2025高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計二輪專題歷史大單元8 生物技術(shù)與工程含答案

2025高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計二輪專題歷史大單元8生物技術(shù)與工程層級一基礎(chǔ)夯實自測練學(xué)生用書P207

1.(2024·山西朔州三模)泡姜屬于四川風(fēng)味泡菜,有發(fā)汗解表、促進血液循環(huán)、驅(qū)散寒邪的功效。在腌制泡姜之前,泡菜壇宜用開水燙一遍,腌制過程中,泡菜壇口的水槽中要始終保持有水狀態(tài),否則泡菜壇內(nèi)可能會長出一層白膜。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.在腌制泡姜前,用開水燙一遍泡菜壇是為了防止雜菌污染B.在制作泡姜時,加入適量青花椒等香辛料既能防腐又能調(diào)節(jié)口味C.泡姜腌制過程泡菜壇內(nèi)長出白膜是由于氧氣進入導(dǎo)致乳酸菌大量繁殖D.腌制兩天后,泡姜的風(fēng)味逐漸顯現(xiàn),但不宜食用,因為此時泡姜中亞硝酸鹽的含量較高答案C解析在腌制泡姜之前,泡菜壇宜用開水燙一遍,其目的是防止雜菌污染,A項正確;在制作泡姜時,加入適量青花椒等香辛料不僅可以抑制微生物的生長,還能調(diào)節(jié)泡姜的風(fēng)味,B項正確;在泡姜腌制過程中,泡菜壇口的水槽中要始終保持有水狀態(tài),如果不能確保良好的密封性,泡菜壇內(nèi)會長出一層白膜,這是因為制作泡菜需要厭氧環(huán)境,如果泡菜壇密封不嚴導(dǎo)致有氧氣進入,產(chǎn)膜酵母會大量繁殖,C項錯誤;腌制兩天后,泡姜的風(fēng)味逐漸顯現(xiàn),但此時還不宜食用,原因是亞硝酸鹽的含量較高,一般在腌制10天后食用為宜,D項正確。2.(2024·廣東廣州二模)產(chǎn)黃青霉是一種好氧真菌,其生長繁殖的適宜溫度是30℃,但在20℃的條件下才會大量合成、分泌青霉素。工業(yè)上采用玉米漿、棉籽餅等作為原料,通過合理設(shè)計,進行青霉素的生產(chǎn)。已知青霉素在堿性條件下易水解,下列敘述錯誤的是()A.要選育符合生產(chǎn)要求的產(chǎn)黃青霉,可采用誘變育種或基因工程育種等方法B.發(fā)酵過程中需要對發(fā)酵罐及時加熱或降溫處理,還要及時調(diào)節(jié)pH、通入無菌空氣C.發(fā)酵過程采用單一菌種進行發(fā)酵,有助于提高青霉素的產(chǎn)量和品質(zhì)D.發(fā)酵結(jié)束后,應(yīng)將發(fā)酵液進行離心取菌體并進行破碎處理,從中提取青霉素答案D解析發(fā)酵工程中性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來,也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得,A項正確。發(fā)酵過程中需要嚴格控制發(fā)酵條件,維持產(chǎn)黃青霉的適宜代謝環(huán)境,包括及時加熱或降溫,保持適宜的溫度;及時調(diào)節(jié)pH,保證菌種的生長,避免青霉素水解;通入無菌空氣,使其進行有氧呼吸,B項正確。在青霉素生產(chǎn)過程中如果污染了雜菌,某些雜菌會分泌青霉素酶將青霉素分解掉,C項正確。青霉素是分泌到細胞外的代謝物,提取之前不需要對菌體進行破碎處理,D項錯誤。3.(2024·貴州貴陽模擬)超低溫冷凍脫毒法是先用超低溫對細胞進行選擇性破壞,再用組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒植株的方法。以馬鈴薯莖尖為材料,采用超低溫冷凍脫毒法可獲得脫毒苗。下列敘述錯誤的是()A.組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素的比值較高時利于根的分化B.該技術(shù)利用了莖尖分生區(qū)組織細胞無成熟大液泡、不易形成冰晶的特性C.經(jīng)超低溫冷凍脫毒培養(yǎng)的馬鈴薯比未脫毒的馬鈴薯抗病毒能力更強D.用莖尖能夠獲得脫毒苗的原因是植物頂端分生區(qū)病毒極少或無病毒答案C解析組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素的比值較高時利于根的分化,A項正確;莖尖分生區(qū)組織細胞無成熟大液泡,不易形成冰晶,B項正確;經(jīng)超低溫冷凍脫毒培養(yǎng)的馬鈴薯只是脫毒,并沒有獲得抗病毒的能力,C項錯誤;植物頂端分生區(qū)附近(如莖尖)的病毒極少,甚至無病毒,因此切取一定大小的莖尖進行組織培養(yǎng),可獲得脫毒苗,D項正確。4.(2024·北京海淀二模)研究者用M病毒膜蛋白對小鼠進行免疫,分離小鼠脾細胞并將其與S細胞融合,通過篩選獲得單個穩(wěn)定分泌單克隆抗體的雜交瘤細胞。下列相關(guān)敘述正確的是()A.用動物細胞培養(yǎng)液培養(yǎng)M病毒,通過離心可獲得膜蛋白作為抗原B.可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠,以獲得更多的漿細胞C.S細胞應(yīng)具備產(chǎn)生抗體和無限增殖的能力D.體外培養(yǎng)單個雜交瘤細胞獲得大量抗體體現(xiàn)了細胞的全能性答案B解析M病毒必須寄生在活細胞中才能完成生命活動,故不能用動物細胞培養(yǎng)液培養(yǎng)M病毒,A項錯誤;可用M病毒膜蛋白(抗原)多次免疫小鼠,以獲得更多的能產(chǎn)生特異性抗體的漿細胞,B項正確;S細胞不是雜交瘤細胞,其具有無限增殖的能力,但不具有產(chǎn)生抗體的能力,C項錯誤;體外培養(yǎng)單個雜交瘤細胞由于沒有發(fā)育為完整有機體或分化成其他各種細胞,因此不能體現(xiàn)細胞的全能性,D項錯誤。