1、第七单元生物技术与工程单元测试卷(一)一、单项选择题1.(2020北京东城一模,15)下列有关基因表达载体的叙述,不正确的是()A.具有复制原点,使目的基因能在受体细胞内扩增B.具有启动子,作为多肽链合成的起始信号C.具有标记基因,有利于目的基因的初步检测D.具有目的基因,以获得特定的基因表达产物答案B基因表达载体必须使目的基因能够在受体细胞内复制和表达,因此具有复制原点和启动子,A正确;启动子是RNA聚合酶结合位点,作为基因转录的起始信号,B错误;基因表达载体上需含标记基因,有利于目的基因的检测,C正确;构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞内高效、稳定地表达,故重组载体中应有目的基因
2、,D正确。2.(2020天津河北一模,10)动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示,a、b、c表示现代工程技术,、表示其结果,下列说法正确的是()A.若a是核移植技术,反映了动物细胞也具有全能性B.若c是胚胎分割技术,中个体的基因型和表现型一定相同C.中作为受体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物D.若b是体外受精技术,则为良种家畜快速大量繁殖提供了可能答案D若a是体细胞核移植技术,则反映了动物体细胞的细胞核具有全能性,A错误;若c是胚胎分割技术,中个体的基因型一定相同,但其表现型受到环境影响不一定相同,B错误;中作为受体的动物品种可以是普通的雌性动物,C错误;若b是体外受精技术,则可以在
3、短时间内产生大量的受精卵,为良种家畜快速大量繁殖提供了可能,D正确。3.(2018北京海淀期中,14)为使玉米获得抗除草剂性状,需进行如图所示的操作。报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。下列叙述不正确的是()A.筛选1需要用氨苄青霉素培养基筛选出成功导入表达载体的农杆菌B.筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织C.报告基因在玉米的愈伤组织和农杆菌细胞中均能正确表达D.诱导幼胚脱分化形成愈伤组织的培养基需添加植物激素答案C报告基因含有内含子,农杆菌是细菌,农杆菌不能剪接转录得来的mRNA前体(
4、即除去内含子,连接外显子),故不能产生报告基因的mRNA,不能正确表达报告基因,故C选项错误。解题关键准确获取图中报告基因(含内含子)这个信息,是解题的关键。4.(2019天津和平二模,3)下列有关生物工程及其图解的叙述错误的是()A.基因工程除了需要图一所示的工具外,还需要两种工具酶B.图二中2、3、4可分别表示受精作用、早期胚胎培养和胚胎移植C.图三中将原肠胚的内细胞团均等分割有利于胚胎的恢复和进一步发育D.图四中动物细胞A和B到细胞C的过程,可用灭活的病毒作为诱导剂答案C图一为质粒,可作为基因工程的运载体,此外基因工程还需要两种工具酶,即限制酶和DNA连接酶,A正确;图二中2表示体外受精
5、过程,3表示早期胚胎培养,4表示胚胎移植,B正确;图三表示胚胎分割,将囊胚的内细胞团均等分割有利于胚胎的恢复和进一步发育,C错误;图四表示动物细胞融合过程,诱导动物细胞融合可用灭活的病毒作为诱导剂,D正确。5.(2020天津河东一模,11)如图表示通过植物组织培养技术获得烟草植株的过程。下列叙述正确的是()A.过程中往往选取烟草的幼嫩部位,需经过灭菌处理,才能置于培养基中进行培养B.在培养过程中,若要诱导芽的产生则配制植物激素时要适当配比生长素和细胞分裂素C.通过悬浮培养形成的单细胞可发育成胚芽状,继而形成植物幼体;若利用酶解法水解细胞壁,获得的原生质体培养后不能形成植株D.烟草细胞容易再生出
6、新植株,但在长期培养过程中,其胚状体的发生和器官形成能力下降,可能的原因是细胞全能性丧失答案B过程往往选取烟草的幼嫩部位,需要经过消毒处理,才能置于培养基中进行培养,A错误;植物组织培养过程中,脱分化与再分化都需要配制适当比例的生长素和细胞分裂素,B正确;液体悬浮培养形成的单细胞在适宜的培养基中可以发育成胚状体,最后形成植株,利用酶解法水解细胞壁,进行原生质体培养,也可以获得植株,C错误;在长期的培养过程中,胚状体的发生和器官形成能力下降,可能的原因是染色体变异、细胞核变异、细胞对外源生长物质的敏感性改变等,D错误。6.(2020浙江绿色评价联盟联考,21)如图表示利用水母的绿色荧光蛋白基因(
7、GFP基因)培育GFP转基因克隆猪的过程,下列叙述正确的是()A.过程的完成需要借助精密的显微操作仪和高效率的细胞融合法B.过程是基因工程的关键步骤,需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶的参与C.过程常用显微注射法实现转化,成纤维细胞是失去增殖力的猪体细胞D.过程的完成需将早期胚胎移植到经配种和同期发情处理的代孕母猪体内答案A过程属于核移植操作,需要借助精密的显微操作仪和高效率的细胞融合法,A正确;过程是形成重组DNA分子,需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶,B错误;过程常用显微注射法实现转化,这里的成纤维细胞未经射线照射,没有失去增殖力,C错误;过程表示胚胎移植,代孕母猪不能进行配种处理,
8、D错误。7.(2020天津和平模拟,9)荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量,其原理是在PCR体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针,当Taq酶催化子链延伸至探针处,会水解探针,使荧光监测系统接收到荧光信号,即每扩增一次,就有一个荧光分子生成。相关叙述错误的是()A.引物与探针均具特异性,与模板结合时遵循碱基互补配对原则B.反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关C.若用cDNA作模板,上述技术也可检测某基因的转录水平D.Taq酶催化DNA的合成方向总是从子链的3端向5端延伸答案DPCR技术中,引物是用目的基因的一部分已知序列设计出来的,探针也是通过
9、待测序列的一部分设计出来的,均有特异性,且二者都是通过碱基互补配对原则与模板结合,A正确;由题可知,荧光的产生是由荧光探针水解所致,因此起始时的DNA模板越多,与其结合的荧光探针就越多,将来水解的探针越多,荧光就越强,B正确;用cDNA作模板进行转录过程,水解特异性荧光探针时会发出荧光,根据荧光的强度可确定转录水平,C正确;Taq酶或DNA聚合酶催化DNA分子的合成,均是从子链的5端向3端延伸,D错误。8.(2020天津河东模拟,12)如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述,正确的是()A.切割Ti质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个或4个核苷酸序列B.侵染植物细胞后,重组T
10、i质粒整合到的染色体上C.利用花粉管通道法将抗虫基因导入受体细胞后,通过植物组织培养才能获得相应的抗虫植株D.只要表现出抗虫性状就表明植株发生了定向的可遗传变异答案D切割Ti质粒的限制性核酸内切酶可特异性地识别特定的脱氧核苷酸序列,A错误;侵染植物细胞后,只有T-DNA整合到的染色体上(染色体、Ti质粒都没有进入植物细胞中),B错误;利用花粉管通道法将抗虫基因导入的是受精卵,从受精卵发育为完整个体不算植物组织培养,C错误;图中的植物原本不具有抗虫性状,经基因工程导入目的基因后,需要进行个体生物学水平的鉴定,若植物在接种实验中表现出抗虫性状,则证明抗虫基因已整合到植物细胞的染色体上,即植物发生了
11、可遗传变异,D正确。二、不定项选择题9.(2020山东青岛莱西期末,18)下列关于生物工程中常见的叙述,正确的是()A.DNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的碱基黏合,形成重组DNAB.限制性核酸内切酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子C.在进行基因工程操作中,天然质粒须经过人工改造后才能作为载体D.利用酶解法处理植物细胞获得原生质体,便于进行植物杂交育种答案BCDNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的磷酸二酯键黏合,形成重组DNA,A错误;限制性核酸内切酶将一个DNA分子片段切成两个片段,即断裂两个磷酸二酯键,因此需消耗两个水分子,B正确;在进行基因工程操作中,真正被用作
12、载体的质粒,都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的,C正确;用酶处理植物细胞获得原生质体,便于植物细胞融合,属于植物体细胞杂交技术,植物杂交育种一般是通过杂交的方式获得所需的子代,D错误。知识总结生物工程中的酶(1)DNA连接酶:主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键,在基因工程中起作用。(2)DNA聚合酶:主要是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,在DNA复制中起作用。(3)限制性核酸内切酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并切割每一条链中特定部位的磷酸二酯键。(4)逆转录酶:依赖于RNA的DNA聚合酶。基因工程中主要功能是利用真核mRNA为模板反转录成cDNA,用来建
