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高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1福建省福州市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末聯(lián)考試題第Ⅰ卷(選擇題)一、選擇題(每小題只有一個正確的選項,1—12題每題2分,13—16每題4分,共40分)1.人類利用微生物發(fā)酵制作食品已經(jīng)有幾千年的歷史。下列有關(guān)敘述正確的是()A.釀造米酒的過程中,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸B.酸奶制作過程中先通氣后密封,可以促進(jìn)乳酸菌繁殖C.果醋發(fā)酵過程中打開發(fā)酵瓶主要是為了排出產(chǎn)生的CO2D.泡菜制作過程中,發(fā)酵罐和蔬菜洗凈后用酒精消毒30秒〖答案〗A【詳析】A、釀造米酒的過程中,酵母菌先進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖,后進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,A正確;B、酸奶制作過程中用到的菌種是乳酸菌,乳酸菌是厭氧菌,因此,酸奶制作過程中不需要通氣,而需要密封,B錯誤;C、醋酸菌是好氧菌,果醋發(fā)酵過程中打開發(fā)酵瓶主要是為醋酸菌提供O2,C錯誤;D、泡菜腌制過程中,發(fā)酵罐可以用70%的酒精消毒,但蔬菜洗凈后不需要用酒精消毒,只需要晾干即可,D錯誤。故選A。2.青霉菌的部分代謝途徑如圖所示。青霉素的發(fā)酵生產(chǎn)過程中遇到兩個問題,首先青霉素發(fā)酵需要大量氧氣,其次發(fā)酵過程中總會產(chǎn)生頭孢霉素、下列敘述不正確的是()A.將血紅蛋白基因轉(zhuǎn)入青霉菌中有可能提高菌體對氧的吸收和利用率B.發(fā)酵過程中,環(huán)境條件變化會影響微生物的生長繁殖和代謝過程C.菌種選育時,敲除青霉菌中控制酶B合成的基因可使其只產(chǎn)青霉素D.由于青霉素、頭孢霉素具有抗菌作用,通入發(fā)酵罐中的空氣無需滅菌〖答案〗D〖祥解〗發(fā)酵工程是指利用微生物的特定功能,通過現(xiàn)代工程技術(shù),規(guī)?;a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品,主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身。發(fā)酵工程一般包括菌種的選育,擴大培養(yǎng),培養(yǎng)基的配置、滅菌,接種,發(fā)酵、產(chǎn)品的分離、提純等方面。發(fā)酵過程一般來說都是在常溫常壓下進(jìn)行,條件溫和、反應(yīng)安全,原料簡單、污染小,反應(yīng)專一性強,因而可以得到較為專一的產(chǎn)物?!驹斘觥緼、青霉菌是需氧型微生物,血紅蛋白能運輸氧氣,將血紅蛋白基因轉(zhuǎn)入青霉菌中有可能提高菌體對氧的吸收和利用率,A正確;B、微生物的生長繁殖需要適宜的溫度、pH和溶解氧等培養(yǎng)條件,發(fā)酵過程中,環(huán)境條件變化會影響微生物的生長繁殖和代謝過程,B正確;C、結(jié)合圖示可以看出,若能將控制酶B合成的基因敲除,則青霉菌能大量生產(chǎn)青霉素,因此選育菌種時,可對青霉菌株中控制酶B合成的基因進(jìn)行敲除,使其只產(chǎn)青霉素,C正確;D、青霉素、頭孢霉素本身具有殺菌作用,但不能殺滅所有的微生物,故發(fā)酵罐需要嚴(yán)格滅菌,D錯誤。故選D。3.“太空玫瑰”直徑與大拇指寬度相當(dāng),花期長,最初的種子搭載神舟四號飛船進(jìn)入太空,返回地球后經(jīng)過多年的選育,利用植物組織培養(yǎng)等技術(shù)培育而成。下列敘述正確的是()A.太空中的宇宙射線輻射,微重力和弱地磁等因素,可誘發(fā)種子發(fā)生基因重組B.接種外植體→誘導(dǎo)愈傷組織→誘導(dǎo)生芽→生成試管苗,在同一個錐形瓶內(nèi)完成C.外植體脫分化和再分化時均存在基因的選擇性表達(dá)D.以同一植物的葉片或花藥為外植體培育的植株基因型相同〖答案〗C【詳析】A、太空中的宇宙射線輻射、微重力和弱地磁等因素,可誘發(fā)種子發(fā)生基因突變,A錯誤;B、接種外植體→誘導(dǎo)愈傷組織→誘導(dǎo)生芽→生成試管苗,該過程中所需要的培養(yǎng)基中的成分和激素等含量不同,故不能在同一個錐形瓶內(nèi)完成,B錯誤;C、外植體的脫分化和再分化過程均存在基因的選擇性表達(dá)過程,C正確;D、葉片是體細(xì)胞,花藥里的花粉是生殖細(xì)胞,故以同一植物的葉片或花藥為外植體培育的植株基因型一般不同,D錯誤。故選C。4.有限稀釋法是克隆化培養(yǎng)動物細(xì)胞的一種方法。將細(xì)胞懸液進(jìn)行連續(xù)倍數(shù)稀釋,最終調(diào)整密度為5個/mL:將稀釋好的細(xì)胞懸液接種于96孔板,每孔加0.1mL;24h后在顯微鏡下挑選符合要求的孔,補加培養(yǎng)液后繼續(xù)培養(yǎng)獲得細(xì)胞克隆。相關(guān)說法錯誤的是()A.培養(yǎng)液中需含有蔗糖、血清等物質(zhì)B.96孔板需置于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)C.貼附型細(xì)胞獲得懸液需用胰蛋白酶處理D.24h后觀察,只含有一個細(xì)胞的孔符合要求〖答案〗A〖祥解〗單克隆抗體的制備是將骨髓瘤細(xì)胞與漿細(xì)胞結(jié)合,經(jīng)過選擇培養(yǎng)基的篩選得到雜交瘤細(xì)胞,經(jīng)專一抗體檢測后,培養(yǎng)能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞,即可得單克隆抗體?!驹斘觥緼、動物細(xì)胞培養(yǎng)添加的有機碳源是葡萄糖,A錯誤;B、動物細(xì)胞培養(yǎng)需要置于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),以維持培養(yǎng)液pH的穩(wěn)定,B正確;C、貼附型細(xì)胞獲得懸液需用胰蛋白酶處理以獲得單個細(xì)胞,C正確;D、24h后觀察,只含有一個細(xì)胞的孔符合要求,因為只有這樣才能獲得單個細(xì)胞產(chǎn)生的抗體,進(jìn)而可以篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞,D正確。故選A。5.“篩選”是生物技術(shù)與工程中常用的技術(shù)手段。下列相關(guān)敘述正確的是()A.誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合時,觀察是否再生細(xì)胞壁可篩選異種融合細(xì)胞B.制備單克隆抗體時,可利用選擇培養(yǎng)基篩選出能產(chǎn)所需抗體的雜交瘤細(xì)胞C.培育耐鹽植株時,檢測耐鹽基因表達(dá)的蛋白質(zhì)活性,即可篩選耐鹽植株D.在臨床試管嬰兒技術(shù)中,取滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行遺傳學(xué)診斷篩選出所需的胚胎〖答案〗D〖祥解〗單克隆抗體的制備過程:(1)制備產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞:向免疫小鼠體內(nèi)注射特定的抗原,然后從小鼠脾內(nèi)獲得相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞。(2)獲得雜交瘤細(xì)胞:①將鼠的骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合;②用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞,該雜種細(xì)胞既能夠增殖又能產(chǎn)生抗體。(3)克隆化培養(yǎng)和抗體檢測。(4)將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。(5)提取單克隆抗體:從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠的腹水中提取?!驹斘觥緼、誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合時,觀察是否再生細(xì)胞壁不能用于篩選異種融合細(xì)胞,因為同種融合細(xì)胞也會再生出細(xì)胞壁,A錯誤;B、制備單克隆抗體時,可利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞,用抗體篩選能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞,B錯誤;C、培育耐鹽植株時,需要先將試管苗移植到含有一定鹽分的培養(yǎng)基中,逐漸適應(yīng)鹽分環(huán)境,再逐步增加鹽分濃度,最終篩選出耐鹽植株,C錯誤;D、胚胎植入前篩查能夠避免嚴(yán)重遺傳疾病的患兒出生,在臨床試管嬰兒術(shù)中,需利用遺傳學(xué)診斷的方法篩選出所需的胚胎進(jìn)行移植,該過程中通常用囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞作為遺傳學(xué)診斷篩選的材料,D正確。故選D。6.卡鉑能夠抑制DNA復(fù)制,為廣譜抗腫瘤藥,通過靜脈注射給藥。卡鉑溶于水,溶液中的Cl-會促進(jìn)其分解。相關(guān)實驗的設(shè)計思路如下圖所示,下列說法正確的是()A.本實驗的自變量是卡鉑試劑有無、DNA復(fù)制抑制劑的有無B.癌癥患者注射的卡鉑試劑溶于生理鹽水,以維持內(nèi)環(huán)境滲透壓C.本實驗預(yù)期結(jié)果為①與④組數(shù)據(jù)接近,②與③組數(shù)據(jù)接近D.培養(yǎng)液中的宮頸癌細(xì)胞表面相互接觸時,細(xì)胞會停止分裂增殖〖答案〗A〖祥解〗題意分析,本實驗的目的是研究卡鉑引發(fā)癌細(xì)胞數(shù)量減少的具體機理;在實驗思路中,用DNA復(fù)制抑制劑和卡鉑甘露醇溶液添加到宮頸癌細(xì)胞懸液中,研究它們單獨和共同作用下宮頸癌細(xì)胞數(shù)量變化,因此該實驗的自變量是卡鉑試劑和DNA復(fù)制抑制劑的有無,因變量是宮頸癌細(xì)胞數(shù)量變化,藥劑濃度、Cl-和其他影響細(xì)胞代謝的因素為無關(guān)變。【詳析】A、結(jié)合實驗設(shè)計可知,本實驗的自變量是卡鉑、DNA復(fù)制抑制劑的有無,A正確;B、卡鉑溶于水,溶液中的Cl-會促進(jìn)其分解,因此,癌癥患者注射的卡鉑試劑不能溶于生理鹽水,否則會影響效果,B錯誤;C、①組不會抑制DNA的復(fù)制,④組會抑制DNA的復(fù)制,所以預(yù)期實驗結(jié)果不相近,C錯誤;D、培養(yǎng)液中的宮頸癌細(xì)胞具有無限增殖的特征,不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象,D錯誤。