精品解析:宁夏回族自治区石嘴山市大武口区石嘴山市第三中学2023-2024学年高二下学期5月月考生物试题
2024-06-06
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 宁夏回族自治区 |
| 地区(市) | 石嘴山市 |
| 地区(区县) | 大武口区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.12 MB |
| 发布时间 | 2024-06-06 |
| 更新时间 | 2025-08-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-06-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45619885.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
石嘴山三中2023—2024学年第二学期高二年级月考考试生物试题
第Ⅰ卷 选择题(共50分)
一、选择题(1-50题,每小题一分)
1. 在下列选项中,不需要采用植物组织培养技术的是( )
A. 单倍体育种
B. 得到“番茄一马铃薯”杂种植株
C. 利用基因工程培育抗棉铃虫的植株
D. 利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,获得多倍体植株
2. 研究人员利用植物体细胞杂交技术,将培育的野生猕猴桃的单倍体的细胞与栽培二倍体猕猴桃细胞的原生质体融合,获得了三倍体植株,为其种质改良开辟了新途径。下列说法错误的是( )
A. 原生质体获得后需要在等渗培养液中进行培养
B. 原生质体融合时可采用高Ca2+—高pH法进行诱导
C. 三倍体植株的形成需经过脱分化和再分化等培养过程
D. 单倍体与二倍体能进行基因交流,二者属于同一物种
3. 植物细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列相关叙述错误的是( )
A. 取草莓茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗
B. 玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株能稳定遗传
C. 红豆杉细胞经植物细胞培养技术可工厂化生产紫杉醇
D. 可采用诱变处理烟草愈伤组织的方法来获得烟草抗盐碱突变体
4. 紫草富含一种红色的次生代谢产物——紫草宁,具有抗菌、消炎的功效。科研人员利用紫草新生的营养芽进行培养获得愈伤组织,再使用液体培养基进行细胞悬浮培养,以获得更多的紫草宁。下列叙述正确的是( )
A. 次生代谢产物一般认为不是植物基本生命活动所必需的,其在植物细胞中含量很少
B. 愈伤组织是由高度分化的一团薄壁细胞组成,无特定形态
C. 为获得愈伤组织,培养时需要加入PEG
D. 愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响,不受营养物质和光照等因素的影响
5. 如图为农杆菌转化法培育转基因抗病毒番茄植物的过程示意图,下列叙述不正确的是( )
A. 农杆菌转化法普遍适用于大多数双子叶植物和裸子植物
B. 过程A需要限制酶和DNA连接酶的参与,可将重组质粒直接侵染植物细胞
C. 抗病毒基因整合到番茄细胞的染色体DNA上需要借助T-DNA的转移
D. 转基因抗病毒番茄植株是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定
6. 从患者脱落的乳牙中获取牙髓干细胞,经过体外培养,将形成的干细胞聚合体植入患者牙髓腔里使得牙齿神经、血管再生,完全恢复牙齿原有功能。下列关于牙髓细胞体外培养的叙述,错误的是( )
A. 培养基中需要加入糖类、氨基酸、无机盐等营养物质
B. 培养过程中定期更换培养液,主要目的是防止杂菌污染
C. 应将牙髓干细胞置于37℃左右的环境中进行培养
D. 培养牙髓干细胞时培养基渗透压应与人体内环境相近
7. 科学家将c-Myc、KIf4、Sox2和Oct-3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内,细胞在一定条件下转变成iPS细胞。在适当条件诱导下,iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列叙述错误的是( )
A. 图示过程运用了转基因技术和动物细胞培养技术
B. iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列不变
C. iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞弱
D. 小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似
8. 一种杂交瘤细胞只能产一种抗体,抗体由两条相同的重链和两条相同的轻链构成。科学家通过动物细胞融合技术,将两株不同的杂交瘤细胞(A和B)融合形成双杂交瘤细胞AB。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,产生的双特异性抗体AB如图。下列相关说法错误的是( )
A. 将杂交瘤细胞A、B混合并诱导融合后,利用选择培养基无法筛选出双杂交瘤细胞AB
B. 双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后,才能产生双特异性抗体
C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时,无需使用胰蛋白酶处理
D. 将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔,腹水能为细胞提供糖类、氨基酸、无机盐、维生素等营养条件
9. 为解决肾供体不足的问题,科研人员进行相应的前期研究。利用“异源囊胚补全法”在大鼠体内培育出了小鼠肾脏(过程如下图),其中Sall1基因是肾脏发育的必需基因。相关叙述正确的是( )
A. 过程①细胞分化程度越低,胚胎移植后的排异反应越低
B. 过程②的目的是让大鼠ES细胞与小鼠ES细胞发生融合
C. 过程③操作之前需对代孕大鼠进行超数排卵和同期发情处理
D. 大鼠体内的小鼠肾脏是否全由小鼠ES细胞发育而来还需进一步鉴定
10. 脱氧核苷三磷酸(dNTP)和双脱氧核苷三磷酸(ddNTP,ddN-Pα~Pβ~Pγ)的结构均与核苷三磷酸(NTP)类似,仅是所含五碳糖的羟基(一OH)数目不同,ATP就是一种核苷三磷酸(NTP)。在DNA复制时,ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点,从而终止DNA片段延伸。下列叙述错误的是( )
A. dNTP做PCR的原料时也可为DNA复制提供能量
B. 组成dNTP的元素有C、H、O、N、P
C. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是脱氧核苷酸链的5'末端
D. 组成DNA片段的核苷酸中,Pα、Pβ和Pγ只有Pα保留
11. 牙齿再生术的难点在于牙髓再生和牙周组织再生。空军军医大学口腔医院金岩教授率领团队经历多年潜心努力,从患者脱落的乳牙中获取牙髓干细胞,经过体外培养,将形成的干细胞聚合体植入患者牙髓腔里,使得牙齿神经、血管再生,完全恢复牙齿原有功能。针对以上技术,下列叙述正确的是( )
A. 此技术的原理与植物组织培养的原理相同
B. 此技术需要适宜的温度(36.5℃)和pH(6.8—7.8)
C. 牙髓干细胞与胚胎干细胞一样都可以分化为成年动物体内任何一种类型的细胞,甚至产生个体
D. 对于牙髓干细胞的培养过程需要经历原代培养,用胰蛋白酶处理后再用离心法收集悬液中的细胞进行传代
12. 常见的启动子可分为三类:组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达;组织特异性启动子,调控基因只在某些特定的部位中表达;诱导型启动子,通常在光、盐等信号作用下,使目的基因的转录水平有所提高。下列叙述错误的是( )
A. 启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游
B. 细胞分化与组织特异性启动子的调控有关,与组成型启动子无关
C. 乳腺生物反应器的构建需要将组织特异性启动子与目的基因连接
D. 盐诱导型启动子在高盐环境中被激活,可增加农作物的抗逆性
13. 下图表示基因型为AaBb的水稻的花药通过无菌操作,接入试管后,在一定条件下形成试管苗的培育过程。下列叙述错误的是( )
A. 培养基中应加入适宜浓度的生长素和细胞分裂素等植物激素
B. 经图示无菌培养获得的试管苗基因型是AABB、AAbb、aaBB、aabb
C. 花粉经过脱分化转变成未分化的细胞,进而形成不定形的愈伤组织
D. 诱导愈伤组织期间一般不需要光照
14. 科学家通过诱导天竺葵原生质体和香茅草原生质体融合,培育出一种能散发出对人体无害的具特殊气味的驱蚊草。下列关于驱蚊草培育的叙述中,错误的是( )
A. 驱蚊草和天竺葵属于不同物种,两者不能自然杂交产生可育后代
B. 驱蚊草的培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG和激素等物质
C. 驱蚊草的培育过程利用了植物体细胞杂交技术,无愈伤组织形成
D. 天竺葵和香茅草不能自然杂交,是因为不同物种间存在生殖隔离
15. 灌流式培养是在细胞培养管内,一边不断注入新鲜培养基,一边将培养液的上清液不断移出。区别传统的悬浮培养,灌流式培养可避免因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而使细胞分裂受阻的现象出现。下列叙述正确的是( )
A. 灌流式培养的细胞会贴壁生长,但不会出现接触抑制现象
B. 灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行
C. 灌流速率越高,营养物质利用越充分
D. 向培养管注入的新鲜培养基中补充动物血清是为了防止杂菌污染
16. vero细胞是一种从非洲绿猴肾上皮细胞中分离出来的非整倍体细胞,经常作为培养病毒的细胞宿主。下列有关vero细胞培养的叙述,错误的是( )
A. CO2培养箱的作用是将培养基的pH调至6.5~6.8
B. 在培养基中常加入合适的抗生素来抑制杂菌繁殖
C. vero细胞在鸡胚浸出液等天然培养基中培养不利于标准化生产
D. 体外培养的vero细胞活性可能与体内细胞存在差异
17. 如图是动物细胞培养过程中可能出现的接触抑制现象,下列有关叙述错误的是( )
A. 正常动物细胞培养过程中,贴壁细胞会出现接触抑制现象,悬浮型细胞不会出现接触抑制现象
B. 癌细胞无接触抑制因而培养时可形成多层细胞
C. 出现接触抑制时细胞也会继续分裂活动
D. 出现接触抑制后需要用胰蛋白酶处理后才可进行传代培养
18. 下图是试管婴儿的培育流程,相关叙述错误的是( )
A. “试管婴儿技术”主要用到了胚胎工程中的体外受 精、胚胎移植技术
B. 完成①过程时,卵细胞应培养至MII期
C. “设计试管婴儿”与“试管婴儿”相比,是在③之前进 行遗传学诊断
D. 移植前必须进行免疫学检测和处理,以防止在妻子 的子宫内发生免疫排斥反应
19. 线粒体置换技术是将妈妈携带突变线粒体的卵子细胞核移植到去核的健康线粒体捐赠者卵胞浆中获得的重构卵母细胞,与携带者丈夫精子进行受精,从而获得重构胚胎也就是通常说的“三亲胚胎”,也被称为“第四代试管婴儿”。下列有关说法错误的是( )
A. 重构卵母细胞需培养成熟才可以与获能精子受精
B. 第四代试管婴儿的DNA来自携带者与其丈夫
C. 第四代试管婴儿可避免线粒体疾病
D. 第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养和胚胎移植等技术
20. 胚胎工程的许多技术,实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作,下列对体外受精的叙述错误的是( )
A. 受精前精子需要获能,卵子需要成熟
B. 防止多精入卵的第一道屏障是顶体反应
C. 卵子受精的重要标志是卵黄膜和透明带的间隙看到两个极体
D. 受精过程结束的标志是雌、雄原核的融合
21. 下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法错误的是( )
A. ①代表体外受精,与体内受精不同的是体外受精前需对精子进行离心处理
B. ②代表体外胚胎培养,在透明带中进行的受精卵的早期分裂称为卵裂
C. ③代表胚胎分割,可取样桑葚胚时期的滋养层进行DNA分析,鉴定性别
D. ⑤代表胚胎移植,操作前通常需要对代孕母牛做发情处理
22. 下列关于农作物脱毒苗制备和应用的叙述,错误的是( )
A. 进行有性繁殖的作物感染病毒很容易传播给后代,且病毒在植物体内逐年积累
B. 制备作物脱毒苗的原理是植物细胞具有全能性
C. 取顶端分生组织进行组织培养可制备脱毒苗
D. 脱毒苗的使用可显著提高作物的产量和品质
23. 如图为动物细胞培养的基本过程,以下叙述错误的是( )
A. a中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强
B. 动物细胞必须贴壁才可以培养液中生长
C. 由c瓶到d瓶的过程需要用胰蛋白酶等重新处理,使之分散成单个细胞
D. 培养液需要定期更换,有时还需添加抗生素,目的是维持无菌、无毒的环境
24. 科学家利用蛋白质工程技术将水蛭素(一种可用于预防和治疗血栓的蛋白质)第47位的天冬酰胺替换为赖氨酸,显著提高了它的抗凝血活性,流程图如下。下列叙述错误的是( )
A. 上图操作流程是从预期的水蛭素功能出发的
B. 在这项替换研究中目前可行的直接操作对象是基因
C. 上图中大分子物质a和b的序列均是唯一的
D. 用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋白质
25. “筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因工程育种时,需要筛选出含有目的基因的受体细胞
B. 单倍体育种时,需要对F1的花药进行筛选后才可继续组织培养
C. 胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查
D. 制备单克隆抗体时,需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞
26. 下列关于“克隆羊”、“试管羊”、“转基因羊”的说法,合理的是( )
A. 这三种羊都是无性繁殖的产物
B. 在培育过程中都需要使用二氧化碳培养箱
C. 在培育过程中都需要用到核移植技术
D. 在培育过程中都需要采集良种公羊的精子
27. 下图为利用生物技术获得生物新品种的过程,有关叙述错误的是(
A. 在A→B的过程中一般用4种脱氧核糖核苷酸为原料,并加入两种碱基互补的引物
B. 在A→B的过程中利用了DNA复制原理,需要使用耐高温的DNA聚合酶
C. B→C为转基因绵羊的培育过程,常选用的受体细胞是受精卵
D. B→D为转基因植物的培育过程,其中过程④常用的方法是农杆菌转化法
28. 曲妥珠单抗是抗人表皮生长因子受体(HER2)的单克隆抗体,能竞争性阻止人表皮生长因子与HER2结合,进而抑制乳腺癌细胞生长。下列相关叙述正确的是( )
A. 乳腺癌细胞具有无限增殖的能力,因此体外培养癌细胞时只需提供血清
B. 曲妥珠单抗制备时至少需要2次筛选,第2次筛选常用选择培养基进行
C. 曲妥珠单抗本身不具备治疗乳腺癌的作用,只有携带抗癌药物才起作用
D. 乳腺癌细胞中人表皮生长因子受体基因的表达量一般比正常乳腺细胞高
29. 如图表示利用二倍体小鼠所做的实验,相关分析合理的是( )
A. 过程①需要运用胚胎分割技术
B. 嵌合体幼鼠是二倍体
C. 代孕母鼠需进行超数排卵处理
D. 图中囊胚期的各细胞染色体数目相同、基因型相同
30. 下图为获得小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系的流程图。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中,用于受精的卵母细胞应处于MⅡ期
B. 过程②中,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加
C. 通过直接培养图中的卵母细胞也能获得小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系
D. “早期胚胎”最可能是囊胚,其中的内细胞团细胞具有发育的全能性
