精品解析:湖南衡阳市衡阳县第三中学2025-2026学年高二下学期期中考试生物学试题
2026-06-08
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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) | 湖南省 |
| 地区(市) | 衡阳市 |
| 地区(区县) | 衡阳县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.11 MB |
| 发布时间 | 2026-06-08 |
| 更新时间 | 2026-06-08 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58254100.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年高二下学期期中考试·生物学试题卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(单项择题和不定项选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版2019选必3。
5.考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共12个小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 葡萄酒的酿造技术历史悠久,唐代苏敬的《新修本草》云:凡作酒醴须曲,而蒲桃(即葡萄)、蜜等酒独不用曲。下列叙述错误的是( )
A. 在榨汁前对葡萄的处理是先清洗葡萄再去除枝梗
B. 装置密闭发酵过程中,酒精度的变化是先增加后趋于稳定
C. 若葡萄酒变酸且产生菌膜,一般可从菌膜中分离得到醋酸菌
D. "蒲桃、蜜等酒独不用曲"说明葡萄酒的酿制不需要微生物
2. 利用传统发酵技术制作的果酒、腐乳、泡菜等极大地丰富了人们的饮食,它们是我国传统饮食文化的重要组成部分。下列有关叙述正确的是( )
A. 制作果酒、腐乳和泡菜所利用的主要微生物均含有细胞核
B. 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
C. 制作果醋、泡菜、果酒的过程中应先通气培养微生物,再密封发酵
D. 制作果酒时,适当加大接种量可提高发酵速率,抑制杂菌生长
3. 为分离出固氮细菌,某同学配制了下表中的四种培养基,其中“+”表示添加,“-”表示未添加。据表分析,应该选择的培养基是( )
培养基成分
甘露醇(C6H14O6)
蛋白胨
抗生素
NaCl等无机盐
琼脂
水
①
+
—
+
—
+
+
②
—
+
—
+
+
+
③
+
—
—
+
+
+
④
—
+
+
—
—
+
A. ④ B. ③ C. ② D. ①
4. 防止杂菌入侵,获得纯净培养物,是研究和应用微生物的前提。下列叙述错误的是( )
A. 接种室、接种箱或超净工作台在使用前,可以用紫外线照射30min,以杀死物体表面或空气中的微生物,在照射前,适当喷洒石碳酸或煤酚皂液等消毒液,可以加强消毒效果
B. 牛奶使用巴氏消毒法处理,在100℃煮30min,可以杀死牛奶中的微生物,且牛奶的营养成分不被破坏
C. 在实验室中,不可吃东西、喝水,离开实验室一定要洗手,以防止被微生物感染
D. 使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境
5. 如图是微生物纯培养中平板划线分散单个微生物示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 划线前培养基一般使用干热灭菌法灭菌
B. 划线前后都要将接种环放在酒精灯的火焰旁灭菌
C. 一般在5区域得到纯培养物
D. 划线时要注意将第5次的末端与第1次的划线相连
6. 野生型谷氨酸棒状杆菌能在基本培养基上生长,精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌因缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶不能在基本培养基上生长,但可作为鸟氨酸生产的优良菌种。下图为纯化精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌(目的菌)的部分流程图,下列相关叙述正确的是( )
注:①②③④代表培养基,A、B、C 表示操作步骤,D、E 为菌落
A. 步骤 A 诱导菌种基因突变可增加突变株的数量
B. 步骤 B 用平板划线法将菌种接种在②的表面
C. 培养基③因缺少精氨酸导致菌落数目比④少
D. 目的菌 E 扩大培养后可用于工业化生产鸟氨酸
7. 如图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是( )
A. 经过过程②,细胞的形态和结构未发生变化
B. 过程③表示脱分化,其实质是基因的选择性表达
C. 植物组织培养的培养基中不需要加入有机营养物质
D. 组织培养可用于培育转基因植物或生产某些中药
8. 某科研团队采用原生质体不对称融合技术,将贡蕉抗枯萎病的性状整合到龙牙蕉品种中以培育抗病龙牙蕉。已知紫外线(UV)处理可随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,细胞不再持续分裂;碘乙酰胺(IOA)处理可使细胞质中某些酶失活,能量得不到供应,抑制细胞分裂。设计路线如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 过程①常经酶解、离心纯化获得原生质体
B. 过程②中异源融合的杂种细胞才能正常分裂
C. 抗病龙牙燕植株中的染色体数目不一定相同
D. 最终获得的抗病植株具有完整的龙芽蕉和贡蕉的遗传信息
9. 为研制抗病毒A的单克隆抗体,某课题组以小鼠甲为实验对象设计了以下实验流程。下列叙述正确的是( )
A. 实验处理前需给小鼠甲注射单细胞悬液
B. 经选择培养基获得的杂交瘤细胞能无限增殖但分泌抗体类型不一定相同
C. 只有体外配制培养液才能使杂交瘤细胞大量增殖
D. 筛选2采用了核酸分子杂交的技术
10. 下列有关胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 精子接触卵细胞透明带时,透明带发生生理反应阻止多精入卵
