精品解析:河北承德市第一中学等校2025-2026学年高二下学期5月期中生物试题
2026-05-30
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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) | 河北省 |
| 地区(市) | 承德市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.38 MB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58129532.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高二年级5月份学情调研
生物学
本试卷共8页,23题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 白洋淀水体中含有蓝细菌、绿藻等浮游生物,下列关于二者的比较,叙述错误的是( )
A. 二者均有细胞壁、细胞膜和细胞质
B. 与绿藻不同的是,蓝细菌没有染色体
C. 二者均含有叶绿素和藻蓝素,可进行光合作用
D. 二者细胞中含有DNA和RNA,DNA是遗传物质
2. 下列关于生物体内无机物的叙述,错误的是( )
A. 自由水可参与细胞呼吸等许多生物化学反应
B. 细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合
C. 人体内Na+缺乏会引发肌肉酸痛、无力等症状
D. 人体血液中Ca2+含量太高,会出现抽搐等症状
3. 下列有关动植物细胞中糖类、脂质的叙述,正确的是( )
A. 糖类是主要的能源物质,均能为细胞生命活动供能
B. 糖原、淀粉都是由葡萄糖连接而成的生物大分子
C. 性激素属于固醇类物质,在核糖体上合成
D. 相同质量下,脂肪比糖类彻底氧化分解消耗的氧气少
4. 如图为某DNA分子中一条核苷酸链的部分结构示意图,下列叙述正确的是( )
A. 核酸的基本单位都是④脱氧核苷酸,由①②③组成
B. DNA两条链间的碱基通过肽键相互连接并互补配对
C. DNA彻底水解可获得4种小分子物质
D. 核酸具有多样性是因为核苷酸的排列顺序具有多样性
5. 科研人员构建了靶向肺癌细胞的脂质体,内部包裹了抗癌药物阿霉素,表面修饰了抗体片段(scFv),能与肺癌细胞膜表面特异性受体(EGFR)结合。下列叙述错误的是( )
A. 脂质体与肺癌细胞的细胞膜融合依赖生物膜的流动性
B. 脂质体以磷脂双分子层为基本支架
C. 将脂质体置于电镜下可看到亮—暗—亮三层结构
D. EGFR分布在细胞膜外侧,其化学本质是糖蛋白
6. 细胞内的各种细胞器分工协作,共同完成生命活动。下列叙述正确的是( )
A. 中心体只存在于动物细胞中,与细胞分裂有关
B. 含有核酸的细胞器只有线粒体和叶绿体
C. 溶酶体合成的水解酶可分解衰老、损伤的细胞器
D. 内质网向内连接核膜,向外连接细胞膜
7. 某同学进行“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”的实验时,构建的模型如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 实验可选用黑藻幼嫩小叶或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作为实验材料
B. 叶绿体的运动可作为观察细胞质流动的标志,叶绿体可为细胞质流动直接提供能量
C. 适当提高温度可加快细胞质流动,更有利于观察
D. 观察叶绿体时,应保证临时装片中的叶片保持有水状态
8. 用蓝莓、葡萄酿造复合果酒的工艺流程如下:蓝莓、葡萄挑选后分别除梗破碎→果胶酶处理→活化、接种酵母→加糖→酒精发酵→低温澄清→过滤→装瓶→陈酿→葡萄蓝莓复合果酒。下列叙述错误的是( )
A. 加入果胶酶可分解细胞壁,提高出汁率且使果酒更澄清
B. 葡萄蓝莓复合果酒发酵过程中,温度控制高于果醋发酵
C. 果酒的传统发酵过程中,每隔12 h左右拧松瓶盖一次放出CO2
D. 随着发酵的进行,发酵液pH逐渐降低并趋于稳定
9. 三白草和鱼腥草是中医方剂中常见的药用植物。研究人员欲利用植物体细胞杂交技术培育获得能同时产生两种植物有效成分的杂种细胞,并使药用有效成分实现工厂化生产,具体操作如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程②常用灭活的病毒诱导两种原生质体融合
B. 过程③中不需要光照,培养基中生长素浓度与细胞分裂素浓度不相等
C. 过程④为再分化,需将愈伤组织培养成完整植株才能获得代谢产物
D. 利用植物细胞培养技术可实现两种植物有效成分的工厂化生产
10. 下列有关动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A. 细胞培养瓶置于CO2培养箱中进行培养,CO2的主要作用是维持细胞正常渗透压
B. 使用合成培养基培养动物细胞时,应加入动物的血清等一些天然成分
C. 原代培养的细胞出现接触抑制时,需用胰蛋白酶等处理并分瓶后才能进行传代培养
D. 悬浮培养与贴壁培养相比,具有细胞培养规模大、目的产物表达量高等优点
11. 如图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤,下列叙述正确的是( )
A. 步骤①倒平板时,需待培养基灭菌后冷却到室温
B. 步骤②中,接种环需灼烧灭菌并冷却后,再蘸取菌液
C. 步骤③进行划线时,最后一区的划线要与第一区的划线相连,保证菌落连续生长
D. 利用紫外线照射对操作者的双手、衣着以及操作空间等进行消毒
12. 关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的实验原理及操作步骤,下列叙述错误的是( )
