北京市人大附中2024-2025学年高二下学期期中生物试卷(原卷版+解析版)
展开 这是一份北京市人大附中2024-2025学年高二下学期期中生物试卷(原卷版+解析版),共5页。试卷主要包含了 将诱导多能干细胞等内容,欢迎下载使用。
2025年04月24日
本练习共11页,100分。练习时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。练习结束后,将答题卡交回。
第一部分
本部分共20题,每题2分,共40分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 家庭制作馒头时可以利用前一次发酵保存下来的“面团”,制作泡菜时可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”。下列叙述错误的是( )
A. 家庭制作馒头时采用老面发酵,属于传统发酵技术
B. 传统发酵常常是固体发酵或者半固体发酵
C. 添加“面团”和“陈泡菜水”可分别为发酵提供酵母菌和乳酸菌等菌种
D. 传统发酵利用的微生物一般是天然存在的单一菌种
2. 下列关于果酒、果醋及腐乳制作的相关叙述,不正确的是( )
A. 制作果酒、果醋和腐乳所需要的环境温度均一致
B. 果醋制作既可以在获得果酒后进行,也可利用果汁直接制得
C. 酵母、毛霉、曲霉等均参与了制作腐乳过程中的发酵
D. 接种一定量的目的菌种可以抑制杂菌生长
3. 土壤中有丰富的微生物,若要利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化,过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 若要筛选分解尿素的细菌,所配培养基应以尿素作为唯一氮源
B. 从有哺乳动物尿液地方取样,可筛选得到产生脲酶的微生物
C. 4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×107个
D. 该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
4. 培养基、接种环、实验操作者的双手、超净工作台、牛奶,上述内容所采用的灭菌或消毒方法依次是( )
①化学药物消毒②灼烧灭菌③干热灭菌④紫外线消毒⑤高压蒸汽灭菌⑥巴氏消毒法
A. ⑤③①④⑥B. ③②①⑥⑤
C. ⑤②①④⑥D. ⑥②④①⑥
5. 下列关于微生物发酵工程的叙述,不正确的是( )
A. 微生物发酵技术获取产品效率高的原因是微生物细胞“表面积/细胞体积”的比值大
B. 微生物发酵工程所用培养基一般是液体培养基
C. 现代发酵工程大规模生产酱油等传统发酵产品时往往需要添加单一菌种
D. 微生物的生长繁殖速度很快,不需要扩大培养就可直接接种到工业发酵罐内
6. 某校学生小组利用植物组织培养技术培育“手指植物”,下列说法错误是( )
A. 对健壮的外植体进行消毒后接种
B. 诱导愈伤组织时需要遮光处理
C. 再分化时培养基无需添加有机物
D. 诱导过程需调整植物激素比例
7. 动物细胞培养技术是动物细胞工程的基础技术,下列有关分析正确的是( )
A. 首先要用机械方法或胃蛋白酶处理动物组织,获得细胞悬液
B. 动物血清能够为细胞提供营养物质和调节细胞生命活动的信息分子
C. 贴壁生长的细胞会在培养时发生接触抑制,而悬浮培养的细胞不会分裂受阻
D. 传代培养时需要收集细胞,都可以直接利用离心法收集
8. 将诱导多能干细胞(iPSC)移植给急性心肌梗死小鼠,检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下列说法合理的是( )
A. 该实验仅需正常小鼠作为对照组
B. 培养诱导多能干细胞通常不需要添加血清等天然成分
C. 选择病鼠自身细胞获得iPSC再移植可避免免疫排斥
D. 此结果说明可将iPSC移植用于治疗人类缺血性心肌病
9. 我国科学家利用基因编辑技术,获得一只生物节律核心基因敲除的猕猴。取其成纤维细胞与去核的卵母细胞融合,将发育形成的早期胚胎植入代孕雌猴,获得5只克隆猴,用于研究节律机制。以下叙述错误的是( )
A. 克隆猴基因组成差异小,作为实验动物便于研究
B. 刚刚采集到的卵母细胞应立即去核以便用于核移植
C. 可用电融合法诱导去核卵母细胞和成纤维细胞融合
D. 克隆猴的获得体现了动物体细胞的细胞核具有全能性
10. 下列有关哺乳动物受精过程和早期胚胎发育叙述正确的是( )
A. 在自然条件下,受精和受精卵最初的几次分裂在输卵管中完成
B. 精子需要获能才能与卵子结合,而卵子一经排出即可受精
C. 受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,每个细胞的体积却基本保持不变
D. 囊胚期的内细胞团细胞是完全未分化的细胞,每个细胞都能够单独发育为完整个体
11. 动物细胞工程技术在动物育种中有着广泛的应用,下列叙述正确的是( )
A. 获得克隆动物和转基因动物的过程都属于无性生殖
B. 三种动物的培育过程都需要动物细胞培养技术和胚胎移植技术
C. 目前三种动物培育成功率数很低,且都大多数存在健康问题,应用受限
D. 对转基因动物应用体外受精技术得到的克隆动物能够稳定遗传其优良性状
12. 用XhI和SalI两种限制性内切核酸酶分别处理同一DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是( )
A. 如图中两种酶识别的核苷酸序列不同
B. 如图中酶切产物可用于构建重组DNA分子
C. 泳道①中是用SalI处理得到的酶切产物
D. 限制酶既可切割双链DNA也可以切割单链DNA
13. 下列与生物工程中有关的酶的说法,正确的是( )
A. 限制性内切核酸酶和解旋酶都作用于氢键
B. 逆转录酶和DNA连接酶发挥作用时都需要模板
C. DNA聚合酶和RNA聚合酶发挥作用时都需要引物
D. DNA聚合酶和RNA聚合酶都能催化磷酸二酯键的形成
14. 为了对重金属污染的土壤进行生物修复,研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接,导入杨树基因组中(如图)。
为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因,同时避免内源HMA3基因的干扰,在进行PCR扩增时,应选择的引物组合是( )
A. ①+③B. ①+②C. ③+②D. ③+④
15. 利用PCR技术分析粪便已成为珍稀野生动物种群调查的有效手段,同种生物不同个体在同源染色体某些位置上DNA片段长度存在差异,这些片段可作为辨别不同个体的依据。下列叙述错误的是( )
A. 需去除粪便中微生物的DNA以免干扰实验结果
B. 设计PCR引物时需要考虑物种特异性
C. 反应体系中需加入四种脱氧核苷酸作为原料
D. PCR添加的两种引物均成为每个主要产物分子的一部分
16. 为更有效地处理含重金属的废水,研究人员将植物的金属结合蛋白基因导入大肠杆菌构建工程菌。由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端,且无合适的限制识别序列,需借助中间载体P将目的基因接入载体E。下图为两种载体的结构和相关限制酶的识别序列。下列叙述正确的是( )
A. 不直接选择P构建表达载体是因为它不含起始密码子和终止密码子
B. 将目的基因插入载体P时,应选择SmaⅠ进行醇切,再用DNA连接酶连接
C. 构建载体P和载体E时使用的DNA连接酶均需选用T4DNA连接酶
D. 构建表达载体时,应选择XhⅠ和PstⅠ酶切载体E和含目的基因的载体P
17. 目前常用的生物反应器有乳生物反应器和膀胱生物反应器。采用基因工程成功培育出了只在乳汁中含有人凝血因子的转基因羊。下列相关说法正确的是( )
A. 构建乳腺生物反应器时,可以将药用蛋白基因和呼吸酶基因的启动子等重组在一起
B. 在转基因动物的乳腺细胞或膀胱上皮细胞以外的细胞中不含有药用蛋白基因
C. 与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别和年龄的限制
D. 可以用显微注射技术将表达载体导入乳腺细胞或膀胱细胞来获得上述转基因动物
18. 近年来,人工智能(AI)技术在蛋白质工程领域的应用取得了显著成果,不仅攻克了长期存在的蛋白质结构预测问题,还成功设计了多种新型功能蛋白,为多个领域带来了潜在的生物活性分子。下列说法正确的是( )
A. 蛋白质工程需要改造蛋白质分子的所有氨基酸序列
B. 蛋白质工程的目标是改造现有蛋白质或创造新蛋白质
C. AI在蛋白质工程中的应用说明不再需要基因工程水平的操作
D. AI设计的蛋白质功能必然超过自然界中发现的任何蛋白质
19. 在生产实践中,不需要运用多项生物工程技术的是( )
A. 单克隆抗体的制备B. 人胰岛素工业化生产
C. 转基因抗虫棉的培育D. 用酚红鉴别尿素分解菌
20. 法律和法规是规范生物技术研究,防止生物技术滥用的有力武器。下列叙述与我国相关法规不符的是( )
A. 用农业转基因生物加工制成的产品需提供标识
B. 不得将体外受精获得的人类胚胎植入人体生殖系统
