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专题综合练11 发酵工程、细胞工程和基因工程
1.(2023秋·山西忻州·高三校联考开学考试)酿酒和酿醋在我国已经有上千年的历史。下列关于酿酒
和酿醋两种传统发酵技术条件的说法,正确的是( )
A.进行酒精发酵的菌种的代谢类型是异养厌氧型
B.酒精发酵的最适温度低于醋酸发酵的最适温度
C.醋酸发酵需要持续通入无菌空气,酒精发酵则一定不能通入空气
D.若醋酸发酵的产物中出现CO,则说明发酵底物缺少糖源
2
2.(2023秋·河北·高三校联考阶段练习)奶啤被称为“奶香槟”,是一种集酸奶与啤酒风味为一体的
乳饮料,制作流程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.①、②所用的菌种依次为乳酸菌、酵母菌
B.两次加糖的目的是为菌种提供发酵原料和能量
C.两次发酵均在无氧条件下进行
D.两次发酵后发酵液中均有泡沫产生
3.(2023秋·浙江·高三校联考开学考试)酒和泡菜是人们喜爱的传统发酵食品,下列相关叙述错误的
是( )
A.在发酵初期都要向发酵装置通入氧气用于增加菌种数量加快发酵速度
B.在发酵过程中随着发酵产物的增加都会逐渐抑制发酵菌的活性
C.随着发酵的进行,发酵液的pH都会逐渐下降,最终呈酸性
D.酒和泡菜的制作过程中主要利用的微生物分别是酵母菌和乳酸菌
4.(2023秋·江苏南京·高三统考阶段练习)为纯化菌种,在鉴别培养基上接种尿素分解细菌,培养结
果如图所示。下列叙述正确的是( )A.图示采用的接种方法为平板划线法和稀释涂布平板法
B.培养基中的尿素被分解后,可使酚红指示剂变为红色
C.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的
D.可用干热灭菌法对盛有培养基的培养皿和试管等进行灭菌
5.(2023秋·山东·高三校联考开学考试)某生物兴趣小组进行了“探究不同浓度链霉素(一种抗生
素)对细菌的作用”的实验。下列说法正确的是( )
A.实验开始前需用链霉素处理细菌,使其产生耐药性突变
B.实验中所用培养皿和培养基均可采用干热灭菌法灭菌
C.实验中抑菌圈直径越大,则说明细菌的耐药性越强
D.细菌耐药性的增强,与细菌不断适应抗生素环境有关
6.(2023秋·云南昆明·高三昆明一中校考开学考试)关于土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验,
下列叙述正确的是( )
A.培养基应以尿素为唯一氮源,该细菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的
B.取样时用到的铁铲与纸袋都需要预先消毒
C.应设置未接种的选择培养基平板和接种后的牛肉膏蛋白胨培养基平板作为对照
D.若在某稀释度下测得3个平板的菌落数分别为18、234、276,则平均菌落数为176
7.(2023秋·广东广州·高三统考阶段练习)味精是以粮食等为原料经发酵制成的一种调味料,发酵中
所用的谷氨酸榉状杆菌菌种大都从自然界筛选获得,下图是以小麦为原料生产味精的工艺流程图。下列分
析正确的是( )
A.发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了进一步选育和纯化菌种B.发酵前调整好温度、pH等条件,发酵过程中需关闭发酵罐通气阀门,同时需不断搅拌
C.通过基因工程育种可以对谷氨酸棒状杆菌进行定向改造,以获取性状优良的菌种
D.发酵结束后,可采用过滤、沉淀和纯化等方法获取单一菌体,并将菌体破碎后提取单细胞蛋白
8.(2023秋·广东广州·高三广州市第六十五中学校考阶段练习)果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产
相比,共同点有( )
A.都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
B.都需要全程提供无氧环境
C.发酵前都需要对原料进行灭菌
D.发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
9.(2023秋·广西玉林·高三校联考开学考试)人参皂苷是人参的主要活性成分。研究人员分别诱导人
参根与胡萝卜根形成愈伤组织并进行细胞融合,提高人参皂苷的产率。下列有关叙述错误的是( )
A.人参皂苷是人参的基本生命活动所必需的产物
B.细胞融合前应用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C.高Ca2+-高pH溶液可促进愈伤组织细胞的融合
D.杂种细胞进行植物组织培养时需添加植物激素
10.(2023秋·江苏·高三统考专题练习)植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用,相关
叙述错误的是( )
A.切取一定大小的草莓植株茎尖进行组织培养,可获得脱毒苗
B.用γ射线处理烟草的愈伤组织细胞,可培育抗盐碱的烟草
C.在离体条件下对紫草细胞进行植物细胞培养,可大量获得紫草宁
D.炼苗后的植株应移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
11.(2023秋·吉林四平·高三公主岭市第一中学校校联考阶段练习)科研人员将苜蓿与百脉根(富含单
宁,单宁可减少膨胀病的发生)进行植物体细胞杂交以期获得抗膨胀病苜蓿新品种,技术路线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.图中①过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶去除细胞壁
