生物技術(shù)與生物工程的科學(xué)前沿易錯（解析版）（4大題組）-2025年高考生物復(fù)習(xí)易錯題（新高考）

消滅易錯生物技術(shù)與生物工程的科學(xué)前沿易錯

題組一發(fā)酵工程

1.酵母菌是一種單細胞真菌，與人類生活息息相關(guān)。轉(zhuǎn)基因啤酒酵母用于生產(chǎn)乙肝疫苗。耐

高糖的面包酵母（從自然界酵母種群篩選獲得）能利用面團中的糖類等營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生C02,

使面包松軟可口；止匕外，面包酵母含有豐富的氨基酸、維生素和微量元素等，能夠增加食品的

營養(yǎng)價值。下列相關(guān)說法錯誤的是（）

A.酵母菌細胞呼吸產(chǎn)生C02的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

B.通過選擇培養(yǎng)、基因工程育種可獲得優(yōu)良性狀的酵母菌種

C.做面包、饅頭，釀酒等，都是利用酵母菌的無氧呼吸原理

D.酵母菌細胞富含蛋白質(zhì)、維生素等，可以用作飼料添加劑

易錯分析：酵母菌是兼性厭氧單細胞真菌，在發(fā)酵工程中運用廣泛，做面包、饅頭等，是

利用酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生大量二氧化碳，釀酒則是利用酵母菌的無氧呼吸原理。

【答案】C

【解析】A、酵母菌是兼性厭氧微生物，在無氧條件下進行無氧呼吸，產(chǎn)物是酒精和二氧

化碳，有氧條件下進行有氧呼吸，產(chǎn)物是二氧化碳和水，有氧呼吸過程中產(chǎn)生CO2的場所是

細胞質(zhì)基質(zhì)，有氧呼吸過程中產(chǎn)生二氧化碳的場所是線粒體，A正確；

B、基因工程育種能定向改造生物的性狀，因此，通過選擇培養(yǎng)、基因工程育種可獲得優(yōu)

良性狀的酵母菌種，B正確；

C、做面包、饅頭等，是利用酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生大量二氧化碳實現(xiàn)的，釀酒是利用酵母

菌的無氧呼吸原理實現(xiàn)的，C錯誤；

D、題意顯示，面包酵母含有豐富的氨基酸、維生素和微量元素等，能夠增加食品的營養(yǎng)

價值，因此，可以用作飼料添加劑，D正確。

故選D。

2.我國具有悠久的釀酒文化和歷史?！短旃ら_物》中有“古來曲造酒，篥造醴”的記載，“曲”指

由谷物培養(yǎng)微生物所制成的發(fā)酵劑，“篥”指發(fā)芽的谷物，“醴”指甜酒。古人在冬季釀酒時，常

將谷物封存在陶器中并埋藏于地下進行保溫。下列敘述錯誤的是（）

A.釀酒過程中密封的主要目的是避免雜菌污染，從而提高酒的品質(zhì)

B.“曲”中含有大量的酵母菌，溫度是影響酵母菌生長的重要因素

C.“造醴”時選擇“篥”的原因是發(fā)芽的谷物會釋放更多的淀粉酶

D.“篥造醴,，時大部分糖的分解和代謝物的生成都在發(fā)酵階段完成

【答案】A

【解析】A、釀酒過程中密封的主要目的是為酵母菌無氧呼吸創(chuàng)造無氧環(huán)境，從而提高酒

的品質(zhì)，A錯誤；

B、“曲”中含有大量的酵母菌，溫度是影響酵母菌生長的重要因素，因此發(fā)酵過程中溫度

控制在25℃左右，B正確；

C、“造醴”時選擇“募”的原因是發(fā)芽的谷物會釋放更多的淀粉酶，有利于多糖的分解，C

正確；

D、“槃造醴”時大部分糖的分解和代謝物的生成都在發(fā)酵階段完成，此后需要在低溫、密

閉的條件下保存一段時間繼續(xù)進行后續(xù)發(fā)酵，D正確。

故選Ao

3.某研究小組采用濾膜法（如圖）對冰激凌中大腸桿菌數(shù)量是否超標(biāo)進行檢測。已知飲用水標(biāo)準(zhǔn)

為1000mL自來水中大腸桿菌菌落數(shù)不能超過3個（37℃培養(yǎng)48h）。下列敘述不合理的是（）

無菌保子

濾膜

37℃培養(yǎng)

伊紅-亞甲

藍瓊脂平板

注：大腸桿菌在含有伊紅-亞甲藍的瓊脂培養(yǎng)基上

生長，菌落呈深紫色并有金屬光澤

A.該實驗不需要對冰激凌原液進行梯度稀釋

B.實驗方案應(yīng)增設(shè)一組接種無菌水的組別作為對照

C.稀釋涂布平板法不可用于測定冰激凌中大腸桿菌數(shù)目

D.伊紅-亞甲藍瓊脂培養(yǎng)基屬于鑒別培養(yǎng)基

【答案】C

【解析】A、飲用水標(biāo)準(zhǔn)為1000mL自來水中大腸桿菌菌落數(shù)不能超過3個，自來水中大

腸桿菌的數(shù)量非常少，如果進行梯度稀釋涂布，最后培養(yǎng)出來的菌落數(shù)目可能不在計數(shù)范圍

內(nèi)，因此該實驗不需要對冰激凌原液進行梯度稀釋，A正確；

B、實驗方案應(yīng)增設(shè)一組接種無菌水的組別作為對照，來檢驗培養(yǎng)基是否滅菌合格，B正

確;

C、稀釋涂布平板法可以通過菌落數(shù)來判斷冰激凌中大腸桿菌的活菌數(shù)，c錯誤；

D、伊紅一亞甲藍瓊脂培養(yǎng)基可用來鑒別大腸桿菌，屬于鑒別培養(yǎng)基，D正確。

故選C。

4.農(nóng)桿菌是植物基因工程中常用到的一種細菌，下表為用來培養(yǎng)農(nóng)桿菌的LB培養(yǎng)基配方,

下圖是對培養(yǎng)的農(nóng)桿菌進行菌落計數(shù)的過程。下列敘述錯誤的是()

bed

蛋白陳10.0g

酵母浸粉5.0g

NaCl10.0g

蒸儲水IL

配制完成后，將pH調(diào)至7.0

注：酵母浸粉以酵母為原料，經(jīng)自溶、酶解、濃縮、干燥等工藝制成。

A.上述LB培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，一般對細菌無選擇作用

B.圖中所用接種方法為稀釋涂布平板法

C.蛋白腺和酵母浸粉可以給農(nóng)桿菌提供碳源和氮源

D.若b、c、d中菌落數(shù)分別為48、57、60,則a中農(nóng)桿菌約為5.5xl()7個

【答案】D

【解析】A、培養(yǎng)基配方中無瓊脂，為液體培養(yǎng)基，含蛋白腺和酵母浸粉等成分，故不是

選擇培養(yǎng)基，一般對細菌無選擇作用，A正確；

B、圖示菌落計數(shù)接種所用方法為稀釋涂布平板法，B正確；

C、蛋白膝和酵母浸粉可以給農(nóng)桿菌提供碳源和氮源，C正確；

D、根據(jù)計算公式N=C/VxM,a中農(nóng)桿菌密度約為55/1x106=5.5x107個/mL,a中液體體

積為100mL,a中農(nóng)桿菌總數(shù)約為5.5x109個，D錯誤。

故選D。

5.西鳳酒是中國四大名酒之一，其歷史悠久，品質(zhì)上乘。據(jù)了解，西鳳酒是以土窖池為發(fā)酵

容器，而多年反復(fù)利用的窖池內(nèi)壁的窖泥中含有多種與釀酒有關(guān)的微生物。下列敘述錯誤的是

()

