单元质检卷十 生物技术与工程(满分:100分) 一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列关于一种以CO2为唯一碳源的自养型微生物的描述,不正确的是( )A.氮源物质为该微生物提供必要的氮元素B.碳源物质也是该微生物的能源物质C.无机盐是该微生物不可缺少的营养物质D.水是该微生物的营养物质之一2.(2020河北邯郸开学考)将同一土壤样本经灭菌和未灭菌处理后,分别放在两个培养皿中,在土壤表面分别放3张废纸(主要成分是纤维素)。然后将两个培养皿放在有较高湿度的培养室中,4~6周后观察两个培养皿的变化情况(如下图)。下列相关叙述错误的是( )A.土壤微生物能够将废纸中的有机物分解成无机物B.将培养皿和土壤灭菌的方法可以是高压蒸汽灭菌法C.若土壤湿度不够,可加入些清水以控制无关变量D.若某酵母菌不能利用废纸,可能是由于缺乏相应分解酶系3.(2020山东聊城二模)下列关于细胞工程的叙述,错误的是( )A.两种不同植物体细胞杂交的过程中会发生染色体变异B.动物细胞培养所用的培养基成分明确、含量确定,可严格配制C.显微操作去核法是核移植技术中普遍使用的去核方法D.电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合4.(2020广东佛山一中期中)下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解。请据图分析,下列说法错误的是( )A.图中①②所示的结构分别是细胞核、内细胞团B.图中③所示的生物工程技术是体细胞核移植技术C.完成过程④通常采用的方法是显微注射技术D.图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是避免远缘杂交不亲和的障碍5.质粒上的标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否导入成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同,表格中是外源基因插入的位置(插入点有a、b、c),请根据表中提供的细菌生长情况,推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点,正确的一组是( )\n类型细菌在含青霉素培养基上生长情况细菌在含四环素培养基上生长情况①能生长能生长②能生长不能生长③不能生长能生长A.①是c;②是b;③是aB.①是a和b;②是a;③是cC.①是a和b;②是b;③是aD.①是c;②是a;③是b6.下列关于“筛选”的叙述,错误的是( )A.在诱变育种、杂交育种、单倍体育种过程中都要进行筛选B.在制备单克隆抗体和利用植物体细胞杂交技术获得杂种植株的过程中都要进行筛选C.在小鼠胚胎细胞培养过程中,通过筛选可以获得具有无限分裂能力的细胞D.将目的基因导入受体细胞后需要进行筛选7.(2020江苏徐州期中)下图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。相关叙述错误的是( )A.获得动物1的受体细胞通常是受精卵B.动物2体内各体细胞的基因种类相同C.获得动物3的重组细胞具有全能性D.上述动物的获得均需运用胚胎移植8.下列实验中,不能达成实验目的的是( )A.PCR技术中用高温对DNA解旋B.用Taq聚合酶构建表达载体C.用胰蛋白酶制备动物细胞悬液D.用纤维素酶和果胶酶制备植物原生质体9.(2020广东佛山月考)下图表示的是三种黏性末端,下列说法正确的是( )A.若乙中的T处发生突变,同一种限制酶可能就无法识别该切割位点B.甲、丙两种黏性末端可以互补形成新的双链\nC.切割得到的多个DNA片段可以用DNA聚合酶重组D.目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等几类原核生物10.为解决大面积烧伤病人的植皮难题,科学家研制出人造皮肤,研制过程中需要将人的皮肤细胞置于培养瓶中进行培养。培养液配制除必需的已知成分外,还必须加入天然成分,细胞方可正常生长和增殖。下列叙述正确的是( )A.在动物细胞培养液中加入抗生素就可以为细胞培养提供无菌条件B.细胞培养过程中只需不断通入氧气,就能保证细胞正常生命活动C.加入的天然成分是血清或血浆,用来补充细胞生长和增殖所需的物质D.经培养可得到由多层细胞构成的人造皮肤,能直接用于移植11.(2020辽师大附中月考)治疗性克隆有望解决供体器官短缺和器官移植出现的排异反应,下图表示治疗性克隆的部分过程。据图判断,下列说法正确的是( )A.过程①表示细胞核移植B.