20.生物技术与工程(二)-【三新金卷】2027年高三生物一轮复习周测阶梯卷

2027高考总复习·周测阶梯卷·生物学（二十） 20.生物技术与工程（二） 班级 姓名 考号 得分 本试卷满分100分，考试时间45分钟 一、选择题：本题共13小题，共45分。1~10题，每小题3分；11~13题，每 小题5分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下 列叙述错误的是 A.稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数 B.进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割 C.获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养 D.使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端 2.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 3.关于技术进步与科学发现之间的促进关系，下列叙述正确的是 A.电子显微镜的发明促进细胞学说的提出 B.差速离心法的应用促进对细胞器的认识 C.光合作用的解析促进花期控制技术的成熟 D.RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明 4.下列相关实验操作正确的是 A.配制PCR反应体系时，加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料 B.利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察 结果 C.将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 D.将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落 5.制备荧光标记的DNA探针时，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含 大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸(dCTP、dT TP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP)的反应管①~④中，分别加入如 表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原 则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA 区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有 反应管 加入的单链DNA 5'-GCCGATCTTTATA-3' ① 3-GACCGGCTAGAAA-5' ② 5'-AGAGCCAATTGGC-3' 5'-ATTTCCCGATCCG-3' ③ 3-AGGGCTAGGCATA-5' ④ 5'-TTCACTGGCCAGT-3 A.①② B.②③ C.①④ D.③④ 6.关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述正确的是 A.琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小 B.凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 C.在同一电场作用下，DNA片段越长，向负极迁移速率越快 D.琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来 7.某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的 DNA进行PCR检测，产物的电泳结果如图所示，其中①~⑧为部分F2 个体，上部2条带是一对等位基因的扩增产物，下部2条带是另一对等位 基因的扩增产物，这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误 的是 P P2 F ①②③④⑤⑥⑦⑧ 电源负极 电源正极一 A.①②个体均为杂合体，F2中③所占的比例大于⑤ B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带 C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同 D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占) 8.从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同 时间点检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是 指数增长期：平台期 ② 装0期公 黑 0 23 4 时间/d 高考总复习·周测阶梯卷·生物学（二十）P20-127一3A A.传代培养时，培养皿需密封防止污染 B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理 C.直接用离心法收集细胞进行传代培养 D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关 9.