第七單元 生物技術(shù)與工程單元測試卷(一)一、單項選擇題1.(2020北京東城一模,15)下列有關(guān)基因表達(dá)載體的敘述,不正確的是( )A.具有復(fù)制原點,使目的基因能在受體細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)增B.具有啟動子,作為多肽鏈合成的起始信號C.具有標(biāo)記基因,有利于目的基因的初步檢測D.具有目的基因,以獲得特定的基因表達(dá)產(chǎn)物答案 B 基因表達(dá)載體必須使目的基因能夠在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制和表達(dá),因此具有復(fù)制原點和啟動子,A正確;啟動子是RNA聚合酶結(jié)合位點,作為基因轉(zhuǎn)錄的起始信號,B錯誤;基因表達(dá)載體上需含標(biāo)記基因,有利于目的基因的檢測,C正確;構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)高效、穩(wěn)定地表達(dá),故重組載體中應(yīng)有目的基因,D正確。2.(2020天津河北一模,10)動物細(xì)胞培養(yǎng)是動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ),如圖所示,a、b、c表示現(xiàn)代工程技術(shù),①、②、③表示其結(jié)果,下列說法正確的是( )A.若a是核移植技術(shù),①反映了動物細(xì)胞也具有全能性B.若c是胚胎分割技術(shù),③中個體的基因型和表現(xiàn)型一定相同C.①②③中作為受體的動物品種是珍稀的或存量少的雌性動物D.若b是體外受精技術(shù),則②為良種家畜快速大量繁殖提供了可能答案 D 若a是體細(xì)胞核移植技術(shù),則①反映了動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性,A錯誤;若c是胚胎分割技術(shù),③中個體的基因型一定相同,但其表現(xiàn)型受到環(huán)境影響不一定相同,B錯誤;①②③中作為受體的動物品種可以是普通的雌性動物,C錯誤;若b是體外受精技術(shù),則可以在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的受精卵,為良種家畜快速大量繁殖提供了可能,D正確。3.(2018北京海淀期中,14)為使玉米獲得抗除草劑性狀,需進(jìn)行如圖所示的操作。報告基因的產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色。轉(zhuǎn)化過程中,愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌,導(dǎo)致未轉(zhuǎn)化愈傷組織也可能在選擇培養(yǎng)基上生長。下列敘述不正確的是( )A.篩選1需要用氨芐青霉素培養(yǎng)基篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的農(nóng)桿菌B.篩選2需要用無色物質(zhì)K處理愈傷組織并篩選出呈現(xiàn)藍(lán)色的組織C.報告基因在玉米的愈傷組織和農(nóng)桿菌細(xì)胞中均能正確表達(dá)D.誘導(dǎo)幼胚脫分化形成愈傷組織的培養(yǎng)基需添加植物激素答案 C 報告基因含有內(nèi)含子,農(nóng)桿菌是細(xì)菌,農(nóng)桿菌不能剪接轉(zhuǎn)錄得來的mRNA前體(即除去內(nèi)含子,連接外顯子),故不能產(chǎn)生報告基因的mRNA,不能正確表達(dá)報告基因,故C選項錯誤。解題關(guān)鍵 準(zhǔn)確獲取圖中報告基因(含內(nèi)含子)這個信息,是解題的關(guān)鍵。4.(2019天津和平二模,3)下列有關(guān)生物工程及其圖解的敘述錯誤的是( ),A.基因工程除了需要圖一所示的工具外,還需要兩種工具酶B.圖二中2、3、4可分別表示受精作用、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植C.圖三中將原腸胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割有利于胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育D.圖四中動物細(xì)胞A和B到細(xì)胞C的過程,可用滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑答案 C 圖一為質(zhì)粒,可作為基因工程的運(yùn)載體,此外基因工程還需要兩種工具酶,即限制酶和DNA連接酶,A正確;圖二中2表示體外受精過程,3表示早期胚胎培養(yǎng),4表示胚胎移植,B正確;圖三表示胚胎分割,將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割有利于胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育,C錯誤;圖四表示動物細(xì)胞融合過程,誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合可用滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑,D正確。5.(2020天津河?xùn)|一模,11)如圖表示通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得煙草植株的過程。下列敘述正確的是( )A.①過程中往往選取煙草的幼嫩部位,需經(jīng)過滅菌處理,才能置于培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)B.在培養(yǎng)過程中,若要誘導(dǎo)芽的產(chǎn)生則配制植物激素時要適當(dāng)配比生長素和細(xì)胞分裂素C.通過懸浮培養(yǎng)形成的單細(xì)胞可發(fā)育成胚芽狀,繼而形成植物幼體;若利用酶解法水解細(xì)胞壁,獲得的原生質(zhì)體培養(yǎng)后不能形成植株D.煙草細(xì)胞容易再生出新植株,但在長期培養(yǎng)過程中,其胚狀體的發(fā)生和器官形成能力下降,可能的原因是細(xì)胞全能性喪失答案 B?、龠^程往往選取煙草的幼嫩部位,需要經(jīng)過消毒處理,才能置于培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),A錯誤;植物組織培養(yǎng)過程中,脫分化與再分化都需要配制適當(dāng)比例的生長素和細(xì)胞分裂素,B正確;液體懸浮培養(yǎng)形成的單細(xì)胞在適宜的培養(yǎng)基中可以發(fā)育成胚狀體,最后形成植株,利用酶解法水解細(xì)胞壁,進(jìn)行原生質(zhì)體培養(yǎng),也可以獲得植株,C錯誤;在長期的培養(yǎng)過程中,胚狀體的發(fā)生和器官形成能力下降,可能的原因是染色體變異、細(xì)胞核變異、細(xì)胞對外源生長物質(zhì)的敏感性改變等,D錯誤。6.(2020浙江綠色評價聯(lián)盟聯(lián)考,21)如圖表示利用水母的綠色熒光蛋白基因(GFP基因)培育GFP轉(zhuǎn)基因克隆豬的過程,下列敘述正確的是( )A.⑤過程的完成需要借助精密的顯微操作儀和高效率的細(xì)胞融合法B.②過程是基因工程的關(guān)鍵步驟,需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶的參與C.③過程常用顯微注射法實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,成纖維細(xì)胞是失去增殖力的豬體細(xì)胞D.⑦過程的完成需將早期胚胎移植到經(jīng)配種和同期發(fā)情處理的代孕母豬體內(nèi),答案 A?、葸^程屬于核移植操作,需要借助精密的顯微操作儀和高效率的細(xì)胞融合法,A正確;②過程是形成重組DNA分子,需要用到限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶,B錯誤;③過程常用顯微注射法實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,這里的成纖維細(xì)胞未經(jīng)射線照射,沒有失去增殖力,C錯誤;⑦過程表示胚胎移植,代孕母豬不能進(jìn)行配種處理,D錯誤。7.(2020天津和平模擬,9)熒光定量PCR技術(shù)可定量檢測樣本中某種DNA含量,其原理是在PCR體系中每加入一對引物的同時加入一個與某條模板鏈互補(bǔ)的熒光探針,當(dāng)Taq酶催化子鏈延伸至探針處,會水解探針,使熒光監(jiān)測系統(tǒng)接收到熒光信號,即每擴(kuò)增一次,就有一個熒光分子生成。相關(guān)敘述錯誤的是 ( )A.引物與探針均具特異性,與模板結(jié)合時遵循堿基互補(bǔ)配對原則B.反應(yīng)最終的熒光強(qiáng)度與起始狀態(tài)模板DNA含量呈正相關(guān)C.若用cDNA作模板,上述技術(shù)也可檢測某基因的轉(zhuǎn)錄水平D.Taq酶催化DNA的合成方向總是從子鏈的3'端向5'端延伸答案 D PCR技術(shù)中,引物是用目的基因的一部分已知序列設(shè)計出來的,探針也是通過待測序列的一部分設(shè)計出來的,均有特異性,且二者都是通過堿基互補(bǔ)配對原則與模板結(jié)合,A正確;由題可知,熒光的產(chǎn)生是由熒光探針?biāo)馑?因此起始時的DNA模板越多,與其結(jié)合的熒光探針就越多,將來水解的探針越多,熒光就越強(qiáng),B正確;用cDNA作模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過程,水解特異性熒光探針時會發(fā)出熒光,根據(jù)熒光的強(qiáng)度可確定轉(zhuǎn)錄水平,C正確;Taq酶或DNA聚合酶催化DNA分子的合成,均是從子鏈的5'端向3'端延伸,D錯誤。8.(2020天津河?xùn)|模擬,12)如圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關(guān)敘述,正確的是( )A.切割Ti質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶均特異性地識別6個或4個核苷酸序列B.③侵染植物細(xì)胞后,重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體上C.利用花粉管通道法將抗蟲基因?qū)胧荏w細(xì)胞后,通過植物組織培養(yǎng)才能獲得相應(yīng)的抗蟲植株D.⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了定向的可遺傳變異答案 D 切割Ti質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶可特異性地識別特定的脫氧核苷酸序列,A錯誤;③侵染植物細(xì)胞后,只有T-DNA整合到④的染色體上(染色體、Ti質(zhì)粒都沒有進(jìn)入植物細(xì)胞中),B錯誤;利用花粉管通道法將抗蟲基因?qū)氲氖鞘芫?從受精卵發(fā)育為完整個體不算植物組織培養(yǎng),C錯誤;圖中的植物原本不具有抗蟲性狀,經(jīng)基因工程導(dǎo)入目的基因后,需要進(jìn)行個體生物學(xué)水平的鑒定,若植物在接種實驗中表現(xiàn)出抗蟲性狀,則證明抗蟲基因已整合到植物細(xì)胞的染色體上,即植物發(fā)生了可遺傳變異,D正確。,二、不定項選擇題9.(2020山東青島萊西期末,18)下列關(guān)于生物工程中常見的敘述,正確的是( )A.DNA連接酶可把目的基因與載體的黏性末端的堿基黏合,形成重組DNAB.限制性核酸內(nèi)切酶將一個DNA分子片段切成兩個片段需消耗兩個水分子C.在進(jìn)行基因工程操作中,天然質(zhì)粒須經(jīng)過人工改造后才能作為載體D.利用酶解法處理植物細(xì)胞獲得原生質(zhì)體,便于進(jìn)行植物雜交育種答案 BC DNA連接酶可把目的基因與載體的黏性末端的磷酸二酯鍵黏合,形成重組DNA,A錯誤;限制性核酸內(nèi)切酶將一個DNA分子片段切成兩個片段,即斷裂兩個磷酸二酯鍵,因此需消耗兩個水分子,B正確;在進(jìn)行基因工程操作中,真正被用作載體的質(zhì)粒,都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的,C正確;用酶處理植物細(xì)胞獲得原生質(zhì)體,便于植物細(xì)胞融合,屬于植物體細(xì)胞雜交技術(shù),植物雜交育種一般是通過雜交的方式獲得所需的子代,D錯誤。知識總結(jié) 生物工程中的酶 (1)DNA連接酶:主要是連接DNA片段之間的磷酸二酯鍵,在基因工程中起作用。(2)DNA聚合酶:主要是連接DNA片段與單個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵,在DNA復(fù)制中起作用。