
一、選擇題(單選,共45分)
1. 下列物質(zhì)中存在磷酸二酯鍵的有:①ATP②磷脂③核糖體結(jié)構(gòu)物質(zhì)④新冠病毒遺傳物質(zhì)( )
A. ①④B. ②③C. ②④D. ③④
2. 發(fā)酵食品是中國(guó)傳統(tǒng)食品中一個(gè)重要的類別,承載了中華民族悠久的歷史和豐富的文化內(nèi)涵。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)發(fā)酵知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn),指出下列未經(jīng)發(fā)酵的商品是( )
A. 豆腐B. 食醋C. 白酒D. 泡菜
3. 用圖所示發(fā)酵裝置進(jìn)行葡萄酒主發(fā)酵過程的研究,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 夏季生產(chǎn)果酒時(shí),需常對(duì)發(fā)酵罐體進(jìn)行降溫處理
B. 發(fā)酵過程中進(jìn)氣口應(yīng)持續(xù)暢通,保證空氣的供應(yīng)
C. 正常發(fā)酵過程中,罐內(nèi)壓力不會(huì)低于外界大氣壓
D. 可通過監(jiān)測(cè)發(fā)酵過程中殘余糖的濃度來(lái)決定發(fā)酵終止時(shí)間
4. 我國(guó)傳統(tǒng)飲食文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng),例如腐乳是我國(guó)古代勞動(dòng)人民創(chuàng)造出的一種經(jīng)過微生物發(fā)酵制作的大豆食品。下列相關(guān)敘述不正確的是( )
A. 豆腐中的蛋白質(zhì)被分解成小分子的肽和氨基酸,易于消化吸收
B. 制作腐乳的各種用具需要使用洗潔精、開水等進(jìn)行清潔和消毒
C. 人工接種毛霉可提高發(fā)酵效率,故豆腐發(fā)酵依靠單種微生物
D. 為提高腐乳品質(zhì)和產(chǎn)量,可利用基因工程等改造和選有優(yōu)良菌種
5. 丙草胺(C17H26NO2Cl)是一種被廣泛應(yīng)用的除草劑,還能抑制土壤細(xì)菌、放線菌和真菌的生長(zhǎng)。某研究小組為獲得能修復(fù)污染土壤的微生物資源,從某地土壤中分離獲得能有效降解丙草胺的細(xì)菌菌株并對(duì)其計(jì)數(shù),如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 涂布前要檢測(cè)培養(yǎng)基是否被污染可接種自來(lái)水后培養(yǎng)
B 利用該方法計(jì)數(shù)結(jié)果往往比顯微鏡直接計(jì)數(shù)法偏小
C. 使用以丙草胺為唯一氮源的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基
D. 涂布培養(yǎng)的結(jié)果表明每克土壤中的菌株數(shù)約為1.7×109個(gè)
6. 下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)過程的敘述不正確的是( )
A. 愈傷組織是外植體再分化形成的
B. 愈傷組織是一種不定形的薄壁組織團(tuán)塊
C. 誘導(dǎo)生芽或生根時(shí),需要生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比例合適
D. 再生植株移栽前,需要打開瓶蓋在培養(yǎng)箱中“鍛煉”數(shù)日
7. 為純化菌種,在培養(yǎng)基上劃線接種纖維素降解菌,培養(yǎng)結(jié)果示意圖如圖所示。下列敘述正確的是( )
A. 該培養(yǎng)前的接種過程需要使用移液器、涂布器和接種環(huán)
B. 圖中I、Ⅱ區(qū)的細(xì)菌數(shù)量均太多,應(yīng)從Ⅲ區(qū)挑取單菌落
C. 該實(shí)驗(yàn)結(jié)果因單菌落太多,不能達(dá)到菌種純化的目的
D. 該培養(yǎng)基為牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基