5.(2024·安徽合肥一模)我國科學(xué)家突破重重困難,重復(fù)多次下圖操作過程,獲得了兩只克隆猴——“中中”和“華華”,率先將體細胞核移植技術(shù)成功地應(yīng)用于非人靈長類動物的克隆。下列有關(guān)說法正確的是()A.滅活病毒處理是為了促進體細胞核膜與卵母細胞的細胞膜融合B.重構(gòu)胚的培養(yǎng)需要一定濃度CO2、適宜的溫度和pH等條件C.用胎猴的體細胞進行克隆的成功率顯著低于成年猴的體細胞D.克隆猴“中中”和“華華”的遺傳物質(zhì)和性狀表現(xiàn)完全相同答案B解析滅活病毒處理是為了促進體細胞的細胞膜與卵母細胞的細胞膜融合,A項錯誤;動物組織培養(yǎng)需要一定濃度CO2、適宜的溫度和pH等條件,B項正確;用胎猴的體細胞進行克隆的成功率顯著高于成年猴的體細胞,C項錯誤;遺傳物質(zhì)相同的個體性狀表現(xiàn)不一定完全相同,還受環(huán)境因素的影響,D項錯誤。6.在基因工程中可利用PCR進行體外DNA片段的擴增,PCR產(chǎn)物一般通過瓊脂糖凝膠電泳來鑒定。下列說法錯誤的是()A.PCR利用了DNA熱變性的原理,通過調(diào)節(jié)溫度來控制DNA雙鏈的解聚及與引物的結(jié)合B.PCR擴增的特異性一般是由引物的特異性決定的C.PCR實驗中使用的微量離心管、槍頭和蒸餾水在使用前必須消毒D.DNA在瓊脂糖凝膠中的遷移速率與凝膠濃度、DNA分子大小和構(gòu)象有關(guān)答案C解析PCR利用了DNA熱變性的原理,通過調(diào)節(jié)溫度來控制DNA雙鏈的解聚及與引物的結(jié)合,A項正確;由于引物的序列具有特異性,所以PCR擴增的特異性一般是由引物的特異性決定的,B項正確;為避免外源DNA等因素的污染,PCR實驗中使用的微量離心管、槍頭和蒸餾水等在使用前必須進行高壓滅菌處理,C項錯誤;DNA分子在凝膠中的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象有關(guān),D項正確。7.(2024·湖北武漢模擬)常見的啟動子可分為三類:組成型啟動子,驅(qū)動基因在所有細胞、組織和器官中持續(xù)表達;組織特異性啟動子,調(diào)控基因只在某些特定的部位中表達;誘導(dǎo)型啟動子,通常在光、鹽等信號作用下,使目的基因的轉(zhuǎn)錄水平有所提高。下列敘述錯誤的是()A.啟動子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的上游B.細胞分化與組織特異性啟動子的調(diào)控有關(guān),與組成型啟動子無關(guān)C.乳腺生物反應(yīng)器的構(gòu)建需要將組織特異性啟動子與目的基因連接D.鹽誘導(dǎo)型啟動子在高鹽環(huán)境中被激活,可增加農(nóng)作物的抗逆性答案B解析啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點,其本質(zhì)是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的上游,A項正確;根據(jù)題干信息“組成型啟動子,驅(qū)動基因在所有細胞、組織和器官中持續(xù)表達”,可知細胞分化與組成型啟動子有關(guān),B項錯誤;組織特異性啟動子,調(diào)控基因只在某些特定的部位中表達,因此乳腺生物反應(yīng)器的構(gòu)建需要將組織特異性啟動子與目的基因連接,導(dǎo)入細胞中,保證基因在乳腺細胞中表達,C項正確;根據(jù)題干信息“誘導(dǎo)型啟動子,通常在光、鹽等信號作用下,使目的基因的轉(zhuǎn)錄水平有所提高”,可知鹽誘導(dǎo)型啟動子在高鹽環(huán)境中被激活,可增加農(nóng)作物的抗逆性,D項正確。8.(2024·北京模擬)研究者對綠色熒光蛋白進行改造,將其第203位蘇氨酸替換為酪氨酸,使改造后的蛋白質(zhì)在特定光激發(fā)后發(fā)射橙色光,稱為橙色熒光蛋白。關(guān)于橙色熒光蛋白的構(gòu)建,以下說法正確的是()A.用蛋白酶直接處理綠色熒光蛋白獲得目標(biāo)產(chǎn)物B.設(shè)計定點突變PCR獲得橙色熒光蛋白基因C.PCR擴增獲得的產(chǎn)物激發(fā)后可以發(fā)橙色熒光D.綠色熒光蛋白基因發(fā)生的突變類型為堿基缺失答案B解析用蛋白酶直接處理綠色熒光蛋白得到的是各種氨基酸,而不是第203位蘇氨酸替換為酪氨酸的橙色熒光蛋白,A項錯誤;要使綠色熒光蛋白第203位蘇氨酸替換為酪氨酸,可以通過對其基因進行定點突變PCR實現(xiàn),這樣基因中控制第203位蘇氨酸的堿基序列替換為合成酪氨酸的堿基序列,B項正確;PCR擴增獲得的產(chǎn)物是目的基因片段,激發(fā)后不能發(fā)橙色熒光,只有該基因片段控制合成的蛋白質(zhì)才會在激發(fā)后發(fā)橙色熒光,C項錯誤;綠色熒光蛋白基因發(fā)生的突變類型為堿基替換,D項錯誤。9.(2024·全國甲卷)(10分)合理使用消毒液有助于減少傳染病的傳播。某同學(xué)比較了3款消毒液A、B、C殺滅細菌的效果,結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)該同學(xué)采用顯微鏡直接計數(shù)法和菌落計數(shù)法分別測定同一樣品的細菌數(shù)量,發(fā)現(xiàn)測得的細菌數(shù)量前者大于后者,其原因是