31. 如图表示科学家利用牛的体细胞诱导出多能干细胞(iPS),进而再分化成多种体细胞的过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①所取的组织可用胰蛋白酶处理成单个细胞
B. 过程②转入相关因子影响体细胞内基因的表达
C. 过程③所用培养液和所有培养用具需进行灭菌处理
D. 过程④获得的神经细胞和肌细胞含有的基因种类不同
32. 生物技术与工程学相结合,可研究、设计和加工生产各种生物工程产品。下列有关叙述正确的有( )
①用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术
②由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
③胚胎移植作为胚胎工程的最后技术环节,推动了胚胎工程其他技术的研究和应用
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成,而后常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物
⑤利用基因工程技术的生物反应器,可以让哺乳动物批量生产相应的药物
⑥蛋白质工程仅以蛋白质结构为基础,逆中心法则进行,就可以改造或制造新的蛋白质
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
33. 以哺乳动物为研究对象的生物技术已获得了长足的进步。对生物技术应用于人类,在安全与伦理方面有不同的观点,下列叙述正确的是( )
A. 试管婴儿技术应全面禁止
B. 治疗性克隆不需要监控和审查
C. 生殖性克隆不存在伦理道德方面的风险
D. 我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
34. 甲胎蛋白(AFP)与肝癌的发生密切相关,临床上主要利用甲胎蛋白作为原发性肝癌的血清标志物,用于其诊断及疗效监测,某研究小组为制备抗AFP的单克隆抗体,其设计流程如图所示,其中杂交瘤细胞可以利用HAT培养基筛选(HAT培养基是含次黄嘌呤、氨基蝶呤 和胸腺嘧啶的选择培养基)。下列叙述错误的是( )
A. 过程①需要用 HAT培养基和检测的抗原多次筛选
B. 过程②中会表现出细胞贴壁生长和接触抑制现象
C. 克隆培养杂交瘤细胞的关键是单个杂交瘤细胞培养而来
D. 杂交瘤细胞多次传代培养后,用 AFP检测可能会表现阴性反应
35. 蛛丝蛋白是一种特殊纤维蛋白,具有强度高、韧性大等特点,在人工肌腱等医学领域有着诱人的前景。某研究小组提取一种丝绒蜘蛛中的蛛丝蛋白基因,将其导入大肠杆菌生产蛛丝蛋白。下列叙述正确的是( )
A. 构建蛛丝蛋白基因表达载体需要限制酶和DNA聚合酶
B. 可通过显微注射的方法将蛛丝蛋白基因导入大肠杆菌
C. 基因表达载体上的复制原点可调控蛛丝蛋白基因的表达
D. 可通过蛋白质工程设计与改造蛛丝蛋白的结构以增强其韧性
36. 下列关于蛋白质工程的叙述,错误的是( )
A. 该工程和基因工程的根本区别在于操作对象的差异
B. 该工程与细胞中天然蛋白质的合成都遵循中心法则
C. 通过该工程改造后,获得的性状可以遗传给后代
D. 通过该工程可改造现有蛋白质或制造新蛋白质
37. 枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化蛋白质分解的特性,但极易被氧化而失效。1985年,科学家埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后,其水解活性有所下降,但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂,可以有效除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。下列相关叙述中错误的是( )
A. 蛋白酶的改造属于蛋白质工程,自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造
B. 改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因至少有1个碱基对发生了变化
C. 蛋白质工程的操作流程与中心法则的流动方向相反,即蛋白质→mRNA→DNA
D. 该技术可通过基因修饰或合成构建出一种自然界中原先不存在的全新的基因
38. 病毒没有细胞结构,在生物学中应用广泛。下列有关病毒在生物学中的应用的叙述,错误的是( )
A. 病毒经灭活处理后,可用于介导植物或动物细胞的融合
B. 某些病毒的DNA经改造后,可用作基因工程的运载体
C. 病毒经灭活处理后,其表面的抗原蛋白可以制成疫苗
D. 用特定的病毒免疫小鼠可制备单克隆抗体
39. 限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶,以下说法正确的是( )
A. 限制酶能识别DNA和RNA中特定的核苷酸序列
B. 产生限制酶的生物大多没有核膜包被的细胞核
C. DNA连接酶能将单个核苷酸连接到已有的核苷酸片段上
D. E·coliDNA连接酶能连接黏性末端,不能连接平末端
40. 研究发现,人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家将该蛋白基因导入山羊体内使其能够在山羊乳腺细胞中表达,从而从山羊乳汁中提取人溶菌酶。图1表示被限制酶切割后的该蛋白基因,图2表示培育流程。下列叙述正确的是( )
A. 切割该蛋白基因的限制酶有2种,识别的序列可分别为GATCCAT和AGCTTCC
B. ①过程是基因工程的核心步骤,需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶和质粒
C. ②过程常采用显微注射的方法,受体细胞应选择受精卵而一般不选择体细胞
D. ③过程应将山羊受精卵培育到原肠胚进行移植,移植后需进行是否妊娠的检测
41. 下图为某生物工程操作流程模式图,①、②为具体制备方法。下列叙述正确的是( )
A. 若此图表示植物体细胞杂交,则①表示脱分化,②表示再分化
B. 若此图表示克隆羊的培育,则①涉及到体外受精、核移植等技术
C. 若此图表示单克隆抗体的制备,则①可用灭活的病毒进行诱导
D. 若此图表示胚胎分割移植,则②对囊胚期的胚胎分割后,可直接移植给受体母牛
42. 下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述中,错误的是( )
A. 可将提取到的白色丝状物与二苯胺试剂充分混匀,沸水浴加热后变蓝
B. PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶可在延伸过程中起作用
C. 琼脂糖溶液混合的核酸染料与DNA分子结合,便于在紫外灯下观察
D. DNA的粗提取与鉴定实验中可利用DNA不溶于酒精而某些蛋白质溶于酒精来粗提DNA
43. 下图表示利用PCR技术扩增目的基因的部分过程,其原理与细胞内DNA复制类似。下列叙述错误的是( )
A. 用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸,在设计引物时,应尽量避免引物自身或引物之间发生碱互补配对,影响扩增的效果
B. 从理论上推测,第n轮循环后同时含有引物A、B的DNA分子占的比例为(2n-1)/2n
C. 在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段
D. PCR的产物一般可以利用琼脂糖凝胶电泳技术来鉴定,DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度都会影响DNA在凝胶中的迁移速率
44. 科学家将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因(Bt)导入棉花,筛选出Bt基因整合到染色体上的抗虫植株。下图表示其中的三种情况(黑点表示Bt基因的整合位点,Bt基因都能正常表达)。这些植株自交,子代中抗虫植株所占比例的顺序是
A. 甲=丙>乙 B. 甲>丙>乙 C. 丙>甲>乙 D. 乙>即=丙
45. 为探究M基因的功能,科研人员利用基因工程技术将M基因导入拟南芥中,培育出转M基因拟南芥植株,相关流程如图所示,其中b过程利用了PCR技术。下列相关叙述错误的是( )
A. a、b过程中所需要的酶分别是逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶
B. b过程中将温度降至50℃左右的目的是将双链DNA解聚为单链
C. e过程中,Ti质粒的T-DNA可携带着M基因转移到拟南芥细胞中
D. 获得的转M基因拟南芥植株自交,子代可能会发生性状分离
46. 每年的8月到12月是支原体肺炎的高发期,其病原体肺炎支原体是一种不具有细胞壁的原核生物,是目前已知能独立生存的最小微生物。溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。下列叙述错误的是( )
A. 肺炎支原体细胞分裂时需要进行DNA 的复制
B. 肺炎支原体的致病蛋白可在自身的核糖体上合成
C. 某培养基中的肺炎支原体群体可看作是一个种群
D. 联合使用溶菌酶和抗生素能加快支原体肺炎患者痊愈
47. 科学家已经实现脊髓灰质炎病毒人工合成。该人工病毒能导致小鼠患脊髓灰质炎,但其毒性比天然病毒小得多。下列有关叙述错误的是( )
A. 该人工病毒的结构和功能与天然病毒的不完全相同
B. 该人工病毒与天然病毒都没有细胞膜、核糖体等结构
C. 科学家可用完全培养基培养该人工病毒,使其快速繁殖
D. 该人工病毒、蓝细菌和冷箭竹都含有遗传物质
48. 螺旋藻和小球藻作为重要的微藻资源,两者具有丰富的营养价值,在食品、饲料添加剂等领域有广泛的应用前景。螺旋藻属于蓝细菌纲、颤藻科,小球藻属于绿藻纲、小球藻科。下列关于两种生物的叙述,正确的是( )
A. 螺旋藻和小球藻都含有叶绿体,能进行光合作用
B. 螺旋藻的遗传物质是RNA,小球藻的遗传物质是DNA
C. 螺旋藻含有以核膜为界限的细胞核
D. 水体富营养化会引起小球藻和螺旋藻大量繁殖
49. “巨型稻”平均株高2米左右,茎秆粗壮、穗大粒多、产量高,富含K、Ca、Zn、Mg等营养元素。下列相关叙述正确的是( )
A. K、Zn是组成“巨型稻”细胞的微量元素
B. “巨型稻”中的元素都可以在无机自然界中找到
C. “巨型稻”和普通稻的细胞中元素种类差别很大
D. 构成“巨型稻”细胞的化合物中淀粉的含量最高
50. 随着航天科技事业的发展,目前已经探明在火星两极地区有固态水,而那里的土壤中含有生命必需的K、Na、Mg等元素,科学家也曾在火星上发现流动水的痕迹,下列有关水和无机盐的叙述,不正确的有( )
① 水能溶解、运输营养物质和代谢废物,并维持细胞形态
② 适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症和大脖子病
③ 哺乳动物的血液中钙离子含量过高,会出现抽搐等症状
④ 无机盐可以为人体生命活动提供能量
⑤ 休眠种子与萌发种子相比,结合水与自由水的比值更小
⑥ 大量元素铁的缺乏会引起缺铁性贫血
⑦人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引起肌肉酸痛、无力等
A. 六项 B. 五项 C. 四项 D. 三项
第Ⅱ卷 非选择题(共50分)
二、简答题
51. 科学家利用植物体细胞杂交技术,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,如图1所示,其中①~⑤表示过程,a~f表示细胞、组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了如图2所示的三组实验。据图回答下列问题:
(1)如果形成c的a、b原生质体都来自番茄细胞,那么更简单地得到番茄植株f的处理方法是___________。
(2)从步骤④到步骤⑤需要更换新的培养基,其原因是_______。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的________过程,最终可形成试管苗。步骤⑤要进行照光培养,其作用是_________。
(3)图2中过程Ⅰ培育植物体A主要应用了_______技术。
(4)用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验,则过程Ⅱ中,培育植物体B的方法(Ⅱ)称为__________。
52. 人乳铁蛋白是一种重要的药用保健蛋白,需经过内质网和高尔基体加工后才具备活性。下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的部分过程,图中Tetr表示四环素抗性基因,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,五种限制酶的识别序列及切割位点如表所示。回答下列问题:
限制酶
BamHⅠ
HaeⅢ
BclⅠ
Sau3AⅠ
NotⅠ
识别序列及切割位点
G↓GATCC
CCTA↑GG
GG↓CC
CC↑GG
T↓GATCA
ACTAG↑T
↓GATC
CTAG↑
GC↓GGCCGC
CGCCGG↑CG
(1)图中质粒上的Ampr和Tetr作为标记基因,其作用是__________________。在基因工程中作为载体的质粒应具备的基本条件有_________(至少答出2点)。
(2)若选用牛作为转基因动物,可将人乳铁蛋白基因与________________的启动子等调控组件重组在一起,可通过____________方法将基因表达载体导入受精卵中,然后使其发育成转基因动物。
(3)要将人乳铁蛋白基因插入质粒,若只允许使用一种限制酶,应选择的限制酶是_______,若BamH Ⅰ酶切的DNA末端与Bcl Ⅰ酶切的DNA末端连接起来,形成有6个碱基对序列的连接部位,对于该部位,这两种酶____________(填“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)利用PCR技术扩增目的基因时,若扩增后得到了32个人乳铁蛋白基因,则该过程共需要_____个引物。PCR引物应该添加在识别序列的__________(填“3′或5′”)端。PCR扩增的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,下列叙述中正确的有__________。
A.PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶主要在复性过程起作用
B.待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率
C.进行电泳时,带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动
D.琼脂糖溶液中加入的指示剂利于DNA在紫外灯下被检测
53. 为研究多种血糖调节因子的作用,我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量,科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得诱导iPS细胞,继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠,具体步骤如下图。请回答问题:
(1)iPS细胞是___________细胞的简称。图中黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的________过程类似。该过程结束后,细胞的全能性______(填“提高”或“降低”)。
(2)图中灰鼠体内受精的场所是____________。受精过程中,阻止后来的精子进入的反应分别是__________________和卵细胞膜反应。
(3)本图中的重构胚通过胚胎移植技术进入代孕白鼠子宫内继续发育,X鼠的体色为_______。在上述技术流程中可以是雄鼠的有_________(填图中相关鼠的名称)。
(4)胚胎移植后,重构胚进一步扩大导致透明带破裂的过程称为___________。
(5)为确定克隆鼠培育是否成功,须对X鼠进行__________相关检测。
54. 细胞工程在药物生产和育种等领域应用十分广泛。阅读下列材料,回答有关问题:
材料一:人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白。如图是制备抗HCG单克隆抗体流程示意图。
材料二:西湖龙井含有的茶碱是植物细胞的代谢产物,具有提神、抗衰老功效,可利用植物组织培养技术来实现茶碱的工业化生产。
