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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線(xiàn)※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年浙教版選擇性必修3生物上冊(cè)階段測(cè)試試卷160考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、下面關(guān)于植物細(xì)胞工程的敘述,正確的是()A.葉肉細(xì)胞脫分化后可形成定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞B.葉肉細(xì)胞經(jīng)再分化過(guò)程可形成愈傷組織C.融合植物葉肉細(xì)胞時(shí),應(yīng)先去掉細(xì)胞膜D.葉肉細(xì)胞離體培養(yǎng)時(shí),可以表現(xiàn)出全能性2、下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述,錯(cuò)誤的是A.種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離B.轉(zhuǎn)基因作物被動(dòng)物食用后,目的基因會(huì)轉(zhuǎn)入動(dòng)物體細(xì)胞中C.種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植物的遺傳多樣性D.轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物3、印度沙漠貓是一種珍稀貓科動(dòng)物,通過(guò)胚胎工程技術(shù),可以讓家貓代孕而繁育,主要步驟如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()
A.步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分割B.誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細(xì)胞C.受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)源于培養(yǎng)液D.步驟甲使用的培養(yǎng)液和早期胚胎培養(yǎng)液成分基本相同4、干細(xì)胞有著廣泛的應(yīng)用前景。下列相關(guān)敘述中,錯(cuò)誤的是()A.干細(xì)胞是從胚胎中分離提取的細(xì)胞B.造血干細(xì)胞可以分化為各種血細(xì)胞C.不同類(lèi)型的干細(xì)胞,它們的分化潛能是有差別的D.由iPS細(xì)胞產(chǎn)生的特定細(xì)胞,可以在新藥的測(cè)試中發(fā)揮重要作用5、我國(guó)培育出了首例攜帶賴(lài)氨酸基因的轉(zhuǎn)基因克隆奶牛,培育過(guò)程如下圖。在轉(zhuǎn)基因克隆奶牛的乳汁中可獲得高賴(lài)氨酸含量蛋白,下列敘述正確的是()
A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需的CO2的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞的呼吸作用B.去核時(shí)把處于MI期的卵母細(xì)胞通過(guò)顯微操作吸出細(xì)胞核和第一極體C.去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞核的全能性得以表達(dá)D.賴(lài)氨酸基因只存在于轉(zhuǎn)基因克隆牛乳腺細(xì)胞中并成功表達(dá)6、棉花全株含有對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)繁殖存在潛在危害的有毒物質(zhì)-棉酚,限制了以棉花秸稈為原料來(lái)生產(chǎn)青貯飼料。研究人員試圖以棉花田的土壤為分離基質(zhì),篩選出高效分解棉酚的菌株。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.棉酚分解菌可利用培養(yǎng)基中的棉酚是因?yàn)槟芎铣上鄳?yīng)的酶B.篩選過(guò)程中所用的培養(yǎng)基應(yīng)該以棉酚為唯一的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)C.稀釋涂布平板法或平板劃線(xiàn)法均可用來(lái)分離純化棉酚分解菌D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除做好消毒、滅菌工作外,還要避免環(huán)境中微生物污染7、“分子鐘”假說(shuō)認(rèn)為;生物在進(jìn)化時(shí)核酸中核苷酸的替換率恒定。利用DNA分子雜交技術(shù)可判斷生物親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下圖,下列說(shuō)法正確的是()
A.粗提取三種生物DNA時(shí)加入95%冷酒精后蛋白質(zhì)會(huì)沉淀B.在基因工程中,DNA分子雜交技術(shù)可以用于判斷目的基因是否表達(dá)C.由于密碼子具有簡(jiǎn)并性,甲與丙的細(xì)胞色素C可能相同D.由上述結(jié)果可以推測(cè),丙與甲的親緣關(guān)系遠(yuǎn)于乙與甲評(píng)卷人得分二、多選題(共6題,共12分)8、中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所首席科學(xué)家;動(dòng)物克隆與受精生物學(xué)學(xué)科帶頭人陳大元;曾主持科研攻關(guān)項(xiàng)目——“攀登”,進(jìn)行大熊貓的異種克隆。他們將大熊貓的體細(xì)胞核放入兔子的去核卵母細(xì)胞之中,并使其成功發(fā)育成囊胚,標(biāo)志著異種核質(zhì)相容的問(wèn)題得到解決,異種克隆大熊貓邁過(guò)了第一道“坎”;然后至關(guān)重要的是選擇一種合適的“代孕母體”。下圖是該研究的理論流程圖。下列說(shuō)法正確的是()
A.整個(gè)過(guò)程用到的技術(shù)手段有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物體細(xì)胞核移植和胚胎移植等B.誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細(xì)胞C.重構(gòu)胚發(fā)育成囊胚所需營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)源于“代孕母體”D.步驟甲和步驟乙中的供體和受體需要同期發(fā)情處理9、我國(guó)研究人員創(chuàng)造出一種新型干細(xì)胞——異種雜合二倍體胚胎干細(xì)胞;具體研究過(guò)程如下圖所示,下列敘述正確的是()
A.單倍體囊胚1最可能是由卵子發(fā)育預(yù)帶的,單倍體ES應(yīng)取自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)B.培養(yǎng)液中除了需要加入血清等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還需要加入抗生素等消滅病毒C.體外培養(yǎng)條件下ES細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化D.ES細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積大、細(xì)胞核小、核仁明顯10、篩選淀粉分解菌需使用以淀粉為唯一碳源的培養(yǎng)基。接種培養(yǎng)后;得到如圖所示的兩個(gè)菌落,培養(yǎng)平板經(jīng)稀碘液處理,出現(xiàn)了以菌落為中心的透明圈。相關(guān)敘述正確的是。