(3)限制性核酸內(nèi)切酶:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并切割每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵。(4)逆轉(zhuǎn)錄酶:依賴于RNA的DNA聚合酶?；蚬こ讨兄饕δ苁抢谜婧薽RNA為模板反轉(zhuǎn)錄成cDNA,用來建立cDNA文庫,進(jìn)而分離出編碼特定蛋白質(zhì)的基因。10.(2020屆5·3改編)如圖表示牛胚胎移植的流程,其中①~④表示相應(yīng)的操作過程。相關(guān)敘述正確的是( )A.過程①注射相關(guān)激素,使供、受體同期發(fā)情B.過程②注射促性腺激素,以達(dá)到超數(shù)排卵的目的C.過程③主要涉及人工授精和從卵巢中沖取胚胎D.過程④的主要目的是選擇適合移植的胚胎答案 ABD 圖示為牛胚胎移植的流程,其中①表示同期發(fā)情處理;②表示超數(shù)排卵;③表示沖卵;④表示胚胎的檢查、培養(yǎng)。圖中過程①表示對供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理,A正確;過程②是注射促性腺激素,以達(dá)到超數(shù)排卵的目的,B正確;過程③主要涉及體內(nèi)受精和從子宮中沖取胚胎,C錯誤;過程④的主要目的是選擇適合移植的胚胎,D正確。三、非選擇題11.(2019天津南開中學(xué)五月考,8)(10分)草甘膦是一種廣譜除草劑,其除草機(jī)制是抑制植物體內(nèi)EPSPS酶的合成,影響植物正常生長,最終導(dǎo)致植物死亡。目前發(fā)現(xiàn),可以從一種抗草甘膦的大腸桿菌突變株中分離出EPSPS基因,若將該基因轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞內(nèi),獲得的轉(zhuǎn)基因植物能耐受高濃度的草甘膦。取6株植物分別編號為A~F,其中,植物A和D對草甘膦敏感,B和E對草甘膦天然具有抗性,C和F則經(jīng)過轉(zhuǎn)基因處理,但是否成功未知(轉(zhuǎn)基因處理過程不影響植物正常生長),圖1為4種限制酶的識別序列和酶切位點,圖2為含有目的基因的DNA片段及其具有的限制酶酶切位點。據(jù)圖回答:限制酶 MspⅠ BamHⅠ MboⅠ SmaⅠ酶切 C↓CGG G↓GATCC ↓GATC CCC↓GGG位點 GGC↑C CCTAG↑G CTAG↑ GGG↑CCC,圖1圖2(1)若A、B、C澆清水,D、E、F澆含有草甘膦的水,則A~F植物中,一定能正常生長的是 。 (2)一個完整的基因表達(dá)載體除復(fù)制原點、啟動子和終止子外,還應(yīng)包括 。若利用酶切法獲得目的基因,最應(yīng)選擇的限制酶是 和 。 (3)假設(shè)EPSPS基因已被成功轉(zhuǎn)移到植物F中,但植物F沒有表現(xiàn)出抗性,分析可能的原因: 。 答案 (1)ABCE (2)標(biāo)記基因和目的基因 MspⅠ SmaⅠ (3)目的基因沒有成功表達(dá)(沒有轉(zhuǎn)錄或翻譯)或表達(dá)的產(chǎn)物失活解析 (1)植物A和D對草甘膦敏感,B和E對草甘膦天然具有抗性,C和F則經(jīng)過了轉(zhuǎn)基因處理,但是否成功還未知,所以A~C澆清水,都能正常生長;D~F澆的水中含有草甘膦,D肯定不能正常生長,E肯定能正常生長,F未知,因此,A~F植物中肯定能正常生長的是ABCE。(2)一個完整的基因表達(dá)載體包括復(fù)制原點、啟動子、終止子、標(biāo)記基因和目的基因。用酶切法獲得目的基因,若選用BamHⅠ和MboⅠ切割會破壞目的基因,因此最應(yīng)選擇的限制酶是MspⅠ和SmaⅠ,這樣既可獲得目的基因,也可以防止目的基因與運(yùn)載體反向連接。(3)若EPSPS基因已被成功轉(zhuǎn)移到植物F中,但植物F沒有表現(xiàn)出抗性,可能的原因是目的基因沒有成功表達(dá)(沒有轉(zhuǎn)錄或翻譯)或表達(dá)的產(chǎn)物失活。12.[2019浙江嘉麗聯(lián)考,32(二)]2018年底,一對“基因編輯嬰兒”在廣東出生,因其基因被修改,所以能天然抵抗HIV,但也可能會造成新的免疫缺陷。請回答:(1)該實驗基因編輯的操作對象,即個體發(fā)育的起點是 。“基因編輯嬰兒”能抵抗HIV的機(jī)理:HIV進(jìn)入人體后會以CD4+T細(xì)胞為目標(biāo)進(jìn)行猛烈攻擊,但病毒需要找到細(xì)胞膜上CCR5或CXCR4的受體才能發(fā)起進(jìn)攻,因此采用修改受體基因或者 技術(shù),使細(xì)胞膜上不再具有相應(yīng)受體即可避免被HIV攻擊。 (2)囊胚進(jìn)一步發(fā)育后形成原腸胚,原腸胚中 是三個胚層中最晚形成的。胚胎干細(xì)胞具有重要的臨床醫(yī)學(xué)價值,在培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞時,通常培養(yǎng)到內(nèi)細(xì)胞團(tuán)突出至 外時,再將其分解成單個細(xì)胞培養(yǎng)。 (3)改良動物時,可采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞內(nèi),經(jīng)培養(yǎng)后再取其細(xì)胞核移植到 中,發(fā)育到早期囊胚后再植入代孕母的 。 (4)動物體細(xì)胞核移植的成功率低于胚胎干細(xì)胞。采用調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中的血清濃度等處理,可促進(jìn)重組細(xì)胞中基因表達(dá)所需的 的啟動。 答案 (1)受精卵 基因敲除 (2)中胚層 飼養(yǎng)層 (3)去核卵細(xì)胞 輸卵管或子宮角 (4)分子開關(guān)解析 (1)個體發(fā)育的起點是受精卵?；蚯贸怯煤幸欢ㄒ阎蛄械腄NA片段與受體細(xì)胞基因組中序列相同或相近的基因發(fā)生同源重組,整合至受體細(xì)胞基因組中并得到表達(dá)的一種外源DNA導(dǎo)入技術(shù)。(2)原腸胚中的中胚層是三個胚層中最晚形成的。胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時,通常培養(yǎng)到內(nèi)細(xì)胞團(tuán)突出飼養(yǎng)層外時,再將其分解成單個細(xì)胞培養(yǎng)。(3)動物核移植的受體細(xì)胞往往是去核卵細(xì)胞,待重組細(xì)胞發(fā)育到早期囊胚后再植入代孕母輸卵管或子宮角。(4)重組細(xì)胞基因表達(dá)需要啟動相應(yīng)的分子開關(guān)。13.(2020山東濟(jì)寧一模,25)(15分)科研人員利用基因工程技術(shù)將乙烯合成酶的反義基因?qū)敕阎蝎@得了耐儲存的轉(zhuǎn)基因番茄,其原理如圖所示:,(1)番茄果實內(nèi)發(fā)育中的種子會產(chǎn)生較多 ,該激素達(dá)到一定的濃度后,會促進(jìn)乙烯的合成,從而加快果實成熟。 (2)培育該轉(zhuǎn)基因番茄過程中,目的基因是 ,核心步驟是 。 若要迅速獲得大量目的基因,常用的技術(shù)是 (寫中文全稱)。 (3)重組質(zhì)粒導(dǎo)入番茄細(xì)胞時,可以先讓番茄細(xì)胞經(jīng)過 得到愈傷組織,再把愈傷組織浸入含有重組質(zhì)粒的 菌液中,通過該菌的 作用使目的基因進(jìn)入番茄細(xì)胞。這種方法往往需要將目的基因結(jié)合到 上,并最終將目的基因插入番茄細(xì)胞的 上。 (4)據(jù)圖分析,乙烯合成酶的反義基因與乙烯合成酶基因的異同是 。轉(zhuǎn)基因番茄中乙烯含量低的原因是 。 (5)采摘后的這種轉(zhuǎn)基因番茄耐儲存,但不能正常成熟,為了在食用前讓其成熟,可采用的措施是 。 答案 (1)生長素 (2)乙烯合成酶的反義基因 構(gòu)建基因表達(dá)載體 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) (3)脫分化 農(nóng)桿菌 轉(zhuǎn)化 Ti質(zhì)粒的T-DNA 染色體DNA (4)組成它們的堿基對的種類、數(shù)量和排列順序都相同,但轉(zhuǎn)錄mRNA的模板鏈不同 乙烯合成酶的反義基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA與乙烯合成酶基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對,形成了雙鏈RNA,從而阻斷了乙烯合成酶基因的表達(dá) (5)噴灑乙烯利解析 (1)發(fā)育中的種子會產(chǎn)生較多生長素,當(dāng)生長素達(dá)到一定濃度后,會促進(jìn)乙烯的合成,從而加快果實成熟。(2)本實驗的目的是“將乙烯合成酶的反義基因?qū)敕阎蝎@得了耐儲存的轉(zhuǎn)基因番茄”,所以目的基因是乙烯合成酶的反義基因,基因工程的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體。如果要大量獲得目的基因,需要對目的基因進(jìn)行擴(kuò)增,常用PCR技術(shù)(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))。(3)重組質(zhì)粒導(dǎo)入番茄細(xì)胞時,可以先讓番茄細(xì)胞經(jīng)過脫分化得到愈傷組織,再把愈傷組織浸入含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌菌液中,通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用使目的基因進(jìn)入番茄細(xì)胞。這種方法往往需要將目的基因結(jié)合到Ti質(zhì)粒的T-DNA上,并最終將目的基因插入番茄細(xì)胞的染色體DNA上。(4)乙烯合成酶的反義基因與乙烯合成酶基因的異同是組成它們的堿基對的種類、數(shù)量和排列順序都相同,但轉(zhuǎn)錄mRNA的模板鏈不同。乙烯合成酶的反義基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA與乙烯合成酶基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對,形成了雙鏈RNA,從而阻斷了乙烯合成酶基因的表達(dá),所以轉(zhuǎn)基因番茄中乙烯含量低。(5)采摘后的這種轉(zhuǎn)基因番茄耐儲存,但不能正常成熟,為了在食用前讓其成熟,可采用的措施是噴灑乙烯利,因為乙烯利具有促進(jìn)果實成熟的作用。單元測試卷(二)一、單項選擇題,1.(2018北京海淀期末,10)下列關(guān)于家庭中制作果酒、果醋和泡菜的敘述,正確的是( )A.都需要嚴(yán)格的滅菌B.都需要接種相應(yīng)微生物C.都在無氧條件下進(jìn)行D.都利用異養(yǎng)微生物發(fā)酵答案 D 家庭制作果酒、果醋和泡菜,都是利用了異養(yǎng)微生物的發(fā)酵,D選項正確。制作果酒、果醋和泡菜都不需要嚴(yán)格的滅菌,通?？梢宰匀唤臃N,比如果酒的制作,不需要接種相應(yīng)的微生物,A、B選項錯誤。制作果酒利用了酵母菌的無氧呼吸,需要無氧條件;制作泡菜利用了乳酸菌的無氧呼吸,需要無氧條件,但是制作果醋利用了醋酸菌的有氧呼吸,C選項錯誤。規(guī)律總結(jié) 傳統(tǒng)的發(fā)酵技術(shù)是人類利用微生物的代謝為人類的生產(chǎn)生活服務(wù)的體現(xiàn),也是學(xué)以致用的體現(xiàn)。2.(2020浙江寧波一模,24)下列關(guān)于果酒和果醋制作過程的敘述,錯誤的是( )A.果酒制作中,乙醇濃度超過16%時,酵母菌就會死亡B.葡萄洗凈,經(jīng)高錳酸鉀溶液浸泡后,直接用榨汁機(jī)低速打成漿狀C.葡萄漿裝量不要超過發(fā)酵瓶的2/3,鋸末裝量至八分滿D.果醋發(fā)酵時,醋化醋桿菌與酒水混合物混勻,并調(diào)pH至7.0答案 B 果酒制作中,乙醇濃度超過16%時,酵母菌就會死亡,A正確;葡萄洗凈,經(jīng)高錳酸鉀溶液浸泡后,要用清水沖洗,再用榨汁機(jī)低速打成漿狀,B錯誤;果酒制作中葡萄漿裝量不要超過發(fā)酵瓶的2/3,果醋制作中鋸末裝量至八分滿,C正確;果醋發(fā)酵時,醋化醋桿菌與酒水混合物混勻,并調(diào)pH至7.0,D正確。3.(2020江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)二模,15)下列有關(guān)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用的敘述,正確的是( )A.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的操作過程是在嚴(yán)格無菌的條件下進(jìn)行的B.果醋發(fā)酵液中,液面處的醋酸菌密度低于瓶底處的密度C.制作腐乳時,接種3天后豆腐塊表面會長滿黃色的毛霉菌絲D.