


辽宁省大连市八中2022-2023学年高二下学期期中生物试题(解析版)
展开2022-2023学年度下学期高二年级期中考试
生物学试题
(满分:100分,考试时间:75分钟)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 《书经》中的“若作酒醴,尔惟曲蘖”提到酿酒必须要用酒曲。酒曲是以谷物为原料,破碎加水压制而成。酒曲富含酵母菌和霉菌等多种微生物,经水浸泡活化后投入蒸熟的米即可用于酿酒。下列相关说法错误的是( )
A. 酒曲中含有微生物分泌的多种酶
B. 浸泡酒曲的过程中微生物代谢加快
C. 夏季气温升高,需使用沸水浸泡酒曲以防杂菌污染
D. 酒曲中的酵母菌通过无氧呼吸将原料中的糖转化为酒精
【答案】C
【解析】
【分析】1.酿酒时必须要用酒曲,加入酒曲的目的是:接种酵母菌,酵母菌首先将糯米中的淀粉分解成葡萄糖,然后让酵母菌在无氧的条件下,将葡萄糖分解生成酒精和二氧化碳。
2.酵母菌的生活需要适宜的温度,防止温度太高将酵母菌杀死,过低又会降低酵母菌的活性,因此一般需将煮熟的糯米冷却到常温后再接种酵母菌。
【详解】A、酒曲中含有酵母菌和霉菌,它们属于微生物,能分泌多种酶,把淀粉转化为葡萄糖,再把葡萄糖转化为酒精,A正确;
B、用水浸泡酒曲后,其内微生物吸收水分,代谢能力增强,代谢加快,B正确;
C、酵母菌的生活需要适宜的温度,用煮沸的水浸泡酒曲会将酒曲内的微生物杀死,C错误;
D、酵母菌在无氧的条件下,将葡萄糖分解生成酒精和二氧化碳,D正确。
故选C。
【点睛】
2. 下列关于传统发酵技术的说法中,正确的是( )
A. 图1能表示在果酒的制作过程中时间因素对酵母菌产生酒精速率(V1)的影响
B. 图2能表示在果醋的制作过程中溶氧量对醋酸菌产生乙酸速率(V2)的影响
C. 图3能表示在利用乳酸菌制作泡菜的过程中,泡菜坛内乳酸含量的变化趋势
D. 图4能表示在一个普通的密闭锥形瓶中加入含酵母菌的葡萄糖溶液,溶液的pH随时间的变化
【答案】D
【解析】
【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵;酒精发酵的最佳温度是在18℃~25℃,pH最好是弱酸性。
2、醋酸菌好氧型细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、酵母菌酿酒初期,进行有氧呼吸,然后进行无氧呼吸,发酵后期由于产物积累,影响酒精发酵,因此曲线先从O点开始上升,再下降,A错误;
B、在果醋的制作过程中,溶氧量越多,醋酸菌产生乙酸的速率(V2)越快,B错误;
C、在利用乳酸菌制作泡菜的过程中,一定时间内泡菜坛内乳酸越来越多,C错误;
D、在一个普通的密闭锥形瓶中,加入含酵母菌的葡萄糖溶液,一定时间内随时间的延长,溶液的pH逐渐降低,D正确。
故选D。
3. 表为培养某种微生物的培养基配方,下列相关叙述错误的是( )
成分 | NaNO3 | K2HPO4 | KCl | MgSO4•7H2O | FeSO4 | (CH2O) | H2O | 青霉素 |
含量 | 3g | 1g | 0.5g | 0.5g | 0.01g | 30g | 1L | 0.1万单位 |
A. 依物理性质划分,该培养基属于液体培养基
B. 由培养基的原料可知,所培养微生物的同化作用类型是异养型,培养的微生物可以是酵母菌
C. 若用该培养基培养能分解纤维素的细菌,应只除去(CH2O),再添加纤维素
D. 培养基中的唯一碳源是(CH2O),唯一氮源是NaNO3
【答案】C
【解析】
【分析】微生物的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等,有些微生物还需要特殊的营养物质,如维生素、生长因子等;培养基中含有琼脂的一般为固体培养基;选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,而其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。
【详解】A、该培养基配方中没有凝固剂琼脂,依物理性质划分,该培养基属于液体培养基,A正确;
B、由培养基的原料可知,(CH2O)属于有机碳源,因此所培养微生物的同化作用类型是异养型,酵母菌是异养型微生物,B正确;
C、细菌对青霉素敏感,含青霉素的培养基不能培养细菌,因此用该培养基培养纤维素分解菌,则应除去(CH2O)和青霉素,再添加纤维素,C错误;
D、碳源是指能为微生物提供碳元素的物质,氮源是指能为微生物提供氮元素的物质,培养基中的唯一碳源是(CH2O),唯一氮源是NaNO3,D正确。
故选C。
4. 青枯病是马铃薯的常见病害之一,少数马铃薯野生种对青枯病有抗性,但野生种难以与马铃薯栽培种直接杂交繁育。为获得抗青枯病的马铃薯栽培种,研究人员进行了植物体细胞杂交的实验研究,过程如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 常利用纤维素酶和果胶酶在低渗溶液中去除A、B的细胞壁
B. 过程①是人工诱导原生质体融合,可采用物理法或化学法
C. 细胞C含有A和B的遗传物质,因此培育的杂种植株一定有抗性
D. 过程③中可发生基因突变和基因重组,其本质是基因的选择性表达
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,过程①代表原生质体的融合,过程②为脱分化,过程③表示再分化。
【详解】A、植物细胞去除细胞壁之后,如果处在低渗溶液中,会吸水涨破,所以去壁的过程不能放在低渗溶液中进行,A错误;
B、诱导原生质体融合可采用物理法,如振荡、离心等方法,也可以采用化学法,如PEG诱导等方法,B正确;
C、虽然细胞C含有A和B的遗传物质,但基因具有选择性表达,其抗性基因不一定能表达,故杂种植株不一定有抗性,C错误;
D、过程③表示从愈伤组织到胚状体,是再分化过程,其本质是基因的选择性表达,期间可发生基因突变,但不会发生基因重组,D错误。
故选B。
5. 下列是关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验操作的叙述,其中错误的是( )
A. 利用稀释涂布平板法准确估计菌落数目的关键是恰当的稀释度
B. 若要判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置未接种的牛肉膏蛋白胨培养基作为对照
C. 在土壤中分解尿素的细菌的分离和计数实验中,应采用稀释涂布平板法
D. 计数时应选择菌落数为30-300之间的平板,取平均值进行计数
【答案】B
【解析】
【分析】1、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验中,需要使用以尿素为唯一氮源的选择培养基,计数的关键是经梯度稀释后的学生倍数要合适,计数时通常选择菌落数在30-300之间的实验组平板进行计数。
