(2021-2025)5年高考1年模擬生物真題分類匯編專題09 生物技術(shù)與工程(解析版)(廣東專用)_第1頁
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五年(2021-2025)高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題09生物技術(shù)與工程考點5年考情(2021-2025)命題趨勢考點1發(fā)酵工程2023·廣東-102022·廣東-選考212021·廣東-選考21從近五年廣東省高考試題來看,發(fā)酵工程主要考察微生物的接種方法、培養(yǎng)基的配置和微生物的篩選等。細胞工程主要考察植物體細胞雜交技術(shù)、植物組織的培養(yǎng)及基本過程、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)等?;蚬こ滔嚓P(guān)知識是高考的必考內(nèi)容,也是高考難點,基因表達載體的構(gòu)建、PCR擴增的原理與過程這些考點常在非選擇題中出現(xiàn)??键c2基因工程2025·廣東-72025·廣東-212024·廣東-42022·廣東-122024·廣東-212023·廣東-202022·廣東-選考222021·廣東-選考22考點3細胞工程2025·廣東-52023·廣東-5考點4胚胎工程2023·廣東3考點01發(fā)酵工程1、(2023·廣東-10)研究者擬從堆肥中取樣并篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌。根據(jù)堆肥溫度變化曲線(如圖)和選擇培養(yǎng)基篩選原理來判斷,下列最可能篩選到目標菌的條件組合是()A.a點時取樣、尿素氮源培養(yǎng)基B.b點時取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基C.b點時取樣、蛋白胨氮源培養(yǎng)基D.c點時取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基【答案】D【解析】〖祥解〗篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌,要用角蛋白氮源培養(yǎng)基?!驹斘觥垦芯磕康氖呛Y選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌,因此既要耐高溫,又要能夠高效降解角蛋白,所以在c點取樣,并且用角蛋白氮源培養(yǎng)基進行選擇培養(yǎng),所以D正確,ABC錯誤。故選D。2、(2022·廣東-選考21)研究深海獨特的生態(tài)環(huán)境對于開發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在“科學(xué)號”考察船對中國南??瓶贾?,中國科學(xué)家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉積物樣品,分離、鑒定得到新的微生物菌株并進一步研究了其生物學(xué)特性?;卮鹣铝袉栴}:(1)研究者先制備富集培養(yǎng)基,然后采用________________法滅菌,冷卻后再接入沉積物樣品,28℃厭氧培養(yǎng)一段時間后,獲得了含擬桿菌的混合培養(yǎng)物,為了獲得純種培養(yǎng)物,除了稀釋涂布平板法,還可采用________________法。據(jù)圖分析,擬桿菌新菌株在以________________為碳源時生長狀況最好。(2)研究發(fā)現(xiàn),將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng),仍有很多微生物不能被分離篩選出來,推測其原因可能是________________。(答一點即可)(3)藻類細胞解體后的難降解多糖物質(zhì),通常會聚集形成碎屑沉降到深海底部。從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度考慮,擬桿菌對深海生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的作用可能是________________。(4)深海冷泉環(huán)境特殊,推測此環(huán)境下生存的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能還有________________?!敬鸢浮浚?)①.高壓蒸汽滅菌②.平板劃線③.纖維素(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質(zhì)才能生存(或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活)(3)擬桿菌作為分解者,將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無機物,歸還到無機環(huán)境中,有利于碳循環(huán)的順利進行(4)耐低溫【解析】〖祥解〗進行微生物純種培養(yǎng)物時,人們需要按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求配制培養(yǎng)基;還需要防止雜菌污染,無菌技術(shù)主要包括消毒和滅菌。獲得微生物純培養(yǎng)物的常用方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法?!拘?詳析】培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌??梢圆捎孟♂屚坎计桨宸ɑ蚱桨鍎澗€法,將單個微生物分散在固體培養(yǎng)基上,經(jīng)過培養(yǎng)得到單菌落,從而獲得純凈培養(yǎng)物。分析圖12可知,在以纖維素為碳源的培養(yǎng)基中,細胞數(shù)量最多,可推知擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時生長狀況最好?!拘?詳析】深海冷泉中可能存在某些微生物,只有利用冷泉中的特有物質(zhì)才能生存(或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活),故將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng),仍可能有很多微生物不能被分離篩選出來?!拘?詳析】擬桿菌為異養(yǎng)生物,作為該生態(tài)系統(tǒng)的分解者,能將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無機物,歸還到無機環(huán)境中,有利于碳循環(huán)的順利進行?!拘?詳析】深海冷泉溫度較低,故生活在其中的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶,應(yīng)具有耐低溫的特性,才能高效降解多糖,保證擬桿菌的正常生命活動所需。3、(2021·廣東-選考21)中國科學(xué)家運用合成生物學(xué)方法構(gòu)建了一株嗜鹽單胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的廢棄液,含較多蔗糖)為原料,在實驗室發(fā)酵生產(chǎn)PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整體利用價值。工藝流程如圖?;卮鹣铝袉栴}:(1)為提高菌株H對蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液體培養(yǎng)基中將蔗糖作為___________,并不斷提高其濃度,經(jīng)多次傳代培養(yǎng)(指培養(yǎng)一段時間后,將部分培養(yǎng)物轉(zhuǎn)入新配的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng))以獲得目標菌株。培養(yǎng)過程中定期取樣并用___________的方法進行菌落計數(shù),評估菌株增殖狀況。此外,選育優(yōu)良菌株的方法還有___________等。(答出兩種方法即可)(2)基于菌株H嗜鹽、酸堿耐受能力強等特性,研究人員設(shè)計了一種不需要滅菌的發(fā)酵系統(tǒng),其培養(yǎng)基鹽濃度設(shè)為60g/L,pH為10,菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上。該系統(tǒng)不需要滅菌的原因是___________。(答出兩點即可)(3)研究人員在工廠進行擴大培養(yǎng),在適宜的營養(yǎng)物濃度、溫度、pH條件下發(fā)酵,結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中菌株H細胞增殖和PHA產(chǎn)量均未達到預(yù)期,并產(chǎn)生了少量乙醇等物質(zhì),說明發(fā)酵條件中___________可能是高密度培養(yǎng)的限制因素。(4)菌株H還能通過分解餐廚垃圾(主要含蛋白質(zhì)、淀粉、油脂等)來生產(chǎn)PHA,說明其能分泌___________。【答案】①.唯一碳源②.稀釋涂布③.誘變育種、基因工程育種④.鹽濃度為60g/L的條件下,其他雜菌因失水過多而死亡;pH為10的條件下,其他雜菌的酶變性失活,生長繁殖受抑制⑤.氧氣(O2或溶解氧)⑥.蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等【解析】〖祥解〗微生物的篩選和計數(shù)方法:(1)實驗室中微生物的篩選原理實驗室篩選:人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH等),同時抑制或阻止其他微生物生長。(2)微生物常見的接種方法:稀釋涂布平板法、平板劃線法。(3)測定微生物數(shù)量的方法:①直接計數(shù)法:常用顯微鏡直接技術(shù)法,一般適用于純培養(yǎng)懸浮液中各種單細胞菌體的計數(shù)。②間接計數(shù)法:常用稀釋平板計數(shù)法,平板培養(yǎng)基上長出一個菌落就代表原待測樣品中一個微生物個體?!驹斘觥浚?)根據(jù)題意分析,該實驗的目的是提高菌株H對蔗糖的耐受能力和利用效率,結(jié)合微生物的代謝需求,其液體培養(yǎng)基應(yīng)該以蔗糖作為唯一碳源。并不斷提高其濃度,經(jīng)多次傳代培養(yǎng)(指培養(yǎng)一段時間后,將部分培養(yǎng)物轉(zhuǎn)入新配的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng))以獲得目標菌株。