13、立cDNA文库,进而分离出编码特定蛋白质的基因。10.(2020届53改编)如图表示牛胚胎移植的流程,其中表示相应的操作过程。相关叙述正确的是()A.过程注射相关激素,使供、受体同期发情B.过程注射促性腺激素,以达到超数排卵的目的C.过程主要涉及人工授精和从卵巢中冲取胚胎D.过程的主要目的是选择适合移植的胚胎答案ABD图示为牛胚胎移植的流程,其中表示同期发情处理;表示超数排卵;表示冲卵;表示胚胎的检查、培养。图中过程表示对供、受体进行同期发情处理,A正确;过程是注射促性腺激素,以达到超数排卵的目的,B正确;过程主要涉及体内受精和从子宫中冲取胚胎,C错误;过程的主要目的是选择适合移植的胚胎,D正
14、确。三、非选择题11.(2019天津南开中学五月考,8)(10分)草甘膦是一种广谱除草剂,其除草机制是抑制植物体内EPSPS酶的合成,影响植物正常生长,最终导致植物死亡。目前发现,可以从一种抗草甘膦的大肠杆菌突变株中分离出EPSPS基因,若将该基因转入植物细胞内,获得的转基因植物能耐受高浓度的草甘膦。取6株植物分别编号为AF,其中,植物A和D对草甘膦敏感,B和E对草甘膦天然具有抗性,C和F则经过转基因处理,但是否成功未知(转基因处理过程不影响植物正常生长),图1为4种限制酶的识别序列和酶切位点,图2为含有目的基因的DNA片段及其具有的限制酶酶切位点。据图回答:限制酶MspBamHMboSma酶
15、切CCGGGGATCCGATCCCCGGG位点GGCCCCTAGGCTAGGGGCCC图1图2(1)若A、B、C浇清水,D、E、F浇含有草甘膦的水,则AF植物中,一定能正常生长的是。(2)一个完整的基因表达载体除复制原点、启动子和终止子外,还应包括。若利用酶切法获得目的基因,最应选择的限制酶是和。(3)假设EPSPS基因已被成功转移到植物F中,但植物F没有表现出抗性,分析可能的原因:。答案(1)ABCE(2)标记基因和目的基因MspSma(3)目的基因没有成功表达(没有转录或翻译)或表达的产物失活解析(1)植物A和D对草甘膦敏感,B和E对草甘膦天然具有抗性,C和F则经过了转基因处理,但是否成功
16、还未知,所以AC浇清水,都能正常生长;DF浇的水中含有草甘膦,D肯定不能正常生长,E肯定能正常生长,F未知,因此,AF植物中肯定能正常生长的是ABCE。(2)一个完整的基因表达载体包括复制原点、启动子、终止子、标记基因和目的基因。用酶切法获得目的基因,若选用BamH和Mbo切割会破坏目的基因,因此最应选择的限制酶是Msp和Sma,这样既可获得目的基因,也可以防止目的基因与运载体反向连接。(3)若EPSPS基因已被成功转移到植物F中,但植物F没有表现出抗性,可能的原因是目的基因没有成功表达(没有转录或翻译)或表达的产物失活。12.2019浙江嘉丽联考,32(二)2018年底,一对“基因编辑婴儿”
17、在广东出生,因其基因被修改,所以能天然抵抗HIV,但也可能会造成新的免疫缺陷。请回答:(1)该实验基因编辑的操作对象,即个体发育的起点是。“基因编辑婴儿”能抵抗HIV的机理:HIV 进入人体后会以CD4+T细胞为目标进行猛烈攻击,但病毒需要找到细胞膜上CCR5或CXCR4的受体才能发起进攻,因此采用修改受体基因或者技术,使细胞膜上不再具有相应受体即可避免被HIV攻击。(2)囊胚进一步发育后形成原肠胚,原肠胚中是三个胚层中最晚形成的。 胚胎干细胞具有重要的临床医学价值,在培养胚胎干细胞时,通常培养到内细胞团突出至外时,再将其分解成单个细胞培养。(3)改良动物时,可采用转基因技术将目的基因导入胚胎
18、干细胞内,经培养后再取其细胞核移植到中, 发育到早期囊胚后再植入代孕母的。(4)动物体细胞核移植的成功率低于胚胎干细胞。采用调节培养基中的血清浓度等处理,可促进重组细胞中基因表达所需的的启动。答案(1)受精卵基因敲除(2)中胚层饲养层(3)去核卵细胞输卵管或子宫角(4)分子开关解析(1)个体发育的起点是受精卵。基因敲除是用含有一定已知序列的DNA片段与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重组,整合至受体细胞基因组中并得到表达的一种外源DNA导入技术。(2)原肠胚中的中胚层是三个胚层中最晚形成的。胚胎干细胞培养时,通常培养到内细胞团突出饲养层外时,再将其分解成单个细胞培养。(3)动物核移
19、植的受体细胞往往是去核卵细胞,待重组细胞发育到早期囊胚后再植入代孕母输卵管或子宫角。(4)重组细胞基因表达需要启动相应的分子开关。13.(2020山东济宁一模,25)(15分)科研人员利用基因工程技术将乙烯合成酶的反义基因导入番茄中获得了耐储存的转基因番茄,其原理如图所示:(1)番茄果实内发育中的种子会产生较多,该激素达到一定的浓度后,会促进乙烯的合成,从而加快果实成熟。(2)培育该转基因番茄过程中,目的基因是,核心步骤是。若要迅速获得大量目的基因,常用的技术是(写中文全称)。(3)重组质粒导入番茄细胞时,可以先让番茄细胞经过得到愈伤组织,再把愈伤组织浸入含有重组质粒的菌液中,通过该菌的作用使
20、目的基因进入番茄细胞。这种方法往往需要将目的基因结合到上,并最终将目的基因插入番茄细胞的上。(4)据图分析,乙烯合成酶的反义基因与乙烯合成酶基因的异同是。转基因番茄中乙烯含量低的原因是。(5)采摘后的这种转基因番茄耐储存,但不能正常成熟,为了在食用前让其成熟,可采用的措施是。答案(1)生长素(2)乙烯合成酶的反义基因构建基因表达载体聚合酶链式反应(3)脱分化农杆菌转化Ti质粒的T-DNA染色体DNA(4)组成它们的碱基对的种类、数量和排列顺序都相同,但转录mRNA的模板链不同乙烯合成酶的反义基因转录出的mRNA与乙烯合成酶基因转录出的mRNA进行碱基互补配对,形成了双链RNA,从而阻断了乙烯合
21、成酶基因的表达(5)喷洒乙烯利解析(1)发育中的种子会产生较多生长素,当生长素达到一定浓度后,会促进乙烯的合成,从而加快果实成熟。(2)本实验的目的是“将乙烯合成酶的反义基因导入番茄中获得了耐储存的转基因番茄”,所以目的基因是乙烯合成酶的反义基因,基因工程的核心步骤是构建基因表达载体。如果要大量获得目的基因,需要对目的基因进行扩增,常用PCR技术(聚合酶链式反应)。(3)重组质粒导入番茄细胞时,可以先让番茄细胞经过脱分化得到愈伤组织,再把愈伤组织浸入含有重组质粒的农杆菌菌液中,通过农杆菌的转化作用使目的基因进入番茄细胞。这种方法往往需要将目的基因结合到Ti质粒的T-DNA上,并最终将目的基因插
22、入番茄细胞的染色体DNA上。(4)乙烯合成酶的反义基因与乙烯合成酶基因的异同是组成它们的碱基对的种类、数量和排列顺序都相同,但转录mRNA的模板链不同。乙烯合成酶的反义基因转录出的mRNA与乙烯合成酶基因转录出的mRNA进行碱基互补配对,形成了双链RNA,从而阻断了乙烯合成酶基因的表达,所以转基因番茄中乙烯含量低。(5)采摘后的这种转基因番茄耐储存,但不能正常成熟,为了在食用前让其成熟,可采用的措施是喷洒乙烯利,因为乙烯利具有促进果实成熟的作用。单元测试卷(二)一、单项选择题1.(2018北京海淀期末,10)下列关于家庭中制作果酒、果醋和泡菜的叙述,正确的是()A.都需要严格的灭菌B.都需要接
23、种相应微生物C.都在无氧条件下进行D.都利用异养微生物发酵答案D家庭制作果酒、果醋和泡菜,都是利用了异养微生物的发酵,D选项正确。制作果酒、果醋和泡菜都不需要严格的灭菌,通常可以自然接种,比如果酒的制作,不需要接种相应的微生物,A、B选项错误。制作果酒利用了酵母菌的无氧呼吸,需要无氧条件;制作泡菜利用了乳酸菌的无氧呼吸,需要无氧条件,但是制作果醋利用了醋酸菌的有氧呼吸,C选项错误。规律总结传统的发酵技术是人类利用微生物的代谢为人类的生产生活服务的体现,也是学以致用的体现。2.(2020浙江宁波一模,24)下列关于果酒和果醋制作过程的叙述,错误的是()A.果酒制作中,乙醇浓度超过16%时,酵母菌
24、就会死亡B.葡萄洗净,经高锰酸钾溶液浸泡后,直接用榨汁机低速打成浆状C.葡萄浆装量不要超过发酵瓶的2/3,锯末装量至八分满D.果醋发酵时,醋化醋杆菌与酒水混合物混匀,并调pH至7.0答案B果酒制作中,乙醇浓度超过16%时,酵母菌就会死亡,A正确;葡萄洗净,经高锰酸钾溶液浸泡后,要用清水冲洗,再用榨汁机低速打成浆状,B错误;果酒制作中葡萄浆装量不要超过发酵瓶的2/3,果醋制作中锯末装量至八分满,C正确;果醋发酵时,醋化醋杆菌与酒水混合物混匀,并调pH至7.0,D正确。3.(2020江苏苏、锡、常、镇二模,15)下列有关传统发酵技术应用的叙述,正确的是()A.传统发酵技术的操作过程是在严格无菌的条
25、件下进行的B.果醋发酵液中,液面处的醋酸菌密度低于瓶底处的密度C.制作腐乳时,接种3天后豆腐块表面会长满黄色的毛霉菌丝D.用带盖瓶子制作葡萄酒时,拧松瓶盖间隔时间不一定相同答案D现代发酵技术的操作过程是在严格无菌的条件下进行的,传统发酵技术的操作过程并不是在严格无菌的条件下进行的,A错误;由于醋酸菌是好氧菌,因此在果醋发酵液中,液面处的醋酸菌密度应高于瓶底处的密度,B错误;制作腐乳时,接种3天后豆腐块表面会长满白色的毛霉菌丝,C错误;随着酒精发酵的进行,由于培养基中营养物质减少、代谢废物积累等原因,酵母菌数量减少,产生的二氧化碳减少,因此用带盖瓶子制作葡萄酒时,拧松瓶盖的间隔时间逐渐会延长,即