B. 胚胎移植时,需选取遗传性状优良、生产能力强的母畜作为受体
C. 桑椹胚或囊胚分割后得到的胚胎可以直接移植给受体
D. 使用免疫抑制剂可以避免受体母牛对植入胚胎的排斥反应
11. 融合PCR技术采用具有互补末端的引物,形成具有重叠链的PCR产物,通过PCR产物重叠链的延伸,从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。其原理如图所示,据图分析错误的是( )
A. 上述过程中使用的引物P2和P3的碱基需要完全互补配对
B. 设计引物的目的是能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸
C. 融合PCR的第一步两条链重叠部位可互为另一条链的引物
D. 若融合PCR的第二步获得128个融合基因,理论上该过程消耗了254个引物
12. 下列关于DNA的粗提取和鉴定实验的叙述,正确的是( )
A. 用猪血作为材料,原因是猪血细胞有细胞核
B. 用不同浓度的NaCl溶液进行DNA粗提取,原因是DNA在其中溶解度不同
C. 用酒精进行提纯,原因是DNA溶于酒精,蛋白质不溶于酒精
D. 用二苯胺试剂进行鉴定,原因是DNA溶液中加入二苯胺试剂即呈蓝色
二、不定项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 为了从土壤中筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀粉的微生物,研究人员利用土壤浸出液进行了如图所示操作。下列说法错误的是( )
A. 在X培养基上接种的方法为平板划线法
B. X培养基含有淀粉和抗生素,Y培养基是不含琼脂的液体培养基
C. 菌落①可能是硝化细菌,因不能产生淀粉酶所以无透明圈
D. 图中降解淀粉最高效的是菌落⑤,可根据菌落特征初步判断微生物类型
14. 某对姐弟被确认为是一种极其罕见的半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程3为发生在输卵管内的有丝分裂,过程4中早期胚胎的体积不变
B. 过程5中,内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘
C. 过程5能发生表明胚胎分割技术可以应用于三倍体胚胎
D. 半同卵双胞胎的染色体完全相同,属于无性生殖
15. 双特异性抗体是含有2种特异性抗原结合位点的人工抗体,科研人员获得某双特异性抗体的过程如图所示,已知长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 克隆化培养杂交瘤细胞时,每个培养孔中尽量接种多个细胞
B. 注射长春碱之前,小鼠细胞中不含有合成长春碱抗体的基因
C. 该双特异性抗体与癌胚抗原的结合属于细胞免疫
D. 该双特异性抗体能将长春碱精准递送到肿瘤部位,诱导肿瘤细胞死亡
16. 2024年“诺贝尔化学奖”授予三位科学家,以表彰他们在“计算蛋白质设计和结构预测”方面的贡献。他们开发的预测蛋白质结构的AI工具AlphaFold可以通过输入的氨基酸序列信息生成蛋白质空间结构模型,到目前为止,AlphaFold已经预测了超过2亿种蛋白质结构——即几乎所有已知的已编码蛋白质,下列有关蛋白质工程的说法,错误的是( )
A. 蛋白质工程可改造自然界中原有的蛋白质,也能获得全新的蛋白质
B. 蛋白质工程通过改变氨基酸的空间结构而制造出新的蛋白质
C. 该技术有助于科学家探索通过功能设计蛋白质结构,再逆向推导氨基酸序列
D. 大肠杆菌常作为蛋白质工程生产菌,因其繁殖速度快,能通过内质网,高尔基体对分泌蛋白进行复杂加工
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 龙牙蕉香味浓郁,但植株易感染枯萎病。某科研团队将贡蕉抗枯萎病的性状整合到龙牙蕉品种中,培育出抗病龙牙蕉新品种,部分技术流程如图所示。回答下列问题:
(1)用酶解法制备原生质体时,需要先用较___________(填“高”或“低”)渗透压的溶液处理植物细胞,使细胞处于微弱的质壁分离状态,然后用___________酶去除细胞壁,以获得原生质体。诱导原生质体融合常用的方法有___________(答出2点)。
(2)科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记龙牙蕉和贡蕉的原生质体膜上的蛋白质,在鉴定杂种原生质体时,根据细胞膜表面荧光的不同,可观察到___________种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况),当观察到融合细胞的表面___________时,可判断该原生质体是由龙牙蕉细胞和贡蕉细胞融合而成的。
(3)与传统育种相比,植物体细胞杂交技术育种的优势主要___________。
18. 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),主要流程如图甲。请回答下列问题:
(1)步骤②需充分振荡20min,主要目的是___________。
(2)步骤⑤使用接种环挑取步骤④培养基中的___________菌落(选填图中的字母),采用___________的方法在培养基表面接种,目的是___________。
(3)将得到的高效解磷菌接入已灭菌的含难溶磷的液体培养基中培养,每天取样测定溶磷量和pH变化情况,结果如图乙所示。
①结果表明,高效解磷菌分解难溶磷的能力呈现( )的趋势。
②根据培养液的pH变化情况,推测高效解磷菌的溶磷原理为( )。
19. 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只基因编辑猪,并利用体细胞核移植技术克隆10只基因编辑猪,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,贴壁细胞培养一段时间后,会因___________(答出2点)等因素停止增殖,因此需使用___________处理贴壁细胞,再使用离心法得到单个细胞后进行传代培养。
(2)过程②“去核”实际上去除的是___________。