培養(yǎng)過程中定期取樣并用稀釋涂布的方法進行菌落計數(shù),評估菌株增殖狀況。此外,選育優(yōu)良菌株的方法還有誘變育種、基因工程育種等。(2)已知,菌株H具有嗜鹽、酸堿耐受能力強等特性,因此當(dāng)培養(yǎng)基鹽濃度為60g/L,pH為10時,菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上,而鹽濃度為60g/L的條件下,其他雜菌因失水過多而死亡;pH為10的條件下,其他雜菌的酶變性失活,生長繁殖受抑制,故該系統(tǒng)不需要滅菌。(3)分析題意,擴大培養(yǎng)時,營養(yǎng)物濃度、溫度、pH等條件下適宜,而發(fā)酵液中菌株H細胞增殖和PHA產(chǎn)量均未達到預(yù)期,并產(chǎn)生了少量乙醇等物質(zhì),說明發(fā)酵條件中氧氣不足,使菌種進行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇,即氧氣(O2或溶解氧)是限制高密度培養(yǎng)的重要因素。(4)根據(jù)酶的專一性可知,菌株H之所以能通過分解主要含蛋白質(zhì)、淀粉、油脂等的餐廚垃圾來生產(chǎn)PHA,說明其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等?!尽狐c石成金』】本題考查微生物分離和計數(shù)的相關(guān)知識,意在考查考生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力,難度適中??键c02基因工程1、(2025·廣東-7)Solexa測序是一種將PCR與熒光檢測相結(jié)合的高通量測序技術(shù)。為了確保該PCR過程中,DNA聚合酶催化一個脫氧核苷酸單位完成聚合反應(yīng)后,DNA鏈不繼續(xù)延伸,應(yīng)保護底物中脫氧核糖結(jié)構(gòu)上的()A.1'-堿基 B.2'-氫 C.3'-羥基 D.5'-磷酸基團【答案】C【解析】〖祥解〗在DNA復(fù)制過程中,在DNA聚合酶的催化作用下,將一個個的脫氧核苷酸連接形成磷酸二酯鍵,使子鏈延伸,但是DNA聚合酶催化延伸子鏈方向只能從5′→3′。【詳析】已知DNA聚合酶催化延伸子鏈方向只能從5′→3′,原因是脫氧核苷酸的3'碳有羥基,可以結(jié)合下一個脫氧核苷酸的5′碳的磷酸基團,故為了DNA聚合酶催化一個脫氧核苷酸單位完成聚合反應(yīng)后,DNA鏈不繼續(xù)延伸,應(yīng)保護底物中脫氧核糖結(jié)構(gòu)上的3'-羥基,使其不能結(jié)合下一個脫氧核苷酸的5′碳的磷酸基團,C正確。故選C。2、(2024·廣東-4)關(guān)于技術(shù)進步與科學(xué)發(fā)現(xiàn)之間的促進關(guān)系,下列敘述正確的是()A.電子顯微鏡的發(fā)明促進細胞學(xué)說的提出B.差速離心法的應(yīng)用促進對細胞器的認識C.光合作用的解析促進花期控制技術(shù)的成熟D.RNA聚合酶的發(fā)現(xiàn)促進PCR技術(shù)的發(fā)明【答案】B【解析】〖祥解〗差速離心法可以通過不同離心速度將細胞內(nèi)大小、密度不同的細胞器分離開來,使得科學(xué)家能夠單獨對各種細胞器進行研究和分析,從而極大地促進了對細胞器的結(jié)構(gòu)、功能等方面的認識。像線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細胞器的詳細研究,都得益于差速離心法的應(yīng)用?!驹斘觥緼、電子顯微鏡的發(fā)明是在細胞學(xué)說提出之后,細胞學(xué)說的提出主要基于光學(xué)顯微鏡的觀察和研究,A錯誤;B、差速離心法可以通過不同的離心速度將細胞內(nèi)大小、密度不同的細胞器分離開來,促進對細胞器的認識,B正確;C、光合作用的解析主要是對植物的光合作用機制進行研究,而花期控制技術(shù)更多地涉及到植物激素、環(huán)境因素等方面的知識,光合作用的解析與花期控制技術(shù)的成熟關(guān)系不大,C錯誤;D、PCR技術(shù)的發(fā)明并非直接由于RNA聚合酶的發(fā)現(xiàn),PCR技術(shù)的關(guān)鍵在于熱穩(wěn)定的DNA聚合酶的應(yīng)用,D錯誤。故選B。3、(2022·廣東-12)λ噬菌體的線性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列。這種噬菌體在侵染大腸桿菌后其DNA會自連環(huán)化(如圖),該線性分子兩端能夠相連的主要原因是()A.單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等B.分子骨架同為脫氧核糖與磷酸C.單鏈序列的堿基能夠互補配對D.自連環(huán)化后兩條單鏈方向相同【答案】C【解析】〖祥解〗雙鏈DNA的兩條單鏈方向相反,脫氧核糖與磷酸交替連接構(gòu)成DNA分子的基本骨架,兩條單鏈之間的堿基互補配對?!驹斘觥緼B、單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等、分子骨架同為脫氧核糖與磷酸交替連接,不能決定該線性DNA分子兩端能夠相連,AB錯誤;C、據(jù)圖可知,單鏈序列的堿基能夠互補配對,決定該線性DNA分子兩端能夠相連,C正確;D、DNA的兩條鏈是反向的,因此自連環(huán)化后兩條單鏈方向相反,D錯誤。故選C。4、(2025·廣東-21)大腸桿菌是重要工業(yè)菌株之一,其培養(yǎng)過程可分為快速生長期和生長穩(wěn)定期兩個階段。為了通過調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成與降解速率來動態(tài)調(diào)控代謝途徑關(guān)鍵酶的蛋白量,使細胞適配不同階段的生產(chǎn)需求,研究者設(shè)計了兩種質(zhì)粒,并以穩(wěn)定性好的紅色熒光蛋白mKate2為模式蛋白。測試質(zhì)粒功能?;卮鹣铝袉栴}:(1)研究者首先構(gòu)建質(zhì)粒①(圖a)用于在細胞內(nèi)表達C-末端帶SsrA短肽的mKate2,將質(zhì)粒導(dǎo)入感受態(tài)細胞后,在添加抗生素的選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)。根據(jù)培養(yǎng)基上菌落的生長狀況,結(jié)合PCR及______檢測,篩選獲得重組菌株W1。(2)將W1在適宜條件下進行搖瓶培養(yǎng),定時取樣檢測培養(yǎng)液中細胞密度,方法有______(答一種)。接種前需檢測液體培養(yǎng)基的熒光強度,其作用是________。培養(yǎng)結(jié)果(圖b)表明,進入生長穩(wěn)定期后熒光強度快速下降,原因是________。(3)研究者選用啟動子PX、X基因(編碼阻遏蛋白X,阻遏PX開啟轉(zhuǎn)錄),重新構(gòu)建質(zhì)粒②(圖a),導(dǎo)入野生型大腸桿菌中獲得重組菌株W2。在適宜條件下?lián)u瓶培養(yǎng),W2的生長趨勢不變,培養(yǎng)期間熒光強度的變化趨勢為________。(4)莽草酸是一種重要工業(yè)化學(xué)品,其胞內(nèi)合成代謝途徑見圖c。由于野生型大腸桿菌胞內(nèi)酶A活性弱,且莽草酸會被快速轉(zhuǎn)化為細胞生長必需物,因此細胞中無法大量積累莽草酸。為了保證細胞正常生長,并在生長穩(wěn)定期實現(xiàn)莽草酸的大量積累,利用上述兩種質(zhì)粒的調(diào)控功能,結(jié)合野生型菌株遺傳物質(zhì)的改造,提出重組生產(chǎn)菌株構(gòu)建思路:______。【答案】(1)瓊脂糖凝膠電泳(2)①.稀釋涂布平板法、顯微鏡直接計數(shù)法②.排除培養(yǎng)基本身熒光對實驗結(jié)果的干擾③.PGro在生長穩(wěn)定期停止基因轉(zhuǎn)錄,且?guī)в蠸srA短肽的mKate2被降解(3)先上升后保持穩(wěn)定(4)應(yīng)用質(zhì)粒①導(dǎo)入酶B,質(zhì)粒②導(dǎo)入酶A【解析】〖祥解〗1、基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。(2)基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。(4)目的基因的檢測與鑒定。2、引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補配對的短單鏈核酸。引物能使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸。用于PCR的引物長度通常為20—30個核苷酸。3、啟動子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的上游,緊挨轉(zhuǎn)錄的起始位點,它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,有了它才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終表達出人類需要的蛋白質(zhì)?!拘?詳析】在基因工程中,篩選重組菌株時,常用的檢測方法除了PCR,還有核酸分子雜交(或DNA-DNA分子雜交、DNA-RNA分子雜交、抗原-抗體雜交)。核酸分子雜交可以檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細胞以及是否轉(zhuǎn)錄,抗原-抗體雜交可以檢測目的基因是否表達出相應(yīng)的蛋白質(zhì)?!拘?詳析】檢測培養(yǎng)液中細胞密度常用的方法有稀釋涂布平板法(通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)來估算細胞數(shù)量,進而得到細胞密度)、顯微鏡直接計數(shù)法(利用血細胞計數(shù)板在顯微鏡下直接對細胞進行計數(shù))。接種前檢測液體培養(yǎng)基的熒光強度,是為了排除培養(yǎng)基本身熒光對實驗結(jié)果的干擾,作為空白對照。進入生長穩(wěn)定期后,由于PGro在生長穩(wěn)定期停止基因轉(zhuǎn)錄,所以不再合成帶有SsrA短肽的mKate2,同時C-末端帶有SsrA短肽的蛋白質(zhì)可被大腸桿菌內(nèi)源蛋白酶系統(tǒng)特異性識別并以一定速率降解,導(dǎo)致熒光強度快速下降?!拘?詳析】在重組菌株W2中,啟動子PX被阻遏蛋白X阻遏轉(zhuǎn)錄。