8. 羥基脂肪酸酯(PHA)是一種胞內(nèi)聚酯,可由一種嗜鹽細(xì)菌合成,它具有類似于塑料的理化特性,且廢棄后易被生物降解,PHA可用于制造無(wú)污染的“綠色塑料”??茖W(xué)家從某咸水湖中尋找生產(chǎn)PHA菌種的流程圖如下:①取湖水→②接種在高鹽培養(yǎng)基上→③培養(yǎng)→④挑取單菌落,分別擴(kuò)大培養(yǎng)→⑤檢測(cè)菌體的數(shù)目和PHA的產(chǎn)量→⑥獲得目標(biāo)菌株。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. ④中擴(kuò)大培養(yǎng)應(yīng)選用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)
B. 步驟③的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基,長(zhǎng)出的單菌落不一定能合成PHA
C. 步驟②的培養(yǎng)基為添加了PHA的選擇培養(yǎng)基,目的是篩選出嗜鹽細(xì)菌
D. 步驟⑤所獲數(shù)據(jù),可用于計(jì)算單一菌體產(chǎn)生PHA的效率
9. 試管牛技術(shù)和核移植技術(shù)已應(yīng)用于培育良種牛。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 需要注射促性腺激素促進(jìn)供卵母牛超數(shù)排卵
B. 試管牛技術(shù)和核移植技術(shù)培育良種牛均需進(jìn)行胚胎移植
C. 進(jìn)行胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力
D. 試管牛技術(shù)和核移植技術(shù)均可實(shí)現(xiàn)良種牛的大量克隆
10. 下列應(yīng)用實(shí)例最可能造成生物技術(shù)安全性與倫理問題的是( )
A. 對(duì)先天性免疫缺陷癥患兒的免疫細(xì)胞進(jìn)行基因編輯,然后回輸給患兒進(jìn)行治療
B. 利用干細(xì)胞培養(yǎng)出具有單個(gè)腔室結(jié)構(gòu)的迷你跳動(dòng)心臟
C. 利用人體的成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變成iPS細(xì)胞,進(jìn)而利用iPS細(xì)胞治療阿爾茨海默病
D. 利用基因編輯技術(shù)設(shè)計(jì)試管嬰兒,以期得到身高標(biāo)準(zhǔn)、智力超群的“完美嬰兒”
11. 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。下列表述正確的是( )
A. 實(shí)現(xiàn)①過程的條件是外植體細(xì)胞發(fā)生基因突變
B. ①過程受外源激素的調(diào)控,②過程受內(nèi)源激素的調(diào)控
C. 獲得脫毒苗常用的外植體是成熟的根和莖,脫毒苗具有更強(qiáng)的抗病毒能力
D. 通過細(xì)胞培養(yǎng)獲得辣椒素的過程可不需要實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的全能性
12. 紫杉醇存在于紅豆杉屬植物體內(nèi),具有較強(qiáng)抗癌作用。為保護(hù)野生紅豆杉資源,科研人員用圖示方法提取紫杉醇。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 過程①需要調(diào)控細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的比例
B. 過程①②每天都需要在光照條件下進(jìn)行
C. 過程②③需要轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基上培養(yǎng)
D. 過程①②③體現(xiàn)出紅豆杉細(xì)胞具有全能性
13. 為培育具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的無(wú)籽柑橘,研究者設(shè)計(jì)如下流程。相關(guān)敘述不正確的是( )
A. 過程①常使用的是纖維素酶和果膠酶
B. 過程②常采用PEG融合法或高Ca2+—高pH融合法
C. 經(jīng)過②獲得的兩兩融合細(xì)胞均為所需雜種細(xì)胞
D. 獲得的植株C染色體組成與柑橘A、B均不相同
14. 干眼癥是由于淚液分泌減少導(dǎo)致的眼睛干澀病癥。將有關(guān)基因?qū)胍逊只捏w細(xì)胞獲得誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞),培養(yǎng)iPS細(xì)胞得到的眼結(jié)膜組織可分泌淚液成分“粘液素”,有望治療干眼癥。下列說法不正確的是( )
