模块检测试卷(二)(含解析)高中生物学 人教版(2019) 选择性必修3 生物技术与工程

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模块检测试卷(二)(含解析)高中生物学 人教版(2019) 选择性必修3 生物技术与工程

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模块检测试卷(二)
[分值:100分]
一、选择题(本题包括18小题,每小题3分,共54分)
1.(2025·长沙高二联考)在传统发酵技术中,制作果醋往往在制作果酒的基础上进行。图1是果酒、果醋发酵装置,图2是培养液pH的变化曲线图。下列叙述正确的是(  )
A.若发酵初期不通入气体,则溶液中不产生气泡
B.后期接种醋酸菌,适当通气并提高发酵温度
C.果醋制作过程中,醋酸菌将乙醇直接变为乙酸
D.图2中能正确表示培养液pH变化的曲线是③
2.(2025·延安高二期末)微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。下列关于酵母菌的纯培养的叙述,错误的是(  )
A.采用平板划线法和稀释涂布平板法均可分离酵母菌
B.可用湿热灭菌法对培养酵母菌的马铃薯琼脂培养基进行灭菌
C.通过接种环连续蘸取菌液在固体培养基表面划线的操作,可将菌种逐步稀释
D.完成平板划线后,待菌液被培养基吸收,再将接种后的平板倒置培养
3.如图表示采用富集方法从土壤中分离能降解对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。下列有关叙述不正确的是(  )
A.该实验所用的器具、培养基均需灭菌处理
B.①→②→③重复培养能提高目的菌的比例
C.④→⑤的培养过程可以纯化并计数目的菌
D.⑥⑦的培养基中都应含有对羟基苯甲酸
4.草莓营养价值高,被誉为“水果皇后”。如图为利用现代生物技术改良草莓品系的过程,下列相关叙述错误的是(  )
A.过程Ⅰ能定向改变生物的遗传性状
B.过程Ⅱ可直接用聚乙二醇作为化学诱导剂来诱导植物细胞融合
C.凤梨风味绿色草莓植株的培育原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
D.杂种细胞A形成的标志是再生出新的细胞壁,该过程与高尔基体有关
5.(2024·广西,2)广西是我国甘蔗主产地。甘蔗一般采用无性繁殖,但会由于病毒积累而产量下降,可通过植物组织培养获得脱毒苗的方法来解决。关于该方法,下列说法错误的是(  )
A.可选用甘蔗的茎尖作为外植体
B.选用的外植体需经高温灭菌处理
C.一般采用加入琼脂的固体培养基
D.脱毒苗的形成包括再分化过程
6.机体发生炎症反应时,血浆中CD14水平会升高。利用小鼠制备抗CD14单克隆抗体,能够用于CD14的检测。下列相关叙述正确的是(  )
A.反复将CD14注射到小鼠体内,产生的血清抗体为单克隆抗体
B.灭活的病毒是唯一能诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的因素
C.利用杂交瘤技术获得的杂交瘤细胞都可以产生抗CD14抗体
D.杂交瘤细胞体外培养过程中需要提供CO2以维持培养液的pH
7.(2025·兰州高二期末)病毒在生物学和医学领域中具有多种应用。下列有关病毒的应用的叙述,错误的是(  )
A.用灭活的病毒开发的疫苗可用于免疫预防
B.灭活病毒常用于植物细胞和动物细胞的融合
C.病毒可以作为基因治疗的载体,将正常基因导入患者体内
D.将特定的病毒抗原注射到小鼠体内,能用于制备相应的单克隆抗体
8.(2024·贵州,13)生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述错误的是(  )
A.稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数
B.进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割
C.获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养
D.使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端
9.“脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术,通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元,科学家可以了解大脑的活动。研究者设计如图所示的DNA片段,转入小鼠体内,获得每个细胞仅含一个图示片段的转基因小鼠。Cre酶是该技术的关键酶,能随机识别两个相同的loxP序列,并将两段序列之间的DNA敲除。下列有关说法正确的是(  )
A.启动子M应当是一种只在脑组织中启动基因表达的启动子
B.在没有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时,发出荧光的颜色可能有3种
C.在有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时会发出红色或蓝色的荧光
D.向小鼠细胞中转入图示基因时,应用PEG对受精卵细胞进行预处理