A. 利用DNA不溶于冷酒精、而某些蛋白质可溶于酒精的特性粗提取DNA
B. 鉴定粗提取的DNA时,DNA在沸水浴条件下能与二苯胺试剂反应呈现蓝色
C. PCR扩增目的基因时,RNA作为模板、四种核糖核苷酸为原料
D. 指示剂不会使DNA着色,待指示剂前沿接近凝胶边缘时停止电泳
13. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术,被誉为“基因剪刀”。它的核心原理是利用一段向导RNA(gRNA,定位系统)引导Cas9蛋白(“剪刀”)精确切割目标DNA序列。CRISPR/Cas9技术在农业育种和疾病治疗等多个方面具有广泛应用。下列叙述错误的是( )
A. gRNA通过碱基互补配对识别并结合靶基因的特定序列
B. Cas9蛋白具有限制酶的作用,可切割目标DNA双链
C. gRNA的碱基序列越短,则在基因上出现定位错误的概率越高
D. 靶基因中存在氢键,gRNA中无氢键
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 如图为不同细胞间信息交流方式示意图,下列叙述正确的是( )
A. 图甲中物质a可表示胰岛素,通过血液运输作用于靶细胞
B. 图乙可表示精子和卵细胞识别的过程,依赖细胞膜接触
C. 图丙中的b表示胞间连丝,既能传递信息也能运输物质
D. 细胞间的信息交流均依赖细胞膜上的受体蛋白
15. 发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用,形成了规模庞大的发酵工业。下列叙述正确的是( )
A. 发酵工程选育菌种时,可从自然界中筛选出来
B. 发酵工程的中心环节是通过分离、提纯来获得微生物细胞本身或其代谢产物
C. 通过发酵工程从微生物细胞中提取出的单细胞蛋白,可制成微生物饲料
D. 啤酒制作过程中,酵母菌繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成
16. 为探究枯草芽孢杆菌(好氧微生物)能否用于番茄灰霉病的生物防治,研究者取适量番茄灰霉病菌菌液涂布于固体培养基上,将无菌滤纸片在枯草芽孢杆菌菌液中浸泡后置于固体培养基中心,培养皿倒置培养后测量抑菌圈大小以判定抑菌效果。下列叙述正确的是( )
A. 实验所需的培养基常用干热灭菌法进行灭菌
B. 涂布灰霉病菌菌液时需在超净工作台酒精灯火焰旁操作
C. 枯草芽孢杆菌为好氧菌,培养时培养皿也可正置放置
D. 抑菌圈与菌落的直径之比越大,说明枯草芽孢杆菌抑菌效果越强
17. 世界首例克隆牦牛在西藏诞生,突破高原动物克隆技术瓶颈。目前利用现代生物技术救助牦牛较为常见的方法主要有两种,如图所示,其中①、②代表过程,a~f代表个体。下列叙述正确的是( )
A. 过程②常用显微操作去核
B. 使用外源促性腺激素诱发牦牛a进行超数排卵
C. 重构胚通常培养至原肠胚等早期胚胎阶段,再进行胚胎移植
D. 牦牛e的遗传物质来自牦牛a和牦牛b,牦牛f的遗传物质只来自牦牛c
18. 对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的。如图表示蛋白质工程的操作过程,下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质工程的基本思路是从预期蛋白质的功能出发
B. 利用大肠杆菌生产牛胰岛素属于蛋白质工程
C. 蛋白质工程难度较大主要是因为蛋白质的高级结构往往很复杂
D. 蛋白质工程需要在分子水平直接对蛋白质中的氨基酸进行操作
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 如图为蛋白质的两条分选途径。途径一是共翻译转运,经过图中①②③④过程,合成的蛋白质被转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运,经过图中①⑤⑥⑦⑧过程,合成的蛋白质被转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。回答下列问题:
(1)常采用______法来分离图中不同的细胞器,可采用______技术分析蛋白质的分选途径。
(2)共翻译转运开始是在______(填“附着内质网核糖体”或“游离核糖体”)上先合成一段肽链(信号肽),这段肽链会引导核糖体一起转移到______上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体。抗体、消化酶的合成、加工与分泌属于______(填“共翻译转运”或“翻译后转运”)途径。
(3)翻译后转运途径中,叶绿体中的蛋白质不都来自⑦过程,原因是叶绿体中含有______,可指导部分蛋白质的合成,是半自主性细胞器。解旋酶经⑧过程进入细胞核,需要经过______(结构)。
20. 土壤中的磷大多数以难溶性磷酸盐[如]的形式存在,不利于植物吸收。科研人员尝试从土壤中筛选将难溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌(可形成溶磷圈),主要流程如图所示。回答下列问题:
(1)步骤②需充分振荡培养,主要目的是______。
(2)步骤④采用的接种方法是______。若要统计菌落数,应选择______(填“④”或“⑤”)的结果进行计算。统计的菌落数目往往比活菌的实际数目______,原因是______。
(3)若图示接种0.1 mL菌液后统计得到的平均菌落数为120个,则每克果园土壤样品中的活菌数约为______个。
(4)该高效解磷菌在农业生产方面可能的应用是______(答出1点即可)。
21. 除了观赏价值外,牡丹还有重要的药用价值,其含有的黄酮类化合物具有抗氧化和抗菌等作用。现对牡丹进行如图所示的相关处理,回答下列问题:
(1)若培育脱毒苗,通常选取牡丹的茎尖作为外植体的主要原因是______。
