資源簡介

模塊檢測卷(一)
　(時間：75分鐘　滿分：100分)
一、單選題(本題共19小題，每小題2分，共38分。每小題只有一個正確答案)
1．(2024·嘉興期中)下列不屬于微生物生長所需營養物質的是(　　)
瓊脂 碳源
氮源 無機鹽
2．(2024·紹興高二期末)“轉基因”已越來越多地進入我們的生活，但是人們對轉基因生物及其相關產品的安全性充滿了擔心，不需要對轉基因農作物進行安全評估的是(　　)
轉基因作物的蛋白質含量
轉基因作物對原來棲息地物種生存的影響
轉入的基因擴散到其他植物中
食用轉基因產品對人體健康的影響
3．2015年10月，我國科學家屠呦呦因發現青蒿素可以有效降低瘧疾患者的死亡率而獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。某課題組為得到青蒿素產量高的新品系，通過一定的技術，使青蒿素合成過程的某一關鍵酶基因fps在野生青蒿中得到了過量表達，其過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
重組質粒青蒿素
構建重組質粒過程中，目的基因需插入Ti質粒的T－DNA上
基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止密碼子和標記基因等
用熒光標記的fps基因作為探針可以檢測目的基因是否成功表達
上圖中①為逆轉錄酶，②為限制酶，PCR過程中需要用到解旋酶、Taq DNA聚合酶等
4．(2024·寧波高二期末)2020年諾貝爾化學獎授予了兩位女科學家以表彰她們在基因編輯研究領域做出的卓越貢獻。這兩位科學家巧用CRISPR/Cas9基因剪刀，以極高的精度編輯了動物、植物和微生物的DNA。CRISPR/Cas9基因組編輯系統工作原理如圖所示，關于此技術的解釋錯誤的是(　　)
Cas9為一種能使磷酸二酯鍵斷裂的酶
DNA－RNA雜交區域不存在T－A堿基對
在單鏈引導RNA中也存在堿基互補配對
人為改變引導RNA的序列可實現對特定基因的切割
5．Holliday模型是同源染色體間基因重組的模型，揭示了互換的分子機制。Holliday模型認為：①兩條同源DNA雙鏈配對，在相應位置單鏈斷開；②切開的單鏈交換重接，形成Holliday連接體(如下圖所示，DNA的兩端各有基因A/a和B/b)；③Holliday連接體按不同方向隨機切割，然后再進行缺口連接等。下列分析錯誤的是(　　)
圖示過程可借助光學顯微鏡進行觀察
Holliday連接體出現在減數第一次分裂前期
同源染色體間互換，離不開限制酶和DNA連接酶的作用
圖中垂直切割最終會導致基因A、a相連和B、b相連重組
(2024·A9協作體)閱讀下列材料，回答6～7題。
烏衣紅曲黃酒是以糯米為原料、烏衣紅曲為糖化發酵劑釀造的黃酒。主要分布在我國浙江溫州、平陽和金華等地。烏衣紅曲外觀呈黑褐色，內呈暗紅色，它是把黑曲霉、紅曲霉和酵母等微生物混合培養在米粒上制成的一種糖化發酵劑。
6．下列對“糯米經浸米、蒸飯、攤涼或淋涼，拌入浸好的烏衣紅曲落缸發酵”過程的敘述錯誤的是(　　)
糯米為烏衣紅曲的發酵只提供了碳源物質
浸曲的過程，既活化了發酵菌種又可擴增菌群
糖化過程中黑曲霉、紅曲霉等分泌了多種淀粉酶
定期開蓋翻動，有利于前發酵中曲霉的代謝活動和酵母菌的大量繁殖
7．有調查發現，用烏衣紅曲釀制黃酒的出酒率要高于其他各地黃酒。下列關于原因分析不合理的是(　　)
決定出酒率高低的根本原因是酵母菌數量多和優化的發酵條件
該曲中菌種豐富度更高，且發酵各階段的優勢種不同
該曲中酵母菌具有耐高糖、高產酒精又耐高濃度酒精的特點
釀酒工藝、流程的控制都對出酒率高低起著關鍵性作用
8．(2024·紹興診斷)如圖為科研人員用蛙的腸上皮細胞進行克隆的一系列操作，有關說法錯誤的是(　　)
圖中①處應選用未受精的卵細胞
圖中②處可用紫外線破壞其細胞核
圖中③處需要借助顯微操作儀
圖中④處需要胚胎體外培養與胚胎移植
9．(2024·名校協作體聯考)CD20抗原是一種B細胞分化抗原，可位于前B細胞和成熟B細胞上。CD20抗原基因在95%以上的B細胞性淋巴瘤中表達，而在造血干細胞、漿細胞和其他正常組織細胞中不表達。利妥昔單抗是針對CD20抗原的一種單克隆抗體，其與腫瘤細胞上的CD20抗原特異性結合后可以誘導腫瘤細胞凋亡。分析以上材料，下列敘述錯誤的是(　　)
前B細胞和成熟B細胞都是在免疫器官骨髓中生成的
利妥昔單抗為腫瘤細胞提供了誘導細胞凋亡的信息
利妥昔單抗只能特異性識別腫瘤細胞并發揮作用
造血干細胞分化為成熟B細胞的過程中，CD20抗原基因進行表達
10．(2024·寧波質檢)關于制備單克隆抗體的過程，下列敘述錯誤的是(　　)
為獲得足量相應的B細胞，可多次給小鼠注射特定抗原
細胞融合前，已免疫的脾細胞不需要經過原代培養擴大
用PEG誘導細胞融合后，可加入過量培養基終止融合
雜交瘤細胞在體外培養時，會貼培養瓶壁單層生長
11．科學家利用核移植技術克隆出了多種動物。下列關于動物核移植技術的敘述，正確的是(　　)
胚胎細胞核移植比體細胞核移植難度大
核移植過程中可通過顯微操作去除卵母細胞中的細胞核
核移植時，提供細胞核和去核卵細胞的動物都應為雌性
通過核移植方法培育的克隆動物遺傳物質全部來自供體細胞核
12．(2024·山水聯盟聯考)Transwell實驗可模擬腫瘤細胞侵襲過程。取用無血清培養液制成的待測細胞懸液加入膜上鋪有基質膠的上室中，下室為有血清培養液，上下層培養液以一層具有一定孔徑的聚碳酸酯膜分隔開，放入培養箱中培養，通過計數下室的細胞量即可反映細胞的侵襲能力，如圖所示。下列說法正確的是(　　)
需將培養室置于含適宜濃度CO2的培養箱中，以刺激細胞呼吸
腫瘤細胞可分泌水解酶將聚碳酸酯膜分解后進入下室
血清培養液中含有某些因子促使腫瘤細胞向營養高的下室移動
進入下室的腫瘤細胞數量越多，說明腫瘤細胞的分裂能力越強
13．(2024·寧波期中)下圖是利用甲、乙兩種植物的各自優勢，通過植物細胞工程技術培育高產、耐鹽的雜種植株的實驗流程圖。下列敘述錯誤的是(　　)
①處理常用無菌的纖維素酶和果膠酶混合液
②融合前需先檢測兩種原生質體的活性和密度
②過程可用適宜濃度的聚乙二醇進行誘導
③選擇時要將植株種在正常鹽度的環境中
14．如圖為植物組織培養過程示意圖。下列說法錯誤的是(　　)
圖中a代表再分化，即已分化的細胞失去其特有的結構和功能轉變成未分化的細胞
誘導生芽和生根所需的植物激素的濃度和比例有差異，圖中b、c過程均需更換培養基
圖中a過程一般不需要光照，而后續過程一般需給予適當的光照
若錐形瓶A中用的是植物的花藥(或花粉)，經圖示過程可以獲得單倍體幼苗
15．(2024·臺州期末)以獼猴桃、百香果為原料，采用混菌發酵工藝，研發獼猴桃百香果復合果酒，使兩者在營養、香氣及口感上互補。下圖為此發酵工藝流程圖。下列有關說法錯誤的是(　　)
發酵工藝中沒有對果汁進行高壓蒸汽滅菌，可防止果汁中營養物質被破壞
發酵工藝中所加的糖一般用淀粉
發酵過程中發酵液的質量和pH值都會降低
加酵母混菌發酵時，可采用真空發酵來提高發酵速率
(2024·強基聯盟聯考)閱讀下列材料，完成16～17題。
海帶是一種常見的食物，海帶中含有植物生長素(IAA)和脫落酸(ABA)等激素，為研究植物激素對海帶生長的影響，某研究小組開展了系列實驗，下圖為海帶中IAA和ABA與海帶生長變化的關系。
16．據圖中信息分析，下列敘述錯誤的是(　　)
海帶月增長率與IAA含量呈“正相關”