A. 導(dǎo)入的基因具有促使體細(xì)胞恢復(fù)分裂能力的作用
B. 利用iPS細(xì)胞獲得眼結(jié)膜組織時(shí),應(yīng)加入分化抑制因子
C. 利用iPS細(xì)胞治療人類疾病理論上可避免免疫排斥反應(yīng)
D. iPS細(xì)胞可在一定程度上避免胚胎干細(xì)胞涉及的倫理問題
15. 新冠病毒通過棘突蛋白(S蛋白)的活性域(RBD)與人體細(xì)胞表面的ACE2受體相互作用感染細(xì)胞。研究者設(shè)計(jì)了一種自然界中不存在的蛋白質(zhì)LCB1,可與S蛋白的RBD緊密結(jié)合,以干擾新冠病毒的感染。下列說法不合理的是( )
A. 通過蛋白質(zhì)工程可生產(chǎn)所需LCB1
B. LCB1可能與S蛋白的抗體在結(jié)構(gòu)上類似
C. S蛋白的RBD結(jié)構(gòu)可為設(shè)計(jì)LCB1提供信息
D. 設(shè)計(jì)LCB1應(yīng)避免其結(jié)構(gòu)與ACE2受體類似
16. 利用新鮮洋蔥作為實(shí)驗(yàn)材料提取DNA時(shí),下列敘述正確的是( )
A. 可將洋蔥置于清水中,細(xì)胞吸水破裂后將DNA釋放出來(lái)
B. 離心后上清液中加入95%冷酒精,出現(xiàn)的白色絲狀物就是純凈的DNA
C. 將白色絲狀物置于2ml/L的NaCl溶液中,會(huì)發(fā)生溶解現(xiàn)象
D. 向DNA溶液中加入適量二苯胺試劑混勻,溶液即呈現(xiàn)藍(lán)色
17. 科研人員測(cè)定某噬菌體單鏈DNA的序列,得到其編碼蛋白質(zhì)的一些信息,如下圖所示。據(jù)此作出的分析,不正確的是( )
A. 谷氨酸(Glu)至少有兩種密碼子B. D基因、E基因的終止密碼子分別為TAA和TGA
C. 一個(gè)堿基對(duì)替換可能引起兩種蛋白發(fā)生改變D. 基因重疊能經(jīng)濟(jì)地利用DNA的遺傳信息量
18. 基因工程的核心是構(gòu)建表達(dá)載體,下列不屬于載體作用的是( )
A. 防止目的基因被受體細(xì)胞限制酶“切割”B. 能協(xié)助目的基因在受體細(xì)胞中復(fù)制
C. 含有啟動(dòng)子和終止子協(xié)助目的基因表達(dá)D. 具有標(biāo)記基因,便于篩選重組受體細(xì)胞
19. 科研人員利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將抗病毒蛋白基因C導(dǎo)入番木瓜,培育出轉(zhuǎn)基因抗病番木瓜,Ti質(zhì)粒如圖所示。下列敘述,正確的是( )
A. 農(nóng)桿菌的擬核DNA與番木瓜基因發(fā)生重組
B. 構(gòu)建重組質(zhì)粒需要限制酶和DNA聚合酶
C. 含重組Ti質(zhì)粒農(nóng)桿菌具有四環(huán)素抗性
D. 轉(zhuǎn)基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性
20. 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,該過程如下圖所示。下列關(guān)于該過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Ampr可檢測(cè)是否成功構(gòu)建乳酸乙酯高產(chǎn)菌株
21. 噬菌體展示技術(shù)(如圖)可將某些蛋白質(zhì)呈遞至噬菌體表面,便于對(duì)目標(biāo)蛋白進(jìn)行篩選、鑒定。以下對(duì)該技術(shù)的分析錯(cuò)誤的是( )
A. 建立噬菌體展示庫(kù)需限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶
B. 可利用抗原—抗體雜交技術(shù)篩選目標(biāo)蛋白
C. 可用動(dòng)物細(xì)胞做宿主培養(yǎng)噬菌體
D. 該技術(shù)可用于獲得與抗原親和力更強(qiáng)的抗體及其基因