10.根据用途可将基因工程中常用的载体分为克隆载体和表达载体两种,克隆载体的目的是复制出更多的目的基因,而表达载体的目的是使外源基因在受体中高效表达。下列有关叙述错误的是(  )
A.克隆载体必须具备的元件是复制原点、启动子和终止子
B.可将克隆载体导入Ca2+处理过的大肠杆菌中进行复制
C.表达载体的元件中必须含有标记基因,也一定有复制原点
D.质粒、动植物病毒、噬菌体均可作为克隆载体和表达载体
11.科学家将c-Myc、Klf4、Sox2和Oct3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内,细胞在一定条件下转变成iPS细胞(诱导多能干细胞)。在适当条件诱导下,iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列叙述不正确的是(  )
A.图示过程运用了转基因技术和动物细胞培养技术
B.iPS细胞分化成各种组织细胞的过程中遗传物质发生了变化
C.iPS细胞分化为脂肪细胞的过程中发生了基因的选择性表达
D.小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞后分化潜能提高
12.(2025·连云港高二期中)巢式PCR是一种特殊的聚合酶链式反应,使用两组不同的引物实现目标DNA片段的扩增。第一组外引物扩增出的DNA片段(中间产物)长度超出目标区域,第二组内引物称为巢式引物,其结合部位在中间产物内部的目标区域,从而扩增出目标产物,具体过程如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.巢式PCR反应体系中所用的两组引物需先后加入
B.巢式PCR过程中反应温度最低的一步是复性阶段
C.若直接用内引物对模板DNA扩增,不易得到目标产物
D.巢式PCR获得的产物与常规PCR相比特异性更低
13.(2025·无锡高二期末)科学家将海鱼的抗冻蛋白基因用PCR技术扩增,如图1是扩增的目的基因的示意图。为寻找合适的载体,科学家对某载体用EcoRⅠ和SmaⅠ两种限制酶进行酶切后,再利用琼脂糖凝胶电泳得到图2所示图谱(其中1号泳道是标准DNA样品的电泳结果,2号、3号、4号泳道分别是用EcoRⅠ单独处理、SmaⅠ单独处理、两种酶共同处理后的电泳结果)。下列说法错误的是(  )
A.应选用引物2和引物3对目的基因进行扩增
B.由图2可知,该载体DNA分子中两种限制酶的酶切位点各有一个
C.DNA分子经过染色可在紫外灯下观察得到图2所示图谱
D.扩增5次后可得到16个等长的目的基因片段
14.DNA疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因(如图甲)插入适宜的质粒(如图乙)中得到的重组DNA分子,将其导入人体内,在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体产生免疫应答,且可持续一段时间。限制酶分别是Bgl Ⅱ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析正确的是(  )
A.构建DNA疫苗时,可用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和质粒
B.图乙中只用EcoRⅠ切割质粒产生的DNA片段具有相同平末端
C.用EcoRⅠ切割目的基因和质粒,再用DNA聚合酶连接,会产生多种连接产物
D.抗原基因在体内表达时,需要经过转录和翻译过程,会发生氢键的断裂和形成
15.酥梨醋富含果胶、维生素以及多种矿物质等营养成分,具有开胃护肝、排毒养颜、减肥除脂等多种功效,是近年来的流行饮品。下列相关叙述错误的是(  )
A.当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成乙酸
B.当缺少氧气时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸
C.在酥梨醋发酵液中,液面处的醋酸菌密度高于瓶底处的密度
D.随发酵时间的延长,发酵液中pH先降低,后维持稳定
16.(2025·武汉高二期中)我国科学家发现用体外受精胚胎的滋养层替换体细胞核移植胚胎的滋养层,能显著提升恒河猴体细胞核移植成功率,主要技术流程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.体细胞核移植和体外受精都属于克隆
B.图中卵母细胞都需去除纺锤体—染色体复合物
C.为避免排斥反应,需要向植入重组囊胚的代孕猴注射免疫抑制剂
D.滋养层细胞沿透明带内壁扩展,将来形成胎膜和胎盘的一部分
17.研究发现,人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家将该蛋白基因导入山羊体内使其能够在山羊乳腺细胞中表达,从而从山羊乳汁中提取人溶菌酶。图1表示被限制酶切割后的该蛋白基因,图2表示培育流程。下列叙述不正确的是(  )
A.切割该蛋白基因的限制酶有2种,识别的序列可分别为-GGATCC-和-AAGCTT-
B.①过程是基因工程的核心步骤
C.②过程常采用显微注射的方法,受体细胞应选择山羊乳腺细胞
D.③过程应将导入目的基因的受体细胞培育到桑葚胚或囊胚阶段再进行移植,移植后需进行是否妊娠的检测
