2024届高考生物一轮总复习阶段验收评价六生物技术与工程

这是一份2024届高考生物一轮总复习阶段验收评价六生物技术与工程，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
阶段验收评价(六)　生物技术与工程一、选择题(本题共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小题4分。每题只有一个正确选项)1．下列关于灭菌和消毒的说法，错误的是(　 )A．灭菌可杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子B．消毒不能杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢C．紫外线消毒常用于培养环境的空气消毒和一般物品的表面消毒D．干热灭菌法适用于玻璃器皿(如吸管、培养皿等)、金属用具等的灭菌解析：选B　灭菌可杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子，而消毒是指用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部的一部分微生物的过程，可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢，A正确，B错误；对于培养环境的空气消毒和一般物品的表面消毒可以采用紫外线消毒法，其原因是紫外线能够使杂菌的蛋白质变性，使杂菌的DNA结构遭到破坏，从而失去活性，C正确；耐高温的和需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(如吸管、培养皿等)和金属用具等，可以采用干热灭菌法灭菌，D正确。2．黄酒是世界上古老的酒类之一，源于中国，以糯米、黍米、粟为原料，一般酒精含量为14%～20%，酒的品质取决于菌种。下图表示酿制黄酒的一种工艺流程。下列有关叙述正确的是(　 )A．菌种a能产生淀粉酶，淀粉作为菌种a的碳源和氮源B．菌种b增殖过程中，产生的酒精分子数等于CO2分子数C．菌种b产生的酒精的跨膜运输不需要载体蛋白协助D．工艺c表示灭菌，目的与“蒸煮”相同解析：选C　根据酶的专一性，淀粉酶分解、利用的是原料中的淀粉，淀粉为菌种a提供碳源，而不能作为氮源物质，A错误；菌种b在有氧呼吸和无氧呼吸过程中均会增殖，只是增殖速率不同，而只有无氧呼吸产生的酒精分子数等于CO2分子数，B错误；菌种b在细胞质基质中经无氧呼吸(酒精发酵)产生酒精，以自由扩散的方式运输到细胞外，不需要载体蛋白协助，C正确；工艺c为消毒，“蒸煮”有利于糖化，同时也会杀死大多数微生物，D错误。3．固态发酵酿酒流程一般包括选粮、浸泡、蒸煮、摊凉、下曲、堆积发酵、入窖发酵等步骤，其发酵基质中几乎不含有可流动的水分。下列相关叙述错误的是(　 )A．摊凉后再下曲，主要是为了防止高温导致酒曲中的微生物死亡B．入窖发酵时如密封不严，可能会导致乳酸菌大量繁殖影响酒质C．固态发酵和液态发酵相比其基质含氧量更高，利于微生物的繁殖D．固态发酵和液态发酵比产生的废水较少，更利于环保解析：选B　摊凉后再下曲，主要是为了防止高温导致酒曲中的微生物死亡，避免发酵失败，A正确；入窖发酵时如密封不严，不会导致乳酸菌大量繁殖，因为乳酸菌是厌氧微生物，B错误；固态发酵中基质与气体的接触面积大，供氧充足，因此固体发酵和液态发酵相比其基质含氧量更高，因而有利于微生物通过有氧呼吸获取大量的能量，进而有利于其大量繁殖，C正确；固态发酵的基质中几乎不含有可流动的水分，因此固态发酵与液态发酵相比产生的废水较少，更有利于环保，D正确。4．研究者从被柴油污染的土壤中获取了3种柴油降解菌进行研究，结果见下表。下列叙述不正确的是(　 )菌株柴油浓度/%1245Y190.960.853.541.0Y292.8－－－Y370.142.5－－注：“－”表示菌株不能生长。A．为获得降解菌，应用以柴油为唯一碳源的培养基B．所用培养基和土壤样液均需进行严格灭菌C．可采用稀释涂布平板法获得降解菌的单菌落D．