22. 快速、準(zhǔn)確地確定蛋白質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu),一直是生命科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。人工智能程序AlphaFld 2對(duì)大部分蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)極為精準(zhǔn),接近真實(shí)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),達(dá)到了人類利用冷凍電鏡等復(fù)雜儀器觀察預(yù)測(cè)的水平。下列相關(guān)敘述不正確的是( )
A. 蛋白質(zhì)的氨基酸序列是預(yù)測(cè)其空間結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ)
B. 預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)并制造新蛋白質(zhì)的技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程
C. 結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)能幫助揭示蛋白質(zhì)分子間相互作用的機(jī)制
D. 依據(jù)新蛋白質(zhì)的氨基酸序列能推出唯一的基因序列
23. 新冠病毒(SARS-CV-2)S蛋白的受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域(RBD)是引導(dǎo)病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。我國(guó)科研人員將GP67基因(指導(dǎo)合成一段信號(hào)肽,引導(dǎo)新合成的蛋白分泌到細(xì)胞外)與RBD基因融合,構(gòu)建融合基因,大量生產(chǎn)RBD蛋白,用于制備疫苗,流程見下圖。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 過程①的基礎(chǔ)是生物的密碼子是共用的
B. 過程②是直接將融合基因注射到受精卵內(nèi)
C. 過程③需用PCR技術(shù)檢測(cè)是否合成RBD
D. 過程④從培養(yǎng)液獲得RBD無(wú)需裂解細(xì)胞
24. 下圖為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,細(xì)胞數(shù)量的指數(shù)變化示意圖。下列表述正確的是( )
A. 初代培養(yǎng)過程中,細(xì)胞不會(huì)發(fā)生基因突變B. 細(xì)胞分裂8次以上時(shí),大部分細(xì)胞老化、死亡
C. 細(xì)胞傳代時(shí)通常需要用胰蛋白酶處理D. 有限細(xì)胞系適于作為生產(chǎn)新冠疫苗的宿主細(xì)胞
25. 雙抗體夾心法檢測(cè)新冠病毒抗原原理如下圖,試紙上有兩種抗原抗體存在,膠體金標(biāo)記的抗體位于試紙的結(jié)合墊上,聚集后會(huì)呈紅色;在檢測(cè)線(T)上,有另一種針對(duì)抗原的抗體,這兩種抗體識(shí)別抗原表位是不一樣的,所以同一個(gè)抗原能夠同時(shí)被這兩種抗體所識(shí)別。抗-金標(biāo)抗體位于質(zhì)控線(C)上,結(jié)合多余的金標(biāo)抗體。咽拭子、鼻拭子樣本滴上加樣孔之后,由樣品墊向吸水墊方向流動(dòng)。下列說法不正確的是( )
A. 質(zhì)控線結(jié)果相當(dāng)于陽(yáng)性對(duì)照
B. 圖2顯示待測(cè)者為新冠病毒陽(yáng)性
C. 檢測(cè)試紙使用便捷
D. 抗原和核酸檢測(cè)配合提高檢測(cè)準(zhǔn)確率
26. 下圖表示某單基因遺傳病的家系圖及將各家庭成員DNA用限制酶MstII處理后的電泳結(jié)果。下列說法正確的是( )
A. 該遺傳病為伴X染色體隱性遺傳病
B. I1和I2均為攜帶致病基因的雜合子
C. 正?;蛏喜缓蠱stII的酶切位點(diǎn)
D. 推測(cè)II4患該病的概率為25%
