取其抗癌物质紫杉醇,研究人员利用植物细胞工程进行快速繁殖与细胞悬浮培养,相关流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 利用植物组织培养技术获得紫杉醇,实现了细胞产物的工厂化生产
B. 原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
C. 外植体选择云南红豆杉的幼嫩茎段,是因为该部位细胞的分化程度低和分裂能力强
D. 组培苗移植之前,需要用流水清洗掉根部的培养基
12. 利用转基因山羊乳腺生物反应器生产丁酰胆碱酯酶,可治疗有机磷中毒。下列叙述错误的是( )
A. 应该用山羊乳腺细胞中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体
B. 乳腺生物反应器的优点在于可以生产大量的丁酰胆碱酯酶
C. 该过程中丁酰胆碱酯酶基因表达载体的受体细胞的性染色体组成只能是XX
D. 常通过显微注射法将丁酰胆碱酯酶基因导入山羊的乳腺细胞来获得转基因山羊
13. 番茄在较低温运输或储存时会被冻坏。科学家利用基因工程技术将抗冻基因AFPs插入表达载体(Ti质粒)后,通过农杆菌转化法导入番茄幼苗。下列叙述错误的是( )
A. 用PCR扩增基因AFPs时添加的两种引物的碱基间不能互补配对
B. 构建重组Ti质粒时,需要将基因AFPs插入Ti质粒的T-DNA区域
C. 当农杆菌感染番茄细胞时,T-DNA会转移并整合到其染色体DNA上
D. 可通过抗原—抗体杂交技术检测农杆菌细胞中是否表达出抗冻蛋白
14. 细胞融合技术有着广泛的应用,下图表示细胞融合的简略过程。下列叙述错误的是( )
A. 若a、b为植物体细胞,则用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体后再诱导融合
B. 若a、b为B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,则诱导融合后得到的融合细胞c均可产生抗体
C. 若a、b为不同植物的体细胞,则体细胞杂交获得的植株染色体数通常为两亲本之和
D. 若a、b为动物体细胞,则融合过程中可以利用灭活病毒诱导其融合
15. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞),iPS细胞能增殖分化为多种组织细胞,可用于某些疾病的治疗。下列有关叙述正确的是( )
A. 干细胞就是从胚胎中分离提取的细胞
B. 造血干细胞分化程度低于iPS细胞,且具有组织特异性
C. 成纤维细胞转化为iPS细胞,可通过直接将特定蛋白导入细胞中实现
D. 获得iPS细胞后,细胞的分裂能力和分化潜能都低于小鼠成纤维细胞
16. 细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能。某研究小组以小鼠甲为实验材料设计实验,研制抗病毒A的单克隆抗体。下列叙述正确的是( )
A. 实验前必须给小鼠甲注射病毒A是为了得到能产生特定抗体的B淋巴细胞
B. 将小鼠体内取出的脾脏剪碎后加入胃蛋白酶处理,使其分散成单个细胞
C. 筛选1需用特定的选择培养基进行筛选才能获得融合的杂交瘤细胞
D. 筛选2利用96孔板经1次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
17. 如图表示利用二倍体小鼠所做的实验,下列有关叙述正确的是( )
A. 16细胞胚中部分细胞同时有白鼠和黑鼠的遗传物质
B. 过程①中细胞数目和有机物总量在不断增加
C. 囊胚期的滋养层细胞可用于进行性别鉴定
D. 嵌合体幼鼠属于二倍体,有丝分裂后期有4个染色体组
18. 常见的启动子可分为三类:组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达;组织特异性启动子,调控基因只在某些特定的部位中表达;诱导型启动子,通常在光、盐等信号作用下,使目的基因的转录水平有所提高。下列叙述错误的是( )
A. 启动子是一段有特殊序列结构的核糖核苷酸片段,位于基因的上游
B. 培育转基因动物时,若要让目的基因在肝脏细胞中特异性表达,可选用肝脏组织特异性启动子
C. 细胞分化与组织特异性启动子的调控有关,与组成型启动子无关
D. 盐诱导型启动子在高盐环境中被激活,可增加农作物的抗逆性
19. 下列关于琼脂糖凝胶电泳的叙述,错误的是( )
A. 在凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小和构象有关
B. 凝胶中的DNA分子被核酸染料染色后,可在自然光下被检测出来
C. 将电泳液缓冲液加入电泳槽时,电泳缓冲液应没过凝胶1mm左右
D. 待凝胶载样缓冲液中的指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,应停止电泳
20. 用Xho I(C↓TCGAG)和Sal I(G↓TCGAC)两种限制性内切核酸酶分别处理图1 DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图1、图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 图中两种酶识别的序列不同,但酶切产物可用于构建重组DNA
B. 图2中泳道②的酶切产物说明该限制酶断开了6个磷酸二酯键
C. 若用两种限制酶同时切割该DNA,在泳道中将出现7个条带
D. 泳道①是Sal I的酶切结果
二、非选择题
21. 科研人员试图从土壤中筛选出能高产淀粉酶的细菌,用于工业生产。传统方法是一个一个地培养和检测菌株,效率低下。现代微生物学常采用“高通量筛选”技术,其核心思想是微型化和自动化,能同时对大量候选菌株进行快速检测与评价(如图)。下面该高通量筛选流程:
a.菌种分离与纯化:从土壤样品中分离纯化得到数百个不同的细菌单菌落。
b.接种与培养:将每个纯化的单菌落分别接种到96孔板的各个孔中。孔内装有含葡萄糖的液体培养基。然后将整块板置于恒温摇床中振荡培养。
c.诱导与反应:培养一定时间后,向每孔中加入可溶性淀粉溶液,继续培养。淀粉既作为诱导物诱导淀粉酶合成,也作为底物被酶催化水解。
d.检测与识别:反应结束后,向每孔中加入碘液。
e.结果分析:使用酶标仪自动检测每孔溶液的吸光值(吸光值大小与溶液颜色深浅呈正相关),快速识别出淀粉酶产量高的菌株。根据以上材料,回答下列问题:
(1)微生物纯化培养常用的方法有___________和___________法。步骤b培养的目的是___________。
(2)高通量筛选技术相比传统逐个筛选方法,其主要优势在于极大地提高了筛选的___________。本实验中,96孔板的每个小孔都相当于一个独立的培养单元,实现了培养和检测的微型化。
(3)步骤b中将纯化的不同单菌落接种到不同孔中,需确保每个孔中初始微生物的___________是一致的,从而确保后续检测结果的可比性。接种前,培养基需进行___________灭菌;接种过程必须在___________附近进行无菌操作。
(4)步骤d检测时,吸光值___________(大/小)的孔可能为目标菌种。
22. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生代谢产物紫杉醇是一种高效抗癌药物,但由于红豆杉野生资源匮乏,且红豆杉植株紫杉醇含量极低,导致了紫杉醇的供应严重不足。因此,研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。请回答下列问题。
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位或染色体消除,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)过程①中需将外植体经___________、___________消毒处理后接种于MS培养基上诱导___________过程,产生愈伤组织,该过程___________光照(需要/不需要)。
(2)制备原生质体的过程不能在无菌水中进行,原因是___________。
(3)融合前需用X射线照射___________(红豆杉/柴胡)的原生质体,用碘乙酰胺处理另一亲本。
(4)利用图中技术进行育种的优点是___________。
23. 异种器官移植是解决人类供体器官短缺的核心途径。我国科学家于2025年成功培育出无特定病原体的10基因编辑猪,并利用体细胞核移植技术克隆10基因编辑猪,为异种器官移植提供安全供体,主要技术操作流程如图所示。回答下列问题:
(1)图中过程①培养时,应使用___________培养基(按物理性质划分),并将其置于含有___________的混合气体的CO2 培养箱中;贴壁细胞培养一段时间后,会因___________(写两点)等因素停止增殖。
(2)过程②常用___________方法对卵母细胞进行“去核”,“去核”前卵母细胞要培养至___________期。
(3)为获得更多的克隆猪,可以对早期胚胎进行___________操作后在进行胚胎移植,若对囊胚进行此操作,需要注意的是___________。
24. 柑橘树生长过程中易受某种革兰氏阴性菌感染,严重危害柑橘产量。科研人员将M基因转入柑橘中,该基因控制合成的酶可抑制该种革兰氏阴性菌的生长与繁殖。如图是培育转基因柑橘的过程示意图,已知限制酶Hind Ⅲ、BamH I、Sal I的识别序列及切割位点分别为5’-A↓AGCTT-3’、5’-G↓GATCC-3’、5’-G↓TCGAC-3’。请回答下列问题。
(1)构建基因表达载体时,除含有目的基因外,还必须含有___________(回答2点)等。据图1分析,在构建重组质粒过程中应选用___________酶对M基因和质粒进行切割,酶切后通过___________酶作用后获得重组质粒,以保证重组DNA序列的唯一性。
(2)PCR循环的三个步骤包括___________。利用PCR技术扩增M基因时,应选择图2中的引物___________(填序号),引物的作用是___________。
(3)为检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染,在个体生物学水平上,操作方法是___________。
25. 转基因抗虫水稻是我国自主研发的生物技术成果,可有效抵御水稻螟虫的危害,减少农药使用,在湖南等水稻主产区广泛推广。回答下列与基因工程相关的问题:
(1)培育转基因抗虫水稻时,获取Bt抗虫蛋白基因的方法有人工合成、构建基因文库和___________。
(2)基因工程的核心步骤是___________。质粒作为基因工程常用载体,需具备的条件有:①___________;②___________;③对受体细胞无害;④有标记基因。
(3)将 Bt 抗虫蛋白基因导入水稻体细胞最常用的方法是___________;该方法将目的基因插入到Ti质粒的___________上,通过转化作用就可以使抗虫基因进入水稻细胞。
(4)目的基因导入水稻细胞后,需要进行检测和鉴定:可通过___________技术检测目的基因是否翻译成Bt抗虫蛋白。
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奋斗中学2025-2026-2高二期中考试生物试题
一、选择题:(1-15为单选题,每小题2分,共30分,16-20为不定项选择,每题3分,共15分,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 基因工程的实施需要借助工具才能完成。下列说法错误的是( )