用帶蓋瓶子制作葡萄酒時,擰松瓶蓋間隔時間不一定相同答案 D 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)的操作過程是在嚴(yán)格無菌的條件下進(jìn)行的,傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的操作過程并不是在嚴(yán)格無菌的條件下進(jìn)行的,A錯誤;由于醋酸菌是好氧菌,因此在果醋發(fā)酵液中,液面處的醋酸菌密度應(yīng)高于瓶底處的密度,B錯誤;制作腐乳時,接種3天后豆腐塊表面會長滿白色的毛霉菌絲,C錯誤;隨著酒精發(fā)酵的進(jìn)行,由于培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)減少、代謝廢物積累等原因,酵母菌數(shù)量減少,產(chǎn)生的二氧化碳減少,因此用帶蓋瓶子制作葡萄酒時,擰松瓶蓋的間隔時間逐漸會延長,即擰松瓶蓋的間隔時間不一定相同,D正確。4.(2019江蘇南通、連云港等七市三模,18)下列關(guān)于果醋、腐乳制作的敘述,錯誤的是( )A.都需要原核生物作為菌種進(jìn)行發(fā)酵B.都需要控制溫度、氧氣等發(fā)酵條件C.都需要通過相關(guān)操作控制雜菌污染D.都需要對實驗結(jié)果進(jìn)行評價答案 A 制作果醋的菌種為醋酸菌,屬于原核生物,制作腐乳的菌種主要是毛霉,屬于真核生物,A錯誤;醋酸菌和毛霉都是需氧型生物,因此發(fā)酵過程需要控制溫度和氧氣等條件,B正確;雜菌污染有可能會導(dǎo)致發(fā)酵失敗,C正確;發(fā)酵所獲得的產(chǎn)品需要進(jìn)行鑒定和評價,以備以后的改良等,D正確。易錯警示 誤以為微生物都是原核生物,而導(dǎo)致錯選。5.(20205·3原創(chuàng)題)我們知道乳酸菌發(fā)酵可以釀制酸奶,酸奶可以使用蔗糖、奶粉、蛋白粉等原料進(jìn)行制作。下列相關(guān)敘述不正確的是( )A.蔗糖消耗量與乳酸生成量呈正相關(guān)B.酸奶出現(xiàn)明顯氣泡說明有雜菌污染C.乳酸菌是異養(yǎng)厭氧菌D.只有奶粉為乳酸發(fā)酵提供氮源,答案 D 蔗糖是乳酸菌的碳源,乳酸菌分解蔗糖產(chǎn)生乳酸,所以蔗糖消耗量與乳酸生成量呈正相關(guān),A正確;酸奶是乳酸發(fā)酵的產(chǎn)物,乳酸菌的呼吸產(chǎn)物中沒有氣體產(chǎn)生,如果發(fā)酵時出現(xiàn)明顯的氣泡,說明有其他微生物存在,B正確;乳酸菌是異養(yǎng)厭氧菌,在無氧條件下將葡萄糖分解成乳酸,C正確;題中所給的蛋白粉等也可以提供氮源,D錯誤。素養(yǎng)解讀 此題結(jié)合生活實際應(yīng)用,考查了傳統(tǒng)發(fā)酵工藝的相關(guān)內(nèi)容,既有科學(xué)思維中歸納與概括要素的考查,又有社會責(zé)任中健康生活方式要素的體現(xiàn)。6.(2020天津一中模擬)發(fā)酵工程的第一個重要工作是選擇優(yōu)良的單一純種。消滅雜菌、獲得純種的方法不包括( )A.根據(jù)微生物遺傳組成的差異,在培養(yǎng)基中加入不同比例的核酸B.根據(jù)微生物缺乏生長因子的種類,在培養(yǎng)基中增減不同的生長因子C.根據(jù)微生物對碳源需要的差別,使用含不同碳源的培養(yǎng)基D.根據(jù)微生物對抗生素敏感性的差異,在培養(yǎng)基中加入不同的抗生素答案 A 在培養(yǎng)基中加入不同比例的核酸(DNA和RNA),不會直接影響微生物自身的生長繁殖,無法達(dá)到消滅雜菌、獲得純種的目的,A錯誤;不同的微生物需要不同的生長因子,根據(jù)目的菌種的需要可以在培養(yǎng)基中加入相應(yīng)的生長因子進(jìn)行篩選分離,B正確;根據(jù)微生物對碳源需要的差別,使用含不同碳源的培養(yǎng)基,例如篩選分解纖維素的微生物時,在培養(yǎng)基中只加入纖維素,C正確;根據(jù)微生物對抗生素敏感性的差異,可以在培養(yǎng)基中加入不同的抗生素,以便篩選目的菌種,D正確。知識拓展 選擇優(yōu)良的單一純種,就是在許多種微生物中,殺死其他微生物,使某種特定的微生物存活下來。可以采用特定的培養(yǎng)基獲得純種,如根據(jù)微生物對碳源需要的差別、微生物缺乏生長因子的種類、微生物對抗生素敏感性的差異,來配制培養(yǎng)基獲得單一純種。7.(2020浙江七彩陽光聯(lián)考)下列關(guān)于泡菜制作過程中亞硝酸鹽測定的說法正確的是( )A.泡菜腌制過程中,亞硝酸鹽含量先升高后降低B.泡菜中乳酸菌的繁殖,使得亞硝酸鹽含量驟增C.泡菜腌制過程中的食鹽用量應(yīng)盡量少,以減少產(chǎn)亞硝酸鹽菌的繁殖D.比色法測定泡菜中亞硝酸鹽含量時,亞硝酸鹽含量與OD值(光密度值)呈負(fù)相關(guān)答案 A 在泡菜腌制過程中的發(fā)酵初期,壇內(nèi)環(huán)境有利于細(xì)菌的繁殖(包括一些硝酸鹽還原菌),這些細(xì)菌可以促進(jìn)硝酸鹽還原為亞硝酸鹽;但隨著腌制時間的延長,乳酸菌大量繁殖,對硝酸鹽還原菌的活性產(chǎn)生一定的抑制作用,部分亞硝酸鹽被分解,因此一定時間內(nèi)亞硝酸鹽含量先升高后降低,A正確,B錯誤。比色法測定泡菜亞硝酸鹽含量時,亞硝酸鹽含量與OD值(光密度值)呈正相關(guān),D錯誤。泡菜腌制過程中食鹽的用量要適當(dāng),用量過少會影響泡菜的風(fēng)味,C錯誤。知識拓展 亞硝酸鹽中最常見的是亞硝酸鈉,呈白色或淡黃色晶體狀,易溶于水,其外觀及味道都與食鹽相似。亞硝酸鹽常用于各種染料的生產(chǎn),也作為防腐劑使用,常稱為“工業(yè)用鹽”。8.(2018北京海淀二模,4)利用卷心菜發(fā)酵制作泡菜過程中,乳酸菌、酵母菌細(xì)胞數(shù)量和pH的變化如圖所示。下列敘述不正確的是( )A.酵母菌和乳酸菌均有核膜包被的細(xì)胞核B.發(fā)酵初期乳酸菌建立了明顯的菌種優(yōu)勢C.前6天pH下降主要由乳酸菌代謝引起,D.發(fā)酵中期酵母菌通過無氧呼吸進(jìn)行增殖答案 A 乳酸菌為細(xì)菌,屬于原核生物,沒有核膜包被的細(xì)胞核,A錯誤;發(fā)酵初期乳酸菌細(xì)胞數(shù)遠(yuǎn)多于酵母菌活細(xì)胞數(shù),可見乳酸菌為優(yōu)勢菌種,B正確;前6天pH下降,主要由乳酸菌代謝產(chǎn)生的乳酸引起,C正確;發(fā)酵中期為無氧條件,酵母菌通過無氧呼吸進(jìn)行增殖,D正確。9.(2019江蘇如東、栟茶一模,16)科研人員研究了氯化鈣濃度對固定化啤酒酵母發(fā)酵性能的影響,結(jié)果如圖曲線所示。相關(guān)敘述正確的是( )A.本研究的自變量是氯化鈣溶液濃度和浸泡固定時間B.氯化鈣溶液濃度在2.0mol·L-1左右時,凝膠珠硬度最大C.研究表明,酵母固定化的適宜氯化鈣溶液濃度為2.4mol·L-1左右D.凝膠珠硬度過大發(fā)酵產(chǎn)生的酒精反而減少的原因有固定化阻止了酵母菌細(xì)胞與外界的物質(zhì)交換答案 D 本題主要考查科學(xué)思維中的分析與判斷。結(jié)合題干信息分析題圖可知,本實驗的目的是研究氯化鈣溶液濃度對固定化啤酒酵母發(fā)酵性能的影響,因此自變量為氯化鈣濃度,因變量包括硬度、酒精度、凝膠珠完整率。本實驗中,隨著氯化鈣濃度的增加,硬度在氯化鈣濃度為2.0mol/L達(dá)到最低,而酒精度此時最高,凝膠珠完整率在不斷升高,A、B錯誤。根據(jù)三條曲線綜合分析,酵母菌固定化的氯化鈣溶液濃度為2.4mol·L-1左右時,酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精減少,故此時不是最適濃度,C錯誤。凝膠珠硬度過大時,發(fā)酵產(chǎn)生的酒精反而減少的原因可能是固定化阻止了酵母菌細(xì)胞與外界的物質(zhì)交換,D正確。二、不定項選擇題10.(2020江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)二模,14)如圖是黃色短桿菌利用天冬氨酸合成賴氨酸的途徑示意圖,下列有關(guān)敘述錯誤的是( )A.黃色短桿菌的代謝調(diào)節(jié)屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)B.抑制高絲氨酸脫氫酶的合成可大量生產(chǎn)賴氨酸C.圖示說明黃色短桿菌是異養(yǎng)型生物D.培養(yǎng)基調(diào)節(jié)好pH之后需立即滅菌答案 CD 從圖中看出,當(dāng)蘇氨酸和賴氨酸含量過高時,對天冬氨酸激酶起抑制作用,所以黃色短桿菌的代謝調(diào)節(jié)屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié),A正確;抑制高絲氨酸脫氫酶可以抑制中間產(chǎn)物Ⅱ生成高絲氨酸,所以可大量生產(chǎn)賴氨酸,B正確;圖示只看出了黃色短桿菌合成氨基酸的調(diào)節(jié)過程,不能看出其是否能夠利用CO2合成有機(jī)物,所以不能確定其是否為異養(yǎng)生物,C錯誤;培養(yǎng)基調(diào)節(jié)pH之后需要分裝并包扎,然后進(jìn)行滅菌,D錯誤。11.(2020江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)二模,25)如圖表示采用富集方法從土壤中分離能降解對羥基苯甲酸的微生物的實驗過程。下列有關(guān)敘述,正確的是( ),A.該實驗所用的器具、培養(yǎng)基均需滅菌處理B.①→②→③重復(fù)培養(yǎng)能提高目的菌的比例C.④→⑤的培養(yǎng)過程可以純化并計數(shù)目的菌D.⑥⑦中的培養(yǎng)基中都應(yīng)含有對羥基苯甲酸答案 ABC 圖示為培養(yǎng)微生物的實驗,需要進(jìn)行無菌操作,所以該實驗所用的器具、培養(yǎng)基均需滅菌處理,A正確;①→②→③是將土壤提取液置于含對羥基苯甲酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng),重復(fù)多次可以提高目的菌的比例,B正確;④→⑤的培養(yǎng)過程采用稀釋涂布平板法,可以純化并計數(shù)目的菌,C正確;⑥⑦的實驗?zāi)康氖亲C明通過選擇培養(yǎng)的確得到了欲分離的目標(biāo)微生物,有一組作為對照不含有對羥基苯甲酸,此時微生物不能生長,另一組含有對羥基苯甲酸,微生物可以生長,D錯誤。12.(2020屆5·3改編)下列有關(guān)微生物培養(yǎng)的敘述,錯誤的是( )A.涂布接種時,需將沾有酒精的涂布器在酒精燈外焰上引燃,冷卻后再使用B.純化培養(yǎng)時,培養(yǎng)皿應(yīng)倒置在恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)的搖床上培養(yǎng)C.分離計數(shù)時,可用稀釋涂布平板法對需計數(shù)的微生物進(jìn)行分離D.觀察菌落時,應(yīng)將培養(yǎng)皿蓋拿掉以利于看清菌落的形態(tài)特征答案 BD 涂布接種時,將涂布器末端浸在盛有酒精的燒杯中,取出時,要讓多余的酒精在燒杯中滴盡,然后將沾有酒精的涂布器在火焰上引燃,冷卻后再使用,A正確;純化培養(yǎng)時,要根據(jù)菌落的特征選擇菌種,因此要用固體培養(yǎng)基而不能用搖床培養(yǎng),B錯誤;可以用稀釋涂布平板法對微生物進(jìn)行分離計數(shù),C正確;觀察菌落時,不能拿掉培養(yǎng)皿蓋,D錯誤。13.(2015江蘇單科,24,3分)如圖為蘋果酒的發(fā)酵裝置示意圖,下列敘述錯誤的是( )A.發(fā)酵過程中酒精的產(chǎn)生速率越來越快B.集氣管中的氣體是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2C.發(fā)酵過程中酵母種群呈“J”型(形)增長D.若發(fā)酵液表面出現(xiàn)菌膜,最可能原因是發(fā)酵瓶漏氣答案 ABC 隨著發(fā)酵時間延長,酒精積累量越來越多,由于過高濃度酒精對酵母菌發(fā)酵起抑制作用,因此發(fā)酵后期酒精產(chǎn)生速率越來越慢,A錯誤;酵母菌發(fā)酵瓶需留1/3空間,有少量空氣存在,因此集氣管中的CO2氣體由有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生,B錯誤;發(fā)酵過程中酵母菌受原料、代謝產(chǎn)物影響,其種群呈“S”型(形)增長,C錯誤;發(fā)酵液表面出現(xiàn)菌膜,應(yīng)主要為醋酸桿菌,醋酸桿菌為好氧菌,因此可推測出現(xiàn)的原因是發(fā)酵瓶漏氣,D正確。三、非選擇題14.(2019山東青島二模,37)生物興趣小組自制的泡菜中的微生物進(jìn)行了篩選,并對有害物質(zhì)的含量進(jìn)行了測定,請回答相關(guān)問題:(15分)(1)泡菜制作過程中,乳酸發(fā)酵的過程即為乳酸菌進(jìn)行 的過程。 ,(2)興趣小組還用伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基檢測泡菜汁中大腸桿菌的含量。從物理性質(zhì)看,該培養(yǎng)基屬于 (液體/固體)培養(yǎng)基,伊紅美藍(lán)對大腸桿菌起到 (選擇/鑒別)作用。在某次計數(shù)操作過程中,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成一片,為避免此現(xiàn)象發(fā)生,正確的操作方法是 。 (3)培養(yǎng)大腸桿菌時,在接種前通常需要檢測培養(yǎng)基是否被污染,檢測方法是 。 (4)測定泡菜中NaNO2的含量,依據(jù)的原理是在 條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成 色染料。 答案 (1)無氧呼吸(2)固體 鑒別 對菌液進(jìn)行梯度稀釋(或加大稀釋倍數(shù))(3)將未接種的培養(yǎng)基在適宜的條件下放置一段時間,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落出現(xiàn)(4)鹽酸酸化 玫瑰紅解析 (1)泡菜制作過程中,乳酸菌通過無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。(2)檢測泡菜汁中大腸桿菌的含量,利用的是伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基,從物理性質(zhì)看,其屬于固體培養(yǎng)基,伊紅美藍(lán)對大腸桿菌起到鑒別作用。對菌液進(jìn)行梯度稀釋(或加大稀釋倍數(shù)),可避免培養(yǎng)基上的菌落連成一片。(3)檢測培養(yǎng)基是否被污染,檢測方法是將未接種的培養(yǎng)基在適宜的條件下放置一段時間,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落出現(xiàn)。(4)測定泡菜中NaNO2的含量,依據(jù)的原理是在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。15.用百香果作材料制成的果醋具有緩解壓力、消除疲勞、延緩衰老、預(yù)防動脈硬化、養(yǎng)顏美容的功效。如圖為利用百香果制作果醋的流程圖,請回答下列相關(guān)問題:(1)①過程的釀造原理是先使酵母菌進(jìn)行 ,以增加酵母菌的數(shù)量,然后通過 獲得果酒。 (2)釀制百香果果酒時,并不需要對百香果進(jìn)行嚴(yán)格的消毒處理,這是因為在 的發(fā)酵液中,酵母菌可以生長繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制。①過程往往不能長時間密封,原因是 。 (3)②過程適宜的溫度為 。溫度過高時,醋酸菌代謝減慢甚至死亡,根本原因是 。 (4)①過程轉(zhuǎn)入②過程前,除改變溫度外,還需調(diào)整的發(fā)酵條件是 。要鑒定百香果果醋是否釀制成功,除可以通過觀察菌膜、嘗、嗅之外,還可以通過檢測和比較 來鑒定。 答案 (1)有氧呼吸 無氧呼吸 (2)缺氧、呈酸性 酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生CO2,會使得裝置氣壓增大 (3)30~35℃ 溫度過高,影響酶的活性 (4)通入無菌空氣 醋酸發(fā)酵前后的pH解析 (1)酵母菌在氧氣存在時會大量繁殖,因此果酒發(fā)酵前期要先通入氧氣,以保證酵母菌大量繁殖,然后密閉,使酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵獲得果酒。(2)酵母菌發(fā)酵時需要缺氧的條件,同時發(fā)酵過程中會產(chǎn)生CO2,使發(fā)酵液呈酸性。在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中,酵母菌可以生長繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制。①過程是發(fā)酵過程,在此過程中會產(chǎn)生CO2,使得裝置氣壓增大,因此①過程需要定期排出CO2,不能長時間密封。(3)醋酸菌的最適生長溫度為30~35℃,溫度過高時,醋酸菌代謝減慢甚至死亡,根本原因是溫度過高,影響酶的活性。(4)①過程轉(zhuǎn)入②過程,即酒精發(fā)酵轉(zhuǎn)為醋酸發(fā)酵,除改變溫度外,還需調(diào)整的發(fā)酵條件是通入無菌空氣,由于醋酸發(fā)酵會產(chǎn)生醋酸,pH降低,因此要鑒定百香果果醋是否釀制成功,除可以通過觀察菌膜、嘗、嗅之外,還可以通過檢測和比較醋酸發(fā)酵前后的pH來鑒定。16.(20205·3原創(chuàng)題)沙棘果的食用、藥用價值較高,但不耐儲存和運(yùn)輸?？蒲腥藛T以沙棘為原料,通過篩選優(yōu)良釀酒酵母,制沙棘果酒,實驗步驟如下。請回答下列問題:,(1)步驟1:將沙棘果皮和果園土壤勻漿放入三角瓶中,適度稀釋后放入YPD液體培養(yǎng)基(酵母浸出粉胨葡萄糖培養(yǎng)基),28℃搖床培養(yǎng)24小時。推測該步驟的主要目的是 。 (2)步驟2:將培養(yǎng)好的菌液稀釋為10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-66個梯度,每個梯度至少設(shè)置 個重復(fù)實驗,用 法將0.1mL稀釋液接種到TTC平板培養(yǎng)基上,28℃ (填“靜置”或“搖床”)培養(yǎng)2天。經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)稀釋梯度為10-5的平板上平均有40個單菌落,由此可計算出每毫升菌液有 個微生物。其中有產(chǎn)酒精能力的酵母在TTC平板上顯紅色,從用途上來看TTC平板屬于 培養(yǎng)基。 (3)步驟3:將篩選出的釀酒酵母經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后,分別接種到等量的沙棘汁中,密閉培養(yǎng),每隔2h觀察各菌株的 ,篩選出發(fā)酵能力強(qiáng)的釀酒酵母。還可根據(jù)乙醇與 溶液反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色,來檢驗酒精的產(chǎn)生。 答案 (1)增加釀酒酵母的數(shù)量 (2)3 涂布平板 靜置 4×107 鑒別 (3)產(chǎn)氣量 酸性重鉻酸鉀解析 (1)依據(jù)題干信息“將沙棘果皮和果園土壤勻漿……放入YPD液體培養(yǎng)基(酵母浸出粉胨葡萄糖培養(yǎng)基),28℃搖床培養(yǎng)24小時”可知,進(jìn)行培養(yǎng)的目的是增加釀酒酵母的數(shù)量。(2)進(jìn)行酵母菌菌落計數(shù)采用的接種方法是稀釋涂布平板法,此方法遵循平行重復(fù)原則,一般每個梯度至少設(shè)置3個重復(fù)實驗,涂布后平板要倒置、靜置。根據(jù)稀釋梯度為10-5的平板上平均有40個單菌落,可計算出每毫升菌液有40/0.1×105=4×107個微生物。根據(jù)TTC平板上顯紅色可鑒定有產(chǎn)酒精能力的酵母,推知TTC平板從功能上分類屬于鑒別培養(yǎng)基。(3)酵母無氧呼吸會產(chǎn)生酒精和二氧化碳,因此可通過觀察菌株的產(chǎn)氣量來篩選發(fā)酵能力強(qiáng)的釀酒酵母。鑒定酒精產(chǎn)生可用酸性的重鉻酸鉀溶液,顏色由橙色變成灰綠色。試題命制 聯(lián)系沙棘制酒的生活實際,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合微生物的培養(yǎng)等知識解決問題。單元測試卷(三)一、單項選擇題1.(2019北京東城二模,5)如圖為農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA區(qū)段結(jié)構(gòu)示意圖。農(nóng)桿菌附著植物細(xì)胞后,T-DNA首先在農(nóng)桿菌中從右邊界到左邊界被剪切、復(fù)制,然后進(jìn)入植物細(xì)胞并整合到其染色體上,繼而誘發(fā)細(xì)胞異常生長和分裂,形成植物腫瘤。以下有關(guān)敘述不正確的是( )A.Ti質(zhì)粒存在于農(nóng)桿菌的擬核DNA之外B.植物腫瘤的形成與A、B兩個基因的表達(dá)有關(guān)C.清除植物腫瘤組織中的農(nóng)桿菌后腫瘤不再生長D.利用T-DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)基因時需保留LB、RB序列答案 C 質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細(xì)菌擬核之外的、具有自我復(fù)制能力的小型環(huán)狀DNA分子,A選項正確;A基因表達(dá)產(chǎn)物生長素、B基因表達(dá)產(chǎn)物細(xì)胞分裂素會促進(jìn)植物細(xì)胞異常生長和分裂,導(dǎo)致植物腫瘤的形成,B選項正確;農(nóng)桿菌附著植物細(xì)胞后,會將T-DNA部分整合到植物細(xì)胞的染色體上,即使清除植物腫瘤組織中的農(nóng)桿菌,也無法阻止腫瘤的生長,C選項錯誤;LB、RB序列含有特定的識別、切割位點,通過兩個序列才能把DNA片段切割并整合到植物細(xì)胞染色體上,D選項正確。2.(2020北京海淀二模,13)在基因工程操作中,科研人員利用識別兩種不同序列的限制酶(R1和R2)處理基因載體,進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測,結(jié)果如圖所示。以下相關(guān)敘述中,不正確的是( ),A.該載體最可能為環(huán)形DNA分子B.兩種限制酶在載體上各有一個酶切位點C.限制酶R1與R2的切點最短相距約200bpD.限制酶作用位點會導(dǎo)致氫鍵和肽鍵斷裂答案 D 用限制酶切割基因載體,可知該載體是DNA分子,單用限制酶R1或R2切割均只得到一段序列(兩種限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段等長),可知載體是環(huán)狀DNA分子,當(dāng)用兩種限制酶R1和R2同時切割載體時,產(chǎn)生兩種長度的DNA片段,則這兩種限制酶在載體上各有一個酶切位點,A、B正確;由A、B中信息可知,基因載體是環(huán)狀DNA分子,單用一種酶切割可得到一條800bp的DNA分子片段,且酶切位點只有一個,兩種限制酶同時切割可得到200bp和600bp的DNA分子片段,可知限制酶R1和R2的酶切位點最短相距200bp,C正確;限制酶是切割DNA的工具,能夠特異性識別雙鏈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,D錯誤。3.(2019北京豐臺二模,5)甲基對硫磷是常見的農(nóng)藥污染物?？蒲腥藛T嘗試改造并分離得到能夠降解甲基對硫磷的微生物。下列操作中不必要的是( )A.構(gòu)建含有甲基對硫磷分解酶基因的表達(dá)載體B.將甲基對硫磷分解酶基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體菌C.用甲基對硫磷為唯一碳源的培養(yǎng)基選擇所需工程菌D.提取工程菌的質(zhì)粒并檢測甲基對硫磷基因的含量答案 D 本實驗的目的是嘗試改造并分離得到能夠降解甲基對硫磷的微生物,采用基因工程的方法,其目的基因是甲基對硫磷分解酶基因,所以需要構(gòu)建含有甲基對硫磷分解酶基因的表達(dá)載體,A正確;基因工程的第三步是將構(gòu)建的甲基對硫磷分解酶基因表達(dá)載體導(dǎo)入對應(yīng)的受體菌,B正確;在以甲基對硫磷為唯一碳源的培養(yǎng)基上只有能分解甲基對硫磷的微生物能生長繁殖,所以用甲基對硫磷為唯一碳源的培養(yǎng)基來選擇所需工程菌,C正確;工程菌的質(zhì)粒中不含甲基對硫磷的基因,含有的是甲基對硫磷分解酶的基因,D錯誤。4.(2019北京平谷一模,5)關(guān)于轉(zhuǎn)基因鯉魚培育過程的敘述,正確的是( )A.構(gòu)建表達(dá)載體需要限制酶和DNA連接酶B.以幼小鯉魚的肝臟細(xì)胞為受體細(xì)胞C.可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入生長激素基因D.可用二苯胺檢測受體細(xì)胞是否含生長激素基因答案 A 首先用相同的限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)分別切割目的基因和載體,使目的基因和載體的兩端形成相同的末端,然后用DNA連接酶將目的基因和載體連接在一起,形成表達(dá)載體,因此,構(gòu)建表達(dá)載體需要限制酶和DNA連接酶,A正確;由于受精卵的全能性最高,可以發(fā)育成完整的動物個體,因此常以受精卵為受體細(xì)胞,B錯誤;將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞常采用顯微注射法,C錯誤;可用DNA分子雜交技術(shù)檢測受體細(xì)胞是否含生長激素基因,二苯胺常用于鑒定DNA,D錯誤。5.(2019北京海淀期中,18)如圖為受精作用及胚胎發(fā)育示意圖,a、b代表兩個發(fā)育時期,下列敘述不正確的是( )A.①過程發(fā)生同源染色體分離B.②過程通過有絲分裂增殖,C.a時期可分離得到胚胎干細(xì)胞D.①→④細(xì)胞分化程度逐漸增大答案 A?、偈鞘芫饔?