18.枯草杆菌蛋白酶应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。某研究小组利用蛋白质工程将该蛋白酶中第188位的丙氨酸替换为脯氨酸、第239位的谷氨酰胺替换为精氨酸、第262位的缬氨酸替换为亮氨酸,结果发现该酶的催化活性大幅度提高。下列叙述错误的是(  )
A.对枯草杆菌蛋白酶进行改造通过改造基因来实现
B.通过基因工程和蛋白质工程生产的枯草杆菌蛋白酶的氨基酸序列相同
C.改造后的枯草杆菌蛋白酶可能使空间结构发生改变导致其催化活性提高
D.对枯草杆菌蛋白酶进行分子设计必须从预期蛋白酶的功能特点入手
二、非选择题(本题包括4小题,共46分)
19.(每空1分,共8分)菌落总数可作为判定食品被污染程度的标志,也可以用于观察细菌在食品中繁殖的动态,以便对送检样品进行卫生学评估提供证据。如图是某样品培养简化流程图,请分析回答下列问题:
(1)该培养基配制过程中,其基本步骤包括按照培养基配方准确计算、称量、溶化、调节pH、__________法灭菌等。
(2)样品稀释时取1 mL原液加入9 mL无菌水中,稀释10倍。涂布器一般是在酒精中浸泡,然后在酒精灯火焰上引燃灭菌,该操作的目的是______________________________。
(3)本实验中微生物计数的原理是基于________________________,运用这种方法统计的结果往往较实际值偏________,原因是_________________________________________
________________________________________________________________________。
通常对获得的纯菌种可以依据菌落的________________________(至少填3个)等特征对微生物进行初步鉴定(或分类)。
(4)菌落计数的具体培养结果如表。选取菌落数为30~300的培养皿作为菌落总数的测定标准。当只有一个稀释梯度的平均菌落数符合此范围,以该培养皿菌落数×稀释倍数报告。当有两个梯度菌落值在30~300之间,报告结果由二者菌落数比值决定,若比值不大于2,则取平均数;若比值大于2,则报告稀释度较低(稀释次数越多,稀释度越高)的培养皿菌落数。请填写例次2、3中“?”处的菌落总数分别为________、________。
例次 不同稀释度及平均菌落数 两稀释度菌落数之比 菌落总数
10-1 10-2 10-3
1 1 365 164 20 - 16 400
2 2 760 295 46 1.6 ?
3 2 890 271 60 2.2 ?
20.(10分)铁皮石斛具有益胃生津、滋阴清热的功效,其主要成分石斛多糖具有提高机体免疫力的功能。自然条件下其繁殖力很低,利用植物组织培养技术快速繁殖铁皮石斛是解决其资源短缺的有效途径。相关的培育流程如图所示,数字代表相关过程。回答下列问题:
(1)(2分)过程①是__________,该过程进行前一般需要用__________法对使用的培养基进行灭菌。
(2)(3分)继代培养是继初代培养之后连续数代的扩培过程,旨在繁殖出相当数量的无根苗,最后能达到边繁殖、边生根的目的。该过程____________(填“需要”或“不需要”)光照,所用的培养基与②过程的主要区别是_________________________________________。
(3)(3分)通过植物组织培养技术繁殖铁皮石斛,属于____________________繁殖,这种繁殖方式的优点是_____________________________________________________。
(4)(2分)若要通过植物细胞培养技术生产石斛多糖,需将外植体培养到____________(填结构名称)阶段。该技术不占用耕地,几乎不受________________等的限制,因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
21.(10分)用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体制作早早孕诊断试剂盒的过程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1过程①诱导两种细胞融合的方法有____________________________________
__________________________________________________________________(答出3种)。
已知DNA复制有S和D两条途径,不同细胞的DNA合成途径和增殖潜力如图2所示,其中D途径能被氨基蝶呤阻断,请据图2设计实验方案,筛选出杂交瘤细胞:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图1过程②需要对杂交瘤细胞进行________________________,经多次筛选,才可获得足够数量能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。该种细胞通过动物细胞培养技术可在体外大量培养,并从__________中提纯获得单克隆抗体。
(3)抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体具有_______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