在培養(yǎng)初期,細胞處于快速生長階段,隨著細胞數(shù)量的增加,阻遏蛋白X的量相對不足,PX啟動子可能會有一定程度的啟動,從而合成mKate2,使熒光強度上升;隨著培養(yǎng)的進行,阻遏蛋白X的量逐漸增多,對PX啟動子的阻遏作用增強,轉(zhuǎn)錄受到抑制,熒光強度保持穩(wěn)定,所以培養(yǎng)期間熒光強度的變化趨勢為先上升后保持穩(wěn)定。【小問4詳析】為了保證細胞正常生長,并在生長穩(wěn)定期實現(xiàn)莽草酸的大量積累,需滿足以下條件:條件1:為了保證細胞正常生長,必須保證酶A和酶B都正常。條件2:為了在穩(wěn)定期有大量莽草酸,需要使酶A增加酶B減少。條件3:質(zhì)粒①生長期無明顯差異穩(wěn)定期下降,質(zhì)粒②生長期無明顯差異穩(wěn)定期不變。因此,應(yīng)用質(zhì)粒①導(dǎo)入酶B,質(zhì)粒②導(dǎo)入酶A。5、(2024·廣東-21)駒形桿菌可合成細菌纖維素(BC)并將其分泌到胞外組裝成膜。作為一種性能優(yōu)異的生物材料,BC膜應(yīng)用廣泛。研究者設(shè)計了酪氨酸酶(可催化酪氨酸形成黑色素)的光控表達載體,將其轉(zhuǎn)入駒形桿菌后構(gòu)建出一株能合成BC膜并可實現(xiàn)光控染色的工程菌株,為新型紡織原料的綠色制造及印染工藝升級提供了新思路(圖一)?;卮鹣铝袉栴}:(1)研究者優(yōu)化了培養(yǎng)基_______(答兩點)等營養(yǎng)條件,并控制環(huán)境條件,大規(guī)模培養(yǎng)工程菌株后可在氣液界面處獲得BC菌膜(菌體和BC膜的復(fù)合物)。(2)研究者利用T7噬菌體來源的RNA聚合酶(T7RNAP)及藍光光敏蛋白標簽,構(gòu)建了一種可被藍光調(diào)控的基因表達載體(光控原理見圖二a,載體的部分結(jié)構(gòu)見圖二b)。構(gòu)建載體時,選用了通用型啟動子PBAD(被工程菌RNA聚合酶識別)和特異型啟動子PT7(僅被T7RNAP識別)。為實現(xiàn)藍光控制染色,啟動子①②及③依次為________,理由是___________。(3)光控表達載體攜帶大觀霉素(抗生素)抗性基因。長時間培養(yǎng)時在培養(yǎng)液中加入大觀霉素,其作用為________________________(答兩點)。(4)根據(jù)預(yù)設(shè)的圖案用藍光照射已長出的BC菌膜并繼續(xù)培養(yǎng)一段時間,隨后將其轉(zhuǎn)至染色池處理,發(fā)現(xiàn)只有經(jīng)藍光照射的區(qū)域被染成黑色,其原因是_____。(5)有企業(yè)希望生產(chǎn)其他顏色圖案的BC膜。按照上述菌株的構(gòu)建模式提出一個簡單思路______?!敬鸢浮浚?)碳源、氮源、無機鹽(2)①.PT7、PBAD和PBAD②.啟動子②和③選用PBAD可以使工程菌無論有、無藍光照射都可表達無活性的T7RNAP,在藍光照射后,無活性的T7RNAP轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘腡7RNAP,與特異性啟動子P7識別結(jié)合并轉(zhuǎn)錄基因1,即可用藍光控制酪氨酸酶的表達(3)殺死不含光控表達載體的雜菌,避免雜菌污染;篩選出含光控表達載體的工程菌(4)藍光誘導(dǎo)酪氨酸酶基因的表達,酪氨酸酶催化酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑色素,藍光照射不到的部位酪氨酸酶不表達(5)將酪氨酸酶替換成催化其他色素合成的酶(或?qū)⒗野彼崦柑鎿Q成不同顏色蛋白)【解析】〖祥解〗基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲取。(2)基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定。【小問1詳析】培養(yǎng)基的營養(yǎng)物質(zhì)包括水、無機鹽、碳源、氮源等,研究者培養(yǎng)工程菌,需要優(yōu)化培養(yǎng)基的碳源、氮源等營養(yǎng)條件,并控制環(huán)境條件?!拘?詳析】題圖二a分析可知,藍光照射下,T7RNAPN端-nMag與T7RNAPC端結(jié)合,導(dǎo)致無活性的T7RNAP變成有活性的T7RNAP,結(jié)合圖一,藍光處理后,RNA聚合酶(T7RNAP)識別啟動子①使基因1轉(zhuǎn)錄獲得相應(yīng)的mRNA,再以其為模板通過翻譯過程獲得酪氨酸酶,酪氨酸酶從而催化染色液中酪氨酸形成黑色素,可見基因2和3正常表達無活性產(chǎn)物,被藍光激活后再啟動基因1表達,綜合上述分析可知,為實現(xiàn)藍光控制染色,啟動子①②及③依次為PT7、PBAD

和PBAD。【小問3詳析】光控表達載體攜帶大觀霉素(抗生素)抗性基因。長時間培養(yǎng)時在培養(yǎng)液中加入大觀霉素,可殺死不含光控表達載體的雜菌,避免雜菌污染;篩選出含光控表達載體的工程菌?!拘?詳析】由小問2分析可知,細胞中T7RNAP激活,酪氨酸酶表達并合成黑色素,故用藍光照射已長出的BC菌膜并繼續(xù)培養(yǎng)一段時間,隨后將其轉(zhuǎn)至染色池處理,發(fā)現(xiàn)只有經(jīng)藍光照射的區(qū)域被染成黑色。藍光照射不到的部位酪氨酸酶不表達?!拘?詳析】由小問2分析可知,題干信息的設(shè)計思路最終BC膜被染成黑色,希望生產(chǎn)其他顏色圖案的BC膜,則需要將酪氨酸酶替換成催化其他色素合成的酶(或?qū)⒗野彼崦柑鎿Q成不同顏色蛋白)。6、(2023·廣東-20)種子大小是作物重要的產(chǎn)量性狀。研究者對野生型擬南芥(2n=10)進行誘變篩選到一株種子增大的突變體。通過遺傳分析和測序,發(fā)現(xiàn)野生型DAI基因發(fā)生一個堿基G到A的替換,突變后的基因為隱性基因,據(jù)此推測突變體的表型與其有關(guān),開展相關(guān)實驗?;卮鹣铝袉栴}:(1)擬采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將野生型DAI基因轉(zhuǎn)入突變體植株,若突變體表型確由該突變造成,則轉(zhuǎn)基因植株的種子大小應(yīng)與_________植株的種子大小相近。(2)用PCR反應(yīng)擴增DAI基因,用限制性核酸內(nèi)切酶對PCR產(chǎn)物和_________進行切割,用DNA連接酶將兩者連接。為確保插入的DAI基因可以正常表達,其上下游序列需具備_________。(3)轉(zhuǎn)化后,T-DNA(其內(nèi)部基因在減數(shù)分裂時不發(fā)生交換)可在基因組單一位點插入也可以同時插入多個位點。在插入片段均遵循基因分離及自由組合定律的前提下,選出單一位點插入的植株,并進一步獲得目的基因穩(wěn)定遺傳的植株(如圖),用于后續(xù)驗證突變基因與表型的關(guān)系。①農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化T0代植株并自交,將T1代種子播種在選擇培養(yǎng)基上,能夠萌發(fā)并生長的陽性個體即表示其基因組中插入了_________。②T1代陽性植株自交所得的T2代種子按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基,選擇陽性率約_________%的培養(yǎng)基中幼苗繼續(xù)培養(yǎng)。③將②中選出的T2代陽性植株_________(填“自交”、“與野生型雜交”或“與突變體雜交”)所得的T3代種子按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基,陽性率達到_________%的培養(yǎng)基中的幼苗即為目標轉(zhuǎn)基因植株。為便于在后續(xù)研究中檢測該突變,研究者利用PCR擴增野生型和突變型基因片段,再使用限制性核酸內(nèi)切酶X切割產(chǎn)物,通過核酸電泳即可進行突變檢測,相關(guān)信息見下,在電泳圖中將酶切結(jié)果對應(yīng)位置的條帶涂黑_________?!敬鸢浮浚?)野生型(2)①.載體(基因表達載體)②.啟動子和終止子(3)①.DAI基因和卡那霉素抗性基因②.75③.自交④.100⑤.【解析】〖祥解〗1、基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變,包括堿基對的增添、缺失或替換;基因突變發(fā)生的時間主要是細胞分裂的間期;基因突變的特點是低頻性、普遍性、少利多害性、隨機性、不定向性。2、基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。3、將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。【小問1詳析】根據(jù)題干信息可知,突變后的基因為隱性基因,則野生型DAI基因為顯性基因,因此采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將野生型DAI基因轉(zhuǎn)入突變體植株,若突變體表型確由該突變造成,則轉(zhuǎn)基因植株的種子大小應(yīng)與野生型植株的種子大小相近?!拘?詳析】利用PCR技術(shù)擴增DAI基因后,應(yīng)該用同種限制性核酸內(nèi)切酶對DAI基因和運載體進行切割,再用DNA連接酶將兩者連接起來;在基因表達載體中,啟動子位于目的基因的首端,終止子位于目的基因的尾端,因此為確保插入的DAI基因可以正常表達,其上下游序列需具備啟動子和終止子?!拘?詳析】①根據(jù)題干信息和圖形分析,將T0代植株花序浸沒在農(nóng)桿菌(T-DNA上含有DAI基因和卡那霉素抗性基因)液中轉(zhuǎn)化,再將獲得的T1代種子播種在選擇培養(yǎng)基(含有卡那霉素)上,若在選擇培養(yǎng)基上有能夠萌發(fā)并生長的陽性個體,則說明含有卡那霉素抗性基因,即表示其基因組中插入DAI基因和卡那霉素抗性基因。②T1代陽性植株都含有DAI基因,由于T-DNA(其內(nèi)部基因在減數(shù)分裂時不發(fā)生交換)可在基因組單一位點插入也可以同時插入多個位點,所以不確定是單一位點插入還是多位點插入,若是單一位點插入,相當(dāng)于一對等位基因的雜合子,其自交后代應(yīng)該出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,而題干要求選出單一位點插入的植株,因此應(yīng)該選擇陽性率約75%的培養(yǎng)基中幼苗繼續(xù)培養(yǎng)。