A.西鳳酒的釀造是以釀酒酵母為主的多種微生物共同作用下完成的

B.窖池中的各種微生物會形成相對穩(wěn)定的體系，從而不容易被雜菌污染

C.釀酒原料多以高粱、大麥等為主，經(jīng)發(fā)酵形成的酒糟中可分離出產(chǎn)淀粉酶的微生物

D.若對分離出的釀酒酵母做擴大培養(yǎng)，則需在二氧化碳或氮氣環(huán)境中進行

易錯分析：擴大培養(yǎng)的目的是獲得更多酵母菌，與無氧呼吸相比，細胞有氧呼吸產(chǎn)生的能

量更多，更能滿足酵母菌大量繁殖時的需求，更需要有氧環(huán)境。

【答案】D

【解析】A、西鳳酒的釀造主要依靠釀酒酵母，由于窖泥中含有大量與釀酒相關(guān)的微生物，

故傳統(tǒng)白酒的釀造是在以釀酒酵母為主的多種微生物共同作用下完成的，A正確；

B、窖池內(nèi)各種微生物形成了相對穩(wěn)定的體系，且釀造過程產(chǎn)生的酒精也會抑制雜菌的生

長與繁殖，使釀造過程不易污染雜菌，B正確；

C、谷物原料如高粱、玉米、大米等富含淀粉，因此從谷物原料發(fā)酵形成的酒糟中可分離

出產(chǎn)淀粉酶的微生物，C正確；

D、酵母菌是兼性厭氧菌，與無氧呼吸相比，細胞有氧呼吸產(chǎn)生的能量更多，更能滿足酵

母菌大量繁殖時的需求，因此，對分離的釀酒酵母擴大培養(yǎng)時需要在有氧的條件下進行，D

錯誤。

故選D。

6.影印接種法是一種用于研究微生物抗藥性和篩選突變體的實驗技術(shù)。為檢測某種氨基酸缺

陷型菌株，實驗人員的實驗過程如圖所示，其中基本培養(yǎng)基中缺乏某種氨基酸，而完全培養(yǎng)基

中含有該種氨基酸。下列敘述正確的是()

滅菌的絲絨布

經(jīng)誘變處待測絲絨布

理的菌液培養(yǎng)基吸附菌體

菌落完全培養(yǎng)基

A.影印接種法和稀釋涂布平板法相似，每個菌落都由單個菌體發(fā)育而來

B.過程②培養(yǎng)時絲絨布先轉(zhuǎn)印至完全培養(yǎng)基上再轉(zhuǎn)印到基本培養(yǎng)基上

C.應(yīng)從完全培養(yǎng)基上挑選出氨基酸缺陷型菌株用于后續(xù)的培養(yǎng)和研究

D.實驗結(jié)束后對培養(yǎng)皿進行消毒處理后即可再次使用或者廢棄

【答案】C

【解析】A、影印接種法和稀釋涂布平板法都是微生物學(xué)實驗中常用的接種方法，用于分

離和純化微生物，菌落不都是由單個菌體發(fā)育而來，當(dāng)兩個或多個細胞連在一起時，平板上

形成的可能是一個菌落，A錯誤；

B、進行②過程培養(yǎng)時，為了防止將完全培養(yǎng)基中特定營養(yǎng)成分帶入基本培養(yǎng)基，應(yīng)先將

絲絨布先轉(zhuǎn)印至基本培養(yǎng)基上再“復(fù)印”至完全培養(yǎng)基上，B錯誤；

C、在基本培養(yǎng)基中氨基酸缺陷型菌株不能生長，而在完全培養(yǎng)基中能夠生長，比較基本

培養(yǎng)基和完全培養(yǎng)基中的菌落可知氨基酸缺陷型菌株應(yīng)從基本培養(yǎng)基上沒有、完全培養(yǎng)基上

對應(yīng)位置有的菌落中挑選，然后用于后續(xù)的培養(yǎng)和研究，C正確；

D、培養(yǎng)皿在使用后通常需要進行滅菌處理，而不是消毒處理。滅菌處理能夠更徹底地殺

死所有微生物，包括芽胞和抱子等難以殺死的微生物形態(tài)。而消毒處理可能只能殺死大部分

微生物，但無法確保完全無菌。因此，為了實驗的安全性和準(zhǔn)確性，培養(yǎng)皿在使用后應(yīng)該進

行滅菌處理，D錯誤。

故選C。

7.飲用被細菌污染的水后，細菌在消化道內(nèi)會繁殖并產(chǎn)生毒素，引起急性腸胃炎。某同學(xué)利

用圖1所示方法，檢測飲用水的細菌含量，圖2為不同稀釋度下得到的平板。下列相關(guān)敘述不

正確的是（）

A.配制圖1所示固體培養(yǎng)基時，需要先調(diào)整到適宜的pH,再分裝、滅菌

B.圖1中①?③三個培養(yǎng)皿菌落數(shù)的平均值乘稀釋倍數(shù)即為樣品中細菌數(shù)

C.圖2是稀釋涂布平板法的結(jié)果，統(tǒng)計的菌落數(shù)比活菌的實際數(shù)目要少

D.圖2所示的平板中，a和c的計數(shù)結(jié)果不適合用于計算樣品中的細菌數(shù)

【答案】B

【解析】A、配制圖1所示固體培養(yǎng)基時，需要先調(diào)整到適宜的pH,再分裝、滅菌，A

正確；

B、圖1中①?③三個培養(yǎng)皿菌落數(shù)的平均值乘稀釋倍數(shù)再乘以10（各接種0.1mL）即為樣

品中細菌數(shù)，B錯誤；

C、圖2是稀釋涂布平板法的結(jié)果，統(tǒng)計的菌落數(shù)比活菌的實際數(shù)目要少，這是因為當(dāng)兩

個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，C正確；

D、為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，在每個稀釋濃度內(nèi)，至少要涂布3個平板，而且選擇菌落數(shù)在30?