Y1对高浓度柴油的耐受性更强解析：选B　要获得能降解柴油的菌种，需以柴油为唯一的碳源制备的培养基才有筛选作用，A正确；所用培养基需进行严格灭菌，以防止杂菌污染，若土壤样液灭菌，则会连所需菌种一起杀死，B错误；可采用稀释涂布平板法或平板划线法获得降解菌的单菌落，C正确；由表格可知，Y1对高浓度柴油的耐受性更强，D正确。5．我国科学家从北极分离、鉴定出了一种耐冷细菌，过程如下：①接种在人造海水中，在15 ℃振荡培养3小时；②梯度稀释后将样品涂布在TYS培养基中(0.5%胰蛋白胨、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂)，15 ℃培养7天；③挑取生长的菌落，进行划线，15 ℃培养后选择不同形态的菌落进行进一步的培养、鉴定和保藏。下列说法不正确的是(　 )A．人造海水、仪器等在使用前需要进行灭菌处理B．TYS培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基C．涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种D．分析所有菌落，能还原采样点所有微生物的种类与含量解析：选D　人造海水、仪器等在使用前需要进行灭菌处理，否则会有杂菌污染，A正确；TYS培养基中有0.5%胰蛋白胨、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂，因此TYS培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基，B正确；涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种，C正确；由于培养条件限制，有一些菌种无法培养出，因此不能还原采样点所有微生物的种类与含量，D错误。6．科学家利用番茄和马铃薯的叶肉细胞原生质体进行融合，培育出了“番茄－马铃薯”。但它并没有像科学家预想的那样，地上结番茄、地下结马铃薯。下列说法错误的是(　 )A．该培育过程克服了远缘杂交不亲和的障碍B．人工诱导原生质体融合的方法有离心法、电融合法及 PEG 融合法等C．生物体内基因的表达不是孤立的，番茄－马铃薯的遗传物质可能相互干扰D．原生质体融合得到的杂种细胞直接经再分化即能形成杂种植株解析：选D　植物体细胞杂交可以将2个不同物种的细胞杂合在一起，克服了远缘杂交不亲和的障碍，A正确；人工诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法两大类，物理法包括离心法、电融合法等，化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋­高pH融合法等，B正确；番茄－马铃薯杂种植株含有两种亲本的遗传物质，但生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，C正确；原生质体融合得到的杂种细胞，需经脱分化和再分化才能形成杂种植株，D错误。7．Rag基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员通过诱导Rag基因缺失小鼠的体细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞)，然后将Rag基因导入iPS细胞并诱导使其分化为造血干细胞，再移植到Rag基因缺失小鼠体内进行治疗。下列分析错误的是(　 )A．诱导获得iPS细胞时需要在体细胞中表达一些关键基因B．培养iPS细胞时需提供95%空气和5%CO2的混合气体环境C．利用显微注射技术可以将Rag基因直接注入到iPS细胞D．利用iPS细胞进行治疗存在导致小鼠发生肿瘤的风险解析：选C　诱导获得iPS细胞时是脱分化的过程，根本原因也是基因的选择性表达，需要在体细胞中表达一些关键基因，A正确；培养iPS细胞时需提供95%空气(提供氧气，有助于细胞呼吸)和5%CO2(有助于维持培养液的pH)的混合气体环境，B正确；直接注射基因容易导致基因丢失，一般需要将Rag基因和载体连接形成重组DNA分子再显微注射到iPS细胞，C错误；iPS细胞为多能干细胞，可以诱导其进行不同方向的分化，利用iPS细胞并诱导使其分化为造血干细胞，造血干细胞分裂旺盛，存在导致小鼠发生肿瘤的风险，D正确。