精品解析:唐山一中2025-2026学年下学期5月份高二年级期中考试生物试卷
2026-06-17
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 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) | 唐山市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.55 MB |
| 发布时间 | 2026-06-17 |
| 更新时间 | 2026-06-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58379335.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
唐山一中2025—2026学年第二学期期中考试
高二年级生物试卷
说明:
1.考试时间75分钟,满分100分。
2.将卷Ⅰ答案用2B铅笔涂在答题卡上,将卷Ⅱ答案用黑色字迹的签字笔书写在答题卡上。
卷Ⅰ(选择题 共55分)
一、单项选择题(共20小题,每小题2分,计40分。在每小题给出的四个选项中,只有1个选项符合题意)
1. “莫笑农家腊酒浑,丰年留客足鸡豚”,诗中的“腊酒”就是人们使用传统发酵技术在腊月里酿造的米酒,其酿制过程为:选取优质糯米→洗米→用水浸米→蒸煮→摊凉→加入甜酒曲→搭窝→发酵→米酒成品。下列叙述错误的是( )
A. 甜酒曲中存在能分泌淀粉酶的微生物
B. 糯米为酒曲中微生物的生长提供碳源、氮源等
C. 米酒发酵过程中,微生物繁殖速度越快,酒精产量越高
D. 发酵过程密封不严使酒变酸主要是因为醋酸含量增加
2. 传统啤酒酿造过程中,发酵在敞开式发酵池中进行,麦芽汁中接入酿酒酵母后通入大量无菌空气,之后会产生大量气体翻腾逸出,在麦芽汁表面形成25~30cm厚的泡盖(气泡层),然后停止通气,进入静止发酵阶段,一段时间后可得啤酒。下列叙述正确的是( )
A. 传统啤酒酿造过程中所需的菌种无需选育,也不需要对菌种扩大培养
B. 焙烤大麦芽可杀死活细胞并使淀粉酶失去活性,有利于增加麦芽汁中麦芽糖的含量
C. 泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生大量CO2,能将麦芽汁与空气隔绝
D. 静止发酵阶段相当于现代啤酒发酵工程的后发酵阶段
3. 食用腐烂水果后,人出现头晕、恶心、呕吐或更严重的症状,这可能与微生物代谢产生的毒素有关。某研究小组致力于研究健康饮食,设计实验探究腐烂苹果不同区域微生物的种类和数量以及烂果毒性,实验基本步骤如图所示。下列说法正确的是( )
A. 根据该实验的探究目的,步骤二采用的接种方法是平板划线法
B. 在适宜环境下培养8小时即可统计出不同菌液中全部微生物的种类和数量
C. 若①~⑤菌落种类和数量依次减少,则离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低
D. 若⑤所在部位微生物的数量极少,则切掉①~④后的苹果便可放心食用
4. 下列关于微生物纯培养的叙述,错误的是( )
A. 倒平板操作应等培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近进行
B. 微生物的纯培养操作顺序为:配制培养基→灭菌→调pH→接种→分离和培养等
C. 用平板划线法和稀释涂布平板法都能在固体培养基上得到单菌落
D. 接种后待菌液被吸收后,倒置培养以避免皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染
5. 哈尔滨特色饮料格瓦斯的工业化发酵流程为:面包干粉碎→加水浸泡→灭菌→冷却→接种酵母菌、嗜酸乳杆菌→分段发酵→过滤→调味→灌装。已知发酵过程中工业酵母菌可产生淀粉酶,乳酸菌不产生淀粉酶。下列关于该发酵工程的叙述错误的是( )
A. 面包干浸泡液灭菌的目的是防止杂菌污染,避免其与菌种竞争营养和产生有害物质
B. 酵母菌先通过有氧呼吸增殖,后续通过无氧呼吸产生酒精和CO2
C. 分段发酵需控制不同条件,酵母菌增殖期18~30℃,且全程需控制pH为酸性
D. 乳酸菌能利用酵母菌分解淀粉产生的葡萄糖进行无氧呼吸,产生乳酸和少量CO2
6. 硒是人体所必需的微量元素,无机硒因毒性较高只能用于医药而不能用于食品。东北农业大学创新性采用富硒酵母替代无机硒与小麦胚芽协同发酵工艺,成功开发出兼具膳食纤维、高硒含量(40-145 μg/kg)和益生菌活菌数(≥109 cfu/mL)的羊乳饮料。下列是高活性富硒发酵羊乳饮料及其制备方法与流程,相关叙述正确的是( )
A. 除生羊乳和蔗糖外,培养基中还需适当添加水、无机盐和琼脂等成分
B. 发酵过程中常用的灭菌方法有紫外线灭菌法、湿热灭菌法、灼烧灭菌法等
C. 富硒酵母是图示接种发酵过程中的主要发酵菌种,需随时监测温度、pH值等发酵条件
D. 羊乳的高蛋白、小麦胚芽的膳食纤维与益生菌协同作用,兼顾营养与保健,避免毒副反应与肠胃刺激
7. 铁皮石斛是我国珍贵的中药材,其生物碱是重要次级代谢产物。某科研小组设计了如图的实验流程,以期提高生物碱的产量。下列有关叙述正确的是( )
A. 生物碱是铁皮石斛生长所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞
B. 过程①需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
C. 过程②可利用灭活病毒或高Ca2+—高pH溶液诱导原生质体融合
D. 过程③中生长素和细胞分裂素可以诱导基因的选择性表达
8. 植物组织培养过程中,需要用到①诱导愈伤组织培养基、②诱导生根培养基和③诱导生芽培养基。下列有关这三种培养基以及菊花组织培养的叙述,正确的是( )
A. 菊花的幼茎茎段在离体培养过程中,最后用到的培养基是③
B. 若接种的外植体是花药,则离体培养得到的植株都是单倍体
C. 培养基中含有营养物,故诱导愈伤组织、生根、生芽期间都不需要光照
D. 单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交都离不开植物组织培养
9. 动物细胞培养时操作不当会造成“黑胶虫”细菌的污染,该菌对氯霉素敏感。下列叙述正确的是( )
A. 在加入氯霉素防治“黑胶虫”污染过程中,需要考虑细胞和细菌生长双重因素
B. 配制细胞培养基时,加血清(含细胞生长必需蛋白)和氯霉素后湿热灭菌
C. 考察“黑胶虫”污染程度时,应取细胞培养液,直接涂布在平板上培养后计数
D. 采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作可清除“黑胶虫”污染
10. 某城市花粉浓度爆表引起人群“集中暴发式”过敏,司普奇拜单抗(治疗过敏性鼻炎的人源化单克隆抗体药物)由此走入大众视野。司普奇拜单抗特异性结合人体细胞的IL-4(某种受体),通过阻断细胞内IL-4和IL-13的信号通路以抑制炎症反应。下列叙述正确的是( )
A. 制备该单克隆抗体时要向实验动物多次注射过敏原
B. 司普奇拜单抗可治疗过敏,但不能被荧光标记,无法用于过敏的诊断
C. 初次筛选得到的抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即可在体外大规模培养
D. 与鼠源单克隆抗体相比,司普奇拜单抗在使用中引起的免疫排斥反应更小
11. 单峰骆驼在野外几乎灭绝,科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼,进行了下图所示研究。请据图分析,下列说法正确的是( )
A. 为使A野化单峰骆驼超数排卵,需要在食物中添加适量的促性腺激素
B. 应用胚胎移植技术可以充分发挥C受体雌性的优良遗传特性
C. 对图示中的早期胚胎进行移植,出生后代之间可能差异很大
D. 卵裂期,细胞数目增多,胚胎总体积不增加,有机物总量增加
12. 女性受孕后的子宫内并不是“母慈子孝”的场景,而是一场精彩的斗争。孕早期母体的一系列不适反应,都是这场斗争的表现。下列叙述错误的是( )
A. 由内细胞团发育成的胎盘会向母体释放信号,从而使母体及时补充所需营养
B. 胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的,有利于保护早期胚胎
C. 防止多精入卵的屏障依次是透明带反应和卵细胞膜反应
D. 自然条件下,受精是在输卵管里完成的
13. 用洋葱进行DNA的粗提取与鉴定时,取洋葱进行研磨得到研磨液,研磨液离心后获得上清液备用。下列有关叙述正确的是( )
A. 因猪血获取方便,所以常用于提取DNA的材料也包括猪的成熟红细胞
B. 为使蛋白质等杂质析出,可在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液
C. 将粗提取的DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中,为DNA的鉴定做准备
D. 向含有DNA粗提取物的试管中加入二苯胺试剂,可直接观察颜色变化
14. 外界因素或细胞自身因素均可引起DNA分子断裂。下图是断裂DNA的一种修复模式,其中DNA同源序列是指具有相同或相似核苷酸序列的片段。相关叙述错误的是( )
A. 酶a的作用是形成黏性末端,便于侵入同源序列
B. 过程②中含同源序列的DNA会发生解旋
C. 酶b是DNA聚合酶,以同源序列为模板、侵入单链为引物