A.培養(yǎng)基中的淀粉也可為微生物提供氮源B.兩個(gè)菌落中的微生物為同一種微生物C.兩個(gè)菌落中的微生物均能將淀粉酶分泌至細(xì)胞外D.透明圈直徑與菌落直徑的比值越大,說(shuō)明該微生物分解淀粉的能力越大11、廚余垃圾是指居民日常生活及食品加工、飲食服務(wù)、單位供餐等活動(dòng)中產(chǎn)生的垃圾。廢液中的淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等微溶性物質(zhì),易腐爛變質(zhì),滋生病原微生物等。若處理不當(dāng),可能造成嚴(yán)重的污染。圓褐固氮菌和巨大芽孢桿菌組合可以將有機(jī)廚余垃圾迅速分解成水和二氧化碳,減輕環(huán)境污染。為制備分解有機(jī)廚余垃圾的微生物菌劑,某科研小組對(duì)兩菌種進(jìn)行了最佳接種量比的探究實(shí)驗(yàn),并得出下圖的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下面敘述錯(cuò)誤的是()
A.巨大芽孢桿菌生長(zhǎng)過(guò)程中需要氮源,圓褐固氮菌生長(zhǎng)過(guò)程中不需要氮源B.要統(tǒng)計(jì)活菌數(shù)量可采用平板劃線(xiàn)法和稀釋涂布平板法C.將1mL菌液稀釋100倍,在3個(gè)平板上分別接0.1mL稀釋液;經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后,3個(gè)平板上的菌落數(shù)分別為42、39和36。據(jù)此可得出每升菌液中的活菌數(shù)為3.9×105D.處理該類(lèi)廚余垃圾廢液,兩菌種的最佳接種量比為1:112、如圖是科研人員構(gòu)建的類(lèi)精子單倍體胚胎干細(xì)胞,以及利用該種細(xì)胞獲得半克隆小鼠的過(guò)程(圖中序號(hào)表示過(guò)程)。下列敘述正確的是()
A.過(guò)程①使受精卵中的遺傳物質(zhì)減少一半B.過(guò)程②需在培養(yǎng)液中添加抗生素和血清C.過(guò)程③獲得的干細(xì)胞只有一條性染色體D.半克隆小鼠為雌性且與受體遺傳特性不同13、黑尿癥是一種單基因遺傳??;該病在人群中的發(fā)病率大約為百萬(wàn)分之一。患者因缺乏尿黑酸氧化酶,使得尿黑酸不能被氧化分解而導(dǎo)致尿液呈黑色。下圖是該遺傳病的某家系圖。下列說(shuō)法正確的是()
A.該實(shí)例說(shuō)明基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成而直接控制性狀B.控制黑尿癥的基因?yàn)殡[性基因,且位于X染色體上C.Ⅱ4和Ⅱ5婚配,所生男孩患黑尿癥的概率約為1/3003D.若用該致病基因制作的探針檢測(cè),則Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ3一定會(huì)出現(xiàn)雜交帶評(píng)卷人得分三、填空題(共7題,共14分)14、(1)致病菌:第二次世界大戰(zhàn)期間,侵華日軍在中國(guó)領(lǐng)土上修建了幾十座_____工廠,曾用數(shù)千名中國(guó)人做實(shí)驗(yàn),還曾在中國(guó)20多個(gè)地區(qū)使用了_____;造成了幾十萬(wàn)中國(guó)老百姓死亡。日本戰(zhàn)敗投降時(shí),侵華日軍又一次把培養(yǎng)的細(xì)菌釋放出來(lái),在中國(guó)造成傳染病大流行。
(2)生化毒劑:如_____分子可以阻滯神經(jīng)末梢釋放_(tái)____;從而引起肌肉麻痹。
(3)病毒:如_____病毒;在年輕人普遍都沒(méi)有接種天花疫苗的情況下,若有人用天花病毒或某些動(dòng)物的痘病毒作為生物武器,后果不堪設(shè)想。
(4)基因重組致病菌:這些致病菌是人類(lèi)的_____致病菌,可讓大批受感染者突然發(fā)病,而又無(wú)藥可醫(yī)。15、功能:能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列,并且使每一條鏈中______部位的兩個(gè)核苷酸之間的______斷開(kāi),因此具有______。16、第一步:______17、在____________的溫度范圍內(nèi),DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)解體,雙鏈分開(kāi),這過(guò)程成為_(kāi)_________。18、通常將DNAD的羥基(—OH)成為_(kāi)______________端,而磷酸基團(tuán)的末端成為_(kāi)__________端。由于_______________,因此DNA需要引物,因此DNA的合成方向總是從_________________延伸。19、_______mol/L濃度下,DNA溶解度最大。20、蛋白質(zhì)工程在生物制藥上有廣泛的應(yīng)用。如果已經(jīng)確認(rèn)某種新蛋白質(zhì)可能具有特殊的抗癌功能,其氨基酸序列也已經(jīng)確認(rèn),如何通過(guò)蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)這種新藥?如果回答有困難,可以向老師請(qǐng)教或通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查找答案。_____評(píng)卷人得分四、判斷題(共2題,共20分)21、對(duì)微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最廣泛和取得實(shí)際應(yīng)用成果最多的領(lǐng)域,是因?yàn)槲⑸锞哂猩斫Y(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡(jiǎn)單、生長(zhǎng)繁殖快、對(duì)環(huán)境因素敏感和容易進(jìn)行遺傳物質(zhì)操作等優(yōu)點(diǎn)。(選擇性必修3P101)()A.正確B.錯(cuò)誤22、生物武器包括致病菌類(lèi)、病毒類(lèi)和生化毒劑類(lèi)等。()A.正確B.錯(cuò)誤評(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共15分)23、尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)氮肥;但尿素并不能直接被農(nóng)作物吸收,只有當(dāng)土壤中的細(xì)菌將尿素分解成氨之后,才能被植物利用。某課題小組從土壤中分離能夠分解尿素的細(xì)菌并進(jìn)行計(jì)數(shù)的過(guò)程如圖1所示,圖2是乙中的培養(yǎng)基配方。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)為了獲得尿素分解菌;可在__________取樣;經(jīng)系列處理后如圖2所示培養(yǎng)基,為微生物的生長(zhǎng)提供碳源和氮源的分別是___________;__________。
(2)甲中培養(yǎng)基與乙中培養(yǎng)基的成分相比;唯一的區(qū)別是___________。
(3)在涂平板前需要對(duì)甲中的菌液進(jìn)行稀釋?zhuān)幌♂屚坎己竽艿玫骄鋽?shù)目在___________________的平板,則說(shuō)明稀釋操作比較成功。
(4)對(duì)分離得到的尿素分解菌作進(jìn)一步鑒定時(shí);可在上述培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,指示劑變紅的原因是尿素分解菌_____________________,再結(jié)合菌落的特征等進(jìn)行確定。
(5)統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目_________,除了上述的活菌計(jì)數(shù)法外,______________也是測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法。24、科研人員以病毒表面S蛋白作為主要的病毒抗原;利用基因工程研制疫苗用于接種預(yù)防,簡(jiǎn)要過(guò)程如圖所示?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)新冠病毒是一種RNA病毒,一般先通過(guò)_____________________得到cDNA,再經(jīng)PCR技術(shù)獲取大量S蛋白基因,PCR的中文全稱(chēng)是_____________________。