(2)过程②表示______,过程②③依据的生物学原理是______。步骤④获得突变体的原理是愈伤组织细胞在培养过程中易发生______(填变异类型),可通过筛选获得优良突变体植株丙。
(3)过程⑤需用______去除细胞壁获得原生质体,PEG的作用是______,植株丁的获得利用的是______技术。
(4)步骤⑥中,通过培养愈伤组织生产黄酮类化合物所利用的技术手段是______。与直接从牡丹植株中提取相比,其优点是______(写出1点即可)。
22. 为降低人类乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),过程如图所示。回答下列问题:
注:HER2为乳腺癌细胞表面的HER2蛋白。
(1)向小鼠注射的特定抗原HER2取自______。用HER2对小鼠进行免疫的目的是得到______。
(2)①过程诱导融合时,与植物体细胞杂交相比特有的诱导方法是______,过程②利用特定的______进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行______培养,经抗体检测筛选后获得的杂交瘤细胞的特点是______。
(3)杂交瘤细胞可采用注射到小鼠______内增殖或体外培养的方式进行扩大培养。步骤④是将获得的a______和b(治疗乳腺癌的药物)两部分通过接头结合在一起,从而获得ADC。单克隆抗体的优点是能准确识别______的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以______。
(4)上述单克隆抗体制备过程运用的动物细胞工程技术手段有______。
23. 烟草花叶病毒(TMV)是导致烟草花叶病的病原体之一,对烟草产量影响极大。为培育抗TMV的转基因烟草,科研人员进行了如图所示的操作。回答下列问题:
(1)PCR扩增抗TMV基因的原理是______,扩增目的基因时需要2种引物,引物的作用是使DNA聚合酶从引物的______(填“5'端”或“3'端”)开始连接脱氧核苷酸。通过PCR技术在抗TMV基因的上游加入限制酶SpeⅠ的识别序列,为构建正确的重组质粒,还应在该基因的下游加入限制酶______的识别序列。
(2)步骤①中,构建的重组质粒中,启动子是______识别与结合的部位,驱动基因转录出mRNA,卡那霉素抗性基因等作为标记基因的作用是______。
(3)过程②中,一般采用______处理农杆菌细胞,使农杆菌细胞处于一种______的生理状态,从而提高重组质粒进入农杆菌细胞的效率。
(4)通过______等技术检测转基因烟草的染色体DNA上是否插入抗TMV基因,采用______技术检测抗TMV基因是否成功表达。
(5)检测转基因烟草是否成功获得抗性,可采用的个体生物学水平鉴定方法是______。
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高二年级5月份学情调研
生物学
本试卷共8页,23题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 白洋淀水体中含有蓝细菌、绿藻等浮游生物,下列关于二者的比较,叙述错误的是( )
A. 二者均有细胞壁、细胞膜和细胞质
B. 与绿藻不同的是,蓝细菌没有染色体
C. 二者均含有叶绿素和藻蓝素,可进行光合作用
D. 二者细胞中含有DNA和RNA,DNA是遗传物质
【答案】C
【解析】
【详解】A、蓝细菌是原核生物,绿藻是低等真核植物,二者都具有细胞壁、细胞膜和细胞质这些细胞基本结构,A正确;
B、染色体是真核细胞细胞核中DNA与蛋白质结合形成的结构,蓝细菌为原核生物,没有核膜包被的细胞核,也没有染色体,绿藻为真核生物有染色体,B正确;
C、蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素,可进行光合作用;绿藻的光合色素为叶绿素和类胡萝卜素,不含藻蓝素,C错误;
D、蓝细菌和绿藻都是细胞生物,细胞内同时含有DNA和RNA,细胞生物的遗传物质都是DNA,D正确。
2. 下列关于生物体内无机物的叙述,错误的是( )
A. 自由水可参与细胞呼吸等许多生物化学反应
B. 细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合
C. 人体内Na+缺乏会引发肌肉酸痛、无力等症状
D. 人体血液中Ca2+含量太高,会出现抽搐等症状
【答案】D
【解析】
【详解】A、自由水是细胞内良好的溶剂,可作为反应物参与细胞呼吸、光合作用等多种生物化学反应,A正确;
B、细胞中的水分为自由水和结合水,结合水含量少,结合水可以与蛋白质、多糖等物质结合,是细胞结构的重要组成成分,B正确;
C、人体内Na+参与维持细胞外液渗透压、维持神经肌肉的兴奋性,Na+缺乏会导致神经肌肉兴奋性降低,引发肌肉酸痛、无力等症状,C正确;
D、人体血液中Ca2+含量过低时会出现抽搐等症状,Ca2+含量太高会出现肌无力症状,D错误。
3. 下列有关动植物细胞中糖类、脂质的叙述,正确的是( )
A. 糖类是主要的能源物质,均能为细胞生命活动供能
B. 糖原、淀粉都是由葡萄糖连接而成的生物大分子
C. 性激素属于固醇类物质,在核糖体上合成
D. 相同质量下,脂肪比糖类彻底氧化分解消耗的氧气少
【答案】B
【解析】
【详解】A、糖类是主要的能源物质,但纤维素是植物细胞壁的组成成分、核糖/脱氧核糖是核酸的组成成分,都不提供能量,A错误;
B、糖原是动物细胞特有的多糖,淀粉是植物细胞特有的多糖,二者的基本组成单位都是葡萄糖,都属于生物大分子,B正确;
C、性激素属于固醇类物质,本质是脂质,在内质网上合成,C错误;
D、与糖类相比,脂肪中C、H比例更高,彻底氧化分解时,相同质量的脂肪比糖类消耗的氧气更多、释放的能量更多,D错误。
4. 如图为某DNA分子中一条核苷酸链的部分结构示意图,下列叙述正确的是( )
A. 核酸的基本单位都是④脱氧核苷酸,由①②③组成
B. DNA两条链间的碱基通过肽键相互连接并互补配对