。

(2)該同學(xué)從100mL細菌原液中取1mL加入無菌水中得到10mL稀釋菌液,再從稀釋菌液中取200μL涂布平板,菌落計數(shù)的結(jié)果為100,據(jù)此推算細菌原液中細菌濃度為個/mL。

(3)菌落計數(shù)過程中,涂布器應(yīng)先在酒精燈上灼燒,冷卻后再涂布。灼燒的目的是,

冷卻的目的是。

(4)據(jù)圖可知殺菌效果最好的消毒液是,判斷依據(jù)是

。(答出兩點即可)

(5)鑒別培養(yǎng)基可用于反映消毒液殺滅大腸桿菌的效果。大腸桿菌在伊紅—亞甲藍培養(yǎng)基上生長的菌落呈色。

答案(1)顯微鏡直接計數(shù)法統(tǒng)計細菌總數(shù),菌落計數(shù)法只統(tǒng)計活菌數(shù)(2)5000(3)滅菌避免高溫殺死細菌(4)A相同處理時間下使用A后活細菌減少量最大;使用A達到活細菌減少量最大時所用時間最短(5)黑(或深紫)解析(1)顯微鏡直接計數(shù)法是活細菌和死細菌一起計數(shù),菌落計數(shù)法只計數(shù)活細菌,而且可能出現(xiàn)兩個及兩個以上活細菌形成一個菌落的情況。(2)由題意可知,菌液稀釋倍數(shù)為10倍,故細菌原液中細菌濃度為100÷0.2×10=5000(個/mL)。(3)灼燒的目的是滅菌,冷卻的目的是防止溫度過高而殺死菌種。(4)與使用消毒液B和C相比,使用消毒液A時,相同處理時間的活細菌減少量最大,減少同等量活細菌所需時間最短。(5)大腸桿菌在伊紅—亞甲藍培養(yǎng)基上生長的菌落呈黑(或深紫)色。10.(2024·廣東廣州二模)(9分)為研究多種血糖調(diào)節(jié)因子的作用,我國科學(xué)家開發(fā)出胰島素抵抗模型鼠。為擴增模型鼠數(shù)量,科學(xué)家通過誘導(dǎo)優(yōu)良模型鼠體細胞轉(zhuǎn)化獲得iPS細胞,繼而利用iPS細胞培育出與模型鼠遺傳特性相同的克隆鼠,具體步驟如圖所示。請回答下列問題。(1)圖中黑鼠的體細胞在誘導(dǎo)因子的作用下轉(zhuǎn)化為iPS細胞的過程與植物組織培養(yǎng)中的過程類似。該過程結(jié)束后,細胞的全能性(填“提高”或“降低”)。

(2)圖中灰鼠形成的受精卵,經(jīng)過一次有絲分裂后可得到雙細胞胚。為獲得更多的雙細胞胚,可對灰鼠注射激素,使其超數(shù)排卵。

(3)囊胚中的內(nèi)細胞團將來可以發(fā)育成胎兒的。上圖中的重構(gòu)胚通過①技術(shù)移入代孕白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,X鼠的體色為。上圖中可以是雄鼠的有(填圖中相關(guān)鼠的名稱)。

(4)為確定克隆鼠的培育是否成功,須對X鼠進行的相關(guān)檢測。

答案(1)脫分化提高(2)促性腺(3)各種組織胚胎移植黑色黑鼠和X鼠(4)胰島素抵抗解析(1)黑鼠體細胞在誘導(dǎo)因子的作用下轉(zhuǎn)化為iPS細胞的過程與植物組織培養(yǎng)中的脫分化過程類似,是組織細胞恢復(fù)分裂、分化能力的過程。該過程結(jié)束后,細胞的全能性提高。(2)超數(shù)排卵是指應(yīng)用外源促性腺激素,誘導(dǎo)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。(3)囊胚中的內(nèi)細胞團將來可以發(fā)育成胎兒的各種組織。將重構(gòu)胚移入代孕白鼠子宮內(nèi)的技術(shù)為胚胎移植?？寺儆跓o性繁殖,iPS細胞來自黑鼠,所以X鼠的體色為黑色。圖中提供胚胎的灰鼠和代孕白鼠都是雌鼠,可以是雄鼠的有黑鼠和X鼠。(4)據(jù)圖所示,最終得到了X鼠,而實驗最終目的為“開發(fā)出胰島素抵抗模型鼠”,故為確定克隆鼠的培育是否成功,須對X鼠進行胰島素抵抗的相關(guān)檢測。層級二關(guān)鍵突破提升練學(xué)生用書P209

突破點1微生物培養(yǎng)與發(fā)酵1.(2024·山東濟寧二模)凱里紅酸湯是貴州省凱里地區(qū)苗族人民的傳統(tǒng)食品,使用新鮮紅辣椒、西紅柿、食鹽、料酒等材料,主要利用乳酸菌發(fā)酵而成。因它所獨具的鮮紅清香、醇酸回甜的特色,被評為中國國家地理標(biāo)志產(chǎn)品。下列說法正確的是()A.發(fā)酵液表面有一層白膜是乳酸菌大量繁殖的結(jié)果B.為了降低雜菌污染的風(fēng)險,發(fā)酵前需要對鹽水煮沸消毒C.腌制過程中乳酸和亞硝酸鹽的含量會先增加后減少再趨于穩(wěn)定D.發(fā)酵過程中每隔一段時間放氣一次以排出CO2,防止發(fā)酵液溢出答案B解析發(fā)酵液表面有一層白膜是酵母菌大量繁殖的結(jié)果,A項錯誤;發(fā)酵前需要對鹽水煮沸消毒,可降低雜菌污染的風(fēng)險,B項正確;腌制過程中亞硝酸鹽的含量會先增加后減少再趨于穩(wěn)定,乳酸含量不斷增加隨后趨于穩(wěn)定,C項錯誤;乳酸發(fā)酵過程無CO2生成,D項錯誤。2.(2024·山東菏澤一模)酸奶主要是用優(yōu)質(zhì)牛奶為原料經(jīng)乳酸菌發(fā)酵而成的。為從酸奶中分離出乳酸菌,現(xiàn)用無菌水將酸奶稀釋成濃度為10-1g/mL的懸液,分別取0.1mL稀釋液涂布在3個平板上,置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),連續(xù)6d定時統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.制備培養(yǎng)基時,先倒平板再進行高壓蒸汽滅菌,防止污染B.恒溫培養(yǎng)前,需在培養(yǎng)皿底部標(biāo)明組別和培養(yǎng)日期等信息C.連續(xù)6d定時統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)可防止遺漏菌落D.若平板上菌落過于密集,則需要將酸奶懸液再次稀釋重復(fù)上述實驗答案A解析制備培養(yǎng)基時,先進行高壓蒸汽滅菌再進行倒平板操作,防止污染,A項錯誤;恒溫培養(yǎng)前,需在培養(yǎng)皿底部標(biāo)明組別、培養(yǎng)日期和稀釋度等,便于進行實驗統(tǒng)計和對比觀察,B項正確;為防止菌落數(shù)的遺漏,應(yīng)連續(xù)6d定時觀測統(tǒng)計,C項正確;若平板上菌落過于密集,則需要將酸奶懸液再次稀釋重復(fù)上述實驗,以保證每個平板的菌落數(shù)為30~300,D項正確。3.(2024·廣東湛江二模)蛋白S為菌株C(一種細菌)的分泌產(chǎn)物,可被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化工工業(yè)。某小組通過實驗比較不同碳源對菌體生長和蛋白S產(chǎn)量的影響,結(jié)果如表所示。下列說法正確的是()碳源細胞干重/(g·L-1)蛋白S產(chǎn)量/(g·L-1)葡萄糖3.120.15淀粉0.010制糖廢液2.300.18A.菌株C的培養(yǎng)基的pH一般要調(diào)節(jié)至酸性B.培養(yǎng)基中碳源物質(zhì)濃度越高,菌株合成蛋白S越多C.適合菌體生長和生產(chǎn)蛋白S的碳源均為葡萄糖D.菌株C可能因不能合成淀粉酶而無法利用淀粉答案D解析細菌的培養(yǎng)基的pH一般要調(diào)節(jié)至中性或弱堿性,A項錯誤。培養(yǎng)基中碳源物質(zhì)濃度過高,可能會使菌株失水死亡,B項錯誤。分析題表可知,以葡萄糖為碳源時,細胞干重最大,故菌株C生長的最適碳源是葡萄糖;以制糖廢液為碳源時,蛋白S產(chǎn)量最高,故用菌株C生產(chǎn)蛋白S的最適碳源是制糖廢液,C項錯誤。分析實驗結(jié)果可知,碳源為淀粉時菌株C幾乎不生長,說明菌株C可能因不能合成淀粉酶而無法利用淀粉,D項正確。4.(2024·天津河西二模)(10分)近年來,水環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的不同程度的抗生素殘留,不僅威脅水生生物的生存,還會損害微生物的生態(tài)平衡。氧氟沙星(OFL)(化學(xué)式:C18H20FN3O4)是一種人工合成的廣譜抗菌的氟喹諾酮類藥物,某實驗小組成功地從廢水環(huán)境樣品中分離得到能降解OFL的菌株X。篩選分離的操作過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)利用細菌處理去除廢水中的抗生素,這種方法的不足之處是,因此需要篩選抗生素優(yōu)勢降解菌株。