C. 任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器
D. 禁止非医学需要的胎儿性别鉴定和选择性别人工终止妊娠
第二部分
本部分共6题,共60分。
21. 自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性,能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖,蛋白胨和琼脂等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供______和氮源等营养。
(2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。增养一段时间后,薄层变浑浊(如图),表明_______
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌,需要合适的菌落密度,因此应将含菌量较高的湖泊水样_______后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现_____。采用这种方法,研究者分离、培养并鉴定出P菌。
(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式,请提出一个假设,该假设能用以下材料和设备加以验证______。
主要实验材料和设备:P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱。
22. 酵母菌絮凝是指菌体细胞间通过细胞壁相互粘附、聚集成团现象。适当提高酵母的絮凝能力,有助于发酵结束时细胞和产物的分离,可大幅节约生产成本。科研人员研究了R基因来提高酵母的絮凝能力。
(1)啤酒生产中,酵母菌产酒过程的反应式为:_______。
(2)科研人员利用基因工程技术获得R基因被敲除的酵母菌菌株。
①构建含有卡那霉素抗性基因和R基因上、下游序列的打靶DNA序列,用LiC1处理酵母菌,使其处于一种能吸收周围环境DNA分子的生理状态,以实现_______。打靶DNA序列上的卡那霉素抗性基因通过同源重组机制,替换了酵母菌基因组中的R基因(如图1)。这种机制与减数分裂中的__________过程机制相似,都属于基因重组。
②利用含有卡那霉素的培养基获得单菌落。挑取单菌落,利用PCR技术进行扩增,以确定酵母细胞的R基因是否被成功敲除,供选择的引物如图1所示。除引物1、4组合外,还可以选用的引物组合有_______,请在答题纸上画出用引物1、4组合进行PCR时敲除和未敲除对应的电泳结果,要求标出每个电冰条带对应的DNA片段长度________。
(3)科研人员对野生菌株和R基因敲除菌株的酒精发酵能力和絮凝能力进行了测定,结果如下表。
①检测酒精发酵能力时,将菌液接种到装有麦芽汁的锥形瓶中,11℃静置发酵7天。发酵期间,每个锥形瓶应注意保持________条件和定时排气。
②实验结果表明,获得的R基因敲除菌株符合生产需求,依据是_______。
(4)科研人员进一步研究R基因影响絮凝能力的作用机制。
①将R基因敲除菌株和野生菌株分别用________水进行稀释。将不同浓度梯度的酵母菌液点样于含30μg/mL钙荧光白(细胞壁组装抑制剂)的YPD平板培养(培养酵母菌的常用培养基)上,培养适当时间后结果如图2。
②综合上述实验结果,推测R基因敲除菌株絮凝能力变化的原因是_______。
(5)若要将R基因敲除菌株应用于工业生产制作啤酒,请尝试提出一个还需要进一步研究的问题:_______。
23. 平菇具有味道鲜美,抗杂菌污染的优势,杏鲍菇具有菌丝强壮,生长旺盛的优势。为获得具有优良性状的平菇形菌株,研究者利用原生质体融合技术,进行了如下研究。
(1)以原生质体融合技术培育杂种新菌株的典型优势是__________。
(2)用酶解法处理平菇和杏鲍菇获取原生质体时,要严格控制酶的_________(至少写两点),以获得存活质量较高的原生质体。培养原生质体时,需要向培养液中加入适宜浓度的甘露醇来维持________,以维持细胞正常的形态和功能。
(3)采用不同浓度PEG诱导原生质体融合,实验结果如表1所示
表1
两个原生质体融合效果较好时会呈现哑铃型细胞,融合原理是____________。实验结果显示:__________。
(4)鉴定菌株间遗传关系时,常将待测菌株的菌丝体接种于同一培养基内,若两菌丝体间长出“拮抗线”,说明二者的遗传关系较远(见图1)。借助此原理,快速筛选出一株与两亲本菌株遗传关系较远的融合菌株X,请在图2中绘制模式图,标注接种菌丝体位置,注明菌株类型,并预测拮抗线的位置______。
(5)对上述融合菌株接种培养,筛选出外形为平菇形的5株新菌株,结果如表2所示。
表2
根据上述结果,科研人员最终选择___________作为目的菌种。目的菌种在向菌农推广前,还需要进行________等检测。
24. 甲状旁腺激素(PTH)是一种含有84个氨基酸的多肽,是调节钙磷代谢的主要激素之一。临床上PTH被作为低钙血症等疾病的重要诊断指标。拟制备抗PTH单克隆抗体(单抗),并建立定量检测PTH的方法。
(1)PTH在甲状旁细胞的________上合成,经加工,通过_________作用分泌到细胞外。
(2)人工合成PTH肽链1-25氨基组成的多肽(A肽)和39~84氨基酸组成的多肽(B肽),分别用A肽、B肽多次免疫小鼠。
①取免疫后小鼠的血清,以_______的血清为阴性对照,检测血清中抗PTH抗体的效价(效价越高表明免疫效果越好),以确保小鼠体内产生了能分泌抗PTH抗体的浆细胞。
②取小鼠脾脏细胞与骨髓瘤细胞混合,加入______诱导细胞融合,并用特定的选择培养基进行筛选。对获得的杂交瘤细胞进行______,经多次筛选获得5个能稳定分泌抗PTH单抗的细胞株。
③将5个杂交瘤细胞株分别注射到_______,一段时间后分离获得抗PTH的5种单抗,分别是对应A肽的A1,对应B肽的B1、B2、B3、B4。
(3)经抗体配对检测后,筛选出A1、B1用于定量检测PTH。将B1固定在固相载体上作为捕获抗体,用辣根过氧化物酶标记A1,建立定量检测PTH的方法(如图)。
①据图分析,捕获抗体、酶标抗体与待测样本中PTH在结构上的关系是_____。
②因为在一定范围内_____,所以可通过检测显色反应后棕色的深浅来测定PTH的含量。
(4)研究表明,人体内除全长PTH外,还存在PTH的7~84氨基酸肽段,它与全长PTH的生物学功能完全相反。为更准确地检测血中全长PTH的含量,请对上述检测方法提出改进思路______。
25. 请阅读以下文章并回答问题。
“基因魔剪”CRISPR/Cas9系统
20世纪90年代,研究发现细菌DNA中存在一种特殊的DNA序列,由重复序列和间隔序列交替排列组成,如图1所示。研究发现这些序列与很多核酸酶关联,之后,将这些序列命名为CRISPR,并以Cas来命名相关的核酸酶。
研究发现,间隔序列中往往会有一些来自噬菌体的DNA片段。科学家假设:CRISPR/Cas是细菌在长期消化过程中形成的用以保护自身对抗病毒的适应性免疫防御系统。为此,科学家用两种噬菌体(P1和P2)侵染野生型嗜热链球菌,对幸存的嗜热链球菌进行培养,研究其对噬菌体侵染的敏感性与CRISPR的关系,实验结果如图2所示,据结果可判断上述假设成立。
CRISPR中的“间隔序列”是细菌对这些外来入侵者的“记录”,怎么打击二次入侵者呢?当噬菌体再次入侵宿主菌时,会诱导相关CRISPR序列和附近的Cas基因表达。CRISPR序列的转录产物是一段记录病毒信息的RNA,Cas基因表达产物是具有内切核酸酶活性的Cas,二者形成复合物,找到外源DNA上的靶序列,并对其切割,降解外源DNA。
正是基于细菌的这种后天免疫防御机制,2012-2013年,CRISPR/Cas9技术(基因编辑技术)应运而生。CRISPR/Cas9系统由Cas9和人工设计的向导RNA构成。向导RNA是20个碱基左右的识别序列,在其引导下,Cas9与靶序列结合并将DNA双链切断。随后,细胞通过自身的DNA损伤修复机制,将断裂上下游两端的序列连接起来,如果细胞中有DNA修复模板(由需插入的目的基因和靶序列上下游的同源序列组成),断裂部分可依据修复模板进行精确修复,从而将目的基因插入到指定位点。
CRISPR/Cas9技术在基因功能研究、医疗健康、家畜育种等领域的应用不断取得喜人的新成果。但是,基因编辑技术还存在编辑对象出错造成的“脱靶”,科研人员还需要继续对其进行优化。
(1)间隔序列中噬菌体的DNA片段,能与细菌自身的重复序列整合在一起,其结构基础是二者的DNA分子基本组成单位相同,脱氧核苷酸的连接方式相同,且_______。
(2)据图2分析,______,因而可初步判断上述假设成立。
(3)病毒再次入侵细菌引起了记录_______的CRISPR序列在______酶的催化下形成相应RNA,与附近的Cas基因表达的蛋白产物形成复合物,此RNA通过_______原则结合外源DNA上的靶序列,并引导Cas9切割病毒DNA的靶序列。
(4)“基因魔剪”CRISPR/Cas9系统的优势是:可以通过对_______的设计,定点敲除或插入目的基因。