D. 修复DNA的核苷酸序列可能改变,这种变异属于基因重组
15. 通过琼脂糖凝胶电泳技术可将不同长度的DNA片段分开,下列相关叙述正确的是( )
A. 电泳时,分子质量越大的 DNA片段,在凝胶中的迁移速率越大
B. 琼脂糖凝胶电泳只能用于分离DNA分子,不能分离 RNA 分子
C. 电泳结束后,无需借助其他工具可直接观察到 DNA 条带
D. 为使 DNA 条带更清晰,可在电泳前将核酸染料加入样品中
16. 某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时,发现DNA完全没有被酶切,分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是( )
A. 限制酶失活,更换新的限制酶
B. 酶切条件不合适,调整反应条件如温度和酶的用量等
C. 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失,更换正常质粒DNA
D. 酶切位点被甲基化修饰,换用对DNA甲基化不敏感的限制酶
17. 油菜是我国的重要油料作物,其生长受到核盘菌引起的菌核病威胁。科研人员试图培育抗菌核病的转基因油菜新品种,其抗性机理如下图所示,相关叙述正确的是( )
A. 将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后,侵染油菜获得转基因植株
B. 核盘菌侵染转基因油菜后,启动防御基因表达出相应蛋白质抵御核盘菌侵染
C. 未受到核盘菌侵染时,油菜细胞不能合成转录因子B,不启动防御基因表达
D. 转基因油菜中的启动子pB属于诱导型启动子,能够精确调控防御基因的表达
18. 荒漠植物的 Z 基因与其抗旱性强有关。科学家利用 Z 基因和农杆菌的 Ti 质粒(如图,T-DNA 为可转移的 DNA)构建表达载体,培育抗旱转基因小麦。下列说法错误的是( )
A. T-DNA 能整合到小麦细胞染色体上
B. 可用限制酶 ClaⅠ和 SacⅠ处理 Z 基因
C. 可用卡那霉素筛选含重组 Ti 质粒的农杆菌
D. 可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状
19. 螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的蓝细菌门颤藻科螺旋状微藻,它含多种人体所需的元素,如钙、镁、钠、钾、磷、碘、硒、铁、铜、锌等,被联合国粮农组织(FAO)认为是一种未来食品。下列有关描述错误的是( )
A. 新鲜的螺旋藻细胞中含量最多的化合物是H2O
B. 螺旋藻是自养型生物,其叶绿体能把无机物转化成有机物
C. 螺旋藻含有的元素中Fe、Mn、Zn属于微量元素
D. 螺旋藻核糖体的形成与核仁无关
20. “茶园养鸡”是一种新型的生态养殖模式,为探究鸡粪对土壤肥力的影响,研究人员将C、N、P作为计量土壤肥力的元素进行了调查,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A. 氮元素可用于合成淀粉、蛋白质,缺氮可能会影响茶叶产量
B. 适当添加鸡粪可增加氮的相对含量从而提高茶园土壤肥力
C. 土壤中各元素含量的相对含量与鸡粪添加量均呈正相关
D. 细胞与无机自然界元素种类相同,体现了二者具有统一性
二、多项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
21. 某野生型细菌能通过图1途径合成色氨酸,从而在不含色氨酸的培养基上正常生长繁殖,而其突变株则不能。将突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-(仅图1中的某一步受阻)分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖,继续培养后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖,而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述不正确的是( )
A. 配制图2培养基时加入了琼脂和少量色氨酸,pH通常呈酸性
B. 使用涂布器接种3种突变菌株,涂布前需对涂布器进行灼烧灭菌
C. TrpC-菌株继续生长增殖的一端为靠近I区域的一端
D. TrpB-、TrpC-、TrpE-三种突变菌株分别对应图1中的①②③过程受阻
22. 为探究提高“日照蓝莓”品质和产量的新途径,某生物兴趣小组以“日照蓝莓”的主要品种——兔眼蓝莓为实验材料进行脱毒处理,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述正确的是( )
A. 用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液对外植体进行消毒时,要控制好时间以免对外植体造成伤害
B. 取材时可选用兔眼蓝莓的芽尖等分生组织作为外植体
C. 移栽前一般要将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后移栽入土
D. 脱毒后的兔眼蓝莓果实体积更大,产量更高,后代个体更不易被病毒感染
23. 2018年3月,最后一头雄性北方白犀牛去世,至此世界上仅剩两头雌性个体。科研团队拟采用提前保存的北方白犀牛冷冻精子借助核移植、体外受精等技术,以南方白犀牛作为代孕母畜人工繁育北方白犀牛。下列相关叙述不正确的是( )
A. 需注射免疫抑制剂以减弱代孕母牛对植入胚胎的免疫排斥反应
B. 冷冻保存的精子需在体外进行成熟培养才能用于体外受精
C. 用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇等)激活重构胚
D. 重构胚激活后可在体外培养至囊胚或原肠胚阶段再进行移植
24. 流感病毒HA蛋白是研制疫苗的重要靶点。图甲表示以病毒RNA为模板获取HA蛋白基因的过程,cDNA表示互补DNA。图乙是载体酶切后的部分结构示意图。下列说法错误的是( )
A. 逆转录酶从病毒RNA的起始密码子开始合成cDNA到终止密码子结束
B. 过程②以单链DNA为模板,在引物2和DNA聚合酶作用下合成双链DNA
C. 若要获得插入方向正确的重组载体,引物1的5'端需添加的序列为5'-CGTACG-3'
D. 过程③中DNA复制n次后同时含有引物1、2的DNA分子数为2n-2
25. 下列有关叙述,正确的是( )
A. 要观察低倍镜下位于视野左下方的细胞,应换用高倍镜后将装片向左下方移动
B. 黄曲霉菌与金黄色葡萄球菌在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
C. 施莱登和施旺认为“所有细胞都来源于先前存在的细胞”,这暗示着我们身体的每一个细胞都凝聚着漫长的进化史
D. 病毒不属于生命系统的结构层次,人体皮肤和迎春叶属于器官层次
卷Ⅱ(非选择题 共45分)
三、填空题(共5小题)
26. 有机农药苯磺隆是一种强效除草剂,长期使用会严重污染环境。研究发现,苯磺隆能被土壤中某种微生物降解,分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。请回答下列问题:
(1)在主要营养物质的基础上,培养基还要满足微生物生长对pH、_______以及氧气的需求。该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一氮源的原因是_______。
(2)若在3个细菌培养基平板上均接种稀释倍数为105的土塘样品0.1 mL,培养一段时间,平板上菌落数分别为35个、33个、34个。运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小,原因是_______。
(3)图甲中选择培养使用的是_______(填“固体”或“液体”)培养基,选择培养的目的是_______;划线纯化后的某个平板中,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,造成划线无菌落可能的操作失误是_______。(答出一点即可)
(4)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图乙所示实验,该实验的假设是_______,该实验设计_______(填“合理”或“不合理”),因为_______。
27. 狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉,其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限,难以满足市场化需求。因此,目前一般通过植物细胞工程手段进行培养,具体过程如图所示,其中的数字序号代表处理或生理过程。回答下列问题:
(1)①过程选择幼嫩的叶用于接种的原因是_______,④过程选用组培中的细胞进行诱变的原因是_______。
(2)⑤过程需要使用的酶是_______,形成植株丁的过程中PEG的作用是_______,原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇,原因是_______。
(3)黄酮类化合物在植物体内含量很少,可利用_______技术进行细胞产物的工厂化生产提高其产量。