26、拧松瓶盖的间隔时间不一定相同,D正确。4.(2019江苏南通、连云港等七市三模,18)下列关于果醋、腐乳制作的叙述,错误的是()A.都需要原核生物作为菌种进行发酵B.都需要控制温度、氧气等发酵条件C.都需要通过相关操作控制杂菌污染D.都需要对实验结果进行评价答案A制作果醋的菌种为醋酸菌,属于原核生物,制作腐乳的菌种主要是毛霉,属于真核生物,A错误;醋酸菌和毛霉都是需氧型生物,因此发酵过程需要控制温度和氧气等条件,B正确;杂菌污染有可能会导致发酵失败,C正确;发酵所获得的产品需要进行鉴定和评价,以备以后的改良等,D正确。易错警示误以为微生物都是原核生物,而导致错选。5.(202053原创题)我们
27、知道乳酸菌发酵可以酿制酸奶,酸奶可以使用蔗糖、奶粉、蛋白粉等原料进行制作。下列相关叙述不正确的是()A.蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关B.酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染C.乳酸菌是异养厌氧菌D.只有奶粉为乳酸发酵提供氮源答案D蔗糖是乳酸菌的碳源,乳酸菌分解蔗糖产生乳酸,所以蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关,A正确;酸奶是乳酸发酵的产物,乳酸菌的呼吸产物中没有气体产生,如果发酵时出现明显的气泡,说明有其他微生物存在,B正确;乳酸菌是异养厌氧菌,在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸,C正确;题中所给的蛋白粉等也可以提供氮源,D错误。素养解读此题结合生活实际应用,考查了传统发酵工艺的相关内容,既有科学思维中
28、归纳与概括要素的考查,又有社会责任中健康生活方式要素的体现。6.(2020天津一中模拟)发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种。消灭杂菌、获得纯种的方法不包括()A.根据微生物遗传组成的差异,在培养基中加入不同比例的核酸B.根据微生物缺乏生长因子的种类,在培养基中增减不同的生长因子C.根据微生物对碳源需要的差别,使用含不同碳源的培养基D.根据微生物对抗生素敏感性的差异,在培养基中加入不同的抗生素答案A在培养基中加入不同比例的核酸(DNA和RNA),不会直接影响微生物自身的生长繁殖,无法达到消灭杂菌、获得纯种的目的,A错误;不同的微生物需要不同的生长因子,根据目的菌种的需要可以在培养基中加
29、入相应的生长因子进行筛选分离,B正确;根据微生物对碳源需要的差别,使用含不同碳源的培养基,例如筛选分解纤维素的微生物时,在培养基中只加入纤维素,C正确;根据微生物对抗生素敏感性的差异,可以在培养基中加入不同的抗生素,以便筛选目的菌种,D正确。知识拓展选择优良的单一纯种,就是在许多种微生物中,杀死其他微生物,使某种特定的微生物存活下来。可以采用特定的培养基获得纯种,如根据微生物对碳源需要的差别、微生物缺乏生长因子的种类、微生物对抗生素敏感性的差异,来配制培养基获得单一纯种。7.(2020浙江七彩阳光联考)下列关于泡菜制作过程中亚硝酸盐测定的说法正确的是()A.泡菜腌制过程中,亚硝酸盐含量先升高后
30、降低B.泡菜中乳酸菌的繁殖,使得亚硝酸盐含量骤增C.泡菜腌制过程中的食盐用量应尽量少,以减少产亚硝酸盐菌的繁殖D.比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量时,亚硝酸盐含量与OD值(光密度值)呈负相关答案A在泡菜腌制过程中的发酵初期,坛内环境有利于细菌的繁殖(包括一些硝酸盐还原菌),这些细菌可以促进硝酸盐还原为亚硝酸盐;但随着腌制时间的延长,乳酸菌大量繁殖,对硝酸盐还原菌的活性产生一定的抑制作用,部分亚硝酸盐被分解,因此一定时间内亚硝酸盐含量先升高后降低,A正确,B错误。比色法测定泡菜亚硝酸盐含量时,亚硝酸盐含量与OD值(光密度值)呈正相关,D错误。泡菜腌制过程中食盐的用量要适当,用量过少会影响泡菜的风味,
31、C错误。知识拓展亚硝酸盐中最常见的是亚硝酸钠,呈白色或淡黄色晶体状,易溶于水,其外观及味道都与食盐相似。亚硝酸盐常用于各种染料的生产,也作为防腐剂使用,常称为“工业用盐”。8.(2018北京海淀二模,4)利用卷心菜发酵制作泡菜过程中,乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述不正确的是()A.酵母菌和乳酸菌均有核膜包被的细胞核B.发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势C.前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起D.发酵中期酵母菌通过无氧呼吸进行增殖答案A乳酸菌为细菌,属于原核生物,没有核膜包被的细胞核,A错误;发酵初期乳酸菌细胞数远多于酵母菌活细胞数,可见乳酸菌为优势菌种,B正确;前6天pH下
32、降,主要由乳酸菌代谢产生的乳酸引起,C正确;发酵中期为无氧条件,酵母菌通过无氧呼吸进行增殖,D正确。9.(2019江苏如东、栟茶一模,16)科研人员研究了氯化钙浓度对固定化啤酒酵母发酵性能的影响,结果如图曲线所示。相关叙述正确的是()A.本研究的自变量是氯化钙溶液浓度和浸泡固定时间B.氯化钙溶液浓度在2.0molL-1左右时,凝胶珠硬度最大C.研究表明,酵母固定化的适宜氯化钙溶液浓度为2.4molL-1左右D.凝胶珠硬度过大发酵产生的酒精反而减少的原因有固定化阻止了酵母菌细胞与外界的物质交换答案D本题主要考查科学思维中的分析与判断。结合题干信息分析题图可知,本实验的目的是研究氯化钙溶液浓度对固
33、定化啤酒酵母发酵性能的影响,因此自变量为氯化钙浓度,因变量包括硬度、酒精度、凝胶珠完整率。本实验中,随着氯化钙浓度的增加,硬度在氯化钙浓度为2.0mol/L达到最低,而酒精度此时最高,凝胶珠完整率在不断升高,A、B错误。根据三条曲线综合分析,酵母菌固定化的氯化钙溶液浓度为2.4molL-1左右时,酵母菌发酵产生酒精减少,故此时不是最适浓度,C错误。凝胶珠硬度过大时,发酵产生的酒精反而减少的原因可能是固定化阻止了酵母菌细胞与外界的物质交换,D正确。二、不定项选择题10.(2020江苏苏、锡、常、镇二模,14)如图是黄色短杆菌利用天冬氨酸合成赖氨酸的途径示意图,下列有关叙述错误的是()A.黄色短杆
34、菌的代谢调节属于负反馈调节B.抑制高丝氨酸脱氢酶的合成可大量生产赖氨酸C.图示说明黄色短杆菌是异养型生物D.培养基调节好pH之后需立即灭菌答案CD从图中看出,当苏氨酸和赖氨酸含量过高时,对天冬氨酸激酶起抑制作用,所以黄色短杆菌的代谢调节属于负反馈调节,A正确;抑制高丝氨酸脱氢酶可以抑制中间产物生成高丝氨酸,所以可大量生产赖氨酸,B正确;图示只看出了黄色短杆菌合成氨基酸的调节过程,不能看出其是否能够利用CO2合成有机物,所以不能确定其是否为异养生物,C错误;培养基调节pH之后需要分装并包扎,然后进行灭菌,D错误。11.(2020江苏苏、锡、常、镇二模,25)如图表示采用富集方法从土壤中分离能降解
35、对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。下列有关叙述,正确的是()A.该实验所用的器具、培养基均需灭菌处理B.重复培养能提高目的菌的比例C.的培养过程可以纯化并计数目的菌D.中的培养基中都应含有对羟基苯甲酸答案ABC图示为培养微生物的实验,需要进行无菌操作,所以该实验所用的器具、培养基均需灭菌处理,A正确;是将土壤提取液置于含对羟基苯甲酸的培养液中培养,重复多次可以提高目的菌的比例,B正确;的培养过程采用稀释涂布平板法,可以纯化并计数目的菌,C正确;的实验目的是证明通过选择培养的确得到了欲分离的目标微生物,有一组作为对照不含有对羟基苯甲酸,此时微生物不能生长,另一组含有对羟基苯甲酸,微生物可以生长,D
36、错误。12.(2020届53改编)下列有关微生物培养的叙述,错误的是()A.涂布接种时,需将沾有酒精的涂布器在酒精灯外焰上引燃,冷却后再使用B.纯化培养时,培养皿应倒置在恒温培养箱内的摇床上培养C.分离计数时,可用稀释涂布平板法对需计数的微生物进行分离D.观察菌落时,应将培养皿盖拿掉以利于看清菌落的形态特征答案BD涂布接种时,将涂布器末端浸在盛有酒精的烧杯中,取出时,要让多余的酒精在烧杯中滴尽,然后将沾有酒精的涂布器在火焰上引燃,冷却后再使用,A正确;纯化培养时,要根据菌落的特征选择菌种,因此要用固体培养基而不能用摇床培养,B错误;可以用稀释涂布平板法对微生物进行分离计数,C正确;观察菌落时,
37、不能拿掉培养皿盖,D错误。13.(2015江苏单科,24,3分)如图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述错误的是()A.发酵过程中酒精的产生速率越来越快B.集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2C.发酵过程中酵母种群呈“J”型(形)增长D.若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气答案ABC随着发酵时间延长,酒精积累量越来越多,由于过高浓度酒精对酵母菌发酵起抑制作用,因此发酵后期酒精产生速率越来越慢,A错误;酵母菌发酵瓶需留1/3空间,有少量空气存在,因此集气管中的CO2气体由有氧呼吸和无氧呼吸产生,B错误;发酵过程中酵母菌受原料、代谢产物影响,其种群呈“S”型(形)增长,C错误;发酵液表