300的平板進行記數(shù)。圖2所示的平板中，a中菌落數(shù)太多，c中菌落數(shù)太少，a和c的計數(shù)結(jié)

果不適合用于計算樣品中的細菌數(shù)，D正確。

故選B。

8.如圖表示從土壤中分離出能分解石油的微生物的實驗操作過程：在某地土壤中取樣后，經(jīng)

過多次稀釋，將稀釋液接種到培養(yǎng)基上，經(jīng)過一定條件培養(yǎng)后，在培養(yǎng)基上發(fā)現(xiàn)①②③④⑤五

個菌落及透明圈。下列敘述錯誤的是（）

99mL4.5mL4.5mL4.5mL

無菌水無菌水無菌水無菌水

A.實驗所用的土壤樣本應(yīng)選自常被石油污染的土壤

B.通過稀釋涂布平板法接種的微生物已被稀釋1。4倍

C.該實驗所用培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分中唯一碳源來自石油

D.圖示五個菌落中，菌落⑤產(chǎn)生的酶分解石油的能力最強

【答案】B

【解析】A、要篩選出分解石油的微生物，所選土壤應(yīng)來自常被石油污染的土壤，A正確；

B、由圖可知，通過稀釋涂布平板法接種的微生物已被稀釋105倍，其中將土壤加入無菌

水中稀釋102倍，其后的三次處理又稀釋了103倍，B錯誤；

C、要篩選出分解石油的微生物，所用的培養(yǎng)基應(yīng)以石油為唯一碳源，該培養(yǎng)基為選擇培

養(yǎng)基，C正確；

D、圖示五個菌落中，菌落⑤的透明圈最大，且菌落較小，說明該菌落產(chǎn)生的酶分解石油

的能力最強，D正確。

故選B。

9.生物興趣小組設(shè)計了一個利用作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的小型實驗。其主要步驟是：先將粉

碎的作物秸稈堆放在底部有小孔的托盤中，噴水浸潤、接種菌T,培養(yǎng)一段時間后（清水淋洗

時菌T不會流失），在裝有淋洗液的瓶中接種酵母菌，進行乙醇發(fā)酵。下列說法正確的是（）

浸潤、接種菌T清水淋洗

A.菌T可產(chǎn)生分解纖維素的酶，其分解產(chǎn)物是酵母菌的碳源

B.為了不破壞淋洗液中的營養(yǎng)物質(zhì)，對淋洗液進行巴氏消毒

C.為提高發(fā)酵的乙醇產(chǎn)量，需始終保持發(fā)酵瓶處于密閉狀態(tài)

D.發(fā)酵后，產(chǎn)生的乙醇使澳鹿香草酚藍溶液由藍變綠再變黃

【答案】A

【解析】A、酵母菌不能直接利用纖維素，但菌T能夠分泌纖維素酶，纖維素酶能將纖維

素最終分解為葡萄糖為酵母菌提供碳源，A正確；

B、淋洗液需要高壓蒸汽滅菌，B錯誤；

C、為提高發(fā)酵的乙醇產(chǎn)量，發(fā)酵瓶應(yīng)先通氣后密閉，通氣時酵母菌大量繁殖，密閉時酵

母菌無氧發(fā)酵產(chǎn)生乙醇，c錯誤；

D、溟麝香草酚藍溶液能檢測CO2,但不能檢測酒精（乙醇），檢測酒精的是酸性重倍酸鉀，

D錯誤。

故選Ao

10.某研究小組為研究“使用公筷對餐后菜品細菌數(shù)量的影響”，進行了如下實驗：①配制培養(yǎng)

基并進行滅菌處理；②設(shè)置對照組和實驗組進行相關(guān)操作；③適宜條件培養(yǎng)一段時間，統(tǒng)計各

組平板上菌落的平均數(shù)。下列敘述正確的是（）

A.①過程所使用的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基

B.②過程中采用平板劃線法進行接種

C.在培養(yǎng)基上進行計數(shù)后所得菌落數(shù)少于實際活菌數(shù)

D.使用公筷可以防止傳染病的原理是切斷細菌的傳染源

【答案】C

【解析】A、選擇培養(yǎng)基是根據(jù)某種微生物的特殊營養(yǎng)要求或其對某化學(xué)、物理因素的抗

性而設(shè)計的培養(yǎng)基，使混合菌樣中的劣勢菌變成優(yōu)勢菌，從而提高該菌的篩選效率。而這里

是為了統(tǒng)計菌落數(shù)，不需要選擇特定微生物，應(yīng)該是普通的營養(yǎng)培養(yǎng)基，A錯誤；

B、平板劃線法一般用于分離菌種，而統(tǒng)計菌落數(shù)常用稀釋涂布平板法，B錯誤；

C、因為當(dāng)兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，所以在培養(yǎng)基上

進行計數(shù)后所得菌落數(shù)少于實際活菌數(shù)，C正確；

D、使用公筷可以防止傳染病的原理是切斷傳播途徑，而不是切斷傳染源，D錯誤。

故選C。

n.谷氨酸是生產(chǎn)谷氨酸鈉（味精）的原料，運用發(fā)酵工程生產(chǎn)谷氨酸需要用到谷氨酸棒狀桿菌，

下圖1是利用玉米淀粉作為材料制備谷氨酸的流程圖。圖2是細菌的增長曲線圖，其中階段3

表示穩(wěn)定期，是代謝產(chǎn)物（如谷氨酸）大量積累的時期。下列敘述錯誤的是（）

無機鹽凝種

窟汆嬴H發(fā)酵液H谷氨酸

-維T生素TB尿/素?zé)ox菌空氣

圖1

A.谷氨酸棒狀桿菌與醋酸菌的代謝類型相同

B.培養(yǎng)谷氨酸棒狀桿菌和其他所有微生物時均需要添加維生素B

C.發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是接種菌種之后的發(fā)酵過程

D.在穩(wěn)定期添加營養(yǎng)物質(zhì)、流出發(fā)酵液有助于提高谷氨酸產(chǎn)量

【答案】B

【解析】A、谷氨酸棒狀桿菌與醋酸菌的代謝類型相同都是異養(yǎng)需氧型細菌，A正確；

B、能合成維生素B的微生物，其培養(yǎng)基中不需要添加維生素B,B錯誤；

C、發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是接種菌種之后在發(fā)酵罐中的發(fā)酵過程，C正確；

D、在穩(wěn)定期，菌體的生長速度與死亡速度達到平衡，此時及時補充營養(yǎng)物質(zhì)可以保證菌

體的持續(xù)生長和代謝，流出發(fā)酵液可排出代謝廢棄物，從而提高谷氨酸的產(chǎn)量，D正確。

故選B。

12.某科研團隊在熱帶雨林土壤中分離獲得了高效分解纖維素的細菌，為探究影響其纖維素酶

活性的條件，設(shè)計了如表所示的實驗。下列敘述錯誤的是（）

試管底物和試劑實驗條件

1纖維素+2mL纖維素酶溶液30℃水??；pH=7

2纖維素+2mL纖維素酶溶液①_____;pH=3

3纖維素+2mL纖維素酶溶液0。。水??；pH=?______

A.若試管1和試管2形成對比實驗，則①為30℃水浴處理

B.實驗結(jié)束時，試管1中的纖維素含量可能最低

C.試管3中纖維素酶的空間結(jié)構(gòu)在低溫條件下遭到破壞

D.可增加設(shè)置其他溫度和pH的試管以完善該實驗

【答案】C

【解析】A、若試管1和試管2形成對比實驗，溫度是無關(guān)變量，應(yīng)保證相同且適宜，則

①為30℃水浴處理，A正確；

B、試管①條件最接近熱帶雨林的土壤，實驗結(jié)束時，試管①中的纖維素含量可能最低,

B正確；

C、酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA,低溫不會破壞纖維素酶的空間結(jié)構(gòu)，C錯誤；

