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      山东省平原县第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考生物试题(原卷版+解析版)

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      山东省平原县第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考生物试题(原卷版+解析版)

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      这是一份山东省平原县第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考生物试题(原卷版+解析版),共37页。试卷主要包含了4%—0等内容,欢迎下载使用。
      1. 人类利用微生物发酵制作食品的历史源远流长,其中泡菜和腐乳是常见的发酵食品。下列说法错误的是( )
      A. 泡菜和腐乳发酵过程中所用的菌种一般都是单一菌种
      B. 泡菜制作时需将盐水煮沸冷却后加入泡菜坛,盐水需没过全部菜料
      C. 泡菜制作过程中亚硝酸盐含量随时间延长呈先上升后下降的趋势
      D. 豆腐中的蛋白质被毛霉等微生物产生的蛋白酶分解后更易消化吸收
      2. 剁姜辣子是在剁碎的生姜和辣椒中添加一定量的食盐,利用乳酸菌发酵得到的一种风味独特的发酵制品。下列有关该发酵过程叙述正确的是( )
      A. 发酵初期将发酵坛加盖并水封,目的是使不耐酸杂菌的生长被抑制
      B. 乳酸菌在发酵过程中积累了一定量的CO2,使发酵坛水槽中有气泡冒出
      C. 将生姜和辣椒剁碎、通入无菌空气、添加“陈泡菜水”均可缩短腌制时间
      D. 某同学腌制的剁姜辣子亚硝酸盐含量高,可能与腌制时间和温度等有关
      3. 我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,其传统工业化生产流程可以分为制麦、糖化、发酵、包装等工序(如图)。制麦、糖化分别为下一工序提供α淀粉酶、糖浆,其中焙烤时杀死了种子中的胚,发酵过程包括主发酵和后发酵两个阶段。下列有关分析正确的是( )
      A. 性状优良的酵母菌菌种可以从自然界中筛选,不可以通过诱变育种或基因工程育种获得
      B. 制麦与糖化环节时,焙烤、蒸煮处理方法在杀死活细胞的同时使所含的酶失去活性
      C. 酵母菌的繁殖主要在主发酵阶段完成,而大部分糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成
      D. 发酵要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件,以免影响微生物的生长繁殖和代谢物的形成
      4. 某实验小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,操作流程如图所示,下列相关叙述正确的是( )

      A. 培养基应以尿素为唯一氮源,其上生长的都是能分解尿素的细菌
      B. 培养一段时间后,培养基中的营养成分会减少,pH会升高
      C. 使用后的培养基在丢弃前一定要进行消毒处理,以免污染环境
      D. 5号试管的结果表明土壤中的菌株数为1.7×109个/升
      5. 脲酶能够将尿素分解为氨和二氧化碳,其活性位点上含有两个镍离子,在大豆、刀豆种子中含量较高,土壤中的某些细菌也能够分泌脲酶。实验室从土壤中分离得到了能够分解尿素的细菌M,并分别研究了培养液中的Ni2+、Mn2+和尿素浓度对细菌M脲酶产量的影响(说明:研究某一项时其他条件相同且适宜),结果如下表。下列相关说法中正确的是( )
      A. 实验表明培养液中Ni2+和Mn2+对脲酶的影响为低浓度促进,高浓度抑制
      B. 细菌M合成脲酶需要尿素诱导,尿素的最适诱导浓度在0.4%—0.8%之间
      C. 培养液不含Ni2+、Mn2+细菌不产生脲酶, 细菌产生脲酶的最适离子浓度相同
      D. 所有脲酶都在核糖体上合成,在内质网上加工使其与镍结合才具有活性
      6. 微生物需要从外界吸收营养物质来维持正常的生长和繁殖。下列关于微生物营养的叙述,正确的是( )
      A. 尿素分解菌和纤维素分解菌的培养基中可能含有相同的无机盐
      B. 筛选硝化细菌(自养型)的培养基中需加入适宜浓度的有机碳源
      C. 只含有水和无机盐两类成分的培养基中不可能形成生物群落
      D. 乳酸菌需要的特殊营养物质是指其自身不能合成的某些无机物
      7. 某学者利用“影印培养法”研究大肠杆菌抗链霉素性状产生的原因,先将原始菌种接种到1号培养基上,培养出菌落后,将灭菌绒布在1号上印模,绒布沾上菌落并进行转印,使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上。待3号上长出菌落后,在2号上找到对应的菌落,然后接种到不含链霉素的4号培养液中,培养后再接种到5号培养基上,并重复以上操作。实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
      A. 大肠杆菌抗链霉素的突变是发生在与链霉素接触之后
      B. 在操作规范的情况下,5中观察到的菌落数可能大于初始接种到该培养基上的活菌数
      C. 4号和8号培养液中,大肠杆菌抗链霉素菌株的比例逐渐增大
      D. 该实验缺乏对照实验,无法确定抗链霉素性状属于可遗传变异
      8. 体外动物细胞培养制造出的细胞培养肉是一种人造肉,具有营养可控、结构仿真、口感真实的特点。其主要生产流程如下图,图中的微载体是一种固体的细胞生长基质,其表面能使细胞贴附。下列叙述正确的是( )
      A. ①过程可用机械的方法或用胰蛋白酶、胃蛋白酶等处理的方法获得细胞悬液
      B. ③过程中加入微载体为细胞提供更大附着面积,使细胞间不出现接触抑制,产量增加
      C. ③④过程需使用经灭菌处理的培养液,培养细胞时既要提供O2也要提供CO2
      D. 肌肉干细胞属于成体干细胞,能够分化成特定的细胞和组织,具有全能性
      9. 为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失问题,研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞,用EBV(一种病毒颗粒)感染,获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感。下图表示操作过程。下列分析错误的是( )
      A. B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物肝脏中获得
      B. HAT培养基和Oua筛选去除的是未融合的EBV转化细胞
      C. 杂交瘤细胞染色体丢失可能会导致抗体的产生能力下降
      D. 图中获得的杂交瘤细胞需经抗体检测筛选后才可用于生产
      10. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果图2所示。下列有关叙述错误的是( )

      A. 图1培育杂种植株所用的技术体现了植物细胞全能性和细胞膜流动性原理
      B. 图1过程①是在无菌水中进行,过程②是在固体培养基中进行
      C. 图2中属于杂种植株的是4和5,1可能是花椰菜
      D. 病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,可筛选抗病性强的杂种植株
      11. 中药藿香长期种植会出现种质退化、易感染病虫害等问题。为解决这些问题,研究者对组织培养过程中不同阶段的藿香进行了如图所示的辐射处理,以期获得性状优良的突变株。下列叙述错误的是( )

      A. 过程①在接种前,外植体常用无水乙醇和次氯酸钠溶液消毒
      B. ②③④过程添加的植物激素浓度和比例不相同
      C. 筛选出目标突变株后可利用植物组织培养技术生产药用成分
      D. 由外植体形成幼苗的过程中,培养基中营养物质的总量会减少
      12. Cre-lxP系统能实现特定基因的敲除(如图1)。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列(lxP1和lxP2)串在一起,构建表达载体T(如图2)。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”,且两个lxP1之间或两个lxP2之间的基因,最多会被Cre酶敲除一次,剩下的部分得以表达,随机呈现不同的颜色。下列说法错误的是( )

      A. Cre酶切下一个待敲除基因的过程,需要破坏四个磷酸二酯键
      B 若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶),其肌肉组织细胞呈红色
      C. 若小鼠细胞含一个表达载体T(含Cre酶),其脑组织细胞呈红色或黄色或蓝色
      D. 若小鼠细胞含两个表达载体T(含Cre酶),其一个细胞内可能随机出现两种颜色
      13. 实时荧光定量PCR是指在PCR反应体系中加入携带荧光基团的探针,利用荧光信号积累实时监测PCR反应进程的技术,可用于检测RNA病毒。提取病毒RNA,经逆转录形成cDNA,然后进行PCR,反应原理如下图所示。CT值表示PCR过程中荧光信号达到设定标准所需的循环次数。

