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备战2025年高考二轮复习生物（山东版）大单元8生物技术与工程层级一基础夯实自测练（Word版附解析）
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这是一份备战2025年高考二轮复习生物（山东版）大单元8生物技术与工程层级一基础夯实自测练（Word版附解析），共5页。
A.传统酿酒过程中需要将温度控制在18~30 ℃之间
B.酱油等传统发酵以混合菌种的液体发酵及半固体发酵为主
C.发酵工程生产的微生物农药,是生物防治的重要手段
D.利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物的生长
答案B
解析传统酿酒用到的菌种是酵母菌,酵母菌发酵的适宜温度是18~30 ℃,A项正确;酱油等传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主,B项错误;发酵工程生产的微生物农药,是利用微生物或其代谢物来防治病虫害,是生物防治的重要手段,C项正确;利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料能通过固氮提高土壤肥力,从而促进植物的生长,D项正确。
2.(2024·山东临沂二模)谷氨酸是生产味精的主要原料,下列有关谷氨酸发酵过程的叙述,错误的是( )
A.谷氨酸棒状杆菌代谢类型为异养好氧型,可通过基因工程或人工诱变获得目的菌株
B.向发酵罐夹层中通水的目的是带走菌种发酵产生的热量,维持适宜的温度
C.发酵过程中不断搅拌的目的是使营养物质得到充分利用,并增加发酵液的溶氧量
D.生产谷氨酸的发酵液pH应为中性或弱酸性,发酵结束后需要对产物进行分离、提纯
答案D
解析谷氨酸棒状杆菌代谢类型为异养好氧型,性状优良的谷氨酸棒状杆菌可以通过基因工程育种或诱变育种获得,A项正确;在利用发酵罐进行发酵的过程中,由于微生物的呼吸作用以及搅拌等产生大量的热量,使发酵液温度升高,为防止温度过高降低相关酶的活性,而降低谷氨酸的产量,可通过水在发酵罐夹层中流动达到冷却降温的目的,B项正确;发酵过程中的搅拌会使营养物质和菌种充分接触且能增加溶解氧的量,故可满足菌体对氧气和养分的需求,C项正确;中性和弱碱性条件下有利于谷氨酸的积累,酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,D项错误。
3.(2024·山东烟台三模)细胞摇摆式间歇浸没生物反应器是通过摆动架的倾斜摆动,使培养液周期性间歇浸没组培苗,实现组培苗的快速生长。下列叙述正确的是( )
A.获得组培苗的培养基含有水、无机盐、蔗糖、琼脂和激素等多种营养物质
B.间歇摆动提高培养液溶氧量,有利于组培苗进行有氧呼吸
C.获得组培苗的步骤:外植体→脱分化形成胚状体→再分化形成试管苗
D.经过间歇浸没培养获得的植株需要消毒后炼苗再移栽到经灭菌处理的土壤中
答案B
解析琼脂是凝固剂,不提供营养,A项错误;间歇摆动可提高培养液溶氧量,有利于组培苗进行有氧呼吸,有氧呼吸能为组培苗的生长发育提供能量,因此可以提高生长速度,B项正确;外植体脱分化可以形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成胚状体,C项错误;植物组织培养是在无菌条件下进行的,经过间歇浸没培养获得的植株不需要消毒处理,D项错误。
4.(2024·北京海淀二模)研究者用M病毒膜蛋白对小鼠进行免疫,分离小鼠脾细胞并将其与S细胞融合,通过筛选获得单个稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.用动物细胞培养液培养M病毒,通过离心可获得膜蛋白作为抗原
B.可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠,以获得更多的浆细胞
C.S细胞应具备产生抗体和无限增殖的能力
D.体外培养单个杂交瘤细胞获得大量抗体体现了细胞的全能性
答案B
解析M病毒必须寄生在活细胞中才能完成生命活动,故不能用动物细胞培养液培养M病毒,A项错误;可用M病毒膜蛋白(抗原)多次免疫小鼠,以获得更多的能产生特异性抗体的浆细胞,B项正确;S细胞不是杂交瘤细胞,其具有无限增殖的能力,但不具有产生抗体的能力,C项错误;体外培养单个杂交瘤细胞由于没有发育为完整有机体或分化成其他各种细胞,因此不能体现细胞的全能性,D项错误。
5.(2024·山东泰安二模)我国科技工作者发明“二步发酵法”生产维生素C的工艺是世界首创。第一步发酵用醋酸杆菌合成分泌维生素C前体,第二步发酵用氧化葡萄糖酸杆菌(“小菌”)和假单胞菌(“大菌”)混合菌种作为伴生菌,能促进产酸菌生长和产酸。如图为二步发酵法的生产流程。下列说法正确的是( )