某动物细胞培养过程中，细胞贴壁生长至接触抑制时，需分装培养，实验 操作过程如图。 O ,D③制造细胞悬液，分装】 ①吸除培养液 ②吸除消化液， 加消化液 加培养液了 金D 下列叙述错误的是 A.①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离 B.②加培养液的目的是促进细胞增殖 C.③分装时需调整到合适的细胞密度 D.整个过程需要在无菌、无毒条件下进行 10.研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白 的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线（如图）和选择培养基筛选原理来判 断，下列最可能筛选到目标菌的条件组合是 100 6 6 20a 0 23456 堆肥时间（天） A.a点时取样、尿素氮源培养基 B.b点时取样、角蛋白氮源培养基 C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基 D.c点时取样、角蛋白氮源培养基 11.某同学想从泡菜汁中筛选耐高盐乳酸菌，进行了如下实验：取泡菜汁样 品，划线接种于一定NaCI浓度梯度的培养基，经培养得到了单菌落。下 列叙述正确的是 A.培养基pH需偏碱性 B.泡菜汁需多次稀释后才能划线接种 C.需在无氧条件下培养 D.分离得到的微生物均为乳酸菌 l2.ads基因突变可引发人类某种单基因遗传病，人群中存在ads基因的三 个等位基因。图1为该遗传病的家系图谱，图2为用限制酶F处理部分 家系成员的ads基因后，进行电泳的部分结果。下列叙述错误的是 甲1-11-21-1-2m-1 10kb 6kb 5kb 4kb 乙 图1 图2 注：Ⅲ1对应的受精卵的一个ads基因发生了一次基因突变 A.此遗传病是伴X染色体隐性遗传病 B.ads正常基因上存在限制酶F的一个酶切位点 C.电泳槽中DNA泳动的方向是乙一甲 D.Ⅲ1对应的受精卵的一个ads基因可能有多个碱基对发生了替换 13.最早的双脱氧测序法是PCR反应体系中，分别再加入一种少量的双脱 氧核苷三磷酸(ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP),子链延伸时，双脱氧 核苷三磷酸也遵循碱基互补酸对原则，以加入ddATP的体系为例：若配 对的为ddATP,延伸终止；若配对的为脱氧腺苷三磷酸(dATP),继续延 伸；PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体 的一段序列，结果如图所示。下列叙述正确的是 +ddATP +ddCTP +ddGTP +ddTTP +ddATP+ddCTP +ddGTP +ddTTP A G A 01 电 三 方 向 对照 患者 A.上述PCR反应体系中需加入两种引物 B.电泳时产物的片段越小，迁移速率越慢 C.5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列 D.患者该段序列中某位点的碱基C突变为G 选择题答题栏 题号 1 2 3 4 5 6 1 答案 题号 8 9 10 11 12 13 答案 二、非选择题：本题共3小题，共55分。 14.(18分)活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。欲利用生物酶处理 染料废水中的活性黑5，具体操作流程如下图。从染料废水堆积池的污 泥中获得优势菌群，采用浓度梯度驯化法，进一步培养获得具备强分解 活性黑5能力的假单胞杆菌，并进行基因表达分析。回答下列问题： 污泥稀释液 挑取单菌落 浓度梯度驯化 测定基因确定高表达的分解活 并转接 表达量 性黑5的BVU5蛋白 培养基I 培养基Ⅲ (培养基I和Ⅱ的成分相同) 多次转接并逐渐提高 培养液中活性黑5浓度 (1)培养基I和培养基Ⅱ均以 为唯一氮源，从用途上来看均 属于 培养基，该类培养基的特点是 培养基Ⅱ是利用 法将单个微生物分散在固体培养基上，之后 经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的 (2)假单胞杆菌中，BVU5蛋白分解活性黑5的场所最可能为 (填“细胞质基质”“溶酶体”或“核糖体”)；据题推测，驯化后的假单胞杆 菌增强了 过程。 (3)假单胞杆菌分解活性黑5能力的强弱可能与 (答出2点)因素有关。 15.(18分)科研人员基于合成生物学远离在大肠杆菌中构建了合成产物Z 的完整途径，其基因表达载体如图(a),基因1、2和3为该途径的必须基 因，基因大小分别为2650bp、1240bp和3476bp。回答下列问题。 引物1引物2引物3 bp Marker菌落A菌落B菌落C 基N基因2体 5000 引物4引物5 引物6 2003 3000 启动子 终止子 1000 750 500 250 100 卡那霉素 抗性基因 Marker:已知分子量的DNA片段 图(a） 图(b) (1)图(a)中，构建基因表达载体时用到的酶是 ,片段X是 (2)基因表达载体导入大肠杆菌前，需要用Ca2+处理大肠杆菌使其处于 一种 的生理状态，导入后在含卡那霉素的培养基上筛选 到3个抗性菌落，分别对其所含DNA进行PCR和琼脂糖凝胶电泳 高考总复习·周测阶梯卷·生物学（二十）P20227一3A 检测，结果如图(b)。据图可知，PCR时选用的引物是对图(a)中的 ,选择该引物对进行鉴定的原因是 菌落B中未检测到目标条带，其原因是 (3)工程菌株合成产物Z的产量受到温度、H和溶解氧等发酵条件的影 响，请针对其中任一因素，探究其对产物Z产量的影响，写出简要的 实验思路 16.