2025年高考總復習優(yōu)化設計二輪專題生物L課后習題大單元8生物技術(shù)與工程含答案層級一基礎夯實自測練學生用書P207

1.(2024·山東濟寧三模)從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程,經(jīng)歷了漫長的過程。下列說法錯誤的是()A.傳統(tǒng)釀酒過程中需要將溫度控制在18~30℃之間B.醬油等傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的液體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主C.發(fā)酵工程生產(chǎn)的微生物農(nóng)藥,是生物防治的重要手段D.利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的根瘤菌肥作為微生物肥料可以促進植物的生長答案B解析傳統(tǒng)釀酒用到的菌種是酵母菌,酵母菌發(fā)酵的適宜溫度是18~30℃,A項正確;醬油等傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵和半固體發(fā)酵為主,B項錯誤;發(fā)酵工程生產(chǎn)的微生物農(nóng)藥,是利用微生物或其代謝物來防治病蟲害,是生物防治的重要手段,C項正確;利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的根瘤菌肥作為微生物肥料能通過固氮提高土壤肥力,從而促進植物的生長,D項正確。2.(2024·山東臨沂二模)谷氨酸是生產(chǎn)味精的主要原料,下列有關(guān)谷氨酸發(fā)酵過程的敘述,錯誤的是()A.谷氨酸棒狀桿菌代謝類型為異養(yǎng)好氧型,可通過基因工程或人工誘變獲得目的菌株B.向發(fā)酵罐夾層中通水的目的是帶走菌種發(fā)酵產(chǎn)生的熱量,維持適宜的溫度C.發(fā)酵過程中不斷攪拌的目的是使營養(yǎng)物質(zhì)得到充分利用,并增加發(fā)酵液的溶氧量D.生產(chǎn)谷氨酸的發(fā)酵液pH應為中性或弱酸性,發(fā)酵結(jié)束后需要對產(chǎn)物進行分離、提純答案D解析谷氨酸棒狀桿菌代謝類型為異養(yǎng)好氧型,性狀優(yōu)良的谷氨酸棒狀桿菌可以通過基因工程育種或誘變育種獲得,A項正確;在利用發(fā)酵罐進行發(fā)酵的過程中,由于微生物的呼吸作用以及攪拌等產(chǎn)生大量的熱量,使發(fā)酵液溫度升高,為防止溫度過高降低相關(guān)酶的活性,而降低谷氨酸的產(chǎn)量,可通過水在發(fā)酵罐夾層中流動達到冷卻降溫的目的,B項正確;發(fā)酵過程中的攪拌會使營養(yǎng)物質(zhì)和菌種充分接觸且能增加溶解氧的量,故可滿足菌體對氧氣和養(yǎng)分的需求,C項正確;中性和弱堿性條件下有利于谷氨酸的積累,酸性條件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,D項錯誤。3.(2024·山東煙臺三模)細胞搖擺式間歇浸沒生物反應器是通過擺動架的傾斜擺動,使培養(yǎng)液周期性間歇浸沒組培苗,實現(xiàn)組培苗的快速生長。下列敘述正確的是()A.獲得組培苗的培養(yǎng)基含有水、無機鹽、蔗糖、瓊脂和激素等多種營養(yǎng)物質(zhì)B.間歇擺動提高培養(yǎng)液溶氧量,有利于組培苗進行有氧呼吸C.獲得組培苗的步驟:外植體→脫分化形成胚狀體→再分化形成試管苗D.經(jīng)過間歇浸沒培養(yǎng)獲得的植株需要消毒后煉苗再移栽到經(jīng)滅菌處理的土壤中答案B解析瓊脂是凝固劑,不提供營養(yǎng),A項錯誤;間歇擺動可提高培養(yǎng)液溶氧量,有利于組培苗進行有氧呼吸,有氧呼吸能為組培苗的生長發(fā)育提供能量,因此可以提高生長速度,B項正確;外植體脫分化可以形成愈傷組織,愈傷組織再分化形成胚狀體,C項錯誤;植物組織培養(yǎng)是在無菌條件下進行的,經(jīng)過間歇浸沒培養(yǎng)獲得的植株不需要消毒處理,D項錯誤。4.(2024·北京海淀二模)研究者用M病毒膜蛋白對小鼠進行免疫,分離小鼠脾細胞并將其與S細胞融合,通過篩選獲得單個穩(wěn)定分泌單克隆抗體的雜交瘤細胞。下列相關(guān)敘述正確的是()A.用動物細胞培養(yǎng)液培養(yǎng)M病毒,通過離心可獲得膜蛋白作為抗原B.可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠,以獲得更多的漿細胞C.S細胞應具備產(chǎn)生抗體和無限增殖的能力D.體外培養(yǎng)單個雜交瘤細胞獲得大量抗體體現(xiàn)了細胞的全能性答案B解析M病毒必須寄生在活細胞中才能完成生命活動,故不能用動物細胞培養(yǎng)液培養(yǎng)M病毒,A項錯誤;可用M病毒膜蛋白(抗原)多次免疫小鼠,以獲得更多的能產(chǎn)生特異性抗體的漿細胞,B項正確;S細胞不是雜交瘤細胞,其具有無限增殖的能力,但不具有產(chǎn)生抗體的能力,C項錯誤;體外培養(yǎng)單個雜交瘤細胞由于沒有發(fā)育為完整有機體或分化成其他各種細胞,因此不能體現(xiàn)細胞的全能性,D項錯誤。5.(2024·山東泰安二模)我國科技工作者發(fā)明“二步發(fā)酵法”生產(chǎn)維生素C的工藝是世界首創(chuàng)。第一步發(fā)酵用醋酸桿菌合成分泌維生素C前體,第二步發(fā)酵用氧化葡萄糖酸桿菌(“小菌”)和假單胞菌(“大菌”)混合菌種作為伴生菌,能促進產(chǎn)酸菌生長和產(chǎn)酸。如圖為二步發(fā)酵法的生產(chǎn)流程。下列說法正確的是()A.可以利用平板劃線法純化混菌發(fā)酵法所需的目的菌B.單獨篩選高效的產(chǎn)酸菌和伴生菌即可用于混菌發(fā)酵C.伴生菌與產(chǎn)酸菌二者互利共生,不存在種間競爭D.生產(chǎn)過程采用混菌發(fā)酵法不需要嚴格的無菌操作答案A解析在進行平板劃線法時,隨著線的延伸,菌數(shù)逐漸減少,最后可能形成單個菌落,故可以利用平板劃線法純化混菌發(fā)酵法所需的目的菌,A項正確;產(chǎn)酸菌和伴生菌應共同進行篩選,才能獲得最佳的生產(chǎn)維生素C的菌種,單獨篩選出的高效的產(chǎn)酸菌和伴生菌不一定適配,B項錯誤;伴生菌與產(chǎn)酸菌會競爭空間等資源,二者存在種間競爭,C項錯誤;采用混菌發(fā)酵法時,需要進行嚴格的無菌操作,D項錯誤。6.在基因工程中可利用PCR進行體外DNA片段的擴增,PCR產(chǎn)物一般通過瓊脂糖凝膠電泳來鑒定。