(3)重构胚成活率低是限制核移植成功的主要因素之一,研究人员探究了不同浓度的TSA(组蛋白去乙酰化酶抑制剂)对猪重构胚发育成囊胚的影响,结果如下表所示:
TSA浓度(nM)
0
20
40
60
囊胚的形成率(%)
13%
22.8%
35.7%
21%
由上表可知,选用浓度为___________nM的TSA处理更有利于提高囊胚的形成率,由此推测组蛋白乙酰化程度的升高会___________(填“促进”或“抑制”)重构胚的发育。
(4)为提高基因编辑猪细胞核移植的成功率,可以用胚胎细胞核移植替代体细胞核移植,原因是___________。
20. 欧拉羊获国家地理标志和有机认证,肉质被列为绿色保健食品。青海蒙古族自治县的顶级欧拉藏公羊因数量稀缺,难以快速推广其优质基因,为此西北农林科技大学团队自2018年起开展藏羊胚胎工程应用技术研究,该技术同时利用了湖羊的高繁殖力,于2024年成功实现世界首例体细胞克隆藏羊的诞生。具体流程如下,①~⑦代表操作过程,请回答下列问题。
(1)图中①一般采用相关激素处理A湖羊,目的是___________。
(2)图中⑤获取耳组织细胞后进行体细胞培养,其原理是___________,培养过程中要确保培养环境___________,还需要满足营养、温度、pH等条件。其中营养方面,通常需要在培养基中加入___________等天然成分,原因是由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚。
(3)图中⑥将重组细胞激活构建重构胚时,需模拟自然受精后激活的条件,常用物理或化学方法处理,如___________(各答出1点)处理,使其在适宜的培养液中培养至___________时期进行胚胎移植。
21. 为了高效纯化超氧化物歧化酶(SOD),科研人员将片段插入构建重组质粒,以融合表达蛋白,过程如图1,其中是由人工合成的DNA片段,序列为:限制酶a识别序列--限制酶b识别序列,50为重复次数。请回答下列问题:
(1)步骤①双酶切时,需使用的限制酶是___________。与只用单酶切相比,其优点是:___________(答两点)
(2)步骤②转化时,科研人员一般先用处理大肠杆菌细胞,目的是使___________;转化后的大肠杆菌采用含有___________的培养基进行筛选。
(3)步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与___________结合,驱动转录,翻译(蛋白)。已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为,将表达的蛋白先进行凝胶电泳,然后用SOD抗体进行杂交,显示的条带应是___________(从图2的“A-D”中选填)。
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2025-2026学年高二下学期期中考试·生物学试题卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(单项择题和不定项选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版2019选必3。
5.考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共12个小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 葡萄酒的酿造技术历史悠久,唐代苏敬的《新修本草》云:凡作酒醴须曲,而蒲桃(即葡萄)、蜜等酒独不用曲。下列叙述错误的是( )
A. 在榨汁前对葡萄的处理是先清洗葡萄再去除枝梗
B. 装置密闭发酵过程中,酒精度的变化是先增加后趋于稳定
C. 若葡萄酒变酸且产生菌膜,一般可从菌膜中分离得到醋酸菌
D. "蒲桃、蜜等酒独不用曲"说明葡萄酒的酿制不需要微生物
【答案】D
【解析】
【分析】在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。在发酵过程中,随着酒精度数的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色。在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
【详解】A、在榨汁前对葡萄的处理是先清洗葡萄再去除枝梗,这样能够防止去除枝梗时露出的果肉被杂菌污染,A正确;
B、装置密闭发酵过程中,随着发酵的进行酵母活细胞数量和酒精度逐渐增大,而在发酵后期酒精度趋于稳定,B正确;
C、若发现葡萄酒变酸且产生表面菌膜,是由于醋酸菌大量的繁殖产生的菌膜,故一般可从菌膜中分离得到醋酸菌,C正确;
D、在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,因此可以“蒲桃、蜜等酒独不用曲”,并不是葡萄酒的酿制不需要微生物,D错误。
故选D。
2. 利用传统发酵技术制作的果酒、腐乳、泡菜等极大地丰富了人们的饮食,它们是我国传统饮食文化的重要组成部分。下列有关叙述正确的是( )
A. 制作果酒、腐乳和泡菜所利用的主要微生物均含有细胞核
B. 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
C. 制作果醋、泡菜、果酒的过程中应先通气培养微生物,再密封发酵
D. 制作果酒时,适当加大接种量可提高发酵速率,抑制杂菌生长
【答案】D
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌;参与果醋制作的微生物是醋酸菌,醋酸菌能将糖或酒精转变成醋酸;参与腐乳制作的微生物有多种,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要是毛霉;参与泡菜制作的微生物是乳酸菌。
【详解】A、制作果酒、腐乳和泡菜所利用的主要微生物分别是酵母菌、毛霉、乳酸菌,酵母菌和毛霉是真核生物,乳酸菌是原核生物,不含有细胞核,A错误;
B、制作腐乳时主要利用了毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶,B错误;
C、酵母菌是兼性厌氧菌,制作果酒的过程中应先通气培养微生物使其大量繁殖,再密封发酵,醋酸菌是好氧菌,因此果醋需要一直通气,乳酸菌是厌氧菌,因此泡菜需要营造无氧环境,C错误;