(19分)P蛋白是植物逆境响应过程中的重要物质，在对该蛋白研究的过 程中，科研团队利用无缝克隆技术将P蛋白基因与GUS基因（一种报告 基因，基因工程中用来指示外源基因的表达情况)融合，通过农杆菌转化 法导入其他作物进行研究，相关过程如图所示。 图 5',PCR↓五 无缝 出 P基因R 克隆 百 F2 5'PCR2 GUS-P融合基因 出 酶 5'GUS基因R mmm 无缝克隆原理 注：F、F2、R、R为引物 (1)无缝克隆时，利用T5核酸外切酶水解DNA,其目的是形成 无缝克隆时所需的酶除T5核酸外切酶外还有 。用无缝克隆 技术构建GUS一P融合基因的关键是R2引物5端序列与 互补。 (2)为了利用农杆菌转化法将GUS一P融合基因导入植物细胞，需要先 将融合基因插人Ti质粒的 中。Ti质粒的结构如下图所 示，若GUS-P融合基因拼接处存在XbaI的识别序列，为使融合基 因和Ti质粒高效连接，且使P基因、GUS基因和M基因都正确表 达，应在GUS一P融合基因两端添加 两种限制酶的识别 序列，并用 两种限制酶对Ti质粒进行酶切。 Xba I 5'-TCTAGA-3' 3'-AGATCT-5 ATG Spe I BamH I TGA BamH I 5'-GGATCC-3' 启动子 M基因 3'-CCTAGG-5' Sma I5'-CCCGGG-3' 3'-GGGCC℃-5 Spe I5'-ACTAGT-3' Xba I BamH I Sma I EcoR I 3'-TGATCA-5' CAGCATG-TCT AGA GGATCCGGGT GAATT元ATG-DNA序列EcoR I5-GAATIC-3 3'-CTTAAG-5 (3)在对转基因植物的P基因进行检测时，通常需进一步通过分子杂交 鉴定，而不用PCR产物凝胶电泳的结果，原因是凝胶电泳(二+) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 答案 B B w B A D D B D C C C 1.【答案】B 【解析】A.稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够 高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出 样品中大约含有多少活菌，A正确；B.在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，B错误； C.马铃薯顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，所以可以选取马铃薯茎尖进行组织培养获得脱毒 苗，C正确；D.不同的限制酶识别的DNA序列不同，但使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端，D正确。 2.【答案】B 【解析】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。 3.【答案】B 【解析】差速离心法可以通过不同的离心速度将细胞内大小、密度不同的细胞器分离开来，使得科学家能够单独 对各种细胞器进行研究和分析，从而极大地促进了对细胞器的结构、功能等方面的认识。像线粒体、叶绿体、内 质网等细胞器的详细研究，都得益于差速离心法的应用。A.电子显微镜的发明是在细胞学说提出之后，细胞学 说的提出主要基于光学显微镜的观察和研究，A错误；B.差速离心法可以通过不同的离心速度将细胞内大小、密 度不同的细胞器分离开来，促进对细胞器的认识，B正确；C.光合作用的解析主要是对植物的光合作用机制进行 研究，而花期控制技术更多地涉及到植物激素、环境因素等方面的知识，光合作用的解析与花期控制技术的成熟 关系不大，C错误；D.PCR技术的发明并非直接由于RNA聚合酶的发现，PCR技术的关键在于热稳定的DNA 聚合酶的应用，D错误。 4.【答案】B 【解析】PCR的原理是DNA复制，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸。琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与 DNA分子结合，利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果。A.PCR的原理是 DNA复制，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸，配制PCR反应体系时，加人4种脱氧核糖核苷酸的等量混合液作 为扩增原料，A错误；B.琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色， 可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，B正确；C.将配制的酵母培养基高温灭菌并冷却到不烫手(50℃ 左右)后，在酒精灯火焰旁倒平板，C错误；D.将接种环烧红，待冷却后（避免菌种被烫死），蘸取酵母菌液在培养 基上划线培养，获得单菌落，D错误。 5.【答案】D 【解析】子链的延伸方向为5'→3'，由题意可知，在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链 DNA区，要能得到带有荧光标记的DNA探针，需要能根据所提供的模板进行扩增，且扩增子链种含有A。