A. 限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的,能识别特定的核苷酸序列
B. 质粒载体可导入任意类型的受体细胞并稳定表达
C. T4 DNA连接酶可以催化磷酸二酯键的形成,从而将两个DNA片段相连
D. 限制酶切割DNA一次可断开2个磷酸二酯键,产生2个游离的磷酸基团
【答案】B
【解析】
【详解】A、限制酶主要是从原核生物中分离纯化得到的,能够识别双链DNA的特定核苷酸序列,并切割特定位点的磷酸二酯键,A正确;
B、质粒的宿主存在适用范围,且载体需要搭配对应受体细胞的启动子、终止子等调控元件,才能在受体细胞中稳定存在和表达,B错误;
C、T4 DNA连接酶属于DNA连接酶,作用是催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,从而将DNA片段相连,既可以连接黏性末端也可以连接平末端,C正确;
D、DNA是双链结构,限制酶切割一次会分别断开两条链上各1个磷酸二酯键,共断开2个磷酸二酯键,每个断开的磷酸二酯键会新生成1个游离的磷酸基团,共产生2个游离的磷酸基团,D正确。
2. DNA的粗提取和鉴定实验用到了多种试剂,若以鸡血为实验材料,下列试剂与其作用或处理方式对应错误的是( )
A. 蒸馏水——向鸡血中加入蒸馏水,可使细胞吸水涨破,释放核内DNA
B. 2mol/L的NaCl溶液——溶解DNA,便于后续DNA的鉴定
C. 二苯胺试剂——在沸水浴条件下与DNA反应呈紫色,可用于鉴定DNA
D. 体积分数为95%的冷酒精——析出DNA,可去除溶于酒精的杂质
【答案】C
【解析】
【详解】A、鸡血细胞没有细胞壁,向鸡血中加入蒸馏水后,细胞会渗透吸水涨破,可释放出核内的DNA,A正确;
B、DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较高,用该溶液溶解DNA可去除不溶于高浓度盐溶液的杂质,便于后续DNA的提纯与鉴定,B正确;
C、二苯胺试剂在沸水浴条件下与DNA反应呈蓝色,C错误;
D、DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精,而部分蛋白质等杂质可溶于酒精,因此加入冷酒精可以析出DNA,同时去除溶于酒精的杂质,D正确。
3. 如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是( )
A. DNA连接酶、限制性内切核酸酶、解旋酶
B. 解旋酶、限制性内切核酸酶、DNA聚合酶
C. 解旋酶、限制性内切核酸酶、DNA连接酶
D. 限制性内切核酸酶、DNA连接酶、解旋酶
【答案】C
【解析】
【详解】①处为氢键,是解旋酶的作用部位;②处为磷酸二酯键,是限制性内切核酸酶的作用部位;③处为两个DNA片段的缺口,是DNA连接酶的作用部位,C正确,ABD错误。
4. 下列关于PCR技术的相关叙述,正确的是( )
A. PCR反应体系需加入4种核糖核苷酸作为原料
B. 利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,将凝胶置于300nm紫外灯下可观察扩增结果
C. PCR利用了DNA的热变性原理,在反应体系中需添加耐高温的DNA聚合酶和DNA连接酶
D. 一般加入的引物有2种,分别与两条模板链的5′端结合
【答案】B
【解析】
【详解】A、PCR的原理是DNA复制,DNA的单体是脱氧核糖核苷酸,故需要4种脱氧核苷酸为扩增原料,A错误;
B、琼脂糖凝胶制备过程中加入的核酸染料能与DNA分子结合,凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,B正确;
C、PCR利用了DNA的热变性原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合,PCR扩增的只是两个引物之间一小段特定区域,每个循环都是从引物开始完整合成,没有断点需要连接。故在反应体系中需添加耐高温的DNA聚合酶,但不需要添加DNA连接酶,C错误;
D、一般加入的引物有2种,分别与两条模板链的3′端结合,D错误。
5. 作为基因工程的运输工具载体,必须具备的条件及理由对应叙述正确的是( )
A. 基因工程中目的基因的运输工具只能是质粒
B. 具有某些标记基因,以便目的基因能够准确定位与其结合
C. 只有一个限制酶切割位点,便于目的基因的插入
D. 能够在宿主细胞中稳定保存并大量复制,以便提供大量的目的基因
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因工程中目的基因的运输工具即运载体,常见类型有质粒、噬菌体、动植物病毒等,并非只能是质粒,A错误;
B、运载体上标记基因的作用是筛选出成功导入目的基因的受体细胞,目的基因与运载体结合依赖的是同种限制酶切割产生的相同黏性末端和DNA连接酶的作用,与标记基因无关,B错误;
C、运载体需要具有一个或多个限制酶切割位点,便于适应不同限制酶切割的目的基因完成插入,并非只能有一个限制酶切割位点,C错误;
D、运载体需要能在宿主细胞中稳定保存并大量复制,其携带的目的基因会随运载体同步复制,从而获得大量的目的基因,D正确。
6. 黑曲霉(好氧型真菌)能够以纤维素为原料生产柠檬酸。下列叙述错误的是( )
A. 黑曲霉有以核膜为界限的细胞核
B. 纤维素的基本单位是葡萄糖
C. 高产黑曲霉可来自自然选育或诱变育种
D. 黑曲霉可直接从纤维素中获得碳源
【答案】D
【解析】
【详解】A、黑曲霉属于真菌,是真核生物,具有以核膜为界限的细胞核,A正确;
B、纤维素属于多糖类生物大分子,其基本组成单位是葡萄糖,B正确;