A.可以利用平板划线法纯化混菌发酵法所需的目的菌
B.单独筛选高效的产酸菌和伴生菌即可用于混菌发酵
C.伴生菌与产酸菌二者互利共生,不存在种间竞争
D.生产过程采用混菌发酵法不需要严格的无菌操作
答案A
解析在进行平板划线法时,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落,故可以利用平板划线法纯化混菌发酵法所需的目的菌,A项正确;产酸菌和伴生菌应共同进行筛选,才能获得最佳的生产维生素C的菌种,单独筛选出的高效的产酸菌和伴生菌不一定适配,B项错误;伴生菌与产酸菌会竞争空间等资源,二者存在种间竞争,C项错误;采用混菌发酵法时,需要进行严格的无菌操作,D项错误。
6.在基因工程中可利用PCR进行体外DNA片段的扩增,PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列说法错误的是( )
A.PCR利用了DNA热变性的原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚及与引物的结合
B.PCR扩增的特异性一般是由引物的特异性决定的
C.PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水在使用前必须消毒
D.DNA在琼脂糖凝胶中的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象有关
答案C
解析PCR利用了DNA热变性的原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚及与引物的结合,A项正确;由于引物的序列具有特异性,所以PCR扩增的特异性一般是由引物的特异性决定的,B项正确;为避免外源DNA等因素的污染,PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理,C项错误;DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关,D项正确。
7.(2024·山东菏泽一模)人体心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成,即肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白L(cTnL)和肌钙蛋白C(cTnC),其中cTnL在血液中的含量上升可作为心肌损伤的特异性指标。为制备出抗cTnL的单克隆抗体,研究人员完成了以下实验。下列相关叙述错误的是( )
A.体细胞融合技术培育出杂交瘤细胞的过程体现了细胞膜的流动性
B.上述过程可用PEG诱导融合,甲中的细胞可能含有多种细胞核型
C.图示过程中的②表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行抗体检测
D.欲培养获得大量丙细胞需要用胰蛋白酶处理以防止发生接触抑制
答案D
解析B细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,体现了细胞膜的流动性,A项正确;题述过程可用PEG、灭活的病毒、电刺激诱导融合,甲中的细胞可能含有多种细胞核型,B项正确;图中过程②表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行克隆化培养和抗体检测,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,就能获得足够数量的能分泌抗cTnL抗体的细胞,C项正确;丙细胞为杂交瘤细胞,没有接触抑制,D项错误。
8.(不定项)(2024·山东潍坊三模改编)下图是制备抗流感病毒的单克隆抗体的过程。下列叙述正确的是( )
A.经过程①和②可获得多种杂交瘤细胞
B.若过程②采用电融合技术,能击穿核膜促使核的融合
C.过程③中CO2的作用是刺激细胞进行呼吸作用
D.若过程④抗体检测的结果为阴性,则应重新制备杂交瘤细胞
答案AD
解析过程①是通过注射抗原或抗原蛋白使小鼠发生免疫反应,获得产生相应抗体的B淋巴细胞,再经过过程②融合形成的杂交瘤细胞有多种,A项正确;若过程②是促进细胞融合的过程,其中电融合技术是利用电脉冲击穿细胞膜促使细胞融合,B项错误;过程③中CO2的作用是维持培养液的pH,C项错误;过程④若进行克隆化培养和抗体检测,而检测结果为阴性,则该杂交瘤细胞不能产生特定的抗体,则应重新制备杂交瘤细胞,D项正确。