D、本實驗溫度梯度和酸堿度梯度設(shè)置都比較大，所以可增加設(shè)置其他溫度和pH的試管

以完善該實驗，D正確。

故選C。

13.谷氨酰胺酶（PG酶）是一種催化L-B-谷氨酰胺水解成L-谷氨酸和氨的酶，能增大蛋白質(zhì)的

溶解性，提高食品工業(yè)中蛋白質(zhì)的利用率。研究人員利用谷氨酰胺-甘氨酸（谷氨酰胺-甘氨酸遇

熱易分解）為唯一氮源從土壤中篩選產(chǎn)PG酶的金黃桿菌，實驗過程如圖所示。下列敘述錯誤的

是（）

稀釋培養(yǎng)基I培養(yǎng)基II培養(yǎng)基Ill

A.該實驗不僅篩選出了產(chǎn)PG酶的金黃桿菌，并且還對其進行了計數(shù)

B.金黃桿菌在培養(yǎng)基I和ni中的生長速度高于在培養(yǎng)基n的生長速度

c.培養(yǎng)基i~in中的氮源相同，三種培養(yǎng)基都是選擇培養(yǎng)基

D.PG酶的活性可以用單位時間內(nèi)催化L-B-谷氨酰胺水解生成氨的數(shù)量來表示

【答案】A

【解析】A、該實驗篩選出了產(chǎn)PG酶的金黃桿菌，但從圖中的操作看只做了一個平板,

所以并沒有對細菌進行計數(shù)，A錯誤；

B、培養(yǎng)基I和ni屬于液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基n屬于固體培養(yǎng)基，微生物在液體培養(yǎng)基中由

于和營養(yǎng)物質(zhì)接觸充分，所以代謝和繁殖效率高，故金黃桿菌在培養(yǎng)基I和m中的生長速度高

于在培養(yǎng)基n的生長速度，B正確；

c、培養(yǎng)基i~ni中的氮源相同，三者都可以篩選產(chǎn)PG酶的金黃桿菌，所以都是選擇培

養(yǎng)基，C正確；

D、由于PG酶可以催化L-P-谷氨酰胺水解成L-谷氨酸和氨，所以PG酶的活性可以用單

位時間內(nèi)催化L-0-谷氨酰胺水解生成氨的數(shù)量來表示，D正確。

故選Ao

14.柑橘酸腐病是由白地霉引起的柑橘貯藏期常見的病害之一?？咕氖且环N抑菌活性強、無

環(huán)境污染的生物多肽，目前已用于多種農(nóng)業(yè)病菌的防治。研究人員研究了抗菌肽對白地霉的抑

菌效果，并且對其作用機制進行了探究。回答下列問題：

利用基因工程合成抗菌肽時，基本流程為：克隆目的基因一導(dǎo)入枯草桿菌一篩選菌種一誘導(dǎo)抗

菌肽表達一分離純化一功能研究。

（1）白地霉從柑橘中獲得其生長繁殖所需的水、無機鹽、—和—等營養(yǎng)物質(zhì)。

⑵為研究抗菌肽對白地霉的抑菌效果，現(xiàn)用無菌打孔器在果實相同部位打孔，每個打孔

處接種相同體積的處理液，比較15天后的病斑直徑。各組處理及結(jié)果見表。

組別12345

接種一定體抗菌肽溶液與病先加入抗菌肽溶抗菌肽溶液與病原

接種處理

積的病原菌原菌抱子懸浮液液，2h后接種病原X菌抱子懸浮液混合，

方式

抱子懸浮液混合后直接接種菌抱子懸浮液培養(yǎng)2h后接種

15天后

病斑直徑41.313.929.328.711.2

/mm

表中數(shù)據(jù)表明抗菌肽對白地霉有一定的抑菌效果，且抑菌效果與抗菌肽、病原菌抱子懸浮

液接種順序有關(guān)，表中X為o與第2組相比，第5組抑菌效果更好的可能原因

是o

(3)一般情況下，電導(dǎo)率和離子濃度呈正相關(guān)，通過測量溶液電導(dǎo)率可以反映出溶液中離

子濃度的大小。研究人員將白地霉抱子與抗菌肽在無菌水中混合，測定電導(dǎo)率，培養(yǎng)一段時間

后，再次測定電導(dǎo)率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)率明顯升高，據(jù)此推測抗菌肽抑制白地霉抱子的作用機制

可能是。

【答案】(1)碳源氮源

(2)先接種病原菌抱子懸浮液，2h后再加入抗菌肽溶液相比第2組，第5組混

合后培養(yǎng)2h,使抗菌肽與病原菌抱子充分接觸，更有效發(fā)揮作用

(3)抗菌肽破壞病原菌抱子的細胞膜，細胞內(nèi)容物釋放

【解析】⑴微生物生長一般都需要水、無機鹽、氮源、碳源等營養(yǎng)物質(zhì)。

⑵根據(jù)表中接種處理方式可知，1組只接種病原菌，為對照組，2、3、5組均接種了等量

且適量的抗菌肽溶液與病原菌抱子懸浮液，但每組的接種順序不同，說明自變量為抗菌肽溶

液與病原菌抱子懸浮液的接種順序，2組與5組均為二者先混和，但2組混合后直接接種，5

組混合后先培養(yǎng)2h再接種，則結(jié)合第3組先加入抗菌肽2h后接種病原菌抱子可分析得出，4

組應(yīng)與3組接種順序相反，即先接種病原菌胞子2h后再加入抗菌肽溶液；抗菌肽直接作用于

病原體，因此先混合培養(yǎng)2h可使二者充分接觸，使抗菌肽充分發(fā)揮抑菌作用，再接種后，病

原菌抱子數(shù)量大大減少，引起的病斑直徑下降。

⑶白地霉抱子與抗菌肽在無菌水中混合培養(yǎng)一段時間后，溶液電導(dǎo)率明顯上升，說明溶液

中離子濃度增大，增加的離子只能來源于白地霉胞子細胞中，因此推測推測抗菌肽抑制白地

霉抱子的作用機制可能是抗菌肽破壞病原菌抱子的細胞膜，使細胞內(nèi)容物釋放，殺死細胞。

15.為調(diào)查某地人工湖的水質(zhì)狀況，科研小組進行了該湖水樣中的細菌培養(yǎng)、分離及計數(shù)等工

作?；卮鹣铝袉栴}：

(1)在細菌培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中能同時提供碳源、氮源的成分是(填“蛋白膝”“葡萄糖”或