下列說法錯誤的是()A.PCR利用了DNA熱變性的原理,通過調(diào)節(jié)溫度來控制DNA雙鏈的解聚及與引物的結(jié)合B.PCR擴增的特異性一般是由引物的特異性決定的C.PCR實驗中使用的微量離心管、槍頭和蒸餾水在使用前必須消毒D.DNA在瓊脂糖凝膠中的遷移速率與凝膠濃度、DNA分子大小和構(gòu)象有關(guān)答案C解析PCR利用了DNA熱變性的原理,通過調(diào)節(jié)溫度來控制DNA雙鏈的解聚及與引物的結(jié)合,A項正確;由于引物的序列具有特異性,所以PCR擴增的特異性一般是由引物的特異性決定的,B項正確;為避免外源DNA等因素的污染,PCR實驗中使用的微量離心管、槍頭和蒸餾水等在使用前必須進行高壓滅菌處理,C項錯誤;DNA分子在凝膠中的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象有關(guān),D項正確。7.(2024·山東菏澤一模)人體心肌細胞中的肌鈣蛋白由三種結(jié)構(gòu)不同的亞基組成,即肌鈣蛋白T(cTnT)、肌鈣蛋白L(cTnL)和肌鈣蛋白C(cTnC),其中cTnL在血液中的含量上升可作為心肌損傷的特異性指標。為制備出抗cTnL的單克隆抗體,研究人員完成了以下實驗。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.體細胞融合技術(shù)培育出雜交瘤細胞的過程體現(xiàn)了細胞膜的流動性B.上述過程可用PEG誘導融合,甲中的細胞可能含有多種細胞核型C.圖示過程中的②表示將乙細胞接種到多孔培養(yǎng)板上,進行抗體檢測D.欲培養(yǎng)獲得大量丙細胞需要用胰蛋白酶處理以防止發(fā)生接觸抑制答案D解析B細胞與骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞,體現(xiàn)了細胞膜的流動性,A項正確;題述過程可用PEG、滅活的病毒、電刺激誘導融合,甲中的細胞可能含有多種細胞核型,B項正確;圖中過程②表示將乙細胞接種到多孔培養(yǎng)板上,進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測,之后稀釋、培養(yǎng)、再檢測,并多次重復上述操作,就能獲得足夠數(shù)量的能分泌抗cTnL抗體的細胞,C項正確;丙細胞為雜交瘤細胞,沒有接觸抑制,D項錯誤。8.(不定項)(2024·山東濰坊三模改編)下圖是制備抗流感病毒的單克隆抗體的過程。下列敘述正確的是()A.經(jīng)過程①和②可獲得多種雜交瘤細胞B.若過程②采用電融合技術(shù),能擊穿核膜促使核的融合C.過程③中CO2的作用是刺激細胞進行呼吸作用D.若過程④抗體檢測的結(jié)果為陰性,則應重新制備雜交瘤細胞答案AD解析過程①是通過注射抗原或抗原蛋白使小鼠發(fā)生免疫反應,獲得產(chǎn)生相應抗體的B淋巴細胞,再經(jīng)過過程②融合形成的雜交瘤細胞有多種,A項正確;若過程②是促進細胞融合的過程,其中電融合技術(shù)是利用電脈沖擊穿細胞膜促使細胞融合,B項錯誤;過程③中CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH,C項錯誤;過程④若進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測,而檢測結(jié)果為陰性,則該雜交瘤細胞不能產(chǎn)生特定的抗體,則應重新制備雜交瘤細胞,D項正確。9.(不定項)(2024·山東泰安模擬)為使玉米獲得抗除草劑性狀,科研人員進行了相關(guān)操作(如圖所示)。含有內(nèi)含子的報告基因不能在原核生物中正確表達,其正確表達產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍色。轉(zhuǎn)化過程中愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌,會導致未轉(zhuǎn)化的愈傷組織可能在含除草劑的培養(yǎng)基中生長。下列敘述錯誤的是()A.T-DNA可將基因G轉(zhuǎn)移并整合到愈傷組織細胞的染色體DNA上B.利用物質(zhì)K和抗生素進行篩選1,可獲得農(nóng)桿菌的藍色菌落C.利用物質(zhì)K和除草劑進行篩選2,更易于獲得抗除草劑的轉(zhuǎn)基因植株D.提高培養(yǎng)基中細胞分裂素和生長素的比值,有利于誘導生根答案BD解析農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞,并且整合到受體細胞染色體的DNA上,根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點,將目的基因(基因G)插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上,通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用,就可以把目的基因(基因G)整合到愈傷組織細胞的染色體DNA上,A項正確;農(nóng)桿菌屬于原核生物,含有內(nèi)含子的報告基因不能在原核生物中正確表達,故不會出現(xiàn)農(nóng)桿菌的藍色菌落,B項錯誤;根據(jù)題意可知,報告基因的產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍色,而愈傷組織表面殘留的農(nóng)桿菌會導致未轉(zhuǎn)化的愈傷組織可能在含除草劑的培養(yǎng)基中生長,因此利用物質(zhì)K和除草劑進行篩選2,更易于獲得抗除草劑的轉(zhuǎn)基因植株,C項正確;提高培養(yǎng)基中細胞分裂素和生長素的比值,有利于誘導生芽,D項錯誤。10.(2024·山東菏澤一模)(18分)酵母是一種能夠引發(fā)有機源或者動物源物質(zhì)發(fā)酵的真菌,它有許多分類,其中釀酒酵母是知名度最高,也是與人類關(guān)系最廣泛的一種酵母。我國是世界上啤酒生產(chǎn)和消費大國,啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母發(fā)酵制成的。請回答下列問題。(1)為了制備啤酒酵母分離培養(yǎng)基,實驗人員將馬鈴薯去皮切塊后高壓煮沸,過濾后補加蒸餾水至1L,加入葡萄糖和瓊脂后加熱融化。將馬鈴薯高壓煮沸的目的是,該培養(yǎng)基的碳源主要包括,用于裝培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿一般用法進行滅菌處理。