B.愈伤组织细胞通过减数分裂和有丝分裂形成了植物体
C.相比于生芽培养基,生根培养基中生长素含量比例较低
D.融合细胞生成细胞壁时,高尔基体和线粒体的活动可能增强12.(2024·全国·高三专题练习)下列有关动物细胞工程操作的叙述,正确的是( )
A.动物细胞培养是动物细胞工程的基础,在进行细胞培养时培养基中除了加入细胞所需的各种营养物
质外,还需要加入琼脂
B.单克隆抗体制备过程中,第一次筛选的目的是获得足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞
C.干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等
D.体细胞核移植过程中只能通过显微操作方法去除细胞核
13.(2023秋·河北唐山·高三统考开学考试)“人造牛肉汉堡”中的牛肉块是牛的肌肉细胞经过动物细
胞培养获得的,这种人工培育的牛肉能防止疯牛病病毒、口蹄疫病毒等动物病毒感染,为人类获取更多健
康食品探索出了新途径。下列有关动物细胞培养技术说法,正确的是( )
A.制备细胞悬浮液的过程需要使用胃蛋白酶或胶原蛋白酶
B.细胞培养液中含有各种营养物质,其中的蔗糖还有维持培养液渗透压作用
C.95%空气和5%CO 的混合气体能维持培养液的pH,并为细胞提供适宜浓度的氧气
2
D.严格对培养物和所有培养设备灭菌及培养过程无菌操作是避免病毒感染的关键
14.(2023秋·江苏淮安·高三统考阶段练习)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是(
)
A.采集来的精子往往要使其获得能量后,才能进行体外受精
B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎,需要培养至原肠胚才可进行胚胎移植
C.克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术
D.将小鼠桑葚胚分割成2等份后直接移植到体内,获得两只性状完全相同的小鼠
15.(2023秋·山西朔州·高三怀仁市第一中学校校联考阶段练习)胚胎工程理论的发展和技术的应用提
高了良种奶牛的繁育速度,保证了我国高品质牛奶的充足供应。如图表示繁殖良种奶牛以及获取胚胎干细
胞的流程,下列叙述正确的是( )
A.体外受精与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能
B.进行①胚胎分割后获得的2个健康胚胎的遗传性状不同
C.可从早期囊胚(b)中的滋养层细胞获得胚胎干细胞(e)
D.进行②胚胎移植时能否成功,与供体和受体的生理状态有关
16.(2023秋·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨市第三十二中学校校考阶段练习)同尾酶是指切割不同的DNA
片段后能产生相同黏性末端的一类限制酶,下列四种限制酶中属于同尾酶的是( )A.①③ B.②④ C.①③和②④ D.①④
17.(2023秋·山西忻州·高三校联考开学考试)将水稻耐盐碱基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉粳
88中,培育耐盐碱海水稻新品种。下图PCR扩增OsMYB56时需要添加引物,应选用的引物组合为( )
A.5'—CTTGGATGAT一3和5'一TCTGTTGAAT一3'
B.5'一CTTGGATGAT一3和5'一TAAGTTGTCT一3'
C.5'一ATTCAACAGA一3'和5'一ATCATCCAAG一3'
D.5'一ATTCAACAGA一3'和5—GAACCTACTA—3'
18.(2023秋·江苏南通·高三统考开学考试)下列关于“DNA 的粗提取与鉴定”、“DNA片段的扩增与
电泳鉴定”的实验叙述错误的是( )
A.选取细胞分裂旺盛的菜花表层花进行研磨是因为DNA含量高
B.研磨时需加入缓冲液,防止 DNA 在pH发生变化时降解或变性
C.在凝胶中,DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小、构象等有关
D.PCR产物出现拖尾可能是非特异性扩增过多,可适当降低退火温度
19.(2023秋·湖南益阳·高三统考阶段练习)黑曲霉会导致储存的果蔬与谷物腐烂。因此抑制有害霉菌
的生长成为食品保藏及农业生产的首要任务。科学家筛选出若干株对黑曲霉有较强抑制作用的菌株,并对
其进行初步研究。回答下列问题:(1)若要对黑曲霉抑菌菌株进行筛选与纯化,可利用 (填“固体”或“液体”)培养基对其进行富
集培养,然后对菌液进行 ,再涂布到黑曲霉生长良好的培养基上,观察是否出现 ,然后再将
出现抑菌能力最强的菌株进行纯化培养。
(2)利用黑曲霉为病原指示菌,初筛出了形态差异较大的14株对黑曲霉有抑制作用的菌株,将其编号为
LG-1~LG-14,如图1所示,应挑选图中的 菌株。但实践发现,上述菌株的抑菌效果还不太理想,若
想获得抑菌作用更好的菌株,还可采用 育种方法。
(3)现需要将某毒性基因(pobA基因)的启动子序列(dmp)插入图2所示表达载体的B区对抑菌菌株进行
改造,从而提高抑菌菌株的抑菌效果。图3显示了启动子 dmp内部的酶切位点,在构建基因表达载体时,
应在其C、D两端添加两种限制酶 的酶切位点,确保 。(答两点即可)
20.(2024·全国·高三专题练习)中国科学家成功培育出全球首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”。
体细胞克隆猴的培育过程如图所示。请分析回答问题:
(1)据图可知,克隆猴培育过程用到了 、 和胚胎移植等技术。体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植技术,原因是 。
(2)上述实验核移植的受体一般选用A猴处于减数分裂Ⅱ中期的 ,原因是该细胞体积大、易操作、
营养物质丰富且含有促进 表达的物质。
(3)目前核移植技术中普遍使用的去核方法是 。
(4)克隆猴的成功培育为阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病以及免疫缺陷病、肿瘤等疾病的机理研究、干预、
诊治带来前所未有的光明前景。与以往用普通猴子做实验相比,克隆猴作为实验动物模型的优势是
(答出一点即可)。
1.(2023秋·江苏南京·高三统考阶段练习)下列关于高中生物实验的叙述,正确的是( )
A.培养乳酸菌或小球藻的过程中都需要搅拌振荡,目的都是增加培养液中的溶解氧
B.常温下向蛋白质溶液中加入适量的双缩脲(C H N O ),能够观察到紫色现象
₂ ₅ ₃ ₂
C.溴麝香草酚蓝溶液鉴定酵母菌呼吸产生CO 时,出现蓝色→黄色→绿色的颜色变化
2
D.在制作生态瓶实验中,加入到透明玻璃瓶内的河水和泥沙不需要灭菌消毒
2.(2023秋·河北·高三邢台市南和区第一中学校联考开学考试)酸马奶酒是一种以鲜马奶为原料,经
乳酸菌和酵母菌共同自然发酵而成的一种传统的乳酸、酒精发酵乳饮料。下列叙述错误的是( )
A.乳酸菌和酵母菌都以DNA作为遗传物质
B.乳酸菌和酵母菌都具有细胞壁、细胞膜和细胞核等结构
C.乳酸菌和酵母菌进行发酵时都不需要O
2
D.乳酸菌和酵母菌的一个细胞均可属于生命系统的个体层次
3.(2023秋·山西忻州·高三校联考开学考试)为了得到能高效降解聚乙烯[PE,(CH),]的细菌,以
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解决塑料污染问题,科学家将分离得到的两种细菌YT1和YP1置于含PE的培养液中,并定期检测培养液中
PE的剩余量百分比,检测结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.可将PE作为该培养液唯一的碳源
B.一般情况下,该培养液的pH应为中性或弱酸性C.可用稀释涂布平板法或细菌计数板对细菌进行计数
D.第30天后两种菌的降解能力差异显著,YP1的降解能力较强
4.(2023秋·山西吕梁·高三统考开学考试)尿素是一种非蛋白氮饲料,常被用于反刍动物日粮配制,
以降低日粮蛋白用量,节约饲养成本。反刍动物的瘤胃中尿素被分解成氨,氨则被用于合成优质微生物蛋
白。某兴趣小组尝试从奶牛的瘤胃中分离出尿素分解菌。下列有关叙述正确的是( )
A.需配制以尿素为唯一碳源的培养基,还需要加牛肉膏等营养物质
B.用灭菌后的涂布器蘸取0.1mL菌液在酒精灯火焰旁将菌液涂布均匀
C.以未接种的培养基为对照组,可判断选择培养基是否具有选择作用
D.尿素分解成氨后,培养基中的pH升高,可用酚红指示剂进行鉴定
5.(2023秋·广东广州·高三统考阶段练习)土壤盐渍化是目前制约农业生产的全球性问题,我国科学
家用普通小麦(2N=42)与耐盐偃麦草(2N=70)体细胞杂交获得耐盐新品种“山融3号”,培育过程如下
图所示,序号代表过程或结构。下列分析正确的是( )
A.由愈伤组织到②适当提高培养基中生长素/细胞分裂素的比例有利于促进芽的形成
B.①和“山融3号”体细胞均含有两个染色体组,每个染色体组含56条染色体
C.“山融3号”与普通小麦之间存在生殖隔离,为不同物种
D.土壤盐渍化可能是导致偃麦草出现耐盐性的根本原因
6.(2023秋·河北·高三邢台市南和区第一中学校联考开学考试)在草莓生产上,传统的繁殖方式易将
草莓植株所感染的病毒传给后代,导致产量降低、品质变差。微型繁殖技术可以培育出无毒幼苗,其过程
如图所示。下列叙述错误的是( )
A.过程①与过程②的培养基中生长素和细胞分裂素的比例一般相同
B.利用微型繁殖技术培育无毒草莓时常选取草莓植株的茎尖或根尖分生区作为外植体
C.过程②培养期间要进行光照,其作用是促进叶绿素的合成
D.植物微型繁殖技术既能实现种苗的大量繁殖,也能保持优良品种的遗传特性7.(2023秋·山西忻州·高三校联考开学考试)诱导多能干细胞(iPS细胞)在形态、基因表达、分裂能
力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似,这为某些疾病的基础研究及其临床应用提供了一种新的途径。
下列说法正确的是( )
A.iPS细胞与胚胎干细胞都必须从胚胎中获取
B.iPS细胞的制备必须通过激素诱导细胞实现
C.来自同一机体的造血干细胞与胚胎干细胞遗传物质相同
D.可利用镰状细胞贫血患者自身体细胞培养的iPS细胞治疗自身该疾病
8.(2023秋·天津·高三耀华中学校考开学考试)下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述
正确的是( )
A.步骤①操作不需要在无菌环境中进行
B.步骤②用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C.步骤③到④常用胰蛋白酶处理
D.步骤④培养中,细胞之间相互接触能促进细胞的分裂
9.(2023秋·山东济南·高三统考开学考试)动物体细胞核移植技术的原理是动物细胞核具有全能性。
下列说法正确的是( )
A.为提高成功率,将卵母细胞培养到MⅡ期,在尽可能短的时间内去除纺锤体一染色体复合物并注入
体细胞
B.需用电刺激、Ca2+载体和聚乙二醇等激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
C.胚胎发育到桑葚胚阶段,胚胎内部开始出现含有液体的腔