故選A。7.以洋蔥為實驗材料進(jìn)行DNA的粗提取與鑒定實驗,以下敘述正確的是()A.實驗必須在無菌條件下進(jìn)行B.DNA可溶于冷酒精溶液C.DNA在2mol/L的NaCl溶液中析出D.DNA經(jīng)沸水浴與二苯胺反應(yīng)后呈現(xiàn)藍(lán)色〖答案〗D【詳析】A、細(xì)胞生物中都含有DNA,DNA的粗提取不需要在無菌條件下進(jìn)行,A錯誤;B、DNA不溶于酒精溶液,但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精,B錯誤;C、DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,能溶于2mol/L的NaCl溶液,故DNA不能在2mol/L的NaCl溶液中析出,C錯誤;D、在沸水浴條件下,DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍(lán)色,D正確。故選D。8.限制酶A與限制酶B識別的序列分別為:—CATG↓—和—G↓GATCC—(箭頭表示切割位點)。下列敘述正確的是()A.用限制酶切割DNA,被水解的磷酸二酯鍵有1個B.微生物中的限制酶可破壞入侵的RNA病毒核酸C.限制酶A、B切割DNA產(chǎn)生的末端之間不能連接D.DNA連接酶催化黏性末端間形成氫鍵〖答案〗C〖祥解〗限制酶:(1)來源:主要從原核生物中分離純化出來;(2)特異性:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂;(3)結(jié)果:形成黏性末端或平末端?!驹斘觥緼、DNA是雙鏈,限制酶能識別DNA分子特定序列并在特定位點切割,用限制酶切割DNA,被水解的磷酸二酯鍵有2個,A錯誤;B、微生物中的限制酶可破壞入侵的DNA病毒核酸,B錯誤;C、限制酶A、B切割DNA產(chǎn)生的末端不同,不能連接,C正確;D、DNA連接酶催化黏性末端間形成磷酸二酯鍵,D錯誤。故選C。9.在重組DNA技術(shù)中,將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞,通常是利用質(zhì)粒作為載體。下列關(guān)于質(zhì)粒的說法錯誤的是()A.質(zhì)粒是獨立于真核細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外的雙鏈DNA分子B.質(zhì)粒上必須具有一個至多個限制酶位點,否則無法自我復(fù)制C.有的質(zhì)??梢哉系绞荏wDNA中,隨受體DNA同步復(fù)制D.質(zhì)粒上常有特殊的標(biāo)記基因,便于重組DNA的篩選〖答案〗B〖祥解〗作為運載體必須具備的條件:①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存;②具有一至多個限制酶切點,供外源DNA片段插入;③具有標(biāo)記基因,供重組DNA的鑒定和選擇;④是安全的,對受體細(xì)胞無害,而且要易從供體細(xì)胞分離出來?!驹斘觥緼、質(zhì)粒是獨立于真核細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外的雙鏈DNA分子,天然的質(zhì)粒不能直接作為載體,基因工程中用到的質(zhì)粒都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的,A正確;B、質(zhì)粒一般有一至多個限制酶的切割位點,以便于目的基因插入,B錯誤;C、有的質(zhì)粒可以整合到受體DNA中,隨受體DNA同步復(fù)制,正因為如此質(zhì)??梢宰鳛槟康幕虻倪\載工具,便于目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定保存,C正確;D、載體上需要具有某些標(biāo)記基因,以便于重組DNA分子的篩選,常見的標(biāo)記基因有抗生素抗性基因等,D正確。故選B。10.抗蟲作物對害蟲的生存產(chǎn)生壓力,會使害蟲種群抗性基因頻率迅速提高,導(dǎo)致作物的抗蟲效果逐漸減弱。為使轉(zhuǎn)基因抗蟲棉保持抗蟲效果,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上會采取一系列措施。以下措施不能實現(xiàn)上述目標(biāo)的是()A.在轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種子中混入少量常規(guī)種子B.制備抗蟲棉時將兩種抗蟲基因?qū)朊藁ㄖ蠧.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉與小面積的常規(guī)棉間隔種植D.單獨種植抗蟲棉,并擴大抗蟲棉種植面積〖答案〗D〖祥解〗轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題:食物安全(滯后效應(yīng)、過敏源、營養(yǎng)成分改變)、生物安全(對生物多樣性的影響)、環(huán)境安全(對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響),對待轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊,正確的做法應(yīng)該是趨利避害,不能因噎廢食。【詳析】A、在轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種子中混入少量常規(guī)種子,則常規(guī)種子長成的普通植株能敏感性(不抗蟲)個體提供生存空間,增加與抗蟲個體的競爭,避免抗性基因頻率升高過快,提高了抗蟲棉的抗蟲持久性,A不符合題意;B、制備抗蟲棉時將兩種抗蟲基因?qū)朊藁ㄖ校瑒t兩種抗蟲基因相互作用,能在一定程度上減緩害蟲種群抗性基因頻率迅速提高的趨勢,B不符合題意;C、將轉(zhuǎn)基因抗蟲棉與小面積的常規(guī)棉間隔種植可以使敏感型個體存活,敏感性個體能與抗性強的棉鈴蟲進(jìn)行競爭,不會導(dǎo)致抗性基因頻率升高過快,提高了抗蟲棉的抗蟲持久性,C不符合題意;D、單獨種植抗蟲棉,并擴大抗蟲棉種植面積會進(jìn)一步選擇并保存抗性強的個體,導(dǎo)致敏感性個體死亡,從而加快害蟲種群抗性基因頻率提高,不利于抗蟲棉的抗蟲持久性,D符合題意。故選D。11.我國科研人員將寒帶地區(qū)海魚中的抗凍基因轉(zhuǎn)入千禧果(番茄品種)細(xì)胞中,成功培育出抗凍千禧果。下圖為培育過程使用的Ti質(zhì)粒示意圖,Vir區(qū)的基因活化能促進(jìn)T-DNA的加工和轉(zhuǎn)移。下列敘述錯誤的是()A.選擇圖示Ti質(zhì)粒構(gòu)建基因表達(dá)載體,應(yīng)選擇限制酶ⅢB.利用PCR從海魚基因組中擴增抗凍基因需要添加一對特異性引物C.用含卡那霉素的選擇培養(yǎng)基篩選成功導(dǎo)入抗凍基因的受體細(xì)胞D.可用抗原—抗體雜交技術(shù)檢測抗凍基因在轉(zhuǎn)基因千禧果中的表達(dá)量〖答案〗C〖祥解〗PCR原理:利用熱變性的原理,打開DNA雙鏈,每條DNA單鏈作為母鏈,以4種游離脫氧核苷酸為原料,合成子鏈,在引物作用下,DNA聚合酶從引物3'端開始延伸DNA鏈,即DNA的合成方向是從子鏈的5'端自3'端延伸的。實際上就是在體外模擬細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制過程。DNA的復(fù)制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能從3'端延伸DNA鏈?!驹斘觥緼、限制酶Ⅰ會破壞四環(huán)素抗性基因影響后續(xù)的篩選,限制酶Ⅱ有兩個識別位點,會影響目的基因連接在正確的位置,因此選擇圖示Ti質(zhì)粒構(gòu)建基因表達(dá)載體,應(yīng)選擇限制酶Ⅲ,A正確;B、利用PCR從海魚基因組中擴增抗凍基因需要添加一對特異性引物,目的是使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸,B正確;C、由于四環(huán)素基因在T-DNA片段中,該基因會隨著目的基因進(jìn)入到受體細(xì)胞中,因此,要用含四環(huán)素的選擇培養(yǎng)基篩選含抗凍基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞,C錯誤;D、基因的表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì),故可用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測抗凍基因在轉(zhuǎn)基因千禧果中的表達(dá)量,D正確。故選C。12.美國科學(xué)家將螢火蟲的熒光素基因轉(zhuǎn)入煙草植物細(xì)胞,獲得高水平的表達(dá),長成的植物通體光亮,堪稱自然界的奇跡。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.基因工程的三大工具是限制性內(nèi)切核酸酶、DNA聚合酶、運載體B.基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等C.熒光素基因?qū)霟煵葜参锛?xì)胞時可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法D.該項成果說明螢火蟲與煙草植物共用一套密碼子,體現(xiàn)了生物具有共同的起源〖答案〗A〖祥解〗構(gòu)建基因表達(dá)載體是基因工程的關(guān)鍵步驟,基因工程中,一個完整的表達(dá)載體包含復(fù)制原點、啟動子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因。啟動子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點,能控制著轉(zhuǎn)錄的開始。終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束。標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選?!驹斘觥緼、基因工程的原理是基因重組,基因工程需要用到限制酶、DNA連接酶和運載體等工具,A錯誤;B、基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟,一個完整的表達(dá)載體包含復(fù)制原點、啟動子及目的基因、終止子和標(biāo)記基因,B正確;C、將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法,故熒光素基因?qū)霟煵葜参锛?xì)胞時可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,C正確;D、將螢火蟲的熒光素基因轉(zhuǎn)入煙草植物細(xì)胞,獲得高水平的表達(dá),說明螢火蟲與煙草植物共用一套密碼子,體現(xiàn)了生物具有共同的起源,D正確。