D、在制作果酒时,适当加大接种量可以提高微生物的初始数量,从而提高发酵速率,同时通过种间竞争抑制杂菌生长繁殖,D正确。
故选D。
3. 为分离出固氮细菌,某同学配制了下表中的四种培养基,其中“+”表示添加,“-”表示未添加。据表分析,应该选择的培养基是( )
培养基成分
甘露醇(C6H14O6)
蛋白胨
抗生素
NaCl等无机盐
琼脂
水
①
+
—
+
—
+
+
②
—
+
—
+
+
+
③
+
—
—
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+
+
④
—
+
+
—
—
+
A. ④ B. ③ C. ② D. ①
【答案】B
【解析】
【详解】A、培养基④添加了氮源蛋白胨、会抑制细菌生长的抗生素,且不含琼脂(为液体培养基无法分离单菌落)和无机盐,固氮细菌无法正常生长筛选,A错误;
B、培养基③以甘露醇作为有机碳源,无外源氮源(未加蛋白胨),无抗生素,含有无机盐、琼脂(固体培养基)和水,仅固氮细菌可在此培养基上生长,能成功分离固氮细菌,B正确;
C、培养基②添加了氮源蛋白胨,非固氮微生物也可利用蛋白胨的氮源生长,无法起到筛选固氮细菌的作用,C错误;
D、培养基①添加了可抑制细菌生长的抗生素,且缺少无机盐,固氮细菌无法正常生长,D错误。
4. 防止杂菌入侵,获得纯净培养物,是研究和应用微生物的前提。下列叙述错误的是( )
A. 接种室、接种箱或超净工作台在使用前,可以用紫外线照射30min,以杀死物体表面或空气中的微生物,在照射前,适当喷洒石碳酸或煤酚皂液等消毒液,可以加强消毒效果
B. 牛奶使用巴氏消毒法处理,在100℃煮30min,可以杀死牛奶中的微生物,且牛奶的营养成分不被破坏
C. 在实验室中,不可吃东西、喝水,离开实验室一定要洗手,以防止被微生物感染
D. 使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境
【答案】B
【解析】
【分析】微生物实验室培养的关键是防止杂菌污染,无菌操作分为消毒合灭菌,其中消毒只是杀死物体表面的微生物,而杀菌是杀死所有微生物,常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌。
【详解】A、在防止杂菌污染,研究和应用微生物时应进行消毒和灭菌,实验室可以用紫外线或化学药物进行消毒,因此接种室、接种箱或超净工作台在使用前,用紫外线照射 30min 能杀死物体表面或空气中的微生物,喷洒石碳酸或煤酚皂液等消毒液可加强消毒效果,A正确;
B、巴氏消毒法处理的温度不是很高,一般在70-75℃煮30min或80℃煮15min,能杀死牛奶中的微生物且不破坏牛奶的营养成分,而不是在100℃煮30min,B错误;
C、在实验室中,切不可吃东西、喝水,离开实验室时一定要洗手,这是为了防止被微生物感染,C正确;
D、使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境或感染操作者,D正确。
故选B。
5. 如图是微生物纯培养中平板划线分散单个微生物示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 划线前培养基一般使用干热灭菌法灭菌
B. 划线前后都要将接种环放在酒精灯的火焰旁灭菌
C. 一般在5区域得到纯培养物
D. 划线时要注意将第5次的末端与第1次的划线相连
【答案】C
【解析】
【详解】A、培养基灭菌一般采用高压蒸汽灭菌法,干热灭菌多用于耐高温、需保持干燥的玻璃器皿等,A错误;
B、划线前后都需要将接种环放在酒精灯火焰上灼烧灭菌,火焰旁仅为无菌操作区域,不能达到灭菌效果,B错误;
C、平板划线时,随划线次数增加,接种环上的菌种密度逐渐降低,最后划线的5区域菌种密度最低,最容易得到由单个微生物繁殖形成的纯培养物,C正确;
D、划线时不能将最后一次(第5次)划线的末端与第一次划线相连,避免已分离开的菌种再次聚集,最终无法获得单菌落,D错误。
6. 野生型谷氨酸棒状杆菌能在基本培养基上生长,精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌因缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶不能在基本培养基上生长,但可作为鸟氨酸生产的优良菌种。下图为纯化精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌(目的菌)的部分流程图,下列相关叙述正确的是( )
注:①②③④代表培养基,A、B、C 表示操作步骤,D、E 为菌落
A. 步骤 A 诱导菌种基因突变可增加突变株的数量
B. 步骤 B 用平板划线法将菌种接种在②的表面
C. 培养基③因缺少精氨酸导致菌落数目比④少
D. 目的菌 E 扩大培养后可用于工业化生产鸟氨酸
【答案】C
【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、紫外线处理可以提高突变的频率,A 操作的目的是提高突变菌株的浓度,诱导基因突变应是图中进行紫外线照射的那一步,A 错误;
B、由图可知,B操作为稀释涂布平板,需用涂布器把菌液均匀涂到②的表面,B错误;
C、根据题干信息和图形分析,图中①②④为完全培养基(含有精氨酸的基本培养基),③为基本培养基,培养基③因缺少精氨酸导致菌落数目比④少,C 正确;
D、从图中可看出,D在基 本培养基中无法生长,在完全培养基中可生长,说明 D是氨基酸依赖型菌落,即D才生产鸟氨酸的目的菌种,D 错误。
故选C。
7. 如图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是( )
A. 经过过程②,细胞的形态和结构未发生变化
B. 过程③表示脱分化,其实质是基因的选择性表达
C. 植物组织培养的培养基中不需要加入有机营养物质
D. 组织培养可用于培育转基因植物或生产某些中药
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图:图示为烟草植物组织培养过程的流程图,其中①表示获得外植体的过程,②为脱分化过程,③为再分化过程,④是获取愈伤组织细胞,⑤为个体发育过程。
【详解】A、过程②为脱分化的过程,形成的愈伤组织细胞为无定形状态,所以经过过程②,细胞的形态和结构发生了变化,A错误;