該過程不發(fā)生同源染色體分離,A選項錯誤;②過程表示受精卵卵裂,也就是有絲分裂的過程,B選項正確;③過程是桑椹胚分化成囊胚,即a時期已分化出滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán),并出現(xiàn)囊胚腔,此時的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞即為胚胎干細(xì)胞,C選項正確;①→④是受精卵的產(chǎn)生、增殖和分化的過程,且細(xì)胞分化程度逐漸增大,D選項正確。6.(20205·3原創(chuàng)題)人類由細(xì)胞壞死、退化或功能異常引起的疾病,如帕金森綜合征、少年糖尿病等,是醫(yī)學(xué)上尚未攻克的頑疾。這些疾病有望利用ES細(xì)胞治療,下列有關(guān)ES細(xì)胞的敘述,錯誤的是( )A.ES細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁明顯等特點B.ES細(xì)胞可以從胎兒的生殖腺細(xì)胞中分離出來C.ES能分化形成動物體的某一特定的組織細(xì)胞,體現(xiàn)了其全能性D.ES細(xì)胞在體外某種條件下只增殖不分化答案 C ES細(xì)胞即胚胎干細(xì)胞,在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯,A正確;ES細(xì)胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞,即可以從胎兒的生殖腺細(xì)胞中分離出來,B正確;功能上,ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,但是只有發(fā)育成完整個體才能體現(xiàn)全能性,C錯誤;在體外培養(yǎng)條件下,如在飼養(yǎng)層細(xì)胞上,ES細(xì)胞能維持不分化狀態(tài),D正確。素養(yǎng)解讀 本題以胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用為背景,考查考生運(yùn)用科學(xué)思維方法認(rèn)識事物,能基于生物學(xué)事實和證據(jù)運(yùn)用歸納與概括的思維方法解決問題。二、不定項選擇題7.(2019北京海淀一模,4)從自然界中的生物體內(nèi)分離得到的天然酶,在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中催化效率往往較低?？蒲腥藛T通過如圖所示的流程改造天然酶,已改進(jìn)酶的功能。對這一改造過程的分析,不合理的是( )A.①過程產(chǎn)生的基因突變是隨機(jī)的B.②過程中受體菌應(yīng)處理為感受態(tài)C.③過程篩選突變酶依賴于抗生素D.多次重復(fù)循環(huán)導(dǎo)致酶的定向進(jìn)化答案 C 據(jù)圖可知易錯PCR的產(chǎn)物中基因突變位點有明顯差異,說明該反應(yīng)中基因突變是隨機(jī)的,A正確;重組質(zhì)粒導(dǎo)入處于感受態(tài)的受體菌,B正確;多孔培養(yǎng)板培養(yǎng)并篩選突變酶催化效率高的受體菌,不依賴于抗生素,C錯誤;多次重復(fù)循環(huán)后,分離得到的受體菌酶催化效率高,導(dǎo)致酶的定向進(jìn)化,D正確。8.(2019北京西城二模,5)酵母菌細(xì)胞壁的主要成分是幾丁質(zhì)。釀酒酵母產(chǎn)酒精能力強(qiáng),但沒有合成淀粉酶的能力;糖化酵母能合成淀粉酶,但酒精發(fā)酵能力弱?？蒲腥藛T通過兩種途徑改良酵母菌種,實現(xiàn)以淀粉為底物高效生產(chǎn)酒精的目的。下列敘述正確的是( )A.途徑Ⅰ需用纖維素酶處理酵母菌,再利用PEG誘導(dǎo)融合B.途徑Ⅱ需要以淀粉酶基因作為目的基因構(gòu)建表達(dá)載體,C.途徑Ⅰ和途徑Ⅱ最終獲得的目的酵母菌染色體數(shù)目相同D.以淀粉轉(zhuǎn)化為還原糖的效率作為最終鑒定目的菌的指標(biāo)答案 B 細(xì)胞融合需要去壁得到原生質(zhì)體,酵母菌細(xì)胞壁的主要成分是幾丁質(zhì),故應(yīng)該用幾丁質(zhì)酶進(jìn)行分解,獲得原生質(zhì)體后再用聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,A錯誤;由題可知,糖化酵母的優(yōu)點在于能夠合成淀粉酶,所以要以其淀粉酶基因作為目的基因構(gòu)建表達(dá)載體并導(dǎo)入釀酒酵母中,才能獲得以淀粉為底物高效生產(chǎn)酒精的目的酵母,B正確;途徑Ⅰ將兩種細(xì)胞融合,染色體數(shù)目是原來兩種酵母菌染色體數(shù)目之和,獲得的目的菌株為多倍體,途徑Ⅱ僅導(dǎo)入了目的基因,不會引起酵母菌染色體數(shù)目變化,因此,這兩種途徑獲得的目的酵母菌的染色體數(shù)目不同,C錯誤;該研究的最終目的是得到既能分解淀粉又能高效生產(chǎn)酒精的酵母菌,不能僅以淀粉轉(zhuǎn)化為還原糖的效率作為最終鑒定目的酵母菌的指標(biāo),D錯誤。9.(2019北京海淀二模,5)為提高大豆對磷元素的吸收能力,研究人員利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將水稻的耐低磷基因OsPTF轉(zhuǎn)移到大豆植株中。如圖為重組Ti質(zhì)粒上T-DNA的序列結(jié)構(gòu)示意圖,下列相關(guān)敘述不正確的是( )A.以水稻RNA為模板通過反轉(zhuǎn)錄及PCR擴(kuò)增可獲取大量OsPTF基因B.RNA聚合酶與啟動子1識別并結(jié)合后,啟動抗除草劑基因的轉(zhuǎn)錄C.可通過含除草劑的選擇培養(yǎng)基篩選含有目的基因的大豆愈傷組織D.用EcoRⅠ、BamHⅠ雙酶切重組Ti質(zhì)粒后,經(jīng)電泳分離至少得到兩條帶答案 B 以水稻RNA為模板通過反轉(zhuǎn)錄可以合成cDNA,然后再以cDNA為模板,利用PCR擴(kuò)增可獲得大量OsPTF基因,A正確;據(jù)圖分析可知,抗除草劑基因位于啟動子2的后面,因此RNA聚合酶與啟動子2識別并結(jié)合后,啟動抗除草劑基因的轉(zhuǎn)錄,RNA聚合酶與啟動子1結(jié)合后啟動OsPTF基因轉(zhuǎn)錄,B錯誤;由于圖中T-DNA的序列中含有目的基因和抗除草劑基因,因此可通過含除草劑的選擇培養(yǎng)基篩選含有目的基因的大豆愈傷組織,C正確;重組Ti質(zhì)粒為環(huán)狀,由圖中酶切位點可知,用EcoRⅠ、BamHⅠ雙酶切重組Ti質(zhì)粒后,會形成含有耐低磷基因OsPTF的片段和除OsPTF基因之外的重組質(zhì)粒的其他片段共兩個片段,若其他部位還有EcoRⅠ、BamHⅠ酶切位點,則還有可能被切開形成更多片段,因此用EcoRⅠ、BamHⅠ雙酶切重組Ti質(zhì)粒后,經(jīng)電泳分離至少得到兩條帶,D正確。10.(2019北京豐臺期末,23)為給工廠化繁殖脫毒甘薯苗提供技術(shù)支持,科研人員利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究甘薯莖尖(外植體)大小對誘導(dǎo)分化苗和脫毒苗的影響,結(jié)果如表所示,下列相關(guān)敘述錯誤的是( )莖尖大小外植體數(shù)/個分化苗數(shù)/苗脫毒苗數(shù)/苗小于0.3mm20110.3~0.5mm20107大于0.6mm20134A.不同培養(yǎng)階段培養(yǎng)基中激素種類和比例應(yīng)適時調(diào)整B.脫分化過程中應(yīng)給予充足光照使其進(jìn)行光合作用C.可利用病毒cDNA制作探針對甘薯苗進(jìn)行病毒檢測D.0.3~0.5mm大小的莖尖有利于脫毒甘薯苗的培養(yǎng)答案 B 脫分化的結(jié)果是產(chǎn)生愈傷組織,還未分化出光合作用器官,這個過程不需要光照使其進(jìn)行光合作用,B選項錯誤;不同培養(yǎng)階段培養(yǎng)基中激素種類和比例應(yīng)適時調(diào)整,可利用病毒cDNA制作探針對甘薯苗進(jìn)行病毒檢測,A、C選項正確;據(jù)表中數(shù)據(jù)可知0.3~0.5mm大小的莖尖有利于脫毒甘薯苗的培養(yǎng),D選項正確。能力解讀 以植物組織培養(yǎng)、繁殖脫毒甘薯苗為載體,考查辨認(rèn)、比較、解讀的理解能力。錯因分析 依據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng),脫分化時,植物未分化出光合作用器官,無法進(jìn)行光合作用,有無光照,不影響實驗結(jié)果。,三、非選擇題11.(2020北京,17,12分)枯草芽孢桿菌可分泌纖維素酶。研究者篩選到一株降解纖維素能力較強(qiáng)的枯草芽孢桿菌菌株(B菌),從中克隆得到了一種纖維素酶(C1酶)基因。將獲得的C1酶基因與高效表達(dá)載體(HT質(zhì)粒)連接,再導(dǎo)入B菌,以期獲得降解纖維素能力更強(qiáng)的工程菌。(1)纖維素屬于 糖,因此經(jīng)過一系列酶催化最終可降解成單糖,該單糖是 。 (2)對克隆到的C1酶基因測序,與數(shù)據(jù)庫中的C1酶基因編碼序列相比有兩個堿基對不同,但兩者編碼出的蛋白的氨基酸序列相同,這是因為 。 (3)C1酶基因以B鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈,轉(zhuǎn)錄時mRNA自身的延伸方向為5'→3'。為了使C1酶基因按照正確的方向與已被酶切的HT質(zhì)粒連接,克隆C1酶基因時在其兩端添加了SmaⅠ和BamHI的酶切位點。該基因內(nèi)部沒有這兩種酶切位點。圖1中酶切位點1和2所對應(yīng)的酶分別是 。 圖1圖2(4)將纖維素含量為20%的培養(yǎng)基分為三組,一組接種工程菌,對照組1不進(jìn)行處理,對照組2進(jìn)行相應(yīng)處理。在相同條件下培養(yǎng)96小時,檢測培養(yǎng)基中纖維素的含量。結(jié)果(圖2)說明工程菌降解纖維素的能力最強(qiáng)。對照組2的處理應(yīng)為 。 (5)預(yù)期該工程菌在處理廢棄物以保護(hù)環(huán)境方面可能的應(yīng)用。(舉一例)參考答案 (1)多 葡萄糖 (2)密碼子具有簡并性 (3)BamHⅠ、SmaⅠ (4)接種了降解纖維素能力較強(qiáng)的枯草芽孢桿菌(B菌) (5)利用該工程菌處理植物秸稈等廢棄物解析 (1)纖維素是一種多糖,其經(jīng)過一系列酶催化最終降解形成的單糖是葡萄糖。(2)由于密碼子具有簡并性,只有兩個堿基對不同的堿基序列可以編碼出氨基酸序列相同的蛋白質(zhì)。(3)由于mRNA的合成起點在啟動子一側(cè),根據(jù)題中信息“C1酶基因以B鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈,轉(zhuǎn)錄時mRNA自身的延伸方向為5'→3'”及圖1中HT質(zhì)粒啟動子的位置可知,轉(zhuǎn)錄模板鏈(B鏈)的3'端應(yīng)位于啟動子一側(cè),由此判斷酶切位點1對應(yīng)的酶是BamHⅠ,酶切位點2對應(yīng)的酶是SmaⅠ。(4)比較圖2中三組的實驗結(jié)果,可知工程菌降解纖維素的能力最強(qiáng),對照組2次之,對照組1中纖維素含量未變,由此判斷,對照組2接種了降解纖維素能力較強(qiáng)的枯草芽孢桿菌(B菌)。(5)在保護(hù)環(huán)境方面,可利用該工程菌處理植物秸稈等廢棄物,或處理在草原上的牛糞等排泄物。12.(2020北京朝陽二模,20)研究人員用粗糙脈孢菌對有性生殖過程中同種基因之間的關(guān)系進(jìn)行研究。粗糙脈孢菌的菌絲體每個細(xì)胞核中具有1個染色體組(n)。有性生殖時,菌絲體產(chǎn)生分生孢子(n)后,兩個分生孢子融合成為合子(2n),合子減數(shù)分裂產(chǎn)生4個單倍體核(n),之后經(jīng)過一系列過程發(fā)育為新的子代菌絲體(n)。,(1)若某菌絲體的基因型是A,另一菌絲體的基因型是a,在不考慮變異的情況下,二者雜交產(chǎn)生的后代菌絲體的基因型為 種,比例為 。 (2)將2個A基因(存在于一個DNA分子上)同時轉(zhuǎn)入A基因缺失的菌株中,將轉(zhuǎn)基因菌株與A基因缺失菌株進(jìn)行雜交。雜交后代均未出現(xiàn)A基因所決定的表現(xiàn)型。對親本菌體及減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個單倍體核對應(yīng)的后代進(jìn)行A基因及表現(xiàn)型檢測,結(jié)果如圖1所示。圖1①根據(jù)圖1結(jié)果可以看出,后代1、2各自的左右兩條帶的電泳結(jié)果不同,表明 ;右側(cè)的條帶中,后代1、2與轉(zhuǎn)A基因親本不同,表明后代中A基因 。 ②后代3、4均未出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型的最可能原因是 。 (3)親本1與親本2雜交,對親本菌體及某一合子產(chǎn)生的4個單倍體核對應(yīng)的后代進(jìn)行A基因及表現(xiàn)型檢測[處理和檢測方法與(2)相同]。親本菌體中的基因分布及檢測結(jié)果如圖2所示(親本1與親本2所示兩條染色體相同)。圖2①減數(shù)分裂過程中,染色體的行為包括 之間交叉互換,同源染色體分離和非同源染色體自由組合等。若僅考慮染色體的上述行為,不考慮其他變異情況,同時所有基因均可正常表達(dá),理論上二者后代會出現(xiàn) 種基因型,均 (能或不能)出現(xiàn)A基因決定的性狀。 ②據(jù)圖2可知,實際二者雜交時,在后代中來自親本 的A基因沒有發(fā)生改變。雜交后每個合子產(chǎn)生的后代為有A基因表現(xiàn)型∶無A基因表現(xiàn)型=1∶1的現(xiàn)象,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是 。 (4)綜合上述可以推測,在 的情況下,后代中會出現(xiàn)基因發(fā)生改變的現(xiàn)象。 答案 (1)2 1∶1 (2)①其DNA片段的核苷酸被某種基團(tuán)修飾 出現(xiàn)突變 ②在減數(shù)分裂時A基因未被分配到后代3、4對應(yīng)的單倍體核中,所以后代3、4未出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型 (3)①四分,體的非姐妹染色單體 4 能?、? 親本1的A基因出現(xiàn)了突變和被某種基團(tuán)修飾的現(xiàn)象,改變后的基因不能控制A基因的相應(yīng)表型。而親本2的A基因沒有發(fā)生變化且經(jīng)減數(shù)分裂分配給了四個單倍體核中的兩個,這樣的兩個單倍體核發(fā)育而成的后代出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型 (4)2個(多個)相同的A基因同時出現(xiàn)在分生孢子中解析 (1)由題意可知,粗糙脈孢菌有性生殖及發(fā)育過程如下:所以子代菌絲體的基因型及比例等于合子Aa減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子基因型及比例,即A∶a=1∶1。(2)①由圖1題注可知兩條關(guān)鍵信息,一是限制酶Sau3A和MboⅠ識別相同的酶切位點,被限制酶Sau3A處理后對應(yīng)左側(cè)的電泳條帶,被限制酶MboⅠ處理后對應(yīng)右側(cè)的電泳條帶;二是若酶切位點的脫氧核苷酸被某種基團(tuán)修飾,則Sau3A就不會識別該位點,而限制酶MboⅠ不受修飾影響。依據(jù)上述兩條信息可知:轉(zhuǎn)A基因親本左右兩側(cè)條帶一致,說明轉(zhuǎn)A基因親本DNA片段的核苷酸沒有被某種基團(tuán)修飾;后代1、2的左右兩條帶的電泳結(jié)果不同,說明后代1、2的DNA片段的核苷酸已被某種基團(tuán)修飾;除此之外還發(fā)現(xiàn)后代1、2與轉(zhuǎn)A基因親本的右側(cè)條帶不同,說明后代中A基因上的酶切位點數(shù)目和位置發(fā)生了改變,即A基因發(fā)生了突變。②轉(zhuǎn)A基因親本和無A基因親本雜交所得合子基因型為,該合子減數(shù)分裂時含A基因的染色體隨機(jī)分配到產(chǎn)生的四個單倍體核中,所以會有兩個單倍體核(后代1、2)具有A基因,另外兩個(后代3、4)無A基因;后代3、4均未出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型及酶切條帶,最可能原因是減數(shù)分裂時A基因未被分配到后代3、4對應(yīng)的單倍體核中。(3)①減數(shù)分裂過程中,染色體的行為包括減數(shù)第一次分裂前期四分體的非姐妹染色單體之間交叉互換,減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離和非同源染色體自由組合等;由題可知兩親本產(chǎn)生的合子基因型為,故經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生4種基因型(A1A1、A1○、A2A1、A2○),由于后代都含有A基因,因此理論上均能出現(xiàn)A基因決定的性狀。②分析電泳結(jié)果可知,有50%的后代有A基因表現(xiàn)型且它們都有親本2的電泳條帶,說明它們都含A2基因,故可推測有A基因表現(xiàn)型的后代的基因型為A2A1、A2○;另外50%后代無A基因表現(xiàn)型且它們的電泳條帶不同于雙親中的任何一個,故可推測無A基因表現(xiàn)型的后代的基因型為另外兩種基因型,即A1A1、A1○;再結(jié)合(2)①的分析可知,圖2中的親本1和(2)所述轉(zhuǎn)A,基因親本的共同點為它們的分生孢子中均同時出現(xiàn)了2個A基因(此時A基因會出現(xiàn)突變和被某種基團(tuán)修飾的現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致后代無A基因表現(xiàn)型且酶切后電泳條帶不同于親本)。所以,出現(xiàn)雜交后每個合子產(chǎn)生的后代為有A基因表現(xiàn)型∶無A基因表現(xiàn)型=1∶1的現(xiàn)象的原因是親本1的A基因出現(xiàn)了突變和被某種基團(tuán)修飾的現(xiàn)象,改變后的基因不能控制A基因的相應(yīng)表現(xiàn)型。而親本2的A基因沒有發(fā)生變化且經(jīng)減數(shù)分裂分配給了四個單倍體核中的兩個,這樣的兩個單倍體核發(fā)育而成的后代出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型。(4)綜合上述可以推測,在2個(多個)相同的A基因同時出現(xiàn)在分生孢子中的情況下,后代中會出現(xiàn)基因發(fā)生改變的現(xiàn)象(突變、被某基團(tuán)修飾)。13.(2019北京朝陽二模,31)(15分)JS-K是一種新合成的抗腫瘤藥物。研究者研究了JS-K對胃癌細(xì)胞的抑制效應(yīng)及機(jī)制,并對其在體內(nèi)的抗腫瘤效應(yīng)進(jìn)行了評估。(1)與正常細(xì)胞相比,胃癌細(xì)胞的特點有 (寫出兩點)。培養(yǎng)胃癌細(xì)胞時,為防止污染,需在培養(yǎng)液中添加一定量的 。 (2)研究者檢測不同條件下胃癌細(xì)胞存活率,結(jié)果如圖1、圖2。圖1圖2圖1結(jié)果表明: 。 圖2中 組結(jié)果表明JS-K是通過誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡發(fā)揮抑瘤效應(yīng)的。 (3)研究者進(jìn)一步研究了JS-K誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡的機(jī)制。①NAC是一種活性氧的清除劑。研究者用 處理胃癌細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)其與不做任何處理的胃癌細(xì)胞存活率相似,但比用JS-K處理的胃癌細(xì)胞存活率 ,證明JS-K通過促進(jìn)活性氧的產(chǎn)生誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡。 ②已知活性氧過度累積會導(dǎo)致線粒體膜受損。研究者用JS-K處理胃癌細(xì)胞后,檢測細(xì)胞中細(xì)胞色素C的含量,結(jié)果如圖3。,圖3據(jù)圖3可知,膜受損的線粒體通透性改變,使細(xì)胞色素C(凋亡誘導(dǎo)蛋白)流入 中,促使凋亡發(fā)生。 (4)研究者用 酶處理胃腫瘤組織獲得單細(xì)胞懸液,注射到數(shù)只無胸腺小鼠腋窩皮下,形成皮下瘤。當(dāng)皮下瘤可觸及時,將上述小鼠隨機(jī)分為對照組和給藥組,給藥組注射溶于緩沖液的8μM/kg的JS-K,隔天給藥一次,共計給藥15次。每4~5天測算皮下瘤體積及重量。結(jié)果顯示,給藥組的皮下瘤體積和瘤重都小于對照組。此實驗證實JS-K在小鼠體內(nèi)表現(xiàn)出良好的抑瘤效果。請預(yù)估JS-K用于人胃癌治療可能出現(xiàn)的風(fēng)險: (至少兩點)。 答案 (1)無限增殖、形態(tài)結(jié)構(gòu)改變、細(xì)胞表面改變(糖蛋白等物質(zhì)減少,癌細(xì)胞易在體內(nèi)擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移) 抗生素(2)JS-K抑制胃癌細(xì)胞存活,且抑制效果隨著劑量的增加和處理時間的延長而增強(qiáng) 1、2、3、4(3)①JS-K和NAC同時 顯著高(高) ②細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(4)胰蛋白(或膠原蛋白) 對人體胃癌細(xì)胞抑制效應(yīng)低甚至沒有效應(yīng);對人體正常細(xì)胞有毒副作用;藥物劑量的安全性(合理即可)解析 (1)與正常細(xì)胞相比,胃癌細(xì)胞的特點有無限增殖、形態(tài)結(jié)構(gòu)改變、細(xì)胞表面改變等。培養(yǎng)胃癌細(xì)胞時,為防止污染,需在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素。(2)“圖1結(jié)果表明 。”需要我們答該實驗的結(jié)論,包括兩要素,一是表明自變量和因變量之間的關(guān)系(促進(jìn)/抑制),二是描述關(guān)系變化,對比要全面。由圖1曲線加入JS-K和未加入JS-K(JS-K為0)對比,胃癌細(xì)胞存活率降低,且隨著JS-K濃度增大和處理時間延長,胃癌細(xì)胞存活率越來越低,說明JS-K抑制胃癌細(xì)胞存活,且抑制效果隨著劑量的增加和處理時間的延長而增強(qiáng)。分析圖2實驗結(jié)果,1、2組對比可知JS-K可以抑制胃癌細(xì)胞增殖,3、4組對比可知,細(xì)胞不發(fā)生凋亡時,JS-K無法發(fā)揮作用,2、4組對比可知胃癌細(xì)胞數(shù)目減少是通過細(xì)胞凋亡實現(xiàn)的,1、2、3、4組結(jié)果表明JS-K是通過誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡發(fā)揮抑瘤效應(yīng)的。 (3)①NAC是一種活性氧的清除劑。研究者用JS-K和NAC同時處理胃癌細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)其與不做任何處理的胃癌細(xì)胞存活率相似,但比用JS-K處理的胃癌細(xì)胞存活率顯著高,證明JS-K通過促進(jìn)活性氧的產(chǎn)生誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡。②據(jù)圖3分析可知,膜受損的線粒體通透性改變,使細(xì)胞色素C(凋亡誘導(dǎo)蛋白)流入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,促使凋亡發(fā)生。(4)研究者用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理胃腫瘤組織獲得單細(xì)胞懸液,注射到數(shù)只無胸腺小鼠腋窩皮下,形成皮下瘤。JS-K用于人胃癌治療可能出現(xiàn)的風(fēng)險有:對人體胃癌細(xì)胞抑制效應(yīng)低甚至沒有效應(yīng);對人體正常細(xì)胞有毒副作用;藥物劑量的安全性。能力解讀 此題以探究抑癌機(jī)制為載體,(1)考查辨認(rèn)、理解能力;(2)考查推理、歸因的應(yīng)用能力;(3)(4)考查實驗設(shè)計的創(chuàng)新能力、辨認(rèn)理解能力,重點考查了科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。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離糖,蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在蔗糖的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)等過程中起重要作用。目前,在擬南芥中已經(jīng)鑒定出9個蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因。以AtSUC3、AtSUC5純合單突變體為親本,采用傳統(tǒng)雜交法并結(jié)合PCR技術(shù)獲得AtSUC3和AtSUC5純合雙突變體。(15分)(1)科研人員構(gòu)建含已知序列T-DNA片段的 ,轉(zhuǎn)化野生型擬南芥,導(dǎo)致被插入基因發(fā)生 ,篩選和自交得到了2種純合突體AtSUC3和AtSUC5。 (2)為研究AtSUC3和AtSUC5基因的傳遞規(guī)律,上述2種純合突變體雜交得F1,F1自交獲得F2。依據(jù)AtSUC3、AtSUC5、T-DNA片段(完整的T-DNA過大,不能完成PCR)序列設(shè)計引物,分別為Ⅰ~Ⅶ(如圖所示)。,①PCR1利用引物 (填寫引物代號)可克隆AtSUC5,標(biāo)記為A;PCR2利用引物 (填寫引物代號)可克隆被T-DNA插入的AtSUC5,標(biāo)記為a;PCR3克隆AtSUC3,標(biāo)記為B;PCR4克隆被T-DNA插入的AtSUC3,標(biāo)記為b。 ②部分F2植株的PCR情況見表?；蛐蚷iiiiiivvPCR1+-+?…PCR2++-?…PCR3++-?…PCR4+-+?…“+”有PCR產(chǎn)物 “-”無PCR產(chǎn)物表中i植株的基因型為 (用A、a、B、b表示)。