故選A。13.草甘膦殺死雜草的同時也能殺死農(nóng)作物。草甘膦可與植物體內(nèi)的PEP競爭EPSP合酶,阻止PEP轉(zhuǎn)化,影響細(xì)胞正常代謝。科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了抗草甘膦的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物。下列說法錯誤的是()A.可通過轉(zhuǎn)入外源EPSP基因以提高EPSP合酶的相對含量來起作用B.PCR擴增基因時每一輪循環(huán)中均需經(jīng)歷兩次升溫處理C.基因表達(dá)載體中的終止子位于目的基因下游,是翻譯停止的信號D.將外源基因?qū)朕r(nóng)作物的葉綠體基因組中可避免基因向近緣雜草擴散〖答案〗C〖祥解〗題意分析,草甘膦是一種非選擇性除草劑,殺死雜草的同時也殺死農(nóng)作物。它與植物體內(nèi)的PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)結(jié)構(gòu)相似,可與PEP競爭結(jié)合EPSP合酶,阻止PEP轉(zhuǎn)化,影響植物細(xì)胞正常代謝?!驹斘觥緼、外源EPSP基因可以指導(dǎo)EPSP合酶的合成,所以可通過轉(zhuǎn)入外源EPSP基因以提高EPSP合酶的相對含量來起作用,A正確;B、體外擴增GR79基因時每一輪循環(huán)包括高溫變性、低溫復(fù)性和中溫延伸過程,可見每一個循環(huán)中均需經(jīng)歷兩次目的不同的升溫處理,B正確;C、基因表達(dá)載體中的終止子是轉(zhuǎn)錄停止的信號,C錯誤;D、將外源基因?qū)朕r(nóng)作物的葉綠體基因組中可有效避免GR79基因向近緣雜草擴散,這是因為擴散是通過花粉傳播,而花粉的精子中幾乎不攜帶質(zhì)基因,D正確。故選C。14.我國科學(xué)家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉積物樣品,利用富集培養(yǎng)基獲得含擬桿菌的混合培養(yǎng)物,經(jīng)純培養(yǎng)后進(jìn)一步研究了其生物學(xué)特性,結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A.制備富集培養(yǎng)基采用高壓蒸汽滅菌法,滅菌后調(diào)整培養(yǎng)基pHB.對擬桿菌的純培養(yǎng)物采用平板劃線法可獲得如圖的實驗結(jié)果C.據(jù)圖分析,擬桿菌菌株在以纖維素為氮源時生長狀況最好D.分離獲得的擬桿菌所分泌的酶可能具有耐低溫、耐鹽的特性〖答案〗D【詳析】A、為實現(xiàn)無菌操作,制備富集培養(yǎng)基采用高壓蒸汽滅菌法,配制培養(yǎng)基時應(yīng)先調(diào)pH再滅菌,防止調(diào)pH時造成雜菌污染,A錯誤;B、平板劃線法可分離菌種但不能用于計數(shù),圖示接種方法能夠?qū)ξ⑸镞M(jìn)行計數(shù),屬于稀釋涂布平板法,B錯誤;C、分析圖中曲線可知,在以纖維素為碳源的培養(yǎng)基中,細(xì)胞數(shù)量最多,可推知擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源(纖維素的元素組成是CHO,不能作為氮源)時生長狀況最好,C錯誤;D、深海冷泉中存在的某些微生物,只有利用冷泉中的特有物質(zhì)才能生存,或者只能在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活,故在沉積物樣品中分離獲得的擬桿菌所分泌的酶可能具有耐低溫、耐鹽的特性,D正確。故選D。15.CRISPR/Cas9基因組編輯系統(tǒng)由向?qū)NA識別并結(jié)合目標(biāo)DNA,Cas9蛋白切斷雙鏈DNA使其形成兩個末端,如圖所示。這兩個末端通過“斷裂修復(fù)”重新連接時,在細(xì)胞中加入大量用于修復(fù)的模板,可以將需要改變的堿基序列引入到基因組中,但該技術(shù)有時也存在編輯出錯而造成脫靶。下列敘述正確的是()A.Cas9蛋白能作用于脫氧核糖和堿基之間的化學(xué)鍵B.對不同目標(biāo)DNA進(jìn)行編輯時,要使用不同的Cas9蛋白C.若只替換基因的一個堿基對,基因表達(dá)產(chǎn)物最多改變一個氨基酸D.若目標(biāo)DNA存在多個與向?qū)NA互補配對的序列,可能導(dǎo)致基因編輯脫靶〖答案〗D〖祥解〗題意分析,CRISPR-Cas9體系是由靶基因的向?qū)NA和Cas9蛋白構(gòu)成的復(fù)合體。向?qū)NA在基因組中負(fù)責(zé)尋找靶基因并與其結(jié)合;Cas9蛋白在向?qū)NA的引導(dǎo)下切割靶基因,使DNA雙鏈斷裂產(chǎn)生平末端。在隨后DNA自我修復(fù)的過程中容易隨機引起一些堿基對的插入或缺失,導(dǎo)致基因功能改變。【詳析】A、Cas9蛋白識別并切斷雙鏈DNA形成兩個末端,相當(dāng)于限制酶,能作用于脫氧核糖和磷酸之間的化學(xué)鍵--磷酸二酯鍵,A錯誤;B、在對不同目標(biāo)DNA進(jìn)行編輯時,應(yīng)使用Cas9蛋白和不同的sgRNA結(jié)合進(jìn)而實現(xiàn)對不同基因的編輯,B錯誤;C、若只替換基因的一個堿基對,一般情況下基因表達(dá)產(chǎn)物只改變一個氨基酸,也可能堿基的替換引起終止密碼提前出現(xiàn),則會導(dǎo)致蛋白質(zhì)中更多的氨基酸缺失,C錯誤;D、若目標(biāo)DNA存在多個與向?qū)NA互補配對的序列,可能導(dǎo)致基因編輯脫靶,且能夠與向?qū)NA配對的序列越多,脫靶的幾率越高,D正確。故選D。16.中國科學(xué)院團隊對雌性獼猴進(jìn)行克隆,成功獲得“中中”和“華華”兩姐妹,突破了現(xiàn)有技術(shù)無法用體細(xì)胞克隆非人靈長類動物的世界難題。如圖為“中中”和“華華”培育的流程,相關(guān)敘述錯誤的是()A.圖中的卵子實際上是發(fā)育到MⅡ期的卵母細(xì)胞B.②過程是動物胚胎的體外培養(yǎng)過程,需無菌、無毒環(huán)境C.③過程的胚胎受體需要用促性腺激素超數(shù)排卵處理D.中中、華華的性別由纖維細(xì)胞的遺傳物質(zhì)決定〖答案〗C〖祥解〗題圖分析:圖示為“中中”和“華華”培育的流程,其中①為核移植過程,②表示早期胚胎培養(yǎng)過程,③表示胚胎移植過程?!驹斘觥緼、圖中的卵子實際上是發(fā)育到MⅡ期的卵母細(xì)胞,因為去核的卵細(xì)胞內(nèi)存在激活細(xì)胞全能性表達(dá)的物質(zhì),A正確;B、②過程是動物胚胎的早期培養(yǎng)過程,需無菌、無毒環(huán)境,B正確;C、③過程的胚胎受體需要用雌激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,使其處于相同的生理狀態(tài),C錯誤;D、中中、華華的細(xì)胞核基因來自成纖維細(xì)胞,因此它們的性別由纖維細(xì)胞的遺傳物質(zhì)決定,D正確。故選C。第Ⅱ卷(非選擇題)二、非選擇題(6大題,共60分)17.魚茶味酸而微咸,甘香可口,是海南黎族的一種傳統(tǒng)發(fā)酵食品。其制作方法是:將生魚開膛洗凈,去頭去尾,加鹽、姜、蒜等處理后,拌入煮熟的米飯,在特定條件下發(fā)酵一段時間。已知魚茶的發(fā)酵菌群主要是乳酸菌?;卮鹣铝杏嘘P(guān)問題:(1)寫出乳酸菌分解葡萄糖產(chǎn)生乳酸的反應(yīng)簡式:__________________。根據(jù)乳酸菌的代謝特點,制作魚茶時發(fā)酵裝置的充氣口應(yīng)______(填“打開”或“關(guān)閉”)。(2)不能將煮熟的米飯立即與處理后的生魚混合并攪拌,原因是__________________。(3)圖1是某生物科研小組繪制的魚茶發(fā)酵過程中各菌種數(shù)量及發(fā)酵液pH的變化曲線。①魚茶發(fā)酵初期,發(fā)酵液pH下降與溶液中______(寫出兩種)等物質(zhì)增多有關(guān)。發(fā)酵3天后醋酸菌逐漸減少,原因是圖1中__________________等微生物進(jìn)行有氧呼吸消耗了發(fā)酵裝置中的氧氣。②用稀釋涂布平板法統(tǒng)計菌種數(shù)量時,發(fā)現(xiàn)其中1個平板的菌落分布如圖2所示。該平板不能用于計數(shù),原因是________________________。與該平板相同稀釋倍數(shù)的其他平板未出現(xiàn)該現(xiàn)象,推測該平板接種時可能的操作失誤是____________?!即鸢浮剑?)①.②.關(guān)閉(2)溫度過高會殺死乳酸菌,造成發(fā)酵失?。?)①.乳酸、醋酸、二氧化碳②.醋酸菌、酵母菌③.部分菌落過于密集,菌落相互連接,無法準(zhǔn)確計數(shù)④.涂布不均勻〖祥解〗乳酸菌,代謝類型是異養(yǎng)厭氧型,在無氧條件下乳酸菌能夠?qū)⑵咸烟茄趸癁槿樗??!拘?詳析】乳酸菌在無氧條件下能將葡萄糖分解成乳酸,其反應(yīng)簡式為:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量。乳酸菌是厭氧菌,制作魚茶時發(fā)酵裝置的充氣口應(yīng)關(guān)閉?!拘?詳析】高溫會殺死乳酸菌,造成發(fā)酵失敗,故不能將煮熟的米飯立即與處理后的生魚混合并攪拌,應(yīng)自然冷卻后再混勻裝入壇中?!拘?詳析】①魚茶發(fā)酵初期,發(fā)酵液pH下降,說明酸性物質(zhì)增多,這主要與發(fā)酵所產(chǎn)生的乳酸、醋酸、二氧化碳等物質(zhì)增多有關(guān)。發(fā)酵3天后醋酸菌逐漸減少,這主要與其生存所需要的氧氣含量有關(guān),該時期醋酸菌、酵母菌等微生物進(jìn)行有氧呼吸消耗了發(fā)酵裝置中的氧氣。②圖2所示平板不能用于計數(shù),這是由于部分菌落過于密集,菌落相互連接,無法準(zhǔn)確計數(shù),而與該平板相同稀釋倍數(shù)的其他平板未出現(xiàn)該現(xiàn)象,據(jù)此可推知該平板接種時涂布不均勻,導(dǎo)致菌落分布不均勻。18.油菜是重要的經(jīng)濟作物,用黑芥和蕓薹為材料培育芥菜型油菜的方法如圖所示,不考慮發(fā)生其他變異?;卮鹣铝袉栴}:注:A、B分別表示不同植物的一個染色體組,兩者的染色體數(shù)目分別為10、8。(1)方法1中F1體細(xì)胞的染色體數(shù)目為______,可通過物理方法______人工誘導(dǎo)______,得到芥菜型油菜。(2)由于黑芥和蕓薹間的生殖限制,方法1中產(chǎn)生的F1代幼苗數(shù)量有限。如果要提高育種效率,可用F1的葉片為材料培育芥菜型油菜,寫出實驗思路:__________________。(3)方法2應(yīng)用______技術(shù),打破了黑芥與蕓薹之間的生殖隔離。步驟①需要用______處理以去除細(xì)胞壁,獲得的甲為______。(4)步驟②可通過______法(寫出一種),促進(jìn)甲、乙融合。該過程獲得雜種細(xì)胞的概率較低,因為步驟②的產(chǎn)物除雜種細(xì)胞外還可能有未融合的細(xì)胞、融合的具有相同核的細(xì)胞??