内容正文:
2025-2026学年 高二生物下学期期末模拟卷(人教版选三模块)
答案解析在后页
1、 单选题(共15小题,每小题2分,共30分)
1.为避免航天器在执行载人航天任务时出现微生物污染风险,需要对航天器及洁净的组装车间进行环境微生物检测。下列叙述错误的是( )
A.航天器上存在适应营养物质匮乏等环境的极端微生物
B.细菌形成菌膜粘附于航天器设备表面产生生物腐蚀
C.在组装车间地面和设备表面采集环境微生物样品
D.采用平板划线法等分离培养微生物,观察菌落特征
2.中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述错误的是( )
A.传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B.窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易污染杂菌
C.从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在CO2或N2环境中进行
D.从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物
3.土壤中有丰富的微生物,若要利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化,过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A.若要筛选分解尿素[CO(NH2)2]的细菌,则尿素可以作为该菌的氮源
B.理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍
C.4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×109个
D.该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
4.当前3D动物细胞培养技术已成为体外药物毒性检测的一个主要发展方向。与传统动物细胞模型相比,3D动物细胞模型在模拟体内微环境,维持组织的形态和功能特征方面都有显著的改善。下列叙述错误的是( )
A.3D动物细胞培养时,培养液的pH应该调为7.2~7.4
B.利用胰蛋白酶水解胞间连丝可将组织分散为单个细胞
C.3D细胞模型用于药物毒性检测,更有针对性且结果更可靠
D.传统细胞培养时,细胞并不都贴附于某些基质表面才能生长增殖
5.水牛养殖是中国重要的农业产业之一。与传统繁殖方法相比,家畜胚胎工程技术可以挖掘动物的繁殖潜力,提升家畜种质资源质量。以下选项错误的是( )
A.取滋养层细胞进行DNA分析、选育优良品种,可以提升水牛种质资源
B.注射促性腺激素促超数排卵和体外受精可以增加水牛胚胎数量
C.胚胎移植使优良母畜免去了冗长的妊娠期,同时需要用免疫抑制剂处理代孕母畜
D.同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质,是动物无性繁殖或克隆的方法之一
6.花椰菜容易遭受病菌侵害,形成病斑。紫罗兰具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。利用流式细胞仪测定植物细胞的DNA含量,筛选出融合原生质体。下图是科研人员测定三种不同细胞的DNA含量,其中一种是融合细胞。以下叙述正确的是( )
A.通常在低渗溶液中利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体
B.C细胞是融合的细胞,包括同种细胞融合形成的和异种细胞融合形成的
C.可直接诱导筛选出的杂种细胞再分化形成杂种植株
D.利用植物体细胞杂交技术繁殖后代属于无性繁殖
7.苏云金杆菌是杀灭玉米螟的重要生物,灭蚊球孢菌具有杀灭蚊子的效能。科研人员将这两种菌的原生质体融合获得既能杀蚊又能杀螟的新菌株,过程如图。微生物原生质体的获得过程和植物体细胞杂交过程类似。下列说法错误的是( )
A.图中过程与植物体细胞杂交过程所依据的原理不完全相同
B.①过程还可用电融合、离心等方法促进原生质体融合
C.离心洗涤后向培养液中加入的酶可能是溶菌酶
D.获得的融合株染色体数目是两个亲本染色体数之和
8.Vero细胞是非洲绿猴肾细胞,易于培养,生物安全性高,对多种病毒的感染敏感,是很多病毒培养的理想基质。培养Vero细胞能广泛地用于人和动物疫苗的生产,下列有关叙述错误的是( )
A.贴壁生长的细胞需用胰蛋白酶处理后再进行离心收集
B.培养正常的Vero细胞时,在培养瓶上可形成多层细胞
C.定期更换培养基能及时去除代谢废物并提供营养物质
D.培养动物细胞的气体环境中CO2的作用是维持培养液的pH
9.限制酶是基因工程中必需的工具之一,下图表示五种限制酶的识别序列及切割位点。下列关于限制酶的叙述,错误的是( )
限制酶
EcoRI
BamHI
Sau3AI
MfeI
EcoRV
识别序列及切割位点
