福建省福清第一中学2025-2026学年高三上学期生物校本23练习
2026-06-29
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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 | 高三 |
| 章节 | 第3章 基因工程 |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 基因工程 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 福州市 |
| 地区(区县) | 福清市 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 662 KB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 听、风吹过的音符 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58554634.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦现代生物科技专题,以实验分析为载体整合微生物发酵、细胞工程、基因工程等核心知识,强化科学思维与探究实践能力。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|现代生物科技|9选择+4非选择|实验结果分析与技术流程结合,突出图表解读|从技术原理(如发酵条件控制、细胞融合)到实践应用(如抗病植株培育、碳中和系统设计),贯穿结构与功能观、物质与能量观|
内容正文:
2025-2026福清一中高三上学期生物校本作业23
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题
1.(2025·浙江)猕猴桃醋生产的基本工艺流程如下,其中①②③表示发酵的三个环节,糖化是将淀粉转化为葡萄糖的过程。下列叙述错误的是( )
A.通过蒸煮可以杀灭猕猴桃自带的绝大多数微生物
B.麸曲中曲霉的主要作用是对糖类进行氧化分解
C.环节③需要通入无菌空气
D.①②③都需要控制温度、pH 等条件
2.(2025·四川)微塑料由塑料废弃物风化形成,难以降解,会危害生态环境和人体健康。有人分离到X和Y两种微塑料降解菌,将总菌量相同的X、Y、X+Y(X:Y=1:1)分别接种于含有等量微塑料的蛋白胨液体培养基中,培养一段时间后测定微塑料的残留率(残留率=剩余量/添加量×100%),结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.用平板划线法能测定X菌组中的活菌数
B.Y菌组微塑料残留率较高,故菌浓度也高
C.混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种
D.能在该培养基中生长繁殖的微生物都能降解微塑料
3.(2025·浙江)科研人员研究某种红豆杉的细胞悬浮培养和原生质体培养方式对合成紫杉醇的影响,甲组为细胞悬浮培养,乙组为原生质体的液体静置培养,丙组为琼脂糖包埋后的原生质体悬浮培养。三组的培养基相同,其中乙、丙两组另加细胞壁合成抑制剂等。结果如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 比较甲和丙,丙组的培养方式有利于原生质体的增殖,从而提高紫杉
醇总产量
B.比较乙和丙,丙组的培养方式有利于应用到发酵罐进行紫杉醇的生产
C.丙组中琼脂糖凝胶的作用是持续为原生质体供应碳源
D.上述实验表明细胞壁完整有助于紫杉醇在细胞内的合成与积累
4.(2025·四川)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
5.(2025·广西)甘薯是重要的农作物,为了改良甘薯品质,科学家利用甘薯(2N=90)与其近缘野生种(2N=30)进行体细胞杂交,选育得到杂种植株M1。下列说法正确的是( )
A.需用几丁质酶和果胶酶来降解甘薯细胞壁
B.为防止原生质体失水,需使用低渗缓冲液
C.M1具有两个物种的所有性状,且染色体数目为2N=120
D.在培育M1时,配制的各种培养基常以MS培养基为基础
6.(2025·甘肃)肿瘤坏死因子α(TNF-α)是一种细胞因子,高浓度时可以引发疾病。研究者利用细胞工程技术制备了TNF-α的单克隆抗体,用于治疗由TNF-α引发的疾病,制备流程如下图。下列叙述正确的是( )
A.①是从小鼠的血液中获得的骨髓瘤细胞
B.②含未融合细胞、同种核及异种核融合细胞
C.③需用特定培养基筛选得到大量的杂交瘤细胞
D.④需在体外或小鼠腹腔进行克隆化培养和抗体检测
