浙科版高考生物一轮复习单元检测9生物技术与工程含答案

这是一份浙科版高考生物一轮复习单元检测9生物技术与工程含答案，共20页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.高等哺乳动物的胚胎发育一般都要经历“受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体形成”等阶段。下列有关叙述错误的是( )
A.受精卵通过有丝分裂不断增加体细胞数目
B.卵裂期细胞与受精卵所含的核酸种类和数量相同
C.原肠胚细胞通过增殖分化形成幼体的各种组织和器官
D.幼体形成后仍然保留着少数具有分裂和分化能力的细胞
2.某杂种植株的获取过程如图所示,下列有关分析正确的是( )
A.清洗培养基密度小于原生质体密度
B.图示①过程可用聚乙二醇调节渗透压
C.叶片经消毒后需用蒸馏水多次冲洗
D.原生质体融合成功的标志是再生细胞壁
3.生物武器素来令人谈虎色变,下列叙述错误的是( )
A.生物武器不同于常规武器的是有些具有传染性
B.历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害
C.随着医学技术发展,生物武器造成的威胁不断降低
D.我国对生物武器及其技术和设备的扩散持反对态度
4.下列关于生物技术与伦理问题的叙述,正确的是( )
A.生物战剂的病原体有细菌类和病毒类两大类
B.转基因食品的安全性是不容置疑的
C.试管婴儿技术已经成熟,可对植入前胚胎进行遗传学诊断和基因改造
D.治疗性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞
5.科研人员通过干预优良经济动物的早期胚胎发育过程,以达到经济动物的大规模生产,从而获得经济效益。下列叙述错误的是( )
A.体外受精之前需要对精子进行获能处理
B.超数排卵可以为体外受精提供足够的卵细胞
C.胚胎分割技术可以提高胚胎的利用率
D.代孕母体必须是同期发情的优良经济动物
6.棉酚是棉花植株中一种对动物有危害的毒性物质,研究人员试图从棉花田的土壤中分离筛选出高效分解棉酚的菌株。下列叙述错误的是( )
A.筛选培养基需以棉酚为唯一的营养物质
B.实验过程中需严格遵循无菌操作原则
C.稀释涂布平板法或平板划线法均可用来分离纯化棉酚分解菌
D.棉酚分解菌可分解棉酚的根本原因是含有能分解棉酚相应酶的基因
7.2023年3月,中国首块100%鸡细胞肉在杭州一家生物公司研制成功,这是一块完全不含植物支架的动物细胞培养肉产品。培养细胞取自杭州的一种本土鸡,培养肉经多种烹饪方式后的口感与传统鸡肉几乎无差别。下列关于该技术的叙述,正确的是( )
A.原理是细胞的全能性
B.培养需要无毒、无菌和合适配比的营养和气体条件
C.培养的材料可取分化程度较高的肌肉干细胞,经消化分散后培养
D.所需的成本低,且细胞肉的质量可控,很有发展前景
8.从目标生物中提取分离DNA,是进行基因工程操作的基础。某兴趣小组尝试从新鲜香蕉果肉中进行DNA的粗提取及分离,下列有关叙述错误的是( )
A.可用蛋白酶对滤液中的DNA进行纯化
B.酵母或菜花可以作为替代香蕉果肉的材料
C.加入冷酒精后快速研磨以析出絮状物
D.设置只加二苯胺试剂的空白对照组,目的是与实验组进行颜色对照
9.研究者发现金黄色葡萄球菌的培养基中长出了青霉菌落,青霉周围出现透明圈(如图),最终发现青霉素。抗生素能够抑制细菌的生长与繁殖,因此在抗生素环境周围出现了透明的抑菌圈。下列叙述错误的是( )
金黄色葡萄球菌和青霉菌落间出现透明圈的现象
A.根据是否有抑菌圈可判断抗生素对细菌是否有抑制效果
B.抑菌圈直径与菌落直径比值的大小可判断抗生素对细菌抑制效果强弱
C.要选择能抗青霉素的细菌应从抑菌圈边缘获取目的菌
D.抑菌圈边缘存活的细菌一定产生了耐药性
10.将山核桃miRNA169基因转入拟南芥中,可促进拟南芥提前开花,部分流程如下图。下列叙述错误的是( )
A.过程①通常需要逆转录酶催化
B.过程②中可利用PCR技术扩增并筛选出目的基因
C.过程中转化农杆菌一般需要农杆菌的Ti质粒作为表达载体
D.过程④收获转化的种子需经植物组织培养才能获得提前开花的植株
11.某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋,下列相关叙述正确的是( )
A.果酒发酵时,每日迅速打开瓶盖放气,避免空气回流进入发酵容器
