
1. 紅酸湯是苗族的傳統(tǒng)食品,它顏色鮮紅、氣味清香、味道酸爽,其制作過程類似于泡菜的制作。下圖是以番茄和辣椒為原料的紅酸湯制作流程圖,下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 紅酸湯中的酸味物質(zhì)主要是醋酸
B. 裝壇時不裝滿的原因是為了促進(jìn)微生物的繁殖
C. 適當(dāng)延長發(fā)酵時間能加深酸湯的紅色,增濃酸味
D. 紅酸湯的制作中隨著發(fā)酵時間延長,亞硝酸鹽逐漸積累
【答案】C
【解析】
【分析】紅酸湯制作需要用到乳酸菌,乳酸菌是一種厭氧菌,在無氧的條件下,乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,使得菜品有一股特別的風(fēng)味提升菜品的口感。
【詳解】A、紅酸湯制作過程中用到的微生物主要是乳酸菌,紅酸湯中的酸味物質(zhì)主要是乳酸,A 錯誤;
B、裝壇時壇口留有一點(diǎn)空間而不裝滿的目的是防止番茄發(fā)酵后液體膨脹外溢,B錯誤;
C、適當(dāng)延長發(fā)酵時間乳酸菌產(chǎn)生的乳酸更多,酸味更濃,更多的紅色素溶解在發(fā)酵液中,能加深酸湯的紅色,C正確;
D、亞硝酸鹽含量隨著發(fā)酵時間的延長而先增加后減少,D錯誤。
故選C。
2. 北魏農(nóng)學(xué)巨著《齊民要術(shù)》記載了許多古人在實(shí)際生產(chǎn)中積累的經(jīng)驗(yàn),也蘊(yùn)藏著眾多生物學(xué)知識。請閱讀表格中的古籍原文,下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. “浸曲發(fā)”時用的酒曲中含有微生物,其呼吸類型都為兼性厭氧型
B. “魚眼湯”是指液面冒出小氣泡的現(xiàn)象,主要由微生物呼吸作用釋放CO2形成
C. “衣生”指發(fā)酵液表面形成一層菌膜的現(xiàn)象,主要是酵母菌大量繁殖形成的
D. 從微生物培養(yǎng)的角度看,豆腐是固體培養(yǎng)基,接種時需要對其進(jìn)行嚴(yán)格滅菌
【答案】B
【解析】
【分析】1、參與酒精的制作的微生物是酵母菌,酵母菌是兼性厭氧型微生物,在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸將葡萄糖分解為二氧化碳和水,在無氧條件下生成酒精和二氧化碳。
2、果醋制作的原理:當(dāng)氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸.當(dāng)缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?,再將乙醛變?yōu)榇姿帷?br>3、泡菜制作的原理是利用乳酸菌在無氧條件下發(fā)酵形成乳酸。
【詳解】A、酵母菌的呼吸類型為兼性厭氧型,但“浸曲發(fā)”時用的酒曲中,利用的是酵母菌酒精發(fā)酵,此時酵母菌的呼吸類型為厭氧型,A錯誤;
B、“魚眼湯”是指酵母菌在呼吸過程中產(chǎn)生CO2,使溶液中出現(xiàn)氣泡,B正確;
C、醋酸菌可將乙醇變?yōu)橐胰?,再將乙醛變?yōu)榇姿?,會在變酸的酒的表面大量繁殖形成菌膜,所以“衣生”指發(fā)酵液表面形成一層菌膜的現(xiàn)象,主要是醋酸菌大量繁殖形成的,C錯誤;
D、從微生物培養(yǎng)的角度看,豆腐是固體培養(yǎng)基,會提供微生物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì),故接種時不需要對其進(jìn)行嚴(yán)格滅菌,D錯誤。
故選B。
3. 下表為某培養(yǎng)基的部分配方,下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 配制培養(yǎng)基、倒平板、接種均需要在酒精燈火焰旁進(jìn)行
B. 該培養(yǎng)基的有機(jī)碳源包括蛋白胨、葡萄糖和瓊脂
C. 除去蛋白胨,該培養(yǎng)基可用于選擇培養(yǎng)固氮微生物
D. 倒好的平板需立即使用,以免表面干燥,影響細(xì)菌的生長
【答案】C
【解析】
【分析】培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源、無機(jī)鹽,此外還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。
【詳解】A、培養(yǎng)基配制好后需要進(jìn)行滅菌,故配制培養(yǎng)基過程不需要在在酒精燈火焰旁進(jìn)行,A錯誤;
B、瓊脂只是凝固劑,不是碳源,B錯誤;
C、除去蛋白胨,該培養(yǎng)基就是無氮培養(yǎng)基,只有利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈吹墓痰⑸锬軌蛟谏厦嫔L,C正確;
D、倒好的平板要等冷卻凝固后再使用,D錯誤。
故選C。
4. 下圖為能分解尿素的微生物的獲取過程,下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A. ①②③的目的是選擇能夠分解尿素的微生物并且增加該微生物的數(shù)量
B. 過程④需在酒精燈火焰旁進(jìn)行,其中接種環(huán)一共需要灼燒6次
C. 通過選擇培養(yǎng)得到的不一定都是能夠分解尿素的微生物,所以還需做進(jìn)一步的鑒定
D. 通過④獲得純種微生物后,再利用涂布平板法接種至試管斜面培養(yǎng)基上進(jìn)行保存
【答案】D
【解析】
【分析】1、在微生物學(xué)中,將允許特定種類的微生物生長,同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基,稱為選擇培養(yǎng)基。雖然各種培養(yǎng)基的具體配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物質(zhì))、氮源(提供氮元素的物質(zhì))和無機(jī)鹽。另外還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。
2、微生物常見的接種的方法:①平板劃線法:將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板,接種,劃線,在恒溫箱里培養(yǎng)。在劃線的開始部分,微生物往往連在一起生長,隨著線的延伸,菌數(shù)逐漸減少,最后可能形成單個菌落。②稀釋涂布平板法:將待分離的菌液經(jīng)過大量稀釋后,均勻涂布在培養(yǎng)基表面,經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個菌落。
3、平板劃線操作的注意事項(xiàng):①第一次劃線及每次劃線結(jié)束后都需要灼燒接種環(huán)滅菌。②灼燒接種環(huán)之后,要冷卻后才能伸入菌液,以免溫度太高殺死菌種。③劃線時最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連。④劃線用力大小要適當(dāng),防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。
【詳解】A、①②③是選擇性富集培養(yǎng),目的是選擇能夠分解尿素的微生物并且增加該微生物的數(shù)量,A正確;
B、過程④需在酒精燈火焰旁進(jìn)行,以免造成污染,接種前后接種環(huán)均要進(jìn)行灼燒滅菌,共接種5次,需要灼燒6次,B正確;
C、通過選擇培養(yǎng)得到的不一定都是能夠分解尿素的微生物,比如能利用空氣中氮源的固氮微生物,所以還需根據(jù)菌落特征等做進(jìn)一步的鑒定,C正確;
D、獲得純種微生物后,利用劃線分離法接種至斜面培養(yǎng)基上,進(jìn)行低溫保存,D錯誤。
故選D。
5. 啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)中,大麥經(jīng)發(fā)芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、發(fā)酵、消毒等工序后,最終過濾、調(diào)節(jié)、分裝。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 用赤霉素處理大麥,可使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生a-淀粉酶
B. 焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子胚并進(jìn)行滅菌
C. 發(fā)酵階段酵母菌不能直接利用淀粉分解為酒精和CO2
D. 消毒可以殺死啤酒中的大多數(shù)微生物,延長它的保存期
【答案】B
【解析】
【分析】啤酒發(fā)酵過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個階段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代謝物的生成都在主發(fā)酵階段完成。主發(fā)酵結(jié)束后,發(fā)酵液還不適合飲用,要在低溫、密閉的環(huán)境下儲存一段時間進(jìn)行后發(fā)酵,這樣才能形成澄清、成熟的啤酒。
