1、专题提升练8一、选择题1.(2022山东聊城二模)下列关于微生物计数的叙述,错误的是()A.测定饮用水中大肠杆菌的数目时,需利用鉴别培养基培养后计数B.用稀释涂布平板法进行微生物计数时,结果往往比实际值偏大C.用稀释涂布平板法进行微生物计数时,适于计数的平板菌落数为30300D.用血细胞计数板进行显微计数时,应在计数室加盖盖玻片后使待测液体自行渗满2.(2022山东枣庄模拟改编)为宣传正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险,某同学进行了相关实验。实验中将牛肉膏蛋白胨培养基置于距正确佩戴口罩的实验者口部前方50 cm处,然后对着培养基讲话1 min或咳嗽2次,再进行微生物培养和观察。下列叙述错误
2、的是()A.实验中牛肉膏蛋白胨应为固体培养基,并进行严格灭菌B.实验者对培养基进行处理后,放入20 恒温培养箱中培养12 dC.实验中还应设置不戴口罩直接讲话或咳嗽进行实验对照D.培养结束后可根据菌落的形状、大小、颜色等特征初步区分不同种的微生物3.(2022山东卷)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产,关于该生产过程,下列说法错误的是()A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖B.可用深层通气液体发酵技术提高产量C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中D.青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌4.(20
3、22辽宁模拟)味精是谷氨酸的钠盐,利用谷氨酸棒状杆菌经过发酵可以生产谷氨酸,进而获得味精。在利用发酵罐生产味精的过程中,需要不停地进行搅拌,并严格控制发酵条件,以提高谷氨酸的产量和品质。下列关于谷氨酸生产的说法,正确的是()A.性状优良的谷氨酸棒状杆菌只能通过诱变育种获得B.发酵过程中的搅拌可满足菌体对氧气和养分的需求C.发酵过程中应控制pH,酸性条件下利于谷氨酸的生产D.发酵过程中添加新的营养液会改变培养条件,不利于增产5.(2022山东枣庄模拟)“不对称体细胞杂交法”可以将一个亲本的部分染色体或染色体上的某些片段转移到另一个亲本体细胞内,获得不对称杂种植株。大剂量的X射线能随机破坏染色体结
4、构,使其发生断裂、易位、染色体消除等。下列叙述正确的是()A.获取亲本原生质体时,需在蔗糖浓度低于细胞液浓度的缓冲液中进行B.可用X射线照射、高Ca2+高pH处理等方式诱导两亲本原生质体的融合C.与转基因技术相比,该法可转移控制优良性状的多基因甚至是未知基因D.“不对称体细胞杂交法”存在变异的不定向性,需对杂种植株进行大量筛选6.(2022辽宁锦州一模)克隆技术可用于繁殖性克隆和治疗性克隆,相关叙述错误的是()A.过程选用的“未受精的卵”一般为M期次级卵母细胞B.过程的细胞分裂方式是有丝分裂C.过程需将胚胎移入经同期发情处理的受体母牛子宫内D.过程是在特定条件下诱导内细胞团发生基因突变的结果7
5、.(2022北京一模)我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),具体流程如图。下列叙述不正确的是()A.单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵细胞经体外诱导培养获得B.可用灭活病毒诱导孤雌与孤雄单倍体胚胎干细胞发生融合C.体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分D.AdESCs的染色体组数与大鼠小鼠体细胞融合的杂种细胞相同8.(2022北京二模)乳酸菌是乳酸的传统生产菌,但耐酸能力较差,影响产量。酿酒酵母耐酸能力较强,但不产生乳酸。研究者将乳酸菌内催化乳酸生成的乳酸脱氢酶基因(LDH)导入酿酒酵母,获得能产生乳酸的酵母工程菌株。如图为通过
6、双酶切构建重组质粒的过程。GTG为原核生物偏好的编码起始密码子的序列,ATG为真核生物偏好的编码起始密码子的序列。相关叙述不正确的是()A.引物1的5端序列应包含BamH的识别序列B.引物1的5端序列应考虑将GTG改为ATGC.重组质粒以不能合成尿嘧啶的酵母菌株为受体D.酵母工程菌培育成功的标志是产生乳酸脱氢酶9.(2022山东卷)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是()A.过滤液沉淀过程在4 冰箱中进行是为了防止DNA降解B.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀C.在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质10.原位杂交技术是指将标记的核酸探针与细胞