27. 現(xiàn)代智人起源于非洲的觀點(diǎn),得到更多證據(jù)的支持。人們認(rèn)為,約100萬(wàn)年前,非洲的古人類(人屬各成員)第一次走出非洲,在各地發(fā)展出自己的種群,例如1856年在德國(guó)尼安德特河谷發(fā)現(xiàn)的尼安德特人。約10萬(wàn)年前,人類(現(xiàn)代智人種)第二次走出非洲,與第一次走出非洲的人類發(fā)生有限的基因交流。之后由于目前尚在爭(zhēng)議的原因,第一次走出非洲的人類包括尼安德特人陸續(xù)滅絕,而我們的祖先生存下來(lái)并逐漸擴(kuò)散占據(jù)了全世界。2009年瑞典科學(xué)家斯萬(wàn)特·帕博團(tuán)隊(duì)完成尼安德特人細(xì)胞核DNA的全基因組測(cè)序工作,發(fā)現(xiàn)生活在非洲之外的現(xiàn)代人體內(nèi)都有1%-4%的尼安德特人基因,現(xiàn)代人的線粒體和Y染色體基因中則沒有發(fā)現(xiàn)尼安德特人基因。帕博因在已滅絕古人類基因組和人類進(jìn)化研究方面所做出的貢獻(xiàn),獲得2022年諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 帕博的研究說明尼安德特人和智人發(fā)生了雜交
B. 非洲人不具有上述1%-4%的尼安德特人基因
C. 現(xiàn)代人線粒體和Y染色體無(wú)尼安德特人基因的原因可能是在人類進(jìn)化過程中,與尼安德特人發(fā)生雜交的祖先是現(xiàn)代人男性與尼安德特人女性
D. 帕博的研究依賴于PCR、DNA測(cè)序以及防止除古人類化石DNA以外的外源DNA污染等技術(shù)
28. 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。目前科研人員想在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P1的DNA片段
B. 改造編碼多肽P1的基因
C. 依據(jù)目標(biāo)蛋白的功能設(shè)計(jì)目標(biāo)蛋白的結(jié)構(gòu)
D. 構(gòu)建含目的肽的基因表達(dá)載體
29. 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)入楊樹基因組中(如圖)。
為檢測(cè)獲得的轉(zhuǎn)基因楊樹苗中是否含有導(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+③B. ①+②C. ③+②D. ③+④
30. 蘇云金芽孢桿菌殺蟲晶體蛋白(Bt)與豇豆胰蛋白酶抑制劑(CpTI)殺蟲機(jī)理不同。在轉(zhuǎn)Bt海蛋白基因抗蟲棉作物種植區(qū)發(fā)現(xiàn)棉鈴蟲種群抗性基因頻率顯著上升??茖W(xué)家嘗試用轉(zhuǎn)雙基因棉花對(duì)棉鈴蟲幼蟲進(jìn)行防治。以下敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 利用PCR或抗原抗體雜交技術(shù)可對(duì)植株的抗蟲性狀進(jìn)行檢測(cè)
B. 種植轉(zhuǎn)單基因抗蟲棉與種植轉(zhuǎn)雙基因抗蟲棉會(huì)導(dǎo)致棉鈴蟲種群基因庫(kù)不同
C. 種植轉(zhuǎn)雙基因的棉花可減緩棉鈴蟲種群抗性基因頻率上升速度
D. 轉(zhuǎn)基因植物的培育和種植應(yīng)考慮可能造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)
二、非選擇題(共55分)
31. Rag2基因缺失小鼠不能產(chǎn)生成熟的淋巴細(xì)胞??蒲腥藛T利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)對(duì)Rag2基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療。其技術(shù)流程如圖:
(1)步驟①中,在核移植前應(yīng)去除卵母細(xì)胞的_______。
(2)步驟②中,重組胚胎培養(yǎng)到______期時(shí), 可從其內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離出ES細(xì)胞。
(3)步驟③中,需要構(gòu)建含有Rag2基因的表達(dá)載體??梢愿鶕?jù)Rag2基因的__________設(shè)計(jì)引物,利用PCR技術(shù)擴(kuò)增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分別在片段兩側(cè)進(jìn)行酶切獲得Rag2基因片段。為將該片段直接連接到表達(dá)載體,所選擇的表達(dá)載體上應(yīng)具有________酶的酶切位點(diǎn)。
(4)為檢測(cè)Rag2基因的表達(dá)情況,可提取治療后小鼠骨髓細(xì)胞的______,用抗Rag2蛋白的抗體進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)。