7.(2025·贵州)下图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述正确的是( )
A.应使用总蛋白进行多次免疫且每次免疫间隔适宜时间
B.W细胞是先提取B淋巴细胞再用PML蛋白免疫而获得
C.步骤2的目的是去除不能产生特异性抗体的细胞
D.应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体
8.(2025·重庆)为保护濒危哺乳动物甲,科研工作
者将甲的近亲物种乙(种群数量多)进行了如图所示的研究,
下列叙述正确的是( )
A.克隆动物的核基因组来源于甲、乙
B.体外受精需用获能的精子与MI期的卵母细胞受精
C.囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D.滋养层可影响内细胞团的发育
9.(2024·甘肃)甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种,是季节性发情动物,每年产羔一次,每胎一羔,繁殖率较低。为促进畜牧业发展,研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率,流程如下图。下列叙述错误的是( )
A.藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B.藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精
C.受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D.后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
二、非选择题
10.(2025·广西)科学家利用衣藻和大肠杆菌设计了一种共培养系统。该系统中,工程化衣藻在光合作用时,会通过光呼吸竞争性消耗C5产生甘醇酸(光呼吸强度受CO2/O2比值影响);工程化大肠杆菌利用甘醇酸合成高价值生物产品。实验过程及结果见图。回答下列问题:
注:μE为光照强度单位μmol.m-2.s-1
(1)第①阶段向培养液中通入3%CO2,目的是 。
(2)第②阶段大肠杆菌干重下降的主要原因是 。
(3)据图分析,限制第③阶段衣藻干重增加的主要因素是 ;第④阶段衣藻和大肠杆菌的干重均增加,原因是 。
(4)该系统对助力实现碳中和目标的优势是 。
11.(2025·甘肃)水稻白叶枯病(植株的叶片上会出现逐渐扩大的黄白色至枯白色病斑)由白叶枯病菌引起,严重威胁水稻生产和粮食安全。科学家利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术,对水稻白叶枯病的感病基因SWEET(该基因被白叶枯病菌利用以侵染水稻)的启动子区进行了定点“修改”,编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株(如下图)。回答下列问题。
(1)CRISPR-Cas9重组Ti质粒构建完成后,可通过 (方法)将该质粒转入植物细胞,并将 整合到该细胞的染色体上。为了能够筛选出转化成功的细胞,需要在植物组织培养基中添加 。
(2)实验中用到的水稻幼胚在植物组织培养中被称为 ,对其消毒时需依次使用酒精和 处理。诱导形成再生植株的过程中需使用生长素和细胞分裂素,原因是 。
(3)为了检测基因编辑水稻是否成功,首先需采用 技术检测目标基因的启动子区是否被成功编辑;然后,在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌,通过比较 来验证抗病性。
(4)在该研究中,基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为 。
12.(2025·湖南)非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒,可引起急性猪传染病。基因A编码该病毒的主要结构蛋白A,其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。回答下列问题:
(1)制备特定抗原
①获取基因A,构建重组质粒(该质粒的部分结构如图所示)。重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和 等;为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确,应选用图中的一对引物 对待测质粒进行PCR扩增,预期扩增产物的片段大小为 bp。
②将DNA测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌。培养重组菌,诱导蛋白A合成。收集重组菌发酵液进行离心,发现上清液中无蛋白A,可能的原因是 (答出两点即可)。