海帶在后期生長緩慢，原因可能是IAA含量降低，ABA含量增高
已知海帶成熟區段各部位ABA的分布無顯著差異，則其在成熟區段中的運輸方式是極性運輸
兩種激素含量的變化對海帶長度的影響小于對寬度的影響
17．為得到大量優質海帶，開展海帶的組織培養，下列敘述合理的是(　　)
可取海帶的葉狀體基部切塊作為外植體，培養基通常需加入天然植物激素
外植體經脫分化形成愈傷組織，再生成苗的過程中經歷了細胞分化，遺傳物質發生了改變
組培接種前，可用50%的酒精對工作臺進行消毒
試管苗移栽階段通常需澆灌稀釋的MS或其他營養液
18．葡萄酒是以葡萄為原料釀造的一種果酒，可采用傳統發酵技術進行家庭制作，也可采用現代發酵技術進行工業化生產。下列關于運用這兩項技術生產葡萄酒的敘述，正確的是(　　)
發酵產物都必須進行嚴格的消毒
發酵前都需要對原料進行滅菌
發酵菌種的繁殖都需要有氧環境
發酵環境都可以實現精準控制
19．(2024·環大羅山聯盟聯考)假單胞菌是一種革蘭氏陰性桿菌，其產生的天然代謝產物申嗪霉素是一種綠色農藥。下列關于假單胞菌的培養錯誤的是(　　)
應使用中性偏堿的LB培養基培養假單胞菌
可采用真空發酵的方法將菌體從培養液中分離出來
用G6玻璃砂漏斗抽濾可實現假單胞菌與申嗪霉素的分離
假單胞菌培養結束后，培養基應先高壓蒸汽滅菌再丟棄
二、非選擇題(本題共5小題，共62分)
20．(12分)(2024·臺州高二期中)19世紀末，巴斯德開創了第一次疫苗革命，其特點是接種滅活或減毒的病原微生物。20世紀70年代開始，現代生物技術的迅猛發展開創了第二次疫苗革命，使疫苗的研制進入分子水平。圖1是通過基因工程制備乙型肝炎表面抗原(HbsAg)從而獲得乙肝疫苗的過程，數字①～⑦為相關步驟。
圖1
在圖1步驟①和③中，需要用合適的限制酶切割乙肝表面抗原基因和質粒。乙肝表面抗原基因及質粒的部分限制酶的識別序列及位置如圖2。啟動子是質粒中基因得以正常表達所必需的部分。LacZ基因控制合成某種酶，該酶能將無色染料X－gal變成藍色，最終能在含無色染料X－gal的培養基上將含該基因的菌落染成藍色。
圖2
(1)(2分)在圖1步驟④中，使用的基因工程工具酶是________，將一個乙肝表面抗原基因與一個質粒重組的過程中，游離的磷酸基團數目減少________個。
(2)(2分)根據圖2，為了避免自身環化及便于篩選，切割質粒選用的限制酶是________，獲得乙肝表面抗原基因選用的限制酶是________。
(3)(2分)為篩選含有乙肝表面抗原的大腸桿菌細胞，需要將大腸桿菌接種到含________的固體培養基上，挑選________菌落純化培養。
(4)(4分)若運用PCR技術檢測乙肝表面抗原基因是否導入，需根據目的基因的序列設計________，利用待檢DNA為模板進行PCR。PCR過程包括多次循環，每個循環分為3個步驟：________→________→延伸。若基因導入成功PCR過程中至少復制________次可以得到兩條鏈等長的目的基因。
(5)(2分)利用基因工程生產乙肝疫苗比滅活的乙肝病毒的疫苗安全性更________，原因是_____________________________________________________________
___________________________________________________________________。
21．(12分)(2024·浙北G2聯盟)α1－抗胰蛋白酶缺乏癥是一種單基因遺傳病，患者成年后會出現肺氣腫及其他疾病，嚴重者甚至死亡，患者可采用注射α1－抗胰蛋白酶來緩解癥狀?？蒲袌F隊決定結合如圖所示流程，運用蛋白質工程設計制造出全新的α1－抗胰蛋白酶，同時結合基因工程和胚胎工程進行擴大生產。
請回答下列問題：
(1)(4分)①～③過程屬于蛋白質工程，僅從③過程看，由氨基酸序列獲得的核酸序列________(填“是”或“不是”)唯一的，原因是____________________________________。
(2)(4分)基因工程的核心是構建基因表達載體，基因表達載體上除目的基因外，還必須有啟動子、____________________(填兩種)等?？捎胈_______技術將基因表達載體導入受精卵中。
(3)(4分)欲通過乳腺生物反應器生產預期α1－抗胰蛋白酶，則構建基因表達載體時所用的啟動子應為________________，且在⑧過程之前，要除去含________(填“X”或“Y”)染色體的精子。
22．(14分)(2024·臺州高二期中)2019年7月21日代孕貓在胚胎移植66天后順利分娩，我國首例完全自主培育的克隆貓“大蒜”誕生。這次成功培育克隆貓是世界為數不多的成功案例之一，標志著我國在克隆領域又邁進了一大步。下圖為克隆貓“大蒜”培育過程示意圖，回答下列問題：
(1)(4分)克隆貓的成功培育用到的胚胎工程技術有________、________。
(2)(3分)對卵母細胞供體貓使用________激素處理，使其________，用超聲監視器定位取卵，并吸出卵母細胞的細胞核，完成去核過程；采集死亡貓“大蒜”的組織塊，用________處理獲得分散的體細胞，放置于37 ℃的CO2培養箱中培養。
(3)(4分)為獲得更多的克隆貓“大蒜”，提高重組胚胎的利用率，可在胚胎移植前對囊胚的________進行均等分割，并移植到________的代孕貓子宮內。
(4)(3分)克隆貓“大蒜”與死亡的貓性狀并非完全相同的可能原因是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
23．(12分)(2024·金麗衢十二校聯考)目前全球面臨糧食安全問題，農業發展至關重要，其中種植業尤為關鍵。在現代生物技術高速發展的背景下，越來越多的生物技術在育種中得到應用?；卮鹣铝袉栴}：
(1)(4分)通過植物組織培養技術可以實現優良品種的快速繁殖，取優良品種的體細胞經過脫分化形成________________，該過程一般需要避光，此時所用培養基中的碳源為________(填“有機碳源”或“無機碳源”)。誘導生芽和生根的過程中，培養基的最大區別為_________________________________________
___________________________________________________________。
(2)(3分)無性生殖的作物連續種植多代后產量會下降，主要是感染的病毒傳給了子代。通過植物組織培養還可以對無性生殖的作物進行脫毒處理，此時一般選取________(部位)的細胞，因為___________________________________________
______________________________________________________________________。
(3)(5分)耕地面積減少也是農業面臨的一大問題，為了更充分地利用土地，有的研究者想到利用植物體細胞雜交技術制備“番茄—馬鈴薯”雜種植株，期望能得到地上結番茄，地下長馬鈴薯的植株。該設想需要先利用________去除細胞壁，獲得原生質體，然后利用________________________(答出兩種即可)誘導原生質體融合，融合細胞再生出細胞壁后經過植物組織培養發育成完整植株。最終“番茄—馬鈴薯”雜種植株沒有實現地上結番茄、地下長馬鈴薯的原因是___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
