2025年高考總復習優(yōu)化設計二輪專題生物Y課后習題大單元8 生物技術與工程含答案

2025年高考總復習優(yōu)化設計二輪專題生物Y課后習題大單元8生物技術與工程含答案層級一基礎夯實自測練學生用書P207

1.(2024·廣東三模)粵菜是中國八大菜系之一,口味以清、鮮、嫩、滑、爽、香、脆著稱?；洸耸种v究配料和調(diào)料的搭配,烹飪中常使用醬油、腐乳、白酒和醋進行調(diào)味。下列相關敘述錯誤的是()A.果醋的發(fā)酵生產(chǎn)可在果酒的發(fā)酵基礎上進行B.醬油和腐乳的發(fā)酵生產(chǎn)過程中,蛋白質(zhì)被分解為小分子肽和氨基酸C.白酒的制作全過程都需要控制為無氧條件D.延長食品的保存期可以添加適量的溶菌酶答案C解析果醋的發(fā)酵利用了醋酸菌的有氧呼吸可以將乙醇發(fā)酵為乙酸的原理,因此果醋的發(fā)酵生產(chǎn)可在果酒的發(fā)酵基礎上進行,A項正確;醬油和腐乳的發(fā)酵生產(chǎn)過程中,蛋白質(zhì)被分解成小分子的肽和氨基酸,B項正確;白酒的制作過程中,需要先在有氧環(huán)境中,讓酵母菌大量繁殖,然后在無氧環(huán)境中,讓酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精,C項錯誤;溶菌酶具有溶解細胞壁的作用,特別是對于細菌的細胞壁具有很強的作用,延長食品的保存期主要是防止微生物污染,殺死微生物或抑制其在食品中的生長、繁殖,因此延長食品的保存期可以添加適量的溶菌酶,D項正確。2.(2024·廣東廣州二模)產(chǎn)黃青霉是一種好氧真菌,其生長繁殖的適宜溫度是30℃,但在20℃的條件下才會大量合成、分泌青霉素。工業(yè)上采用玉米漿、棉籽餅等作為原料,通過合理設計,進行青霉素的生產(chǎn)。已知青霉素在堿性條件下易水解,下列敘述錯誤的是()A.要選育符合生產(chǎn)要求的產(chǎn)黃青霉,可采用誘變育種或基因工程育種等方法B.發(fā)酵過程中需要對發(fā)酵罐及時加熱或降溫處理,還要及時調(diào)節(jié)pH、通入無菌空氣C.發(fā)酵過程采用單一菌種進行發(fā)酵,有助于提高青霉素的產(chǎn)量和品質(zhì)D.發(fā)酵結(jié)束后,應將發(fā)酵液進行離心取菌體并進行破碎處理,從中提取青霉素答案D解析發(fā)酵工程中性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來,也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得,A項正確。發(fā)酵過程中需要嚴格控制發(fā)酵條件,維持產(chǎn)黃青霉的適宜代謝環(huán)境,包括及時加熱或降溫,保持適宜的溫度;及時調(diào)節(jié)pH,保證菌種的生長,避免青霉素水解;通入無菌空氣,使其進行有氧呼吸,B項正確。在青霉素生產(chǎn)過程中如果污染了雜菌,某些雜菌會分泌青霉素酶將青霉素分解掉,C項正確。青霉素是分泌到細胞外的代謝物,提取之前不需要對菌體進行破碎處理,D項錯誤。3.(2024·廣東廣州一模)春秋姜黃是集觀賞和食用等價值為一體的新型花卉,傳統(tǒng)的根莖繁殖方式存在著速度慢、易染病等問題,植物組織培養(yǎng)技術為其提供了高效的繁殖途徑。下列敘述錯誤的是()A.在接種前對外植體進行消毒,并在火焰旁進行接種可減少污染B.從接種外植體到形成試管苗的過程中,需將其轉(zhuǎn)接到不同的培養(yǎng)基上C.將愈傷組織接種到含生長素濃度較高的培養(yǎng)基中,更有利于誘導其生芽D.移栽幼苗前通常先將其移植到消過毒的環(huán)境中,待其長壯后再移栽入土答案C解析進行植物組織培養(yǎng)時,在接種前對外植體進行消毒,并在火焰旁進行接種可減少污染,A項正確;外植體一般先誘導生芽,再誘導生根,外植體首先在誘導愈傷組織的培養(yǎng)基上生長,一段時間后轉(zhuǎn)接到誘導生芽的培養(yǎng)基上,長出芽后再將其轉(zhuǎn)接到誘導生根的培養(yǎng)基上,進一步誘導形成試管苗,因此,從接種外植體到形成試管苗的過程中,需將其轉(zhuǎn)接到不同的培養(yǎng)基上,B項正確;將愈傷組織接種到含生長素濃度較高的培養(yǎng)基中,更有利于誘導其生根,C項錯誤;幼苗移栽到大田前要進行“煉苗”,即將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中,待其長壯后再移栽入土,D項正確。4.(2024·北京海淀二模)研究者用M病毒膜蛋白對小鼠進行免疫,分離小鼠脾細胞并將其與S細胞融合,通過篩選獲得單個穩(wěn)定分泌單克隆抗體的雜交瘤細胞。下列相關敘述正確的是()A.用動物細胞培養(yǎng)液培養(yǎng)M病毒,通過離心可獲得膜蛋白作為抗原B.可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠,以獲得更多的漿細胞C.S細胞應具備產(chǎn)生抗體和無限增殖的能力D.體外培養(yǎng)單個雜交瘤細胞獲得大量抗體體現(xiàn)了細胞的全能性答案B解析M病毒必須寄生在活細胞中才能完成生命活動,故不能用動物細胞培養(yǎng)液培養(yǎng)M病毒,A項錯誤;可用M病毒膜蛋白(抗原)多次免疫小鼠,以獲得更多的能產(chǎn)生特異性抗體的漿細胞,B項正確;S細胞不是雜交瘤細胞,其具有無限增殖的能力,但不具有產(chǎn)生抗體的能力,C項錯誤;體外培養(yǎng)單個雜交瘤細胞由于沒有發(fā)育為完整有機體或分化成其他各種細胞,因此不能體現(xiàn)細胞的全能性,D項錯誤。5.