若表中iv植株為AtSUC3/AtSUC5雙突變純合子,其對應(yīng)的PCR1~PCR4結(jié)果依次為 (用“+”或“-”表示)。若AtSUC3/AtSUC5雙突變純合子在F2中所占的比例為n2(n2遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1/16),則親本型配子的比例為 ,說明AtSUC3與AtSUC5的位置關(guān)系為 。 (3)擬南芥的果實為角果,成熟后可自然開裂傳播種子。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),AtSUC3純合突變體的角果開裂率較野生型明顯降低,AtSUC3/AtSUC5雙突變純合子角果開裂率介于兩者之間,說明AtSUC3、AtSUC5基因功能關(guān)系為 (填“協(xié)同”或“拮抗”),共同控制擬南芥種子的傳播。 答案 (1)重組DNA分子(或重組質(zhì)?；蛑亟M載體) 基因突變 (2)①Ⅰ、Ⅳ?、?、Ⅴ?、贏aBb -、+、-、+ 1-2n 位于一對同源染色體上 (3)拮抗解析 (1)基因工程中將目的基因和運(yùn)載體構(gòu)建重組DNA分子,并將其導(dǎo)入受體細(xì)胞,若受體細(xì)胞為植物,則利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,其原理是利用T-DNA能轉(zhuǎn)移至植物細(xì)胞中并整合到其染色體DNA上;當(dāng)T-DNA隨機(jī)插入染色體DNA時,會導(dǎo)致被插入位點的基因發(fā)生基因突變,使其功能缺失,實現(xiàn)構(gòu)建基因突變體的目的。(2)①擴(kuò)增目的基因時,需根據(jù)目的基因的末端序列設(shè)計一對引物,若擴(kuò)增AtSUC5,則需Ⅰ和Ⅳ引物;若AtSUC5基因內(nèi)部插入T-DNA,如下:由完整的T-DNA過大,不能完成PCR可知,Ⅰ、Ⅳ引物組合不可選,應(yīng)選Ⅰ、Ⅴ引物組合克隆被T-DNA插入的AtSUC5。②根據(jù)①內(nèi)容和表格內(nèi)容可知,PCR1、PCR2、PCR3、PCR4對于i植株均可擴(kuò)增出條帶,說明其基因型是AaBb;若iv為雙突變純合子,即基因型為aabb,PCR1和PCR3將不會出現(xiàn)條帶,只有PCR2和PCR4會出現(xiàn)條帶,答案為-、+、-、+。若A/a和B/b的遺傳遵循基因的自由組合定律,則F2中雙突變體aabb的比例為1/16,現(xiàn)該比例遠(yuǎn)小于1/16,說明這兩對等位基因位于一對同源染色體上,且ab為重組型配子,則對應(yīng)的另一個等比例重組型配子為AB,親本型配子為Ab、aB;由aabb所占的比例為n2,可得親本產(chǎn)生的ab配子概率為n,進(jìn)一步可知AB配子概率為n,則親本型配子的概率為1-2n。(3)AtSUC3純合突變體的角果開裂率較野生型明顯降低,說明AtSUC3的功能是促進(jìn)角果開裂,而AtSUC3/AtSUC5雙突變純合子角果開裂率介于AtSUC3純合突變體和野生型之間,說明在AtSUC3純合突變體基礎(chǔ)上,敲除AtSUC5基因使得角果開裂率升高,說明AtSUC5的功能是抑制角果開裂,因此AtSUC3、AtSUC5基因功能存在拮抗關(guān)系。解題關(guān)鍵 (1)PCR過程中引物的作用是提供3'—OH,從而開始DNA分子復(fù)制,做題時需結(jié)合模板中所示的DNA單鏈方向判斷引物方向及子鏈延伸方向(5'→3');(2)對于連鎖遺傳,以AaBb(Ab在一條染色體上)為例,若發(fā)生交叉互換,該個體可產(chǎn)生四種配子,其中親本型配子為Ab和aB,重組型配子為AB和ab,且親本型配子的比例遠(yuǎn)大于重組型配子的比例,但Ab∶aB=1∶1,AB∶ab=1∶1。,單元測試卷(四)一、單項選擇題1.(2020山東濟(jì)寧一中二輪檢測,14)如圖為利用奶牛乳腺生產(chǎn)血清白蛋白的過程,下列有關(guān)說法正確的是( )A.圖中涉及基因工程、動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物體細(xì)胞核移植、胚胎移植等技術(shù)B.將牛組織置于清水中并加入一定量的胰蛋白酶處理可得到單細(xì)胞C.選用未受精的卵細(xì)胞作為受體細(xì)胞是因為其具有讓動物細(xì)胞全能性得到表達(dá)的環(huán)境D.若要獲得同卵雙胎或多胎,分割原腸胚時需將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割答案 A 題圖中把人類血清白蛋白基因?qū)肱５募?xì)胞中,獲得轉(zhuǎn)基因的細(xì)胞,屬于基因工程;取轉(zhuǎn)基因細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中,經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)及胚胎移植獲得轉(zhuǎn)基因奶牛,這一過程中包括動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物體細(xì)胞核移植、早期胚胎培養(yǎng)及胚胎移植等技術(shù),A正確。動物細(xì)胞培養(yǎng)需要在特定的培養(yǎng)液中進(jìn)行而不是在清水中進(jìn)行,用胰蛋白酶處理可以得到單細(xì)胞,B錯誤。未受精的卵細(xì)胞較大,營養(yǎng)物質(zhì)豐富,且含有促進(jìn)動物細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì),所以一般選用未受精的卵細(xì)胞去核后作受體細(xì)胞,C錯誤。想要獲得同卵雙胎或多胎可以通過胚胎分割獲得多個胚胎,分割時需要將囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,否則將影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育,D錯誤。2.(2020江蘇鹽城、連云港三模,20)長春花中的長春堿具有良好的抗腫瘤作用?？蒲腥藛T利用TMS基因構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒,對愈傷組織進(jìn)行遺傳改造,從其細(xì)胞分泌物中提取長春堿,解決長春堿供不應(yīng)求的問題,操作流程如圖。下列說法錯誤的是( )A.過程②多采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法B.Ti質(zhì)粒是TMS基因的運(yùn)載工具C.外植體通過①脫分化過程形成愈傷組織D.愈傷組織通過③再分化過程產(chǎn)生長春堿答案 D 過程②是把目的基因?qū)胫参锛?xì)胞,多采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,A正確;TMS基因和Ti質(zhì)粒通過酶切、連接,構(gòu)建成重組Ti質(zhì)粒,Ti質(zhì)粒是TMS基因的運(yùn)載工具,B正確;外植體通過①脫分化過程形成愈傷組織,C正確;已經(jīng)脫分化的愈傷組織在一定條件下,再分化出各種組織器官,或進(jìn)一步形成完整植株,這一過程叫再分化,③過程產(chǎn)生長春堿不需要進(jìn)行再分化,D錯誤。易錯警示 分析題圖,可知該過程是從細(xì)胞分泌物中提取長春堿的,因此植物組織培養(yǎng)到愈傷組織階段即可,不需要再分化過程。3.(2020江蘇南京六校聯(lián)合體一模,18)如圖表示植物組織培養(yǎng)過程。下列有關(guān)敘述正確的是( )A.②的培養(yǎng)基中只含有植物生長調(diào)節(jié)劑而不含其他有機(jī)物B.③中的細(xì)胞進(jìn)行脫分化并以減數(shù)分裂方式不斷增殖C.調(diào)節(jié)④培養(yǎng)基中植物生長調(diào)節(jié)劑的比例可影響植物細(xì)胞分化發(fā)育方向D.⑤植株根尖中分生區(qū)細(xì)胞與成熟區(qū)細(xì)胞的全能性表達(dá)程度相當(dāng),答案 C?、谠嚬艿呐囵B(yǎng)基中含有植物生長調(diào)節(jié)劑、維生素、氨基酸等有機(jī)營養(yǎng)成分,A錯誤;③試管中的細(xì)胞能進(jìn)行的分裂方式是有絲分裂,B錯誤;調(diào)節(jié)④培養(yǎng)基中植物生長調(diào)節(jié)劑的比例,可誘導(dǎo)產(chǎn)生根或芽,C正確;細(xì)胞分化程度越低,全能性越高,⑤植株根尖中分生區(qū)細(xì)胞全能性表達(dá)程度大于成熟區(qū)細(xì)胞,D錯誤。4.(2020江蘇南通、泰州一模,18)為研究治療性克隆技術(shù)能否用于帕金森病的治療,科研人員利用人帕金森病模型鼠進(jìn)行如圖實驗,下列相關(guān)敘述錯誤的是( )A.過程①中選擇MⅡ中期的卵母細(xì)胞有利于細(xì)胞核全能性的恢復(fù)B.過程②重組細(xì)胞培養(yǎng)經(jīng)歷了卵裂、桑椹胚、原腸胚和囊胚等過程C.過程③的關(guān)鍵是利用特定條件誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞相關(guān)基因表達(dá)D.過程④對受體小鼠無需注射免疫抑制劑以抑制其細(xì)胞免疫功能答案 B 卵母細(xì)胞中含激發(fā)細(xì)胞核全能性的物質(zhì),核移植過程中選擇MⅡ中期的卵母細(xì)胞有利于細(xì)胞核全能性的恢復(fù),A正確;過程②重組細(xì)胞培養(yǎng)經(jīng)歷了卵裂、桑椹胚、囊胚和原腸胚等過程,B錯誤;過程③是誘導(dǎo)分化過程,其關(guān)鍵是利用特定條件誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞相關(guān)基因表達(dá),C正確;過程④移植的神經(jīng)元是該小鼠自身細(xì)胞誘導(dǎo)分化而來的,不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng),D正確。5.(2020江蘇揚(yáng)州三模,19)在胚胎移植的操作過程中,對已經(jīng)受精的動物,可進(jìn)行沖卵等技術(shù)操作。下列相關(guān)敘述正確的是( )A.接受手術(shù)的對象是胚胎移植的受體B.沖卵的目的是獲得已經(jīng)受精發(fā)育的早期胚胎C.為獲得雌性胚胎進(jìn)行移植,需取囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞做性別鑒定D.受體對移入子宮的外來早期胚胎可通過細(xì)胞免疫將其排斥答案 B 沖卵實質(zhì)上是將供體母牛子宮內(nèi)的早期胚胎沖洗出來,此環(huán)節(jié)接受手術(shù)的對象是供體,A錯誤,B正確;進(jìn)行性別鑒定時,需取滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行鑒定,而不能取內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞,C錯誤;大量研究已經(jīng)證明,子宮對移入的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這就為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能,D錯誤。知識拓展 胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。6.(2020江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)二模,16)科學(xué)研究表明,正常細(xì)胞的離體培養(yǎng)生長過程一般分為潛伏期、指數(shù)增生期、平臺期和退化消亡期。下列有關(guān)敘述正確的是( )A.平臺期時細(xì)胞分裂速率最快B.各時期細(xì)胞計數(shù)前都要用胰蛋白酶處理C.動物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性D.若培養(yǎng)的是癌細(xì)胞則不會出現(xiàn)平臺期答案 B 平臺期時細(xì)胞分裂速率減少為0,A錯誤;各時期細(xì)胞計數(shù)前都要用胰蛋白酶處理,形成單個細(xì)胞,便于顯微觀察,B正確;動物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞增殖,C錯誤;動物細(xì)胞培養(yǎng)時,由于資源和空間有限,癌細(xì)胞也會出現(xiàn)平臺期,D錯誤。7.(2020江蘇南通、泰州等七市二模,16)如圖是某同學(xué)繪制的單克隆抗體制備過程及原理圖,其中抗原決定簇是指抗原表面或內(nèi)部能決定抗原性的基團(tuán),骨髓瘤細(xì)胞是一種營養(yǎng)缺陷型細(xì)胞。有關(guān)敘述錯誤的是( ),A.動物免疫的原理是一種抗原誘導(dǎo)形成一種漿細(xì)胞B.選用營養(yǎng)缺陷型骨髓瘤細(xì)胞有利于篩選雜交瘤細(xì)胞C.