      下列叙述错误的是( )
      A. 探针与cDNA单链的结合遵循碱基互补配对原则
      B. 耐高温的DNA聚合酶具有催化探针水解的作用
      C. CT值越小,意味着提取到的病毒RNA含量越低
      D. 若病毒发生单个碱基的突变,可能不会影响检测结果
      14. 叶绿体DNA(cpDNA)为环状双链,带电荷。下列关于cpDNA的粗提取和电泳的叙述错误的是( )
      A. 可利用DNA溶于酒精,某些蛋白质不溶于酒精的原理,分离cpDNA与蛋白质
      B. 提取后的cpDNA可以与二苯胺试剂在沸水浴条件下发生颜色反应
      C. cpDNA可在电泳槽中移向与它所带电荷相反的一极
      D. cpDNA电泳后,被染色的cpDNA需置于紫外灯下观察
      15. 20世纪70年代Fred sanger发明了双脱氧终止法对DNA进行测序,其原理如图:在4支试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸(dNTP)和1种双脱氧核苷三磷酸(ddN'TP);ddN'TP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点,并终止DNA片段的延伸,在4支试管中DNA链将会分别在A、G、C、T位置终止,并形成不同长度的DNA片段,这些片段可被电泳分开并显示出来。下列说法中错误的是( )

      A. 这种测序方法需要引物和耐高温的DNA聚合酶
      B. 电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾
      C. 测得未知DNA的序列为5'-TCAGCTCGAAIC-3'
      D. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的5'端
      不定项选择
      16. 柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂。如图为研究人员以红薯粉为原料经黑曲霉发酵生产柠檬酸的简要流程图。下列说法错误的是( )
      A. 黑曲霉与生产果醋和腐乳时所用主要微生物的代谢类型相同
      B. 将菌种接种至A培养基时,浸泡在酒精中的涂布器使用前需在火焰上灼烧
      C. 将菌种转接至B培养基的目的是增加黑曲霉菌种数量
      D. 若发酵罐C中的原料为大豆粉,可利用黑曲霉水解大豆中的淀粉制成酱油
      17. 水蛭素是一种蛋白质,可用于预防和治疗血栓。研究发现,用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是( )
      A. 水蛭素的改造属于蛋白质工程,自然界中的酶也都可通过该工程进行改造
      B. 水蛭素疗效提高的根本原因是水蛭素氨基酸的排列顺序发生了改变
      C. 用基因定点突变技术进行碱基的替换可实现水蛭素第47位氨基酸的替换
      D. 蛋白质工程可通过合成新基因进而制造出自然界中不存在的蛋白质
      18. 植物体细胞杂交技术操作流程如图所示,其中甲植物为色氨酸营养缺陷型、乙植物为苏氨酸营养缺陷型。下列叙述错误的是( )
      A. 过程①可以放置在富含纤维素酶和果胶酶的无菌水中进行
      B. 过程②可以通过离心或在高Ca2+—高pH环境下诱导原生质体融合
      C. 过程④可以通过在不含色氨酸或苏氨酸的培养基上培养筛选杂种植株
      D. 该技术主要是为了获得杂种植株,动物细胞融合主要是为了获得细胞产品
      19. 融合PCR技术采用具有互补末端的引物,形成具有重叠链的PCR产物,通过PCR产物重叠链的延伸,从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。其原理如图所示,据图分析正确的是( )
      A. 上述过程中使用的引物P2和P3的碱基需要完全互补配对
      B. 设计引物的目的是为了能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸
      C. 融合PCR的第一步两条链重叠部位可互为另一条链的引物
      D. 若融合PCR的第二步获得128个融合基因,理论上该过程消耗了254个引物
      20. 乙肝病毒基因工程疫苗的生产和使用流程如图,质粒中LacZ基因可使细菌能够利用物质X-gal,从而使菌落呈现蓝色,若无该基因,菌落则呈白色。下列叙述正确的是( )
      A. 过程①中目的基因和载体重组的效率与载体和目的基因的浓度及比例等有关
      B. 过程②需要在培养基中加青霉素和X-gal以获得呈蓝色的大肠杆菌菌落
      C. 大肠杆菌是否成功表达出乙肝病毒外壳,可用抗原—抗体杂交法进行检测
      D. 该基因工程疫苗不会出现乙肝病毒感染和增殖的情况,安全性高
      21. 曾经有报道称,小型饮水机中的水易受到病原微生物的污染。为验证这一报道的真实性,某校科研小组随机选取学校内正在使用的小型饮水机展开研究。
      (1)水样采集:先用75%的酒精对饮水机的冷热出水口及采样人员手部进行擦拭处理,这一做法称为___________。处理后将出水口打开各流出约50mL水后,用经___________处理的锥形瓶分别从出水口取样100mL。
      (2)水样稀释:科研小组认为所取水样可直接培养,无需进行梯度稀释,原因___________。
      (3)制作平板:用移液枪吸取0.1mL水样,滴加到培养基表面。用涂布器将水样均匀涂抹在培养基表面,每个水样制作3个平板。将上述各组平板及1个空白平板倒置放于恒温箱中进行培养,放置空白平板的目的是___________。待___________后,对涂抹水样的平板中的菌落计数,取三个平板菌落数的平均值。
      (4)该科研小组分别从水样温度、饮水机水位、饮水机位置三个条件开展了对比研究,下表为他们的实验结果。
      ①在实验设计时,控制无关变量非常关键。在研究某一条件对水样污染情况影响时,饮水机的其他条件应该___________。
      ②请据该科研小组的实验结果,对学校饮水机的使用及饮水习惯提出两条合理建议:___________。
      22. 马铃薯是重要经济作物,植物细胞工程在马铃薯的脱毒及育种等方面有重要应用。回答下列问题。
      (1)培育脱毒马铃薯时,外植体宜选用____________(填“茎尖”或“叶片”),不选另外一个部位的理由是____________________。
      (2)植物组织培养常用到愈伤组织培养基、生芽培养基和生根培养基。在愈伤组织培养基上,外植体经脱分化形成愈伤组织,愈伤组织是一团____________。从脱分化到再分化需要更换新的培养基,原因是____________。
      (3)马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差,野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好。利用好野生马铃薯种,通过细胞工程改进马铃薯栽培种种质的思路是________________________。
      (4)避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率,在植物组织培养时,应从______(至少答出2点)等方面制定措施,减少污染;在培养室中培养时,注意优化培养环境,控制_________(至少答出3点)等培养条件。
      23. 单克隆抗体免疫疗法能够抑制恶性肿瘤的发展。奥加伊妥珠单抗是一种新型的抗体—药物偶联物,由识别肿瘤细胞表面CD22蛋白的单克隆抗体和具有细胞毒性的卡奇霉素结合组成。卡妥索单抗是一种双特异性抗体,其制备原理与作用原理如图所示。

      (1)一般无法通过只培养B淋巴细胞获取大量抗体,主要原因是___。体外培养细胞时为保证无菌、无毒的环境,可采取的措施是___(答出两点即可)。
      (2)制备卡妥索单抗时,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞A需要进行两步筛选,第一步筛选的方法和目的是___。杂交瘤细胞A和B融合后,可向培养液添加___(物质)用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。
      (3)奥加伊妥珠单抗在治疗肿瘤的过程中,单克隆抗体主要发挥___的作用。单克隆抗体还被广泛用作诊断试剂,原因是___。
      (4)科研人员推测奥加伊妥珠单抗和卡妥索单抗联合给药对恶性肿瘤的抑制效果更好。为验证这一推测,某兴趣小组设计如下实验方案:将培养好的癌细胞悬浊液对无胸腺裸鼠(简称裸鼠)进行皮下接种,接种后2周可观察各裸鼠背部长出肿块,证明实验接种成功;将上述处理的裸鼠随机分为2组:生理盐水组和奥加伊妥珠单抗+卡妥索单抗组(联合给药组)。各组均采用腹腔注射给药,给药后每两日测量并记录1次肿瘤体积。
      请完善上述实验方案的不足之处:___(答两点)。
      24. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓,是心梗和脑血栓的急救药。然而,为心梗患者注射大剂量的t-PA蛋白会诱发颅内出血。研究证实,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血剧作用。据此,先对天然的t-PA基因进行序列改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该改良基因,可制造出性能优异的t-PA改良蛋白。下图是通过两次PCR操作,运用大引物进行定点突变获取t-PA改良基因和利用质粒pCLYⅡ构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图。(注:一次PCR操作可进行多次循环)