赏ㄟ^流式細(xì)胞儀對細(xì)胞中的染色體數(shù)量進(jìn)行檢測,從而篩選出雜種細(xì)胞,理由是______?!即鸢浮剑?)①.18②.低溫處理③.染色體加倍(2)用植物組織培養(yǎng)技術(shù),以F1葉片為外植體,脫分化形成愈傷組織,用秋水仙素處理(或者低溫誘導(dǎo))愈傷組織,之后再分化形成植株,即有可能獲得芥菜型油菜(3)①.植物體細(xì)胞雜交②.纖維素酶、果膠酶③.黑芥原生質(zhì)體(4)①.電融合/離心/PEG融合/高Ca2+-高pH等②.未融合細(xì)胞中的染色體數(shù)量為20或者16,融合的具有相同核的細(xì)胞中染色體數(shù)量為40或者32,而雜種細(xì)胞的染色體數(shù)量為36,不同類型細(xì)胞的染色體數(shù)量存在差異〖祥解〗秋水仙素作用的機理:人工誘導(dǎo)多倍體的方法很多,如低溫處理,目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗,當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時,能夠抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行有絲分裂,將來可能發(fā)育成多倍體植株?!拘?詳析】A、B分別表示不同植物的一個染色體組,兩者的染色體數(shù)目分別為10、8。因此,方法1中F1體細(xì)胞的染色體數(shù)目為18,可通過物理方法如低溫人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍,得到芥菜型油菜,這是因為低溫條件下會抑制紡錘體的形成,因而會導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍,進(jìn)而獲得芥菜型油菜,其中染色體數(shù)目為36?!拘?詳析】由于黑芥和蕓薹間的生殖限制,方法1中產(chǎn)生的F1代幼苗數(shù)量有限。如果要提高育種效率,可用F1的葉片為材料培育芥菜型油菜,該過程的原理是植物細(xì)胞的全能性,所用得勁激素是植物組織培養(yǎng)技術(shù)。具體實驗思路為:以F1葉片為外植體,脫分化形成愈傷組織,用秋水仙素處理(或者低溫誘導(dǎo))愈傷組織,之后再分化形成植株,即有可能獲得芥菜型油菜?!拘?詳析】方法2應(yīng)用植物體細(xì)胞雜交技術(shù),該技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性和細(xì)胞膜的流動性,該方法打破了黑芥與蕓薹之間的生殖隔離。步驟①需要用纖維素酶、果膠酶處理以去除細(xì)胞壁,獲得的甲為黑芥原生質(zhì)體,乙為蕓薹體細(xì)胞原生質(zhì)體?!拘?詳析】步驟②可通過電融合/離心/PEG融合/高Ca2+-高pH等法促進(jìn)甲、乙融合獲得雜種細(xì)胞,雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁是融合成功的關(guān)鍵。該過程獲得雜種細(xì)胞的概率較低,因為步驟②的產(chǎn)物除雜種細(xì)胞外還可能有未融合的細(xì)胞、融合的具有相同核的細(xì)胞??赏ㄟ^流式細(xì)胞儀對細(xì)胞中的染色體數(shù)量進(jìn)行檢測,從而篩選出雜種細(xì)胞,該方法的原理是利用不同融合細(xì)胞中染色體不同實現(xiàn)的,即未融合細(xì)胞中的染色體數(shù)量為20或者16,融合的具有相同核的細(xì)胞中染色體數(shù)量為40或者32,而雜種細(xì)胞的染色體數(shù)量為36,據(jù)此做出判斷。19.為降低人乳腺癌治療藥物的副作用,科研人員嘗試在單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建抗體藥物偶聯(lián)物(ADC),過程如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)實驗時,向小鼠注射取自______的特定抗原,其目的是____________。(2)步驟①是指______,實現(xiàn)該過程依賴于細(xì)胞膜具有______的結(jié)構(gòu)特點。(3)經(jīng)過步驟②、③篩選得到的雜交瘤細(xì)胞具有的特點是__________________。(4)步驟④將獲得的a單克隆抗體和b治療乳腺癌的藥物這2部分,通過接頭結(jié)合在一起,形成____________,實現(xiàn)對乳腺癌的治療。與常規(guī)化療方法相比,該治療方法具有的明顯優(yōu)點是________________________。〖答案〗(1)①.人乳腺癌細(xì)胞②.獲得能產(chǎn)生特定(治療乳腺癌的/與乳腺癌細(xì)胞特異性結(jié)合的)抗體的B淋巴細(xì)胞(2)①.(動物)細(xì)胞的融合②.一定的流動性(3)能大量增殖,又能產(chǎn)生特定抗體(4)①.生物導(dǎo)彈/抗體藥物偶聯(lián)物/ADC②.單克隆抗體能使藥物精準(zhǔn)地作用于乳腺癌(靶)細(xì)胞,避免其他細(xì)胞受損〖祥解〗由于單克隆抗體的特異性強,能特異性識別抗原,因此可以把抗癌細(xì)胞的單克隆抗體跟放射性同位素、藥物等相結(jié)合,制成“生物導(dǎo)彈”。借助單克隆抗體的定位導(dǎo)向作用將藥物定向帶到癌細(xì)胞,在原位殺死癌細(xì)胞。療效高,副作用小,位置準(zhǔn)確?!拘?詳析】向小鼠注射特定的抗原應(yīng)取自人的乳腺癌細(xì)胞,目的是使小鼠體內(nèi)能產(chǎn)生獲得能產(chǎn)生特定(治療乳腺癌的)抗體的B淋巴細(xì)胞?!拘?詳析】步驟①是指動物細(xì)胞的融合,其依據(jù)的原理是細(xì)胞膜具有一定的流動性的結(jié)構(gòu)特點?!拘?詳析】步驟②是指篩選雜交瘤細(xì)胞,步驟③是進(jìn)行第二次篩選——抗體檢測,篩選得到的雜交瘤細(xì)胞具有的特點是能大量增殖,又能產(chǎn)生特定抗體?!拘?詳析】步驟④是指將獲得的a單克隆抗體和b治療乳腺癌的藥物這2部分,通過接頭結(jié)合在一起,從而形成ADC,從而實現(xiàn)對乳腺癌的治療。與常規(guī)化療方法相比較,ADC能降低乳腺癌治療藥物的副作用,原因是單克隆抗體能使藥物精準(zhǔn)地作用于乳腺癌(靶)細(xì)胞,避免對其他細(xì)胞造成受損。20.番茄黃化曲葉病毒(TYLCV)是一類單鏈環(huán)狀DNA病毒,能引發(fā)番茄黃化曲葉病。檢測某番茄幼苗是否感染該病毒,實驗人員操作過程如圖所示。完成下列問題:(1)PCR反應(yīng)中每次循環(huán)可分為______退火、延伸三步。(2)步驟③中使用的酶是______,步驟②中的樣本DNA在步驟③中作為______。步驟③需加入根據(jù)______的堿基序列設(shè)計的引物。(3)PCR擴增得到的產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳后的結(jié)果如下:①實驗中,DNAmarker是一組已知長度和含量的標(biāo)準(zhǔn)DNA片段的混合物,DNAmarker的作用是作為______的參照物。已知在該緩沖液中DNA帶負(fù)電,圖中代表正極的電極是______。②健康番茄幼苗的DNA是陰性對照組,______是陽性對照組。由電泳圖中條帶情況可知:該樣品植株______(填“感染”或“未感染”)病毒。〖答案〗(1)變性(2)①.Taq酶(耐高溫的DNA聚合酶)②.PCR的模板③.TYLCV(番茄黃化曲葉病毒)的DNA(3)①.指示DNA分子大?、?電極2③.TYLCV(番茄黃化曲葉病毒)的DNA④.感染〖祥解〗PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))是一種用于放大擴增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù),它可看作是生物體外的特殊DNA復(fù)制?!拘?詳析】PCR反應(yīng)中每次循環(huán)可分為變性、退火和延伸三步?!拘?詳析】步驟③是指利用PCR擴增DNA片段,需要使用耐高溫的DNA聚合酶,步驟②中的樣本DNA在PCR擴增中充當(dāng)模板。結(jié)合題干信息,在步驟③中需加入引物,該引物應(yīng)是根據(jù)TYLCV(番茄黃化曲葉病毒)的DNA設(shè)計的?!拘?詳析】①DNAmarker是一組已知長度和含量的標(biāo)準(zhǔn)DNA片段的混合物,起參照作用,能大致估算目的DNA片段的大小。依據(jù)條帶位置,已知在該緩沖液中DNA帶負(fù)電,則圖中代表正極的電極是電極2。②健康番茄幼苗的DNA中不會含有黃化曲葉病毒(TYLCV)的DNA,以此作為陰性對照組,則含有TYLCV的DNA作為陽性對照。依據(jù)電泳條帶比對可知,該樣品植株含有含有TYLCV的DNA,故該樣品植株感染了病毒。21.金屬硫蛋白(MT)是一類廣泛存在于動植物中具有金屬結(jié)合能力的蛋白質(zhì),決定該蛋白質(zhì)合成的基因結(jié)構(gòu)如圖1所示??蒲腥藛T利用圖2所示質(zhì)粒構(gòu)建棗樹的MT基因重組DNA分子并導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞,獲得對重金屬鎘(Cd)具有吸附能力和耐受能力的MT工程菌?;卮鹣铝袉栴}:啟動子(注:XhoⅠ、KpnⅠ、PstⅠ為不同限制酶的識別位點:LacZ基因編碼產(chǎn)生的β-半乳糖苷酶可以催化無色物質(zhì)X-gal產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì),使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色,否則菌落為白色:amp基因為氨芐青霉素抗性基因。)(1)利用PCR技術(shù)擴增MT基因時應(yīng)選擇的引物組合是______,并在其5′末端分別添加限制酶______和______的識別序列。(2)構(gòu)建重組DNA分子:啟動子是_________________識別并結(jié)合的部位。(3)導(dǎo)入、篩選和鑒定MT工程菌。①將得到的混合物導(dǎo)入到用______處理的大腸桿菌完成轉(zhuǎn)化實驗。②將菌液稀釋并涂布在含____________的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)后,隨機挑取______色的單菌落可獲得MT工程菌。③欲進(jìn)一步對MT工程菌進(jìn)行鑒定,可將挑取出的MT工程菌與普通大腸桿菌分別接種至含一定濃度的重金屬鎘的LB液體培養(yǎng)基中,置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),適宜時間后檢測菌種數(shù)量和培養(yǎng)基中的鎘濃度,預(yù)期結(jié)果為________________________?!即鸢浮剑?)①.引物Ⅲ和引物Ⅱ②.XhoⅠ③.KpnⅠ(2)RNA聚合酶(3)①.①Ca2+②.X-gal和氨芐青霉素③.白④.