(2024·安徽合肥一模)我國科學家突破重重困難,重復多次下圖操作過程,獲得了兩只克隆猴——“中中”和“華華”,率先將體細胞核移植技術成功地應用于非人靈長類動物的克隆。下列有關說法正確的是()A.滅活病毒處理是為了促進體細胞核膜與卵母細胞的細胞膜融合B.重構(gòu)胚的培養(yǎng)需要一定濃度CO2、適宜的溫度和pH等條件C.用胎猴的體細胞進行克隆的成功率顯著低于成年猴的體細胞D.克隆猴“中中”和“華華”的遺傳物質(zhì)和性狀表現(xiàn)完全相同答案B解析滅活病毒處理是為了促進體細胞的細胞膜與卵母細胞的細胞膜融合,A項錯誤;動物組織培養(yǎng)需要一定濃度CO2、適宜的溫度和pH等條件,B項正確;用胎猴的體細胞進行克隆的成功率顯著高于成年猴的體細胞,C項錯誤;遺傳物質(zhì)相同的個體性狀表現(xiàn)不一定完全相同,還受環(huán)境因素的影響,D項錯誤。6.(2024·福建福州三模)利用細胞核移植技術培育克隆牛的過程中,不涉及的操作是()A.卵母細胞的培養(yǎng)B.重構(gòu)胚的激活C.動物細胞融合 D.體外受精答案D解析在細胞核移植過程中需要采集卵母細胞并在體外培養(yǎng)到MⅡ期,A項不符合題意;在細胞核移植過程中需要用物理或化學方法激活重構(gòu)胚,使其完成細胞分裂和發(fā)育進程,B項不符合題意;通過電融合法使兩細胞融合,供體核進入卵母細胞,形成重構(gòu)胚,涉及動物細胞融合,C項不符合題意;在細胞核移植技術中沒有涉及體外受精,D項符合題意。7.(2024·湖北武漢模擬)常見的啟動子可分為三類:組成型啟動子,驅(qū)動基因在所有細胞、組織和器官中持續(xù)表達;組織特異性啟動子,調(diào)控基因只在某些特定的部位中表達;誘導型啟動子,通常在光、鹽等信號作用下,使目的基因的轉(zhuǎn)錄水平有所提高。下列敘述錯誤的是()A.啟動子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的上游B.細胞分化與組織特異性啟動子的調(diào)控有關,與組成型啟動子無關C.乳腺生物反應器的構(gòu)建需要將組織特異性啟動子與目的基因連接D.鹽誘導型啟動子在高鹽環(huán)境中被激活,可增加農(nóng)作物的抗逆性答案B解析啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點,其本質(zhì)是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的上游,A項正確;根據(jù)題干信息“組成型啟動子,驅(qū)動基因在所有細胞、組織和器官中持續(xù)表達”,可知細胞分化與組成型啟動子有關,B項錯誤;組織特異性啟動子,調(diào)控基因只在某些特定的部位中表達,因此乳腺生物反應器的構(gòu)建需要將組織特異性啟動子與目的基因連接,導入細胞中,保證基因在乳腺細胞中表達,C項正確;根據(jù)題干信息“誘導型啟動子,通常在光、鹽等信號作用下,使目的基因的轉(zhuǎn)錄水平有所提高”,可知鹽誘導型啟動子在高鹽環(huán)境中被激活,可增加農(nóng)作物的抗逆性,D項正確。8.(2024·廣東深圳一模)基因工程的發(fā)展離不開理論的突破和技術的創(chuàng)新。下列科學研究體現(xiàn)了基因工程正式問世的是()A.艾弗里等人通過肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗證明DNA可以轉(zhuǎn)移B.沃森和克里克建立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型并提出自我復制假說C.科學家利用質(zhì)粒構(gòu)建重組DNA載體并導入受體細胞中成功表達D.科學家發(fā)現(xiàn)了多種限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和逆轉(zhuǎn)錄酶答案C解析艾弗里等人通過肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗證明DNA可以轉(zhuǎn)移,但沒有體現(xiàn)基因工程正式問世,A項不符合題意;沃森和克里克建立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型并提出自我復制假說,但沒有體現(xiàn)基因工程正式問世,B項不符合題意;科學家利用質(zhì)粒構(gòu)建重組DNA載體并導入受體細胞中成功表達,體現(xiàn)了基因工程正式問世,C項符合題意;科學家發(fā)現(xiàn)了多種限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和逆轉(zhuǎn)錄酶,但沒有體現(xiàn)基因工程正式問世,D項不符合題意。9.(2022·福建卷)(12分)美西螈具有很強的再生能力。研究表明,美西螈的巨噬細胞在斷肢再生的早期起重要作用。為研究巨噬細胞的作用機制,科研人員制備了抗巨噬細胞表面標志蛋白CD14的單克隆抗體,具體方法如下?；卮鹣铝袉栴}。(一)基因工程抗原的制備(1)根據(jù)美西螈CD14基因的核苷酸序列,合成引物,利用PCR擴增CD14片段。已知DNA聚合酶催化引物的3'—OH與加入的脫氧核苷酸的5'—P形成磷酸二酯鍵,則新合成鏈的延伸方向是(填“5'→3'”或“3'→5'”)。

(2)載體和CD14片段的酶切位點及相應的酶切序列如圖1所示。用XhoⅠ和SalⅠ分別酶切CD14和載體后連接,CD14接入載體時會形成正向連接和反向連接的兩種重組DNA?？蛇M一步用這兩種限制酶對CD14的連接方向進行鑒定,理由是