C、高产黑曲霉既可以通过从自然环境中筛选优良菌株的自然选育方式获得,也可以通过诱变处理诱导基因突变,再筛选高产变异株的诱变育种方式获得,C正确;
D、纤维素是大分子有机物,黑曲霉无法直接吸收利用,需要先分泌纤维素酶将纤维素分解为葡萄糖等小分子物质后,才能从中获取碳源,因此黑曲霉不能直接从纤维素中获得碳源,D错误。
7. 我国葡萄酒酿造历史悠久、传统发酵技术延续至今。下列叙述错误的是( )
A. 传统发酵时,葡萄酒的发酵过程中存在的菌种有葡萄果皮上的多种微生物
B. 工业化生产时,酵母菌需在无氧条件下进行扩大培养和酒精发酵
C. 通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状
D. 大规模发酵时,需要监测发酵温度、pH值、罐压及溶解氧等参数
【答案】B
【解析】
【详解】A、传统葡萄酒发酵利用的是葡萄果皮上附着的野生酵母菌等多种微生物,无需额外人工接种菌种,A正确;
B、酵母菌是兼性厌氧菌,工业化生产时,酵母菌扩大培养需要在有氧条件下进行,促进酵母菌有氧呼吸大量繁殖,仅酒精发酵阶段需要无氧条件,B错误;
C、诱变育种可通过诱导基因突变获得优良变异菌株,基因工程育种可定向改造菌种的遗传性状,二者都能改良葡萄酒发酵菌种的性状,C正确;
D、大规模发酵时,温度、pH值会影响微生物酶活性,罐压和发酵产生的CO2积累有关,溶解氧会影响酵母菌的呼吸类型,这些参数都会影响发酵效率和产物品质,需要实时监测,D正确。
8. 我国科学家在研究绵羊体外受精时发现,向获能液、受精液中添加适量褪黑素可显著提升精子获能效率与囊胚发育率。下列叙述不合理的是( )
A. 向获能液中添加适量褪黑素,可提高绵羊体外受精的成功率
B. 受精液中添加的褪黑素不影响透明带阻止多精入卵的功能
C. 受精液中添加褪黑素可为绵羊优良品种的繁育提供更多优质胚胎
D. 褪黑素作用下形成的囊胚应在体外培养至原肠胚,再进行胚胎移植
【答案】D
【解析】
【详解】A、精子获能是体外受精的必要前提,褪黑素可显著提升精子获能效率,因此向获能液中添加适量褪黑素可提高绵羊体外受精的成功率,A不符合题意;
B、褪黑素的作用为提升精子获能效率和囊胚发育率,说明胚胎发育正常,受精作用正常,褪黑素并不影响透明带阻止多精入卵的功能,B不符合题意;
C、褪黑素能显著提升囊胚发育率,使更多体外受精获得的胚胎顺利发育为优质囊胚,因此可为绵羊优良品种的繁育提供更多优质胚胎,C不符合题意;
D、胚胎移植应在囊胚阶段或桑葚胚阶段进行,D符合题意。
9. 某实验小组在对某大肠杆菌培养液中的大肠杆菌进行计数时,样品的稀释情况如图所示,涂布平板时各组所用稀释液的体积均为0.05 mL。若在F组稀释液对应的培养基中测得的菌落数的平均值为34个,则1 mL原培养液中大肠杆菌的活菌数约为( )
A. 6.8×106个 B. 6.8×108个 C. 1.7×107个 D. 1.7×108个
【答案】B
【解析】
【详解】每毫升样品中的菌落数=平板上的平均菌落数÷涂布的体积×稀释倍数=34÷0.05×106=6.8×108个/mL,B正确,ACD错误。
10. 厨房中的厨余垃圾多为湿垃圾,湿垃圾处理的有效方法之一是用微生物对其进行降解。下图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 为简化操作流程,可用蒸馏水替代无菌水进行梯度稀释后再涂布
B. 培养基上的一个菌落一定是来源于样品稀释液中的一个活菌
C. 为避免培养基灭菌不彻底对实验结果的干扰,需设置未接种的空白平板作为对照
D. 透明圈直径与菌落直径的比值越大,说明该菌降解淀粉的能力越弱
【答案】C
【解析】
【详解】A、蒸馏水未进行灭菌处理,替代无菌水进行梯度稀释会导致杂菌污染,无法获得纯培养物,违背无菌操作原则,A错误;
B、在培养基上生长的菌落,通常是由一个活菌繁殖而来,也可能是两个或几个相邻的活菌繁殖形成,B错误;
C、设置未接种的空白平板对照,可检测培养基灭菌是否彻底或操作过程是否污染,排除非目标菌落干扰,C正确;
D、透明圈直径与菌落直径的比值越大,代表单位菌落面积水解淀粉的能力越强,说明该菌降解淀粉的能力强,D错误。
11. 为保护濒危珍稀植物云南红豆杉,并高效提取其抗癌物质紫杉醇,研究人员利用植物细胞工程进行快速繁殖与细胞悬浮培养,相关流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 利用植物组织培养技术获得紫杉醇,实现了细胞产物的工厂化生产
B. 原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
C. 外植体选择云南红豆杉的幼嫩茎段,是因为该部位细胞的分化程度低和分裂能力强
D. 组培苗移植之前,需要用流水清洗掉根部的培养基
【答案】A
【解析】
【详解】A、植物细胞培养生产紫杉醇,属于细胞产物的工厂化生产,A错误;
B、原生质体无细胞壁,但仍含有该物种全套遗传物质,具备全能性,B正确;
C、植物幼嫩茎段细胞的分化程度低,分裂能力强,更容易脱分化形成愈伤组织,C正确;
D、组培苗移栽前,清洗根部培养基是为了防止微生物滋生烂根,但不能用流水直接冲洗,流水易损伤幼嫩根系,应小心无菌水冲洗,D正确。
12. 利用转基因山羊乳腺生物反应器生产丁酰胆碱酯酶,可治疗有机磷中毒。下列叙述错误的是( )
A. 应该用山羊乳腺细胞中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体
B. 乳腺生物反应器的优点在于可以生产大量的丁酰胆碱酯酶
C. 该过程中丁酰胆碱酯酶基因表达载体的受体细胞的性染色体组成只能是XX
D. 常通过显微注射法将丁酰胆碱酯酶基因导入山羊的乳腺细胞来获得转基因山羊
【答案】D
【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。