7、或组织中的核酸进行杂交。在放射性原位杂交技术的基础上,以荧光标记取代同位素标记,又发展起来了荧光原位杂交技术,下列说法正确的是()A.利用原位杂交技术可以检测基因工程中目的基因是否表达出相应的蛋白质B.荧光原位杂交技术的原理利用了碱基互补配对的原则C.荧光原位杂交技术不能确定DNA序列在染色体上的位置D.摩尔根利用该技术证明了基因位于染色体上11.农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将图中被侵染植物的DNA片段连接成环,并以此环为模板,利用PCR技术扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,以此可确定T-DNA插入的具体位置。下列说法不正确的是()注:
8、子链从引物的3端开始延伸。A.进行PCR扩增的依据是DNA半保留复制的原理B.进行PCR扩增需要的酶有解旋酶和耐高温的DNA聚合酶C.利用图中的引物组合可扩增出两侧的未知序列D.通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置12.Vero细胞系来源于非洲绿猴肾上皮细胞,具有无限分裂和贴壁生长的特性。将新冠病毒接种到Vero细胞后,经Vero细胞培养、新冠病毒灭活及提纯,可制成新冠病毒灭活疫苗。下列叙述错误的是()A.Vero细胞可作为新冠病毒大量繁殖的“培养基”B.向Vero细胞培养液中加入适量抗生素可防止杂菌污染C.分瓶前需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的Vero细胞D.每传代1次,培
9、养瓶中的Vero细胞分裂1次二、非选择题13.(2022湖南娄底二模)谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌,它是谷氨酸发酵的常用菌种。细菌内合成的生物素参与细胞膜的合成,不能合成生物素的细菌细胞膜存在缺陷。如图为通过发酵工程生产谷氨酸的生产流程,请回答下列问题。(1)从自然界分离的菌种往往达不到生产要求,从改变微生物遗传特性的角度出发,培育出优良菌种的育种方法主要有(至少答出一点)。(2)扩大培养时所用的培养基,从物理性质来看是(填“固体”或“液体”)培养基,从用途来看是(填“鉴别”或“选择”)培养基,扩大培养的目的是。(3)对谷氨酸代谢的控制,除了改变微生物的遗传特性外,还需要控制生产过程中的发酵条件
10、,比如(至少答出两点)。为了从发酵液中分离提纯谷氨酸,可将发酵液灭菌后进行萃取过滤,然后用一定手段进行结晶,可得到纯净的谷氨酸晶体。(4)谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸的过程中,当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而减少谷氨酸的合成,这是一种调节机制。在生产上一般选用生物素合成(填“高表达”“正常”或“缺陷”)型细菌作为菌种,可以在一定程度上解除谷氨酸合成过量对谷氨酸脱氢酶活性的抑制,从而大量生产谷氨酸。14.(2022天津一模)花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)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。请
11、回答下列问题。图1图2(1)科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞,过程经酶处理后,得到两种原生质体。过程用试剂诱导两种原生质体融合,显微镜下选择特征为的细胞,通过技术形成试管苗。进一步选择叶片形态特征介于二者之间的植株作为待测植株。(2)通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果如图2所示。据图判断,号为杂种植株。(3)科研人员将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定的百分比,以筛选抗病性强的杂种植株。15.(2022山东卷)某种类型的白血病由蛋白P引发,蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解,药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药