      (1)PCR扩增的第一步是使双链模板DNA变性。DNA中G+C的含量与变性要求的温度有关,DNA中G-C的含量越多,要求的变性温度越高。其原因是______。该PCR扩增技术所需的基本条件是______种引物、原料、模板、______。
      (2)在第一次PCR反应中,至少需要经过______个循环才形成图示大引物。第一次PCR的产物DNA的______条链作为第二次PCR所用的引物。与X射线诱变相比,该突变技术的优点是______。
      (3)如果要利用微生物进一步克隆PCR定点诱变产物,其步骤包括:______、______、微生物的筛选和培养,从菌群中获取更多目的基因。为实现质粒和t-PA改良基因的高效连接,选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ的原因是______。为将t-PA改良基因连接在质粒上,还需要______等酶。
      25. 研究发现,枯草芽孢杆菌衣壳中的二氧四氢喋啶合酶(BsLS)能识别并结合核黄素合酶(BsRS)可能与核黄素合酶(BsRS)尾部的某些氨基酸序列有关。为确定相关氨基酸序列所在位置,科研人员扩增了核黄素合酶(BsRS)基因尾部三种不同长度的片段,将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测。相关信息如图所示。
      (1)为将扩增后的产物定向插入载体并能与荧光蛋白基因正常表达出融合蛋白,需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在R末端添加的序列所对应的限制酶是___,在F1、F2和F3末端添加的序列所对应的限制酶是___。
      (2)为使扩增的BsRS基因片段能与载体进行正确连接,需要选用___(填“E.cliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”),选择该酶的原因是___。本实验中,从产物扩增到重组载体构建完成的整个过程共需要___种酶。
      (3)三种融合蛋白表达成功后,将对应的融合蛋白与BsLS混匀后、流经含BsLS抗体的介质,分离出与介质结合的物质后进行荧光检测。结果发现,含F1与R扩增产物的物质没有荧光,而含F2、F3与R扩增产物的物质有荧光,据此推测、BsLS识别并结合BsRS有关的氨基酸序列位于___。
      高二年级3月份阶段性检测生物试题
      单项选择
      1. 人类利用微生物发酵制作食品的历史源远流长,其中泡菜和腐乳是常见的发酵食品。下列说法错误的是( )
      A. 泡菜和腐乳发酵过程中所用的菌种一般都是单一菌种
      B. 泡菜制作时需将盐水煮沸冷却后加入泡菜坛,盐水需没过全部菜料
      C. 泡菜制作过程中亚硝酸盐含量随时间的延长呈先上升后下降的趋势
      D. 豆腐中的蛋白质被毛霉等微生物产生的蛋白酶分解后更易消化吸收
      【答案】A
      【解析】
      【分析】1、腐乳制作过程中多种微生物参与了发酵,其中起主要作用的是毛霉,毛霉等微生物产生蛋白酶能将豆腐中的蛋白质转化成小分子肽和氨基酸,脂肪酶将脂肪转化成甘油和脂肪酸。
      2、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
      【详解】A、泡菜发酵主要利用乳酸菌,一般是多种乳酸菌共同作用,并非单一菌种;腐乳制作主要菌种是毛霉,但实际发酵过程中也会有多种微生物参与,并非严格的单一菌种发酵,A错误;
      B、泡菜制作时将盐水煮沸可杀菌除杂,冷却后加入泡菜坛是防止高温杀死乳酸菌等发酵菌种,盐水需没过全部菜料,这样能保证乳酸菌在无氧环境下发酵,B正确;
      C、泡菜制作初期,由于硝酸盐还原菌的作用,亚硝酸盐含量上升,随着发酵进行,乳酸菌大量繁殖产生乳酸等抑制硝酸盐还原菌,亚硝酸盐被分解,含量下降,所以亚硝酸盐含量随时间的延长呈先上升后下降的趋势,C正确;
      D、豆腐中的蛋白质被毛霉等微生物产生的蛋白酶分解为小分子的肽和氨基酸,更易被人体消化吸收,D正确。
      故选A。
      2. 剁姜辣子是在剁碎的生姜和辣椒中添加一定量的食盐,利用乳酸菌发酵得到的一种风味独特的发酵制品。下列有关该发酵过程叙述正确的是( )
      A. 发酵初期将发酵坛加盖并水封,目的是使不耐酸杂菌的生长被抑制
      B. 乳酸菌在发酵过程中积累了一定量的CO2,使发酵坛水槽中有气泡冒出
      C. 将生姜和辣椒剁碎、通入无菌空气、添加“陈泡菜水”均可缩短腌制时间
      D. 某同学腌制的剁姜辣子亚硝酸盐含量高,可能与腌制时间和温度等有关
      【答案】D
      【解析】
      【分析】泡菜的制作离不开乳酸菌。乳酸菌是厌氧细菌,在无氧的情况下,将葡萄糖分解成乳酸。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用来生产酸奶。
      【详解】A、发酵初期将发酵坛加盖并水封,目的是为乳酸菌的无氧呼吸创造条件,A错误;
      B、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,B错误;
      C、乳酸菌的呼吸方式为无氧呼吸,发酵过程不能提供无菌空气,C错误;
      D、在泡菜腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度、食盐的用量等因素,这些因素会影响亚硝酸盐含量,D正确。
      故选D。
      3. 我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,其传统工业化生产流程可以分为制麦、糖化、发酵、包装等工序(如图)。制麦、糖化分别为下一工序提供α淀粉酶、糖浆,其中焙烤时杀死了种子中的胚,发酵过程包括主发酵和后发酵两个阶段。下列有关分析正确的是( )
      A. 性状优良的酵母菌菌种可以从自然界中筛选,不可以通过诱变育种或基因工程育种获得
      B. 制麦与糖化环节时,焙烤、蒸煮处理方法在杀死活细胞的同时使所含的酶失去活性
      C. 酵母菌的繁殖主要在主发酵阶段完成,而大部分糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成
      D. 发酵要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件,以免影响微生物的生长繁殖和代谢物的形成
      【答案】D
      【解析】
      【详解】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。
      A.性状优良的酵母菌菌种可以从自然界中筛选,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,A错误;
      B.焙烤加热杀死,但不使淀粉酶失活,蒸煮产生风味组分,终止酶的进一步作用,并对糖浆灭菌,B错误;
      C.酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵阶段完成,C错误;
      D.发酵要严格控制温度、pH 和溶解氧等发酵条件,以免影响微生物的生长繁殖和代谢物的形成,D正确。
      故选D。
      4. 某实验小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,操作流程如图所示,下列相关叙述正确的是( )