38、面出现菌膜,应主要为醋酸杆菌,醋酸杆菌为好氧菌,因此可推测出现的原因是发酵瓶漏气,D正确。三、非选择题14.(2019山东青岛二模,37)生物兴趣小组自制的泡菜中的微生物进行了筛选,并对有害物质的含量进行了测定,请回答相关问题:(15分)(1)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行的过程。(2)兴趣小组还用伊红美蓝培养基检测泡菜汁中大肠杆菌的含量。从物理性质看,该培养基属于(液体/固体)培养基,伊红美蓝对大肠杆菌起到(选择/鉴别)作用。在某次计数操作过程中,发现培养基上的菌落连成一片,为避免此现象发生,正确的操作方法是。(3)培养大肠杆菌时,在接种前通常需要检测培养基是否被污染,检测方法
39、是。(4)测定泡菜中NaNO2的含量,依据的原理是在条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成色染料。答案(1)无氧呼吸(2)固体鉴别对菌液进行梯度稀释(或加大稀释倍数)(3)将未接种的培养基在适宜的条件下放置一段时间,观察培养基上是否有菌落出现(4)盐酸酸化玫瑰红解析(1)泡菜制作过程中,乳酸菌通过无氧呼吸产生乳酸。(2)检测泡菜汁中大肠杆菌的含量,利用的是伊红美蓝培养基,从物理性质看,其属于固体培养基,伊红美蓝对大肠杆菌起到鉴别作用。对菌液进行梯度稀释(或加大稀释倍数),可避免培养基上的菌落连成一片。(3)检测培养基是否被污染,检测方法是将未接种的培
40、养基在适宜的条件下放置一段时间,观察培养基上是否有菌落出现。(4)测定泡菜中NaNO2的含量,依据的原理是在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。15.用百香果作材料制成的果醋具有缓解压力、消除疲劳、延缓衰老、预防动脉硬化、养颜美容的功效。如图为利用百香果制作果醋的流程图,请回答下列相关问题:(1)过程的酿造原理是先使酵母菌进行,以增加酵母菌的数量,然后通过获得果酒。(2)酿制百香果果酒时,并不需要对百香果进行严格的消毒处理,这是因为在的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物因无法适应这一环境而受到抑制。过程往往不能
41、长时间密封,原因是。(3)过程适宜的温度为。温度过高时,醋酸菌代谢减慢甚至死亡,根本原因是。(4)过程转入过程前,除改变温度外,还需调整的发酵条件是。要鉴定百香果果醋是否酿制成功,除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外,还可以通过检测和比较来鉴定。答案(1)有氧呼吸无氧呼吸(2)缺氧、呈酸性酵母菌无氧呼吸产生CO2,会使得装置气压增大(3)3035温度过高,影响酶的活性(4)通入无菌空气醋酸发酵前后的pH解析(1)酵母菌在氧气存在时会大量繁殖,因此果酒发酵前期要先通入氧气,以保证酵母菌大量繁殖,然后密闭,使酵母菌进行酒精发酵获得果酒。(2)酵母菌发酵时需要缺氧的条件,同时发酵过程中会产生CO2,使发酵
42、液呈酸性。在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物因无法适应这一环境而受到抑制。过程是发酵过程,在此过程中会产生CO2,使得装置气压增大,因此过程需要定期排出CO2,不能长时间密封。(3)醋酸菌的最适生长温度为3035,温度过高时,醋酸菌代谢减慢甚至死亡,根本原因是温度过高,影响酶的活性。(4)过程转入过程,即酒精发酵转为醋酸发酵,除改变温度外,还需调整的发酵条件是通入无菌空气,由于醋酸发酵会产生醋酸,pH降低,因此要鉴定百香果果醋是否酿制成功,除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外,还可以通过检测和比较醋酸发酵前后的pH来鉴定。16.(202053原创题)沙棘果的食用、药用
43、价值较高,但不耐储存和运输。科研人员以沙棘为原料,通过筛选优良酿酒酵母,制沙棘果酒,实验步骤如下。请回答下列问题:(1)步骤1:将沙棘果皮和果园土壤匀浆放入三角瓶中,适度稀释后放入YPD液体培养基(酵母浸出粉胨葡萄糖培养基),28摇床培养24小时。推测该步骤的主要目的是。(2)步骤2:将培养好的菌液稀释为10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-66个梯度,每个梯度至少设置个重复实验,用法将0.1mL稀释液接种到TTC平板培养基上,28(填“静置”或“摇床”)培养2天。经统计发现稀释梯度为10-5的平板上平均有40个单菌落,由此可计算出每毫升菌液有个微生物。其中有产酒精能力的酵母
44、在TTC平板上显红色,从用途上来看TTC平板属于培养基。(3)步骤3:将筛选出的酿酒酵母经扩大培养后,分别接种到等量的沙棘汁中,密闭培养,每隔2h观察各菌株的,筛选出发酵能力强的酿酒酵母。还可根据乙醇与溶液反应呈现灰绿色,来检验酒精的产生。答案(1)增加酿酒酵母的数量(2)3涂布平板静置4107鉴别(3)产气量酸性重铬酸钾解析(1)依据题干信息“将沙棘果皮和果园土壤匀浆放入YPD液体培养基(酵母浸出粉胨葡萄糖培养基),28摇床培养24小时”可知,进行培养的目的是增加酿酒酵母的数量。(2)进行酵母菌菌落计数采用的接种方法是稀释涂布平板法,此方法遵循平行重复原则,一般每个梯度至少设置3个重复实验,
45、涂布后平板要倒置、静置。根据稀释梯度为10-5的平板上平均有40个单菌落,可计算出每毫升菌液有40/0.1105=4107个微生物。根据TTC平板上显红色可鉴定有产酒精能力的酵母,推知TTC平板从功能上分类属于鉴别培养基。(3)酵母无氧呼吸会产生酒精和二氧化碳,因此可通过观察菌株的产气量来筛选发酵能力强的酿酒酵母。鉴定酒精产生可用酸性的重铬酸钾溶液,颜色由橙色变成灰绿色。试题命制联系沙棘制酒的生活实际,引导学生结合微生物的培养等知识解决问题。单元测试卷(三)一、单项选择题1.(2019北京东城二模,5)如图为农杆菌Ti质粒的T-DNA区段结构示意图。农杆菌附着植物细胞后,T-DNA首先在农杆菌
46、中从右边界到左边界被剪切、复制,然后进入植物细胞并整合到其染色体上,继而诱发细胞异常生长和分裂,形成植物肿瘤。以下有关叙述不正确的是()A.Ti质粒存在于农杆菌的拟核DNA之外B.植物肿瘤的形成与A、B两个基因的表达有关C.清除植物肿瘤组织中的农杆菌后肿瘤不再生长D.利用T-DNA进行转基因时需保留LB、RB序列答案C质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核之外的、具有自我复制能力的小型环状DNA分子,A选项正确;A基因表达产物生长素、B基因表达产物细胞分裂素会促进植物细胞异常生长和分裂,导致植物肿瘤的形成,B选项正确;农杆菌附着植物细胞后,会将T-DNA部分整合到植物细胞的染色体上,即使清
47、除植物肿瘤组织中的农杆菌,也无法阻止肿瘤的生长,C选项错误;LB、RB序列含有特定的识别、切割位点,通过两个序列才能把DNA片段切割并整合到植物细胞染色体上,D选项正确。2.(2020北京海淀二模,13)在基因工程操作中,科研人员利用识别两种不同序列的限制酶 (R1和R2)处理基因载体,进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,结果如图所示。以下相关叙述中,不正确的是()A.该载体最可能为环形DNA分子B.两种限制酶在载体上各有一个酶切位点C.限制酶R1与R2的切点最短相距约200bpD.限制酶作用位点会导致氢键和肽键断裂答案D用限制酶切割基因载体,可知该载体是DNA分子,单用限制酶R1或R2切割均只得到一
48、段序列(两种限制酶切割产生的DNA片段等长),可知载体是环状DNA分子,当用两种限制酶R1和R2同时切割载体时,产生两种长度的DNA片段,则这两种限制酶在载体上各有一个酶切位点,A、B正确;由A、B中信息可知,基因载体是环状DNA分子,单用一种酶切割可得到一条800bp的DNA分子片段,且酶切位点只有一个,两种限制酶同时切割可得到200bp和600bp的DNA分子片段,可知限制酶R1和R2的酶切位点最短相距200bp,C正确;限制酶是切割DNA的工具,能够特异性识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,D错误。3.(2019北京丰台二模,
49、5)甲基对硫磷是常见的农药污染物。科研人员尝试改造并分离得到能够降解甲基对硫磷的微生物。下列操作中不必要的是()A.构建含有甲基对硫磷分解酶基因的表达载体B.将甲基对硫磷分解酶基因表达载体导入受体菌C.用甲基对硫磷为唯一碳源的培养基选择所需工程菌D.提取工程菌的质粒并检测甲基对硫磷基因的含量答案D本实验的目的是尝试改造并分离得到能够降解甲基对硫磷的微生物,采用基因工程的方法,其目的基因是甲基对硫磷分解酶基因,所以需要构建含有甲基对硫磷分解酶基因的表达载体,A正确;基因工程的第三步是将构建的甲基对硫磷分解酶基因表达载体导入对应的受体菌,B正确;在以甲基对硫磷为唯一碳源的培养基上只有能分解甲基对硫
50、磷的微生物能生长繁殖,所以用甲基对硫磷为唯一碳源的培养基来选择所需工程菌,C正确;工程菌的质粒中不含甲基对硫磷的基因,含有的是甲基对硫磷分解酶的基因,D错误。4.(2019北京平谷一模,5)关于转基因鲤鱼培育过程的叙述,正确的是()A.构建表达载体需要限制酶和DNA连接酶B.以幼小鲤鱼的肝脏细胞为受体细胞C.可用农杆菌转化法导入生长激素基因D.可用二苯胺检测受体细胞是否含生长激素基因答案A首先用相同的限制性核酸内切酶(限制酶)分别切割目的基因和载体,使目的基因和载体的两端形成相同的末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接在一起,形成表达载体,因此,构建表达载体需要限制酶和DNA连接酶,A正