等优点(答出2点),因此被用来制作早早孕诊断试剂盒。
22.(18分)苯丙酮尿症是单基因遗传病,科学家将正常基因D导入该病患者的细胞,以治疗该病。图甲为A、B、C三种质粒,图乙为含有目的基因D的DNA片段,图丙为重组载体的示意图。AmpR为氨苄青霉素抗性基因,TetR为四环素抗性基因,LacZ为蓝色显色基因,其表达产物可以将无色化合物X-gal转化成蓝色物质,使菌落呈蓝色,EcoRⅠ(0.6 kb)、PvuⅠ(0.8 kb)为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离。回答下列问题:
(1)基因工程操作的核心步骤是______________。图甲中三种质粒适宜作为载体的是质粒______________,与另外两种质粒相比,其作为载体的优点是_____________________。
(2)获取目的基因D时对应选择图乙中的________对其所在的DNA进行切割。如果仅知道基因D首尾的部分核苷酸序列,根据基因D已知核苷酸序列合成____________,利用PCR扩增目的基因。
(3)将目的基因D和图甲中相应质粒连接后,得到图丙中三种方式。为选出正向连接的重组质粒,使用__________对质粒完全酶切后,进行电泳分析。若是正向连接载体,电泳图谱中出现长度为________________kb和____________kb两条带。
(4)利用自身不含LacZ基因且对抗生素敏感的大肠杆菌作为受体细胞,要在已转化的含重组质粒、已转化的含空质粒的受体细胞和未转化成功的细胞中筛选出已转化的含重组质粒的受体细胞的方法是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
模块检测试卷(二)
[分值:100分]
一、选择题(本题包括18小题,每小题3分,共54分)
1.(2025·长沙高二联考)在传统发酵技术中,制作果醋往往在制作果酒的基础上进行。图1是果酒、果醋发酵装置,图2是培养液pH的变化曲线图。下列叙述正确的是(  )
A.若发酵初期不通入气体,则溶液中不产生气泡
B.后期接种醋酸菌,适当通气并提高发酵温度
C.果醋制作过程中,醋酸菌将乙醇直接变为乙酸
D.图2中能正确表示培养液pH变化的曲线是③
答案 B
解析 若发酵初期不通入气体,则酵母菌进行无氧呼吸,仍能产生CO2,所以溶液中有气泡产生,A错误;当缺少糖源时,醋酸菌直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸,C错误;果酒制作过程中,酵母菌无氧呼吸产生的少量CO2溶于水形成碳酸,使pH缓慢下降,进行果醋发酵后,产生的乙酸使pH迅速下降,所以图2中能正确表示培养液pH变化的曲线是②,D错误。
题点 果酒和果醋的制作过程
2.(2025·延安高二期末)微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。下列关于酵母菌的纯培养的叙述,错误的是(  )
A.采用平板划线法和稀释涂布平板法均可分离酵母菌
B.可用湿热灭菌法对培养酵母菌的马铃薯琼脂培养基进行灭菌
C.通过接种环连续蘸取菌液在固体培养基表面划线的操作,可将菌种逐步稀释
D.完成平板划线后,待菌液被培养基吸收,再将接种后的平板倒置培养
答案 C
解析 通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作,可将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面,该过程中只蘸取一次菌液,C错误。
题点 酵母菌的纯培养
3.如图表示采用富集方法从土壤中分离能降解对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。下列有关叙述不正确的是(  )
A.该实验所用的器具、培养基均需灭菌处理
B.①→②→③重复培养能提高目的菌的比例
C.④→⑤的培养过程可以纯化并计数目的菌
D.⑥⑦的培养基中都应含有对羟基苯甲酸
答案 D
解析 ⑥与⑦形成对照,其中一组加入对羟基苯甲酸,另一组不加,D错误。
题点 其他微生物的分离与计数
4.草莓营养价值高,被誉为“水果皇后”。如图为利用现代生物技术改良草莓品系的过程,下列相关叙述错误的是(  )
A.过程Ⅰ能定向改变生物的遗传性状
B.过程Ⅱ可直接用聚乙二醇作为化学诱导剂来诱导植物细胞融合
C.凤梨风味绿色草莓植株的培育原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
D.杂种细胞A形成的标志是再生出新的细胞壁,该过程与高尔基体有关
答案 B
解析 过程Ⅱ必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体,再用聚乙二醇作为化学诱导剂来诱导原生质体的融合,B错误。
5.(2024·广西,2)广西是我国甘蔗主产地。甘蔗一般采用无性繁殖,但会由于病毒积累而产量下降,可通过植物组织培养获得脱毒苗的方法来解决。关于该方法,下列说法错误的是(  )
A.可选用甘蔗的茎尖作为外植体
B.选用的外植体需经高温灭菌处理
C.一般采用加入琼脂的固体培养基
D.脱毒苗的形成包括再分化过程
答案 B
