2023屆 二輪復(fù)習(xí) 基因工程 課件 （111張）(多項(xiàng)選擇)

第一部分專(zhuān)題復(fù)習(xí)專(zhuān)題七生物技術(shù)與工程考點(diǎn)3基因工程脈絡(luò)梳理連點(diǎn)成網(wǎng)基因工程的操作對(duì)象是DNA分子，利用限制酶、DNA連接酶、載體等進(jìn)行基因工程的操作，基因工程在農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)等方面有廣泛的應(yīng)用，在基因工程的基礎(chǔ)上，崛起了第二代基因工程—蛋白質(zhì)工程。重要概念優(yōu)化檢測(cè)[例1]

(2020·北京等級(jí)考)為了對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行生物修復(fù)，研究者將從楊樹(shù)中克隆的重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(HMA3)基因與外源高效啟動(dòng)子連接，導(dǎo)入楊樹(shù)基因組中(如圖)。重要概念1基因工程是一種重組DNA技術(shù)為檢測(cè)獲得的轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)苗中是否含有導(dǎo)入的HMA3基因，同時(shí)避免內(nèi)源HMA3基因的干擾，在進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí)，應(yīng)選擇的引物組合是(

)A．①＋③ B．①＋②C．③＋② D．③＋④答案解析解析PCR擴(kuò)增時(shí)，由于子鏈延伸方向?yàn)?′端到3′端，因此應(yīng)在模板DNA兩條鏈的3′端分別設(shè)計(jì)一個(gè)引物，A錯(cuò)誤；為了對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行生物修復(fù)，研究者擴(kuò)增獲得的DNA片段只要既包含外源高效啟動(dòng)子序列又包含HMA3基因的序列，便可在檢測(cè)是否有HMA3基因的同時(shí)，又可排除內(nèi)源HMA3基因的干擾，若用③＋②或③＋④引物組合進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增獲得的HMA3基因不包含外源高效啟動(dòng)子序列，C、D錯(cuò)誤；若用①＋②或①＋④引物組合進(jìn)行PCR擴(kuò)增，獲得的DNA片段符合要求，B正確。[例2]

(2022·北京海淀期末)乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物質(zhì)，由乳酸脫氫酶催化產(chǎn)生，影響白酒品質(zhì)和風(fēng)格?？蒲腥藛T將釀酒酵母質(zhì)粒上的丙酮酸脫氫酶基因(PD)替換為植物乳桿菌中的乳酸脫氫酶基因(L－PG)，可獲得乳酸乙酯高產(chǎn)菌株，該過(guò)程如圖所示。下列關(guān)于該過(guò)程的分析不合理的是(

)A．轉(zhuǎn)入的L－PG基因表達(dá)產(chǎn)物不能影響釀酒酵母活性B．可以利用PCR技術(shù)篩選含有L－PG基因的受體細(xì)胞C．通過(guò)同源重組實(shí)現(xiàn)酵母菌的PD基因被替換為L(zhǎng)－PG基因D．標(biāo)記基因Amp′可檢測(cè)是否成功構(gòu)建乳酸乙酯高產(chǎn)菌株答案解析解析釀酒酵母質(zhì)粒上的PD基因替換為L(zhǎng)－PG基因前后，標(biāo)記基因Amp′均正常，故標(biāo)記基因Amp′不能檢測(cè)是否成功構(gòu)建乳酸乙酯高產(chǎn)菌株。[例3]

(多選)下列關(guān)于生物工程中常見(jiàn)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?xún)?nèi)切核酸酶將一個(gè)DNA分子片段切成兩個(gè)片段需消耗兩個(gè)水分子C．在進(jìn)行基因工程操作中，天然質(zhì)粒需經(jīng)過(guò)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解析解析DNA連接酶可把目的基因與載體的黏性末端或平末端的磷酸二酯鍵黏合，形成重組DNA，A錯(cuò)誤；限制性?xún)?nèi)切核酸酶將一個(gè)DNA分子片段切成兩個(gè)片段，即斷裂兩個(gè)磷酸二酯鍵，因此需消耗兩個(gè)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(guò)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(guò)雜交的方式獲得所需的子代，D錯(cuò)誤。[例4]

(2021·全國(guó)乙卷改編)用DNA重組技術(shù)可以賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人類(lèi)需要的生物產(chǎn)品。在此過(guò)程中需要使用多種工具酶，其中4種限制性?xún)?nèi)切核酸酶的切割位點(diǎn)如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)常用的DNA連接酶有E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。上圖中________________酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA連接酶連接。上圖中____________________________________酶切割后的DNA片段可以用T4DNA連接酶連接。(2)DNA連接酶催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之間形成的化學(xué)鍵是________________。EcoRⅠ、PstⅠEcoRⅠ、PstⅠ、SmaⅠ和EcoRⅤ磷酸二酯鍵(3)DNA重組技術(shù)中所用的質(zhì)粒載體具有一些特征，如質(zhì)粒DNA分子上有復(fù)制原點(diǎn)，可以保證質(zhì)粒在受體細(xì)胞中能___________；質(zhì)粒DNA分子上有____________________________，便于外源DNA插入；質(zhì)粒DNA分子上有標(biāo)記基因(如某種抗生素抗性基因)，利用抗生素可篩選出含質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞，方法是______________________________________________________________________________。(4)表達(dá)載體含有啟動(dòng)子，啟動(dòng)子是指____________________________________________________________________________________。自我復(fù)制一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)用含有該抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細(xì)胞，能夠存活的即為含有質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞位于基因首端的一段特殊DNA序列，是RNA聚合酶識(shí)別及結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程解析解析(1)限制酶EcoRⅠ和PstⅠ切割形成的是黏性末端，限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ切割形成的是平末端，E.coliDNA連接酶來(lái)源于大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來(lái)，而T4DNA連接酶來(lái)源于T4噬菌體，可用于連接黏性末端和平末端，但連接效率較低。因此圖中EcoRⅠ和PstⅠ切割后的DNA片段(黏性末端)可以用E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶連接，限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ切割后的DNA片段(平末端)用T4DNA連接酶連接。[例5]

(2021·廣東選擇考適應(yīng)性測(cè)試)CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可以按照人們的意愿精準(zhǔn)剪切、改變?nèi)我獍谢虻倪z傳信息，對(duì)該研究有突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家被授予2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。我國(guó)科學(xué)家領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)利用CRISPR/Cas9等技術(shù)，將人的亨廷頓舞蹈病致病基因(HTT基因)第1外顯子(其中含150個(gè)CAG三核苷酸重復(fù)序列)“敲入”豬基因組內(nèi)，獲得了人—豬“鑲嵌”HTT基因，利用胚胎工程技術(shù)成功地構(gòu)建了亨廷頓舞蹈病的動(dòng)物模型。回答下列問(wèn)題：(1)PCR技術(shù)是獲得人HTT基因常用的方法，制備PCR反應(yīng)體系時(shí)，向緩沖溶液中分別加入人HTT基因模板、4種脫氧核糖核苷酸及________________________________等，最后補(bǔ)足H2O。(2)CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)中，SgRNA是根據(jù)靶基因設(shè)計(jì)的引導(dǎo)RNA，準(zhǔn)確引導(dǎo)Cas9切割與SgRNA配對(duì)的靶基因DNA序列，由此可見(jiàn)，Cas9在功能上屬于________酶。與CRISPR/Cas9相比，限制酶的特性決定了其具有______________________________的局限性。引物、耐高溫的DNA聚合酶水解只能識(shí)別并切割特定核苷酸序列(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為確認(rèn)實(shí)驗(yàn)豬細(xì)胞基因組內(nèi)是否含有人—豬“鑲嵌”HTT基因，常用的檢測(cè)手段包括PCR技術(shù)及____________________。(4)含有“敲入”序列的豬胚胎成纖維細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)通過(guò)細(xì)胞分裂，數(shù)量不斷增加，當(dāng)細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱(chēng)為_(kāi)__________。貼滿(mǎn)瓶壁的細(xì)胞常用______________________________________進(jìn)行消化處理，以便進(jìn)行傳代培養(yǎng)。(5)將含有“敲入”序列的豬胚胎成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核導(dǎo)入去核的卵母細(xì)胞的過(guò)程，稱(chēng)為_(kāi)_______________________。此后進(jìn)行體外胚胎培養(yǎng)并移植到代孕母豬體內(nèi)，最終獲得亨廷頓舞蹈病動(dòng)物模型。DNA分子雜交技術(shù)接觸抑制胰蛋白酶胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)動(dòng)物體細(xì)胞核移植解析解析(2)第一個(gè)空為水解酶，原因?yàn)楹竺嬉粋€(gè)空：該酶與限制酶相比，限制酶具有某種局限性，則反證該酶不是限制酶，沒(méi)該局限性，因此該空不應(yīng)該填“限制酶”，應(yīng)該是水解酶。[例6]

