當前位置： 2022-2023學年遼寧省營口市高三（上）期末生物試卷> 試題詳情

養(yǎng)殖家禽的飼料中富含谷物，纖維素是谷物的重要成分，但家禽消化道中缺少能降解纖維素的酶，阻礙了家禽對飼料的吸收與利用。研究人員利用轉基因技術改造乳酸桿菌，將其添加于飼料中，以提高家禽養(yǎng)殖效率。

（1）乳酸桿菌是動物胃腸道的優(yōu)勢細菌之一。家禽腸道內(nèi)的乳酸桿菌通過細胞
無氧
無氧
呼吸產(chǎn)生乳酸等代謝產(chǎn)物，常見的乳酸菌除了乳酸桿菌，還有
乳酸鏈球菌
乳酸鏈球菌
。
（2）枯草芽孢桿菌分泌可降解纖維素的一種酶，這種酶由W基因編碼。為在乳酸桿菌中表達W基因，需使用圖1中質(zhì)粒為載體。圖2為克隆得到的含W基因的DNA片段，W基因以乙鏈為轉錄模板鏈，轉錄時mRNA自身延伸的方向為5′→3′。
①很多啟動子具有物種特異性，在圖1質(zhì)粒中插入W基因，其上游啟動子應選擇
B
B
（填寫字母）。
A．枯草芽孢桿菌啟動子
B．乳酸桿菌啟動子
C．農(nóng)桿菌啟動子
②如表是幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中標注了相關限制酶的酶切位點。

限制酶 EcoRⅠ BamHⅠ KpmⅠ MfeⅠ HindⅡ

識別序列及其切割位點 5′-G↓AATTC-3′
3′-CTTAA↑G-5′ 5′-G↓GATCC-3
3′CCTAG↓G-5 5′-GGTAC↓C-3
3′-C↑CATGG-5 5′-C↓AATTG-3
3′-GTTAA↑C-5 5′A↓AGCTT-3′
3′-TTCGA↑A-5′

根據(jù)上述信息，應使用限制酶
MfeⅠ、HindⅢ
MfeⅠ、HindⅢ
切割圖1中質(zhì)粒，使用限制酶
EcoRⅠ、HindⅢ
EcoRⅠ、HindⅢ
切割圖2中含W基因的DNA片段，以獲得能正確表達W基因的重組質(zhì)粒。所得重組質(zhì)粒轉化乳酸桿菌后，使用含抗生素
氨芐青霉素
氨芐青霉素
的培養(yǎng)基篩選，以得到轉入W基因的乳酸桿菌。
（3）為確定導入重組質(zhì)粒的乳酸桿菌是否具有分解纖維素的能力，研究人員用液體培養(yǎng)基分別培養(yǎng)下表所示菌種。所得部分菌液接種于固體鑒定培養(yǎng)基上，另取部分菌液上清液測定酶活力，實驗方案及測定結果如表所示。

菌種酶活性相對值

乳酸桿茵未檢出

X 未檢出

導入了重組質(zhì)粒的乳酸桿菌 0.96

①表中的X應為
導入空質(zhì)粒的乳酸菌
導入空質(zhì)粒的乳酸菌
。
②在配制固體鑒定培養(yǎng)基時，除加入無機鹽、剛果紅、維生素、氮源、水外，還需要添加
纖維素、瓊脂
纖維素、瓊脂
。導入了重組質(zhì)粒的乳酸桿菌在此培養(yǎng)基上應出現(xiàn)
以菌落為中心的透明圈
以菌落為中心的透明圈
。

【考點】基因工程的操作過程綜合．

【答案】無氧；乳酸鏈球菌；B；MfeⅠ、HindⅢ；EcoRⅠ、HindⅢ；氨芐青霉素；導入空質(zhì)粒的乳酸菌；纖維素、瓊脂；以菌落為中心的透明圈

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：8引用：1難度：0.6

相似題

1．RNA沉默是雙鏈RNA被特異性的核酸酶降解，產(chǎn)生小干擾RNA（siRNA），這些siRNA與同源的靶RNA互補結合，特異降解靶RNA，從而抑制基因表達。棉蚜是棉花的主要害蟲，嚴重危害棉花的生產(chǎn)。E基因是棉蚜生長發(fā)育的重要基因，為了控制棉蚜對棉花的危害，科研人員通過轉基因技術，在棉花中表達棉蚜E基因的雙鏈RNA（dsRNA），特異性抑制棉蚜內(nèi)源E基因的表達。如圖是主要流程，請回答：

限制酶識別序列和切點

EcoRⅠ G↓AATTC

KpnⅠ G↓GTACC

BamHⅠ G↓GATCC

XbaⅠ T↓CTAGA

（1）根據(jù)PCR1反應體系中加入的引物1和2推測PCR2中加入的引物為

。
A．5'-AAATCTAGAAGCGACTCAAGATCATGGAGTAT-3'
B．5'-AAATCTAGACTGCCACTTCTTCAACTAATTCT-3'
C．5'-AAAGGATCCAGCGACTCAAGATCATGGAGTAT-3'
D．5'-AAAGGATCCCTGCCACTTCTTCAACTAATTCT-3'
（2）從理論上推測，PCR1第五輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物1的DNA片段所占的比例為

。圖中正義序列和反義序列中堿基排列順序

（填“大多數(shù)相同”或“大多數(shù)不同”或“相同”或“不同”）。過程①需要的工具酶除限制酶外還需要

。
（3）過程②將表達載體轉化到經(jīng)