(1)从经过免疫处理的小鼠体内分离的B淋巴细胞群能合成并分泌____________(填“一种”或“多种”)抗体。诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,采用的化学诱导试剂是____________。经特定的选择培养基培养筛选得到杂交瘤细胞,该细胞具有____________的特点,再进行克隆化培养和抗体检测,经过多次筛选,才能获得足够数量的能分泌____________的杂交瘤细胞。该过程一般在多孔细胞培养板上进行:先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL,再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液,其目的是____________。
(2)单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂,如科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体,制作出了早孕试纸,该试纸可以利用尿液诊断早孕的理由是________________________。鼠源性单克隆抗体可应用于肿瘤的临床免疫治疗,在注射前需要进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,目的是降低____________。
(3)若利用植物组织培养技术,可将龙井茶叶细胞培养到____________阶段,然后从____________(填细胞器)中提取茶碱;经植物组织培养培育成植株的方式属于____________(填“有性生殖”或“无性生殖”)。
55. 长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。图1、2、3分别是牛胚胎移植、早期胚胎培养及克隆羊培育图,请据图完成下列问题:
(1)在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有________、________(至少写出两项)。
(2)与受精有关的过程有:①第一次卵裂开始;②核膜消失,雌、雄原核融合,形成合子;③精子释放多种酶;④精子入卵,卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内;⑤雌雄原核形成。正确的顺序为________(填序号)。
(3)图2从A到E中,适宜牛进行胚胎分割的时期有_________;
(4)胚胎移植是指将动物的早期胚胎移植到同种且___________与供体相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术,该技术的实质是__________。
56. 白细胞介素—2(IL—2),在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白,对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用。传统生产方法成本高、产量低,获得的IL—2在体外不易保存。用生物技术手段可以解决这些问题。请回答相关问题:
(1)利用基因工程生产IL—2,过程是:
①从健康人体外周静脉血分离能合成IL—2的免疫细胞,从中提取__________,经逆转录获取目的基因,此过程需要的原料是_________________。
②用限制酶处理载体和目基因后,用DNA链接酶处理,形成重组质粒载体,该步骤是基因工程操作的核心,称为_____________。
③若选择大肠杆菌作为受体细胞,常用的转化方法是用Ca2+处理,使其成为_______________,再在一定温度下完成转化。
④在培养液中培养一段时间后,经进一步处理获得产物,进行产物检测时可采用__________技术。
(2)利用蛋白质工程对IL—2进行改造,基本途径是:预期蛋白质功能→_____________→____________________→找到对应的脱氧核苷酸序列。
(3)利用细胞工程生产IL—2,思路是:将相应免疫细胞和瘤细胞融合,筛选出__________细胞,经细胞培养可获得大量IL—2。
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石嘴山三中2023—2024学年第二学期高二年级月考考试生物试题
第Ⅰ卷 选择题(共50分)
一、选择题(1-50题,每小题一分)
1. 在下列选项中,不需要采用植物组织培养技术的是( )
A. 单倍体育种
B. 得到“番茄一马铃薯”杂种植株
C. 利用基因工程培育抗棉铃虫的植株
D. 利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,获得多倍体植株
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、单倍体育种过程中,利用花药离体培养得到单倍体植株时需要采用植物组织培养技术,A不符合题意;
B、利用细胞工程技术培养“番茄—马铃薯”杂种植株时需要采用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株,B不符合题意;
C、抗棉铃虫的植株是通过转基因技术形成的,将转基因植物细胞培育成抗棉铃虫的植株需要采用植物组织培养技术,C不符合题意;
D、利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,得到染色体数目加倍的植株,这属于多倍体育种,不需要采用植物组织培养技术,D符合题意。
故选D。
2. 研究人员利用植物体细胞杂交技术,将培育的野生猕猴桃的单倍体的细胞与栽培二倍体猕猴桃细胞的原生质体融合,获得了三倍体植株,为其种质改良开辟了新途径。下列说法错误的是( )
A. 原生质体获得后需要在等渗培养液中进行培养
B. 原生质体融合时可采用高Ca2+—高pH法进行诱导
C. 三倍体植株的形成需经过脱分化和再分化等培养过程
D. 单倍体与二倍体能进行基因交流,二者属于同一物种
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,去壁所用的是纤维素酶和果胶酶;原生质体融合所用的方法有物理法和化学法,物理法包括离心、振动、电激等,化学法一般是用聚乙二醇;再生细胞壁形成杂种细胞;脱分化形成愈伤组织,再分化形成幼苗。
【详解】A、原生质体没有细胞壁的保护,则需要在等渗培养液中进行培养,防止细胞失水和吸水,A正确;
B、诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法等,B正确;
C、杂种细胞形成杂种植株需要经过植物组织培养技术,涉及脱分化和再分化等培养过程,C正确;
D、植物体细胞杂交不是有性生殖,单倍体与二倍体不能进行基因交流,二者不属于同一物种,D错误。
故选D。
3. 植物细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列相关叙述错误的是( )
A 取草莓茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗
B. 玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株能稳定遗传
C. 红豆杉细胞经植物细胞培养技术可工厂化生产紫杉醇
D. 可采用诱变处理烟草愈伤组织的方法来获得烟草抗盐碱突变体
【答案】B
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、培育脱毒苗时,一般选取茎尖(或芽尖或根尖)作为外植体,因为植物分生区附近(茎尖)病毒极少,甚至无病毒,再利用植物组织培养技术将外植体培育成幼苗,A正确;
B、玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株属于单倍体,不能稳定遗传,B错误;
C、植物细胞工程可用于细胞产物的工厂化生产,红豆杉细胞经植物细胞培养技术可工厂化生产紫杉醇,C正确;
D、愈伤组织细胞分裂能力强,易受外界环境条件影响,可采用诱变处理烟草愈伤组织并筛选得到烟草抗盐碱突变体,D正确。
故选B。
4. 紫草富含一种红色的次生代谢产物——紫草宁,具有抗菌、消炎的功效。科研人员利用紫草新生的营养芽进行培养获得愈伤组织,再使用液体培养基进行细胞悬浮培养,以获得更多的紫草宁。下列叙述正确的是( )
A. 次生代谢产物一般认为不是植物基本生命活动所必需的,其在植物细胞中含量很少
B. 愈伤组织是由高度分化的一团薄壁细胞组成,无特定形态
C. 为获得愈伤组织,培养时需要加入PEG
D. 愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响,不受营养物质和光照等因素的影响
【答案】A
【解析】
【分析】次生代谢物:
(1)概念:植物代谢产生的一些一般认为不是植物基本生命活动所必需的产物。
(2)本质:一类小分子有机化合物(如酚类、赭类和含氮化合物等)。
(3)作用:在植物抗病、抗虫等方面发挥作用,也是很多药物、香料和色素等的重要来源。
(4)缺点:①植物细胞的次生代谢物含量很低,从植物组织提取会大量破坏植物资源。②有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到。
【详解】A、植物的次生代谢产物一般不是植物基本生命活动所必需的,其在植物细胞中含量很少,A正确;
B、愈伤组织是由高度分化的细胞转化而来的一团薄壁细胞组成,其分化程度很低,B错误;
C、诱导外植体脱分化获得愈伤组织不需要PEG(聚乙二醇),需要植物激素,C错误;
D、愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响,也受营养物质和光照等因素的影响,D错误。
故选A。
5. 如图为农杆菌转化法培育转基因抗病毒番茄植物的过程示意图,下列叙述不正确的是( )
A. 农杆菌转化法普遍适用于大多数双子叶植物和裸子植物
B. 过程A需要限制酶和DNA连接酶的参与,可将重组质粒直接侵染植物细胞
C. 抗病毒基因整合到番茄细胞的染色体DNA上需要借助T-DNA的转移
D. 转基因抗病毒番茄植株是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定
【答案】B
【解析】
【分析】 农杆菌转化法的原理: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,如果将目的基因插入到Ti质粒的T - DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。
【详解】A、农杆菌转化法是一种常用的植物基因转化技术,它特别适用于大多数双子叶植物和裸子植物,A正确;
B、过程A表示基因表达载体的构建,需要限制酶和DNA连接酶的参与,可将重组质粒转入农杆菌,再借助农杆菌的感染实现目的基因进入植物细胞,B错误;
C、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,因此抗病毒基因整合到番茄细胞的染色体DNA上需要借助T - DNA的转移,C正确;
D、转基因抗病毒番茄植株培育是否成功,可通过抗病毒接种实验进行鉴定,即给转基因抗病毒番茄植株接种病毒,观察其抗病性,D正确。
故选B。
6. 从患者脱落乳牙中获取牙髓干细胞,经过体外培养,将形成的干细胞聚合体植入患者牙髓腔里使得牙齿神经、血管再生,完全恢复牙齿原有功能。下列关于牙髓细胞体外培养的叙述,错误的是( )
A. 培养基中需要加入糖类、氨基酸、无机盐等营养物质
B. 培养过程中定期更换培养液,主要目的是防止杂菌污染
C. 应将牙髓干细胞置于37℃左右的环境中进行培养
D. 培养牙髓干细胞时培养基渗透压应与人体内环境相近
【答案】B
【解析】
【分析】内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,是组织细胞与外界发生物质交换的媒介。内环境稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络。
【详解】A、培养基中需要加入糖类、氨基酸、无机盐等营养物质,同时还需要加入动物血清,以保证动物细胞的正常增殖过程,A正确;
B、培养过程中定期更换培养液,主要目的保证培养细胞所需要的营养供应,同时也能避免因为代谢废物积累对细胞增殖的抑制,B错误;
C、应将牙髓干细胞置于37℃左右的环境中进行培养,因为该温度是人体细胞适宜生长的温度,C正确;
D、培养牙髓干细胞时培养基渗透压应与人体内环境相近,因为内环境是机体进行正常生命活动的必要条件,D正确。
故选B。
7. 科学家将c-Myc、KIf4、Sox2和Oct-3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内,细胞在一定条件下转变成iPS细胞。在适当条件诱导下,iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列叙述错误的是( )
A. 图示过程运用了转基因技术和动物细胞培养技术
B. iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列不变
C. iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞弱
D. 小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,将c-Myc、KIf4、Sox2和Oct-3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内,细胞可以转变成iPS细胞,iPS细胞在特定条件下可以分化成各种细胞,小鼠的成纤维细胞形成iPS细胞类似于植物细胞的脱分化,恢复其分裂分化能力,iPS细胞具有高分化能力,相当于胚胎干细胞。
【详解】A、据图分析,将四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞,再通过培养转变成 iPS细胞,运用了转基因技术和动物细胞培养技术,A正确;
B、细胞分化的实质是基因的选择性 表达,使得细胞内信使RNA和蛋白质改变,但DNA不变,B正确;
C、iPS细胞可以分化为多种组织细胞,造血干细胞只能分化为各种血细胞或免疫细胞,故iPS的分裂分化能力比造血干细胞强,C错误;
D、小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞过程中,细胞恢复分裂、分化能力,与植物组织培养的脱分化过程类似,D正确。
故选C。
8. 一种杂交瘤细胞只能产一种抗体,抗体由两条相同的重链和两条相同的轻链构成。科学家通过动物细胞融合技术,将两株不同的杂交瘤细胞(A和B)融合形成双杂交瘤细胞AB。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,产生的双特异性抗体AB如图。下列相关说法错误的是( )
A. 将杂交瘤细胞A、B混合并诱导融合后,利用选择培养基无法筛选出双杂交瘤细胞AB
B. 双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后,才能产生双特异性抗体
C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时,无需使用胰蛋白酶处理
D. 将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔,腹水能为细胞提供糖类、氨基酸、无机盐、维生素等营养条件
【答案】B
【解析】
【分析】抗原α、β分别注射到小鼠体内,小鼠分别产生α、β的两种单克隆抗体;双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体。
【详解】A、单克隆抗体制备过程中,杂交瘤细胞需要进行两次筛选,第一次利用选择培养基筛选出能在特定培养基生长且能无限增殖的杂交瘤细胞,第二次筛选可用抗原-抗体杂交的方法筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞,双杂交瘤细胞本身就是由两个杂交瘤细胞融合而成,无需使用选择培养基筛选,A正确;
B、杂交瘤细胞是由以免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合,无需接触抗原就能产生抗体,B错误;
C、杂交瘤细胞是悬浮培养的细胞,细胞之间并未接触,若要传代培养,细胞培养液直接离心,去除上清液培养基,加入新鲜培养基即可,C正确;
D、将杂交瘤细胞注射到小鼠腹水中培养,腹水作为天然培养基,为细胞提供各种生长条件,D正确。
故选B。
9. 为解决肾供体不足的问题,科研人员进行相应的前期研究。利用“异源囊胚补全法”在大鼠体内培育出了小鼠肾脏(过程如下图),其中Sall1基因是肾脏发育的必需基因。相关叙述正确的是( )