A.EcoRI和EcoRV切割DNA片段产生的末端分别为黏性末端和平末端
B.EcoRI和MfeI切割产生的DNA片段能被E.coliDNA连接酶相连在一起
C.BamHI和Sau3AI切割产生的DNA片段,连接后一定能被BamHI切割
D.以上五种限制酶均能识别双链DNA的特定序列,并切开特定部位的磷酸二酯键
10.利用某限制酶Ⅰ、酶Ⅱ对提取的莱茵衣藻某DNA进行单酶切和双酶切后的电泳结果,据此推测,下列叙述不正确的是( )
A.电泳时,核酸的移动方向是从负极到正极的
B.莱茵衣藻某DNA最可能为环状DNA分子
C.限制酶Ⅰ、酶Ⅱ的切点最长相距约600bp
D.两种限制酶在载体上识别的序列可能相同
11.果蝇的二号染色体上的基因A和B内各有一处断裂,断裂点间的染色体片段会颠倒重接而发生倒位。图中F1、F2、R1、R2是根据DNA序列设计的引物。若要通过PCR确定某果蝇为倒位杂合子(二号染色体中一条染色体正常,一条染色体倒位),需要选用的引物是( )
A.F1/R1和F1/F2 B.F1/R2和F2/R1 C.F1/F2和R1/R2 D.F1/R1和F2/R2
12.《诗经·七月》中有“十月获稻,为此春酒”,记录了古人用新收获下来的稻谷酿酒的习俗。要酿造米酒主要有三步:蒸米、拌曲和发酵。酒曲主要含有的微生物有霉菌和酵母菌等,霉菌的主要功能是将稻米中的淀粉糖化,转化为葡萄糖。下列叙述错误的是( )
A.霉菌细胞内含有淀粉酶,代谢过程中可能将其分泌到胞外
B.蒸米步骤完成后需立刻开始加入酒曲搅拌,防止杂菌污染
C.在酒精发酵过程中,霉菌的淀粉糖化能力逐渐下降
D.酿造完成后,可通过打开盖子并适度升高温度酿造米醋
13.利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇,对缓解全球能源危机有重大意义。科研人员开展选育高产纤维素酶菌株的相关研究,过程如图1。鉴定高产纤维素酶菌株是否产生,可使用刚果红平板法。其原理是纤维素被分解,刚果红无法与纤维素的分解产物结合,培养基中的菌落周围会形成透明圈,如图2。下列叙述正确的是( )
A.采集的黑土壤需经过高压蒸汽灭菌再进行富集培养
B.人工筛选可以使产纤维素菌株发生定向进化,诱变处理使每个细菌的产纤维素酶能力提高
C.配制CMC平板培养基需加入纤维素为唯一碳源和蛋白胨为唯一氮源
D.图2中两个透明圈内的微生物均能将分解纤维素的酶分泌到细胞外
14.研究人员用花椰菜(BB,2n=18)根与黑芥(CC,2n=16)叶片分别制备原生质体,经PEG诱导融合形成杂种细胞,进一步培养获得再生植株,其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是( )
A.两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B.再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C.花椰菜和黑芥的原生质体能融合,证明两种植物间不存在生殖隔离
D.植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对,无法产生可育配子
15.下列操作中,不能从特定的培养基中分离出目的菌的是( )
A.利用不含氮源的培养基,可以分离出土壤中的固氮细菌
B.利用不含氮源的培养基,可以分离出土壤中的硝化细菌
C.利用仅以尿素作为唯一氮源的培养基,可以分离出土壤中能分解尿素的细菌
D.利用仅以纤维素作为唯一碳源的培养基,可以分离出土壤中能分解纤维素的细菌
二、不定项(共5小题,每小题3分,共15分)
16.下图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤,下列说法不正确的是( )
A.①步骤使用的培养基是已经灭菌的培养基
B.①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行
C.③到④的过程中,接种环共灼烧了5次
D.④步骤操作时,不能将第1区和第5区的划线相连
17.下图为抗A抗原单克隆抗体的制备流程图,下列说法正确的是( )
A.步骤①中向小鼠注射抗原纯度若不够高,会影响步骤⑤中抗体的纯度
B.步骤②也可使用灭活病毒诱导细胞融合,该方法同样适用于植物体细胞杂交
C.步骤③的培养基中含有特殊物质,从而能够筛选出杂交瘤细胞
D.步骤⑥中,培养一段时间后,因有害代谢物积累需要进行分瓶培养
18.抗体-药物偶联物(ADC)是将药物与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体进行了结合,以实现对细胞的选择性杀伤。下列单克隆抗体的应用不属于ADC范畴的是( )
A.放射性同位素标记单克隆抗体对肿瘤进行靶向放疗
B.用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体试剂进行诊断
C.用荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像显示特定抗原的分布