24．(12分)(2024·強基聯盟聯考)請回答下列與微生物培養相關問題：
(1)(3分)如表是某公司研發的一種培養大腸桿菌菌群的培養基配方。
成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 顯色劑 瓊脂
含量 10.0 g 5.0 g 5.0 g 2.0 g 0.2 g 12.0 g
將上述物質溶解后，用蒸餾水定容到1 000 mL。
該培養基屬于________(填“固體”或“液體”)培養基，該培養基中的碳源是________________，而且配制培養基時要注意調節培養基的pH，因為大腸桿菌通常要求在________的環境中才能生長。
(2)(3分)用________法將0.1 mL稀釋液接種于培養基上，其中104倍稀釋度的菌懸液培養后平均長出了88個菌落，則每毫升大腸桿菌的數量為________個，此法與顯微鏡計數法相比，計數結果______(填“偏小”或“偏大”)。
(3)(4分)若將此培養基用于能分解尿素的微生物的分離實驗，應更改培養基中________成分，說明理由：_____________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)(2分)新型冠狀病毒感染大流行，若科學家需要分離和培養病毒。如圖是其流程示意圖：
將采集到的病毒樣本進行稀釋，如圖所示，操作后，④號試管中病毒濃度是樣本的________倍。根據病毒的特征，培養體系A中必須含有________，病毒才能繁殖。
模塊檢測卷(一)
1．A　[微生物生長所需要的營養物質主要有碳源、氮源、水、無機鹽、特殊營養物質等。瓊脂是凝固劑，不是微生物生長所需的營養物質，A符合題意。]
2．A　[轉基因農作物的安全評估主要指其遺傳穩定性、環境安全、食用安全等方面，不需要評估其營養價值(例如蛋白質含量)。]
3．A　[基因表達載體包括的是終止子，不是終止密碼子，B錯誤；檢測目的基因是否成功表達一般選擇抗原—抗體雜交法，而用fps基因作為探針檢測的是目的基因是否插入，C錯誤；PCR過程中不需要用到解旋酶，D錯誤。]
4．B　[DNA分子的堿基組成是A、T、G、C，RNA的堿基組成是A、U、G、C，故DNA－RNA雜交區域存在T－A堿基對，B錯誤。]
5．A　[光學顯微鏡下可以觀察到染色體，但是該過程中染色體的大小、形態和長度并未發生改變，因此無法借助光學顯微鏡對圖示過程進行觀察，A錯誤；圖示過程為同源染色體間非姐妹染色單體的互換，發生在減數第一次分裂前期，因此Holliday連接體出現在減數第一次分裂前期，B正確；同源染色體間互換中存在染色體的斷裂和重新連接，斷裂時需要限制酶的催化，重新連接需要DNA連接酶的催化，C正確；圖中垂直切割后，Holliday連接體的左右兩側分開，基因A和基因a相連，基因B和基因b相連，D正確。]
6．A　[糯米為烏衣紅曲的發酵提供了碳源、氮源和無機鹽，A錯誤。]
7．A　[決定出酒率高低的直接原因是酵母菌數量多和優化的發酵條件，A不合理。]
8．D　[蛙不是哺乳動物，不需要進行胚胎移植過程，D錯誤。]
9．C　[前B細胞和成熟B細胞以及B細胞性淋巴瘤細胞都具有CD20抗原，利妥昔單抗對它們均起作用，C錯誤。]
10．D　[雜交瘤細胞培養時不會出現接觸抑制現象，故雜交瘤細胞在體外培養時，不會貼培養瓶壁單層生長，D錯誤。]
11．B　[由于動物胚胎細胞分化程度低，表現全能性相對容易，而動物體細胞分化程度高，表現全能性十分困難，因此動物體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植，A錯誤；核移植時，提供細胞核的動物可以是雌性和雄性，但提供去核卵細胞的只能是雌性，C錯誤；通過核移植方法培育的克隆動物，其細胞核的遺傳物質全部來自供體細胞核，但細胞質中的遺傳物質則來自提供去核卵細胞的雌性，D錯誤。]
12．C　[需將培養室置于含適宜濃度CO2的培養箱中，以維持培養液的pH，A錯誤；一開始將腫瘤細胞加入膜上鋪有基質膠的上室中，一段時間后在下室發現腫瘤細胞，說明腫瘤細胞可分泌水解酶將基質膠中的成分分解后進入下室，B錯誤；上室含無血清培養液，下室含血清培養液，加入上室的腫瘤細胞一段時間后出現在下室中，說明血清培養液中含有某些因子促使腫瘤細胞向營養高的下室移動，C正確；由題意可知，可通過計數下室的細胞量即可反映細胞的侵襲能力，若進入下室的腫瘤細胞數量越多，說明腫瘤細胞的侵襲能力越強，但不能說明腫瘤細胞的分裂能力越強，D錯誤。]
13．D　[因為要選擇耐鹽的植株，所以要將植株種在高鹽度的環境中進行篩選，D錯誤。]
14．A　[圖中a代表脫分化，A錯誤。]
15．D　[提高發酵速率需要適當增加酵母菌的數量，而酵母菌需通過需氧呼吸進行大量繁殖以達到增加數量的目的，故加酵母混菌發酵時，不可采用真空發酵來提高發酵速率，D錯誤。]
16．C　[極性運輸指的是物質由形態學上端向形態學下端運輸的現象，而海帶成熟區段各部位ABA的分布無顯著差異，可見ABA在成熟區段中的運輸方式不是極性運輸，C錯誤。]
17．D　[為得到大量優質海帶，取海帶的葉狀體基部切塊作為外植體，轉到人工合成的含細胞分裂素和生長素的培養基上，經脫分化形成愈傷組織，再生成幼苗，天然的植物激素含量少，且穩定性差，A不合理；外植體經脫分化形成愈傷組織，再生成苗的過程中經歷了細胞分化，其實質是基因的選擇性表達，遺傳物質沒有發生改變，B不合理；植物組織培養接種前，可用75%的酒精對工作臺消毒，C不合理。]
18．C　[發酵產物為乙醇，乙醇能抑制雜菌的生長繁殖，不需要消毒，A錯誤；傳統發酵技術利用的是原料自身表面帶有的菌種進行發酵，故不能對原料進行滅菌處理，B錯誤；二者的發酵菌種為酵母菌，呼吸方式為兼性厭氧型，其繁殖需要大量的能量，故都需要有氧環境進行需氧呼吸供能，C正確；傳統發酵技術的發酵環境不能實現精準控制，現代發酵技術進行工業化生產可以，D錯誤。]
19．B　[真空環境中沒有任何氣體，自然沒有氧氣，假單胞菌是一種革蘭氏陰性的需氧型小桿菌，因此假單胞菌不能進行真空發酵，B錯誤。]
20．(1)DNA連接酶　4
(2)BamHⅠ和HindⅢ　BclⅠ和HindⅢ
(3)氨芐青霉素和無色染料X－gal　未被染上藍色的/白色
(4)引物　變性　退火　3/三
(5)高　因為基因工程生產的乙肝疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不會出現病毒侵染的情況
解析　(1)圖1中過程④為基因表達載體構建中的目的基因與質粒的連接，使用的基因工程工具酶是DNA連接酶，催化DNA分子片段中磷酸二酯鍵的形成；一個乙肝表面抗原基因(含有2個游離的磷酸基團)與一個質粒(被切開的質粒含有2個游離的磷酸基團)重組的過程中(圖1的步驟④)，游離的磷酸基團數目減少4個。
(2)目的基因中含有限制酶EcoRⅠ的切割位點，因此不能用EcoRⅠ切割外源DNA分子，為了避免自身環化及便于篩選，切割乙肝表面抗原基因選用的限制酶是BclⅠ和HindⅢ。用限制酶BclⅠ切割質粒會破壞啟動子，因此切割質粒選用的限制酶是BamHⅠ和HindⅢ(BclⅠ和BamHⅠ切割產生的黏性末端相同)。