8．黄曲霉毒素在保存不当的霉变粮油食品中含量较高，具有很强的致癌性。研究表明黄曲霉毒素能引起细胞中粗面内质网上的核糖体不断脱落。科研人员用黄曲霉毒素偶联抗原制备出单克隆抗体以检测食品中黄曲霉毒素的含量。下列叙述错误的是(　 )A．当人误食黄曲霉毒素后，肠腺细胞可能发生消化酶的合成分泌减少B．可用电融合法、PEG法或灭活的病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合C．细胞融合体现了细胞膜的流动性，杂交瘤细胞体外增殖体现了细胞的全能性D．单克隆抗体用于检测食品中黄曲霉毒素的原理是抗原—抗体杂交解析：选C　消化酶属于分泌蛋白，需粗面内质网的核糖体参与合成，根据题干信息“研究表明黄曲霉毒素能引起细胞中粗面内质网上的核糖体不断脱落”，会影响消化酶(分泌蛋白)的合成和分泌，A正确；诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等，可用以上方法诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合，获得杂交瘤细胞，B正确；动、植物细胞融合都能体现细胞膜的流动性，杂交瘤细胞体外增殖不能体现细胞的全能性，C错误；抗体与抗原结合具有特异性，单克隆抗体是化学性质单一、特异性强的抗体，能与黄曲霉毒素特异性结合，其原理是抗原—抗体杂交，D正确。9．“生物导弹”主要由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”。下列叙述错误的是(　 )A．“脾脏中的细胞”是从经免疫处理的实验动物获取的B淋巴细胞B．图中的杂交瘤细胞在培养瓶中培养会出现接触抑制现象C．单克隆抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性D．构成“弹头”的抗癌药物没有选择杀伤癌细胞的功能解析：选B　制备单克隆抗体时，先给实验动物注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从实验动物脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞，故“脾脏中的细胞”是从经免疫处理的实验动物获取的B淋巴细胞，A正确；最终获得的杂交瘤细胞能够无限增殖，在体外培养过程中不会出现接触抑制的现象，B错误；过程③中由于单克隆抗体具有高度特异性，使其靶向作用非常准确，C正确；构成“弹头”的化学药物、细胞毒素等物质没有选择杀伤癌细胞的功能，而单克隆抗体能将这种杀伤功能定位，D正确。10．将人抗体基因插入噬菌体DNA，然后让该噬菌体感染大肠杆菌，表达的抗体可能和病毒蛋白以融合蛋白的形式，附着在噬菌体表面，也可能通过大肠杆菌分泌出去。下列叙述错误的是(　 )A．可从人的B细胞中获取总RNA，通过逆转录、PCR技术扩增出抗体基因B．为防止抗体被降解，在实验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞C．在把抗体基因导入受体细胞过程中，必须用Ca2＋处理大肠杆菌D．通过该方法生产的抗体具有灵敏度高、特异性强的特点解析：选C　人体中B细胞的种类繁多，为获得相应的抗体基因，可提取人体B细胞中的总RNA，通过逆转录获得目的基因，再通过PCR技术扩增，最后筛选出目的基因，A正确；对于大肠杆菌来说，目的基因表达的抗体属于外来蛋白质，会被蛋白酶分解，因此应选择蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞，B正确；由题意可知，以噬菌体DNA为载体，插入抗体基因形成重组噬菌体，利用噬菌体的特性感染大肠杆菌，将抗体基因运进受体细胞中，不需要用Ca2＋处理大肠杆菌，C错误；利用该方法生产的抗体种类单一、纯度高，因而具有灵敏度高、特异性强的特点，D正确。11．碱裂解法是一种应用广泛的制备质粒DNA的方法，其基本原理是基于大分子DNA与质粒DNA变性与复性的差异而达到分离目的，流程如下。下列说法错误的是(　 )→→→A．质粒属于小型环状双链DNAB．离心、沉淀后应弃上清液取沉淀物C．