③將以上獲得的T2代陽性植株自交,再將得到的T3代種子按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基上,若某培養(yǎng)基上全部為具有卡那霉素抗性的植株即為需要選擇的植株,即陽性率達到100%的培養(yǎng)基中的幼苗即為目標轉(zhuǎn)基因植株。根據(jù)圖形分析,野生型和突變型基因片段的長度都是150bp,野生型的基因沒有限制酶X的切割位點,而突變型的基因有限制酶X的切割位點,結(jié)合圖中的數(shù)據(jù)分析可知電泳圖中,野生型只有150bp,突變型有50bp和100bp,如圖:。7、(2022·廣東-選考22)“綠水逶迤去,青山相向開”大力發(fā)展低碳經(jīng)濟已成為全社會共識。基于某些梭菌的特殊代謝能力,有研究者以某些工業(yè)廢氣(含CO2等一碳溫室氣體,多來自高污染排放企業(yè))為原料,通過厭氧發(fā)酵生產(chǎn)丙酮,構(gòu)建一種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)?;卮鹣铝袉栴}:(1)研究者針對每個需要擴增的酶基因(如圖)設(shè)計一對________________,利用PCR技術(shù),在優(yōu)化反應(yīng)條件后擴增得到目標酶基因。(2)研究者構(gòu)建了一種表達載體pMTL80k,用于在梭菌中建立多基因組合表達庫,經(jīng)篩選后提高丙酮的合成量。該載體包括了啟動子、終止子及抗生素抗性基因等,其中抗生素抗性基因的作用是________________,終止子的作用是________________。(3)培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)重組梭菌大量表達上述酶蛋白時,出現(xiàn)了生長遲緩的現(xiàn)象,推測其原因可能是________________,此外丙酮的積累會傷害細胞,需要進一步優(yōu)化菌株和工藝才能擴大應(yīng)用規(guī)模。(4)這種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù),實現(xiàn)了________________,體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟特點。從“碳中和”的角度看,該技術(shù)的優(yōu)勢在于________________,具有廣泛的應(yīng)用前景和良好的社會效益。【答案】(1)引物(2)①.作為標記基因,篩選含有基因表達載體的受體細胞②.終止轉(zhuǎn)錄,使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來(3)酶蛋白大量表達需要消耗大量能量,而厭氧代謝供能不足(4)①.工業(yè)廢氣資源化②.通過捕獲二氧化碳,實現(xiàn)固碳減排【解析】〖祥解〗(1)PCR技術(shù)的原理是DNA半保留復(fù)制,是在體外大量復(fù)制DNA的技術(shù),該技術(shù)的關(guān)鍵是Taq酶可以從引物的3’端延伸子鏈。(2)減緩溫室效應(yīng),一方面要減少二氧化碳的排放,另一方面通過植樹造林等手段增加大氣中二氧化碳的消耗?!拘?詳析】利用PCR技術(shù)擴增目標酶基因,首先需要根據(jù)目標酶基因兩端的堿基序列設(shè)計一對引物,引物與模板鏈結(jié)合后,Taq酶才能從引物的3’端延伸子鏈。【小問2詳析】基因表達載體中,抗生素抗性基因作為標記基因,可用于篩選含有基因表達載體的受體細胞,終止子可終止轉(zhuǎn)錄,使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來。【小問3詳析】重組梭菌大量表達上述酶蛋白時,需要消耗大量能量,而厭氧代謝供能不足,所以會導(dǎo)致生長遲緩?!拘?詳析】根據(jù)題意可知,這種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù),以高污染企業(yè)排放的二氧化碳等一碳溫室氣體為原料,實現(xiàn)了工業(yè)廢氣資源化,體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟特點。從“碳中和”的角度看,該技術(shù)生產(chǎn)丙酮的過程通過捕獲二氧化碳,實現(xiàn)固碳減排,所以具有廣泛的應(yīng)用前景和良好的社會效益。8、(2021·廣東-選考22)非細胞合成技術(shù)是一種運用合成生物學(xué)方法,在細胞外構(gòu)建多酶催化體系,獲得目標產(chǎn)物的新技術(shù),其核心是各種酶基因的挖掘、表達等。中國科學(xué)家設(shè)計了4步酶促反應(yīng)的非細胞合成路線(如圖),可直接用淀粉生產(chǎn)肌醇(重要的醫(yī)藥食品原料),以期解決高溫強酸水解方法造成的嚴重污染問題,并可以提高產(chǎn)率?;卮鹣铝袉栴}:(1)研究人員采用PCR技術(shù)從土壤微生物基因組中擴增得到目標酶基因。此外,獲得酶基因的方法還有___________。(答出兩種即可)(2)高質(zhì)量的DNA模板是成功擴增出目的基因的前提條件之一。在制備高質(zhì)量DNA模板時必須除去蛋白,方法有___________。(答出兩種即可)(3)研究人員使用大腸桿菌BL21作為受體細胞、pET20b為表達載體分別進行4種酶的表達。表達載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時,首先應(yīng)制備___________細胞。為了檢測目的基因是否成功表達出酶蛋白,需要采用的方法有___________。(4)依圖所示流程,在一定溫度、pH等條件下,將4種酶與可溶性淀粉溶液混合組成一個反應(yīng)體系。若這些酶最適反應(yīng)條件不同,可能導(dǎo)致的結(jié)果是___________。在分子水平上,可以通過改變___________,從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),實現(xiàn)對酶特性的改造和優(yōu)化?!敬鸢浮竣?基因文庫中獲取、人工合成法②.鹽析法、酶解法或高溫變性③.感受態(tài)④.抗原-抗體雜交技術(shù)⑤.有的酶失活而使反應(yīng)中斷⑥.基因的堿基序列【解析】〖祥解〗基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲取:從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。(2)基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣.將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?!驹斘觥浚?)分析題意,研究人員從土壤微生物基因組中擴增得到目標酶基因采用了PCR技術(shù),此外獲得酶基因的方法還有從基因文庫中獲取和人工合成法。(2)高質(zhì)量的DNA模板是成功擴增出目的基因的前提條件之一。在制備高質(zhì)量DNA模板時必須除去蛋白,可根據(jù)DNA和蛋白質(zhì)的溶解性、對酶、高溫和洗滌劑的耐受性去除蛋白質(zhì),方法有鹽析、酶解法或高溫變性法等。(3)研究人員使用大腸桿菌BL21作為受體細胞、pET20b為表達載體分別進行4種酶的表達。表達載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時,首先應(yīng)制備感受態(tài)細胞,即利用鈣離子處理大腸桿菌,使其成為感受態(tài)細胞,使其易于接受外來的DNA分子?;蚬こ讨校富颍康幕颍┏晒Ρ磉_的產(chǎn)物酶蛋白的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),常用抗原-抗體雜交技術(shù)進行檢測。(4)依圖所示流程,在一定的溫度、pH等條件下,將4種酶與可溶性淀粉溶液混合組成一個反應(yīng)體系。由于酶的作用條件較溫和,若這些酶最適反應(yīng)條件不同,則可能導(dǎo)致有的酶失活而使反應(yīng)中斷。在分子水平上,可以通過改變基因的堿基序列,從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),實現(xiàn)對酶特性的改造和優(yōu)化?!尽狐c石成金』】本題考查基因工程、DNA的粗提取和鑒定的相關(guān)知識,意在考查考生把握知識間的聯(lián)系、理論與實際相結(jié)合解決實際問題的能力,難度中等??键c03細胞工程1、(2025·廣東-5)將人眼瞼成纖維細胞傳代培養(yǎng)后,再培養(yǎng)形成支架,在該支架上接種人口腔黏膜上皮細胞,培養(yǎng)一段時間后分離獲得上皮細胞片層,可用于人工角膜的研究。上述過程不涉及()A.制備細胞懸液B.置于等適宜條件下培養(yǎng)C.離心收集細胞D.用胰蛋白酶消化支架后分離片層【答案】D【解析】〖祥解〗動物細胞培養(yǎng)條件:(1)無菌、無毒的環(huán)境:①消毒、滅菌②添加一定量的抗生素③定期更換培養(yǎng)液,以清除代謝廢物。(2)營養(yǎng)物質(zhì):糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。(3)溫度和pH:哺乳動物多以36.5℃為宜,最適pH為7.2-7.4。(4)氣體環(huán)境:95%空氣(細胞代謝必需的)和5%的CO2(維持培養(yǎng)液的pH。)【詳析】A、動物細胞培養(yǎng)時,為增大細胞與培養(yǎng)液的接觸面積,需要制備細胞懸液,A正確;B、置于等適宜條件下培養(yǎng),其中5%的CO2可維持培養(yǎng)液的pH,B正確;C、在成纖維細胞傳代培養(yǎng)過程中需要通過離心收集細胞,C正確;D、不用胰蛋白酶消化支架,避免將上皮細胞片層分離成單獨細胞,D錯誤。故選D。2、(2023·廣東-5)人參皂苷是人參的主要活性成分??蒲腥藛T分別誘導(dǎo)人參根與胡蘿卜根產(chǎn)生愈傷組織并進行細胞融合,以提高人參皂苷的產(chǎn)率。下列敘述錯誤的是()A.細胞融合前應(yīng)去除細胞壁B.高Ca2+—高pH溶液可促進細胞融合C.融合的細胞即為雜交細胞D.雜交細胞可能具有生長快速的優(yōu)勢【答案】C【解析】〖祥解〗植物體細胞雜交技術(shù):就是將不同種的植物體細胞原生質(zhì)體在一定條件下融合成雜種細胞,并把雜種細胞培育成完整植物體的技術(shù)。