2、培养基选择分解尿素的微生物的原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
【详解】A、利用稀释涂布平板法准确估计菌落数目的关键是恰当的稀释度,稀释倍数太低,菌落太多会长 在一起,稀释倍数太高,平板上菌落数目过少,都不易进行计数,A正确;
B、若要判断选择培养基是否起到了选择作用,需设置接种了的没有选择作用的细菌通用的牛肉膏 蛋白胨培养基作对照,B错误;
C、在土壤中分解尿素的细菌的分离和计数实验中,应采用稀释涂布平板法,C正确;
D、计数时通常选择菌落数在 30-300之间的实验组平板进行计数 ,D正确。
故选B。
【点睛】
6. 植物组织培养技术(简称“组培”)是一门实用性很强的生物技术。组培过程中控制杂菌污染是非常关键的,通常采取在培养基中加入抑菌剂来降低污染风险,但抑菌剂的存在可能影响组培植物的生长发育。研究者探索了在培养基中分别加入两种抑菌剂后,愈伤组织生根、长叶的情况,结果如下表。
处理 | 平均生根数 | 平均根长/mm | 平均展开叶片数 |
对照组 | 1.6±0.1 | 4.2±6.6 | 0.3±0.1 |
抑菌剂1 | 23±0.2 | 4.3±1.4 | 1.2±0.2 |
抑菌剂2 | 1.6±0.1 | 2.6±0.9 | 2.0±0.4 |
下列说法错误的是( )
A. 愈伤组织生根、长叶的过程属再分化的过程
B. 对照组应该在培养基中加入等量的无菌水
C. 两种抑菌剂对愈伤组织生根均具明显抑制作用
D. 两种抑菌剂对愈伤组织长叶均具明显促进作用
【答案】C
【解析】
【分析】脱分化是指将已经分化的细胞失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程,再分化是指经脱分化后获得的愈伤组织,再次经分化获得相应器官或个体的过程。
【详解】A、再分化是指经脱分化后获得的愈伤组织,再次经分化获得相应器官或个体的过程,愈伤组织生根、长叶的过程属再分化的过程,A正确;
B、对照组应该在培养基中加入等量的无菌水,保证无关变量一致,B正确;
C、由表第二列可知,抑菌剂1对根的数量有促进,C错误;
D、两种抑菌剂处理后平均展开叶片数均大于对照组,D正确。
故选C。
7. 为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题,研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理,以期获得性状优良的突变株。
据图分析,相关叙述正确的是( )
A. ①②应持续照光以诱导外植体的再分化 B. ③④过程细胞表达基因种类和水平相同
C. 培养材料在射线的作用下发生定向突变 D. 筛选出的优良突变株可再进行快速繁殖
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养的流程是:离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织,经再分化形成芽、根或胚状体,进而形成完整植株。
【详解】A、①和②脱分化,不需要持续光照,A错误;
B、③诱导生芽,④过程诱导生根,二者基因表达种类不同,水平不同,B错误;
C、射线为物理诱变因素,导致基因不定向突变,C错误;
D、筛选出的优良突变株可以再进行快速繁殖,进而能保持亲本的优良遗传特性、繁殖种苗的速度快,D正确。
故选D。
8. 如图所示,核苷酸合成有两个途径,物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必须的转化酶和激酶,制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. B淋巴细胞及其自身融合细胞因含有转化酶和激酶所以可在HAT培养基上大量增殖
B. 杂交瘤细胞因为可以进行上述两个途径所以能在HAT培养基上大量增殖
C. HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞都能分泌针对同一种抗原的抗体
D. 利用杂交瘤细胞制备的单抗可作为特异性探针研究相应抗原蛋白的结构
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:核苷酸合成有两个途径,物质A可以阻断其中的全合成途径,正常细胞含有补救合成途径所必需得转化酶和激酶,骨髓瘤细胞中缺乏转化酶,因此加入H、A、T三种物质后,骨髓瘤细胞及其自身融合的细胞中缺乏转化酶,无法进行上述两个途径而在HAT培养基上不能增殖;已经免疫的B淋巴细胞和自身融合的细胞也因高度分化而不能增殖,故在该培养基上能增殖的只有杂交瘤细胞(杂交瘤细胞中全合成途径被物质A阻断,但其可借助正常细胞的补救合成途径来合成核苷酸,进而大量繁殖)。
【详解】A、B细胞及其互相融合细胞因均属于成熟的高度分化细胞,不能增殖,A错误;
B、杂交瘤细胞因为可以进行补救合成途径,所以能够在HAT培养基上大量增殖,B错误;
C、由于参与杂交的B细胞不一定只有一种,虽然HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞能大量增殖,也能产生抗体,但不一定产生同一种抗体,C错误;
D、单克隆抗体的作用之一是采用抗原-抗体杂交技术,利用抗体作为特异性探针,研究相应的抗原蛋白,D正确。
故选D。
9. 我国首例克隆猫“大蒜”于2019年7月21日经代孕猫自然分娩出生,它是从本体猫“大蒜”的大腿部采集了一块皮下组织,提取体细胞的细胞核与去核的卵母细胞融合,形成重构胚,激活后的胚胎再植入代孕猫的子宫内,直至分娩。下列相关叙述正确的是( )
A. 用显微注射法去除卵母细胞的细胞核时,可用吸管一并吸出细胞核与第一极体
B. 将皮下组织细胞注射到去核卵母细胞中,用钙离子载体诱导两细胞融合
C. 重组细胞需在无毒、无菌的环境中培养,在使用的合成培养基中常添加血清等一些天然成分
D. 克隆猫“大蒜”的培育说明动物细胞有全能性,克隆猫与供体猫的性状完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】生物体通过无性繁殖所生成的群体或个体称为克隆,由动物体内一个细胞经过无性生殖过程进而发育形成的动物个体为克隆动物;体细胞克隆即取出一个体细胞核移入一个去核的卵细胞,并在一定条件下进行核卵重组,将重组细胞培育成早期胚胎,再植入代孕母体中发育成新个体的过程。
【详解】A、去除卵母细胞的细胞核用的是显微操作法,而不是显微注射法,A错误;
B、将皮下组织细胞的细胞核与去核的卵母细胞融合,而非两个细胞融合,B错误;