12、物A治疗该病的机理,需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P。P是缺失特定氨基酸序列的P,FLAG是一种短肽,连接在P或P的氨基端,使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合,但不影响P或P的功能。(1)为构建重组载体,需先设计引物,通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是。为使PCR产物能被限制酶切割,需在引物上添加相应的限制酶识别序列,该限制酶识别序列应添加在引物的(填“3端”或“5端”)。(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后,与编码FLAG的序列形成一个融合基因,如图甲所示,其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后
13、,融合基因转录出的mRNA序列正确,翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确,但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析,出现该问题的原因是。修改扩增P基因时使用的带有EcoR识别序列的引物来解决该问题,具体修改方案是。图甲(3)融合蛋白表达成功后,将FLAG-P、FLAG-P、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质,分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测,检测结果如图丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P不能降解UBC,由组结果的差异推测,药物A的作用是;由组或组的差异推测,P中缺失的特定序列的作用是。图乙图丙(4)根据以上结果推测,药物
14、A治疗该病的机理是。16.(2022山东菏泽一模)普通棉花中含-甘露糖苷酶基因(GhMnaA2),其能在纤维细胞中特异性表达,产生的-甘露糖苷酶催化半纤维素降解,使棉纤维长度变短。科研人员通过构建反义GhMnaA2基因表达载体,利用农杆菌转化法导入棉花细胞,成功获得转基因棉花品种,具体过程如图。请分析回答下列问题。(1)基因表达载体除图示组成外,还有复制原点、(答两个)等。过程中所用的限制酶分别是、。(2)过程中用酶切法可鉴定正、反义基因表达载体。用Sma和Not酶切正义基因表达载体获得0.1 kb、3.75 kb、5.25 kb、8.6 kb四种长度的DNA片段,则用Not酶切反义基因表达载
15、体获得DNA片段的长度应是和。(3)导入细胞内的反义GhMnaA2能阻止-甘露糖苷酶合成,使棉纤维更长的原理是。(4)为什么不能用GhMnaA2探针进行DNA分子杂交来鉴定基因表达载体是否导入棉花细胞?专题提升练81.B解析:测定饮用水中大肠杆菌的数目可取一定量的饮用水,之后按一定倍数稀释,再用加入伊红美蓝的鉴别培养基培养,取黑色金属光泽菌落进行计数,A项正确;用稀释涂布平板法统计菌落数目时,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,这样统计的菌落数往往比活菌的实际数目要少,B项错误;稀释涂布平板法要选择菌落数为30300的平板计数,C项正确;用血细胞计数板计数时,应先将盖玻片放
16、在计数室上,后用吸管吸取培养液滴于其边缘,让培养液自行渗入,D项正确。2.B解析:实验中牛肉膏蛋白胨培养基应为固体培养基,并进行严格灭菌处理,A项正确;分析题意可知,本实验是为了确定正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险,而人体的体温约为37 ,因此应设置与人体体温基本相同的温度,即在37 恒温培养箱中培养12 d,B项错误;为宣传正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险,本实验的实验组为佩戴口罩对着培养基讲话1 min或咳嗽2次,实验中还应该设置不戴口罩直接讲话或咳嗽进行实验对照,C项正确;不同微生物的菌落具有其特殊的特征,在实验培养结束后,可根据菌落的形状、大小、色泽等特征初步区分不同种的微
17、生物,D项正确。3.D解析:青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌;提供相同含量的碳源,单位体积葡萄糖溶液中溶质微粒较多,会导致细胞失水,故发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖,乳糖是二糖,可被水解为半乳糖和葡萄糖,是青霉菌生长的最佳碳源,可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件,A项正确。青霉菌的代谢类型为异养需氧型,可用深层通气液体发酵技术提高产量,B项正确。选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后,才可接种到发酵罐中进行工业化生产,C项正确。为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染,获得纯净的青霉素,发酵罐仍需严格灭菌,D项错误。4.B解析:性状优良的谷氨酸棒状杆菌可以从自然界