加入强碱处理的目的是使DNA氢键断裂，为后续步骤作准备D．加入缓冲液处理的结果是只有质粒DNA能够正常复性解析：选B　质粒是一种裸露的、结构简单、具有自我复制能力的小型双链环状DNA分子，A正确；变性的质粒DNA可恢复原来的构型，保存在溶液中，而大分子DNA不能复性而形成缠连的网状结构，通过离心质粒DNA留在上清液中，B错误，D正确；在pH为12.6的碱性条件下，大分子DNA和质粒DNA的氢键断裂，为后续作准备，C正确。12．在试管婴儿的培育过程中，培养有两种选择，可选择不同时期的胚胎进行移植。第一种是精卵细胞结合后在体外培养3天，成为卵裂期胚胎；第二种是让卵裂期胚胎继续发育2天，直到第5天发育成为囊胚。不是所有的卵裂期胚胎都能继续发育，有些会停止分裂，即培育失败。下列叙述中正确的是(　 )A．从卵巢中分离出的卵细胞可以直接与获能的精子完成受精作用B．在卵裂时期，胚胎的总体积并不会增加但细胞的数量不断增加C．体外受精后5天对胚胎的质量进行检查，以确定胚胎是否具有发育为囊胚的能力D．培养3天的胚胎比培养5天的胚胎全能性强，胚胎移植后更容易发育成完整个体解析：选B　从卵巢中分离的卵细胞因发育程度不同，不能直接与获能精子完成受精作用，需要对卵细胞进行培养至M Ⅱ 期，A错误；卵裂时期是在透明带内进行的分裂，所以卵裂过程细胞总数在增加，胚胎总体积并不增加，B正确；体外受精后5天，胚胎已经发育为囊胚或已经停止分裂，因此应该是体外受精后3天对胚胎的质量进行检查，以确定是否具有发育为囊胚的能力，C错误；体外受精后培养3天的胚胎为卵裂期胚胎，体外受精后培养5天的胚胎为囊胚期胚胎，因为不是所有卵裂期胚胎都能继续发育，故胚胎移植后囊胚期胚胎更容易发育成完整个体，D错误。13．在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理，具体培育流程如下图所示。下列说法正确的是(　 )A．去核时使用的差速离心、紫外线长时间照射和化学物质处理等方法都没有穿透卵母细胞的透明带B．卵母细胞在去核环节实际操作中被去除的不是核膜包被的细胞核，而是纺锤体－染色体复合物C．组蛋白甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都不利于重构胚的分裂和发育D．为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎随机切割成2份或4份后再进行胚胎移植解析：选B　核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法，也可以采用梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理等，A错误；将卵母细胞培养到MⅡ期后进行去核操作，此时卵母细胞中的“核”其实是纺锤体－染色体复合物，去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体－染色体复合物，B正确；将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂处理重构胚，这样可降低组蛋白的甲基化水平，提高组蛋白的乙酰化水平，从而改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达，C错误；为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎均匀切割成2份或4份后再进行胚胎移植，D错误。14.农杆菌特有的T­DNA能够提高其对宿主细胞的转化，进而使宿主长出冠瘿瘤。如图为T­DNA上的部分结构，有关分析错误的是(　 )A．T­DNA是Ti质粒上特有的序列，在基因工程中广泛应用B．T­DNA整合到宿主细胞基因组DNA上可能会导致基因突变C．T­DNA结构的完整性是诱导宿主植株产生冠瘿瘤的重要条件D．