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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年北师大新版选择性必修3生物下册阶段测试试卷658考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、某同学用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋,以下做法中错误的是()A.选择新鲜的葡萄略加冲洗,除去枝梗后榨汁B.将玻璃瓶用酒精消毒后,装约2/3满的葡萄汁C.果酒发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气D.由果酒发酵转入果醋发酵时适当调低了温度2、科学家利用供体生物DNA中的无限增殖调控基因制备单克隆抗体过程如下。下列叙述错误的是()
A.Ⅰ是经特定抗原免疫过的B淋巴细胞B.经限制酶处理后的目的基因与载体的黏性末端相同C.经检测和筛选后的Ⅱ,既能无限增殖又可分泌单克隆抗体D.此种制备单克隆抗体的方法涉及转基因技术、核移植技术和动物细胞融合技术3、某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述错误的是()A.这条技术路线利用的原理是植物细胞的全能性B.生根时,培养基通常应含2,4-D等生长素类调节剂C.出芽是细胞再分化的结果,受基因选择性表达的调控D.在愈伤组织培养基中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞4、生物技术在食品加工中具有广泛的应用,如利用微生物酿制果酒。下列有关利用葡萄酿制果酒过程的叙述,错误的是()A.适当增加酵母菌的接种量,可以缩短发酵的时间B.酒精积累是导致发酵液中细菌数量降低的原因之一C.酿酒过程中发酵罐要始终处于密封状态,以保证无氧的环境D.葡萄的品质、酵母菌菌种的纯度都会影响果酒的品质5、图1是制作果酒和果醋的简易装置,图2是制作果酒或果醋过程中可能发生的物质变化。下列相关叙述正确的是()
A.果酒发酵阶段,若开错气阀,则会导致发酵液溢出B.果醋发酵阶段,醋酸菌进行④过程时发酵液中糖类充足C.制作果酒的主要发酵菌进行①和②过程的场所是线粒体D.制作果醋的主要发酵菌进行④过程时不需要O2的参与6、下列关于基因工程的基本工具的说法中,正确的是()A.基因工程中的工具酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体B.DNA连接酶可将任意的DNA片段通过形成磷酸二酯键而连接起来C.质粒上必须有标记基因才可作为载体D.限制性核酸内切酶一般不仅仅能切割外源DNA,也能切割自身的DNA分子7、酱油是以大豆、小麦为原料,经蒸煮、酱曲与盐水混合发酵制成的。需要曲霉、酵母菌、乳酸菌等多种菌种参与,其中优势微生物是米曲霉,除米曲霉外,部分霉菌也能分泌蛋白酶参与发酵。多种微生物产生的醇、醛、酸、酯等代谢产物虽微量却能构成酱油复杂的香气。下列叙述正确的是()A.大豆中的蛋白质可为菌种生长提供碳源、氮源B.若进行分离纯化霉菌,制备培养基宜调至碱性C.各种微生物的营养物质都直接来自发酵原料D.酱油发酵是混菌发酵,发酵罐不需严格灭菌8、草甘膦是一种广谱、内吸、高效的灭生性除草剂,它通过与EPSPS(叶绿体中的一种酶)结合,抑制EPSPS的作用,阻断芳香族氨基酸的合成,从而引起细胞死亡。为了提高普通烟草对草甘膦的抗性,科学家通过转基因的方法将某外源EPSS基因转入烟草的叶绿体中,使其产生更多的EPSPS,使得转基因烟草对草甘膦的抗性可达5mmol/L(比野生型烟草高10倍)。下列说法错误的是()A.利用PCR技术扩增EPSPS基因所需的原料是dCTP、dAIP、dGTP、dTTPB.可利用基因枪法将EPSPS基因打入到叶绿体中C.EPSPS基因导入成功后,是否赋予了烟草对草甘膦的预期抗性,还需进行鉴定D.从生物安全角度分析,把基因转入细胞核比转入叶绿体更安全评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)9、荧光定量PCR技术可定量检测样本中DNA含量,也可用于RNA病毒的核酸检测。其原理是:先由病毒的RNA逆转录得到cDNA,然后对得到的DNA进行PCR扩增。在PCR反应体系中加入引物的同时,加入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,使荧光监测系统接受到荧光信号,即每个DNA分子扩增一次,就有一个荧光分子生成(如图)。Ct值(循环阈值)的含义为:每个反应管内的荧光信号到达设定阈值时所经历的循环数。下列说法错误的是()
A.扩增过程中引物先于探针结合到模板DNA上B.若最初该反应体系中只有逆转录而来的一个DNA分子,经n次循环后,需要消耗荧光探针2n-1个C.C值越大表示被检测样本中病毒数目越多D.若样本被污染,RNA酶将病毒RNA降解,检测结果可能为阴性10、蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究,获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息,在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造,通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物,中华鲟是一种濒危野生动物。研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质,使其更加适应现在的水域环境。下列有关说法错误的是()A.蛋白质工程可定向改变蛋白质分子的结构B.改造蛋白质可通过改变基因结构实现C.改造后的中华鲟和现有中华鲟不再是同一物种D.改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质11、下列关于土壤中纤维素分解菌的分离与计数,叙述正确的是()A.可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌B.培养基中应含大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养C.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌D.菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基12、基因敲除技术针对某个序列已知但功能未知的序列,通过改变生物的遗传基因,令特定的基因功能丧失作用,从而使部分功能被屏蔽,并可进一步对生物体造成影响,进而推测出该基因的生物学功能。研究人员将某实验动物的第5号染色体上的一段DNA敲除,结果发现培育出的实验动物血液甘油三酯极高,具有动脉硬化的倾向,并可以遗传给后代。下列有关叙述错误的是()A.敲除的DNA片段具有遗传效应B.动脉硬化的产生与遗传物质发生基因重组有关C.控制甘油三酯合成的基因就位于第5号染色体上D.利用DNA片段的敲除技术可以研究相关基因功能13、基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速,如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列叙述错误的是()