9.(不定项)(2024·山东泰安模拟)为使玉米获得抗除草剂性状,科研人员进行了相关操作(如图所示)。含有内含子的报告基因不能在原核生物中正确表达,其正确表达产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌,会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。下列叙述错误的是( )
A.T-DNA可将基因G转移并整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上
B.利用物质K和抗生素进行筛选1,可获得农杆菌的蓝色菌落
C.利用物质K和除草剂进行筛选2,更易于获得抗除草剂的转基因植株
D.提高培养基中细胞分裂素和生长素的比值,有利于诱导生根
答案BD
解析农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,根据农杆菌的这一特点,将目的基因(基因G)插入Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因(基因G)整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上,A项正确;农杆菌属于原核生物,含有内含子的报告基因不能在原核生物中正确表达,故不会出现农杆菌的蓝色菌落,B项错误;根据题意可知,报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色,而愈伤组织表面残留的农杆菌会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长,因此利用物质K和除草剂进行筛选2,更易于获得抗除草剂的转基因植株,C项正确;提高培养基中细胞分裂素和生长素的比值,有利于诱导生芽,D项错误。
10.(2024·山东菏泽一模)(18分)酵母是一种能够引发有机源或者动物源物质发酵的真菌,它有许多分类,其中酿酒酵母是知名度最高,也是与人类关系最广泛的一种酵母。我国是世界上啤酒生产和消费大国,啤酒是以大麦为主要原料经酵母发酵制成的。请回答下列问题。
(1)为了制备啤酒酵母分离培养基,实验人员将马铃薯去皮切块后高压煮沸,过滤后补加蒸馏水至1 L,加入葡萄糖和琼脂后加热融化。将马铃薯高压煮沸的目的是 ,该培养基的碳源主要包括 ,用于装培养基的培养皿一般用 法进行灭菌处理。
(2)啤酒在工业化生产过程中,发酵过程分为 两个阶段。第一阶段结束后,发酵液在 的环境下储存一段时间进行第二阶段,形成澄清、成熟的啤酒。
(3)下图所示为用酿酒酵母生产乙肝疫苗的过程图,回答相关问题。
甲
乙
丙
①研究人员拟用PCR扩增目的基因片段,已知目的基因的一条链为5'-ATTCCATATC……CCATGCC-3'。在PCR反应体系中需加入缓冲液、引物、4种脱氧核苷酸、含目的基因的DNA模板以及 。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)。
②要形成有效的重组质粒,选择适当的限制酶很重要,根据图乙和图丙可知,选择 最佳,原因是 。
③在添加卡那霉素和四环素的培养基中有少量菌落,说明了 。
答案(1)灭菌,防止杂菌污染 淀粉和葡萄糖等 干热灭菌
(2)主发酵和后发酵 低温、密闭
(3)耐高温的DNA聚合酶 5'-ATTCCA-3'
BamHⅠ和EcRⅠ 既防止了质粒和目的基因的自身环化和反向连接,又便于筛选出含有目的基因的受体细胞 这些菌落不含目的基因
解析(1)实验人员对马铃薯去皮切块后高压煮沸,主要目的是灭菌,防止杂菌污染;该培养基的碳源主要包括马铃薯中的淀粉和加入的葡萄糖;用于装培养基的培养皿一般用干热灭菌法进行灭菌处理。
(2)啤酒在工业化生产过程中,发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。
(3)①在PCR反应体系中需加入缓冲液、引物、4种脱氧核苷酸、含目的基因的DNA模板以及耐高温的DNA聚合酶。根据目的基因的一条链可以推出另一条链两端的序列,根据引物的5'端对应模板链的3'端,可推出两条引物的序列分别为5'-GGCATG-3'和5'-ATTCCA-3'。
②根据图丙可知,EcRⅤ的限制酶切位点在目的基因内部,若用其获取目的基因会破坏目的基因,切割目的基因和质粒的限制酶应该是相同的,以保证有相同的黏性末端,因此应该选择的限制酶是BamHⅠ和EcRⅠ。分别使用BamHⅠ和EcRⅠ限制酶切割,在连接酶的作用下质粒和目的基因不会发生自身环化,还可以防止反向连接,最终在连接酶的作用下只会出现目的基因与质粒成功重组和没有进行重组的质粒,此外,还有利于筛选出含有目的基因的受体细胞。