B.果酒发酵时,用本尼迪特试剂检测还原糖的含量,红黄色沉淀逐日增多
C.果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵产生的气泡量
D.果醋发酵时,重铬酸钾测定醋酸含量变化时,溶液灰绿色逐日加深
12.动物细胞工程包括细胞培养、细胞融合、核移植等技术。下列叙述正确的是( )
A.体外培养白细胞到一定阶段时,会出现贴壁生长和接触抑制现象
B.用生物方法诱导动物细胞融合时,采用的仙台病毒已进行灭活处理
C.骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合后,经诱导融合的细胞即为杂交瘤细胞
D.通过核移植和体外受精所获得的胚胎都须移植给特定受体才能获得后代
13.下列关于植物细胞工程应用的叙述,错误的是( )
A.诱变处理愈伤组织可获得基因重组的新品种
B.人工种子可以解决某些作物品种繁殖能力差、结籽困难等问题
C.以植物根尖、茎尖为外植体进行组织培养,可培育脱毒植株
D.植物细胞培养技术可实现药物、食品添加剂等的工业化生产
14.下图是白菜与甘蓝体细胞杂交技术的流程,下列分析错误的是( )
A.该过程发生了染色体变异
B.过程①②均应置于较高渗透压溶液中
C.经过程②③获得的均为杂种细胞
D.过程④⑤通常需要适宜的植物生长调节剂的配比
15.有一些细菌能分泌脲酶将尿素水解为NH3和CO2,吸收后可作为自身含氮物质合成的原料,该过程在生态系统的氮平衡中起到重要作用,通过配制尿素固体培养基可筛选出这类细菌。下列有关叙述正确的是( )
A.尿素是这类细菌利用的直接氮源
B.分泌脲酶的细菌在生态系统中属于次级生产者
C.配制尿素固体培养基时要用无菌水,不能用蒸馏水
D.以尿素为唯一氮源的液体培养基也能筛选出分泌脲酶的细菌
阅读以下材料,回答第16、17题。
枯草芽孢杆菌分泌的蛋白酶在生物医药和日用化工等生产领域具有重要的经济价值,为筛选高产蛋白酶的枯草芽孢杆菌,将分别浸过不同菌株(a~e)分泌物提取液的圆纸片置于含某种高浓度蛋白质的平板培养基表面,在37 ℃恒温箱中放置2~3 d,结果如图1。检测枯草芽孢杆菌的蛋白酶和其他酶的热稳定性数据(即酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其酶活性),结果如图2。
图1
图2
16.下列有关叙述正确的是( )
A.使用高浓度蛋白质的目的之一是使培养基呈现不透明的状态
B.为使实验数据更加可信,应增设浸过蒸馏水的圆纸片进行对照实验
C.菌株b提取液周围没有形成明显透明圈的原因一定是不能合成蛋白酶
D.蛋白酶制备时需研磨破碎枯草芽孢杆菌
17.在工业化生产过程中,制备该蛋白酶制剂前,枯草芽孢杆菌发酵液需在一定的温度下保温一定时间,下列温度区间中最合适的是( )
A.30~40 ℃B.40~50 ℃
C.50~60 ℃D.60~70 ℃
18.下列关于细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.动物细胞培养时,需要提供95%的O2和5% CO2的气体环境
B.灵长类动物克隆实验中,动物体细胞核移植成功率低于胚胎细胞
C.“克隆羊”“试管羊”的培育过程,都用到了核移植技术和胚胎移植技术
D.克隆高产奶牛时,将重构胚(重组胚胎)进行胚胎移植后,需用化学或物理方法“激活”
19.某兴趣小组对土壤中细菌进行分离并计数,利用选择培养基筛选某种细菌,以下叙述正确的是( )
A.可配制以(NH4)2SO4为唯一氮源的培养基用于筛选硝化细菌
B.所有培养基的成分均需进行高压蒸汽灭菌
C.脲酶将尿素分解成氨,使培养基的pH降低,加入酚红指示剂后变红
D.本实验可采用稀释涂布平板法或平板划线法的接种方法
阅读下列材料,回答第20、21题。
解偶联蛋白1(UCP1)是一种线粒体内膜蛋白,具有消除线粒体内膜两侧的H+浓度差、减少ATP合成、增加耗氧量、增加产热的功能。我国科学家通过CRISPR/Cas9技术将小鼠的UCP1基因置换到猪的体内,并使鼠UCP1基因在猪的白色脂肪组织中特异性表达,获得了脂肪沉积少的“瘦肉猪”,下图是“瘦肉猪”的主要培育过程。
20.下列关于UCP1的相关分析与推测,错误的是( )
A.UCP1可能主要影响需氧呼吸的第三阶段ATP的生成量
B.寒冷刺激可能会提高恒温动物UCP1的活性或表达量
C.脂肪组织细胞中UCP1基因表达效率低的猪,瘦肉产率更高
D.甲状腺激素可能具有提高UCP1基因表达的作用