A.若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列B.扩增目的基因时,利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3'-端进行子链合成C.导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞D.利用农杆菌转化法可将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上14、欲探究1g土壤中有多少能分解尿素的细菌,需要用科学的方法测定微生物数量。下列相关叙述不正确的是()A.利用以尿素作为唯一氮源的培养基,可从土壤中分离出分解尿素的细菌B.平板划线法可以分离得到单菌落,也可用来测定样品中的活菌数C.样品的稀释度直接影响平板上的菌落数目,因此稀释度越大越好D.利用显微镜进行直接计数,可快速直观地测定样品中的活菌数15、自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌,将玉米种子用自身固氮菌拌种后播种,可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如图。以下叙述正确的是()
A.步骤①土样应取自当地表层土壤;步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍B.自生固氮菌是自养型生物,不可用血细胞计数板来计数土壤悬浮液中的菌体数C.步骤②需充分振荡20min,主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中D.步骤④所用的接种工具是涂布器,该选择培养基的特点是不添加氮源16、治疗性克隆的做法是先从需要救治的患者身上提取细胞,然后将该细胞的遗传物质植入一个去除了细胞核的卵细胞中,该卵细胞开始自行分裂,直至形成一个早期胚胎,从早期胚胎中提取胚胎干细胞后将其培养成人们所需要的各种人体器官。下列有关说法正确的是()A.可采用开放式培养的方式,置于CO2培养箱中培养胚胎干细胞B.该早期胚胎发育始于受精卵,胚胎是由囊胚内部的细胞团不断增殖分化而来C.治疗性克隆中运用胚胎移植技术,一般不选择原肠胚进行胚胎移植D.我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何克隆性实验17、原肠胚形成期被称为人体胚胎发育的“黑匣子”时期。研究人员利用胚胎干细胞,在实验室中制造出不能发育成完整胚胎的“拟原肠胚”模型,用来揭示人类早期胚胎发育的过程。下列说法正确的是()A.滋养层细胞将来能发育成胎膜和胎盘B.利用核移植所得胚胎干细胞,可以诱导发育成适合移植的器官C.对原肠胚进行胚胎分割,可以提高移植胚胎的利用率D.该模型可以研究酒精、药物和病原体对胚胎发育的影响评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)18、1.基因检测引发的伦理问题。
(1)基因身份证:基因身份证指把个人的_____和_____检测出来;记录在磁卡上,而做成的个人基因身份证。
(2)基因检测引发的争论①_____②_____③_____④_____⑤_____⑥_____
。项目。
反对。
支持。
技术方面。
目前人类对①及基因间的相互作用尚缺乏足够的认识;通过基因检测达到②的目的是很困难的;基因检测结果会给受检者带来巨大的③。
通过基因检测可以对遗传性疾病及早采取④;适时进行治疗,达到挽救患者生命的目的。
道德方面。
基因资讯的泄露造成⑤;如个人婚姻困难;人际关系疏远,更明显的是造成一支遗传性失业大军。
对于基因歧视现象;可以通过正确的科学知识传播;⑥教育和立法得以解决。
2.试管婴儿与设计试管婴儿的比较①_____②_____③_____④_____
。项目。
设计试管婴儿。
试管婴儿。
技术手段。
胚胎移植前①(填“需要”或“不需要”)进行遗传学诊断这一环节。
②(填“需要”或‘不需要”)进行遗传学诊断。
实践应用。
用于白血病;贫血病等遗传性疾病的预测。
解决不孕不育问题。
联系。
二者都是③受精;体外进行早期胚胎发育,再进行胚胎移植,从生殖方式上都为④
19、来源:主要是从______中分离纯化出来的。20、概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的______,将它分散成______,然后放在适宜的______中,让这些细胞______。21、植物诱导融合的方法:物理法包括______等。化学法一般是用_____作为诱导剂。22、在日常生活中,我们还遇到哪些有关生物技术安全与伦理问题?我们能基于所学生物学知识参与这些问题的讨论吗?尝试举一个实例加以说明______。评卷人得分四、判断题(共2题,共6分)23、治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的。(选择性必修3P106)()A.正确B.错误24、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。()A.正确B.错误评卷人得分五、实验题(共4题,共28分)25、为生产具有特定性能的α-淀粉酶;研究人员从某种海洋细菌中克隆了α-淀粉酶基因(1656个碱基对),利用基因工程大量制备琢α-淀粉酶,实验流程见下图。请回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增α-淀粉酶基因前;需先获得细菌的_________。
(2)为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接;需在引物的____端加上限制性酶切位点,且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点,主要目的是________________。
(3)进行扩增时;反应的温度和时间需根据具体情况进行设定,下列选项中_______的设定与引物有关,________的设定与扩增片段的长度有关。(填序号)
①变性温度②退火温度③延伸温度④变性时间⑤退火时间⑥延伸时间。
(4)下图表示筛选获得的工程菌中编码α-淀粉酶的mRNA的部分碱基序列:
图中虚线框内mRNA片段包含___个密码子;如虚线框后的序列未知,预测虚线框后的第一个密码子最多有__种。
(5)获得工程菌表达的α-淀粉酶后;为探究影响酶活性的因素,以浓度为1%的可溶性淀粉为底物测定酶活性,结果如下:
。缓冲液。
50mmol/LNa2HPO4-KH2PO4
50mmol/LTris-HCl
50mmol/LGly-NaOH
pH
6.0
6.5
7.0
7.5
7.5
8.0
8.5
9.0
9.0
9.5
10.0
10.5
酶相对活性%
25.4
40.2
49.8
63.2
70.1
95.5
99.5
85.3
68.1
63.7
41.5
20.8
根据上述实验结果,初步判断该α-淀粉酶活性最高的条件为______。26、使用日益广泛的手机;在方便人们通讯联络的同时也成为细菌等病原体传播的途径。为了解手机上细菌的情况,某兴趣小组进行了如下实验,请回答相关问题:
(1)取附着在手机上细菌进行取样培养后,对菌液进行系列梯度稀释的目的是_______。
(2)A平板上生长的菌落有多种形态,说明附着在手机细菌有____种。若要使菌落能在A平板上生长,下列培养基组分中最合理的是_____(选填“甲、乙、丙”),原因是_____。可采取____________来检测培养基A制备是否合格。培养基编号培养基组分甲蔗糖、NaC1、琼脂、水乙牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂、水丙蛋白胨、NaCl、蔗糖、水