      A. 培养基应以尿素为唯一氮源,其上生长的都是能分解尿素的细菌
      B. 培养一段时间后,培养基中的营养成分会减少,pH会升高
      C. 使用后的培养基在丢弃前一定要进行消毒处理,以免污染环境
      D. 5号试管的结果表明土壤中的菌株数为1.7×109个/升
      【答案】B
      【解析】
      【分析】分解尿素的细菌的鉴定细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
      【详解】A、某些固氮菌不需要培养基提供氮源,所以能在以尿素为唯一氮源培养基上生长,所以培养基应以尿素为唯一氮源,其上生长的不一定都是能分解尿素的细菌,A错误;
      B、由于分解尿素的细菌是异养生物,所以培养基的营养成分会减少,分解尿素的细菌的鉴定细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,pH会升高,B正确;
      C、使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境,C错误;
      D、5号试管的结果表明土壤中的菌株数为(168+175+167)÷3÷0.1×106×103=1.7×1012个/升,D错误。
      故选B。
      5. 脲酶能够将尿素分解为氨和二氧化碳,其活性位点上含有两个镍离子,在大豆、刀豆种子中含量较高,土壤中的某些细菌也能够分泌脲酶。实验室从土壤中分离得到了能够分解尿素的细菌M,并分别研究了培养液中的Ni2+、Mn2+和尿素浓度对细菌M脲酶产量的影响(说明:研究某一项时其他条件相同且适宜),结果如下表。下列相关说法中正确的是( )
      A. 实验表明培养液中Ni2+和Mn2+对脲酶的影响为低浓度促进,高浓度抑制
      B. 细菌M合成脲酶需要尿素诱导,尿素的最适诱导浓度在0.4%—0.8%之间
      C. 培养液不含Ni2+、Mn2+细菌不产生脲酶, 细菌产生脲酶的最适离子浓度相同
      D. 所有脲酶都在核糖体上合成,在内质网上加工使其与镍结合才具有活性
      【答案】B
      【解析】
      【分析】根据表格分析,影响脲酶产量的因素有两种离子的浓度、尿素浓度,且对脲酶的生成都有促进作用。与对照组相比,在一定范围内,随着培养液中Ni2+和Mn2+以及尿素浓度的增加,脲酶的产量都表现为先增加后减少,但是始终高于对照组。
      【详解】A、实验表明:与对照组相比(离子浓度为0的一组),在实验的范围内,培养液中Ni2+和Mn2+对脲酶的影响都是促进生成,只是低浓度促进作用显著,高浓度促进作用减弱,A错误;
      B、表中数据表明,培养液中尿素的浓度在0.4%-0.8%之间时,脲酶的产量相对较高,说明细菌M合成脲酶需要尿素诱导,尿素的最适诱导浓度在0.4%-0.8%之间,B正确;
      C、由对照组(离子浓度为0的一组)可知,培养液不含Ni2+、Mn2+细菌也可产生脲酶,C错误;
      D、根据题意可知,细菌也能分泌脲酶,但细菌细胞内除核糖体外没有内质网等其他细胞器,故细菌分泌的脲酶的过程与内质网无关,D错误。
      故选B。
      6. 微生物需要从外界吸收营养物质来维持正常的生长和繁殖。下列关于微生物营养的叙述,正确的是( )
      A. 尿素分解菌和纤维素分解菌的培养基中可能含有相同的无机盐
      B. 筛选硝化细菌(自养型)的培养基中需加入适宜浓度的有机碳源
      C. 只含有水和无机盐两类成分的培养基中不可能形成生物群落
      D. 乳酸菌需要的特殊营养物质是指其自身不能合成的某些无机物
      【答案】A
      【解析】
      【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐。培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。如培养乳酸杆菌时需添加维生素,培养霉菌时需将pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性。选择培养基是指允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
      【详解】A、尿素分解菌的培养基中含有的无机盐是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4,纤维素分解菌的培养基中含有的无机盐是NaNO3、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、KCl。A正确;
      B、硝化细菌是自养生物,可以用空气中CO2作为碳源,用缺乏有机碳源的培养基可以筛选硝化细菌。B错误;
      C、只含有水和无机盐两类成分的培养基,可以培养既能固氮又能以CO2作为碳源的微生物(如固氮蓝藻)。C错误;
      D、乳酸菌需要的特殊营养物质是维生素,是有机物。D错误。
      故选A。
      7. 某学者利用“影印培养法”研究大肠杆菌抗链霉素性状产生的原因,先将原始菌种接种到1号培养基上,培养出菌落后,将灭菌绒布在1号上印模,绒布沾上菌落并进行转印,使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上。待3号上长出菌落后,在2号上找到对应的菌落,然后接种到不含链霉素的4号培养液中,培养后再接种到5号培养基上,并重复以上操作。实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
      A. 大肠杆菌抗链霉素的突变是发生在与链霉素接触之后
      B. 在操作规范的情况下,5中观察到的菌落数可能大于初始接种到该培养基上的活菌数
      C. 4号和8号培养液中,大肠杆菌抗链霉素菌株的比例逐渐增大
      D. 该实验缺乏对照实验,无法确定抗链霉素性状属于可遗传变异
      【答案】C
      【解析】
      【分析】影印培养法实质上是使在一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法。通过影印培养法,可以从在非选择性条件下生长的细菌群体中,分离出各种类型的突变种。
      【详解】A、大肠杆菌抗链霉素的性状是由基因突变引起的,该突变发生在与链霉素接触之前,链霉素是对其起选择作用,A错误;
      B、采用稀释涂布平板法将菌种接种在5号培养基上,由于两个或多个细菌可能会形成一个菌落,在操作规范的情况下,5中观察到的菌落数可能小于初始接种到该培养基上的活菌数,B错误;
      C、3号与2号、7号与6号培养基中的菌落数的比值,是抗性菌落占全部菌落的比例,观察实验结果可知,4号与8号培养液中,抗链霉素菌株的比例在逐渐增大,C正确;
      D、本实验有对照实验,无链霉素的培养基为对照,可以确定抗链霉素性状属于可遗传的变异,D错误。
      故选C。
      8. 体外动物细胞培养制造出的细胞培养肉是一种人造肉,具有营养可控、结构仿真、口感真实的特点。其主要生产流程如下图,图中的微载体是一种固体的细胞生长基质,其表面能使细胞贴附。下列叙述正确的是( )
      A. ①过程可用机械的方法或用胰蛋白酶、胃蛋白酶等处理的方法获得细胞悬液
      B. ③过程中加入微载体细胞提供更大附着面积,使细胞间不出现接触抑制,产量增加
      C. ③④过程需使用经灭菌处理的培养液,培养细胞时既要提供O2也要提供CO2
      D. 肌肉干细胞属于成体干细胞,能够分化成特定的细胞和组织,具有全能性
      【答案】C
      【解析】
      【分析】动物细胞培养需要满足以下条件:①无菌、无毒环境。②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。③温度:适宜温度。④气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
      【详解】A、①过程为制备细胞悬液的过程,可用机械的方法或用胰蛋白酶处理的方法获得细胞悬液,胃蛋白酶催化的酸性环境对细胞有害,A错误;
      B、③过程中加入微载体为细胞提供了更大的附着面积,但细胞间会出现接触抑制,B错误;
      C、③④过程需使用经灭菌处理的培养液,培养细胞时提供95%空气+5%CO2,C正确;
      D、肌肉干细胞属于成体干细胞,能够分化成特定的细胞和组织,但不具有发育成完整个体的能力,不具有全能性,D错误。
      故选C。
      9. 为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失问题,研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞,用EBV(一种病毒颗粒)感染,获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感。下图表示操作过程。下列分析错误的是( )
      A. B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物肝脏中获得
      B. HAT培养基和Oua筛选去除的是未融合的EBV转化细胞
      C. 杂交瘤细胞染色体丢失可能会导致抗体的产生能力下降
      D. 图中获得的杂交瘤细胞需经抗体检测筛选后才可用于生产
      【答案】AB
      【解析】
      【分析】1、单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。
      2、两次筛选:筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
      【详解】A、对动物进行间歇注射抗原处理,以刺激动物机体产生相应的B淋巴细胞,B淋巴细胞在骨髓中发育成熟,可分布于淋巴结和脾脏等处,故B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得,A错误;
      B、据题意“EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感,骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感”可知,HAT培养基去除的是未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞,Oua筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞,B错误;
      C、抗体是由浆细胞分泌的,杂交瘤细胞若丢失来自B淋巴细胞的染色体,可能会导致抗体产生能力下降,C正确;
      D、图示获得的杂交瘤细胞还需要经过进一步的筛选,用专一抗体检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能直接用于生产单克隆抗体,D正确。
      故选AB。
      10. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果图2所示。下列有关叙述错误的是( )

      A. 图1培育杂种植株所用的技术体现了植物细胞全能性和细胞膜流动性原理
      B. 图1过程①是在无菌水中进行,过程②是在固体培养基中进行
      C. 图2中属于杂种植株的是4和5,1可能是花椰菜
      D. 病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,可筛选抗病性强的杂种植株
      【答案】B
      【解析】
      【分析】根据图谱分析,4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质,说明是杂种细胞,而1、2、3号个体只有紫罗兰中的蛋白质,说明不是杂种细胞。
      【详解】A、植物体细胞杂交技术包含两个关键环节,一是将不同种植物体细胞的原生质体融合形成杂种细胞,此过程利用了细胞膜的流动性原理,因为细胞膜具有流动性才能使两个细胞的膜相互融合;二是把杂种细胞培育成完整的植物体,这体现了植物细胞的全能性,即已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,A正确;
      B、图 1 中的过程①是去除细胞壁获得原生质体,此过程必须在等渗或高渗溶液中进行。若在无菌水中,由于原生质体没有细胞壁的保护,细胞会因吸水膨胀甚至破裂,无法保持原生质体的完整性,所以不能在无菌水中进行,B错误;
      C、从图 2 蛋白质电泳技术分析结果来看,4 号和 5 号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质,说明其细胞中包含了两种植物的遗传物质,是杂种细胞。而 1 号个体只有一种蛋白质,结合花椰菜和紫罗兰是亲本,所以 1 号个体只有 1 种蛋白质可能是花椰菜,C正确;
      D、要筛选出抗病性强的杂种植株,可以将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,经过一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比。病斑面积占比越小,说明该杂种植株抵抗病菌侵害的能力越强,从而能够筛选出抗病性强的杂种植株,D正确。
      故选B。
      11. 中药藿香长期种植会出现种质退化、易感染病虫害等问题。为解决这些问题,研究者对组织培养过程中不同阶段的藿香进行了如图所示的辐射处理,以期获得性状优良的突变株。下列叙述错误的是( )