细胞A常用受精卵C.过程②要先让胚胎干细胞脱分化D.③可治疗患者因缺乏胰岛素受体引起的糖尿病12.某研究小组为了研制预防甲型H1N1流感病毒的疫苗,开展了前期研究工作,其简要的操作流程如图所示。下列有关叙述错误的是( )A.步骤①所代表的过程是逆转录B.步骤②需使用限制酶和DNA连接酶C.步骤③可用CaCl2溶液处理大肠杆菌,使其处于感受态D.步骤④表达出甲型H1N1流感病毒的抗体13.(2020山东济南三模)转基因抗虫植物含有Bt蛋白,也叫毒蛋白,对人体无毒,但是鳞翅目昆虫幼虫的肠道里有Bt蛋白的受体,Bt蛋白与受体结合导致肠道壁穿孔,使幼虫死亡。下列叙述错误的是( )A.促进Bt蛋白的合成有助于提高植物的抗虫效果B.可通过DNA分子杂交技术检测Bt蛋白基因的表达C.将Bt蛋白基因导入植物细胞的方法可使用农杆菌转化法和基因枪法D.将植物材料和农杆菌共同培养之前,植物材料需要消毒处理14.(2020山东潍坊二模)下列关于生物工程的叙述,错误的是( )A.可利用植物组织培养技术实现紫草素的工厂化生产B.由根尖细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,可能会发生基因突变C.动物细胞融合与植物体细胞杂交所依据的原理相同,都能形成杂种个体D.试管动物技术可以充分发挥优良动物的繁殖潜力15.(2020北京)为了对重金属污染的土壤进行生物修复,研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接,导入杨树基因组中(如图)。\n注:①②③④表示引物。为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因,同时避免内源HMA3基因的干扰,在进行PCR扩增时,应选择的引物组合是( )A.①+③B.①+②C.③+②D.③+④二、选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)16.(2020河北邯郸开学考)精氨酸依赖营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶,不能在缺少精氨酸的培养基上生长,但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。如图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸依赖营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌并进行筛选的过程示意图,过程②将紫外线照射处理的菌液接种在某培养基上,培养至菌落不再增加时,平板上的菌落如图甲所示。过程③向培养基中添加某种物质,继续培养,得到如图乙所示平板。下列相关叙述正确的是( )A.紫外线照射可导致谷氨酸棒状杆菌发生染色体变异B.图乙中菌落B为精氨酸依赖营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌C.过程③向培养基中添加的某种物质是鸟氨酸D.过程②所用培养基是一种选择培养基17.(2020山东潍坊三模)下图为某同学构建的细胞工程知识框架。以下相关说法正确的是( )A.图中①指植物体细胞杂交B.图中②属于分子水平上的生物工程技术C.植物组织培养和动物细胞培养依据的原理都是细胞的全能性D.动物细胞培养技术和动物细胞融合技术在单克隆抗体制备中都得到了应用18.番茄叶片受害虫的损伤后,叶肉细胞迅速合成蛋白酶抑制剂,抑制害虫的消化作用。人们尝试将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米,以对付猖獗的玉米螟。下图为培育转基因抗虫玉米的流程图,下列描述正确的是( )A.用限制性内切核酸酶切割番茄的DNA得到的产物就是蛋白酶抑制剂基因B.用氯化钙处理玉米受体细胞,有利于含目的基因的重组质粒导入C.重组Ti质粒应有RNA聚合酶识别和结合的部位,以启动蛋白酶抑制剂基因的转录\nD.若将目的基因导入玉米花粉细胞,通过花药离体培养可获得稳定遗传的转基因玉米19.(2020江苏)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如下图所示。下列叙述错误的是( )A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养20.(2020山东淄博二模)在许多生物实验中,为保证实验成功,需要对实验设备、用品及材料进行灭菌或消毒。