分析 反应管①~④中分别加入的适量单链DNA可知，①中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，但双链DNA 区之外的3'端无模板，因此无法进行DNA合成，不能得到带有荧光标记的DNA探针；②中单链DNA分子内具 有自身互补的序列，由于在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区，故一条单链 DNA分子不发生自身环化，但两条链可以形成双链DNA区，由于DNA合成的链中不含碱基A,不能得到带有 荧光标记的DNA探针；③中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱 基T,因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针；④中单链DNA分子内具有自身互补的序列，一条 单链DNA分子不发生自身环化，两条链可以形成双链DNA区，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T,因此 进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针。综上，能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有③④ 6.【答案】A 【解析】琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的原理主要基于DNA分子在电场作用下的迁移行为以及琼脂糖凝胶的 特性。A.琼脂糖凝胶的浓度会影响DNA分子在凝胶中的迁移率和分辨率，琼脂糖凝胶的浓度通常是根据所需 分离的DNA片段大小来选择的。对于较大的DNA片段，比如基因组DNA或质粒DNA,通常选择较低浓度的 琼脂糖凝胶，因为它们需要更大的孔径来有效迁移。而对于较小的DNA片段，比如PCR产物或酶切片段，则需 要选择较高浓度的琼脂糖凝胶，以提供更好的分辨率和分离效果，A正确；B.凝胶载样缓冲液指示剂通常是一种 颜色较深的染料，可以作为电泳进度的指示分子，当溴酚蓝到凝胶2/3处时（可看蓝色条带），则停止电泳，B错 误；C.在琼脂糖凝胶电泳中，当电场作用时，DNA片段实际上是向正极迁移的，而不是向负极迁移。同时，DNA 片段的迁移速率与其大小成反比，即DNA片段越长，迁移速率越慢，C错误；D.琼脂糖凝胶中的DNA分子需染 色后，才可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D错误。 7.【答案】D 【解析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减 数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。A.由题可 知，这2对等位基因位于非同源染色体上，假设A/为上部两条带的等位基因，B/b为下部两条带的等位基因， 由电泳图可知P1为AAbb,P2为aaBB,F1为AaBb,F2中①AaBB②Aabb都为杂合子，③AABb占F2的比例 高考总复习·周测阶梯卷·生物学（二十）·答案P4827一3AJ 为日，⑤AABB占F2的比例为G,A正确：B.电泳图中的F2的基因型依次为：AaBB,Aabb、AABb,aaBB、 AABB、AAbb、aabb、AaBb,未出现的基因型为aaBb,其个体PCR产物电泳结果有3条带，B正确；C.③AABb 和⑦aabb杂交后代为Aabb、AaBb,其PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同，C正确；D.①AaBB自交子代 为，AABB()、AaBB(),aBB(子)，其PCR产物电泳结果与①aBB电泳结果相同的占，D错误 8.【答案】D 【解析】动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶处理分散 成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理分散成单个 细胞继续传代培养。动物细胞培养需要的条件有：①无菌、无毒的环境；②营养；③温度和pH;④气体环境：95% 空气十5%CO2;动物细胞培养技术主要应用在：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质等。A.传代培养 时需要营造无菌、无毒以及95%空气十5%CO2的气体环境，而非密封，A错误；B.选取②的细胞进行传代培养 比①更合理，②时细胞增长开始变得缓慢，B错误；C.对于贴壁生长的细胞进行传代培养时，先需要用胰蛋白酶 等处理，使之分散为单个细胞，然后再用离心法收集，C错误；D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大、细胞 间产生接触抑制有关，D正确。 9.【答案】B 【解析】动物细胞培养条件：(1)无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以 清除代谢废物。(2)营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。 (3)温度和PH:36.5℃士0.5℃；适宜的pH:7.2~7.4。(4)气体环境：9%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2 (维持培养液的PH)。A.①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离，A正确；B.