(2)啤酒在工業(yè)化生產(chǎn)過程中,發(fā)酵過程分為兩個階段。第一階段結(jié)束后,發(fā)酵液在的環(huán)境下儲存一段時間進行第二階段,形成澄清、成熟的啤酒。

(3)下圖所示為用釀酒酵母生產(chǎn)乙肝疫苗的過程圖,回答相關(guān)問題。甲乙丙①研究人員擬用PCR擴增目的基因片段,已知目的基因的一條鏈為5'-ATTCCATATC……CCATGCC-3'。在PCR反應體系中需加入緩沖液、引物、4種脫氧核苷酸、含目的基因的DNA模板以及。設計了一條引物為5'-GGCATG-3',另一條引物為(寫出6個堿基即可)。

②要形成有效的重組質(zhì)粒,選擇適當?shù)南拗泼负苤匾?根據(jù)圖乙和圖丙可知,選擇最佳,原因是。

③在添加卡那霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基中有少量菌落,說明了。

答案(1)滅菌,防止雜菌污染淀粉和葡萄糖等干熱滅菌(2)主發(fā)酵和后發(fā)酵低溫、密閉(3)耐高溫的DNA聚合酶5'-ATTCCA-3'BamHⅠ和EcoRⅠ既防止了質(zhì)粒和目的基因的自身環(huán)化和反向連接,又便于篩選出含有目的基因的受體細胞這些菌落不含目的基因解析(1)實驗人員對馬鈴薯去皮切塊后高壓煮沸,主要目的是滅菌,防止雜菌污染;該培養(yǎng)基的碳源主要包括馬鈴薯中的淀粉和加入的葡萄糖;用于裝培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿一般用干熱滅菌法進行滅菌處理。(2)啤酒在工業(yè)化生產(chǎn)過程中,發(fā)酵過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個階段。主發(fā)酵結(jié)束后,發(fā)酵液還不適合飲用,要在低溫、密閉的環(huán)境下儲存一段時間進行后發(fā)酵,這樣才能形成澄清、成熟的啤酒。(3)①在PCR反應體系中需加入緩沖液、引物、4種脫氧核苷酸、含目的基因的DNA模板以及耐高溫的DNA聚合酶。根據(jù)目的基因的一條鏈可以推出另一條鏈兩端的序列,根據(jù)引物的5'端對應模板鏈的3'端,可推出兩條引物的序列分別為5'-GGCATG-3'和5'-ATTCCA-3'。②根據(jù)圖丙可知,EcoRⅤ的限制酶切位點在目的基因內(nèi)部,若用其獲取目的基因會破壞目的基因,切割目的基因和質(zhì)粒的限制酶應該是相同的,以保證有相同的黏性末端,因此應該選擇的限制酶是BamHⅠ和EcoRⅠ。分別使用BamHⅠ和EcoRⅠ限制酶切割,在連接酶的作用下質(zhì)粒和目的基因不會發(fā)生自身環(huán)化,還可以防止反向連接,最終在連接酶的作用下只會出現(xiàn)目的基因與質(zhì)粒成功重組和沒有進行重組的質(zhì)粒,此外,還有利于篩選出含有目的基因的受體細胞。③由于構(gòu)建重組質(zhì)粒時,BamHⅠ會破壞質(zhì)粒中的四環(huán)素抗性基因,因此若在添加卡那霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基中有少量菌落,則說明這些菌落不含目的基因。層級二關(guān)鍵突破提升練學生用書P209