【詳解】A、用赤霉素處理大麥,可誘導(dǎo)α-淀粉酶相關(guān)基因的表達(dá),促進(jìn)α-淀粉酶的合成,進(jìn)而使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶,A正確;
B、焙烤可以殺死大麥種子的胚,但不使淀粉酶失活,沒有進(jìn)行滅菌,B錯誤;
C、因酵母菌不能直接利用淀粉,使用淀粉含量豐富的大麥為發(fā)酵原料時,需先糖化使淀粉分解成單糖,C正確;
D、裝瓶前要進(jìn)行消毒的目的是殺死啤酒中的大多數(shù)微生物,以延長它的保存期,D正確。
故選B。
6. 下列有關(guān)DNA粗提取及鑒定的操作實(shí)驗(yàn),敘述錯誤的是( )
A. 新鮮菜花、香蕉、魚白等都可作為粗提取DNA的實(shí)驗(yàn)材料
B. 離心后取上清液加入體積相等的、預(yù)冷的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精,目的是析出DNA
C. 2ml/L的NaCl溶液、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精與二苯胺試劑的顏色基本相同
D. 提取到的絲狀物直接與二苯胺試劑充分混勻后沸水浴加熱,冷卻后溶液顏色為藍(lán)色
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的粗提取和分離:
1、DNA的溶解性:(1)DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14ml/L溶解度最低),利用這一特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解,而使雜質(zhì)沉淀,或者相反,以達(dá)到分離目的。(2)DNA不溶于酒精溶液,但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。利用這一原理,可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步的分離。
2、DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性:蛋白酶能水解蛋白質(zhì),但是對DNA沒有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60-80℃的高溫,而DNA在80℃以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜,但對DNA沒有影響。
3、DNA的鑒定:在沸水浴條件下,DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色,因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。
【詳解】A、菜花、香蕉、魚白(魚的精巢)等均含有DNA,可作為提取DNA的材料,處理方法有所不同,動物細(xì)胞需要加蒸餾水使細(xì)胞吸水漲破,植物細(xì)胞需要加洗滌劑和食鹽研磨,A正確;
B、DNA不溶于酒精,細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可溶于酒精,因此離心后取上清液加入等體積的冷酒精進(jìn)行DNA的粗提取,B正確;
C、2ml/L的NaCl溶液、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精與二苯胺試劑的顏色基本相同,均為無色透明液體,C正確;
D、需將提取的絲狀物加入2ml/L的 NaCl溶液中溶解,再加入二苯胺試劑,混勻后將試管置于沸水中水浴加熱5min,指示劑將變藍(lán),D錯誤。
故選D。
7. 下圖1是某基因工程中構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程示意圖,其中tetr是四環(huán)素抗性基因、ampr是氨芐青霉素抗性基因。圖2所示為重組質(zhì)粒,甲、乙、丙為3種引物所在的相應(yīng)位置。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 質(zhì)粒P1經(jīng)“酶處理”后平末端轉(zhuǎn)變成黏性末端,有利于與目的基因片段的連接
B. 質(zhì)粒P2和目基因片段可在DNA聚合酶或DNA連接酶的作用下形成重組質(zhì)粒
C. 若受體微生物能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長,說明成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒P3
D. 用PCR鑒定篩選出的菌落中是否含正確插入目的基因的重組質(zhì)粒,應(yīng)選擇引物甲和丙
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程的工具:
(1)限制酶:能夠識別雙鏈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。
(2)DNA連接酶:連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。
(3)運(yùn)載體:常用的運(yùn)載體:質(zhì)粒、噬菌體(的衍生物)、動植物病毒。
【詳解】A、質(zhì)粒P1經(jīng)“酶處理”后由平末端轉(zhuǎn)變成黏性末端,能提高目的基因片段和質(zhì)粒的連接效率 ,A正確;
B、質(zhì)粒P2和目的基因片段可在DNA連接酶的作用下形成重組質(zhì)粒,這里不需要DNA聚合酶,B錯誤;
C、圖示的質(zhì)粒均含有抗氨芐青霉素的基因,因此,若受體微生物能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長,則不能說明成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒P3,C錯誤;
D、用PCR鑒定篩選出的菌落中是否含正確插入目的基因的重組質(zhì)粒,應(yīng)選擇引物乙和丙即可,因?yàn)镻CR擴(kuò)增的DNA片段是引物之間的序列,擴(kuò)增乙和丙之間的序列就包含了目的基因,因而沒有必要擴(kuò)增更長的序列,D錯誤;
故選A。
8. 采用基因工程將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫?,成功培育出了人凝血因子只存在于乳汁中的轉(zhuǎn)基因羊。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 可以將人的凝血因子基因直接導(dǎo)入受精卵或乳腺細(xì)胞中
B. 乳腺生物反應(yīng)器往往不受到羊生長發(fā)育的階段和性別的限制
C. 人凝血因子基因只存在于該轉(zhuǎn)基因羊乳腺細(xì)胞中,而不存在于其他體細(xì)胞中
D. 需將人凝血因子基因與只在乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起
【答案】D
【解析】
【分析】轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物:
(1)基因來源:藥用蛋白基因+乳腺組織特異性表達(dá)的啟動子(原理:基因的選擇性表達(dá))。
(2)成果:乳腺生物反應(yīng)器。
(3)過程:將藥物蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,導(dǎo)入哺乳動物的受精卵中,最終培育的轉(zhuǎn)基因動物進(jìn)入泌乳期后,可以通過分泌的乳汁生產(chǎn)所需要的藥物。
4、只有在產(chǎn)下雌性動物個體中,轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)。
【詳解】A、由于單獨(dú)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,目的基因在受體細(xì)胞中無法穩(wěn)定存在和自我復(fù)制,故需要構(gòu)建質(zhì)粒載體才能導(dǎo)入受體細(xì)胞,A錯誤;
B、需雌性山羊發(fā)育到一定階段才能產(chǎn)生乳汁,乳腺生物反應(yīng)器往往受羊生長發(fā)育的階段和性別的限制,B錯誤;
C、人凝血因子基因存在于該轉(zhuǎn)基因羊所有細(xì)胞中,只是在乳腺細(xì)胞中選擇性表達(dá),C錯誤;
D、需將人凝血因子基因與只在乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起,以保證人凝血因子能在乳腺中正常表達(dá),D正確。
故選D。
9. 下列有關(guān)PCR的敘述,正確的是( )
A. PCR的過程主要包括變性→延伸→復(fù)性,且溫度逐漸降低
B. PCR每次循環(huán)都消耗引物和原料,在實(shí)驗(yàn)過程中需要及時補(bǔ)充
C. PCR的原理是DNA半保留復(fù)制,解旋和復(fù)制是同時進(jìn)行的
D. 添加反應(yīng)組分時,每吸取一種試劑都須更換微量移液器上的槍頭