細(xì)胞融合也可能發(fā)生在不同類型淋巴細(xì)胞之間D.a融合雜交瘤細(xì)胞克隆化培養(yǎng)的原理是細(xì)胞增殖答案 A 據(jù)圖可知,一種抗原上可有多種抗原決定簇,不同的抗原決定簇可誘導(dǎo)產(chǎn)生不同的漿細(xì)胞,A錯誤;骨髓瘤細(xì)胞可以無限增殖,選用營養(yǎng)缺陷型骨髓瘤細(xì)胞可利用其特點篩選雜交瘤細(xì)胞,B正確;細(xì)胞融合的類型有淋巴細(xì)胞—淋巴細(xì)胞型、淋巴細(xì)胞—骨髓瘤細(xì)胞型及骨髓瘤細(xì)胞—骨髓瘤細(xì)胞型多種類型,C正確;融合雜交瘤細(xì)胞克隆化培養(yǎng)的原理是細(xì)胞增殖,可得到大量的同種雜交瘤細(xì)胞,D正確。8.(2020江蘇淮陰、姜堰期中聯(lián)考,16)某實驗室做了如圖所示的實驗研究,下列與實驗相關(guān)的敘述正確的是( )A.過程①導(dǎo)入的誘導(dǎo)基因使成纖維母細(xì)胞發(fā)生基因突變B.丙細(xì)胞既能持續(xù)分裂,又能分泌單一的抗體C.過程②屬于動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中的原代培養(yǎng)D.過程③④所用的培養(yǎng)基中都含有聚乙二醇答案 B 分析題圖可知,圖中過程①導(dǎo)入的誘導(dǎo)基因使成纖維母細(xì)胞發(fā)生基因重組,A錯誤;丙細(xì)胞由能無限增殖的甲細(xì)胞和能分泌特定抗體的乙細(xì)胞融合而成,因此丙細(xì)胞既能持續(xù)分裂,又能分泌單一的抗體,B正確;過程②為干細(xì)胞的增殖分化過程,屬于動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中的傳代培養(yǎng),C錯誤;過程③所用的培養(yǎng)基中含有聚乙二醇,過程④所用的培養(yǎng)基中不需要聚乙二醇,D錯誤。二、不定項選擇題9.(2020山東濟(jì)南二中3月模擬,17)讓羊產(chǎn)牛奶,科學(xué)家對此作了相關(guān)的構(gòu)想,過程如圖所示。請據(jù)圖判斷下列說法正確的是( )A.圖中涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有基因工程、動物體細(xì)胞核移植、胚胎移植、胚胎分割和動物細(xì)胞培養(yǎng)等,B.小羊a、小羊b、小羊c的性狀表現(xiàn)不同,小羊a與羊N的性狀表現(xiàn)相同C.若研究發(fā)現(xiàn)羊N細(xì)胞中線粒體基因的表達(dá)產(chǎn)物豐富,故而它的產(chǎn)奶率高,則小羊a會有這一優(yōu)良性狀D.依據(jù)目前的生物技術(shù)和理論,還不能通過生物工程手段獲得新物種“羊—牛”答案 AD 據(jù)圖分析,圖中A表示目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,B表示受精卵通過早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因羊N,C表示羊N的體細(xì)胞中取核,D表示羊O的卵母細(xì)胞去核,E表示細(xì)胞核移植,F表示早期胚胎培養(yǎng),然后還進(jìn)行胚胎分割技術(shù)及胚胎移植技術(shù)獲得小羊a、b、c。圖示過程涉及的技術(shù)有基因工程、動物體細(xì)胞核移植、胚胎移植、胚胎分割和動物細(xì)胞培養(yǎng)等,A正確。小羊a、小羊b、小羊c都是通過同一個胚胎分割、再移植獲得的,因此它們的性狀表現(xiàn)應(yīng)相同,但是小羊a與羊N的性狀表現(xiàn)不完全相同,B錯誤。據(jù)圖分析,小羊a的細(xì)胞核基因來自羊N,而線粒體基因(細(xì)胞質(zhì)基因)來自羊O,因此羊N的線粒體基因控制的產(chǎn)奶率高的性狀不會傳給小羊a,小羊a不一定會有這一優(yōu)良性狀,C錯誤。依據(jù)目前的生物技術(shù)和理論,還不能通過生物工程手段獲得新物種“羊—牛”,D正確。10.(2020山東濰坊期末,20)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法可將抗蟲基因?qū)胗衩准?xì)胞而獲得抗蟲植株。下列說法正確的是( )A.若對已知序列的抗蟲基因進(jìn)行大量擴(kuò)增,通常采用PCR技術(shù)B.將重組的農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒噴灑到玉米傷口上,可成功轉(zhuǎn)化C.利用害蟲接種實驗可從分子水平檢測目的基因是否導(dǎo)入玉米細(xì)胞D.將抗蟲基因?qū)爰?xì)胞質(zhì)可避免通過花粉傳播導(dǎo)入其他植物答案 AD PCR技術(shù)是在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù),若對已知序列的抗蟲基因進(jìn)行大量擴(kuò)增,通常采用PCR技術(shù),A正確;將重組的農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌,再用農(nóng)桿菌去侵染玉米,才可能成功轉(zhuǎn)化,B錯誤;利用害蟲接種實驗可從個體水平檢測目的基因是否導(dǎo)入玉米細(xì)胞,C錯誤;將抗蟲基因?qū)爰?xì)胞質(zhì)可避免通過花粉傳播進(jìn)入其他植物,導(dǎo)致基因污染,D正確。知識總結(jié) 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(1)農(nóng)桿菌特點:易感染雙子葉植物和裸子植物,對大多數(shù)單子葉植物沒有感染力;Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。(2)轉(zhuǎn)化:目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上進(jìn)入農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。三、非選擇題11.(2020湖南邵陽一模,38)(15分)應(yīng)用基因工程技術(shù)可以獲得人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品。請根據(jù)資料和圖解回答下列問題:資料1:蜘蛛絲(絲蛋白)被稱為“生物鋼”,有著超強(qiáng)的抗張強(qiáng)度?？芍瞥煞缽棻承?、降落傘繩等。蜘蛛絲還可被制成人造韌帶和人造肌腱?？茖W(xué)家研究出集中生產(chǎn)蜘蛛絲的方法——培育轉(zhuǎn)基因蜘蛛羊。資料2:注射疫苗往往會在兒童和部分成年人身上引起痛苦。將疫苗藏身水果蔬菜中,人們在食用這些轉(zhuǎn)基因植物的同時也獲得免疫力,因而無需免疫接種,這一新概念將引起疫苗研究的一場革命。(1)過程①⑤所需要的工具酶有 和 ,構(gòu)建的蜘蛛絲蛋白基因表達(dá)載體一般由 、 、啟動子、終止子、復(fù)制原點等部分組成。 ,(2)過程②將重組質(zhì)粒導(dǎo)入山羊受體細(xì)胞時,采用最多也最有效的方法是 。通過①~④過程培育的蜘蛛羊可以作為乳腺生物反應(yīng)器,從 中提取所需要的蜘蛛絲蛋白。 (3)如果將過程③獲得的早期胚胎進(jìn)行如圖分割,則操作正確的是 。 (4)通過⑤⑥⑦培育轉(zhuǎn)基因萵苣,相比誘變育種和雜交育種方法,具有 和 等突出優(yōu)點。 答案 (1)限制酶 DNA連接酶 目的基因 標(biāo)記基因(2)顯微注射法 乳汁 (3)B (4)目的性強(qiáng) 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性(或能有效地打破物種的生殖隔離界限)解析 (1)圖中①和⑤均表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程,該過程中需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運(yùn)載體,還需DNA連接酶連接目的基因和運(yùn)載體以形成重組質(zhì)粒,基因表達(dá)載體的組成包括目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因和復(fù)制原點等。(2)顯微注射法是將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法;以培育出的蜘蛛羊作為乳腺生物反應(yīng)器時,最后從動物的乳汁中獲取目的基因表達(dá)產(chǎn)物,即蛛絲蛋白。(3)進(jìn)行胚胎分割時,應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚,對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。故選B。(4)⑤⑥⑦采用了基因工程、植物組織培養(yǎng)等技術(shù),通過⑤⑥⑦培育轉(zhuǎn)基因萵苣,相比誘變育種和雜交育種方法,其優(yōu)點是:目的性強(qiáng);克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性(或能有效地打破物種的生殖隔離界限)等。12.(2020江西重點中學(xué)盟校一聯(lián),38)(15分)自1981年Evans和Kaufman首次成功分離小鼠ES細(xì)胞,國內(nèi)外研究人員已在倉鼠、大鼠、豬、恒河猴以及人類中都分離獲得了ES細(xì)胞。ES細(xì)胞不僅可以作為體外研究細(xì)胞分化和發(fā)育調(diào)控機(jī)制的模型,而且還可以作為一種載體,將通過同源重組產(chǎn)生的基因組的定點突變導(dǎo)入個體,更重要的是,ES細(xì)胞將會給人類移植醫(yī)學(xué)帶來一場革命。如圖為利用小鼠胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)進(jìn)行疾病治療的相關(guān)研究圖解。請回答下列問題:(1)致癌基因通過a、c、d等過程最終在宿主細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程稱為 ,使用PCR技術(shù)擴(kuò)增致癌基因時,在PCR反應(yīng)體系中需添加的物質(zhì)除了緩沖液、致癌基因模板、四種脫氧核苷酸原料、ATP、過量的引物,還需要添加 。若對一個含致癌基因的DNA擴(kuò)增n代,則需消耗 對引物。 (2)ES細(xì)胞除可取自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)外,還可取自 ,過程b需要在培養(yǎng)液中加入 ,可誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化,再進(jìn)行細(xì)胞移植以治療相應(yīng)的疾病。但要治療人類因胰島素B細(xì)胞受損,胰島素分泌不足引起的Ⅰ型糖尿病,卻不能通過移植該胰島B細(xì)胞,理由是 。 (3)b過程體現(xiàn)了ES細(xì)胞在功能上具有 的特點。圖中b、c和d都屬于胚胎工程的技術(shù)手段,胚胎工程是指對動物的 所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。 答案 (1)轉(zhuǎn)化 熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶) 2n-1 (2)桑椹胚和原始性腺 分化誘導(dǎo)因子 ES細(xì)胞來自小鼠,(組織相容性抗原不同)存在免疫排斥反應(yīng) (3)發(fā)育的全能性 早期胚胎或配子解析 (1)致癌基因通過a、c、d等過程最終在宿主細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程稱為轉(zhuǎn)化;PCR技術(shù)擴(kuò)增致癌基因需要緩沖液、致癌基因模板、四種脫氧核苷酸原料、ATP、過量的引物和Taq酶;DNA復(fù)制1次需1對引物為21-1,復(fù)制2次共需3對引物,為22-1,則對一個含基因B的DNA擴(kuò)增n代,則共需消耗2n-1對引物。(2)ES細(xì)胞可取自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或早期胚胎的原始性腺或桑椹胚中;過程b是對ES細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)和誘導(dǎo)分化,所以需要加入分化誘導(dǎo)因子,誘導(dǎo)ES,細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化;ES細(xì)胞來自小鼠,如果移植至人體則可能導(dǎo)致免疫排斥反應(yīng)。(3)b過程體現(xiàn)了ES細(xì)胞在功能上具有發(fā)育成完整個體的潛能,即具有發(fā)育全能性的特點。圖中b、c和d都屬于胚胎工程的技術(shù)手段,胚胎工程是指對動物的早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。