D.早期胚胎培养需要无菌的O 和CO,O 是细胞代谢所必需,CO 的主要作用是调节培养液的pH
2 2 2 2
10.(2023秋·江苏南京·高三统考阶段练习)研究人员制备一种膀胱生物反应器,用其制备获得人体特
殊功能蛋白A的基本过程如下图所示。下列叙述正确的是( )A.步骤①和②所代表的操作分别是显微注射、体外受精
B.诱导雌性动物超数排卵所饲喂的激素能作用于特定细胞
C.从卵巢采集的卵子通常需要培养成熟后与获能的精子进行体外受精
D.早期胚胎培养过程中通常在培养液中通入5%的CO 刺激细胞呼吸
2
11.(2023秋·江苏淮安·高三统考阶段练习)基因工程中需使用多种工具酶,几种限制酶的切割位点如
图所示。下列说法正确的是( )
A.限制酶Smal和EcoRV切割形成的末端,可以通过E.coli DNA连接酶相互连接
B.DNA连接酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶均可催化磷酸二酯键的形成
C.限制酶EcoRI进行一次切割,会切断2个磷酸二酯键,形成1个游离的5’末端
D.若两种限制酶的识别序列相同,则形成的末端一定能通过DNA连接酶相互连接
12.(2024·全国·高三专题练习)干扰素是一种广谱抗病毒制剂,是具有多种功能的活性蛋白质(主要
是糖蛋白),下图为通过基因工程生产干扰素的部分操作,图中①②③④表示相关操作过程。下列相关分
析错误的是( )
A.图中过程①③中都需要用到限制性内切核酸酶
B.过程②需用热稳定性DNA聚合酶,②操作的原理是DNA半保留复制
C.过程③操作要注意干扰素基因上有启动子、终止子及标记基因等
D.过程④为目的基因的导入,最后必须对干扰素进行功能活性鉴定13.(2023春·天津西青·高三天津市西青区杨柳青第一中学校考阶段练习)红细胞生成素(EPO)是人
体内促进红细胞生成的一种糖蛋白,可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限,某科研
团队采用基因工程培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成EPO。下列说法错误的是( )
A.用显微注射技术将含EPO基因的表达载体导入羊的乳腺细胞中,可得到乳腺生物反应器
B.构建基因表达载体时,需将EPO基因与乳腺蛋白基因的启动子重组在一起
C.该转基因羊中的EPO基因可在羊的乳腺细胞中表达
D.可通过PCR技术检测EPO基因是否插入山羊基因组
14.(2023秋·高三课时练习)若要利用某目的基因(见图甲)和P 噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA
1
(见图丙),限制性内切核酸酶的酶切位点分别是BglⅡ(-A↓GATCT-),EcoRⅠ(-G↓AATTC-)和
Sau3AⅠ(-↓GATC-)。下列分析合理的是( )
A.用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
B.用BglⅡ和EcoRI切割目的基因和P1噬菌体载体
C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
D.用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
15.(2023秋·江苏·高三校联考阶段练习)下列关于 DNA 的粗提取和 DNA 片段的扩增及电泳鉴定的叙
述,错误的是( )
A.新鲜的洋葱、鸡血、猪肝等均可作为 DNA 粗提取的实验材料
B.在提取白色丝状物时单向搅拌比双向搅拌更有利于获得结构完整的 DNA
C.PCR 实验中使用的枪头、蒸馏水和移液器等在使用前都必须进行高压蒸汽灭菌
D.PCR 产物通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,将电泳缓冲液加入电泳槽并没过凝胶 1mm后,电泳、观察
16.(2023秋·黑龙江大庆·高三统考阶段练习)猪的许多器官与人类器官高度相似,但异种移植存在一
个巨大的障碍:人体免疫系统可能对外来的组织或者器官产生排斥反应,甚至带来致命的后果。移植手术
中使用的猪已经过基因改造一研究人员将猪体内3个会引起人类对猪器官产生排斥反应的基因和1段可能
导致心脏继续生长的基因“敲除”,并将6个相关的人类基因嵌人猪的基因组,使其器官更易被人体免疫系统接受。回答下列问题:
(1)科学家将小型猪器官表面抗原基因(Anti)“反向处理”,即根据Anti基因的模板链和reAnti基因的
模板链碱基序列互补,人工合成reAnti基因并转人猪成纤维细胞,培育成转基因克隆猪,过程如图1所示。
图中②过程常用的方法是 法。reAnti转基因克隆猪不含有猪抗原的实质是reAnti基因阻抑了Anti
基因的 (填“转录”或“翻译”)。
(2)在将早期胚胎移植人受体母猪前,应对受体母猪进行 ,目的是 。
(3)CRISPR/Cas9基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息(过程如图
2)。Cas9蛋白能准确切割并断开目标DNA,因此Cas9蛋白类似于基因工程操作工具中的 。研究者利用
该技术敲除导致心脏继续生长的关键基因PGH-I的前提是根据已知的PGH-1基因的碱基序列设计两种 。
17.(2023秋·天津·高三耀华中学校考开学考试)如图是科学家对小鼠进行核移植实验的示意图,回答
下列问题:(1)采集到的卵母细胞需在体外培养至 期。
(2)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中,必须用 处理内细胞团,使之分散