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技術(shù):
(1)概念:PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。
(2)原理:DNA復(fù)制。
(3)前提條件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成兩種引物。
(4)條件:模板DNA、四種脫氧核苷酸、兩種引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)、緩沖溶液和鎂離子等。
(5)過程:①高溫變性:DNA解旋過程(PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶,高溫條件下氫鍵可自動解開);②低溫復(fù)性:引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上;③中溫延伸:合成子鏈。
【詳解】A、PCR的過程主要包括高溫變性→低溫復(fù)性→中溫延伸,可見溫度并不是逐漸降低的,A錯誤;
B、PCR技術(shù)中的引物和原料是一次性添加的,不需要補(bǔ)充,B錯誤;
C、PCR的原理是DNA復(fù)制,PCR操作過程中,先解旋,后復(fù)制,解旋和復(fù)制不是同時進(jìn)行的,C錯誤;
D、在微量離心管中添加反應(yīng)成分時,每吸取一種試劑后,移液器上的槍頭都必須更換,避免造成污染,D正確。
故選D。
10. 以下為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖,其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細(xì)胞,所含有的染色體組分別是AA和BB。據(jù)圖分析正確的是 ( )
A. 圖中①過程通常用胰蛋白酶作用,目的是獲得原生質(zhì)體
B. 過程②常使用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑
C. 經(jīng)過②和③過程形成的c細(xì)胞的染色體組一定為AABB
D. 該技術(shù)流程的目的是獲得雜種細(xì)胞,優(yōu)點(diǎn)是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙
【答案】B
【解析】
【詳解】A、圖中①過程通常用纖維素酶和果膠酶作用,目的是獲得原生質(zhì)體,A錯誤;
B、過程②表示誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,常使用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑,B正確;
C、經(jīng)過②和③過程形成的c細(xì)胞的染色體組不一定為AABB,也有可能為AAAA或BBBB,C錯誤;
D、該技術(shù)流程的目的是獲得雜種植物,優(yōu)點(diǎn)是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙,D錯誤。
故選B。
11. 精子載體法是以精子作為外源基因載體攜帶外源基因進(jìn)入卵細(xì)胞,下圖表示用該方法制備轉(zhuǎn)基因鼠的基本流程。下列敘述正確的是( )
A. ①過程需將成熟的精子放入ATP溶液中進(jìn)行獲能處理
B. ②采用體外受精技術(shù),受精卵中的遺傳物質(zhì)來自于父母雙方
C. ②③過程所用培養(yǎng)液的成分相同且都加入動物血清
D. ④過程需要對受體母鼠用相關(guān)激素進(jìn)行同期發(fā)情處理
【答案】D
【解析】
【分析】
分析題圖:圖示表示培育轉(zhuǎn)基因鼠的基本流程,其中①是篩選獲得導(dǎo)入外源基因的精子的過程,②是體外受精過程,③是早期胚胎培養(yǎng)過程,④是胚胎移植過程。
【詳解】A、①過程需將成熟的精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中,用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能,A錯誤;
B、②采用體外受精技術(shù),受精卵中的遺傳物質(zhì)來自于父母雙方和外源基因,B錯誤;
C、②為體外受精過程,③為早期胚胎培養(yǎng)過程,前者在獲能溶液或?qū)S玫氖芫芤褐羞M(jìn)行,后者在發(fā)育培養(yǎng)基中進(jìn)行,這兩個過程所用培養(yǎng)液的成分不完全相同,C錯誤;
D、胚胎移植時,需對供體和受體使用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,以保證胚胎移植入相同的生理環(huán)境,D正確。
故選D。
12. 人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌的一種糖蛋白,制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。下圖是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖。相關(guān)敘述正確的是( )
A. ①過程所用的促融方法與植物體細(xì)胞雜交完全相同
B. ③過程以抗HCG單克隆抗體為抗原進(jìn)行檢測
C. 應(yīng)給小鼠多次注射HCG,以獲得較多的記憶細(xì)胞
D. ④過程需要添加抗生素等物質(zhì),以防止病毒污染
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】A、①過程為誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合,所用的促融方法不同植物體細(xì)胞雜交,用滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合,A錯誤;
B、③過程的目的是篩選出能產(chǎn)生抗HCG抗體的雜交瘤細(xì)胞,需以抗HCG單克隆抗體為抗原進(jìn)行檢測,B正確;
C、給小鼠注射HCG的目的是獲得免疫的B淋巴細(xì)胞,C錯誤;
D、④過程為采用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在體外生產(chǎn)抗HCG單克隆抗體,需要添加抗生素等物質(zhì),以防止雜菌(主要是細(xì)菌,而不是病毒)污染,D錯誤。
故選B。
【點(diǎn)睛】
13. 運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將奶牛細(xì)胞中編碼凝乳酶的基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌細(xì)胞中,達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)凝乳酶的目的。下圖表示用作運(yùn)載體的質(zhì)粒和目的基因所在DNA片段。下列操作與實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟环氖?br>A. 用限制酶BamHⅠ、PstⅠ和DNA連接酶構(gòu)建基因的表達(dá)載體
B. 用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選出的即為導(dǎo)入目的基因的細(xì)菌
C. 可用PCR技術(shù)大量擴(kuò)增目的基因
D. 用Ca2+處理大腸桿菌使其易于轉(zhuǎn)化
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù),是以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ),以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段,將不同來源的基因按預(yù)先設(shè)計的藍(lán)圖,在體外構(gòu)建雜種DNA分子,然后導(dǎo)入活細(xì)胞,以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品。基因工程技術(shù)為基因的結(jié)構(gòu)和功能的研究提供了有力的手段。
【詳解】A、限制酶不能破壞目的基因,也不能破壞質(zhì)粒上的標(biāo)記基因,且應(yīng)該用不同的限制酶進(jìn)行切割,以防止質(zhì)粒和目的基因自身的黏性末端連接或防止目的基因與載體反向連接,所以構(gòu)建圖示的重組質(zhì)粒的酶切位點(diǎn)應(yīng)該選BamHI、PstI,用DNA連接酶將重組基因連接,正確;
B、運(yùn)載體和導(dǎo)入目的基因的載體上都存在氨芐青霉素抗性基因,因此不能依此來確定篩選出的是否為導(dǎo)入目的基因的細(xì)菌,錯誤;
C、可用PCR技術(shù)大量擴(kuò)增目的基因,具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、操作簡便、省時等特點(diǎn),正確;