51、确;由于受精卵的全能性最高,可以发育成完整的动物个体,因此常以受精卵为受体细胞,B错误;将目的基因导入动物细胞常采用显微注射法,C错误;可用DNA分子杂交技术检测受体细胞是否含生长激素基因,二苯胺常用于鉴定DNA,D错误。5.(2019北京海淀期中,18)如图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期,下列叙述不正确的是()A.过程发生同源染色体分离B.过程通过有丝分裂增殖C.a时期可分离得到胚胎干细胞D.细胞分化程度逐渐增大答案A是受精作用,该过程不发生同源染色体分离,A选项错误;过程表示受精卵卵裂,也就是有丝分裂的过程,B选项正确;过程是桑椹胚分化成囊胚,即a时期已分化出滋养层细胞
52、和内细胞团,并出现囊胚腔,此时的内细胞团细胞即为胚胎干细胞,C选项正确;是受精卵的产生、增殖和分化的过程,且细胞分化程度逐渐增大,D选项正确。6.(202053原创题)人类由细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病,如帕金森综合征、少年糖尿病等,是医学上尚未攻克的顽疾。这些疾病有望利用ES细胞治疗,下列有关ES细胞的叙述,错误的是()A.ES细胞具有细胞核大、核仁明显等特点B.ES细胞可以从胎儿的生殖腺细胞中分离出来C.ES能分化形成动物体的某一特定的组织细胞,体现了其全能性D.ES细胞在体外某种条件下只增殖不分化答案CES细胞即胚胎干细胞,在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显,A正确;ES细胞
53、是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,即可以从胎儿的生殖腺细胞中分离出来,B正确;功能上,ES细胞具有发育的全能性,但是只有发育成完整个体才能体现全能性,C错误;在体外培养条件下,如在饲养层细胞上,ES细胞能维持不分化状态,D正确。素养解读本题以胚胎干细胞的应用为背景,考查考生运用科学思维方法认识事物,能基于生物学事实和证据运用归纳与概括的思维方法解决问题。二、不定项选择题7.(2019北京海淀一模,4)从自然界中的生物体内分离得到的天然酶,在工业生产环境中催化效率往往较低。科研人员通过如图所示的流程改造天然酶,已改进酶的功能。对这一改造过程的分析,不合理的是()A.过程产生的基因突变是
54、随机的B.过程中受体菌应处理为感受态C.过程筛选突变酶依赖于抗生素D.多次重复循环导致酶的定向进化答案C据图可知易错PCR的产物中基因突变位点有明显差异,说明该反应中基因突变是随机的,A正确;重组质粒导入处于感受态的受体菌,B正确;多孔培养板培养并筛选突变酶催化效率高的受体菌,不依赖于抗生素,C错误;多次重复循环后,分离得到的受体菌酶催化效率高,导致酶的定向进化,D正确。8.(2019北京西城二模,5)酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质。酿酒酵母产酒精能力强,但没有合成淀粉酶的能力;糖化酵母能合成淀粉酶,但酒精发酵能力弱。科研人员通过两种途径改良酵母菌种,实现以淀粉为底物高效生产酒精的目的。下列叙
55、述正确的是()A.途径需用纤维素酶处理酵母菌,再利用PEG诱导融合B.途径需要以淀粉酶基因作为目的基因构建表达载体C.途径和途径最终获得的目的酵母菌染色体数目相同D.以淀粉转化为还原糖的效率作为最终鉴定目的菌的指标答案B细胞融合需要去壁得到原生质体,酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质,故应该用几丁质酶进行分解,获得原生质体后再用聚乙二醇(PEG)诱导原生质体融合,A错误;由题可知,糖化酵母的优点在于能够合成淀粉酶,所以要以其淀粉酶基因作为目的基因构建表达载体并导入酿酒酵母中,才能获得以淀粉为底物高效生产酒精的目的酵母,B正确;途径将两种细胞融合,染色体数目是原来两种酵母菌染色体数目之和,获得的目的
56、菌株为多倍体,途径仅导入了目的基因,不会引起酵母菌染色体数目变化,因此,这两种途径获得的目的酵母菌的染色体数目不同,C错误;该研究的最终目的是得到既能分解淀粉又能高效生产酒精的酵母菌,不能仅以淀粉转化为还原糖的效率作为最终鉴定目的酵母菌的指标,D错误。9.(2019北京海淀二模,5)为提高大豆对磷元素的吸收能力,研究人员利用农杆菌转化法将水稻的耐低磷基因OsPTF转移到大豆植株中。如图为重组Ti质粒上T-DNA的序列结构示意图,下列相关叙述不正确的是()A.以水稻RNA为模板通过反转录及PCR扩增可获取大量OsPTF基因B.RNA聚合酶与启动子1识别并结合后,启动抗除草剂基因的转录C.可通过含
57、除草剂的选择培养基筛选含有目的基因的大豆愈伤组织D.用EcoR、BamH双酶切重组Ti质粒后,经电泳分离至少得到两条带答案B以水稻RNA为模板通过反转录可以合成cDNA,然后再以cDNA为模板,利用PCR扩增可获得大量OsPTF基因,A正确;据图分析可知,抗除草剂基因位于启动子2的后面,因此RNA聚合酶与启动子2识别并结合后,启动抗除草剂基因的转录,RNA聚合酶与启动子1结合后启动OsPTF基因转录,B错误;由于图中T-DNA的序列中含有目的基因和抗除草剂基因,因此可通过含除草剂的选择培养基筛选含有目的基因的大豆愈伤组织,C正确;重组Ti质粒为环状,由图中酶切位点可知,用EcoR、BamH双酶
58、切重组Ti质粒后,会形成含有耐低磷基因OsPTF的片段和除OsPTF基因之外的重组质粒的其他片段共两个片段,若其他部位还有EcoR、BamH酶切位点,则还有可能被切开形成更多片段,因此用EcoR、BamH双酶切重组Ti质粒后,经电泳分离至少得到两条带,D正确。10.(2019北京丰台期末,23)为给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术支持,科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖(外植体)大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响,结果如表所示,下列相关叙述错误的是()茎尖大小外植体数/个分化苗数/苗脱毒苗数/苗小于0.3mm20110.30.5mm20107大于0.6mm20134A.不同培养阶段培养基中激素种
59、类和比例应适时调整B.脱分化过程中应给予充足光照使其进行光合作用C.可利用病毒cDNA制作探针对甘薯苗进行病毒检测D.0.30.5mm 大小的茎尖有利于脱毒甘薯苗的培养答案B脱分化的结果是产生愈伤组织,还未分化出光合作用器官,这个过程不需要光照使其进行光合作用,B选项错误;不同培养阶段培养基中激素种类和比例应适时调整,可利用病毒cDNA制作探针对甘薯苗进行病毒检测,A、C选项正确;据表中数据可知0.30.5mm大小的茎尖有利于脱毒甘薯苗的培养,D选项正确。能力解读以植物组织培养、繁殖脱毒甘薯苗为载体,考查辨认、比较、解读的理解能力。错因分析依据结构与功能相适应,脱分化时,植物未分化出光合作用器
60、官,无法进行光合作用,有无光照,不影响实验结果。三、非选择题11.(2020北京,17,12分)枯草芽孢杆菌可分泌纤维素酶。研究者筛选到一株降解纤维素能力较强的枯草芽孢杆菌菌株(B菌),从中克隆得到了一种纤维素酶(C1酶)基因。将获得的C1酶基因与高效表达载体(HT质粒)连接,再导入B菌,以期获得降解纤维素能力更强的工程菌。(1)纤维素属于糖,因此经过一系列酶催化最终可降解成单糖,该单糖是。(2)对克隆到的C1酶基因测序,与数据库中的C1酶基因编码序列相比有两个碱基对不同,但两者编码出的蛋白的氨基酸序列相同,这是因为。(3)C1酶基因以B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为53。为了
61、使C1酶基因按照正确的方向与已被酶切的HT质粒连接,克隆C1酶基因时在其两端添加了Sma和BamHI的酶切位点。该基因内部没有这两种酶切位点。图1中酶切位点1和2所对应的酶分别是。图1图2(4)将纤维素含量为20%的培养基分为三组,一组接种工程菌,对照组1不进行处理,对照组2进行相应处理。在相同条件下培养96小时,检测培养基中纤维素的含量。结果(图2)说明工程菌降解纤维素的能力最强。对照组2的处理应为。(5)预期该工程菌在处理废弃物以保护环境方面可能的应用。(举一例)参考答案(1)多葡萄糖(2)密码子具有简并性(3)BamH、Sma(4)接种了降解纤维素能力较强的枯草芽孢杆菌(B菌)(5)利用
62、该工程菌处理植物秸秆等废弃物解析(1)纤维素是一种多糖,其经过一系列酶催化最终降解形成的单糖是葡萄糖。(2)由于密码子具有简并性,只有两个碱基对不同的碱基序列可以编码出氨基酸序列相同的蛋白质。(3)由于mRNA的合成起点在启动子一侧,根据题中信息“C1酶基因以B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为53”及图1中HT质粒启动子的位置可知,转录模板链(B链)的3端应位于启动子一侧,由此判断酶切位点1对应的酶是BamH, 酶切位点2对应的酶是Sma。(4)比较图2中三组的实验结果,可知工程菌降解纤维素的能力最强,对照组2次之,对照组1中纤维素含量未变,由此判断,对照组2接种了降解纤维素能力