與接種普通大腸桿菌相比,接種MT工程菌的培養(yǎng)基中,菌種數(shù)量更高,培養(yǎng)基中的鎘濃度更低【小問1詳析】PCR過程中,引物與模板鏈的3'端結(jié)合,因此應(yīng)當(dāng)選擇引物Ⅱ和引物Ⅲ,這樣才能使DNA聚合酶從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸。構(gòu)建目的基因表達(dá)載體時,應(yīng)將MT基因的插入到啟動子和終止子之間,由于目的基因中含有PstⅠ的識別序列,若在基因兩側(cè)添加PstⅠ識別序列,將來對MT基因進(jìn)行切割時會破壞目的基因,同時為了保證MT基因正向連接到質(zhì)粒上,應(yīng)當(dāng)在MT基因兩側(cè)連上不同的限制酶識別序列,故添加的限制酶序列分別是XhoⅠ和KpnⅠ限制酶序列,并且應(yīng)添加在基因的外側(cè),才能不影響基因的序列,故添加在引物的5'端?!拘?詳析】啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,有了它才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終表達(dá)出人類需要的蛋白質(zhì)?!拘?詳析】①大腸桿菌是原核生物,需要Ca2+處理,使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),完成將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞并在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程,即轉(zhuǎn)化過程。②在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上,導(dǎo)入了空白質(zhì)粒和重組質(zhì)粒的大腸桿菌都可以形成菌落,但導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌LacZ基因被破壞,不能催化無色物質(zhì)X-gal產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì),是白色菌落,故應(yīng)挑取白色單菌落進(jìn)行培養(yǎng),即篩選受體菌時需要在培養(yǎng)基中加入X-gal和氨芐青霉素這兩種物質(zhì)。③操作獲得的是對重金屬鎘(Cd)具有吸附能力和耐受能力的MT工程菌,因此欲進(jìn)一步對MT工程菌進(jìn)行鑒定,可將挑取出的MT工程菌與普通大腸桿菌分別接種到含有(一定濃度的重金屬)鎘的LB液體培養(yǎng)基中,工程菌符合要求的實驗結(jié)果應(yīng)為:與接種普通大腸桿菌相比,接種MT工程菌的培養(yǎng)基中,菌種數(shù)量更高,培養(yǎng)基中的鎘濃度更低。22.水蛭是我國傳統(tǒng)中藥材,主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。擬通過蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu),提高其抗凝血活性,蛋白質(zhì)工程流程如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸,區(qū)別在于基因工程原則上只能生產(chǎn)______的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)工程可以通過改造或合成______來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì),或制造一種新的蛋白。(2)圖中物質(zhì)a是______物質(zhì)b是______,在生產(chǎn)過程中,物質(zhì)b可能不同,合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同,原因是________________________。(3)研究者運用蛋白質(zhì)工程技術(shù),構(gòu)建水蛭肽嵌合蛋白(TNHH),以大鼠為材料研究發(fā)現(xiàn)TNHH對腦出血后腦水腫具有一定的治療效果。完善以下實驗設(shè)計。實驗處理A組B組C組只進(jìn)針,不在腦中注入血液________________________靜脈注射生理鹽水________實驗結(jié)果00001.752.752.371.371.251.621.650.87處理后時間(h)624721686247216862472168注:實驗結(jié)果為大鼠神經(jīng)功能缺損評分,缺損評分越高,神經(jīng)功能損傷越嚴(yán)重〖答案〗(1)①.自然界已經(jīng)存在的②.基因(2)①.(具有一定氨基酸序列的)多肽鏈②.mRNA##信使RNA③.密碼子的簡并性(或一種氨基酸可能有多種密碼子與之對應(yīng))(3)①.在腦中注入血液②.在腦中注入血液③.靜脈注射生理鹽水④.靜脈注射TNHH溶液【小問1詳析】基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已經(jīng)存在的的蛋白質(zhì),而蛋白質(zhì)工程可通過基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。【小問2詳析】蛋白質(zhì)工程的基本途徑是:從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列,據(jù)圖可知,物質(zhì)a是具有一定氨基酸序列的多肽鏈,物質(zhì)b是mRNA。在生產(chǎn)過程中,物質(zhì)b可能不同,合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同,原因是密碼子的簡并性,即一種氨基酸可能有幾個密碼子?!拘?詳析】據(jù)表可知,該實驗是研究TNHH對腦出血的治療效果,實驗前先制備腦出血模擬鼠,所以①②均在腦中注入血液(適量且等量)。該實驗的自變量是是否使用TNHH和處理時間,因變量是大鼠神經(jīng)功能缺損評分,結(jié)合實驗結(jié)果可知,③為靜脈注射生理鹽水,A組為空白對照組,B組為對照組,④為靜脈注射TNHH溶液,C組為實驗組。福建省福州市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末聯(lián)考試題第Ⅰ卷(選擇題)一、選擇題(每小題只有一個正確的選項,1—12題每題2分,13—16每題4分,共40分)1.人類利用微生物發(fā)酵制作食品已經(jīng)有幾千年的歷史。下列有關(guān)敘述正確的是()A.釀造米酒的過程中,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸B.酸奶制作過程中先通氣后密封,可以促進(jìn)乳酸菌繁殖C.果醋發(fā)酵過程中打開發(fā)酵瓶主要是為了排出產(chǎn)生的CO2D.泡菜制作過程中,發(fā)酵罐和蔬菜洗凈后用酒精消毒30秒〖答案〗A【詳析】A、釀造米酒的過程中,酵母菌先進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖,后進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,A正確;B、酸奶制作過程中用到的菌種是乳酸菌,乳酸菌是厭氧菌,因此,酸奶制作過程中不需要通氣,而需要密封,B錯誤;C、醋酸菌是好氧菌,果醋發(fā)酵過程中打開發(fā)酵瓶主要是為醋酸菌提供O2,C錯誤;D、泡菜腌制過程中,發(fā)酵罐可以用70%的酒精消毒,但蔬菜洗凈后不需要用酒精消毒,只需要晾干即可,D錯誤。故選A。2.青霉菌的部分代謝途徑如圖所示。青霉素的發(fā)酵生產(chǎn)過程中遇到兩個問題,首先青霉素發(fā)酵需要大量氧氣,其次發(fā)酵過程中總會產(chǎn)生頭孢霉素、下列敘述不正確的是()A.將血紅蛋白基因轉(zhuǎn)入青霉菌中有可能提高菌體對氧的吸收和利用率B.發(fā)酵過程中,環(huán)境條件變化會影響微生物的生長繁殖和代謝過程C.菌種選育時,敲除青霉菌中控制酶B合成的基因可使其只產(chǎn)青霉素D.由于青霉素、頭孢霉素具有抗菌作用,通入發(fā)酵罐中的空氣無需滅菌〖答案〗D〖祥解〗發(fā)酵工程是指利用微生物的特定功能,通過現(xiàn)代工程技術(shù),規(guī)模化生產(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品,主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身。發(fā)酵工程一般包括菌種的選育,擴大培養(yǎng),培養(yǎng)基的配置、滅菌,接種,發(fā)酵、產(chǎn)品的分離、提純等方面。發(fā)酵過程一般來說都是在常溫常壓下進(jìn)行,條件溫和、反應(yīng)安全,原料簡單、污染小,反應(yīng)專一性強,因而可以得到較為專一的產(chǎn)物?!驹斘觥緼、青霉菌是需氧型微生物,血紅蛋白能運輸氧氣,將血紅蛋白基因轉(zhuǎn)入青霉菌中有可能提高菌體對氧的吸收和利用率,A正確;B、微生物的生長繁殖需要適宜的溫度、pH和溶解氧等培養(yǎng)條件,發(fā)酵過程中,環(huán)境條件變化會影響微生物的生長繁殖和代謝過程,B正確;C、結(jié)合圖示可以看出,若能將控制酶B合成的基因敲除,則青霉菌能大量生產(chǎn)青霉素,因此選育菌種時,可對青霉菌株中控制酶B合成的基因進(jìn)行敲除,使其只產(chǎn)青霉素,C正確;D、青霉素、頭孢霉素本身具有殺菌作用,但不能殺滅所有的微生物,故發(fā)酵罐需要嚴(yán)格滅菌,D錯誤。故選D。3.“太空玫瑰”直徑與大拇指寬度相當(dāng),花期長,最初的種子搭載神舟四號飛船進(jìn)入太空,返回地球后經(jīng)過多年的選育,利用植物組織培養(yǎng)等技術(shù)培育而成。下列敘述正確的是()A.太空中的宇宙射線輻射,微重力和弱地磁等因素,可誘發(fā)種子發(fā)生基因重組B.接種外植體→誘導(dǎo)愈傷組織→誘導(dǎo)生芽→生成試管苗,在同一個錐形瓶內(nèi)完成C.外植體脫分化和再分化時均存在基因的選擇性表達(dá)D.以同一植物的葉片或花藥為外植體培育的植株基因型相同〖答案〗C【詳析】A、太空中的宇宙射線輻射、微重力和弱地磁等因素,可誘發(fā)種子發(fā)生基因突變,A錯誤;B、接種外植體→誘導(dǎo)愈傷組織→誘導(dǎo)生芽→生成試管苗,該過程中所需要的培養(yǎng)基中的成分和激素等含量不同,故不能在同一個錐形瓶內(nèi)完成,B錯誤;C、外植體的脫分化和再分化過程均存在基因的選擇性表達(dá)過程,C正確;D、葉片是體細(xì)胞,花藥里的花粉是生殖細(xì)胞,故以同一植物的葉片或花藥為外植體培育的植株基因型一般不同,D錯誤。故選C。4.有限稀釋法是克隆化培養(yǎng)動物細(xì)胞的一種方法。將細(xì)胞懸液進(jìn)行連續(xù)倍數(shù)稀釋,最終調(diào)整密度為5個/mL:將稀釋好的細(xì)胞懸液接種于96孔板,每孔加0.1mL;24h后在顯微鏡下挑選符合要求的孔,補加培養(yǎng)液后繼續(xù)培養(yǎng)獲得細(xì)胞克隆。