成单个细胞。干细胞形成组织、器官的过程中要经历 (填细胞生命历程)。
(3)培养胚胎干细胞时,为保证无毒无菌环境,除对 进行无菌处理外,通常还需
保证培养液无毒,同时对气体条件的要求是 。
(4)克隆胚胎一般发育至 期时进行胚胎移植,此时还需对代孕母鼠进行同期发情处理,
其生理学意义是 。
1.(2023·江苏·统考高考真题)研究者通过体细胞杂交技术,探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种
紫菜。下列相关叙述正确的是( )
A.从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶,用于去除细胞壁
B.原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
C.检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理,活的原生质体被染色
D.聚乙二醇促进原生质体融合后,以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞
2.(2023·江苏·统考高考真题)下列关于细菌和酵母菌实验的叙述正确的是( )
A.通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比
B.通常细菌的生长速度比酵母菌快,菌落比酵母菌落大
C.通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌,酵母菌培养基用过滤除菌法除菌
D.血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定,也可用于细菌的数量测定
3.(2023·江苏·统考高考真题)某生物社团利用洋葱进行实验。下列相关叙述正确的是( )
A.洋葱鳞片叶内表皮可代替半透膜探究质膜的透性
B.洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂,溶液即呈砖红色C.制作根尖有丝分裂装片时,解离、漂洗、按压盖玻片都能更好地将细胞分散开
D.粗提取的DNA溶于2mol/L NaCl溶液中,加入二苯胺试剂后显蓝色
4.(2023·浙江·统考高考真题)紫外线引发的DNA损伤,可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复,
机制如图所示。着色性干皮症(XP)患者的NER酶系统存在缺陷,受阳光照射后,皮肤出现炎症等症状。
患者幼年发病,20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是( )
A.修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B.填补缺口时,新链合成以5’到3’的方向进行
C.DNA有害损伤发生后,在细胞增殖后进行修复,对细胞最有利
D.随年龄增长,XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因,可用突变累积解释
5.(2023·海南·高考真题)某团队通过多代细胞培养,将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除,获得XO胚
胎干细胞,再经过一系列处理,使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是( )
A.营养供应充足时,传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制
B.获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异
C.XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化
D.若某濒危哺乳动物仅存雄性个体,可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
6.(2023·天津·统考高考真题)根据下图,正确的是( )
A.子代动物遗传性状和受体动物完全一致
B.过程1需要MII期去核卵母细胞C.过程2可以大幅改良动物性状
D.过程2为过程3提供了量产方式,过程3为过程1、2提供了改良性状的方式
7.(2023·北京·统考高考真题)高中生物学实验中,下列实验操作能达成所述目标的是( )
A.用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离
B.向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C.在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
D.对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染
8.(2023·北京·统考高考真题)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制
备单克隆抗体用于快速检测PTH,有关制备过程的叙述不正确的是( )
A.需要使用动物细胞培养技术
B.需要制备用PTH免疫的小鼠
C.利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D.筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