(2021·湖南適應(yīng)性考試)p53基因是一種抑癌基因，在惡性腫瘤患者中突變率達(dá)50%以上。與人相比，大象體內(nèi)含有多對(duì)p53基因，推測(cè)是其很少患腫瘤的主要原因。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究人p53基因在乳腺腫瘤細(xì)胞中的作用。回答下列問(wèn)題：(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增p53基因。首先根據(jù)p53基因的核苷酸序列，設(shè)計(jì)并合成________，其能與變性p53基因單鏈結(jié)合，在______________________催化作用下延伸，如此循環(huán)多次。引物耐高溫的DNA聚合酶(2)p53基因表達(dá)載體的構(gòu)建。如圖所示，表達(dá)載體上除了標(biāo)注的DNA片段外，在p53基因上游還必須擁有的DNA片段(箭頭所示)是________，其作用機(jī)理是______________________________________。外源p53基因插入載體中至少需要兩種工具酶，包括準(zhǔn)確切割DNA的限制性?xún)?nèi)切核酸酶和將雙鏈DNA片段“縫合”起來(lái)的_______________。啟動(dòng)子RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄DNA連接酶(3)乳腺腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)。完成倫理學(xué)審查和病人知情同意書(shū)簽署后，將患者乳腺腫瘤組織塊剪碎，制成細(xì)胞懸液在適宜的條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)環(huán)境中所需的主要?dú)怏w包括細(xì)胞代謝必需的______和維持培養(yǎng)液pH值的________。保持培養(yǎng)環(huán)境處于無(wú)菌無(wú)毒條件的操作包括_______________________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。(4)檢測(cè)p53基因表達(dá)對(duì)乳腺腫瘤細(xì)胞增殖的影響。分別將空載體和p53表達(dá)載體轉(zhuǎn)入腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)，采用特殊方法檢測(cè)細(xì)胞增殖情況，并從培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的________進(jìn)行雜交，檢測(cè)p53基因翻譯成蛋白質(zhì)的情況，探索雜交帶強(qiáng)度與細(xì)胞增殖率相關(guān)性。O2CO2對(duì)培養(yǎng)液和培養(yǎng)器具進(jìn)行滅菌以及在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行操作，定期更換培養(yǎng)液等抗體[例7]

(2022·全國(guó)乙卷，38)新冠疫情出現(xiàn)后，病毒核酸檢測(cè)和疫苗接種在疫情防控中發(fā)揮了重要作用?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)新冠病毒是一種RNA病毒，檢測(cè)新冠病毒RNA(核酸檢測(cè))可以采取RT-PCR法。這種方法的基本原理是先以病毒RNA為模板合成cDNA，這一過(guò)程需要的酶是______________________，再通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增相應(yīng)的DNA片段。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷被檢測(cè)者是否感染新冠病毒。(2)為了確保新冠病毒核酸檢測(cè)的準(zhǔn)確性，在設(shè)計(jì)PCR引物時(shí)必須依據(jù)新冠病毒RNA中的______________________來(lái)進(jìn)行。PCR過(guò)程每次循環(huán)分為3步，其中溫度最低的一步是________。逆轉(zhuǎn)錄酶(反轉(zhuǎn)錄酶)特異性核苷酸序列復(fù)性(3)某人同時(shí)進(jìn)行了新冠病毒核酸檢測(cè)和抗體檢測(cè)(檢測(cè)體內(nèi)是否有新冠病毒抗體)，若核酸檢測(cè)結(jié)果為陰性而抗體檢測(cè)結(jié)果為陽(yáng)性，說(shuō)明________________________(答出1種情況即可)；若核酸檢測(cè)和抗體檢測(cè)結(jié)果均為陽(yáng)性，說(shuō)明__________________________。(4)常見(jiàn)的病毒疫苗有滅活疫苗、蛋白疫苗和重組疫苗等。已知某種病毒的特異性蛋白S(具有抗原性)的編碼序列(目的基因)，為了制備蛋白疫苗，可以通過(guò)基因工程技術(shù)獲得大量蛋白S?；蚬こ痰幕静僮髁鞒淌莀_______________________________________________________________________________________。曾感染新冠病毒，已康復(fù)已感染新冠病毒，是患者

獲取S蛋白基因→構(gòu)建S蛋白基因與運(yùn)載體的表達(dá)載體→導(dǎo)入受體細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定[練]培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉主要有四個(gè)步驟，請(qǐng)?jiān)诿恳粋€(gè)步驟各寫(xiě)出一個(gè)有聯(lián)系的不重復(fù)的名詞。答案1.Bt蛋白基因、PCR、瓊脂糖凝膠電泳等；2.啟動(dòng)子、基因表達(dá)載體、標(biāo)記基因、重組DNA等；3.受體細(xì)胞、轉(zhuǎn)化、花粉管通道法等；4.檢測(cè)、鑒定、抗原—抗體雜交。答案[例8]科學(xué)家為提高玉米中賴(lài)氨酸的含量，計(jì)劃將天冬氨酸激酶第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，將二氫吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬氨酸變成異亮氨酸，就可以使玉米葉片和種子中的游離賴(lài)氨酸含量分別提高5倍和2倍。此操作過(guò)程是(

)A．直接改造上述兩種蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)B．直接改造上述兩種酶相應(yīng)的mRNAC．直接改造上述兩種酶相應(yīng)的基因D．重新合成新的基因答案重要概念2蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸[例9]

CCR5是HIV入侵人體輔助性T細(xì)胞的主要輔助受體之一。有科學(xué)家為了使嬰兒一出生就具有抵抗艾滋病的能力，通過(guò)基因編輯破壞了受精卵中的CCR5基因，該做法引起了民眾普遍的擔(dān)憂(yōu)。下列各項(xiàng)不屬于擔(dān)憂(yōu)依據(jù)的是(

)A．CCR5基因可能還參與了其他生理過(guò)程的調(diào)控B．基因編輯技術(shù)有可能因編輯對(duì)象錯(cuò)誤(脫靶)造成不可預(yù)知的后果C．被編輯個(gè)體受其他疾病感染的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)提高D．該技術(shù)雖然符合人類(lèi)倫理道德，但可能存在潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)答案解析解析該技術(shù)不符合人類(lèi)倫理道德，D符合題意。重要概念3生物技術(shù)在造福人類(lèi)社會(huì)的同時(shí)也可能會(huì)帶來(lái)安全與倫理問(wèn)題[例10]

“試管嬰兒”技術(shù)是通過(guò)將不孕夫婦的精子和卵細(xì)胞取出，在試管中完成受精，并在試管中培養(yǎng)使其發(fā)育到如圖所示的時(shí)期，再將胚胎植入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒，該技術(shù)使一部分不能生育的夫婦重新獲得了生育的機(jī)會(huì)。下列敘述正確的是(