32. T-DNA可能隨機(jī)插入植物基因組內(nèi),導(dǎo)致被插入基因發(fā)生突變。用此方法誘導(dǎo)擬南芥產(chǎn)生突變體的過程如下:種植野生型擬南芥,待植物形成花蕾時(shí),將地上部分浸入農(nóng)桿菌(其中的T-DNA上帶有抗除草劑基因)懸浮液中以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。在適宜條件下培養(yǎng),收獲種子(稱為T1代)。
(1)為促進(jìn)植株側(cè)枝發(fā)育以形成更多的花蕾,需要去除________,因?yàn)楹笳弋a(chǎn)生的________會(huì)抑制側(cè)芽的生長(zhǎng)。
(2)為篩選出已轉(zhuǎn)化的個(gè)體,需將T代播種在含________的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),成熟后自交,收獲種子(稱為T代)。
(3)為篩選出具有抗鹽性狀的突變體,需將T代播種在含________的培養(yǎng)基上,獲得所需個(gè)體。
(4)經(jīng)過多代種植獲得能穩(wěn)定遺傳的抗鹽突變體。為確定抗鹽性狀是否由單基因突變引起,需將該突變體與________植株進(jìn)行雜交,再自交________代后統(tǒng)計(jì)性狀分離比。
(5)若上述T-DNA的插入造成了基因功能喪失,從該突變體的表現(xiàn)型可以推測(cè)野生型基因的存在導(dǎo)致植物的抗鹽性________。
(6)根據(jù)T-DNA的已知序列,利用PCR技術(shù)可以擴(kuò)增出被插入的基因片段。其過程是:提取________植株的DNA,用限制酶處理后,再用________將獲得的DNA片段連接成環(huán)(如下圖)以此為模板,從圖中A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取作為引物進(jìn)行擴(kuò)增,得到的________片段將用于獲取該基因的全序列信息。
環(huán)狀DNA示意圖
A、B、C、D表示能與相應(yīng)T-DNA鏈互補(bǔ)、長(zhǎng)度相等的單鏈DNA片段;箭頭指示DNA合成方向。
33. 營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株就是在人工誘變或自發(fā)突變后,微生物細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)機(jī)制中的某些酶被破壞,使代謝過程中的某些合成反應(yīng)不能進(jìn)行的菌株。這種菌株能積累正常菌株不能積累的某些代謝中間產(chǎn)物,為工業(yè)生產(chǎn)提供大量的原料產(chǎn)物。以下是實(shí)驗(yàn)人員利用影印法初檢氨基酸缺陷型菌株的過程。
(1)微生物生長(zhǎng)需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有水﹑碳源、_________等。過程①的接種方法為__________。圖中基本培養(yǎng)基與完全培養(yǎng)基存在差異的成分是__________。根據(jù)用途分類,圖中基本培養(yǎng)基屬于_______________(填“選擇”或“鑒別”)培養(yǎng)基。
(2)進(jìn)行過程②培養(yǎng)時(shí),應(yīng)先將絲絨布轉(zhuǎn)印至__________(填“基本”或“完全”)培養(yǎng)基上,原因是_________________________。
(3)利用影印法培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)是不同培養(yǎng)基中同種菌株的接種位置相同,所以,挑取_______________(填“菌落A”或“菌落B”)即為所需的氨基酸缺陷型菌株。統(tǒng)計(jì)菌落種類和數(shù)量時(shí)要每隔24h觀察統(tǒng)計(jì)一次,直到各類菌落數(shù)目穩(wěn)定﹐鑒定菌落種類的重要依據(jù)是__________________。常用的測(cè)定微生物數(shù)量的方法是_____________________。