A. 过程①细胞分化程度越低,胚胎移植后的排异反应越低
B. 过程②的目的是让大鼠ES细胞与小鼠ES细胞发生融合
C. 过程③操作之前需对代孕大鼠进行超数排卵和同期发情处理
D. 大鼠体内的小鼠肾脏是否全由小鼠ES细胞发育而来还需进一步鉴定
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:图示为利用“异源囊胚补全法”在大鼠体内培育出了小鼠肾脏的过程如图,其中①表示把缺失Sall1基因的小鼠的受精卵发育为囊胚过程,②表示将荧光蛋白标记的小鼠的ES细胞导入大鼠囊胚,③表示胚胎移植,④表示分娩。
【详解】A、受体不会对外来的胚胎发生免疫排斥反应,即胚胎移植不会出现排异反应,A错误;
B、过程②的目的是表示将荧光蛋白标记的小鼠的ES细胞导入大鼠囊胚,并且使小鼠的Sall1基因表达,B错误;
C、过程③操作之前只需对代孕大鼠进行同期发情处理,C错误;
D、大鼠体内的小鼠肾脏是否全由小鼠ES细胞发育而来还需进一步鉴定,不能凭表型就确定,D正确。
故选D。
【点睛】
10. 脱氧核苷三磷酸(dNTP)和双脱氧核苷三磷酸(ddNTP,ddN-Pα~Pβ~Pγ)的结构均与核苷三磷酸(NTP)类似,仅是所含五碳糖的羟基(一OH)数目不同,ATP就是一种核苷三磷酸(NTP)。在DNA复制时,ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点,从而终止DNA片段延伸。下列叙述错误的是( )
A. dNTP做PCR的原料时也可为DNA复制提供能量
B. 组成dNTP的元素有C、H、O、N、P
C. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是脱氧核苷酸链的5'末端
D. 组成DNA片段的核苷酸中,Pα、Pβ和Pγ只有Pα保留
【答案】C
【解析】
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,其结构可以简写成A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得这种化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能。
2、分析题意可知,dNTP和ddNTP具有与ATP(NTP)相似的结构,ATP中的糖是核糖,dNTP中的糖是脱氧核糖,而ddNTP中的糖是双脱氧核糖。进行DNA复制时,dNTP作为原料参与DNA的复制,同时能提供能量,而ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点,导致DNA片段延伸终止,即阻断DNA的复制。
【详解】A、分析题意可知,dNTP和ddNTP具有与ATP(NTP)相似的结构,dNTP作为原料参与DNA的复制时水解化学键可释放能量,故做PCR的原料时也可为DNA复制提供能量,A正确;
B、ATP中的糖是核糖,dNTP中的糖是脱氧核糖,而ddNTP中的糖是双脱氧核糖,三者仅五碳糖不同,故dNTP的元素组成仍为C、H、O、N、P,B正确;
C、DNA复制时,由5端向3端延伸,因此ddNTP与dNTP竞争的延长位点是脱氧核苷酸链的3'末端,C错误;
D、dNTP水解可得到脱氧核苷酸,Pα、Pβ和Pγ只有Pα保留,D正确。
故选C。
11. 牙齿再生术的难点在于牙髓再生和牙周组织再生。空军军医大学口腔医院金岩教授率领团队经历多年潜心努力,从患者脱落的乳牙中获取牙髓干细胞,经过体外培养,将形成的干细胞聚合体植入患者牙髓腔里,使得牙齿神经、血管再生,完全恢复牙齿原有功能。针对以上技术,下列叙述正确的是( )
A. 此技术的原理与植物组织培养的原理相同
B. 此技术需要适宜的温度(36.5℃)和pH(6.8—7.8)
C. 牙髓干细胞与胚胎干细胞一样都可以分化为成年动物体内任何一种类型的细胞,甚至产生个体
D. 对于牙髓干细胞的培养过程需要经历原代培养,用胰蛋白酶处理后再用离心法收集悬液中的细胞进行传代
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH。)
【详解】A、该技术属于动物细胞培养,原理是细胞增殖,而植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,两者不同,A错误;
B、此技术即动物细胞培养需要适宜的温度(36.5±0.5℃)和pH(7.2-7.4),B错误;
C、由于技术条件等的制约,目前不能将动物体细胞培养为完整个体,且牙髓干细胞属于分化程度较高的细胞,不能分为任何一种类型的细胞,C错误;
D、对于牙髓干细胞的培养过程需要经历原代培养(分瓶前的培养过程),用胰蛋白酶处理后再用离心法收集悬液中的细胞进行传代,D正确。
故选D。
12. 常见的启动子可分为三类:组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达;组织特异性启动子,调控基因只在某些特定的部位中表达;诱导型启动子,通常在光、盐等信号作用下,使目的基因的转录水平有所提高。下列叙述错误的是( )
A. 启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游
B. 细胞分化与组织特异性启动子的调控有关,与组成型启动子无关
C. 乳腺生物反应器的构建需要将组织特异性启动子与目的基因连接
D. 盐诱导型启动子在高盐环境中被激活,可增加农作物的抗逆性
【答案】B
【解析】
【分析】动物基因工程的应用:培育快速生长的转基因动物,如转基因绵羊、转基因鲤鱼;改善畜产品品质的转基因动物,如乳汁中含乳糖较少的转基因牛;生产药物的转基因动物,如利用乳腺生物反应器生产药物;作器官移植供体的转基因动物,如无免疫排斥的转基因猪。
【详解】A、启动子是基因上的RNA聚合酶结合位点,其本质是是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,A正确;
B、根据题干信息“组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达”,所以在细胞分化过程中,与组成型启动子有关,B错误;
C、组织特异性启动子,调控基因只在某些特定的部位中表达,而乳腺生物反应器需要将组织特异性启动子与目的基因连接,导入细胞中,保证基因在乳腺细胞中表达,C正确;
D、根据题干信息:诱导型启动子,通常在光、盐等信号作用下,使目的基因的转录水平有所提高,而盐诱导型启动子在高盐环境中被激活,可增加农作物的抗逆性,D正确。
故选B。
13. 下图表示基因型为AaBb的水稻的花药通过无菌操作,接入试管后,在一定条件下形成试管苗的培育过程。下列叙述错误的是( )
A. 培养基中应加入适宜浓度的生长素和细胞分裂素等植物激素
B. 经图示无菌培养获得的试管苗基因型是AABB、AAbb、aaBB、aabb
C. 花粉经过脱分化转变成未分化的细胞,进而形成不定形的愈伤组织
D. 诱导愈伤组织期间一般不需要光照
【答案】B
【解析】
【分析】离体的植物组织或细胞,在培养了一段时间以后,会通过细胞分裂,形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化,或者叫做去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植物体。
【详解】A、为促进花粉细胞分裂生长,需在培养基中加入适宜浓度的细胞分裂素、生长素等植物激素,A正确;
B、基因型为AaBb的植物体经过减数分裂可产生基因型为AB、ab、Ab、aB的配子,再经过花药离体培养可得到单倍体,因此试管苗可能出现的基因型有AB、Ab、aB、ab,B错误;
C、由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化,花粉经过脱分化转变成未分化的细胞,进而形成不定形的愈伤组织,C正确;
D、诱导愈伤组织期间一般不需要光照,愈伤组织的诱导阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织,在光照条件下,外植体容易分化产生维管等组织,这不利于产生大量的愈伤组织,D正确。
故选B。
14. 科学家通过诱导天竺葵原生质体和香茅草原生质体融合,培育出一种能散发出对人体无害的具特殊气味的驱蚊草。下列关于驱蚊草培育的叙述中,错误的是( )
A. 驱蚊草和天竺葵属于不同物种,两者不能自然杂交产生可育后代
B. 驱蚊草的培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG和激素等物质
C. 驱蚊草的培育过程利用了植物体细胞杂交技术,无愈伤组织形成
D. 天竺葵和香茅草不能自然杂交,是因为不同物种间存在生殖隔离
【答案】C
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、驱蚊草是经植物体细胞杂交获得的,与天竺葵属于不同物种,两者不能自然杂交产生可育后代,即不同物种间存在生殖隔离,A正确;
B、驱蚊草培育过程用到纤维素酶、果胶酶去除植物细胞壁,用PEG诱导原生质体融合,并且在由杂种细胞培育成杂种植株的过程中用到了不同比例的激素,B正确;
C、驱蚊草培育过程利用了植物体细胞杂交技术,该过程有愈伤组织和试管苗形成,C错误;
D、天竺葵和香茅草也属于不同物种,不同物种存在生殖隔离,不能自然杂交,D正确。
故选C。
15. 灌流式培养是在细胞培养管内,一边不断注入新鲜培养基,一边将培养液的上清液不断移出。区别传统的悬浮培养,灌流式培养可避免因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而使细胞分裂受阻的现象出现。下列叙述正确的是( )
A. 灌流式培养的细胞会贴壁生长,但不会出现接触抑制现象
B. 灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行
C. 灌流速率越高,营养物质利用越充分
D. 向培养管注入的新鲜培养基中补充动物血清是为了防止杂菌污染
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养:(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。(2)原理:细胞增殖。(3)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、灌流式培养的动物细胞不出现贴壁生长现象,A错误;
B、悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻,而灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行,B正确;
C、过高的灌流速率,都会导致培养的细胞没有及时利用营养物质,而使营养物质不能得到充分利用,C错误;
D、生物反应器中加入血清是为了提供动物细胞培养所需要的营养物质和某种生长因子,D错误。
故选B。
16. vero细胞是一种从非洲绿猴肾上皮细胞中分离出来的非整倍体细胞,经常作为培养病毒的细胞宿主。下列有关vero细胞培养的叙述,错误的是( )
A. CO2培养箱的作用是将培养基的pH调至6.5~6.8
B. 在培养基中常加入合适的抗生素来抑制杂菌繁殖
C. vero细胞在鸡胚浸出液等天然培养基中培养不利于标准化生产
D. 体外培养的vero细胞活性可能与体内细胞存在差异
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养需要提供无菌、无毒的条件,除了培养材料、培养基、培养环境、操作过程严格控制无菌外,在培养基中加入抗生素以抑制某些细菌和真菌的生长,从而预防污染。
【详解】A、培养动物细胞需要将培养基pH调至7.2~7.4,A错误;
B、在培养基中加入抗生素以抑制某些细菌和真菌的生长,从而预防污染,B正确;
C、天然培养基是指来自动物体液或利用组织分离提取的一类培养基,如血浆、血清、淋巴液、鸡胚浸出液等。组织培养技术建立早期,体外培养细胞都是利用天然培养基。但是由于天然培养基制作过程复杂、批间差异大,不利于标准化生产,因此逐渐被合成培养基所替代,C正确;
D、体外培养的环境毕竟是人为营造的,和真实的体内环境有所差异,故体外培养的vero细胞活性可能与体内细胞存在差异,D正确。
故选A。
17. 如图是动物细胞培养过程中可能出现的接触抑制现象,下列有关叙述错误的是( )
A. 正常动物细胞培养过程中,贴壁细胞会出现接触抑制现象,悬浮型细胞不会出现接触抑制现象
B. 癌细胞无接触抑制因而培养时可形成多层细胞
C. 出现接触抑制时细胞也会继续分裂活动
D. 出现接触抑制后需要用胰蛋白酶处理后才可进行传代培养
【答案】C
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
2、细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁.细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
【详解】A、正常动物细胞培养分为两类,一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖,另一类细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖。贴壁细胞会出现接触抑制现象,悬浮型细胞不会出现接触抑制现象,A正确;
B、癌细胞培养过程中不会出现接触抑制现象,因而癌细胞培养时可形成多层细胞,B正确;
C、出现接触抑制时细胞将停止分裂活动,C错误;
D、出现接触抑制后需利用胰蛋白酶消化后使贴壁生长的细胞变为单个游离细胞才可进行传代培养,D正确。
故选C。
18. 下图是试管婴儿的培育流程,相关叙述错误的是( )
A. “试管婴儿技术”主要用到了胚胎工程中的体外受 精、胚胎移植技术
B. 完成①过程时,卵细胞应培养至MII期
C. “设计试管婴儿”与“试管婴儿”相比,是在③之前进 行遗传学诊断
D. 移植前必须进行免疫学检测和处理,以防止在妻子 的子宫内发生免疫排斥反应
【答案】D
【解析】
【分析】1.试管动物技术--是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。
2.胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术.胚胎移植的理论基础:哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律。
题图分析,①过程是体外受精,②为早期胚胎培养技术,③为胚胎移植技术。
【详解】A、根据试管动物技术的概念可知,“试管婴儿技术”主要用到了胚胎工程中的体外受 精、早期胚胎培养和胚胎移植技术,A正确;
B、体外受精的卵细胞,需要培养到MII中期,因为该时期的卵母细胞才具备受精能力,B正确;
C、试管婴儿技术与设计试管婴儿技术主要区别是设计试管婴儿技术在植入前对胚胎,即③胚胎移植前需要进行遗传学诊断,C正确;
D、移植前不需要进行免疫学检测和处理,因为受体子宫对植入的胚胎一般不发生免疫排斥反应,更何况图中的胚胎是妻子自身的卵细胞受精产生的,D错误。
故选D。
【点睛】
19. 线粒体置换技术是将妈妈携带突变线粒体的卵子细胞核移植到去核的健康线粒体捐赠者卵胞浆中获得的重构卵母细胞,与携带者丈夫精子进行受精,从而获得重构胚胎也就是通常说的“三亲胚胎”,也被称为“第四代试管婴儿”。下列有关说法错误的是( )
A. 重构卵母细胞需培养成熟才可以与获能精子受精
B. 第四代试管婴儿的DNA来自携带者与其丈夫
C. 第四代试管婴儿可避免线粒体疾病
D. 第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养和胚胎移植等技术
【答案】B
【解析】
【分析】试管婴儿是指人的卵细胞和精子在体外完成受精作用,发育到早期胚胎的一定阶段,再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿,由于受精过程和早期胚胎发育通常在试管中完成,所以叫试管婴儿。
【详解】A、体外受精时,卵母细胞需培养成熟至MⅡ期具备受精能力,才可以和获能精子进行体外受精,A正确;
B、细胞中的DNA包括核DNA和质DNA,第四代试管婴儿的核DNA来自携带者及其丈夫,质DNA来自捐赠者线粒体DNA,B错误;
C、第四代试管婴儿是由携带者突变线粒体的卵子提供细胞核,捐赠者提供去核的细胞质,可避免携带者的线粒体疾病通过母系遗传传递给下一代,C正确;
D、第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养到适宜时期,再经历胚胎移植等技术移植到母体子宫孕育成熟,D正确。