21.下列关于“瘦肉猪”培育过程的叙述,错误的是( )
A.CRISPR/Cas9技术育种的主要原理是基因重组
B.b过程中,进行有限稀释培养的目的是获得阳性单克隆细胞系
C.d过程中,受体细胞选择去核的猪卵母细胞效果最好
D.e过程中,需对代孕猪进行超数排卵及同期发情处理
22.生物技术与工程实践中常利用特殊的化学试剂或一定的物理刺激进行“激活”操作。下列叙述错误的是( )
A.将果酒用于果醋发酵时,降低温度是“激活”醋酸菌的重要条件之一
B.在PCR反应过程中,耐高温的DNA聚合酶需要Mg2+“激活”
C.克隆高产奶牛时,获得的重构胚需要在胚胎移植前用电脉冲等方法“激活”
D.制备单克隆抗体时,应先利用抗原“激活”小鼠相应的B淋巴细胞
23.人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得,流程如下。下列相关叙述正确的是( )
A.过程①用雌激素处理以获得更多卵母细胞
B.过程②在雌鼠a的输卵管内完成受精
C.过程③需将表达载体通过显微注射到子宫中
D.过程④前需对胚胎进行性别鉴定
24.疣粒野生稻对白叶枯病有较高抗性,但与栽培稻杂交后代高度不育,限制了野生稻的抗病基因向栽培稻转移。为解决该问题,科研人员通过施加大剂量的 X 射线(随机破坏染色体结构,使细胞不再分裂)和碘乙酰胺(使细胞质中的某些酶失活,细胞不再分裂)等措施获得抗病品系,该过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.疣粒野生稻和栽培稻间不存在生殖隔离
B.过程①应通过选择培养基筛选得到原生质体 C
C.过程②发生脱分化,过程③中可能发生基因重组
D.此方法得到的再生植株不一定具有抗病性
25.科研人员将目的基因J与质粒构建重组表达载体,该质粒的部分结构如图所示,下列叙述错误的是( )
A.除图中标出的结构外,质粒还需具备的结构有复制起点、标记基因、限制酶切位点等
B.与图中启动子结合的酶是RNA聚合酶
C.用PCR检测J基因连接到质粒中且方向正确可选用的一对引物是F1和R2
D.若J基因转录的链位于b链,可知引物F1与基因J的b链相应部分序列相同
二、非选择题(本大题共3小题,共50分)
26.(16分)研究人员欲将嗜盐微生物中的某种抗盐基因导入单子叶水稻,从而培育抗盐水稻新品种,回答下列问题。
(1)获取抗盐基因。若抗盐基因的序列已知,为获得大量该基因,可将其连接到 上,通过大肠杆菌培养实现扩增;也可通过PCR技术进行扩增,扩增过程中两种特异性引物会与靠近模板链 端的碱基序列配对结合,为减少反应中因引物和模板不完全配对而产生的非特异条带数量,下列哪一项措施最有效? (A.增加模板数量 B.延长热变性时间 C.延长延伸时间 D.提高复性温度)。若抗盐基因的序列未知,可将该种嗜盐微生物的全部DNA提取、切割后与载体连接,再导入受体菌的群体中储存,该群体称为 ,然后从中筛选得到所需抗盐基因。
(2)制备原生质体。植物细胞壁对外源基因的导入造成一定阻碍,因此可采用 酶去除而得到原生质体。在制备叶片原生质体的酶混合液中,一般含较高浓度的甘露醇,可使细胞处于微弱的 状态,从而有利于完整原生质体的释放,制得的原生质体呈 形。
(3)将抗盐基因导入原生质体。可通过 方法,直接将抗盐基因导入原生质体的细胞核也可将抗盐基因通过载体导入处于 的农杆菌,再进一步完成转化。农杆菌主要侵染双子叶植物,双子叶植物受伤时,其伤口处产生的酚类化合物会吸引农杆菌并激活Ti质粒相关基因的表达,因此采用 的方法可提高转化效率。导入后的原生质体经培养重新长出细胞壁,则在继续培养的过程中需对培养基进行的调整是 ,以利于细胞的继续分裂。
(4)检测筛选转基因植株。可利用带有标记的抗盐基因片段作为 ,与从转基因植株提取的DNA进行杂交,杂交前需通过处理使提取的DNA ;也可通过含有 的培养基,根据生长状况初步筛选出抗盐植株。
(5)抗盐性状的优化。研究人员基于已有的研究成果推测,将上述抗盐蛋白中的第38位氨基酸甲改变为氨基酸乙可能会显著提高其作用效果,他们因此通过新的氨基酸序列合成了新的基因序列,并最终获得了效果更优的抗盐蛋白,该过程是通过 工程来实现的。
27.(14分)为获得纯合的转K基因植株,某同学设计了一个实验流程,其主要内容如图所示。
回答下列问题。