(3)構建基因表達載體時使用了限制酶HindⅢ，導致lacZ基因被破壞(導入重組質粒的大腸桿菌不能合成某種酶，不能使無色染料X－gal變成藍色)，但沒有破壞氨芐青霉素抗性基因(導入重組質粒的大腸桿菌能抗氨芐青霉素)。為篩選含有乙肝表面抗原的大腸桿菌細胞，需要將導入操作之后的大腸桿菌接種到含氨芐青霉素和無色染料X－gal的培養基上，白色大腸桿菌菌落(未被染上藍色的菌落)為所需菌種。
(4)若運用PCR技術檢測乙肝表面抗原基因是否導入，需根據目的基因的序列設計引物，引物的作用是使得耐高溫的Taq DNA聚合酶能夠從引物的3′端進行子鏈的延伸；利用待檢DNA為模板進行PCR。PCR過程包括多次循環，每個循環分為3個步驟：變性(高溫使得DNA解螺旋，DNA的兩條鏈作為模板)→退火(便于引物與DNA模板單鏈結合)→延伸(合成新的子鏈)；從目標DNA鏈中PCR出兩條鏈等長的目的基因需要進行3次PCR循環(第一次循環擴增出來的新片段很長；第二次循環以新的長片段為模板進行，但新片段的一端是引物開頭的，所以第二個循環得到的片段就是我們需要的長度，但只是一條鏈，所以還不能分離出目的基因；第三次循環，當以第二次循環得到的新片段為模板時，因為這個片段的長度就是需要擴增的長度，當第三次循環完成時，這個片段是需要的長度，且是雙鏈DNA，這就得到了需要的目的基因了)。
(5)結合題圖可知，利用基因工程生產的乙肝疫苗只含有蛋白質成分，而滅活的乙肝病毒的疫苗含有蛋白質和核酸，仍有可能出現病毒侵染的情況，故利用基因工程生產乙肝疫苗比滅活的乙肝病毒的疫苗安全性更高，原因是基因工程生產的乙肝疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不會出現病毒侵染的情況。
21．(1)不是　密碼子的簡并或一種氨基酸可對應一種或多種密碼子
(2)終止子、標記基因　顯微注射
(3)乳腺蛋白基因的啟動子　Y
解析　(1)由于密碼子的簡并，一種氨基酸可能對應一種或多種密碼子，所以由氨基酸序列得到的mRNA上的堿基序列不是唯一的，逆轉錄得到的基因片段也不是唯一的。(2)構建的基因表達載體一般有啟動子、終止子、標記基因(如抗生素抗性基因)、目的基因等。將目的基因導入受體細胞可以用農桿菌轉化法(導入植物細胞)、氯化鈣溶液轉化法(導入微生物細胞)、顯微注射法(導入動物細胞)，所以可用顯微注射技術將基因表達載體導入受精卵中。(3)利用乳腺生物反應器生產藥物時，需要讓目的基因在乳腺細胞中表達，因此啟動子應該用乳腺蛋白基因的啟動子，而且需要雌性動物才可以表達乳腺蛋白基因，所以受精之前需要去除含Y染色體的精子，使受精卵的性染色體組成為XX，得到雌性動物。
22．(1)早期胚胎培養/體外胚胎培養　胚胎移植
(2)促性腺　超數排卵　胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)
(3)內細胞團　同期發情/生理狀態相同
(4)①克隆貓“大蒜”的核遺傳物質來自死亡的貓，而質遺傳物質來自卵母細胞供體貓；②在個體發育過程中發生了變異性狀是由基因和環境共同決定的
解析　(1)胚胎工程技術有體外受精、胚胎移植和胚胎分割等，克隆貓的成功培育用到的胚胎工程技術有早期胚胎培養(體外胚胎培養)、胚胎移植。(2)對卵母細胞供體貓使用促性腺激素處理，使其超數排卵，得到更多的卵細胞；用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織，從而得到單細胞懸液，進行動物細胞培養。(3)內細胞團具有全能性，將來可以發育成胎兒的各種組織。為獲得更多的克隆貓“大蒜”，提高重組胚胎的利用率，可在胚胎移植前對囊胚的內細胞團進行均等分割，并移植到生理狀態相同或同期發情處理的代孕貓子宮內。(4)克隆貓“大蒜”的遺傳物質來自核供體、卵母細胞的細胞質。細胞質基因也會對性狀產生影響，此外環境也會對性狀產生影響，所以克隆貓“大蒜”與死亡的貓性狀并非完全相同的可能原因是①克隆貓“大蒜”的核遺傳物質來自死亡的貓，而質遺傳物質來自卵母細胞供體貓；②在個體發育過程中發生了變異性狀是由基因和環境共同決定的。
23．(1)愈傷組織　有機碳源　生長素和細胞分裂素的比例和濃度不同
(2)莖尖(或芽尖或根尖)　植物生長點附近(莖尖)的病毒濃度很低，甚至無病毒
(3)纖維素酶和果膠酶　電刺激、離心、聚乙二醇等　生物基因的表達不是孤立的，它們之間相互調控、相互影響
解析　(1)植物組織培養過程中，經脫分化過程可形成愈傷組織；愈傷組織形成和生長、分化常在MS培養基上進行，這說明MS培養基能夠給愈傷組織提供有機碳等物質，故據此推斷MS培養基中的碳源是有機碳源；配制的誘導生芽和生根的培養基的最大區別是：生長素和細胞分裂素的比例和濃度不同，其中誘導生根的培養基中生長素和細胞分裂素的比例較高。(2)培育脫毒苗時，一般選取莖尖(或芽尖或根尖)部位的細胞作為外植體，其依據是植物生長點附近(莖尖)的病毒濃度很低，甚至無病毒。(3)植物細胞壁的成分主要是纖維素和果膠，根據酶的專一性可知，可以利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，獲得原生質體；誘導植物原生質體融合的方法有電刺激、離心、振蕩、聚乙二醇等誘導；由于生物基因的表達不是孤立的，它們之間相互調控、相互影響，故番茄－馬鈴薯雜種植株沒有實現地上結番茄、地下長馬鈴薯。
24．(1)固體　蛋白胨、乳糖、蔗糖　中性偏堿
(2)稀釋涂布平板　8.8×106　偏小
(3)蛋白胨　蛋白胨含有氮元素，本實驗是以尿素為唯一氮源
(4)10－4　宿主細胞(活細胞)
解析　(1)從培養基的成分含有瓊脂可知，該培養基屬于固體培養基；碳源是指能為微生物提供碳元素的物質，乳糖、蔗糖和蛋白胨均含有碳元素，且均能被微生物利用，因此該培養基中的碳源是乳糖、蔗糖和蛋白胨。細菌通常要求在中性偏堿的環境中生長，大腸桿菌是細菌，故大腸桿菌通常要求在中性偏堿的環境中才能生長。(2)經梯度稀釋后，用稀釋涂布平板法取0.1 mL菌懸液涂布在固體培養基上，其中104倍稀釋的菌懸液培養后平均長出了88個菌落，則每毫升大腸桿菌的數量為88÷0.1×104＝8.8×106(個)。用稀釋涂布平板法統計時，由于兩個或多個細胞連在一起可以形成一個菌落，顯微鏡直接計數的不足是不能區別活細胞與死細胞，故此法與顯微鏡計數法相比，計數結果偏小。(3)因為蛋白胨含有氮元素，本實驗是以尿素為唯一氮源，故若將此培養基用于能分解尿素的微生物的分離實驗，應更改培養基中蛋白胨成分。(4)圖示是對病毒樣本進行系列稀釋操作，操作過程中利用移液管吸取100 μL的病毒樣本轉移到900 μL的稀釋液中，使樣本與稀釋液充分混勻，每次操作后樣本稀釋10倍，依次操作后，④號試管中病毒被稀釋了104倍，因此病毒的濃度是樣本的10－4倍。病毒是非細胞生物，必須寄生在宿主活細胞中才能生活，故培養體系A中必須含有宿主細胞(活細胞)，病毒才能繁殖。(共65張PPT)
模塊檢測卷(一)
(時間：75分鐘　滿分：100分)
A
一、單選題(本題共19小題，每小題2分，共38分。每小題只有一個正確答案)
1.(2024·嘉興期中)下列不屬于微生物生長所需營養物質的是(　　)
A.瓊脂 B.碳源 C.氮源 D.無機鹽
解析：微生物生長所需要的營養物質主要有碳源、氮源、水、無機鹽、特殊營養物質等。瓊脂是凝固劑，不是微生物生長所需的營養物質，A符合題意。
2.(2024·紹興高二期末)“轉基因”已越來越多地進入我們的生活，但是人們對轉基因生物及其相關產品的安全性充滿了擔心，不需要對轉基因農作物進行安全評估的是(　　)
A.轉基因作物的蛋白質含量
B.轉基因作物對原來棲息地物種生存的影響