28. 为降低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),过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自_______细胞。对小鼠多次注射该抗原的目的是_______。
(2)动物细胞培养过程中需要适宜的气体环境,其中提供5%CO2的作用是_______。
(3)杂交细胞必须经过步骤②③才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,其中步骤③表示_______和抗体检测两个过程。杂交瘤细胞可在体外条件下大规模培养或注射到小鼠_______内增殖。
(4)步骤④是将获得的a_______和b_______通过接头结合在一起,从而获得ADC。
(5)研究发现,ADC在患者体内的作用如下图所示。
ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的_______(填细胞器名称)可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,可导致癌细胞_______(填“凋亡”或“坏死”)。
29. 生物柴油作为新型能源已成为世界上广泛、发展迅猛的可再生能源之一。研究发现,油料作物紫苏具有产油基因DGAT1,现利用基因工程的技术,获得产油微藻,利用地热废水培养产油微藻不仅能生产生物柴油,还能治理地热废水。图1、图2是获得产油微藻的基因工程操作程序,回答以下问题。
(1)图1为构建DGAT1基因文库的过程,①代表______过程。
(2)现需将DGAT1基因通过PCR技术进行扩增,在扩增DGAT1基因时,需要根据______设计特异性引物序列。
(3)利用转基因技术获得产油微藻的核心步骤为:______,据图2分析,该过程需要选择______限制酶切割DGAT1基因。
(4)为了保证DGAT1基因在能够在微藻细胞中表达,应该将pBI121质粒上的启动子替换为______。
(5)用______方法检测微藻细胞中是否插入了DGAT1基因并转录出了相应的mRNA;若要进一步判断DGAT1基因是否成功表达,需要加入______进行检测。
(6)为检测产油微藻对地热废水的去污能力,研究人员设计实验并得到相应实验结果如下表所示。
检测指标
总氮/()
总磷/()
氟化物/()
地热废水培养基
23.2
4.32
4.56
培养转基因产油微藻11 d后
1.9
0.45
0.84
该实验不能说明产油微藻对地热废水有去污能力,请进一步完善实验______。
30. CRISPR/Cas系统是目前最高效的基因组编辑工具之一。CRISPR-Cas9包含两种核心组分:一是行使DNA双链切割功能的Cas9蛋白,二是具有导向功能的sgRNA。sgRNA上的支架序列可结合Cas9蛋白,sgRNA5'端的20个碱基可与目标DNA碱基配对,引导Cas9靶向切割DNA(图1)。
利用该技术敲除小鼠胚胎干细胞的目标DNA序列,操作步骤如下。请回答下列问题:
第一步:设计sgRNA5'端序列
5'-GUCACUCUCAUAUAGAGAUC-3'(20个碱基)
(1)第二步:构建重组DNA
载体LentiCRISPRv2(图2)上含有限制酶BsmBI的识别序列(N代表任意一种碱基):
5'-CGTCTCN↓-3'
3'-GCAGAGNNNNN↑-5'
①载体LentiCRISPRv2上的一段序列(包含两个BsmBI的识别序列)为:
5'-ACACCG GAGACG GTTGTA……TTTGTA CGTCTC TGTTTT-3'
3'-TGTGGC CTCTGC CAACAT……AAACAT GCAGAG ACAAAA-5'
请在上述序列中用“↓”“↑”标出BsmBI的酶切位点_____。
②根据sgRNA5'端序列,设计两端带有黏性末端的双链sgDNA,以便直接连接到限制酶BsmBI酶切后的载体上。若其中一条链为5'-CACCGTCACTCTCATATAGAGATC-3',则另外一条链的序列为_____。
A.5'-AAACGATCTCTATATGAGAGTGAC-3'
B.5'-CAGTGAGAGTATATCTCTAGCAAA-3'
C.5'-CACCGATCTCTATATGAGAGTGAC-3'
(2)第三步:转化与筛选
重组DNA导入小鼠胚胎干细胞前,需先在大肠杆菌中进行扩增。将构建好的重组DNA转入处于_______的生理状态的大肠杆菌,用含________的培养基筛选含重组DNA的大肠杆菌,再通过测序确定sgDNA是否正确连接到载体上。
(3)第四步:导入与编辑
将扩增后的重组DNA通过一定的技术导入小鼠胚胎干细胞。sgRNA5'端的20个碱基序列用来识别结合______,载体LentiCRISPRv2上还含有_______序列,该序列的转录产物可以与载体相应序列表达的Cas9蛋白组装成CRISPR/Cas系统,定点切割DNA双链。在功能上,Cas9蛋白属于_________酶。
(4)Cas9切割DNA后,基因编辑的完成依赖于细胞自身的修复机制,可不依赖任何模板,直接将断裂的DNA末端连接起来。这一过程常会导致多个碱基的插入或缺失,造成目标DNA序列发生_______,从而实现目标DNA序列敲除的效果。
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唐山一中2025—2026学年第二学期期中考试
高二年级生物试卷
说明:
1.考试时间75分钟,满分100分。
2.将卷Ⅰ答案用2B铅笔涂在答题卡上,将卷Ⅱ答案用黑色字迹的签字笔书写在答题卡上。
卷Ⅰ(选择题 共55分)
一、单项选择题(共20小题,每小题2分,计40分。在每小题给出的四个选项中,只有1个选项符合题意)
1. “莫笑农家腊酒浑,丰年留客足鸡豚”,诗中的“腊酒”就是人们使用传统发酵技术在腊月里酿造的米酒,其酿制过程为:选取优质糯米→洗米→用水浸米→蒸煮→摊凉→加入甜酒曲→搭窝→发酵→米酒成品。下列叙述错误的是( )
A. 甜酒曲中存在能分泌淀粉酶的微生物
B. 糯米为酒曲中微生物的生长提供碳源、氮源等
C. 米酒发酵过程中,微生物繁殖速度越快,酒精产量越高
D. 发酵过程密封不严使酒变酸主要是因为醋酸含量增加
【答案】C
【解析】
【详解】A、甜酒曲中的霉菌等微生物可分泌淀粉酶,将糯米中的淀粉分解为葡萄糖,为后续酒精发酵提供底物,A正确;
B、糯米相当于甜酒曲中微生物的培养基,可为酒曲中微生物的生长提供碳源、氮源等营养物质,B正确;
C、米酒发酵时,酵母菌在有氧条件下快速繁殖,此阶段几乎不产生酒精,且会大量消耗糯米中的有机物,若微生物繁殖速度过快,会导致后续无氧呼吸产酒精的底物减少,酒精产量反而降低,C错误;
D、发酵过程密封不严时,氧气进入发酵环境,好氧的醋酸菌可将酒精转化为醋酸,导致酒变酸,D正确。
故选C。
2. 传统啤酒酿造过程中,发酵在敞开式发酵池中进行,麦芽汁中接入酿酒酵母后通入大量无菌空气,之后会产生大量气体翻腾逸出,在麦芽汁表面形成25~30cm厚的泡盖(气泡层),然后停止通气,进入静止发酵阶段,一段时间后可得啤酒。下列叙述正确的是( )
A. 传统啤酒酿造过程中所需的菌种无需选育,也不需要对菌种扩大培养
B. 焙烤大麦芽可杀死活细胞并使淀粉酶失去活性,有利于增加麦芽汁中麦芽糖的含量
C. 泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生大量CO2,能将麦芽汁与空气隔绝
D. 静止发酵阶段相当于现代啤酒发酵工程的后发酵阶段
【答案】C
【解析】
【详解】A、传统啤酒酿造过程中所需的菌种需选育,也需要对菌种扩大培养,A错误;
B、焙烤的作用是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活,B错误;
C、泡盖的形成是由于向发酵池中通入无菌空气后,酵母菌有氧呼吸产生大量的CO2,形成的25~30cm厚气泡层,能将麦芽汁与空气隔绝,C正确;
D、静止发酵阶段,酵母菌进行无氧发酵产生酒精和二氧化碳,这一阶段相当于现代啤酒发酵工程的主发酵阶段,D错误。
3. 食用腐烂水果后,人出现头晕、恶心、呕吐或更严重的症状,这可能与微生物代谢产生的毒素有关。某研究小组致力于研究健康饮食,设计实验探究腐烂苹果不同区域微生物的种类和数量以及烂果毒性,实验基本步骤如图所示。下列说法正确的是( )
A. 根据该实验的探究目的,步骤二采用的接种方法是平板划线法
B. 在适宜环境下培养8小时即可统计出不同菌液中全部微生物的种类和数量
C. 若①~⑤菌落种类和数量依次减少,则离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低
D. 若⑤所在部位微生物的数量极少,则切掉①~④后的苹果便可放心食用
【答案】C
【解析】
【详解】A、该实验的目的是探究腐烂苹果不同区域微生物的种类和数量以及烂果毒性,要对微生物进行计数,应采用稀释涂布平板法,而平板划线法不能用于计数,A错误;
B、不同微生物生长、繁殖速度不同,培养8小时不一定能让所有微生物都形成肉眼可见的菌落,也就不能统计出全部微生物的种类和数量,B错误;
C、若①~⑤菌落种类和数量依次减少,⑤所在部位微生物的数量极少,说明离腐烂部位越远,微生物的种类和数量越少,所以离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低,C正确;
D、即使⑤所在部位微生物的数量极少,也不能排除该部位以及①~④部位可能存在少量微生物产生的毒素,所以不能放心食用,D错误。
故选C。
4. 下列关于微生物纯培养的叙述,错误的是( )