D、用Ca2+處理大腸桿菌增加細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性,使其成為感受態(tài)細(xì)胞,易于轉(zhuǎn)化,正確。
故選B。
14. 下圖表示通過相關(guān)技術(shù)獲得高產(chǎn)奶牛的流程,下列敘述正確的是( )
A. A表示細(xì)胞核,其供體可選用XX或XY性染色體的個體
B. 從牛卵巢中采集的卵母細(xì)胞需經(jīng)過獲能處理才可用于①過程
C. 可利用顯微操作的方法將A注射到去核的卵母細(xì)胞中
D. 進(jìn)行過程②前必須對受體動物注射適量免疫抑制劑
【答案】C
【解析】
【分析】題圖分析:①表示去除細(xì)胞核,②代表的過程胚胎移植,動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎,這個新的胚胎最終發(fā)育成動物個體。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。
【詳解】A、為獲得高產(chǎn)奶牛,則選擇雌性個體,A為供體體細(xì)胞的細(xì)胞核,性染色體的組成可為XX,A錯誤;
B、從牛卵巢中采集的卵母細(xì)胞需要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期,不可直接用于過程①,B錯誤;
C、進(jìn)行動物體細(xì)胞核移植時,常用顯微操作去核或?qū)⒐搀w細(xì)胞注入去核的減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞中,C正確;
D、②過程是胚胎移植,胚胎移植時,受體對植入胚胎不會產(chǎn)生排斥反應(yīng),因此不需要注射免疫抑制劑,D錯誤。
故選C。
二.多項(xiàng)選擇題:本部分共5題,每題3分,共計15分。每題有不止一個選項(xiàng)符合題意。每題全選對者得3分,選對但不全的得1分,錯選或不答的得0分。
15. 某同學(xué)選用新鮮成熟的葡萄制作果酒和果醋,下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 用帶蓋瓶子制作葡萄酒時,擰松瓶蓋的間隔時間不一定相同
B. 果酒制成后適當(dāng)提高溫度,并不斷通入無菌空氣即可生產(chǎn)果醋
C. 果醋發(fā)酵時,發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量明顯少于果酒發(fā)酵時
D. 醋酸菌在氧氣充足時將糖分解成醋酸,當(dāng)缺少氧氣時將乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)橐宜?br>【答案】BD
【解析】
【分析】1、果酒的制作離不開酵母菌,酵母菌是兼性厭氧微生物,在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在無氧條件下,酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。故果酒的制作原理是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精,酵母菌最適宜生長繁殖的溫度范圍是18~25℃,反應(yīng)中是否有酒精的產(chǎn)生,可用酸性重鉻酸鉀來檢驗(yàn),該物質(zhì)與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一種好氧細(xì)菌,只有當(dāng)氧氣充足時,才能進(jìn)行旺盛的生理活動,其代謝類型屬干異養(yǎng)需氧型。當(dāng)氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的糖分解為醋酸;當(dāng)缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?,再將乙醛變?yōu)榇姿帷4姿峋淖钸m生長溫度為30~35℃。
【詳解】A、果酒發(fā)酵時,為了排出產(chǎn)生的氣體,需要將瓶蓋擰松放氣,根據(jù)產(chǎn)生氣體的多少,擰松瓶蓋的間隔時間不一定相同,A正確;
B、果醋發(fā)酵利用的是醋酸菌,除了適當(dāng)提高溫度并不斷通入無菌空氣外,還需要加入醋酸菌,B錯誤;
C、以酒精為底物進(jìn)行醋酸發(fā)酵,產(chǎn)物是醋酸和水,幾乎不產(chǎn)生氣泡,而果酒發(fā)酵會產(chǎn)生二氧化碳,故果醋發(fā)酵時產(chǎn)生的氣泡量明顯少于果酒發(fā)酵,C正確;
D、當(dāng)氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的糖分解為醋酸;當(dāng)缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?,再將乙醛變?yōu)榇姿幔珼錯誤。
故選BD。
16. 利用生物技術(shù)可將廢水、廢料變廢為寶,下圖為某工廠利用果糖生產(chǎn)廢水和沼氣池廢料生產(chǎn)蛋白質(zhì)的技術(shù)路線圖,下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 沼氣池廢料在加入反應(yīng)器之前可不進(jìn)行滅菌處理
B. 該生產(chǎn)過程中,一定有二氧化碳等氣體生成
C. 圖中微生物生長所需的碳源主要來源于果糖生產(chǎn)廢水
D. 通過上述發(fā)酵過程可以從酵母菌細(xì)胞中提取單細(xì)胞蛋白
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、培養(yǎng)基的主要成分有水、無機(jī)鹽、碳源與氮源。
2、發(fā)酵工程是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品,或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)。
【詳解】A、沼氣生產(chǎn)利用的是厭氧微生物,在連續(xù)攪拌反應(yīng)器中厭氧微生物會被抑制,因此沼氣池廢料無需滅菌,A正確;
B、據(jù)圖可知,該生產(chǎn)過程中有釀酒酵母的參與,酵母菌呼吸作用會產(chǎn)生二氧化碳,故該生產(chǎn)過程中,一定有氣體生成,B正確;
C、糖類是主要的能源物質(zhì),微生物生長所需的碳源主要來源于果糖生產(chǎn)廢水,C正確;
D、單細(xì)胞蛋白是指利用發(fā)酵工程獲得的大量的微生物菌體,從酵母菌細(xì)胞中提取出的蛋白質(zhì)不屬于單細(xì)胞蛋白,D錯誤。
故選ABC。
17. 在基因工程中,可采用花粉管通道法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞。下列有關(guān)花粉管通道法的敘述正確的是( )
A. 最終獲得的種子不一定含有目的基因
B. 植物生長各個時期均可通過花粉管通道導(dǎo)入外源DNA
C. 花粉管通道法最大的優(yōu)點(diǎn)是無需植物組織培養(yǎng),技術(shù)相對簡單
D. 含外源DNA的種子發(fā)育成植株后均具有相應(yīng)性狀
【答案】AC
【解析】
【分析】花粉管通道法有多種操作方式,例如,可以用微量注射器將含目的基因的DNA 溶液直接注入子房中;可以在植物受粉后的一定時間內(nèi),剪去柱頭,將DNA溶液滴加在花柱切面上,使目的基因借助花粉管通道進(jìn)入胚囊。
【詳解】A、花粉管通道法將目的基因?qū)肱吣?,形成含有目的基因的胚.?jīng)培養(yǎng)、篩選,可獲得有特定性狀的轉(zhuǎn)基因植株,A正確;
B、花粉管通道法是在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液,利用植物在開花、受精過程中形成的花粉管通道,將外源DNA導(dǎo)入受精卵細(xì)胞,B錯誤;
C、花粉管通道法不依賴于植物組織培養(yǎng)和誘導(dǎo)再生植株等一整套人工培養(yǎng)過程,也不會形成嵌合體,純合速度快,直接獲得轉(zhuǎn)基因種子,C正確;
D、含外源DNA的種子發(fā)育成植株不一定均具有相應(yīng)性狀,還需進(jìn)行個體生物學(xué)水平等的檢測,D錯誤。
故選AC。
18. 蜘蛛絲(絲蛋白)被稱為“生物鋼”,有著超強(qiáng)的抗張強(qiáng)度,下圖為蛛絲蛋白基因?qū)?yīng)的DNA片段結(jié)構(gòu)示意圖,其中1~4表示DNA上引物可能結(jié)合的位置,目前利用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)蜘蛛絲已取得成功。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 若從該DNA片段中直接獲取蛛絲蛋白基因,會破壞4個磷酸二酯鍵
B. 若用PCR技術(shù)獲取目的基因,則圖中的2、3分別是2種引物結(jié)合的位置
C. 若受體細(xì)胞為大腸桿菌,則蛛絲蛋白的加工需要細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的參與
D. 在PCR儀中根據(jù)選定的引物至少需經(jīng)過6次循環(huán)才可獲得32個符合要求的目的基因