63、较强的枯草芽孢杆菌(B菌)。(5)在保护环境方面,可利用该工程菌处理植物秸秆等废弃物,或处理在草原上的牛粪等排泄物。12.(2020北京朝阳二模,20)研究人员用粗糙脉孢菌对有性生殖过程中同种基因之间的关系进行研究。粗糙脉孢菌的菌丝体每个细胞核中具有1个染色体组(n)。有性生殖时,菌丝体产生分生孢子(n)后,两个分生孢子融合成为合子(2n),合子减数分裂产生4个单倍体核(n),之后经过一系列过程发育为新的子代菌丝体(n)。(1)若某菌丝体的基因型是A,另一菌丝体的基因型是a,在不考虑变异的情况下,二者杂交产生的后代菌丝体的基因型为种,比例为。(2)将2个A基因(存在于一个DNA分子上)同时转入
64、A基因缺失的菌株中,将转基因菌株与A基因缺失菌株进行杂交。杂交后代均未出现A基因所决定的表现型。对亲本菌体及减数分裂产生的4个单倍体核对应的后代进行A基因及表现型检测,结果如图1所示。图1根据图1结果可以看出,后代1、2 各自的左右两条带的电泳结果不同,表明;右侧的条带中,后代1、2与转A基因亲本不同,表明后代中A基因。后代3、4均未出现A基因决定的表现型的最可能原因是。(3)亲本1与亲本2杂交,对亲本菌体及某一合子产生的4个单倍体核对应的后代进行A基因及表现型检测处理和检测方法与(2)相同。亲本菌体中的基因分布及检测结果如图2所示(亲本1与亲本2所示两条染色体相同)。图2减数分裂过程中,染色
65、体的行为包括之间交叉互换,同源染色体分离和非同源染色体自由组合等。若仅考虑染色体的上述行为,不考虑其他变异情况,同时所有基因均可正常表达,理论上二者后代会出现种基因型,均(能或不能)出现A基因决定的性状。据图2可知,实际二者杂交时,在后代中来自亲本的A基因没有发生改变。杂交后每个合子产生的后代为有A基因表现型无A基因表现型=11的现象,出现这一现象的原因是。(4)综合上述可以推测,在的情况下,后代中会出现基因发生改变的现象。答案(1)211(2)其 DNA 片段的核苷酸被某种基团修饰出现突变在减数分裂时A基因未被分配到后代3、4对应的单倍体核中,所以后代3、4未出现A基因决定的表现型(3)四分
66、体的非姐妹染色单体4能2亲本1的A基因出现了突变和被某种基团修饰的现象,改变后的基因不能控制A基因的相应表型。而亲本2的A基因没有发生变化且经减数分裂分配给了四个单倍体核中的两个,这样的两个单倍体核发育而成的后代出现A基因决定的表现型(4)2个(多个)相同的A基因同时出现在分生孢子中解析(1)由题意可知,粗糙脉孢菌有性生殖及发育过程如下:所以子代菌丝体的基因型及比例等于合子Aa减数分裂产生的配子基因型及比例,即Aa=11。(2)由图1题注可知两条关键信息,一是限制酶Sau3A和Mbo识别相同的酶切位点,被限制酶Sau3A处理后对应左侧的电泳条带,被限制酶Mbo处理后对应右侧的电泳条带;二是若酶
67、切位点的脱氧核苷酸被某种基团修饰,则Sau3A就不会识别该位点,而限制酶Mbo不受修饰影响。依据上述两条信息可知:转A基因亲本左右两侧条带一致,说明转A基因亲本DNA片段的核苷酸没有被某种基团修饰;后代1、2的左右两条带的电泳结果不同,说明后代1、2的DNA片段的核苷酸已被某种基团修饰;除此之外还发现后代1、2与转A基因亲本的右侧条带不同,说明后代中A基因上的酶切位点数目和位置发生了改变,即A基因发生了突变。转A基因亲本和无A基因亲本杂交所得合子基因型为,该合子减数分裂时含A基因的染色体随机分配到产生的四个单倍体核中,所以会有两个单倍体核(后代1、2)具有A基因,另外两个(后代3、4)无A基因
68、;后代 3、4均未出现 A 基因决定的表现型及酶切条带,最可能原因是减数分裂时A基因未被分配到后代3、4对应的单倍体核中。(3)减数分裂过程中,染色体的行为包括减数第一次分裂前期四分体的非姐妹染色单体之间交叉互换,减数第一次分裂后期同源染色体分离和非同源染色体自由组合等;由题可知两亲本产生的合子基因型为,故经减数分裂可产生4种基因型(A1A1、A1、A2A1、A2),由于后代都含有A基因,因此理论上均能出现A基因决定的性状。分析电泳结果可知,有50%的后代有A基因表现型且它们都有亲本2的电泳条带,说明它们都含A2基因,故可推测有A基因表现型的后代的基因型为A2A1、A2;另外50%后代无A基因
69、表现型且它们的电泳条带不同于双亲中的任何一个,故可推测无A基因表现型的后代的基因型为另外两种基因型,即A1A1、A1;再结合(2)的分析可知,图2中的亲本1和(2)所述转A基因亲本的共同点为它们的分生孢子中均同时出现了2个A基因(此时A基因会出现突变和被某种基团修饰的现象,进而导致后代无A基因表现型且酶切后电泳条带不同于亲本)。所以,出现杂交后每个合子产生的后代为有A 基因表现型无A基因表现型=11 的现象的原因是亲本1的A基因出现了突变和被某种基团修饰的现象,改变后的基因不能控制A基因的相应表现型。而亲本2的A基因没有发生变化且经减数分裂分配给了四个单倍体核中的两个,这样的两个单倍体核发育而
70、成的后代出现A基因决定的表现型。(4)综合上述可以推测,在2个(多个)相同的A基因同时出现在分生孢子中的情况下,后代中会出现基因发生改变的现象(突变、被某基团修饰)。13.(2019北京朝阳二模,31)(15分)JS-K是一种新合成的抗肿瘤药物。研究者研究了JS-K对胃癌细胞的抑制效应及机制,并对其在体内的抗肿瘤效应进行了评估。(1)与正常细胞相比,胃癌细胞的特点有(写出两点)。培养胃癌细胞时,为防止污染,需在培养液中添加一定量的。(2)研究者检测不同条件下胃癌细胞存活率,结果如图1、图2。图1图2图1结果表明:。图2中组结果表明JS-K是通过诱导胃癌细胞凋亡发挥抑瘤效应的。(3)研究者进一步
71、研究了JS-K诱导胃癌细胞凋亡的机制。NAC是一种活性氧的清除剂。研究者用处理胃癌细胞,发现其与不做任何处理的胃癌细胞存活率相似,但比用JS-K处理的胃癌细胞存活率,证明JS-K通过促进活性氧的产生诱导胃癌细胞凋亡。已知活性氧过度累积会导致线粒体膜受损。研究者用JS-K处理胃癌细胞后,检测细胞中细胞色素C的含量,结果如图3。图3据图3可知,膜受损的线粒体通透性改变,使细胞色素C(凋亡诱导蛋白)流入中,促使凋亡发生。(4)研究者用酶处理胃肿瘤组织获得单细胞悬液,注射到数只无胸腺小鼠腋窝皮下,形成皮下瘤。当皮下瘤可触及时,将上述小鼠随机分为对照组和给药组,给药组注射溶于缓冲液的8M/kg的JS-K
72、,隔天给药一次,共计给药15次。每45天测算皮下瘤体积及重量。结果显示,给药组的皮下瘤体积和瘤重都小于对照组。此实验证实JS-K在小鼠体内表现出良好的抑瘤效果。请预估JS-K用于人胃癌治疗可能出现的风险:(至少两点)。答案(1)无限增殖、形态结构改变、细胞表面改变(糖蛋白等物质减少,癌细胞易在体内扩散和转移)抗生素(2)JS-K抑制胃癌细胞存活,且抑制效果随着剂量的增加和处理时间的延长而增强1、2、3、4(3)JS-K和NAC同时显著高 (高)细胞质基质(4)胰蛋白(或胶原蛋白)对人体胃癌细胞抑制效应低甚至没有效应;对人体正常细胞有毒副作用;药物剂量的安全性(合理即可)解析(1)与正常细胞相比
73、,胃癌细胞的特点有无限增殖、形态结构改变、细胞表面改变等。培养胃癌细胞时,为防止污染,需在培养液中添加一定量的抗生素。 (2)“图1结果表明。”需要我们答该实验的结论,包括两要素,一是表明自变量和因变量之间的关系(促进/抑制),二是描述关系变化,对比要全面。由图1曲线加入JS-K和未加入JS-K(JS-K为0)对比,胃癌细胞存活率降低,且随着JS-K浓度增大和处理时间延长,胃癌细胞存活率越来越低,说明JS-K抑制胃癌细胞存活,且抑制效果随着剂量的增加和处理时间的延长而增强。分析图2实验结果,1、2组对比可知JS-K可以抑制胃癌细胞增殖,3、4组对比可知,细胞不发生凋亡时,JS-K无法发挥作用,
74、2、4组对比可知胃癌细胞数目减少是通过细胞凋亡实现的,1、2、3、4组结果表明JS-K是通过诱导胃癌细胞凋亡发挥抑瘤效应的。 (3)NAC是一种活性氧的清除剂。研究者用JS-K和NAC同时处理胃癌细胞,发现其与不做任何处理的胃癌细胞存活率相似,但比用JS-K处理的胃癌细胞存活率显著高,证明JS-K通过促进活性氧的产生诱导胃癌细胞凋亡。据图3分析可知,膜受损的线粒体通透性改变,使细胞色素C(凋亡诱导蛋白)流入细胞质基质中,促使凋亡发生。 (4)研究者用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理胃肿瘤组织获得单细胞悬液,注射到数只无胸腺小鼠腋窝皮下,形成皮下瘤。JS-K用于人胃癌治疗可能出现的风险有:对人体胃癌细胞
75、抑制效应低甚至没有效应;对人体正常细胞有毒副作用;药物剂量的安全性。 能力解读此题以探究抑癌机制为载体,(1)考查辨认、理解能力;(2)考查推理、归因的应用能力;(3)(4)考查实验设计的创新能力、辨认理解能力,重点考查了科学探究的核心素养。14.(2020北京西城二模,21)蔗糖是植物光合作用中最先形成的游离糖,蔗糖转运蛋白在蔗糖的跨膜转运等过程中起重要作用。目前,在拟南芥中已经鉴定出9个蔗糖转运蛋白基因。以AtSUC3、AtSUC5纯合单突变体为亲本,采用传统杂交法并结合PCR技术获得AtSUC3和AtSUC5纯合双突变体。(15分)(1)科研人员构建含已知序列 T-DNA 片段的,转化野
76、生型拟南芥,导致被插入基因发生,筛选和自交得到了 2 种纯合突体 AtSUC3 和 AtSUC5。(2)为研究AtSUC3和AtSUC5基因的传递规律,上述 2种纯合突变体杂交得 F1,F1自交获得 F2。依据AtSUC3、AtSUC5、T-DNA 片段(完整的 T-DNA过大,不能完成 PCR) 序列设计引物,分别为(如图所示)。PCR1 利用引物(填写引物代号)可克隆AtSUC5,标记为 A;PCR2 利用引物(填写引物代号)可克隆被 T-DNA插入的AtSUC5,标记为 a;PCR3克隆AtSUC3,标记为 B;PCR4克隆被 T-DNA插入的AtSUC3,标记为 b。部分F2植株的 P