下表所列实验、处理对象与处理方法的对应关系中,正确的是( )选项实 验处理对象处理方法A植物组织培养外植体用70%的酒精和氯化汞(或次氯酸钠)消毒B土壤中分解尿素的细菌的分离与计数涂布器湿热灭菌C聚合酶链式反应扩增DNA片段微量离心管、一次性吸液枪头用70%的酒精消毒D分解纤维素的微生物的分离选择培养基、鉴别培养基高压蒸汽灭菌三、非选择题(本题共5小题,共55分)21.(14分)X基因存在于水稻基因组中,仅在体细胞(2n)和精子中正常表达,但在卵细胞中不转录。为研究X基因表达对卵细胞的影响,设计了如图1所示实验。回答下列问题。(1)为使X基因能在卵细胞中成功表达,需在基因表达载体中插入 。将重组质粒导入水稻愈伤组织细胞,最常用的方法是 。 (2)为筛选出含有重组质粒的菌落,需采用含有不同抗生素的平板进行筛选。符合要求的菌落在只含潮霉素、只含卡那霉素、含潮霉素和卡那霉素三种培养基中的生长情况分别为 (填“生长”或“不生长”)。 (3)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR鉴定。\nPCR反应体系中除含缓冲液、模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引物以外,还应含有 ;图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒片段中的相应位置,PCR鉴定时应选择的一对引物是 。某学生从某一菌落的质粒中扩增出了400bp片段,则该菌落中含有的质粒 (填“是”或“不是”)正确插入目的基因的重组质粒。 (4)从转基因植株未成熟种子中分离出胚,观察到细胞内仅含一个染色体组,判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的,而非转基因水稻卵细胞在未受精时不能发育,由此表明 。 22.(14分)(2020陕西西安一中月考)尿素是一种重要的农业氮肥,但尿素并不能直接被农作物吸收,只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后,才能被植物利用。某课题小组从土壤中分离能够分解尿素的细菌并进行计数的过程如图1所示,图2是乙中的培养基配方。请回答下列问题。图1 本课题使用的培养基配方KH2PO4 1.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g琼脂15.0g将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL。图2(1)图2所示培养基,为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是 、 。 (2)甲中培养基与乙中培养基的成分相比,唯一的区别是 。 (3)在涂平板前需要对甲中的菌液进行稀释,如何确定样品的稀释操作是否成功?(4)甲、乙培养基都是选择培养基,如何确定该培养基能够对土壤中微生物起到筛选作用?(5)统计的菌落数往往比活菌的实际数目 ,除了上述的活菌计数法外, 也是测定微生物数量的常用方法。 23.(12分)(2020北京)枯草芽孢杆菌可分泌纤维素酶。研究者筛选到一株降解纤维素能力较强的枯草芽孢杆菌菌株(B菌),从中克隆得到了一种纤维素酶(C1酶)基因。将获得的C1酶基因与高效表达载体(HT质粒)连接,再导入B菌,以期获得降解纤维素能力更强的工程菌。(1)纤维素属于 糖,因此经过一系列酶催化最终可降解成单糖,该单糖是 。 (2)对克隆得到的C1酶基因测序,与数据库中的C1酶基因编码序列相比有两个碱基对不同,但两者编码出的蛋白的氨基酸序列相同,这是因为 。 (3)C1酶基因以B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'。为了使C1酶基因按照正确的方向与已被酶切的HT质粒连接,克隆C1酶基因时在其两端添加了SmaⅠ和BamHⅠ的酶切位点。该基因内部没有这两种酶切位点。图1中酶切位点1和2所对应的酶分别是 。 \n(4)将纤维素含量为20%的培养基分为三组,一组接种工程菌,对照组1不进行处理,对照组2进行相应处理。在相同条件下培养96h,检测培养基中纤维素的含量。结果(图2)说明工程菌降解纤维素的能力最强。对照组2的处理应为 。 (5)预期该工程菌在处理废弃物以保护环境方面可能的应用 。(举一例) 24.(9分)(2020广东佛山容山中学期中)细胞工程可分为植物细胞工程和动物细胞工程等,请回答下列关于细胞工程的问题。(1)图1所示为植物体细胞杂交的流程。图1中“去壁”要使用的酶是 ;①过程常用的方法有物理法和化学法,物理法包括 等;③过程和④过程分别表示 。 (2)图2所示为制备单克隆抗体的流程。