B、过程③表示再分化形成胚状体,其实质是基因的选择性表达,B错误;
C、离体的外植体不能进行光合作用,所以植物组织培养的培养基中需要加入有机营养物质,C错误;
D、由图可知,植物组织培养可获得细胞的代谢产品(培养到愈伤组织时期即可)和植株,所以组织培养可用于培育转基因植物或生产某些中药,D正确。
故选D。
8. 某科研团队采用原生质体不对称融合技术,将贡蕉抗枯萎病的性状整合到龙牙蕉品种中以培育抗病龙牙蕉。已知紫外线(UV)处理可随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,细胞不再持续分裂;碘乙酰胺(IOA)处理可使细胞质中某些酶失活,能量得不到供应,抑制细胞分裂。设计路线如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 过程①常经酶解、离心纯化获得原生质体
B. 过程②中异源融合的杂种细胞才能正常分裂
C. 抗病龙牙燕植株中的染色体数目不一定相同
D. 最终获得的抗病植株具有完整的龙芽蕉和贡蕉的遗传信息
【答案】D
【解析】
【分析】原生质体不对称融合技术类似于植物体细胞杂交技术,植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植株的技术。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展现出独特的优势。原理:细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、植物细胞最外面是细胞壁,原生质体的获得需要利用酶解法、离心纯化法获得原生质体,A正确;
B、根据题目信息,利用UV和IOA单独处理均可抑制细胞分裂,但异源融合的细胞龙牙蕉可提供能量,贡蕉可提供染色体,导致可正常分裂,B正确;
C、根据题目信息,紫外线处理可随机破坏贡蕉的染色体结构,抗病龙牙蕉的植株细胞中,包含龙牙蕉的全部染色体,也包括贡蕉的部分未被破坏的染色体,故染色体数不一定相同,C正确;
D、紫外线(UV)处理可随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,细胞不再持续分裂,紫外线(UV)处理贡蕉,会破坏染色体上的DNA,D错误。
故选D。
9. 为研制抗病毒A的单克隆抗体,某课题组以小鼠甲为实验对象设计了以下实验流程。下列叙述正确的是( )
A. 实验处理前需给小鼠甲注射单细胞悬液
B. 经选择培养基获得的杂交瘤细胞能无限增殖但分泌抗体类型不一定相同
C. 只有体外配制培养液才能使杂交瘤细胞大量增殖
D. 筛选2采用了核酸分子杂交的技术
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验处理前需给小鼠甲注射病毒A,获得已免疫的B淋巴细胞,再从小鼠甲的脾脏获取相关部位制备单细胞悬液,A错误;
B、由于分离出的B细胞有多种类型,而一种B细胞经分化为浆细胞后分泌一种抗体,故经选择培养基获得的杂交瘤细胞能无限增殖但分泌抗体类型不一定相同,B正确;
C、杂交瘤细胞的大量增殖可以在体外条件下做大规模培养,也可注射到小鼠腹腔内进行体内培养,C错误;
D、筛选2进行克隆化培养和抗体检测,依据原理是杂交瘤细胞能产生抗病毒A的抗体,抗原和抗体特异性结合,不属于核酸分子杂交技术,D错误。
10. 下列有关胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 精子接触卵细胞透明带时,透明带发生生理反应阻止多精入卵
B. 胚胎移植时,需选取遗传性状优良、生产能力强的母畜作为受体
C. 桑椹胚或囊胚分割后得到的胚胎可以直接移植给受体
D. 使用免疫抑制剂可以避免受体母牛对植入胚胎的排斥反应
【答案】C
【解析】
【分析】哺乳动物的受精过程包括:精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜,原核形成与配子结合。(1) 获能后的精子与卵子相遇,发生顶体反应,使顶体内的酶释放出来,溶解卵丘细胞之间的物质,精子穿过放射冠,与透明带接触,顶体酶在透明带中溶 解出一条孔道,精子穿过透明带,接触卵黄膜。(2) 精子触及卵黄膜,并产生透明带反应,阻止多个精子进入,这是第一道屏障。精子外膜与卵黄膜融合,精子入卵, 卵黄膜发生封闭,这是第二道屏障。(3) 精子尾部脱离,核膜破裂并形成新的核膜和雄原核。同时,卵子排出第二极体形成雌原核。雄、雌原核充分发育,彼此接触,其内的染色体合成一组,形成一个含有二倍染色体的合子即受精卵。
【详解】A、精子接触卵细胞细胞膜时,透明带发生生理反应阻止多精入卵,A错误;
B、胚胎移植时,选取遗传性状优良、生产能力强的母畜作为供体,B错误;
C、桑椹胚或囊胚分割后得到的胚胎可以直接移植给受体,或经体外培养后,再移植给受体,C正确;
D、受体母牛对植入胚胎一般不发生排斥反应,不需要免疫抑制剂处理,D错误。
故选C。
11. 融合PCR技术采用具有互补末端的引物,形成具有重叠链的PCR产物,通过PCR产物重叠链的延伸,从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。其原理如图所示,据图分析错误的是( )
A. 上述过程中使用的引物P2和P3的碱基需要完全互补配对
B. 设计引物的目的是能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸
C. 融合PCR的第一步两条链重叠部位可互为另一条链的引物
D. 若融合PCR的第二步获得128个融合基因,理论上该过程消耗了254个引物
【答案】A
【解析】
【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备,能在变性温度,复性温度,延伸温度之间很好地进行控制。
【详解】A、上述过程中使用的引物P2和P3的碱基不需要完全互补配对,只需要部分碱基互补配对即可,A错误;
B、引物为一段核苷酸,引物与DNA模板链结合后,能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸,开始子链的合成,B正确;
C、结合图示可知,融合PCR的第一步两条链重叠部位即互补配对,可互为另一条链的引物,C正确;
D、若融合PCR的第二步获得了128个融合基因,引物数目和新合成的子链数目相同,即该过程消耗了128×2-2=254个引物,D正确。