故选B。
20. 胚胎工程的许多技术,实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作,下列对体外受精的叙述错误的是( )
A. 受精前精子需要获能,卵子需要成熟
B. 防止多精入卵的第一道屏障是顶体反应
C. 卵子受精的重要标志是卵黄膜和透明带的间隙看到两个极体
D. 受精过程结束的标志是雌、雄原核的融合
【答案】B
【解析】
【分析】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】A、当次级卵母细胞发育到MⅡ中期时才具备与精子受精的能力,受精前精子需要获能,卵子需要成熟,A正确;
B、受精过程中,防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应,其中透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障,B错误;
C、卵子受精的重要标志是卵黄膜和透明带的间隙看到两个极体,C正确;
D、受精过程结束的标志是雌、雄原核的融合,D正确。
故选B。
21. 下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法错误的是( )
A. ①代表体外受精,与体内受精不同的是体外受精前需对精子进行离心处理
B. ②代表体外胚胎培养,在透明带中进行的受精卵的早期分裂称为卵裂
C. ③代表胚胎分割,可取样桑葚胚时期的滋养层进行DNA分析,鉴定性别
D. ⑤代表胚胎移植,操作前通常需要对代孕母牛做发情处理
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图中①表示体外受精,②表示早期胚胎培养,③表示胚胎分割,④表示胚胎移植。
【详解】A、与体内受精相比,体外受精精子获能处理前对精子进行离心处理,目的是除去精液以利于精子获能,A正确;
B、胚胎发育早期是在透明带内进行的,这一时期称为卵裂期,B正确;
C、做雌雄性别鉴别应选择囊胚期的滋养层细胞,C错误;
D、过程⑤是将早期胚胎移植入代孕母牛的子宫内,操作前需要对代孕母牛进行发情处理,保证胚胎移植入相同的生理环境,D正确。
故选C。
【点睛】
22. 下列关于农作物脱毒苗制备和应用的叙述,错误的是( )
A. 进行有性繁殖的作物感染病毒很容易传播给后代,且病毒在植物体内逐年积累
B. 制备作物脱毒苗的原理是植物细胞具有全能性
C. 取顶端分生组织进行组织培养可制备脱毒苗
D. 脱毒苗的使用可显著提高作物的产量和品质
【答案】A
【解析】
【分析】作物脱毒马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的,它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累,就会导致作物产量降低,品质变差。早在20世纪50年代,科学家就发现植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。因此,切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。人们用组织培养技术培育出的脱毒马铃薯,要比未脱毒的马铃薯增产50%以上;脱毒草莓的产量和品质也明显优于没有脱毒的草莓。
【详解】A、进行无性繁殖的作物感染病毒很容易传播给后代,且病毒在植物体内逐年积累,A错误;
B、制备作物脱毒苗采用植物组织培养,其原理是植物细胞具有全能性,B正确;
C、顶端分生组织几乎不含病毒,可取顶端分生组织进行组织培养制备脱毒苗,C正确;
D、由分析可知,脱毒苗的使用可显著提高作物的产量和品质,D正确。
故选A。
23. 如图为动物细胞培养的基本过程,以下叙述错误的是( )
A. a中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强
B. 动物细胞必须贴壁才可以在培养液中生长
C. 由c瓶到d瓶的过程需要用胰蛋白酶等重新处理,使之分散成单个细胞
D. 培养液需要定期更换,有时还需添加抗生素,目的是维持无菌、无毒的环境
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、容器a中放里的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强,易于培养,A正确;
B、悬浮生长的细胞不需要贴壁生长,B错误;
C、由c瓶到d瓶的过程,即传代培养,传代培养需要用胰蛋白酶等重新处理,使之分散成单个细胞,再用离心法来收集细胞,C正确;
D、为保证c、d瓶中培养液无菌、无毒的环境,培养液需要定期更换,有时还需添加抗生素,D正确。
故选B。
24. 科学家利用蛋白质工程技术将水蛭素(一种可用于预防和治疗血栓的蛋白质)第47位的天冬酰胺替换为赖氨酸,显著提高了它的抗凝血活性,流程图如下。下列叙述错误的是( )
A. 上图的操作流程是从预期的水蛭素功能出发的
B. 在这项替换研究中目前可行的直接操作对象是基因
C. 上图中大分子物质a和b的序列均是唯一的
D. 用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程:指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
【详解】A、据图分析,通过分析预期的水蛭素功能推导出蛋白质的结构,进而明确氨基酸序列,最终确定基因中碱基对的排列顺序,A正确;
B、蛋白质的改造工程直接改变的是控制蛋白质合成所对应的基因,B正确;
C、由于密码子存在简并性,所以氨基酸序列推出的mRNA和基因序列并不是唯一的,C错误;
D、基因工程是利用已有的基因生产蛋白质,而蛋白质工程师通过改造基因从而获得原本没有的蛋白质,因此用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋白质,D正确。
故选C。
25. “筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因工程育种时,需要筛选出含有目的基因的受体细胞
B. 单倍体育种时,需要对F1的花药进行筛选后才可继续组织培养
C. 胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查
D. 制备单克隆抗体时,需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞
【答案】B
【解析】
【分析】1、标记基因的作用:鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
2、单倍体育种过程中包括两个技术:花药离体培养、秋水仙素处理单倍体幼苗。
3、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体.用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
4、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、基因工程育种时,需要通过标记基因,筛选出含有目的基因的受体细胞,A正确;
B、单倍体育种中,通过对F1的花药离体培养获得的单倍体,需要利用秋水仙素处理幼苗使染色体加倍后,才能筛选出符合要求的品种,B错误;
C、胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查,一般选择滋养层细胞检测,因为内细胞团将来发育成胎儿各组织,C正确;
D、单克隆抗体制备过程中,第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次从分子水平筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞,D正确。
故选B。
【点睛】
26. 下列关于“克隆羊”、“试管羊”、“转基因羊”的说法,合理的是( )
A. 这三种羊都是无性繁殖的产物
B. 在培育过程中都需要使用二氧化碳培养箱
C. 在培育过程中都需要用到核移植技术
D. 在培育过程中都需要采集良种公羊的精子
【答案】B
【解析】
【分析】克隆动物的获得过程:
【详解】A、克隆羊属于无性繁殖,试管羊、转基因羊属于有性生殖,A错误;
B、在培育过程中都需要使用二氧化碳培养箱,B正确;
C、克隆羊在培育过程中需要用到核移植技术,试管羊和转基因羊不需要,C错误;
D、克隆羊在培育过程中不需要采集良种公羊的精子,D错误。
故选B。
27. 下图为利用生物技术获得生物新品种的过程,有关叙述错误的是(
A. 在A→B的过程中一般用4种脱氧核糖核苷酸为原料,并加入两种碱基互补的引物
B. 在A→B的过程中利用了DNA复制原理,需要使用耐高温的DNA聚合酶
C. B→C为转基因绵羊的培育过程,常选用的受体细胞是受精卵
D. B→D为转基因植物的培育过程,其中过程④常用的方法是农杆菌转化法
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图示为利用生物技术获得生物新品种的过程,其中A→B表示采用PCR技术体外扩增DNA分子,B→C为转基因绵羊的培育过程,B→D为转基因植物的培育过程。
【详解】A、A→B表示采用PCR技术体外扩增DNA分子,该过程中一般用4种脱氧核苷酸为原料,并加入两种引物,但这两种引物的碱基不能互补配对,A错误;
B、A→B表示采用PCR技术体外扩增DNA分子,该过程利用了DNA复制原理,由于PCR技术是在较高的温度中进行的,因此需要使用耐高温的DNA聚合酶,B正确;
C、培养转基因动物时,常选用的受体细胞是受精卵,C正确;
D、B→D为转基因植物的培育过程,其中④表示将目的基因导入受体细胞,该过程常用农杆菌转化法,D正确。
故选A。
【点睛】
28. 曲妥珠单抗是抗人表皮生长因子受体(HER2)的单克隆抗体,能竞争性阻止人表皮生长因子与HER2结合,进而抑制乳腺癌细胞生长。下列相关叙述正确的是( )
A. 乳腺癌细胞具有无限增殖的能力,因此体外培养癌细胞时只需提供血清
B. 曲妥珠单抗制备时至少需要2次筛选,第2次筛选常用选择培养基进行
C. 曲妥珠单抗本身不具备治疗乳腺癌的作用,只有携带抗癌药物才起作用
D. 乳腺癌细胞中人表皮生长因子受体基因的表达量一般比正常乳腺细胞高
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】A、动物细胞培养需要营养物质、气体环境、无菌无毒环境等,乳腺癌细胞属于动物细胞,因此体外培养癌细胞时需要营养物质,还需要血清等天然物质,A错误;
B、曲妥珠单抗制备时至少需要2次筛选,第1次筛选常用选择培养基进行,第2次筛选利用多孔板法和抗原-抗体杂交法,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞,B错误;
C、曲妥珠单抗是抗人表皮生长因子受体(HER2)的单克隆抗体,能竞争性阻止人表皮生长因子与HER2结合,进而抑制乳腺癌细胞生长,因此曲妥珠单抗本身可以具备治疗乳腺癌的作用,C错误;
D、乳腺癌细胞具有无限增殖的能力,生长因子与生长因子受体(HER2)结合后能促进细胞增殖,推测乳腺癌细胞中人表皮生长因子受体基因的表达量一般比正常乳腺细胞高,D正确。
故选D。
29. 如图表示利用二倍体小鼠所做的实验,相关分析合理的是( )
A. 过程①需要运用胚胎分割技术
B. 嵌合体幼鼠是二倍体
C. 代孕母鼠需进行超数排卵处理
D. 图中囊胚期的各细胞染色体数目相同、基因型相同
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示是利用二倍体小鼠所做的实验,首先将白鼠和黑鼠的受精卵分别培养形成8细胞胚,再合并为16细胞胚,进一步发育为囊胚,最后移植到代孕母体分娩形成嵌合体幼鼠。
【详解】A、过程①为动物早期胚胎培养,将16个细胞的胚培养成囊胚,A错误;
B、嵌合体幼鼠体内的每一个细胞都含有2个染色体组,所以是二倍体,B正确;
C、代孕母鼠需进行同期发情处理,但是不需要进行超数排卵处理,C错误;
D、图中囊胚细胞有的来自于白鼠的受精卵,有的来自于黑鼠的受精卵,所以基因型有两种,D错误。
故选B。
30. 下图为获得小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系的流程图。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中,用于受精的卵母细胞应处于MⅡ期
B. 过程②中,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加
C. 通过直接培养图中的卵母细胞也能获得小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系
D. “早期胚胎”最可能是囊胚,其中的内细胞团细胞具有发育的全能性
【答案】C
【解析】
【分析】分析图示可知,将精卵结合,然后移除雄原核,并分裂分化形成早期胚胎,最终形成孤雌单倍体胚胎干细胞。
【详解】A、过程①中,精子需要用获能液培养,卵母细胞应处于MⅡ期,A正确;
B、过程②中,胚胎中细胞数目在不断增加,有机物总量在不断减少,但胚胎的总体积并不增加,或略有减小,细胞的体积随分裂次数增加而减小,B正确;
C、卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂,所以需要用精子刺激卵母细胞,然后移除雄原核再进行培养,C错误;
D、“早期胚胎”最可能是囊胚,囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性,可以发育成机体的器官和组织,D正确。
故选C。
31. 如图表示科学家利用牛的体细胞诱导出多能干细胞(iPS),进而再分化成多种体细胞的过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①所取的组织可用胰蛋白酶处理成单个细胞
B. 过程②转入的相关因子影响体细胞内基因的表达
C. 过程③所用培养液和所有培养用具需进行灭菌处理
D. 过程④获得的神经细胞和肌细胞含有的基因种类不同
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:分离并培养体细胞→②诱导iPS细胞→③建立iPS细胞系→iPS细胞转化为各种细胞。
【详解】A、动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞,A正确;
B、由题图可知,过程②转入的相关因子会影响体细胞内基因的表达,使细胞恢复未分化状态,B正确;
C、细胞培养成功的关键条件是培养基(液)、培养用具及培养环境无菌无毒,故过程③所用培养液和所有培养用具需进行灭菌处理,C正确;
D、过程④为细胞再分化,其实质是基因的选择性表达,不改变基因种类,故获得的神经细胞和肌细胞含有的基因种类相同,D错误。
故选D。
32. 生物技术与工程学相结合,可研究、设计和加工生产各种生物工程产品。下列有关叙述正确的有( )
①用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术
②由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
③胚胎移植作为胚胎工程的最后技术环节,推动了胚胎工程其他技术的研究和应用
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成,而后常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物
⑤利用基因工程技术的生物反应器,可以让哺乳动物批量生产相应的药物
⑥蛋白质工程仅以蛋白质结构为基础,逆中心法则进行,就可以改造或制造新的蛋白质
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术是对体内DNA复制过程的模仿,也需要模板、原料、酶和引物等。待扩 增的DNA分子是模板,原料是4种脱氧核苷三磷酸,即dNTP,N代表A、T、G、C四 种碱基。PCR过程 包括多次循环,每个循环分为3个步骤。①变性:模板DNA 双链在高温下 (90 ℃) 氢键断裂,解旋成2条 DNA 单链,这个过程称为变性。 ②退火:温度降低(50 ℃)后,2个引物分别与各自互补的DNA单链结合,称为 退火。③延伸:分别以两条DNA单链为模板,4种脱氧核苷三磷酸为原料,耐高温的 DNA 聚合酶在适宜的温度(约72 ℃)下,以引物与模板形成的小段DNA双链区为 起点,催化合成一条新的DNA互补链。
【详解】①用花药需要经过脱分化,再经过再分化,培养得到单倍体植株,所用技术为植物组织培养技术,①正确;