图中“筛选”包括选择培养和抗体阳性检测,其中能在特定的选择培养基中存活的是 ,而抗体阳性检测的目的是 。 (3)图2中,促进细胞融合的方法中,不同于图1中促进细胞融合所涉及的方法是 ;筛选出的目标细胞还可以注射到小鼠腹腔内增殖,从 中提取单克隆抗体。与普通抗体相比,单克隆抗体具有 等优点。 25.(6分)阅读以下材料,回答下列问题。材料1 1890年,Heape将2个四细胞时期的安哥拉兔胚胎移植到一只受精的比利时兔的输卵管中,产下了4只比利时幼兔和2只安哥拉幼兔,这是第一次成功移植哺乳动物胚胎。材料2 Dziuk等研究了利用促卵泡激素进行超数排卵的方法,最近有报道指出,使用透明质酸作为稀释剂注射1或2次促卵泡激素的效果与用盐水为稀释剂多次注射促卵泡激素的效果一致。材料3 为了创造出相同的后代,德国科学家Spermann首次在2细胞蝾螈胚胎周围系上一缕胎发,直到细胞分离,随后,每个细胞发育成一个成年个体。\n(1)胚胎工程是对动物生殖细胞、 所进行的多种显微操作和处理技术。在胚胎移植时对受体的要求是 。 (2)材料1中,比利时兔产下安哥拉幼兔,说明 。 (3)从材料2最新报道中还可得出超数排卵的数量与 有关。 (4)从材料3中可知,胚胎细胞在功能上具有 ,若在囊胚期进行分割时应注意 。 单元质检卷十 生物技术与工程1.B 氮源物质为该微生物提供必要的氮元素,A项正确;该微生物的碳源是CO2,属于无机物,不能作为微生物的能源物质,B项错误;无机盐是该微生物不可缺少的营养物质,C项正确;水是该微生物的营养物质之一,D项正确。2.C 废纸的主要成分是纤维素,土壤中分解纤维素的微生物可以利用废纸中的纤维素获取物质和能量,A项正确;培养皿和土壤既可以采用干热灭菌法,又可以采用高压蒸汽灭菌法,B项正确;若土壤湿度不够,可加入些无菌水,以控制湿度对实验结果的影响,C项错误;某酵母菌不能利用废纸,可能的原因是缺乏相应分解酶系(即缺乏纤维素酶和半纤维素酶),D项正确。3.B 两种不同植物体细胞杂交的过程中会发生染色体数目变异,A项正确;在动物细胞培养时,将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基称为合成培养基,通常在培养基中还需要加入适量血清等一些天然成分,B项错误;目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法,C项正确;植物原生质体融合的诱导方法包括化学法(聚乙二醇)、物理法(离心、电刺激),动物细胞融合除上述方法外,还可以用灭活的病毒诱导融合,故电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合,D项正确。4.D 图中③所示的生物工程技术是体细胞核移植技术,①所示的结构是细胞核;过程④为转基因技术,受体细胞②为囊胚中具有全能性的内细胞团细胞,A、B两项正确;将目的基因导入动物细胞常采用显微注射法,C项正确;图示方法获得的胰岛B细胞的遗传物质来自患者,与一般的异体移植相比,最大的优点是可避免免疫排斥反应,D项错误。5.A 第①组:细菌在含青霉素的培养基上与含四环素的培养基上都能生长,说明抗氨苄青霉素基因与抗四环素基因均没有被破坏,因此外源基因的插入点是c。第②组:细菌在含青霉素的培养基上能生长,在含四环素的培养基上不能生长,说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏,但抗四环素基因遭到了破坏,所以外源基因的插入点是b。第③组:细菌在含青霉素的培养基上不能生长,在含四环素的培养基上能生长,说明抗氨苄青霉素基因遭到了破坏,但抗四环素基因没有被破坏,所以外源基因的插入点是a。6.C 在诱变育种、杂交育种、单倍体育种过程中,均需要从众多的不同表型的子代中进行定向的选择,筛选出符合人类所需要的品种,A项正确;在制备单克隆抗体过程中至少需要两次筛选,分别筛选出杂交瘤细胞以及能产生所需抗体的杂交瘤细胞,在植物体细胞杂交过程中需筛选出融合的杂种细胞,B项正确;在小鼠胚胎细胞培养过程中,具有无限分裂能力的细胞在培养液中得以保留,其他细胞衰亡,\n不需要筛选,C项错误;将目的基因导入受体细胞后需要进行筛选,以便获得成功导入目的基因的受体细胞,D项正确。7.B 动物1为转基因动物,受体细胞通常是受精卵,A项正确;动物2由于导入外源基因的受体细胞注入囊胚的某一部位,将来发育成的动物体各部位并不都含外源基因,B项错误;动物3为克隆动物,重组细胞能够发育成一个个体,具有全能性,C项正确;胚胎移植是胚胎工程其他技术手段的最后一道“工序”,要把早期胚胎培育成一个个体,必须经过胚胎移植,D项正确。