突破點1微生物培養(yǎng)與發(fā)酵1.(2024·山東淄博一模)甲醇蛋白是畢赤酵母的胞內(nèi)蛋白,可用甲醇作為碳源來培養(yǎng)畢赤酵母生產(chǎn)甲醇蛋白。畢赤酵母無毒性,甲醇對大多數(shù)微生物有毒性。下列敘述錯誤的是()A.篩選能高效利用甲醇的畢赤酵母時,培養(yǎng)基應以甲醇為唯一碳源B.雖然甲醇對多數(shù)微生物有毒性,發(fā)酵生產(chǎn)甲醇蛋白時也需檢測是否有雜菌污染C.發(fā)酵時,發(fā)酵溫度、培養(yǎng)液的滲透壓和pH影響甲醇蛋白產(chǎn)量D.用作動物飼料時,需從畢赤酵母菌體中分離、純化甲醇蛋白答案D解析甲醇蛋白是畢赤酵母的胞內(nèi)蛋白,篩選能高效利用甲醇的畢赤酵母時,應以甲醇為唯一碳源,A項正確;微生物培養(yǎng)的核心是防止雜菌污染,因此雖然甲醇對多數(shù)微生物有毒性,發(fā)酵生產(chǎn)甲醇蛋白時也需要檢測是否有雜菌污染,B項正確;發(fā)酵時,發(fā)酵溫度、培養(yǎng)液的滲透壓和pH會影響畢赤酵母的生長繁殖,因此也會影響甲醇蛋白產(chǎn)量,C項正確;飼料微生物是指作為畜、禽和魚類的飼料以及適用于加工或改善飼料質(zhì)量的微生物,因此用作動物飼料時,需要直接培養(yǎng)畢赤酵母菌體,D項錯誤。2.(2024·山東青島三模)稀釋涂布平板法和稀釋倒平板法是分離微生物的兩種方法。稀釋倒平板法是指將稀釋的菌液和瓊脂混合,然后將其倒入無菌培養(yǎng)皿中進行培養(yǎng)。下列說法正確的是()A.培養(yǎng)過程中所用的培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿均可采用濕熱滅菌法滅菌B.兩種方法均可通過統(tǒng)計菌落數(shù)實現(xiàn)對活菌的準確計數(shù)C.稀釋倒平板法對好氧菌、熱敏感菌的分離效果優(yōu)于稀釋涂布平板法D.為了防止培養(yǎng)基溫度過高殺死微生物,應將瓊脂冷卻至室溫后再倒平板答案A解析為了防止雜菌污染,培養(yǎng)過程中所用的培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿均可采用濕熱滅菌法滅菌,A項正確;稀釋涂布平板法和稀釋倒平板法都不能通過統(tǒng)計菌落數(shù)實現(xiàn)對活菌的準確計數(shù),B項錯誤;稀釋倒平板法是指將稀釋的菌液和瓊脂混合,然后將其倒入無菌培養(yǎng)皿中進行培養(yǎng),瓊脂可以隔絕空氣,不能及時散熱,因此稀釋涂布平板法對好氧菌、熱敏感菌的分離效果優(yōu)于稀釋倒平板法,C項錯誤;倒平板操作中需要將培養(yǎng)基冷卻到50℃左右時進行,D項錯誤。3.(2024·山東菏澤二模)稻瘟菌引起的水稻稻瘟病是危害最為嚴重的真菌病害之一。土壤中某些微生物能合成并分泌幾丁質(zhì)酶,能抑制稻瘟菌的生長,可用于稻瘟病的防治?？蒲腥藛T試圖從土壤中篩選出能高效降解幾丁質(zhì)的菌株,通過微生物培養(yǎng)獲得幾丁質(zhì)酶。下列說法錯誤的是()A.篩選土壤中目的微生物時需用以幾丁質(zhì)為唯一碳源的培養(yǎng)基B.純化培養(yǎng)時,可選擇稀釋涂布平板法或平板劃線法接種C.在以幾丁質(zhì)為唯一碳源的培養(yǎng)基上生長的菌落均能分泌幾丁質(zhì)酶D.可依據(jù)單菌落周圍“水解圈直徑/菌落直徑”的值來篩選目的菌株答案C解析篩選土壤中目的微生物即能高效降解幾丁質(zhì)的菌株時,應用以幾丁質(zhì)為唯一碳源的培養(yǎng)基進行篩選,A項正確;純化培養(yǎng)時,可選擇稀釋涂布平板法或平板劃線法接種,兩種方法均可得到單菌落,B項正確;在以幾丁質(zhì)為唯一碳源的培養(yǎng)基上生長的菌落不一定都能分泌幾丁質(zhì)酶,培養(yǎng)基上可能有些微生物是以幾丁質(zhì)的分解產(chǎn)物為碳源,C項錯誤;水解圈是產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶的菌株產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶水解幾丁質(zhì)產(chǎn)生的,水解圈直徑/菌落直徑越大,說明該菌降解能力越強,故可依據(jù)單菌落周圍“水解圈直徑/菌落直徑”的值來篩選目的菌株,D項正確。4.(不定項)(2024·山東泰安三模)如圖為利用谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸的途徑,尿素是谷氨酸生產(chǎn)中培養(yǎng)基的重要成分之一,尿素分解釋放出的氨會使發(fā)酵液的pH上升,而發(fā)酵過程中,氨的利用以及有機酸和谷氨酸等進入發(fā)酵液又會使發(fā)酵液pH下降。與細胞膜通透性改變有關(guān)的基因發(fā)生某種堿基替換,可使細胞膜的通透性發(fā)生改變。下列敘述錯誤的是()A.可通過誘變育種增加細胞膜通透性,進而提高谷氨酸產(chǎn)量B.發(fā)酵過程中適時增加尿素的量,可避免酶活性的改變C.尿素過多時,易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺D.