(2)PCR技術(shù)還需用到_____________________酶,該酶能夠使脫氧核苷酸從引物的_____________________端開(kāi)始連接,據(jù)下圖分析,可選擇的引物是_____________________。
(3)為了驗(yàn)證表達(dá)的S蛋白與病毒S蛋白有相同的免疫反應(yīng)特性;請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的檢測(cè)方案并預(yù)期檢測(cè)結(jié)果。
方案:_________________________________。
結(jié)果:_________________________________。25、嗜熱土壤芽孢桿菌產(chǎn)生的β-萄糖苷酶(BglB)是一種耐熱纖維素酶。為使其在工業(yè)生產(chǎn)中更好地應(yīng)用;開(kāi)展了以下實(shí)驗(yàn)。如圖為質(zhì)粒限制酶酶切圖譜,如表為幾種限制酶的識(shí)別序列及酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)通常情況下,獲得的目的基因需要進(jìn)行擴(kuò)增,最簡(jiǎn)便的方法是_________技術(shù)。
(2)分析上圖,可選擇_______和_______兩種不同的限制酶切割質(zhì)粒,以防止質(zhì)粒自身環(huán)化。質(zhì)粒被切割后,可用_______將其與目的基因連接。在動(dòng)物基因工程中將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞時(shí)通常的方法是_______。
(3)大腸桿菌不能降解纖維素,但轉(zhuǎn)入上述建構(gòu)好的表達(dá)載體后則獲得了降解纖維素的能力,這是因?yàn)開(kāi)______。
(4)蛋白質(zhì)工程是二代基因工程,它的基本途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→_______→_______→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。評(píng)卷人得分六、綜合題(共3題,共24分)26、亨廷頓舞蹈?。℉D)是由單基因(HTT)突變導(dǎo)致的神經(jīng)退行性疾?。换颊弑憩F(xiàn)為行為遲緩或運(yùn)動(dòng)障礙。研究人員利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)構(gòu)建HD模型小鼠,為制備其它神經(jīng)退行性疾病的動(dòng)物模型提供了參考。
(1)CRISPR/Cas9系統(tǒng)的工作原因如圖1所示:
CRISPR/Cas9系統(tǒng)是由具有________活性的Cas9-D10A和成對(duì)的具有向?qū)ё饔玫膅RNA1和gRNA2構(gòu)成。gRNA1和gRNA2通過(guò)________原則特異性結(jié)合到目的基因特定的單鏈DNA片段;然后由Cas9-D10A識(shí)別并切斷兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)附近單鏈DNA中的____________鍵;進(jìn)而產(chǎn)生兩個(gè)缺口;再通過(guò)一定的基因重組方法將外源DNA片段在缺口處進(jìn)行整合實(shí)現(xiàn)原位敲入,即外源DNA片斷替換某基因的片斷。
(2)圖2為150Q模型小鼠構(gòu)建原理,科研人員以________為模板,在其外顯子1附近設(shè)計(jì)gRNA靶點(diǎn)序列,并構(gòu)建包含gRNA基因、Cas9基因和________的重組表達(dá)載體。
(3)為培育出純合150Q模型小鼠;科研人員進(jìn)行了如下操作:
①150Q模型小鼠F0代構(gòu)建:將構(gòu)建好的重組表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠受精卵中,體外培養(yǎng)一段時(shí)間后,通過(guò)________技術(shù)轉(zhuǎn)移到若干雌性小鼠子宮中,適宜條件培養(yǎng)。25天后,通過(guò)________技術(shù)鑒定得到轉(zhuǎn)入成功的F0代小鼠6只。
②150Q模型小鼠F1、F2、F3代構(gòu)建:待F0代小鼠性成熟后,與健康的野生型小鼠進(jìn)行交配培育F1代小鼠,經(jīng)鑒定后,挑選其中的150Q模型小鼠與健康的野生型小鼠交配,培育出F2代小鼠,使其中的150Q模型小鼠之間進(jìn)行相互交配,培育出F3代小鼠。部分F3代小鼠基因型鑒定結(jié)果如圖3所示:
請(qǐng)據(jù)圖判斷,科研人員是否培育出純合150Q模型小鼠,并寫(xiě)出判斷依據(jù)。_____________________________________________
(4)有人認(rèn)為成功導(dǎo)入150Q的小鼠即可直接用做HD小鼠模型進(jìn)行相關(guān)研究,你是否同意該觀點(diǎn)?若不同意,請(qǐng)說(shuō)出需要進(jìn)一步通過(guò)哪些方法來(lái)判斷其是否可作為模型小鼠_____________________。27、科學(xué)家將Oct3/4;Sox2、c-Myc和Klf4基因通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)入小鼠成纖維細(xì)胞中;然后在培養(yǎng)ES細(xì)胞的培養(yǎng)基上培養(yǎng)這些細(xì)胞。2~3周后,這些細(xì)胞顯示出ES細(xì)胞的形態(tài)、具有活躍的分裂能力,它們就是iPS細(xì)胞。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用是什么?_____
(2)如何證明iPS細(xì)胞的產(chǎn)生不是由于培養(yǎng)基的作用?_____
(3)研究者想了解Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因在誘導(dǎo)iPS細(xì)胞時(shí),每個(gè)基因作用的相對(duì)大小,該如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?請(qǐng)你給出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路。_______
(4)若將病人的皮膚成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)成iPS細(xì)胞,再使它轉(zhuǎn)化為需要的細(xì)胞,用這些細(xì)胞給該病人治病,這是否會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)?_____為什么?_____考慮到iPS細(xì)胞具有分裂活性,治療時(shí)可能存在什么風(fēng)險(xiǎn)?______28、玉米(2n=20)是我國(guó)栽培面積最大的作物,雌雄同株異花投粉,頂生的花是堆花,側(cè)生的穗是雌花,位于非同源染色體上的基因R/r和T/t可以改變玉米植株的性別;使雌雄同株轉(zhuǎn)變?yōu)榇菩郛愔?。利用雜種優(yōu)勢(shì)可提高玉米產(chǎn)量,雄性不育系在玉米雜交種生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。
(1)玉米雌雄同株的基因型一般為RRTT。當(dāng)rr純合時(shí),基因型為_(kāi)______________的植株表現(xiàn)為雄株無(wú)雌花,rrtt使玉米植株雄花轉(zhuǎn)變?yōu)樾刍ū憩F(xiàn)為雄株,可產(chǎn)生卵細(xì)胞受精結(jié)出種子,如上圖所示。據(jù)此分析可知,基因______________(填“R/r”或“T/t”)所在的染色體可視為“性染色體”,讓基因型為_(kāi)______________的兩種親本雜交;后代中雄株和雌株比例是1:1。