)A．“試管嬰兒”技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理是無(wú)性生殖B．如圖所示時(shí)期是胚胎發(fā)育的囊胚期，①代表內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，②代表囊胚腔，③代表滋養(yǎng)層C．“試管嬰兒”的形成用到的技術(shù)有人工授精、體內(nèi)培養(yǎng)、核移植D．“試管嬰兒”技術(shù)誕生后，繼而出現(xiàn)了“設(shè)計(jì)試管嬰兒”技術(shù)，二者對(duì)人類(lèi)的作用是相同的答案[例11]

(多選)下列關(guān)于生物武器及其使用的敘述，正確的是(

)A．生物武器傳播途徑包括空氣傳播、食物傳播、生活必需品傳播等B．利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)制造的新型致病菌可能具有超強(qiáng)的傳染性和致病性C．天花病毒能作為危害極強(qiáng)的生物武器是因?yàn)楝F(xiàn)在的年輕人對(duì)其無(wú)特異性免疫能力D．《禁止生物武器公約》中明確提出在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器答案解析解析天花病毒能作為危害極強(qiáng)的生物武器是因?yàn)楝F(xiàn)在的年輕人從未接觸過(guò)該病毒，可以讓大批感染者突然發(fā)病，引起嚴(yán)重后果，而不是對(duì)其無(wú)特異性免疫能力。[練]

“基因編輯嬰兒”事件被人們廣泛關(guān)注，請(qǐng)談?wù)勀愕目捶?。答案不支持；違背倫理、違反法律。答案新題嚴(yán)選洞察趨勢(shì)例(2020·山東等級(jí)考)水稻胚乳中含直鏈淀粉和支鏈淀粉，直鏈淀粉所占比例越小糯性越強(qiáng)?？蒲腥藛T將能表達(dá)出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列轉(zhuǎn)入水稻，實(shí)現(xiàn)了對(duì)直鏈淀粉合成酶基因(Wx基因)啟動(dòng)子序列的定點(diǎn)編輯，從而獲得了3個(gè)突變品系。(1)將能表達(dá)出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時(shí)，所需的酶是__________________________________，重組載體進(jìn)入水稻細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程稱(chēng)為_(kāi)_______。限制性?xún)?nèi)切核酸酶和DNA連接酶轉(zhuǎn)化(2)根據(jù)啟動(dòng)子的作用推測(cè)，Wx基因啟動(dòng)子序列的改變影響了____________________________________，從而改變了Wx基因的轉(zhuǎn)錄水平。與野生型水稻相比，3個(gè)突變品系中Wx基因控制合成的直鏈淀粉合成酶的氨基酸序列________(填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)改變，原因是______________________________________________。(3)為檢測(cè)啟動(dòng)子變化對(duì)Wx基因表達(dá)的影響，科研人員需要檢測(cè)Wx基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA(WxmRNA)的量。檢測(cè)時(shí)分別提取各品系胚乳中的總RNA，經(jīng)_______________________過(guò)程獲得總cDNA。通過(guò)PCR技術(shù)可在總cDNA中專(zhuān)一性的擴(kuò)增出Wx基因的cDNA，原因是________________________________________________________________________________。RNA聚合酶與啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合不發(fā)生編碼直鏈淀粉合成酶的堿基序列中不含啟動(dòng)子逆轉(zhuǎn)錄(或反轉(zhuǎn)錄)引物是根據(jù)Wx基因的一段已知序列設(shè)計(jì)合成的(或引物能與Wx基因的cDNA特異性結(jié)合)(4)各品系WxmRNA量的檢測(cè)結(jié)果如圖所示，據(jù)圖推測(cè)糯性最強(qiáng)的品系為_(kāi)_______，原因是_______________________________________________________________________________________。品系3

品系3的WxmRNA最少，控制合成的直鏈淀粉合成酶最少，直鏈淀粉合成量最少，糯性最強(qiáng)第(4)題為分析原因類(lèi)試題，為高考?？碱?lèi)型，這類(lèi)題的解題方法是：首先理清題干、題圖中已知條件與結(jié)果之間的邏輯關(guān)系，同時(shí)將所學(xué)的生物學(xué)的基本概念和原理與之聯(lián)系，找到解決這類(lèi)問(wèn)題的知識(shí)載體。解析解析(1)將目的基因與Ti質(zhì)粒構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要限制酶的切割，將目的基因插入載體時(shí)需要DNA連接酶的連接。(2)啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合的位點(diǎn)，如果啟動(dòng)子序列改變將會(huì)影響RNA聚合酶與之識(shí)別和結(jié)合，進(jìn)而影響基因的轉(zhuǎn)錄水平。在真核生物中，編碼蛋白質(zhì)的序列是基因中的編碼區(qū)，編碼區(qū)中不包括啟動(dòng)子序列，因此3個(gè)突變品系中Wx基因控制合成的直鏈淀粉合成酶的氨基酸序列不發(fā)生改變。[練1－1]

(2022·河南鄭州模擬)為了研究低溫誘導(dǎo)對(duì)某基因的啟動(dòng)子P活性的影響，科研人員進(jìn)行了啟動(dòng)子P的PCR提取、特定表達(dá)載體的構(gòu)建和轉(zhuǎn)基因煙草的功能鑒定。該基因及其啟動(dòng)子P的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)限制酶的切割位點(diǎn)如下圖所示，圖中灰色區(qū)域堿基序列是已知的，啟動(dòng)子P(圖中黑色區(qū)域)及上游堿基序列未知，片段Ⅰ和片段Ⅱ中的字母A～F均表示引物。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)不能直接根據(jù)片段Ⅰ擴(kuò)增啟動(dòng)子P的原因是________________________________________________________________。

啟動(dòng)子P及上游堿基序列未知，無(wú)法合成PCR所需要的引物(2)為了能擴(kuò)增正常啟動(dòng)子P，科研人員先用____________________酶處理上圖中的片段Ⅰ，使片段Ⅰ成為環(huán)狀DNA；再將環(huán)狀DNA用________(填“酶1”或“酶2”)處理得到了片段Ⅱ，如下圖所示。根據(jù)片段Ⅱ能不能擴(kuò)增出啟動(dòng)子P？若能，請(qǐng)寫(xiě)出可選用的引物組合(用C、D、E、F表示)，若不能請(qǐng)說(shuō)明理由。____________________________。酶1和DNA連接酶2能，可選用的引物組合是D和E(3)已知卡那霉素可抑制煙草細(xì)胞的生長(zhǎng)，基因M可在煙草的根部正常表達(dá)，其表達(dá)產(chǎn)物可將X-Gluc水解生成藍(lán)色物質(zhì)。將啟動(dòng)子P和基因M結(jié)合并與含有卡那霉素抗性基因的Ti－質(zhì)粒重組構(gòu)建基因表達(dá)載體。將表達(dá)載體轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用將啟動(dòng)子P和基因M導(dǎo)入煙草細(xì)胞，用含有______________________的培養(yǎng)基篩選出所需的煙草細(xì)胞，然后經(jīng)過(guò)____________獲得轉(zhuǎn)基因煙草植株?？敲顾睾蚗-Gluc組織培養(yǎng)(4)將上述轉(zhuǎn)基因煙草植株分為A、B兩組，A組在常溫(25℃，對(duì)照組)下培養(yǎng)，B組在低溫(4℃，實(shí)驗(yàn)組)下培養(yǎng)，一段時(shí)間后取A、B的幼根，浸入適量________溶液中，觀(guān)察煙草細(xì)胞中基因M的表達(dá)情況(表達(dá)強(qiáng)度越大，細(xì)胞表現(xiàn)的藍(lán)色越深)。若A、B組的結(jié)果分別為_(kāi)_________________________，則說(shuō)明低溫抑制啟動(dòng)子P的功能。X-GlucA藍(lán)色較深、B藍(lán)色較淺解析解析(2)圖中的片段Ⅰ在啟動(dòng)子P的左右兩端各有一個(gè)酶1的切割位點(diǎn)，酶1可切割片段Ⅰ的左右兩端產(chǎn)生相同的末端，再用DNA連接酶連接可形成環(huán)狀DNA；片段Ⅱ的首尾兩端都有灰色區(qū)域，結(jié)合題圖分析可知，片段Ⅱ是用酶2切割處理環(huán)狀DNA產(chǎn)生的。子鏈合成方向是從子鏈的5′－3′，所以可以用引物D和E擴(kuò)增出啟動(dòng)子P。(3)煙草細(xì)胞在卡那霉素中能存活說(shuō)明轉(zhuǎn)入了質(zhì)粒，能將X-Gluc水解成藍(lán)色說(shuō)明獲得了基因M的表達(dá)產(chǎn)物，因此用含有卡那霉素和X-Gluc的培養(yǎng)基可以篩選出成功轉(zhuǎn)入目的基因的煙草細(xì)胞。篩選出的煙草細(xì)胞經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)可獲得轉(zhuǎn)基因植株。解析(4)由題意可知，基因M可在煙草的根部正常表達(dá)，其表達(dá)產(chǎn)物可將X-Gluc水解生成藍(lán)色物質(zhì)，故可用適量X-Gluc溶液檢測(cè)A、B的幼根細(xì)胞中基因M的表達(dá)情況，表達(dá)強(qiáng)度越大，細(xì)胞表現(xiàn)的藍(lán)色越深。若A組藍(lán)色深而B(niǎo)組藍(lán)色較淺，則說(shuō)明B組低溫使啟動(dòng)子P受抑制，表達(dá)的產(chǎn)物少。[練1－2]