      A. 过程①在接种前,外植体常用无水乙醇和次氯酸钠溶液消毒
      B. ②③④过程添加的植物激素浓度和比例不相同
      C. 筛选出目标突变株后可利用植物组织培养技术生产药用成分
      D. 由外植体形成幼苗的过程中,培养基中营养物质的总量会减少
      【答案】A
      【解析】
      【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术,主要包括脱分化和再分化两个步骤。
      【详解】A、消毒通常使用体积分数为70%的酒精,不用无水乙醇,A错误;
      B、②③④过程添加的植物激素种类相同,但浓度和比例不同,B正确;
      C、筛选出目标突变株后可利用植物组织培养技术进行细胞产物的工厂化生产,培养生产药用成分,C正确;
      D、由外植体形成幼苗的过程中,细胞不断地从培养基中吸收营养,因此培养基中营养物质的总量会减少,D正确。
      故选A。
      12. Cre-lxP系统能实现特定基因的敲除(如图1)。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列(lxP1和lxP2)串在一起,构建表达载体T(如图2)。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”,且两个lxP1之间或两个lxP2之间的基因,最多会被Cre酶敲除一次,剩下的部分得以表达,随机呈现不同的颜色。下列说法错误的是( )

      A. Cre酶切下一个待敲除基因的过程,需要破坏四个磷酸二酯键
      B. 若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶),其肌肉组织细胞呈红色
      C. 若小鼠细胞含一个表达载体T(含Cre酶),其脑组织细胞呈红色或黄色或蓝色
      D. 若小鼠细胞含两个表达载体T(含Cre酶),其一个细胞内可能随机出现两种颜色
      【答案】B
      【解析】
      【分析】1、基因工程至少需要三种工具:限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、运载体。
      2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。
      【详解】A、DNA单链上相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连,DNA由两条单链螺旋缠绕形成,Cre酶切下一个待敲除基因的过程中,需要切断基因前后两端,因此需要破坏四个磷酸二酯键,A正确;
      B、据图可知,小鼠有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因,前端有脑组织特异性表达的启动子,肌肉细胞不会表达颜色基因,故若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶),其肌肉组织细胞呈无色,B错误;
      C、1xP1、1xP2位置如图2黑白三角符号所示,两个lxP1和两个lxP2之 间的基因最多会被Cre酶敲除一次,将含Cre酶的病毒注入小鼠体内,Cre酶表达情况不同,识别的lxP不同,则有可能未敲除荧光蛋白基因,此时为红色(同不含Cre酶时),也有可能敲除两个lxP1之间的红色荧光蛋白基因,此时为黄色,也有可能敲除两个1xP2之间的红色和黄色荧光蛋白基因,此时为蓝色,因而不同脑细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因,C正确;
      D、小鼠脑组织细胞内有2个相同表达载体T(含Cre酶),Cre酶对每个DNA片段随机剪切,因而细胞的颜色由细胞内两种荧光蛋白的颜色叠加而成,故其脑组织细胞可能出现两种颜色,D正确。
      故选B。
      13. 实时荧光定量PCR是指在PCR反应体系中加入携带荧光基团的探针,利用荧光信号积累实时监测PCR反应进程的技术,可用于检测RNA病毒。提取病毒RNA,经逆转录形成cDNA,然后进行PCR,反应原理如下图所示。CT值表示PCR过程中荧光信号达到设定标准所需的循环次数。

      下列叙述错误的是( )
      A. 探针与cDNA单链的结合遵循碱基互补配对原则
      B. 耐高温的DNA聚合酶具有催化探针水解的作用
      C. CT值越小,意味着提取到的病毒RNA含量越低
      D. 若病毒发生单个碱基的突变,可能不会影响检测结果
      【答案】C
      【解析】
      【分析】PCR原理:在高温作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
      【详解】A、探针中携带荧光基因,因而探针与cDNA单链的结合遵循碱基互补配对原则,A正确;
      B、结合题意可知,随着子链的延伸,探针与模板链的结合被破坏,进而发出荧光,因而推测,耐高温的DNA聚合酶具有催化探针水解的作用,B正确;
      C、CT值表示PCR过程中荧光信号达到设定标准所需的循环次数,CT值越小,说明达到设定标准需要的循环次数越小,因而意味着提取到的病毒RNA含量越高,C错误;
      D、若病毒发生单个碱基的突变,可能不会影响检测结果,因为单个碱基没有发生配对不会影响PCR进程,D正确。
      故选C。
      14. 叶绿体DNA(cpDNA)为环状双链,带电荷。下列关于cpDNA的粗提取和电泳的叙述错误的是( )
      A. 可利用DNA溶于酒精,某些蛋白质不溶于酒精的原理,分离cpDNA与蛋白质
      B. 提取后的cpDNA可以与二苯胺试剂在沸水浴条件下发生颜色反应
      C. cpDNA可在电泳槽中移向与它所带电荷相反的一极
      D. cpDNA电泳后,被染色的cpDNA需置于紫外灯下观察
      【答案】A
      【解析】
      【分析】DNA粗提取和鉴定的原理:(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。(2)DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
      【详解】A、DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精,可将DNA与蛋白质分离,A错误;
      B、在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,提取后的cpDNA可以与二苯胺试剂在沸水浴条件下发生颜色反应,B正确;
      C、由于同性相斥、异性相吸,带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动,电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理,C正确;
      D、琼脂糖溶液混合的核酸染料能与DNA分子结合,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,因此cpDNA电泳后,被染色的cpDNA需置于紫外灯下观察,D正确。
      故选A。
      15. 20世纪70年代Fred sanger发明了双脱氧终止法对DNA进行测序,其原理如图:在4支试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸(dNTP)和1种双脱氧核苷三磷酸(ddN'TP);ddN'TP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点,并终止DNA片段的延伸,在4支试管中DNA链将会分别在A、G、C、T位置终止,并形成不同长度的DNA片段,这些片段可被电泳分开并显示出来。下列说法中错误的是( )