③由于构建重组质粒时,BamHⅠ会破坏质粒中的四环素抗性基因,因此若在添加卡那霉素和四环素的培养基中有少量菌落,则说明这些菌落不含目的基因。
A.传统酿酒过程中需要将温度控制在18~30 ℃之间
B.酱油等传统发酵以混合菌种的液体发酵及半固体发酵为主
C.发酵工程生产的微生物农药,是生物防治的重要手段
D.利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物的生长
答案B
解析传统酿酒用到的菌种是酵母菌,酵母菌发酵的适宜温度是18~30 ℃,A项正确;酱油等传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主,B项错误;发酵工程生产的微生物农药,是利用微生物或其代谢物来防治病虫害,是生物防治的重要手段,C项正确;利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料能通过固氮提高土壤肥力,从而促进植物的生长,D项正确。
2.(2024·山东临沂二模)谷氨酸是生产味精的主要原料,下列有关谷氨酸发酵过程的叙述,错误的是( )
A.谷氨酸棒状杆菌代谢类型为异养好氧型,可通过基因工程或人工诱变获得目的菌株
B.向发酵罐夹层中通水的目的是带走菌种发酵产生的热量,维持适宜的温度
C.发酵过程中不断搅拌的目的是使营养物质得到充分利用,并增加发酵液的溶氧量
D.生产谷氨酸的发酵液pH应为中性或弱酸性,发酵结束后需要对产物进行分离、提纯
答案D
解析谷氨酸棒状杆菌代谢类型为异养好氧型,性状优良的谷氨酸棒状杆菌可以通过基因工程育种或诱变育种获得,A项正确;在利用发酵罐进行发酵的过程中,由于微生物的呼吸作用以及搅拌等产生大量的热量,使发酵液温度升高,为防止温度过高降低相关酶的活性,而降低谷氨酸的产量,可通过水在发酵罐夹层中流动达到冷却降温的目的,B项正确;发酵过程中的搅拌会使营养物质和菌种充分接触且能增加溶解氧的量,故可满足菌体对氧气和养分的需求,C项正确;中性和弱碱性条件下有利于谷氨酸的积累,酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,D项错误。
3.(2024·山东烟台三模)细胞摇摆式间歇浸没生物反应器是通过摆动架的倾斜摆动,使培养液周期性间歇浸没组培苗,实现组培苗的快速生长。下列叙述正确的是( )
A.获得组培苗的培养基含有水、无机盐、蔗糖、琼脂和激素等多种营养物质
B.间歇摆动提高培养液溶氧量,有利于组培苗进行有氧呼吸
C.获得组培苗的步骤:外植体→脱分化形成胚状体→再分化形成试管苗
D.经过间歇浸没培养获得的植株需要消毒后炼苗再移栽到经灭菌处理的土壤中
答案B
解析琼脂是凝固剂,不提供营养,A项错误;间歇摆动可提高培养液溶氧量,有利于组培苗进行有氧呼吸,有氧呼吸能为组培苗的生长发育提供能量,因此可以提高生长速度,B项正确;外植体脱分化可以形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成胚状体,C项错误;植物组织培养是在无菌条件下进行的,经过间歇浸没培养获得的植株不需要消毒处理,D项错误。
4.(2024·北京海淀二模)研究者用M病毒膜蛋白对小鼠进行免疫,分离小鼠脾细胞并将其与S细胞融合,通过筛选获得单个稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.用动物细胞培养液培养M病毒,通过离心可获得膜蛋白作为抗原
B.可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠,以获得更多的浆细胞
C.S细胞应具备产生抗体和无限增殖的能力
D.体外培养单个杂交瘤细胞获得大量抗体体现了细胞的全能性
答案B
解析M病毒必须寄生在活细胞中才能完成生命活动,故不能用动物细胞培养液培养M病毒,A项错误;可用M病毒膜蛋白(抗原)多次免疫小鼠,以获得更多的能产生特异性抗体的浆细胞,B项正确;S细胞不是杂交瘤细胞,其具有无限增殖的能力,但不具有产生抗体的能力,C项错误;体外培养单个杂交瘤细胞由于没有发育为完整有机体或分化成其他各种细胞,因此不能体现细胞的全能性,D项错误。
5.(2024·山东泰安二模)我国科技工作者发明“二步发酵法”生产维生素C的工艺是世界首创。第一步发酵用醋酸杆菌合成分泌维生素C前体,第二步发酵用氧化葡萄糖酸杆菌(“小菌”)和假单胞菌(“大菌”)混合菌种作为伴生菌,能促进产酸菌生长和产酸。如图为二步发酵法的生产流程。下列说法正确的是( )
A.可以利用平板划线法纯化混菌发酵法所需的目的菌
B.单独筛选高效的产酸菌和伴生菌即可用于混菌发酵
C.伴生菌与产酸菌二者互利共生,不存在种间竞争