D.利用单克隆抗体与农药分子特异性结合的特点,检测蔬菜中的农药残留
19.下图是“三亲婴儿”培育过程示意图,相关叙述错误的是( )
A.透明带反应和卵细胞膜反应是过程①形成二倍体受精卵的保障
B.捐献者卵母细胞受精更有利于重组受精卵的分裂分化
C.雌雄原核的融合是通过受精卵第一次有丝分裂实现的
D.应用该技术可阻断红绿色盲病女性患者致病基因遗传给后代
20.用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时,得到以下电泳图谱,其中1号为DNA标准样液(Marker),10号为蒸馏水。PCR时加入的模板DNA如图所示。据此做出分析不合理的是( )
A.PCR产物的分子大小在250至500bp之间
B.3号样品为不含目的基因的载体DNA
C.9号样品对应植株是所需的转基因植株
D.10号的电泳结果能确定反应体系等对实验结果没有干扰
三、非选择题:本题共5小题,共55分
21.C1酯酶抑制剂(C1-INH,本质为蛋白质)可有效治疗遗传性血管性水肿(HAE),我国利用转基因动物生产的重组人C1酯酶抑制剂药物获准进入临床研究,为HAE患者带来了新的希望。Cl-INH基因和质粒的相关结构如图,回答下列问题:
(1)用PCR技术扩增Cl-INH基因时,需要选择图1中的引物 ,在设计引物时需在所选引物的5,端分别添加________________这两种限制酶的解切位点,原因是________________________________________。
(2)如果利用PCR技术从图1的DNA中获取C1-INH基因时,连续循环了6次,那么共需要引物________个,获得可以直接利用的目的基因数为____________。
(3)DNA探针是用同位素、生物素或荧光染料等标记的一段已知序列的DNA片段。利用DNA探针与待测样本中的DNA互补结合,可确定受体细胞中是否含有目的基因。这种一条DMA单链或RNA单链与另一条单链通过碱基互补形成双链分子的过程称为分子杂交。检测发现部分受体细胞无目的蛋白却有目的基因,原因可能是表达过程中的__________受阻;现拟利用DNA探针对该原因做出进一步的精准判断,请简要写出实验思路:__________
________________________________________ 。
22.微生物驯化是指在微生物培养过程中,逐步加入某种物质,让其逐渐适应,从而得到对此物质高耐受或能降解该物质的微生物。科研人员现采用微生物驯化结合传统接种的方法筛选能高效降解有机磷农药—敌敌畏的微生物,并设计了如下实验流程。请据此回答以下问题:
(1)已知驯化培养基成分为蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、磷酸二氢钾、水等,驯化时逐步加入的物质X是____________________。依照物理性质划分,驯化培养基属于__________培养基,其中蛋白胨可提供____________________,氯化钠和磷酸二氢钾两种无机盐,在培养基中具有_____________________________________的作用(至少答两点)
(2)用于筛选的样品应来自________________________________________的土壤。将驯化后的微生物接种于培养基B的方法为__________________,该方法是否需要梯度稀释才能获得单菌落___________________(是/否)。
(3)将培养基B中分离得到的单菌落分别接种于以敌敌畏为唯一碳源的培养基C,培养24小时后,通过测定培养基中__________________________________________,可筛选分解敌敌畏能力较强的微生物。为统计培养基C中的微生物数量,在如图所示的稀释度下涂布了4个平板培养基D,统计菌落数分别为250、247、312、253,测得培养基C中活菌数为1.25×107个/mL,则涂布的菌液Y为___________mL。
23.马铃薯多酚氧化酶(PPO)是导致马铃薯发生褐变的关键酶类,PPO基因家族中StPOT32基因表达占主导地位,某研究小组利用RNA干扰(RNAi)技术,基于StPOT32基因构建如图所示的RNAi载体,转化后StPPOi基因在植物细胞中表达与StPOT32基因转录产物互补的反义RNA,获得PPO基因沉默的转基因马铃薯植株,成功培育了抗褐化的马铃薯新品种。
(1)RNAi载体中卡那霉素抗性基因的作用是____________。重组酶FLP的本质是一种________________酶。
(2)在个体生物学水平鉴定转基因马铃薯是否培育成功的方法是____________。
(3)“外源基因清除技术”是指在外源基因完成其功能后,利用诱导型启动子,将转基因植物中全部的外源基因从特定器官中彻底清除的技术。
①研究小组利用PCR技术对不同处理的转基因马铃薯进行StPPOi基因检测,已知StPPOi基因长度为304 bp,琼脂糖凝胶电泳的1、2、4泳道的条带结果已标出,请预测3号和5号泳道的条带结果并标在图中:
②请尝试分析本研究中引入的“外源基因清除技术”在推广转基因产品上有什么意义?___________________________________________________。
24.In-Fusion技术是一项新型的无缝克隆技术。它使得科学家能够在不引入限制酶酶切位点的情况下,将一个或多个DNA片段无缝地插入载体中。这种技术极大地简化了基因工程过程,提高了克隆效率和准确性。该技术的关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(即同源序列,通常为15~20个碱基对)。它的操作步骤如图1所示。图2为In-Fusion酶实现同源重组的原理示意图。回答下列问题。
(1)过程②为利用PCR获取和扩增目的基因,该过程用到的酶是 。
(2)扩增目的基因的引物A、B由两部分构成:重叠区域+特异性引物。重叠区域对应图1中的____________。同源序列1与同源序列2中的碱基序列不同,这样设计的好处是___________________________________________________。
(3)过程③中的In -Fusion酶具有核酸外切酶(即具有从分子链的末端顺次水解磷酸二酯键而生成单核苷酸作用的酶)的活性,它能从线性双链DNA的末端开始消化其中一条链,使其形成黏性末端(如图2所示)。因此只需要保证载体和基因形成的黏性末端互补,通过退火的过程就能完成表达载体的构建。请结合上述材料分析,与传统构建重组质粒的方法相比,In-Fusion技术的优势有:__________________________________________________。
(4)若目的基因是氨苄青霉素抗性基因,以大肠杆菌作为受体细胞。为检测已转化大肠杆菌的抗性效果,在含有氨苄青霉素和不含氨苄青霉素的培养基上分别接种等量的已转化大肠杆菌并培养相同时间,然后采用稀释涂布平板法进行接种、计数,若结果较真实值偏小,原因可能是:__________________________________________________。
25.黄萎病是危害棉花的常见疾病,病原菌主要为大丽轮枝菌和黑白轮枝菌。科学家通过基因工程技术将抗黄萎病的基因D导入棉花,获得抗黄萎病棉花。图中AmpR表示氨节青霉素抗性基因,TetR表示四环素抗性基因,BclⅠ、HindⅢ和BamHⅠ为限制酶。回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增基因D时,需提供的组分有DNA模板、分别与两条模板链结合的____________种引物、4种脱氧核甘酸和______________。
(2)将基因D和Ti质粒连接构建重组质粒时,切割Ti质粒应选用的两种限制酶是______________原因是__________________________________________________。
可利用含______________的培养基对导入重组质粒的农杆菌进行筛选。
(3)种植抗黄萎病棉花在环境保护方面的意义主要表现在__________________________________。
参考答案
1.答案:D
解析:A、航天器环境营养匮乏、极端,存在适应贫瘠环境的极端微生物,A正确;
B、细菌形成菌膜粘附设备表面,代谢产物会腐蚀设备,产生生物腐蚀,B正确;
C、组装车间微生物分布在地面、设备表面,需在这些位置采集样品,C正确;
D、平板划线法用于分离纯化微生物,计数需用稀释涂布平板法,观察菌落特征可鉴定微生物种类,D错误。
故选D。
2.答案:C
解析:A、传统白酒的酿造是一个复杂的微生物发酵过程,在以酿酒酵母为主的多种微生物(如乳酸菌、醋酸菌、霉菌等)共同作用下完成,这些微生物协同作用,产生酒精和各种风味物质,因此A正确;
B、多年反复利用的老窖池内壁窖泥中形成了相对稳定的微生物群落,各种微生物之间形成了复杂的种间关系,使酿造过程不易被杂菌污染,保证了白酒品质的稳定性,因此B正确;
C、酿酒酵母是兼性厌氧微生物,在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁殖,在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精。从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需要在有氧环境中进行,以保证酵母菌的大量增殖,而非在CO2或N2环境中进行,因此C错误;
D、谷物原料中含有大量淀粉,从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物,这些微生物能够分泌淀粉酶将淀粉分解为可发酵糖,因此D正确。
故选C。
3.答案:C
解析:A、若要筛选分解尿素[CO(NH2)2]的细菌,则培养基中应以尿素作为唯一的氮源,只有能够产生脲酶分解尿素的细菌才能在该培养基上生长繁殖,其他不能利用尿素的微生物则无法生长,因此A正确;