(2)玉米的部分染色體易發(fā)生斷裂和丟失。玉米9號(hào)染色體短臂上三對(duì)與籽粒糊粉層顏色產(chǎn)生有關(guān)的等位基因位置關(guān)系如圖。其中G抑制顏色發(fā)生,g促進(jìn)顏色發(fā)生;B促進(jìn)發(fā)育成紫色,b促進(jìn)發(fā)育成褐色;D為染色體斷裂位點(diǎn)基因。9號(hào)染色體短臂的斷裂丟失可以用玉米籽粒胚乳【3n=30;兩個(gè)極核(n+n)和一個(gè)精子(n)結(jié)合發(fā)育形成】的最外層一糊粉層的顏色進(jìn)行判斷。
將ggbbdd的母本與GGBBDD的父本進(jìn)行雜交,得到F1玉米籽粒的胚乳糊粉層顏色為_(kāi)_____________。若雜交得到F1糊粉層顏色為_(kāi)_____________,則F1部分胚乳細(xì)胞在D處發(fā)生了斷裂和丟失,表現(xiàn)為該性狀的原因是____________________________。
(3)現(xiàn)有玉米雄性不育系甲與普通玉米雜交,獲得F1表現(xiàn)為可育,F(xiàn)1自交后代中可育與不育植株的比例約為3:1,據(jù)此判斷,該雄性不育性狀由______________對(duì)等位基因控制。在F1自交后代中很難通過(guò)種子的性狀篩選出雄性不育系,需要在種植后根據(jù)雄蕊發(fā)育情況進(jìn)行判斷篩選,但在田間拔除可育植株工作量很大。為解決這個(gè)問(wèn)題,研究人員將育性恢復(fù)基因(M),花粉致死基因(e)和熒光蛋白基因(F)連鎖作為目的基因,與質(zhì)粒構(gòu)建成基因表達(dá)載體。利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)氲郊字?,?jīng)篩選獲得僅在1條染色體上含有目的基因的雜合子乙,下圖中能表示乙體細(xì)胞中相關(guān)基因位置的是______________。
A.B.
C.D.
①若將乙植株自交,獲得種子中有約50%發(fā)出熒光,50%不發(fā)熒光,嘗試解釋原因。______________。
②請(qǐng)利用乙植株自交的后代,設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)玉米雜交種的育種流程:______________。并從生物安全性角度說(shuō)明該育種方式的優(yōu)勢(shì)______________。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【分析】
植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性;其過(guò)程為:離體的植物組織,器官或細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化過(guò)程形成愈傷組織(高度液泡化,無(wú)定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞組成的排列疏松;無(wú)規(guī)則的組織),愈傷組織經(jīng)過(guò)再分化過(guò)程形成胚狀體,進(jìn)一步發(fā)育成為植株。
【詳解】
A;葉肉細(xì)胞脫分化后可形成無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞愈傷組織;A錯(cuò)誤;
B;葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化過(guò)程可形成愈傷組織;B錯(cuò)誤;
C;融合植物葉肉細(xì)胞時(shí);應(yīng)先去掉細(xì)胞壁,C錯(cuò)誤;
D;葉肉細(xì)胞wanzhe以形成一個(gè)完整的植株;表現(xiàn)出全能性,D正確。
故選D。2、B【分析】【分析】
【詳解】
A;種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離;防止轉(zhuǎn)基因植物的基因通過(guò)雜交傳給其他農(nóng)作物,A正確;
B;動(dòng)物取食轉(zhuǎn)基因作物后;要經(jīng)過(guò)消化吸收才進(jìn)入身體,目的基因不可能直接進(jìn)入動(dòng)物細(xì)胞,B錯(cuò)誤;
C;種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植物的遺傳多樣性;C正確;
D;轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物;D正確。
故選B。
【點(diǎn)睛】3、B【分析】【分析】
分析題圖:步驟甲為受精作用;步驟乙為胚胎移植,其中誘導(dǎo)超數(shù)排卵用的是促性腺激素,受精過(guò)程使用的培養(yǎng)液是獲能溶液或?qū)S檬芫芤?,早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液成分,除了一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽類(lèi)外,還需添加維生素;激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。
【詳解】
A;步驟甲、乙分別指受精作用、胚胎移植;A錯(cuò)誤;
B;誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素;只能作用于性腺,B正確;
C;受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)自受精卵;C錯(cuò)誤;
D;受精過(guò)程使用的培養(yǎng)液是獲能溶液或?qū)S玫氖芫芤?;與早期胚胎培養(yǎng)液有區(qū)別,D錯(cuò)誤。
故選B。
【點(diǎn)睛】
本題是對(duì)胚胎工程的考查,解答本題的關(guān)鍵在于理解試管動(dòng)物培養(yǎng)的過(guò)程、超數(shù)排卵的激素作用特點(diǎn)和早期胚胎培養(yǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源以及幾種不同培養(yǎng)液的成分:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液、植物組織培養(yǎng)基成分、體外受精培養(yǎng)液、早期胚胎培養(yǎng)液。4、A【分析】【分析】
1、干細(xì)胞的概念:動(dòng)物和人體內(nèi)保留著少量具有分裂和分化能力的細(xì)胞。
2;干細(xì)胞的分類(lèi):1)全能干細(xì)胞:具有形成完整個(gè)體的分化潛能。2)多能干細(xì)胞:具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能。3)專(zhuān)能干細(xì)胞:只能向一種或兩種密切相關(guān)的細(xì)胞類(lèi)型分化。如神經(jīng)干細(xì)胞可分化為各類(lèi)神經(jīng)細(xì)胞;造血干細(xì)胞可分化為紅細(xì)胞、白細(xì)胞等各類(lèi)血細(xì)胞。
【詳解】
A;胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離提取的細(xì)胞;干細(xì)胞不一定來(lái)自胚胎,如造血干細(xì)胞,A錯(cuò)誤;
B;造血干細(xì)胞可以分化為各種血細(xì)胞;B正確;
C;不同類(lèi)型的干細(xì)胞;它們的分化潛能是有差別的,如胚胎干細(xì)胞的分化潛能大于多能干細(xì)胞,C正確;
D;由iPS細(xì)胞產(chǎn)生的特定細(xì)胞;可以在新藥的測(cè)試中發(fā)揮重要作用,D正確。
故選A。5、C【分析】【分析】
1;動(dòng)物核移植是指將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中;使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎。
2;選用去核卵(母)細(xì)胞的原因:卵(母)細(xì)胞大;容易操作;卵(母)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)多,營(yíng)養(yǎng)豐富:含有促使細(xì)胞全能性表達(dá)的物質(zhì)。