C. DNA彻底水解可获得4种小分子物质
D. 核酸具有多样性是因为核苷酸的排列顺序具有多样性
【答案】D
【解析】
【详解】A、核酸包括DNA和RNA两类,DNA的基本单位是脱氧核苷酸,RNA的基本单位是核糖核苷酸,二者的基本单位统称为核苷酸,A错误;
B、DNA两条链间的互补碱基通过氢键相互连接,肽键是连接氨基酸的化学键,不存在于DNA分子中,B错误;
C、DNA彻底水解的产物为磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基(A、T、G、C),共6种小分子物质,C错误;
D、核苷酸的排列顺序多样性、数目不同、种类多样共同决定了核酸的多样性,核苷酸排列顺序的多样性是核酸多样性的重要原因,D正确。
5. 科研人员构建了靶向肺癌细胞的脂质体,内部包裹了抗癌药物阿霉素,表面修饰了抗体片段(scFv),能与肺癌细胞膜表面特异性受体(EGFR)结合。下列叙述错误的是( )
A. 脂质体与肺癌细胞的细胞膜融合依赖生物膜的流动性
B. 脂质体以磷脂双分子层为基本支架
C. 将脂质体置于电镜下可看到亮—暗—亮三层结构
D. EGFR分布在细胞膜外侧,其化学本质是糖蛋白
【答案】C
【解析】
【详解】A、生物膜的结构特点是具有一定的流动性,脂质体的膜结构与细胞膜类似,二者融合依赖生物膜的流动性,A正确;
B、脂质体由磷脂构建而成,和细胞膜的基本支架相同,均为磷脂双分子层,B正确;
C、电镜下生物膜呈现的是“暗-亮-暗”的三层结构,分别对应外侧蛋白质、中间脂质层、内侧蛋白质,C错误;
D、EGFR是位于细胞膜表面的特异性受体,受体均分布在细胞膜外侧,化学本质是具有识别功能的糖蛋白,D正确。
6. 细胞内的各种细胞器分工协作,共同完成生命活动。下列叙述正确的是( )
A. 中心体只存在于动物细胞中,与细胞分裂有关
B. 含有核酸的细胞器只有线粒体和叶绿体
C. 溶酶体合成的水解酶可分解衰老、损伤的细胞器
D. 内质网向内连接核膜,向外连接细胞膜
【答案】D
【解析】
【详解】A、中心体不仅存在于动物细胞中,低等植物细胞也含有中心体,中心体与细胞的有丝分裂有关,A错误;
B、含有核酸的细胞器除线粒体、叶绿体外,还有核糖体(核糖体含RNA),B错误;
C、水解酶的本质是蛋白质,合成场所为核糖体,溶酶体只能储存和释放水解酶,不能合成水解酶,C错误;
D、内质网是细胞内膜面积最大的细胞器,向内连接核膜外膜,向外连接细胞膜,是细胞内物质运输的重要通道,D正确。
7. 某同学进行“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”的实验时,构建的模型如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 实验可选用黑藻幼嫩小叶或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作为实验材料
B. 叶绿体的运动可作为观察细胞质流动的标志,叶绿体可为细胞质流动直接提供能量
C. 适当提高温度可加快细胞质流动,更有利于观察
D. 观察叶绿体时,应保证临时装片中的叶片保持有水状态
【答案】B
【解析】
【详解】A、黑藻幼嫩小叶仅由1~2层叶肉细胞构成,叶绿体清晰易观察;菠菜叶稍带些叶肉的下表皮处的叶肉细胞中叶绿体数量少、体积大,适合作为该实验的材料,A正确;
B、叶绿体为有色细胞器,其运动可作为细胞质流动的观察标志;但细胞质流动所需能量由细胞呼吸产生的ATP提供,叶绿体光反应产生的ATP仅用于暗反应,不能为细胞质流动直接供能,B错误;
C、适当提高温度可提升细胞代谢速率,加快细胞质流动速度,更有利于观察到细胞质流动的现象,C正确;
D、临时装片中的叶片保持有水状态,可维持细胞的正常形态,避免细胞失水皱缩,保证细胞质可以正常流动,D正确。
8. 用蓝莓、葡萄酿造复合果酒的工艺流程如下:蓝莓、葡萄挑选后分别除梗破碎→果胶酶处理→活化、接种酵母→加糖→酒精发酵→低温澄清→过滤→装瓶→陈酿→葡萄蓝莓复合果酒。下列叙述错误的是( )
A. 加入果胶酶可分解细胞壁,提高出汁率且使果酒更澄清
B. 葡萄蓝莓复合果酒发酵过程中,温度控制高于果醋发酵
C. 果酒的传统发酵过程中,每隔12 h左右拧松瓶盖一次放出CO2
D. 随着发酵的进行,发酵液pH逐渐降低并趋于稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物细胞壁的主要成分包括果胶,果胶酶可分解果胶,破坏细胞壁结构,使果汁更容易榨出,提高出汁率,同时能减少果汁中的果胶类杂质,使果酒更澄清,A正确;
B、果酒发酵利用的酵母菌适宜发酵温度为18~30℃,果醋发酵利用的醋酸菌适宜发酵温度为30~35℃,因此果酒发酵温度低于果醋发酵,B错误;
C、果酒发酵过程中酵母菌无氧呼吸会产生大量CO2,导致发酵瓶内压强升高,每隔12h左右拧松瓶盖可释放CO2,C正确;
D、发酵过程中酵母菌呼吸产生的CO2溶于发酵液形成碳酸,使pH逐渐降低,随着发酵进行,营养物质消耗、酵母菌活性下降,CO2产生量减少,pH逐渐趋于稳定,D正确。
9. 三白草和鱼腥草是中医方剂中常见的药用植物。研究人员欲利用植物体细胞杂交技术培育获得能同时产生两种植物有效成分的杂种细胞,并使药用有效成分实现工厂化生产,具体操作如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程②常用灭活的病毒诱导两种原生质体融合
B. 过程③中不需要光照,培养基中生长素浓度与细胞分裂素浓度不相等
C. 过程④为再分化,需将愈伤组织培养成完整植株才能获得代谢产物
D. 利用植物细胞培养技术可实现两种植物有效成分的工厂化生产
【答案】D
【解析】
【详解】A、诱导植物原生质体融合的方法包括聚乙二醇诱导、电融合等,灭活的病毒是诱导动物细胞融合的特有方法,不能用于植物原生质体融合,A错误;