【详解】A、基因表达载体需使用乳腺细胞特异表达的启动子(如乳蛋白基因启动子),以确保目的基因仅在乳腺细胞中表达,A正确;
B、乳腺生物反应器通过乳汁分泌产物,产量高且易收集,B正确;
C、由于只有雌性动物才分泌乳汁,所以受体细胞的性染色体组成只能是XX,C正确;
D、显微注射法用于将基因导入受精卵,直接导入乳腺细胞无法发育为转基因个体,D错误;
故选D。
13. 番茄在较低温运输或储存时会被冻坏。科学家利用基因工程技术将抗冻基因AFPs插入表达载体(Ti质粒)后,通过农杆菌转化法导入番茄幼苗。下列叙述错误的是( )
A. 用PCR扩增基因AFPs时添加的两种引物的碱基间不能互补配对
B. 构建重组Ti质粒时,需要将基因AFPs插入Ti质粒的T-DNA区域
C. 当农杆菌感染番茄细胞时,T-DNA会转移并整合到其染色体DNA上
D. 可通过抗原—抗体杂交技术检测农杆菌细胞中是否表达出抗冻蛋白
【答案】D
【解析】
【详解】A、PCR扩增目的基因时,若两种引物的碱基互补配对,会导致引物之间结合形成引物二聚体,无法与模板DNA结合完成扩增,因此两种引物碱基间不能互补配对,A正确;
B、Ti质粒的T-DNA(可转移DNA)具备转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上的特性,因此构建重组Ti质粒时,必须将目的基因AFPs插入T-DNA区域,B正确;
C、农杆菌感染植物细胞时,Ti质粒上的T-DNA会转移到受体植物细胞内,并且整合到受体细胞的染色体DNA上,这是农杆菌转化法的核心原理,C正确;
D、本实验的目的是让抗冻基因在番茄细胞内表达,应通过抗原—抗体杂交技术检测番茄细胞中是否表达出抗冻蛋白,检测农杆菌细胞内是否表达抗冻蛋白无意义,D错误。
14. 细胞融合技术有着广泛的应用,下图表示细胞融合的简略过程。下列叙述错误的是( )
A. 若a、b为植物体细胞,则用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体后再诱导融合
B. 若a、b为B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,则诱导融合后得到的融合细胞c均可产生抗体
C. 若a、b为不同植物的体细胞,则体细胞杂交获得的植株染色体数通常为两亲本之和
D. 若a、b为动物体细胞,则融合过程中可以利用灭活病毒诱导其融合
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此植物体细胞融合前,需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体,再诱导原生质体融合,A正确;
B、若a、b为B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,诱导融合后得到的融合细胞有三类:B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞、杂交瘤细胞,只有杂交瘤细胞能产生抗体,B错误;
C、植物体细胞杂交获得的杂种细胞包含两个亲本的全套遗传物质,因此最终培育出的植株染色体数通常为两亲本染色体数之和,C正确;
D、灭活病毒是动物细胞融合特有的诱导方法,因此动物体细胞融合过程中可以利用灭活病毒诱导融合,D正确。
15. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞),iPS细胞能增殖分化为多种组织细胞,可用于某些疾病的治疗。下列有关叙述正确的是( )
A. 干细胞就是从胚胎中分离提取的细胞
B. 造血干细胞分化程度低于iPS细胞,且具有组织特异性
C. 成纤维细胞转化为iPS细胞,可通过直接将特定蛋白导入细胞中实现
D. 获得iPS细胞后,细胞的分裂能力和分化潜能都低于小鼠成纤维细胞
【答案】C
【解析】
【详解】A、干细胞包含胚胎干细胞、成体干细胞(如造血干细胞)以及人工诱导获得的iPS细胞等,A错误;
B、iPS细胞为多能干细胞,分化程度极低,造血干细胞为专能干细胞,分化程度高于iPS细胞,B错误;
C、诱导成纤维细胞转化为iPS细胞的方法包括直接导入特定诱导蛋白(转录因子类)或对应的目的基因,C正确;
D、成纤维细胞是高度分化的体细胞,不能分裂和分化,而iPS细胞分裂能力强,可分化为多种组织细胞,故iPS细胞的分裂能力和分化潜能都更高,D错误。
16. 细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能。某研究小组以小鼠甲为实验材料设计实验,研制抗病毒A的单克隆抗体。下列叙述正确的是( )
A. 实验前必须给小鼠甲注射病毒A是为了得到能产生特定抗体的B淋巴细胞
B. 将小鼠体内取出的脾脏剪碎后加入胃蛋白酶处理,使其分散成单个细胞
C. 筛选1需用特定的选择培养基进行筛选才能获得融合的杂交瘤细胞
D. 筛选2利用96孔板经1次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
【答案】AC
【解析】
【详解】 A、实验前必须给小鼠甲注射病毒A使小鼠进行免疫,得到能产生特定抗体的B淋巴细胞,A正确;
B、将小鼠体内取出的脾脏剪碎后加入胰蛋白蛋白酶处理,使其分散成单个细胞,制成细胞悬液,B错误;
C、为了得到能产生抗病毒A单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选,第一次筛选用特定的选择培养基筛选,未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长,C正确;
D、第二次筛选用多孔培养皿培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群,该过程用到抗原抗体杂交,获取的杂交瘤细胞通过体外或体内培养获得大量的分泌特异性抗体的杂交瘤细胞,D错误。