②加培养液，多次加培养液先洗去 残留的消化酶，然后终止消化液的消化作用，并对细胞加以稀释，B错误；C.③分装时需调整到合适的细胞密度， 因为若密度过大细胞直接仍存在接触抑制，C正确；D.动物细胞培养需要无菌无毒环境，因此整个过程需要在无 菌、无毒条件下进行，D正确。 10.【答案】D 【解析】研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，因此既要耐高温，又要能够高效降 解角蛋白，所以在℃点取样，并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养，所以D正确，ABC错误 11.【答案】C 【解析】A.因为乳酸菌经过无氧呼吸产生乳酸，故其生活的环境是酸性，培养基H需偏酸性，A错误；B.平板划线 接种时不需要稀释，B错误；C.乳酸菌是厌氧型微生物，所以需在无氧条件下培养，C正确；D.参与泡菜发酵的微生 物有乳杆菌、短乳杆菌和明串珠菌等，所以分离得到的微生物除了乳酸菌，还会有其他耐高盐的微生物，D错误。 12.【答案】C 【解析】分析题图可知：图1中，I1与I2正常，Ⅱ1患病，说明该病为隐性遗传病。图2为用限制酶F处理部 分家系成员的ads基因后，Ⅱ1有10kb片段，说明ads致病基因片段为10kb,I1表型正常，说明其对应条带为 正常基因，且只有一种条带该基因中含有限制酶F的一个酶切位点(5kb十5kb)；I2携带致病基因，但表型正 常，可知其对应的6kb和4kb条带为正常基因条带，则该基因中含有限制酶F的一个酶切位点(6kb十4kb),因 此可推测致病基因的产生可能是基因中碱基对发生了替换，导致替换后的致病基因不能被酶F识别。A.根据 “无中生有为隐性”可判断该病为隐性遗传病，由图1和图2可知，I1表型正常，且只有一种条带，说明其对应 条带为正常基因，则Ⅱ2的致病基因只来自I2,可判断该病为伴X染色体隐性遗传病，A正确；B.人群中存在 ads基因的三个等位基因，Ⅱ2患病携带致病基因，切致病基因的条带为10kb,可知ads基因总长为10kb;I2 携带致病基因，但表型正常，可知其对应的6kb和4kb条带为正常基因条带，则该基因中含有限制酶F的一个 酶切位点(6kb十4kb);I1表型正常，说明其对应条带为正常基因，且只有一种条带该基因中含有限制酶F的 一个酶切位点(5kb+5kb),综上可知ads正常基因上存在限制酶F的一个酶切位点，B错误；C.在凝胶中DNA 分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，DNA分子越大，移动越慢，因此可知泳槽中 DNA泳动的方向是甲一乙，C错误；D.若用B、B1、B2表示ads基因，其中B(5kb十5kb)、B1(6kb+4kb)表示正 常基因，B2表示致病基因(10kb),Ⅲ1患病基因型为XX2,根据图2可知，Ⅱ2基因型为XBX,Ⅱ3基因型为 XY,因此可推测Ⅲ1对应的受精卵的一个ds基因可能有多个碱基对发生了替换，导致正常基因突变为致病 基因，D正确。 13.【答案】C 【解析】1.PCR技术：(1I)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以便合成一对引物。(4)条件：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 (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)；低温复性：引物结合到互补链DNA 上；③中温延伸：合成子链。2、双脱氧测序法的原理：在DNA聚合酶、引物、四种单脱氧核苷酸(dNTP)存在的 情况下，如果在四管反应系统中再分别加入四种双脱氧核苷三磷酸(ddNTP),DNA链合成反应过程中dNTP 与dNTP处于一种竞争状态，即新合成DNA链既可能掺人正常dNTP,也可能掺入ddNTP并使新合成链终止 延伸。这样在每个反应系统中形成的产物是一系列长度不等的多核苷酸片段，这些片段具有相同的起点，即引 物的5'端，但有不同的dNTP终端。在结束反应后，用四个泳道进行电泳，分别分离各组反应体系中不同长度 的DNA片段，检测DNA片段终止末端位置的碱基种类，从自显影图谱中直接读取到与模板相匹配的新的链 序。A.利用双脱氧测序法时，PCR反应体系中加入的模板是待测的单链DNA,故只需加人一种引物，A正确； B.电泳时，产物的片段越大，迁移速率越慢。B错误；C.依据分析中双脱氧测序法的原理，可以确定每个泳道中 的条带(DNA片段)的3'终端的碱基，如十ddATP的泳道中出现的条带(DNA片段)的3'终端碱基就是A。另 高考总复习·周测阶梯卷·生物学（二十）·答案P4927一3AJ 外由于每个片段的起始点相同，但终止点不同，因此可以通过比较片段的长度来确定DNA序列中每个位置上 的碱基；图示电泳方向为从上→下，即对应的DNA片段为长→短，则对应的DNA测序结果为3'→5'，如对照 个体的电泳结果最短的条带为十ddCTP泳道组的条带，则说明该DNA片段5'端第一个碱基为C;因此对照个 体的测序结果为5'一CTACCCGTGAT一3'，患者的测序结果为5'一CTACCTGTGAT一3'，C正确；D.对比患 者和对照个体的测序结果可知，患者该段序列中某位点的碱基C突变为T,D错误。 14.