(2)篩選能夠降解OFL的菌株時,富集培養(yǎng)基中需要加入作為唯一碳源或氮源。用于培養(yǎng)菌株X的固體培養(yǎng)基含有水、蛋白胨、酵母提取物和瓊脂等成分,其中蛋白胨主要為菌株X提供碳源、氮源和。

(3)過程Ⅱ、Ⅲ所利用的接種方法是。過程Ⅱ中的總稀釋次數(shù)為8次,在過程Ⅲ中,可以每隔24h統(tǒng)計一次菌落的數(shù)目,選取時的記錄作為結(jié)果,3個培養(yǎng)基中長出的菌落數(shù)量分別是135、153、144,故推測A中細菌的數(shù)量為個/mL。

(4)該實驗小組欲進一步探究初始OFL濃度對菌株X降解OFL能力的影響,請補充實驗思路:配制等量的含一系列濃度梯度的OFL的液體培養(yǎng)基,將培養(yǎng)基滅菌后,在培養(yǎng)基中接種

,計算出OFL去除率。

答案(1)抗生素會抑制細菌的生長繁殖(2)OFL維生素(3)稀釋涂布平板法菌落數(shù)目穩(wěn)定1.44×1011(4)等量的菌株X,每隔一段時間取樣,測定培養(yǎng)基中OFL的殘余含量解析(1)抗生素會抑制細菌的生長繁殖,因此需要篩選抗生素優(yōu)勢降解菌株來去除廢水中的抗生素。(2)篩選能夠降解OFL的菌株時,富集培養(yǎng)基中需要加入OFL作為唯一碳源或氮源。蛋白胨是將肉、酪素或明膠用酸或蛋白酶水解后干燥而成的外觀呈淡黃色的粉劑,主要為菌株X提供碳源、氮源和維生素。(3)過程Ⅱ、Ⅲ利用的接種方法是稀釋涂布平板法,選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果;A中細菌的數(shù)量為(135+153+144)÷3×108÷0.1=1.44×1011(個/mL)。(4)欲進一步探究初始OFL濃度對菌株X降解OFL能力的影響,自變量是初始OFL濃度,因變量是菌株X的降解效果,因此可配制等量的含一系列濃度梯度的OFL的液體培養(yǎng)基,將培養(yǎng)基滅菌后,在培養(yǎng)基中接種等量的菌株X,每隔一段時間取樣,測定培養(yǎng)基中OFL的殘余含量,計算出OFL去除率。突破點2比較植物細胞工程和動物細胞工程5.(2024·廣東廣州一模)普通六倍體小麥(6n=42)的基因組龐大,其研究工作相對困難;擬南芥(2n=10)是應(yīng)用廣泛的模式植物,其基因組測序已完成,遺傳背景相對清晰。以普通小麥胚性愈傷組織來源的原生質(zhì)體為供體,用紫外線分別照射30s、1min、2min后,再與擬南芥原生質(zhì)體進行融合,希望將小麥染色體小片段插入擬南芥基因組,從而借助其清晰的遺傳背景對小麥基因組進行研究。下列相關(guān)說法錯誤的是()A.可用聚乙二醇或高Ca2+—高pH融合法等化學(xué)方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合B.原生質(zhì)體融合后,應(yīng)進一步篩選染色體數(shù)為52的細胞來對小麥進行研究C.外植體經(jīng)誘導(dǎo)形成愈傷組織的過程需要控制生長素與細胞分裂素的比例D.該過程還探究了紫外線處理時間(劑量)對供體染色體斷裂程度的影響答案B解析誘導(dǎo)植物細胞原生質(zhì)體融合時,可用聚乙二醇或高Ca2+—高pH融合法等化學(xué)方法,A項正確;本實驗中,細胞融合的目的是將小麥染色體小片段插入擬南芥基因組,從而借助其清晰的遺傳背景對小麥基因組進行研究,而不是單純得到兩細胞核融合的細胞,B項錯誤;植物激素中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素,它們的濃度、比例等都會影響植物細胞的發(fā)育方向,外植體經(jīng)誘導(dǎo)形成愈傷組織的過程需要控制生長素與細胞分裂素的比例,C項正確;根據(jù)題干信息“用紫外線分別照射30s、1min、2min”,可判斷實驗自變量是紫外線處理時間(劑量),故該過程還探究了紫外線處理時間(劑量)對供體染色體斷裂程度的影響,D項正確。6.(2024·河北滄州二模)人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白。某科研單位將小鼠的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合,并經(jīng)過篩選獲得能穩(wěn)定分泌抗HCG單克隆抗體的雜交瘤細胞。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.制備單克隆抗體前需以HCG為抗原多次注射給小鼠B.可用滅活的病毒誘導(dǎo)小鼠B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合C.雜交瘤細胞體外培養(yǎng)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象時需先酶解再分瓶培養(yǎng)D.與傳統(tǒng)抗HCG抗體相比,抗HCG單克隆抗體孕檢的準(zhǔn)確率更高答案C解析制備抗HCG單克隆抗體時,首先需對小鼠多次注射HCG抗原,以刺激小鼠產(chǎn)生更多的B細胞,A項正確;誘導(dǎo)動物細胞融合的方法有物理法、化學(xué)法和生物法,滅活病毒誘導(dǎo)屬于生物法,B項正確;體外培養(yǎng)雜交瘤細胞不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象,C項錯誤;單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高等特點,抗HCG單克隆抗體孕檢的準(zhǔn)確率比傳統(tǒng)抗HCG抗體高,D項正確。