(2)制备抗蛋白A单克隆抗体
用蛋白A对小鼠进行免疫后,将免疫小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,诱导融合的常用方法有 (答出一种即可)。选择培养时,对杂交瘤细胞进行克隆化培养和 ,多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。体外培养或利用小鼠大量生产的抗蛋白A单克隆抗体,可用于非洲猪瘟的早期诊断。
13.(2025·天津)内共生假说认为,线粒体起源于在厌氧真核细胞中共生的需氧细菌。研究人员将经过改造的大肠杆菌导入相应的专性厌氧酵母细胞质中构建共生体,为上述假说提供证据。
(1)获得专性厌氧呼吸的酵母菌株利用基因敲除技术破坏酵母菌 的功能,导致该细胞器不能产生ATP。
(2)获得维生素营养缺陷且能分泌ATP的大肠杆菌菌株
①利用基因敲除技术获得维生素营养缺陷型大肠杆菌菌株A。
②构建含有ATP转运蛋白基因X的质粒2。
已知在基因X和质粒1上均无EcoRⅠ和NotⅠ酶切位点。研究者采用引物P1(含EcoRⅠ识别序列)和P2(含NotⅠ识别序列)对基因X进行扩增,并采用引物P3(含EcoRⅠ识别序列)和P4(含NotⅠ识别序列)对质粒1进行扩增,使质粒1线性化,再经酶切、连接,使基因X与质粒1重组为质粒2.请在下图质粒1处标出引物P3和P4的位置及方向 。
③将质粒2转入菌株A中,筛选获得菌株B。
(3)采用下图所示过程将菌株B导入步骤(1)获得的酵母菌中,筛选获得融合菌株
促进膜融合的化学试剂通常选择 。大肠杆菌细胞壁为双层结构,内层为坚固的肽聚糖,外层为脂质双分子层膜结构。融合细胞中的大肠杆菌形态正常且具有活性,说明与酵母细胞膜融合的是菌株B的 。
在以丙酮酸为唯一碳源的选择培养基上筛选到能够增殖的融合菌株,其中酵母菌为大肠杆菌提供 ,大肠杆菌为酵母菌提供 ,表明二者建立了互利共生关系。在筛选融合菌株时,不能用葡萄糖为碳源,原因是: 。
第3页 共4页 ◎ 第4页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
B
C
B
B
D
B
D
D
B
10.(1)为衣藻光合作用提供原料
(2)培养系统中原有的甘醇酸耗尽,大肠杆菌缺乏碳源
(3) 光照强度 光照强度提高导致衣藻光反应增强,一方面使衣藻暗反应合成有机物增多,另一方面CO2/O2比值下降使衣藻产生更多甘醇酸,为大肠杆菌提供更多碳源
(4)可以持续利用CO2合成高价值生物产品,经济效益高
11.(1) 农杆菌转化法 Ti质粒上的T - DNA 潮霉素
(2) 外植体 次氯酸钠 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素
(3) PCR - 测序 病斑的大小(或病斑面积、发病情况等合理答案)
12.(1) 终止子(复制原点) P1 和 P3 782 蛋白A在大肠杆菌细胞内合成,缺失分泌到细胞外的信号,不能分泌到细胞外;基因A未表达;基因A丢失
(2) 聚乙二醇(PEG)融合法(或灭活病毒诱导法、电融合法) 抗体检测
13.(1)线粒体
(2)
(3) PEG(或聚乙二醇,或高Ca2+-高pH) 细胞壁外层(或外层脂质双分子层膜) 维生素B1 ATP 葡萄糖可在酵母细胞质中分解产生ATP,未与大肠杆菌融合的酵母也可存活
1.B
【详解】A、蒸煮过程中高温可以破坏微生物的细胞结构等,从而杀灭猕猴桃自带的绝大多数微生物,A正确;
B、麸曲中的曲霉主要作用是将淀粉等多糖分解为葡萄糖等单糖,而不是对糖类进行氧化分解,B错误;
C、环节③是醋酸发酵,醋酸菌是好氧菌,所以需要通入无菌空气,C正确;
D、①糖化过程、②酒精发酵、③醋酸发酵都需要适宜的温度和pH等条件来保证微生物的正常生长和代谢,D正确。
故选B。
2.C
【分析】接种最常用的方法:
(1)平板划线分离法:由接种环以菌操作沾取少许待分离的材料,在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线,微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少,并逐步分散开来,如果划线适宜的话,微生物能一一分散,经培养后,可在平板表面得到单菌落。
(2)稀释平板法:首先将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表一个细胞),再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。
【详解】A、平板划线法主要用于微生物的分离和纯化,不能用于测定活菌数,测定活菌数常用稀释涂布平板法,A错误;