9.(2023·江苏·统考高考真题)某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸
菌;醋醅含有醋酸菌;糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有( )
A.糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌
B.发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
C.醋酸发酵过程中经常翻动发酵物,可控制发酵温度和改善通气状况
D.啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间
10.(2023·江苏·统考高考真题)我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”,研究流程
如图所示。下列相关叙述正确的有( )A.猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同,但具有相同的基因组
B.囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成,但表达的基因都不同
C.移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO 的培养箱中进行
₂
D.移植后胚胎的发育受母体激素影响,也影响母体激素分泌
11.(2023·江苏·统考高考真题)为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达,运用重组酶技术构
建质粒,如图1所示。请回答下列问题:
(1)分别进行PCR扩增片段F1与片段F2时,配制的两个反应体系中不同的有 ,扩增程序中最主要的
不同是 。
(2)有关基因序列如图2.引物F2-F、F1-R应在下列选项中选用______。
A.ATGGTG------CAACCAB.TGGTTG------CACCAT
C.GACGAG------CTGCAG
D.CTGCAG------CTCGTC’
(3)将PCR产物片段与线性质粒载体混合后,在重组酶作用下可形成环化质粒,直接用于转化细菌。这一过
程与传统重组质粒构建过程相比,无需使用的酶主要有 。
(4)转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选,下列叙述错误的有_______。
A.稀释涂布平板需控制每个平板30~300个菌落
B.抗性平板上未长出菌落的原因一般是培养基温度太高
C.抗性平板上常常会出现大量杂菌形成的菌落
D.抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化
(5)为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计,用不同菌落的质粒为模板,用引物F1-F和F2-R进行了
PCR扩增,质粒P1~P4的扩增产物电泳结果如图3.根据图中结果判断,可以舍弃的质粒有 。
(6)对于PCR产物电泳结果符合预期的质粒,通常需进一步通过基因测序确认,原因是 。
12.(2023·湖南·统考高考真题)基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病
家系样本,测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变:甲突变可致先天性耳聋;乙基因位于常染色体上,
编码产物可将叶酸转化为N5-甲基四氢叶酸,乙突变与胎儿神经管缺陷(NTDs)相关;甲和乙位于非同源
染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换,回答下列问题:(1)此家系先天性耳聋的遗传方式是 。1-1和1-2生育育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概
率是 。
(2)此家系中甲基因突变如下图所示:
正常基因单链片段5'-ATTCCAGATC……(293个碱基)……CCATGCCCAG-3'
突变基因单链片段5'-ATTCCATATC……(293个碱基)……CCATGCCCAG-3'
研究人员拟用PCR扩增目的基因片段,再用某限制酶(识别序列及切割位点为 )酶切检测
甲基因突变情况,设计了一条引物为5′-GGCATG-3',另一条引物为 (写出6个碱基即可)。用
上述引物扩增出家系成员Ⅱ-1的目的基因片段后,其酶切产物长度应为 bp(注:该酶切位点在目
的基因片段中唯一)。
(3)女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs风险。叶酸在人体内不能合成,孕妇服用叶酸补充剂可降低
NTDs的发生风险。建议从可能妊娠或孕前至少1个月开始补充叶酸,一般人群补充有效且安全剂量为
0.4~1.0mg.d-1,NTDs生育史女性补充4mg.d-1。经基因检测胎儿(Ⅲ-2)的乙基因型为-/-,据此推荐该孕
妇(Ⅱ-1)叶酸补充剂量为 mg.d-1。
13.(2023·北京·统考高考真题)变胖过程中,胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂
(途径I),也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化(途径Ⅱ)。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法,
研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,掺入DNA的EdU和BrdU