      A. 这种测序方法需要引物和耐高温的DNA聚合酶
      B. 电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾
      C. 测得未知DNA的序列为5'-TCAGCTCGAAIC-3'
      D. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的5'端
      【答案】D
      【解析】
      【分析】PCR技术:
      1.概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;
      2.原理:DNA复制;
      3.前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物;
      4.条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);
      5.过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
      【详解】A、PCR是一种体外扩增DNA的技术,与细胞内DNA复制相似,需要一定的条件,主要包括Taq酶(耐高温的DNA聚合酶)、引物,dNTP、一定的(含Mg2+)缓冲液和DNA模板,A正确;
      B、电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤(G)结尾,B正确;
      C、由图可知:由下往上读出的序列是GATTCGAGCTGA,所以原来的互补序列是3’→5’:CTAAGCTCGACT,测得未知DNA的序列为5'-TCAGCTCGAATC-3',C正确;
      D、DNA的延伸,是通过前一个dNTP的3位碳上的羟基官能团与后一位dNTP的5位碳上的磷酸基团反应形成磷酸二酯键来实现的。而ddNTPs的三位碳上没有羟基官能团,也就不能形成磷酸二酯键,从而终止DNA的合成。ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的3’末端,D错误。
      故选D。
      不定项选择
      16. 柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂。如图为研究人员以红薯粉为原料经黑曲霉发酵生产柠檬酸的简要流程图。下列说法错误的是( )
      A. 黑曲霉与生产果醋和腐乳时所用主要微生物的代谢类型相同
      B. 将菌种接种至A培养基时,浸泡在酒精中的涂布器使用前需在火焰上灼烧
      C. 将菌种转接至B培养基的目的是增加黑曲霉菌种数量
      D. 若发酵罐C中的原料为大豆粉,可利用黑曲霉水解大豆中的淀粉制成酱油
      【答案】BD
      【解析】
      【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
      【详解】A、由培养时需要通气振荡可知,黑曲霉的异化作用类型为需氧型,因此其代谢类型为异养需氧型,制作果醋利用的是醋酸菌,制作腐乳利用的是毛霉,它们的代谢类型均为异养需氧型,A正确;
      B、将菌种接种至A培养基时,平板划线法的接种工具接种环在使用前需在火焰上灼烧灭菌,B错误;
      C、将菌种转接至B培养基是将菌种转接至新的培养基,目的是为了进行扩大培养,从而增加菌种的数量,C正确;
      D、以大豆为主要原料,利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉),将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸,然后经淋洗、调制可以制成酱油产品,D错误。
      故选BD。
      17. 水蛭素是一种蛋白质,可用于预防和治疗血栓。研究发现,用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是( )
      A. 水蛭素的改造属于蛋白质工程,自然界中的酶也都可通过该工程进行改造
      B. 水蛭素疗效提高的根本原因是水蛭素氨基酸的排列顺序发生了改变
      C. 用基因定点突变技术进行碱基的替换可实现水蛭素第47位氨基酸的替换
      D. 蛋白质工程可通过合成新基因进而制造出自然界中不存在的蛋白质
      【答案】CD
      【解析】
      【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
      【详解】A、自然界中的酶大部分是蛋白质,少数是RNA,RNA不能通过基因工程进行改造,A错误;
      B、水蛭素疗效提高的根本原因是控制水蛭素合成的基因的碱基排列顺序发生了改变,B错误;
      C、改造过程中,用基因定点突变技术对水蛭素基因的碱基对进行替换,从而实现赖氨酸替换水蛭素的第47位的天冬酰胺,C正确;
      D、蛋白质工程可通过合成新基因或对现有蛋白质进行基因改造,进而制造出自然界中不存在的蛋白质,D正确。
      故选CD。
      18. 植物体细胞杂交技术操作流程如图所示,其中甲植物为色氨酸营养缺陷型、乙植物为苏氨酸营养缺陷型。下列叙述错误的是( )
      A. 过程①可以放置在富含纤维素酶和果胶酶的无菌水中进行
      B. 过程②可以通过离心或在高Ca2+—高pH环境下诱导原生质体融合
      C. 过程④可以通过在不含色氨酸或苏氨酸的培养基上培养筛选杂种植株
      D. 该技术主要是为了获得杂种植株,动物细胞融合主要是为了获得细胞产品
      【答案】AC
      【解析】
      【分析】进行植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁,进行植物原生质体的融合,形成杂种细胞,再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。不同种的植物之间具有生殖隔离,该种方法打破了不同种植物间的生殖隔离,克服了远缘杂交不亲和的障碍。
      【详解】A、过程①表示利用酶解法获得原生质体,可以放置在富含纤维素酶和果胶酶的等渗环境中进行,以防止外界溶液浓度过低,细胞吸水涨破,A错误;
      B、过程②表示原生质体的融合,可以通过离心或在高Ca2+—高pH环境下诱导原生质体融合,B正确;
      C、依据题干信息,甲植物为色氨酸营养缺陷型、乙植物为苏氨酸营养缺陷型,获得的杂种植株应具有合成色氨酸和苏氨酸的能力,所以过程④表示再分化过程,可以通过在不含色氨酸和苏氨酸的培养基上培养筛选杂种植株,C错误;
      D、植物体细胞杂交主要是为了获得杂种植株,动物细胞融合主要是为了获得细胞产品,D正确。
      故选AC。
      19. 融合PCR技术采用具有互补末端的引物,形成具有重叠链的PCR产物,通过PCR产物重叠链的延伸,从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。其原理如图所示,据图分析正确的是( )
      A. 上述过程中使用的引物P2和P3的碱基需要完全互补配对
      B. 设计引物的目的是为了能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸
      C. 融合PCR的第一步两条链重叠部位可互为另一条链的引物
      D. 若融合PCR的第二步获得128个融合基因,理论上该过程消耗了254个引物
      【答案】BCD
      【解析】
      【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备,能在变性温度,复性温度,延伸温度之间很好地进行控制。
      【详解】A、上述过程中使用的引物P2和P3的碱基不需要完全互补配对,只需要部分碱基互补配对即可,A错误;
      B、引物为一段核苷酸,引物与DNA模板链结合后,能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸,开始子链的合成,B正确;
      C、结合图示可知,融合PCR的第一步两条链重叠部位即互补配对,可互为另一条链的引物,C正确;
      D、若融合PCR的第二步获得了128个融合基因,引物数目和新合成的子链数目相同,即该过程消耗了128×2-2=254个引物,D正确。
      故选BCD。
      20. 乙肝病毒基因工程疫苗的生产和使用流程如图,质粒中LacZ基因可使细菌能够利用物质X-gal,从而使菌落呈现蓝色,若无该基因,菌落则呈白色。下列叙述正确的是( )
      A. 过程①中目的基因和载体重组的效率与载体和目的基因的浓度及比例等有关
      B. 过程②需要在培养基中加青霉素和X-gal以获得呈蓝色的大肠杆菌菌落
      C. 大肠杆菌是否成功表达出乙肝病毒外壳,可用抗原—抗体杂交法进行检测
      D. 该基因工程疫苗不会出现乙肝病毒感染和增殖的情况,安全性高
      【答案】ACD
      【解析】
      【分析】1、题图过程①表示获取目的基因,构建重组质粒,②表示将重组质粒导入受体细胞并筛选,③表示转基因大肠杆菌表达乙肝病毒外壳,④表示将乙肝病毒外壳作为疫苗接种,⑤表示疫苗受试者体内出现抗体的过程。
      2、基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据爱体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:检测转基因生物染色体的DNA是香插入目的基因:DNA分子杂交技术;检测目的基因是否转录出了mNA:分子杂交技术;检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原-抗体杂交技术,个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
      【详解】A、①获取目的基因,构建重组质粒过程中,增加载体和目的基因的浓度及比例,可以增加目的基因与质粒碰撞机会,提高目的基因和载体重组的效率,A正确;
      B、过程表②示将重组质粒导入受体细胞,培养基中加青霉素和X-ga可以用于筛选含有重组质粒的大肠杆菌,BamHI和EcRI由于破坏了质粒中LacZ基因,却保留了青霉素抗性基因,故白色的大肠杆菌菌落才为所需菌落,B错误;
      C、乙肝病毒外壳为蛋白质,可用抗原—抗体杂交法检测大肠杆菌是否成功表达出乙肝病毒外壳,C正确;
      D、基因工程疫苗由于只利用了乙肝病毒的外壳,不含其遗传物质,所以不能完成病毒的增殖和感染,D正确。
      故选ACD。
      21. 曾经有报道称,小型饮水机中的水易受到病原微生物的污染。为验证这一报道的真实性,某校科研小组随机选取学校内正在使用的小型饮水机展开研究。
      (1)水样采集:先用75%的酒精对饮水机的冷热出水口及采样人员手部进行擦拭处理,这一做法称为___________。处理后将出水口打开各流出约50mL水后,用经___________处理的锥形瓶分别从出水口取样100mL。
      (2)水样稀释:科研小组认为所取水样可直接培养,无需进行梯度稀释,原因是___________。
      (3)制作平板:用移液枪吸取0.1mL水样,滴加到培养基表面。用涂布器将水样均匀涂抹在培养基表面,每个水样制作3个平板。将上述各组平板及1个空白平板倒置放于恒温箱中进行培养,放置空白平板的目的是___________。待___________后,对涂抹水样的平板中的菌落计数,取三个平板菌落数的平均值。
      (4)该科研小组分别从水样温度、饮水机水位、饮水机位置三个条件开展了对比研究,下表为他们的实验结果。
      ①在实验设计时,控制无关变量非常关键。在研究某一条件对水样污染情况影响时,饮水机的其他条件应该___________。
      ②请据该科研小组的实验结果,对学校饮水机的使用及饮水习惯提出两条合理建议:___________。
      【答案】(1) ①. 消毒 ②. 灭菌
      (2)纯净水的微生物数目应该是非常少的,如果进行梯度稀释,最后培养出来的菌落数可能不在计数需求范围内,从而导致结果误差大
      (3) ①. 进行对照 ②. 平板上的菌落稳定
      (4) ①. 相同且适宜 ②. 将饮水机放置于室内阳光充足的位置;尽量使用小容量包装水;尽量饮用烧开过的水
      【解析】
      【分析】消毒指对病原微生物的繁殖体的致死作用,较温和;灭菌是采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。微生物培养试验必须遵循单一变量原则,对照原则,等量原则。
      【小问1详解】
      消毒指对病原微生物的繁殖体的致死作用,但不能杀死芽孢等全部微生物,因此消毒是不彻底的,灭菌指杀灭物体中所有活的微生物(含芽孢)的作用,灭菌是采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。故采样人员手部用消毒,锥形瓶用灭菌。
      【小问2详解】
      纯净水的微生物数量是非常少的,假如进行再梯度稀释,最后培养出来的菌落数可能太少,不在计数需求范围内,从而导致结果误差大。
      【小问3详解】
      空白平板属于对照组,排除培养基对实验的影响,等到平板上的菌落稳定时在计数,减小实验误差。
      【小问4详解】
      ①在设计实验时必须遵循单一变量原则,有自变量,因变量,还有无关变量,无关变量应相同且适宜。
      ②结合表中菌落数据要使菌落数较少应把饮水机放置于室内阳光充足的位置,使用小容量包装水,尽量饮用烧开过的水,尽量使用小容量包装水,减少污染的几率。
      22. 马铃薯是重要的经济作物,植物细胞工程在马铃薯的脱毒及育种等方面有重要应用。回答下列问题。
      (1)培育脱毒马铃薯时,外植体宜选用____________(填“茎尖”或“叶片”),不选另外一个部位的理由是____________________。
      (2)植物组织培养常用到愈伤组织培养基、生芽培养基和生根培养基。在愈伤组织培养基上,外植体经脱分化形成愈伤组织,愈伤组织是一团____________。从脱分化到再分化需要更换新的培养基,原因是____________。
      (3)马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差,野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好。利用好野生马铃薯种,通过细胞工程改进马铃薯栽培种种质的思路是________________________。
      (4)避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率,在植物组织培养时,应从______(至少答出2点)等方面制定措施,减少污染;在培养室中培养时,注意优化培养环境,控制_________(至少答出3点)等培养条件。
      【答案】 ①. 茎尖 ②. 叶细胞带病毒(或病毒载量大),细胞的全能性低 ③. 具有分生能力(高度液泡化的)薄壁细胞 ④. 诱导愈伤组织形成和诱导愈伤织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 ⑤. 将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞融合,经植物组织培养培养育成植株 ⑥. 外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无操作 ⑦. 温度,光照,温度、气体环境(O2、CO2)
      【解析】
      【分析】1、植物组织培养的过程:外植体→愈伤组织→胚状体→新植株。
      2、植物细胞表现全能性的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜的温度、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等)。
      3、植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、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。
      【详解】(1)培育脱毒马铃薯时,外植体宜选用茎尖,不选叶片,理由是茎尖细胞全能性高,且其中几乎不含病毒,而叶肉细胞带病毒(病毒载量大)、细胞的全能性低。
      (2)经脱分化形成的愈伤组织是一团具有分生能力(高度液泡化的)薄壁细胞。由愈伤组织重新分化为根和芽的再分化过程,需要生长素和细胞分裂素的特定浓度比例,与之前形成愈伤组织的培养基不同,故需要更换新的培养基。
      (3)由于传统杂交存在不亲和性,因此需要通过植物体细胞杂交将马铃薯野生种细胞与马铃薯栽培种细胞融合成杂种细胞,然后经植物组织培养形成植株。
      (4)避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率。在植物组织培养时,应从外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作等方面制定措施,减少污染;在培养室中培养时,注意优化培养环境,控制温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2)等培养条件。
      【点睛】本题考查了植物组织培养的相关知识,需结合具体实例分析解题。
      23. 单克隆抗体免疫疗法能够抑制恶性肿瘤的发展。奥加伊妥珠单抗是一种新型的抗体—药物偶联物,由识别肿瘤细胞表面CD22蛋白的单克隆抗体和具有细胞毒性的卡奇霉素结合组成。卡妥索单抗是一种双特异性抗体,其制备原理与作用原理如图所示。