。

圖1(3)培養(yǎng)能表達CD14蛋白的大腸桿菌,分離純化目的蛋白。(二)抗CD14單克隆抗體的制備流程如圖2所示。圖2(4)步驟①和步驟⑤分別向小鼠注射和。

(5)步驟②所用的SP2/0細胞的生長特點是。

(6)吸?、壑械纳锨逡旱舰艿呐囵B(yǎng)孔中,根據(jù)抗原—抗體雜交原理,需加入進行專一抗體檢測,檢測過程發(fā)現(xiàn)有些雜交瘤細胞不能分泌抗CD14抗體,原因是

。

(7)步驟⑥從中提取到大量的抗CD14抗體,用于檢測巨噬細胞。

答案(1)5'→3'(2)正向連接的重組DNA有這兩種酶切位點(限制酶的識別序列);而反向連接的重組DNA會形成新的序列,沒有這兩種酶的酶切位點(沒有限制酶的識別序列)(4)CD14蛋白/CD14抗原分泌抗CD14抗體的雜交瘤細胞(5)能在體外無限增殖(6)CD14蛋白參與形成雜交瘤細胞的B淋巴細胞種類有很多,有的不能分泌抗CD14抗體(7)小鼠腹水解析(1)PCR擴增時,DNA聚合酶催化引物的3'—OH與加入的脫氧核苷酸的5'—P形成磷酸二酯鍵,因此新鏈合成的方向是5'→3'。(2)可進一步用限制酶XhoⅠ和SalⅠ對CD14的連接方向進行鑒定,原因是正向連接的重組DNA有這兩種酶切位點(限制酶的識別序列);而反向連接的重組DNA會形成新的序列,沒有這兩種酶的酶切位點(沒有限制酶的識別序列)。(4)步驟①是注射特定抗原,針對本實驗目的可知,要獲得抗CD14單克隆抗體,故應該注射CD14蛋白/CD14抗原;步驟⑤是將分泌抗CD14抗體的雜交瘤細胞注入小鼠體內(nèi)培養(yǎng),以獲得大量單克隆抗體。(5)步驟②所用的SP2/0細胞是骨髓瘤細胞,特點是能在體外無限增殖。(6)根據(jù)抗原—抗體雜交原理,應該用CD14蛋白檢測其中是否含抗CD14蛋白的抗體。因為形成雜交瘤細胞的B淋巴細胞種類有很多,有些雜交瘤細胞不能分泌抗CD14抗體。(7)從制備單克隆抗體的流程可知,將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔后,最終要從小鼠的腹水中提取抗CD14抗體。10.(2024·廣東廣州二模)(9分)為研究多種血糖調(diào)節(jié)因子的作用,我國科學家開發(fā)出胰島素抵抗模型鼠。為擴增模型鼠數(shù)量,科學家通過誘導優(yōu)良模型鼠體細胞轉(zhuǎn)化獲得iPS細胞,繼而利用iPS細胞培育出與模型鼠遺傳特性相同的克隆鼠,具體步驟如圖所示。請回答下列問題。(1)圖中黑鼠的體細胞在誘導因子的作用下轉(zhuǎn)化為iPS細胞的過程與植物組織培養(yǎng)中的過程類似。該過程結(jié)束后,細胞的全能性(填“提高”或“降低”)。

(2)圖中灰鼠形成的受精卵,經(jīng)過一次有絲分裂后可得到雙細胞胚。為獲得更多的雙細胞胚,可對灰鼠注射激素,使其超數(shù)排卵。

(3)囊胚中的內(nèi)細胞團將來可以發(fā)育成胎兒的。上圖中的重構(gòu)胚通過①技術移入代孕白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,X鼠的體色為。上圖中可以是雄鼠的有(填圖中相關鼠的名稱)。

(4)為確定克隆鼠的培育是否成功,須對X鼠進行的相關檢測。

答案(1)脫分化提高(2)促性腺(3)各種組織胚胎移植黑色黑鼠和X鼠(4)胰島素抵抗解析(1)黑鼠體細胞在誘導因子的作用下轉(zhuǎn)化為iPS細胞的過程與植物組織培養(yǎng)中的脫分化過程類似,是組織細胞恢復分裂、分化能力的過程。該過程結(jié)束后,細胞的全能性提高。(2)超數(shù)排卵是指應用外源促性腺激素,誘導卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。(3)囊胚中的內(nèi)細胞團將來可以發(fā)育成胎兒的各種組織。將重構(gòu)胚移入代孕白鼠子宮內(nèi)的技術為胚胎移植?？寺儆跓o性繁殖,iPS細胞來自黑鼠,所以X鼠的體色為黑色。圖中提供胚胎的灰鼠和代孕白鼠都是雌鼠,可以是雄鼠的有黑鼠和X鼠。(4)據(jù)圖所示,最終得到了X鼠,而實驗最終目的為“開發(fā)出胰島素抵抗模型鼠”,故為確定克隆鼠的培育是否成功,須對X鼠進行胰島素抵抗的相關檢測。層級二關鍵突破提升練學生用書P209