A. 倒平板操作应等培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近进行
B. 微生物的纯培养操作顺序为:配制培养基→灭菌→调pH→接种→分离和培养等
C. 用平板划线法和稀释涂布平板法都能在固体培养基上得到单菌落
D. 接种后待菌液被吸收后,倒置培养以避免皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染
【答案】B
【解析】
【详解】A、倒平板操作应等培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近进行,这样操作的目的是一方面该温度为刚不烫手的温度,另一方面在酒精灯火焰旁的目的是保证无菌环境,A正确;
B、微生物纯培养的正确操作顺序为:配制培养基→调pH→灭菌→接种→分离和培养,若先灭菌再调pH,调pH的过程可能会引入杂菌,导致灭菌无效,B错误;
C、用平板划线法通过连续划线操作可得到单菌落,稀释涂布平板法在稀释倍数足够高的情况下,可知通过涂布在培养基上获得单菌落,即平板划线法和稀释涂布平板法都能在固体培养基上得到单菌落,C正确;
D、接种后待菌液被培养基吸收再倒置培养,既可以减少培养基水分过快蒸发,也能避免皿盖上的冷凝水滴落造成培养基污染,D正确。
5. 哈尔滨特色饮料格瓦斯的工业化发酵流程为:面包干粉碎→加水浸泡→灭菌→冷却→接种酵母菌、嗜酸乳杆菌→分段发酵→过滤→调味→灌装。已知发酵过程中工业酵母菌可产生淀粉酶,乳酸菌不产生淀粉酶。下列关于该发酵工程的叙述错误的是( )
A. 面包干浸泡液灭菌的目的是防止杂菌污染,避免其与菌种竞争营养和产生有害物质
B. 酵母菌先通过有氧呼吸增殖,后续通过无氧呼吸产生酒精和CO2
C. 分段发酵需控制不同条件,酵母菌增殖期18~30℃,且全程需控制pH为酸性
D. 乳酸菌能利用酵母菌分解淀粉产生的葡萄糖进行无氧呼吸,产生乳酸和少量CO2
【答案】D
【解析】
【详解】A、灭菌可杀死杂菌,避免其与目的菌种竞争营养物质,并防止杂菌产生有害代谢产物影响发酵,A正确;
B、酵母菌为兼性厌氧菌,发酵初期通入氧气进行有氧呼吸以大量增殖,后期无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和CO₂,B正确;
C、分段发酵需调控不同阶段的温度:酵母菌增殖期需18~30℃(最适温度),且乳酸菌(嗜酸乳杆菌)适宜酸性环境,故全程需维持酸性pH,C正确;
D、乳酸菌可进行乳酸发酵,其无氧呼吸仅产生乳酸,不产生CO₂,D错误。
故选D。
6. 硒是人体所必需的微量元素,无机硒因毒性较高只能用于医药而不能用于食品。东北农业大学创新性采用富硒酵母替代无机硒与小麦胚芽协同发酵工艺,成功开发出兼具膳食纤维、高硒含量(40-145 μg/kg)和益生菌活菌数(≥109 cfu/mL)的羊乳饮料。下列是高活性富硒发酵羊乳饮料及其制备方法与流程,相关叙述正确的是( )
A. 除生羊乳和蔗糖外,培养基中还需适当添加水、无机盐和琼脂等成分
B. 发酵过程中常用的灭菌方法有紫外线灭菌法、湿热灭菌法、灼烧灭菌法等
C. 富硒酵母是图示接种发酵过程中的主要发酵菌种,需随时监测温度、pH值等发酵条件
D. 羊乳的高蛋白、小麦胚芽的膳食纤维与益生菌协同作用,兼顾营养与保健,避免毒副反应与肠胃刺激
【答案】D
【解析】
【详解】A、该发酵产品是液体饮料,配制的是液体培养基,琼脂是固体培养基的凝固剂,无需添加,A错误;
B、紫外线属于消毒而不是灭菌,发酵过程中常用的灭菌方法有干热灭菌法、湿热灭菌法、灼烧灭菌法等,B错误;
C、图示接种发酵前进行了灭菌杀死了富硒酵母,所以该过程中的主要发酵菌种并不是富硒酵母,由采用富硒酵母替代无机硒可知,富硒酵母是富硒发酵羊乳饮料中硒的来源,C错误;
D、羊乳富含高蛋白,小麦胚芽含有膳食纤维(及钙、铁等矿物质),同时添加的益生菌可以促进肠道蠕动等,它们协同作用,既能提供丰富的营养,又具有一定的保健功能,还能避免单独使用无机硒可能带来的毒副反应以及对肠胃的刺激,D正确。
7. 铁皮石斛是我国珍贵的中药材,其生物碱是重要次级代谢产物。某科研小组设计了如图的实验流程,以期提高生物碱的产量。下列有关叙述正确的是( )
A. 生物碱是铁皮石斛生长所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞
B. 过程①需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
C. 过程②可利用灭活病毒或高Ca2+—高pH溶液诱导原生质体融合
D. 过程③中生长素和细胞分裂素可以诱导基因的选择性表达
【答案】D
【解析】
【详解】A、生物碱是次级代谢产物,不是铁皮石斛生长所必需的,A错误;
B、过程①表示去掉细胞壁制备原生质体,需要用纤维素酶和果胶酶处理,B错误;
C、过程②表示原生质体融合,可利用聚乙二醇(PEG)或高Ca2+—高pH溶液诱导,而非灭活病毒,C错误;
D、PLBs类似愈伤组织,因此,图中过程③为脱分化,该过程中生长素和细胞分裂素可以诱导特定基因表达,即基因的选择性表达,D正确。
故选D。
8. 植物组织培养过程中,需要用到①诱导愈伤组织培养基、②诱导生根培养基和③诱导生芽培养基。下列有关这三种培养基以及菊花组织培养的叙述,正确的是( )
A. 菊花的幼茎茎段在离体培养过程中,最后用到的培养基是③
B. 若接种的外植体是花药,则离体培养得到的植株都是单倍体
C. 培养基中含有营养物,故诱导愈伤组织、生根、生芽期间都不需要光照
D. 单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交都离不开植物组织培养
【答案】D
【解析】
【分析】植物的组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
【详解】A、菊花的幼茎茎段在离体培养过程中,先要经过组织培养形成愈伤组织,首先用到的培养基是①,再进行再分化,先诱导生芽,最后诱导生根。最后用到的培养基是②,A错误;
B、花药包括花药壁(一种体细胞)和花粉,如果由花药壁发育而来,则是二倍体,B错误;
C、脱分化不需要光,诱导生芽、生根需要光,C错误;
D、单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交都包括了由细胞形成个体的过程,所以都离不开植物组织培养,D正确。
故选D。
9. 动物细胞培养时操作不当会造成“黑胶虫”细菌的污染,该菌对氯霉素敏感。下列叙述正确的是( )
A. 在加入氯霉素防治“黑胶虫”污染过程中,需要考虑细胞和细菌生长双重因素
B. 配制细胞培养基时,加血清(含细胞生长必需蛋白)和氯霉素后湿热灭菌
C. 考察“黑胶虫”污染程度时,应取细胞培养液,直接涂布在平板上培养后计数
D. 采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作可清除“黑胶虫”污染
【答案】A
【解析】
【详解】A、在加入氯霉素防治“黑胶虫”污染过程中,需要考虑细胞和细菌生长双重因素,保证动物细胞的正常生长,同时抑制细菌的生长,A正确;
B、配制细胞培养基时,湿热灭菌后通过过滤灭菌加入血清(含细胞生长必需的蛋白)和氯霉素,湿热灭菌(高压蒸汽)会破坏血清中的活性蛋白、使氯霉素失效,B错误;
C、考察“黑胶虫”污染程度时,应取细胞培养液,稀释后涂布在平板上培养,待菌落数目稳定后计数,C错误;
D、采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作不能清除“黑胶虫”污染,D错误。
10. 某城市花粉浓度爆表引起人群“集中暴发式”过敏,司普奇拜单抗(治疗过敏性鼻炎的人源化单克隆抗体药物)由此走入大众视野。司普奇拜单抗特异性结合人体细胞的IL-4(某种受体),通过阻断细胞内IL-4和IL-13的信号通路以抑制炎症反应。下列叙述正确的是( )
A. 制备该单克隆抗体时要向实验动物多次注射过敏原
B. 司普奇拜单抗可治疗过敏,但不能被荧光标记,无法用于过敏的诊断
C. 初次筛选得到的抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即可在体外大规模培养
D. 与鼠源单克隆抗体相比,司普奇拜单抗在使用中引起的免疫排斥反应更小
【答案】D
【解析】
【详解】A、制备单克隆抗体时,需向实验动物注射特定抗原(如IL-4受体蛋白),而非过敏原(如花粉)。过敏原是引发过敏反应的物质,与抗体作用的靶点无关,A错误;
B、单克隆抗体可通过荧光标记用于诊断(如免疫荧光技术),司普奇拜单抗作为抗体,理论上可被标记用于过敏相关研究或诊断,题干仅说明其治疗作用,未否定诊断潜力,B错误;
C、初次筛选得到的阳性杂交瘤细胞可能含多种抗体分泌细胞,需经多次克隆化培养和抗体检测,筛选出单克隆杂交瘤细胞后,方可体外大规模培养,C错误;
D、司普奇拜单抗为人源化单克隆抗体,与鼠源抗体相比,其蛋白质结构与人体更相似,可减少免疫排斥反应,D正确。
故选D。
11. 单峰骆驼在野外几乎灭绝,科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼,进行了下图所示研究。请据图分析,下列说法正确的是( )
A. 为使A野化单峰骆驼超数排卵,需要在食物中添加适量的促性腺激素
B. 应用胚胎移植技术可以充分发挥C受体雌性的优良遗传特性
C. 对图示中的早期胚胎进行移植,出生后代之间可能差异很大
D. 卵裂期,细胞数目增多,胚胎总体积不增加,有机物总量增加
【答案】C
【解析】