农杆菌通过改变植物激素的种类与比例诱导细胞的分化方向解析：选A　T­DNA是农杆菌特有的序列，该序列可存在于农杆菌所有DNA中，不是Ti质粒所特有的，A错误；基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、替换或缺失而引起基因碱基序列的改变，故T­DNA整合到宿主细胞基因组DNA上可能会导致基因突变，B正确；基因的结构决定功能，基因要表达功能应保证其具有完整性，故T­DNA结构的完整性是诱导宿主植株产生冠瘿瘤的重要条件，C正确；据图可知，重组质粒上有生长素合成基因和细胞分裂素合成基因，可通过改变植物激素的种类与比例诱导细胞的分化方向，D正确。15．如图是一种靶向基因敲除技术即TALEN技术。该技术的敲除工具是由DNA识别域TALE和非特异性内切核酸酶FoKI两个部分组成的蛋白质。TALE的二连氨基酸(字母N、I、G、H、D分别代表一种氨基酸)与四种碱基(A、G、C、T)有恒定的对应关系。FoKI是一种形成二聚体后具有内切核酸酶活性的蛋白单体。下列相关叙述错误的是(　 )A．单独使用FoKI对基因的切割敲除具有随机性B．TALE蛋白的合成通常涉及PCR技术和蛋白质工程C．二连氨基酸能与四种含氮碱基发生恒定的碱基互补配对D．TALE蛋白左右臂的二连氨基酸序列的设计依据靶基因碱基序列解析：选C　FoKI是非特异性内切核酸酶，单独使用FoKI对基因的切割敲除具有随机性，A正确；TALE蛋白的合成通常涉及PCR技术和蛋白质工程，B正确；氨基酸内没有碱基，不能与四种含氮碱基发生恒定的碱基互补配对，只是存在恒定的对应关系，C错误；由于TALE的二连氨基酸与四种碱基有恒定的对应关系，TALE蛋白左右臂的二连氨基酸序列的设计依据靶基因碱基序列，D正确。16．为确定W基因在染色体上的位置，研究人员进行了操作：①破裂细胞后将染色体固定在玻片上，去除mRNA及染色体上的蛋白质，拍摄染色体得到显微照片1；②制备32P标记的W基因探针(单链DNA)；③将玻片上的染色体DNA变性为单链后，置于含W基因放射性探针的杂交溶液中温育一段时间；④洗脱玻片上未杂交的放射性探针，对玻片进行放射性自显影处理得到照片2；⑤将照片1和照片2叠加，确定W基因所在染色体及位置。下列分析错误的是(　 )A．可用A－32P～P～P制备W基因的放射性探针B．W基因探针的碱基序列与W基因中某条单链的部分碱基序列相同或互补C．去除染色体上的蛋白质并将DNA变性为单链有利于DNA与探针完成杂交D．若不去除mRNA，对实验结果会产生干扰解析：选A　W基因探针为单链DNA，可用dA－32P～P～P制备W基因的放射性探针，A错误；W基因所在的DNA是碱基互补的两条链，W基因探针能与W基因中的一条单链进行碱基互补配对，因此W基因探针的碱基序列与W基因中某条单链的部分碱基序列相同或互补，B正确；染色体主要是由蛋白质和DNA组成的，同时DNA是双链结构，而探针是单链DNA，因此去除染色体上的蛋白质并将DNA变性为单链有利于DNA与探针完成杂交，C正确；DNA可与mRNA发生部分的碱基互补配对，因此若不去除mRNA，会对实验结果产生干扰，D正确。二、非选择题(本题共5小题，共60分)17．(10分)我们生活中已经离不开传统发酵技术制作的食品，酸奶、果酒、果醋、霉豆腐、泡菜等极大地满足了人们对饮食多元化发展的需求。(1)酿制果酒开始时要先通气，其目的是________________________________。若要进一步检测所得果酒中活体酵母菌的密度，可采用________________法，但此方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。(2)食用醋的乙酸浓度通常在5%～8%，白酒的酒精浓度在38%～60%，一般情况下先有酒再有醋，但醋的价格往往比白酒低，试结合酿造工艺分析可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出一点即可)。(3)现代工业生产霉豆腐要严格控制无菌环境，对豆腐灭菌宜采用______________法。从微生物培养的角度看，豆腐是________培养基，豆腐为主要菌种毛霉生长繁殖提供______________等营养物质。解析：(1)酿制果酒开始时要先通气，使酵母菌进行有氧呼吸进而大量繁殖，增加菌体数量，可减少发酵时间；若要进一步检测所得果酒中活体酵母菌的密度，可采用稀释涂布平板法，由于可能两个或多个酵母菌共同形成一个菌落，其最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。