8.B PCR技术中,高温会破坏DNA双链间的氢键,进而达到解旋的目的,因此不需要解旋酶的参与,A项正确;TaqDNA聚合酶是在PCR中温延伸过程中发挥作用的,目的是合成DNA的子链,B项错误;用胰蛋白酶或胶原蛋白酶可以制备动物细胞悬液,C项正确;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此用纤维素酶和果胶酶可以制备植物原生质体,D项正确。9.A 限制酶具有专一性,若乙中的T处发生突变,同一种限制酶可能就无法识别该切割位点,A项正确;甲的末端序列是AATT,丙的末端序列是TTAA,黏性末端相同的才可以进行碱基互补配对形成新的双链,B项错误;切割得到的多个DNA片段可以用DNA连接酶重组,C项错误;质粒是环状DNA分子,噬菌体和动植物病毒都没有细胞结构,它们都不属于原核生物,D项错误。10.C 动物细胞培养时,需要对培养液和所用培养用具进行无菌处理,还要加入抗生素,以防培养过程中的污染,A项错误;细胞培养过程中需适宜的气体环境(95%的空气和5%的CO2)、适宜的温度和pH、无菌无毒的环境等,B项错误;在进行动物细胞培养时,通常培养液中需加入血清、血浆等一些天然成分,主要目的是为细胞提供促生长因子,以补充细胞生长和增殖所需的物质,C项正确;动物细胞培养过程中存在接触抑制,当细胞与细胞相互靠近时,就会彼此限制细胞的生长和增殖,经培养后的细胞还需要经过诱导分化形成特定的组织才能移植,D项错误。11.A 图示表示治疗性克隆的过程,图中①过程表示细胞核移植,A项正确;治疗性克隆技术利用了核移植,核移植过程中的受体细胞通常为去核的卵母细胞,B项错误;根据以上分析可知,过程②表示胚胎干细胞的分裂和分化过程,C项错误;③可治疗患者因缺乏胰岛素引起的糖尿病,D项错误。12.D 步骤①的模板是RNA,产物是DNA,为逆转录过程,A项正确;步骤②为基因表达载体的构建过程,需使用限制酶切割目的基因和运载体并用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA,B项正确;步骤③将外源基因导入受体细胞,可用CaCl2处理大肠杆菌,使其处于感受态,C项正确;步骤④为目的基因的表达过程,由于目的基因携带的是病毒的遗传信息,故表达出的是甲型H1N1流感病毒的蛋白质,不是抗体,D项错误。13.B Bt蛋白可以杀死昆虫幼虫,A项正确;通过抗原—抗体检测法检测Bt蛋白基因的表达,B项错误;将Bt蛋白基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA片段,用农杆菌转化法导入植物细胞,还可用基因枪法直接将Bt基因导入植物细胞,C项正确;消毒处理可以排除其他病原体对植物材料的干扰,D项正确。14.C 可利用植物组织培养技术获得愈伤组织,实现紫草素的工厂化生产,A项正确;由根尖细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,可能会发生基因突变,B项正确;动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,诱导融合的方法、所用的技术手段、所依据的原理均不完全相同,动物细胞融合不能形成杂种个体,而植物细胞融合能形成杂种个体,但两者都能形成杂种细胞,C项错误;试管动物技术是进行体外受精,可以充分发挥优良动物的繁殖潜力,D项正确。\n15.B 根据图示中引物的位置可知,引物①扩增的片段含有启动子和HMA3基因,引物③扩增的片段不含启动子,引物②扩增的片段既含有启动子,又含有HMA3基因序列。图示中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接,导入杨树基因组中,若要检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因和高效启动子,需要检测是否含有高效启动子序列和HMA3基因序列,应选择的引物组合是①+②。16.BD 谷氨酸棒状杆菌是原核生物,没有染色体,紫外线照射只能导致谷氨酸棒状杆菌发生基因突变,A项错误;与图甲平板相比,图乙平板上菌落多,说明过程③往培养基中添加的某种物质是精氨酸,新出现的菌落为精氨酸依赖营养缺陷型菌株,B项正确、C项错误;图甲平板上只有野生型菌株,因此该培养基是一种选择培养基,D项正确。17.AD 结合分析可知,图中①指植物体细胞杂交,A项正确;图中②属于细胞水平上的生物工程技术,B项错误;植物组织培养依据的原理是细胞的全能性,而动物细胞培养依据的原理是细胞增殖,因为动物细胞培养的结果不是形成个体,C项错误;动物细胞培养技术和动物细胞融合技术都是单克隆抗体制备中用到的主要技术手段,D项正确。