B、Y菌组微塑料残留率较高,说明Y菌对微塑料的降解能力相对较弱,而不是菌浓度高,微塑料残留率与菌对微塑料的降解能力有关,而非直接与菌浓度相关,B错误;
C、由图可知,X+Y混合菌种组的微塑料残留率低于X菌组和Y菌组,说明混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种,C正确;
D、该培养基中含有蛋白胨,能在该培养基中生长繁殖的微生物可能利用蛋白胨作为碳源和氮源等,但不一定都能降解微塑料,D错误。
故选C。
3.B
【详解】A、题干体现的是紫杉醇含量,没有体现对细胞增殖的影响,A错误;
B、丙组的胞外紫杉醇浓度比乙组高,这意味着丙组的培养方式能更多地产生可提取的紫杉醇,有利于用发酵罐进行紫杉醇的生产,B正确;
C、琼脂糖的作用是为细胞提供支撑和固定,它不能为细胞提供碳源,C错误;
D、甲组细胞有细胞壁,不过从紫杉醇合成量来看,甲组低于乙组和丙组,D错误。
故选B。
4.B
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞在一定条件下融合成为杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的方法。其原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性,去除细胞壁后诱导原生质体融合的方法有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导,其典型优势是克服远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞,有可能是两个花椰菜原生质体融合或两个黑芥原生质体融合等,A 错误;
B、全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,杂种细胞经过培养形成再生植株 N,这证明了杂种细胞仍具有全能性,B正确;
C、花椰菜和黑芥是不同物种,它们之间存在生殖隔离。原生质体能融合并不能证明不存在生殖隔离,因为生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,C错误;
D、植株 N 是花椰菜(BB,2n=18)和黑芥(CC,2n=16),二者原生质体经 PEG 诱导融合形成杂种细胞后,染色体组成是 BBCC,存在同源染色体,在减数分裂时能正常联会配对,能产生可育配子,D错误。
故选B。
5.D
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此需用纤维素酶和果胶酶降解细胞壁,而非几丁质酶,A错误;
B、原生质体在低渗溶液中会因渗透吸水而涨破,需使用等渗缓冲液维持渗透压平衡,B错误;
C、体细胞杂交后,杂种细胞的染色体数为两亲本之和(90+30=120),但由于基因选择性表达或存在不亲和性,杂种植株的性状可能不完全包含两个物种的所有性状,C错误;
D、MS培养基是植物组织培养的常用基础培养基,体细胞杂交后的杂种细胞需在MS培养基中诱导脱分化和再分化,D正确。
故选D。
6.B
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、骨髓瘤细胞应该从骨髓中获取,A错误;
B、B细胞和骨髓瘤细胞的融合是随机的,可能有些细胞不发生融合,有些两两融合,有些多个融合,有同种核融合细胞,也有异种核融合细胞,B正确;
C、诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,但不能得到大量的,C错误;
D、进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养,抗体检测不是在小鼠腹腔内进行,D错误。
故选B。
7.D
【详解】A、PML蛋白单克隆抗体的制备过程,应用PML蛋白作为抗原间隔多次免疫小鼠,目的是获得更多的能产生PML蛋白抗体的B淋巴细胞,A错误;
B、W细胞是先用PML蛋白免疫而获得相应的B淋巴细胞,后通过筛选提取能产生单一抗体的B淋巴细胞,B错误;
C、根据题意可知步骤1是诱导W细胞与骨髓瘤细胞融合,步骤2是利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,C错误;
D、根据电泳结果可知应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体,因为孔2中的细胞能特异性产生高密度PML蛋白,D正确。
故选D。
8.D
【详解】A、克隆动物的核基因组来源于甲,细胞质中的基因来源于乙,A错误;
B、体外受精需用获能的精子与MⅡ期的卵母细胞受精,而不是MI期,B错误;
C、囊胚①的内细胞团可发育为个体,滋养层细胞发育为胎膜和胎盘,C错误;
D、滋养层可影响内细胞团的发育,如滋养层细胞分泌的某些物质可能会影响内细胞团细胞的分化等,D正确。