過濾、沉淀是從培養(yǎng)液中提取谷氨酸最常用的方法答案CD解析與細胞膜通透性改變有關(guān)的基因發(fā)生堿基的替換,可使細胞膜的通透性發(fā)生改變,而細胞膜通透性改變會減少細胞內(nèi)的谷氨酸積累,降低谷氨酸對谷氨酸脫氫酶的抑制作用,進而提高谷氨酸的產(chǎn)量,A項正確;在培養(yǎng)細菌時,一般需要將培養(yǎng)基調(diào)至中性或弱堿性,發(fā)酵過程中,氨的利用以及有機酸和谷氨酸等進入發(fā)酵液,會使發(fā)酵液pH下降,pH下降可能導致某些酶活性改變,加入尿素后分解釋放出氨,會使發(fā)酵液的pH上升,能避免酶活性的改變,B項正確;谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)中,在中性和弱堿性條件下會積累谷氨酸,在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,加入尿素過多,分解產(chǎn)生的氨增多,不會使溶液呈酸性,故尿素過多時,不易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,C項錯誤;產(chǎn)品是菌體時,采用過濾、沉淀等方法將菌體分離,谷氨酸為代謝物,需根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當?shù)姆蛛x措施來獲得產(chǎn)品,D項錯誤。突破點2比較植物細胞工程和動物細胞工程5.(2024·山東泰安模擬改編)紅豆杉能產(chǎn)生抗癌藥物紫杉醇。為了培育產(chǎn)生紫杉醇的柴胡,科研人員將紅豆杉(2n=24)與柴胡(2n=12)進行了不對稱體細胞雜交。用一定劑量的紫外線照射紅豆杉原生質(zhì)體,破壞部分染色體,與未經(jīng)紫外線照射的柴胡原生質(zhì)體用化學誘導劑誘導融合,得到融合細胞。誘導融合后,科研人員只統(tǒng)計了7組染色體數(shù)目不大于24條的細胞,如表所示。紅豆杉和柴胡的親緣關(guān)系較遠,兩種植物細胞的染色體間排斥較為明顯。下列敘述錯誤的是()材料融合細胞組號1234567染色體數(shù)/條9~111212~1412~16131424A.將紅豆杉愈傷組織和柴胡愈傷組織用纖維素酶和果膠酶分別處理,各自獲得有活力的原生質(zhì)體B.篩選的目標細胞不包括染色體數(shù)目大于24條的細胞,因為柴胡細胞染色體數(shù)為12條,并且紅豆杉細胞一個染色體組的染色體數(shù)為12條C.判斷組號為3、4、5、6的細胞為雜交細胞,并進一步采用PCR方法鑒定這幾組細胞D.應在能夠高效合成紫杉醇的雜種細胞中選擇紅豆杉的核基因含量較高的雜種細胞進行培養(yǎng)答案D解析將紅豆杉愈傷組織和柴胡愈傷組織用纖維素酶和果膠酶分別處理,去掉細胞壁,可以各自獲得有活力的原生質(zhì)體,A項正確;因為柴胡細胞染色體數(shù)為12條,并且紅豆杉細胞一個染色體組的染色體數(shù)為12條,目標是篩選得到具有紫杉醇合成基因的柴胡,所以此雜種細胞理論應該包含全部柴胡染色體和一套紅豆杉染色體(含有一個紫杉醇合成基因)即可,所以科研人員篩選的目標細胞不包括染色體數(shù)目大于24條的細胞,B項正確;柴胡細胞染色體數(shù)為12條,多余的染色體是其他細胞融合參與進去的,故可判斷組號為3、4、5、6的細胞為雜交細胞,并進一步采用PCR方法鑒定這些細胞,C項正確;紅豆杉和柴胡的親緣關(guān)系較遠,兩種植物細胞的染色體間排斥較為明顯,應在能夠高效合成紫杉醇的雜交細胞中選擇紅豆杉的核基因含量較低的雜交細胞進行培養(yǎng),D項錯誤。6.(2024·山東煙臺一模)抗體由恒定區(qū)段和可變區(qū)段兩部分構(gòu)成,其中可變區(qū)段決定抗體的特異性。利用小鼠制備的鼠源性單克隆抗體需經(jīng)人源化改造才可應用于臨床免疫治療。下列說法錯誤的是()A.制備鼠源性單克隆抗體需將小鼠B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合B.鼠源性單克隆抗體是由雜交瘤細胞產(chǎn)生的天然抗體C.人源化改造降低了人對鼠源性單克隆抗體的免疫排斥反應D.人源化改造即將鼠源性單克隆抗體的可變區(qū)段替換成人的相應區(qū)段答案D解析制備鼠源性單克隆抗體需將小鼠B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合,并經(jīng)篩選獲得能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞,A項正確;鼠源性單克隆抗體是由雜交瘤細胞產(chǎn)生的,是沒有經(jīng)過改造的天然抗體,B項正確;不同生物體的組織相容性抗原不同,若將鼠源性單克隆抗體直接用于人,會產(chǎn)生免疫排斥反應,由于抗體的可變區(qū)段決定抗體的特異性,即為識別抗原的部位,因此可將鼠源性單克隆抗體的恒定區(qū)段替換成人的相應區(qū)段,減少人對鼠源性單克隆抗體的免疫排斥反應,C項正確,D項錯誤。7.(2024·山東模擬)草莓在進行無性繁殖過程中,感染的病毒會在體內(nèi)逐年積累,導致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。下圖是培育高品質(zhì)草莓的流程圖。下列敘述正確的是()方法一:草莓→甲無病毒苗方法二:SMYELV-CP草莓