【答案】ABD
【解析】
【分析】由圖可知,由于DNA聚合酶只能從5′→3′延伸子鏈,圖中的磷酸基團(tuán)為5'端,羥基為3′端,由于引物要延伸子鏈,子鏈和模板鏈反向平行,因此根據(jù)引物的延伸方向可知圖中與引物結(jié)合的部位是2、3。
【詳解】A、若從該DNA片段中直接獲取蛛絲蛋白基因,DNA每條鏈上會破壞2個磷酸二酯鍵,共會破壞4個磷酸二酯鍵,A正確;
B、由于DNA聚合酶只能從5′→3′延伸子鏈,圖中的磷酸基團(tuán)為5'端,羥基為3′端,由于引物要延伸子鏈,子鏈和模板鏈反向平行,因此根據(jù)引物的延伸方向可知圖中與引物結(jié)合的部位是2、3,B正確;
C、大腸桿菌是原核生物,無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,C錯誤;
D、 如圖所示,設(shè)X基因?yàn)槟康幕颉=?jīng)過第一輪復(fù)制以親代DNA的兩條鏈做模板,可以得到①和②兩種DNA;經(jīng)過第二輪復(fù)制可以得到①和③、②和④;經(jīng)過第三輪復(fù)制可以得到①和③、③和⑤、②和④、④和⑤;第四輪復(fù)制得到16個DNA分子,即①和③、2個③和2個⑤、②和④、2個④和2個⑤、第二輪的2個⑤得到4個⑤(統(tǒng)計為①、②、3個③、3個④、8個⑤);第五輪復(fù)制得到32個DNA分子,即①和③、②和④、3個③和3個⑤、3個④和3個⑤、第四輪的8個⑤得16個⑤(統(tǒng)計為①、②、4個③、4個④、22個⑤,即還未獲得32個目的基因),第六輪復(fù)制得64個DNA分子,即①和③、②和④、4個③和4個⑤、4個④和4個⑤、第五輪的22個⑤得44個⑤(統(tǒng)計為①、②、5個③、5個④、52個⑤,即此時獲得32以上符合條件的目的基因),綜上所述,需要至少6次循環(huán)可獲得32個符合要求的目的基因,D正確。
故選ABD。
19. 下圖表示利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得“番茄—馬鈴薯”雜種植株的過程,相關(guān)說法正確的是( )
A. 原生質(zhì)體表面既有紅色熒光又有綠色熒光說明是融合的番茄—馬鈴薯原生質(zhì)體
B. ①②過程必須在高滲溶液或等滲溶液中進(jìn)行
C. 若“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體,則其花粉離體培養(yǎng)得到的植株為二倍體
D. ③④過程中都需要光照條件,但培養(yǎng)基中植物激素的比例不同
【答案】AB
【解析】
【分析】題圖分析:圖示為番茄一馬鈴薯雜種植株的培育過程,①表示去壁過程,常用酶解法;②表示融合的原生質(zhì)體再生出細(xì)胞壁的過程;③表示脫分化過程;④表示再分化過程。
【詳解】A、原生質(zhì)體表面既有紅色熒光又有綠色熒光說明是融合的番茄—馬鈴薯原生質(zhì)體,該過程依賴細(xì)胞膜的流動性,A正確;
B、 ①②過程必須在高滲溶液或等滲溶液中進(jìn)行,這樣可以避免原生質(zhì)體在酶解過程中受到損傷,B正確;
C、 即使“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體,其花粉離體培養(yǎng)得到的植株也為單倍體,因?yàn)閱伪扼w是由配子發(fā)育成的個體,C錯誤;
D、③為脫分化過程,該過程中培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素比例相當(dāng),而④過程為再分化過程,在誘導(dǎo)生根時生長素的比例較高,誘導(dǎo)生芽時細(xì)胞分裂素的比例較高,③過程不需要光照條件,④過程中誘導(dǎo)芽生成時需要光照,D錯誤。
故選AB。
三、非選擇題:本部分包括6題,共計57分。
20. 胰高血糖素樣肽1(GLP1)是由小腸細(xì)胞受營養(yǎng)刺激而分泌的多肽類激素,其受體分布在胰島A、B細(xì)胞以及大腦神經(jīng)細(xì)胞表面,通過抑制胰高血糖素釋放、增加胰島素分泌、影響動物的食欲來降低血糖。胰高血糖素樣肽1受體激動劑(GLP1RA)的降糖機(jī)制如下圖1;鈉葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(SGLT2) 主要分布在腎小管,負(fù)責(zé)葡萄糖的重吸收,鈉葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制劑(SGLT2i)可以有效降血糖,其機(jī)制如下圖2。請回答:
(1)圖1中胰島素分泌的調(diào)節(jié)方式有________;GLP1RA主要用于________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)型糖尿病的治療。
(2)圖1中支配胃和胰腺的傳出神經(jīng),屬于________________。當(dāng)人處于興奮狀態(tài)時,其中________神經(jīng)活動占優(yōu)勢,胃腸的蠕動和消化腺的分泌活動________。
(3)圖2中SGLF2介導(dǎo)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)方式屬于________。使用SGLT2i容易引起泌尿系統(tǒng)感染的原因是_______________。
(4)科研人員研究了GLP1RA和SGLT2i分別聯(lián)合二甲雙胍治療非胰島素依賴型糖尿病的療效比較。將患者接受基礎(chǔ)的降糖藥物鹽酸二甲雙胍片治療一段時間后隨機(jī)分為三組,每組40人:對照組、治療A組、治療B組,并簽訂知情同意書。A組的治療處理是基礎(chǔ)治療+GLP1RA進(jìn)行治療,B組的治療處理是基礎(chǔ)治療+SGLT2i進(jìn)行治療,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖3:
①對照組的治療處理是_______________,據(jù)圖3分析治療后三組空腹血糖都下降的共同原因是_________________。
②結(jié)合圖1、2分析三組患者中________組更容易出現(xiàn)惡心嘔吐和腸胃不適的癥狀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明鹽酸二甲雙胍聯(lián)合________具有更好的療效。
【答案】(1) ①. 神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié) ②. Ⅱ
(2) ①. 自主神經(jīng)系統(tǒng) ②. 交感 ③. 減慢
(3) ①. 主動運(yùn)輸 ②. SGLT2i抑制了葡萄糖的重吸收使得尿液中的葡萄糖含量上升從而容易滋生細(xì)菌進(jìn)而引起尿路感染
(4) ①. 僅用鹽酸二甲雙胍片進(jìn)行基礎(chǔ)治療 ②. 胰島素抵抗下降,胰島素敏感性上升 ③. 治療A ④. SGLT2i
【解析】
【分析】激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn):①微量高效;②通過體液運(yùn)輸;③作用于靶器官、靶細(xì)胞。激素一經(jīng)靶細(xì)胞接受并發(fā)揮作用后就被滅活了。由題意可知,GLP1可抑制胰高血糖素分泌,有降低血糖、減肥等作用,而胰高血糖素作用為升血糖,二者為拮抗作用。
【小問1詳解】
圖1中,胰島素分泌的調(diào)節(jié)方式既有體液調(diào)節(jié)又有神經(jīng)調(diào)節(jié),這與胰島B細(xì)胞的多種受體有關(guān)。GLP1RA能激活GLP1受體,抑制食欲、增強(qiáng)胰島素分泌,GLP1RA可用于Ⅱ型糖尿病的治療。
【小問2詳解】
支配內(nèi)臟和腺體的神經(jīng)是自主神經(jīng)系統(tǒng),所以圖1中支配胃和胰腺的傳出神經(jīng)屬于自主神經(jīng)系統(tǒng)。自主神經(jīng)系統(tǒng)包括交感神經(jīng)和副交感神經(jīng),交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的作用通常是相反的,當(dāng)人處于興奮狀態(tài)時,其中交感神經(jīng)活動占優(yōu)勢,心跳加快,支氣管擴(kuò)張,胃腸的蠕動和消化腺的分泌活動減慢。
【小問3詳解】
圖2中SGLF2介導(dǎo)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)由低濃度到高濃度運(yùn)輸,且消耗能量,所以運(yùn)輸方式屬于主動運(yùn)輸。SGLT2i抑制了葡萄糖的重吸收使得尿液中的葡萄糖含量上升,所以SGLT2i容易滋生細(xì)菌進(jìn)而引起尿路感染。
【小問4詳解】
①為了比較GLP1RA和SGLT2i分別聯(lián)合二甲雙胍治療非胰島素依賴型糖尿病的療效,則需要排除鹽酸二甲雙胍的效果,所以對照組是僅用鹽酸二甲雙胍片進(jìn)行基礎(chǔ)治療。治療后比治療前的空腹血糖濃度低、胰島素抵抗相對值低,說明治療后三組的胰島素抵抗下降,胰島素敏感性上升,則空腹血糖都下降。