7.(2024·天津二模)動物細胞培養(yǎng)時,容易出現(xiàn)凋亡現(xiàn)象。為研究物質(zhì)Y和E是否能阻斷細胞凋亡,利用物質(zhì)Y和E處理傳代培養(yǎng)的細胞,檢測某種促進凋亡的蛋白C和內(nèi)參蛋白G的含量,結(jié)果如圖。下列敘述不正確的是()A.該實驗的自變量是蛋白C和蛋白G的含量B.E能阻斷細胞凋亡的信號通路C.接觸抑制是細胞需傳代培養(yǎng)的原因之一D.實驗還需檢測各處理組細胞的存活率答案A解析由題意可知,蛋白C和蛋白G的含量是該實驗的因變量,A項錯誤;根據(jù)題干信息可知,物質(zhì)E處理傳代培養(yǎng)后的細胞中不含有蛋白C,而蛋白C可以促進凋亡,所以E能阻斷細胞凋亡的信號通路,B項正確;接觸抑制是細胞需傳代培養(yǎng)的原因之一,因為細胞發(fā)生接觸抑制時,如果不分瓶培養(yǎng),細胞通常會停止分裂增殖,最終衰老、死亡,C項正確;實驗還需檢測各處理組細胞的存活率,才能更好地分析物質(zhì)Y和E是否能阻斷細胞凋亡,D項正確。8.(2024·河南模擬)種間體細胞核移植(iSCNT)將供體動物體細胞與來自不同種、科、目或綱的家畜(馴養(yǎng)動物)的去核卵母細胞融合并激活,以獲得較多的重構(gòu)胚,進而獲得動物個體,是體細胞核移植(SCNT)中極具潛力的研究方向之一。由于多種野生動物數(shù)量稀少且呈持續(xù)下降趨勢,因此采集精子或卵子開展常規(guī)輔助生殖較為困難,甚至無法完成,而從活體或死后不久的野生動物體內(nèi)采集體細胞利用iSCNT技術(shù)獲得動物個體,可在一定程度上維持瀕危動物數(shù)量。下列敘述正確的是()A.iSCNT技術(shù)必須通過顯微操作技術(shù)將供體細胞的細胞核取出,然后注入去核的卵母細胞B.若從野生動物體內(nèi)采集到的體細胞數(shù)目較少,可先用添加動物血清的固體培養(yǎng)基進行培養(yǎng)C.iSCNT技術(shù)的原理是動物細胞核具有全能性,操作過程中可用Ca2+激活重構(gòu)胚D.同一野生動物經(jīng)iSCNT技術(shù)獲得的多個重構(gòu)胚中,遺傳物質(zhì)可能不完全相同答案D解析在進行核移植時,可以通過顯微操作技術(shù),將供體細胞注入去核的卵母細胞,A項錯誤;若從野生動物體內(nèi)采集到的體細胞數(shù)目較少,可先用添加動物血清的液體培養(yǎng)基進行培養(yǎng),以增加體細胞的數(shù)目,B項錯誤;種間體細胞核移植(iSCNT)技術(shù)的原理是動物細胞核具有全能性,操作過程中可用Ca2+載體激活重構(gòu)胚,C項錯誤;在種間體細胞核移植(iSCNT)過程中,去核的卵母細胞來自不同種、科、目或綱的家畜(馴養(yǎng)動物),獲得的重構(gòu)胚的細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)可能不同,因此同一野生動物經(jīng)iSCNT技術(shù)獲得的多個重構(gòu)胚中,遺傳物質(zhì)可能不完全相同,D項正確。9.(2024·廣東廣州二模)(11分)植物遠志的根是一種重要的傳統(tǒng)中藥,但該植物具有生長緩慢、繁殖率低等特點。隨著近年遠志的需求量迅速增長,研究人員用組織培養(yǎng)的方式,建立遠志的高效培育體系?；卮鹣铝袉栴}。(1)研究人員取遠志不同的組織在基本培養(yǎng)基進行愈傷組織的誘導(dǎo),篩選最佳外植體(見表a)。再用不同濃度的2,4-D和6-BA組合,對最佳外植體進行誘導(dǎo),確定最佳的激素濃度組合(見表b)。表a外植體誘導(dǎo)率/%愈傷組織狀態(tài)莖段18.33生長較慢葉31.67生長緩慢根35.00生長緩慢胚軸59.17生長較快表b組別植物激素濃度/(mg·L-1)誘導(dǎo)率/%2,4-D6-BA10.20.265.0020.40.493.7530.60.670.00注:誘導(dǎo)率為接種外植體中形成愈傷組織的比例。由表a判斷,最佳外植體應(yīng)為。研究發(fā)現(xiàn),植物激素的濃度及相關(guān)比例等都會影響植物細胞的發(fā)育方向。有人認為,第2組不一定是形成愈傷組織的最佳濃度組合。你是否支持該觀點?(填“支持”或“不支持”),原因是

。

(2)用不同濃度的6-BA和NAA組合對誘導(dǎo)出的遠志愈傷組織進行叢生芽的分化實驗,結(jié)果如下圖所示。植物生長調(diào)節(jié)劑6-BA能促進芽的分化,其功能與(填激素名稱)類似。在生產(chǎn)中,更多地使用6-BA而不是該天然植物激素,其原因是植物生長調(diào)節(jié)劑具有

(寫出2點)的特點。從實驗結(jié)果看出,隨NAA濃度的上升,愈傷組織叢芽分化率的變化趨勢為。

(3)將芽苗植入含有不同濃度吲哚乙酸(IAA)的生根培養(yǎng)基后,生根率見下表。組別IAA濃度/(mg·L-1)生根率/%10.562.222166.6731.541.11欲探究是否存在較低濃度IAA促進生根,過高濃度IAA抑制生根的現(xiàn)象,則上述實驗應(yīng)如何修改?