突破點1微生物培養(yǎng)與發(fā)酵1.(2024·福建漳州三模)福建紅曲酒聞名于世,紅曲酒是用紅曲霉菌發(fā)酵制成的,生產(chǎn)流程如圖。下列有關說法錯誤的是()A.糖化是指淀粉水解,為紅曲霉菌提供發(fā)酵的底物B.開耙有助于控制發(fā)酵溫度和及時通氣C.煎酒會使酶失活,終止發(fā)酵活動,不利于紅曲酒的儲存D.工業(yè)化生產(chǎn)紅酒的過程中,要隨時監(jiān)測發(fā)酵液中的微生物數(shù)量和產(chǎn)物濃度答案C解析米的主要成分是淀粉,糖化發(fā)酵過程是紅曲霉菌分泌淀粉酶,將淀粉水解成葡萄糖的過程。糖化過程產(chǎn)生的葡萄糖為紅曲霉菌提供發(fā)酵的底物,A項正確;由題圖可知,開耙是指攪拌米飯,攪拌時可以散熱,使米飯充分接觸氣體,也可以使菌種與米飯充分接觸,有助于控制發(fā)酵溫度和及時通氣,使發(fā)酵充分進行,B項正確;煎酒時的溫度為85℃,該溫度下酶會失活,發(fā)酵活動終止,有利于紅曲酒的儲存,C項錯誤;工業(yè)化生產(chǎn)紅酒的過程中,要隨時監(jiān)測發(fā)酵液中的微生物數(shù)量和產(chǎn)物濃度,以判斷發(fā)酵進程,D項正確。2.(2024·山東菏澤一模)酸奶主要是用優(yōu)質(zhì)牛奶為原料經(jīng)乳酸菌發(fā)酵而成的。為從酸奶中分離出乳酸菌,現(xiàn)用無菌水將酸奶稀釋成濃度為10-1g/mL的懸液,分別取0.1mL稀釋液涂布在3個平板上,置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),連續(xù)6d定時統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)。下列相關敘述錯誤的是()A.制備培養(yǎng)基時,先倒平板再進行高壓蒸汽滅菌,防止污染B.恒溫培養(yǎng)前,需在培養(yǎng)皿底部標明組別和培養(yǎng)日期等信息C.連續(xù)6d定時統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)可防止遺漏菌落D.若平板上菌落過于密集,則需要將酸奶懸液再次稀釋重復上述實驗答案A解析制備培養(yǎng)基時,先進行高壓蒸汽滅菌再進行倒平板操作,防止污染,A項錯誤;恒溫培養(yǎng)前,需在培養(yǎng)皿底部標明組別、培養(yǎng)日期和稀釋度等,便于進行實驗統(tǒng)計和對比觀察,B項正確;為防止菌落數(shù)的遺漏,應連續(xù)6d定時觀測統(tǒng)計,C項正確;若平板上菌落過于密集,則需要將酸奶懸液再次稀釋重復上述實驗,以保證每個平板的菌落數(shù)為30~300,D項正確。3.(2024·廣東湛江二模)蛋白S為菌株C(一種細菌)的分泌產(chǎn)物,可被廣泛應用于醫(yī)藥、食品和化工工業(yè)。某小組通過實驗比較不同碳源對菌體生長和蛋白S產(chǎn)量的影響,結(jié)果如表所示。下列說法正確的是()碳源細胞干重/(g·L-1)蛋白S產(chǎn)量/(g·L-1)葡萄糖3.120.15淀粉0.010制糖廢液2.300.18A.菌株C的培養(yǎng)基的pH一般要調(diào)節(jié)至酸性B.培養(yǎng)基中碳源物質(zhì)濃度越高,菌株合成蛋白S越多C.適合菌體生長和生產(chǎn)蛋白S的碳源均為葡萄糖D.菌株C可能因不能合成淀粉酶而無法利用淀粉答案D解析細菌的培養(yǎng)基的pH一般要調(diào)節(jié)至中性或弱堿性,A項錯誤。培養(yǎng)基中碳源物質(zhì)濃度過高,可能會使菌株失水死亡,B項錯誤。分析題表可知,以葡萄糖為碳源時,細胞干重最大,故菌株C生長的最適碳源是葡萄糖;以制糖廢液為碳源時,蛋白S產(chǎn)量最高,故用菌株C生產(chǎn)蛋白S的最適碳源是制糖廢液,C項錯誤。分析實驗結(jié)果可知,碳源為淀粉時菌株C幾乎不生長,說明菌株C可能因不能合成淀粉酶而無法利用淀粉,D項正確。4.(2024·天津河西二模)(10分)近年來,水環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的不同程度的抗生素殘留,不僅威脅水生生物的生存,還會損害微生物的生態(tài)平衡。氧氟沙星(OFL)(化學式:C18H20FN3O4)是一種人工合成的廣譜抗菌的氟喹諾酮類藥物,某實驗小組成功地從廢水環(huán)境樣品中分離得到能降解OFL的菌株X。篩選分離的操作過程如圖所示。回答下列問題。(1)利用細菌處理去除廢水中的抗生素,這種方法的不足之處是,因此需要篩選抗生素優(yōu)勢降解菌株。

(2)篩選能夠降解OFL的菌株時,富集培養(yǎng)基中需要加入作為唯一碳源或氮源。用于培養(yǎng)菌株X的固體培養(yǎng)基含有水、蛋白胨、酵母提取物和瓊脂等成分,其中蛋白胨主要為菌株X提供碳源、氮源和。

(3)過程Ⅱ、Ⅲ所利用的接種方法是。過程Ⅱ中的總稀釋次數(shù)為8次,在過程Ⅲ中,可以每隔24h統(tǒng)計一次菌落的數(shù)目,選取時的記錄作為結(jié)果,3個培養(yǎng)基中長出的菌落數(shù)量分別是135、153、144,故推測A中細菌的數(shù)量為個/mL。

(4)該實驗小組欲進一步探究初始OFL濃度對菌株X降解OFL能力的影響,請補充實驗思路:配制等量的含一系列濃度梯度的OFL的液體培養(yǎng)基,將培養(yǎng)基滅菌后,在培養(yǎng)基中接種