(1)天然的目的基因不满足生产需求,研究人员设想通过易错PCR技术引入随机突变,再进行定向筛选,获得满足需求的K基因。易错PCR与普通PCR相似,每次循环也包括变性、退火、 三步,但可以通过改变PCR反应条件来提高碱基错配的概率。研究发现Mg2+可以提高已发生错配区域的稳定性,Mn2+可以降低DNA聚合酶对底物的专一性,因此与普通PCR相比,易错PCR反应体系中应适当 。
A.提高Mg2+和Mn2+浓度
B.降低Mg2+和Mn2+浓度
C.提高Mg2+降低Mn2+浓度
D.降低Mg2+和提高Mn2+浓度
(2)农杆菌广泛分布在土壤中,若从土壤中分离农杆菌,应取 (填“表层”或“深层”)土壤。图中A感染愈伤组织的过程中,K基因随 整合到植物细胞染色体上。
(3)组织培养过程中无菌操作是非常重要的。花粉在培养前需进行消毒处理,不同物种、不同外植体对消毒试剂的反应不同,所以应恰当选择消毒试剂的 、 和处理时间。培养基灭菌后应放置3~5 d后使用,目的是使培养器皿内的 挥发,并观察培养基的 以保证外植体接种在无菌的培养基上。
(4)B过程将愈伤组织浸入高压灭菌的 溶液中处理,再用 清洗后,接种于分化培养基上,再生植株。
(5)获得二倍体植株后,若需检测K基因是否存在于植株的不同组织细胞中,某同学用PCR方法进行鉴定,在鉴定时应以不同组织细胞中的 (填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR模板。若要进一步检测K基因是否正确表达,应检测此植株中K基因的 ,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的 是否得到改变。
28.(20分)紫杉醇是珍贵的抗癌药物,但目前资源短缺,紫杉醇产量低,为了获得更多的紫杉醇,许多科学家进行了多方面的尝试与研究。
(1)快速培育红豆杉植株:选取合适的外植体作为起始材料,为提高组培成功率,常选择幼嫩茎段,原因是 。接种前还需对其进行 处理。愈伤组织经 过程形成组培苗,组培苗移栽至特殊基质并检验后作为生产用苗。移栽时,用 洗掉根部残留的培养基,防止琼脂发霉引起烂根。
(2)红豆杉细胞悬浮培养:对红豆杉的愈伤组织进行液体悬浮培养获得的细胞,通过继代培养,获得能产生紫杉醇的 。但紫杉醇本身是一种细胞生长的毒性物质,在培养基中的积累量越多,对细胞增殖的抑制越强。为了减弱其抑制作用,可采取的措施有哪几项? 。
A.定时更换培养基
B.及时提取紫杉醇
C.采用茎尖来培养以获得脱毒苗
D.筛选耐紫杉醇的细胞培养物
(3)研究发现表达来自原核细胞的MET1基因的红豆杉的紫杉醇的含量显著提高。图1、2表示为构建基因表达载体时所需的关键条件。
图1
图2
实验思路如下。
①设计引物扩增MET1基因序列:为使扩增出的序列中编码起始密码子(GUG)的序列由原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG,且能通过双酶切确保目的基因以正确方向插入质粒,需设计引物1和2。其中引物1的5'端序列应如何设计? 、 。
②构建重组DNA分子并导入受体细胞:将上述PCR产物和质粒重组,导入农杆菌后与红豆杉细胞共培养以实现 。重组Ti质粒上有 ,所以能在农杆菌中扩增。培养农杆菌时需在培养基中添加 进行筛选。
③MET1基因的检测与表达分析:可提取并分离受体细胞的 ,利用RT-PCR技术(逆转录-聚合酶链式反应)检测,该过程需要用到的酶是 。若要分离MET1基因的表达产物可用 法,其原理是蛋白质分子的电荷、大小及形状不同,在电场中的移动速度不同而实现分离。
答案：
1.B
2.D 原生质体在轻微高渗溶液中比在等渗溶液中更为稳定,清洗培养基密度大于原生质体密度,A项错误;图示①过程调节渗透压用的是渗透压稳定剂,B项错误;叶片经消毒后需用无菌水冲洗,C项错误;原生质体融合成功的标志是再生细胞壁,即原生质体活性正常,D项正确。
3.C 生物武器不同于常规武器,其致病力强、攻击范围广,有些具有传染性,且危害难以控制,对于未知的生物武器难以防范,A项正确;历史上生物武器曾对人类造成了严重的威胁与伤害,为防止生物武器的危害,要发展生物安全前瞻科技、储备生物防御技术,以保证人民的生命安全,B项正确;随着医学技术发展,生物技术也在发展,且可能会被别有用心的人用于研制生物武器,因此生物武器造成的威胁不会降低,C项错误;中国在《禁止生物武器公约》中重申在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,且我国对生物武器及其技术和设备的扩散持反对态度,D项正确。