D.生产过程采用混菌发酵法不需要严格的无菌操作
答案A
解析在进行平板划线法时,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落,故可以利用平板划线法纯化混菌发酵法所需的目的菌,A项正确;产酸菌和伴生菌应共同进行筛选,才能获得最佳的生产维生素C的菌种,单独筛选出的高效的产酸菌和伴生菌不一定适配,B项错误;伴生菌与产酸菌会竞争空间等资源,二者存在种间竞争,C项错误;采用混菌发酵法时,需要进行严格的无菌操作,D项错误。
6.在基因工程中可利用PCR进行体外DNA片段的扩增,PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列说法错误的是( )
A.PCR利用了DNA热变性的原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚及与引物的结合
B.PCR扩增的特异性一般是由引物的特异性决定的
C.PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水在使用前必须消毒
D.DNA在琼脂糖凝胶中的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象有关
答案C
解析PCR利用了DNA热变性的原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚及与引物的结合,A项正确;由于引物的序列具有特异性,所以PCR扩增的特异性一般是由引物的特异性决定的,B项正确;为避免外源DNA等因素的污染,PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理,C项错误;DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关,D项正确。
7.(2024·山东菏泽一模)人体心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成,即肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白L(cTnL)和肌钙蛋白C(cTnC),其中cTnL在血液中的含量上升可作为心肌损伤的特异性指标。为制备出抗cTnL的单克隆抗体,研究人员完成了以下实验。下列相关叙述错误的是( )
A.体细胞融合技术培育出杂交瘤细胞的过程体现了细胞膜的流动性
B.上述过程可用PEG诱导融合,甲中的细胞可能含有多种细胞核型
C.图示过程中的②表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行抗体检测
D.欲培养获得大量丙细胞需要用胰蛋白酶处理以防止发生接触抑制
答案D
解析B细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,体现了细胞膜的流动性,A项正确;题述过程可用PEG、灭活的病毒、电刺激诱导融合,甲中的细胞可能含有多种细胞核型,B项正确;图中过程②表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行克隆化培养和抗体检测,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,就能获得足够数量的能分泌抗cTnL抗体的细胞,C项正确;丙细胞为杂交瘤细胞,没有接触抑制,D项错误。
8.(不定项)(2024·山东潍坊三模改编)下图是制备抗流感病毒的单克隆抗体的过程。下列叙述正确的是( )
A.经过程①和②可获得多种杂交瘤细胞
B.若过程②采用电融合技术,能击穿核膜促使核的融合
C.过程③中CO2的作用是刺激细胞进行呼吸作用
D.若过程④抗体检测的结果为阴性,则应重新制备杂交瘤细胞
答案AD
解析过程①是通过注射抗原或抗原蛋白使小鼠发生免疫反应,获得产生相应抗体的B淋巴细胞,再经过过程②融合形成的杂交瘤细胞有多种,A项正确;若过程②是促进细胞融合的过程,其中电融合技术是利用电脉冲击穿细胞膜促使细胞融合,B项错误;过程③中CO2的作用是维持培养液的pH,C项错误;过程④若进行克隆化培养和抗体检测,而检测结果为阴性,则该杂交瘤细胞不能产生特定的抗体,则应重新制备杂交瘤细胞,D项正确。
9.(不定项)(2024·山东泰安模拟)为使玉米获得抗除草剂性状,科研人员进行了相关操作(如图所示)。含有内含子的报告基因不能在原核生物中正确表达,其正确表达产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌,会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。下列叙述错误的是( )