(2022·北京東城高三模擬)中國(guó)甜柿的自然脫澀與乙醛代謝關(guān)鍵酶基因(PDC)密切相關(guān)，推測(cè)澀味程度可能與PDC基因的表達(dá)情況有關(guān)。(1)啟動(dòng)子位于基因首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，同時(shí)啟動(dòng)子區(qū)域還存在著許多調(diào)控蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，RNA聚合酶和調(diào)控蛋白共同影響了基因的____________。轉(zhuǎn)錄水平(2)為篩選PDC基因的調(diào)控蛋白，科研人員進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)。①PDC基因的啟動(dòng)子序列未知，為獲得大量該基因啟動(dòng)子所在片段，可利用限制酶將基因組DNA進(jìn)行酶切，然后在____________的作用下將已知序列信息的接頭片段連接在PDC基因的上游，根據(jù)__________和PDC基因編碼序列設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR，利用質(zhì)粒A(圖1)構(gòu)建含有PDC基因啟動(dòng)子片段的重組質(zhì)粒并導(dǎo)入代謝缺陷型酵母菌，用不含________的培養(yǎng)基可篩選出成功轉(zhuǎn)化的酵母菌Y1H。注：金擔(dān)子素是一種抗真菌藥物。DNA連接酶接頭片段尿嘧啶②質(zhì)粒G(圖2)上的AD基因表達(dá)出的AD蛋白與啟動(dòng)子足夠靠近時(shí)，能夠激活后續(xù)基因轉(zhuǎn)錄，因此需獲得待測(cè)蛋白與AD蛋白的融合蛋白用于后續(xù)篩選?？蒲腥藛T從中國(guó)甜柿中提取RNA，將逆轉(zhuǎn)錄形成的各種cDNA與質(zhì)粒G連接后導(dǎo)入酵母菌，此時(shí)應(yīng)選擇質(zhì)粒G中的位點(diǎn)________(填序號(hào)1～5)作為cDNA的插入位點(diǎn)，最終獲得攜帶不同cDNA片段的酵母菌群Y187。4③重組酵母Y187與Y1H能夠進(jìn)行接合生殖，形成的接合子含有兩種酵母菌質(zhì)粒上的所有基因。若接合子能在含有金擔(dān)子素的培養(yǎng)基中生存，則推測(cè)待測(cè)蛋白是PDC基因的調(diào)控蛋白，請(qǐng)結(jié)合圖3闡述作出該推測(cè)的理由_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

接合子中待測(cè)蛋白與AD蛋白形成了融合蛋白，如果待測(cè)蛋白是PDC基因的調(diào)控蛋白，它就能與PDC基因啟動(dòng)子特定區(qū)域結(jié)合，AD蛋白也能靠近PDC基因啟動(dòng)子并激活金擔(dān)子素抗性基因的表達(dá)，使酵母菌表現(xiàn)出金擔(dān)子素抗性解析解析(1)啟動(dòng)子與調(diào)控蛋白對(duì)基因的轉(zhuǎn)錄與否起調(diào)控作用，啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，直接決定轉(zhuǎn)錄起始，后者為間接作用，對(duì)DNA的轉(zhuǎn)錄起到調(diào)控作用。(2)①已知接頭片段連接在PDC基因的上游，且已知序列信息，則可以按照PDC基因啟動(dòng)子上游的接頭片段與PDC基因編碼序列設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增；由質(zhì)粒A的示意圖可知帶有選擇功能的基因片段有尿嘧啶合成基因、金擔(dān)子素抗性基因兩種，但是金擔(dān)子素抗性基因無(wú)啟動(dòng)子無(wú)法轉(zhuǎn)錄，所以選擇尿嘧啶合成基因作為標(biāo)記基因，則在選擇培養(yǎng)基配制時(shí)不加尿嘧啶。②cDNA片段需要插入啟動(dòng)子之后，且不能破壞其他蛋白質(zhì)基因的表達(dá)，因此選擇4作為cDNA的插入位點(diǎn)。③依據(jù)題干，重解析組酵母Y187與Y1H接合子應(yīng)同時(shí)含有質(zhì)粒A、質(zhì)粒G，則接合子有質(zhì)粒A為含有PDC基因、金擔(dān)子素抗性基因的質(zhì)粒；質(zhì)粒G為可正常表達(dá)AD蛋白、待測(cè)蛋白的質(zhì)粒，若質(zhì)粒A、G正常執(zhí)行功能，則AD蛋白攜帶的待測(cè)蛋白靠近PDC基因啟動(dòng)子，激活PDC基因的轉(zhuǎn)錄，并激活金擔(dān)子素抗性基因的表達(dá)，使酵母菌表現(xiàn)出金擔(dān)子素抗性。[練1－3]