(5)为预防遗传病的发生,有人提议使用CRISPRCas9系统对人受精卵进行基因编辑,你同意这种做法吗?为什么?_______。
26. β-胡萝卜素可在人体内转化为维生素A。普通水稻胚乳细胞中不含B-胡萝卜素,科研人员利用基因工程技术培育富含β-胡萝卜素的“黄金大米”。
(1)培育黄金大米时,需要将psy基因(八氢番茄红素合成酶基因)和crtⅠ基因(胡萝卜素脱饱和酶基因)转入水稻,为此研究者需构建含有图1所示重组T-DNA片段的重组Ti质粒。
①据图分析,构建重组T-DNA 片段时,科研人员首先要用限制酶______和 DNA连接酶处理,将psy基因和 crtⅠ基因接入,再用______处理,将潮霉素抗性基因接入。再通过________法将该T-DNA片段导入水稻细胞。
②重组T-DNA片段中接入潮霉素抗性基因的作用是_______。
③重组T-DNA 片段中有两种启动子,推测______(填“启动子1”或“启动子2”)是水稻种子的胚乳细胞特异性表达的启动子。
④据图分析潮霉素抗性基因和 psy基因转录时所使用的模板链_______(选填“相同”或“不同”),下列选项可作为判断依据的是_______(选填下列字母)。
a.潮霉素抗性基因和psy基因转录方向不同
b.转录时,均以基因的一条链为模板
c.转录时,RNA延伸方向均为5'→3'
d.DNA聚合酶催化转录过程
(2)黄金大米细胞内,上述两种酶参与β-胡萝卜素的合成途径如图2:
上述途径获得的第一代黄金大米中β-胡萝卜素含量不够高,经检测发现是八氢番茄红素含量较低造成的。科研人员据此分析,_______的活性影响了β-胡萝卜素含量。请提出设计方案,以获得β-胡萝卜素含量更高的“第二代黄金大米”:_______。
人大附中2024~2025学年度第二学期
高二年级生物学期中练习
2025年04月24日
本练习共11页,100分。练习时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。练习结束后,将答题卡交回。
第一部分
本部分共20题,每题2分,共40分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 家庭制作馒头时可以利用前一次发酵保存下来的“面团”,制作泡菜时可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”。下列叙述错误的是( )
A. 家庭制作馒头时采用老面发酵,属于传统发酵技术
B. 传统发酵常常是固体发酵或者半固体发酵
C. 添加“面团”和“陈泡菜水”可分别为发酵提供酵母菌和乳酸菌等菌种
D. 传统发酵利用的微生物一般是天然存在的单一菌种
【答案】D
【解析】
【分析】制作泡菜的实验原理:(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸;(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化;温度过高,食盐用量不足10%、腌制时间过短容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后,亚硝酸盐的含量开始下降。
【详解】A、老面中留有酵母菌,家庭制作馒头时采用老面发酵,属于传统发酵技术,A正确;
B、传统发酵过程一般为混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的,B正确;
C、“面团”中有酵母菌,“陈泡菜水”中有乳酸菌,添加“面团”和“陈泡菜水”可分别为发提供酵母菌和乳酸菌等菌种,C正确:
D、现代发酵工程所用大多为单一菌种,有杂菌污染影响产量,培养基和设备需严格灭菌;而传统发酵技术很难实现单一菌种的利用,D错误。
故选D。
2. 下列关于果酒、果醋及腐乳制作的相关叙述,不正确的是( )
A. 制作果酒、果醋和腐乳所需要的环境温度均一致
B. 果醋制作既可以在获得果酒后进行,也可利用果汁直接制得
C. 酵母、毛霉、曲霉等均参与了制作腐乳过程中的发酵
D. 接种一定量的目的菌种可以抑制杂菌生长
【答案】A
【解析】
【分析】果酒制作原理:利用酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳。果醋制作原理:利用醋酸菌有氧呼吸将葡萄糖或者乙醇转化为醋酸。酒精发酵一般将温度控制在18~30℃。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。腐乳制作的原理:多种微生物参与了豆腐的发酵,如毛霉、曲霉、根霉、酵母菌等,其中起主要作用的是毛霉。
【详解】A、果酒制作温度控制在18~30℃,果醋制作温度控制在30~35℃,腐乳制作温度控制在15~18℃,所需温度不相同,A错误;
B、醋酸菌在氧气充足时,可将葡萄糖分解为醋酸,在氧气充足,糖源不足的时候,可以利用乙醇作为反应物产生醋酸,B正确;
C、多种微生物参与了豆腐的发酵,如青霉、酵母菌、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,C正确;
D、接种一定量的目的种可以通过增大目的菌种的种群数量而通过种间竞争来抑制杂菌生长,D正确。
故选A。
3. 土壤中有丰富的微生物,若要利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化,过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 若要筛选分解尿素的细菌,所配培养基应以尿素作为唯一氮源
B. 从有哺乳动物尿液的地方取样,可筛选得到产生脲酶的微生物
C. 4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×107个
D. 该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
【答案】C
【解析】
【分析】配制以尿素为唯一氮源的培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌;为了保证稀释涂布平板法统计菌落数目的结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
【详解】A、若目的是筛选分解尿素[CO(NH2)2]的细菌,尿素可以为微生物生长提供氮源,所以所配培养基应以尿素作为唯一氮源,A正确;
B、本实验的目的是欲对土壤中尿素分解菌分离计数,哺乳动物尿液中富含尿素,含尿液的土壤中有较多能分解尿素的细菌,B正确;
C、4号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(113+106+111)÷3÷0.·1×105=1.1×108个,C错误;
D、稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落,使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低,D正确。
故选C。
4. 培养基、接种环、实验操作者的双手、超净工作台、牛奶,上述内容所采用的灭菌或消毒方法依次是( )
①化学药物消毒②灼烧灭菌③干热灭菌④紫外线消毒⑤高压蒸汽灭菌⑥巴氏消毒法
A. ⑤③①④⑥B. ③②①⑥⑤
C. ⑤②①④⑥D. ⑥②④①⑥
【答案】C
【解析】
【分析】1、实验室常用的灭菌方法:
①灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌。
②干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌。
③高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30min。
2、消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子),灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
【详解】培养基需用湿热灭菌(高压蒸汽灭菌);接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果:实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒,如用酒精擦拭双手;超净工作台可用紫外线消毒:为不破坏其营养成分,对牛奶可采用巴氏消毒法。
故选C。
5. 下列关于微生物发酵工程的叙述,不正确的是( )
A. 微生物发酵技术获取产品效率高的原因是微生物细胞“表面积/细胞体积”的比值大
B. 微生物发酵工程所用培养基一般是液体培养基
C. 现代发酵工程大规模生产酱油等传统发酵产品时往往需要添加单一菌种
D. 微生物的生长繁殖速度很快,不需要扩大培养就可直接接种到工业发酵罐内
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配置、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。