解析 培育脱毒苗时,一般选取茎尖作为外植体,其依据是植物分生区附近(如茎尖)病毒极少,甚至无病毒,A正确;植物组织培养过程中,为防止杂菌污染,外植体需要消毒处理,B错误。
题点 植物繁殖的新途径——作物脱毒
6.机体发生炎症反应时,血浆中CD14水平会升高。利用小鼠制备抗CD14单克隆抗体,能够用于CD14的检测。下列相关叙述正确的是(  )
A.反复将CD14注射到小鼠体内,产生的血清抗体为单克隆抗体
B.灭活的病毒是唯一能诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的因素
C.利用杂交瘤技术获得的杂交瘤细胞都可以产生抗CD14抗体
D.杂交瘤细胞体外培养过程中需要提供CO2以维持培养液的pH
答案 D
解析 单克隆抗体是利用细胞融合技术产生的,A错误;能诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,B错误;利用杂交瘤技术获得的杂交瘤细胞要经过克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,才可以获得专一产生抗CD14抗体的杂交瘤细胞,C错误。
题点 单克隆抗体的制备
7.(2025·兰州高二期末)病毒在生物学和医学领域中具有多种应用。下列有关病毒的应用的叙述,错误的是(  )
A.用灭活的病毒开发的疫苗可用于免疫预防
B.灭活病毒常用于植物细胞和动物细胞的融合
C.病毒可以作为基因治疗的载体,将正常基因导入患者体内
D.将特定的病毒抗原注射到小鼠体内,能用于制备相应的单克隆抗体
答案 B
解析 灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合的特有方法,该方法不能用于诱导植物原生质体的融合,B错误。
题点 生物技术与工程综合
8.(2024·贵州,13)生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述错误的是(  )
A.稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数
B.进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割
C.获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养
D.使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端
答案 B
解析 稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目,当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌,A正确;进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,B错误;马铃薯顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,所以可以选取马铃薯茎尖进行组织培养获得脱毒苗,C正确;不同的限制酶识别的DNA序列不同,但使用不同的限制酶也有可能产生相同的黏性末端,D正确。
题点 生物技术与工程综合
9.“脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术,通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元,科学家可以了解大脑的活动。研究者设计如图所示的DNA片段,转入小鼠体内,获得每个细胞仅含一个图示片段的转基因小鼠。Cre酶是该技术的关键酶,能随机识别两个相同的loxP序列,并将两段序列之间的DNA敲除。下列有关说法正确的是(  )
A.启动子M应当是一种只在脑组织中启动基因表达的启动子
B.在没有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时,发出荧光的颜色可能有3种
C.在有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时会发出红色或蓝色的荧光
D.向小鼠细胞中转入图示基因时,应用PEG对受精卵细胞进行预处理
答案 A
解析 根据题干信息可知,荧光蛋白指示的应是脑神经元活动,但脑活动不能被离体观察,为了防止其他体细胞的荧光信号对实验结果造成干扰,M应当是一种只在脑组织中启动基因表达的启动子,A正确;据题图分析可知,只有与启动子M相邻的荧光蛋白基因会表达,在没有Cre酶存在的条件下,小鼠脑神经元活动时只会发出红色荧光,B错误;Cre酶可以随机识别两个相同的loxP序列,并将两段序列之间的DNA敲除,当酶识别的是loxP1序列时,小鼠脑神经元活动时发出黄色荧光,当识别的是loxP2序列时,小鼠脑神经元活动时发出蓝色荧光,C错误;聚乙二醇(PEG)多用于诱导细胞融合,动物细胞转基因时常用显微注射技术,显微注射技术不需要用到PEG,D错误。
题点 基因工程的基本操作程序其他综合
10.根据用途可将基因工程中常用的载体分为克隆载体和表达载体两种,克隆载体的目的是复制出更多的目的基因,而表达载体的目的是使外源基因在受体中高效表达。下列有关叙述错误的是(  )
A.克隆载体必须具备的元件是复制原点、启动子和终止子