(2021·天津等級(jí)考)乳酸菌是乳酸的傳統(tǒng)生產(chǎn)菌，但耐酸能力較差，影響產(chǎn)量。釀酒酵母耐酸能力較強(qiáng)，但不產(chǎn)生乳酸。研究者將乳酸菌的乳酸脫氫酶基因(LDH)導(dǎo)入釀酒酵母，獲得能產(chǎn)生乳酸的工程菌株。下圖1為乳酸和乙醇發(fā)酵途徑示意圖，圖2為構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)所需的關(guān)鍵條件。(1)乳酸脫氫酶在轉(zhuǎn)基因釀酒酵母中參與厭氧發(fā)酵的場(chǎng)所應(yīng)為_(kāi)_______________。(2)獲得轉(zhuǎn)基因釀酒酵母菌株的過(guò)程如下：①設(shè)計(jì)引物擴(kuò)增乳酸脫氫酶編碼序列。為使擴(kuò)增出的序列中編碼起始密碼子的序列由原核生物偏好的GTG轉(zhuǎn)變?yōu)檎婧松锲玫腁TG，且能通過(guò)雙酶切以正確方向插入質(zhì)粒，需設(shè)計(jì)引物1和2。其中引物1的5′端序列應(yīng)考慮______________________和__________________。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)包含BamHⅠ的識(shí)別序列將GTG改為ATG②將上述PCR產(chǎn)物和質(zhì)粒重組后，導(dǎo)入大腸桿菌，篩選、鑒定，擴(kuò)增重組質(zhì)粒。重組質(zhì)粒上有______________________，所以能在大腸桿菌中擴(kuò)增。啟動(dòng)子存在物種特異性，易被本物種的轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)識(shí)別并啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，因此重組質(zhì)粒上的乳酸脫氫酶編碼序列________(填“能”或“不能”)在大腸桿菌中高效表達(dá)。③提取重組質(zhì)粒并轉(zhuǎn)入不能合成尿嘧啶的釀酒酵母菌株，在______________的固體培養(yǎng)基上篩選出轉(zhuǎn)基因釀酒酵母，并進(jìn)行鑒定。原核生物復(fù)制原點(diǎn)不能缺失尿嘧啶(3)以葡萄糖為碳源，利用該轉(zhuǎn)基因釀酒酵母進(jìn)行厭氧發(fā)酵，結(jié)果既產(chǎn)生乳酸，也產(chǎn)生乙醇。若想進(jìn)一步提高其乳酸產(chǎn)量，下列措施中不合理的是________(單選)。A．進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)酵條件B．使用乳酸菌LDH基因自身的啟動(dòng)子C．敲除釀酒酵母的丙酮酸脫羧酶基因D．對(duì)轉(zhuǎn)基因釀酒酵母進(jìn)行誘變育種B解析解析(1)酵母細(xì)胞厭氧發(fā)酵即無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(2)①設(shè)計(jì)引物1的5′端序列，應(yīng)考慮將編碼起始密碼子的序列由原核生物偏好的GTG轉(zhuǎn)變?yōu)檎婧松锲玫腁TG，以便目的基因在酵母細(xì)胞中更好的表達(dá)；同時(shí)能通過(guò)雙酶切以正確方向插入質(zhì)粒，需要包含BamHⅠ的識(shí)別序列。②將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，重組質(zhì)粒上有原核生物復(fù)制原點(diǎn)，所以能在大腸桿菌中擴(kuò)增。由于啟動(dòng)子存在物種特異性，重組質(zhì)粒上帶有真核釀酒酵母基因的啟動(dòng)子，故重組質(zhì)粒上的乳酸脫氫酶編碼序列在大腸桿菌中不能高效表達(dá)。③在缺乏尿嘧啶的選擇培養(yǎng)基上，不能合成尿嘧啶的釀酒酵母菌株不能生存，導(dǎo)入重組質(zhì)粒的釀酒酵母菌株因?yàn)楂@得了尿嘧啶合成酶基因而可以正常生存，從而起到篩選作用。解析(3)進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)酵條件，使其更有利于乳酸的產(chǎn)生，可以提高其乳酸產(chǎn)量，A正確；由于啟動(dòng)子存在物種特異性，使用乳酸菌LDH基因自身的啟動(dòng)子，在酵母細(xì)胞中不表達(dá)，B錯(cuò)誤；敲除釀酒酵母的丙酮酸脫羧酶基因，使酵母菌不能釀酒，從而提高乳酸產(chǎn)量，C正確；對(duì)轉(zhuǎn)基因釀酒酵母進(jìn)行誘變育種，可能會(huì)出現(xiàn)乳酸的高產(chǎn)菌株，D正確。專(zhuān)題雙練分層突破雙練一基礎(chǔ)測(cè)試一、單項(xiàng)選擇題(每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的)1．在三個(gè)培養(yǎng)皿中各加入等量但不同種的大腸桿菌培養(yǎng)基，在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)36小時(shí)后統(tǒng)計(jì)細(xì)菌菌落數(shù)(如表)。下列表述不正確的是(

)培養(yǎng)皿培養(yǎng)基成分培養(yǎng)皿中的菌落數(shù)Ⅰ瓊脂、糖類(lèi)35Ⅱ瓊脂、糖類(lèi)和維生素250Ⅲ瓊脂和維生素0A．培養(yǎng)皿Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ表明瓊脂是培養(yǎng)基中必須營(yíng)養(yǎng)成分B．培養(yǎng)皿Ⅰ和Ⅱ說(shuō)明維生素是大腸桿菌需要的生長(zhǎng)因子C．培養(yǎng)皿Ⅱ和Ⅲ說(shuō)明糖類(lèi)是大腸桿菌需要的碳源D．本實(shí)驗(yàn)使用的都是固體培養(yǎng)基答案解析解析瓊脂只是作為凝固劑，不能為微生物生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)成分，A錯(cuò)誤；Ⅱ和Ⅲ對(duì)照，說(shuō)明大腸桿菌的生長(zhǎng)需要糖類(lèi)，糖類(lèi)可以作為碳源，C正確；由于三個(gè)實(shí)驗(yàn)中都加入了凝固劑瓊脂，都是固體培養(yǎng)基，D正確。2．(2022·北京豐臺(tái)一模)釀酒酵母常用于制作葡萄酒、面包等，某同學(xué)利用購(gòu)買(mǎi)的釀酒酵母制作白葡萄酒。下列操作不正確的是(

)A．購(gòu)買(mǎi)的干粉菌種需活化后再接種B．將白葡萄清洗后搗碎有助于發(fā)酵C．定期用斐林試劑檢測(cè)發(fā)酵產(chǎn)物D．接種量、溫度等影響放氣頻率答案3．下圖表示玉米(2n＝20)的花藥離體培養(yǎng)及單倍體育種的大致過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．過(guò)程①是脫分化，形成的愈傷組織細(xì)胞處于未分化狀態(tài)B．過(guò)程②進(jìn)行的是有絲分裂，植株A是從試管苗中篩選出的可育二倍體C．過(guò)程①和②均要使用生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，但兩種激素的比例不同D．可用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精對(duì)花藥進(jìn)行消毒處理答案解析解析過(guò)程①是脫分化過(guò)程，脫分化后的細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能都發(fā)生了明顯改變，變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)，A正確；過(guò)程②是愈傷組織進(jìn)行再分化的過(guò)程，植株A是由花藥離體培養(yǎng)而得的單倍體，B錯(cuò)誤。4．(2021·福建適應(yīng)性測(cè)試改編)下圖是利用體細(xì)胞核移植技術(shù)獲得克隆奶牛的流程圖。答案下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．過(guò)程①通過(guò)顯微操作去除細(xì)胞核B．獲得的克隆奶牛是高產(chǎn)奶牛，與供體奶牛完全相同C．過(guò)程③可用電融合法使供體細(xì)胞和去核卵母細(xì)胞融合D．過(guò)程⑤操作前需要對(duì)代孕母牛進(jìn)行發(fā)情處理解析解析去除牛卵母細(xì)胞中的細(xì)胞核可以用顯微操作技術(shù)，A正確；克隆奶牛與供體奶牛細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)相同，細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)不同，由于受到細(xì)胞質(zhì)基因與環(huán)境的影響，克隆奶牛與供體奶牛不完全相同，B錯(cuò)誤；過(guò)程⑤是將早期胚胎移植入代孕母牛的子宮內(nèi)，操作前需要對(duì)代孕母牛進(jìn)行發(fā)情處理，D正確。5．吳茱萸是一種中藥，其主要成分為吳茱萸堿(EVO)，為研究EVO對(duì)人胃癌細(xì)胞增殖的影響及作用機(jī)制，科研人員做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)，EVO不僅能通過(guò)誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞中p53蛋白的表達(dá)，使其細(xì)胞周期阻滯在G2/M期，還能影響細(xì)胞凋亡蛋白Caspase-3的表達(dá)，最終起到治療胃癌的作用。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．培養(yǎng)胃癌細(xì)胞，需將含動(dòng)物血清的培養(yǎng)基置于恒溫培養(yǎng)箱中B．加入胰蛋白酶制備的胃癌單細(xì)胞懸液，會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象C．p53可能是一種細(xì)胞周期抑制蛋白，EVO能夠抑制胃癌細(xì)胞的增殖D．患者服用EVO后，胃癌細(xì)胞中Caspase-3的含量會(huì)增加答案解析解析胃癌細(xì)胞糖蛋白減少，黏著性降低，不會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，B錯(cuò)誤。6．(2021·遼寧適應(yīng)性測(cè)試)PCR是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)，與人體細(xì)胞內(nèi)DNA分子復(fù)制相比，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則B．DNA聚合酶作用的最適溫度不同C．都是邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程D．復(fù)制方式都是半保留復(fù)制答案解析解析PCR技術(shù)是在較高溫度條件下進(jìn)行的，因此PCR與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比所需要酶的最適溫度較高，B正確；PCR技術(shù)是在較高溫度條件下打開(kāi)雙鏈后進(jìn)行擴(kuò)增的，不是邊解旋邊復(fù)制的，C錯(cuò)誤。7．圖甲、乙中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。下列關(guān)于培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的敘述錯(cuò)誤的是(