【详解】A、细胞体积越小,其相对面积越大,越有利于物质的迅速转运和交换,故微生物发酵技术获取产品效率高的原因是“表面积/细胞体积”的比值大,A正确;
B、微生物发酵工程所用培养基一般是液体培养基,在该培养基中微生物能充分接触和利用培养基中的养料,发酵效率高、操作方便,B正确;
C、现代发酵工程生产传统发酵食品也大多采用单一菌种,避免有杂菌污染影响产量和质量,C正确;
D、发酵工程的基本操作过程为:菌种的选育→培养基的配制→灭菌→扩大培养和接种→发酵过程→产品的分离提纯,D错误。
故选D。
6. 某校学生小组利用植物组织培养技术培育“手指植物”,下列说法错误的是( )
A. 对健壮的外植体进行消毒后接种
B. 诱导愈伤组织时需要遮光处理
C. 再分化时培养基无需添加有机物
D. 诱导过程需调整植物激素比例
【答案】C
【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。 这些离体培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体。
【详解】A、对健壮的外植体进行消毒后杀灭微生物,后在培养基上进行接种,A正确;
B、诱导愈伤组织时需要经过脱分化过程,需要遮光处理,B正确;
C、在具有叶片分化之前植物细胞不能进行光合作用,所以植物组织培养再分化过程中需要加入有机营养物质,C错误;
D、诱导过程需调整植物激素比例,这与植物正常生长过程中不同阶段体内激素种类和含量不同有关,D正确。
故选C。
7. 动物细胞培养技术是动物细胞工程的基础技术,下列有关分析正确的是( )
A. 首先要用机械方法或胃蛋白酶处理动物组织,获得细胞悬液
B. 动物血清能够为细胞提供营养物质和调节细胞生命活动的信息分子
C. 贴壁生长的细胞会在培养时发生接触抑制,而悬浮培养的细胞不会分裂受阻
D. 传代培养时需要收集细胞,都可以直接利用离心法收集
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适当的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。动物细胞培养需满足基本的营养条件,培养液中需有氨基酸、无机盐、糖类和维生素等,同时需要适宜的温度、pH和渗透压,还需在无菌无毒的环境下去培养。无菌:对培养液和所有的培养用具进行灭菌处理,在无菌的环境下进行操作;无毒:定期更换培养液,以便清除代谢产物。
【详解】A、不能用胃蛋白酶,而应该使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶,A错误;
B、动物血清取自动物血液有营养物质和调节物质,有利于动物细胞培养,B正确;
C、悬浮培养的细胞因细胞密度过大、有害代谢物质积累和培养液中营养物质缺乏等因素也会分裂受阻,C错误;
D、贴壁生长的细胞需要重新用胰蛋白酶处理,使分散成单个细胞,再用离心法收集,D错误。
故选B。
8. 将诱导多能干细胞(iPSC)移植给急性心肌梗死小鼠,检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下列说法合理的是( )
A. 该实验仅需正常小鼠作为对照组
B. 培养诱导多能干细胞通常不需要添加血清等天然成分
C. 选择病鼠自身细胞获得iPSC再移植可避免免疫排斥
D. 此结果说明可将iPSC移植用于治疗人类缺血性心肌病
【答案】C
【解析】
【分析】诱导多能干细胞(iPSc)是类似胚胎干细胞的一种细胞,是具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
诱导多能干细胞(iPSc)来源于生物自身的体细胞的诱导,诱导过程无需破坏胚胎,不会因为伦理问题限制在医学上的应用,再移植回可生物体内,可避免免疫排斥反应。
【详解】A、为了说明诱导多能干细胞(iPSc)移植给急性心肌梗死小鼠的影响,该实验需正常小鼠作为对照组,也需要急性心肌梗死小鼠为对照,A错误;
B、培养干细胞也是动物细胞培养,也需要添加动物血清,B错误;
C、诱导多能干细胞(iPSc)来源于病鼠自身体细胞的诱导,再移植回可病鼠体内可避免免疫排斥,C正确;
D、诱导多能干细胞(iPSc)可分化为心肌细胞,从而使急性心肌梗死小鼠的心肌电生理指标逐渐恢复正常,缺血性心肌病和急性心肌梗病因不同,不能通过增加心肌细胞得以治疗,D错误。
故选C。
9. 我国科学家利用基因编辑技术,获得一只生物节律核心基因敲除的猕猴。取其成纤维细胞与去核的卵母细胞融合,将发育形成的早期胚胎植入代孕雌猴,获得5只克隆猴,用于研究节律机制。以下叙述错误的是( )
A. 克隆猴基因组成差异小,作为实验动物便于研究
B. 刚刚采集到的卵母细胞应立即去核以便用于核移植
C. 可用电融合法诱导去核卵母细胞和成纤维细胞融合
D. 克隆猴的获得体现了动物体细胞的细胞核具有全能性
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于克隆猴基因组成差异小,用克隆猴作为实验动物,有利于使实验中的无关变量的控制,有利于增强实验的可信度,A正确;
B、刚刚采集到的卵母细胞需要在体外培养到MⅡ期才能用于核移植,B错误;
C、细胞融合的过程需要人工诱导,如聚乙二醇(PEG)融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等,C正确;
D、动物细胞核含有该物种的全套遗传信息,克隆猴的获得体现了动物体细胞的细胞核具有全能性,D正确。
故选B。
10. 下列有关哺乳动物受精过程和早期胚胎发育叙述正确的是( )
A. 在自然条件下,受精和受精卵最初的几次分裂在输卵管中完成
B. 精子需要获能才能与卵子结合,而卵子一经排出即可受精
C. 受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,每个细胞的体积却基本保持不变
D. 囊胚期的内细胞团细胞是完全未分化的细胞,每个细胞都能够单独发育为完整个体
【答案】A
【解析】
【分析】受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程,包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
【详解】AB、卵母细胞被排出后尚未成熟,进入输卵管一边向子宫移动一边成熟,精子与成熟卵母细胞在输卵管结合,完成受精后,在输卵管内即开始分裂和发育,A正确、B错误;
C、胚胎发育卵裂时期细胞数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,因此每个细胞体积会减少,C错误;
D、囊胚期的内细胞团细胞是完全未分化的细胞不能分化为胎膜和胎盘,因此不能单独发育为完整个体,D错误。
故选A。
11. 动物细胞工程技术在动物育种中有着广泛的应用,下列叙述正确的是( )
A. 获得克隆动物和转基因动物的过程都属于无性生殖
B. 三种动物的培育过程都需要动物细胞培养技术和胚胎移植技术
C. 目前三种动物培育成功率数很低,且都大多数存在健康问题,应用受限
D. 对转基因动物应用体外受精技术得到的克隆动物能够稳定遗传其优良性状
【答案】B
【解析】
【分析】克隆动物的培育一般采用了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术,因此属于无性生殖。试管动物的培育一般采用了体外受精技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术,因此属于有性生殖。
【详解】A、克隆动物一般采用了核移植技术,属于无性生殖方式产生的,转基因动物一般用受精卵作为受体细胞,属于有性生殖,A错误;
B、体外受精技术需要体外培养未成熟的卵细胞,动物细胞核移植技术需要体外培养供体和受体细胞,三种动物的培育过程都需要动物细胞培养技术,B正确;
C、只有克隆动物培育成功率低,且都大多数存在健康问题,应用受限,其他两种动物成功率较高,已广泛应用,C错误;
D、对转基因动物应用体外受精技术得到的是试管动物不是克隆动物,属于有性生殖不一定能稳定遗传其性状,D错误。
故选B。
12. 用XhI和SalI两种限制性内切核酸酶分别处理同一DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是( )
A. 如图中两种酶识别的核苷酸序列不同
B. 如图中酶切产物可用于构建重组DNA分子
C. 泳道①中是用SalI处理得到的酶切产物
D. 限制酶既可切割双链DNA也可以切割单链DNA
【答案】D
【解析】
【分析】DNA一般是双螺旋结构;限制酶可以识别特定的脱氧核苷酸序列,并在每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割。
【详解】A、限制酶识别特定的脱氧核苷酸序列,不同的限制酶能识别不同的核苷酸序列,由电泳图可知XhI和SalI两种酶分别切割时,识别的序列不同,A正确;