,計算出OFL去除率。

答案(1)抗生素會抑制細菌的生長繁殖(2)OFL維生素(3)稀釋涂布平板法菌落數(shù)目穩(wěn)定1.44×1011(4)等量的菌株X,每隔一段時間取樣,測定培養(yǎng)基中OFL的殘余含量解析(1)抗生素會抑制細菌的生長繁殖,因此需要篩選抗生素優(yōu)勢降解菌株來去除廢水中的抗生素。(2)篩選能夠降解OFL的菌株時,富集培養(yǎng)基中需要加入OFL作為唯一碳源或氮源。蛋白胨是將肉、酪素或明膠用酸或蛋白酶水解后干燥而成的外觀呈淡黃色的粉劑,主要為菌株X提供碳源、氮源和維生素。(3)過程Ⅱ、Ⅲ利用的接種方法是稀釋涂布平板法,選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果;A中細菌的數(shù)量為(135+153+144)÷3×108÷0.1=1.44×1011(個/mL)。(4)欲進一步探究初始OFL濃度對菌株X降解OFL能力的影響,自變量是初始OFL濃度,因變量是菌株X的降解效果,因此可配制等量的含一系列濃度梯度的OFL的液體培養(yǎng)基,將培養(yǎng)基滅菌后,在培養(yǎng)基中接種等量的菌株X,每隔一段時間取樣,測定培養(yǎng)基中OFL的殘余含量,計算出OFL去除率。突破點2比較植物細胞工程和動物細胞工程5.(2024·廣東廣州一模)普通六倍體小麥(6n=42)的基因組龐大,其研究工作相對困難;擬南芥(2n=10)是應用廣泛的模式植物,其基因組測序已完成,遺傳背景相對清晰。以普通小麥胚性愈傷組織來源的原生質(zhì)體為供體,用紫外線分別照射30s、1min、2min后,再與擬南芥原生質(zhì)體進行融合,希望將小麥染色體小片段插入擬南芥基因組,從而借助其清晰的遺傳背景對小麥基因組進行研究。下列相關說法錯誤的是()A.可用聚乙二醇或高Ca2+—高pH融合法等化學方法誘導原生質(zhì)體融合B.原生質(zhì)體融合后,應進一步篩選染色體數(shù)為52的細胞來對小麥進行研究C.外植體經(jīng)誘導形成愈傷組織的過程需要控制生長素與細胞分裂素的比例D.該過程還探究了紫外線處理時間(劑量)對供體染色體斷裂程度的影響答案B解析誘導植物細胞原生質(zhì)體融合時,可用聚乙二醇或高Ca2+—高pH融合法等化學方法,A項正確;本實驗中,細胞融合的目的是將小麥染色體小片段插入擬南芥基因組,從而借助其清晰的遺傳背景對小麥基因組進行研究,而不是單純得到兩細胞核融合的細胞,B項錯誤;植物激素中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵激素,它們的濃度、比例等都會影響植物細胞的發(fā)育方向,外植體經(jīng)誘導形成愈傷組織的過程需要控制生長素與細胞分裂素的比例,C項正確;根據(jù)題干信息“用紫外線分別照射30s、1min、2min”,可判斷實驗自變量是紫外線處理時間(劑量),故該過程還探究了紫外線處理時間(劑量)對供體染色體斷裂程度的影響,D項正確。6.(2024·福建三明一模)如圖為治療性克隆的基本過程,首先取病人的體細胞核,移植到去核的卵母細胞中,在早期胚胎形成后,從中分離獲得胚胎干細胞(ES細胞),對ES細胞進行基因修飾和定向分化處理,將定向分化后的細胞移植給病人,從而達到治療疾病的目的。下列相關敘述錯誤的是()A.接受細胞核的卵母細胞處于減數(shù)分裂Ⅱ中期B.獲得圖中去核的卵母細胞時,可通過顯微操作去核C.圖中形成的器官用于移植,理論上可以避免免疫排斥反應D.治療性克隆過程采用的技術有核移植技術和胚胎移植技術答案D解析接受細胞核的卵母細胞處于減數(shù)分裂Ⅱ中期,A項正確;顯微鏡下可以通過顯微操作去核,B項正確;圖中形成的器官來源于病人的細胞,將其用于移植,理論上可以避免免疫排斥反應,C項正確;治療性克隆過程采用的技術有核移植技術,沒有用到胚胎移植技術,D項錯誤。7.(2024·廣東廣州一模)胚胎工程是指對生殖細胞、受精卵或早期胚胎進行多種顯微操作和處理,然后將獲得的胚胎移植到雌性動物的子宮內(nèi)生產(chǎn)后代。自然條件下,不同動物的胚胎進入子宮時,其發(fā)育階段有明顯的差異(見下表)。動物種類小鼠綿羊豬馬牛發(fā)育階段桑葚胚16細胞4~6細胞囊胚8~16細胞下列敘述正確的是()A.將獲能的精子和剛排出的卵母細胞共同培養(yǎng),以促使它們完成體外受精B.相對來說,在進入子宮時小鼠胚胎的發(fā)育程度最高,豬胚胎的發(fā)育程度最低C.在進行馬胚胎移植時,應選擇發(fā)育到囊胚階段的胚胎移植到相應受體D.在胚胎移植前可取內(nèi)細胞團的個別細胞做染色體分析,進行性別鑒定答案C解析剛排出的卵母細胞不具備受精的能力,需要培養(yǎng)到減數(shù)分裂Ⅱ中期才能完成體外受精,A項錯誤;由題表可知,馬的胚胎進入子宮時已經(jīng)發(fā)育到囊胚階段,故其在進入子宮時發(fā)育程度最高,豬胚胎的發(fā)育程度最低,B項錯誤;胚胎移植時,為提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率,應選擇桑葚胚或囊胚階段的胚胎移植到相應受體,由題表可知,在進行馬胚胎移植時,應選擇發(fā)育到囊胚階段的胚胎移植到相應受體,C項正確;在胚胎移植前可取滋養(yǎng)層的個別細胞做染色體分析,進行性別鑒定,D項錯誤。8.(2024·河南模擬)種間體細胞核移植(iSCNT)將供體動物體細胞與來自不同種、科、目或綱的家畜(馴養(yǎng)動物)的去核卵母細胞融合并激活,以獲得較多的重構(gòu)胚,進而獲得動物個體,是體細胞核移植(SCNT)中極具潛力的研究方向之一。由于多種野生動物數(shù)量稀少且呈持續(xù)下降趨勢,因此采集精子或卵子開展常規(guī)輔助生殖較為困難,甚至無法完成,而從活體或死后不久的野生動物體內(nèi)采集體細胞利用iSCNT技術獲得動物個體,可在一定程度上維持瀕危動物數(shù)量。下列敘述正確的是()A.iSCNT技術必須通過顯微操作技術將供體細胞的細胞核取出,然后注入去核的卵母細胞B.若從野生動物體內(nèi)采集到的體細胞數(shù)目較少,可先用添加動物血清的固體培養(yǎng)基進行培養(yǎng)C.iSCNT技術的原理是動物細胞核具有全能性,操作過程中可用Ca2+激活重構(gòu)胚D.同一野生動物經(jīng)iSCNT技術獲得的多個重構(gòu)胚中,遺傳物質(zhì)可能不完全相同答案D解析在進行核移植時,可以通過顯微操作技術,將供體細胞注入去核的卵母細胞,A項錯誤;若從野生動物體內(nèi)采集到的體細胞數(shù)目較少,可先用添加動物血清的液體培養(yǎng)基進行培養(yǎng),以增加體細胞的數(shù)目,B項錯誤;種間體細胞核移植(iSCNT)技術的原理是動物細胞核具有全能性,操作過程中可用Ca2+載體激活重構(gòu)胚,C項錯誤;在種間體細胞核移植(iSCNT)過程中,去核的卵母細胞來自不同種、科、目或綱的家畜(馴養(yǎng)動物),獲得的重構(gòu)胚的細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)可能不同,因此同一野生動物經(jīng)iSCNT技術獲得的多個重構(gòu)胚中,遺傳物質(zhì)可能不完全相同,D項正確。9.(2024·廣東廣州二模)(11分)植物遠志的根是一種重要的傳統(tǒng)中藥,但該植物具有生長緩慢、繁殖率低等特點。隨著近年遠志的需求量迅速增長,研究人員用組織培養(yǎng)的方式,建立遠志的高效培育體系?；卮鹣铝袉栴}。(1)研究人員取遠志不同的組織在基本培養(yǎng)基進行愈傷組織的誘導,篩選最佳外植體(見表a)。再用不同濃度的2,4-D和6-BA組合,對最佳外植體進行誘導,確定最佳的激素濃度組合(見表b)。表a外植體誘導率/%愈傷組織狀態(tài)莖段18.33生長較慢葉31.67生長緩慢根35.00生長緩慢胚軸59.17生長較快表b組別植物激素濃度/(mg·L-1)誘導率/%2,4-D6-BA10.20.265.0020.40.493.7530.60.670.00注:誘導率為接種外植體中形成愈傷組織的比例。由表a判斷,最佳外植體應為。研究發(fā)現(xiàn),植物激素的濃度及相關比例等都會影響植物細胞的發(fā)育方向。有人認為,第2組不一定是形成愈傷組織的最佳濃度組合。你是否支持該觀點?(填“支持”或“不支持”),原因是