B、由图可知,1号试管到4号试管经过了3次10倍稀释(即10-1、10-2、10-3稀释),理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍(即10-2稀释度与10-4稀释度之比),因此B正确;
C、4号试管中涂布了0.1mL稀释液,平均菌落数为11个,稀释倍数为10-4,则每克土壤中的活菌数应为11÷0.1×10-4=1.1×10-6个,而非1.1×10-9个。若4号试管稀释倍数为10-4,则计算应为11÷0.1×10-4=1.1×10-6,若答案为1.1×10-9,则可能存在图示信息理解偏差,但根据常规计算,C选项的数值表述存在错误,因此C错误;
D、该种方法(稀释涂布平板法)统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此D正确。
故选C。
4.答案:B
解析:A、3D动物细胞培养时,培养液的pH应该调为7.2~7.4,以维持细胞正常的生理活动和酶的活性,因此A正确;
B、胞间连丝是植物细胞特有的细胞连接结构,动物细胞之间不存在胞间连丝。利用胰蛋白酶处理动物组织时,是水解细胞间的蛋白质(如胶原蛋白、纤连蛋白等细胞外基质成分),将组织分散为单个细胞,因此B错误;
C、3D细胞模型能够更好地模拟体内微环境,维持组织的形态和功能特征,用于药物毒性检测时更有针对性且结果更可靠,因此C正确;
D、传统细胞培养时,动物细胞具有贴壁生长和接触抑制的特性,需要贴附于某些基质表面才能生长增殖;但某些细胞(如悬浮培养的淋巴细胞、杂交瘤细胞等)并不都贴附于基质表面,因此D正确。
故选B。
5.答案:C
解析:A、取滋养层细胞进行DNA分析,可以检测胚胎的遗传特性,选育优良品种,提升水牛种质资源,因此A正确;
B、注射促性腺激素可以促进母畜超数排卵,增加卵子数量;体外受精可以将卵子与精子在体外结合,形成受精卵,增加胚胎数量,因此B正确;
C、胚胎移植使优良母畜免去了冗长的妊娠期,可以缩短繁殖周期,提高繁殖效率。但胚胎移植时,受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,因此不需要用免疫抑制剂处理代孕母畜,因此C错误;
D、同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质,属于动物无性繁殖或克隆的方法之一,因此D正确。
故选C。
6.答案:D
解析:A、通常在等渗溶液中利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体,而非低渗溶液。低渗溶液会使原生质体吸水膨胀甚至破裂,因此A错误;
B、C细胞的DNA含量介于花椰菜和紫罗兰之间,说明C细胞是融合的细胞。但C细胞包括异种细胞融合形成的,不包括同种细胞融合形成的(同种细胞融合的DNA含量应为花椰菜的2倍或紫罗兰的2倍),因此B错误;
C、筛选出的杂种细胞需要先进行脱分化形成愈伤组织,再通过再分化形成杂种植株,不能"直接"诱导再分化形成杂种植株,因此C错误;
D、利用植物体细胞杂交技术繁殖后代,不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体,属于无性繁殖,因此D正确。
故选D。
7.答案:D
解析:A、图中过程为微生物原生质体融合,与植物体细胞杂交过程所依据的原理不完全相同。微生物原生质体融合依据的原理是细胞膜的流动性,而植物体细胞杂交除了细胞膜的流动性外,还依据植物细胞的全能性(将杂种细胞培养成完整植株),因此A正确;
B、①过程为原生质体融合,除了PEG诱导外,还可用电融合、离心、振动等方法促进原生质体融合,因此B正确;
C、离心洗涤后向培养液中加入的酶可能是溶菌酶,溶菌酶可以水解细菌细胞壁中的肽聚糖,使细菌细胞壁溶解,获得原生质体,因此C正确;
D、获得的融合株染色体数目不一定是两个亲本染色体数之和。因为融合过程中可能发生染色体丢失、断裂等情况,且微生物原生质体融合后,融合细胞的染色体数目可能因亲本染色体不完全整合而变化,因此D错误。
故选D。
8.答案:B
解析:A、贴壁生长的Vero细胞需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使细胞从培养瓶壁上脱落,再进行离心收集,因此A正确;
B、培养正常的Vero细胞时,由于细胞存在接触抑制现象,当细胞贴壁生长到相互接触时,细胞停止分裂,因此在培养瓶上只能形成单层细胞,不能形成多层细胞,因此B错误;
C、定期更换培养基能及时去除代谢废物(如氨、乳酸等),防止代谢废物积累对细胞产生毒性,同时提供新鲜的营养物质,维持细胞正常生长,因此C正确;
D、培养动物细胞的气体环境中CO2的作用是维持培养液的pH,CO2溶于水形成碳酸,与培养基中的NaHCO3构成缓冲系统,保持pH稳定,因此D正确。
故选B。
9.答案:C
解析:A、EcoRI切割DNA片段产生的末端为黏性末端(5'突出),EcoRV切割产生的末端为平末端(bluntend),因此A正确;