“NaNCh")。通常，制備培養(yǎng)基時要根據(jù)所培養(yǎng)細菌的不同來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH,其原因是o

(2)通常采用—法檢測水樣中細菌含量。在接種前應(yīng)隨機取若干滅菌后的空白平板先行培

養(yǎng)一段時間，這樣做的目的是。

(3)在進行樣品稀釋時，取10g水樣，加稀釋得到IO1倍稀釋液，再從中吸取—(操

作過程)得到102倍稀釋液，依次類推獲得105倍稀釋液，在該稀釋液倍數(shù)下，取3個平板分別

接種樣品溶液0.1mL,培養(yǎng)一段時間后，平板上長出的菌落數(shù)分別是156、178、191,則每克

樣品中的細菌數(shù)量為個。

(4)科研人員將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻，一部分進行靜置培養(yǎng)，另一部分

進行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，振蕩培養(yǎng)的細菌比靜置培養(yǎng)的細菌生長速度快。主要原因可能是一

(寫出2點即可)

【答案】(1)蛋白陳不同細菌生長繁殖所需的最適pH不同

(2)稀釋涂布平板檢查培養(yǎng)基平板滅菌是否合格

(3)901nL無菌水1mL注入9mL無菌水中1.75x108

(4)振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液的溶解氧含量；振蕩培養(yǎng)可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高培

養(yǎng)液中營養(yǎng)成分的利用率

【解析】⑴葡萄糖只能為細菌提供碳源，硝酸鈉為細菌提供無機鹽，而蛋白陳既可以為

細菌碳源，也可以為細菌提供氮源；不同的細菌生長繁殖的最適宜pH是不同的，因此制備培

養(yǎng)基時要根據(jù)所培養(yǎng)的細菌的不同來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pHo

⑵檢測水樣中細菌含量通常采用稀釋涂布平板法，但在接種前應(yīng)隨機取若干滅菌后的未接

種平板先行培養(yǎng)一段時間，以檢查平板滅菌是否合格。

⑶檢測水樣微生物含量的方法為稀釋涂布平板法，稀釋的方法為，取10g水樣，加901nL

無菌水稀釋得到101倍稀釋液，再從中吸取1mL注入9mL無菌水中得到1()2倍稀釋液。以此

類推。已知稀釋倍數(shù)為105倍，取3個平板分別接種樣品溶液0.1mL,培養(yǎng)一段時間后，平板

上長出的菌落數(shù)分別是156、178、191,則每個平板中的平均菌落數(shù)為175個，則每克樣品中

的細菌數(shù)量為175x10x105=1.75x108個。

（4）蕩培養(yǎng)的細菌比靜置培養(yǎng)的細菌生長速度快，主要原因可能是：振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液

的溶解氧含量；振蕩培養(yǎng)可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高培養(yǎng)液中營養(yǎng)成分的利用率。

