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1、长句表达(六)生物技术与工程的概念、原理分析与应用1(2021河北，24)采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉(Cd)在土壤中过量积累。利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内，进行后续处理(例如，收集植物组织器官异地妥善储存)，可降低土壤中Cd的含量。为提高植物对Cd污染土壤的修复能力，研究者将酵母液泡Cd转运蛋白(YCF1)基因导入受试植物，并检测了相关指标。回答下列问题：(1)进行前期研究时，将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，采用最多的方法是_。研究者进一步获得了转YCF1基因的不育杨树株系，采用不育株系作为实验材料的目的是_。(2)已知YCF1特异定位于转基因植
2、物细胞的液泡膜上。据此分析，转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境的原因是_。相较于草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于_(写出两点即可)。答案(1)农杆菌转化法避免目的基因在自然界中的扩散(2)YCF1可通过主动运输将Cd离子运到液泡中，提高了细胞液的浓度，有利于植株吸水杨树具有发达的根系和高大的树冠，更适应污染矿区等不良环境，同时可充分吸收土壤中的Cd，木材也方便运输、利用2(2019全国，37)物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题：(1)在从土壤中分离目标
3、菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌，应该选择_菌落进一步纯化，选择的依据是_。(2)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即_。答案(1)乙乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W(2)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源此类题目围绕某一技术或工程进行考查，全面熟悉其原理是解决问题的基础，尤其是解决基因工程问题时要带着分子生物学思维来分析作答。1(2021广东，21)中国科学家运用合成生物
4、学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖)为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。回答下列问题：基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是_。(答出两点即可)答案盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制2(2021福建，21)微生物吸附是重金属废水的处理方法之一。金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中的金
5、属结合蛋白，具有吸附重金属的作用。科研人员将枣树的MT基因导入大肠杆菌构建工程菌。回答下列问题：MT基因在工程菌的表达量如图所示。结果仍无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT工程菌，理由是_。答案尚未在个体生物学水平上对MT工程菌吸附重金属的能力进行鉴定3(2021全国甲，38)PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：分析PCR扩增结果；从病人组织样本中提取DNA；利用PCR扩增DNA片段；采集病人组织样本。回答下列问题：PCR(聚合酶链式反应)技术是指_。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。答案一项根据DNA半保留复制的原理，在体外
6、提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸进行大量复制的技术4(2020海南，25)某课题组用生物技术制备转基因小鼠的过程，如图所示。回答下列问题。通常把目的基因转入雄原核而不是雌原核，从两者形态差异上分析，原因是_。答案雄原核较大，更容易容纳外源DNA5(2019全国，38)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题：目前在PCR反应中使用TaqDNA聚合酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是_。答案TaqDNA聚合酶热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活6(2019海南，31)人的T细胞可以产生某种具有临床价值的蛋白质(Y)，该蛋白质由一条多肽链组
7、成。目前可以利用现代生物技术生产Y。回答下列问题：天然的Y通常需要在低温条件下保存。假设将Y的第6位氨基酸甲改变为氨基酸乙可提高其热稳定性，若要根据蛋白质工程的原理对Y进行改造以提高其热稳定性，具体思路是_。答案找到第6位氨基酸甲对应的碱基所在的基因位置，参照密码子表，将第6位氨基酸甲对应的碱基替换为氨基酸乙的碱基7(2019全国，37)回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是_(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是_。硝化细菌在没有碳源的培养基上_(填“能够”或“不能”)生
8、长，原因是_。(2)单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是_。答案(1)蛋白胨不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2)在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征8(2018江苏，32)为生产具有特定性能的-淀粉酶，研究人员从某种海洋细菌中克隆了-淀粉酶基因(1656个碱基对)，利用基因工程大量制备-淀粉酶，实验流程见下图。请回答下列问题：为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接，需在引物的_端加上限制性酶切位点，且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点，主要目的是_。答案5使DNA片段能定向插入表达载体，减少自连9(2018全国，37)回答下列与酵母菌有关的问题：(1)分离培养酵母菌通常使用_(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用_灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到菌落，菌落的含义是_。(2)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是_。答案(1)麦芽汁琼脂高压蒸汽由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体(2)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软