B、过程③是脱分化形成愈伤组织的过程,该阶段不需要光照,此时培养基中生长素与细胞分裂素浓度比例适中,二者浓度接近相等,B错误;
C、该流程目的是获取代谢产物,仅需要培养得到愈伤组织即可提取产物,不需要将愈伤组织再分化为完整植株,C错误;
D、利用植物细胞培养技术可大量扩增杂种细胞的愈伤组织,从中提取两种植物的有效成分,实现药用成分的工厂化生产,D正确。
10. 下列有关动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A. 细胞培养瓶置于CO2培养箱中进行培养,CO2的主要作用是维持细胞正常渗透压
B. 使用合成培养基培养动物细胞时,应加入动物的血清等一些天然成分
C. 原代培养的细胞出现接触抑制时,需用胰蛋白酶等处理并分瓶后才能进行传代培养
D. 悬浮培养与贴壁培养相比,具有细胞培养规模大、目的产物表达量高等优点
【答案】A
【解析】
【详解】A、动物细胞置于CO2培养箱中培养时,CO2的主要作用是维持培养液的pH,A错误;
B、人工合成的培养基缺少细胞生长所需的部分未知生长因子,因此培养动物细胞时需要加入动物血清等天然成分补充相关物质,保障细胞正常生长,B正确;
C、原代培养的细胞增殖到相互接触时会出现接触抑制,停止分裂,此时需要用胰蛋白酶等处理使细胞分散,再分瓶进行传代培养,C正确;
D、悬浮培养的细胞无需贴附于培养瓶壁生长,可扩大培养的体系规模,获得更多的细胞和表达产物,相比贴壁培养具有规模大、产物表达量高的优点,D正确。
11. 如图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤,下列叙述正确的是( )
A. 步骤①倒平板时,需待培养基灭菌后冷却到室温
B. 步骤②中,接种环需灼烧灭菌并冷却后,再蘸取菌液
C. 步骤③进行划线时,最后一区的划线要与第一区的划线相连,保证菌落连续生长
D. 利用紫外线照射对操作者的双手、衣着以及操作空间等进行消毒
【答案】B
【解析】
【详解】A、倒平板时需待灭菌后的培养基冷却至50℃左右,若冷却到室温,培养基中的琼脂会凝固,无法完成倒平板操作,A错误;
B、接种环灼烧灭菌后温度很高,若不冷却直接蘸取菌液,高温会杀死酵母菌,因此需冷却后再蘸取菌液,B正确;
C、平板划线的目的是逐步稀释菌群获得单菌落,最后一区的划线不能与第一区相连,否则无法达到稀释菌群获得单菌落的效果,C错误;
D、紫外线对人体细胞有损伤,不能用紫外线照射操作者的双手,双手需用酒精擦拭消毒,D错误。
12. 关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的实验原理及操作步骤,下列叙述错误的是( )
A. 利用DNA不溶于冷酒精、而某些蛋白质可溶于酒精的特性粗提取DNA
B. 鉴定粗提取的DNA时,DNA在沸水浴条件下能与二苯胺试剂反应呈现蓝色
C. PCR扩增目的基因时,RNA作为模板、四种核糖核苷酸为原料
D. 指示剂不会使DNA着色,待指示剂前沿接近凝胶边缘时停止电泳
【答案】C
【解析】
【详解】A、粗提取DNA时,利用DNA不溶于冷酒精、部分蛋白质等杂质可溶于酒精的特性,可使DNA析出以与杂质分离,A正确;
B、DNA的鉴定原理为沸水浴条件下,DNA与二苯胺试剂反应会呈现蓝色,B正确;
C、PCR扩增目的基因的本质是体外DNA复制,模板为DNA,原料是四种脱氧核糖核苷酸,C错误;
D、电泳过程中添加的指示剂仅用于指示电泳迁移进度,不会和DNA结合使其着色,待指示剂前沿接近凝胶边缘时即可停止电泳,后续再通过专门的染料对DNA染色观察,D正确。
13. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术,被誉为“基因剪刀”。它的核心原理是利用一段向导RNA(gRNA,定位系统)引导Cas9蛋白(“剪刀”)精确切割目标DNA序列。CRISPR/Cas9技术在农业育种和疾病治疗等多个方面具有广泛应用。下列叙述错误的是( )
A. gRNA通过碱基互补配对识别并结合靶基因的特定序列
B. Cas9蛋白具有限制酶的作用,可切割目标DNA双链
C. gRNA的碱基序列越短,则在基因上出现定位错误的概率越高
D. 靶基因中存在氢键,gRNA中无氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A、gRNA本质为RNA,靶基因本质为DNA,gRNA可通过与靶基因的特定序列发生碱基互补配对,实现对靶序列的识别和结合,A正确;
B、限制酶的功能是识别特定DNA序列并切割DNA双链,Cas9蛋白可精确切割目标DNA双链,具备限制酶的作用特点,B正确;
C、gRNA的碱基序列越短,基因组中能与其互补配对的序列出现的概率越高,因此定位错误的概率越高,C正确;
D、靶基因是双链DNA,碱基对之间通过氢键连接;gRNA为单链RNA,但单链RNA折叠形成的局部双链区域(如图中gRNA的发夹结构)也存在碱基互补配对,含有氢键,D错误。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 如图为不同细胞间信息交流方式示意图,下列叙述正确的是( )
A. 图甲中物质a可表示胰岛素,通过血液运输作用于靶细胞
B. 图乙可表示精子和卵细胞识别的过程,依赖细胞膜接触
C. 图丙中的b表示胞间连丝,既能传递信息也能运输物质
D. 细胞间的信息交流均依赖细胞膜上的受体蛋白
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、胰岛素是胰岛B细胞(内分泌细胞)分泌的信号分子,可通过血液运输作用于靶细胞,符合图甲通过体液运输完成信息交流的模式,A正确;
B、精子和卵细胞的识别依赖相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息,和图乙的信息交流模式一致,B正确;
C、图丙是高等植物细胞的信息交流方式,b为胞间连丝,是相邻细胞间的通道,既可以运输小分子物质,也能实现细胞间的信息传递,C正确;