C.轉入的基因擴散到其他植物中
D.食用轉基因產品對人體健康的影響
解析：轉基因農作物的安全評估主要指其遺傳穩定性、環境安全、食用安全等方面，不需要評估其營養價值(例如蛋白質含量)。
A
3.2015年10月，我國科學家屠呦呦因發現青蒿素可以有效降低瘧疾患者的死亡率而獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。某課題組為得到青蒿素產量高的新品系，通過一定的技術，使青蒿素合成過程的某一關鍵酶基因fps在野生青蒿中得到了過量表達，其過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A
A.構建重組質粒過程中，目的基因需
插入Ti質粒的T－DNA上
B.基因表達載體包括目的基因、啟動子、
終止密碼子和標記基因等
C.用熒光標記的fps基因作為探針可以檢測目的基因是否成功表達
D.上圖中①為逆轉錄酶，②為限制酶，PCR過程中需要用到解旋酶、Taq DNA聚合酶等
解析：基因表達載體包括的是終止子，不是終止密碼子，B錯誤；
檢測目的基因是否成功表達一般選擇抗原—抗體雜交法，而用fps基因作為探針檢測的是目的基因是否插入，C錯誤；
PCR過程中不需要用到解旋酶，D錯誤。
A.構建重組質粒過程中，目的基因需插入Ti質粒的T－DNA上
B.基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止密碼子和標記基因等
C.用熒光標記的fps基因作為探針可以檢測目的基因是否成功表達
D.上圖中①為逆轉錄酶，②為限制酶，PCR過程中需要用到解旋酶、Taq DNA聚合酶等
4.(2024·寧波高二期末)2020年諾貝爾化學獎授予了兩位女科學家以表彰她們在基因編輯研究領域做出的卓越貢獻。這兩位科學家巧用CRISPR/Cas9基因剪刀，以極高的精度編輯了動物、植物和微生物的DNA。CRISPR/Cas9基因組編輯系統工作原理如圖所示，關于此技術的解釋錯誤的是(　　)
B
A.Cas9為一種能使磷酸二酯鍵斷裂的酶
B.DNA－RNA雜交區域不存在T－A堿基對
C.在單鏈引導RNA中也存在堿基互補配對
D.人為改變引導RNA的序列可實現對特定
基因的切割
解析：DNA分子的堿基組成是A、T、G、C，RNA的堿基組成是A、U、G、C，故DNA－RNA雜交區域存在T－A堿基對，B錯誤。
5.Holliday模型是同源染色體間基因重組的模型，揭示了互換的分子機制。Holliday模型認為：①兩條同源DNA雙鏈配對，在相應位置單鏈斷開；②切開的單鏈交換重接，形成Holliday連接體(如下圖所示，DNA的兩端各有基因A/a和B/b)；③Holliday連接體按不同方向隨機切割，然后再進行缺口連接等。下列分析錯誤的是(　　)
A
A.圖示過程可借助光學顯微鏡進行觀察
B.Holliday連接體出現在減數第一次分裂前期
C.同源染色體間互換，離不開限制酶和DNA連接酶的作用
D.圖中垂直切割最終會導致基因A、a相連和B、b相連重組
解析：光學顯微鏡下可以觀察到染色體，但是該過程中染色體的大小、形態和長度并未發生改變，因此無法借助光學顯微鏡對圖示過程進行觀察，A錯誤；
圖示過程為同源染色體間非姐妹染色單體的互換，發生在減數第一次分裂前期，因此Holliday連接體出現在減數第一次分裂前期，B正確；
同源染色體間互換中存在染色體的斷裂和重新連接，斷裂時需要限制酶的催化，重新連接需要DNA連接酶的催化，C正確；
圖中垂直切割后，Holliday連接體的左右兩側分開，基因A和基因a相連，基因B和基因b相連，D正確。
A.圖示過程可借助光學顯微鏡進行觀察
B.Holliday連接體出現在減數第一次分裂前期
C.同源染色體間互換，離不開限制酶和DNA連接酶的作用
D.圖中垂直切割最終會導致基因A、a相連和B、b相連重組
(2024·A9協作體)閱讀下列材料，回答6～7小題。
烏衣紅曲黃酒是以糯米為原料、烏衣紅曲為糖化發酵劑釀造的黃酒。主要分布在我國浙江溫州、平陽和金華等地。烏衣紅曲外觀呈黑褐色，內呈暗紅色，它是把黑曲霉、紅曲霉和酵母等微生物混合培養在米粒上制成的一種糖化發酵劑。
6.下列對“糯米經浸米、蒸飯、攤涼或淋涼，拌入浸好的烏衣紅曲落缸發酵”過程的敘述錯誤的是(　　)
A.糯米為烏衣紅曲的發酵只提供了碳源物質
B.浸曲的過程，既活化了發酵菌種又可擴增菌群
C.糖化過程中黑曲霉、紅曲霉等分泌了多種淀粉酶
D.定期開蓋翻動，有利于前發酵中曲霉的代謝活動
和酵母菌的大量繁殖
解析：糯米為烏衣紅曲的發酵提供了碳源、氮源和無機鹽，A錯誤。
A
7.有調查發現，用烏衣紅曲釀制黃酒的出酒率要高于其他各地黃酒。下列關于原因分析不合理的是(　　)
A.決定出酒率高低的根本原因是酵母菌數
量多和優化的發酵條件
B.該曲中菌種豐富度更高，且發酵各階段
的優勢種不同
C.該曲中酵母菌具有耐高糖、高產酒精又耐高濃度酒精的特點
D.釀酒工藝、流程的控制都對出酒率高低起著關鍵性作用
解析：決定出酒率高低的直接原因是酵母菌數量多和優化的發酵條件，A不合理。
A
8.(2024·紹興診斷)如圖為科研人員用蛙的腸上皮細胞進行克隆的一系列操作，有關說法錯誤的是(　　)
D
A.圖中①處應選用未受精的卵細胞
B.圖中②處可用紫外線破壞其細胞核
C.圖中③處需要借助顯微操作儀
D.圖中④處需要胚胎體外培養與胚胎移植
解析：蛙不是哺乳動物，不需要進行胚胎移植過程，D錯誤。
9.(2024·名校協作體聯考)CD20抗原是一種B細胞分化抗原，可位于前B細胞和成熟B細胞上。CD20抗原基因在95%以上的B細胞性淋巴瘤中表達，而在造血干細胞、漿細胞和其他正常組織細胞中不表達。利妥昔單抗是針對CD20抗原的一種單克隆抗體，其與腫瘤細胞上的CD20抗原特異性結合后可以誘導腫瘤細胞凋亡。分析以上材料，下列敘述錯誤的是(　　)
A.前B細胞和成熟B細胞都是在免疫器官骨髓中生成的
B.利妥昔單抗為腫瘤細胞提供了誘導細胞凋亡的信息
C.利妥昔單抗只能特異性識別腫瘤細胞并發揮作用
D.造血干細胞分化為成熟B細胞的過程中，CD20抗原基因進行表達
C
解析：前B細胞和成熟B細胞以及B細胞性淋巴瘤細胞都具有CD20抗原，利妥昔單抗對它們均起作用，C錯誤。
10.(2024·寧波質檢)關于制備單克隆抗體的過程，下列敘述錯誤的是(　　)
A.為獲得足量相應的B細胞，可多次給小鼠注射特定抗原
B.細胞融合前，已免疫的脾細胞不需要經過原代培養擴大
C.用PEG誘導細胞融合后，可加入過量培養基終止融合
D.雜交瘤細胞在體外培養時，會貼培養瓶壁單層生長
解析：雜交瘤細胞培養時不會出現接觸抑制現象，故雜交瘤細胞在體外培養時，不會貼培養瓶壁單層生長，D錯誤。
D
11.科學家利用核移植技術克隆出了多種動物。下列關于動物核移植技術的敘述，正確的是(　　)
A.胚胎細胞核移植比體細胞核移植難度大
B.核移植過程中可通過顯微操作去除卵母細胞中的細胞核
C.核移植時，提供細胞核和去核卵細胞的動物都應為雌性
D.通過核移植方法培育的克隆動物遺傳物質全部來自供體細胞核
B
解析：由于動物胚胎細胞分化程度低，表現全能性相對容易，而動物體細胞分化程度高，表現全能性十分困難，因此動物體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植，A錯誤；
核移植時，提供細胞核的動物可以是雌性和雄性，但提供去核卵細胞的只能是雌性，C錯誤；