C、重组细胞需在无毒、无菌的培养液中培养,为了保证细胞培养时营养物质和生长因子的供给,合成培养基中需添加一定量的动物血清等天然成分,可以补充合成培养基中缺乏的物质,C正确;
D、克隆猫的产生说明动物细胞核有全能性,由于卵母细胞的细胞质中也存在遗传物质,因此克隆猫的性状与供体猫的性状不完全相同,D错误。
故选C。
10. 为减少鼠源单克隆抗体可能引起的副作用,某研究团队对鼠源单克隆抗体F进行改造,制备了人-鼠嵌合抗体F’,具体流程为:提取鼠源杂交瘤细胞RNA,逆转录后通过 PCR 扩增抗体F的基因序列,将其部分序列用人的相应抗体基因序列进行替换,再构建表 达载体,在体外制备人﹣鼠嵌合抗体F’。为检测抗体性质,他们测定了F’单独与抗原作用时对抗原的结合能力以及F’和F同时与抗原作用(F’与F初始浓度相同)时F’对抗原的结合能力,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 向小鼠注入抗原后提取B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞融合获得杂交瘤细胞
B. 可通过将基因表达载体导入小鼠细胞制备嵌合抗体F’
C. 据图推测,抗体基因序列被替换后改变了与抗原的结合位点
D. 在共同作用实验中,当F’浓度较高时,抗原更多与F’结合
【答案】C
【解析】
【分析】杂交瘤技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的致敏B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞。
【详解】A、用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从小鼠体内提取能产生特定抗体B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞融合获得杂交瘤细胞,A正确;
B、基因的表达载体可导入小鼠细胞,可在小鼠细胞内表达,产生嵌合抗体F’,B正确;
C、抗原抗体的结合具有特异性,据图推测,抗体基因序列被替换后与抗原的结合能力增强,并没有改变与抗原的结合位点,C错误;
D、由图可知,在共同作用实验中,F’的稀释度小时,F’对抗原的结合能力较强,F’的稀释度增大时,F’对抗原的结合能力减小,即当F’浓度较高时,抗原更多与F’结合,D正确。
故选C。
11. 第三代试管婴儿技术(PGD/PGS)是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植,流程如图所示。图中检测包括PGD、PGS(PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测)。下列叙述正确的是( )
A. 采集的卵子需培养至MII期才能与获能的精子进行受精
B. PGD和PGS技术可分别用于筛选唐氏综合征和红绿色盲
C. 进行胚胎移植前需要对夫妻双方进行免疫检查
D. “理想胚胎”需培养至原肠胚期才能植入子宫
【答案】A
【解析】
【分析】1、动物体细胞核移植:将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
2、试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。
3、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体;用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、体外受精时,需要将所采集到的卵母细胞在体外培养MII期,才可以与精子完成受精作用,A正确;
B、PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGD可用于筛选红绿色盲;PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测,PGS可用于筛选唐氏综合征,B错误;
C、受体子宫对外来胚胎几乎不发生免疫反应,因此进行胚胎移植前不需要对夫妻双方进行免疫检查,C错误;
D、“理想胚胎”需培养至桑椹或囊胚才能植入子宫,D错误。
故选A。
12. 在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中,下列叙述正确的是( )
A. 用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L,滤去析出物
B. 调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶,都可以去除部分杂质
C. 将丝状物溶解在2mol/LNaCl溶液中,加入二苯胺试剂即呈蓝色
D. 用同样的方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量相近
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理:
①DNA在氯化钠溶液中的溶解度,是随着氯化钠的浓度变化而改变的。当氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最低。利用这一原理,可以使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出;
②DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。利用这一原理,可以进一步提取出含杂质较少的DNA;
③洗涤剂能瓦解细胞膜但是对DNA没有影响;
④蛋白质不能耐受较高温度,在80℃条件下会变性,而DNA对温度的耐受性较高;
⑤蛋白酶能水解蛋白质,而对DNA没有影响;
⑥DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低,DNA存在于析出物中,不能去掉析出物,A错误;
B、利用DNA在不同氯化钠溶解中的溶解度不同,可以通过DNA的反复溶解和析出除去杂质,蛋白酶能水解蛋白质,而对DNA没有影响,因此可以利用木瓜蛋白酶除去杂蛋白,B正确;
C、用二苯胺试剂检测DNA分子的条件是水浴加热,C错误;
D、兔血液中红细胞没有DNA,因此等体积的兔血提取的DNA量小于鸡血,D错误。
故选B。
13. “筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用以尿素为唯一氮源的培养基可以筛选出尿素分解菌
B. 在小鼠胚胎细胞原代培养过程中,一定能筛选出能无限增殖的细胞
C. 植物体细胞杂交过程中,原生质体融合后获得的细胞不需要进行筛选
D. 单克隆抗体制备过程中,第一次筛选出的细胞既能无限增殖又能产生所需抗体