相關(guān)說法錯誤的是()A.培養(yǎng)液中需含有蔗糖、血清等物質(zhì)B.96孔板需置于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)C.貼附型細(xì)胞獲得懸液需用胰蛋白酶處理D.24h后觀察,只含有一個細(xì)胞的孔符合要求〖答案〗A〖祥解〗單克隆抗體的制備是將骨髓瘤細(xì)胞與漿細(xì)胞結(jié)合,經(jīng)過選擇培養(yǎng)基的篩選得到雜交瘤細(xì)胞,經(jīng)專一抗體檢測后,培養(yǎng)能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞,即可得單克隆抗體?!驹斘觥緼、動物細(xì)胞培養(yǎng)添加的有機碳源是葡萄糖,A錯誤;B、動物細(xì)胞培養(yǎng)需要置于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),以維持培養(yǎng)液pH的穩(wěn)定,B正確;C、貼附型細(xì)胞獲得懸液需用胰蛋白酶處理以獲得單個細(xì)胞,C正確;D、24h后觀察,只含有一個細(xì)胞的孔符合要求,因為只有這樣才能獲得單個細(xì)胞產(chǎn)生的抗體,進(jìn)而可以篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞,D正確。故選A。5.“篩選”是生物技術(shù)與工程中常用的技術(shù)手段。下列相關(guān)敘述正確的是()A.誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合時,觀察是否再生細(xì)胞壁可篩選異種融合細(xì)胞B.制備單克隆抗體時,可利用選擇培養(yǎng)基篩選出能產(chǎn)所需抗體的雜交瘤細(xì)胞C.培育耐鹽植株時,檢測耐鹽基因表達(dá)的蛋白質(zhì)活性,即可篩選耐鹽植株D.在臨床試管嬰兒技術(shù)中,取滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行遺傳學(xué)診斷篩選出所需的胚胎〖答案〗D〖祥解〗單克隆抗體的制備過程:(1)制備產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞:向免疫小鼠體內(nèi)注射特定的抗原,然后從小鼠脾內(nèi)獲得相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞。(2)獲得雜交瘤細(xì)胞:①將鼠的骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合;②用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞,該雜種細(xì)胞既能夠增殖又能產(chǎn)生抗體。(3)克隆化培養(yǎng)和抗體檢測。(4)將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。(5)提取單克隆抗體:從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠的腹水中提取?!驹斘觥緼、誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合時,觀察是否再生細(xì)胞壁不能用于篩選異種融合細(xì)胞,因為同種融合細(xì)胞也會再生出細(xì)胞壁,A錯誤;B、制備單克隆抗體時,可利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞,用抗體篩選能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞,B錯誤;C、培育耐鹽植株時,需要先將試管苗移植到含有一定鹽分的培養(yǎng)基中,逐漸適應(yīng)鹽分環(huán)境,再逐步增加鹽分濃度,最終篩選出耐鹽植株,C錯誤;D、胚胎植入前篩查能夠避免嚴(yán)重遺傳疾病的患兒出生,在臨床試管嬰兒術(shù)中,需利用遺傳學(xué)診斷的方法篩選出所需的胚胎進(jìn)行移植,該過程中通常用囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞作為遺傳學(xué)診斷篩選的材料,D正確。故選D。6.卡鉑能夠抑制DNA復(fù)制,為廣譜抗腫瘤藥,通過靜脈注射給藥??ㄣK溶于水,溶液中的Cl-會促進(jìn)其分解。相關(guān)實驗的設(shè)計思路如下圖所示,下列說法正確的是()A.本實驗的自變量是卡鉑試劑有無、DNA復(fù)制抑制劑的有無B.癌癥患者注射的卡鉑試劑溶于生理鹽水,以維持內(nèi)環(huán)境滲透壓C.本實驗預(yù)期結(jié)果為①與④組數(shù)據(jù)接近,②與③組數(shù)據(jù)接近D.培養(yǎng)液中的宮頸癌細(xì)胞表面相互接觸時,細(xì)胞會停止分裂增殖〖答案〗A〖祥解〗題意分析,本實驗的目的是研究卡鉑引發(fā)癌細(xì)胞數(shù)量減少的具體機理;在實驗思路中,用DNA復(fù)制抑制劑和卡鉑甘露醇溶液添加到宮頸癌細(xì)胞懸液中,研究它們單獨和共同作用下宮頸癌細(xì)胞數(shù)量變化,因此該實驗的自變量是卡鉑試劑和DNA復(fù)制抑制劑的有無,因變量是宮頸癌細(xì)胞數(shù)量變化,藥劑濃度、Cl-和其他影響細(xì)胞代謝的因素為無關(guān)變?!驹斘觥緼、結(jié)合實驗設(shè)計可知,本實驗的自變量是卡鉑、DNA復(fù)制抑制劑的有無,A正確;B、卡鉑溶于水,溶液中的Cl-會促進(jìn)其分解,因此,癌癥患者注射的卡鉑試劑不能溶于生理鹽水,否則會影響效果,B錯誤;C、①組不會抑制DNA的復(fù)制,④組會抑制DNA的復(fù)制,所以預(yù)期實驗結(jié)果不相近,C錯誤;D、培養(yǎng)液中的宮頸癌細(xì)胞具有無限增殖的特征,不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象,D錯誤。故選A。7.以洋蔥為實驗材料進(jìn)行DNA的粗提取與鑒定實驗,以下敘述正確的是()A.實驗必須在無菌條件下進(jìn)行B.DNA可溶于冷酒精溶液C.DNA在2mol/L的NaCl溶液中析出D.DNA經(jīng)沸水浴與二苯胺反應(yīng)后呈現(xiàn)藍(lán)色〖答案〗D【詳析】A、細(xì)胞生物中都含有DNA,DNA的粗提取不需要在無菌條件下進(jìn)行,A錯誤;B、DNA不溶于酒精溶液,但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精,B錯誤;C、DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,能溶于2mol/L的NaCl溶液,故DNA不能在2mol/L的NaCl溶液中析出,C錯誤;D、在沸水浴條件下,DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍(lán)色,D正確。故選D。8.限制酶A與限制酶B識別的序列分別為:—CATG↓—和—G↓GATCC—(箭頭表示切割位點)。下列敘述正確的是()A.用限制酶切割DNA,被水解的磷酸二酯鍵有1個B.微生物中的限制酶可破壞入侵的RNA病毒核酸C.限制酶A、B切割DNA產(chǎn)生的末端之間不能連接D.DNA連接酶催化黏性末端間形成氫鍵〖答案〗C〖祥解〗限制酶:(1)來源:主要從原核生物中分離純化出來;(2)特異性:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂;(3)結(jié)果:形成黏性末端或平末端?!驹斘觥緼、DNA是雙鏈,限制酶能識別DNA分子特定序列并在特定位點切割,用限制酶切割DNA,被水解的磷酸二酯鍵有2個,A錯誤;B、微生物中的限制酶可破壞入侵的DNA病毒核酸,B錯誤;C、限制酶A、B切割DNA產(chǎn)生的末端不同,不能連接,C正確;D、DNA連接酶催化黏性末端間形成磷酸二酯鍵,D錯誤。故選C。9.在重組DNA技術(shù)中,將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞,通常是利用質(zhì)粒作為載體。下列關(guān)于質(zhì)粒的說法錯誤的是()A.質(zhì)粒是獨立于真核細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外的雙鏈DNA分子B.質(zhì)粒上必須具有一個至多個限制酶位點,否則無法自我復(fù)制C.有的質(zhì)??梢哉系绞荏wDNA中,隨受體DNA同步復(fù)制D.質(zhì)粒上常有特殊的標(biāo)記基因,便于重組DNA的篩選〖答案〗B〖祥解〗作為運載體必須具備的條件:①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存;②具有一至多個限制酶切點,供外源DNA片段插入;③具有標(biāo)記基因,供重組DNA的鑒定和選擇;④是安全的,對受體細(xì)胞無害,而且要易從供體細(xì)胞分離出來?!驹斘觥緼、質(zhì)粒是獨立于真核細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外的雙鏈DNA分子,天然的質(zhì)粒不能直接作為載體,基因工程中用到的質(zhì)粒都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的,A正確;B、質(zhì)粒一般有一至多個限制酶的切割位點,以便于目的基因插入,B錯誤;C、有的質(zhì)??梢哉系绞荏wDNA中,隨受體DNA同步復(fù)制,正因為如此質(zhì)??梢宰鳛槟康幕虻倪\載工具,便于目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定保存,C正確;D、載體上需要具有某些標(biāo)記基因,以便于重組DNA分子的篩選,常見的標(biāo)記基因有抗生素抗性基因等,D正確。故選B。10.抗蟲作物對害蟲的生存產(chǎn)生壓力,會使害蟲種群抗性基因頻率迅速提高,導(dǎo)致作物的抗蟲效果逐漸減弱。為使轉(zhuǎn)基因抗蟲棉保持抗蟲效果,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上會采取一系列措施。以下措施不能實現(xiàn)上述目標(biāo)的是()A.在轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種子中混入少量常規(guī)種子B.制備抗蟲棉時將兩種抗蟲基因?qū)朊藁ㄖ蠧.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉與小面積的常規(guī)棉間隔種植D.