。

答案(1)胚軸支持研究中缺乏2,4-D和6-BA的不同濃度組合的相關(guān)實驗數(shù)據(jù)(2)細胞分裂素原料廣泛、容易合成、效果穩(wěn)定下降(3)增加一組空白對照,再增設(shè)更高濃度組,其他條件與原有實驗相同解析(1)由表a可知,表中列出的四種外植體中,胚軸的誘導(dǎo)率最高,生長較快,因此最佳外植體應(yīng)為胚軸。表b中自變量為不同濃度的2,4-D和6-BA組合,但二者比值均為1,沒有不同植物激素濃度的比例對誘導(dǎo)率的影響的實驗數(shù)據(jù),因此支持第2組不一定是形成愈傷組織的最佳濃度組合的觀點。(2)細胞分裂素能促進細胞分裂,促進芽的分化、側(cè)枝發(fā)育、葉綠素的合成,因此植物生長調(diào)節(jié)劑6-BA的功能與細胞分裂素類似。植物生長調(diào)節(jié)劑是由人工合成的,對植物的生長、發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì),具有原料廣泛、容易合成、效果穩(wěn)定等優(yōu)點。由實驗結(jié)果可知,在實驗所給的濃度范圍內(nèi),當(dāng)6-BA濃度相同時,NAA濃度增大,叢芽分化率逐漸減小。(3)支持較低濃度IAA促進生根,過高濃度IAA抑制生根這一結(jié)論的結(jié)果應(yīng)和使用蒸餾水的空白對照組比較,若所給濃度下生根率高于空白對照組,則該濃度為促進作用,若所給濃度下生根率低于空白對照組,則該濃度為抑制作用,題中所給實驗中沒有使用蒸餾水的空白對照組的數(shù)據(jù),同時實驗組中使用的IAA濃度均較低,因此需要增加一組空白對照,再增設(shè)更高濃度組,其他條件與原有實驗相同。10.(2024·河北保定二模)(10分)研究發(fā)現(xiàn)細胞毒性T細胞通過表面受體(TCR)識別抗原呈遞細胞呈遞的腫瘤抗原后被激活,進而攻擊腫瘤細胞(如圖1所示)。圖2為腫瘤細胞的一種免疫逃逸機制示意圖。其中腫瘤細胞大量表達PD-L1,并能與細胞毒性T細胞表面的PD-1結(jié)合,抑制細胞毒性T細胞的活化,使其逃避細胞毒性T細胞的攻擊。請根據(jù)資料和所學(xué)內(nèi)容,回答下列問題。圖1圖2(1)TCR的化學(xué)本質(zhì)是。細胞毒性T細胞通過TCR只能識別帶有相應(yīng)(填“抗原”或“抗體”)的腫瘤細胞。

(2)為阻斷圖2中腫瘤細胞的免疫逃逸通路,可利用細胞工程中制備技術(shù),制備抗(填“PD-1”或“PD-L1”)的抗體。該抗體注入體內(nèi)后可通過體液傳送與腫瘤細胞相結(jié)合,從而解除腫瘤細胞對細胞毒性T細胞的活化抑制。

(3)該種抗體的制備流程如下圖所示:步驟①和步驟⑤應(yīng)分別向小鼠注射和。過程③中存活的細胞為。

(4)為應(yīng)用于腫瘤的臨床免疫治療,需對上述抗體進行人源化改造。除抗原結(jié)合區(qū)域外,其他部分都替換為人抗體區(qū)段,這樣做的目的是。該種嵌合抗體的研制過程屬于工程的研究范疇。