B、同种限制酶切割出的DNA片段,具有黏性末端,再用DNA连接酶进行连接,可以构成重组DNA,B正确,
C、SalⅠ将DNA片段切成4段,XhⅠ将DNA片段切成3段,根据电泳结果可知泳道①为SalI,泳道②为XhI,C正确;
D、限制酶切割双链DNA,不能切割单链DNA或RNA,D错误。
故选D。
13. 下列与生物工程中有关的酶的说法,正确的是( )
A. 限制性内切核酸酶和解旋酶都作用于氢键
B. 逆转录酶和DNA连接酶发挥作用时都需要模板
C. DNA聚合酶和RNA聚合酶发挥作用时都需要引物
D. DNA聚合酶和RNA聚合酶都能催化磷酸二酯键的形成
【答案】D
【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。其中限制酶和DNA连接酶的作用对象都是磷酸二酯键。
2、DNA连接酶和DNA聚合酶的区别:①DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上,形成磷酸二酯键。②DNA连接酶是同时连接双链的切口,而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来。③DNA连接酶不需要模板,而DNA聚合酶需要模板。
【详解】A、限制酶作用于磷酸二酯键,不作用于氢键,A错误;
B、逆转录酶发挥作用时需要模板,DNA连接酶发挥作用时不需要模板,B错误;
C、RNA聚合酶发挥作用时不需要引物,C错误;
D、DNA聚合酶催化脱氧核苷酸通过磷酸二酯连接形成DNA,RNA聚合酶催化核糖核苷酸通过磷酸二酯连接形成RNA,D正确。
故选D。
14. 为了对重金属污染的土壤进行生物修复,研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接,导入杨树基因组中(如图)。
为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因,同时避免内源HMA3基因的干扰,在进行PCR扩增时,应选择的引物组合是( )
A. ①+③B. ①+②C. ③+②D. ③+④
【答案】B
【解析】
【分析】根据图示中引物的位置可知,引物①扩增的片段含有启动子和HMA3基因,引物③扩增的片段不含启动子,引物②扩增的片段既含有启动子,又含有HMA3基因序列。
【详解】图示中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接,导入杨树基因组中,若要检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因和高效启动子,需要检测是否含有高效启动子序列和HMA3基因序列,应选择的引物组合是①+②,即B正确,ACD错误。
故选B。
15. 利用PCR技术分析粪便已成为珍稀野生动物种群调查的有效手段,同种生物不同个体在同源染色体某些位置上DNA片段长度存在差异,这些片段可作为辨别不同个体的依据。下列叙述错误的是( )
A. 需去除粪便中微生物的DNA以免干扰实验结果
B. 设计PCR引物时需要考虑物种特异性
C. 反应体系中需加入四种脱氧核苷酸作为原料
D. PCR添加的两种引物均成为每个主要产物分子的一部分
【答案】A
【解析】
【分析】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;过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链,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。
【详解】A、由于不同生物DNA具有特异性,故利用PCR技术辨别不同个体时不需要去除粪便中微生物的DNA,A错误;
B、引物是一端目的基因的核苷酸序列,需跟模板配对,因此设计PCR引物时需要考虑物种特异性,B正确;
C、PCR是对目的基因进行扩增的技术,反应体系中需加入四种脱氧核苷酸作为原料,C正确;
D、引物与模板结合后,DNA聚合酶开始延伸,引物成为产物的一部分,D正确。
故选A。
16. 为更有效地处理含重金属的废水,研究人员将植物的金属结合蛋白基因导入大肠杆菌构建工程菌。由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端,且无合适的限制识别序列,需借助中间载体P将目的基因接入载体E。下图为两种载体的结构和相关限制酶的识别序列。下列叙述正确的是( )
A. 不直接选择P构建表达载体是因为它不含起始密码子和终止密码子
B. 将目的基因插入载体P时,应选择SmaⅠ进行醇切,再用DNA连接酶连接
C. 构建载体P和载体E时使用的DNA连接酶均需选用T4DNA连接酶
D. 构建表达载体时,应选择XhⅠ和PstⅠ酶切载体E和含目的基因的载体P
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:可利用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:根据受体细胞不同,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、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钙离子处理法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测;①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因;②检测目的基因是否转录出了mRNA;③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、由图可知,不直接选择Р构建表达载体是因为它不含启动子与终止子,A错误;
BD、由于载体E只有产生黏性末端的酶切位点,要使中间载体Р接入载体E,同时防止载体E自身环化。需要用两种限制酶分别切割载体E和中间载体P,据图可知,中间载体Р和载体E均含有XhⅠ和PstⅠ酶识别序列。故可选用XhⅠ和PstI酶进行酶切,载体Р的这两种酶识别序列中含有EcRV识别位点。并且其切割的为平末端,可以用于连接目的基因,SmaⅠ酶虽然也能切割得到平末端,但是其识别位点没有位于XhⅠ和PstⅠ酶识别位点之间,故不能选择其对中间载体Р进行切割,B错误,D正确;
C、两种DNA连接酶均可以连接年黏性末端和平末端,但E.cliDNA连接酶连接平末端效率较低,构建载体E时是连接黏性末端,两种都可以用,C错误。
故选D。
17. 目前常用的生物反应器有乳生物反应器和膀胱生物反应器。采用基因工程成功培育出了只在乳汁中含有人凝血因子的转基因羊。下列相关说法正确的是( )
A. 构建乳腺生物反应器时,可以将药用蛋白基因和呼吸酶基因的启动子等重组在一起
B. 在转基因动物的乳腺细胞或膀胱上皮细胞以外的细胞中不含有药用蛋白基因
C. 与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别和年龄的限制
D. 可以用显微注射技术将表达载体导入乳腺细胞或膀胱细胞来获得上述转基因动物
【答案】C
【解析】
【分析】转基因动物生产药物:
(1)基因来源:药用蛋白基因+乳腺组织特异性表达的启动子(原理:基因的选择性表达)。
(2)成果:乳腺生物反应器。
(3)过程:将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,导入哺乳动物的受精卵中,最终培育的转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌的乳汁产生所需要的药物。
(4)只有在产下雌性动物个体中,转入的基因才能表达。
【详解】A、构建乳腺生物反应器时,需将药用蛋白基因和乳腺蛋白等在乳腺表达的基因的启动子等重组在一起,以保证药用蛋白基因能在乳腺中正常表达,A错误;
B、药用蛋白基因存在于该转基因羊所有细胞中,只是在乳腺细胞或膀胱上皮细胞中选择性表达,B错误;
C、雌性山羊发育到一定阶段才能产生乳汁,乳腺生物反应器往往受羊生长发育的阶段和性别的限制,而膀胱生物反应器不受性别和年龄的限制,C正确;
D、动物受精卵全能性最高,应用显微注射技术将表达载体导入受精卵来获得转基因动物,D错误。
故选C。
18. 近年来,人工智能(AI)技术在蛋白质工程领域的应用取得了显著成果,不仅攻克了长期存在的蛋白质结构预测问题,还成功设计了多种新型功能蛋白,为多个领域带来了潜在的生物活性分子。下列说法正确的是( )
A. 蛋白质工程需要改造蛋白质分子的所有氨基酸序列
B. 蛋白质工程的目标是改造现有蛋白质或创造新蛋白质
C. AI在蛋白质工程中的应用说明不再需要基因工程水平的操作
D. AI设计的蛋白质功能必然超过自然界中发现的任何蛋白质
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。
【详解】A、由于基因决定蛋白质,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成,A错误;