②GLP1RA具有抑制食欲的作用,則治療A組更容易出現(xiàn)惡心嘔吐和腸胃不適的癥狀。所以鹽酸二甲雙胍聯(lián)合SGLT2i具有更好的療效,且沒有惡心嘔吐和腸胃不適的副作用。
21. 雙特異性抗體是指一個抗體分子可以與兩個不同抗原或同一抗原的兩個不同抗原表位相結(jié)合,目前最常利用雜交瘤雜交法來制備。長春花是原產(chǎn)于非洲東海岸的野生花卉,其所含的長春堿具有良好的抗腫瘤作用。下圖1是科研人員通過雜交—雜交瘤細(xì)胞技術(shù)(免疫的B淋巴細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞雜交技術(shù))生產(chǎn)能同時識別癌胚抗原和長春堿的雙特異性單克隆抗體的部分過程。圖2是某雙特異性抗體作用圖。請分析回答下列問題:
(1)與植物體細(xì)胞雜交相比,圖2中過程②特有的誘導(dǎo)融合的方法是 _____________,過程②選用的骨髓瘤細(xì)胞 ____(選填“能”或“不能”)在HAT培養(yǎng)基上生長。
(2)對③篩選出的雜交瘤細(xì)胞,還需進(jìn)行_______________和_____________,才能篩選出足夠量的既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。與傳統(tǒng)血清抗體相比,單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)是___________________(答出三點(diǎn))。
(3)圖2中①步驟注射癌胚抗原的目的是____________________________________。圖2方框內(nèi)需要經(jīng)過____次篩選,才能獲取單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞。 體外培養(yǎng)到一定時期的單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞會因?yàn)開_____________、有害代謝物的積累和培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素而分裂受阻,需進(jìn)行傳代培養(yǎng)。
(4)與直接使用長春堿相比,將長春堿與雙特異性單克隆抗體結(jié)合后給藥,對人體的副作用更小,原因是____________________________________________,體現(xiàn)的是雙特異性單克隆抗體在_______________方面的用途。
【答案】(1) ①. 滅活的病毒 ②. 不能
(2) ①. 克隆化培養(yǎng) ②. (專一)抗體檢測 ③. 特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備
(3) ①. 刺激小鼠產(chǎn)生相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞 ②. 2 ③. 細(xì)胞密度過大
(4) ①. 雙特異性單克隆抗體能將抗癌藥物定向帶到癌細(xì)胞所在位置,在原位殺死癌細(xì)胞 ②. 治療疾病(運(yùn)載藥物)
【解析】
【分析】根據(jù)題圖分析,雙特異性抗體制備流程為,先給小鼠注射特定癌胚抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng),然后獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞。誘導(dǎo)免疫的B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合,利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞;再把單克隆雜交瘤細(xì)胞與經(jīng)注射長春堿后從小鼠中獲得的免疫的B淋巴細(xì)胞再雜交,得到單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞,再培養(yǎng)該細(xì)胞,最終生產(chǎn)出能同時識別癌胚抗原和長春堿(一種抗癌藥物)的雙特異性單克隆抗體。
【小問1詳解】
誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法有:物理法(離心、振動)、化學(xué)法(聚乙二醇)、生物法(滅活的病毒),與植物體細(xì)胞雜交相比特有的方法是滅活的病毒。小鼠B淋巴細(xì)胞在HAT培養(yǎng)基上可正常存活,但不能繁殖,骨髓瘤細(xì)胞在HAT培養(yǎng)基上無法生長,骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞之間形成的融合細(xì)胞能在HAT培養(yǎng)基上正常生活,并無限增殖。
【小問2詳解】
為選出能產(chǎn)生專一抗體的細(xì)胞,要將從HAT培養(yǎng)基上篩選出的細(xì)胞稀釋液滴入多孔培養(yǎng)板中,使多孔培養(yǎng)板每孔中有一個細(xì)胞,然后篩選出專一抗體檢測呈陽性的細(xì)胞,進(jìn)行克隆化培養(yǎng)。單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高的特點(diǎn),并且可大量制備。
【小問3詳解】
圖2中①步驟注射癌胚抗原的目的是刺激小鼠產(chǎn)生相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞。圖2方框內(nèi)需要經(jīng)過2次篩選,先篩選得到對長春堿免疫的B淋巴細(xì)胞,后篩選出雜交—雜交瘤細(xì)胞。體外培養(yǎng)到一定時期的單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞會因?yàn)?細(xì)胞密度過大、有害代謝物的積累和培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素而分裂受阻,需進(jìn)行傳代培養(yǎng)。
小問4詳解】
雙特異性單克隆抗體能將抗癌藥物定向帶到癌細(xì)胞所在位置,在原位殺死癌細(xì)胞,對人體的副作用更小,這是利用單克隆抗體治療疾病,體現(xiàn)的是雙特異性單克隆抗體在治療疾病(運(yùn)載藥物)方面的用途。
22. 在PCR技術(shù)中,除了作為復(fù)制對象的長鏈DNA之外,反應(yīng)溶液中還添加有作為引物的短鏈DNA、dNTP(脫氧三磷酸核苷酸,N表示任意某一種堿基)和酶。實(shí)驗(yàn)時需要使反應(yīng)溶液的溫度周期性地發(fā)生變化以完成“變性—復(fù)性—延伸”的循環(huán)。DNA復(fù)性溫度與互補(bǔ)堿基對之間的氫鍵數(shù)呈正相關(guān)。
(1)PCR是___ 的縮寫,PCR反應(yīng)溶液中添加Mg2+,其作用是___ 。
(2)實(shí)驗(yàn)1:在圖1的引物1到引物4中,只使用1種作為引物,復(fù)性的溫度設(shè)定為T℃,PCR后只合成出了與模板DNA2相同的單鏈。該實(shí)驗(yàn)使用的引物是引物___ 。
實(shí)驗(yàn)2:將引物變更為圖1中的引物3和引物4,其他條件與實(shí)驗(yàn)1相同的情況下進(jìn)行PCR雙鏈DNA完全沒有被復(fù)制,請?jiān)诖痤}卡中,將引物3和引物4與模板鏈區(qū)段1~4結(jié)合的關(guān)系繪制出來___ 。
(3)實(shí)驗(yàn)3:對圖2中的雙鏈DNA,使用引物5和引物6,將復(fù)性的溫度設(shè)定為T℃,進(jìn)行了PCR。結(jié)果是雙鏈DNA完全得不到復(fù)制。而當(dāng)設(shè)定溫度改變后,雙鏈DNA得到了復(fù)制。溫度改變的大致思路是___ 。
(4)實(shí)驗(yàn)4:PCR技術(shù)與電泳鑒定結(jié)合進(jìn)行DNA測序。以待測序的DNA鏈作為模板鏈,使用3′TATA……ATGCGCA-5′末端結(jié)合了高靈敏度檢測化合物X的DNA單鏈序列作為引物,在第1次實(shí)驗(yàn)中,用dNTP進(jìn)行反應(yīng)。第2次實(shí)驗(yàn),在第1次實(shí)驗(yàn)使用上述dNTP的基礎(chǔ)上,將反應(yīng)混合物分為四個試管,分別加入四種雙脫氧三磷酸核苷酸即ddNTP,即核苷酸在2、3號都脫氧(ddATP、ddCTP、ddTTP、ddGTP,結(jié)構(gòu)見圖4),每個試管只加一種。第1次與第2次實(shí)驗(yàn)四只試管,在經(jīng)過相同的溫度變化循環(huán)后,對反應(yīng)溶液進(jìn)行了適當(dāng)?shù)奶幚恚谷康腄NA以單鏈DNA的形式存在。使用能區(qū)分開一個堿基長度差異的凝膠電泳法對含有化合物X的單鏈DNA進(jìn)行分析,獲得了如圖5所示的結(jié)果。
①ddNTP一旦參與聚合反應(yīng),則DNA單鏈延伸即終止,原因是___ 。
②請根據(jù)圖5寫出模板鏈堿基序列:___ (按5′→3′順序?qū)懀?br>【答案】22. ①. 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) ②. 激活DNA聚合酶的活性
23. ①. 2 ②.