      (1)一般无法通过只培养B淋巴细胞获取大量抗体,主要原因是___。体外培养细胞时为保证无菌、无毒的环境,可采取的措施是___(答出两点即可)。
      (2)制备卡妥索单抗时,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞A需要进行两步筛选,第一步筛选的方法和目的是___。杂交瘤细胞A和B融合后,可向培养液添加___(物质)用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。
      (3)奥加伊妥珠单抗在治疗肿瘤的过程中,单克隆抗体主要发挥___的作用。单克隆抗体还被广泛用作诊断试剂,原因是___。
      (4)科研人员推测奥加伊妥珠单抗和卡妥索单抗联合给药对恶性肿瘤的抑制效果更好。为验证这一推测,某兴趣小组设计如下实验方案:将培养好的癌细胞悬浊液对无胸腺裸鼠(简称裸鼠)进行皮下接种,接种后2周可观察各裸鼠背部长出肿块,证明实验接种成功;将上述处理的裸鼠随机分为2组:生理盐水组和奥加伊妥珠单抗+卡妥索单抗组(联合给药组)。各组均采用腹腔注射给药,给药后每两日测量并记录1次肿瘤体积。
      请完善上述实验方案的不足之处:___(答两点)。
      【答案】(1) ①. B淋巴细胞不能无限增殖 ②. 对培养液和所有培养用具进行灭菌处理; 在无菌环境下进行操作;培养液需要定期更换。
      (2) ①. 用特定的选择培养基筛选获得杂交瘤细胞 ②. EpCAM和CD3
      (3) ①. 靶向运输(或靶向运载) ②. 单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备。
      (4)应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡妥索单抗的两组给药实验组;在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录;卡妥索单抗通过识别T细胞表面的CD3分子增强特异性,题干中给的实验小鼠是不含T细胞的裸鼠,无法验证卡妥索单抗的作用。
      【解析】
      【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体,通常采用杂交瘤技术来制备;单克隆抗体的作用,作为诊断试剂盒、用于治疗疾病和运载药物。
      【小问1详解】
      已免疫的B淋巴细胞为高度分化的细胞,不能无限增殖。为保证无菌、无毒的环境,需对培养液和所有培养用具进行灭菌处理; 在无菌环境下进行操作;培养液需要定期更换。
      【小问2详解】
      用特定的选择培养基筛选获得杂交瘤细胞,是第一步筛选;卡妥索单抗是一种双特异性抗体,可与EpCAM和CD3蛋白特异性结合,杂交瘤细胞A和B融合后,可向培养液添加EpCAM和CD3用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。
      【小问3详解】
      奥加伊妥珠单抗在治疗肿瘤的过程中,单克隆抗体主要发挥靶向运输的作用。单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备,所以还可以被广泛用作诊断试剂。
      【小问4详解】
      分析实验,题中所设计的实验应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡妥索单抗的两组给药实验组;在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录。卡妥索单抗通过识别T细胞表面的CD3分子增强特异性,题干中给的实验小鼠是不含T细胞的裸鼠,无法验证卡妥索单抗的作用。
      24. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓,是心梗和脑血栓的急救药。然而,为心梗患者注射大剂量的t-PA蛋白会诱发颅内出血。研究证实,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血剧作用。据此,先对天然的t-PA基因进行序列改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该改良基因,可制造出性能优异的t-PA改良蛋白。下图是通过两次PCR操作,运用大引物进行定点突变获取t-PA改良基因和利用质粒pCLYⅡ构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图。(注:一次PCR操作可进行多次循环)