B、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,B正确;
C、人工智能(AI)技术在蛋白质工程领域的应用取得了显著成果,但蛋白质工程的操作最终还必须通过改造或合成基因来完成,仍然需要基因工程水平的操作,C错误;
D、AI设计的蛋白质功能不一定超过自然界中发现的蛋白质,D错误。
故选B。
19. 在生产实践中,不需要运用多项生物工程技术的是( )
A. 单克隆抗体的制备B. 人胰岛素工业化生产
C. 转基因抗虫棉的培育D. 用酚红鉴别尿素分解菌
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
(2)获得杂交瘤细胞
①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;
②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测。
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、单克隆抗体的制备需要使用动物细胞工程,包括动物细胞培养技术和动物细胞融合技术,A错误;
B、人胰岛素的工厂化生产需要使用基因工程技术和发酵工程技术,B错误;
C、转基因抗虫棉的培育需要使用基因工程技术和植物组织培养技术,C错误;
D、用酚酞鉴别尿素分解菌的过程,用到了酚酞遇碱变红的原理,不需要使用生物工程技术,D正确。
故选D。
20. 法律和法规是规范生物技术研究,防止生物技术滥用的有力武器。下列叙述与我国相关法规不符的是( )
A. 用农业转基因生物加工制成的产品需提供标识
B. 不得将体外受精获得的人类胚胎植入人体生殖系统
C. 在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器
D. 禁止非医学需要的胎儿性别鉴定和选择性别人工终止妊娠
【答案】B
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响).对待转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食。
【详解】A、用农业转基因生物加工制成的产品需提供标识,以确保消费者的知情权,A正确;
B、生产试管婴儿需要将体外受精获得的人类胚胎植入人体生殖系统,B错误;
C、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等,我国已申明在任何情况下,不发展、不生产、不储存生物武器,C正确;
D、禁止非医学需要的胎儿性别鉴定和选择性别人工终止妊娠,以避免引发伦理问题等,D正确。
故选B。
第二部分
本部分共6题,共60分。
21. 自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性,能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖,蛋白胨和琼脂等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供______和氮源等营养。
(2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。增养一段时间后,薄层变浑浊(如图),表明_______
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌,需要合适的菌落密度,因此应将含菌量较高的湖泊水样_______后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现_____。采用这种方法,研究者分离、培养并鉴定出P菌。
(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式,请提出一个假设,该假设能用以下材料和设备加以验证______。
主要实验材料和设备:P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱。
【答案】(1)碳源、氮源、维生素
(2)A菌大量繁殖 (3) ①. 梯度稀释(等比稀释) ②. 透明圈
(4)Р菌释放可溶性物质溶解A菌(或:Р菌被A菌刺激后释放可溶性物质溶解A菌)
【解析】
【分析】微生物的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐等。微生物的培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基,培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。
【小问1详解】
用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂(起到凝固作用)等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。
【小问2详解】
将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层若变浑浊说明菌体数量增加,表明A菌能在培养平板中生长繁殖。
【小问3详解】
菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。因为湖泊水样中含菌量较高,所以若从其中分离具有溶菌作用的细菌,需要合适的菌落密度,应将含菌量较高的湖泊水样稀释后依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围不会出现菌体(菌体被破坏),则其周围会出现透明圈(溶菌圈)。
【小问4详解】
根据实验实验材料和设备,圆形滤纸小片可用于吸收某种物质,离心机可用于分离菌体和细菌分泌物,为探究P菌溶解破坏A菌的方式,可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。
22. 酵母菌絮凝是指菌体细胞间通过细胞壁相互粘附、聚集成团的现象。适当提高酵母的絮凝能力,有助于发酵结束时细胞和产物的分离,可大幅节约生产成本。科研人员研究了R基因来提高酵母的絮凝能力。
(1)啤酒生产中,酵母菌产酒过程的反应式为:_______。
(2)科研人员利用基因工程技术获得R基因被敲除的酵母菌菌株。
①构建含有卡那霉素抗性基因和R基因上、下游序列的打靶DNA序列,用LiC1处理酵母菌,使其处于一种能吸收周围环境DNA分子的生理状态,以实现_______。打靶DNA序列上的卡那霉素抗性基因通过同源重组机制,替换了酵母菌基因组中的R基因(如图1)。这种机制与减数分裂中的__________过程机制相似,都属于基因重组。
②利用含有卡那霉素的培养基获得单菌落。挑取单菌落,利用PCR技术进行扩增,以确定酵母细胞的R基因是否被成功敲除,供选择的引物如图1所示。除引物1、4组合外,还可以选用的引物组合有_______,请在答题纸上画出用引物1、4组合进行PCR时敲除和未敲除对应的电泳结果,要求标出每个电冰条带对应的DNA片段长度________。
(3)科研人员对野生菌株和R基因敲除菌株的酒精发酵能力和絮凝能力进行了测定,结果如下表。
①检测酒精发酵能力时,将菌液接种到装有麦芽汁的锥形瓶中,11℃静置发酵7天。发酵期间,每个锥形瓶应注意保持________条件和定时排气。
②实验结果表明,获得的R基因敲除菌株符合生产需求,依据是_______。
(4)科研人员进一步研究R基因影响絮凝能力的作用机制。
①将R基因敲除菌株和野生菌株分别用________水进行稀释。将不同浓度梯度的酵母菌液点样于含30μg/mL钙荧光白(细胞壁组装抑制剂)的YPD平板培养(培养酵母菌的常用培养基)上,培养适当时间后结果如图2。
②综合上述实验结果,推测R基因敲除菌株絮凝能力变化的原因是_______。
(5)若要将R基因敲除菌株应用于工业生产制作啤酒,请尝试提出一个还需要进一步研究的问题:_______。
【答案】(1)C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
(2) ①. 打靶DNA序列的导入 ②. 同源染色体的非姐妹染色单体交换片段 ③. 2和3、1和3、2和4 ④. 见图
(3) ①. 密闭 ②. 不影响酒精发酵能力,但絮凝能力提高
(4) ①. 无菌 ②. R基因敲除使菌株的细胞壁组装能力提高,进而提高絮凝能力
(5)R基因敲除菌株的食用安全性/R基因敲除菌株的遗传稳定性
【解析】
【分析】PCR(聚合酶链式反应)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℃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℃左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。
【小问1详解】