細胞抗病毒

草莓注:SMYELV-CP是草莓輕型黃邊病毒的抗性基因。A.甲需經(jīng)滅菌處理后才能用于無病毒苗的培育B.選取體積分數(shù)為95%的酒精溶液對甲進行30s消毒處理C.A、C過程與生長素、細胞分裂素的調(diào)節(jié)密切相關(guān)D.兩種培育方法的效果可通過病毒接種實驗進行檢測答案C解析在植物組織培養(yǎng)過程中,甲需經(jīng)消毒處理后才能用于無病毒苗的培育,A項錯誤;需要用體積分數(shù)為70%的酒精溶液和質(zhì)量分數(shù)為5%左右的次氯酸鈉溶液對甲進行消毒,保證植物組織培養(yǎng)的成功,B項錯誤;A、C過程屬于植物組織培養(yǎng),都需要經(jīng)過脫分化形成愈傷組織和再分化形成根、芽,最終發(fā)育成植株,與生長素、細胞分裂素的調(diào)節(jié)密切相關(guān),C項正確;無病毒苗應根據(jù)植株性狀檢測,不抗病毒,不需要接種病毒,抗病毒苗需要通過病毒接種的方式來判斷選育方法的效果,因此只有方法二需要通過病毒接種實驗,D項錯誤。8.(2024·山東泰安模擬)某些種類的癌細胞表面高表達膜蛋白PSMA,能抑制T細胞的活化,使癌細胞發(fā)生免疫逃逸。CD28是T細胞表面受體,其在癌細胞與T細胞結(jié)合部位聚集可有效激活T細胞?？蒲腥藛T嘗試利用單抗技術(shù)通過誘導兩種雜交瘤細胞融合形成雙雜交瘤細胞,構(gòu)建既能結(jié)合PSMA,又能結(jié)合CD28的雙特異性抗體PSMA×CD28。下列說法錯誤的是()A.臨床上給癌癥患者注射抗PSMA受體的抗體有一定的抗癌作用B.雙雜交瘤細胞產(chǎn)生多種抗體的原因是融合細胞能表達出可隨機組合的L鏈和H鏈C.同時將PSMA和CD28注射到小鼠體內(nèi),可獲得同時產(chǎn)生兩種抗體的雜交瘤細胞D.PSMA×CD28使CD28在癌細胞與T細胞結(jié)合部位聚集,從而有效激活T細胞殺傷癌細胞答案C解析某些種類的癌細胞表面高表達膜蛋白PSMA,能抑制T細胞的活化,使癌細胞發(fā)生免疫逃逸,因此臨床上給癌癥患者注射抗PSMA受體的抗體使其結(jié)合PSMA之后,無法抑制T細胞的活化,有一定的抗癌作用,A項正確;據(jù)圖可知,雙雜交瘤細胞有L鏈和H鏈,雙雜交瘤細胞產(chǎn)生多種抗體的原因是融合細胞能表達出可隨機組合的L鏈和H鏈,B項正確;雜交瘤細胞是經(jīng)篩選后獲得的,一種雜交瘤細胞由一種B淋巴細胞和骨髓瘤細胞組成,而一種B淋巴細胞經(jīng)分化后只能產(chǎn)生一種抗體,故同時將PSMA和CD28注射到小鼠體內(nèi),不能獲得同時產(chǎn)生兩種抗體的雜交瘤細胞,C項錯誤;PSMA×CD28同時結(jié)合癌細胞表面的PSMA和T細胞表面受體CD28,前者避免抑制T細胞活化,后者激活T細胞,從而有效激活T細胞殺傷癌細胞,D項正確。9.(不定項)(2024·山東棗莊二模)科學家將A、B、C、D基因通過逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)入小鼠的成纖維細胞中,然后在培養(yǎng)ES細胞的培養(yǎng)基上培養(yǎng)這些細胞。幾周后,這些細胞顯示出ES細胞的形態(tài),具有活躍的分裂能力,它們就是iPS細胞。研究人員為了確定四種基因在此過程中的作用,依次去掉1個基因,將其他3個基因轉(zhuǎn)入小鼠成纖維細胞中,然后通過與轉(zhuǎn)入4個基因的小鼠成纖維細胞的誘導情況進行比較,來推測缺失的那個基因?qū)φT導iPS細胞的影響,進而判斷每個基因作用的相對大小。下列敘述正確的是()A.培養(yǎng)iPS細胞的培養(yǎng)基需要先添加血清再滅菌B.確定四種基因作用的實驗利用了“減法原理”C.ES細胞和成纖維細胞都具有全能性D.已經(jīng)分化的T細胞、B細胞也能被誘導成iPS細胞答案BD解析培養(yǎng)iPS細胞的培養(yǎng)基先添加血清再滅菌,會破壞血清的成分,A項錯誤;為了確定四種基因在此過程中的作用,依次去掉1個基因,利用了“減法原理”,B項正確;成纖維細胞是已經(jīng)分化的細胞,不具有全能性,C項錯誤;已經(jīng)分化的T細胞、B細胞也能被誘導成iPS細胞,D項正確。10.(不定項)(2024·山東泰安模擬預測)擬矮牽牛的原生質(zhì)體在X培養(yǎng)基(A)上只能形成小細胞團,不能形成植株,在含放線菌素-D的X培養(yǎng)基(B)上培養(yǎng)結(jié)果相同;矮牽牛的原生質(zhì)體在A上能分化成植株,但在B上不能生長。在A、B上利用植物體細胞雜交技術(shù)均可培養(yǎng)出可育雜種矮牽牛。下列說法正確的是()A.酶解法制備原生質(zhì)體時,應在等滲或稍微高滲溶液中進行B.只有雜種細胞能在B上形成植株C.獲得的雜種矮牽?？捎?說明擬矮牽牛和矮牽牛屬于同一物種D.植物體細胞雜交技術(shù)應用的原理是細胞膜的流動性和植物細胞的全能性答案ABD解析原生質(zhì)體是植物細胞去除細胞壁后的結(jié)構(gòu),為避免原生質(zhì)體吸水漲破,酶解法制備原生質(zhì)體時,應在等滲或稍微高滲溶液中進行,A項正確;根據(jù)題干信息,“擬矮牽牛的原生質(zhì)體在X培養(yǎng)基(A)上只能形成小細胞團,不能形成植株,在含放線菌素-D的X培養(yǎng)基(B)上培養(yǎng)結(jié)果相同;矮牽牛的原生質(zhì)體在A上能分化成植株,但在B上不能生長”,雜種細胞兼有兩者的特點,能在B上形成植株,B項正確;物種的判斷標準是指在自然狀態(tài)下能相互交配并產(chǎn)生可育后代,上述過程是植物體細胞雜交技術(shù),是人為狀態(tài)下實現(xiàn)的,故雜種矮牽?？捎?不能說明擬矮牽牛和矮牽牛屬于同一物種,C項錯誤;植物體細胞雜交首先要使原生質(zhì)體融合形成雜種細胞,其次要把雜種細胞經(jīng)過植物組織培養(yǎng)培育成雜種植株,細胞融合的原理是細胞膜具有一定的流動性,植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞的全能性,D項正確。11.(2024·河北保定二模)(10分)研究發(fā)現(xiàn)細胞毒性T細胞通過表面受體(TCR)識別抗原呈遞細胞呈遞的腫瘤抗原后被激活,進而攻擊腫瘤細胞(如圖1所示)。圖2為腫瘤細胞的一種免疫逃逸機制示意圖。其中腫瘤細胞大量表達PD-L1,并能與細胞毒性T細胞表面的PD-1結(jié)合,抑制細胞毒性T細胞的活化,使其逃避細胞毒性T細胞的攻擊。請根據(jù)資料和所學內(nèi)容,回答下列問題。圖1圖2(1)TCR的化學本質(zhì)是。細胞毒性T細胞通過TCR只能識別帶有相應(填“抗原”或“抗體”)的腫瘤細胞。