D、细胞间信息交流不都依赖细胞膜上的受体蛋白,如高等植物通过胞间连丝完成信息交流不需要细胞膜上的受体,此外部分信号分子的受体位于细胞内(如性激素),D错误。
15. 发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用,形成了规模庞大的发酵工业。下列叙述正确的是( )
A. 发酵工程选育菌种时,可从自然界中筛选出来
B. 发酵工程的中心环节是通过分离、提纯来获得微生物细胞本身或其代谢产物
C. 通过发酵工程从微生物细胞中提取出的单细胞蛋白,可制成微生物饲料
D. 啤酒制作过程中,酵母菌繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成
【答案】AD
【解析】
【详解】A、发酵工程选育菌种的常用方法包括从自然界筛选、诱变育种、基因工程育种等,因此可以从自然界中筛选符合要求的菌种,A正确;
B、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,分离提纯是发酵结束后获取产品的过程,B错误;
C、单细胞蛋白是指通过发酵获得的微生物菌体本身,并不是从微生物细胞中提取得到的产物,C错误;
D、啤酒制作分为主发酵和后发酵阶段,酵母菌繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,后发酵主要作用是完善啤酒风味、澄清酒体,D正确。
16. 为探究枯草芽孢杆菌(好氧微生物)能否用于番茄灰霉病的生物防治,研究者取适量番茄灰霉病菌菌液涂布于固体培养基上,将无菌滤纸片在枯草芽孢杆菌菌液中浸泡后置于固体培养基中心,培养皿倒置培养后测量抑菌圈大小以判定抑菌效果。下列叙述正确的是( )
A. 实验所需的培养基常用干热灭菌法进行灭菌
B. 涂布灰霉病菌菌液时需在超净工作台酒精灯火焰旁操作
C. 枯草芽孢杆菌为好氧菌,培养时培养皿也可正置放置
D. 抑菌圈与菌落的直径之比越大,说明枯草芽孢杆菌抑菌效果越强
【答案】BD
【解析】
【详解】A、培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌,干热灭菌法适用于玻璃器皿、金属用具等耐高温且需保持干燥的物品,A错误;
B、涂布菌液需要无菌操作,需在超净工作台的酒精灯火焰旁无菌区进行,可避免环境中杂菌污染培养基和实验菌液,B正确;
C、固体平板培养微生物时需将培养皿倒置,目的是防止培养皿盖凝结的冷凝水滴落污染培养基,同时减少培养基水分过快挥发,C错误;
D、抑菌圈是枯草芽孢杆菌产生的抑菌物质抑制灰霉病菌生长的透明区域,抑菌圈与枯草芽孢杆菌菌落的直径之比越大,说明等量的枯草芽孢杆菌可抑制更大范围的灰霉病菌生长,抑菌效果越强,D正确。
17. 世界首例克隆牦牛在西藏诞生,突破高原动物克隆技术瓶颈。目前利用现代生物技术救助牦牛较为常见的方法主要有两种,如图所示,其中①、②代表过程,a~f代表个体。下列叙述正确的是( )
A. 过程②常用显微操作去核
B. 使用外源促性腺激素诱发牦牛a进行超数排卵
C. 重构胚通常培养至原肠胚等早期胚胎阶段,再进行胚胎移植
D. 牦牛e的遗传物质来自牦牛a和牦牛b,牦牛f的遗传物质只来自牦牛c
【答案】AB
【解析】
【详解】A、过程②为卵母细胞去核操作,动物核移植过程中常采用显微操作法去除卵母细胞的细胞核,A正确;
B、超数排卵的处理方法是对雌性个体注射外源促性腺激素,可促进牦牛a排出更多卵母细胞,B正确;
C、早期胚胎需培养至桑葚胚或囊胚阶段进行胚胎移植,原肠胚细胞分化程度高,不适用于胚胎移植,C错误;
D、牦牛e是体外受精得到的有性生殖后代,遗传物质来自亲本a和b;牦牛f是克隆动物,核遗传物质来自牦牛c,细胞质遗传物质来自牦牛a的卵母细胞,D错误。
18. 对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的。如图表示蛋白质工程的操作过程,下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质工程的基本思路是从预期蛋白质的功能出发
B. 利用大肠杆菌生产牛胰岛素属于蛋白质工程
C. 蛋白质工程难度较大主要是因为蛋白质的高级结构往往很复杂
D. 蛋白质工程需要在分子水平直接对蛋白质中的氨基酸进行操作
【答案】AC
【解析】
【详解】A、蛋白质工程是逆向操作的技术,基本思路就是从预期蛋白质的功能出发,依次设计蛋白质结构、推导氨基酸序列、获得对应的目的基因,A正确;
B、利用大肠杆菌生产牛胰岛素,是将天然存在的胰岛素基因导入大肠杆菌生产自然界已有的蛋白质,属于基因工程的应用,并未对蛋白质进行改造,不属于蛋白质工程,B错误;
C、蛋白质的高级结构(空间结构)十分复杂,目前人类对很多蛋白质的高级结构规律了解不足,因此蛋白质工程实施难度较大,C正确;
D、蛋白质工程的操作对象是基因(DNA),通过改造或合成基因实现对蛋白质的改造,并非直接对蛋白质的氨基酸进行操作,D错误。
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 如图为蛋白质的两条分选途径。途径一是共翻译转运,经过图中①②③④过程,合成的蛋白质被转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运,经过图中①⑤⑥⑦⑧过程,合成的蛋白质被转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。回答下列问题:
(1)常采用______法来分离图中不同的细胞器,可采用______技术分析蛋白质的分选途径。
(2)共翻译转运开始是在______(填“附着内质网核糖体”或“游离核糖体”)上先合成一段肽链(信号肽),这段肽链会引导核糖体一起转移到______上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体。抗体、消化酶的合成、加工与分泌属于______(填“共翻译转运”或“翻译后转运”)途径。