(3)初筛后将平板B的菌落通过“影印”方法接种到C培养基上培养,使C培养基对应位置上出现相同菌落。然后用伊红-美蓝染液对C进行染色,根据染色后D中出现的结果,可判断平板B中______(选填图中数字)是大肠杆菌的菌落。
(4)某同学采用平板划线法进一步纯化大肠杆菌,接种培养一段时间后,发现第一划线区不间断长满菌落,第二划线区上几乎无菌落,产生此情况的可能原因____________。27、进行垃圾分类收集可以减少垃圾处理时间;降低处理成本。科研小组欲分离及培养若干种微生物用于处理湿垃圾,如剩菜剩饭;骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物。请分析回答:
(1)科研小组从土壤中筛选产脂肪酶的菌株时,配制的培养基需要以__________为唯一碳源。制备固体培养基的步骤是;计算→称量→溶化→__________→__________。接种微生物最常用的方法是__________。
(2)获得产脂肪酶的菌株后,在处理含油垃圾的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。现获得可产脂肪酶的A、B两种菌株,并进行了培养研究,结果如图1所示。据图分析,应选择菌株__________进行后续相关研究,理由是______________________________。
(3)科研小组从土壤中筛选淀粉分解菌时,加碘液染色后,选择培养基上出现了A、B和C三种菌落(如图2所示)。若要得到淀粉酶活力最高的菌株,应选择__________(填“A”“B”或“C”)菌落进一步纯化。经检测A菌落为硝化细菌,A菌落能在此培养基上生长且没有形成透明圈的原因是____________________。
(4)在微生物分解处理垃圾的过程中,纤维素分解菌能够分泌纤维素酶,该酶可将纤维素分解为葡萄糖。纤维素酶由三种复合酶组成,其中__________酶可将纤维二糖分解为葡萄糖。28、番茄果实在成熟的过程中;多聚半乳糖醛酸酶(PG)合成显著增加,以降解果胶使细胞壁破损,从而使果实变红变软,但不利于保鲜。科学家利用基因工程得到转基因番茄,大大延长果实保质期。操作流程如下,回答下列问题:
(1)利用RT—PCR技术即逆转录—多聚酶链式反应制备PG基因,最好从番茄的_____细胞中提取mRNA,此技术所需要的酶主要有_____。
(2)据图可知,转基因番茄主要通过抑制PG基因的_____过程;使PG合成量减少,从而延长果实保质期。
(3)图中的农杆菌。能够在含_____的培养基中生存,而在含_____的培养基中不能生存的即为已转化的所需农杆菌。
(4)图中将反向连接PC基因导入番茄细胞的方法称为_____。要检测感染农杆菌后的番茄细胞染色体DNA上是否插入了反向连接PC基因,_____(填“能”或“不能”)用标记的PG基因的单链作为探针进行检测,理由是_____。
(5)在将转化的番茄细胞通过植物组织培养技术形成番茄幼苗过程中,培养基_____(填“要”或“不要”)添加有机营养物质,原因是_____。评卷人得分六、综合题(共4题,共12分)29、科学家利用RNA干扰原理发展出了寄主诱导的基因沉默(HIGS)技术;通过在植物细胞中产生小干扰RNA(siRNA)进而靶向沉默病原菌的关键基因。当病原菌侵染寄主植物时;植物寄主能将siRNA转入病原菌细胞内使其与靶基因的mRNA结合,并将后者进行特异性的降解。由稻瘟菌引起的稻瘟病是水稻上危害最严重的病害之一,科研人员选取稻瘟菌的SEC11为靶基因(图1),查找SEC11基因中最佳的干扰序列,并将该序列导入质粒构建SEC11基因的HIGS表达载体(图2),然后将该载体导入水稻,检测到转基因水稻植株对稻瘟病菌的抗性水平显著升高。相应的限制酶识别序列及切点见图3,请回答下列问题:
(1)siRNA转入病原菌细胞内可阻止目标基因的__________过程。
(2)构建基因表达载体时通常选用双酶切,其好处是__________(至少答出两点)。据图可知,应最好选择__________切割质粒,同时将两种限制酶的识别序列分别加在引物1和引物2的__________端,经过________次扩增;在PCR体系中即可出现两端带上酶切序列的干扰序列。
(3)据图可知,应选SECl1基因中的__________区段作为干扰序列,原因是__________。
(4)通过农杆菌转化法可将SECl1基因的HIGS表达载体导入水稻的愈伤组织,并用含有__________的培养基进行筛选,由于__________,因此筛选出的愈伤组织不一定具有SEC11基因的干扰序列。30、幽门螺杆菌(Hp)是慢性胃炎;淋巴增生性胃淋巴瘤的主要致病菌;该菌的Ipp20基因能合成其特有的蛋白质,据此,研究者利用基因工程制备Hp疫苗。已知Ipp20基因表达时,双链DNA的一条链是编码链,另一条链是模板链,如图1;四种限制酶及其识别序列如图2;三种质粒如图3,箭头表示限制酶的切割位点;操作步骤如图4。回答下列问题:
(1)Ipp20基因终止子序列位于图1中的______区段,该基因转录时,编码起始密码子的序列位于图1中的______区段。
(2)转录产生的mRNA前8个碱基序列为______(方向为5′→3′)。若通过PCR技术大量扩增Ipp20基因的编码区段,则需要设计一对引物,其中结合到编码链上的引物序列是____________(方向为5′→3′;写出5′端8个碱基序列)。
(3)据图1、2、3分析,构建基因表达载体时,应选用的限制酶是______,最适合用作载体的质粒是______。
(4)图4中为筛选出含有目的基因的大肠杆菌,通常采用影印法(使用无菌的线毡布压在培养基A的菌落上,带出少许菌种,平移并压在培养基B上、结果如图所示)。培养基A、B中应分别添加______,符合实验要求的菌落是______(填写数字),判断依据是_______________。31、心肌长期负荷过重引起的心肌细胞肥大;间质纤维化等过程称为心脏重塑;与基因Snhg5相关。Snhg5转录出的RNA并不翻译产生蛋白质,而是以RNA的形式发挥调节作用。研究人员利用转基因技术建立了心肌细胞特异性Snhg5转基因小鼠。
(1)Snhg5转录所需的原料是__________。
(2)研究人员利用PCR技术获得了Snhg5基因,有关该过程正确的是__________。A.需要了解Sngh5基因的全部碱基序列B.新链的合成只能从3′→5′C.反应体系加入的酶需要具有热稳定性D.需要构建两种不同的引物(3)通过PCR获得的目的基因Snhg5和质粒能用相应的酶切割、连接形成重组质粒(图1)。研究人员在构建重组质粒时得到6株可能含有重组质粒的大肠杆菌,分别提取各菌株中的质粒,使用限制性内切核酸酶SalⅠ和HindⅢ切割后,经DNA凝胶电泳技术检测得到结果如图2所示,其中含有重组质粒的菌株编号是__________。
(4)根据图1,为获得α-MHC-Snhg5-hGH转基因片段,研究人员应使用限制性酶KpnⅠ和__________切割Snhg5重组质粒。
(5)将α-MHC-Snhg5-hGH片段导入小鼠受精卵中可以构建α-MHC-Snhg5-hGH转基因小鼠。结合题干信息,以下说法合理的是__________。A.可以使用激素使雌鼠超数排卵B.可以用显微注射法将α-MHC-Snhg5-hGH片段导入小鼠受精卵中C.转基因小鼠可以成功表达出Snhg5蛋白D.一般需要多次杂交才可以获得纯合的转基因小鼠32、养殖家禽的饲料中富含谷物;纤维素是谷物的重要成分,但家禽消化道中缺少能降解纤维素的酶,阻碍了家禽对饲料的吸收与利用。研究人员利用转基因技术改造乳酸杆菌,将其添加于饲料中,以提高家禽养殖效率。
(1)枯草芽孢杆菌分泌可降解纤维素的一种酶;这种酶由W基因编码。为在乳酸杆菌中表达W基因,需使用图1中质粒为载体。图2为克隆得到的含W基因的DNA片段,W基因以乙链为转录模板链,转录时mRNA自身延伸的方向为5'→3'。