故选A。
12. 下列关于DNA的粗提取和鉴定实验的叙述,正确的是( )
A. 用猪血作为材料,原因是猪血细胞有细胞核
B. 用不同浓度的NaCl溶液进行DNA粗提取,原因是DNA在其中溶解度不同
C. 用酒精进行提纯,原因是DNA溶于酒精,蛋白质不溶于酒精
D. 用二苯胺试剂进行鉴定,原因是DNA溶液中加入二苯胺试剂即呈蓝色
【答案】B
【解析】
【详解】A、猪属于哺乳动物,其成熟的红细胞没有细胞核和细胞器,几乎不含DNA,无法作为DNA粗提取的实验材料,A错误;
B、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低,可通过调整NaCl溶液浓度实现DNA的溶解或析出,完成粗提取,B正确;
C、DNA不溶于酒精,而蛋白质等杂质可溶于酒精,因此使用冷却的酒精可以析出DNA、去除杂质实现提纯,C错误;
D、用二苯胺试剂鉴定DNA时,需要将混合溶液置于沸水浴条件下加热,冷却后才会呈现蓝色,常温下加入二苯胺试剂不会立即显色,D错误。
二、不定项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 为了从土壤中筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀粉的微生物,研究人员利用土壤浸出液进行了如图所示操作。下列说法错误的是( )
A. 在X培养基上接种的方法为平板划线法
B. X培养基含有淀粉和抗生素,Y培养基是不含琼脂的液体培养基
C. 菌落①可能是硝化细菌,因不能产生淀粉酶所以无透明圈
D. 图中降解淀粉最高效的是菌落⑤,可根据菌落特征初步判断微生物类型
【答案】A
【解析】
【详解】A、X培养基上得到了均匀分散的单菌落,符合稀释涂布平板法的接种结果;平板划线法得到的菌落会沿划线轨迹分布,不会呈现这种均匀分散的状态,因此接种方法不是平板划线法,A错误;
B、本实验目的是筛选“对抗生素有抗性、能高效降解淀粉”的微生物:因此X培养基需要添加淀粉(作为降解底物,筛选降解淀粉的微生物)和抗生素(筛选具有抗生素抗性的微生物);Y培养基是用于扩大培养目标菌的液体培养基,液体培养基不需要添加凝固剂琼脂,B正确;
C、硝化细菌是化能自养型微生物,不需要利用淀粉,也不能产生淀粉酶分解淀粉,因此无法降解培养基中的淀粉,滴加碘液后不会出现透明圈;若该硝化细菌具有抗生素抗性,即可在该培养基上形成菌落,C正确;
D、碘液遇淀粉会变蓝,淀粉被分解,蓝色消失,图中⑤的透明圈最大,说明菌体⑤降解淀粉的能力最强,不同菌体形成的菌落特征不同,因此可根据菌落特征初步判断微生物类型,D正确。
14. 某对姐弟被确认为是一种极其罕见的半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程3为发生在输卵管内的有丝分裂,过程4中早期胚胎的体积不变
B. 过程5中,内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘
C. 过程5能发生表明胚胎分割技术可以应用于三倍体胚胎
D. 半同卵双胞胎的染色体完全相同,属于无性生殖
【答案】AB
【解析】
【详解】A、过程3为发生在输卵管内的有丝分裂产生三种二倍体细胞系—— MP1、MP2、P1P2,过程4在早期胚胎发育过程中,胚胎总体积基本不变(或略有减小),该阶段细胞通过有丝分裂增殖,但细胞总体积并未显著增加,A正确;
B、过程5的图示显示两个胚胎来自同一内细胞团,即内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘,B正确;
C、虽然过程5看似“胚胎分割”,但实际分割的是已分化的二倍体细胞系(MP1/MP2),三倍体胚胎(3n)在自然状态下极不稳定,无法正常发育,更不适用于胚胎分割技术,C错误;
D、两个精子是减数分裂产生的,染色体组成本身就不相同,两个胎儿分别获得了不同精子的遗传物质,因此二者来自父亲的染色体并不完全相同,该过程涉及精卵结合,属于有性生殖,D错误。
15. 双特异性抗体是含有2种特异性抗原结合位点的人工抗体,科研人员获得某双特异性抗体的过程如图所示,已知长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 克隆化培养杂交瘤细胞时,每个培养孔中尽量接种多个细胞
B. 注射长春碱之前,小鼠细胞中不含有合成长春碱抗体的基因
C. 该双特异性抗体与癌胚抗原的结合属于细胞免疫
D. 该双特异性抗体能将长春碱精准递送到肿瘤部位,诱导肿瘤细胞死亡
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、克隆化培养杂交瘤细胞的目的是获得单个细胞分裂而来的单克隆细胞株,因此需要保证每个培养孔只接种1个细胞,若接种多个细胞会导致不同克隆混杂,无法获得目标单克隆,A错误;
B、小鼠所有体细胞都含有全套基因组,注射长春碱之前,小鼠只是没有能分泌抗长春碱抗体的活化的B细胞,并非不含有编码该抗体的基因,B错误;
C、抗体与抗原的结合属于体液免疫的效应过程,细胞免疫依靠细胞毒性T细胞发挥作用,C错误;
D、该双特异性抗体两个结合位点分别识别癌胚抗原(肿瘤特有抗原)和长春碱,可将长春碱精准递送到肿瘤部位,诱导肿瘤细胞死亡,D正确。
16. 2024年“诺贝尔化学奖”授予三位科学家,以表彰他们在“计算蛋白质设计和结构预测”方面的贡献。他们开发的预测蛋白质结构的AI工具AlphaFold可以通过输入的氨基酸序列信息生成蛋白质空间结构模型,到目前为止,AlphaFold已经预测了超过2亿种蛋白质结构——即几乎所有已知的已编码蛋白质,下列有关蛋白质工程的说法,错误的是( )
A. 蛋白质工程可改造自然界中原有的蛋白质,也能获得全新的蛋白质
B. 蛋白质工程通过改变氨基酸的空间结构而制造出新的蛋白质
C. 该技术有助于科学家探索通过功能设计蛋白质结构,再逆向推导氨基酸序列
D. 大肠杆菌常作为蛋白质工程生产菌,因其繁殖速度快,能通过内质网,高尔基体对分泌蛋白进行复杂加工
【答案】BD
【解析】
【详解】A、蛋白质工程不仅能改造天然蛋白质,还能设计自然界不存在的全新蛋白质,如人工合成特定功能的酶或抗体,A正确;
B、蛋白质工程通过改变氨基酸序列(即基因的碱基序列)来改变蛋白质的空间结构,而非直接改变氨基酸的空间结构,B错误;