答案(1)蛋白質(zhì)抗原(2)單克隆抗體PD-L1(3)PD-L1蛋白能分泌抗PD-L1抗體的雜交瘤細胞雜交瘤細胞(4)降低免疫排斥蛋白質(zhì)解析(1)細胞毒性T細胞可依靠其表面受體(TCR)識別抗原,識別帶有同樣抗原的腫瘤細胞對其進行裂解,TCR的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。(2)由圖2可知,腫瘤細胞表面的PD-L1通過與細胞毒性T細胞表面的PD-1蛋白特異性結(jié)合,抑制細胞毒性T細胞的增殖分化,從而逃避免疫系統(tǒng)的攻擊,故可以通過注射抗PD-L1抗體阻斷腫瘤細胞的逃逸通路。制備該種抗體需要用到單克隆抗體技術(shù)?？筆D-L1抗體進入人體后,通過體液運輸與腫瘤細胞表面的PD-L1蛋白結(jié)合,從而解除腫瘤細胞對細胞毒性T細胞的活化抑制。(3)在進行單克隆抗體制備時首先要向小鼠注射相應(yīng)的抗原即PD-L1蛋白,以刺激免疫系統(tǒng)相應(yīng)細胞的增殖。第⑤步時需將能分泌抗PD-L1抗體的雜交瘤細胞注入小鼠腹腔內(nèi),使其增殖。過程③是用選擇培養(yǎng)基篩選相互融合的雜交瘤細胞,在此培養(yǎng)基中存活的細胞為雜交瘤細胞。(4)由于單克隆抗體是利用鼠的骨髓瘤細胞與漿細胞融合而成的雜交瘤細胞分泌產(chǎn)生的,對人來說是異物,將該單克隆抗體注入人體后會引起免疫排斥反應(yīng)。為了降低免疫排斥,需要對單克隆抗體進行改造,除抗原結(jié)合區(qū)域外,其他部分都替換成人抗體區(qū)段。對這種現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行進一步的加工、修飾和改造屬于蛋白質(zhì)工程的研究范疇。突破點3表達載體的構(gòu)建及基因編輯技術(shù)11.如圖為某質(zhì)粒限制酶酶切圖譜。某基因不含圖中限制酶識別序列,為使PCR擴增的該基因與該質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒,則擴增的該基因兩端需分別引入哪兩種限制酶的識別序列?()注:圖中限制酶的識別序列及切割形成的黏性末端均不相同。A.NdeⅠ和BamHⅠB.NdeⅠ和XbaⅠC.XbaⅠ和BamHⅠD.EcoRⅠ和KpnⅠ答案A解析構(gòu)建重組質(zhì)粒時,要將目的基因插入啟動子和終止子之間,而且不能破壞啟動子、終止子、復(fù)制原點、抗生素抗性基因等部位。故只能選用NdeⅠ和BamHⅠ切割質(zhì)粒,因此在PCR擴增的該基因的兩端需分別引入NdeⅠ和BamHⅠ兩種限制酶的識別序列。12.(2024·重慶模擬)科學(xué)家在昆蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了可催化分解有機磷農(nóng)藥的酯酶,科學(xué)家將編碼該酯酶的基因?qū)氪竽c桿菌獲得工程菌,生產(chǎn)酯酶用于改善有機磷農(nóng)藥造成的環(huán)境污染,該過程中所用載體如圖所示,下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.把目的基因和載體連接時,可考慮選用載體的Pvit2、KpnⅠ、EcoRⅠ作為目的基因插入位點B.與圖中載體的復(fù)制原點、啟動子相結(jié)合的酶催化形成的化學(xué)鍵名稱相同,但是反應(yīng)物不同C.科學(xué)家篩選目的菌時,在含有氨芐青霉素的固體培養(yǎng)基上長出的菌落,不全是能產(chǎn)生酯酶的目的菌D.如果該基因整合到某植物的線粒體DNA中,可通過花粉傳播開來,從而引起大面積的基因污染答案D解析把目的基因和載體連接時,目的基因要插入啟動子、終止子之間才能正常地表達,可選用載體的Pvit2、KpnⅠ、EcoRⅠ作為目的基因插入位點,A項正確。與圖中載體的復(fù)制原點相結(jié)合的是DNA聚合酶,催化形成的化學(xué)鍵名稱是磷酸二酯鍵,反應(yīng)物是脫氧核苷酸;與啟動子相結(jié)合的是RNA聚合酶,催化形成的化學(xué)鍵名稱也是磷酸二酯鍵,但是反應(yīng)物是核糖核苷酸,B項正確。在含有氨芐青霉素的固體培養(yǎng)基上長出的菌落,也可能含有未連接目的基因的質(zhì)粒,不全是能產(chǎn)生酯酶的目的菌,C項正確。線粒體及其DNA存在于細胞質(zhì)中,而受精卵的細胞質(zhì)幾乎全部來源于卵細胞,故線粒體內(nèi)的DNA不會隨花粉(精子)傳播開來,從而引起大面積的基因污染,D項錯誤。13.(2024·湖南長沙模擬)乳酸菌是乳酸的傳統(tǒng)生產(chǎn)菌,但耐酸能力較差,影響產(chǎn)量;釀酒酵母耐酸能力較強,但不產(chǎn)生乳酸。研究者將乳酸菌內(nèi)催化乳酸生成的乳酸脫氫酶(LDH)基因?qū)脶劸平湍?獲得能產(chǎn)生乳酸的酵母工程菌株。下圖為通過雙酶切構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程。GTG為原核生物偏好的起始密碼子編碼序列,ATG為真核生物偏好的起始密碼子編碼序列。下列說法正確的是()A.引物2的3'端序列應(yīng)包含XbaⅠ的識別序列B.重組質(zhì)粒以能合成尿嘧啶的酵母菌株為受體C.PCR反應(yīng)時,緩沖液中一般要添加Ca2+來激活相關(guān)酶D.引物1的5'端序列應(yīng)考慮將GTG改為ATG答案D解析根據(jù)題意可知,含GTG的一端為LDH基因的起始端,為保證通過雙酶切以正確方向插入質(zhì)粒,設(shè)計引物1的5'端序列需要包含BamHⅠ的識別序列,引物2的5'端序列應(yīng)包含XbaⅠ的識別序列,A項錯誤;結(jié)合題意可知,質(zhì)粒上有作為標(biāo)記基因的尿嘧啶合成酶基因,所以本過程中重組質(zhì)粒以不能合成尿嘧啶的酵母菌株為受體,然后在缺乏尿嘧啶的選擇培養(yǎng)基上,不能合成尿嘧啶的釀酒酵母菌株不能生存,導(dǎo)入重組質(zhì)粒的釀酒酵母菌株因為獲得了尿嘧啶合成酶基因而可以正常生存,從而起到篩選作用,B項錯誤;真核細胞和細菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活,因此,PCR反應(yīng)緩沖液中一般要添加Mg2+,C項錯誤;設(shè)計引物1的5'端序列,應(yīng)考慮將編碼起始密碼子的序列由原核生物偏好的GTG轉(zhuǎn)變?yōu)檎婧松锲玫腁TG,以便目的基因在酵母細胞中更好地表達,D項正確。14.(2024·重慶二模)單細胞生物并沒有免疫系統(tǒng),但是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)細菌中存在消除入侵病毒DNA的功能系統(tǒng),并發(fā)明了CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)。該系統(tǒng)主要包含單鏈向?qū)NA和Cas9蛋白兩個部分,能特異性識別并結(jié)合特定的DNA序列,從而引導(dǎo)Cas9蛋白到相應(yīng)位置并剪切DNA,最終實現(xiàn)對靶基因序列的編輯。下列敘述錯誤的是()A.Cas9蛋白通過切斷磷酸二酯鍵對DNA進行剪切B.CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)本質(zhì)上是對靶基因進行編輯引發(fā)染色體結(jié)構(gòu)變異C.識別序列與β鏈存在的堿基互補配對方式為U—A、A—T、G—C、C—GD.向?qū)NA的序列越短,會導(dǎo)致脫靶率越高答案B解析Cas9蛋白作用對象是DNA,通過切斷磷酸二酯鍵對DNA進行剪切,A項正確;CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)本質(zhì)上是對靶基因進行編輯引發(fā)基因突變,B項錯誤;根據(jù)堿基互補配對原則可推測,識別序列RNA與β鏈存在的堿基互補配對方式為U—A、A—T、G—C、C—G,C項正確;向?qū)NA的序列越短,其結(jié)合的區(qū)域隨機性增加,進而導(dǎo)致脫靶率越高,D項正確。15.(2024·云南昆明模擬)(9分)海洋石油污染給生態(tài)環(huán)境帶來巨大破壞,對人類健康產(chǎn)生不利影響,而土著石油降解微生物(菌株Y)對石油污染物的凈化能力有限,可通過基因工程將菌株Y定向改造為高效的石油降解菌(工程菌)來治理海洋石油污染,改造過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。幾種限制酶識別序列及切割位點限制酶EcoRⅤSmaⅠSalⅠHindⅢ切割位點(1)研究前期需獲得菌株Y,可以從分離得到。

(2)為使PCR產(chǎn)物能被限制酶切割,需在引物的端添加限制酶識別序列;此外還需用相應(yīng)的限制酶切割質(zhì)粒,據(jù)圖判斷,用于處理載體質(zhì)粒的限制酶是。

(3)研究人員對構(gòu)建的符合要求的重組質(zhì)粒進行酶切,假設(shè)所用的酶均可將識別位點完全切開,根據(jù)相關(guān)限制酶識別序列和酶切位點分析:若采用SalⅠ和HindⅢ酶切,得到種DNA片段;若采用SalⅠ和SmaⅠ酶切,得到種DNA片段。