(2)食用醋的乙酸浓度通常在5%～8%，白酒的酒精浓度在38%～60%，一般情况下先有酒再有醋，但醋的价格往往比白酒低，根据二者的酿造工艺分析，其可能的原因是酒比醋需要的发酵产物量大；无色透明和有品质保证的酒要通过蒸馏得到，而乙酸不用蒸馏得到等。(3)豆腐相当于毛霉生长的培养基，所以灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法；从物理性质上看，豆腐是固体培养基；培养基的成分一般包含水、无机盐、碳源、氮源等，故豆腐为主要菌种毛霉生长繁殖提供水、无机盐、碳源、氮源等营养物质。答案：(1)让酵母菌进行有氧呼吸从而大量繁殖　稀释涂布平板　(2)酒比醋需要的发酵产物量大；无色透明和有品质保证的酒要通过蒸馏得到，而乙酸不用蒸馏得到(写出一点即可)　(3)高压蒸汽灭菌　固体　水、无机盐、碳源、氮源18．(11分)某实验室利用保加利亚乳杆菌和乳脂链球菌(均属于乳酸菌)，采用固定化技术(将游离微生物固定在一定空间内)对单菌种发酵和双菌种发酵进行了研究。实验步骤如下，回答下列问题：表1　pH对固定化发酵的影响pH6.56.05.55.04.5乳酸产量/g－4.957.814.70－ 表2　单菌种与双菌种固定化发酵菌种保加利亚乳杆菌乳脂链球菌双菌种乳酸产量/g7.687.838.90 表3　双菌种固定化方式对发酵的影响固定化方式分别固定，1∶1混合1∶1混合之后固定乳酸产量/g8.927.65 注：以上表内数据为100 mL发酵液每小时的产酸量，发酵时间为3 h。(1)乳酸菌属于厌氧微生物，因此发酵时需要提供______条件；发酵所用的鲜牛奶中不能含有抗生素，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)筛选乳酸菌高产菌株时可在固体培养基中加入碳酸钙，培养一段时间后，选取菌落周围__________________________，即为高产菌株。(3)将固定化细胞颗粒装入灭菌的反应器中，并加入灭菌牛奶，开始发酵。据表1中数据分析，一段时间后，乳酸产生的速度减慢的原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)据表2、表3中数据分析，对产酸最有利的发酵方式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)乳酸菌属于厌氧微生物，因此发酵时需要提供无氧条件；由于抗生素会抑制乳酸菌的活性，导致发酵失败，因此发酵所用的鲜牛奶中不能含有抗生素。(2)筛选乳酸菌高产菌株时可在固体培养基中加入碳酸钙，培养一段时间后，乳酸菌产生的乳酸可以将碳酸钙分解形成透明圈，选取菌落周围透明圈与菌落直径比例大的，即为高产菌株。(3)将固定化细胞颗粒装入灭菌的反应器中，并加入灭菌牛奶，开始发酵。据表1中数据分析，发酵一段时间后，发酵液pH下降，乳酸菌活性受到抑制，乳酸产生的速度减慢。(4)据表2、表3中数据分析，采用双菌种，先分别固定再1∶1混合发酵是对产酸最有利的发酵方式。答案：(1)无氧　抗生素会抑制乳酸菌的活性，导致发酵失败　(2)透明圈与菌落直径比例大的　(3)发酵一段时间后，发酵液pH下降，乳酸菌活性受到抑制　(4)采用双菌种，先分别固定再1∶1混合发酵19．(12分)人误食被金黄色葡萄球菌污染的食物后，可能出现腹泻、呕吐等症状。研究者尝试用蜻蜓肠道共生菌的代谢产物开发新型抑菌药物，部分实验步骤如图所示，图中数字编号代表实验步骤。(1)培养蜻蜓肠道共生菌的培养基配方如表所示。据表中信息和所学知识判断，马铃薯为共生菌生长提供的营养成分包括________。马铃薯葡萄糖琼脂水200.0 g20.0 g20.0 g1 000mL A.碳源   B．氮源C．无机盐   D．生长因子(2)为避免杂菌污染，图中实验操作应采用的正确方法是________。A.步骤①用自来水浸泡蜻蜓　B．步骤②在超净工作台上操作　C．步骤③加入蒸馏水研磨蜻蜓肠道　D．实验器材需要高压灭菌(3)研究者分离出蜻蜓肠道菌株A，提取其代谢产物并用丙酮定容制成“药液”。