77、CR 情况见表。基因型iiiiiiivvPCR1+-+?PCR2+-?PCR3+-?PCR4+-+?“+”有PCR产物“-”无PCR产物表中i植株的基因型为(用 A、a、B、b表示)。若表中 iv植株为AtSUC3/AtSUC5双突变纯合子,其对应的PCR1PCR4 结果依次为(用“+”或“-”表示)。若 AtSUC3/AtSUC5双突变纯合子在F2中所占的比例为n2(n2远远小于1/16),则亲本型配子的比例为,说明 AtSUC3 与 AtSUC5 的位置关系为。(3)拟南芥的果实为角果,成熟后可自然开裂传播种子。进一步研究发现,AtSUC3纯合突变体的角果开裂率较野生型明显降低,AtSUC
78、3/AtSUC5 双突变纯合子角果开裂率介于两者之间,说明AtSUC3、AtSUC5基因功能关系为(填“协同”或 “拮抗”),共同控制拟南芥种子的传播。答案(1)重组DNA分子(或重组质粒或重组载体)基因突变(2)、AaBb-、+、-、+1-2n位于一对同源染色体上 (3)拮抗 解析(1)基因工程中将目的基因和运载体构建重组DNA分子,并将其导入受体细胞,若受体细胞为植物,则利用农杆菌转化法,其原理是利用T-DNA能转移至植物细胞中并整合到其染色体DNA上;当T-DNA随机插入染色体DNA时,会导致被插入位点的基因发生基因突变,使其功能缺失,实现构建基因突变体的目的。(2)扩增目的基因时,需根
79、据目的基因的末端序列设计一对引物,若扩增AtSUC5,则需和引物;若AtSUC5基因内部插入T-DNA,如下:由完整的 T-DNA过大,不能完成 PCR可知,、引物组合不可选,应选、引物组合克隆被 T-DNA插入的AtSUC5。根据内容和表格内容可知,PCR1、PCR2、PCR3、PCR4对于i植株均可扩增出条带,说明其基因型是AaBb;若iv为双突变纯合子,即基因型为aabb,PCR1和PCR3将不会出现条带,只有PCR2和PCR4会出现条带,答案为-、+、-、+。若A/a和B/b的遗传遵循基因的自由组合定律,则F2中双突变体aabb的比例为1/16,现该比例远小于1/16,说明这两对等位基
80、因位于一对同源染色体上,且ab为重组型配子,则对应的另一个等比例重组型配子为AB,亲本型配子为Ab、aB;由aabb所占的比例为n2,可得亲本产生的ab配子概率为n,进一步可知AB配子概率为n,则亲本型配子的概率为1-2n。(3)AtSUC3纯合突变体的角果开裂率较野生型明显降低,说明AtSUC3的功能是促进角果开裂,而AtSUC3/AtSUC5 双突变纯合子角果开裂率介于AtSUC3纯合突变体和野生型之间,说明在AtSUC3纯合突变体基础上,敲除AtSUC5基因使得角果开裂率升高,说明AtSUC5的功能是抑制角果开裂,因此AtSUC3、AtSUC5基因功能存在拮抗关系。解题关键(1)PCR过
81、程中引物的作用是提供3OH,从而开始DNA分子复制,做题时需结合模板中所示的DNA单链方向判断引物方向及子链延伸方向(53);(2)对于连锁遗传,以AaBb(Ab在一条染色体上)为例,若发生交叉互换,该个体可产生四种配子,其中亲本型配子为Ab和aB,重组型配子为AB和ab,且亲本型配子的比例远大于重组型配子的比例,但AbaB=11,ABab=11。单元测试卷(四)一、单项选择题1.(2020山东济宁一中二轮检测,14)如图为利用奶牛乳腺生产血清白蛋白的过程,下列有关说法正确的是()A.图中涉及基因工程、动物细胞培养、动物体细胞核移植、胚胎移植等技术B.将牛组织置于清水中并加入一定量的胰蛋白酶处
82、理可得到单细胞C.选用未受精的卵细胞作为受体细胞是因为其具有让动物细胞全能性得到表达的环境D.若要获得同卵双胎或多胎,分割原肠胚时需将内细胞团均等分割答案A题图中把人类血清白蛋白基因导入牛的细胞中,获得转基因的细胞,属于基因工程;取转基因细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中,经过早期胚胎培养及胚胎移植获得转基因奶牛,这一过程中包括动物细胞培养、动物体细胞核移植、早期胚胎培养及胚胎移植等技术,A正确。动物细胞培养需要在特定的培养液中进行而不是在清水中进行,用胰蛋白酶处理可以得到单细胞,B错误。未受精的卵细胞较大,营养物质丰富,且含有促进动物细胞核全能性表达的物质,所以一般选用未受精的卵细胞去核后作受
83、体细胞,C错误。想要获得同卵双胎或多胎可以通过胚胎分割获得多个胚胎,分割时需要将囊胚期的内细胞团均等分割,否则将影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,D错误。2.(2020江苏盐城、连云港三模,20)长春花中的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。科研人员利用TMS基因构建重组Ti质粒,对愈伤组织进行遗传改造,从其细胞分泌物中提取长春碱,解决长春碱供不应求的问题,操作流程如图。下列说法错误的是()A.过程多采用农杆菌转化法B.Ti质粒是TMS基因的运载工具C.外植体通过脱分化过程形成愈伤组织D.愈伤组织通过再分化过程产生长春碱答案D过程是把目的基因导入植物细胞,多采用农杆菌转化法,A正确;TMS基因和Ti质
84、粒通过酶切、连接,构建成重组Ti质粒,Ti质粒是TMS基因的运载工具,B正确;外植体通过脱分化过程形成愈伤组织,C正确;已经脱分化的愈伤组织在一定条件下,再分化出各种组织器官,或进一步形成完整植株,这一过程叫再分化,过程产生长春碱不需要进行再分化,D错误。易错警示分析题图,可知该过程是从细胞分泌物中提取长春碱的,因此植物组织培养到愈伤组织阶段即可,不需要再分化过程。3.(2020江苏南京六校联合体一模,18)如图表示植物组织培养过程。下列有关叙述正确的是()A.的培养基中只含有植物生长调节剂而不含其他有机物B.中的细胞进行脱分化并以减数分裂方式不断增殖C.调节培养基中植物生长调节剂的比例可影响
85、植物细胞分化发育方向D.植株根尖中分生区细胞与成熟区细胞的全能性表达程度相当答案C试管的培养基中含有植物生长调节剂、维生素、氨基酸等有机营养成分,A错误;试管中的细胞能进行的分裂方式是有丝分裂,B错误;调节培养基中植物生长调节剂的比例,可诱导产生根或芽,C正确;细胞分化程度越低,全能性越高,植株根尖中分生区细胞全能性表达程度大于成熟区细胞,D错误。4.(2020江苏南通、泰州一模,18)为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森病的治疗,科研人员利用人帕金森病模型鼠进行如图实验,下列相关叙述错误的是()A.过程中选择M中期的卵母细胞有利于细胞核全能性的恢复B.过程重组细胞培养经历了卵裂、桑椹胚、原肠胚
86、和囊胚等过程C.过程的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达D.过程对受体小鼠无需注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能答案B卵母细胞中含激发细胞核全能性的物质,核移植过程中选择M中期的卵母细胞有利于细胞核全能性的恢复,A正确;过程重组细胞培养经历了卵裂、桑椹胚、囊胚和原肠胚等过程,B错误;过程是诱导分化过程,其关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达,C正确;过程移植的神经元是该小鼠自身细胞诱导分化而来的,不会发生免疫排斥反应,D正确。5.(2020江苏扬州三模,19)在胚胎移植的操作过程中,对已经受精的动物,可进行冲卵等技术操作。下列相关叙述正确的是()A.接受手术的对象是胚胎移植的
87、受体B.冲卵的目的是获得已经受精发育的早期胚胎C.为获得雌性胚胎进行移植,需取囊胚期的内细胞团细胞做性别鉴定D.受体对移入子宫的外来早期胚胎可通过细胞免疫将其排斥答案B冲卵实质上是将供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来,此环节接受手术的对象是供体,A错误,B正确;进行性别鉴定时,需取滋养层细胞进行鉴定,而不能取内细胞团细胞,C错误;大量研究已经证明,子宫对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这就为胚胎在受体内的存活提供了可能,D错误。知识拓展胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。6.(
88、2020江苏苏、锡、常、镇二模,16)科学研究表明,正常细胞的离体培养生长过程一般分为潜伏期、指数增生期、平台期和退化消亡期。下列有关叙述正确的是()A.平台期时细胞分裂速率最快B.各时期细胞计数前都要用胰蛋白酶处理C.动物细胞培养的原理是细胞的全能性D.若培养的是癌细胞则不会出现平台期答案B平台期时细胞分裂速率减少为0,A错误;各时期细胞计数前都要用胰蛋白酶处理,形成单个细胞,便于显微观察,B正确;动物细胞培养的原理是细胞增殖,C错误;动物细胞培养时,由于资源和空间有限,癌细胞也会出现平台期,D错误。7.(2020江苏南通、泰州等七市二模,16)如图是某同学绘制的单克隆抗体制备过程及原理图,