題組二基因工程

1.下列關(guān)于“DNA片段的擴增及電泳鑒定”實驗敘述錯誤的是（）

A.PCR過程中模板DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)未發(fā)生改變

B.PCR擴增時需通過離心將各組分集中在微量離心管的底部

C.制備瓊脂糖凝膠時，需待凝膠溶液稍冷卻后加入適量的核酸染料混勻

D.可通過在紫外燈下觀察DNA條帶的分布及粗細程度來評價擴增的結(jié)果

易錯分析：PCR的原理：利用DNA半保留復(fù)制原理，因此新合成的兩個DNA分子中，一條

鏈?zhǔn)桥f的而另外一條鏈?zhǔn)切碌摹?/p>

【答案】A

【解析】A、PCR過程中，模板DNA雙螺旋的兩條鏈并沒有被破壞，通過高溫解旋，分

成單獨的鏈，每一條舊鏈作為模板再合成一條新鏈，這樣在新合成的兩個DNA分子中，一條

鏈?zhǔn)桥f的而另外一條鏈?zhǔn)切碌?，A錯誤；

B、PCR擴增時將各組分充分混合后進行短時離心，以使管壁上的液體全部離心至管底，

B正確；

C、瓊脂糖凝膠制備中加入的核酸染料能與DNA分子結(jié)合，因此制備瓊脂糖凝膠時，需

待凝膠溶液卻至常溫后（不能完全冷卻后加入，否則瓊脂糖凝膠呈固體狀態(tài)），后再加入適量的

核酸染料攪拌混勻，C正確；

D、凝膠中的DNA分子通過染色，可以在波長為300nm的紫外燈下被檢測出來，可以在

紫外燈下直接觀察到DNA條帶的分布及粗細程度來評價擴增的結(jié)果，D正確。

故選Ao

2.據(jù)研究，W基因在植物發(fā)育和逆境應(yīng)答過程中發(fā)揮重要作用。研究人員將W基因的啟動

子（PW）與GUS基因相連，構(gòu)建擬南芥PW-GUS融合植株（GUS為報告基因，其表達產(chǎn)物可催

化無色底物變藍），用無色底物處理擬南芥幼苗的根，探究W基因在擬南芥缺鐵脅迫中的表達

水平，下列敘述鐐退的是（）

A.擴增W基因啟動子需2種引物，并在引物3,端加入酶切位點

B.PW和GUS基因進行雙酶切后，可通過T4DNA連接酶連接

C.培養(yǎng)擬南芥無菌苗的MS固體培養(yǎng)基需要用高壓蒸汽滅菌法滅菌

D.通過觀察根藍色深淺確認W基因在擬南芥缺鐵脅迫中的表達水平

【答案】A

【解析】A、擴增W基因啟動子需2種引物，并在引物5,端加入酶切位點，因為子鏈的

延伸是在引物的3,開始的，A錯誤；

B、PW和GUS基因進行雙酶切后，可通過T4DNA連接酶連接，因為該連接酶可以連接

平末端，也可連接黏性末端，B正確；

C、為了避免雜菌污染,培養(yǎng)擬南芥無菌苗的MS固體培養(yǎng)基需要用高壓蒸汽滅菌法滅菌，

C正確；

D、題意顯示，GUS為報告基因，其表達產(chǎn)物可催化無色底物變藍，因而可通過觀察根

藍色深淺確認W基因在擬南芥缺鐵脅迫中的表達水平，D正確。

故選Ao

3.數(shù)字PCR技術(shù)被稱為第三代PCR,在核酸定量檢測中具有突出優(yōu)勢。該技術(shù)通過將一個樣

本稀釋分成幾十至幾萬份，并分配到不同的反應(yīng)單元，每個單元包含一個或多個拷貝的目標(biāo)分

子（DNA模板），在每個反應(yīng)單元中分別對目標(biāo)分子進行PCR擴增，擴增結(jié)束后對各個反應(yīng)單

元的熒光信號進行統(tǒng)計學(xué)分析，計算初始樣品中靶標(biāo)分子的拷貝數(shù)。據(jù)此分析，下列說法正確

的是（）

A.數(shù)字PCR技術(shù)僅適用于樣本中目標(biāo)分子含量較高的材料

B.數(shù)字PCR技術(shù)遵循的基本原理是DNA的邊解旋邊復(fù)制

C.每個單元中加入等量的4種核糖核昔酸溶液作為擴增原料

D.每個單元中目標(biāo)分子的兩條子鏈合成都是從5,端向3,端延伸

【答案】D

【解析】A、數(shù)字PCR技術(shù)把檢測樣本稀釋后分配到不同的反應(yīng)單元，在每個單元進行

一個或多個目標(biāo)分子擴增，再對每個單元的擴增結(jié)果綜合分析，計算初始樣品中靶標(biāo)分子的

拷貝數(shù)。該技術(shù)對高、中、低水平的目標(biāo)分子含量的材料均可實現(xiàn)正確、精密的測定，A錯誤；

B、數(shù)字PCR技術(shù)遵循的基本原理是DNA半保留復(fù)制，B錯誤；

CD、每個反應(yīng)單元中分別對目標(biāo)分子進行PCR擴增，需要加入4種脫氧核昔酸的等量

混合液、與目標(biāo)分子特異性結(jié)合的兩種引物和TaqDNA聚合酶等，兩條子鏈合成是從兩種引

物的3,端開始連接脫氧核昔酸，C錯誤、D正確。

故選D。

4.“篩選”是生物技術(shù)與工程中常用的技術(shù)手段。下列敘述錯誤的是（）

A.胚胎移植前，需對通過體外受精或其他方式得到的胚胎進行質(zhì)量篩選

B.制備單克隆抗體時，需從分子水平篩選能產(chǎn)生多種抗體的雜交瘤細胞

C.培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉時，需從分子水平及個體水平進行篩選

D.發(fā)酵生產(chǎn)中，性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選

【答案】B

【解析】A、胚胎移植前，需對通過體外受精或其他方式得到的胚胎進行質(zhì)量篩選，挑取

質(zhì)量好，活性強的胚胎進行培養(yǎng)或保存，可以提高胚胎移植成功的概率，A正確；

B、制備單克隆抗體時，在篩選出雜交瘤細胞后，需要進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多

次篩選就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細胞。上述篩選過程中涉及的抗體檢測屬于分

子水平的篩選，因此，制備單克隆抗體時，需從分子水平篩選能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細胞，

B錯誤；

C、培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉時，在將目的基因?qū)胧荏w細胞后，需要從分子水平上鑒定目的基

因（Bt基因）是否成功導(dǎo)入、穩(wěn)定存在和表達，還需要通過采摘抗蟲棉的葉片飼喂棉鈴蟲來從個

體水平上確定Bt基因是否賦予了棉花抗蟲特性和評估其抗性程度，從而篩選出有較好抗蟲特

性的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉。所以，培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉時，需從分子水平及個體水平進行篩選，C正確；

D、用于發(fā)酵工程的性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基

因工程育種獲得，D正確。

故選B。

5.蝦青素可由供胡蘿卜素在隹胡蘿卜素酮化酶（BKT）和供胡蘿卜素羥化酶（CRTR-B）的作用下

轉(zhuǎn)化而來，具有抗衰老、增強免疫等功能。杜氏鹽藻是單細胞浮游植物，生長快，易培養(yǎng)，能

大量合成供胡蘿卜素。科研人員利用“無縫克隆技術(shù)”（如圖1）構(gòu)建含BKT基因和CRTR-B基因

的表達載體（如圖2,3）,導(dǎo)入杜氏鹽藻，以實現(xiàn)蝦青素的工廠化生產(chǎn)，回答下列問題。

-----③

一④與

①----?一⑤一⑦

上游同源序列2BKT基因CRTR-B基因下游同源序列2

⑴獲取目的基因：紅球藻是天然蝦青素的重要來源，提取紅球藻的總DNA為—，設(shè)計

特異性引物擴增BKT基因和CRTR-B基因，此過程需要—(至少寫兩種)。

⑵構(gòu)建轉(zhuǎn)化載體：

①PCR獲取抗除草劑基因過程中，為確?；騼啥司哂兴柰葱蛄?，需在引物的一端

添加對應(yīng)的同源序列。若將來需要將抗除草劑基因能夠從重組質(zhì)粒中切除，還需要在基因兩側(cè)

加入限制酶識別序列，則擴增抗除草劑基因時，設(shè)計的引物序列(5,-3,)為—o

A.抗除草劑基因部分序列+限制酶識別序列+同源序列

B.同源序列+抗除草劑基因部分序列+限制酶識別序列

C.同源序列+限制酶識別序列+抗除草劑基因部分序列

②科研人員利用“無縫克隆技術(shù)”同時將BKT基因和CRTR-B基因插入質(zhì)粒，形成的重組

質(zhì)粒對應(yīng)部位如圖2所示，推測此過程擴增CRTR-B基因所用的引物為—o

③最終形成的重組質(zhì)粒如圖3所示，其中atpA啟動子和psbA啟動子均為杜氏鹽藻葉綠體

啟動子，選用內(nèi)源性啟動子的目的是—。

(3)準(zhǔn)備受體細胞：選取初始杜氏鹽藻涂布到杜氏鹽藻固體培養(yǎng)基進行第一次培養(yǎng)，一段

時間后，挑取生長良好的單藻落到杜氏鹽藻液體培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。期間可取藻液滴入血細胞

計數(shù)板，在顯微鏡下進行計數(shù)，第二次培養(yǎng)的目的是—。

(4)目的基因?qū)爰跋嚓P(guān)檢測：采用基因槍法將重組質(zhì)粒導(dǎo)入杜氏鹽藻葉綠體，一段時間

后，先用含—的培養(yǎng)基初篩已轉(zhuǎn)化的杜氏鹽藻，然后采用—技術(shù)檢測是否成功轉(zhuǎn)錄出隹胡

蘿卜素酮化酶和隹胡蘿卜素羥化酶的mRNAo

(5)葉綠體轉(zhuǎn)化是植物基因工程的新熱點，葉綠體的諸多特點為葉綠體轉(zhuǎn)化提供優(yōu)勢，如

葉綠體基因組小，功能清晰，使基因操作方便；葉綠體具有自我復(fù)制功能，一個植物細胞可含

有多個葉綠體，每個葉綠體中含有多個基因組，可大大提高—；另外，葉綠體基因位于細胞

質(zhì)中，可有效避免—。

【答案】(1)模板dNTP、耐高溫的DNA聚合酶、緩沖液等

(2)C⑥⑧③.確保目的基因正常表達

(3)擴大培養(yǎng)杜氏鹽藻

(4)除草劑PCR(分子雜交)

(5)目的基因的表達量基因污染

【解析】⑴因紅球藻是天然蝦青素的重要來源，是目的基因的來源，故可提取紅球藻的

總DNA為模板，設(shè)計特異性引物擴增其DNA中的BKT基因和CRTR-B基因進行PCR擴

增，此過程需要TaqDNA聚合酶(耐高溫DNA聚合酶)的催化，同時還需要dNTP、緩沖液等。

(2)①根據(jù)PCR擴增的原理，在PCR過程中，為確保基因兩端具有所需同源序列，需在

5,端添加對應(yīng)的同源序列；根據(jù)題意，若要確保抗除草劑基因能夠從重組質(zhì)粒中切除，則所

需引物(5,一3，)的序列應(yīng)為“同源序列十限制酶識別序列十特異性擴增引物序列(抗除草劑基

因部分序列)”，C正確.