4.D 根据生物战剂的形态和病理可将生物战剂分为细菌类生物战剂、病毒类生物战剂、立克次体类生物战剂、衣原体类生物战剂、毒素类生物战剂、真菌类生物战剂,A项错误;目前转基因生物的安全性是存在争论的,主要是食物安全和环境安全,另外还有生物安全问题,B项错误;试管婴儿技术已经成熟,可对植入前胚胎进行遗传学诊断,判断其是否含有遗传病基因或者异常染色体,但是不能进行定向基因改造,C项错误;生殖性克隆的目的是产生人类个体,任何情况下都是禁止的,治疗性克隆的目的是产生特定细胞、组织和器官用于治疗疾病,D项正确。
5.D 体外受精之前,需要对精子进行获能处理,使其具有受精的能力,A项正确;用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理,以获得足够数量的卵细胞,B项正确;为提高胚胎的利用率,可以采用胚胎分割技术,C项正确;代孕母体是有健康的体质和正常繁殖能力的受体,不需要是优良经济动物,D项错误。
6.A 分离过程中使用以棉酚为唯一碳源的培养基,只有能分解棉酚的微生物能生长,该培养基属于选择培养基,培养基中除了碳源以外,基本成分还有氮源、水和无机盐,因此不是以棉酚为唯一的营养物质,A项错误;获得纯净的培养物关键是防止外来杂菌的入侵,因此实验过程中需严格遵循无菌操作原则,B项正确;纯化微生物的方法有稀释涂布平板法或平板划线法,且稀释涂布平板法还可以对微生物进行计数,C项正确;棉酚分解菌可分解棉酚的直接原因是具有相应的酶存在,根本原因是细胞内存在含有能分解棉酚相应酶的基因,能够指导该酶的合成,D项正确。
7.B 上述过程并未得到完整个体或各种细胞,故不能体现细胞的全能性,其原理是细胞增殖,A项错误;上述过程主要采用动物细胞培养技术,培养需要无毒、无菌和合适配比的营养和气体条件,B项正确;培养的材料应取分化程度较低的细胞,C项错误;“细胞培养肉”制造过程中,肌肉细胞的培养需要借助合适的支架体系来防止细胞的接触抑制,成本较高,D项错误。
8.C 提取DNA主要就是将DNA和蛋白质分开,蛋白酶可分解蛋白质,利用蛋白酶可对滤液中的DNA进行纯化,A项正确;酵母或菜花的细胞中都含有DNA,可以作为替代香蕉果肉的材料,B项正确;DNA不溶解于酒精,在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液(体积分数为95%),静置2~3 min,溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA,不需要快速研磨,C项错误;设置只加二苯胺试剂的空白对照组,目的是与实验组进行颜色对照,以鉴定提取出的物质是DNA,D项正确。
9.D 若抗生素对细菌有抑制效果,则存在抗生素的部位不会生长细菌菌落,故根据是否有抑菌圈可判断抗生素对细菌是否有抑制效果,A项正确;抑菌圈直径与菌落直径比值的大小可判断抗生素对细菌抑制效果强弱,一般而言比值越大,抑菌效果越好,B项正确;由于抑菌圈边缘的菌落直接与青霉素接触,耐药性强,所以连续培养时应从抑菌圈边缘的菌落挑取细菌,从而获取目的菌,C项正确;抗生素能够杀死细菌,抑菌圈边缘抗生素浓度较低,故抑菌圈边缘菌落中的细菌可能产生了耐药性,但有可能也存在能利用耐药菌产物的其他菌,D项错误。
10.D 过程①为mRNA逆转录得到cDNA的过程,需要逆转录酶的催化,A项正确;过程②序列已知,可利用PCR技术筛选并扩增出目的基因,B项正确;过程③中转化农杆菌一般需要Ti质粒(农杆菌质粒)作为表达载体,C项正确;过程④收获转化的种子,直接在土壤中培养也可以长成植株,不需要经植物组织培养,D项错误。
11.C 果酒发酵时,装置内会产生二氧化碳,应每日迅速拧松瓶盖放气,避免空气中的杂菌进入,A项错误;果酒发酵时,发酵液中的葡萄糖不断被消耗,因此用本尼迪特试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,红黄色沉淀逐日减少,B项错误;以酒精为底物进行醋酸发酵,酒精与氧气发生反应产生醋酸和水,几乎没有气泡产生,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时,C项正确;重铬酸钾用于检测酒精,不能用于测定醋酸含量,D项错误。