(4)為篩選出含有重組質(zhì)粒的菌落,采用含不同抗生素的平板進行篩選,篩選過程如圖所示,可判斷含有重組質(zhì)粒的菌落是A,則平板1中添加的抗生素是。

(5)為驗證工程菌的石油降解率比菌株Y高,請寫出實驗思路:

。

答案(1)石油污染的環(huán)境中(2)5'SmaⅠ和SalⅠ(3)21(4)卡那霉素(5)將等量菌株Y和工程菌接種于含等量石油的培養(yǎng)液內(nèi),相同時間后分別測算菌株Y和工程菌的石油降解率解析(1)由題意可知,可以從石油污染的環(huán)境中獲得土著石油降解微生物(菌株Y)。(2)DNA復(fù)制是從子鏈的5'端開始的,且引物是根據(jù)目的基因兩端序列設(shè)計形成,因此為使PCR產(chǎn)物能被限制酶切割,需在引物的5'端添加限制酶識別序列。含目的基因的DNA片段利用限制酶EcoRⅤ和SalⅠ進行酶切,質(zhì)粒上沒有限制酶EcoRⅤ的識別序列,但由于該限制酶切割產(chǎn)生的是平末端,因此可以用SmaⅠ切割質(zhì)粒獲得平末端,綜上分析,用于處理載體質(zhì)粒的限制酶是SmaⅠ和SalⅠ。(3)利用限制酶EcoRⅤ和SalⅠ切割目的基因所在的DNA片段,利用限制酶SmaⅠ和SalⅠ切割質(zhì)粒,形成的重組質(zhì)粒上只有SalⅠ和HindⅢ的酶切位點,因此若采用SalⅠ和HindⅢ酶切,得到2種DNA片段;若采用SalⅠ和SmaⅠ酶切,只能得到1種DNA片段。(4)重組質(zhì)粒和普通質(zhì)粒相比,重組質(zhì)粒缺少四環(huán)素抗性基因,導(dǎo)入質(zhì)粒的和沒有導(dǎo)入質(zhì)粒的相比,導(dǎo)入質(zhì)粒的含有卡那霉素抗性基因,因此平板1利用含卡那霉素的培養(yǎng)基選擇出導(dǎo)入質(zhì)粒(導(dǎo)入普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒)的微生物。(5)為驗證工程菌的石油降解率比菌株Y高,將等量菌株Y和工程菌接種于含等量石油的培養(yǎng)液內(nèi),相同時間后分別測算菌株Y和工程菌的石油降解率。層級三核心素養(yǎng)突破練學(xué)生用書P213

1.(2024·江蘇鹽城模擬)(11分)為研究編碼鐵運輸相關(guān)蛋白的基因A(約963bp)在擬南芥缺鐵脅迫響應(yīng)中的作用,需要構(gòu)建超量表達A的擬南芥轉(zhuǎn)基因株系。質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)如圖2所示。回答下列問題。(1)圖1中,過程①指的是從擬南芥中提取RNA,經(jīng)催化,合成cDNA;過程②指的是以cDNA為模板,通過PCR擴增目的基因,需要在引物的端,加入限制酶、的識別序列。

(2)構(gòu)建表達載體時,將PCR產(chǎn)物與質(zhì)粒分別雙酶切后,先進行瓊脂糖凝膠電泳,將目標(biāo)片段與無關(guān)片段分離,從瓊脂糖凝膠中只回收目標(biāo)片段,再用DNA連接酶進行連接,以避免。

(3)將轉(zhuǎn)化后得到的單克隆農(nóng)桿菌進行PCR鑒定,結(jié)果如圖3所示,根據(jù)此結(jié)果,科研人員欲選擇1、2號菌進行測序,原因是。

(4)將擬南芥的直接浸沒在含有農(nóng)桿菌的溶液中一段時間,然后培養(yǎng)植株,將得到的種子接種在含有(填抗生素名稱)的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),以篩選出成功導(dǎo)入目的基因的陽性植株。

(5)提取轉(zhuǎn)基因及野生型植株的蛋白質(zhì)進行電泳檢測,結(jié)果如圖4所示。若其中號為轉(zhuǎn)基因植株的蛋白質(zhì)電泳結(jié)果,則說明成功構(gòu)建超量表達A的擬南芥轉(zhuǎn)基因株系。

答案(1)逆轉(zhuǎn)錄酶5'BamHⅠSalⅠ(2)目標(biāo)片段與無關(guān)片段重新連接(目的基因自連以及質(zhì)粒自連)(3)1、2號菌的PCR產(chǎn)物長度與基因A基本相符,但無法確定PCR產(chǎn)物的堿基序列是否與基因A相同(4)花序潮霉素(5)①解析(1)圖1中,過程①是以RNA為模板,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄酶催化,合成cDNA的過程;子鏈沿著引物3'端延伸形成目的基因,限制酶的識別序列應(yīng)該加在引物的5'端,即在目的基因的外側(cè)。KpnⅠ會破壞目的基因,HindⅢ會破壞卡那霉素抗性基因,因此選擇BamHⅠ、SalⅠ兩種限制酶。(2)將PCR產(chǎn)物與質(zhì)粒分別雙酶切,使目的基因及剪切后的質(zhì)粒兩端黏性末端不同,這樣可避免目的基因自連以及質(zhì)粒自連;只回收目標(biāo)片段,再用DNA連接酶進行連接,以避免目標(biāo)片段與無關(guān)片段重新連接。(3)圖3的結(jié)果顯示1、2號菌含與目的基因長度相同的DNA片段,但1、2號菌是不是目的基因,還要進行堿基序列的檢測。(4)將擬南芥的花序直接浸沒在含有農(nóng)桿菌的溶液中一段時間,可以形成農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的擬南芥種子。T-DNA上的標(biāo)記基因是潮霉素抗性基因,因此需將得到的種子接種在含有潮霉素的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),以篩選出成功導(dǎo)入目的基因的陽性植株。(5)圖4的①號目的蛋白條帶寬,說明其目的基因表達量高,若①號為轉(zhuǎn)基因植株的蛋白質(zhì)電泳結(jié)果,②號為野生型植株的蛋白質(zhì)電泳結(jié)果,則說明成功構(gòu)建了超量表達A的擬南芥轉(zhuǎn)基因株系。2.(2024·天津二模)(13分)磷脂酸(PA)是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和逆境響應(yīng)的重要信使物質(zhì)。為了解植物細胞中PA的動態(tài)變化,研究人員用無縫克隆技術(shù)將高度專一的PA結(jié)合蛋白(PABD)基因與綠色熒光蛋白(GFP)基因融合,構(gòu)