)A．若通過(guò)PCR技術(shù)獲取該目的基因，應(yīng)該選用引物甲和引物丙B．圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建表達(dá)載體，應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ剪切C．若將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞中，需選用處于能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)的大腸桿菌D．在受體細(xì)胞中，氨芐青霉素抗性基因和目的基因可同時(shí)表達(dá)答案解析解析PCR技術(shù)能獲得兩個(gè)引物之間的DNA序列，獲取該目的基因，目的基因在引物甲和引物丙之間，應(yīng)該選用引物甲和引物丙，A正確；圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建表達(dá)載體，應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ剪切，既可以將目的基因切下來(lái)(獲取目的基因)，又可以保證質(zhì)粒中四環(huán)素抗性基因不被破壞，B正確；在受體細(xì)胞中，氨芐青霉素抗性基因由于目的基因的插入被破壞，不能表達(dá)，D錯(cuò)誤。8．從某海洋動(dòng)物中獲得一基因，其表達(dá)產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強(qiáng)的多肽P1。目前在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強(qiáng)但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的是(

)A．合成編碼目的肽的DNA片段B．構(gòu)建含目的肽DNA片段的表達(dá)載體C．依據(jù)P1氨基酸序列設(shè)計(jì)多條模擬肽D．篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽答案解析解析蛋白質(zhì)工程的第一步是根據(jù)蛋白質(zhì)的功能設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，推測(cè)多肽的氨基酸序列，C正確。二、多項(xiàng)選擇題(每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求)9．泡菜制作方便、口味獨(dú)特，深受人們喜愛(ài)，下列敘述正確的是(

)A．泡菜腌制過(guò)程中，進(jìn)行發(fā)酵的主要微生物屬于原核生物B．泡菜腌制過(guò)程中，需加入一定的抗生素來(lái)抑制雜菌的繁殖C．泡菜腌制過(guò)程中，用水封的方式保證壇內(nèi)發(fā)酵所需的無(wú)氧環(huán)境D．泡菜腌制過(guò)程中，亞硝酸鹽的含量會(huì)先增加后減少答案解析解析抗生素會(huì)殺死細(xì)菌，故在泡菜腌制過(guò)程中，不能加入抗生素，否則會(huì)影響乳酸菌的繁殖，導(dǎo)致發(fā)酵失敗，B錯(cuò)誤。10．某實(shí)驗(yàn)室做了下圖所示的實(shí)驗(yàn)研究。下列相關(guān)敘述中不正確的是(

)A．與纖維母細(xì)胞相比，過(guò)程①形成的誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較高B．單克隆抗體不需細(xì)胞膜上載體蛋白的協(xié)助就能釋放到細(xì)胞外C．每個(gè)Y細(xì)胞只產(chǎn)生一種抗體，故過(guò)程④不需進(jìn)行篩選D．過(guò)程②是誘導(dǎo)干細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程答案解析解析與纖維母細(xì)胞相比，干細(xì)胞的全能性較高，A正確；抗體是大分子化合物，分泌出細(xì)胞的方式是胞吐，需要能量，但不需要載體蛋白，B正確；雖然每個(gè)Y細(xì)胞只產(chǎn)生一種抗體，但從乙小鼠體內(nèi)分離出的Y細(xì)胞有多種，且經(jīng)③過(guò)程獲得的Z細(xì)胞有融合的具有同種核的細(xì)胞和多種雜交細(xì)胞，過(guò)程④需進(jìn)行篩選，C錯(cuò)誤；過(guò)程②是誘導(dǎo)干細(xì)胞分化為多種細(xì)胞，這些細(xì)胞的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，但遺傳物質(zhì)都未發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。三、非選擇題11．(2021·重慶選擇性考試適應(yīng)性測(cè)試改編)某研究人員設(shè)計(jì)了下列技術(shù)路線(xiàn)，以期獲得甘藍(lán)和蘿卜體細(xì)胞雜交植株。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)制備原生質(zhì)體時(shí)，常用兩種酶處理，分別是________________。誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是________________。原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志是________________________。圖中X是___________。(2)為誘導(dǎo)融合體產(chǎn)生不定芽，通常應(yīng)在培養(yǎng)基中加入兩類(lèi)植物激素，其中起主要作用的是______________。(3)若想獲得抗鹽植株，可選用融合原生質(zhì)體作為人工誘變的材料，原因是_______________________________________________________________________________________，且需在含較高濃度的NaCl培養(yǎng)基中篩選。纖維素酶和果膠酶PEG(聚乙二醇)雜種細(xì)胞再生成細(xì)胞壁愈傷組織細(xì)胞分裂素

具有分裂分化能力，突變頻率高，融合原生質(zhì)體包含了兩個(gè)物種的全部遺傳信息，且具有全能性解析解析(2)植物組織培養(yǎng)中常加入細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素，當(dāng)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值低時(shí)，有利于芽的形成，所以起主要作用的是細(xì)胞分裂素。12．(2022·湖南百所名校聯(lián)考)黃粉蟲(chóng)可以吞食、降解塑料，利用黃粉蟲(chóng)腸道微生物對(duì)白色污染進(jìn)行生物降解，是一種綠色環(huán)保的處理工藝。下圖是從黃粉蟲(chóng)腸道中分離、純化微生物的過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)解剖取腸道內(nèi)容物后，進(jìn)行富集培養(yǎng)的目的是______________________________________________________________________。(2)進(jìn)行選擇培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)基中需加入____________作為唯一的碳源。要判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用，需要設(shè)置_______________________________作為對(duì)照。(3)將培養(yǎng)后的菌液稀釋涂布到固體培養(yǎng)基上，涂布平板時(shí)的工具是________，整個(gè)過(guò)程都應(yīng)在____________附近進(jìn)行，待平板上長(zhǎng)出菌落后，選擇所需菌種。

增加塑料降解微生物的濃度，以確保能從腸道中分離到所需要的微生物PVC塑料膜接種了的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基涂布器酒精燈火焰(4)在統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)，一般選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果，這樣可以防止因_______________________________而遺漏菌落的數(shù)目。(5)與傳統(tǒng)填埋、焚燒相比，黃粉蟲(chóng)腸道微生物對(duì)白色污染的降解具有________________________________________的優(yōu)點(diǎn)。培養(yǎng)時(shí)間不足(答案合理即可)不會(huì)造成二次污染(答案合理即可)解析解析(1)從腸道內(nèi)容物中分離目的微生物時(shí)，進(jìn)行富集培養(yǎng)的目的是為了增加目的微生物的濃度，以確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物。(2)為篩選能降解塑料的微生物，進(jìn)行選擇培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)基中需加入PVC塑料膜作為唯一的碳源。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中由牛肉膏、蛋白胨提供的碳源大多數(shù)微生物都可以利用，以PVC塑料膜為唯一碳源的培養(yǎng)基只有能分解PVC的微生物可以存活，因此，以牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對(duì)照，能判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用。13．科研人員探究S蛋白在水稻減數(shù)分裂過(guò)程中的作用。(1)減數(shù)分裂Ⅰ的主要特征是：______________________________________________________________________________________________(寫(xiě)出一條)。(2)為確定S蛋白的作用位點(diǎn)，科研人員將紅色熒光標(biāo)記的S蛋白抗體與綠色熒光標(biāo)記的著絲粒特異性蛋白抗體加入到野生型水稻花粉母細(xì)胞樣品中，若熒光顯微鏡下觀(guān)察到紅色熒光位點(diǎn)與綠色熒光位點(diǎn)________，則表明S蛋白作用于染色體的著絲粒處。