故選B。

②根據(jù)圖2所示，要通過“無縫克隆法”同時將BKT基因和CRTR-B基因插入質(zhì)粒，則

要保證BKT基因一側(cè)有一致同源序列，另一側(cè)能帶上CRTR-B基因，因此擴增BKT基因

所用的引物為①③；同理，擴增CRTR-B基因所用的引物為⑥⑧。

③啟動子是轉(zhuǎn)錄的起始信號，選用內(nèi)源性啟動子的目的是防止基因沉默，確保目的基因

能表達。

(3)選取初始杜氏鹽藻涂布到杜氏鹽藻固體培養(yǎng)基進行培養(yǎng)的目的是純化杜氏鹽藻，挑取生

長狀態(tài)良好的單藻落到杜氏鹽藻液體培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)的目的是擴大培養(yǎng)杜氏鹽藻。

(4)采用基因槍法將重組質(zhì)粒導(dǎo)入杜氏鹽藻葉綠體，一段時間后，用含除草劑的選擇培養(yǎng)

基篩選已轉(zhuǎn)化的杜氏鹽藻；而后再通過抗原一抗體雜交實驗檢測是否成功表達0-胡蘿卜素酮

化酶和3胡蘿卜素羥化酶。

(5)因每個葉綠體中含有多個基因組，可大大提高目的基因的表達量；且葉綠體基因位于

細胞質(zhì)中，一般不能穩(wěn)定遺傳，因此可避免基因污染。

6.科研人員利用圖1所示材料構(gòu)建重組質(zhì)粒并導(dǎo)入大腸桿菌，以期獲得能監(jiān)測生物組織或環(huán)

境中四環(huán)素水平的“報警器”。限制酶識別序列及切割位點如下表。TetR基因是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)基

因，GFp基因為綠色熒光蛋白基因，Ampr為氨葦青霉素抗性基因，ori為復(fù)制原點。請回答下

列問題:

DNA片段1

DNA片段2

限制酶EcoRIXbaISpeIBamHI

5'…GJAATTC…3'5'...T1CTAGA...3'5'…AJCTAGT…3'5'...GJGATCC…3'

識別序列及切割位點

3'...CTTATG…5'3'…AGATCTT…5'3'…TGATCTA..53'...CCIAGfG...5,

⑴使用工具酶拼接DNA片段1和2,拼接后的片段連接處部分序列為5'—3,（寫出6

個堿基），TetR基因和GFP基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈—（“是”或“不是"）該拼接DNM的同一條鏈。

（2）構(gòu)建重組質(zhì)粒時，選擇—對質(zhì)粒和拼接的DNA片段進行酶切，在DNA連接酶的作

用下恢復(fù)—鍵。再根據(jù)—的結(jié)果判斷重組質(zhì)粒的大小是否符合預(yù)期。

⑶將重組質(zhì)粒導(dǎo)入經(jīng)—理的大腸桿菌后，在含—的固體培養(yǎng)基中篩選出工程菌。

（4）工程菌監(jiān)測四環(huán)素的原理如圖2,當(dāng)環(huán)境中含四環(huán)素時，該大腸桿菌工程菌—（能/不

能）發(fā)出熒光，其原因是

四環(huán)素

TetR蛋白

圖注：

-A促進

——I抑制

啟動子1TetR基因啟動子2

圖2

【答案】⑴TCTAGT或ACTAGA不是

⑵BamHI,EcoRI磷酸二酯鍵瓊脂糖凝膠電泳

(3)CaCl2氨葦青霉素

⑷能當(dāng)環(huán)境中含四環(huán)素時，抑制TctR蛋白作用增強，解除TctR蛋白對啟動

子2的抑制作用，使GFP基因能表達出綠色熒光蛋白（GFP蛋白）而發(fā)光

【解析】⑴據(jù)圖1分析可知,DNA片段1兩端的限制酶識別序列分別是XbaI和EcoRI,

而DNA片段2兩端的限制酶識別序列是SpeI和BamHI,若要讓兩個DNA片段連接在一

起，需要經(jīng)酶切后獲得相同的黏性末端。據(jù)表格分析，Xbal和Spel酶切能獲得相同的黏性

末端，因此DNA片段1用Xbal酶切，DNA片段2用Spel酶切，然后在用DNA連接酶將

兩個DNA片段連接在一起，由于無法得知DNA片段兩條鏈具體的方向，所以在特定工具酶

作用下能成功拼接的位點處堿基序列為5、TCTAGT-3,或5、ACTAGA-3，；DNA片段1和DNA

片段2連接后，兩個片段啟動子方向相反，故TetR基因和GFP基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈不是該拼

接DNA的同一條鏈。

⑵據(jù)圖可知，重組質(zhì)粒含有3種酶的酶切位點，且使用工具酶拼接DNA片段1和2后兩

端的酶是BamHI,EcoRL故構(gòu)建重組質(zhì)粒時，選擇BamHI,EcoRI對質(zhì)粒和拼接的DNA

片段進行酶切；在DNA連接酶的作用下恢復(fù)磷酸二酯鍵；瓊脂糖凝膠電泳可以將不同大小的

DNA片段分離開，故根據(jù)瓊脂糖凝膠電泳的結(jié)果判斷重組質(zhì)粒的大小是否符合預(yù)期。

⑶鈣離子能促進細菌攝取外源的DNA,科學(xué)家常使用CaCb溶液制備感受態(tài)細胞，使

其處于感受態(tài)；圖示重組質(zhì)粒含有氨葦青霉素抗性基因，故將重組質(zhì)粒導(dǎo)入經(jīng)CaCb處理的大

腸桿菌后，在含氨葦青霉素的固體培養(yǎng)基中篩選出工程菌。

（4）分析題圖可知，當(dāng)環(huán)境中含四環(huán)素時，抑制TetR蛋白作用增強，解除TetR蛋白對啟動

子2的抑制作用，使GFP基因能表達出綠色熒光蛋白（GFP蛋白）而發(fā)光，因此當(dāng)環(huán)境中含四

環(huán)素時，該大腸桿菌工程菌能發(fā)出綠色熒光。

7.細菌中的蛋白激酶Y感受外界刺激后，利用ATP將特異性底物A蛋白磷酸化，改變A蛋

白的活性從而應(yīng)答外界刺激，調(diào)控細菌的生長。研究者將Y基因（編碼蛋白激酶Y）與GFP基因

（編碼綠色熒光蛋白）拼接成Y-GFP融合基因（Y-GFP基因），導(dǎo)入載體，并表達出融合蛋白（Y-GFP

蛋白），以分析蛋白激酶Y的功能，實驗過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。

啟動子EcorI735bp

BamH1

XhoI丫基因茨

終止子EcorI

53'GFP基因

3

步

瞿一Y-GFP基因累二IIIIIIIIIIIIIL「3'