故选AC。
17. 如图表示利用二倍体小鼠所做的实验,下列有关叙述正确的是( )
A. 16细胞胚中部分细胞同时有白鼠和黑鼠的遗传物质
B. 过程①中细胞数目和有机物总量在不断增加
C. 囊胚期的滋养层细胞可用于进行性别鉴定
D. 嵌合体幼鼠属于二倍体,有丝分裂后期有4个染色体组
【答案】CD
【解析】
【分析】图中将发育成白鼠和黑鼠的8细胞胚融合形成16细胞胚,形成囊胚后植入代孕母鼠,形成黑白相间的嵌合体幼鼠。
【详解】A、该实验没有细胞融合,不可能有细胞同时有白鼠和黑鼠的遗传物质,A错误;
B、过程①表示胚胎发育,细胞数目增加,但有机物总量在减少,B错误;
C、滋养层将来发育为胎膜和胎盘,对胚胎进行性别鉴定时选用滋养层细胞,不会对胚胎造成伤害,C正确;
D、由于不存在细胞融合,嵌合体幼鼠属于二倍体,有丝分裂后期有4个染色体组,D正确。
故选CD。
18. 常见的启动子可分为三类:组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达;组织特异性启动子,调控基因只在某些特定的部位中表达;诱导型启动子,通常在光、盐等信号作用下,使目的基因的转录水平有所提高。下列叙述错误的是( )
A. 启动子是一段有特殊序列结构的核糖核苷酸片段,位于基因的上游
B. 培育转基因动物时,若要让目的基因在肝脏细胞中特异性表达,可选用肝脏组织特异性启动子
C. 细胞分化与组织特异性启动子的调控有关,与组成型启动子无关
D. 盐诱导型启动子在高盐环境中被激活,可增加农作物的抗逆性
【答案】AC
【解析】
【详解】A、启动子是位于基因上游、能被RNA聚合酶识别结合的特殊DNA片段,基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,A错误;
B、组织特异性启动子可调控基因仅在特定组织中表达,要使目的基因在肝脏细胞中特异性表达,选择肝脏组织特异性启动子可实现该目标,B正确;
C、根据题干信息“组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达”,所以在细胞分化过程中,与组成型启动子有关,C错误;
D、根据题干信息,诱导型启动子,通常在光、盐等信号作用下,使目的基因的转录水平有所提高,而盐诱导型启动子在高盐环境中被激活,可增加农作物的抗逆性,D正确。
19. 下列关于琼脂糖凝胶电泳的叙述,错误的是( )
A. 在凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小和构象有关
B. 凝胶中的DNA分子被核酸染料染色后,可在自然光下被检测出来
C. 将电泳液缓冲液加入电泳槽时,电泳缓冲液应没过凝胶1mm左右
D. 待凝胶载样缓冲液中的指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,应停止电泳
【答案】AB
【解析】
【分析】DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。
【详解】A、在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等均有关,A错误;
B、凝胶中的DNA分子被核酸染料染色后,可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,而在自然光下是看不到DNA条带的,B错误;
C、将电泳液缓冲液加入电泳槽时,电泳缓冲液应没过凝胶1mm左右,C正确;
D、待凝胶载样缓冲液中的指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,应停止电泳,否则DNA分子会跑到电泳液中,观察不到DNA条带,D正确。
故选AB。
20. 用Xho I(C↓TCGAG)和Sal I(G↓TCGAC)两种限制性内切核酸酶分别处理图1 DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图1、图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 图中两种酶识别的序列不同,但酶切产物可用于构建重组DNA
B. 图2中泳道②的酶切产物说明该限制酶断开了6个磷酸二酯键
C. 若用两种限制酶同时切割该DNA,在泳道中将出现7个条带
D. 泳道①是Sal I的酶切结果
【答案】BC
【解析】
【详解】A、图中两种酶识别的序列不同,但酶切产物具有相同的末端,可用于构建重组DNA,A正确;
B、限制酶XhoⅠ有2处切割位点,切割后产生3个DNA片段,泳道②中是用XhoⅠ处理得到的酶切产物,共有2个酶切位点,断开了4个磷酸二酯键,B错误;
C、若用两种限制酶同时切割该DNA,可将该DNA切成6个片段,如果6个片段分子大小均不同,则在泳道中将出现6个条带,如果其中有片段分子大小相同,则条带数目小于6,C错误;
D、限制酶SalⅠ有三处切割位点,切割后产生4个DNA片段,泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物,D正确。
故选BC。
二、非选择题
21. 科研人员试图从土壤中筛选出能高产淀粉酶的细菌,用于工业生产。传统方法是一个一个地培养和检测菌株,效率低下。现代微生物学常采用“高通量筛选”技术,其核心思想是微型化和自动化,能同时对大量候选菌株进行快速检测与评价(如图)。下面该高通量筛选流程:
a.菌种分离与纯化:从土壤样品中分离纯化得到数百个不同的细菌单菌落。
b.接种与培养:将每个纯化的单菌落分别接种到96孔板的各个孔中。孔内装有含葡萄糖的液体培养基。然后将整块板置于恒温摇床中振荡培养。