同源染色體配對(duì)聯(lián)會(huì)(或四分體中的非姐妹染色單體發(fā)生互換或同源染色體分離，分別移向細(xì)胞的兩極)重疊(3)為探究S蛋白的作用，研究人員構(gòu)建使S蛋白基因沉默的轉(zhuǎn)基因水稻。①提取野生型水稻的總RNA，獲取大量S基因(目的基因)的方法為：通過(guò)________過(guò)程獲得cDNA，設(shè)計(jì)與_____________________________的引物，進(jìn)而通過(guò)PCR擴(kuò)增S基因。②將S基因反向接入質(zhì)粒，構(gòu)建表達(dá)載體，利用____________法將其導(dǎo)入受體細(xì)胞，獲得轉(zhuǎn)基因水稻植株。逆轉(zhuǎn)錄S基因兩端序列特異性結(jié)合農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化③利用____________________技術(shù)檢測(cè)水稻體內(nèi)S蛋白表達(dá)情況，判斷圖1中植株B為轉(zhuǎn)基因水稻，植株B的S蛋白表達(dá)量低的原因是S基因反向接入后，________________________________________________________________________，導(dǎo)致S蛋白條帶變暗?？乖贵w雜交

轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA能與正常S基因的mRNA互補(bǔ)配對(duì)，抑制S基因的翻譯過(guò)程(4)對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻和野生型水稻減數(shù)分裂Ⅱ后期的染色體行為進(jìn)行觀(guān)察，科研人員發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因水稻在減數(shù)分裂Ⅱ后期姐妹染色單體提前分離，染色體散亂排列(如圖2)，據(jù)此推測(cè)S蛋白的作用是__________________________________________________，從而保證細(xì)胞兩極的兩套染色體形態(tài)和數(shù)目完全相同。抑制著絲粒提前分離(或保證姐妹染色單體同步分開(kāi))解析解析(2)根據(jù)題意，S蛋白抗體會(huì)與S蛋白結(jié)合顯紅色熒光，著絲粒特異性蛋白抗體會(huì)跟著絲粒蛋白結(jié)合顯綠色熒光，若觀(guān)察到紅色熒光位點(diǎn)與綠色熒光位點(diǎn)重疊，說(shuō)明S蛋白作用于染色體的著絲粒處。(3)①提取野生型水稻的總RNA，通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程獲得cDNA，設(shè)計(jì)與S基因兩端序列特異性結(jié)合的引物，進(jìn)而通過(guò)PCR擴(kuò)增S基因，即可得到大量S基因。雙練二能力提升一、單項(xiàng)選擇題(每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的)1．(2021·山東等級(jí)考)解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸會(huì)使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色。將不能直接吸收脂肪的甲、乙兩種菌分別等量接種在醇溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周?chē)尸F(xiàn)深藍(lán)色，乙菌菌落周?chē)蛔兩?。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．甲菌屬于解脂菌B．實(shí)驗(yàn)中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源C．可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行對(duì)比D．該平板可用來(lái)比較解脂菌分泌脂肪酶的能力答案解析解析根據(jù)題干信息“甲菌菌落周?chē)尸F(xiàn)深藍(lán)色”，說(shuō)明甲可以分泌脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸，脂肪酸會(huì)使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色，因此甲菌屬于解脂菌，A正確；乙菌落周?chē)鷽](méi)有出現(xiàn)深藍(lán)色，說(shuō)明乙菌落不能產(chǎn)生脂肪酶，不能利用脂肪為其供能，但乙菌落也可以在培養(yǎng)基上生存，說(shuō)明該培養(yǎng)基不是以脂肪為唯一碳源，B錯(cuò)誤；可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行對(duì)比，更加直觀(guān)，C正確；該平板可用來(lái)比較解脂菌分泌脂肪酶的能力，觀(guān)察指標(biāo)為菌落周?chē)钏{(lán)色圈的大小，D正確。2．束頂病毒是香蕉的嚴(yán)重病害之一，常用感病植株的莖尖作外植體以獲得脫毒苗?？蒲腥藛T進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下表所示，敘述錯(cuò)誤的是(

)答案解析解析光學(xué)顯微鏡無(wú)法觀(guān)察到病毒，D錯(cuò)誤。莖尖預(yù)處理莖尖數(shù)量成活莖尖數(shù)成活率(%)脫毒莖尖數(shù)脫毒率(%)未低溫保存323093.75826.67超低溫保存603355.002060.61A．獲得脫毒苗利用植物細(xì)胞具有全能性的原理B．培養(yǎng)基中常添加生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等激素C．結(jié)果顯示超低溫保存莖尖可以提高脫毒率D．用光學(xué)顯微鏡觀(guān)察病毒顆粒檢測(cè)莖尖脫毒率3．哺乳動(dòng)物的單倍體胚胎干細(xì)胞(haESCs)是指只含有一套染色體(性染色體只含X染色體)、擁有類(lèi)似于正常胚胎干細(xì)胞特性的細(xì)胞類(lèi)群，可分為孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞和孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞兩種類(lèi)型，在研究隱性基因突變、表觀(guān)遺傳修飾和配子發(fā)育中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．在體外培養(yǎng)條件下，haESCs可以只增殖而不發(fā)生細(xì)胞分化B．推測(cè)僅攜帶Y染色體的早期單倍體胚胎可能難以發(fā)育到囊胚階段C．haESCs與成體干細(xì)胞類(lèi)似，可誘導(dǎo)分化成各種功能的細(xì)胞、組織和器官D．haESCs中通常不含等位基因，為獲取遺傳操作的動(dòng)物模型提供了新思路答案解析解析單倍體胚胎干細(xì)胞是擁有類(lèi)似于正常胚胎干細(xì)胞特性的細(xì)胞類(lèi)群，在體外培養(yǎng)條件下，單倍體胚胎干細(xì)胞同樣具有胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)，只增殖而不發(fā)生細(xì)胞分化，A正確；根據(jù)題干信息“單倍體胚胎干細(xì)胞性染色體只含X染色體”推測(cè)，僅攜帶Y染色體的早期單倍體胚胎可能難以發(fā)育到囊胚階段，B正確；單倍體胚胎干細(xì)胞類(lèi)似于正常胚胎干細(xì)胞，具有發(fā)育的全能性，可誘導(dǎo)分化成各種功能的細(xì)胞、組織和器官，而成體干細(xì)胞來(lái)源于已經(jīng)分化組織中的未分化細(xì)胞，如造血干細(xì)胞，只能分化為特定的組織和細(xì)胞，C錯(cuò)誤。4．菌種M和菌種N在發(fā)酵工程應(yīng)用上具有不同的優(yōu)越性，為了獲得具有它們共同優(yōu)良性狀的融合菌，進(jìn)行了下圖所示的實(shí)驗(yàn)。已知菌種M為組氨酸依賴(lài)(組氨酸合成相關(guān)基因突變?yōu)锽－)，菌種N為色氨酸依賴(lài)(色氨酸合成相關(guān)基因突變?yōu)锳－)，下列分析錯(cuò)誤的是(