【详解】A、给A野化单峰骆驼注射适量的促性腺激素,可使其超数排卵,促性腺激素为蛋白质,在食物中添加会被消化酶消化,A错误;
B、胚胎移植技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,实现优良个体的快速大量繁殖,而不是C受体雌性,该个体只是提供胚胎发育的场所而已,B错误;
C、图示中的早期胚胎是由不同的受精卵发育而来的,对这些胚胎进行移植,出生后代之间可能差异很大,C正确;
D、卵裂期,细胞数量不断增加,细胞体积缩小,但胚胎总体积并不增加,有机物总量减少,D错误。
12. 女性受孕后的子宫内并不是“母慈子孝”的场景,而是一场精彩的斗争。孕早期母体的一系列不适反应,都是这场斗争的表现。下列叙述错误的是( )
A. 由内细胞团发育成的胎盘会向母体释放信号,从而使母体及时补充所需营养
B. 胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的,有利于保护早期胚胎
C. 防止多精入卵的屏障依次是透明带反应和卵细胞膜反应
D. 自然条件下,受精是在输卵管里完成的
【答案】A
【解析】
【详解】A、囊胚的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘,内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,A错误;
B、胚胎发育的卵裂阶段是在透明带内进行的,透明带可保护早期胚胎,B正确;
C、防止多精入卵的两道屏障依次为第一道屏障透明带反应、第二道屏障卵细胞膜反应,C正确;
D、自然条件下,获能的精子和成熟的卵细胞在输卵管内完成受精过程,D正确。
13. 用洋葱进行DNA的粗提取与鉴定时,取洋葱进行研磨得到研磨液,研磨液离心后获得上清液备用。下列有关叙述正确的是( )
A. 因猪血获取方便,所以常用于提取DNA的材料也包括猪的成熟红细胞
B. 为使蛋白质等杂质析出,可在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液
C. 将粗提取的DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中,为DNA的鉴定做准备
D. 向含有DNA粗提取物的试管中加入二苯胺试剂,可直接观察颜色变化
【答案】C
【解析】
【详解】A、猪的成熟红细胞无细胞核和线粒体,不含DNA,故不能作为提取DNA的材料,A错误;
B、DNA 在体积分数为95% 的冷酒精中溶解度低,会析出;而蛋白质等杂质在酒精中溶解度较高,会留在上清液中,B错误;
C、DNA在2mol/L NaCl溶液中溶解度较高,可溶解粗提取的DNA,为后续鉴定实验(二苯胺试剂反应)提供适宜环境,C正确;
D、二苯胺试剂鉴定DNA需沸水浴加热(约5分钟)才能出现蓝色,直接观察无颜色变化,D错误。
故选C。
14. 外界因素或细胞自身因素均可引起DNA分子断裂。下图是断裂DNA的一种修复模式,其中DNA同源序列是指具有相同或相似核苷酸序列的片段。相关叙述错误的是( )
A. 酶a的作用是形成黏性末端,便于侵入同源序列
B. 过程②中含同源序列的DNA会发生解旋
C. 酶b是DNA聚合酶,以同源序列为模板、侵入单链为引物
D. 修复DNA的核苷酸序列可能改变,这种变异属于基因重组
【答案】D
【解析】
【详解】A、据图可知酶a的作用是将断裂后的平末端转化为黏性末端,便于侵入同源序列,A正确;
B、从图中可以看出,过程②中含同源序列的DNA会发生解旋,为单链入侵的延伸做准备,B正确;
C、酶b连接的是游离的脱氧核苷酸,为DNA聚合酶,以同源序列为模板、侵入单链为引物,催化DNA单链的延伸,C正确;
D、DNA同源序列是指具有相同或相似核苷酸序列的片段,而修复DNA的过程是以同源序列的单链为模板实现的,因此修复部位的核苷酸序列可能改变,这种变异属于基因突变,D错误。
故选D。
15. 通过琼脂糖凝胶电泳技术可将不同长度的DNA片段分开,下列相关叙述正确的是( )
A. 电泳时,分子质量越大的 DNA片段,在凝胶中的迁移速率越大
B. 琼脂糖凝胶电泳只能用于分离DNA分子,不能分离 RNA 分子
C. 电泳结束后,无需借助其他工具可直接观察到 DNA 条带
D. 为使 DNA 条带更清晰,可在电泳前将核酸染料加入样品中
【答案】D
【解析】
【详解】A、琼脂糖凝胶具有孔隙结构,DNA分子带负电,在电场中向正极迁移时,分子质量越大的DNA片段受到的凝胶阻力越大,迁移速率越小,A错误;
B、RNA也属于带负电的核酸,不同长度的RNA分子迁移速率存在差异,也可通过琼脂糖凝胶电泳分离,因此该技术既可分离DNA也可分离RNA,B错误;
C、DNA分子本身没有可见颜色,电泳结束后需要用核酸染料染色,再置于紫外灯下才能观察到DNA条带,无法直接观察,C错误;
D、核酸染料可与DNA结合后显色,电泳前将核酸染料加入样品中,染料会随DNA迁移并结合,最终使DNA条带更清晰,便于观察,D正确。
故选D。
16. 某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时,发现DNA完全没有被酶切,分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是( )
A. 限制酶失活,更换新的限制酶
B. 酶切条件不合适,调整反应条件如温度和酶的用量等
C. 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失,更换正常质粒DNA
D. 酶切位点被甲基化修饰,换用对DNA甲基化不敏感的限制酶
【答案】B
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数是蛋白质,少部分是RNA,酶具有特异性、高效性、易受环境因素影响等特点。限制酶特异性识别并切割DNA上的特定位点。
【详解】A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切,此时应更换新的限制酶,A正确;
B、酶切条件不合适通常会使切割效果下降,调整反应条件如温度和PH等,调整酶的用量没有作用,B错误;
C、质粒DNA突变会导致限制酶识别位点缺失,进而造成限制酶无法进行切割,此时应更换为正常质粒,C正确;
D、质粒DNA上酶切位点被甲基化修饰,会导致对DNA甲基化敏感的限制酶无法进行酶切,此时应换用对DNA甲基化不敏感的限制酶,D正确。
故选B。
17. 油菜是我国的重要油料作物,其生长受到核盘菌引起的菌核病威胁。科研人员试图培育抗菌核病的转基因油菜新品种,其抗性机理如下图所示,相关叙述正确的是( )
A. 将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后,侵染油菜获得转基因植株
B. 核盘菌侵染转基因油菜后,启动防御基因表达出相应蛋白质抵御核盘菌侵染
C. 未受到核盘菌侵染时,油菜细胞不能合成转录因子B,不启动防御基因表达
D. 转基因油菜中的启动子pB属于诱导型启动子,能够精确调控防御基因的表达
【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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、将含防御基因的基因表达载体导入农杆菌后,侵染油菜获得转基因植株,A错误;
B、分析题图可知,核盘菌侵染转基因油菜后,启动防御基因转录出小干扰RNA抵御核盘菌侵染,而非表达出蛋白质,B错误;
C、未受到核盘菌侵染时,油菜细胞不能激活细胞内的转录因子B,导致防御基因不能表达,C错误;
D、转基因油菜中的启动子pB只有在核盘菌侵染时才能激活目的基因的表达,属于诱导型启动子,能够精确调控防御基因的表达,D正确。
故选D。
18. 荒漠植物的 Z 基因与其抗旱性强有关。科学家利用 Z 基因和农杆菌的 Ti 质粒(如图,T-DNA 为可转移的 DNA)构建表达载体,培育抗旱转基因小麦。下列说法错误的是( )
A. T-DNA 能整合到小麦细胞染色体上
B. 可用限制酶 ClaⅠ和 SacⅠ处理 Z 基因
C. 可用卡那霉素筛选含重组 Ti 质粒的农杆菌
D. 可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状
【答案】B
【解析】
【详解】A、农杆菌侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T- DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上,A正确;
B、限制酶ClaI在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点,且会破坏标记基因卡那霉素抗性基因,限制酶SacI在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点,且会破坏复制起点,不能用限制酶ClaI和SacI处理 Z 基因,B错误;
C、农杆菌Ti质粒上存在卡那霉素抗性基因,可用卡那霉素筛选含重组Ti质粒的农杆菌,C正确;
D、荒漠植物的Z基因与其抗旱性强有关,可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状,D正确。
故选B。