②iPS细胞为多功能干细胞,能分裂分化产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用,②正确;
③胚胎移植作为胚胎工程的最后技术环节,推动了胚胎工程其他技术的研究和应用,例如胚胎分割技术,可通将胚胎均等分割后经胚胎移植实现无性繁殖,③正确;
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成,PCR的产物的分子量大小等不同,因此常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物,④正确;
⑤利用基因工程技术的制造的生物反应器,可以利用哺乳动物源源不断地批量生产相应的药物,例如乳腺生物反应器,可通过乳腺细胞批量合成分泌相应药物,再从乳汁中获取,⑤正确;
⑥蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要,⑥错误。
故选D。
33. 以哺乳动物为研究对象的生物技术已获得了长足的进步。对生物技术应用于人类,在安全与伦理方面有不同的观点,下列叙述正确的是( )
A. 试管婴儿技术应全面禁止
B. 治疗性克隆不需要监控和审查
C. 生殖性克隆不存在伦理道德方面的风险
D. 我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
【答案】D
【解析】
【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的。两者有着本质的区别。
【详解】A、我国政府一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,但治疗性克隆可在有效监控和严格审查下实施,A错误;
B、我国政府同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题,主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查,B错误;
C、生殖性克隆人冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念,C错误;
D、我国政府一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,D正确。
故选D。
34. 甲胎蛋白(AFP)与肝癌的发生密切相关,临床上主要利用甲胎蛋白作为原发性肝癌的血清标志物,用于其诊断及疗效监测,某研究小组为制备抗AFP的单克隆抗体,其设计流程如图所示,其中杂交瘤细胞可以利用HAT培养基筛选(HAT培养基是含次黄嘌呤、氨基蝶呤 和胸腺嘧啶的选择培养基)。下列叙述错误的是( )
A. 过程①需要用 HAT培养基和检测的抗原多次筛选
B. 过程②中会表现出细胞贴壁生长和接触抑制现象
C. 克隆培养杂交瘤细胞的关键是单个杂交瘤细胞培养而来
D. 杂交瘤细胞多次传代培养后,用 AFP检测可能会表现阴性反应
【答案】B
【解析】
【分析】杂交瘤细胞同时具有骨髓瘤细胞和浆细胞的特点,既能迅速大量增殖,又能产生特定的抗体;杂交瘤细胞产生的单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备。
【详解】A、根据题意,过程①需要用 HAT培养基和检测的抗原多次筛选,选出杂交瘤细胞,A正确;
B、因过程②是杂交瘤细胞的生长过程,能无限增殖,没有贴壁生长和接触抑制现象, B错误;
C、克隆培养的本义就是单细胞繁殖系,故克隆培养杂交瘤细胞的关键是单个杂交瘤细胞培养而来,C正确;
D、杂交瘤细胞多次传代培养后,也可能会发生染色体丢失等变异,因此用 AFP检测可能会表现阴性反应,D正确 。
故选B。
35. 蛛丝蛋白是一种特殊纤维蛋白,具有强度高、韧性大等特点,在人工肌腱等医学领域有着诱人的前景。某研究小组提取一种丝绒蜘蛛中的蛛丝蛋白基因,将其导入大肠杆菌生产蛛丝蛋白。下列叙述正确的是( )
A. 构建蛛丝蛋白基因表达载体需要限制酶和DNA聚合酶
B. 可通过显微注射的方法将蛛丝蛋白基因导入大肠杆菌
C. 基因表达载体上的复制原点可调控蛛丝蛋白基因的表达
D. 可通过蛋白质工程设计与改造蛛丝蛋白的结构以增强其韧性
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
1、目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
2、基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等,标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。
3、将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
4、目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因一DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A.构建蛛丝蛋白基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶,A错误;
B.可通过感受态细胞的方法将蛛丝蛋白基因导入大肠杆菌,B错误;
C.基因表达载体上的启动子可调控蛛丝蛋白基因的表达,C错误;
D.若需对蛛丝蛋白进行设计和改造以增强其韧性,可通过蛋白质工程来实现,D正确。
故答案为:D。
36. 下列关于蛋白质工程的叙述,错误的是( )
A. 该工程和基因工程的根本区别在于操作对象的差异
B. 该工程与细胞中天然蛋白质的合成都遵循中心法则
C. 通过该工程改造后,获得的性状可以遗传给后代
D. 通过该工程可改造现有蛋白质或制造新蛋白质
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
蛋白质工程的过程为:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
【详解】A、蛋白质工程和基因工程的操作对象均为基因,根本区别在于蛋白质工程能生产出自然界不存在的蛋白质,A错误;
B、蛋白质工程在对蛋白质进行分子设计后,合成相应的基因,合成基因的表达离不开转录和翻译过程,因此蛋白质工程遵循的原理包括中心法则,而细胞中天然蛋白质的合成也遵循中心法则,B正确;
C、由于蛋白质工程是直接对基因进行修饰或合成基因,改造后的性状可以遗传给后代,C正确;
D、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求,D正确。
故选A。
37. 枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化蛋白质分解的特性,但极易被氧化而失效。1985年,科学家埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后,其水解活性有所下降,但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂,可以有效除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。下列相关叙述中错误的是( )
A. 蛋白酶的改造属于蛋白质工程,自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造
B. 改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因至少有1个碱基对发生了变化
C. 蛋白质工程的操作流程与中心法则的流动方向相反,即蛋白质→mRNA→DNA
D. 该技术可通过基因修饰或合成构建出一种自然界中原先不存在的全新的基因
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
【详解】A、蛋白酶的改造属于蛋白质工程,酶的化学本质大多数是蛋白质,少数是RNA,蛋白质工程只能用于改造蛋白质类酶,A错误;
B、枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换,则碱基序列发生了改变,所以改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因至少有1个碱基对发生了变化,B正确;
C、蛋白质工程基本途径:从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,推测mRNA序列,找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因),即蛋白质工程的操作流程与中心法则的流动方向相反,即蛋白质→mRNA→DNA,C正确;
D、获得新型的枯草杆菌蛋白酶的基本思路是从预期的蛋白质功能出发,设计预期蛋白质的结构,推测应有的氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后对现有的基因进行改造或利用DNA合成仪合成出基因,D正确。
故选A。
38. 病毒没有细胞结构,在生物学中应用广泛。下列有关病毒在生物学中的应用的叙述,错误的是( )
A. 病毒经灭活处理后,可用于介导植物或动物细胞的融合
B. 某些病毒的DNA经改造后,可用作基因工程的运载体
C. 病毒经灭活处理后,其表面的抗原蛋白可以制成疫苗
D. 用特定的病毒免疫小鼠可制备单克隆抗体
【答案】A
【解析】
【分析】1、病毒是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA病毒和RNA病毒;病毒由核酸和蛋白质组成。
2、疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。应用转基因技术生产的疫苗,主要成分是病毒的表面抗原蛋白,接种后能刺激机体免疫细胞产生抵抗病毒的抗体。
【详解】A、病毒经灭活处理后,常用于介导动物细胞的融合,A错误;
B、某些病毒的DNA经改造后,可用作基因工程的运载体,如动植物病毒等,B正确;
C、经过灭活或减毒处理的病毒可,其表面的抗原蛋白可以制成疫苗,可以激发机体的特异性免疫反应,用于免疫预防,C正确;
D、制备单克隆抗体可以用特定的病毒免疫小鼠,D正确。
故选A。
39. 限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶,以下说法正确的是( )
A. 限制酶能识别DNA和RNA中特定的核苷酸序列
B. 产生限制酶的生物大多没有核膜包被的细胞核
C. DNA连接酶能将单个核苷酸连接到已有的核苷酸片段上
D. E·coliDNA连接酶能连接黏性末端,不能连接平末端
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程最基本的工具:①基因的“剪刀”---限制酶;基因的“针线”---DNA连接酶;③基因的运载体---质粒、噬菌体、动植物病毒等。
【详解】A、限制酶只能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,不能识别RNA中特定的核苷酸序列,A错误;
B、限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,因此产生限制酶的生物大多没有核膜包被的细胞核,B正确;
C、DNA连接酶可以连接两个DNA片段,而DNA聚合酶能将单个核苷酸连接到已有的核苷酸片段上,C错误;
D、E·coliDNA连接酶能连接黏性末端,也能连接平末端,只是效率较低,D错误。
故选B。
40. 研究发现,人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家将该蛋白基因导入山羊体内使其能够在山羊乳腺细胞中表达,从而从山羊乳汁中提取人溶菌酶。图1表示被限制酶切割后的该蛋白基因,图2表示培育流程。下列叙述正确的是( )
A. 切割该蛋白基因的限制酶有2种,识别的序列可分别为GATCCAT和AGCTTCC
B. ①过程是基因工程的核心步骤,需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶和质粒
C. ②过程常采用显微注射的方法,受体细胞应选择受精卵而一般不选择体细胞
D. ③过程应将山羊受精卵培育到原肠胚进行移植,移植后需进行是否妊娠的检测
【答案】C
【解析】
【分析】图2中①为构建基因表达载体或重组质粒,②为将重组质粒导入受体细胞,③为胚胎移植。
【详解】A、根据目的基因切割后产生的黏性末端不同,可确定切割该基因的限制酶有2种,一种酶识别的序列可为GGATCC,在G和G之间进行切割,另一种酶识别的序列可为AAGCTT,在A和A之间切割,A错误;
B、①过程是基因工程的核心步骤,需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶,质粒不属于工具酶,B错误;
C、②过程为将重组质粒导入受体细胞,常采用显微注射的方法,受体细胞可以选择受精卵(全能性高),一般不选择体细胞,C正确;
D、③过程应将山羊受精卵培育到桑椹胚或囊胚再进行移植,且移植后还需对受体是否发生妊娠反应进行检测,D错误。
故选C。
41. 下图为某生物工程操作流程模式图,①、②为具体制备方法。下列叙述正确的是( )
A. 若此图表示植物体细胞杂交,则①表示脱分化,②表示再分化
B. 若此图表示克隆羊的培育,则①涉及到体外受精、核移植等技术
C. 若此图表示单克隆抗体的制备,则①可用灭活的病毒进行诱导
D. 若此图表示胚胎分割移植,则②对囊胚期的胚胎分割后,可直接移植给受体母牛
【答案】CD
【解析】
【分析】1、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
2、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
3、动物核移植的概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎。这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
【详解】A、若此图表示植物体细胞杂交,则①表示植物细胞融合,②表示植物组织培养,A错误;
B、克隆羊是无性繁殖,不涉及体外受精,B错误;
C、若此图表示单克隆抗体的制备,则①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,可用灭活的病毒进行诱导二者融合,C正确;
D、由于胚胎分割移植时的胚胎是囊胚,分割以后还是囊胚,可以直接移植,D正确。
故选CD。
42. 下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述中,错误的是( )
A. 可将提取到的白色丝状物与二苯胺试剂充分混匀,沸水浴加热后变蓝
B. PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶可在延伸过程中起作用
C. 琼脂糖溶液混合的核酸染料与DNA分子结合,便于在紫外灯下观察
D. DNA的粗提取与鉴定实验中可利用DNA不溶于酒精而某些蛋白质溶于酒精来粗提DNA
【答案】A
【解析】
【分析】DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精;鉴定DNA时,需要先将DNA溶解在NaCl溶液中,再与二苯胺溶液混合,并在水浴加热条件下呈现蓝色;耐高温的DNA聚合酶在延伸环节时进行子链的合成。
【详解】A、将丝状物溶于2mol/L的5mL的NaCl溶液中,然后向试管中加入4mL的二苯胺试剂,沸水浴加热5min,试管冷却后溶液呈现蓝色,A错误;
B、PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶在延伸过程中根据碱基互补配对原则合成新的DNA链,B正确;
C、琼脂糖溶液混合的核酸染料能与DNA分子结合,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,C正确;
D、DNA的粗提取与鉴定实验中利用DNA不溶于酒精、但某些蛋白质溶于酒精的原理,可以初步粗提取DNA,D正确。
故选A。
43. 下图表示利用PCR技术扩增目的基因的部分过程,其原理与细胞内DNA复制类似。下列叙述错误的是( )
A. 用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸,在设计引物时,应尽量避免引物自身或引物之间发生碱互补配对,影响扩增的效果
B. 从理论上推测,第n轮循环后同时含有引物A、B的DNA分子占的比例为(2n-1)/2n