酵母菌无氧呼吸可以产生酒精,可依据该原理将其应用于酒精生产,反应式为C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量。
【小问2详解】
①将目的基因导入微生物细胞时,常用感受态细胞法,即使其处于一种能吸收周围环境DNA分子的生理状态,以实现重组质粒的导入。打靶DNA序列上的卡那霉素抗性基因通过同源重组机制,替换了酵母菌基因组中的R基因,这种机制与减数分裂中的同源染色体的非姐妹染色单体交换片段过程机制相似,都属于基因重组。
②R基因的碱基长度不同于打靶DNA序列,不同长度的DNA片段电泳时迁移的速率不同,根据电泳结果就可以判断酵母细胞的R基因是否被成功敲除,PCR扩增时需要两种引物,延伸的方向均是从模板的3'→5',可以选择的引物可以是引物1和引物3或引物1和引物4或引物2和引物3或引物2和引物4。用引物1、4组合进行PCR时敲除,能够扩增出的DNA片段长度为36+38+2073=2147bp,未敲除时扩增的DNA片段长度为36+38+1062=1136bp,电泳结果如图所示:
【小问3详解】
①酒精发酵是在无氧条件下进行的,故发酵期间,每个锥形瓶应注意保持密闭条件。
②分析表格数据可知,与野生菌株相比,R基因敲除使菌株的细胞壁组装能力提高,絮凝能力提高,故获得的R基因敲除菌株符合生产需求。
【小问4详解】
①微生物培养和计数应注意无菌操作,则将R基因敲除菌株和野生菌株分别用无菌水进行梯度稀释。
②综合上述实验结果,推测R基因敲除菌株絮凝能力变化的原因是:R基因敲除使菌株的细胞壁组装能力提高,絮凝能力提高。
【小问5详解】
由于啤酒是饮用食品,应保证其安全性,故还需要进一步研究的问题是R基因敲除菌株的食用安全性。
23. 平菇具有味道鲜美,抗杂菌污染的优势,杏鲍菇具有菌丝强壮,生长旺盛的优势。为获得具有优良性状的平菇形菌株,研究者利用原生质体融合技术,进行了如下研究。
(1)以原生质体融合技术培育杂种新菌株的典型优势是__________。
(2)用酶解法处理平菇和杏鲍菇获取原生质体时,要严格控制酶的_________(至少写两点),以获得存活质量较高的原生质体。培养原生质体时,需要向培养液中加入适宜浓度的甘露醇来维持________,以维持细胞正常的形态和功能。
(3)采用不同浓度PEG诱导原生质体融合,实验结果如表1所示
表1
两个原生质体融合效果较好时会呈现哑铃型细胞,融合的原理是____________。实验结果显示:__________。
(4)鉴定菌株间遗传关系时,常将待测菌株的菌丝体接种于同一培养基内,若两菌丝体间长出“拮抗线”,说明二者的遗传关系较远(见图1)。借助此原理,快速筛选出一株与两亲本菌株遗传关系较远的融合菌株X,请在图2中绘制模式图,标注接种菌丝体位置,注明菌株类型,并预测拮抗线的位置______。
(5)对上述融合菌株接种培养,筛选出外形为平菇形的5株新菌株,结果如表2所示。
表2
根据上述结果,科研人员最终选择___________作为目菌种。目的菌种在向菌农推广前,还需要进行________等检测。
【答案】 ①. 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种 ②. 使用种类、浓度、温度和处理时间等 ③. (一定的)渗透压 ④. 细胞膜的流动性 ⑤. 质量分数30%的PEG溶液诱导原生质体融合效果最好,高于或低于30%不利于获得融合的原生质体 ⑥. ⑦. 菌株4 ⑧. 营养成分(能否稳定遗传)
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株.在进行植物体细胞杂交时需要使用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁,使用化学方法(聚乙二醇)或物理方法诱导原生质体融合,不能用灭活的病毒诱导.可根据植物细胞的质壁分离和复原鉴定杂种细胞是否再生细胞壁,从而确定原生质体融合是否完成。
【详解】(1)以原生质体融合技术培育杂种新菌株的典型优势是打破生殖隔离,实现远缘杂交育种。
(2)原生质体放在低渗溶液中,会吸水涨破,放在高渗溶液中会失水皱缩,利用酶解法去除细胞壁时,应严格控制使用种类、浓度、温度和处理时间等条件﹐以提高原生质体产量并降低破损率,以获得存活质量较高的原生质体。原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压以维持原生质体的形态和活性。
(3)原生质体融合的原理是细胞膜具有一定的流动性,已知两个原生质体融合效果较好时会呈现哑铃型细胞。实验结果显示:质量分数30%的PEG溶液诱导原生质体融合效果最好,高于或低于30%不利于获得融合的原生质体。
(4)已知待测菌株的菌丝体接种于同一培养基内,若两菌丝体间长出“拮抗线”,说明二者的遗传关系较远。借助此原理,若要快速筛选出一株与两亲本菌株遗传关系较远的融合菌株X,可接种菌丝如下:
(5)分析表格中长满营养基质的时间和平均产量可知,菌株4的培养时间较短,且平均产量最大,故科研人员最终选择菌株4作为目的菌种。目的菌种在向菌农推广前,还需要营养成分(能否稳定遗传)。
【点睛】本题结合图形,主要考查微生物的原生质体融合、微生物的鉴定的相关知识,要求考生根据题干信息,能正确分析题意,明确原生质体融合的机制,再结合所学知识正确答题。
24. 甲状旁腺激素(PTH)是一种含有84个氨基酸的多肽,是调节钙磷代谢的主要激素之一。临床上PTH被作为低钙血症等疾病的重要诊断指标。拟制备抗PTH单克隆抗体(单抗),并建立定量检测PTH的方法。
(1)PTH在甲状旁细胞的________上合成,经加工,通过_________作用分泌到细胞外。
(2)人工合成PTH肽链1-25氨基组成的多肽(A肽)和39~84氨基酸组成的多肽(B肽),分别用A肽、B肽多次免疫小鼠。
①取免疫后小鼠的血清,以_______的血清为阴性对照,检测血清中抗PTH抗体的效价(效价越高表明免疫效果越好),以确保小鼠体内产生了能分泌抗PTH抗体的浆细胞。
②取小鼠脾脏细胞与骨髓瘤细胞混合,加入______诱导细胞融合,并用特定的选择培养基进行筛选。对获得的杂交瘤细胞进行______,经多次筛选获得5个能稳定分泌抗PTH单抗的细胞株。
③将5个杂交瘤细胞株分别注射到_______,一段时间后分离获得抗PTH的5种单抗,分别是对应A肽的A1,对应B肽的B1、B2、B3、B4。
(3)经抗体配对检测后,筛选出A1、B1用于定量检测PTH。将B1固定在固相载体上作为捕获抗体,用辣根过氧化物酶标记A1,建立定量检测PTH的方法(如图)。
①据图分析,捕获抗体、酶标抗体与待测样本中PTH在结构上的关系是_____。
②因为在一定范围内_____,所以可通过检测显色反应后棕色的深浅来测定PTH的含量。
(4)研究表明,人体内除全长PTH外,还存在PTH的7~84氨基酸肽段,它与全长PTH的生物学功能完全相反。为更准确地检测血中全长PTH的含量,请对上述检测方法提出改进思路______。
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 胞吐
(2) ①. 免疫前小鼠 ②. PEG##聚乙二醇##灭活病毒 ③. 克隆化培养、抗体检测 ④. 小鼠腹腔
(3) ①. 排获抗体和酶标抗体特异性结合于PTH的不同位点 ②. 棕色的深浅与样品中PTH含量呈正相关
(4)制备针对PTH1~6氨基酸组成的多肽的单抗作为酶标抗体,避免7~84肽段的干扰
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
分析题意可知,甲状旁腺激素(PTH)是一种多肽,多肽的合成场所是核糖体;多肽属于大分子物质,分泌到细胞外的方式是胞吐。
【小问2详解】
①为确保小鼠体内产生了能分泌抗PTH抗体的浆细胞,需要用免疫后小鼠的血清与免疫前小鼠作对照,以检测血清中抗PTH抗体的效价。②PEG/聚乙二醇/灭活病毒可促进动物细胞的融合;单克隆抗体制备过程中,有两次筛选,其中第二次筛选是对获得的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选获得5株能稳定分泌抗PTH单抗的细胞。③单克隆抗体制备时既可进行体内培养也可在体外培养,其中体内培养是将杂交瘤细胞株分别注射到小鼠腹腔,一段时间后分离获得抗PTH单抗。
【小问3详解】
① 据图分析,捕获抗体和酶标抗体与待测样本中PTH的关系是:捕获抗体和酶标抗体特异性结合于PTH的不同位点。②据图可知,PTH与捕获抗体结合后,再加入酶标抗体。经洗涤丙加入底物后可产生棕色底物,且在一定范围内棕色的深浅与样品中 PTH含量呈正相关,故可通过检测显色反应后棕色的深浅来测定PTH的含量。
【小问4详解】
分析题意,人体内除全长PTH外,还存在PTH的7~84 氨基酸肽段,它与全长PTH的生物学功能完全相反,即7~84 氨基酸肽段的存在会干扰上述检测结果的准确性,故应制备针对 PTH 1~6氨基酸组成的多肽的单抗作为酶标抗体,避免7~84肽段的干扰。
25. 请阅读以下文章并回答问题。
“基因魔剪”CRISPR/Cas9系统