(4)賴氨酸在人體內(nèi)屬于必需氨基酸,在醫(yī)藥和食品業(yè)上有大量的需求,但是由圖可知,當(dāng)_______________的積累過量時(shí),會(huì)抑制天冬氨酸激酶的活性,則使細(xì)胞難以積累過多的賴氨酸,這種現(xiàn)象在微生物代謝中屬于______________調(diào)節(jié),但賴氨酸單獨(dú)過量積累時(shí)卻不會(huì)抑制上述酶活性??茖W(xué)家對(duì)黃色短桿菌進(jìn)行了誘變處理,選育了不能合成______________酶的新菌種,使其代謝過程中能大量積累賴氨酸。
34. 油菜種子是中國(guó)最重要的植物油來(lái)源之一。研究者以甘藍(lán)型油菜為材料,通過多種育種技術(shù)來(lái)提高油菜種子的含油量。
(1)甘藍(lán)型油菜是由甘藍(lán)(2n=18)和白菜(2n=20)種間雜交,再經(jīng)過____________處理后形成的___________倍體。
(2)種子油脂的積累包含油脂合成和降解的動(dòng)態(tài)平衡過程。研究人員欲探究脂類水解酶基因Bn在油脂積累過程中的作用,用化學(xué)試劑EMS誘變野生型植株,并篩選出Bn基因的突變體1(C位點(diǎn)突變)和突變體2(D位點(diǎn)突變)。將兩種突變體分別與野生型連續(xù)雜交再自交,目的是____________。從自交子代中分離得到不同單突變純合子,種植后檢測(cè)種子含油量,卻發(fā)現(xiàn)均小于未經(jīng)過EMS處理的野生型。
(3)進(jìn)一步通過雜交和基因型鑒定,篩選得到了C和D雙突變純合子、C和D雙位點(diǎn)正常純合子,種植后測(cè)定種子含油量,結(jié)果如圖1。
該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明Bn基因表達(dá)后促進(jìn)了種子油脂消減,依據(jù)是____________。由于①②的種子含油量均小于③,利用突變體進(jìn)行的連續(xù)雜交并未達(dá)到目的,試從誘變的特點(diǎn)分析可能的原因是__________。
(4)研究人員利用CRISPR/Cas9技術(shù)“編輯”另一活力更強(qiáng)的品系R的Bn基因,再自交得到Bn基因突變純合子,測(cè)定其種子含油量和油體面積,結(jié)果如圖2、圖3。
結(jié)果表明,突變的Bn基因表達(dá)后__________,結(jié)合(3)(4)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,利用CRISPR/Cas9技術(shù)獲得Bn基因突變純合子,與誘變育種相比,除了縮短育種年限外,還具有的顯著優(yōu)勢(shì)是__________。
(5)種子成熟末期,油脂合成和消減的動(dòng)態(tài)平衡能夠確保種子休眠以防過早發(fā)芽。欲將Bn基因突變純合子用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),還需進(jìn)一步調(diào)查____________、萌發(fā)后根長(zhǎng)等種子活力指標(biāo)。若活力指標(biāo)與野生型相比____________,則可推廣應(yīng)用。
35. 土壤鹽堿化問題已經(jīng)成為全球性難題,培育耐鹽堿農(nóng)作物是解決人類糧食安全和農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要途徑。
(1)為研究高粱鹽堿響應(yīng)通路中相關(guān)基因AT1的作用,研究人員構(gòu)建過表達(dá)植株(AT1-OE)。以高粱cDNA為模板,利用_____方法獲取目的基因。如圖1,選取最佳限制酶_____處理目的基因和質(zhì)粒,構(gòu)建重組質(zhì)粒并轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌。將轉(zhuǎn)化成功的農(nóng)桿菌與高粱愈傷組織共培養(yǎng),篩選T-DNA成功轉(zhuǎn)入的愈傷組織,使用既能殺死原核細(xì)胞,又能殺死真核細(xì)胞的潮霉素,效果優(yōu)于僅能殺死原核細(xì)胞的抗生素(如卡那霉素),原因是_____。進(jìn)一步篩選獲得所需愈傷組織,經(jīng)_____發(fā)育成完整植株。同時(shí)構(gòu)建基因敲除植株(AT1-KO)。