C. 在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段
D. PCR的产物一般可以利用琼脂糖凝胶电泳技术来鉴定,DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度都会影响DNA在凝胶中的迁移速率
【答案】B
【解析】
【分析】PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,所利用的原理为DNA分子的复制,因此PCR技术一般用于基因扩增。①原理:DNA复制;②条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、耐高温的DNA聚合酶;③方式:以指数的方式扩增,即约2n;④过程:变性→复性→延伸。
【详解】A、用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸(引物过长或过短其特异性都较差),在设计引物时,应尽量避免引物自身或引物之间发生碱互补配对,影响扩增的效果,A正确;
B、PCR技术的原理是DNA的半保留复制,只有亲本DNA分子对应两条链新形成的DNA分子中只含有引物A或B,其余DNA分子均含有引物A和B,故从理论上推测,第n轮循环后同时含有引物A、B的DNA分子占的比例为(2n-2)/2n,B错误;
C、图中的引物A和引物B均不在该片段的端点,因此复制出的子链的长短从引物开始一直延伸至模板链的末端,在第二轮复制中才会出现两个引物之间的单链,因此以此单链为模板在第三轮循环产物中可出现两条核苷酸链等长的DNA片段,即引物之间的核苷酸序列,C正确;
D、PCR的产物一般可以利用琼脂糖凝胶电泳技术来鉴定,DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度都会影响DNA在凝胶中的迁移速率 ,D正确。
故选B。
44. 科学家将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因(Bt)导入棉花,筛选出Bt基因整合到染色体上的抗虫植株。下图表示其中的三种情况(黑点表示Bt基因的整合位点,Bt基因都能正常表达)。这些植株自交,子代中抗虫植株所占比例的顺序是
A. 甲=丙>乙 B. 甲>丙>乙 C. 丙>甲>乙 D. 乙>即=丙
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查遗传定律相关知识,意在考察考生对知识点的理解和对图形信息的提取分析能力。
【详解】甲的抗虫基因位于一对同源染色体的两条染色体上,相当于抗虫纯合子,所以其自交抗虫植株占100%,乙的抗虫基因位于一对同源染色体的一条染色体上,相当于杂合子,其自交抗虫植株占3/4,丙的抗虫基因位于两对同源染色体上,其自交抗虫植株占15/16,所以这些植株自交,子代中抗虫植株所占比例的顺序是甲>丙>乙,故选B。
45. 为探究M基因的功能,科研人员利用基因工程技术将M基因导入拟南芥中,培育出转M基因拟南芥植株,相关流程如图所示,其中b过程利用了PCR技术。下列相关叙述错误的是( )
A. a、b过程中所需要的酶分别是逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶
B. b过程中将温度降至50℃左右的目的是将双链DNA解聚为单链
C. e过程中,Ti质粒的T-DNA可携带着M基因转移到拟南芥细胞中
D. 获得的转M基因拟南芥植株自交,子代可能会发生性状分离
【答案】B
【解析】
【分析】PCR原理:在高温作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的,实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。
【详解】A、根据图示分析,a过程以mRNA为模板合成DNA,是逆转录过程,需要逆转录酶的催化,b过程为利用PCR技术扩增M基因,该过程需要耐高温的DNA聚合酶催化,A正确;
B、PCR过程中,每次循环可分为变性、复性和延伸三步,其中变性是指当温度超过90℃时,双链DNA解聚为单链,复性是指当温度下降到50℃左右时,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合,B错误;
C、在农杆菌转化法中,将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA中,T-DNA可携带着目的基因转移到受体细胞中,C正确;
D、若获得的转M基因拟南芥植株的细胞中只有一条染色体上含有M基因,相当于杂合子,则其自交会发生性状分离,D正确。
故选B。
46. 每年的8月到12月是支原体肺炎的高发期,其病原体肺炎支原体是一种不具有细胞壁的原核生物,是目前已知能独立生存的最小微生物。溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。下列叙述错误的是( )
A. 肺炎支原体细胞分裂时需要进行DNA 复制
B. 肺炎支原体的致病蛋白可在自身的核糖体上合成
C. 某培养基中的肺炎支原体群体可看作是一个种群
D. 联合使用溶菌酶和抗生素能加快支原体肺炎患者痊愈
【答案】D
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
【详解】A、肺炎支原体为原核细胞,其遗传物质是DNA,分裂时需要进行DNA 的复制,A正确;
B、肺炎支原体含有唯一的细胞器核糖体,其致病蛋白可在自身的核糖体上合成,B正确;
C、在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群,某培养基中的肺炎支原体群体可看作是一个种群,C正确;
D、肺炎支原体细胞无细胞壁,溶菌酶对其不起抑制作用,抗生素通常用于治疗细菌感染,故联合使用溶菌酶和抗生素,不能加快支原体肺炎患者痊愈,D错误。
故选D。
47. 科学家已经实现脊髓灰质炎病毒人工合成。该人工病毒能导致小鼠患脊髓灰质炎,但其毒性比天然病毒小得多。下列有关叙述错误的是( )
A. 该人工病毒的结构和功能与天然病毒的不完全相同
B. 该人工病毒与天然病毒都没有细胞膜、核糖体等结构
C. 科学家可用完全培养基培养该人工病毒,使其快速繁殖
D. 该人工病毒、蓝细菌和冷箭竹都含有遗传物质
【答案】C
【解析】
【分析】病毒不具有细胞结构,结构简单,一般只有蛋白质和核酸,不能进行细胞呼吸,只能在宿主细胞中增殖。
【详解】A、人工合成的脊髓灰质炎病毒的毒性比天然病毒小得多,据此可推测二者在结构和功能上不完全相同,A正确;
B、病毒不具有细胞结构,该人工合成病毒与天然病毒都没有细胞膜、核糖体等结构,B正确;
C、病毒无细胞结构,不能在只含营养物质的培养基上独立生存,C错误;
D、该人工合成病毒(病毒)、蓝细菌(原核细胞)和冷箭竹(真核细胞)都含有遗传物质,D正确。
故选C。
48. 螺旋藻和小球藻作为重要的微藻资源,两者具有丰富的营养价值,在食品、饲料添加剂等领域有广泛的应用前景。螺旋藻属于蓝细菌纲、颤藻科,小球藻属于绿藻纲、小球藻科。下列关于两种生物的叙述,正确的是( )
A. 螺旋藻和小球藻都含有叶绿体,能进行光合作用
B. 螺旋藻的遗传物质是RNA,小球藻的遗传物质是DNA
C. 螺旋藻含有以核膜为界限的细胞核
D. 水体富营养化会引起小球藻和螺旋藻大量繁殖
【答案】D
【解析】
【分析】绿藻是真核生物,螺旋藻属于原核生物,原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体;原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、螺旋藻是一种蓝细菌,属于原核生物,其细胞中不含叶绿体,A错误;
B、螺旋藻和小球藻的遗传物质都是DNA,B错误;
C、螺旋藻是一种蓝细菌,属于原核生物,不含以核膜为界限的细胞核,C错误;
D、水体富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象,水体富营养化会引起绿藻和螺旋藻大量繁殖,D正确。
故选D。
49. “巨型稻”平均株高2米左右,茎秆粗壮、穗大粒多、产量高,富含K、Ca、Zn、Mg等营养元素。下列相关叙述正确的是( )
A. K、Zn是组成“巨型稻”细胞的微量元素
B. “巨型稻”中的元素都可以在无机自然界中找到
C. “巨型稻”和普通稻的细胞中元素种类差别很大
D. 构成“巨型稻”细胞的化合物中淀粉的含量最高
【答案】B
【解析】
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类:
(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素;
(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、K是组成“巨型稻”细胞的大量元素,A错误;
B、生物体中的元素都可以在无机自然界中找到,没有一种是特有的,体现了生物界与非生物界的统一性,B正确;
C、组成“巨型稻”和普通稻的元素种类大体相同,但含量可能会有差异,C错误;
D、构成“巨型稻”细胞的化合物中含量最高的一般认为是水,D错误。
故选B。
50. 随着航天科技事业的发展,目前已经探明在火星两极地区有固态水,而那里的土壤中含有生命必需的K、Na、Mg等元素,科学家也曾在火星上发现流动水的痕迹,下列有关水和无机盐的叙述,不正确的有( )
① 水能溶解、运输营养物质和代谢废物,并维持细胞形态
② 适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症和大脖子病
③ 哺乳动物的血液中钙离子含量过高,会出现抽搐等症状
④ 无机盐可以为人体生命活动提供能量
⑤ 休眠种子与萌发种子相比,结合水与自由水的比值更小
⑥ 大量元素铁的缺乏会引起缺铁性贫血
⑦人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引起肌肉酸痛、无力等
A. 六项 B. 五项 C. 四项 D. 三项
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞内的水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
2、细胞中无机盐的作用:
①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如亚铁离子是血红蛋白的主要成分、镁离子是叶绿素的必要成分;
②维持细胞的生命活动,如钙离子可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐;
③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】①自由水能自由流动,能溶解、运输营养物质和代谢废物,而结合水是细胞结构的重要组成成分,可以维持细胞的形态,①正确;
②碘是甲状腺激素的组成成分,适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症和大脖子病,②正确;
③血液中钙离子含量过低,会出现抽搐等症状,过高会引起肌无力,③错误;
④无机盐不能为人体生命活动提供能量,④错误;
⑤与萌发种子相比,休眠种子内结合水与自由水的比值较高,抗逆性增强,因为自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度有关,⑤错误;
⑥ 铁元素是微量元素,是血红蛋白的组成元素,缺铁会导致血红蛋白减少,使人患缺铁性贫血,⑥错误;
⑦钠离子与兴奋的产生有关,当人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等,⑦正确;
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题(共50分)
二、简答题
51. 科学家利用植物体细胞杂交技术,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,如图1所示,其中①~⑤表示过程,a~f表示细胞、组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了如图2所示的三组实验。据图回答下列问题:
(1)如果形成c的a、b原生质体都来自番茄细胞,那么更简单地得到番茄植株f的处理方法是___________。
(2)从步骤④到步骤⑤需要更换新的培养基,其原因是_______。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的________过程,最终可形成试管苗。步骤⑤要进行照光培养,其作用是_________。
(3)图2中过程Ⅰ培育植物体A主要应用了_______技术。
(4)用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验,则过程Ⅱ中,培育植物体B的方法(Ⅱ)称为__________。
【答案】(1)用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
(2) ①. 诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 ②. 再分化 ③. 诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用
(3)植物组织培养 (4)单倍体育种
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。操作步骤:先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁得到原生质体,再利用聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高PH融合法或电融合法、离心法诱导原生质体融合,融合后的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织,并可进一步发育成完整的杂种植株。
【小问1详解】
如果形成c的a、b原生质体都来自番茄细胞,且a、b原生质体融合成c,则c具有番茄细胞两倍的染色体(染色体数目加倍),番茄植株f是通过植物组织培养获得,其染色体数目加倍,要更简单的得到番茄植株f的处理方法是可以用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,可以使细胞中染色体数目加倍。
【小问2详解】
步骤④是脱分化过程形成愈伤组织,步骤⑤是再分化生成完整植株,从步骤④到步骤⑤需要更换新的培养基,其原因是诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的再分化过程,最终可形成试管苗。步骤⑤要进行照光培养,其作用是诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用。
【小问3详解】
图2中过程Ⅰ,番茄韧皮部细胞经培育形成植物体A的过程主要应用了植物组织培养技术。
【小问4详解】
图2过程Ⅱ,花粉经组织培养直接长成的幼苗是单倍体,再用秋水仙素处理幼苗,得纯合的植物体B,该过程属于单倍体育种。
52. 人乳铁蛋白是一种重要药用保健蛋白,需经过内质网和高尔基体加工后才具备活性。下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的部分过程,图中Tetr表示四环素抗性基因,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,五种限制酶的识别序列及切割位点如表所示。回答下列问题:
限制酶
BamHⅠ
HaeⅢ
BclⅠ
Sau3AⅠ
NotⅠ
识别序列及切割位点
G↓GATCC
CCTA↑GG
GG↓CC
CC↑GG
T↓GATCA
ACTAG↑T
↓GATC
CTAG↑
GC↓GGCCGC
CGCCGG↑CG
(1)图中质粒上的Ampr和Tetr作为标记基因,其作用是__________________。在基因工程中作为载体的质粒应具备的基本条件有_________(至少答出2点)。
(2)若选用牛作为转基因动物,可将人乳铁蛋白基因与________________的启动子等调控组件重组在一起,可通过____________方法将基因表达载体导入受精卵中,然后使其发育成转基因动物。