均能与 互补配对,并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,随后每隔一定时间向一
组培养孔加入BrdU,再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞,检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比(如图)。图中反映DNA复制所需时长的是从 点到 点。
(3)为研究变胖过程中B细胞的增殖,需使用一批同时变胖的小鼠。为此,本实验使用诱导型基因敲除小鼠,
即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除,形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK:
①纯合小鼠Lx:小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列(x),但L的功能正常;②Ce酶基因:源自噬菌体,
其编码的酶进入细胞核后作用于x,导致两个x间的DNA片段丢失;③Er基因:编码的Er蛋白位于细胞质,
与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定;④口服药T:小分子化合物,可诱导Er蛋白进入细胞核。请
完善制备小鼠IK的技术路线: →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠
→ →获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同,但途径I的细胞周期时长(t)是途径Ⅱ细胞周期时长(t)的
1 2
三倍以上。据此,科学家先用EdU饲喂小鼠IK,t 时间后换用BrdU饲喂,再过t 时间后检测B细胞被标记
2 2
的情况。研究表明,变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂,与之相应的检测结果应是
。
14.(2023·北京·统考高考真题)二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物,筛选具
有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种意义重大。
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜(绿叶),获得了新生叶黄化突变体(黄化叶)。突变体与野生
型杂交,结果如图甲,其中隐性性状是 。(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因,与野生型相比,它在DNA序列上有一个碱基对改变,导致突变基
因上出现了一个限制酶B的酶切位点(如图乙)。据此,检测F 基因型的实验步骤为:提取基因组
2
DNA→PCR→回收扩增产物→ →电泳。F 中杂合子电泳条带数目应为 条。
2
(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交,获得杂交油菜种子S(杂合子),使杂交油菜的大规
模种植成为可能。品系A1育性正常,其他性状与A相同,A与A1杂交,子一代仍为品系A,由此可大量繁
殖A。在大量繁殖A的过程中,会因其他品系花粉的污染而导致A不纯,进而影响种子S的纯度,导致油菜
籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识,且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种
子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作,获得了新生叶黄化的A1,利用黄化A1生产种子S的育种流
程见图丙。
①图丙中,A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交,筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为。
②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,简单易行的田间操作用 。
15.(2023·海南·高考真题)基因递送是植物遗传改良的重要技术之一,我国多个实验室合作开发了一
种新型基因递送系统(切—浸—生芽Cut-Dip-Budding,简称CDB法)。图1与图2分别是利用常规转化法
和CDB法在某植物中递送基因的示意图。
回答下列问题。
(1)图1中,从外植体转变成愈伤组织的过程属于 ;从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长
素和 ,该过程还需要光照,其作用是 。
(2)图1中的愈伤组织,若不经过共培养环节,直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的 。图1中,
含有外源基因的转化植株A若用于生产种子,其包装需标注 。
(3)图1与图2中,农杆菌侵染植物细胞时,可将外源基因递送到植物细胞中的原因是 。
(4)已知某酶(PDS)缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体
(含有绿色荧光蛋白标记基因),利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B,长出毛状根,成功获得