(3)翻译后转运途径中,叶绿体中的蛋白质不都来自⑦过程,原因是叶绿体中含有______,可指导部分蛋白质的合成,是半自主性细胞器。解旋酶经⑧过程进入细胞核,需要经过______(结构)。
【答案】(1) ①. 差速离心 ②. 同位素标记##同位素示踪
(2) ①. 游离核糖体 ②. 内质网 ③. 共翻译转运
(3) ①. DNA ②. 核孔
【解析】
【小问1详解】
常用差速离心法分离细胞中不同的细胞器,该方法的原理是不同密度、大小的细胞器离心沉降速率不同实现分离;追踪蛋白质的转运路径采用的是同位素标记(同位素示踪)技术,通过追踪放射性的走向明确蛋白质的转运途径。
【小问2详解】
共翻译转运的过程为:蛋白质合成起始于细胞质基质的游离核糖体,先合成一段肽链(信号肽),信号肽引导整个核糖体转移到内质网上,继续完成剩余肽链的合成,再经过高尔基体加工分选运往目的地。抗体、消化酶都属于分泌蛋白,其合成分泌过程符合共翻译转运途径。
【小问3详解】
叶绿体属于半自主性细胞器,自身基质中含有少量DNA,可以自主指导合成部分蛋白质,因此叶绿体中的蛋白质不都来自⑦过程;解旋酶是细胞质核糖体合成的大分子蛋白质,其经⑧过程进入细胞核,该过程经过的结构是核孔,核孔是大分子物质进出细胞核的通道。
20. 土壤中的磷大多数以难溶性磷酸盐[如]的形式存在,不利于植物吸收。科研人员尝试从土壤中筛选将难溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌(可形成溶磷圈),主要流程如图所示。回答下列问题:
(1)步骤②需充分振荡培养,主要目的是______。
(2)步骤④采用的接种方法是______。若要统计菌落数,应选择______(填“④”或“⑤”)的结果进行计算。统计的菌落数目往往比活菌的实际数目______,原因是______。
(3)若图示接种0.1 mL菌液后统计得到的平均菌落数为120个,则每克果园土壤样品中的活菌数约为______个。
(4)该高效解磷菌在农业生产方面可能的应用是______(答出1点即可)。
【答案】(1)使土壤中的微生物充分分散到培养液中,同时增加培养液溶氧量,满足微生物对氧气的需求
(2) ①. 稀释涂布平板法 ②. ④ ③. 偏小 ④. 当两个或多个活菌连在一起时,平板上只能形成1个菌落,因此统计结果偏小
(3)1.2×107 (4)制备解磷微生物肥料,提高土壤可溶性磷含量,促进作物生长
【解析】
【小问1详解】
步骤②中振荡20min的作用在于使土壤中的微生物充分分散到培养液中,同时增加培养液溶氧量,满足微生物对氧气的需求 。 步骤③中,取0.5mL土壤悬浮液加入到4.5mL无菌水中,这是共进行了1000倍的稀释。
【小问2详解】
步骤④采用的接种方法是稀释涂布平板法,若要统计菌落数,应选④的结果进行计算,平板划线法不能用于计数,用④方法计数的结果往往比活菌的实际数目偏小,这是因为当两个或多个的细胞聚集在一起时,在平板上看到的只是一个菌落。
【小问3详解】
图示稀释倍数为10×10×10×10 = 104。 接种0.1 mL菌液后统计得到的平均菌落数为120个,则每克果园土壤样品中的活菌数约为120÷0.1×104=1.2×107个。
【小问4详解】
解磷菌可以将土壤中难溶性的磷转化为植物可吸收的可溶性磷,因此农业上可制作解磷菌肥,提高土壤磷利用率,促进植物生长,减少磷肥使用,提高作物产量,也能减少对环境的污染。
21. 除了观赏价值外,牡丹还有重要的药用价值,其含有的黄酮类化合物具有抗氧化和抗菌等作用。现对牡丹进行如图所示的相关处理,回答下列问题:
(1)若培育脱毒苗,通常选取牡丹的茎尖作为外植体的主要原因是______。
(2)过程②表示______,过程②③依据的生物学原理是______。步骤④获得突变体的原理是愈伤组织细胞在培养过程中易发生______(填变异类型),可通过筛选获得优良突变体植株丙。
(3)过程⑤需用______去除细胞壁获得原生质体,PEG的作用是______,植株丁的获得利用的是______技术。
(4)步骤⑥中,通过培养愈伤组织生产黄酮类化合物所利用的技术手段是______。与直接从牡丹植株中提取相比,其优点是______(写出1点即可)。
【答案】(1)茎尖分生区细胞病毒极少,几乎不含病毒
(2) ①. 脱分化 ②. 植物细胞具有全能性 ③. 基因突变
(3) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 诱导原生质体融合 ③. 植物组织培养
(4) ①. 植物细胞培养 ②. 不受季节、地域等自然条件限制,便于大规模工业化生产
【解析】
【小问1详解】
植物茎尖分生区分裂能力强,几乎不携带病毒,因此若培育脱毒苗,通常选取牡丹的茎尖作为外植体。
【小问2详解】
图中②过程为脱分化,经过脱分化形成愈伤组织,③为再分化,通过该过程可形成芽和根,最终发育为植株;植物组织培养的生物学原理是植物细胞的全能性。步骤④为获得突变体的过程该过程的原理是基因突变,选择愈伤组织的原因是愈伤组织细胞分裂旺盛,DNA复制过程中易发生基因突变,因此可通过诱变筛选获得优良突变体。
【小问3详解】
过程⑤为获得原生质体的过程,该过程需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体,PEG(聚乙二醇)是原生质体融合常用的促融剂,作用是诱导原生质体融合;原生质体融合后,需要通过植物组织培养技术才能获得完整杂种植株丁。
【小问4详解】
步骤⑥中,利用培养愈伤组织生产植物细胞代谢产物(黄酮类化合物),利用的技术手段是植物细胞培养技术,该技术的原理是细胞增殖;相比直接从植株提取,该方法优点为不受季节地域限制、可大规模工业化生产、效率产量更高等。
22. 为降低人类乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),过程如图所示。回答下列问题:
注:HER2为乳腺癌细胞表面的HER2蛋白。
(1)向小鼠注射的特定抗原HER2取自______。用HER2对小鼠进行免疫的目的是得到______。
(2)①过程诱导融合时,与植物体细胞杂交相比特有的诱导方法是______,过程②利用特定的______进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行______培养,经抗体检测筛选后获得的杂交瘤细胞的特点是______。
(3)杂交瘤细胞可采用注射到小鼠______内增殖或体外培养的方式进行扩大培养。步骤④是将获得的a______和b(治疗乳腺癌的药物)两部分通过接头结合在一起,从而获得ADC。单克隆抗体的优点是能准确识别______的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以______。
(4)上述单克隆抗体制备过程运用的动物细胞工程技术手段有______。
【答案】(1) ①. 乳腺癌细胞 ②. 诱导小鼠产生免疫反应,获得能分泌相应抗体的B淋巴细胞
(2) ①. 灭活病毒诱导法 ②. 选择培养基 ③. 克隆化培养 ④. 既能大量增殖,又能产生特定所需抗体
(3) ①. 腹腔 ②. 抗HER2的单克隆抗体 ③. 抗原 ④. 大量制备
(4)动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。
【解析】
【小问1详解】
题意显示,HER2是乳腺癌细胞表面的蛋白,因此注射的抗原HER2取自乳腺癌细胞;给小鼠注射特定抗原的目的是诱导小鼠产生免疫反应,获得能分泌相应抗体的B淋巴细胞。
【小问2详解】
①过程为动物细胞融合过程,与植物体细胞杂交相比,动物细胞融合特有的诱导方法是灭活病毒诱导法;细胞融合后,过程②需要用特定选择培养基筛选出杂交瘤细胞;筛选后得到的杂交瘤细胞需要在96孔板进行克隆化培养,再经抗体检测进一步筛选,最终获得的合格杂交瘤细胞的特点是:既能大量增殖,又能产生特定所需抗体。
【小问3详解】
杂交瘤细胞扩大培养有两种方式:体外培养,或注入小鼠腹腔内进行扩大培养;ADC是抗体-药物偶联物,其中单克隆抗体作为靶向载体识别乳腺癌细胞,药物负责杀伤癌细胞,因此a为抗HER2的单克隆抗体;单克隆抗体的特点是:能准确识别抗原的细微差异,特异性结合特定抗原,并且可以大量制备,具有特异性强、灵敏度高的特点。
【小问4详解】
单克隆抗体制备过程中,需要先培养骨髓瘤细胞,再将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,因此用到的动物细胞工程技术为动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。
23. 烟草花叶病毒(TMV)是导致烟草花叶病的病原体之一,对烟草产量影响极大。为培育抗TMV的转基因烟草,科研人员进行了如图所示的操作。回答下列问题:
(1)PCR扩增抗TMV基因的原理是______,扩增目的基因时需要2种引物,引物的作用是使DNA聚合酶从引物的______(填“5'端”或“3'端”)开始连接脱氧核苷酸。通过PCR技术在抗TMV基因的上游加入限制酶SpeⅠ的识别序列,为构建正确的重组质粒,还应在该基因的下游加入限制酶______的识别序列。
(2)步骤①中,构建的重组质粒中,启动子是______识别与结合的部位,驱动基因转录出mRNA,卡那霉素抗性基因等作为标记基因的作用是______。
(3)过程②中,一般采用______处理农杆菌细胞,使农杆菌细胞处于一种______的生理状态,从而提高重组质粒进入农杆菌细胞的效率。
(4)通过______等技术检测转基因烟草的染色体DNA上是否插入抗TMV基因,采用______技术检测抗TMV基因是否成功表达。
(5)检测转基因烟草是否成功获得抗性,可采用的个体生物学水平鉴定方法是______。
【答案】(1) ①. DNA半保留复制和DNA的热变性原理 ②. 3'端 ③. EcoRⅠ
(2) ①. RNA聚合酶 ②. 筛选出成功导入目的基因的受体细胞
(3) ①. Ca2+ ②. 容易吸收周围环境中DNA分子的状态
(4) ①. PCR扩增技术 ②. 抗原—抗体杂交
(5)可直接对转基因烟草接种TMV,观察烟草是否出现花叶病
【解析】
【小问1详解】
PCR扩增抗TMV基因的原理是DNA半保留复制和DNA的热变性原理,扩增目的基因时需要2种引物,引物的作用是使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。通过PCR技术在抗TMV基因的上游加入限制酶SpeⅠ的识别序列,为构建正确的重组质粒,还应在该基因的下游加入限制酶EcoRⅠ的识别序列,这里不选择XbaⅠ的原因是该限制酶与SpeⅠ为同尾酶,使用后获得的黏性末端相同,容易发生自连,因而不选择。
【小问2详解】
步骤①为目的基因表达载体的构建,构建的重组质粒中,启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动基因转录出mRNA,卡那霉素抗性基因等作为标记基因的作用是筛选出成功导入目的基因的受体细胞。
【小问3详解】
过程②是将目的基因导入受体细胞,将目的基因导入微生物(农杆菌)时,需要用Ca2+处理微生物细胞,使其处于容易吸收周围环境中DNA分子的感受态,提高转化效率。
【小问4详解】
检测转基因生物染色体DNA上是否插入目的基因,常用PCR扩增技术;目的基因的表达产物是蛋白质,因此,检测目的基因是否成功表达出蛋白质,常用抗原—抗体杂交技术。
【小问5详解】
检测转基因烟草是否成功获得抗性需要采用个体生物学鉴定的方法,据此操作为:可直接对转基因烟草接种TMV,观察烟草是否出现花叶病,即可判断是否获得抗TMV特性。
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