【答案】A
【解析】
【分析】微生物筛选的关键是选择培养基的使用,通过选择培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他微生物在选择培养基上是不能生存或生存受到抑制。
【详解】A、以尿素为唯一氮源的培养基上,其他微生物因为缺少氮源而不能生存,故可以筛选出尿素分解菌,A正确;
B、在小鼠胚胎细胞原代培养过程中,细胞分裂能保持正常的二倍体核型,故不一定能筛选出能无限增殖的细胞,B错误;
C、植物体细胞杂交过程中,原生质体融合后获得的细胞有多种融合类型,故需要进行筛选,C错误;
D、单克隆抗体制备过程中,第一次筛选出的细胞既能无限增殖又能产生特定抗体,但不一定是所需抗体,D错误。
故选A。
14. 下列有关目的基因的操作能够改善产品品质的是( )
A. 将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内
B. 将肠乳糖酶的基因导入奶牛的基因组
C. 将人血清白蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达
D. 将Bt毒蛋白基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达
【答案】B
【解析】
【分析】植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力,以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
动物基因工程的应用有用于提高动物生长速度,如转入外源生长激素基因的鲤鱼;用于改善畜产品的品质,如将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组;用转基因动物生产药物,如乳腺生物反应器表达医药产品。
【详解】A、将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内,提高动物生长速度,不属于改善产品品质,A错误;
B、将肠乳糖酶的基因导入奶牛的基因组,转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低,可改善畜产品的品质,B正确;
C、将人血清白蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达,可用转基因动物生产药物,不属于改善产品品质,C错误;
D、将Bt毒蛋白基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达,可提高农作物的抗逆(抗虫)能力,不属于改善产品品质,D错误。
故选B
15. 鸡输卵管细胞中卵清蛋白基因的编码区中有表达序列(外显子)和非表达序列(内含子),卵清蛋白基因完成转录后,外显子在 mRNA 中有对应序列而内含子在 mRNA中无对应序列。下图为鸡卵清蛋白对应的 mRNA 与卵清蛋白基因杂交的结果,图中3'和5'表示 mRNA 的方向,A~G表示未与mRNA 配对的 DNA序列,1~8表示能与 mRNA 配对的 DNA 序列。下列叙述正确的是( )
A. 图中 A~G表示卵清蛋白基因中的外显子,1~8 表示卵清蛋白基因中的内含子
B. 图中甲端为 DNA转录模板链的5'端,图中DNA与mRNA杂交区形成碱基对
C. 据图推测卵清蛋白中氨基酸数目应小于卵清蛋白基因中碱基对数目的1/3
D. 从鸡肝细胞中提取的 mRNA 也能与卵清蛋白基因发生上述杂交结果
【答案】C
【解析】
【分析】图中表示卵清蛋白基因结构及其与mRNA的杂交图,字母和数字分别代表DNA分子上不同的区段,其中字母代表的区段与mRNA不能杂交,属于基因的内含子,数字代表的区段与mRNA能杂交,属于基因的外显子。
【详解】A、A~G表示未与mRNA 配对的 DNA序列,故A~G表示卵清蛋白基因中的内含子,1~8表示能与 mRNA 配对的 DNA 序列,故1~8表示卵清蛋白基因中的外显子,A错误;
B、图中3'(位于乙端)和5'(位于甲端)表示 mRNA 的方向,mRNA与DNA转录模板链的碱基互补,故图中甲端为DNA转录模板链的3′端,B错误;
C、由于卵清蛋白基因中有相当部分序列不编码蛋白质,在转录后被切除,因此蛋白质中氨基酸个数少于基因中碱基对的1/3,C正确;
D、鸡肝细胞中存在卵清蛋白基因,但不表达,转录形成的mRNA中不会有相应的mRNA,故从鸡肝细胞中提取的 mRNA 也能与卵清蛋白基不会发生上述杂交结果,D错误。
故选C。
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在给出的四个选项中,有1个或多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但漏选得2分,有选错的得0分。
16. 如图表示利用二倍体小鼠所做的实验,下列分析不合理的是( )
A. 过程①中细胞数目和有机物总量在不断增加
B. 图中囊胚的细胞基因型都相同
C. 代孕母鼠需进行同期发情处理
D. 嵌合体幼鼠是四倍体
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析题图:图示表示利用二倍体小鼠所做的实验,将白鼠的8细胞胚和黑鼠的8细胞胚合并形成16细胞胚,经过①早期胚胎培养过程形成囊胚,再胚胎移植入代孕母体中,最有分娩得到嵌合体幼鼠。
【详解】A、过程①为早期胚胎培养,存在有丝分裂和细胞分化,所以细胞数目和种类在不断增加,但该过程中细胞有机物总量减少,A正确;
B、图中囊胚是由白鼠和黑鼠的胚胎合并形成的,因此其中的细胞的基因型不都相同,有些与白鼠的基因型相同,有些与黑鼠的基因型相同,B正确;
C、代孕母鼠需进行同期发情处理,以保证胚胎移植入相同的生理环境,C错误;
D、嵌合体幼鼠细胞中染色体并未加倍,仍是二倍体,D正确。
故选ABD。
17. 一次性口罩的主要成分为聚丙烯纤维(PP),某科研团队准备从土壤中筛选出高效降解一次性口罩的细菌。图甲表示PP分解菌分离与计数的过程,6号试管涂布的三个平板的菌落数为550、601、688;7号试管涂布的三个平板的菌落数为58、73、97;8号试管涂布的三个平板的菌落数为8、15、28。图乙表示在培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂,目的菌落周围出现透明圈的情况。下列说法正确的是( )
A. 图甲、图乙所用培养基分别为选择培养基和鉴别培养基,都以PP作为唯一碳源
B. 图甲、图乙所用接种方法分别为稀释涂布平板法和平板划线法,都需在酒精灯火焰旁进行
C. 1 g 土壤样品中含有PP分解菌的估算数目是7.6×1010个,此数值一般偏小