B、EcoRI和MfeI切割产生的DNA片段具有相同的黏性末端(均为5'-AATT-3'突出),能被E.coliDNA连接酶连接在一起,因此B正确;
C、BamHI识别序列为5'-GGATCC-3',切割后产生5'-GATC-3'突出;Sau3AI识别序列为5'-GATC-3',切割后产生5'-GATC-3'突出。二者切割产生的DNA片段连接后,形成的序列为5'-GGATCC-3'(BamHI识别序列)或5'-GATC-3'(Sau3AI识别序列),不一定能被BamHI切割。只有当连接后恰好形成BamHI识别序列时才能被切割,因此"一定能被BamHI切割"表述错误,C错误;
D、以上五种限制酶均能识别双链DNA的特定序列,并切开特定部位的磷酸二酯键,这是限制酶的共同特性,因此D正确。
故选C。
10.答案:D
解析:A、电泳时,核酸带负电荷,在电场中向正极移动,因此核酸的移动方向是从负极到正极,A正确;
B、分析电泳结果,限制酶I单酶切产生1条条带(约800bp),限制酶II单酶切产生1条条带(约800bp),双酶切产生2条条带(约200bp和600bp)。若DNA为线性,单酶切应产生2条片段,但结果只有1条,说明DNA最可能为环状DNA分子,单酶切后线性化产生1条片段,因此B正确;
C、双酶切产生200bp和600bp两个片段,说明限制酶I和酶II的切点最长相距约600bp(或200bp),因此C正确;
D、两种限制酶在载体上识别的序列不同,若相同则单酶切和双酶切结果应一致,但双酶切产生2条带,说明识别序列不同,因此D错误。
故选D。
11.答案:A
解析:A、倒位杂合子中一条染色体正常,一条染色体倒位。选用引物F1/R1可扩增正常染色体上的片段,若倒位染色体上该片段方向改变,则F1/R1无法扩增或扩增产物长度改变;选用引物F1/F2,若染色体倒位,F1和F2在倒位染色体上方向相同,无法扩增,在正常染色体上可扩增。因此F1/R1和F1/F2组合可检测倒位,A正确;
B、F1/R2和F2/R1组合,若染色体倒位,F1与R2、F2与R1可能分别在两条染色体上,无法准确检测倒位,B错误;
C、F1/F2和R1/R2组合,只能检测同一方向上的序列,无法区分正常与倒位染色体,C错误;
D、F1/R1和F2/R2组合,在正常和倒位染色体上均可扩增,无法区分倒位杂合子,D错误。
故选A。
12.答案:B
解析:A、霉菌可产生胞外淀粉酶,将稻米中的淀粉水解为葡萄糖,淀粉酶属于分泌蛋白,可分泌到细胞外发挥作用,A正确;
B、蒸米的高温会杀灭杂菌,若蒸米后立刻加入酒曲,高温会杀死酒曲中的霉菌和酵母菌,导致发酵失败,需冷却至适宜温度后再加入酒曲,B错误;
C、酒精发酵阶段环境变为无氧、酸性环境,霉菌为好氧微生物,在无氧环境下代谢受抑制,淀粉糖化能力逐渐下降,C正确;
D、米醋由醋酸菌有氧发酵产生,酿造米酒完成后,打开盖子通入氧气、适度升温,可促进醋酸菌繁殖,将酒精转化为乙酸,酿造米醋,D正确。
故选B。
13.答案:D
解析:A、采集的黑土壤若高压蒸汽灭菌,会杀死目标分解菌,应直接富集培养,后续再筛选,A错误;
B、人工筛选可定向选择高产菌株,使菌株定向进化;诱变处理具有不定向性,并非每个细菌产酶能力都提高,B错误;
C、CMC平板筛选纤维素分解菌,以纤维素为唯一碳源,氮源可为蛋白胨,无需唯一氮源,C错误;
D、刚果红染色原理是纤维素分解菌分泌纤维素酶到细胞外,分解纤维素,菌落周围无纤维素-刚果红复合物,形成透明圈,故透明圈内微生物均能分泌胞外纤维素酶,D正确。
故选D。
14.答案:B
解析:A、原生质体融合可能形成同种原生质体融合细胞和异种原生质体融合细胞,只有异种原生质体融合形成的细胞才是杂种细胞,A错误;
B、杂种细胞能培养形成再生植株,说明杂种细胞具备发育成完整植株的潜能,证明杂种细胞仍具有全能性,B正确;
C、原生质体融合属于体细胞杂交,不涉及自然交配,原生质体能融合不能证明不存在生殖隔离,生殖隔离指自然状态下不能交配或交配后不能产生可育后代,C错误;
D、植株N有33条染色体,花椰菜18条(BB)、黑芥16条(CC),33=18+15,推测丢失1条染色体,B、C组染色体无同源性,无法联会,但植株N可能通过无性繁殖存活,并非绝对无法产生可育配子,D错误。
故选B。
15.答案:B
解析:A、固氮细菌可利用空气中的N2合成自身所需氮源,不含氮源的培养基中,只有固氮细菌能生长,可分离出土壤中的固氮细菌,A正确;
B、硝化细菌为化能自养型细菌,需利用含氮无机物(如NH3)作为氮源,不含氮源的培养基中硝化细菌无法生长,不能分离出硝化细菌,B错误;
C、只有能分解尿素的细菌可利用尿素作为唯一氮源,其他微生物因缺乏氮源无法生长,可分离出目标菌,C正确;
D、只有能分解纤维素的细菌可利用纤维素作为唯一碳源,其他微生物因缺乏碳源无法生长,可分离出目标菌,D正确。
故选B。
16.答案:C
解析:A.①步骤表示倒平板,在倒平板之前,培养基已经调节过pH并灭过菌,A正确;
B.①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行,防止杂菌污染,B正确;