【詳析】A、在細胞融合前,必須先用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁,再誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,A正確;B、人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合有物理法和化學(xué)法,用高Ca2+—高pH溶液可促進細胞融合,B正確;C、融合的細胞中有人參根-人參根細胞、人參根-胡蘿卜根細胞、胡蘿卜根-胡蘿卜根細胞,只有人參根-胡蘿卜根細胞才是雜交細胞,C錯誤;D、雜交細胞含兩種細胞的遺傳物質(zhì),可能具有生長快速的優(yōu)勢,D正確。故選C??键c04胚胎工程1、(2023·廣東3)科學(xué)家采用體外受精技術(shù)獲得紫羚羊胚胎,并將其移植到長角羚羊體內(nèi),使后者成功妊娠并產(chǎn)仔,該工作有助于恢復(fù)瀕危紫羚羊的種群數(shù)量。此過程不涉及的操作是()A.超數(shù)排卵 B.精子獲能處理C.細胞核移植 D.胚胎培養(yǎng)【答案】C【解析】〖祥解〗體外受精主要包括:卵母細胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精。(1)卵母細胞的采集和培養(yǎng)①主要方法是:用促性腺激素處理,使其超數(shù)排卵,然后,從輸卵管中沖取卵子。②第二種方法:從已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細胞或直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞。(2)精子的采集和獲能①收集精子的方法:假陰道法、手握法和電刺激法;②對精子進行獲能處理:包括培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。(3)受精:在獲能溶液或?qū)S玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程?!驹斘觥坑深}干信息可知,該過程通過體外受精獲得胚胎,再通過胚胎移植,使長角羚羊成功妊娠并產(chǎn)仔,因此需要進行超數(shù)排卵、精子獲能處理,并對獲得的受精卵進行胚胎培養(yǎng);由于該過程為有性生殖,因此不需要涉及細胞核移植,所以C正確、ABD錯誤。故選C。一、單選題1.(2025·廣東廣州·三模)生產(chǎn)L-谷氨酸主要依賴有氧發(fā)酵,常用菌種谷氨酸棒狀桿菌大多為生物素合成缺陷型。在各組發(fā)酵罐中分別添加不同濃度的生物素,檢測結(jié)果如下圖。下列敘述錯誤的是()A.發(fā)酵前用平板劃線法進行谷氨酸棒狀桿菌的純培養(yǎng)B.發(fā)酵過程將空氣直接通入發(fā)酵罐以保證有氧條件C.可在添加0.5μg/L生物素發(fā)酵32h的條件下大規(guī)模生產(chǎn)D.乙~丁組L-谷氨酸產(chǎn)量不與菌體細胞密度呈正比【答案】B〖祥解〗微生物常見的接種的方法:(1)平板劃線法:把混雜在一起的微生物或同一微生物群體中的不同細胞用接種環(huán)在平板培養(yǎng)基,通過分區(qū)劃線稀釋而得到較多獨立分布的單個細胞,經(jīng)培養(yǎng)后生長繁殖成單菌落,通常把這種單菌落當(dāng)作待分離微生物的純種。(2)稀釋涂布平板法:將菌液進行一系列的梯度稀釋,然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面,進行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液里,聚集在一起的微生物將被分散成單個細胞,從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落?!驹斘觥緼、平板劃線法是微生物純培養(yǎng)的常用方法之一,發(fā)酵前可以用平板劃線法進行谷氨酸棒狀桿菌的純培養(yǎng),A正確;B、發(fā)酵過程不能將空氣直接通入發(fā)酵罐,因為空氣中可能含有雜菌等,會污染發(fā)酵液,應(yīng)該對通入的空氣進行過濾等處理后再通入發(fā)酵罐,B錯誤;C、從圖中可以看出,在添加0.5ug/L生物素發(fā)酵32h時,L-谷氨酸產(chǎn)量較高,所以可在該條件下大規(guī)模生產(chǎn),C正確;D、觀察右圖和左圖,對比乙-丁組菌體細胞密度和L-谷氨酸產(chǎn)量的變化趨勢,發(fā)現(xiàn)L-谷氨酸產(chǎn)量并不隨著菌體細胞密度的增加而一直增加,即乙-丁組L-谷氨酸產(chǎn)量不與菌體細胞密度呈正比,D正確。故選B。2.(2025·廣東·模擬預(yù)測)某同學(xué)用馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基進行酵母菌純培養(yǎng),獲得甲、乙兩個長滿菌落的平板。下列敘述正確的是()

A.用接種環(huán)在培養(yǎng)基表面劃線時需要轉(zhuǎn)動培養(yǎng)皿B.甲組平板分2個區(qū)劃線,而乙組分3個區(qū)劃線C.從甲、乙兩組平板都能分離出酵母菌的單菌落D.只根據(jù)單菌落的大小可反映出酵母菌種類的差異【答案】C〖祥解〗微生物常見的接種的方法:(1)平板劃線法:將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板,接種劃線,在恒溫箱里培養(yǎng)。在線的開始部分,微生物往往連在一起生長,隨著線的延伸,菌數(shù)逐漸減少,最后可能形成單個菌落。(2)稀釋涂布平板法:將待分離的菌液經(jīng)過大量稀釋后,均勻涂布在培養(yǎng)皿表面,經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個菌落?!驹斘觥緼、用接種環(huán)在培養(yǎng)基表面劃線時不需要轉(zhuǎn)動培養(yǎng)皿,A錯誤;B、甲、乙兩組平板都分3個區(qū)劃線,B錯誤;C、甲、乙兩組平板都出現(xiàn)了酵母菌單菌落,因此從甲、乙兩組平板都能分離出酵母菌的單菌落,C正確;D、根據(jù)單菌落的形狀、顏色等特征反映菌種種類差異,不能根據(jù)菌落的大小,D錯誤。故選C。3.(2025·廣東廣州·二模)研究人員以YMA培養(yǎng)基(10g甘露醇(H)、0.4酵母粉、0.5gK2H2PO4、0.1gNaCl、0.2gMgSO47H2O,定容至1L)為基礎(chǔ),探究某種大豆根瘤菌的碳源利用情況,實驗結(jié)果如圖。下列敘述錯誤的是(

A.添加酵母粉作為氮源,原因可能是根瘤菌在體外培養(yǎng)時固氮能力有所下降B.實驗組需將甘露醇替換為等量的其他碳源,其他條件保持一致C.測定根瘤菌的數(shù)量可以使用顯微鏡直接計數(shù)法D.實驗結(jié)果直接證明大豆通過蔗糖的形式向根瘤菌供有機營養(yǎng)【答案】D〖祥解〗統(tǒng)計菌落數(shù)目的方法:(1)顯微鏡直接計數(shù)法:①原理:利用特定細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板,在顯微鏡下計算一定容積的樣品中微生物數(shù)量;②方法:用計數(shù)板計數(shù);③缺點:不能區(qū)分死菌與活菌。(2)間接計數(shù)法(活菌計數(shù)法)原理:當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時,培養(yǎng)基表面生長的一個菌落,來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù),就能推測出樣品中大約含有多少活菌?!驹斘觥緼、根瘤菌在自然界中與豆科植物共生時,才能發(fā)揮固氮作用,因為根瘤菌都依賴豆科植物為其提供有機物,所以在體外培養(yǎng)時,其固氮能力可能受到抑制或下降,因此需要額外添加酵母粉作為氮源,A正確;B、本實驗為探究大豆根瘤菌對不同碳源的利用情況,實驗自變量為碳源的種類,為控制無關(guān)變量,保證實驗為單一變量,故實驗組需將甘露醇替換為等量的其他碳源,其他條件保持一致,B正確;C、顯微鏡直接計數(shù)法計數(shù)是測定培養(yǎng)液中微生物數(shù)量的方法之一,故該實驗中測定根瘤菌的數(shù)量可以使用顯微鏡直接計數(shù)法,C正確;D、據(jù)題干信息和實驗結(jié)果分析可知,當(dāng)甘露醇被蔗糖替換后,根瘤菌其相對數(shù)量與甘露醇的對照組相當(dāng),故實驗結(jié)果只能說明大豆根瘤菌能利用蔗糖作為碳源進行生長繁殖,不能直接證明大豆在自然條件下通過蔗糖的形式向根瘤菌提供有機營養(yǎng),D錯誤。故選D。4.(2025·廣東佛山·二模)為提高廚余垃圾分解效率,研究人員以廚余垃圾浸出液為培養(yǎng)基(CY),對目標菌株A1、A2、A7和A8進行馴化(通過人工措施使微生物逐步適應(yīng)某一條件的方法),以制備高活性微生物菌劑。相關(guān)實驗結(jié)果如圖所示。下列分析錯誤的是()A.CY碳源、氮源豐富,比LB更適合大多數(shù)菌株生長B.可利用稀釋涂布平板法對四種菌株進行篩選和計數(shù)C.CY馴化培養(yǎng)可使四種菌株的基因頻率發(fā)生定向改變D.從活菌數(shù)上評價,A2菌株的馴化效果最顯著【答案】A〖祥解〗微生物常見的接種的方法:(1)平板劃線法:將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板,接種,劃線,在恒溫箱里培養(yǎng)。在線的開始部分,微生物往往連在一起生長,隨著線的延伸,菌數(shù)逐漸減少,最后可能形成單個菌落。(2)稀釋涂布平板法:將待分離的菌液經(jīng)過大量稀釋后,均勻涂布在培養(yǎng)皿表面,經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個菌落?!驹斘觥緼、結(jié)合圖示可以看出,馴化前,LB培養(yǎng)基中活菌數(shù)目更多,因而該培養(yǎng)基更適合大多數(shù)菌株生長,A錯誤;B、稀釋涂布平板法可獲得單菌落,且能用于計數(shù),因此,可利用稀釋涂布平板法對四種菌株進行篩選和計數(shù),B正確;C、CY馴化培養(yǎng)(人工進行選擇)可使四種菌株的基因頻率發(fā)生定向改變,使得菌株更適應(yīng)CY培養(yǎng)液,C正確;D、根據(jù)圖示結(jié)果可以看出,A2菌株在馴化后活菌數(shù)增加最多,因此,從活菌數(shù)上評價,A2菌株的馴化效果最顯著,D正確。故選A。5.(2025·廣東清遠·二模)下列相關(guān)實驗操作正確的是()A.“酵母菌的純培養(yǎng)”實驗中,可采用煮沸消毒法對培養(yǎng)基進行滅菌B.“DNA的粗提取與鑒定”實驗中,可用預(yù)冷的95%酒精溶解DNAC.“植物組織培養(yǎng)”實驗中,外植體接種后光照培養(yǎng)以形成愈傷組織D.“PCR擴增目的基因”實驗中,加入的dNTP可以提供能量和原料【答案】D〖祥解〗PCR是利用DNA在體外攝氏95°高溫時變性會變成單鏈,低溫(經(jīng)常是60°C左右)時引物與單鏈按堿基互補配對的原則結(jié)合,再調(diào)溫度至DNA聚合酶最適反應(yīng)溫度(72°C左右),DNA聚合酶沿著磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互補鏈?;诰酆厦钢圃斓腜CR儀實際就是一個溫控設(shè)備,能在變性溫度,復(fù)性溫度,延伸溫度之間很好地進行控制?!驹斘觥緼、培養(yǎng)基滅菌需要采用高壓蒸汽滅菌法,煮沸消毒法不能達到徹底除菌的目的,A錯誤;B、DNA不溶于酒精,“DNA的粗提取與鑒定”實驗中,可用預(yù)冷的95%酒精析出DNA,B錯誤;C、“植物組織培養(yǎng)”實驗中,外植體接種后避光以形成愈傷組織,C錯誤;D、dNTP(脫氧核糖核苷三磷酸)是DNA合成的核心原料,含有高能磷酸鍵,可以為PCR提供能量,也可以作為DNA合成的原料,D正確。故選D。6.(2025·廣東·二模)釀酒主要借助酵母菌的發(fā)酵作用,可以在家庭進行,也可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)??蒲腥藛T進行了關(guān)于雜種酵母菌在不同基質(zhì)中的發(fā)酵測試,結(jié)果見圖,下列敘述錯誤的是(