【詳解】
A、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需的CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH;A錯(cuò)誤;
B;在體外將采集到的卵母細(xì)胞培養(yǎng)到MⅡ期才成熟;去核的實(shí)質(zhì)是去除紡錘體-染色體復(fù)合物,B錯(cuò)誤;
C;去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中含有促使細(xì)胞全能性表達(dá)的物質(zhì);可使體細(xì)胞核的全能性得以表達(dá),C正確;
D;圖中含有賴(lài)氨酸基因的重組細(xì)胞經(jīng)過(guò)有絲分裂得到早期胚胎;進(jìn)而發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,賴(lài)氨酸基因存在于轉(zhuǎn)基因克隆牛的所有體細(xì)胞中,D錯(cuò)誤。
故選C。6、B【分析】【分析】
微生物常見(jiàn)的接種的方法:(1)平板劃線(xiàn)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(xiàn),在恒溫箱里培養(yǎng)。在線(xiàn)的開(kāi)始部分,微生物往往連在一起生長(zhǎng),隨著線(xiàn)的延伸,菌數(shù)逐漸減少,最后可能形成單個(gè)菌落。(2)稀釋涂布平板法:將待分離的菌液經(jīng)過(guò)大量稀釋后,均勻涂布在培養(yǎng)皿表面,經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個(gè)菌落。
【詳解】
A;棉酚分解菌可合成相應(yīng)的酶;所以能利用培養(yǎng)基中的棉酚,A正確;
B;分離過(guò)程中所用的培養(yǎng)基應(yīng)以棉酚為唯一碳源;不是只有棉酚一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),B錯(cuò)誤;
C;稀釋涂布平板法或平板劃線(xiàn)法均可用于分離純化棉酚分解菌;但只有稀釋涂布平板法可用于計(jì)數(shù),C正確;
D;微生物培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)避免環(huán)境中微生物的污染;D正確。
故選B。7、C【分析】【分析】
基因過(guò)程的基本操作程序主要有:目的基因的篩選與獲??;基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞;目的基因的檢測(cè)與鑒定。
【詳解】
A;DNA不溶于酒精;蛋白質(zhì)溶于酒精,粗提取三種生物DNA時(shí)加入95%的冷酒精后DNA會(huì)沉淀,A錯(cuò)誤;
B;在基因工程中;DNA分子雜交技術(shù)不可以用于判斷目的基因是否表達(dá),只能判斷目的基因是否整合在染色體上,B錯(cuò)誤;
C;T甲?甲?T甲?丙大于0說(shuō)明甲和丙的DNA序列不同;但由于密碼子的簡(jiǎn)并性,氨基酸的序列也可能相同,C正確;
D;堿基差異越大;說(shuō)明親緣關(guān)系越遠(yuǎn),故乙和甲的親緣關(guān)系更遠(yuǎn),D錯(cuò)誤。
故選C。二、多選題(共6題,共12分)8、A:B【分析】【分析】
1;析題圖:步驟甲為細(xì)胞核移植;步驟乙為胚胎移植,其中誘導(dǎo)超數(shù)排卵用的是促性腺激素。
2;動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)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(gè)新的胚胎,這個(gè)胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物。
3;胚胎移植是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎或者通過(guò)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(dòng)物體內(nèi);使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。其中提供胚胎的個(gè)體稱(chēng)為“供體”,接受胚胎的個(gè)體叫“受體”。
【詳解】
A;步驟甲和步驟乙分別是指細(xì)胞核移植和胚胎移植作用;所以整個(gè)過(guò)程用到的技術(shù)手段有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(重組胚胎培養(yǎng))、動(dòng)物體細(xì)胞核移植和胚胎移植等,A正確;
B;誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素;只能作用于性腺,B正確;
C;重組細(xì)胞發(fā)育成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)源于去核的卵母細(xì)胞;C錯(cuò)誤;
D;步驟乙中的供體和受體需要同期發(fā)情處理;甲不需要,D錯(cuò)誤。
故選AB。
【點(diǎn)睛】
分本題結(jié)合圖解,考查胚胎工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記體外受精的過(guò)程及條件;識(shí)記早期胚胎培養(yǎng)的過(guò)程及條件,能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)。9、A:C【分析】【分析】
分析題圖:小鼠的卵細(xì)胞體外培養(yǎng)到囊胚時(shí)期;取內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞培養(yǎng)成孤雌單倍體ES細(xì)胞,取大鼠的精子體外培養(yǎng)到囊胚時(shí)期,取內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞培養(yǎng)成孤雄單倍體ES細(xì)胞,兩種ES細(xì)胞融合成異種雜合二倍體胚胎干細(xì)胞,據(jù)此答題。
【詳解】
A;圖中的單倍體囊胚1最可能是由小鼠的卵子(卵細(xì)胞)發(fā)育而來(lái);所采用的技術(shù)應(yīng)為早期胚胎培養(yǎng)技術(shù),圖中的單倍體ES應(yīng)取自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞,該部位的細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,A正確;
B;培養(yǎng)過(guò)程中使用的培養(yǎng)液除含有一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽外;還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分以及血清等物質(zhì),為避免雜菌污染,需要加入抗生素,B錯(cuò)誤;
CD;ES在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯;且在體外培養(yǎng)時(shí)可以維持只增殖不分化的狀態(tài),C正確、D錯(cuò)誤。
故選AC。10、C:D【分析】【分析】
該選擇培養(yǎng)基中的唯一碳源是淀粉;只有能利用淀粉的微生物才能存活。利用淀粉的微生物分解淀粉后,會(huì)產(chǎn)生以菌落為中心的透明圈。
【詳解】
A.淀粉只含有C;H、O三種元素;因此培養(yǎng)基中的淀粉不能為微生物提供氮源,A錯(cuò)誤;
B.兩個(gè)菌落的周?chē)型该魅?;說(shuō)明兩個(gè)菌落中的微生物都能分解淀粉,但不一定為同一種微生物,B錯(cuò)誤;
C.兩個(gè)菌落的周?chē)型该魅Γ徽f(shuō)明兩個(gè)菌落中的微生物均能產(chǎn)生淀粉酶并將淀粉酶分泌至細(xì)胞外,C正確;