欲比较“药液”与庆大霉素(用无菌水配制的抗生素溶液)对金黄色葡萄球菌的抑菌效果，请把下列实验主要步骤填写完整(所有实验均在无菌环境操作)。实验主要步骤：①将_______________________________________________________________均匀涂布在图中所示的平板培养基上；②用无菌镊子将分别浸过A、B、C液和无菌水的圆纸片沥干后均匀置于上述培养基表面。A、B、C液分别为____________________________________________________________；③在恒温培养箱培养一段时间后，检测“因变量”的方法是________________________________________________________________________；④为使实验结果更准确的做法是_________________________________________。解析：(1)马铃薯中含有糖类、蛋白质、少量脂肪和矿物质等，如题表所示的培养基中，马铃薯可为共生菌生长提供碳源、 氮源、 无机盐、生长因子。(2)自来水中有杂菌，步骤①应该用无菌水浸泡蜻蜓，A错误；超净工作台是一种提供局部无尘无菌工作环境的空气净化设备，为防止杂菌污染，步骤②在超净工作台上操作，B正确；步骤③加入无菌水研磨蜻蜓肠道，C错误；为防止杂菌污染，实验器材需要高压灭菌，D正确。(3)欲比较“药液”与庆大霉素(用无菌水配制的抗菌素溶液)对金黄色葡萄球菌的抑菌效果，则实验的自变量为抑菌液的种类，因变量为抑菌效果，具体的实验步骤为①将稀释的金黄色葡萄球菌“菌液”均匀涂布在题图中所示的平板培养基上；②用无菌镊子将分别浸过丙酮溶液、相同浓度的“药液”和庆大霉素以及无菌水的圆纸片沥干后均匀置于上述培养基表面；③因变量为抑菌效果，金黄色葡萄球菌若受到抑菌液的抑制，则圆纸片周围会出现清晰区，因此可用直尺测量每个圆纸片周围清晰区的宽度，并记录，从而检测因变量；④为使实验结果更准确，应遵循实验的平行重复原则，重复上述实验步骤多次，并对各组测量的数据求平均值。答案：(1)ABCD　(2)BD　(3)①稀释的金黄色葡萄球菌“菌液”　②丙酮溶液、相同浓度的“药液”和庆大霉素　③用直尺测量每个圆纸片周围清晰区的宽度，并记录　④重复上述实验步骤多次，并对各组测量的数据求平均值20．(13分)已知某病毒的S抗原基因编码的S蛋白是感染人体细胞的主要抗原，研究人员利用S蛋白制备单克隆抗体，其制备流程如下图：(1)该病毒中含有RNA、蛋白质、脂质等多种物质，进行①过程时，利用的是这些物质在____________________________方面存在的差异性进行RNA的提取。②过程所需酶是________________。检测④过程是否获得成功的方法是________________。(2)⑤⑥利用基因工程技术制备了可以无限增殖的细胞，⑥常采用________________法。细胞Y的特点是________________________________________________________________________。为确保细胞Y在无菌的环境中培养，除了对培养液和培养用具进行灭菌处理外，还需在培养液中加入一定量的________________。在体外进行悬浮培养时需要用____________法来收集Y细胞，再进行分瓶培养。(3)我国某科研团队成功开发了一种以人复制缺陷腺病毒为载体的重组病毒基因疫苗。制备该基因疫苗过程中常利用________技术扩增S抗原基因，为了便于S抗原基因与腺病毒载体连接，需要在引物的5′端加上________________位点。解析：(1)RNA、蛋白质、脂质等多种物质在物理性质和化学性质上存在差异，可以利用这种差异提取RNA。②过程为在RNA的指导下合成DNA的过程，因此，该过程为逆转录，该过程需要在逆转录酶的催化下完成。④过程为获得病毒S蛋白的过程，要检测是否成功获得S蛋白，需要用抗原—抗体杂交的方法。(2)⑥过程为将带有无限增殖调控基因的质粒导入细胞X的过程，常用的方法为显微注射技术，细胞X为浆细胞，经过⑥过程的X细胞若成功导入了无限增殖调控基因，则细胞X将无限增殖。结合图中信息可知，细胞Y应该能够无限增殖并且能够合成并分泌与S蛋白发生特异性结合的抗体。