转化植株B.据此分析,从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是 ,图2中,鉴定导入幼苗中的基因编
辑载体是否成功发挥作用的方法是 ,依据是 。
(5)与常规转化法相比,采用CDB法进行基因递送的优点是 (答出2点即可)。
16.(2023·浙江·统考高考真题)赖氨酸是人体不能合成的必需氨基酸,而人类主要食物中的赖氨酸含
量很低,利用生物技术可提高食物中赖氨酸含量。回答下列问题:
(1)植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时,能抑制合成过程中两种关键酶的活性,导致赖氨酸含量维持
在一定浓度水平,这种调节方式属于 。根据这种调节方式,在培养基中添加 ,用于筛选经人
工诱变的植物悬浮细胞,可得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体,通过培养获得再生植株。(2)随着转基因技术与动物细胞工程结合和发展,2011年我国首次利用转基因和体细胞核移植技术成功培
育了高产赖氨酸转基因克隆奶牛。其基本流程为:
①构建乳腺专一表达载体。随着测序技术的发展,为获取富含赖氨酸的酪蛋白基因(目的基因),可通过
检索 获取其编码序列,用化学合成法制备得到。再将获得的目的基因与含有乳腺特异性启动子的相
应载体连接,构建出乳腺专一表达载体。
②表达载体转入牛胚胎成纤维细胞(BEF)。将表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内,与BEF膜发生
,表达载体最终进入细胞核,发生转化。
③核移植。将转基因的BEF作为核供体细胞,从牛卵巢获取卵母细胞,经体外培养及去核后作为 。
将两种细胞进行电融合,电融合的作用除了促进细胞融合,同时起到了 重组细胞发育的作用。
④重组细胞的体外培养及胚胎移植。重组细胞体外培养至 ,植入代孕母牛子宫角,直至小牛出生。
⑤检测。DNA水平检测:利用PCR技术,以非转基因牛耳组织细胞作为阴性对照,以 为阳性对照,
检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的基因。RNA水平检测:从非转基因牛乳汁中的脱落细胞、转基因牛
乳汁中的脱落细胞和转基因牛耳组织细胞,提取总RNA,对总RNA进行 处理,以去除DNA污染,再
经逆转录形成cDNA,并以此为 ,利用特定引物扩增目的基因片段。结果显示目的基因在转基因牛乳
汁中的脱落细胞内表达,而不在牛耳组织细胞内表达,原因是什么? 。
17.(2023·天津·统考高考真题)基因工程:制备新型酵母菌
(1)已知酵母菌不能吸收淀粉,若想使新型酵母菌可以直接利用淀粉发酵,则应导入多步分解淀粉所需的
多种酶,推测这些酶生效的场所应该是 (填“细胞内”和“细胞外”)
(2)同源切割是一种代替限制酶、DNA连接酶将目的基因导入基因表达载体的方法。当目的基因两侧的小段
序列与基因表达载体上某序列相同时,就可以发生同源切割,将目的基因直接插入。研究人员,运用同源
切割的方式,在目的基因两端加上一组同源序列A.B,已知酵母菌体内DNA有许多A-B序列位点可以同源
切割插入。构建完成的目的基因结构如图,则应选择图中的引物 对目的基因进行PCR。
(3)已知酵母菌不能合成尿嘧啶,因此尿嘧啶合成基因(UGA)常用作标记基因,又知尿嘧啶可以使5-氟乳
清酸转化为对酵母菌有毒物质。
(i)导入目的基因的酵母菌应在 的培养基上筛选培养。由于需要导入多种酶基因,需要多次筛选,
因此在导入一种目的基因后,要切除UGA基因,再重新导入。研究人员在UGA基因序列两端加上酵母菌DNA中不存在的同源C.C’序列,以便对UGA基因进行切除。C.C’的序列方向将影响切割时同源序列的
配对方式,进而决定DNA片段在切割后是否可以顺利重连,如图,则应选择方式 进行连接。
(ii)切去UGA基因的酵母菌应在 的培养基上筛选培养。
(4)综上,目的基因、标记基因和同源序列在导入酵母菌的基因表达载体上的排列方式应该如图 。
18.(2023·天津·统考高考真题)某植物四号染色体上面的A基因可以指导植酸合成,不能合成植酸的
该种植物会死亡。现有A3-和A25-两种分别由A基因缺失3个和25个碱基对产生的基因,已知前者不影响植
酸合成,后者效果未知。
(1)现有基因型为AA25-的植物,这两个基因是 基因。该植物自交后代进行PCR,正向引物与A25-缺失的
碱基配对,反向引物在其下游0.5kb处,PCR后进行电泳,发现植物全部后代PCR产物电泳结果均具有明
亮条带,原因是 ,其中明亮条带分为较明亮和较暗两种,其中较明亮条带代表基因型为 的植物,
比例为 。
(2)将一个A基因导入基因型为A3-A25-的植物的6号染色体,构成基因型为A3-A25- A的植物、该植物自交子
代中含有A25-A25-的比例是 。(3)在某逆境中,基因型为A3-A3-的植物生存具有优势,现有某基因型为A3-A的植物,若该种植物严格自交,
且基因型为A3-A3-的植物每代数量增加10%,补齐下面的表格中,子一代基因频率数据(保留一位小数):
子一
代 亲代 子二代
代
A基因频率 50% 46.9%
%
A3-基因频
50% 53.1%
率 %
基因频率改变,是 的结果。
19.(2023·北京·统考高考真题)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
和维生素等。
(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。培养一段时间后,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) 。