A.實驗結(jié)果表明,酵母菌對蔗糖和淀粉的利用效率相近B.為提高酒精產(chǎn)量,實驗過程應(yīng)該保持嚴格的無氧條件C.家庭釀酒可在糯米中加入適量白砂糖以提高發(fā)酵效率D.家庭釀酒難以嚴格滅菌,需要通過消毒抑制雜菌生長【答案】B〖祥解〗果酒的制作離不開酵母菌,酵母菌是兼性厭氧微生物,在有氧條件下,酵母菌進行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在無氧條件下,酵母菌能進行酒精發(fā)酵?!驹斘觥緼、觀察曲線圖可知,乙組和丙組在相同時間內(nèi)酒精相對含量變化趨勢相近,說明酵母菌對蔗糖和淀粉的利用效率相近,A正確;B、酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸大量繁殖,在無氧條件下進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,在發(fā)酵前期適當(dāng)通入氧氣讓酵母菌大量繁殖,后期保持無氧條件可提高酒精產(chǎn)量,并非整個實驗過程都要保持嚴格無氧條件,B錯誤;C、從圖中可以看出甲組(含蔗糖)的發(fā)酵效果較好,所以家庭釀酒在糯米中加入適量白砂糖(主要成分是蔗糖)能為酵母菌提供更多易利用的碳源,可提高發(fā)酵效率,C正確;D、家庭釀酒難以做到嚴格滅菌,通過消毒(如對器具清洗、用開水燙等)可抑制雜菌生長,保證釀酒順利進行,D正確。故選B。7.(2025·廣東深圳·一模)根據(jù)現(xiàn)代生物技術(shù)原理,為解決以下四個問題,采用的相應(yīng)技術(shù)手段是(

)①快速培養(yǎng)名貴花卉②克服遠緣植物有性雜交不親和的障礙③提高農(nóng)作物的抗病能力④干擾素的工業(yè)化生產(chǎn)。技術(shù)組織培養(yǎng)基因工程發(fā)酵工程體細胞雜交A①②③④B②①④③C①③④②D④②③①A.A B.B C.C D.D【答案】C〖祥解〗1、微型繁殖:快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù),也叫快速繁殖技術(shù);2、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用:制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測有毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究的各種細胞;3、植物基因工程的應(yīng)用:(1)抗蟲轉(zhuǎn)基因植物;(2)抗病轉(zhuǎn)基因植物;(3)抗逆轉(zhuǎn)基因植物;(4)轉(zhuǎn)基因改良植物品質(zhì)??傊蚬こ淘谵r(nóng)業(yè)上用于生產(chǎn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的品種,能產(chǎn)生抗逆性品種?!驹斘觥竣僦参锝M織培養(yǎng)技術(shù)可用于快速繁殖優(yōu)良品種,因此快速培養(yǎng)名貴花卉可采用植物組織培育技術(shù);②體細胞雜交技術(shù)可以克服遠緣植物有性雜交不親和的障礙;③采用植物基因工程技術(shù)可培育抗病轉(zhuǎn)基因植株,因此提高農(nóng)作物的抗病能力可采用基因工程技術(shù);④利用微生物的發(fā)酵工程可以工業(yè)化生產(chǎn)干擾素等藥物。綜上所述,解決①快速培養(yǎng)名貴花卉②克服遠緣植物有性雜交不親和的障礙③提高農(nóng)作物的抗病能力④干擾素的工業(yè)化生產(chǎn)這四個問題,采用的相應(yīng)技術(shù)手段是分別是組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交、基因工程和發(fā)酵工程,因此C正確,ABD錯誤。故選C。8.(2025·廣東·一模)下列關(guān)于培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用的敘述,錯誤的是(

)A.采用莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒草莓B.可用無機鹽、瓊脂和石油配制的培養(yǎng)基篩選石油降解菌C.可用基因組編輯技術(shù)進行“設(shè)計完美嬰兒”生殖性克隆人研究D.可用PEG誘導(dǎo)骨髓瘤細胞與B淋巴細胞融合成雜交瘤細胞【答案】C〖祥解〗現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用中,有許多技術(shù)是需要篩選和檢測的,如制備單克隆抗體時,需要用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞,還需要進行抗體陽性檢測得到能產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細胞;植物體細胞雜交過程中,需要篩選出雜種細胞進行組織培養(yǎng);轉(zhuǎn)基因技術(shù)中,需要篩選重組子和檢測目的基因是否導(dǎo)入和表達?!驹斘觥緼、植物的莖尖部位病毒極少甚至無病毒,采用莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)可以培育脫毒草莓,A正確;B、石油降解菌能利用石油作為碳源,用無機鹽、瓊脂和石油配制的培養(yǎng)基,只有能分解石油的微生物才能在其上生長,所以可以篩選石油降解菌,B正確;C、“設(shè)計完美嬰兒”生殖性克隆人研究嚴重違反人類倫理道德,同時也可能帶來一系列的社會、法律和倫理問題,是被嚴格禁止的,C錯誤;D、PEG(聚乙二醇)可以誘導(dǎo)動物細胞融合,所以可用PEG誘導(dǎo)骨髓瘤細胞與B淋巴細胞融合成雜交瘤細胞,D正確。故選C。9.(2025·廣東廣州·一模)陳醋中的川芎嗪是治療血栓等疾病的新型藥物,能活血化瘀并對已聚集的血小板有解離作用。研究人員為提高陳醋藥用價值,分別探究了傳統(tǒng)、機械生產(chǎn)工藝對川芎嗪含量的影響,結(jié)果如下。下列敘述錯誤的是()生產(chǎn)工藝川芎嗪含量/(mg·L-1)發(fā)酵后熏醅前發(fā)酵后進行傳統(tǒng)熏醅(80—90℃4—5d)發(fā)酵后進行機械熏醅(110—120℃12—24h)傳統(tǒng)醋酸發(fā)酵0.383.1511.18機械醋酸發(fā)酵1.334.7317.63A.陳醋發(fā)酵過程中需要提供碳源、氮源并通入空氣B.傳統(tǒng)熏醅時提高熏醅的溫度可以提高川芎嗪的產(chǎn)量C.受皮外傷的患者在傷口愈合期間建議減少對陳醋的食用D.選用機械醋酸發(fā)酵和機械熏醅方式釀造的食醋藥用價值更高【答案】B〖祥解〗參與果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型。當(dāng)氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將糖直接分解成醋酸;當(dāng)氧氣充足、缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?,再將乙醛變?yōu)榇姿帷!驹斘觥緼、陳醋發(fā)酵利用的是醋酸菌,其代謝類型是異養(yǎng)需氧型,故發(fā)酵過程中需要提供碳源、氮源并通入空氣,A正確;B、根據(jù)圖表信息不能判斷傳統(tǒng)熏醅時提高熏醅的溫度可以提高川芎嗪的產(chǎn)量,B錯誤;C、傷口愈合需要血小板參與,而陳醋中的川芎嗪對已聚集的血小板有解離作用,故受皮外傷的患者在傷口愈合期間建議減少對陳醋的食用,C正確;D、選用機械醋酸發(fā)酵和機械熏醅方式釀造的食醋川芎嗪含量更高,藥用價值更高,D正確。故選B。10.(2025·廣東珠?!つM預(yù)測)一粒小麥(2N=14)和斯氏山羊草(2N=14)是近緣物種,是進行細胞生物學(xué)研究的良好材料,下圖是科研人員在實驗室中進行相關(guān)研究的流程圖,A和B分別表示一個染色體組。下列相關(guān)敘述錯誤的是(