19. 螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的蓝细菌门颤藻科螺旋状微藻,它含多种人体所需的元素,如钙、镁、钠、钾、磷、碘、硒、铁、铜、锌等,被联合国粮农组织(FAO)认为是一种未来食品。下列有关描述错误的是( )
A. 新鲜的螺旋藻细胞中含量最多的化合物是H2O
B. 螺旋藻是自养型生物,其叶绿体能把无机物转化成有机物
C. 螺旋藻含有的元素中Fe、Mn、Zn属于微量元素
D. 螺旋藻核糖体的形成与核仁无关
【答案】B
【解析】
【详解】A、在绝大多数生物细胞中,水(H2O)是含量最多的化合物,螺旋藻作为活细胞也不例外,A正确;
B、螺旋藻是自养型生物,能通过光合作用将无机物转化为有机物,但它是原核生物,没有叶绿体(叶绿体是真核生物特有的细胞器),其光合作用在光合片层中进行,B错误;
C、微量元素是指生物体内含量极少但必需的化学元素,如铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)等,C正确;
D、螺旋藻为原核生物,无核仁(核仁是真核细胞核内的结构),其核糖体直接在细胞质中组装,形成过程与核仁无关,D正确;
故选B。
20. “茶园养鸡”是一种新型的生态养殖模式,为探究鸡粪对土壤肥力的影响,研究人员将C、N、P作为计量土壤肥力的元素进行了调查,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A. 氮元素可用于合成淀粉、蛋白质,缺氮可能会影响茶叶产量
B. 适当添加鸡粪可增加氮的相对含量从而提高茶园土壤肥力
C. 土壤中各元素含量的相对含量与鸡粪添加量均呈正相关
D. 细胞与无机自然界元素种类相同,体现了二者具有统一性
【答案】B
【解析】
【详解】A、淀粉的组成元素是C、H、O,不含N元素,A错误;
B、从图中可以看出,随着鸡粪添加量增加,氮的相对含量呈上升趋势。适当添加鸡粪,能增加土壤中氮的相对含量,而是衡量土壤肥力的重要元素之一,从而可提高茶园土壤肥力,B正确;
C、由图可知,C的相对含量几乎不随鸡粪添加量变化,并非土壤中各元素含量的相对含量都与鸡粪添加量呈正相关,C错误;
D、组成细胞的元素在无机自然界中都可以找到,但并非完全相同,这体现了二者具有统一性,D错误。
故选B。
二、多项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
21. 某野生型细菌能通过图1途径合成色氨酸,从而在不含色氨酸的培养基上正常生长繁殖,而其突变株则不能。将突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-(仅图1中的某一步受阻)分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖,继续培养后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖,而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述不正确的是( )
A. 配制图2培养基时加入了琼脂和少量色氨酸,pH通常呈酸性
B. 使用涂布器接种3种突变菌株,涂布前需对涂布器进行灼烧灭菌
C. TrpC-菌株继续生长增殖的一端为靠近I区域的一端
D. TrpB-、TrpC-、TrpE-三种突变菌株分别对应图1中的①②③过程受阻
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、依据题干信息“培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”,推断培养基中存在少量色氨酸,培养细菌一般将pH调至中性或弱碱性,A错误;
B、得到图2所示菌落,应使用接种针接种,B错误;
C、依据题图及题干信息“突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”,“继续培养一段时间后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的细菌继续生长增殖”;分析得知:突变株TrpB-,将分支酸转化为邻氨基苯甲酸受阻,但可将邻氨基苯甲酸转化为吲哚,并进一步转化为色氨酸;突变株TrpC-对应Ⅱ区域,将邻氨基苯甲酸转化为吲哚受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,也可以将吲哚转化为色氨酸;突变株TrpE-对应Ⅲ区域,将吲哚转化为色氨酸受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,并进一步转化为吲哚。Ⅰ区域的TrpB-划线上端与Ⅱ区域临近,可利用Ⅱ区域TrpC-合成的邻氨基苯甲酸进一步合成吲哚及色氨酸生长增殖;Ⅰ区域的TrpB-划线下端与Ⅲ区域临近,可利用Ⅲ区域TrpE-合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖;Ⅱ区域的TrpC-划线上端自身不能合成吲哚,临近的Ⅰ区域TrpB-可利用Ⅱ区域合成的邻氨基苯甲酸合成吲哚并进一步合成色氨酸,无多余的吲哚反馈给Ⅱ区域上端,所以Ⅱ区域的TrpC-划线上端不生长;Ⅱ区域的TrpC-划线下端,可利用临近Ⅲ区域TrpE-合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖;Ⅲ区域TrpE-由于不能将吲哚转化为色氨酸,所以Ⅲ区域两端不生长增殖,所以Ⅱ区域的TrpC-划线下端靠近Ⅲ区域,可利用临近Ⅲ区域TrpE-合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖,而不是靠近Ⅰ区域的一端,C错误;
D、将突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-分别划线接种在图2培养基的I、Ⅱ、Ⅲ区域,突变菌株能将积累的中间产物分泌到细胞外,使其他突变体得以生存,Ⅲ区域菌株不再生长,说明TrpE-阻断吲哚转化为色氨酸,即阻断③过程;TrpB-能够利用TrpC-和TrpE-合成的代谢产物,完成色氨酸的合成,说明TrpB-阻断①过程;TrpC-只能利用TrpE-合成的代谢产物,完成色氨酸的合成,说明阻断的是②过程,因此TrpB-、TrpC-、TrpE-三种突变菌株分别对应图1中的①②③过程受阻,D正确。
22. 为探究提高“日照蓝莓”品质和产量的新途径,某生物兴趣小组以“日照蓝莓”的主要品种——兔眼蓝莓为实验材料进行脱毒处理,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述正确的是( )
A. 用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液对外植体进行消毒时,要控制好时间以免对外植体造成伤害
B. 取材时可选用兔眼蓝莓的芽尖等分生组织作为外植体
C. 移栽前一般要将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后移栽入土
D. 脱毒后的兔眼蓝莓果实体积更大,产量更高,后代个体更不易被病毒感染
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、对外植体消毒时,体积分数70%的酒精和质量分数5%左右的次氯酸钠溶液都具有腐蚀性,消毒时间不宜过长,以免对外植体造成伤害,A正确;
B、芽尖等分生组织分裂旺盛,且含病毒少,取材时常选用其作为外植体,B正确;
C、移栽的过程:将幼苗先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入土,C正确;
D、脱毒后的兔眼蓝莓果实体积更大,产量更高,后代个体含病毒少,但不是不易被病毒感染,D错误。
23. 2018年3月,最后一头雄性北方白犀牛去世,至此世界上仅剩两头雌性个体。科研团队拟采用提前保存的北方白犀牛冷冻精子借助核移植、体外受精等技术,以南方白犀牛作为代孕母畜人工繁育北方白犀牛。下列相关叙述不正确的是( )
A. 需注射免疫抑制剂以减弱代孕母牛对植入胚胎的免疫排斥反应
B. 冷冻保存的精子需在体外进行成熟培养才能用于体外受精
C. 用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇等)激活重构胚
D. 重构胚激活后可在体外培养至囊胚或原肠胚阶段再进行移植
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、受体子宫对移入的外来胚胎几乎不发生免疫排斥反应,这是胚胎移植的生理学基础之一,无需注射免疫抑制剂,A错误;
B、精子的成熟过程在附睾内已经完成,冷冻保存的精子体外受精前仅需进行获能处理,不需要再进行成熟培养,B错误;
C、核移植获得的重构胚无自主发育活性,需要用电刺激、Ca2+载体、乙醇等物理或化学方法激活,才能启动其分裂、发育进程,C正确;
D、胚胎移植的适宜阶段为桑葚胚或囊胚阶段,原肠胚细胞分化程度高,移植后难以正常发育,不适宜进行移植,D错误。
24. 流感病毒HA蛋白是研制疫苗的重要靶点。图甲表示以病毒RNA为模板获取HA蛋白基因的过程,cDNA表示互补DNA。图乙是载体酶切后的部分结构示意图。下列说法错误的是( )
A. 逆转录酶从病毒RNA的起始密码子开始合成cDNA到终止密码子结束
B. 过程②以单链DNA为模板,在引物2和DNA聚合酶作用下合成双链DNA
C. 若要获得插入方向正确的重组载体,引物1的5'端需添加的序列为5'-CGTACG-3'