(2)為阻斷圖2中腫瘤細胞的免疫逃逸通路,可利用細胞工程中制備技術(shù),制備抗(填“PD-1”或“PD-L1”)的抗體。該抗體注入體內(nèi)后可通過體液傳送與腫瘤細胞相結(jié)合,從而解除腫瘤細胞對細胞毒性T細胞的活化抑制。

(3)該種抗體的制備流程如下圖所示:步驟①和步驟⑤應分別向小鼠注射和。過程③中存活的細胞為。

(4)為應用于腫瘤的臨床免疫治療,需對上述抗體進行人源化改造。除抗原結(jié)合區(qū)域外,其他部分都替換為人抗體區(qū)段,這樣做的目的是。該種嵌合抗體的研制過程屬于工程的研究范疇。

答案(1)蛋白質(zhì)抗原(2)單克隆抗體PD-L1(3)PD-L1蛋白能分泌抗PD-L1抗體的雜交瘤細胞雜交瘤細胞(4)降低免疫排斥蛋白質(zhì)解析(1)細胞毒性T細胞可依靠其表面受體(TCR)識別抗原,識別帶有同樣抗原的腫瘤細胞對其進行裂解,TCR的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)。(2)由圖2可知,腫瘤細胞表面的PD-L1通過與細胞毒性T細胞表面的PD-1蛋白特異性結(jié)合,抑制細胞毒性T細胞的增殖分化,從而逃避免疫系統(tǒng)的攻擊,故可以通過注射抗PD-L1抗體阻斷腫瘤細胞的逃逸通路。制備該種抗體需要用到單克隆抗體技術(shù)?？筆D-L1抗體進入人體后,通過體液運輸與腫瘤細胞表面的PD-L1蛋白結(jié)合,從而解除腫瘤細胞對細胞毒性T細胞的活化抑制。(3)在進行單克隆抗體制備時首先要向小鼠注射相應的抗原即PD-L1蛋白,以刺激免疫系統(tǒng)相應細胞的增殖。第⑤步時需將能分泌抗PD-L1抗體的雜交瘤細胞注入小鼠腹腔內(nèi),使其增殖。過程③是用選擇培養(yǎng)基篩選相互融合的雜交瘤細胞,在此培養(yǎng)基中存活的細胞為雜交瘤細胞。(4)由于單克隆抗體是利用鼠的骨髓瘤細胞與漿細胞融合而成的雜交瘤細胞分泌產(chǎn)生的,對人來說是異物,將該單克隆抗體注入人體后會引起免疫排斥反應。為了降低免疫排斥,需要對單克隆抗體進行改造,除抗原結(jié)合區(qū)域外,其他部分都替換成人抗體區(qū)段。對這種現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行進一步的加工、修飾和改造屬于蛋白質(zhì)工程的研究范疇。突破點3表達載體的構(gòu)建及基因編輯技術(shù)12.如圖為某質(zhì)粒限制酶酶切圖譜。某基因不含圖中限制酶識別序列,為使PCR擴增的該基因與該質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒,則擴增的該基因兩端需分別引入哪兩種限制酶的識別序列?()注:圖中限制酶的識別序列及切割形成的黏性末端均不相同。A.NdeⅠ和BamHⅠB.NdeⅠ和XbaⅠC.XbaⅠ和BamHⅠD.EcoRⅠ和KpnⅠ答案A解析構(gòu)建重組質(zhì)粒時,要將目的基因插入啟動子和終止子之間,而且不能破壞啟動子、終止子、復制原點、抗生素抗性基因等部位。故只能選用NdeⅠ和BamHⅠ切割質(zhì)粒,因此在PCR擴增的該基因的兩端需分別引入NdeⅠ和BamHⅠ兩種限制酶的識別序列。13.(2024·山東威海二模)ω-3多不飽和脂肪酸(LCPUFA)有預防心血管疾病的作用,但大多數(shù)動物體內(nèi)不能合成?？蒲腥藛T利用轉(zhuǎn)染技術(shù)(將外源DNA轉(zhuǎn)入受體細胞的技術(shù))將LCPUFA—合成酶基因(fat-1基因,含1229bp)導入小鼠受精卵,培育出轉(zhuǎn)基因小鼠,基本流程如圖甲所示。圖乙表示提取不同實驗組別小鼠受精卵DNA后,利用fat-1基因的引物進行PCR擴增后電泳的結(jié)果。下列說法錯誤的是()甲乙A.采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法可確保圖甲中轉(zhuǎn)染的效果B.PCR擴增3輪后,只含一種引物的DNA分子的比例為1/4C.由圖乙可知,只有2組轉(zhuǎn)染成功D.若fat-1基因單點插入,則轉(zhuǎn)基因小鼠相互交配產(chǎn)生的大多數(shù)后代體內(nèi)能合成LCPUFA答案A解析農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法適用于植物細胞,對于動物細胞受精卵應采用顯微注射法導入目的基因,A項錯誤;PCR擴增3輪后,共得到8個DNA分子,只有最原始的1個DNA分子的兩條鏈不含引物,導致含有這兩條鏈的2個DNA分子只含有其中一種引物,其余6個DNA分子均含有兩種引物,故PCR擴增3輪后,只含一種引物的DNA分子的比例為1/4,B項正確;分析圖乙,M2組和1組沒有擴增出DNA片段,故細胞內(nèi)不存在目的基因,即可能是細胞內(nèi)導入PEB質(zhì)?；蛘呶闯晒D(zhuǎn)染,而M2組是PEB質(zhì)粒轉(zhuǎn)染細胞PCR產(chǎn)物,故1組是未成功轉(zhuǎn)染細胞PCR產(chǎn)物,2組出現(xiàn)一條DNA條帶,即為目的基因條帶,2組是成功轉(zhuǎn)染細胞PCR產(chǎn)物,C項正確;若fat-1基因單點插入,相應的基因型表示為FO,則轉(zhuǎn)基因小鼠相互交配后代基因型為1FF、2FO、1OO,即產(chǎn)生的大多數(shù)后代體內(nèi)能合成LCPUFA,D項正確。14.(2024·山東模擬改編)研究人員用酶M和酶N兩種限制酶同時處理某DNA分子和質(zhì)粒,得到的DNA片段如圖所示。圖中DNA片段只注明了黏性末端處的堿基種類,其他堿基的種類未注明。下列敘述錯誤的是()A.該DNA分子和質(zhì)粒上均含有酶M的一個切割位點和酶N的一個切割位點B.根據(jù)圖示信息不能確定圖中形成的不同黏性末端與這兩種限制酶的對應關(guān)系C.用T4DNA連接酶可以將片段乙和片段丁連接起來D.片段乙、片段丁、片段戊可依次連接形成一個環(huán)狀DNA分子答案D解析該DNA分子經(jīng)酶M和酶N兩種限制酶切割后,產(chǎn)生了三個DNA片段且兩個切口形成的黏性末端不同,說明該DNA分子含有酶M的一個切割位點和酶N的一個切割位點,質(zhì)粒為環(huán)狀DNA,其經(jīng)酶M和酶N兩種限制酶切割后,產(chǎn)生了兩個DNA片段,觀察兩個切口形成的黏性末端,可推出質(zhì)粒含有酶M的一個切割位點和酶N的一個切割位點,A項正確;根據(jù)圖中黏性末端可知,酶M和酶N識別的序列可能是或,但無法確定其對應關(guān)系,B項正確;圖中經(jīng)酶切后形成的片段均是黏性末端,T4DNA連接酶可以“縫合”雙鏈DNA片段互補的黏性末端,片段乙和片段丁黏性末端互補,C項正確;根據(jù)圖中黏性末端可知,片段乙、片段丁、片段戊三個片段不能連接成環(huán)狀DNA分子,D項錯誤。15.(2024·重慶二模)單細胞生物并沒有免疫系統(tǒng),但是科學家發(fā)現(xiàn)細菌中存在消除入侵病毒DNA的功能系統(tǒng),并發(fā)明了CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)。該系統(tǒng)主要包含單鏈向?qū)NA和Cas9蛋白兩個部分,能特異性識別并結(jié)合特定的DNA序列,從而引導Cas9蛋白到相應位置并剪切DNA,最終實現(xiàn)對靶基因序列的編輯。下列敘述錯誤的是()A.Cas9蛋白通過切斷磷酸二酯鍵對DNA進行剪切B.CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)本質(zhì)上是對靶基因進行編輯引發(fā)染色體結(jié)構(gòu)變異C.識別序列與β鏈存在的堿基互補配對方式為U—A、A—T、G—C、C—GD.向?qū)NA的序列越短,會導致脫靶率越高答案B解析Cas9蛋白作用對象是DNA,通過切斷磷酸二酯鍵對DNA進行剪切,A項正確;CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)本質(zhì)上是對靶基因進行編輯引發(fā)基因突變,B項錯誤;根據(jù)堿基互補配對原則可推測,識別序列RNA與β鏈存在的堿基互補配對方式為U—A、A—T、G—C、C—G,C項正確;向?qū)NA的序列越短,其結(jié)合的區(qū)域隨機性增加,進而導致脫靶率越高,D項正確。16.(2024·山東菏澤二模)(12分)由P基因編碼的P蛋白是一種水通道蛋白,該蛋白在植物調(diào)節(jié)水分吸收方面發(fā)揮著重要作用?？蒲腥藛T成功培育出超量表達P蛋白的轉(zhuǎn)基因玉米。培育過程中所用DNA片段和Ti質(zhì)粒的酶切位點如圖1所示。圖1注:MunⅠ:5'-C↓AATTG-3'、SpeⅠ:5'-A↓CTAGT-3'、XbaⅠ:5'-T↓CTAGA-3'、EcoRⅠ:5'-G↓AATTC-3'。(1)構(gòu)建基因表達載體時,切割Ti質(zhì)粒應選用酶。從切割DNA片段和Ti質(zhì)粒到構(gòu)建基因表達載體完成共需種酶。

(2)將農(nóng)桿菌浸泡過的玉米愈傷組織進行植物組織培養(yǎng),培養(yǎng)基中需加入(填“潮霉素”“卡那霉素”或“潮霉素或卡那霉素”)進行篩選,理由是。篩選出的愈傷組織最終培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因玉米。

(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法除了用于獲取轉(zhuǎn)基因植物外,還可以通過T-DNA插入基因內(nèi)部使基因沉默,獲得突變體。為了獲得mm突變體,某科研小組利用野生型MM,通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法使基因M沉默。由于T-DNA插入的位置是隨機的,為確定T-DNA是否插入M基因中,該小組采用“三引物法”進行PCR擴增,即采用三種引物(LP、RP、BP),LP、RP為與目的基因片段互補的特異引物,BP為插入T-DNA的特異引物,如圖2所示(說明:T-DNA插入基因后,會阻止被插入基因兩端引物的擴增產(chǎn)物的形成)。根據(jù)下表中三種樣品的電泳結(jié)果判斷樣品是純合突變體,理由是。