24. 適當(dāng)降低復(fù)性溫度
25. ①. ddNTP的3號碳上沒羥基,無法與游離脫氧核苷酸形成磷酸二鍵 ②. 5′TAGCGTAGTA3′
【解析】
【分析】聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種用于放大擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù),它可看作是生物體外的特殊DNA復(fù)制,PCR的最大特點(diǎn)是能將微量的DNA大幅增加。PCR是利用DNA在體外攝氏90°高溫時變性會變成單鏈,低溫(經(jīng)常是55°C左右)時引物與單鏈按堿基互補(bǔ)配對的原則結(jié)合,再調(diào)溫度至DNA聚合酶最適反應(yīng)溫度(72°C左右),DNA聚合酶沿著磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互補(bǔ)鏈?;诰酆厦钢圃斓腜CR儀實(shí)際就是一個溫控設(shè)備,能在變性溫度,復(fù)性溫度,延伸溫度之間很好地進(jìn)行控制。
【小問1詳解】
PCR是體外擴(kuò)增DNA技術(shù),是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫。PCR反應(yīng)溶液中添加Mg2+,其作用是激活DNA聚合酶的活性。
【小問2詳解】
1種引物只能與DNA的一條鏈相結(jié)合,以一條鏈為模板,合成一段DNA,PCR后只合成出了與模板DNA2相同的單鏈,因此所選引物的5′端應(yīng)該是與模板DNA1的3′端相結(jié)合,并且互補(bǔ)配對,則對應(yīng)的為引物2;引物只能與模板鏈的3′端互補(bǔ)配對,且從3′端開始復(fù)制,因此引物3和引物4與模板鏈結(jié)合的關(guān)系繪制為 。
【小問3詳解】
PCR過程是利用溫度變化來進(jìn)行DNA的體外復(fù)制,適當(dāng)降低復(fù)性溫度,可以使改變溫度后的引物更容易與模板通過堿基互補(bǔ)結(jié)合,從而使擴(kuò)增成功。
【小問4詳解】
①ddNTP的2、3號碳上都脫氧,即ddNTP的3號碳上沒羥基,參與聚合反應(yīng)后無法與游離脫氧核苷酸形成磷酸二酯鍵,因此ddNTP一旦參與聚合反應(yīng),則DNA單鏈延伸即終止。
②根據(jù)圖5可知,ddATP、ddCTP、ddTTP、ddGTP對應(yīng)的條帶出現(xiàn),分別代表對應(yīng)的堿基A、C、T、G出現(xiàn),而DNA新鏈合成方向是從5′端→3′端,加入ddTTP后出現(xiàn)的條帶最小,說明新鏈第一位堿基為T,模板鏈3′端即起始端為A,而條帶第二小的位置為加入ddATP,說明新鏈第二個堿基為A,模板鏈3′端第二個堿基為T,以此類推,模板鏈從3′端對應(yīng)的序列為圖5從下往上對應(yīng)的堿基互補(bǔ)的堿基,即5′TAGCGTAGTA3′。
23. 新冠病毒(+RNA)的棘突蛋白S通過與人體黏膜細(xì)胞表面的ACE2受體結(jié)合而進(jìn)入細(xì)胞,是宿主抗體的重要作用位點(diǎn)。下圖1是科研人員利用新冠病毒的+RNA提取S蛋白基因和S蛋白受體結(jié)合域RBD基因作為抗原基因序列,研制新冠病毒雙抗原疫苗的技術(shù)路線。已知PCR1與PCR2要分別進(jìn)行,然后將產(chǎn)物混合,使用引物1和引物4進(jìn)行PCR3,最終獲得大量S-RBD融合基因(1300bp)。
(1)PCR3過程中,片段1與片段2連接形成S-RBD融合基因,需要使用_______酶,該酶的作用是_______。
(2)為使S-RBD融合基因在工程菌中表達(dá)時,先合成S蛋白,在重組pX質(zhì)粒中,引物4對應(yīng)的區(qū)段要連接在靠近_______(填“啟動子"或“終止子”)的部位,原因是_______。
(3)為初步檢測過程B構(gòu)建是否成功,對重組pX系列質(zhì)粒及其酶切產(chǎn)物進(jìn)行凝膠電泳檢測,結(jié)果如圖2。據(jù)圖可知,酶切時用到的酶是_______,重組質(zhì)粒pX2和pX5構(gòu)建成功的依據(jù)是_______。
(4)在工程菌的篩選時,可先后用兩種抗生素進(jìn)行影印培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)(將首次培養(yǎng)的菌落用滅菌絨布沾取印到新培養(yǎng)基上培養(yǎng)),在第二次培養(yǎng)時存活的菌落是否含有目的基因_______(填“是”或“否”)。鑒定pX質(zhì)粒是否導(dǎo)入工程菌還可以采用的方法是_______。
(5)試從免疫學(xué)角度分析此種雙抗原疫苗比常規(guī)S蛋白疫苗更具優(yōu)勢的原因_______。
【答案】(1) ①. 耐高溫DNA聚合 ②. 將單個的脫氧核苷酸連接到引物的3'端
(2) ①. 啟動子 ②. 原核細(xì)胞中基因表達(dá)時可以邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯,引物4對應(yīng)的區(qū)段靠近啟動子時先轉(zhuǎn)錄出S蛋白的mRNA序列
(3) ①. HindⅢ、Ndel、EcRI ②. 重組質(zhì)粒pX2和pX5酶切后形成的750和550片段堿基對總和為S—RBD融合基因長度1300
(4) ①. 否 ②. 觀察菌落是否具有熒光,有熒光的則含有pX質(zhì)粒
(5)此種雙抗原疫苗含有S蛋白受體結(jié)合域 RBD,有利于進(jìn)入靶細(xì)胞,從而激發(fā)細(xì)胞免疫
【解析】
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。(4)目的基因的檢測與鑒定。
【小問1詳解】
由于操作過程具有較高的溫度,故PCR過程中,需要的酶是耐高溫DNA聚合酶;該酶的作用是將單個的脫氧核苷酸連接到引物的3'端。
【小問2詳解】
啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點(diǎn),用于驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄,原核細(xì)胞中基因表達(dá)時可以邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯,引物4對應(yīng)的區(qū)段靠近啟動子時先轉(zhuǎn)錄出S蛋白的mRNA序列,故引物4對應(yīng)的區(qū)段要連接在靠近啟動子部位。
【小問3詳解】
據(jù)圖可知,目的基因應(yīng)插入到啟動子和終止子之間,可選擇的酶有HindⅢ、Ndel,此外結(jié)合圖2電泳圖可知,還需經(jīng)融合基因的1300bp切割,圖1中該融合基因中的限制酶是EcRI;分析圖2,圖右邊M是對照基因,用于標(biāo)記大小,1、2號泳道是兩個質(zhì)粒全長,3、4號泳道是酶切后目的基因和質(zhì)粒的大小,據(jù)圖可知,重組質(zhì)粒pX2和pX5構(gòu)建成功的依據(jù)是:重組質(zhì)粒pX2和pX5酶切后形成的750和550片段堿基對總和為S—RBD融合基因長度1300。
【小問4詳解】
在工程菌的篩選時,由于含目的基因的菌落對第二次培養(yǎng)時使用的抗生素?zé)o抗性,故在第二次培養(yǎng)時存活的菌落不含目的基因;鑒定pX質(zhì)粒是否導(dǎo)入工程菌還可以采用的方法是:觀察菌落是否具有熒光,有熒光的則含有pX質(zhì)粒。
【小問5詳解】
分析題意可知,此種雙抗原疫苗含有S蛋白受體結(jié)合域 RBD,有利于進(jìn)入靶細(xì)胞,從而激發(fā)細(xì)胞免疫,故此種雙抗原疫苗比常規(guī)S蛋白疫苗更具優(yōu)勢。
24. 下列圖1是從動物體內(nèi)獲得相關(guān)組織,分散成單個細(xì)胞后,模擬體內(nèi)環(huán)境,使其繼續(xù)生長、增殖的技術(shù)過程圖解,圖2利用胚胎工程培育“試管牛”的基本過程圖解。請據(jù)圖回答問題:
(1)動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)是_______________,此過程在無菌條件下,取出動物組織塊剪碎,用培養(yǎng)液漂洗。然后用_______________酶等處理,形成分散的懸浮細(xì)胞。動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,要使細(xì)胞分散開培養(yǎng)的原因:一是______________________________;二是能保證細(xì)胞內(nèi)有害代謝產(chǎn)物的及時排出。
(2)動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的原理和目的不同:動物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是_______________,目的是獲得大量的細(xì)胞;植物組織培養(yǎng)的原理是______________________________,目的是獲得新個體。
(3)受精卵是胚胎發(fā)育的開端,圖中的卵細(xì)胞須達(dá)到_______________時期,才具備受精的能力,而精子需經(jīng)過_______________過程才能和卵細(xì)胞結(jié)合。