12.A 进行动物细胞培养时,有的细胞表现为贴壁生长,该类细胞在培养过程中会出现接触抑制现象,如体外培养的白细胞会出现贴壁生长和接触抑制现象,A项正确;灭活的病毒是诱导动物细胞融合的特有方法,诱导动物细胞融合时,采用的仙台病毒需进行灭活处理,B项错误;骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合后,经诱导融合的细胞未必是杂交瘤细胞,因为有的细胞没有融合,也有的细胞是同种类型的融合,因此需要经过筛选才能获得杂交瘤细胞,C项错误;通过核移植和体外受精所获得的胚胎需要移植给经过同期发情处理的受体,这样能保证胚胎的存活,且只需要受体具有良好的孕育能力即可,D项错误。
13.A 基因重组发生在减数分裂过程中,愈伤组织发育形成新个体属于有丝分裂,因此诱变处理愈伤组织不会进行基因重组,A项错误;人工种子具有很多优点,如解决有些作物品种繁殖能力差、结籽困难、发芽率低等问题,B项正确;植物茎尖的分生区附近病毒极少,甚至无病毒,利用植物根尖、茎尖作外植体进行培养可以降低病毒的感染,但不能抵抗病毒,C项正确;植物组织培养技术还可以用来生产药物、食品添加剂、香料、色素等,D项正确。
14.C 图示为植物体细胞杂交的过程,杂种细胞为异源四倍体,即发生了染色体数目的变异,A项正确;过程①②均应置于较高渗透压溶液中,这样可以避免原生质体吸水涨破,B项正确;经过程②③获得的未必都是杂种细胞,因为只考虑两两融合,则融合的细胞会有三种情况,即白菜和甘蓝的原生质体自融的情况和互融获得的杂种细胞,因而还需要筛选才能获得所需的杂种细胞,C项错误;过程④⑤为植物组织培养技术的脱分化和再分化过程,该过程中通常需要适宜的植物生长调节剂的配比来获得不同的细胞团,如当培养基中细胞分裂素和生长素比例适当时会诱导愈伤组织的产生,D项正确。
15.B 细菌分泌的脲酶能将尿素水解为NH3和CO2,吸收后可作为自身含氮物质合成的原料,说明这类细菌利用的直接氮源是NH3,A项错误;分泌脲酶的细菌属于分解者,消费者和分解者都是次级生产者,B项正确;配制尿素固体培养基后需要灭菌处理,配制尿素固体培养基时可以用蒸馏水,C项错误;使用固体培养基的原因是固体培养基上细菌分裂产生的子代个体不易分散,从而形成菌落,故不能利用液体培养基进行筛选,D项错误。
16.A 蛋白质的溶解度较低,所以使用高浓度蛋白质的目的之一是使培养基呈现不透明的状态,A项正确;为使实验数据更加可信,应增设浸过无菌水的圆纸片进行对照实验,B项错误;菌株b提取液周围没有形成明显透明圈的原因可能是不能合成蛋白酶,也可能是合成的蛋白酶不能分泌到细胞外,C项错误;枯草芽孢杆菌能分泌蛋白酶,不需要研磨枯草芽孢杆菌,D项错误。
17.D 由图可知,枯草芽孢杆菌的蛋白酶在60~70 ℃相对活性较大,而其他酶的活性较小,两者的酶活性差值较大,有利于将蛋白酶与其他酶的活性相区分,D项符合题意。
18.B 动物细胞培养所处的气体环境一般是95%的空气+5%的CO2,95%空气中的氧气可以满足细胞需氧呼吸的需要,5%的CO2可以维持培养液的pH,A项错误;动物胚胎细胞分化程度低,恢复全能性相对容易,而体细胞分化程度高,恢复全能性十分困难,故动物体细胞核移植的成功率明显低于胚胎细胞核移植,B项正确;“克隆羊”“试管羊”在培育过程中,都用到了动物细胞培养技术和胚胎移植技术,但只有“克隆羊”应用了核移植技术,C项错误;克隆高产奶牛时,重组胚胎(重构胚)需要用物理或化学的方法激活,使其完成细胞分裂和发育进程,然后将其移植到同种的、生理状态相同的其他雌性受体体内,使之继续发育,不是胚胎移植后再激活,D项错误。
19.A 以无机氮源(NH4)2SO4为唯一氮源的培养基属于选择培养基,可用于筛选硝化细菌,A项正确;对于维生素等热稳定性不强的成分,不能高压蒸汽灭菌,B项错误;脲酶将尿素分解成氨,氨呈碱性,使培养基的pH上升,加入酚红指示剂后变红,C项错误;若本实验需要计数,只能采用稀释涂布平板法,D项错误。
20.C 解偶联蛋白1(UCP1)是一种线粒体内膜蛋白,具有消除线粒体内膜两侧的H+浓度差、减少ATP合成、增加耗氧量、增加产热的功能,故UCP1可能主要影响需氧呼吸的第三阶段ATP的生成量;寒冷刺激可能会提高恒温动物UCP1的活性或表达量,使机体产热增加,A、B两项正确;根据题干信息“UCP1基因在猪的白色脂肪组织中特异性表达,获得了脂肪沉积少的‘瘦肉猪’”,脂肪组织细胞中UCP1基因表达效率低的猪,瘦肉产率低,C项错误;甲状腺激素进入靶细胞后,可通过调节UCP1基因的表达来促进线粒体活动使产热增加,故甲状腺激素可能具有提高UCP1基因表达的作用,D项正确。