18.C 目的基因是用限制性内切核酸酶将DNA酶切后经筛选得到的,A项错误;氯化钙用于处理细菌细胞,B项错误;基因成功表达的前提是能转录和翻译,重组Ti质粒应有RNA聚合酶识别和结合的起点才能启动转录,C项正确;花药离体培养得到的是玉米的单倍体,需再用秋水仙素处理单倍体,使染色体加倍才能得到稳定遗传的转基因玉米,D项错误。19.ABC 雄鼠一次产生的精子数以亿计,但雌鼠产生的卵细胞数量较少,因此为获得更多的囊胚,应对母本进行超数排卵处理,使其产生更多的卵细胞,从而形成更多的胚胎,A项错误。囊胚的所有细胞都来自受精卵的有丝分裂,不同细胞中的核基因相同,B项错误。用胰蛋白酶将细胞间的蛋白质消化后可使胚胎干细胞分散,若将膜蛋白消化,则会破坏胚胎干细胞,C项错误。为保证细胞培养的气体环境,各种动物细胞都需要在CO2培养箱中进行培养,D项正确。20.AD 在植物组织培养中,外植体在70%的酒精中浸泡10min,再放入5%次氯酸钠溶液中浸泡5min,然后在另一5%次氯酸钠溶液中浸泡5min,最后在超净工作台中用无菌水清洗,A项正确;土壤中分解尿素的细菌的分离与计数采用稀释涂布平板法,分离时需要使用涂布器进行涂布,涂布器使用时,先用70%的酒精浸泡,再用酒精灯火焰灼烧,B项错误;在聚合酶链式反应扩增DNA片段的实验中,使用的微量离心管、一次性吸液枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压蒸汽灭菌处理,C项错误;从土壤中分离分解纤维素的微生物,利用以纤维素为唯一碳源的选择培养基进行筛选,然后再利用刚果红鉴别培养基进行鉴别,培养基采用高压蒸汽灭菌法,D项正确。21.答案:(1)可在水稻卵细胞中启动X基因转录的启动子(和终止子) 农杆菌转化法 (2)不生长、生长、不生长 (3)Taq酶(或耐高温的DNA聚合酶) 甲、乙 不是 (4)X基因在卵细胞成功表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚解析:(1)启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需蛋白质。因此为使X基因能在卵细胞中成功表达,需在基因表达载体中插入可在水稻卵细胞中启动X基因转录的启动子(和终止子)。将重组质粒导入水稻愈伤组织细胞(植物细胞),最常用的方法是农杆菌转化法。(2)为筛选出含有重组质粒的菌落,\n需采用含有不同抗生素的平板进行筛选。由图1可知,目的基因插入质粒的潮霉素抗性基因内,而卡那霉素抗性基因不受影响,则含重组质粒的农杆菌对卡那霉素有抗性,而对潮霉素无抗性,因此含重组质粒的菌落在只含潮霉素、只含卡那霉素、含潮霉素和卡那霉素三种培养基中的生长情况分别为不生长、生长、不生长。(3)PCR反应体系中除含缓冲液、模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引物以外,还应含有Taq酶;图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒片段中的相应位置,由于PCR技术要求两种引物分别与目的基因的两条单链结合,沿相反方向合成子链,因此PCR鉴定时应选择的一对引物是甲、乙。根据图2可知,正确选择甲、乙引物后,扩增出的目的片段长度应为340bp,而该学生从某一菌落的质粒中扩增出了400bp片段,则该菌落中含有的质粒不是正确插入目的基因的重组质粒,可能该生错选了乙、丙引物对,且扩增出了目的基因反向连接后的片段。(4)从转X基因二倍体植株的未成熟种子中分离出胚,观察到细胞内仅含一个染色体组,判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的,而非转基因水稻卵细胞在未受精时不能发育,由此表明X基因在卵细胞成功表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚。22.答案:(1)葡萄糖 尿素 (2)甲中培养基无琼脂 (3)稀释涂布后能得到菌落数目在30~300的平板(则说明稀释操作比较成功)。(4)将土壤稀释液接种到牛肉膏蛋白胨培养基后生成的菌落数目明显大于选择培养基上菌落的数目(则说明该培养基能够对土壤中微生物起到筛选作用)。(5)低 显微镜直接计数解析:(1)图2所示培养基,为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是葡萄糖、尿素。(2)根据图1所示的实验操作过程,甲中装的是液体培养基,因此与乙中培养基的成分相比,唯一的区别是甲中培养基无琼脂。