(4)若要獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體,可對發(fā)育到_______________階段的早期胚胎進(jìn)行胚胎分割,在胚胎進(jìn)行分割時,要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。圖2中過程A稱為_______________,其實(shí)質(zhì)是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。在操作前要對良種母牛和普通母牛用激素進(jìn)行_______________處理,早期胚胎能在受體內(nèi)正常存活的免疫學(xué)基礎(chǔ)是___________________。
(5)胚胎工程是指對動物的胚胎進(jìn)行人為操作和處理以獲得目標(biāo)個體的技術(shù),下列關(guān)于利用胚胎工程培育優(yōu)質(zhì)奶牛的相關(guān)敘述正確的是( )
A. 體外受精與體內(nèi)受精不同的是體外受精前精子需要獲能,而體內(nèi)受精前精子不需要獲能
B. 經(jīng)早期胚胎培養(yǎng),可移植的胚胎發(fā)育到原腸胚階段更好
C. 受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于營養(yǎng)液
D. 胚胎移植能發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖能力,迅速擴(kuò)大優(yōu)良畜種的數(shù)量,加速優(yōu)良畜種的推廣應(yīng)用
【答案】(1) ①. 動物細(xì)胞培養(yǎng) ②. 胰蛋白 ③. 能保證細(xì)胞所需要的營養(yǎng)供應(yīng)
(2) ①. 細(xì)胞增殖 ②. 細(xì)胞的全能性
(3) ①. 減數(shù)第二次分裂中期 ②. 獲能
(4) ①. 桑椹胚或囊胚 ②. 胚胎移植 ③. 同期發(fā)情 ④. 受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) (5)D
【解析】
【分析】圖2是通過胚胎工程培育試管牛的過程,包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等過程,因此圖中A表示胚胎移植。
【小問1詳解】
動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)是動物細(xì)胞培養(yǎng),動物細(xì)胞培養(yǎng)時需要用胰蛋白酶處理,使其分離成單個細(xì)胞。動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,細(xì)胞需要與培養(yǎng)液進(jìn)行物質(zhì)交換,為了保證細(xì)胞所需要的營養(yǎng)供應(yīng)和細(xì)胞內(nèi)有害代謝產(chǎn)物的及時排出,因此要使細(xì)胞分散開培養(yǎng)。
【小問2詳解】
動物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞增殖,目的是獲得大量的細(xì)胞;植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性,目的是獲得新個體。
【小問3詳解】
體外受精時,卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才具備受精能力。精子需經(jīng)過獲能處理過程才能和卵細(xì)胞結(jié)合。
小問4詳解】
對早期胚胎進(jìn)行分割可獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體。胚胎分割的時期一般是桑椹胚或囊胚時期。對囊胚期進(jìn)行分割時需要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。過程A屬于胚胎移植,實(shí)質(zhì)是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。為了提高移植的胚胎成活率,需要對良種母牛(供體)和普通母牛(受體)用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理。早期胚胎之所以能在受體內(nèi)正常存活,是因?yàn)槭荏w對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),從而為胚胎移植的成功提供了理論依據(jù),這是胚胎移植成功的免疫學(xué)基礎(chǔ)。
小問5詳解】
A、體外受精和體內(nèi)受精前精子都需要獲能,體內(nèi)受精時精子在雌性生殖道內(nèi)完成獲能過程,A錯誤;
B、可移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段,B錯誤;
C、受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于卵細(xì)胞中的卵黃,C錯誤;
D、通過胚胎移植技術(shù)可以充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖能力,迅速擴(kuò)大優(yōu)良畜種的數(shù)量,加速優(yōu)良畜種的推廣應(yīng)用,D正確。
故選D。
25. 辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖所示。回答下列問題:
(1)圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是___。培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素用量的比值___(填“高”或“低”)時,有利于芽的分化。對培養(yǎng)基徹底滅菌時,常采用___(填儀器名稱)進(jìn)行滅菌。
(2)圖中外植體的消毒所需酒精的體積分?jǐn)?shù)是___。用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞時,常用的酶是纖維素酶和___。
(3)細(xì)胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的重要應(yīng)用,高產(chǎn)細(xì)胞系須在___培養(yǎng)基培養(yǎng)至___。再從中提取辣椒素。
【答案】25. ①. 瓊脂 ②. 低 ③. 高壓蒸汽滅菌法
26. ①. 70% ②. 果膠酶
27. ①. 液體 ②. 愈傷組織
【解析】
【分析】分析題圖:①和②是植物組織培養(yǎng)過程,其中①是脫分化過程,②是再分化過程,上面一種途徑是通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒苗,再從果實(shí)中獲得相應(yīng)的產(chǎn)物;下面一種途徑是采用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得大量細(xì)胞產(chǎn)物。
【小問1詳解】
培養(yǎng)基中常用的凝固劑是瓊脂。生長素和細(xì)胞分裂素用量的比值低時,有利于芽的分化,反之則利于根的分化。培養(yǎng)基常采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌處理。
【小問2詳解】
外植體消毒所用酒精的體積分?jǐn)?shù)是70%。植物細(xì)胞的細(xì)胞壁含有纖維素和果膠,故用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞時,常用的酶是果膠酶和纖維素酶。
【小問3詳解】
植物細(xì)胞的培養(yǎng)一般使用液體培養(yǎng)基,培養(yǎng)的愈傷組織不需要再分化就能產(chǎn)生特定的細(xì)胞產(chǎn)物,因此高產(chǎn)細(xì)胞系須在液體培養(yǎng)基培養(yǎng)至愈傷組織,再從中提取辣椒素。工藝名稱
古籍原文
釀酒技術(shù)
浸曲發(fā),如魚眼湯,凈淘米八斗,炊作飯,舒令極冷
制醋技術(shù)
大率酒斗,用水三斗,合甕盛,置日中曝之……七日后當(dāng)臭,衣生,勿得怪也,但停置,勿移動,撓攪之。數(shù)十日,醋成
腐乳制作技術(shù)
豆腐又名菽乳,以豆腐腌過酒糟或醬制者,味咸甘心
成分
蛋白胨
葡萄糖
K2HPO4
瓊脂
FeSO4
蒸餾水
含量
10g
10g
2g
15g
0.5g
1000mL
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這是一份2021-2022學(xué)年江蘇省高郵市高三下學(xué)期調(diào)研試題生物(原卷+解析版),文件包含2021-2022學(xué)年江蘇省高郵市高三下學(xué)期調(diào)研試題生物試題Word版含解析docx、2021-2022學(xué)年江蘇省高郵市高三下學(xué)期調(diào)研試題生物試題Word版無答案docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共53頁, 歡迎下載使用。
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