C.接种环在每次划线前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌,所以③到④的过程中5次划线操作前都要灼烧灭菌,接种结束后还需灼烧灭菌1次,防止造成污染,由此可见,③到④的过程中共需灼烧接种环6次,C错误;
D.④步骤操作时,不能将第1区和第5区的划线相连,否则就达不到稀释的目的,不能得到由单个细菌繁殖而来的菌落,D正确。
故选C。
17.答案:CD
解析:A、抗原纯度不高会刺激产生多种抗体,但步骤⑤可筛选特异性杂交瘤细胞,不影响最终抗体纯度,A错误;
B、灭活病毒仅适用于动物细胞融合,植物体细胞杂交不能用,B错误;
C、选择性培养基可淘汰未融合细胞和同种融合细胞,筛选杂交瘤细胞,C正确;
D、杂交瘤细胞培养中,代谢物积累会抑制生长,需分瓶传代培养,D正确。
故选CD。
18.答案:BCD
解析:A、放射性同位素标记单抗靶向放疗,属于抗体-药物偶联物(ADC)范畴,A正确;
B、单抗用于诊断,未结合药物,不属于ADC,B错误;
C、荧光标记单抗成像,未结合药物,不属于ADC,C错误;
D、单抗检测农药残留,未结合药物,不属于ADC,D错误。
故选BCD。
19.答案:ABC
解析:A、为防止多精子入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应,A正确;
B.捐献者卵母细胞受精过程形成受精卵,营养物质为卵细胞中的卵黄,为后期重组受精卵的营养物质的供应提供前提条件,故有利于重组受精卵的分裂分化,B正确;
C.纺锤体共同牵引来自双亲的两组染色体,最终合二为一,所以在受精卵第一次分裂过程中完成了雌雄原核的融合,C正确;
D.血友病为伴X隐性遗传病,该基因位于细胞核内的染色体上,患者的细胞核仍然保留,因此该基因能遗传给后代,D错误。
20.答案:BC
解析:A、由电泳图谱可知,PCR产物的条带位于250bp至500bp之间,说明PCR产物分子大小在250至500bp之间,A合理;
B、3号样品无PCR产物条带,说明不含目的基因,也不含可扩增的模板DNA,并非不含目的基因的载体DNA,B不合理;
C、9号样品无PCR产物条带,说明未成功导入目的基因,不是所需转基因植株,C不合理;
D、10号为蒸馏水,无PCR产物,说明反应体系、试剂等对实验结果无干扰,D合理。
故选BC。
21.答案:(1)2和3;HindⅢ和EcoR I(与前一空引物对应);保证目的基因能按正确的转录方向插入质粒
(2)126;52
(3)转录或翻译;将目的基因中能与mRNA碱基互补配对的链设计成探针,对目的基因的转录产物进行分子杂交,检测是否出现杂交带
解析:(1)用PCR技术扩增目的基因时,子链的延伸方向为5'→3',故扩增C1-INH基因时,根据DNA模板链的方向,需要选择图1中的引物2和3.分析图1和图2可知,限制酶EcoR V和MboI会破坏目的基因的结构,而质粒上无限制酶NotI的酶切位点,限制酶SacI会破坏质粒的终止子,故在设计引物时都不能选择。切割质粒只能选择限制酶HindⅢ和EcoR I,但目的基因上无HindⅢ和EcoR I的酶切位点,故需要在目的基因两侧按正确的转录方向加入HindⅢ和EcoR I的酶切位点,根据图1和图2中的转录方向,引物2和引物3的5'端应分别添加上限制酶HindⅢ和EcoR I的酶切位点。
(2)PCR过程中每一条新合成的脱氧核苷酸链都需要十个引物作为复制的起点,即PCR过程中所需的引物数目等于新合成的脱氧核苷酸链的数目。经过n次循环后,产生2个DNA分子,形成2n+1条脱氧核苷酸链,但由于最初的两条模板链不需要引物,故经过n次循环之后,共有(2 n+1-2)个引物参与子代DNA分子的合成。题述中连续循环6次,共需要引物(27-2)个,即126个。由思路分析可知,第三轮循环才可得到等长目的基因(类型5),即可以直接利用的目的基因。可见,目的基因数=总DNA分子数-不等长DNA分子数,而所有不等长DNA分子均含有一条中链,即不等长DNA分子数目等于中链的数目。中链只能以长链为模板形成,所以PCR过程中,每增加一轮循环,中链就增加2条,循环n次后,共产生2n条中链,进而形成2n个不等长DNA分子,即目的基因数=总DNA分子数-不等长DNA分子数=2n-2n。所以,如果利用PCR技术从图1的DNA中获取C1-INH基因时,连续循环了6次,那么获得可以直接利用的目的基因数为26-12,即52。
(3)检测发现部分受体细胞无目的蛋白却有目的基因,原因可能是表达过程中的转录或翻译受阻。要对受阻原因做出进一步的精准判断,可以将目的基因中能与mRNA碱基互补配对的链设计成探针,对目的基因的转录产物进行分子杂交,检测是否出现杂交带。如果出现杂交带,说明出现这种现象的原因是翻译受阻;如果没有出现杂交带,说明出现这种现象的原因是转录受阻。
22.答案:(1)敌敌畏;液体;碳源、氮源(和维生素;调节渗透压、充当(酸碱)缓冲物质
(2)(常年)施用敌敌畏;平板划线法;否
(3)敌敌畏的剩余量;0.2