B.可将克隆载体导入Ca2+处理过的大肠杆菌中进行复制
C.表达载体的元件中必须含有标记基因,也一定有复制原点
D.质粒、动植物病毒、噬菌体均可作为克隆载体和表达载体
答案 A
解析 克隆载体的目的是复制出更多的目的基因,克隆载体必须具备的元件是复制原点,不需要具备启动子和终止子,A错误;Ca2+可使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA的生理状态,因此可将克隆载体导入Ca2+处理过的大肠杆菌中来进行复制,B正确;表达载体的目的是使外源基因在受体中高效表达,表达载体的元件中必须含有标记基因(便于重组DNA分子的筛选),也需要复制原点,保证表达载体能在受体细胞中自我复制,C正确。
题点 基因工程的基本操作程序中间两步综合
11.科学家将c-Myc、Klf4、Sox2和Oct3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内,细胞在一定条件下转变成iPS细胞(诱导多能干细胞)。在适当条件诱导下,iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列叙述不正确的是(  )
A.图示过程运用了转基因技术和动物细胞培养技术
B.iPS细胞分化成各种组织细胞的过程中遗传物质发生了变化
C.iPS细胞分化为脂肪细胞的过程中发生了基因的选择性表达
D.小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞后分化潜能提高
答案 B
解析 据题图分析可知,将四个关键基因转入高度分化的小鼠的成纤维细胞,再通过培养转变成iPS细胞,运用了转基因技术,原理是基因重组,同时培养小鼠的成纤维细胞运用了动物细胞培养技术,A正确;iPS细胞分化成各种组织细胞的过程中,细胞的形态、结构和生理功能发生改变,细胞分化的实质是基因的选择性表达,使细胞内的mRNA和蛋白质改变,但DNA(遗传物质)不发生变化,B错误,C正确;iPS细胞可定向分化成各种细胞,可见其分裂分化能力比成纤维细胞强,D正确。
题点 iPS细胞及其应用
12.(2025·连云港高二期中)巢式PCR是一种特殊的聚合酶链式反应,使用两组不同的引物实现目标DNA片段的扩增。第一组外引物扩增出的DNA片段(中间产物)长度超出目标区域,第二组内引物称为巢式引物,其结合部位在中间产物内部的目标区域,从而扩增出目标产物,具体过程如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.巢式PCR反应体系中所用的两组引物需先后加入
B.巢式PCR过程中反应温度最低的一步是复性阶段
C.若直接用内引物对模板DNA扩增,不易得到目标产物
D.巢式PCR获得的产物与常规PCR相比特异性更低
答案 D
解析 若直接用内引物对模板DNA扩增,则内引物与模板的非目标区域进行碱基互补配对的概率会上升,不易得到目标产物,C正确;巢式PCR可增强扩增的特异性,因为如果利用外引物扩增产生了错误片段,则内引物能在错误片段上进行配对的概率低,D错误。
题点 PCR的综合分析
13.(2025·无锡高二期末)科学家将海鱼的抗冻蛋白基因用PCR技术扩增,如图1是扩增的目的基因的示意图。为寻找合适的载体,科学家对某载体用EcoRⅠ和SmaⅠ两种限制酶进行酶切后,再利用琼脂糖凝胶电泳得到图2所示图谱(其中1号泳道是标准DNA样品的电泳结果,2号、3号、4号泳道分别是用EcoRⅠ单独处理、SmaⅠ单独处理、两种酶共同处理后的电泳结果)。下列说法错误的是(  )
A.应选用引物2和引物3对目的基因进行扩增
B.由图2可知,该载体DNA分子中两种限制酶的酶切位点各有一个
C.DNA分子经过染色可在紫外灯下观察得到图2所示图谱
D.扩增5次后可得到16个等长的目的基因片段
答案 D
解析 扩增5次后可得到等长的目的基因片段25-10=22(个),D错误。
题点 DNA电泳结果的分析
14.DNA疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因(如图甲)插入适宜的质粒(如图乙)中得到的重组DNA分子,将其导入人体内,在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体产生免疫应答,且可持续一段时间。限制酶分别是Bgl Ⅱ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析正确的是(  )
A.构建DNA疫苗时,可用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和质粒
B.图乙中只用EcoRⅠ切割质粒产生的DNA片段具有相同平末端
C.用EcoRⅠ切割目的基因和质粒,再用DNA聚合酶连接,会产生多种连接产物
D.抗原基因在体内表达时,需要经过转录和翻译过程,会发生氢键的断裂和形成
答案 D
解析 构建DNA疫苗时,可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒,A错误;EcoRⅠ切割后获得的是黏性末端,B错误;用EcoRⅠ切割目的基因和质粒,再用DNA连接酶连接,能产生多种连接产物,如目的基因自身环化、质粒自身环化、目的基因与质粒正向连接、目的基因与质粒反向连接等,C错误。
题点 基因工程的综合应用