【答案】(1)活性黑5选择允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长平板划线 纯培养物 (2)细胞质基质BVU5基因的转录和翻译（或表达） (3)BVU5蛋白的含量、BVU5蛋白对活性黑5的分解速率、BVU5蛋白的空间结构：培养基是人们按照微生物 对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有 水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和 有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对特殊营养物质 和氧气的要求， 【解析】(1)培养基I和培养基Ⅱ均为选择培养基，均以活性黑5为唯一氮源；该培养基能筛选到能利用活性黑5 的微生物，从用途上来看均属于选择培养基；选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理 化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功 能；培养基Ⅱ是利用平板划线法（用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线）将单个微生物分散在固体培 养基上；一般由单个微生物繁殖形成的一团肉眼可见的纯培养物称为菌落。 (2)假单胞杆菌为原核生物，没有溶酶体，核糖体是合成蛋白质的场所，没有分解蛋白质的功能，细胞质基质中 由于存在多种酶，因此最可能为BVU5蛋白分解活性黑5的场所；驯化后的假单胞杆菌增强了BVU5基因的 转录和翻译过程，使得BVU5蛋白的含量大大提高 (3)BVU5蛋白的含量、BVU5蛋白对活性黑5的分解速率、BVU5蛋白的空间结构都可能会影响到假单胞杆 菌分解活性黑5的能力。 15.【答案】(1)限制酶、DNA连接酶复制原点 (2)能吸收周围DNA分子引物2和引物5两种引物扩增的区段包含了完整的基因2、基因1和基因3的部 分片段菌落B中导入的是普通质粒而非重组质粒 (3)将工程菌株随机分成若干份，分别培养在一系列不同温度（或PH或溶解氧）的培养液中，其它环境条件相 同且适宜，一段时间后测定产物Z的产量。基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取；基因表达载体的构建； 将目的基因导人受体细胞；目的基因的检测与鉴定。 【解析】(1)构建基因表达载体时用到的酶是限制酶、DNA连接酶，利用限制酶切割质粒和目的基因所在的 DNA片段获得相同的黏性末端，然后利用DNA连接酶连接质粒和目的基因获得重组DNA分子。质粒上一 般包含启动子、终止子、复制原点、标记基因（抗性基因），结合图()分析，片段X是复制原点。 (2)基因表达载体导人大肠杆菌前，需要用C+处理大肠杆菌使其处于一种能吸收周围DNA分子的生理状 态，这样有利于重组DNA分子的导入。导入后在含卡那霉素的培养基上筛选到3个抗性菌落，分别对其所含 DNA进行PCR和琼脂糖凝胶电泳检测，结果如图(b)。电泳检测的目的判断3个抗性菌落是否都含有目的基 因（基因1、2和3），电泳结果显示，菌落A和C电泳条带显示基因大小介于2000~3000之间，结合目的基因上 的引物分析，应该选择引物2和引物5，两种引物扩增了基因2(1240bp)以及基因1和基因3的部分片段，片段 大小应该在2000~3000之间，且两种引物扩增的区段包含了完整的基因2、基因1和基因3的部分片段，这样 可以很好的判断大肠杆菌中是否成功导入了目的基因。菌落B中未检测到目标条带，即不含目的基因但含抗 性基因，其原因是菌落B中导人的是普通质粒而非重组质粒。 (3)本实验的实验日的是探究温度、pH和溶解氧等发酵条件对产物Z产量的影响，实验自变量是温度或pH或 溶解氧，检测指标是产物Z产量。因此简要的实验思路是将工程菌株随机分成若干份，分别培养在一系列不同 温度（或PH或溶解氧）的培养液中，其它环境条件相同且适宜，一段时间后测定产物Z的产量。 16.【答案】(1)黏性末端DNA聚合酶和DNA连接酶F1 (2)T-DNA Spel、EcoRI XbaI、EcoRI (3)仅用于分析待测DNA分子的大小，无法确定待测DNA分子的碱基序列 基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体 细胞：④目的基因的检测与表达。 【解析】(1)由图可知，利用无缝克隆技术将P蛋白基因与GUS基因融合，利用T5核酸外切酶水解DNA,其目 的是形成黏性末端，便于连接，该过程所需的酶除T5核酸外切酶外还有DNA聚合酶和DNA连接酶。DNA 的两条链是反向平行的，用无缝克隆技术构建GUS一P融合基因的关键是R2引物5瑞序列与F,(或P基因左 侧序列)3'互补，这样可以实现基因的融合 (2)为了利用农杆菌转化法将GUS一P融合基因导入植物细胞，需要先将融合基因插人Ti质粒的T一DNA 中，Ti质粒的结构如下图所示，若GUS一P融合基因拼接处存在XbaI的识别序列，则不能选择限制酶XbaI切 割融合基因，但限制酶XbaI和SpI识别序列不同，但有相同的黏性末端，为使融合基因和Ti质粒高效连接， 且使P基因、GUS基因和M基因都正确表达，则需要用双酶切，应在GUS一P融合基因两端添加SpeI、EcoRI 两种限制酶的识别序列，不选择Bam HI的原因是该酶能将M基因切割，SmaI产生的是平末端；同时需要用 Xbal、EcoR1两种限制酶对Ti质粒进行酶切，这样在质粒中和融合基因的两端可以出现分别相同的黏性末端。 (3)在对转基因植物的P基因进行检测时，通常需进一步通过分子杂交鉴定，而不用PCR产物凝胶电泳的结 果，原因是凝胶电泳仅用于分析待测DNA分子的大小，无法确定待测DNA分子的碱基序列，而这里是为了检 测转基因植物中是否存在P基因，需要采用分子杂交技术才能达到相应的目的。 高考总复习·周测阶梯卷·生物学（二十）·答案P5027一3AJ