。

(2)用不同濃度的6-BA和NAA組合對誘導出的遠志愈傷組織進行叢生芽的分化實驗,結(jié)果如下圖所示。植物生長調(diào)節(jié)劑6-BA能促進芽的分化,其功能與(填激素名稱)類似。在生產(chǎn)中,更多地使用6-BA而不是該天然植物激素,其原因是植物生長調(diào)節(jié)劑具有

(寫出2點)的特點。從實驗結(jié)果看出,隨NAA濃度的上升,愈傷組織叢芽分化率的變化趨勢為。

(3)將芽苗植入含有不同濃度吲哚乙酸(IAA)的生根培養(yǎng)基后,生根率見下表。組別IAA濃度/(mg·L-1)生根率/%10.562.222166.6731.541.11欲探究是否存在較低濃度IAA促進生根,過高濃度IAA抑制生根的現(xiàn)象,則上述實驗應如何修改?

。

答案(1)胚軸支持研究中缺乏2,4-D和6-BA的不同濃度組合的相關實驗數(shù)據(jù)(2)細胞分裂素原料廣泛、容易合成、效果穩(wěn)定下降(3)增加一組空白對照,再增設更高濃度組,其他條件與原有實驗相同解析(1)由表a可知,表中列出的四種外植體中,胚軸的誘導率最高,生長較快,因此最佳外植體應為胚軸。表b中自變量為不同濃度的2,4-D和6-BA組合,但二者比值均為1,沒有不同植物激素濃度的比例對誘導率的影響的實驗數(shù)據(jù),因此支持第2組不一定是形成愈傷組織的最佳濃度組合的觀點。(2)細胞分裂素能促進細胞分裂,促進芽的分化、側(cè)枝發(fā)育、葉綠素的合成,因此植物生長調(diào)節(jié)劑6-BA的功能與細胞分裂素類似。植物生長調(diào)節(jié)劑是由人工合成的,對植物的生長、發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學物質(zhì),具有原料廣泛、容易合成、效果穩(wěn)定等優(yōu)點。由實驗結(jié)果可知,在實驗所給的濃度范圍內(nèi),當6-BA濃度相同時,NAA濃度增大,叢芽分化率逐漸減小。(3)支持較低濃度IAA促進生根,過高濃度IAA抑制生根這一結(jié)論的結(jié)果應和使用蒸餾水的空白對照組比較,若所給濃度下生根率高于空白對照組,則該濃度為促進作用,若所給濃度下生根率低于空白對照組,則該濃度為抑制作用,題中所給實驗中沒有使用蒸餾水的空白對照組的數(shù)據(jù),同時實驗組中使用的IAA濃度均較低,因此需要增加一組空白對照,再增設更高濃度組,其他條件與原有實驗相同。10.(2024·廣東二模)(10分)傳統(tǒng)單克隆抗體為由2條輕鏈和2條重鏈組成的Y形結(jié)構(gòu)?？茖W家從駱駝體內(nèi)得到一種缺失輕鏈和部分重鏈結(jié)構(gòu)的抗體,并從中分離出能與抗原特異性結(jié)合的結(jié)構(gòu)(納米抗體),圖甲、圖乙表示特異性納米抗體的制備過程。甲乙回答下列問題。(1)構(gòu)成抗體基本單位的結(jié)構(gòu)通式是,傳統(tǒng)單克隆抗體是由雜交瘤細胞產(chǎn)生的,該細胞由B淋巴細胞和細胞融合而來。