通過核移植方法培育的克隆動物，其細胞核的遺傳物質全部來自供體細胞核，但細胞質中的遺傳物質則來自提供去核卵細胞的雌性，D錯誤。
12.(2024·山水聯盟聯考)Transwell實驗可模擬腫瘤細胞侵襲過程。取用無血清培養液制成的待測細胞懸液加入膜上鋪有基質膠的上室中，下室為有血清培養液，上下層培養液以一層具有一定孔徑的聚碳酸酯膜分隔開，放入培養箱中培養，通過計數下室的細胞量即可反映細胞的侵襲能力，如圖所示。下列說法正確的是(　　)
C
A.需將培養室置于含適宜濃度CO2的培養箱中，以刺激細胞呼吸
B.腫瘤細胞可分泌水解酶將聚碳酸酯膜分解后進入下室
C.血清培養液中含有某些因子促使腫瘤細胞向營養高的下室移動
D.進入下室的腫瘤細胞數量越多，說明腫瘤細胞的分裂能力越強
解析：需將培養室置于含適宜濃度CO2的培養箱中，以維持培養液的pH，A錯誤；
一開始將腫瘤細胞加入膜上鋪有基質膠的上室中，一段時間后在下室發現腫瘤細胞，說明腫瘤細胞可分泌水解酶將基質膠中的成分分解后進入下室，B錯誤；
上室含無血清培養液，下室含血清培養液，加入上室的腫瘤細胞一段時間后出現在下室中，說明血清培養液中含有某些因子促使腫瘤細胞向營養高的下室移動，C正確；
由題意可知，可通過計數下室的細胞量即可反映細胞的侵襲能力，若進入下室的腫瘤細胞數量越多，說明腫瘤細胞的侵襲能力越強，但不能說明腫瘤細胞的分裂能力越強，D錯誤。
A.需將培養室置于含適宜濃度CO2的培養箱中，以刺激細胞呼吸
B.腫瘤細胞可分泌水解酶將聚碳酸酯膜分解后進入下室
C.血清培養液中含有某些因子促使腫瘤細胞向營養高的下室移動
D.進入下室的腫瘤細胞數量越多，說明腫瘤細胞的分裂能力越強
13.(2024·寧波期中)下圖是利用甲、乙兩種植物的各自優勢，通過植物細胞工程技術培育高產、耐鹽的雜種植株的實驗流程圖。下列敘述錯誤的是(　　)
D
A.①處理常用無菌的纖維素酶和果
膠酶混合液
B.②融合前需先檢測兩種原生質體
的活性和密度
C.②過程可用適宜濃度的聚乙二醇進行誘導
D.③選擇時要將植株種在正常鹽度的環境中
解析：因為要選擇耐鹽的植株，所以要將植株種在高鹽度的環境中進行篩選，D錯誤。
14.如圖為植物組織培養過程示意圖。下列說法錯誤的是(　　)
A
A.圖中a代表再分化，即已分化的細胞失去其特有的結構和功能轉變成未分化的細胞
B.誘導生芽和生根所需的植物激素的濃度和比例有差異，圖中b、c過程均需更換培養基
C.圖中a過程一般不需要光照，而后續過程一般需給予適當的光照
D.若錐形瓶A中用的是植物的花藥(或花粉)，經圖示過程可以獲得單倍體幼苗
解析：圖中a代表脫分化，A錯誤。
15.(2024·臺州期末)以獼猴桃、百香果為原料，采用混菌發酵工藝，研發獼猴桃百香果復合果酒，使兩者在營養、香氣及口感上互補。下圖為此發酵工藝流程圖。下列有關說法錯誤的是(　　)
D
A.發酵工藝中沒有對果汁進行高壓蒸汽滅菌，可防止果汁中營養物質被破壞
B.發酵工藝中所加的糖一般用淀粉
C.發酵過程中發酵液的質量和pH值都會降低
D.加酵母混菌發酵時，可采用真空發酵來提高發酵速率
解析：提高發酵速率需要適當增加酵母菌的數量，而酵母菌需通過需氧呼吸進行大量繁殖以達到增加數量的目的，故加酵母混菌發酵時，不可采用真空發酵來提高發酵速率，D錯誤。
A.發酵工藝中沒有對果汁進行高壓蒸汽滅菌，可防止果汁中營養物質被破壞
B.發酵工藝中所加的糖一般用淀粉
C.發酵過程中發酵液的質量和pH值都會降低
D.加酵母混菌發酵時，可采用真空發酵來提高發酵速率
(2024·強基聯盟聯考)閱讀下列材料，完成16～17小題。
海帶是一種常見的食物，海帶中含有植物生長素(IAA)和脫落酸(ABA)等激素，為研究植物激素對海帶生長的影響，某研究小組開展了系列實驗，下圖為海帶中IAA和ABA與海帶生長變化的關系。
16.據圖中信息分析，下列敘述錯誤的是(　　)
A.海帶月增長率與IAA含量呈“正相關”
B.海帶在后期生長緩慢，原因可能是IAA
含量降低，ABA含量增高
C.已知海帶成熟區段各部位ABA的分布無
顯著差異，則其在成熟區段中的運輸方式
是極性運輸
D.兩種激素含量的變化對海帶長度的影響小于對寬度的影響
解析：極性運輸指的是物質由形態學上端向形態學下端運輸的現象，而海帶成熟區段各部位ABA的分布無顯著差異，可見ABA在成熟區段中的運輸方式不是極性運輸，C錯誤。
C
17.為得到大量優質海帶，開展海帶的組織培養，下列敘述合理的是(　　)
A.可取海帶的葉狀體基部切塊作為外植體，
培養基通常需加入天然植物激素
B.外植體經脫分化形成愈傷組織，再生成苗
的過程中經歷了細胞分化，遺傳物質發生了
改變
C.組培接種前，可用50%的酒精對工作臺進行消毒
D.試管苗移栽階段通常需澆灌稀釋的MS或其他營養液
D
解析：為得到大量優質海帶，取海帶的葉狀體基部切塊作為外植體，轉到人工合成的含細胞分裂素和生長素的培養基上，經脫分化形成愈傷組織，再生成幼苗，天然的植物激素含量少，且穩定性差，A不合理；
外植體經脫分化形成愈傷組織，再生成苗的過程中經歷了細胞分化，其實質是基因的選擇性表達，遺傳物質沒有發生改變，B不合理；
植物組織培養接種前，可用75%的酒精對工作臺消毒，C不合理。
A.可取海帶的葉狀體基部切塊作為外植體，培養基通常需加入天然植物激素
B.外植體經脫分化形成愈傷組織，再生成苗的過程中經歷了細胞分化，遺傳物質發生了改變
C.組培接種前，可用50%的酒精對工作臺進行消毒
D.試管苗移栽階段通常需澆灌稀釋的MS或其他營養液
18.葡萄酒是以葡萄為原料釀造的一種果酒，可采用傳統發酵技術進行家庭制作，也可采用現代發酵技術進行工業化生產。下列關于運用這兩項技術生產葡萄酒的敘述，正確的是(　　)
A.發酵產物都必須進行嚴格的消毒
B.發酵前都需要對原料進行滅菌
C.發酵菌種的繁殖都需要有氧環境
D.發酵環境都可以實現精準控制
C
解析：發酵產物為乙醇，乙醇能抑制雜菌的生長繁殖，不需要消毒，A錯誤；
傳統發酵技術利用的是原料自身表面帶有的菌種進行發酵，故不能對原料進行滅菌處理，B錯誤；
二者的發酵菌種為酵母菌，呼吸方式為兼性厭氧型，其繁殖需要大量的能量，故都需要有氧環境進行需氧呼吸供能，C正確；
傳統發酵技術的發酵環境不能實現精準控制，現代發酵技術進行工業化生產可以，D錯誤。
19.(2024·環大羅山聯盟聯考)假單胞菌是一種革蘭氏陰性桿菌，其產生的天然代謝產物申嗪霉素是一種綠色農藥。下列關于假單胞菌的培養錯誤的是(　　)
A.應使用中性偏堿的LB培養基培養假單胞菌
B.可采用真空發酵的方法將菌體從培養液中分離出來
C.用G6玻璃砂漏斗抽濾可實現假單胞菌與申嗪霉素的分離
D.假單胞菌培養結束后，培養基應先高壓蒸汽滅菌再丟棄
解析：真空環境中沒有任何氣體，自然沒有氧氣，假單胞菌是一種革蘭氏陰性的需氧型小桿菌，因此假單胞菌不能進行真空發酵，B錯誤。
B
二、非選擇題(本題共5小題，共62分)
20.(12分)(2024·臺州高二期中)19世紀末，巴斯德開創了第一次疫苗革命，其特點是接種滅活或減毒的病原微生物。20世紀70年代開始，現代生物技術的迅猛發展開創了第二次疫苗革命，使疫苗的研制進入分子水平。圖1是通過基因工程制備乙型肝炎表面抗原(HbsAg)從而獲得乙肝疫苗的過程，數字①～⑦為相關步驟。
圖1
在圖1步驟①和③中，需要用合適的限制酶切割乙肝表面抗原基因和質粒。乙肝表面抗原基因及質粒的部分限制酶的識別序列及位置如圖2。啟動子是質粒中基因得以正常表達所必需的部分。LacZ基因控制合成某種酶，該酶能將無色染料X－gal變成藍色，最終能在含無色染料