①很多启动子具有物种特异性,在图1质粒中插入W基因,其上游启动子应选择___________(填正确选项前字母)。
A.枯草芽孢杆菌启动子B.乳酸杆菌启动子C.农杆菌启动子。
②下表是几种限制酶识别序列及其切割位点;图1;图2中标注了相关限制酶的酶切位点。
。限制酶。
EcoRI
BamHI
KpnI
MfeI
HindIII
识别序列及切割位点。
根据上述信息,应使用限制酶___________切割图1中质粒,使用限制酶___________切割图2中含W基因的DNA片段,以获得能正确表达W基因的重组质粒。所得重组质粒转化乳酸杆菌后,使用含抗生素_______的培养基筛选;以得到转入W基因的乳酸杆菌。
(2)为确定导入重组质粒的乳酸杆菌是否具有分解纤维素的能力;研究人员用液体培养基分别培养下表所示菌种。所得部分菌液接种于固体鉴定培养基上,另取部分菌液上清液测定酶活力,实验方案及测定结果如下表所示。
。菌种酶活性相对值乳酸杆菌未检出X未检出导入了重组质粒的乳酸杆菌0.96表中的X应为___________。若要检测导入重组质粒的乳酸杆菌是否合成了纤维素酶的方法是_____________。
(3)解决谷物中纤维素难以被消化吸收的另一思路是将W基因转入家禽中,使转基因家禽消化道特异表达能够降解纤维素的酶。采用显微注射的方法将重组质粒导入_________细胞中,上述研究方法与该思路相比,有哪些优点_________________(写出2点)。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、D【分析】【分析】
1;果酒的制作原理。
(1)菌种:酵母菌;其代谢类型为异养兼性厌氧。
(2)菌种来源:自然发酵过程中;来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
(3)原理:有氧条件下;进行有氧呼吸,大量繁殖。无氧条件下,进行酒精发酵产生酒精。
2;果醋制作原理。
(1)菌种:醋酸菌;其代谢类型为异养需氧型。
(2)菌种来源:变酸酒表面的菌膜。
(3)原理:当氧气充足;糖源充足时;醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当氧气充足、缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】
A;选择新鲜的葡萄略加冲洗;除去枝梗后榨汁,防止先去枝梗造成污染,A正确;
B;将玻璃瓶用酒精消毒后;装约2/3满的葡萄汁,防止防止发酵旺盛时汁液溢出,B正确;
C;果酒发酵期间;根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳气体,防止气体过多引起发酵瓶爆裂,C正确;
D;由果酒发酵最适温度转入果醋发酵时适当调高了温度;D错误。
故选D。2、D【分析】【分析】
据图分析;采用基因工程的方法获得单克隆抗体,用相同限制酶处理目的基因和运载体使其具有相同的粘性末端,便于拼接,再导入到浆细胞或已免疫的B细胞或效应B细胞中,Ⅱ是含有无限增殖调控基因的效应B细胞,既能无限增殖又能分泌特异性抗体。
【详解】
Ⅰ代表受体细胞,要具有分泌抗体的能力,则为已免疫的B淋巴细胞,A正确;在同一种限制性内切酶作用,使无限增殖调控基因与质粒具有相同的粘性末端,B正确;Ⅱ是含有无限增殖调控基因的效应B细胞,既有无限增殖的能力,又能分泌特异性抗体,C正确;该过程涉及基因工程和动物细胞培养,但是没有动物细胞融合技术,D错误。3、D【分析】【分析】
植物组织培养的过程为:离体的植物组织;器官或细胞经过脱分化形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育形成植株,该过程受基因选择性表达的调控。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的比例影响了细胞分化的方向。
【详解】
A;这条技术路线是植物组织培养技术;利用的原理是植物细胞的全能性,A正确;
B;在植物组织培养中;当生长素用量比细胞分裂素用量比例高时,有利于根的分化,B正确;
C;愈伤组织再分化形成胚状体时;一般先形成芽,再形成根,而分化的实质是基因的选择性表达,C正确;
D;愈伤组织细胞含有细胞壁;加入细胞融合诱导剂不会诱导细胞融合,因此不会得到染色体加倍的细胞,D错误。
故选D。4、C【分析】【分析】
参与果酒制作的微生物是酵母菌;其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
【详解】
A;若适当增加酵母菌的接种量;则可以缩短发酵的时间,A正确;
B;酵母菌无氧呼吸产生酒精;酒精具杀菌作用,发酵液中酒精积累是细菌数量降低的原因之一,B正确;
C、酿制果酒时,一般先通入空气,以利于酵母菌大量繁殖。酒精发酵过程中会产生CO2;应适时排放,C错误;
D;葡萄的品质、酵母菌菌种的纯度都会影响果酒的品质;D正确。
故选C。5、A【分析】【分析】
1;果酒的制作离不开酵母菌;酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~25℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2;果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌;醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】
A、果酒发酵阶段,开气阀的目的是排气,而排气时应打开气阀b;若错开气阀a,会导致发酵液从进气管溢出,A正确;
B;果醋发酵阶段;醋酸菌在糖类匮乏时能利用酒精经一系列化学反应生成醋酸,B错误;
C;图2中;①过程进行的场所是细胞质基质,C错误;
D;醋酸菌利用酒精生成醋酸时;需要氧气的参与,D错误。
故选A。6、C【分析】【分析】
基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链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。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒;噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】
A;限制酶和DNA连接酶才是基因工程的工具酶;载体不是酶,A错误;
B;DNA连接酶只能催化具有互补黏性末端或平末端的DNA片段之间形成磷酸二酯键;B错误;
C;质粒作为载体的必备条件之一就是要有标记基因;C正确;
D;限制酶不切割自身DNA分子;只切割外源DNA,以保护自身DNA的安全,D错误。
故选C。7、A【分析】【分析】
培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质,培养基中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如;在培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加维生素;在培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性;在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性;在培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。