故选D。
9.B
【分析】胚胎移植基本程序主要包括:1、对供、受体的选择和处理。2、配种或人工授精。3、对胚胎的收集、检查、培养或保存。4、对胚胎进行移植。5、移植后的检查。
【详解】A、促性腺激素能作用于卵巢,藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵,A正确;
B、从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟(减数第二次分裂中期)后才可与获能的精子进行体外受精,B错误;
C、在胚胎移植前要对接受胚胎的受体和供体进行同期发情处理,使受体的生理状况相同,因此受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理,C正确;
D、后代丁是由藏羊甲的卵细胞和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来,因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙,D正确。
故选B。
10.(1)为衣藻光合作用提供原料
(2)培养系统中原有的甘醇酸耗尽,大肠杆菌缺乏碳源
(3) 光照强度 光照强度提高导致衣藻光反应增强,一方面使衣藻暗反应合成有机物增多,另一方面CO2/O2比值下降使衣藻产生更多甘醇酸,为大肠杆菌提供更多碳源
(4)可以持续利用CO2合成高价值生物产品,经济效益高
【分析】工程化衣藻在光合作用时,会通过光呼吸竞争性消耗C5产生甘醇酸,而工程化大肠杆菌利用甘醇酸合成高价值生物产品,若将两者共培养,不仅可以消耗大气中的CO2,还能持续产物高价值产品。
【详解】(1)第①阶段向培养液中通入3%CO2,用于单独培养衣藻目的是为衣藻光合作用提供原料。
(2)该培养系统中衣藻可以光合自养,而大肠杆菌只能依赖衣藻产生的甘醇酸作为唯一碳源,第②阶段大肠杆菌干重下降的主要原因是培养系统中原有的甘醇酸耗尽,大肠杆菌缺乏碳源。
(3)对比第③阶段和第④阶段可知,限制第③阶段衣藻干重增加的主要因素是光照强度,提高光照强度即可显著加快衣藻干重增加。第④阶段提高了光照强度导致衣藻光反应增强,一方面使衣藻暗反应合成有机物增多,另一方面CO2/O2比值下降使衣藻产生更多甘醇酸,为大肠杆菌提供更多碳源,因此两者干重均增加。
(4)相比于其他方式,该系统对助力实现碳中和目标的优势是可以持续利用CO2合成高价值生物产品,经济效益高。
11.(1) 农杆菌转化法 Ti质粒上的T - DNA 潮霉素
(2) 外植体 次氯酸钠 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素
(3) PCR - 测序 病斑的大小(或病斑面积、发病情况等合理答案)
(4)对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后,白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻。
【分析】基因工程的基本操作程序包括:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测和鉴定。植物组织培养技术是指在无菌和人工控制的环境条件下,将离体的植物器官(如根、茎、叶、花、果实等)、组织、细胞以及原生质体,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,使其长成完整植株的技术。
【详解】(1)将重组Ti质粒转入植物细胞常用农杆菌转化法。因为农杆菌中的Ti质粒上的T - DNA(可转移DNA)能够整合到植物细胞的染色体DNA上。利用农杆菌侵染植物细胞,从而将重组Ti质粒导入植物细胞。为了筛选出转化成功的细胞,由于重组Ti质粒上含有潮霉素抗性基因(HygR),所以需要在植物组织培养的培养基中添加潮霉素,只有成功导入重组Ti质粒的细胞才能在含有潮霉素的培养基上存活。
(2)在植物组织培养中,离体的植物器官、组织或细胞被称为外植体,所以实验中用到的水稻幼胚被称为外植体。 对水稻幼胚消毒时需依次使用酒精、次氯酸钠处理。 在植物组织培养诱导形成再生植株的过程中,生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。不同浓度的生长素和细胞分裂素的配比可以调控细胞的分裂和分化方向,从而诱导形成根和芽等不同的器官,最终形成再生植株。
(3)为了检测基因编辑水稻是否成功,首先需采用PCR - 测序技术检测目标基因的启动子区是否编辑成功。通过PCR扩增目标基因的启动子区片段,然后进行测序,与编辑前的序列进行对比,看是否发生了预期的改变。 在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌,通过比较病斑的大小(或病斑面积、发病情况等)来验证抗病性。如果基因编辑后的水稻病斑明显小于野生型水稻,说明其抗病性增强。