X－gal的培養基上將含該基因的菌落染成藍色。
圖2
(1)在圖1步驟④中，使用的基因工程工具酶是______________，將一個乙肝表面抗原基因與一個質粒重組的過程中，游離的磷酸基團數目減少________個。
圖1
DNA連接酶
4
(2)根據圖2，為了避免自身環化及便于篩選，切割質粒選用的限制酶是_________________，獲得乙肝表面抗原基因選用的限制酶是_________________。
圖2
(3)為篩選含有乙肝表面抗原的大腸桿菌細胞，需要將大腸桿菌接種到含_____________________________的固體培養基上，挑選_____________________菌落純化培養。
BamHⅠ和HindⅢ
BclⅠ和HindⅢ
氨芐青霉素和無色染料X－gal
未被染上藍色的/白色
(4)若運用PCR技術檢測乙肝表面抗原基因是否導入，需根據目的基因的序列設計________，利用待檢DNA為模板進行PCR。PCR過程包括多次循環，每個循環分為3個步驟：________→________→延伸。若基因導入成功PCR過程中至少復制________次可以得到兩條鏈等長的目的基因。
(5)利用基因工程生產乙肝疫苗比滅活的乙肝病毒的疫苗安全性更________，原因是_________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
引物
變性
退火
3/三
高
因為基因工程生產的乙肝疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不會出現病毒侵染的情況
解析：(1)圖1中過程④為基因表達載體構建中的目的基因與質粒的連接，使用的基因工程工具酶是DNA連接酶，催化DNA分子片段中磷酸二酯鍵的形成；一個乙肝表面抗原基因(含有2個游離的磷酸基團)與一個質粒(被切開的質粒含有2個游離的磷酸基團)重組的過程中(圖1的步驟④)，游離的磷酸基團數目減少4個。
圖1
(2)目的基因中含有限制酶EcoRⅠ的切割位點，因此不能用EcoRⅠ切割外源DNA分子，為了避免自身環化及便于篩選，切割乙肝表面抗原基因選用的限制酶是BclⅠ和HindⅢ。用限制酶BclⅠ切割質粒會破壞啟動子，因此切割質粒選用的限制酶是BamHⅠ和HindⅢ(BclⅠ和BamHⅠ切割產生的黏性末端相同)。
圖2
(3)構建基因表達載體時使用了限制酶HindⅢ，導致lacZ基因被破壞(導入重組質粒的大腸桿菌不能合成某種酶，不能使無色染料X－gal變成藍色)，但沒有破壞氨芐青霉素抗性基因(導入重組質粒的大腸桿菌能抗氨芐青霉素)。為篩選含有乙肝表面抗原的大腸桿菌細胞，需要將導入操作之后的大腸桿菌接種到含氨芐青霉素和無色染料X－gal的培養基上，白色大腸桿菌菌落(未被染上藍色的菌落)為所需菌種。
(4)若運用PCR技術檢測乙肝表面抗原基因是否導入，需根據目的基因的序列設計引物，引物的作用是使得耐高溫的Taq DNA聚合酶能夠從引物的3′端進行子鏈的延伸；利用待檢DNA為模板進行PCR。PCR過程包括多次循環，每個循環分為3個步驟：變性(高溫使得DNA解螺旋，DNA的兩條鏈作為模板)→退火(便于引物與DNA模板單鏈結合)→延伸(合成新的子鏈)；從目標DNA鏈中PCR出兩條鏈等長的目的基因需要進行3次PCR循環(第一次循環擴增出來的新片段很長；第二次循環以新的長片段為模板進行，但新片段的一端是引物開頭的，所以第二個循環得到的片段就是我們需要的長度，但只是一條鏈，所以還不能分離出目的基因；第三次循環，當以第二次循環得到的新片段為模板時，因為這個片段的長度就是需要擴增的長度，當第三次循環完成時，這個片段是需要的長度，且是雙鏈DNA，這就得到了需要的目的基因了)。
(5)結合題圖可知，利用基因工程生產的乙肝疫苗只含有蛋白質成分，而滅活的乙肝病毒的疫苗含有蛋白質和核酸，仍有可能出現病毒侵染的情況，故利用基因工程生產乙肝疫苗比滅活的乙肝病毒的疫苗安全性更高，原因是基因工程生產的乙肝疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不會出現病毒侵染的情況。
21.(12分)(2024·浙北G2聯盟)α1－抗胰蛋白酶缺乏癥是一種單基因遺傳病，患者成年后會出現肺氣腫及其他疾病，嚴重者甚至死亡，患者可采用注射α1－抗胰蛋白酶來緩解癥狀。科研團隊決定結合如圖所示流程，運用蛋白質工程設計制造出全新的α1－抗胰蛋白酶，同時結合基因工程和胚胎工程進行擴大生產。
請回答下列問題：
(1)①～③過程屬于蛋白質工程，僅從③過程看，由氨基酸序列獲得的核酸序列________(填“是”或“不是”)唯一的，原因是____________________________
__________________________________。
不是
密碼子的簡并或一種氨基酸
可對應一種或多種密碼子
(2)基因工程的核心是構建基因表達載體，基因表達載體上除目的基因外，還必須有啟動子、____________________(填兩種)等?？捎胈_________技術將基因表達載體導入受精卵中。
終止子、標記基因
顯微注射
(3)欲通過乳腺生物反應器生產預期α1－抗胰蛋白酶，則構建基因表達載體時所用的啟動子應為____________________，且在⑧過程之前，要除去含________(填“X”或“Y”)染色體的精子。
乳腺蛋白基因的啟動子
Y
解析：(1)由于密碼子的簡并，一種氨基酸可能對應一種或多種密碼子，所以由氨基酸序列得到的mRNA上的堿基序列不是唯一的，逆轉錄得到的基因片段也不是唯一的。
(2)構建的基因表達載體一般有啟動子、終止子、標記基因(如抗生素抗性基因)、目的基因等。將目的基因導入受體細胞可以用農桿菌轉化法(導入植物細胞)、氯化鈣溶液轉化法(導入微生物細胞)、顯微注射法(導入動物細胞)，所以可用顯微注射技術將基因表達載體導入受精卵中。
(3)利用乳腺生物反應器生產藥物時，需要讓目的基因在乳腺細胞中表達，因此啟動子應該用乳腺蛋白基因的啟動子，而且需要雌性動物才可以表達乳腺蛋白基因，所以受精之前需要去除含Y染色體的精子，使受精卵的性染色體組成為XX，得到雌性動物。
22.(14分)(2024·臺州高二期中)2019年7月21日代孕貓在胚胎移植66天后順利分娩，我國首例完全自主培育的克隆貓“大蒜”誕生。這次成功培育克隆貓是世界為數不多的成功案例之一，標志著我國在克隆領域又邁進了一大步。下圖為克隆貓“大蒜”培育過程示意圖，回答下列問題：
(1)克隆貓的成功培育用到的胚胎工程技術有_______________________、______________。
(2)對卵母細胞供體貓使用___________激素處理，使其___________，用超聲監視器定位取卵，并吸出卵母細胞的細胞核，完成去核過程；采集死亡貓“大蒜”的組織塊，用______________________處理獲得分散的體細胞，放置于37 ℃的CO2培養箱中培養。
早期胚胎培養/體外胚胎培養
胚胎移植
促性腺
超數排卵
胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)
(3)為獲得更多的克隆貓“大蒜”，提高重組胚胎的利用率，可在胚胎移植前對囊胚的________進行均等分割，并移植到_______________________的代孕貓子宮內。
內細胞團
同期發情/生理狀態相同