【详解】
A;大豆中的蛋白质含有碳元素和氮元素;可以为菌种生长提供碳源、氮源,A正确;
B;培养霉菌时一般需要将培养基调制酸性;B错误;
C;各种微生物的营养物质可来源于发酵原料;也可能来源于其他微生物的代谢产物,C错误;
D;酱油的发酵利用多种微生物;是混菌发酵,为避免杂菌的污染,发酵罐需要严格灭菌,D错误。
故选A。8、D【分析】【分析】
1;PCR技术:(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应;是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。(2)原理:DNA复制。(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
2;基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤;基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因,可用DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA,可用分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质,可用抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】
A;利用PCR技术扩增EPSPS基因所需的原料是dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP);A正确;
B;将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;所以可利用基因枪法将EPSPS基因打入到叶绿体中,B正确;
C;EPSPS基因导入成功后;是否赋予了烟草对草甘膦的预期抗性,还需检测目的基因是否翻译成蛋白质,C正确;
D;由于叶绿体基因组不会随花粉扩散;有效避免了基因污染,所以从生物安全角度分析,把基因转入叶绿体比转入细胞核更安全,D错误。
故选D。二、多选题(共9题,共18分)9、A:B:C【分析】【分析】
多聚酶链式反应扩增DNA片段:
1;PCR原理:在解旋酶作用下;打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2;PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
【详解】
A;基因扩增过程中需要特定的引物;该引物的作用是定位基因的位置,与模板链结合并为子链的延伸提供起点,扩增过程中引物和探针应同时结合到模板DNA上,A错误;
B、若最初该反应体系中只有逆转录而来的一个DNA分子,每个DNA分子需要1个探针,扩增n次,可得到2n个DNA分子,则共需要消耗2n-1个探针;B错误;
C;由题可知C值越大;该反应管内的荧光信号到达设定阈值经历的循环数越大,即每次循环出现的荧光信号越少。每次循环出现的荧光信号越少,代表被检测样本中的病毒数目越少,C错误;
D;如果样本内的病毒RNA被降解;会导致无法检测出样本内的正确病毒数目,D正确。
故选ABC。10、C:D【分析】【分析】
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础;通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。也就是说,蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,是包含多学科的综合科技工程领域。
基本流程:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的核糖核苷酸序列(RNA)→找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列(DNA)。
【详解】
A;蛋白质工程可以通过改造基因来定向改变蛋白质分子的结构;A正确;
B;因为基因指导蛋白质的合成;所以改造蛋白质可通过改变基因结构实现,B正确;
C;改造后的中华鲟具有新的性状;但其和现有中华鲟之间没有生殖隔离,仍是同一物种,C错误;
D;蛋白质工程改造的是基因;可以遗传给子代,因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质,D错误。
故选CD。11、A:D【分析】【分析】
纤维素分解菌能合成和分泌纤维素酶,纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶;Cx酶和葡萄糖苷酶;前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。用以纤维素为唯一碳源的培养基可以筛选出纤维素分解菌。
【详解】
A;木材、秸秆中富含纤维素;故可以从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌,A正确;
B;应该用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌;只有纤维素分解菌能够存活,B错误;
C;接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理;接种环等常用灼烧灭菌法处理,吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理,培养基用高压蒸汽灭菌法处理,C错误;
D;菌落只能在固体培养基中形成;菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基,D正确。
故选AD。12、B:C【分析】【分析】
根据题意;将某实验动物的第5号染色体上的一段DNA敲除,结果发现培育出的实验动物血液甘油三酯极高,具有动脉硬化的倾向,并可以遗传给后代,说明该变异是一种可遗传的变异。
【详解】
A;DNA敲除后结果发现培育出的实验动物血液甘油三酯极高;具有动脉硬化的倾向,并可以遗传给后代,说明敲除的DNA片段具有遗传效应,A正确;
B;动脉硬化的产生与遗传物质发生可遗传的变异有关;不能说明是基因重组,B错误;
C;上述信息只能表明敲除的DNA片段与甘油三酯代谢有关;不能表明控制甘油三酯合成的基因就位于第5号染色体上,C错误;
D;由题干信息可知;利用DNA片段的敲除技术可以研究相关基因功能,D正确。
故选BC。13、C:D【分析】【分析】
将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法;农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上。基因表达载体常包括目的基因;启动子、终止子、标记基因。标记基因是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
【详解】
A;启动子是位于DNA上RNA聚合酶的结合部位;mRNA是由基因启动子后面的序列编码而来的,若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列,A正确;
B、引物的延伸方向为3'端,扩增目的基因时,利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3'-端进行子链合成;B正确;
C;导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞不是乳腺细胞;而是受精卵或早期胚胎细胞,C错误;