c.诱导与反应:培养一定时间后,向每孔中加入可溶性淀粉溶液,继续培养。淀粉既作为诱导物诱导淀粉酶合成,也作为底物被酶催化水解。
d.检测与识别:反应结束后,向每孔中加入碘液。
e.结果分析:使用酶标仪自动检测每孔溶液的吸光值(吸光值大小与溶液颜色深浅呈正相关),快速识别出淀粉酶产量高的菌株。根据以上材料,回答下列问题:
(1)微生物纯化培养常用的方法有___________和___________法。步骤b培养的目的是___________。
(2)高通量筛选技术相比传统逐个筛选方法,其主要优势在于极大地提高了筛选的___________。本实验中,96孔板的每个小孔都相当于一个独立的培养单元,实现了培养和检测的微型化。
(3)步骤b中将纯化的不同单菌落接种到不同孔中,需确保每个孔中初始微生物的___________是一致的,从而确保后续检测结果的可比性。接种前,培养基需进行___________灭菌;接种过程必须在___________附近进行无菌操作。
(4)步骤d检测时,吸光值___________(大/小)的孔可能为目标菌种。
【答案】(1) ①. 平板划线法 ②. 稀释涂布平板法 ③. 使细菌大量增殖,获得足够菌量,用于后续诱导与检测
(2)效率##速度##通量##规模
(3) ①. 接种量##接种数量 ②. 高压蒸汽灭菌##湿热灭菌 ③. 酒精灯火焰##超净工作台内
(4)小
【解析】
【小问1详解】
微生物纯化培养常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。步骤b培养(接种后培养)的目的是使细菌大量增殖,获得足够菌量,用于后续诱导与检测。
【小问2详解】
高通量筛选技术相比传统逐个筛选,主要优势是提高筛选的效率(能同时处理多个样品,快速筛选)。
【小问3详解】
步骤b中每个孔初始微生物的接种量(数量)要一致,保证检测可比性。培养基需进行高压蒸汽灭菌;接种要在酒精灯火焰附近无菌操作,防止杂菌污染。
【小问4详解】
步骤d检测时,淀粉被淀粉酶水解,碘液遇淀粉变蓝。吸光值小的孔,说明淀粉被水解得多,淀粉酶产量高,所以是目标菌种。
22. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生代谢产物紫杉醇是一种高效抗癌药物,但由于红豆杉野生资源匮乏,且红豆杉植株紫杉醇含量极低,导致了紫杉醇的供应严重不足。因此,研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。请回答下列问题。
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位或染色体消除,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)过程①中需将外植体经___________、___________消毒处理后接种于MS培养基上诱导___________过程,产生愈伤组织,该过程___________光照(需要/不需要)。
(2)制备原生质体的过程不能在无菌水中进行,原因是___________。
(3)融合前需用X射线照射___________(红豆杉/柴胡)的原生质体,用碘乙酰胺处理另一亲本。
(4)利用图中技术进行育种的优点是___________。
【答案】(1) ①. 酒精 ②. 次氯酸钠 ③. 脱分化 ④. 不需要
(2)防止原生质体发生渗透作用吸水涨破
(3)红豆杉 (4)打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
【解析】
【小问1详解】
植物组织培养过程中,外植体需经过酒精和次氯酸钠消毒处理后,接种于MS培养基上诱导脱分化过程产生愈伤组织,因为脱分化过程中细胞主要进行分裂和分化,不需要进行光合作用,所以该过程不需要光照。
【小问2详解】
由于原生质体没有细胞壁的保护,防止原生质体在无菌水中发生渗透作用吸水涨破,所以制备原生质体的过程不能在无菌水中进行。
【小问3详解】
据题意可知,X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位或染色体消除,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,要培育能产生紫杉醇的柴胡,对供体红豆杉需要用X射线照射处理,对受体柴胡需要用碘乙酰胺处理。
【小问4详解】
植物体细胞杂交技术的优点是打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,能将不同物种的遗传物质组合在一起,培育出符合要求的新品种。
23. 异种器官移植是解决人类供体器官短缺的核心途径。我国科学家于2025年成功培育出无特定病原体的10基因编辑猪,并利用体细胞核移植技术克隆10基因编辑猪,为异种器官移植提供安全供体,主要技术操作流程如图所示。回答下列问题:
(1)图中过程①培养时,应使用___________培养基(按物理性质划分),并将其置于含有___________的混合气体的CO2 培养箱中;贴壁细胞培养一段时间后,会因___________(写两点)等因素停止增殖。
(2)过程②常用___________方法对卵母细胞进行“去核”,“去核”前卵母细胞要培养至___________期。
(3)为获得更多的克隆猪,可以对早期胚胎进行___________操作后在进行胚胎移植,若对囊胚进行此操作,需要注意的是___________。
【答案】(1) ①. 液体 ②. 95%的空气和5%的CO2 ③. 细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏、接触抑制
(2) ①. 显微操作 ②. MⅡ
(3) ①. 胚胎分割 ②. 需将内细胞团均等分割
【解析】
【小问1详解】