D. 过程③中DNA复制n次后同时含有引物1、2的DNA分子数为2n-2
【答案】AB
【解析】
【详解】A、逆转录酶是以病毒的整个RNA为模板合成 cDNA,而不是以某种蛋白质的mRNA为模板,并非从起始密码子开始、终止密码子结束,A错误;
B、过程②是合成双链 DNA 的过程,以逆转录得到的单链 DNA 为模板,在DNA聚合酶作用下合成双链 cDNA,不是引物2作为引物,B错误;
C、引物1的序列与转录模板链的5’端相对应,模板链的3’端靠近启动子,5’端靠近终止子,引物1的5’端需添加的序列是5‘-CGTACG-3’,C正确;
D、DNA 复制为半保留复制,过程③中第一次复制得到的2个DNA 分子,分别只含引物 1、引物 2;从第二次复制开始,会出现同时含引物1和2的DNA 分子。复制 n 次后共产生2n个 DNA 分子,其中仅 2 个 DNA 分子分别只含引物 1 或引物 2,因此同时含有引物 1、2 的 DNA 分子数为2n−2,D正确。
25. 下列有关叙述,正确的是( )
A. 要观察低倍镜下位于视野左下方的细胞,应换用高倍镜后将装片向左下方移动
B. 黄曲霉菌与金黄色葡萄球菌在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
C. 施莱登和施旺认为“所有细胞都来源于先前存在的细胞”,这暗示着我们身体的每一个细胞都凝聚着漫长的进化史
D. 病毒不属于生命系统的结构层次,人体皮肤和迎春叶属于器官层次
【答案】BD
【解析】
【详解】A、显微镜成倒像,低倍镜下要观察左下方的细胞,应先将装片向左下方移动使目标移到视野中央,再换高倍镜观察,若先换高倍镜再移动装片,会因高倍镜视野范围过小无法找到目标细胞,A错误;
B、黄曲霉菌是真核生物,金黄色葡萄球菌是原核生物,真核细胞和原核细胞在结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核,B正确;
C、“所有细胞都来源于先前存在的细胞”是魏尔肖提出的,不属于施莱登和施旺的细胞学说内容,C错误;
D、生命系统最基本的结构层次是细胞,病毒无细胞结构,不属于生命系统的结构层次;人体皮肤和迎春叶都由多种组织构成,行使特定功能,属于器官层次,D正确。
卷Ⅱ(非选择题 共45分)
三、填空题(共5小题)
26. 有机农药苯磺隆是一种强效除草剂,长期使用会严重污染环境。研究发现,苯磺隆能被土壤中某种微生物降解,分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。请回答下列问题:
(1)在主要营养物质的基础上,培养基还要满足微生物生长对pH、_______以及氧气的需求。该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一氮源的原因是_______。
(2)若在3个细菌培养基平板上均接种稀释倍数为105的土塘样品0.1 mL,培养一段时间,平板上菌落数分别为35个、33个、34个。运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小,原因是_______。
(3)图甲中选择培养使用的是_______(填“固体”或“液体”)培养基,选择培养的目的是_______;划线纯化后的某个平板中,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,造成划线无菌落可能的操作失误是_______。(答出一点即可)
(4)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图乙所示实验,该实验的假设是_______,该实验设计_______(填“合理”或“不合理”),因为_______。
【答案】(1) ①. 特殊营养物质 ②. 只有能利用苯磺隆作为氮源的微生物才能正常生长繁殖,可筛选出能降解苯磺隆的目的菌株
(2)当两个或多个细菌连在一起时,平板上只能形成一个菌落,因此统计的菌落数少于实际活菌数
(3) ①. 液体 ②. 富集培养,增加降解苯磺隆的目的菌株的浓度 ③. 接种环灼烧后未冷却就划线(或划线时未从第一划线区域的末端开始取样)
(4) ①. 目的菌株分泌的降解苯磺隆的物质是蛋白质 ②. 不合理 ③. 缺少不添加蛋白酶的空白对照组,无法得出可靠结论
【解析】
【小问1详解】
培养基配置要求:除碳源、氮源、水、无机盐等主要营养外,还需满足微生物对pH、特殊营养物质、氧气的需求。本实验需要分离降解苯磺隆的菌株,以苯磺隆作为唯一氮源时,只有能利用苯磺隆的微生物可以正常生长,不能利用的微生物生长被抑制,从而筛选出目的菌株。
【小问2详解】
稀释涂布平板法统计活菌数时,若多个细菌聚集在一起,平板上只会形成一个菌落,因此统计结果比实际活菌数偏小。
【小问3详解】
图甲的选择培养在锥形瓶中进行,使用液体培养基,液体培养基能增大目的菌与营养物质的接触面积,起到富集培养、增加目的菌浓度的作用。平板划线操作中,若接种环灼烧灭菌后未冷却就划线,会高温杀死菌种;或划线时未从第一区域末端取样,都可能导致第二区域划线无菌落。
【小问4详解】
本实验向菌种培养液的上清液加入蛋白酶处理,推测实验假设为:降解苯磺隆的物质是蛋白质。但实验缺少不加蛋白酶的空白对照,无法排除无关变量的影响,因此实验设计不合理。
27. 狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉,其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限,难以满足市场化需求。因此,目前一般通过植物细胞工程手段进行培养,具体过程如图所示,其中的数字序号代表处理或生理过程。回答下列问题:
(1)①过程选择幼嫩的叶用于接种的原因是_______,④过程选用组培中的细胞进行诱变的原因是_______。
(2)⑤过程需要使用的酶是_______,形成植株丁的过程中PEG的作用是_______,原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇,原因是_______。
(3)黄酮类化合物在植物体内含量很少,可利用_______技术进行细胞产物的工厂化生产提高其产量。
【答案】(1) ①. 分裂能力强,分化程度低 ②. 在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变
(2) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 诱导原生质体融合 ③. 维持细胞膜内外渗透压平衡(防止原生质体皱缩或破裂) (3)植物细胞培养
【解析】
【小问1详解】
①过程选择幼嫩的叶作为外植体进行接种,原因是幼嫩的叶分裂能力强,分化程度低,容易诱导形成愈伤组织,植物组织培养过程中,形成的愈伤组织具有旺盛的分裂能力,故④过程选用组培中的细胞一直处于不断增殖的状态,此时它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。
【小问2详解】
⑤过程获得原生质体,需要使用的酶是纤维素酶和果胶酶,培育形成植株丁的过程中,PEG的作用是诱导原生质体融合,原生质体失去了细胞壁的保护作用,培养原生质体时加入适宜浓度的甘露醇,能够维持细胞膜内外渗透压平衡,防止原生质体皱缩或破裂。
【小问3详解】
黄酮类化合物是植物生长发育过程中非必需的,属于次生代谢产物,在植物体内含量很少,可利用植物细胞培养技术,通过增加细胞数量从而增加黄酮类化合物的含量。
28. 为降低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),过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自_______细胞。对小鼠多次注射该抗原的目的是_______。
(2)动物细胞培养过程中需要适宜的气体环境,其中提供5%CO2的作用是_______。
(3)杂交细胞必须经过步骤②③才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,其中步骤③表示_______和抗体检测两个过程。杂交瘤细胞可在体外条件下大规模培养或注射到小鼠_______内增殖。
(4)步骤④是将获得的a_______和b_______通过接头结合在一起,从而获得ADC。
(5)研究发现,ADC在患者体内的作用如下图所示。
ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的_______(填细胞器名称)可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,可导致癌细胞_______(填“凋亡”或“坏死”)。
【答案】(1) ①. 人的乳腺癌 ②. 刺激小鼠产生更多的浆细胞
(2)维持培养液的pH稳定
(3) ①. 克隆化培养 ②. 腹腔
(4) ①. 单克隆抗体 ②. 治疗乳腺癌的药物
(5) ①. 溶酶体 ②. 凋亡
【解析】
【小问1详解】
本实验目的是构建治疗乳腺癌的抗体药物偶联物(ADC),为了产生能特异性识别乳腺癌细胞的抗体,应该选择人的乳腺癌细胞作为抗原对小鼠进行免疫处理。对小鼠多次注射该抗原,是为了刺激小鼠的免疫系统,使其产生更多的浆细胞,从而获得更多能产生特异性抗体的B淋巴细胞。
【小问2详解】
动物细胞培养中,5%CO2的作用就是维持培养液的pH稳定。
【小问3详解】