)A．菌種M和N可通過(guò)人工誘變和選擇性培養(yǎng)篩選獲得B．用PEG誘導(dǎo)融合之前需要去除菌種M和N的細(xì)胞壁C．在培養(yǎng)基X中添加組氨酸和色氨酸以篩選出雜種融合菌D．從培養(yǎng)基X中分離出的雜種融合菌P對(duì)兩種氨基酸均不依賴(lài)答案解析解析人工誘變可獲得不同類(lèi)型的突變體，再利用選擇培養(yǎng)基從中選取組氨酸依賴(lài)型和色氨酸依賴(lài)型的菌種，即為M、N菌種，A正確；由圖示流程可知，M、N菌經(jīng)處理后得到與之前形態(tài)不同的原生質(zhì)體，再用PEG處理，說(shuō)明M、N菌均有細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，B正確；M菌和N菌融合后的細(xì)胞，同時(shí)含有M、N兩種菌的基因，對(duì)兩種氨基酸均不依賴(lài)，故培養(yǎng)基X中應(yīng)不添加組氨酸和色氨酸以篩選出雜種融合菌P，C錯(cuò)誤，D正確。二、多項(xiàng)選擇題(每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求)5．下圖1是蘋(píng)果酒和蘋(píng)果醋的現(xiàn)代生產(chǎn)裝置簡(jiǎn)圖，在制備蘋(píng)果醋時(shí)，乙罐內(nèi)先填充經(jīng)滅菌處理的木材刨花，然后加入含醋酸菌的培養(yǎng)液。圖2是與生產(chǎn)過(guò)程關(guān)聯(lián)的某些物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化情況。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．甲、乙罐中的微生物的代謝類(lèi)型不同B．甲罐頂上管道彎曲及加水的目的是防止空氣和雜菌進(jìn)入，以及排氣減壓等C．乙罐中刨木花既有利于發(fā)酵菌的附著，又能為其提供一定的碳源D．圖2中的a、b曲線(xiàn)可分別代表乙酸和酒精的濃度變化規(guī)律答案解析解析甲、乙罐中的微生物分別為酵母菌和醋酸菌，它們的代謝類(lèi)型分別是異養(yǎng)兼性厭氧型、異養(yǎng)需氧型，A正確；乙罐中刨木花有利于發(fā)酵菌的附著，但不能為其提供一定的碳源，醋酸菌以甲罐中的酒精作為碳源，C錯(cuò)誤；果醋發(fā)酵能將酒精轉(zhuǎn)化為乙酸，因此發(fā)酵過(guò)程中酒精含量先增加后減少，而乙酸含量一直升高，且從酒精減少的時(shí)刻開(kāi)始產(chǎn)生，因此a、b曲線(xiàn)分別代表酒精和乙酸的濃度變化規(guī)律，D錯(cuò)誤。6．亞洲棉的突變型光籽和野生型毛籽是一對(duì)相對(duì)性狀，研究發(fā)現(xiàn)，亞洲棉某突變體的光籽表型與8號(hào)染色體的～880kb至～903kb區(qū)間相關(guān)，研究人員根據(jù)野生型毛籽棉的該區(qū)間設(shè)計(jì)連續(xù)的重疊引物進(jìn)行PCR，產(chǎn)物擴(kuò)增結(jié)果如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(

)A．應(yīng)提取該突變體和野生型亞洲棉的全部染色體DNA進(jìn)行PCRB．上圖中PCR產(chǎn)物的鑒定是通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳來(lái)進(jìn)行的C．據(jù)圖分析可知，分子量較大的擴(kuò)增產(chǎn)物與點(diǎn)樣處的距離較小D．該突變體出現(xiàn)的根本原因是第6對(duì)引物對(duì)應(yīng)區(qū)間發(fā)生了基因突變答案解析解析由于8號(hào)染色體的～880kb至～903kb區(qū)間與突變體的光籽表型相關(guān)，故應(yīng)該提取突變體和野生型的8號(hào)染色體上的DNA進(jìn)行擴(kuò)增，A錯(cuò)誤；題圖中PCR產(chǎn)物的鑒定是通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳來(lái)進(jìn)行的，主要依據(jù)分子量不同，采用外加電場(chǎng)使其分開(kāi)，B正確；由圖可知，分子量較大的擴(kuò)增產(chǎn)物遷移速率慢，與點(diǎn)樣處的距離較小，C正確；根據(jù)野生型和突變體經(jīng)引物6擴(kuò)增的產(chǎn)物不同可知，8號(hào)染色體上的第6對(duì)引物對(duì)應(yīng)的區(qū)間基因突變是突變體光籽性狀出現(xiàn)的根本原因，D正確。三、非選擇題7．R-7是家蠶體內(nèi)的一種小分子非編碼RNA，可與某些mRNA尾端的一段非編碼序列(3′-UTR)結(jié)合，進(jìn)而影響基因的表達(dá)。為研究R-7是否影響家蠶基因B(調(diào)控家蠶眼睛發(fā)育)的表達(dá)，科研人員將基因B中對(duì)應(yīng)3′-UTR的DNA片段與熒光素酶基因(R-7不影響熒光素酶基因的表達(dá))重組，如圖1所示。將該重組載體導(dǎo)入家蠶胚胎細(xì)胞并檢測(cè)其表達(dá)情況，結(jié)果如圖2所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)要想短時(shí)間內(nèi)獲得大量目的基因，需要用到的技術(shù)是________________，該技術(shù)的原理是________________。若將一個(gè)含目的基因的DNA擴(kuò)增n代，則共需消耗________對(duì)引物。(2)圖1中對(duì)應(yīng)3′-UTR的DNA片段應(yīng)插入到位點(diǎn)________，原因是____________________________________________________________?；蚬こ痰暮诵牟襟E是______________________，其目的是_________________________________________________________________________________________。PCR擴(kuò)增技術(shù)DNA雙鏈復(fù)制2n－12目的基因應(yīng)插入到啟動(dòng)子與終止子之間，且不能破壞熒光素酶基因基因表達(dá)載體的構(gòu)建

使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用(3)科研人員從圖2所示的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組細(xì)胞中提取蛋白質(zhì)，經(jīng)處理檢測(cè)后獲得相對(duì)熒光值(在適宜條件下，熒光素酶可催化熒光素發(fā)生氧化反應(yīng)并發(fā)出熒光)。實(shí)驗(yàn)組為將重組載體導(dǎo)入含R-7的家蠶胚胎細(xì)胞中，對(duì)照組1為將含有熒光素酶基因的表達(dá)載體(不含對(duì)應(yīng)3′-UTR的DNA片段)導(dǎo)入含R-7的家蠶胚胎細(xì)胞中，則對(duì)照組2應(yīng)為_(kāi)_____________________________________________________。由結(jié)果推知R-7通過(guò)____________________________________進(jìn)而抑制基因B的表達(dá)。將重組載體導(dǎo)入不含(或去除)R-7的家蠶胚胎細(xì)胞中與基因B所轉(zhuǎn)錄的mRNA的3′-UTR結(jié)合解析解析(1)短時(shí)間內(nèi)獲得大量目的基因需用到的技術(shù)是PCR擴(kuò)增技術(shù)，該技術(shù)原理是DNA雙鏈復(fù)制。若對(duì)一個(gè)含基因B的DNA擴(kuò)增n代，共得到2n個(gè)DNA，凈增DNA為2n－1，因此共需消耗的引物為2n－1對(duì)。(3)由圖2可知實(shí)驗(yàn)組的相對(duì)熒光值較低，而對(duì)照組1和對(duì)照組2的相對(duì)熒光值較高。又因?yàn)閷?duì)照組1的處理為將含有熒光素酶基因的表達(dá)載體(不含對(duì)應(yīng)3′-UTR的DNA片段)導(dǎo)入含R-7的家蠶胚胎細(xì)胞中，說(shuō)明沒(méi)有3′-UTR片段的細(xì)胞中熒光素酶基因正常表達(dá)，相對(duì)熒光值較高。實(shí)驗(yàn)組為將重組載體導(dǎo)入含R-7的家蠶胚胎細(xì)胞中，相對(duì)熒光值較低，說(shuō)明R-7抑制了熒光素酶基因的表達(dá)。由此可以推測(cè)對(duì)照組2的處理應(yīng)為將重組載體導(dǎo)入不含(或去除)R-7的家蠶胚胎細(xì)胞中。由結(jié)果可推知R-7通過(guò)與基因B所轉(zhuǎn)錄的mRNA的3′-UTR結(jié)合進(jìn)而抑制基因B的表達(dá)。8．(2020·北京等級(jí)考