动物细胞培养时,按物理性质划分应使用液体培养基,动物细胞培养需要气体环境,应将其置于含有95%空气和5%的CO2的混合气体的CO2培养箱中,其中5%的CO2的作用是维持培养液的pH;贴壁细胞培养一段时间后,会因细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏、接触抑制等因素停止增殖。
【小问2详解】
过程②常用显微操作方法对卵母细胞进行“去核”,这是由于在减数分裂过程中,遗传物质主要集中在纺锤体牵引的染色体上,去除这一复合物可以确保后续植入的体细胞核能够成为新细胞的遗传控制中心。而“去核”前卵母细胞要培养至MⅡ期,处于这一时期的卵母细胞细胞质环境有利于体细胞核的全能性表达。
【小问3详解】
为获得更多的克隆猪,可以对早期胚胎进行胚胎分割操作后再进行胚胎移植,胚胎分割可以将一个胚胎分成多个,从而得到多个克隆猪,若对囊胚进行胚胎分割,需要注意将内细胞团均等分割,因为内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,若分割不均会影响胚胎的恢复和进一步发育。
24. 柑橘树生长过程中易受某种革兰氏阴性菌感染,严重危害柑橘产量。科研人员将M基因转入柑橘中,该基因控制合成的酶可抑制该种革兰氏阴性菌的生长与繁殖。如图是培育转基因柑橘的过程示意图,已知限制酶Hind Ⅲ、BamH I、Sal I的识别序列及切割位点分别为5’-A↓AGCTT-3’、5’-G↓GATCC-3’、5’-G↓TCGAC-3’。请回答下列问题。
(1)构建基因表达载体时,除含有目的基因外,还必须含有___________(回答2点)等。据图1分析,在构建重组质粒过程中应选用___________酶对M基因和质粒进行切割,酶切后通过___________酶作用后获得重组质粒,以保证重组DNA序列的唯一性。
(2)PCR循环的三个步骤包括___________。利用PCR技术扩增M基因时,应选择图2中的引物___________(填序号),引物的作用是___________。
(3)为检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染,在个体生物学水平上,操作方法是___________。
【答案】(1) ①. 启动子、终止子、标记基因、复制原点 ②. Sal Ⅰ和Hind Ⅲ ③. DNA连接
(2) ①. 变性、复性、延伸 ②. 2和3 ③. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
(3)对柑橘幼苗接种该种革兰氏阴性菌,观察幼苗生长情况
【解析】
【小问1详解】
基因表达载体必须包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等。据图分析,用限制酶BamH I会破坏M基因,因此应使用Sal I和Hind Ⅲ对M基因和质粒进行切割,酶切后通过DNA连接酶作用后获得重组质粒。
【小问2详解】
PCR循环的三个步骤包括变性、复性、延伸。利用PCR技术扩增M基因时,引物应与模板链的3'结合,沿着5'到3'延伸子链,结合图2中M基因的序列和转录方向,应选择引物2和引物3,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。
【小问3详解】
在个体生物学水平上,通过对柑橘幼苗接种该种革兰氏阴性菌,观察幼苗生长情况,可以检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染。
25. 转基因抗虫水稻是我国自主研发的生物技术成果,可有效抵御水稻螟虫的危害,减少农药使用,在湖南等水稻主产区广泛推广。回答下列与基因工程相关的问题:
(1)培育转基因抗虫水稻时,获取Bt抗虫蛋白基因的方法有人工合成、构建基因文库和___________。
(2)基因工程的核心步骤是___________。质粒作为基因工程常用载体,需具备的条件有:①___________;②___________;③对受体细胞无害;④有标记基因。
(3)将 Bt 抗虫蛋白基因导入水稻体细胞最常用的方法是___________;该方法将目的基因插入到Ti质粒的___________上,通过转化作用就可以使抗虫基因进入水稻细胞。
(4)目的基因导入水稻细胞后,需要进行检测和鉴定:可通过___________技术检测目的基因是否翻译成Bt抗虫蛋白。
【答案】(1)PCR技术扩增
(2) ①. 构建基因表达载体 ②. 有一个至多个限制酶切割位点 ③. 能在受体细胞中自主复制
(3) ①. 农杆菌转化法 ②. T-DNA
(4)抗原-抗体杂交
【解析】
【小问1详解】
获取目的基因的方法有从基因文库中获取、PCR技术扩增、人工合成等。
【小问2详解】
基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,该步骤可使目的基因在受体细胞中稳定存在、表达并遗传给后代。质粒作为运载体的必备条件:①有一个至多个限制酶切割位点,便于插入目的基因;②能在受体细胞中自主复制,保证目的基因可随质粒在受体细胞内扩增;③对受体细胞无害;④有标记基因,用于筛选含目的基因的受体细胞。
【小问3详解】
将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法;农杆菌Ti质粒上的T-DNA(可转移DNA)可转移到受体细胞,且整合到受体细胞的染色体DNA上,因此需将目的基因插入T-DNA区域实现转移。
【小问4详解】
检测目的基因是否翻译出蛋白质,利用抗原和抗体特异性结合的原理,采用抗原-抗体杂交技术,若出现杂交带则证明目的基因成功翻译出Bt抗虫蛋白。
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