21.D 应用CRISPR/Cas9技术育种的主要原理是基因重组,使得小鼠的UCP1基因在猪的体细胞中正常表达,A项正确;过程b进行有限稀释培养,保证加到每个培养孔内的细胞数不超过1个,该操作的目的是获得阳性单克隆细胞系,B项正确;卵母细胞含有激发细胞核全能性的物质,还可为细胞的早期分裂提供营养物质,故过程d的受体细胞最好是去核的猪卵母细胞,C项正确;过程e要对代孕猪进行同期发情处理,使之处于相同生理状态,并选择发育正常的桑葚胚或囊胚植入代孕猪的子宫中,D项错误。
22.A 多数醋酸菌的最适生长温度为30~35 ℃,高于酵母菌的发酵温度,A项错误;PCR的缓冲液中一般存在Mg2+,其可“激活”耐高温DNA聚合酶,B项正确;电脉冲等方法可以激活重构胚,使其正常发育,C项正确;B淋巴细胞接受抗原刺激可进行增殖分化,才可用于单克隆抗体的制备,D项正确。
23.D 为获取更多的卵母细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,目的是促进其超数排卵,A项错误;过程②是体外受精,体外受精是将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间,来促使它们完成受精,B项错误;过程③需将表达载体通过显微注射到羊的受精卵中,C项错误;为了在转htPA基因母羊的羊乳中获得htPA,过程④前需对胚胎进行性别鉴定,选择雌性胚胎移植,D项正确。
24.D 疣粒野生稻和栽培稻杂交后代高度不育,说明疣粒野生稻和栽培稻间存在生殖隔离,A项错误;疣粒野生稻施加大剂量的 X 射线后不分裂,栽培稻施加碘乙酰胺后不分裂,因此单独的或者相同融合的细胞不能生长繁殖,则一般培养基就能得到原生质体C,B项错误;过程③发生有丝分裂,而基因重组发生在减数分裂过程中,C项错误;疣粒野生稻用 X 射线处理,依据的原理是基因突变,由于突变具有不定向性,因此此方法得到的再生植株不一定具有抗病性,D项正确。
25.D 图中有启动子和终止子等,因此质粒还需具备的结构有限制酶切割位点、标记基因、复制起点等,A项正确;启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,B项正确;引物F2与R1或F1与R2结合部位包含J基因的碱基序列,因此推测为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确,进行PCR检测时,若仅用一对引物,应选择引物F2和R1或F1与R2,C项正确;b是模板链,而根据图上启动子和终止子的位置可知,转录方向是图上从左向右,对应的模板链方向应该是3'-5',非模板链(也就是a链)是5'-3',考虑到DNA复制的方向是子链的5'-3',引物基础上延伸的方向肯定是5'-3',所以引物结合的单链其方向是3'-5',图中F1是前引物,在左侧,所以其配对的单链是3'-5'的b链,故其序列应该与a链相应部分的序列相同,D项错误。
26.答案 (除标注外,每空1分)(1)质粒 3' D(2分) 基因组文库
(2)纤维素酶、果胶 质壁分离 圆球
(3)显微注射 感受态 农杆菌转化 降低培养基中甘露醇的浓度
(4)探针 解旋成单链/变性 较高浓度盐
(5)蛋白质
解析 (1)获取到抗盐基因后可通过PCR技术使其扩增,也可通过将目的基因与质粒连接,再导入大肠杆菌内,利用大肠杆菌快速增殖的特点实现目的基因扩增。DNA聚合酶能在引物的3'端开始延伸,结合子链延伸方向为5'→3'端可知,扩增过程中两种特异性引物会与靠近模板链3'端的碱基序列配对结合。增加模板DNA的量可以提高反应速度,但不能有效减少非特异性条带,A项不符合题意;延长热变性的时间和延长延伸的时间会影响变性延伸过程,但对于延伸中的配对影响不大,故不能有效减少非特异性条带,B、C两项不符合题意;非特异性产物增加的原因可能是复性温度过低造成引物与模板的结合位点增加,故可通过提高复性的温度来减少非特异性条带的产生,D项符合题意。若抗盐基因的序列未知,可将该种嗜盐微生物的全部DNA提取、切割后与载体连接,再导入受体菌的群体中储存,该群体称为基因组文库,然后从中筛选得到所需抗盐基因。
(2)植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成,故可用纤维素酶和果胶酶破坏细胞壁,制备原生质体。在制备叶片原生质体的酶混合液中,一般含较高浓度的甘露醇,使细胞处于微弱的质壁分离状态,一方面可以防止去壁时损伤细胞,另一方面还可以防止原生质体吸水涨破。