18、中筛选出来,也可以通过基因工程育种或诱变育种获得,A项错误;发酵过程中的搅拌会使营养物质和菌种充分接触且能增加溶解氧的量,故可满足菌体对氧气和养分的需求,B项正确;谷氨酸的发酵过程中,中性和弱碱性条件利于谷氨酸的积累,酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,C项错误;发酵过程中添加新的营养液利于持续高效地获得发酵产品,D项错误。5.D解析:获取植物原生质体时,除使用纤维素酶和果胶酶外,还要在蔗糖浓度与细胞液浓度相当的缓冲液中进行,以免细胞过度吸水,A项错误;诱导原生质体融合的物理法包括电融合法、离心法等,化学方法包括PEG融合法、高Ca2+高pH融合法等,B项错误;转基因技术也可转移控制
19、优良性状的多基因甚至是未知基因,C项错误;由于染色体变异具有不定向性,通过“不对称体细胞杂交法”得到的杂种植株中也存在着多种变异类型,因此需对杂种植株进行大量筛选,以获得满足要求的类型,D项正确。6.D解析:在核移植过程中,一般选用M期次级卵母细胞去核,作为体细胞核移植中细胞核的受体,A项正确;过程是动物细胞培养的过程,细胞分裂方式是有丝分裂,B项正确;过程需将胚胎移入经同期发情处理的受体母牛子宫内,C项正确;过程是进行治疗性克隆的过程,需要在特定条件下诱导内细胞团发生细胞分化,形成各种组织或器官,进行疾病的治疗,D项错误。7.D解析:根据单倍体囊胚1能发育成孤雌单倍体胚胎干细胞,可知单倍体囊
20、胚1最可能由小鼠的卵细胞经体外诱导培养获得,A项正确;诱导动物细胞融合的方法有:生物法(灭活的病毒)、物理法和化学法,因此可用灭活病毒诱导孤雌与孤雄单倍体胚胎干细胞发生融合,B项正确;体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分,以补充动物细胞对特殊营养物质的需求,C项正确;根据题意可知,该AdESCs是杂合二倍体胚胎干细胞,故细胞中有2个染色体组,但大鼠小鼠杂种细胞是由体细胞融合产生的,因此其通常含有4个染色体组,两者染色体组数不同,D项错误。8.D解析:设计引物1的5端序列,应考虑将编码起始密码子的序列由原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG,以便目的基因在酵母细胞中更好
21、地表达;同时能通过双酶切以正确方向插入质粒,需要包含BamH的识别序列,A、B两项正确。结合题意可知,本过程中重组质粒以不能合成尿嘧啶的酵母菌株为受体,然后在缺乏尿嘧啶的选择培养基上,不能合成尿嘧啶的酿酒酵母菌株不能生存,导入重组质粒的酿酒酵母菌株因为获得了尿嘧啶合成酶基因而可以正常生存,从而起到筛选作用,C项正确。结合题意可知,酵母工程菌培育成功的标志是产生乳酸,D项错误。9.B解析:低温时DNA酶的活性较低,过滤液沉淀过程在4 冰箱中进行是为了防止DNA降解,A项正确。离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀,B项错误。沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色,C项正确。由于是粗提取,因此粗提取的D
22、NA中很可能含有蛋白质,D项正确。10.B解析:利用抗原抗体杂交技术可以检测基因工程中目的基因是否表达出相应的蛋白质,A项错误;荧光素标记在核酸探针上,利用核酸探针与细胞或组织中的核酸进行杂交,实际上是利用核酸探针与细胞或组织中的核酸碱基互补配对,即荧光原位杂交技术的原理利用了碱基互补配对的原则,B项正确;运用荧光原位杂交技术,可以通过染色体上荧光的位置来确定DNA序列在染色体上的位置,C项错误;摩尔根利用果蝇杂交实验证明了白眼基因位于X染色体上,D项错误。11.B解析:PCR扩增依据的是DNA半保留复制的原理,A项正确;进行PCR扩增需要耐高温的DNA聚合酶,但不需要解旋酶,B项错误;DNA
23、的两条链反向平行,子链从引物的3端开始延伸,则利用图中的引物组合可扩增出两侧的未知序列,C项正确;通过与受体细胞的基因组序列比对,即可确定T-DNA的插入位置,D项正确。12.D解析:将新冠病毒接种到Vero细胞,Vero细胞可作为新冠病毒大量繁殖的“培养基”,A项正确;向Vero细胞培养液中加入适量抗生素可防止杂菌污染,B项正确;分瓶前进行传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞,C项正确;每传代1次,培养瓶中的Vero细胞可能分裂多次,D项错误。13.答案:(1)诱变育种、基因工程育种(2)液体选择增大菌种浓度(3)温度、氧气、pH浓缩(4)负反馈缺陷解析:(1)从改变微生物遗传特性的角