(3)要将人乳铁蛋白基因插入质粒,若只允许使用一种限制酶,应选择的限制酶是_______,若BamH Ⅰ酶切的DNA末端与Bcl Ⅰ酶切的DNA末端连接起来,形成有6个碱基对序列的连接部位,对于该部位,这两种酶____________(填“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)利用PCR技术扩增目的基因时,若扩增后得到了32个人乳铁蛋白基因,则该过程共需要_____个引物。PCR引物应该添加在识别序列的__________(填“3′或5′”)端。PCR扩增的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,下列叙述中正确的有__________。
A.PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶主要在复性过程起作用
B.待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率
C.进行电泳时,带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动
D.琼脂糖溶液中加入的指示剂利于DNA在紫外灯下被检测
【答案】(1) ①. 筛选出含有目的基因的受体细胞(或供重组DNA的鉴定与选择) ②. 能够自我复制(或整合到受体DNA上,随受体DNA同步复制)、具有标记基因、有一个或多个限制酶切割位点 、对受体生物无害
(2) ①. 牛乳腺细胞中特异性表达的基因 ②. 显微注射
(3) ①. Sau3AⅠ ②. 都不能
(4) ①. 62 ②. 3' ③. BC
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
图中质粒上的Ampr和Tetr作为标记基因,标记基因的作用是筛选出含有目的基因的受体细胞(或供重组DNA的鉴定与选择);在
基因工程中作为载体的质粒应具备的基本条件有:能够自我复制(或整合到受体DNA上,随受体DNA同步复制)、具有标记基因(便于重组质粒的筛选)、有一个或多个限制酶切割位点 (便于目的基因插入)、对受体生物无害。
【小问2详解】
启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,可用于驱动基因的转录,若选用牛作为转基因动物,可将人乳铁蛋白基因与牛乳腺细胞中特异性表达的基因的启动子等调控组件重组在一起;
将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法。
【小问3详解】
分析题意,要将人乳铁蛋白基因插入质粒,若只允许使用一种限制酶,应选择的限制酶是Sau3AⅠ,因为该酶的切割位点在BamH I酶的切割位点中包含,则选用该酶能够将目的基因和运载体进行切割;
根据表格中各种限制酶的识别序列和切割位点可知,若BamH I酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接起来,连接部位的6个碱基对序列为,对于该部位,因为连接起来的序列两种酶均不能识别,因此,这两种酶都不能切开。
【小问4详解】
通过PCR技术进行扩增时,由于子链的延伸都需要从引物的3'端开始,即新合成的子链中均带有引物,只有原来的模板链上没有引物连接,若扩增后得到了32个人乳铁蛋白基因(每个基因有2条链),则消耗的引物总量是2×32-2=62个;
由于DNA复制时,子链的延伸是从引物的3'端开始,故PCR引物应该添加在识别序列的3′端。
A、PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶主要在延伸过程起作用,A错误;
B、待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率,进而影响DNA分子呈现的电泳效果,B正确;
C、根据电荷同性相斥、异性相吸引可推测,进行电泳时,带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动,C正确;
D、凝胶中的DNA分子通过染色才可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,D错误。
故选BC。
53. 为研究多种血糖调节因子的作用,我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量,科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得诱导iPS细胞,继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠,具体步骤如下图。请回答问题:
(1)iPS细胞是___________细胞的简称。图中黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的________过程类似。该过程结束后,细胞的全能性______(填“提高”或“降低”)。
(2)图中灰鼠体内受精的场所是____________。受精过程中,阻止后来的精子进入的反应分别是__________________和卵细胞膜反应。
(3)本图中的重构胚通过胚胎移植技术进入代孕白鼠子宫内继续发育,X鼠的体色为_______。在上述技术流程中可以是雄鼠的有_________(填图中相关鼠的名称)。
(4)胚胎移植后,重构胚进一步扩大导致透明带破裂的过程称为___________。
(5)为确定克隆鼠培育是否成功,须对X鼠进行__________的相关检测。
【答案】(1) ①. 诱导多能干 ②. 脱分化 ③. 提高
(2) ①. 输卵管 ②. 透明带反应
(3) ①. 黑色 ②. 黑鼠和X鼠
(4)孵化 (5)胰岛素抵抗
【解析】
【分析】1、科学家通过体外诱导小鼠成纤细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将它称为多能干细胞(简称iPS细胞)。
2、题图分析:分析图中操作过程,内细胞团细胞被iPS细胞取代,最终形成的X鼠细胞核来源于黑鼠,其遗传特性与黑鼠相同。
【小问1详解】
诱导多能干细胞,简称iPS细胞;黑鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的脱分化过程类似,是组织细胞恢复分裂能力的过程;iPS细胞与小鼠内细胞团一样,具有全能性,该过程结束后,细胞的全能性提高。
【小问2详解】
哺乳动物的受精过程在输卵管内完成;防止多精入卵的两道屏障分别是发生在精子接触到卵细胞膜的瞬间的透明带反应和精子入卵后的卵细胞膜反应。
【小问3详解】
克隆属于无性繁殖,iPS细胞来自黑鼠,所以克隆鼠X的体色为黑色;上述技术流程中提供胚胎的灰鼠和代孕白鼠都是雌鼠,可以是雄鼠的有体细胞供体黑鼠和克隆鼠X。
【小问4详解】
囊胚(重构胚)进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化。
【小问5详解】
据图所示,最终得到了克隆鼠X,而实验最终目的为“开发出胰岛素抵抗模型鼠”,故为确定克隆鼠培育是否成功,须对X鼠进行胰岛素抵抗的相关检测。
54. 细胞工程在药物生产和育种等领域应用十分广泛。阅读下列材料,回答有关问题:
材料一:人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白。如图是制备抗HCG单克隆抗体流程示意图。
材料二:西湖龙井含有的茶碱是植物细胞的代谢产物,具有提神、抗衰老功效,可利用植物组织培养技术来实现茶碱的工业化生产。
(1)从经过免疫处理的小鼠体内分离的B淋巴细胞群能合成并分泌____________(填“一种”或“多种”)抗体。诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,采用的化学诱导试剂是____________。经特定的选择培养基培养筛选得到杂交瘤细胞,该细胞具有____________的特点,再进行克隆化培养和抗体检测,经过多次筛选,才能获得足够数量的能分泌____________的杂交瘤细胞。该过程一般在多孔细胞培养板上进行:先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL,再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液,其目的是____________。
(2)单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂,如科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体,制作出了早孕试纸,该试纸可以利用尿液诊断早孕的理由是________________________。鼠源性单克隆抗体可应用于肿瘤的临床免疫治疗,在注射前需要进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,目的是降低____________。
(3)若利用植物组织培养技术,可将龙井茶叶细胞培养到____________阶段,然后从____________(填细胞器)中提取茶碱;经植物组织培养培育成植株的方式属于____________(填“有性生殖”或“无性生殖”)。
【答案】(1) ①. 多种 ②. 聚乙二醇/PEG ③. 既能迅速大量增殖,又能产生抗体 ④. 所需抗体(抗HCG抗体) ⑤. 使每个孔内不多于一个细胞,达到克隆化培养的目的
(2) ①. 怀孕后尿液中含有HCG,单克隆抗体可以与它特异性结合,从而诊断早孕 ②. 免疫排斥反应
(3) ①. 愈伤组织 ②. 液泡 ③. 无性生殖
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。
2、植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【小问1详解】
免疫处理的小鼠产生相应的B淋巴细胞群,能合成并分泌多种抗体,而1个浆细胞只能合成一种抗体;诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,采用的化学诱导试剂是聚乙二醇/PEG;经HAT培养基培养筛选得到杂交瘤细胞,该细胞具有既能迅速大量增殖,又能产生抗体,进行克隆化培养和抗体检测,经过多次筛选,才能获得足够数量的能分泌所需抗体(抗HCG抗体);步骤③需对选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养及抗体检测,该过程一般在多孔细胞培养板上进行;用多孔培养板培养时,需要稀释,其目的是使每个孔内不多于一个细胞,达到单克隆培养的目的。
【小问2详解】
人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体本质为蛋白质,所用检测早孕的方法为抗原-抗体杂交,生产的单克隆抗体可以与人绒毛膜促性腺激素(或HCG)特异性结合,怀孕后尿液中含有 HCG,单克隆抗体可以与它特异性结合,从而诊断早孕。为避免鼠源性单克隆抗体进入人体后被人体免疫系统识别并清除,降低免疫排斥反应,在注射前需要进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段。
【小问3详解】
液泡中含有无机盐、糖类等有机物,故若利用植物组织培养技术,可将龙井茶叶细胞培养到愈伤组织阶段,愈伤组织细胞呈高度液泡化,然后从其液泡中提取茶碱;由于该过程中没有经过精卵结合,故生殖方式为无性生殖。
55. 长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。图1、2、3分别是牛胚胎移植、早期胚胎培养及克隆羊培育图,请据图完成下列问题:
(1)在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有________、________(至少写出两项)。
(2)与受精有关的过程有:①第一次卵裂开始;②核膜消失,雌、雄原核融合,形成合子;③精子释放多种酶;④精子入卵,卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内;⑤雌雄原核形成。正确的顺序为________(填序号)。
(3)图2从A到E中,适宜牛进行胚胎分割的时期有_________;
(4)胚胎移植是指将动物的早期胚胎移植到同种且___________与供体相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术,该技术的实质是__________。
【答案】(1) ①. 动物细胞培养 ②. 胚胎移植
(2)③④⑤②① (3)D、E
(4) ①. 生理状态 ②. 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
【解析】
【分析】图1为胚胎移植的基本程序:①对供、受体的选择和处理;②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存;④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
图2中A到E为早期胚胎发育过程,其中1为内细胞团,2为囊胚腔, 3为滋养层。图3为克隆羊的培育过程,其中a为核移植过程,b为胚胎移植过程。
【小问1详解】
试管牛和克隆羊的培育过程中都用到了动物细胞培养、胚胎移植技术、卵母细胞的采集技术等。
【小问2详解】
受精过程为:顶体反应→精子穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜反应)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。因此,其正确的顺序为③④⑤②①。
【小问3详解】
胚胎移植的适宜时期为桑葚胚或囊胚期,即图中D、E时期。
【小问4详解】
动物的早期胚胎移植到同种且生理状态与供体相同的动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫作胚胎移植。胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移。
56. 白细胞介素—2(IL—2),在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白,对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用。传统生产方法成本高、产量低,获得的IL—2在体外不易保存。用生物技术手段可以解决这些问题。请回答相关问题:
(1)利用基因工程生产IL—2,过程是:
①从健康人体外周静脉血分离能合成IL—2的免疫细胞,从中提取__________,经逆转录获取目的基因,此过程需要的原料是_________________。
②用限制酶处理载体和目的基因后,用DNA链接酶处理,形成重组质粒载体,该步骤是基因工程操作的核心,称为_____________。
③若选择大肠杆菌作为受体细胞,常用的转化方法是用Ca2+处理,使其成为_______________,再在一定温度下完成转化。
④在培养液中培养一段时间后,经进一步处理获得产物,进行产物检测时可采用__________技术。
(2)利用蛋白质工程对IL—2进行改造,基本途径是:预期蛋白质功能→_____________→____________________→找到对应的脱氧核苷酸序列。
(3)利用细胞工程生产IL—2,思路是:将相应免疫细胞和瘤细胞融合,筛选出__________细胞,经细胞培养可获得大量IL—2。
【答案】(1) ①. mRNA ②. 4种游离的脱氧核苷酸 ③. 基因表达载体的构建 ④. 感受态细胞 ⑤. 抗原—抗体杂交
(2) ①. 设计预期蛋白质结构 ②. 推测氨基酸序列
(3)能产生IL—2的杂交瘤
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
①逆转录是指以mRNA为模板合成DNA,因此从健康人体的外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞,从中提取mRNA,经反转录获取目的基因,该过程所需的原料是4种游离的脱氧核糖核苷酸。
②基因工程的核心步骤是构建基因表达载体。
③将目的基因导入微生物细胞常用感受态转化法,即常用Ca2+处理大肠杆菌,使其成为感受态细胞,在一定温度条件下完成转化。
④检测目的基因是否表达产生产物可采用抗原—抗体杂交技术。
【小问2详解】
利用蛋白质工程对IL—2进行改造,基本途径是:预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列。
【小问3详解】
利用细胞工程生产干扰素,设计思路是将相应免疫细胞和瘤细胞融合,筛选出能产生IL-2杂交瘤细胞,经细胞培养可获得大量干扰素。
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