89、其中抗原决定簇是指抗原表面或内部能决定抗原性的基团,骨髓瘤细胞是一种营养缺陷型细胞。有关叙述错误的是()A.动物免疫的原理是一种抗原诱导形成一种浆细胞B.选用营养缺陷型骨髓瘤细胞有利于筛选杂交瘤细胞C.细胞融合也可能发生在不同类型淋巴细胞之间D.a融合杂交瘤细胞克隆化培养的原理是细胞增殖答案A据图可知,一种抗原上可有多种抗原决定簇,不同的抗原决定簇可诱导产生不同的浆细胞,A错误;骨髓瘤细胞可以无限增殖,选用营养缺陷型骨髓瘤细胞可利用其特点筛选杂交瘤细胞,B正确;细胞融合的类型有淋巴细胞淋巴细胞型、淋巴细胞骨髓瘤细胞型及骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞型多种类型,C正确;融合杂交瘤细胞克隆化培养的原理是细胞
90、增殖,可得到大量的同种杂交瘤细胞,D正确。8.(2020江苏淮阴、姜堰期中联考,16)某实验室做了如图所示的实验研究,下列与实验相关的叙述正确的是()A.过程导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变B.丙细胞既能持续分裂,又能分泌单一的抗体C.过程属于动物细胞培养过程中的原代培养D.过程所用的培养基中都含有聚乙二醇答案B分析题图可知,图中过程导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因重组,A错误;丙细胞由能无限增殖的甲细胞和能分泌特定抗体的乙细胞融合而成,因此丙细胞既能持续分裂,又能分泌单一的抗体,B正确;过程为干细胞的增殖分化过程,属于动物细胞培养过程中的传代培养,C错误;过程所用的培养基中含有聚
91、乙二醇,过程所用的培养基中不需要聚乙二醇,D错误。二、不定项选择题9.(2020山东济南二中3月模拟,17)让羊产牛奶,科学家对此作了相关的构想,过程如图所示。请据图判断下列说法正确的是()A.图中涉及的现代生物技术有基因工程、动物体细胞核移植、胚胎移植、胚胎分割和动物细胞培养等B.小羊a、小羊b、小羊c的性状表现不同,小羊a与羊N的性状表现相同C.若研究发现羊N细胞中线粒体基因的表达产物丰富,故而它的产奶率高,则小羊a会有这一优良性状D.依据目前的生物技术和理论,还不能通过生物工程手段获得新物种“羊牛”答案AD据图分析,图中A表示目的基因导入受体细胞,B表示受精卵通过早期胚胎培养、胚胎移植等
92、技术获得转基因羊N,C表示羊N的体细胞中取核,D表示羊O的卵母细胞去核,E表示细胞核移植,F表示早期胚胎培养,然后还进行胚胎分割技术及胚胎移植技术获得小羊a、b、c。图示过程涉及的技术有基因工程、动物体细胞核移植、胚胎移植、胚胎分割和动物细胞培养等,A正确。小羊a、小羊b、小羊c都是通过同一个胚胎分割、再移植获得的,因此它们的性状表现应相同,但是小羊a与羊N的性状表现不完全相同,B错误。据图分析,小羊a的细胞核基因来自羊N,而线粒体基因(细胞质基因)来自羊O,因此羊N的线粒体基因控制的产奶率高的性状不会传给小羊a,小羊a不一定会有这一优良性状,C错误。依据目前的生物技术和理论,还不能通过生物工
93、程手段获得新物种“羊牛”,D正确。10.(2020山东潍坊期末,20)利用农杆菌转化法可将抗虫基因导入玉米细胞而获得抗虫植株。下列说法正确的是()A.若对已知序列的抗虫基因进行大量扩增,通常采用PCR技术B.将重组的农杆菌Ti质粒喷洒到玉米伤口上,可成功转化C.利用害虫接种实验可从分子水平检测目的基因是否导入玉米细胞D.将抗虫基因导入细胞质可避免通过花粉传播导入其他植物答案ADPCR技术是在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术,若对已知序列的抗虫基因进行大量扩增,通常采用PCR技术,A正确;将重组的农杆菌Ti质粒导入农杆菌,再用农杆菌去侵染玉米,才可能成功转化,B错误;利用害虫接种实验可从
94、个体水平检测目的基因是否导入玉米细胞,C错误;将抗虫基因导入细胞质可避免通过花粉传播进入其他植物,导致基因污染,D正确。知识总结农杆菌转化法(1)农杆菌特点:易感染双子叶植物和裸子植物,对大多数单子叶植物没有感染力;Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞染色体的DNA上。(2)转化:目的基因插入Ti质粒的T-DNA上进入农杆菌导入植物细胞目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。三、非选择题11.(2020湖南邵阳一模,38)(15分)应用基因工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请根据资料和图解回答下列问题:资料1:蜘蛛丝(丝蛋白)
95、被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度。可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法培育转基因蜘蛛羊。资料2:注射疫苗往往会在儿童和部分成年人身上引起痛苦。将疫苗藏身水果蔬菜中,人们在食用这些转基因植物的同时也获得免疫力,因而无需免疫接种,这一新概念将引起疫苗研究的一场革命。(1)过程所需要的工具酶有和,构建的蜘蛛丝蛋白基因表达载体一般由、启动子、终止子、复制原点等部分组成。(2)过程将重组质粒导入山羊受体细胞时,采用最多也最有效的方法是。通过过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器,从中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。(3)如果将过程获得的早期胚胎进行
96、如图分割,则操作正确的是。(4)通过培育转基因莴苣,相比诱变育种和杂交育种方法,具有和等突出优点。答案(1)限制酶DNA连接酶目的基因标记基因(2)显微注射法乳汁(3)B(4)目的性强克服远缘杂交不亲和性(或能有效地打破物种的生殖隔离界限)解析(1)图中和均表示基因表达载体的构建过程,该过程中需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,还需DNA连接酶连接目的基因和运载体以形成重组质粒,基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等。(2)显微注射法是将目的基因导入动物细胞最有效的方法;以培育出的蜘蛛羊作为乳腺生物反应器时,最后从动物的乳汁中获取目的基因表达产物,
97、即蛛丝蛋白。(3)进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。故选B。(4)采用了基因工程、植物组织培养等技术,通过培育转基因莴苣,相比诱变育种和杂交育种方法,其优点是:目的性强;克服远缘杂交不亲和性(或能有效地打破物种的生殖隔离界限)等。12.(2020江西重点中学盟校一联,38)(15分)自1981年Evans和Kaufman首次成功分离小鼠ES细胞,国内外研究人员已在仓鼠、大鼠、猪、恒河猴以及人类中都分离获得了ES细胞。ES细胞不仅可以作为体外研究细胞分化和发育调控机制的模型,而且还可
98、以作为一种载体,将通过同源重组产生的基因组的定点突变导入个体,更重要的是,ES细胞将会给人类移植医学带来一场革命。如图为利用小鼠胚胎干细胞(ES细胞)进行疾病治疗的相关研究图解。请回答下列问题:(1)致癌基因通过a、c、d等过程最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程称为,使用PCR技术扩增致癌基因时,在PCR反应体系中需添加的物质除了缓冲液、致癌基因模板、四种脱氧核苷酸原料、ATP、过量的引物,还需要添加。若对一个含致癌基因的DNA扩增n代,则需消耗对引物。(2)ES细胞除可取自囊胚的内细胞团外,还可取自,过程b需要在培养液中加入,可诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,再进行细胞移植以治疗相应
99、的疾病。但要治疗人类因胰岛素B细胞受损,胰岛素分泌不足引起的型糖尿病,却不能通过移植该胰岛B细胞,理由是。(3)b过程体现了ES细胞在功能上具有的特点。图中b、c和d都属于胚胎工程的技术手段,胚胎工程是指对动物的所进行的多种显微操作和处理技术。答案(1)转化热稳定DNA聚合酶(Taq酶)2n-1(2)桑椹胚和原始性腺分化诱导因子ES细胞来自小鼠,(组织相容性抗原不同)存在免疫排斥反应(3)发育的全能性早期胚胎或配子解析(1)致癌基因通过a、c、d等过程最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程称为转化;PCR技术扩增致癌基因需要缓冲液、致癌基因模板、四种脱氧核苷酸原料、ATP、过量的引物和Taq酶;DNA复制1次需1对引物为21-1,复制2次共需3对引物,为22-1,则对一个含基因B的DNA扩增n代,则共需消耗 2n-1对引物。(2)ES细胞可取自囊胚的内细胞团或早期胚胎的原始性腺或桑椹胚中;过程b是对ES细胞进行培养和诱导分化,所以需要加入分化诱导因子,诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化;ES细胞来自小鼠,如果移植至人体则可能导致免疫排斥反应。(3)b过程体现了ES细胞在功能上具有发育成完整个体的潜能,即具有发育全能性的特点。图中b、c和d都属于胚胎工程的技术手段,胚胎工程是指对动物的早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。