(2)檢測(cè)植株在高堿土壤中的幼苗長(zhǎng)勢(shì)和作物產(chǎn)量,結(jié)果發(fā)現(xiàn):相比野生型植株,AT1-KO植株_____,AT1-OE植株表型相反,說明AT1在高粱堿脅迫的響應(yīng)過程中起負(fù)調(diào)控作用。
(3)高堿條件下,植物細(xì)胞內(nèi)H2O2含量升高,推測(cè)AT1可能與運(yùn)輸H2O2的通道蛋白PIP2有相互作用。利用免疫共沉淀方法進(jìn)行研究,實(shí)驗(yàn)原理如圖2,若靶蛋白A和待測(cè)蛋白B有相互作用,用磁珠偶聯(lián)抗A抗體使A沉淀,則B也會(huì)被沉淀下來(lái)。利用抗GFP抗體與磁珠偶聯(lián),對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組總蛋白進(jìn)行免疫共沉淀,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3。
①檢測(cè)總蛋白的目的是_____。
②通過條帶_____可以判斷,AT1與PIP2有相互作用。若想進(jìn)一步驗(yàn)證該相互作用,可用_____抗體與新磁珠偶聯(lián)再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(4)細(xì)胞內(nèi)過量的H2O2積累會(huì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激,從而導(dǎo)致植物細(xì)胞死亡,降低植物存活率。研究顯示PIP2磷酸化能夠促進(jìn)H2O2外排。綜合上述信息,解釋敲除AT1基因能顯著提高植株耐鹽堿性的原因是_____。
36. 視網(wǎng)膜感光細(xì)胞中的R蛋白由R基因編碼,在視覺形成過程中有重要作用。為研究R蛋白的功能,科研人員利用基因工程獲得R基因敲除的小鼠,并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
(1)科研人員利用打靶載體敲除小鼠R基因,載體構(gòu)建及R基因敲除過程如圖1所示。
①為構(gòu)建能夠敲除R基因的打靶載體,需先設(shè)計(jì)引物,通過PCR技術(shù)擴(kuò)增R基因。在引物上添加PstI限制酶識(shí)別序列,據(jù)圖1應(yīng)選擇的引物是___________(選填圖1中的a,b,c或d)。將得到的PCR產(chǎn)物酶切后連入打靶空載體,鑒定正確后進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
②為將抗生素抗性基因ne(抵抗抗生素G418)從原有載體中切下以插入到R基因中,據(jù)圖1及下表中限制酶識(shí)別位點(diǎn)序列信息,應(yīng)選擇限制酶____________分別對(duì)R基因和ne基因進(jìn)行酶切,并用____________連接,完成打靶載體構(gòu)建。
③將構(gòu)建好的打靶載體通過____________法導(dǎo)入小鼠受體細(xì)胞中。據(jù)圖1,受體細(xì)胞基因組中的R基因通過____________被替換為打靶載體上插入ne的R基因片段。未整合到基因組的外源DNA會(huì)被降解。
(2)打靶載體也可能整合到受體細(xì)胞基因組DNA的其他部位,引發(fā)TK基因表達(dá),使細(xì)胞在加入物質(zhì)G的培養(yǎng)基上無(wú)法存活。在選擇培養(yǎng)基中除有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的必需成分外,還需加入_____________和物質(zhì)G,可篩選出成功敲除R基因的受體細(xì)胞,其原因是_____________。
(3)圖2為小鼠視覺形成的部分機(jī)理簡(jiǎn)圖,研究發(fā)現(xiàn)R蛋白通過圖中所示方式參與小鼠視覺形成。
科研人員基于上述方法獲得了R基因敲除的純合小鼠,將野生型小鼠和R基因敲除小鼠都平均分成兩組,一組在黑暗中飼養(yǎng)12h,另一組在光照下飼養(yǎng)12h;測(cè)定小鼠眼睛中各物質(zhì)含量,結(jié)果如圖3所示。
據(jù)圖2機(jī)理,預(yù)測(cè)并在答題紙中畫出圖3中在光照條件下兩種小鼠全反式視黃醛的含量______。限制酶
Kpn I
Mfe I
Hind I
EcR I
BamH I
識(shí)別序列及切割位點(diǎn)
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