24、度出发,培育优良菌种的育种方法主要有诱变育种、基因工程育种。(2)扩大培养时所用的培养基,从物理性质来看是液体培养基,液体培养基有助于目的菌的生长,从用途来看这种培养基是选择培养基,扩大培养的目的是增大菌种浓度。(3)谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌,因此生产过程中要严格控制溶氧量、通气量等发酵条件,同时还需要控制好温度、pH等条件。为了从发酵液中分离提纯谷氨酸,可将发酵液灭菌后进行萃取过滤浓缩,然后用一定手段进行结晶,可得到纯净的谷氨酸晶体。(4)谷氨酸脱氢酶能促进谷氨酸的生成,在谷氨酸的浓度超过一定程度时,会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而使谷氨酸维持在一定的含量,这种调节方式是负反馈调节机制。在生
25、产上一般选用生物素合成缺陷型细菌作为菌种,可以在一定程度上解除谷氨酸合成过量对谷氨酸脱氢酶活性的抑制,从而大量生产谷氨酸。14.答案:(1)纤维素酶和果胶PEG(或聚乙二醇)含有叶绿体且形态较大植物组织培养(2)4和5(3)病斑面积占叶面积解析:(1)科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞,经纤维素酶和果胶酶处理后,得到两种原生质体。用PEG试剂诱导两种原生质体融合,显微镜下选择特征为含有叶绿体且形态较大的细胞,通过植物组织培养技术形成试管苗。进一步选择叶片形态特征介于二者之间的植株作为待测植株。(2)由于4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质,说明是杂种植株。(3
26、)科研人员将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶面积的百分比,以筛选抗病性强的杂种植株。15.答案:(1)能与P基因母链的一段碱基序列互补配对、短单链核酸5端(2)P基因编码链的第一个碱基与EcoR识别序列的最后两个碱基编码一个氨基酸,导致mRNA的密码子被错位读取在引物中的EcoR识别序列3端添加1个碱基(3)增强FLAG-P与UBC的结合参与P与UBC的结合(4)药物A通过增强P与UBC结合促进P降解解析:(1)通过PCR特异性扩增P基因时,由于DNA聚合酶不能从头复制DNA,因此需要引物,引物是与目的基因(P基因)进行碱基互补配对的短单链DNA或RNA;DNA
27、合成时,新链的延伸方向是5端3端,引物是人为添加的,因此需要在5端加上酶切位点便于保护目的基因。(2)融合基因转录出的mRNA序列正确,翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确,但P基因对应的氨基酸序列与P不同,说明P基因的翻译过程出错。由题图可知,P基因编码链的第一个碱基(A)与EcoR识别序列的最后两个碱基(TC)编码一个氨基酸,导致mRNA的密码子被错误读取,导致翻译过程出错。可在修改扩增P基因时使用的引物中的EcoR识别序列的3端添加1个碱基解决该问题。(3)组仅添加UBC,用UBC抗体检测,不出现杂交带;组添加UBC和FLAG-P,出现杂交带;组添加UBC、药物A和FLAG-P,杂
28、交带更加明显,说明药物A的作用是增强FLAG-P与UBC的结合。组或组的差异在于组使用FLAG-P,出现杂交带;组使用FLAG-P,不出现杂交带,据此推测P中缺失的特定序列参与P与UBC的结合。(4)根据(3)的分析推测,药物A通过增强P与UBC结合,从而促进P被蛋白酶识别并降解,达到治疗的目的。16.答案:(1)终止子、标记基因Hind 和BamHSma(2)5.35 kb12.35 kb(3)反义GhMnaA2转录的mRNA能与棉花细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对,从而抑制基因的表达(翻译)(4)因为棉花细胞中本来就有GhMnaA2,不管是否导入都能与该探针发生碱基互补配对解析
29、:(1)基因表达载体除了图示组成(启动子和目的基因)外,还应包括复制原点、终止子、标记基因等。根据题图可知,过程中所用的限制酶分别是Hind 和BamH、Sma。(2)过程中,用Sma和Not酶切正义基因表达载体获得0.1 kb、3.75 kb、5.25 kb、8.6 kb四种长度的DNA片段,则用Not酶切反义基因表达载体获得的DNA片段的长度应是0.1+5.25=5.35(kb)、3.75+8.6=12.35(kb)。(3)由于反义GhMnaA2转录的mRNA能与棉花细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对,从而抑制基因的表达(翻译),故导入细胞内的反义GhMnaA2能阻止-甘露糖苷酶合成,使棉纤维更长。(4)因为棉花细胞中本来就有GhMnaA2,不管基因表达载体是否导入都能与该探针发生碱基互补配对,故不能用GhMnaA2探针进行DNA分子杂交来鉴定基因表达载体是否导入棉花细胞。