15.酥梨醋富含果胶、维生素以及多种矿物质等营养成分,具有开胃护肝、排毒养颜、减肥除脂等多种功效,是近年来的流行饮品。下列相关叙述错误的是(  )
A.当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成乙酸
B.当缺少氧气时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸
C.在酥梨醋发酵液中,液面处的醋酸菌密度高于瓶底处的密度
D.随发酵时间的延长,发酵液中pH先降低,后维持稳定
答案 B
解析 当氧气充足、缺少糖源时,醋酸菌直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸,B错误;醋酸菌属于好氧细菌,在酥梨醋发酵液中,液面处的醋酸菌密度高于瓶底处的密度,C正确。
题点 制作果酒和果醋的发酵原理
16.(2025·武汉高二期中)我国科学家发现用体外受精胚胎的滋养层替换体细胞核移植胚胎的滋养层,能显著提升恒河猴体细胞核移植成功率,主要技术流程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.体细胞核移植和体外受精都属于克隆
B.图中卵母细胞都需去除纺锤体—染色体复合物
C.为避免排斥反应,需要向植入重组囊胚的代孕猴注射免疫抑制剂
D.滋养层细胞沿透明带内壁扩展,将来形成胎膜和胎盘的一部分
答案 D
解析 体细胞核移植属于克隆,体外受精不属于克隆,A错误;图中只有进行核移植的卵母细胞需要去除纺锤体—染色体复合物,B错误;受体子宫对外来胚胎几乎不发生免疫排斥反应,故不需要向植入重组囊胚的代孕猴注射免疫抑制剂,C错误。
题点 动物细胞工程与胚胎工程
17.研究发现,人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家将该蛋白基因导入山羊体内使其能够在山羊乳腺细胞中表达,从而从山羊乳汁中提取人溶菌酶。图1表示被限制酶切割后的该蛋白基因,图2表示培育流程。下列叙述不正确的是(  )
A.切割该蛋白基因的限制酶有2种,识别的序列可分别为-GGATCC-和-AAGCTT-
B.①过程是基因工程的核心步骤
C.②过程常采用显微注射的方法,受体细胞应选择山羊乳腺细胞
D.③过程应将导入目的基因的受体细胞培育到桑葚胚或囊胚阶段再进行移植,移植后需进行是否妊娠的检测
答案 C
解析 ②过程为将目的基因导入受体细胞,常采用显微注射的方法,受体细胞一般选择受精卵,不选择体细胞,C错误。
题点 哺乳动物批量生产药物
18.枯草杆菌蛋白酶应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。某研究小组利用蛋白质工程将该蛋白酶中第188位的丙氨酸替换为脯氨酸、第239位的谷氨酰胺替换为精氨酸、第262位的缬氨酸替换为亮氨酸,结果发现该酶的催化活性大幅度提高。下列叙述错误的是(  )
A.对枯草杆菌蛋白酶进行改造通过改造基因来实现
B.通过基因工程和蛋白质工程生产的枯草杆菌蛋白酶的氨基酸序列相同
C.改造后的枯草杆菌蛋白酶可能使空间结构发生改变导致其催化活性提高
D.对枯草杆菌蛋白酶进行分子设计必须从预期蛋白酶的功能特点入手
答案 B
解析 基因工程生产的蛋白质是自然界中已存在的蛋白质,而蛋白质工程能生产出自然界中不存在的新蛋白质分子,两者的氨基酸序列不同,B错误。
题点 蛋白质工程的基本原理
二、非选择题(本题包括4小题,共46分)
19.(每空1分,共8分)菌落总数可作为判定食品被污染程度的标志,也可以用于观察细菌在食品中繁殖的动态,以便对送检样品进行卫生学评估提供证据。如图是某样品培养简化流程图,请分析回答下列问题:
(1)该培养基配制过程中,其基本步骤包括按照培养基配方准确计算、称量、溶化、调节pH、__________法灭菌等。
(2)样品稀释时取1 mL原液加入9 mL无菌水中,稀释10倍。涂布器一般是在酒精中浸泡,然后在酒精灯火焰上引燃灭菌,该操作的目的是______________________________。
(3)本实验中微生物计数的原理是基于________________________,运用这种方法统计的结果往往较实际值偏________,原因是_________________________________________
________________________________________________________________________。
通常对获得的纯菌种可以依据菌落的________________________(至少填3个)等特征对微生物进行初步鉴定(或分类)。
(4)菌落计数的具体培养结果如表。选取菌落数为30~300的培养皿作为菌落总数的测定标准。当只有一个稀释梯度的平均菌落数符合此范围,以该培养皿菌落数×稀释倍数报告。当有两个梯度菌落值在30~300之间,报告结果由二者菌落数比值决定,若比值不大于2,则取平均数;若比值大于2,则报告稀释度较低(稀释次数越多,稀释度越高)的培养皿菌落数。请填写例次2、3中“?”处的菌落总数分别为________、________。
例次 不同稀释度及平均菌落数 两稀释度菌落数之比 菌落总数
10-1 10-2 10-3
1 1 365 164 20 - 16 400
2 2 760 295 46 1.6 ?
3 2 890 271 60 2.2 ?