D.透明圈是由于培養(yǎng)基中的淀粉被微生物產(chǎn)生的淀粉酶分解后而產(chǎn)生的;因此透明圈直徑與菌落直徑的比值越大,說(shuō)明該微生物分解淀粉的能力越大,D正確。
故選CD。11、A:B:C:D【分析】【分析】
微生物接種的方法很多;最常用的是平板劃線(xiàn)法和稀釋涂布平板法。若要對(duì)微生物進(jìn)行取樣計(jì)數(shù),接種方法只能是稀釋涂布平板法。稀釋涂布平板法則是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋?zhuān)缓髮⒉煌♂尪鹊木悍謩e涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面,進(jìn)行培養(yǎng)。
【詳解】
A;微生物的生長(zhǎng)需要碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽等物質(zhì);只是有些固氮菌由于能利用氮?dú)庾鳛榈矗恍枰谂囵B(yǎng)基中添加氮源,A錯(cuò)誤;
B;平板劃線(xiàn)法不能用于計(jì)數(shù);B錯(cuò)誤;
C、將1mL菌液稀釋100倍,在3個(gè)平板上分別接0.1mL稀釋液;經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后,3個(gè)平板上的菌落數(shù)分別為42、39和36。據(jù)此可得出每升菌液中的活菌數(shù)為(42+39+36)÷3÷0.1×100×1000=3.9×107;C錯(cuò)誤;
D;根據(jù)圖示可知;兩菌種的接種量比為1:1時(shí)比兩菌種的接種量比為2:1時(shí)效果好,但由于該實(shí)驗(yàn)設(shè)置的兩菌種的接種量比例的組數(shù)過(guò)少,所以無(wú)法判斷處理該類(lèi)廚余垃圾廢液的兩菌種的最佳接種量比,D錯(cuò)誤。
故選ABCD。12、B:C:D【分析】【分析】
“人造精子”是一種可以替代精子使卵細(xì)胞“受精”的單倍體胚胎干細(xì)胞。目前構(gòu)建成功的單倍體胚胎干細(xì)胞系;其細(xì)胞核內(nèi)包含的性染色體全部都是X染色體,而無(wú)包含Y染色體的細(xì)胞。單倍體胚胎干細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程中可能會(huì)成為二倍體細(xì)胞,原因是有一部分單倍體細(xì)胞在分裂期時(shí)發(fā)生異常,跳過(guò)分裂期重新進(jìn)入分裂間期,導(dǎo)致DNA含量加倍。
【詳解】
A;過(guò)程①只是去掉雌原核遺傳物質(zhì)(核遺傳物質(zhì));受精卵中還有卵細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì),A錯(cuò)誤;
B;過(guò)程②需保證培養(yǎng)過(guò)程無(wú)菌;因而可添加抗生素,由于人們對(duì)細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚,因此在使用合成培養(yǎng)基時(shí),通常需要添加血清等天然成分,B正確;
C;孤雌單倍體胚胎細(xì)胞只含有精子的染色體;而精子只含1條性染色體,因而過(guò)程③獲得的干細(xì)胞只有一條性染色體,C正確;
D;卵母細(xì)胞的性染色體是X;類(lèi)精子單倍體胚胎干細(xì)胞的性染色體也是X,因而半克隆小鼠的性染色體是X,發(fā)育成雌性,受體只為胚胎提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),不影響胚胎的遺傳物質(zhì),D正確。
故選BCD。13、C:D【分析】【分析】
單基因遺傳病指的是受一對(duì)等位基因控制的遺傳??;可用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行基因檢測(cè)進(jìn)而鑒定某胚胎是否攜帶有某致病基因;DNA分子雜交技術(shù)利用放射性同位素(或熒光分子)標(biāo)記的致病基因片段作為基因探針,通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則與待測(cè)分子進(jìn)行配對(duì),能配對(duì)的說(shuō)明某胚胎攜帶某致病基因存在。
【詳解】
A;該實(shí)例中;患者因缺乏尿黑酸氧化酶,使得尿黑酸不能被氧化分解而導(dǎo)致尿液呈黑色,即基因通過(guò)控制酶的合成,進(jìn)而控制代謝過(guò)程,從而間接控制生物的性狀,A錯(cuò)誤;
B、遺傳家系譜圖中,不患黑尿癥的Ⅰ1與Ⅰ2生下了患黑尿癥的女兒Ⅱ3;確定黑尿癥屬于常染色體隱性遺傳,B錯(cuò)誤;
C、假設(shè)控制該病的基因?yàn)锳a,該病在人群中的發(fā)病率約為1/1000000,即aa概率為1/1000000,則a占1/1000,A占999/1000,Aa的概率為2×1/1000×999/1000=1998/1000000,因此人群中正常人為雜合子Aa的概率為(2×1/1000×999/1000)÷(2×1/1000×999/1000+999/1000×999/1000)=2/1001,Ⅱ4的基因型為1/3AA或2/3Aa,Ⅱ5為正常人,為雜合子的概率為2/1001,Ⅱ4和Ⅱ5婚配;所生男孩患黑尿癥的概率約為2/3×2/1001×1/4=1/3003,C正確;
D、由前面的分析可知,Ⅰ1和Ⅰ2為雜合子,Ⅱ3為患者,均含有該致病基因,若用該致病基因制作的探針檢測(cè),則Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ3一定會(huì)出現(xiàn)雜交帶;D正確。
故選CD。
【點(diǎn)睛】三、填空題(共7題,共14分)14、略
【分析】【詳解】
(1)早在第二次世界大戰(zhàn)中;侵華日軍就組建了從事細(xì)菌戰(zhàn)的731部位和100部隊(duì),并在中國(guó)領(lǐng)土上修建了幾十座細(xì)菌武器工廠,大量培養(yǎng)鼠疫;霍亂、傷寒、炭疽和菌痢等一系列能使人致命的傳染性疾病。曾用數(shù)千名中國(guó)人做實(shí)驗(yàn),還曾在中國(guó)20多個(gè)地區(qū)使用了細(xì)菌武器,造成了幾十萬(wàn)中國(guó)老百姓死亡。日本戰(zhàn)敗投降時(shí),侵華日軍又一次把培養(yǎng)的細(xì)菌釋放出來(lái),在中國(guó)造成傳染病大流行。
(2)某些國(guó)家或恐怖組織大量生產(chǎn)肉毒桿菌毒素;肉毒桿菌毒素分子可以阻滯神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿,從而引起肌肉麻痹。
(3)1978年天花就已經(jīng)在地球上消滅;但是某些國(guó)家至今保留著天花病毒菌株,今天,在年輕人普遍都沒(méi)有接種天花疫苗的情況下,若有人用天花病毒或某些動(dòng)物的痘病毒作為生物武器,后果不堪設(shè)想。
(4)目前,有一些國(guó)家對(duì)重組基因技術(shù)制造全新的致病菌表現(xiàn)了極大的興趣,這些人類(lèi)從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)的致病菌,可以讓大批受感染者突然發(fā)病,而又無(wú)藥可醫(yī)?!窘馕觥竣?細(xì)菌武器②.細(xì)菌武器③.肉毒桿菌毒素④.乙酰膽堿⑤.天花⑥.從未接觸過(guò)15、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】特定磷酸二酯鍵特異性16、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】目的基因的獲取17、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】80—100℃變性18、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】3,5,DNA聚合酶不能從頭開(kāi)始合成,而只能從3,端延伸DNA子鏈的5,端向3,端19、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】0.1420、略
【分析】【詳解】