(2)駱駝經(jīng)多次抗原免疫后,能從特定細胞中提取mRNA,該類細胞可由細胞增殖分化而來。篩選時需要在培養(yǎng)液中添加。

(3)從圖甲抗體的結(jié)構(gòu)特點分析,與傳統(tǒng)的單克隆抗體相比,納米抗體具有的突出優(yōu)勢。納米抗體除了用于治療自身疾病之外,還有廣闊的應用前景,請舉出兩個方面的例子:

。

答案(1)骨髓瘤(2)B淋巴細胞和記憶B抗生素(3)穿透力強設計納米抗體—藥物偶聯(lián)物,特異性殺死細胞;利用同位素或熒光標記的納米抗體定位診斷疾病解析(1)抗體的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),其基本單位是氨基酸,氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是,傳統(tǒng)單克隆抗體是由雜交瘤細胞產(chǎn)生的,該細胞由B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合而來。(2)駱駝經(jīng)多次抗原免疫后,能從特定細胞中提取mRNA,該類細胞為漿細胞,可由B淋巴細胞和記憶B細胞增殖分化而來。篩選時需要在培養(yǎng)液中添加抗生素,其目的是避免雜菌污染。(3)從圖甲抗體的結(jié)構(gòu)特點分析,與傳統(tǒng)的單克隆抗體相比,納米抗體由于分子量小,因而具有穿透力強的突出優(yōu)勢。納米抗體除了用于治療自身疾病之外,還有廣闊的應用前景,例如可通過設計納米抗體—藥物偶聯(lián)物,特異性殺死細胞;利用同位素或熒光標記的納米抗體定位診斷疾病。突破點3表達載體的構(gòu)建及基因編輯技術11.(2024·福建福州二模)科學家為了提高某種果實的儲藏時間,從該植物體內(nèi)提取Ers1基因(乙烯受體基因),按照圖示流程將Ers1基因重新導回該植物,致使該植物原有Ers1基因翻譯受抑制。已知限制酶HpaⅠ切割后為平末端,XhoⅠ和BamHⅠ切割后露出的黏性末端堿基序列不同,據(jù)圖分析,提取的目的基因兩端需添加的限制酶的識別序列為()注:LB、RB分別為T-DNA的左邊界、右邊界。A.目的基因A端添加HpaⅠ的識別序列,B端添加XhoⅠ的識別序列B.目的基因A端添加XhoⅠ的識別序列,B端添加HpaⅠ的識別序列C.目的基因A端添加XhoⅠ的識別序列,B端添加BamHⅠ的識別序列D.目的基因A端添加HpaⅠ的識別序列,B端添加HpaⅠ的識別序列答案B解析由于質(zhì)粒的啟動子內(nèi)有BamHⅠ的切割位點,所以目的基因兩端不能添加BamHⅠ的識別序列;若要使插入的目的基因能抑制原有Ers1基因的表達,該目的基因應反向插入T-DNA中,使其轉(zhuǎn)錄的mRNA與細胞中原有Ers1基因轉(zhuǎn)錄的mRNA互補而抑制其翻譯,再結(jié)合目的基因的轉(zhuǎn)錄方向,可確定目的基因A端需添加XhoⅠ的識別序列,B端需添加HpaⅠ的識別序列;若目的基因A端添加HpaⅠ的識別序列,B端添加HpaⅠ的識別序列,則不能確保目的基因反向插入T-DNA中。綜上可知,B項符合題意。12.(2024·重慶模擬)科學家在昆蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了可催化分解有機磷農(nóng)藥的酯酶,科學家將編碼該酯酶的基因?qū)氪竽c桿菌獲得工程菌,生產(chǎn)酯酶用于改善有機磷農(nóng)藥造成的環(huán)境污染,該過程中所用載體如圖所示,下列有關敘述錯誤的是()A.把目的基因和載體連接時,可考慮選用載體的Pvit2、KpnⅠ、EcoRⅠ作為目的基因插入位點B.與圖中載體的復制原點、啟動子相結(jié)合的酶催化形成的化學鍵名稱相同,但是反應物不同C.科學家篩選目的菌時,在含有氨芐青霉素的固體培養(yǎng)基上長出的菌落,不全是能產(chǎn)生酯酶的目的菌D.如果該基因整合到某植物的線粒體DNA中,可通過花粉傳播開來,從而引起大面積的基因污染答案D解析把目的基因和載體連接時,目的基因要插入啟動子、終止子之間才能正常地表達,可選用載體的Pvit2、KpnⅠ、EcoRⅠ作為目的基因插入位點,A項正確。與圖中載體的復制原點相結(jié)合的是DNA聚合酶,催化形成的化學鍵名稱是磷酸二酯鍵,反應物是脫氧核苷酸;與啟動子相結(jié)合的是RNA聚合酶,催化形成的化學鍵名稱也是磷酸二酯鍵,但是反應物是核糖核苷酸,B項正確。在含有氨芐青霉素的固體培養(yǎng)基上長出的菌落,也可能含有未連接目的基因的質(zhì)粒,不全是能產(chǎn)生酯酶的目的菌,C項正確。線粒體及其DNA存在于細胞質(zhì)中,而受精卵的細胞質(zhì)幾乎全部來源于卵細胞,故線粒體內(nèi)的DNA不會隨花粉(精子)傳播開來,從而引起大面積的基因污染,D項錯誤。13.(2024·湖南長沙模擬)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,但不產(chǎn)生乳酸。研究者將乳酸菌內(nèi)催化乳酸生成的乳酸脫氫酶(LDH)基因?qū)脶劸平湍?獲得能產(chǎn)生乳酸的酵母工程菌株。下圖為通過雙酶切構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程。GTG為原核生物偏好的起始密碼子編碼序列,ATG為真核生物偏好的起始密碼子編碼序列。下列說法正確的是()A.引物2的3'端序列應包含XbaⅠ的識別序列B.重組質(zhì)粒以能合成尿嘧啶的酵母菌株為受體C.PCR反應時,緩沖液中一般要添加Ca2+來激活相關酶D.引物1的5'端序列應考慮將GTG改為ATG答案D解析根據(jù)題意可知,含GTG的一端為LDH基因的起始端,為保證通過雙酶切以正確方向插入質(zhì)粒,設計引物1的5'端序列需要包含BamHⅠ的識別序列,引物2的5'端序列應包含XbaⅠ的識別序列,A項錯誤;結(jié)合題意可知,質(zhì)粒上有作為標記基因的尿嘧啶合成酶基因,所以本過程中重組質(zhì)粒以不能合成尿嘧啶的酵母菌株為受體,然后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,導入重組質(zhì)粒的釀酒酵母菌株因為獲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,B項錯誤;真核細胞和細菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活,因此,PCR反應緩沖液中一般要添加Mg2+,C項錯誤;設計引物1的5'端序列,應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胞中更好地表達,D項正確。14.(2024·重慶二模)單細胞生物并沒有免疫系統(tǒng),但是科學家發(fā)現(xiàn)細菌中存在消除入侵病毒DNA的功能系統(tǒng),并發(fā)明了CRISPR/Cas9基因編輯技術。該系統(tǒng)主要包含單鏈向?qū)NA和Cas9蛋白兩個部分,能特異性識別并結(jié)合特定的DNA序列,從而引導Cas9蛋白到相應位置并剪切DNA,最終實現(xiàn)對靶基因序列的編輯。下列敘述錯誤的是()A.Cas9蛋白通過切斷磷酸二酯鍵對DNA進行剪切B.CRISPR/Cas9基因編輯技術本質(zhì)上是對靶基因進行編輯引發(fā)染色體結(jié)構(gòu)變異C.識別序列與β鏈存在的堿基互補配對方式為U—A、A—T、G—C、C—GD.向?qū)NA的序列越短,會導致脫靶率越高答案B解析Cas9蛋白作用對象是DNA,通過切斷磷酸二酯鍵對DNA進行剪切,A項正確;CRISPR/Cas9基因編輯技術本質(zhì)上是對靶基因進行編輯引發(fā)基因突變,B項錯誤;根據(jù)堿基互補配對原則可推測,識別序列RNA與β鏈存在的堿基互補配對方式為U—A、A—T、G—C、C—G,C項正確;向?qū)NA的序列越短,其結(jié)合的區(qū)域隨機性增加,進而導致脫靶率越高,D項正確。15.(2024·廣東卷)(13分)駒形桿菌可合成細菌纖維素(BC)并將其分泌到胞外組裝成膜。作為一種性能優(yōu)異的生物材料,BC膜應用廣泛。研究者設計了酪氨酸酶(可催化酪氨酸形成黑色素)的光控表達載體,將其轉(zhuǎn)入駒形桿菌后構(gòu)建出一株能合成BC膜并可實現(xiàn)光控染色的工程菌株,為新型紡織原料的綠色制造及印染工藝升級提供了新思路(圖一)。圖一回答下列問題。(1)研究者優(yōu)化了培養(yǎng)基的(答兩點)等營養(yǎng)條件,并控制環(huán)境條件,大規(guī)模培養(yǎng)工程菌株后可在氣液界面處獲得BC菌膜(菌體和BC膜的復合物)。