單獨種植抗蟲棉,并擴大抗蟲棉種植面積〖答案〗D〖祥解〗轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題:食物安全(滯后效應(yīng)、過敏源、營養(yǎng)成分改變)、生物安全(對生物多樣性的影響)、環(huán)境安全(對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響),對待轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊,正確的做法應(yīng)該是趨利避害,不能因噎廢食?!驹斘觥緼、在轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種子中混入少量常規(guī)種子,則常規(guī)種子長成的普通植株能敏感性(不抗蟲)個體提供生存空間,增加與抗蟲個體的競爭,避免抗性基因頻率升高過快,提高了抗蟲棉的抗蟲持久性,A不符合題意;B、制備抗蟲棉時將兩種抗蟲基因?qū)朊藁ㄖ?,則兩種抗蟲基因相互作用,能在一定程度上減緩害蟲種群抗性基因頻率迅速提高的趨勢,B不符合題意;C、將轉(zhuǎn)基因抗蟲棉與小面積的常規(guī)棉間隔種植可以使敏感型個體存活,敏感性個體能與抗性強的棉鈴蟲進(jìn)行競爭,不會導(dǎo)致抗性基因頻率升高過快,提高了抗蟲棉的抗蟲持久性,C不符合題意;D、單獨種植抗蟲棉,并擴大抗蟲棉種植面積會進(jìn)一步選擇并保存抗性強的個體,導(dǎo)致敏感性個體死亡,從而加快害蟲種群抗性基因頻率提高,不利于抗蟲棉的抗蟲持久性,D符合題意。故選D。11.我國科研人員將寒帶地區(qū)海魚中的抗凍基因轉(zhuǎn)入千禧果(番茄品種)細(xì)胞中,成功培育出抗凍千禧果。下圖為培育過程使用的Ti質(zhì)粒示意圖,Vir區(qū)的基因活化能促進(jìn)T-DNA的加工和轉(zhuǎn)移。下列敘述錯誤的是()A.選擇圖示Ti質(zhì)粒構(gòu)建基因表達(dá)載體,應(yīng)選擇限制酶ⅢB.利用PCR從海魚基因組中擴增抗凍基因需要添加一對特異性引物C.用含卡那霉素的選擇培養(yǎng)基篩選成功導(dǎo)入抗凍基因的受體細(xì)胞D.可用抗原—抗體雜交技術(shù)檢測抗凍基因在轉(zhuǎn)基因千禧果中的表達(dá)量〖答案〗C〖祥解〗PCR原理:利用熱變性的原理,打開DNA雙鏈,每條DNA單鏈作為母鏈,以4種游離脫氧核苷酸為原料,合成子鏈,在引物作用下,DNA聚合酶從引物3'端開始延伸DNA鏈,即DNA的合成方向是從子鏈的5'端自3'端延伸的。實際上就是在體外模擬細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制過程。DNA的復(fù)制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能從3'端延伸DNA鏈。【詳析】A、限制酶Ⅰ會破壞四環(huán)素抗性基因影響后續(xù)的篩選,限制酶Ⅱ有兩個識別位點,會影響目的基因連接在正確的位置,因此選擇圖示Ti質(zhì)粒構(gòu)建基因表達(dá)載體,應(yīng)選擇限制酶Ⅲ,A正確;B、利用PCR從海魚基因組中擴增抗凍基因需要添加一對特異性引物,目的是使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸,B正確;C、由于四環(huán)素基因在T-DNA片段中,該基因會隨著目的基因進(jìn)入到受體細(xì)胞中,因此,要用含四環(huán)素的選擇培養(yǎng)基篩選含抗凍基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞,C錯誤;D、基因的表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì),故可用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測抗凍基因在轉(zhuǎn)基因千禧果中的表達(dá)量,D正確。故選C。12.美國科學(xué)家將螢火蟲的熒光素基因轉(zhuǎn)入煙草植物細(xì)胞,獲得高水平的表達(dá),長成的植物通體光亮,堪稱自然界的奇跡。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.基因工程的三大工具是限制性內(nèi)切核酸酶、DNA聚合酶、運載體B.基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等C.熒光素基因?qū)霟煵葜参锛?xì)胞時可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法D.該項成果說明螢火蟲與煙草植物共用一套密碼子,體現(xiàn)了生物具有共同的起源〖答案〗A〖祥解〗構(gòu)建基因表達(dá)載體是基因工程的關(guān)鍵步驟,基因工程中,一個完整的表達(dá)載體包含復(fù)制原點、啟動子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因。啟動子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點,能控制著轉(zhuǎn)錄的開始。終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束。標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選。【詳析】A、基因工程的原理是基因重組,基因工程需要用到限制酶、DNA連接酶和運載體等工具,A錯誤;B、基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟,一個完整的表達(dá)載體包含復(fù)制原點、啟動子及目的基因、終止子和標(biāo)記基因,B正確;C、將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法,故熒光素基因?qū)霟煵葜参锛?xì)胞時可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,C正確;D、將螢火蟲的熒光素基因轉(zhuǎn)入煙草植物細(xì)胞,獲得高水平的表達(dá),說明螢火蟲與煙草植物共用一套密碼子,體現(xiàn)了生物具有共同的起源,D正確。故選A。13.草甘膦殺死雜草的同時也能殺死農(nóng)作物。草甘膦可與植物體內(nèi)的PEP競爭EPSP合酶,阻止PEP轉(zhuǎn)化,影響細(xì)胞正常代謝??茖W(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了抗草甘膦的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物。下列說法錯誤的是()A.可通過轉(zhuǎn)入外源EPSP基因以提高EPSP合酶的相對含量來起作用B.PCR擴增基因時每一輪循環(huán)中均需經(jīng)歷兩次升溫處理C.基因表達(dá)載體中的終止子位于目的基因下游,是翻譯停止的信號D.將外源基因?qū)朕r(nóng)作物的葉綠體基因組中可避免基因向近緣雜草擴散〖答案〗C〖祥解〗題意分析,草甘膦是一種非選擇性除草劑,殺死雜草的同時也殺死農(nóng)作物。它與植物體內(nèi)的PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)結(jié)構(gòu)相似,可與PEP競爭結(jié)合EPSP合酶,阻止PEP轉(zhuǎn)化,影響植物細(xì)胞正常代謝。【詳析】A、外源EPSP基因可以指導(dǎo)EPSP合酶的合成,所以可通過轉(zhuǎn)入外源EPSP基因以提高EPSP合酶的相對含量來起作用,A正確;B、體外擴增GR79基因時每一輪循環(huán)包括高溫變性、低溫復(fù)性和中溫延伸過程,可見每一個循環(huán)中均需經(jīng)歷兩次目的不同的升溫處理,B正確;C、基因表達(dá)載體中的終止子是轉(zhuǎn)錄停止的信號,C錯誤;D、將外源基因?qū)朕r(nóng)作物的葉綠體基因組中可有效避免GR79基因向近緣雜草擴散,這是因為擴散是通過花粉傳播,而花粉的精子中幾乎不攜帶質(zhì)基因,D正確。故選C。14.我國科學(xué)家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉積物樣品,利用富集培養(yǎng)基獲得含擬桿菌的混合培養(yǎng)物,經(jīng)純培養(yǎng)后進(jìn)一步研究了其生物學(xué)特性,結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A.制備富集培養(yǎng)基采用高壓蒸汽滅菌法,滅菌后調(diào)整培養(yǎng)基pHB.對擬桿菌的純培養(yǎng)物采用平板劃線法可獲得如圖的實驗結(jié)果C.據(jù)圖分析,擬桿菌菌株在以纖維素為氮源時生長狀況最好D.分離獲得的擬桿菌所分泌的酶可能具有耐低溫、耐鹽的特性〖答案〗D【詳析】A、為實現(xiàn)無菌操作,制備富集培養(yǎng)基采用高壓蒸汽滅菌法,配制培養(yǎng)基時應(yīng)先調(diào)pH再滅菌,防止調(diào)pH時造成雜菌污染,A錯誤;B、平板劃線法可分離菌種但不能用于計數(shù),圖示接種方法能夠?qū)ξ⑸镞M(jìn)行計數(shù),屬于稀釋涂布平板法,B錯誤;C、分析圖中曲線可知,在以纖維素為碳源的培養(yǎng)基中,細(xì)胞數(shù)量最多,可推知擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源(纖維素的元素組成是CHO,不能作為氮源)時生長狀況最好,C錯誤;D、深海冷泉中存在的某些微生物,只有利用冷泉中的特有物質(zhì)才能生存,或者只能在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活,故在沉積物樣品中分離獲得的擬桿菌所分泌的酶可能具有耐低溫、耐鹽的特性,D正確。故選D。15.CRISPR/Cas9基因組編輯系統(tǒng)由向?qū)NA識別并結(jié)合目標(biāo)DNA,Cas9蛋白切斷雙鏈DNA使其形成兩個末端,如圖所示。這兩個末端通過“斷裂修復(fù)”重新連接時,在細(xì)胞中加入大量用于修復(fù)的模板,可以將需要改變的堿基序列引入到基因組中,但該技術(shù)有時也存在編輯出錯而造成脫靶。下列敘述正確的是()A.Cas9蛋白能作用于脫氧核糖和堿基之間的化學(xué)鍵B.對不同目標(biāo)DNA進(jìn)行編輯時,要使用不同的Cas9蛋白C.若只替換基因的一個堿基對,基因表達(dá)產(chǎn)物最多改變一個氨基酸D.若目標(biāo)DNA存在多個與向?qū)NA互補配對的序列,可能導(dǎo)致基因編輯脫靶〖答案〗D〖祥解〗題意分析,CRISPR-Cas9體系是由靶基因的向?qū)NA和Cas9蛋白構(gòu)成的復(fù)合體。向?qū)NA在基因組中負(fù)責(zé)尋找靶基因并與其結(jié)合;Cas9蛋白在向?qū)NA的引導(dǎo)下切割靶基因,使DNA雙鏈斷裂產(chǎn)生平末端。在隨后DNA自我修復(fù)的過程中容易隨機引起一些堿基對的插入或缺失,導(dǎo)致基因功能改變?!