D;农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞;并且整合到受体细胞染色体的DNA上,根据农杆菌的这一特点,将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因的T-DNA整合到植物细胞中染色体的DNA上,D错误。
故选CD。14、B:C:D【分析】【分析】
选择培养基是用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。设计选择培养基时;主要考虑某些微生物的特殊营养需求或它们对某些化学物质具有的抗性。
【详解】
A;以尿素作为唯一氮源的培养基为选择培养基;可从土壤中分离出分解尿素的细菌,A正确;
B;平板划线法能将单个微生物分散到培养基上;从而分离得到单菌落,但是不可以用来测定样品中的活菌数,稀释涂布平板法可以计数,B错误;
C;样品的稀释度太大;会导致微生物数量太少,一般要求稀释后平板上的菌落数在30到300之间比较合适,C错误;
D;利用显微镜进行直接计数;可快速直观地测定样品中的活菌数和死菌数,D错误。
故选BCD。15、A:C:D【分析】【分析】
微生物常见的接种的方法。
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板;接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后;均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】
A;自生固氮菌是需氧型生物;步骤①土样应取自表层的土壤,步骤③中的稀释梯度分别为10,100,1000倍,所以土壤悬浮液稀释了1000倍,A正确;
B;自生固氮菌是异养型生物;可用血细胞计数板或稀释涂布平板法来计数土壤悬浮液中的菌体数,B错误;
C;步骤②需充分振荡20min;主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中,C正确;
D;步骤④为稀释涂布平板法接种;所用的接种工具是涂布器,该选择培养基的特点是不添加氮源,利用的是空气中的氮气,D正确。
故选ACD。16、C【分析】【分析】
治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤;神经或肌肉等)用于治疗性移植。中国政府的态度是禁止生殖性克隆人;不反对治疗性克隆。
【详解】
A;开放式组织培养一般是指使组织培养脱离严格无菌的操作环境;在自然、开放的有菌环境中进行操作。,动物细胞一般不能采用这种方式,A错误;
B;胚胎是由整个受精卵发育而来的;囊胚内部的细胞不能发育为完整的胚胎,B错误;
C;胚胎移植技术;一般采用桑椹胚或囊胚进行移植,C正确;
D;我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何形式的生殖性克隆;但是不反对治疗性克隆,D错误。
故选C。17、A:B:D【分析】【分析】
胚胎干细胞:
1;哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞;来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来;
2;具有胚胎细胞的特性;在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞;另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
【详解】
A;滋养层细胞将来能发育成胎膜和胎盘;A正确;
B;利用核移植所得胚胎干细胞;可以诱导发育成适合移植的器官,可减少免疫排斥反应,B正确;
C;胚胎分割时应该选择形态正常、发育良好的桑葚胚或囊胚;C错误;
D;“拟原肠胚”模型可以研究酒精、药物和病原体对胚胎发育的影响;D正确。
故选ABD。三、填空题(共5题,共10分)18、略
【分析】【分析】
1.基因检测可以把人体内的致病基因和易感基因检测出来;通过采取一定的预防措施预防遗传病的发生,但同时可能会带来基因歧视等伦理道德方面的问题。
2.设计试管婴儿不同于试管婴儿;试管婴儿是为了解决不孕不育的问题,而设计试管婴儿是为了解决器官移植方面的医疗问题。
【详解】
1.(1)基因身份证是指把每个人的致病基因和易感基因都检测出来;并记录在磁卡上,这样到医院看病时,只要带上这种身份证,医生就可以“对证”治疗。
(2)反对基因检测的人认为:目前人类对基因结构及基因间相互作用尚缺乏足够的认识;要想通过基因检测达到预防疾病的目的是困难的;况且人类的多基因病,既与基因有关,又与环境和生活习惯有关,有某种致病基因的人不见得就会患病。但是,基因检测结果本身就已经足以给受检者带来巨大的心理压力。个人基因资讯的泄露所造成的基因歧视,势必造成奇特的失业大军,即遗传性失业大军。个人基因资讯被暴露之后,还会造成个人婚姻困难;人际关系疏远等严重后果。支持基因检测的人认为:通过基因检测可以对遗传性疾病及早采取预防措施,适时进行治疗,达到挽救患者生命的目的。对于基因歧视现象,可以通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法得以解决。
2.设计试管婴儿需要因而具有特定的性别或遗传性状;因此胚胎移植前需要进行遗传学诊断这一环节,而试管婴儿是为了解决不孕不育问题,不需要考虑婴儿的性别等问题,不需要进行遗传学诊断。二者的共同点是:两者都是体外受精,并进行体外早期胚胎培养,都要经过胚胎移植,都是有性生殖。
【点睛】
1.基因与疾病的关系:具有致病基因的个体不一定患遗传病;因为生物的性状还受到环境因素的影响;没有致病基因也可能患病,因为基因表达的蛋白质,在加工或修饰过程中出现错误,也会出现症状。
2.明确设计试管婴儿和试管婴儿目的的不同是解答本题的关键之一。【解析】致病基因易感基因基因结构预防疾病心理压力预防措施基因歧视伦理道德需要不需要体外有性生殖19、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】原核生物20、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】组织单个细胞培养基生长和繁殖21、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】离心、振动、电刺激聚乙二醇22、略
【分析】【详解】
在日常生活中;我们遇到的有关生物技术安全与伦理问题有:生殖性克隆人伦理问题;试管婴儿与设计试管婴儿伦理问题、转基因产品的安全性与伦理问题和生物武器的安全性等。
例如转基因产品的安全性:转基因技术的安全性的争议;主要集中在两个方面,一是对人是否安全,二是对环境的影响。
对人的安全方面;支持转基因技术的人认为投放市场的转基因作物都是经过充分实验的,被改变的基因仅限于增加作物的抗病;抗灾害能力,并且在北美地区转基因食品已经使用的很多年,可以说现在美国加拿大20岁左右的年轻人从小就是吃转基因食品长大的;反对转基因技术的人认为转基因食品有害,他们的证据主要是一位科学家的实验证明,用转基因食品喂养的小白鼠癌症发病率明显升高,但问题是这个实验只成功过一次,后来别的科学家在相同的条件下都没能再现这个实验结果。
在环境方面对转基因技术的争议是最大的;也是欧洲人反对转基因技术的重要依据,反对人持有的观点是,通过改良基因创造出抵抗病虫害和其他灾害的植物,这种技术如果失去控制可能会把农作物改造成适应性极强的超级植物,自然平衡使任何生物都不可能占绝对优势地位,但转基因技术产生的超级植物可能会打破自然平衡而泛滥成灾。