(3)将目的基因导入受体细胞的方法有多种,可以利用显微注射法将目的基因导入原生质体中,也可以利用感受态细胞法将目的基因与载体连接后导入处于感受态的农杆菌细胞中。结合农杆菌侵染植物的特点可知,农杆菌转化法可提高转化效率。将转化后的原生质体进行培养,重新长出细胞壁,此时,应该降低培养基中甘露醇浓度,以利于植物细胞继续分裂、分化形成再生植株。
(4)用分子杂交技术鉴定目的基因是否成功导入时需要利用带有标记的抗盐基因片段作为探针,提取的待测DNA需要处理使之变性成单链,再与探针结合,观察是否有杂交带产生。还可以从个体水平检测目的基因是否成功表达,大致思路为通过含有较高浓度盐的培养基,根据生长状况初步筛选出抗盐植株。
(5)根据蛋白质功能分析蛋白质结构,例如将上述抗盐蛋白中的第38位氨基酸甲改变为氨基酸乙可能会显著提高其作用效果,再根据氨基酸序列推测DNA序列,最终获得改造的蛋白质,该过程需要通过蛋白质工程实现。
27.答案 (除标注外,每空1分)(1)延伸 A(2分)
(2)表层 T-DNA片段
(3)种类 浓度 水蒸气 灭菌状态
(4)秋水仙素 无菌水
(5)核DNA 表达产物 性状
解析 (1)PCR是一项体外扩增DNA的技术,一般包括变性、退火、延伸三步,易错PCR需要提高碱基错配的概率,由于Mg2+可以提高已发生错配区域的稳定性,Mn2+可以降低DNA聚合酶对底物的专一性,故与普通PCR相比,易错PCR反应体系中应适当提高Mg2+和Mn2+浓度,故选A。
(2)从土壤中分离农杆菌,应取表层土壤。农杆菌有Ti质粒,Ti质粒的T-DNA可整合至受体细胞的染色体DNA上,故图中A感染愈伤组织的过程中,K基因随T-DNA片段整合到植物细胞染色体上。
(3)由于不同物种、不同外植体对消毒试剂的反应不同,所以应恰当选择消毒试剂的种类、浓度、处理时间。培养基灭菌后应放置3~5 d后使用,一是为了让培养器皿内的水蒸气挥发,二是为了检验培养基灭菌是否合格,即观察培养基的灭菌状态以保证外植体接种在无菌的培养基上。
(4)由图可知,经过B过程愈伤组织染色体数由n→2n,故B过程将愈伤组织浸入高压灭菌的秋水仙素溶液中处理,再用无菌水清洗后,接种于分化培养基上,再生植株。
(5)若需检测K基因是否存在于植株的不同组织细胞中,可在分子水平进行检测,可以植株的不同组织细胞核DNA作为PCR模板。若要进一步检测K基因是否正确表达,应检测此植株中K基因的表达产物,如果检测结果呈阳性,可再在个体水平进行检验,可进行抗性实验,即在田间试验中检测植株的性状是否得到改变。
28.答案 (除标注外,每空1分)(1)幼嫩的材料分裂能力强,分化程度低,易培养(2分) 消毒(2分) 再分化(2分) 清水/自来水(2分)
(2)细胞系 ABD(2分)
(3)包含BamHⅠ的识别序列 将GTG改为ATG 转化 原核生物复制原点 卡那霉素 mRNA 逆转录酶、TaqDNA聚合酶(耐高温DNA聚合酶)(2分) (凝胶)电泳
解析 (1)选取合适的外植体作为起始材料,为提高组培成功率,常选择幼嫩茎段,原因是幼嫩的材料分裂能力强,分化程度低,易培养;接种前还需对其进行消毒处理;红豆杉外植体经脱分化,获得愈伤组织,愈伤组织经再分化形成组培苗;组培苗移栽时,用清水洗掉根部残留的培养基,防止琼脂发霉引起烂根。
(2)红豆杉细胞悬浮培养:对红豆杉的愈伤组织进行液体悬浮培养获得的细胞,通过继代培养,获得能产生紫杉醇的细胞系。紫杉醇本身是一种细胞生长的毒性物质,在培养基中的积累量越多,对细胞增殖的抑制越强。为了减弱其抑制作用,可采取的措施有定时更新部分培养基、及时提取紫杉醇、连续补料、筛选耐紫衫醇的细胞培养物等。
(3)①由图可知,根据启动子的转录方向,MET1基因序列引物1端插入BamHⅠ酶切位点,引物的设计要有包含BamHⅠ的识别序列,同时将原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG。
②外源基因整合后,通过基因表达使受体细菌的表型发生相应的变化的过程为转化,将上述PCR产物和质粒重组,导入农杆菌后与红豆杉细胞共培养以实现转化;由图可知,重组Ti质粒上有原核生物复制原点,所以能在农杆菌中扩增;重组Ti质粒上有卡那霉素抗性基因,培养农杆菌时需在培养基中添加卡那霉素进行筛选。
③RT-PCR技术(逆转录-聚合酶链式反应)检测,可提取并分离受体细胞的mRNA;需要的酶是逆转录酶、TaqDNA聚合酶;凝胶电泳法的原理根据蛋白质分子的电荷、大小及形状不同,在电场中的移动速度不同而实现分离,分离MET1基因的表达产物可用凝胶电泳法。