步骤③表示克隆化培养和抗体检测两个过程。杂交瘤细胞可采用进行体外培养的方式或注射到小鼠腹腔培养进行扩大培养。
【小问4详解】
步骤④是将获得的a单克隆抗体和b治疗乳腺癌的药物这两部分,通过接头结合在一起,从而获得ADC。因为单克隆抗体具有特异性识别能力,能将药物精准带到乳腺癌细胞处。
【小问5详解】
由图2可知,ADC进入乳腺癌细胞,溶酶体可以将ADC水解,释放出的药物进入细胞质基质,最终作用于细胞核,引起乳腺癌细胞的凋亡。
29. 生物柴油作为新型能源已成为世界上广泛、发展迅猛的可再生能源之一。研究发现,油料作物紫苏具有产油基因DGAT1,现利用基因工程的技术,获得产油微藻,利用地热废水培养产油微藻不仅能生产生物柴油,还能治理地热废水。图1、图2是获得产油微藻的基因工程操作程序,回答以下问题。
(1)图1为构建DGAT1基因文库的过程,①代表______过程。
(2)现需将DGAT1基因通过PCR技术进行扩增,在扩增DGAT1基因时,需要根据______设计特异性引物序列。
(3)利用转基因技术获得产油微藻的核心步骤为:______,据图2分析,该过程需要选择______限制酶切割DGAT1基因。
(4)为了保证DGAT1基因在能够在微藻细胞中表达,应该将pBI121质粒上的启动子替换为______。
(5)用______方法检测微藻细胞中是否插入了DGAT1基因并转录出了相应的mRNA;若要进一步判断DGAT1基因是否成功表达,需要加入______进行检测。
(6)为检测产油微藻对地热废水的去污能力,研究人员设计实验并得到相应实验结果如下表所示。
检测指标
总氮/()
总磷/()
氟化物/()
地热废水培养基
23.2
4.32
4.56
培养转基因产油微藻11 d后
1.9
0.45
0.84
该实验不能说明产油微藻对地热废水有去污能力,请进一步完善实验______。
【答案】(1)逆转录 (2)DGATl基因两端的核苷酸序列
(3) ①. 基因表达载体的构建 ②. XbaⅠ和HindⅢ
(4)微藻细胞中能特异性表达的基因的启动子
(5) ①. DGAT1基因探针或者PCR或者分子杂交法 ②. DGAT1抗体
(6)添加用地热废水培养普通微藻的对照组,在相同条件下培养11 d后检测总氮、总磷和氟化物的含量
【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】
由图1可知,①由mRNA到cDNA,该过程表示逆转录。
【小问2详解】
现需将DGAT1基因通过PCR技术进行扩增,在扩增DGAT1基因时,需要根据DGAT1基因两端的(已知)核苷酸序列设计特异性引物序列。
【小问3详解】
基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤,所以利用转基因技术获得产油微藻的核心步骤为:基因表达载体的构建;构建表达载体过程中需要将目的基因插入载体(质粒)的启动子和终止子之间,目的基因和质粒相连需要具有相同的黏性末端,为了防止目的基因和质粒自身环化,目的基因和质粒均需要采用双酶切法;由图2可知,pBl 121质粒启动子和终止子之间存在四种限制酶,即EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ、Xba Ⅰ和Hind Ⅲ,而DGAT1基因序列中间含有BamH Ⅰ酶切位点,采用其酶切会将目的基因切开,可见不能选用BamH Ⅰ酶切,而DGAT1基因转录方向由左向右,综合pBl 121质粒的酶切位点、目的基因两端酶切位点及转录方向等因素,需要选择Xba Ⅰ和Hind Ⅲ限制酶切割DGAT1基因。
【小问4详解】
启动子是RNA聚合酶识别及结合的位点,是基因转录的起始标志,其具有特异性,为了保证DGAT1基因在能够在微藻细胞中表达,应该将pBl 121质粒上的启动子替换为微藻细胞中能特异性表达的基因的启动子。
【小问5详解】
若要检测微藻细胞中DGAT1基因及其转录出的mRNA,属于分子水平上的检测转录产物,可以采用DGAT1基因探针或者PCR或者分子杂交法;判断产油微藻细胞中DGAT1基因是否成功表达,属于分子水平上检测翻译的产物——蛋白质,用抗原-抗体杂交技术,需要加入DGAT1抗体检测。
【小问6详解】
实验缺少对照组,不能确定是不是普通微藻本身有去污能力,所以需要增加一组实验,即添加用地热废水培养普通微藻的对照组,11天后检测总氮、总磷和氟化物的含量。
30. CRISPR/Cas系统是目前最高效的基因组编辑工具之一。CRISPR-Cas9包含两种核心组分:一是行使DNA双链切割功能的Cas9蛋白,二是具有导向功能的sgRNA。sgRNA上的支架序列可结合Cas9蛋白,sgRNA5'端的20个碱基可与目标DNA碱基配对,引导Cas9靶向切割DNA(图1)。
利用该技术敲除小鼠胚胎干细胞的目标DNA序列,操作步骤如下。请回答下列问题:
第一步:设计sgRNA5'端序列
5'-GUCACUCUCAUAUAGAGAUC-3'(20个碱基)
(1)第二步:构建重组DNA
载体LentiCRISPRv2(图2)上含有限制酶BsmBI的识别序列(N代表任意一种碱基):
5'-CGTCTCN↓-3'
3'-GCAGAGNNNNN↑-5'
①载体LentiCRISPRv2上的一段序列(包含两个BsmBI的识别序列)为:
5'-ACACCG GAGACG GTTGTA……TTTGTA CGTCTC TGTTTT-3'
3'-TGTGGC CTCTGC CAACAT……AAACAT GCAGAG ACAAAA-5'
请在上述序列中用“↓”“↑”标出BsmBI的酶切位点_____。
②根据sgRNA5'端序列,设计两端带有黏性末端的双链sgDNA,以便直接连接到限制酶BsmBI酶切后的载体上。若其中一条链为5'-CACCGTCACTCTCATATAGAGATC-3',则另外一条链的序列为_____。
A.5'-AAACGATCTCTATATGAGAGTGAC-3'
B.5'-CAGTGAGAGTATATCTCTAGCAAA-3'
C.5'-CACCGATCTCTATATGAGAGTGAC-3'
(2)第三步:转化与筛选
重组DNA导入小鼠胚胎干细胞前,需先在大肠杆菌中进行扩增。将构建好的重组DNA转入处于_______的生理状态的大肠杆菌,用含________的培养基筛选含重组DNA的大肠杆菌,再通过测序确定sgDNA是否正确连接到载体上。
(3)第四步:导入与编辑
将扩增后的重组DNA通过一定的技术导入小鼠胚胎干细胞。sgRNA5'端的20个碱基序列用来识别结合______,载体LentiCRISPRv2上还含有_______序列,该序列的转录产物可以与载体相应序列表达的Cas9蛋白组装成CRISPR/Cas系统,定点切割DNA双链。在功能上,Cas9蛋白属于_________酶。
(4)Cas9切割DNA后,基因编辑的完成依赖于细胞自身的修复机制,可不依赖任何模板,直接将断裂的DNA末端连接起来。这一过程常会导致多个碱基的插入或缺失,造成目标DNA序列发生_______,从而实现目标DNA序列敲除的效果。
【答案】(1) ①. ②. A
(2) ①. 容易吸收外源DNA ②. 氨苄青霉素
(3) ①. 目标DNA序列 ②. sgRNA支架 ③. 限制
(4)(基因)突变
【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:分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
①根据限制酶BsmB I的识别序列5'-CGTCTCN↓-3'和3'-GCAGAGNNNNN↑-5',N代表任意一种碱基,在载体LentiCRISPRv2的给定序列中,第一个BsmB I识别序列为3'-GCAGAGGCCAC↑-5'(对应3'-GCAGAGNNNNN↑-5'),5'-CGTCTCC↓-3'(对应5'-CGTCTCN↓-3'),第二个BsmBI识别序列为3'-GCAGAGACAAA↑-5'(对应3'-GCAGAGNNNNN↑-5'),5'-CGTCTCT↓-3'(对应5'-CGTCTCN↓-3'),所以酶切结果为。
②根据sgRNA5'端序列,设计两端带有黏性末端的双链sgDNA,根据已知链,确定互补链,再结合黏性末端设计。已知一条链为5'-CACCGTCACTCTCATATAGAGATC-3'(5'-CACC是黏性末端,与BsmB I酶切形成的黏性末端相同),其互补链的碱基序列需与该链反向互补,且黏性末端需匹配BsmB Ⅰ酶切后的末端(5'-AAAC-),所以其互补链的序列为5'-AAACGATCTCTATATGAGAGTGAC-3',A正确,BC错误。
故选A。
【小问2详解】
将构建好的重组DNA转入处于容易吸收外源DNA的生理状态的大肠杆菌。用含氨苄青霉素的培养基筛选含重组DNA的大肠杆菌,由于载体上含有氨苄青霉素抗性基因,含重组DNA的大肠杆菌能在该培养基上生长。
【小问3详解】
由题图信息可知,sgRNA5'端的20个碱基序列用来识别结合目标DNA序列,载体LentiCRISPRv2上还含有sgRNA支架序列,该序列的转录产物可以与载体相应序列表达的Cas9蛋白组装成CRISPR/Cas系统,定点切割DNA双链。在功能上,Cas9蛋白能切割DNA双链,属于限制酶。
【小问4详解】
Cas9切割DNA后,细胞自身修复机制导致多个碱基的插入或缺失,造成目标DNA序列发生基因突变,从而实现目标DNA序列敲除的效果。
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