蛋白質(zhì)工程的基本途徑:從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā),設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列,找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列,以下按照基因工程的一般步驟進(jìn)行。該蛋白質(zhì)的氨基酸序列已知,因此通過(guò)蛋白質(zhì)工程,生產(chǎn)該蛋白質(zhì)新藥的基本過(guò)程為:根據(jù)已知的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列→合成該蛋白質(zhì)新藥基因→將獲得的目的基因與質(zhì)粒構(gòu)建形成基因表達(dá)載體→將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體菌→獲得工程菌→生產(chǎn)該蛋白質(zhì)新藥。【解析】根據(jù)已知的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列→合成該蛋白質(zhì)新藥基因→將獲得的目的基因與質(zhì)粒構(gòu)建形成基因表達(dá)載體→將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體菌→獲得工程菌→生產(chǎn)該蛋白質(zhì)新藥四、判斷題(共2題,共20分)21、A【分析】【詳解】
微生物具有生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),便于研究,生長(zhǎng)周期短,具有生長(zhǎng)繁殖快的優(yōu)點(diǎn),遺傳物質(zhì)簡(jiǎn)單,具有容易進(jìn)行遺傳物質(zhì)操作的優(yōu)點(diǎn),對(duì)環(huán)境因素敏感,因此對(duì)微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最廣泛和取得實(shí)際應(yīng)用成果最多的領(lǐng)域,這句話(huà)是正確的。22、A【分析】【詳解】
生物武器是利用生物戰(zhàn)劑殺傷人員、牲畜、毀壞植物的武器。生物武器種類(lèi)包括致病菌、病毒、生化毒劑以及經(jīng)過(guò)基因重組的致病菌等,故正確。五、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共15分)23、略
【分析】【分析】
自然界中目的菌株的篩選要根據(jù)它對(duì)生存環(huán)境的要求;到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找,要分離尿素細(xì)菌應(yīng)該使用只含有尿素為唯一氮源培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng),這樣的培養(yǎng)基其他細(xì)菌不能生存,存活下來(lái)的細(xì)菌則是可以分解尿素。
【詳解】
(1)自然界中目的菌株的篩選要根據(jù)它對(duì)生存環(huán)境的要求;到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找,要獲得分解尿素的細(xì)菌,應(yīng)到含尿素較多的土壤中去取樣,圖2中培養(yǎng)基為微生物提供碳源的是葡萄糖,提供氮源的是尿素;
(2)甲為液體培養(yǎng)基;乙為固體培養(yǎng)基,唯一的區(qū)別在于甲培養(yǎng)基內(nèi)無(wú)瓊脂;
(3)為了保證結(jié)果的準(zhǔn)確性;一般應(yīng)選擇菌落數(shù)在30-300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù),在30-300范圍內(nèi)的菌落數(shù)說(shuō)明稀釋比較成功;
(4)酚紅遇堿變紅;合成的脲酶將尿素分解成氨,使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng);
(5)該小組采用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)土壤溶液中活菌的數(shù)目時(shí);統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)比活菌的實(shí)際數(shù)目低,是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)菌落連在一起時(shí),只能統(tǒng)計(jì)一個(gè)菌落,細(xì)菌還可以使用顯微鏡直接計(jì)數(shù)。
【點(diǎn)睛】
熟記并理解微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)、微生物的分離與計(jì)數(shù)等相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、形成清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),在此基礎(chǔ)上從題意中提取信息并進(jìn)行作答?!窘馕觥亢蛩剌^多的土壤中葡萄糖尿素甲中培養(yǎng)基無(wú)瓊脂30~300的平板(則說(shuō)明稀釋操作比較成功)合成的脲酶將尿素分解成氨,使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng)低顯微鏡直接計(jì)數(shù)24、略
【分析】【分析】
PCR原理:在解旋酶作用下;打開(kāi)DNA雙鏈,每條DNA單鏈作為母鏈,以4種游離脫氧核苷酸為原料,合成子鏈,在引物作用下,DNA聚合酶從引物3'端開(kāi)始延伸DNA鏈,即DNA的合成方向是從子鏈的5'端自3'端延伸的。實(shí)際上就是在體外模擬細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制過(guò)程。DNA的復(fù)制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能從3'端延伸DNA鏈。
【詳解】
(1)利用RNA得到相應(yīng)DNA的方法為逆轉(zhuǎn)錄;起作用的酶為逆轉(zhuǎn)錄酶。在體外將DNA擴(kuò)增的技術(shù)是PCR,中文名稱(chēng)為多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
(2)PCR技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù);該過(guò)程需要熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶),熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)能夠使脫氧核苷酸從引物的3'端開(kāi)始連接,使子代DNA從5'向3'延伸;進(jìn)行擴(kuò)增時(shí),還應(yīng)選擇一對(duì)方向相反的引物,且與模板的3'端結(jié)合,據(jù)圖可知,應(yīng)選擇Ⅱ;Ⅲ。
(3)細(xì)胞內(nèi)是否合成了由目的基因控制的蛋白質(zhì),使用抗原-抗體雜交法檢測(cè),為了檢驗(yàn)表達(dá)的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同的免疫反應(yīng)特性,可用S蛋白與新冠病毒肺炎康復(fù)患者血清進(jìn)行抗原-抗體雜交實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行檢測(cè),本實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果是唯一的,因此本實(shí)驗(yàn)結(jié)果是出現(xiàn)雜交帶?!窘馕觥?1)逆轉(zhuǎn)錄多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
(2)熱穩(wěn)定DNA聚合酶##Taq酶3'II;Ⅲ