復(fù)制原廣5Z

I酶切，連接，轉(zhuǎn)化大腸桿菌

篩選菌株，純化Y-GFP蛋白

注：“+”表示有,Y-GFP蛋白與A蛋白等反應(yīng)，檢測結(jié)果

“一”表示無

Y-GFP蛋白++

A蛋白-+

步-ATP+

建53.OkDaY-GFP蛋白

AS蚩白

25.OkDaA蛋白ATPADP

泳道①②③④

(1)Y基因含有735個堿基對(bp),其編碼的肽鏈含有個氨基酸。通過PCR分別擴

增Y基因與GFP基因，配制的兩個反應(yīng)體系中不同的有(填標(biāo)號)。

a.模板b.引物c.DNA聚合酶d.反應(yīng)緩沖液

(2)構(gòu)建Y基因與GFP基因的融合基因時，應(yīng)將Y基因中編碼終止密碼子的序列刪除，理

由是0

(3)據(jù)圖步驟一分析，為確保Y-GFP基因插入載體后完整表達，在構(gòu)建重組基因表達載體

時不能選擇EcoRI限制酶，理由是o

(4)為檢測Y-GFP蛋白的激酶活性，用Y-GFP蛋白、A蛋白和ATP組合實驗，四組實驗的

條件及電泳結(jié)果如圖步驟二所示。磷酸化的A蛋白可被磷酸化抗體特異性識別。若Y-GFP蛋

白有激酶活性，則后續(xù)實驗用磷酸化抗體檢測，能從電泳條帶檢測到信號的是泳道(從

泳道①-④中選填序號)，從Y-GFP蛋白功能角度分析，理由是,利用表達的具

有綠色熒光的Y-GFP蛋白還可開展的實驗有(答出1個即可)。

【答案】⑴244a、b

(2)核糖體移動到終止密碼子多肽鏈就斷開，蛋白GFP就不能翻譯出來

(3)Y基因結(jié)構(gòu)內(nèi)部含有EcoRI限制酶的酶切位點，Y基因結(jié)構(gòu)會被EcoRI限制酶破壞

(4)④磷酸化的A蛋白可被磷酸化抗體特異性識別，A蛋白的磷酸化需要蛋白

激酶Y和ATP同時存在分析A蛋白被磷酸化的水平

【解析】⑴基因片段上的堿基數(shù)目與轉(zhuǎn)錄出的mRNA上的堿基與轉(zhuǎn)錄出的氨基酸數(shù)目比

例為6:3:1,考慮終止密碼子，則該蛋白質(zhì)最多由735+3-1=244個氨基酸組成。PCR反應(yīng)進行

的條件：引物、酶、dNTP、模板和緩沖液。進行PCR擴增目的基因時，配制的兩個反應(yīng)體

系中不同的有模板（待擴增的DNA片段）、引物。

故選abo

⑵從構(gòu)建好的重組質(zhì)粒上看，GFP基因位于目的基因下游，若構(gòu)建Y基因與GFP基因的

融合基因時設(shè)計Y基因中編碼終止密碼子,核糖體移動到終止密碼子多肽鏈就斷開，蛋白GFP

就不能被翻譯出來。

（3）據(jù)圖步驟一中的Y基因信息可知Y基因結(jié)構(gòu)內(nèi)部含有EcoRI限制酶的酶切位點，所以

在構(gòu)建重組基因表達載體時不能選擇EcoRI限制酶，否則Y基因結(jié)構(gòu)會被破壞。

⑷若Y-GFP蛋白有激酶活性，則A蛋白會被磷酸化，而磷酸化的A蛋白可被磷酸化抗體

特異性識別，所以可以用磷酸化抗體檢測是否存在磷酸化的A蛋白。根據(jù)電泳結(jié)果可知若后

續(xù)實驗用磷酸化抗體檢測，能從電泳條帶檢測到信號的是④泳道。Y-GFP蛋白具有使A蛋白

被磷酸化的功能，利用這一特性，還可用表達具有綠色熒光的Y-GFP蛋白來分析A蛋白被磷

酸化的水平。

8.石油進入土壤后，會破壞土結(jié)構(gòu)，分散土粒，使土壤的透水性降低，而且石油中的有毒物

質(zhì)能通過農(nóng)作物進入食物鏈，最終危害人類。為解決石油污染問題，某科研小組從被石油污染

較嚴重的土壤中分離出了高效分解石油的細菌操作過程如圖1所示。欲將高效分解石油的目的

基因?qū)氪竽c桿菌中。目的基因（轉(zhuǎn)錄時以乙鏈為模板）和運載體質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)如圖2所示，LacZ

基因編碼產(chǎn)生的酶可以催化無色的X-gal分解產(chǎn)生藍色物質(zhì)，使菌落呈現(xiàn)藍色，否則菌落為白

色。不同限制酶的識別序列及切割位點如表所示?；卮鹣铝袉栴}：

取樣測

定石油

石油污染接種的含量

過的土壤

④無機固體

①制成細②擴大③無機液體培養(yǎng)基+石油-

菌懸液培養(yǎng)羹爹費空油恒溫培養(yǎng)⑤無機液體培養(yǎng)基+

振蕩培養(yǎng)石油振蕩培養(yǎng)

圖1

甲鏈5,3；

乙鏈3'

KpnIw基因

注:/四/為氮葦青霉素抗性基因、ZacZ為夕-半乳糖甘酶基因。

圖2

限制酶BamHIEcoRIMfeIKpnIHindlll

識別序列和切割位點GJGATTCG；AATTCC；AATTGGGTACJCAJAGCTT

⑴圖1中過程②配制培養(yǎng)基時，向培養(yǎng)基中加入的唯一碳源是o

⑵將石油污染過的土壤樣品進行圖1中過程④的操作，目的是。

(3)根據(jù)題干提供的信息、，在構(gòu)建重組質(zhì)粒前，應(yīng)選擇限制酶分別對質(zhì)粒和目的基因

進行切割，依據(jù)是o

(4)若用EcoRI和MfeI對按上述要求構(gòu)建好的一個重組質(zhì)粒進行完全酶切，會切成

個片段。

(5)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌后，接種到添加了等成分的培養(yǎng)基上，若呈現(xiàn)____色的

菌落，即為含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌落。

【答案】⑴石油

(2)分離出能分解石油的細菌

(3)MfeI、小小皿和EcoRI、Hindlll目的基因的右側(cè)只有HindlH的切割位

點，質(zhì)粒上的其他酶切割不會與其產(chǎn)生