      (1)PCR扩增的第一步是使双链模板DNA变性。DNA中G+C的含量与变性要求的温度有关,DNA中G-C的含量越多,要求的变性温度越高。其原因是______。该PCR扩增技术所需的基本条件是______种引物、原料、模板、______。
      (2)在第一次PCR反应中,至少需要经过______个循环才形成图示大引物。第一次PCR的产物DNA的______条链作为第二次PCR所用的引物。与X射线诱变相比,该突变技术的优点是______。
      (3)如果要利用微生物进一步克隆PCR定点诱变产物,其步骤包括:______、______、微生物的筛选和培养,从菌群中获取更多目的基因。为实现质粒和t-PA改良基因的高效连接,选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ的原因是______。为将t-PA改良基因连接在质粒上,还需要______等酶。
      【答案】(1) ①. DNA中G和C之间有三个氢键,A和T之间只有两个氢键,G+C含量越多,其氢键越多,变性时所需温度越高 ②. 2##二 ③. 耐高温的DNA聚合酶##Taq酶##TaqDNA聚合酶
      (2) ①. 2##两 ②. 一##1 ③. 目的性强、突变概率高
      (3) ①. 目的基因与载体结合 ②. 将重组DNA导入受体细胞 ③. 限制酶SmaⅠ切割产生的末端为平末端,无法与t-PA改良基因上的黏性末端连接 ④. BglⅡ、DNA连接酶
      【解析】
      【分析】PCR技术是体外DNA复制的一种技术,其原理是DNA半保留复制。一个循环包括变性、复性、延伸。
      【小问1详解】
      DNA分子的热稳定性与碱基对中的氢键数量有关,DNA中G和C之间有三个氢键,A和T之间只有两个氢键,G+C含量越多,其氢键越多,变性时所需温度越高。PCR扩增需要2种引物,以DNA的两条单链为模板,利用四种脱氧核苷酸为原料,在耐高温的DNA聚合酶的作用下合成子链。
      【小问2详解】
      在第一次PCR反应中,右引物与模板链的一端结合,至少需要经过2个循环才形成图示大引物。第一次PCR的产物DNA的一条链作为第二次PCR所用的引物。与X射线诱变相比,该突变技术的优点是目的性强、突变概率高。
      【小问3详解】
      如果要利用微生物进一步克隆PCR定点诱变产物,其步骤包括:目的基因与载体结合、将重组DNA导入受体细胞、微生物的筛选和培养,从菌群中获取更多目的基因。为实现质粒和t-PA改良基因的高效连接,选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ的原因是限制酶SmaⅠ切割产生的末端为平末端,无法与t-PA改良基因上的黏性末端连接。为将t-PA改良基因连接在质粒上,还需要BglⅡ、DNA连接酶等酶。
      25. 研究发现,枯草芽孢杆菌衣壳中的二氧四氢喋啶合酶(BsLS)能识别并结合核黄素合酶(BsRS)可能与核黄素合酶(BsRS)尾部的某些氨基酸序列有关。为确定相关氨基酸序列所在位置,科研人员扩增了核黄素合酶(BsRS)基因尾部三种不同长度的片段,将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测。相关信息如图所示。
      (1)为将扩增后的产物定向插入载体并能与荧光蛋白基因正常表达出融合蛋白,需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在R末端添加的序列所对应的限制酶是___,在F1、F2和F3末端添加的序列所对应的限制酶是___。
      (2)为使扩增的BsRS基因片段能与载体进行正确连接,需要选用___(填“E.cliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”),选择该酶的原因是___。本实验中,从产物扩增到重组载体构建完成的整个过程共需要___种酶。
      (3)三种融合蛋白表达成功后,将对应的融合蛋白与BsLS混匀后、流经含BsLS抗体的介质,分离出与介质结合的物质后进行荧光检测。结果发现,含F1与R扩增产物的物质没有荧光,而含F2、F3与R扩增产物的物质有荧光,据此推测、BsLS识别并结合BsRS有关的氨基酸序列位于___。
      【答案】(1) ①. EcRⅠ ②. SmaⅠ
      (2) ①. T4DNA连接酶 ②. SmaⅠ产生是平末端,EcrRⅠ切割产生的是黏性末端,为使扩增的BsRS基因片段能与载体进行正确连接,需要选用T4DNA连接酶,既可以连接黏性末端,又可以连接平末端。 ③. 5
      (3)引物F1与F2在调控序列上所对应序列之间的区段上。
      【解析】
      【分析】选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则:①不能破坏目的基因②不能破坏所有的抗性基因(至少保留一个)③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因,防止目的基因和质粒反向连接,同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。DNA重组技术的基本工具包括 “分子手术刀”——限制酶、“分子缝合针”——DNA连接酶、“分子运输车”——基因进入受体细胞的载体。
      【小问1详解】
      由题目所给载体的序列可知:荧光蛋白基因中有EcRⅠ切割位点,在不破坏荧光蛋白基因的前提下,能插入的位点只有SmaⅠ、MunⅠ这2个,由图中可知这两种酶识别序列不同,切割产生的末端也不同,为了保证F1、F2和F3序列定向连接,需要共同使用限制酶MunⅠ和SmaⅠ对载体进行酶切。而扩增后的产物中可能含有SmaⅠ、MunⅠ的识别位点,为了保证F1、F2和F3序列正向连接,据图可知,在R末端添加的序列所对应的限制酶是EcRⅠ,因为EcRⅠ与MunⅠ有相同的黏性末端,在F1、F2和F3末端添加的序列所对应的限制酶是SmaⅠ。
      【小问2详解】
      SmaⅠ产生的是平末端,EcrRⅠ切割产生的是黏性末端,为使扩增的BsRS基因片段能与载体进行正确连接,需要选用T4DNA连接酶,既可以连接黏性末端,又可以连接平末端。从产物扩增到载体构建完成需要SmaⅠ、EcrRⅠ(这两个酶用于切BsRS基因上游不同长度的片段)SmaⅠ、MunⅠ(这两个对应的用于切下方载体的结合位点),载体构建过程中用到DNA扩增技术,所以还需要Taq DNA聚合酶,而载体构建完成还需要DNA连接酶将DNA片段连接起来,所以一共需要限制酶SmaⅠ、限制酶MunⅠ、限制酶EcrRⅠ、TaqDNA聚合酶、DNA连接酶这5种酶。
      【小问3详解】
      含F1与R扩增产物的物质没有荧光,BsLS识别并结合BsRS有关的氨基酸序列位于F1后。而含F2、F3与R扩增产物的物质有荧光,BsLS识别并结合BsRS有关的氨基酸序列位于F2、F3前,综上说明BsLS识别并结合BsRS有关的氨基酸序列位于引物F1与F2在调控序列上所对应序列之间的区段上。
      离子浓度(%)
      0
      0.0005
      0.001
      0.005
      0.01
      0.05
      脲酶产量(u/mL)
      Ni2+
      0.02
      0.056
      0.067
      0.28
      0.36
      0.08
      Mn2+
      0.031
      021
      0.28
      0.31
      0.37
      0.085
      尿素浓度(%)
      0
      0.2
      0.4
      0.6
      0.8
      1.0
      脲酶产量(u/mL)
      0
      1.15
      1.60
      1.73
      1.45
      0.28
      水样温度
      菌落数
      饮水机水位
      菌落数
      饮水机位置
      菌落数
      开水98℃
      0
      100%水位
      65
      靠窗阳台处饮水机
      8
      热水60℃
      35
      50%水位
      165
      室内中间饮水机
      32
      温水25℃
      189
      10%水位
      328
      门口角落饮水机
      289
      离子浓度(%)
      0
      0.0005
      0.001
      0.005
      001
      0.05
      脲酶产量(u/mL)
      Ni2+
      0.02
      0.056
      0.067
      0.28
      0.36
      0.08
      Mn2+
      0.031
      0.21
      0.28
      0.31
      0.37
      0.085
      尿素浓度(%)
      0
      0.2
      0.4
      0.6
      0.8
      1.0
      脲酶产量(u/mL)
      0
      1.15
      1.60
      1.73
      1.45
      0.28
      水样温度
      菌落数
      饮水机水位
      菌落数
      饮水机位置
      菌落数
      开水98℃
      0
      100%水位
      65
      靠窗阳台处饮水机
      8
      热水60℃
      35
      50%水位
      165
      室内中间饮水机
      32
      温水25℃
      189
      10%水位
      328
      门口角落饮水机
      289

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