驹斘觥緼、Cas9蛋白識別并切斷雙鏈DNA形成兩個末端,相當(dāng)于限制酶,能作用于脫氧核糖和磷酸之間的化學(xué)鍵--磷酸二酯鍵,A錯誤;B、在對不同目標(biāo)DNA進(jìn)行編輯時,應(yīng)使用Cas9蛋白和不同的sgRNA結(jié)合進(jìn)而實現(xiàn)對不同基因的編輯,B錯誤;C、若只替換基因的一個堿基對,一般情況下基因表達(dá)產(chǎn)物只改變一個氨基酸,也可能堿基的替換引起終止密碼提前出現(xiàn),則會導(dǎo)致蛋白質(zhì)中更多的氨基酸缺失,C錯誤;D、若目標(biāo)DNA存在多個與向?qū)NA互補配對的序列,可能導(dǎo)致基因編輯脫靶,且能夠與向?qū)NA配對的序列越多,脫靶的幾率越高,D正確。故選D。16.中國科學(xué)院團隊對雌性獼猴進(jìn)行克隆,成功獲得“中中”和“華華”兩姐妹,突破了現(xiàn)有技術(shù)無法用體細(xì)胞克隆非人靈長類動物的世界難題。如圖為“中中”和“華華”培育的流程,相關(guān)敘述錯誤的是()A.圖中的卵子實際上是發(fā)育到MⅡ期的卵母細(xì)胞B.②過程是動物胚胎的體外培養(yǎng)過程,需無菌、無毒環(huán)境C.③過程的胚胎受體需要用促性腺激素超數(shù)排卵處理D.中中、華華的性別由纖維細(xì)胞的遺傳物質(zhì)決定〖答案〗C〖祥解〗題圖分析:圖示為“中中”和“華華”培育的流程,其中①為核移植過程,②表示早期胚胎培養(yǎng)過程,③表示胚胎移植過程?!驹斘觥緼、圖中的卵子實際上是發(fā)育到MⅡ期的卵母細(xì)胞,因為去核的卵細(xì)胞內(nèi)存在激活細(xì)胞全能性表達(dá)的物質(zhì),A正確;B、②過程是動物胚胎的早期培養(yǎng)過程,需無菌、無毒環(huán)境,B正確;C、③過程的胚胎受體需要用雌激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,使其處于相同的生理狀態(tài),C錯誤;D、中中、華華的細(xì)胞核基因來自成纖維細(xì)胞,因此它們的性別由纖維細(xì)胞的遺傳物質(zhì)決定,D正確。故選C。第Ⅱ卷(非選擇題)二、非選擇題(6大題,共60分)17.魚茶味酸而微咸,甘香可口,是海南黎族的一種傳統(tǒng)發(fā)酵食品。其制作方法是:將生魚開膛洗凈,去頭去尾,加鹽、姜、蒜等處理后,拌入煮熟的米飯,在特定條件下發(fā)酵一段時間。已知魚茶的發(fā)酵菌群主要是乳酸菌?;卮鹣铝杏嘘P(guān)問題:(1)寫出乳酸菌分解葡萄糖產(chǎn)生乳酸的反應(yīng)簡式:__________________。根據(jù)乳酸菌的代謝特點,制作魚茶時發(fā)酵裝置的充氣口應(yīng)______(填“打開”或“關(guān)閉”)。(2)不能將煮熟的米飯立即與處理后的生魚混合并攪拌,原因是__________________。(3)圖1是某生物科研小組繪制的魚茶發(fā)酵過程中各菌種數(shù)量及發(fā)酵液pH的變化曲線。①魚茶發(fā)酵初期,發(fā)酵液pH下降與溶液中______(寫出兩種)等物質(zhì)增多有關(guān)。發(fā)酵3天后醋酸菌逐漸減少,原因是圖1中__________________等微生物進(jìn)行有氧呼吸消耗了發(fā)酵裝置中的氧氣。②用稀釋涂布平板法統(tǒng)計菌種數(shù)量時,發(fā)現(xiàn)其中1個平板的菌落分布如圖2所示。該平板不能用于計數(shù),原因是________________________。與該平板相同稀釋倍數(shù)的其他平板未出現(xiàn)該現(xiàn)象,推測該平板接種時可能的操作失誤是____________。〖答案〗(1)①.②.關(guān)閉(2)溫度過高會殺死乳酸菌,造成發(fā)酵失?。?)①.乳酸、醋酸、二氧化碳②.醋酸菌、酵母菌③.部分菌落過于密集,菌落相互連接,無法準(zhǔn)確計數(shù)④.涂布不均勻〖祥解〗乳酸菌,代謝類型是異養(yǎng)厭氧型,在無氧條件下乳酸菌能夠?qū)⑵咸烟茄趸癁槿樗帷!拘?詳析】乳酸菌在無氧條件下能將葡萄糖分解成乳酸,其反應(yīng)簡式為:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量。乳酸菌是厭氧菌,制作魚茶時發(fā)酵裝置的充氣口應(yīng)關(guān)閉。【小問2詳析】高溫會殺死乳酸菌,造成發(fā)酵失敗,故不能將煮熟的米飯立即與處理后的生魚混合并攪拌,應(yīng)自然冷卻后再混勻裝入壇中?!拘?詳析】①魚茶發(fā)酵初期,發(fā)酵液pH下降,說明酸性物質(zhì)增多,這主要與發(fā)酵所產(chǎn)生的乳酸、醋酸、二氧化碳等物質(zhì)增多有關(guān)。發(fā)酵3天后醋酸菌逐漸減少,這主要與其生存所需要的氧氣含量有關(guān),該時期醋酸菌、酵母菌等微生物進(jìn)行有氧呼吸消耗了發(fā)酵裝置中的氧氣。②圖2所示平板不能用于計數(shù),這是由于部分菌落過于密集,菌落相互連接,無法準(zhǔn)確計數(shù),而與該平板相同稀釋倍數(shù)的其他平板未出現(xiàn)該現(xiàn)象,據(jù)此可推知該平板接種時涂布不均勻,導(dǎo)致菌落分布不均勻。18.油菜是重要的經(jīng)濟作物,用黑芥和蕓薹為材料培育芥菜型油菜的方法如圖所示,不考慮發(fā)生其他變異。回答下列問題:注:A、B分別表示不同植物的一個染色體組,兩者的染色體數(shù)目分別為10、8。(1)方法1中F1體細(xì)胞的染色體數(shù)目為______,可通過物理方法______人工誘導(dǎo)______,得到芥菜型油菜。(2)由于黑芥和蕓薹間的生殖限制,方法1中產(chǎn)生的F1代幼苗數(shù)量有限。如果要提高育種效率,可用F1的葉片為材料培育芥菜型油菜,寫出實驗思路:__________________。(3)方法2應(yīng)用______技術(shù),打破了黑芥與蕓薹之間的生殖隔離。步驟①需要用______處理以去除細(xì)胞壁,獲得的甲為______。(4)步驟②可通過______法(寫出一種),促進(jìn)甲、乙融合。該過程獲得雜種細(xì)胞的概率較低,因為步驟②的產(chǎn)物除雜種細(xì)胞外還可能有未融合的細(xì)胞、融合的具有相同核的細(xì)胞。可通過流式細(xì)胞儀對細(xì)胞中的染色體數(shù)量進(jìn)行檢測,從而篩選出雜種細(xì)胞,理由是______。〖答案〗(1)①.18②.低溫處理③.染色體加倍(2)用植物組織培養(yǎng)技術(shù),以F1葉片為外植體,脫分化形成愈傷組織,用秋水仙素處理(或者低溫誘導(dǎo))愈傷組織,之后再分化形成植株,即有可能獲得芥菜型油菜(3)①.植物體細(xì)胞雜交②.纖維素酶、果膠酶③.黑芥原生質(zhì)體(4)①.電融合/離心/PEG融合/高Ca2+-高pH等②.未融合細(xì)胞中的染色體數(shù)量為20或者16,融合的具有相同核的細(xì)胞中染色體數(shù)量為40或者32,而雜種細(xì)胞的染色體數(shù)量為36,不同類型細(xì)胞的染色體數(shù)量存在差異〖祥解〗秋水仙素作用的機理:人工誘導(dǎo)多倍體的方法很多,如低溫處理,目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗,當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時,能夠抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行有絲分裂,將來可能發(fā)育成多倍體植株?!拘?詳析】A、B分別表示不同植物的一個染色體組,兩者的染色體數(shù)目分別為10、8。因此,方法1中F1體細(xì)胞的染色體數(shù)目為18,可通過物理方法如低溫人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍,得到芥菜型油菜,這是因為低溫條件下會抑制紡錘體的形成,因而會導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍,進(jìn)而獲得芥菜型油菜,其中染色體數(shù)目為36?!拘?詳析】由于黑芥和蕓薹間的生殖限制,方法1中產(chǎn)生的F1代幼苗數(shù)量有限。如果要提高育種效率,可用F1的葉片為材料培育芥菜型油菜,該過程的原理是植物細(xì)胞的全能性,所用得勁激素是植物組織培養(yǎng)技術(shù)。具體實驗思路為:以F1葉片為外植體,脫分化形成愈傷組織,用秋水仙素處理(或者低溫誘導(dǎo))愈傷組織,之后再分化形成植株,即有可能獲得芥菜型油菜。【小問3詳析】方法2應(yīng)用植物體細(xì)胞雜交技術(shù),該技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性和細(xì)胞膜的流動性,該方法打破了黑芥與蕓薹之間的生殖隔離。步驟①需要用纖維素酶、果膠酶處理以去除細(xì)胞壁,獲得的甲為黑芥原生質(zhì)體,乙為蕓薹體細(xì)胞原生質(zhì)體?!拘?詳析】步驟②可通過電融合/離心/PEG融合/高Ca2+-高pH等法促進(jìn)甲、乙融合獲得雜種細(xì)胞,雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁是融合成功的關(guān)鍵。該過程獲得雜種細(xì)胞的概率較低,因為步驟②的產(chǎn)物除雜種細(xì)胞外還可能有未融合的細(xì)胞、融合的具有相同核的細(xì)胞??赏ㄟ^流式細(xì)胞儀對細(xì)胞中的染色體數(shù)量進(jìn)行檢測,從而篩選出雜種細(xì)胞,該方法的原理是利用不同融合細(xì)胞中染色體不同實現(xiàn)的,即未融合細(xì)胞中的染色體數(shù)量為20或者16,融合的具有相同核的細(xì)胞中染色體數(shù)量為40或者32,而雜種細(xì)胞的染色體數(shù)量為36,據(jù)此做出判斷。19.為降低人乳腺癌治療藥物的副作用,科研人員嘗試在單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建抗體藥物偶聯(lián)物(ADC),過程如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)實驗時,向小鼠注射取自______的特定抗原,其目的是____________。(2)步驟①是指______,實現(xiàn)該過程依賴于細(xì)胞膜具有______的結(jié)構(gòu)特點。(3)經(jīng)過步驟②、③篩選得到的雜交瘤細(xì)胞具有的特點是__________________。(4)步驟④將獲得的a單克隆抗體和b治療乳腺癌的藥物這2部分,通過接頭結(jié)合在一起,形成____________,實現(xiàn)對乳腺癌的治療。與常規(guī)化療方法相比,該治療方法具有的明顯優(yōu)點是________________________?!即鸢浮剑?)①.人乳腺癌細(xì)胞②.獲得能產(chǎn)生特定(治療乳腺癌的/與乳腺癌細(xì)胞特異性結(jié)合的)抗體的B淋巴細(xì)胞(2)①.(動物)細(xì)胞的融合②.一定的流動性(3)能大量增殖,又能產(chǎn)生特定抗體(4)①
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