(2)研究者利用T7噬菌體來源的RNA聚合酶(T7RNAP)及藍光光敏蛋白標簽,構(gòu)建了一種可被藍光調(diào)控的基因表達載體(光控原理見圖二a,載體的部分結(jié)構(gòu)見圖二b)。構(gòu)建載體時,選用了通用型啟動子PBAD(被工程菌RNA聚合酶識別)和特異型啟動子PT7(僅被T7RNAP識別)。為實現(xiàn)藍光控制染色,啟動子①②及③依次為,理由是

。

圖二(3)光控表達載體攜帶大觀霉素(抗生素)抗性基因。長時間培養(yǎng)時在培養(yǎng)液中加入大觀霉素,其作用為(答兩點)。

(4)根據(jù)預設的圖案用藍光照射已長出的BC菌膜并繼續(xù)培養(yǎng)一段時間,隨后將其轉(zhuǎn)至染色池處理,發(fā)現(xiàn)只有經(jīng)藍光照射的區(qū)域被染成黑色,其原因是。

(5)有企業(yè)希望生產(chǎn)其他顏色圖案的BC膜。按照上述菌株的構(gòu)建模式提出一個簡單思路。

。

答案(1)氮源、碳源(2)PT7、PBAD和PBAD基因2、3正常表達出無活性蛋白,被藍光激活后再啟動基因1表達(3)抑制雜菌,去除丟失質(zhì)粒的菌株(4)該處細胞激活T7RNAP,酪氨酸酶基因表達并合成黑色素(5)將酪氨酸酶替換成能催化合成其他色素的酶(或?qū)⒗野彼崦柑鎿Q成不同顏色蛋白)解析(1)培養(yǎng)基