解析:(1)实验目的是筛选高效降解敌敌畏的微生物,驯化时逐步加入的物质X是敌敌畏;依照物理性质划分,驯化培养基属于液体培养基,利于微生物充分接触营养物质;蛋白胨可提供碳源、氮源和维生素;氯化钠和磷酸二氢钾两种无机盐,在培养基中具有调节渗透压、维持pH稳定的作用。
(2)用于筛选的样品应来自(常年)施用敌敌畏的土壤,该环境中目的微生物数量多、适应性强;将驯化后的微生物接种于培养基B的方法为平板划线法;平板划线法通过连续划线逐步稀释菌种,不需要梯度稀释就能获得单菌落。
(3)将单菌落接种于以敌敌畏为唯一碳源的培养基C,培养24小时后,通过测定培养基中敌敌畏的剩余量,剩余量越少说明微生物分解能力越强,可筛选分解能力较强的菌株;根据活菌数计算公式:活菌数=(菌落平均数÷涂布菌液体积)×稀释倍数,有效菌落数平均值为250,稀释倍数为105,代入得250÷Y×105=1.25×107,计算得涂布的菌液Y为0.2mL。
23.答案:(1)(作为标记基因)便于重组DNA分子的筛选;限制性内切核酸(限制)
(2)观察并比较转基因马铃薯块茎和野生马铃薯块茎的抗褐化程度
(3)①如图所示
②清除转基因产品中的外源基因,提高了转基因产品的安全性
解析:(1)RNAi载体中的卡那霉素抗性基因可以作为标记基因筛选导入重组质粒(或重组DNA)的受体细胞;重组酶FLP可特异性识别LoxP-FRT序列,切除LoxP-FRT之间的外源基因,故重组酶FLP的本质是一种限制酶。
(2)该转基因工程的目的是获得抗褐化的马铃薯新品种,在个体生物学水平鉴定转基因马铃薯是否培育成功的关键是观察其是否表现出抗褐化这一目标性状,即观察并比较转基因马铃薯块茎和野生马铃薯块茎的抗褐化程度。
(3)①分析图中的重组质粒,冷诱导启动子在2℃处理3天后可驱动下游FLP基因表达形成重组酶FLP,重组酶FLP可特异性识别重组质粒上的LoxP-FRT序列,切除LoxP-FRT之间的外源基因StPPOi,达到清除外来基因的目的,现利用PCR技术对不同处理的转基因马铃薯进行StPPOi基因检测,3号泳道处理为马铃薯块茎25℃处理3天,25℃下冷诱导启动子不能被激活,不能驱动FLP基因表达,不能敲除StPPOi基因,故3号泳道存在304bp电泳条带与2号泳道相同;5号泳道处理为马铃薯块茎2℃处理3天,2℃下冷诱导启动子被激活,驱动FLP基因表达,最终敲除StPPOi基因,故5号泳道不存在304bp电泳条带,图见答案。
②“外源基因清除技术”可消除公众对转基因产品中外源基因扩散的担忧,降低了外源基因在环境中漂移、污染非转基因生物基因库的风险;此外,“外源基因清除技术”避免了外源基因在食品中可能存在的潜在风险,比如外源基因编码产物可能对人体产生未知影响,故清除外源基因可提高转基因产品的安全性。
24.答案:(1)耐高温的DNA聚合酶
(2)同源序列;防止目的基因反向连接,防止线性化质粒或目的基因自身环化
(3)不受限制酶酶切位点的限制;可以把目的基因插入任何位点;避免限制酶切割对质粒功能区的破坏
(4)当两个或多个细胞连在一起时,在平板上观察到的是一个菌落
解析:(1)过程②是利用PCR技术获取和扩增目的基因,PCR技术利用的酶为耐高温的DNA聚合酶。
(2)分析图1,利用PCR技术在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列,即同源序列,扩增目的基因的引物A、B由两部分构成;重叠区域+特异性引物,其中特异性引物可与目的基因互补配对,重叠区域对应的是同源序列。同源序列1、2中的碱基序列不同,这样可以防止目的基因反向连接,避免线性化质粒和目的基因发生自身环化。
(3)传统构建重组质粒的方法为利用相同的限制酶分别切割目的基因和质粒,再利用DNA连接酶连接,而In-Fusion技术不需要引入限制酶酶切位点,就可以将一个或多个目的基因无缝地插入载体中,该技术的优点有不受限制酶酶切位点的限制、可以把目的基因插入任何位点、避免限制酶切割对质粒功能区的破坏等。
(4)利用稀释涂布平板法对微生物进行计数时,当两个或多个细胞连在一起时,在平板上观察到的是一个菌落,导致统计的菌落数比活菌实际数目偏低。
25.答案:(1)2;耐高温的DNA聚合酶
(2)HindⅢ和BamHⅠ;T-DNA上含有HindⅢ和BamHⅠ的切割位点,目的基因两侧也有这两种酶的切割位点,用两种限制酶进行切割,可以防止自身环化和反向连接,保证目的基因准确插入T-DNA内部;氨苄青霉素
(3)减少化学农药的用量,减少环境污染和对人类的危害(合理即可)
解析:(1)利用PCR技术扩增基因D时,需要提供的是DNA模板、分别与两条模板链结合的2种引物、4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶。
(2)
重组质粒中的四环素抗性基因被BamHⅠ破坏,氨苄青霉素抗性基因完整存在,因而可利用含氨苄青霉素的培养基对导入重组质粒的农杆菌进行筛选。
(3)转基因抗黄萎病棉花能够有效抵抗黄萎病,可以减少化学农药的使用,进而减少环境污染和对人类的危害,有利于保护环境。
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