答案 (1)湿热灭菌 (2)杀灭杂菌 (3)一个菌落代表一个活菌 小 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 形状、大小、颜色、隆起程度 (4)37 750 27 100
解析 (4)结合题意可知,报告菌落总数时,应选取菌落数为30~300的培养皿作为菌落总数的测定标准。当有两个梯度菌落值在30~300之间时,报告结果由二者菌落数比值决定,若比值不大于2,则取平均数;若比值大于2,则报告稀释度较低的培养皿菌落数。因此例次2应选择10-2和10-3的菌落数求平均数,故例次2的菌落总数为(295÷10+46)÷2×1 000=37 750,例次3应选取10-2的菌落数报告,则例次3的菌落总数为271×100=27 100。
题点 微生物的培养技术及应用综合
20.(10分)铁皮石斛具有益胃生津、滋阴清热的功效,其主要成分石斛多糖具有提高机体免疫力的功能。自然条件下其繁殖力很低,利用植物组织培养技术快速繁殖铁皮石斛是解决其资源短缺的有效途径。相关的培育流程如图所示,数字代表相关过程。回答下列问题:
(1)(2分)过程①是__________,该过程进行前一般需要用__________法对使用的培养基进行灭菌。
(2)(3分)继代培养是继初代培养之后连续数代的扩培过程,旨在繁殖出相当数量的无根苗,最后能达到边繁殖、边生根的目的。该过程____________(填“需要”或“不需要”)光照,所用的培养基与②过程的主要区别是_________________________________________。
(3)(3分)通过植物组织培养技术繁殖铁皮石斛,属于____________________繁殖,这种繁殖方式的优点是_____________________________________________________。
(4)(2分)若要通过植物细胞培养技术生产石斛多糖,需将外植体培养到____________(填结构名称)阶段。该技术不占用耕地,几乎不受________________等的限制,因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
答案 (1)脱分化 湿热灭菌 (2)需要 生长素和细胞分裂素的比例不同 (3)无性 能保持亲本的优良性状、繁殖速度快、可大量培养脱毒苗等 (4)愈伤组织 季节、气候
题点 植物细胞工程及应用综合
21.(10分)用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体制作早早孕诊断试剂盒的过程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1过程①诱导两种细胞融合的方法有____________________________________
__________________________________________________________________(答出3种)。
已知DNA复制有S和D两条途径,不同细胞的DNA合成途径和增殖潜力如图2所示,其中D途径能被氨基蝶呤阻断,请据图2设计实验方案,筛选出杂交瘤细胞:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图1过程②需要对杂交瘤细胞进行________________________,经多次筛选,才可获得足够数量能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。该种细胞通过动物细胞培养技术可在体外大量培养,并从__________中提纯获得单克隆抗体。
(3)抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体具有_______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
等优点(答出2点),因此被用来制作早早孕诊断试剂盒。
答案 (1)电融合法、PEG融合法、灭活病毒诱导法 在动物细胞培养液中加入氨基蝶呤,将诱导融合后的细胞接种在该培养液中,能存活并大量增殖的就是杂交瘤细胞 (2)克隆化培养和抗体检测 细胞培养液 (3)能准确地识别抗原的细微差异、与人绒毛膜促性腺激素发生特异性结合、可以大量制备
题点 单克隆抗体的制备
22.(18分)苯丙酮尿症是单基因遗传病,科学家将正常基因D导入该病患者的细胞,以治疗该病。图甲为A、B、C三种质粒,图乙为含有目的基因D的DNA片段,图丙为重组载体的示意图。AmpR为氨苄青霉素抗性基因,TetR为四环素抗性基因,LacZ为蓝色显色基因,其表达产物可以将无色化合物X-gal转化成蓝色物质,使菌落呈蓝色,EcoRⅠ(0.6 kb)、PvuⅠ(0.8 kb)为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离。回答下列问题:
(1)基因工程操作的核心步骤是______________。图甲中三种质粒适宜作为载体的是质粒______________,与另外两种质粒相比,其作为载体的优点是_____________________。
(2)获取目的基因D时对应选择图乙中的________对其所在的DNA进行切割。如果仅知道基因D首尾的部分核苷酸序列,根据基因D已知核苷酸序列合成____________,利用PCR扩增目的基因。
(3)将目的基因D和图甲中相应质粒连接后,得到图丙中三种方式。为选出正向连接的重组质粒,使用__________对质粒完全酶切后,进行电泳分析。若是正向连接载体,电泳图谱中出现长度为________________kb和____________kb两条带。
(4)利用自身不含LacZ基因且对抗生素敏感的大肠杆菌作为受体细胞,要在已转化的含重组质粒、已转化的含空质粒的受体细胞和未转化成功的细胞中筛选出已转化的含重组质粒的受体细胞的方法是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)基因表达载体的构建 B 有标记基因,复制原点不会被限制酶切割 (2)PvuⅠ 引物 (3)EcoRⅠ 1.2 5.5 (4)在含有氨苄青霉素和X-gal的培养基上培养,形成白色菌落的为导入重组质粒的受体细胞
解析 (1)基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建。图甲中三种质粒适宜作为载体的为质粒B,因为质粒B含有EcoRⅠ、PvuⅠ两种酶切位点、氨苄青霉素抗性基因和蓝色显色基因,而且相应的限制酶切割后,可以保留氨苄青霉素抗性基因的完整性。与另外两种质粒相比,其作为载体的优点是有标记基因,复制原点不会被限制酶切割。(3)由于EcoRⅠ在目的基因和质粒上都有酶切位点,为选出正向连接的重组质粒,使用EcoRⅠ对重组质粒完全酶切后,进行电泳分析。质粒B中EcoRⅠ酶切位点与PvuⅠ酶切位点距离为0.2 kb,若是正向连接载体,重组质粒中2个EcoRⅠ酶切位点之间的距离是0.2+1=1.2 (kb),重组质粒长度为2.7+4=6.7 (kb),故EcoRⅠ酶切后,正向连接载体的情况下,电泳图谱中出现长度为1.2 kb和5.5 kb两条带。
题点 基因工程的基本操作程序其他综合

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