(4)克隆貓“大蒜”與死亡的貓性狀并非完全相同的可能原因是___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
①克隆貓“大蒜”的核遺傳物質來自死亡的貓，而質遺傳物質來自卵母細胞供體貓；②在個體發育過程中發生了變異性狀是由基因和環境共同決定的
解析：(1)胚胎工程技術有體外受精、胚胎移植和胚胎分割等，克隆貓的成功培育用到的胚胎工程技術有早期胚胎培養(體外胚胎培養)、胚胎移植。
(2)對卵母細胞供體貓使用促性腺激素處理，使其超數排卵，得到更多的卵細胞；用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織，從而得到單細胞懸液，進行動物細胞培養。
(3)內細胞團具有全能性，將來可以發育成胎兒的各種組織。為獲得更多的克隆貓“大蒜”，提高重組胚胎的利用率，可在胚胎移植前對囊胚的內細胞團進行均等分割，并移植到生理狀態相同或同期發情處理的代孕貓子宮內。
(4)克隆貓“大蒜”的遺傳物質來自核供體、卵母細胞的細胞質。細胞質基因也會對性狀產生影響，此外環境也會對性狀產生影響，所以克隆貓“大蒜”與死亡的貓性狀并非完全相同的可能原因是①克隆貓“大蒜”的核遺傳物質來自死亡的貓，而質遺傳物質來自卵母細胞供體貓；②在個體發育過程中發生了變異性狀是由基因和環境共同決定的。
23.(12分)(2024·金麗衢十二校聯考)目前全球面臨糧食安全問題，農業發展至關重要，其中種植業尤為關鍵。在現代生物技術高速發展的背景下，越來越多的生物技術在育種中得到應用?；卮鹣铝袉栴}：
(1)通過植物組織培養技術可以實現優良品種的快速繁殖，取優良品種的體細胞經過脫分化形成________________，該過程一般需要避光，此時所用培養基中的碳源為________(填“有機碳源”或“無機碳源”)。誘導生芽和生根的過程中，培養基的最大區別為_______________________________________。
愈傷組織
有機碳源
生長素和細胞分裂素的比例和濃度不同
(2)無性生殖的作物連續種植多代后產量會下降，主要是感染的病毒傳給了子代。通過植物組織培養還可以對無性生殖的作物進行脫毒處理，此時一般選取_______________________(部位)的細胞，因為_________________________
____________________________________________________________________。
莖尖(或芽尖或根尖)
植物生長點附近(莖尖)
的病毒濃度很低，甚至無病毒
(3)耕地面積減少也是農業面臨的一大問題，為了更充分地利用土地，有的研究者想到利用植物體細胞雜交技術制備“番茄—馬鈴薯”雜種植株，期望能得到地上結番茄，地下長馬鈴薯的植株。該設想需要先利用____________________去除細胞壁，獲得原生質體，然后利用________________________(答出兩種即可)誘導原生質體融合，融合細胞再生出細胞壁后經過植物組織培養發育成完整植株。最終“番茄—馬鈴薯”雜種植株沒有實現地上結番茄、地下長馬鈴薯的原因是______________________________________________________。
纖維素酶和果膠酶
電刺激、離心、聚乙二醇等
生物基因的表達不是孤立的，它們之間相互調控、相互影響
解析：(1)植物組織培養過程中，經脫分化過程可形成愈傷組織；愈傷組織形成和生長、分化常在MS培養基上進行，這說明MS培養基能夠給愈傷組織提供有機碳等物質，故據此推斷MS培養基中的碳源是有機碳源；配制的誘導生芽和生根的培養基的最大區別是：生長素和細胞分裂素的比例和濃度不同，其中誘導生根的培養基中生長素和細胞分裂素的比例較高。
(2)培育脫毒苗時，一般選取莖尖(或芽尖或根尖)部位的細胞作為外植體，其依據是植物生長點附近(莖尖)的病毒濃度很低，甚至無病毒。
(3)植物細胞壁的成分主要是纖維素和果膠，根據酶的專一性可知，可以利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，獲得原生質體；誘導植物原生質體融合的方法有電刺激、離心、振蕩、聚乙二醇等誘導；由于生物基因的表達不是孤立的，它們之間相互調控、相互影響，故番茄－馬鈴薯雜種植株沒有實現地上結番茄、地下長馬鈴薯。
24.(12分)(2024·強基聯盟聯考)請回答下列與微生物培養相關問題：
(1)如表是某公司研發的一種培養大腸桿菌菌群的培養基配方。
成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 顯色劑 瓊脂
含量 10.0 g 5.0 g 5.0 g 2.0 g 0.2 g 12.0 g
將上述物質溶解后，用蒸餾水定容到1 000 mL。
該培養基屬于________(填“固體”或“液體”)培養基，該培養基中的碳源是___________________，而且配制培養基時要注意調節培養基的pH，因為大腸桿菌通常要求在___________的環境中才能生長。
固體
蛋白胨、乳糖、蔗糖
中性偏堿
(2)用________________法將0.1 mL稀釋液接種于培養基上，其中104倍稀釋度的菌懸液培養后平均長出了88個菌落，則每毫升大腸桿菌的數量為________個，此法與顯微鏡計數法相比，計數結果________(填“偏小”或“偏大”)。
(3)若將此培養基用于能分解尿素的微生物的分離實驗，應更改培養基中________成分，說明理由：____________________________________________。
稀釋涂布平板
8.8×106
偏小
蛋白胨
蛋白胨含有氮元素，本實驗是以尿素為唯一氮源
(4)新型冠狀病毒感染大流行，若科學家需要分離和培養病毒。如圖是其流程示意圖：
將采集到的病毒樣本進行稀釋，如圖所示，操作后，④號試管中病毒濃度是樣本的________倍。根據病毒的特征，培養體系A中必須含有________________，病毒才能繁殖。
10－4
宿主細胞(活細胞)
解析：(1)從培養基的成分含有瓊脂可知，該培養基屬于固體培養基；碳源是指能為微生物提供碳元素的物質，乳糖、蔗糖和蛋白胨均含有碳元素，且均能被微生物利用，因此該培養基中的碳源是乳糖、蔗糖和蛋白胨。細菌通常要求在中性偏堿的環境中生長，大腸桿菌是細菌，故大腸桿菌通常要求在中性偏堿的環境中才能生長。
(2)經梯度稀釋后，用稀釋涂布平板法取0.1 mL菌懸液涂布在固體培養基上，其中104倍稀釋的菌懸液培養后平均長出了88個菌落，則每毫升大腸桿菌的數量為88÷0.1×104＝8.8×106(個)。用稀釋涂布平板法統計時，由于兩個或多個細胞連在一起可以形成一個菌落，顯微鏡直接計數的不足是不能區別活細胞與死細胞，故此法與顯微鏡計數法相比，計數結果偏小。
(3)因為蛋白胨含有氮元素，本實驗是以尿素為唯一氮源，故若將此培養基用于能分解尿素的微生物的分離實驗，應更改培養基中蛋白胨成分。
(4)圖示是對病毒樣本進行系列稀釋操作，操作過程中利用移液管吸取100 μL的病毒樣本轉移到900 μL的稀釋液中，使樣本與稀釋液充分混勻，每次操作后樣本稀釋10倍，依次操作后，④號試管中病毒被稀釋了104倍，因此病毒的濃度是樣本的10－4倍。病毒是非細胞生物，必須寄生在宿主活細胞中才能生活，故培養體系A中必須含有宿主細胞(活細胞)，病毒才能繁殖。

展開更多......

收起↑