D. 可选择图乙培养基中d/D比值大的PP分解菌作为目的菌种推广使用
【答案】AC
【解析】
【分析】
1、微生物常见的接种的方法
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落;
2、用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数时,在每一个梯度浓度内,至少要涂布3个平板,选择菌落数在30~300的进行记数,求其平均值,再通过计算得出土壤中细菌总数。
【详解】A、甲是筛选PP分解菌的过程,培养基为选择培养基,图乙表示在培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂,鉴别PP分解菌的过程,所以图乙所用培养基为鉴别培养基,都以PP作为唯一碳源,A正确;
B、图甲、图乙所用接种方法都是为稀释涂布平板法,都需在酒精灯火焰旁进行,B错误;
C、由于平板计数范围为30-300,故取7号试管中的数量,7号试管的稀释倍数为108,则[(58+73+97)÷ 3]÷0.1108=7.6×1010,即1 g 土壤样品中含有PP分解菌的估算数目是7.6×1010个,此数值一般偏小,因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,C正确;
D、可选择图乙培养基中D/d较大的菌株(降解圈直径D、菌落直径d),因为这一指标越大说明单个菌株分解PP的能力强,所以可作为目的菌种推广使用,D错误。
故选AC。
18. 下列关于基因工程的叙述,正确的是( )
A. 若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶,则一定有利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定
B. 抗除草剂基因转入某抗盐植物获得2个稳定遗传转基因品系,抗性鉴定为抗除草剂抗盐和抗除草剂不抗盐。表明一定是抗盐性的改变与抗除草剂基因的转入无关
C. 抗除草剂基因转入某植物获得转基因植株,其DNA检测均含目的基因,抗性鉴定为抗除草剂和不抗除草剂。前者表达了抗性蛋白而后者可能抗除草剂基因未转录出mRNA。
D. 已知不同分子量DNA可分开成不同条带,相同分子量的为一条带。用某种限制性核酸内切酶完全酶切环状质粒后,出现3条带。表明该质粒上一定至少有3个被该酶切开的位置
【答案】CD
【解析】
【分析】基因工程中通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素,并按一定的程序进行操作,包括目的基因的获得、重组DNA的形成、重组DNA导入受体细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。
【详解】A、若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶,则该酶会对进入受体的重组质粒进行切割,不利于其保持结构稳定,A错误;
B、抗除草剂基因转入抗盐植物,获得了抗除草剂抗盐品系和抗除草剂不抗盐品系,不抗盐品系的产生可能是转入的抗除草剂基因插入到抗盐基因内,影响其表达造成,B错误;
C、转基因植物中均含抗除草剂基因,但存在抗除草剂和不抗除草剂两种植株,前者表达了抗性蛋白,后者可能抗除草剂基因未转录出mRNA,或转录出的mRNA未能翻译成蛋白质,C正确;
D、某种限制性内切酶完全酶切环状质粒后,出现3条带,即3种不同分子量DNA,因此环状质粒上至少有3个酶切位点,D正确。
故选CD。
19. “绿水逶迤去,青山相向开”,大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于某些梭菌的特殊代谢能力,有研究者以某些工业废气(含CO2等一碳温室气体,多来自高污染排放企业)为原料,通过厌氧发酵生产丙酮,构建一种生产高附加值化工产品的新技术。下列说法正确的是( )
A. 研究者针对每个需要扩增的酶基因设计一对引物
B. 研究者构建了一种表达载体pMTL80k,用于在梭菌中建立单个基因组合基因库
C. 培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,出现了生长迟缓的现象,推测其原因可能是二氧化碳等气体少量合成丙酮
D. 这种生产高附加值化工产品的新技术,不利于废物的资源化
【答案】A
【解析】
【分析】减缓温室效应,一方面要减少二氧化碳的排放,另一方面通过植树造林等措施增加大气中二氧化碳的消耗。
【详解】A、用PCR技术扩增目的基因,首先需要根据目标酶基因两端的碱基序列设计一对引物,引物分别与两条模板链互补配对,A正确;
B、基于某些梭菌的特殊代谢能力,则研究者构建的表达载体pMTL80k,应该用于在梭菌中建立多基因组合表达库,经筛选后提高丙酮的合成量,B错误;
C、根据题图可知,重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,在这些酶蛋白的作用下,CO2和H2经过一系列反应生成丙酮,而后排出细胞,而不是用于重组梭菌的生长,所以会导致生长迟缓,C错误;
D、根据题意可知,这种新技术,以工业废气(含CO2等一碳温室气体)为原料,实现了废物的资源化,该技术生产丙酮的过程不仅不排放二氧化碳,而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳,D错误。
故选A。
20. 2022年1月7日,马兰里医学中心成功将猪心脏移植到一名57岁的心脏病患者身上,虽然这颗心脏仅仅存活了2个月,但仍然为异种器官移植的可行性提供了可观的数据。为了降低免疫排斥反应,研究者借助CRISPR/Cas9技术对移植的猪心脏进行了基因编辑。CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA(sgRNA)和Cas9蛋白两部分组成,sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割,其机制如图所示。下列说法正确的是( )
A. 若要对一个基因进行编辑,则通常至少需要设计两个序列不同的sgRNA
B. sgRNA可以特异性识别目标DNA分子,Cas9蛋白作用于磷酸二酯键
C. 有时sgRNA会因错误结合而出现"脱靶"现象,一般sgRNA序列越短,脱靶率越低
D. 为降低免疫排斥反应,可通过CRISPR/Cas9技术敲除相关抗原蛋白基因
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意,CRISPR/Cas9基因编辑技术中,sgRNA是根据目标DNA人工设计合成的向导RNA,与Cas9蛋白结合形成复合物。由图可知,向导RNA能特异性识别目标DNA上相关序列并与之结合,从而使CRISPR/Cas9系统能精准识别相关基因。Cas9蛋白相当于限制酶,能使目标DNA中的磷酸二酯键断开,从而实现对DNA双链的切割。