處理的農(nóng)桿菌菌株后，為了確定重組質(zhì)粒已經(jīng)成功轉化可以通過

驗證。
（4）過程④愈傷組織形成棉花植株的過程稱為

。轉基因棉花再生植株移栽到溫室后，葉片涂抹

檢測抗性，并提取DNA進行PCR分析。
（5）科研人員采用特定的方法大量提取成功轉化的4株棉花植株葉片的基因組DNA，用HindⅢ完全消化，消化產(chǎn)物經(jīng)電泳、轉膜后與目的基因的探針雜交，其雜交帶結果如圖2所示（圖中數(shù)字2～5代表轉化成功的植株，數(shù)字1代表對照組）。下列有關分析正確的有

。
①對照組可以用非轉基因棉花的基因組DNA進行實驗
②數(shù)字3所代表的植株中目的基因插入染色中的兩個不同位置
③選擇HindⅢ進行消化的原因是基因組DNA中一般只有1～2切點
④相同位置上雜交帶對應DNA片段的脫氧核苷酸序列相同
（6）科研人員進一步鑒定上述4號泳道對應的植株，確定獲得一株轉基因抗性植株CZ4，CZ4連續(xù)自交兩代，則F₂中抗性植株占比為

。

發(fā)布：2024/10/17 17:0:4組卷：11引用：1難度：0.4

解析

2．某研究小組利用水稻細胞培育能產(chǎn)生HPV（人乳頭瘤病毒）-L1蛋白的水稻胚乳細胞生物反應器，為獲得HPV-L1蛋白提供一種新的高效、低廉的途徑，用于制備HPV疫苗。其基本流程包括表達載體的構建、農(nóng)桿菌轉化、水稻細胞轉化、轉基因植株的篩選等步驟，最終獲得能產(chǎn)生含HPV-L1蛋白胚乳細胞的轉基因水稻。回答下列問題：
（1）PCR是獲取HPV-L1基因的一種方法，PCR反應體系設計的兩種引物，在引物間和引物內(nèi)的堿基都不能互補，其原因是

。
（2）農(nóng)桿菌轉化：科研人員構建了如圖所示的表達載體，將其與經(jīng)過Ca²⁺處理后的農(nóng)桿菌細胞混合，隨后將菌液涂布在含

的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，挑取菌落進行PCR鑒定后再擴大培養(yǎng)待用。
（3）水稻細胞轉化：取水稻離體組織置于誘導培養(yǎng)基啟動子潮霉素啟動子抗性基因中發(fā)生

過程形成愈傷組織。挑取生長良好的愈傷組織加入到（2）中得到的菌液中共培養(yǎng)，完成轉化過程。
（4）轉基因水稻的篩選：將轉化處理后的水稻愈傷組織放在含

（抗生素）的培養(yǎng)基中選擇培養(yǎng)，并誘導出轉基因水稻。
（5）水稻胚乳生物反應器具有提取和處理產(chǎn)物簡易、生產(chǎn)成本低和生物安全性高等特點，從而被廣泛應用。請在分子水平上提出兩個提高水稻胚乳生物反應器產(chǎn)物產(chǎn)量的思路：

。
發(fā)布：2024/10/25 0:0:1組卷：5引用：1難度：0.5
解析
3．α-淀粉酶被廣泛應用于生產(chǎn)過程中。為獲得催化活性高的α-淀粉酶，科研人員利用細菌進行改造。
（1）α-淀粉酶能將

水解為低聚糖和單糖，其催化活性高低往往取決于該酶活性中心的

結構。
（2）科研人員提取枯草芽孢桿菌的表達載體，插入大腸桿菌復制原點以及氨芐青霉素抗性基因，構建如圖所示重組穿梭載體。
①根據(jù)α-淀粉酶活性中心的氨基酸序列，通過

工程得到α-淀粉酶突變基因。
②構建圖中所示重組穿梭載體需要的酶是

。插入大腸桿菌復制原點的目的是

。
③將含有α-淀粉酶突變基因的重組穿梭載體導入

的大腸桿菌細胞中。將大腸桿菌菌液涂布于含

的選擇培養(yǎng)基上，待長出菌落后，用PCR方法檢驗成功轉化的細胞。
（3）培養(yǎng)轉化成功的大腸桿菌并從中提取重組穿梭載體，導入枯草芽孢桿菌。將培養(yǎng)得到的枯草桿菌菌液涂布于含淀粉的培養(yǎng)基上，一段時間后選擇

的菌落，從中可篩選得到催化活性較高的α-淀粉酶。
（4）請舉一例說明本實驗獲得的催化活性高的α-淀粉酶在生產(chǎn)中的應用價值：

。
發(fā)布：2024/10/25 17:0:1組卷：13引用：1難度：0.6
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限制酶	EcoRⅠ	BamHⅠ	KpmⅠ	MfeⅠ	HindⅡ
識別序列及其切割位點	5′-G↓AATTC-3′ 3′-CTTAA↑G-5′	5′-G↓GATCC-3 3′CCTAG↓G-5	5′-GGTAC↓C-3 3′-C↑CATGG-5	5′-C↓AATTG-3 3′-GTTAA↑C-5	5′A↓AGCTT-3′ 3′-TTCGA↑A-5′

菌種	酶活性相對值
乳酸桿茵	未檢出
X	未檢出
導入了重組質(zhì)粒的乳酸桿菌	0.96

限制酶	識別序列和切點
EcoRⅠ	G↓AATTC
KpnⅠ	G↓GTACC
BamHⅠ	G↓GATCC
XbaⅠ	T↓CTAGA