伦理问题:由于转基因技术创新打破了物种界限,使不同物种间的基因可以进行前所未有的新组合,其可能造成的危害难以预见,这就使转基因技术创新呈现前所未有的复杂性,并不可避免地会引发很多全新的社会伦理问题,引出种种有关生物科学家的道德责任和学术自由的哲学争论。在转基因植物技术创新中,功利主义的预设和学术自由的主张必须以人类的价值、尊严和社会公正为前提条件。相关领域的科学家必须担当起必要的道德责任,把握好伦理横杆,以促使转基因植物技术创新沿着科学的轨道健康发展。【解析】在日常生活中;我们遇到的有关生物技术安全与伦理问题有:生殖性克隆人伦理问题;试管婴儿与设计试管婴儿伦理问题、转基因产品的安全性与伦理问题和生物武器的安全性等。
例如转基因产品的安全性:转基因技术的安全性的争议;主要集中在两个方面,一是对人是否安全,二是对环境的影响。
对人的安全方面;支持转基因技术的人认为投放市场的转基因作物都是经过充分实验的,被改变的基因仅限于增加作物的抗病;抗灾害能力,并且在北美地区转基因食品已经使用的很多年,可以说现在美国加拿大20岁左右的年轻人从小就是吃转基因食品长大的;反对转基因技术的人认为转基因食品有害,他们的证据主要是一位科学家的实验证明,用转基因食品喂养的小白鼠癌症发病率明显升高,但问题是这个实验只成功过一次,后来别的科学家在相同的条件下都没能再现这个实验结果。
在环境方面对转基因技术的争议是最大的;也是欧洲人反对转基因技术的重要依据,反对人持有的观点是,通过改良基因创造出抵抗病虫害和其他灾害的植物,这种技术如果失去控制可能会把农作物改造成适应性极强的超级植物,自然平衡使任何生物都不可能占绝对优势地位,但转基因技术产生的超级植物可能会打破自然平衡而泛滥成灾。
伦理问题:由于转基因技术创新打破了物种界限,使不同物种间的基因可以进行前所未有的新组合,其可能造成的危害难以预见,这就使转基因技术创新呈现前所未有的复杂性,并不可避免地会引发很多全新的社会伦理问题,引出种种有关生物科学家的道德责任和学术自由的哲学争论。在转基因植物技术创新中,功利主义的预设和学术自由的主张必须以人类的价值、尊严和社会公正为前提条件。相关领域的科学家必须担当起必要的道德责任,把握好伦理横杆,以促使转基因植物技术创新沿着科学的轨道健康发展。四、判断题(共2题,共6分)23、A【分析】【详解】
治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的。本说法正确。24、A【分析】【详解】
生物武器是利用生物战剂杀伤人员、牲畜、毁坏植物的武器。生物武器种类包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等,故正确。五、实验题(共4题,共28分)25、略
【分析】【分析】据图分析;图示为利用基因工程大量制备α-淀粉酶的过程,目的基因是α-淀粉酶基因,与体构建基因表达载体,然后将目的基因导入大肠杆菌,接着对目的基因进行检测与鉴定,最后利用工程菌培养获得大量的α-淀粉酶产品。
【详解】(1)α-淀粉酶基因来自于海洋细菌;因此为了利用PCR技术扩增α-淀粉酶基因,必须先获得细菌的基因组DNA。
(2)目的基因与运载体结合前需要用限制酶对两者进行切割;延伸是在引物的3’端延伸,为了保证目的基因的完整性,因此需在引物的5’端加上限制性酶切位点,且为了使DNA片段能定向插入表达载体,减少自连,常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点。
(3)进行扩增时;退火温度的设定与引物有关,延伸时间的设定与扩增片段的长度有关。
(4)根据题意分析;虚线框内mRNA片段内含有24个碱基,每3个碱基构成一个密码子,因此包含24÷3=8个密码子;构成mRNA的碱基有4种,若虚线框后的序列未知,预测虚线框后的第一个密码子最多有4×4-3=13种。
(5)根据表格数据分析可知,在pH为8.5,缓冲液为50mmol/LTris-HCl的条件下;α-淀粉酶相对活性为99.5%,活性最高。
【点睛】解答本题的关键是基因工程的四个基本步骤以及PCR技术的过程、条件,回忆相关知识点和注意事项,结合提示分析答题。【解析】基因组DNA5’使DNA片段能定向插入表达载体,减少自连②⑥813pH为8.5,缓冲液为50mmol/LTris-HCl26、略
【分析】【分析】
1、微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后;均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、实验室常用的灭菌方法
①灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌;
②干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌;
③高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内;为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30min。
(1)
取附着在手机上细菌进行取样培养后;对菌液进行系列梯度稀释的目的是将微生物分散成单个细胞,进而获得单个的菌落。
(2)
A平板上生长的菌落有多种形态;说明附着在手机细菌种类较多。牛肉膏;蛋白胨提供的主要营养是氮源、维生素和生长因子。培养基乙含有碳源、氮源、水、无机盐这几类营养物质,且加入了琼脂作为凝固剂,可以达到实验效果;培养基甲不含蛋白胨(氮源),菌落无法在该培养基上生长;培养基丙不含凝固剂(琼脂),无法形成固体培养基,无法在培养基表面形成菌落。检测培养基A制备是否合格,可将培养基置于适宜条件下培养一段时间,检测其是否杂菌生成。
(3)
伊红为酸性染料;美蓝为碱性染料。当大肠杆菌分解乳糖产酸时细菌带正电荷被染成红色,再与美蓝结合形成紫黑色菌落,并带有绿色金属光泽。由图可知3号菌落为大肠杆菌菌落。
(4)
采用平板划线法接种培养一段时间后;发现第一划线区域上都不间断长满菌落,第二划线区域几乎无菌落,原因可能是接种环灼烧后未冷却就划线或未从第一区域末端开始划线。
【点睛】
本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记微生物接种的方法、菌落计数、以及菌种保存等知识,意在考查考生对基础知识的掌握和灵活运用基础知识的能力。【解析】(1)将微生物分散成单个细胞;进而获得单个的菌落。
(2)多乙培养基乙含有碳源;氮源、水、无机盐这几类营养物质;且加入了琼脂作为凝固剂,可以达到实验效果将培养基置于适宜条件下培养一段时间,检测其是否杂菌生成。
(3)3
(4)第一次划线后接种环灼烧后没有冷却;未从第一次划线区开始划线27、略
【分析】【分析】
分析图1可知,菌株A的细胞密度增殖速率低于菌株B,脂肪剩余量菌株A高于菌株B。
从图2中可知,ABC三种菌株中,BC菌落周围出现透明圈,而A菌落周围未出现透明圈。
【详解】
(1)科研小组从土壤中筛选出产脂肪酶的菌株时,需设置只利于产脂肪酶的菌株生长,而其他杂菌生长受抑制的培养基,因此配制的培养基需要以脂肪为唯一碳源。制备固体培养基的步骤是:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法,其次还有穿刺接种和斜面接种。
(2)据图1分析可知,菌株B增殖速度快,且脂肪剩余比例小,降解脂肪能力强,故应选择菌株B进行后续相关研究。