抗生素能抑制细菌的生长，所以为确保细胞Y在无菌的环境中培养，除了对培养液和培养用具进行灭菌处理外，还需在培养液中加入一定量的抗生素。在体外进行悬浮培养时需要用离心法来收集Y细胞，再进行分瓶培养。(3)已知病毒的S抗原基因编码的S蛋白在感染人体细胞的过程中起到关键作用。制备腺病毒载体病毒疫苗时，首先需要在逆转录酶的作用下，以病毒的遗传物质RNA为模板经过逆转录得到S抗原基因。利用PCR技术扩增S抗原基因，为了便于S抗原基因与腺病毒载体连接，需要在引物的5′端加上限制酶切割位点。答案：(1)物理性质和化学性质　逆转录酶　抗原－抗体杂交技术　(2)显微注射　既能快速大量繁殖又能产生特异性抗体　抗生素　离心　(3)PCR　限制酶切割21．(14分)棉铃虫和蚜虫是常见的植物害虫，Cry1A基因的表达产物对棉铃虫等鳞翅目昆虫有较强的毒性，GNA基因的表达产物对蚜虫等刺吸式口器的昆虫有较强的毒性。科研人员将Cry1A基因与GNA基因连接在一起，构建了双抗虫基因的重组表达载体，并转入烟草细胞，获得了具有双抗性的转基因烟草，其部分过程如图1所示，请分析并回答以下问题：注：Klenow能将黏性末端转变为平末端；图中不同限制酶切出的黏性末端均不同。(1)过程③将Cry1A基因与GNA基因相连，可选用______________(填“E.coli DNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)。(2)过程④应该选用______________(填图中限制酶)切割植物表达载体，以便和目的基因相连，形成重组表达载体。(3)将重组表达载体转入农杆菌之前，一般先用________处理农杆菌，使其成为____________细胞。(4)让农杆菌侵染烟草叶片前，需要通过实验筛选农杆菌：将培养农杆菌的培养基倒平板后均分为A、B两组，在A组培养基中涂布一定量的链霉素，在B组培养基中涂布等量的卡那霉素和链霉素。往A组培养基中接种适量农杆菌，待长出菌落后，用影印法接种到B组培养基上，实验结果如图2，其中________(填图中对应的数字)菌落对应的农杆菌可能是符合要求的，即含有____________________的农杆菌。(5)通过植物组织培养技术培养农杆菌侵染的烟草叶片，获得烟草幼苗，此技术依据的原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。欲从个体水平检测这些植株是否成功导入目的基因，方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)过程①和②分别用不同的限制酶切割Cry1A基因与GNA基因，形成的黏性末端是不同的，故两个基因无法直接相连，经Klenow处理后，两个基因片段一端的黏性末端变为平末端。E.coli DNA连接酶只能连接黏性末端，T4 DNA连接酶可以连接黏性末端，也可以连接平末端，故过程③将Cry1A基因与GNA基因相连，应选用T4 DNA连接酶。(2)通过过程③得到的双抗虫基因(Cry1A基因＋GNA基因)两侧分别是EcoRⅠ和HindⅢ切出的黏性末端，故过程④应该选用EcoRⅠ和HindⅢ切割植物表达载体，形成和目的基因相同的黏性末端，以便让植物表达载体与目的基因相连，形成重组表达载体。(3)将重组表达载体转入农杆菌之前，一般先用Ca2＋处理农杆菌，使其成为感受态细胞，以利于重组表达载体进入农杆菌。(4)让农杆菌侵染烟草叶片前，需要通过实验筛选农杆菌，获得含有重组表达载体的农杆菌。由于HindⅢ的切割位点在抗卡那霉素基因内部，故含有重组表达载体的农杆菌可以在含有链霉素的培养基上生长，不能在含有卡那霉素的培养基上生长。据此分析可知，A组中1、3对应的菌株为含有重组表达载体的农杆菌，2、4、5对应的菌株为含有植物表达载体的农杆菌。(5)植物组织培养技术依据的原理是植物细胞具有全能性。从个体水平检测目的基因是否成功导入受体细胞，可将适量的棉铃虫和蚜虫接种到转基因植株上，观察其是否具有抗虫特性。答案：(1)T4 DNA连接酶　(2)EcoRⅠ和HindⅢ(3)Ca2＋　感受态　(4)1、3　重组表达载体　(5)植物细胞的全能性　将适量的棉铃虫和蚜虫接种到转基因植株上，观察是否抗虫