C、AlphaFold通过氨基酸序列预测结构,说明该技术可实现“结构预测→功能设计→序列推导”的逆向设计流程,符合蛋白质工程“功能导向结构,结构推导序列”的原理,C正确;
D、大肠杆菌是原核生物,缺乏内质网、高尔基体等细胞器,无法对分泌蛋白进行糖基化等复杂加工,D错误。
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 龙牙蕉香味浓郁,但植株易感染枯萎病。某科研团队将贡蕉抗枯萎病的性状整合到龙牙蕉品种中,培育出抗病龙牙蕉新品种,部分技术流程如图所示。回答下列问题:
(1)用酶解法制备原生质体时,需要先用较___________(填“高”或“低”)渗透压的溶液处理植物细胞,使细胞处于微弱的质壁分离状态,然后用___________酶去除细胞壁,以获得原生质体。诱导原生质体融合常用的方法有___________(答出2点)。
(2)科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记龙牙蕉和贡蕉的原生质体膜上的蛋白质,在鉴定杂种原生质体时,根据细胞膜表面荧光的不同,可观察到___________种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况),当观察到融合细胞的表面___________时,可判断该原生质体是由龙牙蕉细胞和贡蕉细胞融合而成的。
(3)与传统育种相比,植物体细胞杂交技术育种的优势主要___________。
【答案】(1) ①. 高 ②. 纤维素酶和果胶 ③. 聚乙二醇(PEG)融合法、电融合法(或高高pH融合法,答出2点即可)
(2) ①. 3 ②. 同时含有红色荧光和绿色荧光
(3)打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育作物新品种
【解析】
【小问1详解】
用酶解法制备原生质体时,需要先用较高渗透压的溶液处理植物细胞,使细胞处于微弱的质壁分离状态,然后用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,以获得原生质体。诱导植物原生质体融合常用的化学方法是聚乙二醇(PEG)融合法、电融合法、高Ca2+高pH融合法。
【小问2详解】
用红色荧光和绿色荧光分别标记龙牙蕉和贡蕉的原生质体膜上的蛋白质,在只考虑细胞两两融合的情况下,由于融合是随机的,最终在显微镜下可以观察到3种不同的原生质体,即只有红色荧光的龙牙蕉一龙牙蕉融合原生质体,只有绿色荧光的贡蕉一贡蕉融合原生质体,同时具有红色荧光和绿色荧光的龙牙蕉一贡蕉融合原生质体;当融合细胞的表面既有红色荧光又有绿色荧光时,可判断该原生质体是由龙牙蕉细胞和贡蕉细胞融合而成的。
【小问3详解】
与传统育种相比,植物体细胞杂交技术育种的优势主要是打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育作物新品种。
18. 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),主要流程如图甲。请回答下列问题:
(1)步骤②需充分振荡20min,主要目的是___________。
(2)步骤⑤使用接种环挑取步骤④培养基中的___________菌落(选填图中的字母),采用___________的方法在培养基表面接种,目的是___________。
(3)将得到的高效解磷菌接入已灭菌的含难溶磷的液体培养基中培养,每天取样测定溶磷量和pH变化情况,结果如图乙所示。
①结果表明,高效解磷菌分解难溶磷的能力呈现( )的趋势。
②根据培养液的pH变化情况,推测高效解磷菌的溶磷原理为( )。
【答案】(1)使土壤中的微生物充分分散到无菌水中
(2) ①. a ②. 平板划线 ③. 将聚集的微生物逐步稀释,以便获得单个菌落
(3) ①. 先升高后降低(或先上升后下降) ②. 高效解磷菌通过代谢产生酸性物质,酸性物质溶解难溶性磷酸盐,将其转化为可溶性磷
【解析】
【小问1详解】
土壤中含有多种微生物和有机质,步骤②需充分振荡20min,主要目的是使土壤中的微生物充分分散到无菌水中。
【小问2详解】
透明圈直径与菌落直径的比值代表微生物溶解磷能力的大小,该比值越大,溶磷能力越强,故挑出溶磷圈直径与菌落直径比值较大的菌落a,步骤⑤是平板划线操作,该操作的目的是将聚集的微生物逐步稀释,以便获得单个菌落。
【小问3详解】
①据题图可知,1~4d溶磷量随时间延长而逐渐增多,在4~8d溶磷量随时间延长而逐渐减少,即目的菌分解难溶磷的能力先升高后降低。
②由题图可知,加入溶磷菌后培养基的pH迅速降低,溶磷量逐渐增多,之后随着pH回升,溶磷量逐渐减少,推测高效解磷菌的溶磷原理为高效解磷菌通过代谢产生酸性物质,酸性物质溶解难溶性磷酸盐,将其转化为可溶性磷。
19. 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只基因编辑猪,并利用体细胞核移植技术克隆10只基因编辑猪,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,贴壁细胞培养一段时间后,会因___________(答出2点)等因素停止增殖,因此需使用___________处理贴壁细胞,再使用离心法得到单个细胞后进行传代培养。
(2)过程②“去核”实际上去除的是___________。
(3)重构胚成活率低是限制核移植成功的主要因素之一,研究人员探究了不同浓度的TSA(组蛋白去乙酰化酶抑制剂)对猪重构胚发育成囊胚的影响,结果如下表所示:
TSA浓度(nM)
0
20
40
60
囊胚的形成率(%)
13%
22.8%
35.7%
21%
由上表可知,选用浓度为___________nM的TSA处理更有利于提高囊胚的形成率,由此推测组蛋白乙酰化程度的升高会___________(填“促进”或“抑制”)重构胚的发育。
(4)为提高基因编辑猪细胞核移植的成功率,可以用胚胎细胞核移植替代体细胞核移植,原因是___________。
【答案】(1) ①. 细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏(答出2点即可) ②. 胰蛋白酶##胶原蛋白酶
(2)纺锤体—染色体复合物
(3) ①. 40 ②. 抑制
(4)胚胎细胞分化程度低,全能性高,动物胚胎细胞核移植的难度明显低于体细胞核移植