圖2引物種類LP+RPBP+RP樣品1有大片段無樣品2有大片段有小片段樣品3無有小片段答案(1)EcoRⅠ和SpeⅠ5(2)潮霉素潮霉素基因位于T-DNA中,會與目的基因一同轉(zhuǎn)移到玉米愈傷組織細胞的染色體上(3)3樣品1表現(xiàn)為能合成大片段,其基因型為MM,樣品3中插入了T-DNA片段,表現(xiàn)為無擴增大片段出現(xiàn),其基因型可表示為mm解析(1)構(gòu)建基因表達載體時,切割目的基因需要用到的限制酶為MunⅠ和XbaⅠ,結(jié)合各種限制酶的識別序列可知,EcoRⅠ和SpeⅠ分別和MunⅠ和XbaⅠ為同尾酶,因此,切割Ti質(zhì)粒應選用EcoRⅠ和SpeⅠ酶。從切割DNA片段和Ti質(zhì)粒到構(gòu)建基因表達載體完成共需4種限制酶和1種DNA連接酶,共需要5種酶。(2)將農(nóng)桿菌浸泡過的玉米愈傷組織進行植物組織培養(yǎng),培養(yǎng)基中需加入潮霉素進行篩選,因為潮霉素基因位于T-DNA中,會與目的基因一同轉(zhuǎn)移到玉米愈傷組織細胞的染色體上,因此凡是成功導入目的基因的愈傷組織細胞應該具有對潮霉素的抗性。進而用篩選出的愈傷組織最終培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因玉米。(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法除了用于獲取轉(zhuǎn)基因植物外,還可以通過T-DNA插入基因內(nèi)部使基因沉默,獲得突變體。為了獲得mm突變體,某科研小組利用野生型MM,通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法使基因M沉默。由于T-DNA插入的位置是隨機的,為確定T-DNA是否插入M基因中,該小組采用“三引物法”進行PCR擴增,即采用三種引物(LP、RP、BP),LP、RP為與目的基因片段互補的特異引物,BP為插入T-DNA的特異引物,如圖2所示。結(jié)合題圖以及題目信息可知,樣品1沒有插入相應的T-DNA片段,其基因型為MM,樣品3中插入了T-DNA片段,表現(xiàn)為無擴增大片段出現(xiàn),其基因型可表示為mm,而樣品2的基因型可表示為Mm。即根據(jù)題表中三種樣品的電泳結(jié)果判斷樣品3是純合突變體。層級三核心素養(yǎng)突破練學生用書P213

1.(2024·江蘇鹽城模擬)(11分)為研究編碼鐵運輸相關(guān)蛋白的基因A(約963bp)在擬南芥缺鐵脅迫響應中的作用,需要構(gòu)建超量表達A的擬南芥轉(zhuǎn)基因株系。質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)如圖2所示。回答下列問題。(1)圖1中,過程①指的是從擬南芥中提取RNA,經(jīng)催化,合成cDNA;過程②指的是以cDNA為模板,通過PCR擴增目的基因,需要在引物的端,加入限制酶、的識別序列。

(2)構(gòu)建表達載體時,將PCR產(chǎn)物與質(zhì)粒分別雙酶切后,先進行瓊脂糖凝膠電泳,將目標片段與無關(guān)片段分離,從瓊脂糖凝膠中只回收目標片段,再用DNA連接酶進行連接,以避免。

(3)將轉(zhuǎn)化后得到的單克隆農(nóng)桿菌進行PCR鑒定,結(jié)果如圖3所示,根據(jù)此結(jié)果,科研人員欲選擇1、2號菌進行測序,原因是。

(4)將擬南芥的直接浸沒在含有農(nóng)桿菌的溶液中一段時間,然后培養(yǎng)植株,將得到的種子接種在含有(填抗生素名稱)的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),以篩選出成功導入目的基因的陽性植株。

(5)提取轉(zhuǎn)基因及野生型植株的蛋白質(zhì)進行電泳檢測,結(jié)果如圖4所示。若其中號為轉(zhuǎn)基因植株的蛋白質(zhì)電泳結(jié)果,則說明成功構(gòu)建超量表達A的擬南芥轉(zhuǎn)基因株系。

答案(1)逆轉(zhuǎn)錄酶5'BamHⅠSalⅠ(2)目標片段與無關(guān)片段重新連接(目的基因自連以及質(zhì)粒自連)(3)1、2號菌的PCR產(chǎn)物長度與基因A基本相符,但無法確定PCR產(chǎn)物的堿基序列是否與基因A相同(4)花序潮霉素(5)①解析(1)圖1中,過程①是以RNA為模板,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄酶催化,合成cDNA的過程;子鏈沿著引物3'端延伸形成目的基因,限制酶的識別序列應該加在引物的5'端,即在目的基因的外側(cè)。KpnⅠ會破壞目的基因,HindⅢ會破壞卡那霉素抗性基因,因此選擇BamHⅠ、SalⅠ兩種限制酶。(2)將PCR產(chǎn)物與質(zhì)粒分別雙酶切,使目的基因及剪切后的質(zhì)粒兩端黏性末端不同,這樣可避免目的基因自連以及質(zhì)粒自連;只回收目標片段,再用DNA連接酶進行連接,以避免目標片段與無關(guān)片段重新連接。(3)圖3的結(jié)果顯示1、2號菌含與目的基因長度相同的DNA片段,但1、2號菌是不是目的基因,還要進行堿基序列的檢測。(4)將擬南芥的花序直接浸沒在含有農(nóng)桿菌的溶液中一段時間,可以形成農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的擬南芥種子。T-DNA上的標記基因是潮霉素抗性基因,因此需將得到的種子接種在含有潮霉素的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),以篩選出成功導入目的基因的陽性植株。(5)圖4的①號目的蛋白條帶寬,說明其目的基因表達量高,若①號為轉(zhuǎn)基因植株的蛋白質(zhì)電泳結(jié)果,②號為野生型植株的蛋白質(zhì)電泳結(jié)果,則說明成功構(gòu)建了超量表達A的擬南芥轉(zhuǎn)基因株系。2.(2024·天津二模)(13分)磷脂酸(PA)是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和逆境響應的重要信使物質(zhì)。為了解植物細胞中PA的動態(tài)變化,研究人員用無縫克隆技術(shù)將高度專一的PA結(jié)合蛋白(PABD)基因與綠色熒光蛋白(GFP)基