(3)在涂平板前需要对甲中的菌液进行稀释,再进行涂布,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。为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。所以如果能得到菌落数目在30~300的平板,则说明稀释操作比较成功。(4)甲、乙培养基都是以尿素作为唯一的氮源,理论上只有能分解尿素的细菌才能生存下来并形成菌落,因此从功能上属于选择培养基。将土壤稀释液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上,生成的菌落数目明显大于选择培养基上菌落的数目,则说明该培养基能够对土壤中微生物起到筛选作用。(5)统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,这是因为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。除了上述的活菌计数法外,显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法。23.答案:(1)多 葡萄糖 (2)密码子具有简并性,即使发生碱基的改变仍然编码同一种氨基酸 (3)BamHⅠ、SmaⅠ(顺序不能调换) (4)向培养基中接种纤维素酶(C1酶) (5)降解秸秆,减少秸秆燃烧带来的空气污染解析:(1)纤维素是葡萄糖聚合形成的多糖,所以经过酶的催化作用,最终降解为葡萄糖。(2)由于密码子具有简并性,所以即使克隆得到的C1酶基因测序,与数据库中的C1酶基因编码序列相比有两个碱基对不同,仍然可以编码相同的氨基酸。(3)根据题干信息“以B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'”,所以B链的方向是3'→5',根据质粒上启动子的方向,所以B链3'端应该用BamHⅠ进行切割,而其5'端应该用SmaⅠ进行切割。(4)本实验的目的是证明工程菌降解纤维素的能力最强,所以对照组1不作处理,组3是添加工程菌,组2的处理是直接用纤维素酶分解纤维素,即向培养基中接种纤维素酶(C1酶)。(5)该工程菌可以高效降解纤维素,所以可以降解秸秆,减少秸秆燃烧带来的空气污染。24.答案:(1)纤维素酶和果胶酶 离心法、电融合法 脱分化和再分化 (2)杂交瘤细胞 筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 (3)\n灭活病毒诱导法 小鼠的腹水 能准确识别抗原与特定抗原发生特异性结合,并可大量制备解析:(1)图1中“去壁”要使用的酶是纤维素酶和果胶酶,作用是去除植物的细胞壁。①过程是诱导原生质体融合,采用的方法有物理法和化学法,其中物理法包括离心法、电融合法等。由图1可知,过程③是使杂种细胞形成愈伤组织,过程④是使愈伤组织形成杂种植株,由此推测,③是脱分化,④是再分化。(2)单克隆抗体的制备过程中要进行2次“筛选”,第1次“筛选”是在选择培养基上获得杂交瘤细胞,第2次“筛选”是经过抗体阳性检测后获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。(3)单克隆抗体的制备过程中,需要使小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,采用的方法有物理法、化学法和灭活病毒诱导法。其中不同于植物体细胞杂交技术的方法是灭活病毒诱导法;筛选出的目标细胞还可以注射到小鼠腹腔内增殖,从小鼠的腹水中提取单克隆抗体。与普通抗体相比,单克隆抗体能准确识别抗原与特定抗原发生特异性结合,并可大量制备。25.答案:(1)受精卵或早期胚胎细胞 同种的生理状态相同的雌性动物 (2)在比利时兔体内安哥拉兔的遗传特性不受影响 (3)稀释剂的种类和注射的次数 (4)全能性 将内细胞团均等分割解析:(1)胚胎工程是对动物生殖细胞、早期胚胎或受精卵所进行的多种显微操作和处理技术。在胚胎移植时要求受体是同种的生理状态相同的雌性动物。(2)由材料1可知,在比利时兔体内安哥拉兔的遗传特性不受影响,因而比利时兔能产下两种兔。(3)依据材料2信息“使用透明质酸作为稀释剂注射1或2次促卵泡激素的效果与用盐水为稀释剂多次注射促卵泡激素的效果一致”可知,超数排卵的数量与稀释剂的种类和注射的次数有关。(4)根据材料3信息“在2细胞蝾螈胚胎周围系上一缕胎发,直到细胞分离,随后,每个细胞发育成一个成年个体”可知,胚胎细胞具有发育的全能性,若在囊胚期进行分割时应注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