【解析】
【小问1详解】
过程①为动物细胞培养,培养时,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、营养物质缺乏等因素停止增殖,因此需使用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理贴壁细胞,使细胞分散,再使用离心法得到单个细胞后进行传代培养。
【小问2详解】
过程②为去核处理,“去核”实际上去除的是纺锤体—染色体复合物。
【小问3详解】
由表中数据可知,当TSA浓度为40 nM时,囊胚形成率达到最高的35.7%,因此选用40 nM的TSA处理更有利于提高囊胚的形成率。TSA作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂,其作用是抑制组蛋白去乙酰化酶的活性,从而使组蛋白乙酰化程度升高,由此可推测组蛋白乙酰化程度的升高会促进重构胚的发育。
【小问4详解】
胚胎细胞分化程度低,全能性更容易恢复,因此,为提高基因编辑猪细胞核移植的成功率,可以用胚胎细胞核移植替代体细胞核移植。
20. 欧拉羊获国家地理标志和有机认证,肉质被列为绿色保健食品。青海蒙古族自治县的顶级欧拉藏公羊因数量稀缺,难以快速推广其优质基因,为此西北农林科技大学团队自2018年起开展藏羊胚胎工程应用技术研究,该技术同时利用了湖羊的高繁殖力,于2024年成功实现世界首例体细胞克隆藏羊的诞生。具体流程如下,①~⑦代表操作过程,请回答下列问题。
(1)图中①一般采用相关激素处理A湖羊,目的是___________。
(2)图中⑤获取耳组织细胞后进行体细胞培养,其原理是___________,培养过程中要确保培养环境___________,还需要满足营养、温度、pH等条件。其中营养方面,通常需要在培养基中加入___________等天然成分,原因是由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚。
(3)图中⑥将重组细胞激活构建重构胚时,需模拟自然受精后激活的条件,常用物理或化学方法处理,如___________(各答出1点)处理,使其在适宜的培养液中培养至___________时期进行胚胎移植。
【答案】(1)对A湖羊进行超数排卵处理,使其排出更多的卵母细胞
(2) ①. 细胞增殖(有丝分裂) ②. 无菌、无毒 ③. 血清(或血浆)
(3) ①. 电脉冲(或钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂,答出1点即可) ②. 桑葚胚或囊胚
【解析】
【小问1详解】
用促性腺激素处理A湖羊,可促使其超数排卵,这样可以获得更多的卵母细胞。
【小问2详解】
图中⑤表示获取耳组织细胞后进行体细胞培养的过程,其原理是细胞增殖,即细胞通过有丝分裂的方式增加数量。在培养过程中,要确保培养环境无菌、无毒,以防止细胞受到污染而死亡。营养方面通常需要在培养基中加入血清等天然成分,原因是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。
【小问3详解】
图中⑥表示将重组细胞激活构建重构胚的过程,需要模拟自然受精后激活的条件,常用物理或化学方法处理重构胚,如电脉冲、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等;处理后的重构胚在适宜的培养液中培养至桑葚胚或囊胚时期,此时胚胎已经发育到一定阶段,具备进行胚胎移植的条件。
21. 为了高效纯化超氧化物歧化酶(SOD),科研人员将片段插入构建重组质粒,以融合表达蛋白,过程如图1,其中是由人工合成的DNA片段,序列为:限制酶a识别序列--限制酶b识别序列,50为重复次数。请回答下列问题:
(1)步骤①双酶切时,需使用的限制酶是___________。与只用单酶切相比,其优点是:___________(答两点)
(2)步骤②转化时,科研人员一般先用处理大肠杆菌细胞,目的是使___________;转化后的大肠杆菌采用含有___________的培养基进行筛选。
(3)步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与___________结合,驱动转录,翻译(蛋白)。已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为,将表达的蛋白先进行凝胶电泳,然后用SOD抗体进行杂交,显示的条带应是___________(从图2的“A-D”中选填)。
【答案】(1) ①. EcoRⅠ和Hind Ⅲ ②. 防止目的基因和载体自身环化,防止目的基因与载体反向连接,保证目的基因正确插入到载体的启动子和终止子之间(答出两点即可)
(2) ①. 大肠杆菌处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(细胞) ②. 卡那霉素
(3) ①. 启动子 ②. C
【解析】
【小问1详解】
根据题意,ELP50片段两端为限制酶a和b的识别序列,需要插入到质粒pET-SOD的SOD基因与终止子之间,而该位置正好存在EcoRⅠ和HindⅢ两个酶切位点,因此双酶切需要使用这两种限制酶(即题目中的限制酶a和b)。与单酶切相比,双酶切可以产生不同的黏性末端,优点是防止载体和目的基因发生自身环化以及目的基因与载体反向连接。
【小问2详解】
将重组质粒导入大肠杆菌时,Ca2+处理的目的是使大肠杆菌成为感受态细胞,即使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。该质粒携带卡那霉素抗性基因作为标记基因,因此转化后需要在含有卡那霉素的培养基筛选获得含重组质粒的大肠杆菌。
【小问3详解】
转录过程中,步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶能够与启动子结合,驱动基因转录。计算融合蛋白的分子量:融合基因总碱基对为462+750=1212bp,每个氨基酸对应基因中3个碱基对,因此总氨基酸数为1212÷3=404,总相对分子质量约为404×0.11≈44.4kDa,该分子量介于40kDa~55kDa之间,对应图2中C的条带。
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