【详解】A、sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割,若要对一个基因进行编辑,需要在基因的两个位点进行识别并切割,所以至少需要设计两个序列不同的sgRNA,A正确;
B、由题图可知,sgRNA可以特异性识别目标DNA分子,而Cas9蛋白可以对基因特定位点进行切割,因此Cas9蛋白作用的化学键是磷酸二酯键,B正确;
C、有时sgRNA会因错误结合而出现“脱靶”现象,一般sgRNA序列越短,脱靶率越高,C错误;
D、通过CRISPR/Cas9技术敲除相关抗原蛋白基因,则用于移植的器官无法表达抗原,移植后不会引起受体的免疫排斥,D正确。
故选ABD。
三、非选择题:本题共4小题,共50分。
21. 牛奶是微生物的良好培养基,饮用前需要消毒,牛奶也可以被加工成酸奶,不同品牌的酸奶具有不同的口味。请回答下列问题:
(1)对牛奶进行消毒常用的方法是______,使用这一种方法对生鲜牛奶进行消毒的好处是_______。
(2)家庭制作酸奶时,一般在牛奶中加入少量酸奶,相当于微生物培养技术中的________操作。牛奶变成酸奶,口味改变的同时会导致所含能量减少,原因是乳酸菌在发酵时使牛奶的营养成分发生改变;乳酸菌因________消耗部分有机物,从而使能量减少。
(3)某生物兴趣小组探究某品牌酸奶中乳酸菌数量,实验操作如下图。
①统计微生物的方法有很多,图中过程①②③所示的方法为_________;以下4种菌落分布图中,一般不能由该方法得到的是_______。
②用该方法统计样本菌落数后,所得数据需要乘以10n,才可表示酸奶样品中乳酸菌的数量(单位:个/mL) ,这里的n=________。
③用该方法统计样本菌落数时,同时需要做A、B、C三个平板,目的是:______。
【答案】(1) ①. 巴氏消毒法 ②. 可以杀死牛奶中的微生物,并且使牛奶中的营养成分不被破坏
(2) ①. 接种 ②. 无氧呼吸
(3) ①. 稀释涂布平板法 ②. B ③. 6 ④. 设置重复组,取平均值,使实验结果更加准确可靠
【解析】
【分析】①获得纯净的微生物培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。对于一些不耐高温的液体,如牛奶,则可使用巴氏消毒法。②酸奶的利用乳酸菌发酵制成的。③纯化微生物时常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法,后者能使单菌落分离,便于计数。
【小问1详解】
对牛奶进行消毒常用巴氏消毒法,即在62~65℃消毒30 min或80~90℃处理30s~1min,可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,并且不破坏牛奶中的营养成分。
【小问2详解】
家庭制作酸奶时,利用的是乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸的原理。酸奶中含有乳酸菌,一般在牛奶中加入少量酸奶,相当于微生物培养技术中的接种操作。由于乳酸菌在发酵时进行无氧呼吸产生乳酸,导致牛奶变成酸奶,口味改变的同时会导致所含能量减少。
【小问3详解】
图中过程①②表示对酸奶样品进行梯度稀释,过程③表示涂布平板。可见过程①②③所示的方法为稀释涂布平板法。从平板A~D上菌落分布的效果图来看,ACD都是采用稀释涂布平板法对微生物进行接种后培养得到的,B是采用平板划线法对微生物进行接种后培养得到的。由图可知:对该10mL酸奶样品进行了过程①、过程②、过程②重复3次的梯度稀释,每次稀释10倍,总共被稀释了100000倍,因此最后计算该样本菌落数后,需要×100000倍×10mL=106,所以n=6。用稀释涂布平板法统计样本菌落数时,要至少涂布3个平板,其目的是设置重复组,取平均值,使实验结果更加准确可靠。
22. 紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗癌的药物,虽然能造福人类,但却为濒危的红豆杉带来灭顶之灾。为取代从天然植株中提取紫杉醇的方式,可进行细胞产物工程化生产,其过程为:获取红豆杉外植体→消毒→诱导愈伤组织→细胞培养→提取紫杉醇。请回答下列问题:
(1)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种________代谢物,可利用________技术实现其工业化生产。
(2)获得愈伤组织这一过程对光照的要求是___________。研究发现用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织,且时间早,诱导率高,原因是_____________。
(3)用少量果胶酶处理愈伤组织获取单细胞,在___________(固体、液体或半固体)培养基中进行培养,可有效提高紫杉醇的产量。据下图分析,为获得最大紫杉醇总产量,最适合的2,4-D浓度应为____________(填“0.5”、“1.0”或“2.0”)mg/L。
注:生长速率=每天每升培养基中增加的细胞干重克数
(4)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。 若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后,观察到染色体数为8n的细胞,最合理的解释是___________________。
(5)与从天然植株中提取相比,利用上述技术生产紫杉醇的重要意义是______________________(答出两点)。
【答案】(1) ①. 次生 ②. 植物细胞培养
(2) ①. 避光 ②. 幼嫩茎段细胞分化程度低
(3) ① 液体 ②. 1.0
(4)经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期
(5)提高了紫杉醇的产量;保护了红豆杉资源
【解析】
【分析】植物组织培养技术:
1、过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。
2、原理:植物细胞的全能性。
3、条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
4、植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒、人工种子等)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【小问1详解】
紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物,主要存在于紫杉的树皮和树叶中,具有高抗癌活性,现在已被广泛应用于乳腺癌等癌症的治疗,可通过植物细胞工程技术(植物细胞培养技术)获得紫杉醇。
【小问2详解】
一般在遮光的条件下通过脱分化获得愈伤组织。幼嫩茎段细胞分化程度低,所以幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织,且时间早,诱导率高。
【小问3详解】
可用少量纤维素(或果胶)酶处理愈伤组织,获取单细胞或小细胞团,在液体培养基中进行悬浮培养,可有效提高紫杉醇的产量。据下图分析,2,4-D浓度应为1.0mg/L和2.0mg/L的紫杉醇含量差异不大,但是1.0mg/L时细胞的生长速率大,所以为获得最大紫杉醇总产量,最适合的2,4-D浓度应为1.0mg/L。
【小问4详解】
若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后染色体数为4n,若细胞处于有丝分裂后期,则观察到染色体数为8n。
【小问5详解】
利用植物细胞工程生产紫杉醇提高了紫杉醇的产量,同时还保护了红豆杉资源。
23. 癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞,克服肿瘤的免疫逃逸,在癌症治疗方法中取得越来越突出的地位,科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。
(1)癌细胞由于_____基因和_____基因突变导致其表面物质发生改变,如某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1,如图l所示:PD-L1能抑制T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗,据图1推测,其原因是______。但此种方法对一些肿瘤无效。
(2)CD28是T细胞表面受体,T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此,科研人员尝试构建既能结合PSMA,还能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28,诱导T细胞定向杀伤癌细胞,如图2。
制备过程为:先将______分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞,诱导其与小鼠的______细胞融合,筛选得到两种杂交瘤细胞,再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链,由于_______而产生多种抗体,因此还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28。
(3)科研人员将癌细胞和T细胞共同培养,加入不同抗体,比较不同抗体对T细胞活化的作用。实验各组由活化T细胞产生的细胞因子IL-2含量如图3所示,结果说明________。
【答案】(1) ①. 原癌 ②. 抑癌 ③. PD-1单抗与PD-1的结合,阻断了PD-1和PD-L1结合,避免抑制T细胞活化
(2) ①. PSMA、CD28##CD28、PSMA ②. 骨髓瘤 ③. L链和H链的随机组合
(3)PSMA×CD28和PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞,且随PSMA×CD28浓度增加激活作用增强;单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗,都不能显著激活T细胞
【解析】
【分析】1、单克隆抗体:由单个杂交瘤细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体,具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点。
2、单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞;利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。
3、单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞;第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问1详解】
癌细胞是由于原癌基因和抑癌基因发生突变导致遗传物质改变,使得其表面物质发生改变;据图分析,PD-1的单克隆抗体与PD-1特异性结合,阻断了PD-L1和PD-1的结合,避免抑制T细胞活化,从而发生细胞免疫,消灭癌细胞。
【小问2详解】
制备双特异性抗体PSMA×CD28,则抗原是CD28和PSMA,将两种物质分别注射到小鼠体内,刺激B细胞增殖分化出相应的浆细胞;将两类浆细胞分别和小鼠的骨髓瘤细胞融合,形成两种杂交瘤细胞,再诱导两种杂交瘤细胞融合;成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链,而L链和H链可随机组合,产生多种类型的抗体,但所需的双特异性抗体PSMA×CD28是特定的L链和H链结合,故还需要进行筛选。
【小问3详解】
据图分析,自变量是抗体种类,其中PSMA×CD28和PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞(活化T细胞产生的细胞因子IL-2含量升高),且随PSMA×CD28浓度增加激活作用增强;单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗,都不能显著激活T细胞。
24. 人胰岛素基因表达的最初产物是一条肽链构成的前胰岛素原,经加工后形成两条肽链(A链和B链)的有生物活性的胰岛素。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法:“AB”法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素;“BCA”法是利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因,表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。这两种方法使用同一种质粒作为载体。请据下图分析并回答下列问题:
(1)由于_______,“AB”法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列。“BCA”法是利用人体_______细胞中的mRNA,再由mRNA经________得到的胰岛素基因,________(填“AB”、“BCA”或“AB和BCA”)法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。
(2)如图是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接,在设计PCR引物时可添加限制酶_________的识别序列,PCR引物应该添加在识别序列的_______(填“3’或5’)端。通过上述方法获得人的胰岛素基因后,需要通过PCR技术进行扩增,若计划用1个胰岛素基因为模板获得m(m大于2)个胰岛素基因,则消耗的引物总量是______个。引物序列中的的GC含量越高,对PCR过程中的_______步骤〔写出具体过程)影响最大,越_______(填“有利于”或“不利于”)目标DNA的扩增。
(3)PCR扩增的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,下列叙述中正确的有______。
A. PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶主要在退火过程起作用
B. 待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率
C. 进行电泳时,带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动
D. 琼脂糖溶液中加入的核酸染料利于DNA在紫外灯下被检测
(4)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。经________(处理方法)大肠杆菌后,与重组质粒混合培养一段时间,将大肠杆茵接种到添加了________和X-gal的培养基上筛选出_______色的菌落即为工程菌种。
【答案】(1) ①. 一种氨基酸可能对应多种密码子 ②. 胰岛B ③. 逆转录 ④. “AB”和“BCA”
(2) ①. Xhol和Munl##Munl和Xhol ②. 3’ ③. 2m-2 ④. 变性 ⑤. 不利于 (3)BCD
(4) ①. 钙离子处理 ②. 氨苄青霉素 ③. 白
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的简称,指在引物指导下由酶催化的对特定模板(克隆或基因组DNA)的扩增反应,是模拟体内DNA复制过程,在体外特异性扩增DNA片段的一种技术。
【小问1详解】
由于密码子的简并性,即一种氨基酸可能对应多种密码子,“AB”法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列;胰岛素基因存在于所有细胞中,但只能在胰岛B细胞中表达,结合题意“BCA法是利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因,表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段”可知,BCA法是从人体胰岛B细胞中获取mRNA;再由mRNA经逆转录过程得到的胰岛素基因;在基因的结构中,启动子在非编码区,是不会被转录和翻译的,结合题干可在“AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素”,故由AB法中的“胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列”,和BCA法中的“胰岛B细胞中的mRNA”得到的目的基因中均不含人胰岛素基因启动子。
【小问2详解】
由图可知,对于目的基因,SalI和NheI的作用位点在目的基因的中间,会破坏目的基因,则在引物设计时不能选用这两种限制酶,那么只能在XhoI、MunI和EcoRI中选择,同时质粒上EcoRI的其中一个作用位点是在标记基因上,所以只能选择XhoI和MunI两种限制酶,故需要在设计PCR引物时添加限制酶XhoI和MunI的识别序列;由于DNA复制时,子链的延伸是从引物的3′端开始的,因此引物需要在模板的3'端开始进行碱基互补配对,即PCR引物应该添加在识别序列的3′端;通过上述方法获得人的胰岛素基因后,需要通过PCR技术进行扩增,若计划用1个胰岛素基因为模板获得m(m大于2)个胰岛素基因,由于子链的延伸都需要从引物的3'端开始,即新合成的子链中均带有引物,只有原来的模板链上没有引物连接,故消耗的引物总量是2m-2;由于碱基对GC之间有3个氢键,AT之间有2个氢键,故模板序列中的GC含量越高,对PCR过程中的变性步骤影响最大,越需要较高的温度才能使模板DNA中的氢键断裂,进而表现为不利于目标DNA的扩增。
【小问3详解】
A、PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶主要在延伸过程起作用,A错误;
B、待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率,进而影响DNA分子呈现的电泳效果,B正确;
C、根据电荷同性相斥、异性相吸引可推测,进行电泳时,带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动,C正确;
D、凝胶中的DNA分子通过染色才可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,D正确。
故选BCD。
【小问4详解】
经钙离子处理后大肠杆菌,处于感受态,能主动吸收外界游离的DNA分子,故其与重组质粒混合培养时,容易完成转化过程;结合图示可知,目的基因插入的位置是在lacZ基因中,会破坏lacZ基因的结构,则不能产生β-半乳糖苷酶,根据题干信息“β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质”,故目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构,使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶,底物X-gal不会被分解,所以筛选导入重组质粒的大肠杆菌时,在添加了氨苄青霉素(据图,氨苄青霉素抗性基因为标记基因)和X-gal的培养基上应选择白色的菌落。
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2023届辽宁省大连市八中高三高考适应性测试生物试题(含解析): 这是一份2023届辽宁省大连市八中高三高考适应性测试生物试题(含解析),共25页。试卷主要包含了单选题,多选题,综合题等内容,欢迎下载使用。