20世纪90年代,研究发现细菌DNA中存在一种特殊的DNA序列,由重复序列和间隔序列交替排列组成,如图1所示。研究发现这些序列与很多核酸酶关联,之后,将这些序列命名为CRISPR,并以Cas来命名相关的核酸酶。
研究发现,间隔序列中往往会有一些来自噬菌体的DNA片段。科学家假设:CRISPR/Cas是细菌在长期消化过程中形成的用以保护自身对抗病毒的适应性免疫防御系统。为此,科学家用两种噬菌体(P1和P2)侵染野生型嗜热链球菌,对幸存的嗜热链球菌进行培养,研究其对噬菌体侵染的敏感性与CRISPR的关系,实验结果如图2所示,据结果可判断上述假设成立。
CRISPR中的“间隔序列”是细菌对这些外来入侵者的“记录”,怎么打击二次入侵者呢?当噬菌体再次入侵宿主菌时,会诱导相关CRISPR序列和附近的Cas基因表达。CRISPR序列的转录产物是一段记录病毒信息的RNA,Cas基因表达产物是具有内切核酸酶活性的Cas,二者形成复合物,找到外源DNA上的靶序列,并对其切割,降解外源DNA。
正是基于细菌的这种后天免疫防御机制,2012-2013年,CRISPR/Cas9技术(基因编辑技术)应运而生。CRISPR/Cas9系统由Cas9和人工设计的向导RNA构成。向导RNA是20个碱基左右的识别序列,在其引导下,Cas9与靶序列结合并将DNA双链切断。随后,细胞通过自身的DNA损伤修复机制,将断裂上下游两端的序列连接起来,如果细胞中有DNA修复模板(由需插入的目的基因和靶序列上下游的同源序列组成),断裂部分可依据修复模板进行精确修复,从而将目的基因插入到指定位点。
CRISPR/Cas9技术在基因功能研究、医疗健康、家畜育种等领域的应用不断取得喜人的新成果。但是,基因编辑技术还存在编辑对象出错造成的“脱靶”,科研人员还需要继续对其进行优化。
(1)间隔序列中噬菌体的DNA片段,能与细菌自身的重复序列整合在一起,其结构基础是二者的DNA分子基本组成单位相同,脱氧核苷酸的连接方式相同,且_______。
(2)据图2分析,______,因而可初步判断上述假设成立。
(3)病毒再次入侵细菌引起了记录_______的CRISPR序列在______酶的催化下形成相应RNA,与附近的Cas基因表达的蛋白产物形成复合物,此RNA通过_______原则结合外源DNA上的靶序列,并引导Cas9切割病毒DNA的靶序列。
(4)“基因魔剪”CRISPR/Cas9系统的优势是:可以通过对_______的设计,定点敲除或插入目的基因。
(5)为预防遗传病的发生,有人提议使用CRISPRCas9系统对人受精卵进行基因编辑,你同意这种做法吗?为什么?_______。
【答案】(1)二者的DNA均为双螺旋结构
(2)嗜热链球菌获得来自相应噬菌体的S序列,便对其敏感性低;没有获得相应NS序列,对其敏感性高
(3) ①. 病毒(噬菌体)信息的 ②. RNA聚合 ③. 碱基互补配对
(4)向导RNA (5)不同意,CRISPR/Cas9技术目前还存在脱靶风险、有可能破坏正常基因的功能
【解析】
【分析】切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶,又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式一黏性末端和平末端。
【小问1详解】
间隔序列中噬菌体的DNA片段,能与细菌自身的重复序列整合在一起,其结构基础是二者的DNA分子基本组成单位相同,脱氧核苷酸的连接方式相同,且二者的DNA均为双螺旋结构。
【小问2详解】
据图2分析,嗜热链球菌获得来自P1的S序列,对P1敏感性低,对P2敏感性高;嗜热链球菌获得来自P1和P2共有的S序列,对P1和P2敏感性均低;嗜热链球菌获得来自P2的S序列,对P2的敏感性低,对P1的敏感性高,说明间隔序列中噬菌体DNA片段与嗜热链球菌对噬菌体的抗性有关。
【小问3详解】
病毒再次入侵细菌引起了记录病毒(噬菌体)信息的CRISPR序列在RNA聚合酶的催化下形成相应RNA,与附近的Cas基因表达的蛋白产物形成复合物,此RNA通过碱基互补配对原则结合外源DNA上的靶序列,并引导Cas9切割病毒DNA的靶序列。
【小问4详解】
“基因魔剪”CRISPR/Cas9系统的优势是:可以通过对向导RNA的设计,定点敲除或插入目的基因。
【小问5详解】
不同意,CRISPR/Cas9技术目前还存在脱靶风险、有可能破坏正常基因的功能,所以不同意为预防遗传病的发生,使用CRISPRCas9系统对人受精卵进行基因编辑。
26. β-胡萝卜素可在人体内转化为维生素A。普通水稻胚乳细胞中不含B-胡萝卜素,科研人员利用基因工程技术培育富含β-胡萝卜素的“黄金大米”。
(1)培育黄金大米时,需要将psy基因(八氢番茄红素合成酶基因)和crtⅠ基因(胡萝卜素脱饱和酶基因)转入水稻,为此研究者需构建含有图1所示重组T-DNA片段的重组Ti质粒。
①据图分析,构建重组T-DNA 片段时,科研人员首先要用限制酶______和 DNA连接酶处理,将psy基因和 crtⅠ基因接入,再用______处理,将潮霉素抗性基因接入。再通过________法将该T-DNA片段导入水稻细胞。
②重组T-DNA片段中接入潮霉素抗性基因作用是_______。
③重组T-DNA 片段中有两种启动子,推测______(填“启动子1”或“启动子2”)是水稻种子的胚乳细胞特异性表达的启动子。
④据图分析潮霉素抗性基因和 psy基因转录时所使用的模板链_______(选填“相同”或“不同”),下列选项可作为判断依据的是_______(选填下列字母)。
a.潮霉素抗性基因和psy基因转录方向不同
b.转录时,均以基因的一条链为模板
c.转录时,RNA延伸方向均为5'→3'
d.DNA聚合酶催化转录过程
(2)黄金大米细胞内,上述两种酶参与β-胡萝卜素的合成途径如图2:
上述途径获得的第一代黄金大米中β-胡萝卜素含量不够高,经检测发现是八氢番茄红素含量较低造成的。科研人员据此分析,_______的活性影响了β-胡萝卜素含量。请提出设计方案,以获得β-胡萝卜素含量更高的“第二代黄金大米”:_______。
【答案】(1) ①. I-SecI ②. KpnI和DNA连接酶 ③. 农杆菌转化 ④. 筛选含重组T-DNA的水稻(细胞) ⑤. 启动子2 ⑥. 不同 ⑦. abc
(2) ①. 八氢番茄红素合成酶 ②. 对psy基因进行诱变取定向改造(从其他生物中筛选),获得表达产物活性更高的psy基因,进行转基因操作
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在-定条件 下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、植物体细胞杂交: (1) 诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等,化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂; (2) 细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成; (3) 植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束; (4) 杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质; (5) 意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【小问1详解】
①据图分析,构建重组T-DNA片段时,科研人员首先要用限制酶I-SecⅠ获取psy基因,再用DNA连接酶处理,将psy基因和crtⅠ基因接入,再用kpnⅠ和DNA连接酶处理,将潮霉素抗性基因接入。再通过农杆菌转化法将该T-DNA片段导入水稻细胞。
②已知潮霉素对原核细胞和真核细胞的生长都有抑制作用,据此分析重组T-DNA片段中接入潮霉素抗性基因的作用是筛选转入重组T-DNA的农杆菌和含重组T-DNA的水稻。
③重组T-DNA片段中有两种启动子,因为要培育富含β-胡萝卜素的“黄金大米”,所以可以推测启动子2是水稻种子的胚乳细胞特异性表达的启动子。
④abc、潮霉素抗性基因和psy基因转录方向不同,转录时,均以基因的一条链为模板,转录时,RNA延伸方向均为5´→3´ ,都可以作为判断潮霉素抗性基因和psy基因转录时所使用的模板链不同的依据d、DNA聚合酶不能催化转录过程,RNA能催化转录过程,abc正确。
故选abc
【小问2详解】
上述途径获得的第一代黄金大米中β-胡萝卜素含量不够高,经检测发现是八氢番茄红素含量较低造成的。科研人员据此分析,八氢番茄红素合成酶的活性影响了β-胡萝卜素含量。为获得β-胡萝卜素含量更高的“第二代黄金大米”:对psy基因进行诱变或定向改造(从其他生物中筛选),获得表达产物活性更高的psy基因,进行转基因操作。
菌株\指标
酒精发酵能力
絮凝能力
野生菌株
4.5%
63.06%
R基因敲除菌株
4.5%
83.12%
PEG质量分数
25%
30%
35%
40%
原生质体状态
有破碎现象哑铃型细胞比例
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