A.T-DNA可将基因G转移并整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上
B.利用物质K和抗生素进行筛选1,可获得农杆菌的蓝色菌落
C.利用物质K和除草剂进行筛选2,更易于获得抗除草剂的转基因植株
D.提高培养基中细胞分裂素和生长素的比值,有利于诱导生根
答案BD
解析农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,根据农杆菌的这一特点,将目的基因(基因G)插入Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因(基因G)整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上,A项正确;农杆菌属于原核生物,含有内含子的报告基因不能在原核生物中正确表达,故不会出现农杆菌的蓝色菌落,B项错误;根据题意可知,报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色,而愈伤组织表面残留的农杆菌会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长,因此利用物质K和除草剂进行筛选2,更易于获得抗除草剂的转基因植株,C项正确;提高培养基中细胞分裂素和生长素的比值,有利于诱导生芽,D项错误。
10.(2024·山东菏泽一模)(18分)酵母是一种能够引发有机源或者动物源物质发酵的真菌,它有许多分类,其中酿酒酵母是知名度最高,也是与人类关系最广泛的一种酵母。我国是世界上啤酒生产和消费大国,啤酒是以大麦为主要原料经酵母发酵制成的。请回答下列问题。
(1)为了制备啤酒酵母分离培养基,实验人员将马铃薯去皮切块后高压煮沸,过滤后补加蒸馏水至1 L,加入葡萄糖和琼脂后加热融化。将马铃薯高压煮沸的目的是 ,该培养基的碳源主要包括 ,用于装培养基的培养皿一般用 法进行灭菌处理。
(2)啤酒在工业化生产过程中,发酵过程分为 两个阶段。第一阶段结束后,发酵液在 的环境下储存一段时间进行第二阶段,形成澄清、成熟的啤酒。
(3)下图所示为用酿酒酵母生产乙肝疫苗的过程图,回答相关问题。
甲
乙
丙
①研究人员拟用PCR扩增目的基因片段,已知目的基因的一条链为5'-ATTCCATATC……CCATGCC-3'。在PCR反应体系中需加入缓冲液、引物、4种脱氧核苷酸、含目的基因的DNA模板以及 。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)。
②要形成有效的重组质粒,选择适当的限制酶很重要,根据图乙和图丙可知,选择 最佳,原因是 。
③在添加卡那霉素和四环素的培养基中有少量菌落,说明了 。
答案(1)灭菌,防止杂菌污染 淀粉和葡萄糖等 干热灭菌
(2)主发酵和后发酵 低温、密闭
(3)耐高温的DNA聚合酶 5'-ATTCCA-3'
BamHⅠ和EcRⅠ 既防止了质粒和目的基因的自身环化和反向连接,又便于筛选出含有目的基因的受体细胞 这些菌落不含目的基因
解析(1)实验人员对马铃薯去皮切块后高压煮沸,主要目的是灭菌,防止杂菌污染;该培养基的碳源主要包括马铃薯中的淀粉和加入的葡萄糖;用于装培养基的培养皿一般用干热灭菌法进行灭菌处理。
(2)啤酒在工业化生产过程中,发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。
(3)①在PCR反应体系中需加入缓冲液、引物、4种脱氧核苷酸、含目的基因的DNA模板以及耐高温的DNA聚合酶。根据目的基因的一条链可以推出另一条链两端的序列,根据引物的5'端对应模板链的3'端,可推出两条引物的序列分别为5'-GGCATG-3'和5'-ATTCCA-3'。
②根据图丙可知,EcRⅤ的限制酶切位点在目的基因内部,若用其获取目的基因会破坏目的基因,切割目的基因和质粒的限制酶应该是相同的,以保证有相同的黏性末端,因此应该选择的限制酶是BamHⅠ和EcRⅠ。分别使用BamHⅠ和EcRⅠ限制酶切割,在连接酶的作用下质粒和目的基因不会发生自身环化,还可以防止反向连接,最终在连接酶的作用下只会出现目的基因与质粒成功重组和没有进行重组的质粒,此外,还有利于筛选出含有目的基因的受体细胞。
③由于构建重组质粒时,BamHⅠ会破坏质粒中的四环素抗性基因,因此若在添加卡那霉素和四环素的培养基中有少量菌落,则说明这些菌落不含目的基因。
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