(3)科研小组从土壤中筛选淀粉分解菌时,加碘液染色后,选择培养基上出现了A、B和C三种菌落,淀粉遇碘液会变蓝,而淀粉酶能够分解淀粉,则不同产酶活力的菌株周围会形成不同直径的透明圈,淀粉酶活力越强的菌株周围的透明圈越大,因此若要得到淀粉酶活力最高的菌株,应选择C菌落进一步纯化,这是因为C菌株的透明圈直径与菌落直径比值最大。经检测A菌落为硝化细菌,A菌落能在此培养基上生长且没有形成透明圈的原因是硝化细菌为自养细菌,能够利用空气中的二氧化碳合成有机物,但硝化细菌不能产生淀粉酶,所以无透明圈。
(4)纤维素酶由三种复合酶组成,即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
【点睛】
本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记相关知识,意在考查学生识记所学知识要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力,同时获取题图信息准确答题。【解析】(1)脂肪灭菌倒平板稀释涂布平板法和平板划线法。
(2)B该菌株增殖速度快;且脂肪剩余比例小,降解脂肪能力强。
(3)C硝化细菌为自养细菌;能够利用空气中的二氧化碳合成有机物,但硝化细菌不能产生淀粉酶,所以无透明圈。
(4)葡萄糖苷28、略
【分析】【分析】
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取;利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤;基因表达载体包括目的基因;启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同;导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法;基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因−−DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA−−分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定;抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】
(1)利用RT—PCR技术即逆转录—多聚酶链式反应制备PG基因;由于多聚半乳糖醛酸酶(PG)可降解果胶使细胞壁破损,从而使果实变红变软,说明PG基因在果肉中表达量较高,所以最好从番茄的果肉细胞中提取mRNA,此技术所需要的酶主要有逆转录酶和Taq酶(或热稳定DNA聚合酶);
(2)据图可知;转基因番茄PG基因与反向连接PG基因的转录产物mRNA1和mRNA2相结合形成双链,从而抑制PG基因的翻译过程,使PG合成量减少,从而延长果实保质期;
(3)分析表达载体的构建过程图可知;目的基因插入到图中农杆菌的四环素抗性基因上,导致农杆菌失去了四环素的抗性,所以图中农杆菌能够在含卡那霉素的培养基中生存,而在含四环素的培养基中不能生存的即为已转化的所需农杆菌;
(4)图中是利用农杆菌将反向连接PC基因导入番茄细胞的;此方法称为农杆菌转化法。不能用标记的PG基因的单链作为探针进行检测番茄细胞染色体DNA上是否插入了反向连接PC基因,理由是番茄细胞内原有的天然PG基因和插入的反向连接PG基因,均会与该探针形成杂交带;
(5)将转化的番茄细胞通过植物组织培养技术形成番茄幼苗过程中;需要在培养基中添加有机营养物质,原因是该培养过程中植物细胞不能进行光合作用(或光合作用很弱)。
【点睛】
本题结合图解,考查基因工程和植物组织培养的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤;识记植物组织培养的过程及应用,能结合图中信息准确答题。【解析】果肉逆转录酶和Taq酶(或热稳定DNA聚合酶)翻译卡那霉素四环素农杆菌转化法不能番茄细胞内原有的天然PG基因和插入的反向连接PG基因,均会与该探针形成杂交带要该培养过程中植物细胞不能进行光合作用(或光合作用很弱)六、综合题(共4题,共12分)29、略
【分析】【分析】
基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取;利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤;基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】
(1)翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程;分析题意可知,当病原菌侵染寄主植物时,植物寄主能将siRNA转入病原菌细胞内使其与靶基因的mRNA结合,并将后者进行特异性的降解,即该过程中siRNA会影响mRNA的作用,阻止目标基因的翻译过程。
(2)构建基因表达载体时通常选用双酶切;其好处是既能防止目的基因自身环化,还可避免反向连接;据图可知,由于质粒上的BamHI酶会破坏潮霉素抗性基因(标记基因),不能选择该酶,则选择的是HindIII和BglII;由于PCR扩增时子链只能从5'向3'延伸,为保证产物的正常延伸,需要将识别序列加在引物1和引物2的5'端;经过1次扩增可得到各带有1种酶切序列的两个DNA分子,第1次扩增得到的产物又可作为模板进行扩增,则需要经过2次扩增,在PCR体系中即可出现两端带上酶切序列的干扰序列。
(3)由于质粒所选的限制酶是HindIII和BglII;则为保证有相同的黏性末端,则应选择BglII和HindIII所在区段,即选择I和III。
(4)结合题图分析可知,图2中含有潮霉素抗性基因,故可用含有潮霉素的培养基进行筛选;由于未转化成功的质粒也含有潮霉素抗性基因,能在该类培养基上生长,故筛选出的愈伤组织不一定具有SEC11基因的干扰序列。【解析】(1)翻译。
(2)防止目的基因自身环化;避免反向连接HindIII和BglII5'2
(3)I和III保证与质粒有相同的黏性末端。
(4)潮霉素未转化成功的质粒也含有潮霉素抗性基因30、略
【分析】【分析】
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取;利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤;基因表达载体包括目的基因;启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同;导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法;基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定;抗病鉴定、活性鉴定等;
【详解】
(1)在真核细胞的基因结构中;包括编码区和非编码区,其中编码区又分为外显子和内含子,基因的非编码区存在启动子和终止子,启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列,属于基因的非编码区,分别位于编码区的上游和下游,所以终止子位于非编码区2,Ipp20基因特录时,起始密码子位于编码区内,紧接着5'端。
(2)根据碱基互补配对的原则;与模板连互补,所以转录前8个碱基序列为5'CUCGAGAU,利用PCR技术扩增过敏基因的编码区段时,设计引物序列的主要依据是过敏基因编码区两端的部分核苷酸序列,按照碱基互补配对原则,与已知链对应的应为5'-TCTAGAGG
(3)基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因和标记基因
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