(3)用表達(dá)的S蛋白與新冠病毒肺炎康復(fù)患者血清進(jìn)行抗原-抗體雜交實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)雜交帶25、略
【分析】【分析】
1;基因工程的基本操作過(guò)程主要包括四個(gè)步驟:目的基因的獲??;基因表達(dá)載體的構(gòu)建;將目的基因?qū)耸荏w細(xì)胞;目的基因的檢測(cè)與鑒定。(1)目的基因的獲取方法目的基因的獲取方法主要有從自然界已有的物種中分離出來(lái)(如鳥(niǎo)槍法從基因文庫(kù)或cDNA文庫(kù)中獲取)、人工合成(常用的方法有化學(xué)合成法和反轉(zhuǎn)錄法)、PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體;需分別用限制酶切割目的基因和質(zhì)粒,用限制酶切割質(zhì)粒時(shí),選擇的限制酶不可以破壞質(zhì)粒上的標(biāo)記基因和復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子、終止子等必須的結(jié)構(gòu)。用DNA連接酶連接,構(gòu)成重組質(zhì)粒。(3)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用顯微注射法:將含有目的基因的表達(dá)載體提純→從雌性動(dòng)物體內(nèi)取出卵(可在體外受精,也可在體內(nèi)受精)→采用顯微注射儀進(jìn)行顯微注射→將注射了目的基因的受精卵經(jīng)胚胎早期培養(yǎng)一段時(shí)間后,移植到雌性動(dòng)物的輸卵管或子宮內(nèi),使其發(fā)育成為具有新性狀的動(dòng)物。
2;蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。
【詳解】
(1)獲取目的基因的方法主要有三種;最簡(jiǎn)便的是PCR技術(shù)。
(2)用限制酶切割質(zhì)粒時(shí);選擇的限制酶不可以破壞質(zhì)粒上的標(biāo)記基因和復(fù)制原點(diǎn);啟動(dòng)子、終止子等必須的結(jié)構(gòu),由圖可知可選用NdeⅠ、BamHⅠ兩種限制酶切割質(zhì)粒。用DNA連接酶將切割后的質(zhì)粒與目的基因連接。在動(dòng)物基因工程中將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞時(shí)通常的方法是顯微注射法。
(3)上述建構(gòu)好的表達(dá)載體含有能夠表達(dá)β-萄糖苷酶(BglB)的基因;轉(zhuǎn)基因大腸桿菌能夠分泌出有活性的β-萄糖苷酶,所以能夠降解纖維素。
(4)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列?!窘馕觥?1)PCR
(2)NdeⅠBamHⅠDNA連接酶顯微注射法。
(3)轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌分泌出有活性的BglB酶。
(4)設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列六、綜合題(共3題,共24分)26、略
【分析】【分析】
基因編輯技術(shù)指能夠讓人類(lèi)對(duì)目標(biāo)基因進(jìn)行“編輯”;實(shí)現(xiàn)對(duì)特定DNA片段的敲除;加入等。而CRISPR/Cas9技術(shù)自問(wèn)世以來(lái),就有著其它基因編輯技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),技術(shù)不斷改進(jìn)后,更被認(rèn)為能夠在活細(xì)胞中最有效、最便捷地“編輯”任何基因?;蚓庉嬍侨藢?duì)身體的遺傳密碼做出的修改,對(duì)此,人類(lèi)早就有多種倫理原則進(jìn)行規(guī)范,其中的一個(gè)原則是,目前必須要有國(guó)家級(jí)的政府倫理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn),并且尚不能允許經(jīng)過(guò)基因修改的嬰兒出生,即便要用人的胚胎進(jìn)行研究,也一般限于14天的胚胎,即胚胎發(fā)育到14天后必須銷(xiāo)毀,不能發(fā)育成長(zhǎng)為人。
【詳解】
(1)Cas9-D10A為限制性核酸內(nèi)切酶;具有切割雙鏈DNA的活性,切斷的是每條鏈上脫氧核苷酸之間的鍵-磷酸二酯鍵。gRNA1和gRNA2具有向?qū)ё饔茫赏ㄟ^(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則特異性結(jié)合到目的基因特定的單鏈DNA片段。
(2)在基因敲除小鼠制作過(guò)程中;需要針對(duì)目的基因兩端特異性片段設(shè)計(jì)帶有相同片段的重組載體,將重組載體導(dǎo)入到胚胎干細(xì)胞后,外源的重組載體與胚胎干細(xì)胞中相同的片段會(huì)發(fā)生同源重組,結(jié)合圖中信息,應(yīng)以HTT基因所在的DNA鏈為模板,在其外顯子1附近設(shè)計(jì)gRNA靶點(diǎn)序列,并構(gòu)建包含gRNA基因;Cas9基因和150Q的重組表達(dá)載體。
(3)①將構(gòu)建好的重組表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠受精卵中;體外培養(yǎng)一段時(shí)間后,通過(guò)胚胎移植技術(shù)將胚胎植入子宮,25天后,需要對(duì)受體小鼠進(jìn)行是否妊娠的檢查(HCG技術(shù)檢測(cè))。
②讀圖可知F3代中依然存在7Q的基因;故沒(méi)有培育出純合150Q小鼠。
(4)不同意。導(dǎo)入成功不等于成功表達(dá);還需要進(jìn)行目的基因的檢測(cè)與鑒定,看小鼠是否具有了相關(guān)性狀。
【點(diǎn)睛】
本題考查基因工程、細(xì)胞工程、胚胎工程的相關(guān)知識(shí),意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn),通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理,做出合理的判斷或的能力?!窘馕觥肯拗泼笁A基互補(bǔ)配對(duì)磷酸二酯HTT基因所在的DNA鏈150Q胚胎移植妊娠檢查(HCG)否,F(xiàn)3代依然存在7Q的基因不同意,導(dǎo)入成功不等于成功表達(dá),還需要進(jìn)行目的基因的檢測(cè)與鑒定,看小鼠是否具有了相關(guān)性狀27、略
【分析】【分析】
胚胎干細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性;在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性,可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外,在體外培養(yǎng)的條件下,可以增殖而不發(fā)生分化,可進(jìn)行冷凍保存,也可進(jìn)行遺傳改造。
【詳解】
(1)逆轉(zhuǎn)錄病毒可以通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄合成DNA;并且將合成的DNA整合到宿主細(xì)胞的DNA上,通過(guò)題干信息可知,逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用是作為載體,能將外源基因0ct3/4;Sox2、c~Myc和Klf4基因送人小鼠成纖維細(xì)胞中;
(2)證明iPS細(xì)胞的產(chǎn)生不是由于培養(yǎng)基的作用;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,遵循對(duì)照原則和單因素變量原則,故將轉(zhuǎn)入外源基因和沒(méi)有轉(zhuǎn)入外源基因的細(xì)胞分別培養(yǎng)在相同的培養(yǎng)基中,并確保其他培養(yǎng)條件相同。如果只有轉(zhuǎn)入外源基因的細(xì)胞轉(zhuǎn)
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