(4)在该研究中,基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为:对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后,白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻,从而使水稻获得了抗病性。
12.(1) 终止子(复制原点) P1 和 P3 782 蛋白A在大肠杆菌细胞内合成,缺失分泌到细胞外的信号,不能分泌到细胞外;基因A未表达;基因A丢失
(2) 聚乙二醇(PEG)融合法(或灭活病毒诱导法、电融合法) 抗体检测
【分析】1基因工程的操作步骤:(1)目的基因的选与获取:从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术获取和扩增目的基因、化学方法直接合成目的基因。(2)基因表达载体的构建:基因表达载体是载体的一种,除目的基因、标记基因外,它还必须有启动子、终止子(terminator等,这是基因工程的核心步骤。(3)将目的基因导入受体细胞:构建好的基因表达载体需要通过一定的方式才能进入受体细胞。(4)目的基因的检测与鉴定。首先是分子水平的检测,包括通过PCR等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA;从转基因生物细胞中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原一抗体杂交,检测目的基因是否翻译成相应的蛋白等。其次,还需要进行个体生物学水平的鉴定。
【详解】(1)重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和终止子,复制原点等,终止子能终止转录过程。 要确定基因 A 已连接到质粒中且插入方向正确,应选用引物 P1 和 P3。因为 P1 与基因 A 下游的非编码区互补配对,P3 与基因 A 上游且靠近启动子的区域互补配对,这样扩增的片段大小为200+582=782bp。
将 DNA 测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌,培养后上清液中无蛋白 A,可能的原因有:缺失分泌到细胞外的信号,重组菌没有将蛋白A释放到细胞外;基因A未表达;基因A丢失。
(2)①诱导动物细胞融合的常用方法有聚乙二醇(PEG)融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等,这里答出其中一种即可,比如聚乙二醇(PEG)融合法。
②选择培养时,对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
13.(1)线粒体
(2)
(3) PEG(或聚乙二醇,或高Ca2+-高pH) 细胞壁外层(或外层脂质双分子层膜) 维生素B1 ATP 葡萄糖可在酵母细胞质中分解产生ATP,未与大肠杆菌融合的酵母也可存活
【分析】PCR技术:
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:Mg2+、模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
【详解】(1)线粒体是有氧呼吸产生ATP的主要场所,要获得专性厌氧呼吸的酵母菌株,利用基因敲除技术破坏酵母菌线粒体的功能,就能导致该细胞器不能产生ATP。
(2)要使质粒1线性化,且能与扩增后的基因X经酶切、连接重组为质粒2,引物P3和P4应分别位于质粒1的两端,且方向相反(因为PCR扩增时引物是从5’到3’方向延伸的,这样才能保证扩增出的线性化质粒两端分别带有EcoR Ⅰ和Not Ⅰ识别序列,与基因X两端的酶切位点匹配)。位置及方向如图:。
(3)促进膜融合的化学试剂通常选择PEG(或聚乙二醇,或高Ca2+-高pH)。大肠杆菌细胞壁外层为脂质双分子层膜结构,融合细胞中的大肠杆菌形态正常且具有活性,说明与酵母细胞膜融合的是菌株B的细胞壁外层(或外层脂质双分子层膜)。
在以丙酮酸为唯一碳源的选择培养基上,酵母菌可进行代谢为大肠杆菌提供维生素B1,大肠杆菌能分泌ATP,为酵母菌提供ATP,表明二者建立了互利共生关系。不能用葡萄糖为碳源筛选融合菌株,原因是葡萄糖可在酵母细胞质中分解产生ATP,未与大肠杆菌融合的酵母也可存活,二者都能在以葡萄糖为碳源的培养基上都能生长,无法区分出只有二者互利共生才能生长的融合菌株。
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