A.經(jīng)有性雜交所得植株1為不育異源二倍體B.種子發(fā)育為植株1能體現(xiàn)細胞的全能性C.圖示兩途徑獲得的植株2和3基因型相同D.植物原生質(zhì)體融合說明細胞膜具有流動性【答案】B〖祥解〗分析題圖:得到植株3運用了植物體細胞雜交技術(shù),得到植株2運用了多倍體育種技術(shù),得到植株1運用的是雜交的方法?!驹斘觥緼、一粒小麥(AA)和斯氏山羊草(BB)經(jīng)有性雜交,所得植株1的染色體組成為AB。因為A和B是不同的染色體組,植株1減數(shù)分裂時染色體聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常配子,所以是不育異源二倍體,A正確;B、種子發(fā)育為植株1,種子中的胚是由受精卵發(fā)育而來,胚是新植物的幼體,由胚種子發(fā)育為植株1不能體現(xiàn)細胞的全能性,B錯誤;C、植株2是由AB的種子經(jīng)秋水仙素處理后得到,染色體加倍,基因型為AABB;植株3是由AA和BB原生質(zhì)體融合得到,基因型也是AABB,二者基因型相同,C正確;D、植物原生質(zhì)體融合過程中,不同細胞的細胞膜相互融合,說明細胞膜具有流動性,D正確。故選B。11.(2025·廣東湛江·模擬預(yù)測)雜交技術(shù)在生物學(xué)上應(yīng)用廣泛,包括個體水平、細胞水平和分子水平都可以運用雜交。下列敘述正確的是()A.生產(chǎn)中培育香蕉脫毒苗常用植物體細胞雜交技術(shù)B.構(gòu)建特定疾病模型的動物可用動物細胞雜交瘤技術(shù)C.抗原—抗體雜交可檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNAD.DNA分子雜交技術(shù)可以用來比較不同種生物DNA分子的差異【答案】D〖祥解〗植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制的條件下,將離體的植物器官、組織、細胞,培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件,誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽,最終形成完整的植株。【詳析】A、生產(chǎn)中培育香蕉脫毒苗常用植物組織培養(yǎng),A錯誤;B、動物細胞雜交瘤技術(shù)用于制備單克隆抗體,B錯誤;C、抗原—抗體雜交用于檢測目的基因是否表達出蛋白質(zhì),C錯誤;D、DNA分子雜交通過堿基配對可檢測不同生物DNA分子的差異,D正確。故選D。12.(2025·廣東惠州·一模)竹子與水稻同為禾本科不同亞科植物,染色體都是2N=24,但親和性非常差。我省梅州市農(nóng)藝師鐘章美歷經(jīng)40多年,成功將竹子與水稻進行超遠緣有性雜交,培育出了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新品種竹稻F,其培育過程如下圖所示。下列敘述正確的是()A.①過程得到中間材料稻C的原理為染色體變異B.理論上可以用植物體細胞雜交技術(shù)獲得竹稻FC.竹稻F自交能獲得后代,說明竹子和水稻無生殖隔離D.通過③過程得到竹稻F可穩(wěn)定遺傳,屬于二倍體【答案】B〖祥解〗多倍體育種:原理:染色體變異,方法:最常用的是利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。秋水仙素能抑制有絲分裂時紡綞絲的形成,染色體不能移動,使得已經(jīng)加倍的染色體無法平均分配,細胞也無法分裂,當(dāng)秋水仙素的作用解除后,細胞又恢復(fù)正常的生長,然后再復(fù)制分裂,就能得到染色體數(shù)目加倍的細胞?!驹斘觥緼、①過程是秈稻A與粳稻雜交得到稻C,該過程屬于有性雜交,原理是基因重組,而不是染色體變異,A錯誤;B、植物體細胞雜交技術(shù)可以克服遠緣雜交不親和的障礙,竹子和水稻雖然是不同亞科植物,親緣性非常差,但理論上可以用植物體細胞雜交技術(shù)將竹子和水稻的體細胞融合,經(jīng)過植物組織培養(yǎng)等技術(shù)獲得竹稻F,B正確;C、竹稻F是在竹稻E染色體加倍后才可育,而竹稻E是不可育的,竹子和水稻是存在生殖隔離的,C錯誤;D、③過程使用秋水仙素處理稻E得到竹稻F,秋水仙素能抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍,所以竹稻F屬于多倍體(可能是四倍體等),而不是二倍體;并且經(jīng)過秋水仙素處理后得到的竹稻F是純合子,能穩(wěn)定遺傳,D錯誤。故選B。13.(2025·廣東清遠·二模)科學(xué)家為解決馬鈴薯因感染茄科霍爾氏菌導(dǎo)致產(chǎn)量下降問題,利用植物體細胞雜交技術(shù)成功獲得了茄子融合親本的青枯病抗性雜種植株。下列相關(guān)說法錯誤的是()A.混合酶液處理過程需要用纖維素酶和果膠酶混合去除細胞壁B.過程①可利用聚乙二醇、Ca2+載體等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合C.過程②成功的標志是融合的原生質(zhì)體長出新的細胞壁D.過程③需對獲得的雜種植株進行篩選【答案】B〖祥解〗植物體細胞雜交是指將兩個來自不同種植物的體細胞融合成一個雜種細胞,并將雜種細胞培育成新的植物體技術(shù)?!驹斘觥緼、植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠,在進行植物體細胞雜交時,需要用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁,以獲得原生質(zhì)體,所以混合酶液處理過程需要用纖維素酶和果膠酶除去細胞壁,A正確;B、過程①是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,常用的方法有物理法(離心、振動、電激等)和化學(xué)法(聚乙二醇),而Ca2+載體一般用于將目的基因?qū)胛⑸锛毎ㄈ绱竽c桿菌)時,使細胞處于感受態(tài),不是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法,B錯誤;C、過程②中融合的原生質(zhì)體成功的標志是長出新的細胞壁,這意味著雜種細胞已經(jīng)形成了完整的細胞結(jié)構(gòu),C正確;D、過程③是從愈傷組織培育成雜種植株,由于融合過程可能存在多種情況,所以需對獲得的雜種植株進行篩選,以得到具有青枯病抗性的雜種植株,D正確。故選B。14.(2025·廣東湛江·模擬預(yù)測)Rag2基因缺陷導(dǎo)致大鼠無法產(chǎn)生B、T淋巴細胞??蒲腥藛T將正常大鼠的胚胎干細胞(ES細胞)注射到Rag2基因缺陷大鼠的桑葚胚中,使其產(chǎn)生具有正常ES細胞來源的淋巴細胞群的體細胞嵌合體,從而補充其缺失的淋巴細胞,其過程如圖所示。下列分析正確的是()A.嵌合體大鼠產(chǎn)生的B、T細胞直接由ES細胞分化而來B.獲得的嵌合體大鼠的大部分細胞的Rag2基因沒有缺陷C.注入桑葚胚的ES細胞在囊胚期主要存在于內(nèi)細胞團D.該實驗最終獲得了嵌合體大鼠證明ES細胞具有全能性【答案】C〖祥解〗1、胚胎干細胞簡稱ES細胞,來源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的內(nèi)細胞團)。2、動物細胞培養(yǎng)的條件:(1)無菌、無毒的環(huán)境:①消毒、滅菌;②添加一定量的抗生素;③定期更換培養(yǎng)液,以清除代謝廢物。(2)營養(yǎng)物質(zhì):糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。(3)溫度和pH:36.5℃±0.5℃;適宜的pH:7.2~7.4。(4)氣體環(huán)境:95%空氣(細胞代謝必需的)和5%的CO2(維持培養(yǎng)液的pH)?!驹斘觥緼、嵌合體大鼠中供體來源的ES細胞可分化形成造血干細胞,再分化成淋巴細胞,A錯誤;B、獲得的嵌合體大鼠大部分細胞還是有Rag2基因缺陷,只有ES細胞來源的淋巴細胞群沒有Rag2基因缺陷,B錯誤;C、桑葚胚注入的ES細胞在囊胚期主要存在于內(nèi)細胞團,內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織,C正確;D、該實驗獲得的嵌合體大鼠是由大鼠胚胎發(fā)育而來,并不是ES細胞發(fā)育而來,不能體現(xiàn)其全能性,D錯誤。故選C。15.(2025·廣東深圳·二模)胞質(zhì)雄性不育(CMS)是線粒體基因引起的胞質(zhì)功能混亂現(xiàn)象,表現(xiàn)為花粉不育。經(jīng)γ射線處理的蕪菁細胞(AA,A表示染色體組)和甘藍細胞(BB,B表示染色體組)融合,可獲得CMS甘藍植株(BB)。下列分析錯誤的是()A.蕪菁細胞和甘藍細胞融合前需要去除兩者的細胞壁B.γ射線照射的作用是促進蕪菁細胞與甘藍細胞融合C.融合后的CMS甘藍獲得了蕪菁細胞的細胞質(zhì)基因D.植物體細胞雜交技術(shù)為培育CMS甘藍提供一種路徑【答案】B〖祥解〗植物的體細胞雜交是將不同植物的細胞通過細胞融合技術(shù)形成雜種細胞,進而利用植物的組織培養(yǎng)將雜種細胞培育成多倍體的雜種植株。植物體細胞雜交依據(jù)的原理是細胞膜的流動性和植物細胞的全能性?!驹斘觥緼、植物細胞由于有細胞壁的存在不能直接融合,需要用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁,A正確;B、γ射線照射的作用是破壞蕪菁細胞的染色質(zhì),B錯誤;C、兩種細胞融合產(chǎn)生的CMS甘藍植株(BB)只含有甘藍的染色體組,并且獲得了蕪菁細胞的細胞質(zhì)基因,C正確;D、由題干信息可知,培育CMS甘藍采用了植物體細胞雜交技術(shù),即植物體細胞雜交技術(shù)為培育CMS甘藍提供一種路徑,D正確。故選B。16.(2025·廣東廣州·二模)研究發(fā)現(xiàn),將牛的重構(gòu)胚的染色體組蛋白上特定位點的甲基化去除,可提高重構(gòu)胚的發(fā)育率和牛體細胞核移植的成功率。下列說法錯誤的是(

)A.可將供體細胞注入去核卵母細胞中形成牛的重構(gòu)胚B.向重構(gòu)胚注入去甲基化酶的mRNA可能有助于胚胎正常發(fā)育C.應(yīng)將重構(gòu)胚培養(yǎng)至囊胚或原腸胚后移植入受體母牛子宮D.推測表觀遺傳現(xiàn)象是制約體細胞核移植成功的原因之一【答案】C〖祥解〗細胞核移植概念:將動物的一個細胞的細胞核移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中,使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎,這個新的胚胎最終發(fā)育成動物個體。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。【詳析】A、將供體細胞注入到去核卵母細胞中可形成牛的重構(gòu)胚,A正確;B、向重構(gòu)胚注入去甲基化酶的mRNA,該mRNA可翻譯形成去甲基化酶將牛的重構(gòu)胚的染色體組蛋白上特定位點的甲基化去除,從而有助于胚胎正常發(fā)育,B正確;C、應(yīng)將重構(gòu)胚培養(yǎng)至囊胚后移植入受體母牛子宮,原腸胚不能再進行胚胎移植,C錯誤;D、染色體組蛋白上特定位點的甲基化去除,可提高重構(gòu)胚的發(fā)育率和牛體細胞核移植的成功率,組蛋白的去甲基化是一種表觀遺傳,因此推測表觀遺傳現(xiàn)象是制約體細胞核移植成功的原因之一,D正確。故選C。17.(2025·廣東廣州·模擬預(yù)測)研究發(fā)現(xiàn),哺乳動物胎兒發(fā)育早期,造血干細胞會大量遷移至胎兒肝臟并增殖分化。肝細胞中Fetua基因控制合成胎球蛋白A,該蛋白能保護造血干細胞基因組穩(wěn)定性,降低突變概率。下列敘述錯誤的是(

)A.胎兒發(fā)育早期,肝臟可產(chǎn)生多種血細胞B.胎兒早期胚胎細胞與造血干細胞分化程度相同C.哺乳動物肝細胞和造血干細胞都含F(xiàn)etua基因D.Fetua基因表達受阻會增大胎兒免疫功能失調(diào)的風(fēng)險【答案】B〖祥解〗1、在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程,叫作細胞分化。2、干細胞是一類具有自我復(fù)制能力及多向分化潛能的細胞,在一定條件下,它可以分化成多種功能細胞。根據(jù)干細胞的發(fā)育潛能分為三類:全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。【詳析】A、由題干可知,在哺乳動物胎兒發(fā)育早期,造血干細胞會大量遷移至胎兒的肝臟發(fā)生增殖分化,而免疫細胞是由造血干細胞分化而來的,所以胎兒發(fā)育早期,胎兒的肝臟可以產(chǎn)生多種免疫細胞,A正確;B、造血干細胞是已經(jīng)分化的細胞,而早期胚胎細胞具有較高的全能性,分化程度較低。造血干細胞與早期胚胎細胞的分化程度是不同的,造血干細胞的分化程度相對較高,B錯誤;C、同一個體的體細胞都是由受精卵經(jīng)有絲分裂和分化形成的,所含的基因相同。哺乳動物的肝細胞和造血干細胞都是體細胞,都含有Fetua基因,C正確;D、因為胎球蛋白A由Fetua基因控制合成,該蛋白能保護造血干細胞基因組穩(wěn)定性,降低突變的概率,所以Fetua基因表達受阻,胎球蛋白A不能正常合成,造血干細胞基因組穩(wěn)定性可能受影響,使免疫細胞的生成受阻,增大胎兒免疫功能失調(diào)的風(fēng)險,D正確。故選B。18.(2025·廣東廣州·模擬預(yù)測)為拯救瀕危野化單峰駱駝,科研人員利用現(xiàn)代生物技術(shù)嘗試進行人工培育,流程如圖。下列敘述正確的是(

)A.過程①中常用促性腺激素處理雌性的馴養(yǎng)單峰駱駝B.過程②中卵細胞膜和透明帶先后發(fā)生生理反應(yīng)阻止多精入卵C.過程③應(yīng)選用MⅡ期的卵母細胞,過程④移植的應(yīng)為原腸胚D.E后代和F后代的核遺傳物質(zhì)均有部分來自于B【答案】A〖祥解〗胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術(shù),如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎,還需移植到雌性動物體內(nèi)產(chǎn)生后代,以滿足人類的各種需求?!驹斘觥緼、過程①是卵母細胞采集,該過程常用促性腺激素處理B誘導(dǎo)其超數(shù)排卵,以便獲得更多的卵母細胞,A正確;B、過程②受精作用過程中先后發(fā)生透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng),防止多精入卵,B錯誤;C、過程③應(yīng)選用MⅡ期的卵母細胞,過程④移植的應(yīng)為桑葚胚或囊胚,C錯誤;D、由圖示可知,F(xiàn)后代是經(jīng)過核移植獲得的,F(xiàn)后代的核遺傳物質(zhì)只來自于C,D錯誤。故選A。19.(2025·廣東湛江·模擬預(yù)測)生物學(xué)中重要的發(fā)現(xiàn)都離不開技術(shù)的創(chuàng)新。下列屬于我國首先突破的科技成果的是()①首次人工創(chuàng)建單條染色體的真核細胞②首次在體外進行DNA改造成功構(gòu)建體外重組DNA分子③首臺用于全肢體中風(fēng)康復(fù)的腦控人工神經(jīng)機器人系統(tǒng)④首次獲得世界上第一只體細胞克隆羊A.①④ B.②③ C.②④ D.①③【答案】D〖祥解〗原核細胞:沒有被核膜包被的成形的細胞核,沒有核膜、核仁和染色質(zhì);沒有復(fù)雜的細胞器(只有核糖體一種細胞器);只能進行二分裂生殖,屬于無性生殖,不遵循孟德爾的遺傳定律;含有細胞膜、細胞質(zhì),遺傳物質(zhì)是DNA。真核生物:有被核膜包被的成形的細胞核,有核膜、核仁和染色質(zhì);有復(fù)雜的細胞器(包括線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體等);能進行有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂;含有細胞膜、細胞質(zhì),遺傳物質(zhì)是DNA。【詳析】①2018年我國科學(xué)家在國際上首次人工創(chuàng)建單條染色體的真核釀酒酵母細胞,①正確;②首次在體外進行DNA改造成功構(gòu)建體外重組DNA分子是美國,②錯誤;③2014年全球首臺用于全肢體中風(fēng)康復(fù)的腦控人工神經(jīng)機器人系統(tǒng)“神工一號”在我國問世,③正確;④首次獲得世界上第一只體細胞克隆羊是英國,④錯誤。所以是①③,D正確。故選D。20.(2025·廣東佛山·二模)生物工程技術(shù)發(fā)展常常受到自然發(fā)生的生物學(xué)過程啟示。下列對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()選項自然發(fā)生的生物學(xué)過程受啟示而發(fā)展的生物工程技術(shù)A肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化基因工程B細胞中DNA的復(fù)制PCR技術(shù)C同卵雙胞胎的形成過程胚胎分割D親緣關(guān)系近的植物可雜交植物體細胞雜交技術(shù)A.A B.B C.C D.D【答案】D〖祥解〗植物的體細胞雜交是將不同植物的細胞通過細胞融合技術(shù)形成雜種細胞,進而利用植物的組織培養(yǎng)將雜種細胞培育成多倍體的雜種植株?!驹斘觥緼、S型肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)DNA可以進入R型菌內(nèi)并使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,基因工程就是將人們所需要的目的基因?qū)氲绞荏w細胞中穩(wěn)定高效表達,因此基因工程受到了肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化的啟示,A正確;B、細胞中的DNA可以進行復(fù)制,在體外給予適宜的條件也可以進行DNA復(fù)制,PCR就是體外DNA復(fù)制的過程,B正確;C、同卵雙胞胎就是來源于同一個胚胎,胚胎分割技術(shù)就是將早期胚胎進行胰酶處理或機械切割,最終經(jīng)過培養(yǎng)獲得多個后代,C正確;D、植物的體細胞雜交是將不同植物的細胞通過細胞融合技術(shù)形成雜種細胞,進而利用植物的組織培養(yǎng)將雜種細胞培育成多倍體的雜種植株,可以實現(xiàn)跨物種間的遺傳物質(zhì)的交流,該技術(shù)為無性繁殖,親緣關(guān)系近的植物雜交是有性生殖,D錯誤。故選D。21.(2025·廣東廣州·二模)紫外線主要通過誘導(dǎo)DNA/鏈中相鄰的胸腺嘧啶形成嘧啶二聚體而損傷DNA。DNA復(fù)制時,嘧啶二聚體無法作模板,子鏈在此處隨機引入堿基后再進行延伸,導(dǎo)致發(fā)生突變,嚴重時會導(dǎo)致細胞死亡。生物進化過程中形成了多種修復(fù)機制,圖示大腸桿菌兩種常見的修復(fù)嘧啶二聚體機制,其中光解酶需可見光提供能量。在某DNA損傷只形成一個嘧啶二聚體的前提下,下列敘述錯誤的是(

)A.若該損傷的DNA分子未發(fā)生修復(fù),復(fù)制時無法形成堿基序列正常的DNAB.DNA修復(fù)機制的存在使大腸桿菌發(fā)生基因突變的頻率下降C.依賴內(nèi)切酶、外切酶的DNA修復(fù)過程還需DNA連接酶等的參與D.用紫外線進行消毒后保持黑暗一段時間,有利于提高消毒效果【答案】A〖祥解〗圖中是DNA修復(fù)過程,左側(cè)是利用光解酶將嘧啶二聚體解開,而右側(cè)是利用內(nèi)切酶和外切酶將嘧啶二聚體剪切掉,并利用堿基互補配對修復(fù)正確?!驹斘觥緼、根據(jù)題意可知,DNA復(fù)制時,嘧啶二聚體無法作模板,子鏈在此處隨機引入堿基后再進行延伸,導(dǎo)致發(fā)生突變,因此如果DNA損傷未修復(fù),復(fù)制時會隨機引入堿基,導(dǎo)致突變,但由于DNA復(fù)制時兩條鏈都可以作為模板,另一條鏈上的堿基序列是正常的,可通過DNA復(fù)制形成正常的DNA序列,A錯誤;B、DNA修復(fù)機制可以修復(fù)損傷,減少突變的發(fā)生,從而降低基因突變的頻率,B正確;C、DNA修復(fù)過程中,內(nèi)切酶和外切酶負責(zé)切除損傷部分,DNA連接酶負責(zé)連接修復(fù)后的DNA片段,C正確;D、光解酶需可見光提供能量來修復(fù)嘧啶二聚體,用紫外線進行消毒后保持黑暗一段時間,光解酶無法發(fā)揮作用,不能修復(fù)被紫外線損傷的DNA,從而使DNA受損,因此有利于提高消毒效果,D正確。故選A。二、實驗題22.(2025·廣東惠州·一模)科學(xué)家們正在開發(fā)一種混有枯草芽孢桿菌孢子的新型復(fù)合塑料,該孢子能耐受塑料生產(chǎn)工藝中的高溫?zé)崛蹢l件。廢棄復(fù)合塑料內(nèi)的孢子在特定條件下能萌發(fā)產(chǎn)生大量枯草芽孢桿菌,從而有效分解塑料。回答下列問題:(1)在實驗室中培養(yǎng)枯草芽孢桿菌時,可根據(jù)菌落的將它與其他微生物初步區(qū)分開,再將接種有枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)基置于條件下培養(yǎng)來篩選所需的菌株。(2)適應(yīng)性實驗室進化(ALE)是指通過模擬自然選擇過程,在實驗室中對微生物進行長期培養(yǎng)和篩選,使其逐漸適應(yīng)特定環(huán)境條件。與其相比,利用基因工程直接改造微生物的優(yōu)點是。(3)科學(xué)家對經(jīng)過ALE處理的孢子進行了全基因組測序,發(fā)現(xiàn)fusA突變和abrB突變均能夠顯著提高孢子的耐熱性。為了進一步探究這兩種突變對提高孢子耐熱性是否存在協(xié)同效應(yīng),請寫出相關(guān)實驗設(shè)計思路:。(4)科學(xué)家將表面蛋白基因cotB與綠色熒光蛋白基因gfp構(gòu)建成基因表達載體,導(dǎo)入

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