内容正文:
友好学校第七十九届期中联考
高二生物学
本试卷共25题,共100分,共10页。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码粘贴到条形码区域内。
2.选择题必须用2B铅笔填涂:非选择题必须用0.5mm黑色中性笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在草纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱、不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:(本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 不同的微生物对营养物质的需求各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中,不正确的是( )
A. 氮源物质为该微生物提供必要的氮素
B. 碳源物质也是该微生物的能源物质
C. 无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D. 水是该微生物的营养要素之一
2. 袋装酸奶的包装上通常都会注明“胀袋勿食”。某同学选择一过期的胀袋密封酸奶,按图中的操作流程,研究其中的某微生物生长情况,有关叙述正确的是( )
A. 图中的接种方式为稀释涂布平板法
B. 酸奶胀袋是由于其中的乳酸菌有氧呼吸产生了CO2
C. 利用图示方法向培养基接种前和接种后都要对接种环进行灼烧灭菌
D. 若3个平板的平均菌落数是240个,则1mL酸奶中该微生物个数为2.4×107个
3. 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
4. 下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是( )
A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C. 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
5. 植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是
A. 纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理一一酶的专一性
B. 植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C. 原生质体融合和动物细胞融合一一生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养和动物细胞培养——细胞分裂
6. 动物体内的细胞之所以能够维持正常的生命活动,是因为机体给这些细胞提供了适宜的条件,包括充足的营养、稳定的内环境。下列有关动物细胞培养所需条件的叙述,错误的是( )
A. 培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
B. 培养液需要定期更换,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
C. 培养液需要适宜的温度、pH和渗透压,维持细胞生存
D. 动物细胞培养的环境中需要CO2,维持细胞呼吸
7. 通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中,未涉及的操作是( )
A. 用显微操作技术处理次级卵母细胞,去除细胞核
B. 将精子放入适宜的培养液中培养,使其获能
C. 用物理或化学方法激活重组细胞,使其完成发育进程
D. 选择合适时期的胚胎进行移植,使其发育成完整个体
8. 下列有关细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 动物细胞培养时常用胃蛋白酶制备细胞悬液
B. 植物组织培养技术的理论基础是细胞膜的流动性
C. 植物体细胞杂交获得的杂种植株含有两个亲本的遗传信息
D. 单克隆抗体制备过程中对细胞进行多次筛选的目的和方法相同
9. CD47是一种跨膜糖蛋白。它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。为证明抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,科学家按照如下流程进行了实验。
下列叙述不正确是( )
A. 多次进行步骤①以获得更多分泌抗CD47抗体的浆细胞
B. 应选用特殊生物技术去核的骨髓瘤细胞与B细胞进行融合
C. 步骤②中可以利用聚乙二醇或灭活的病毒诱导完成细胞融合
D. 若巨噬细胞的吞噬指数升高,说明抗CD47的单克隆抗体发挥作用
10. 国家乳业奶牛育种场与国家胚胎工程中心致力于打造国际一流奶牛繁育技术体系,集成活体采卵一体外受精技术、性控技术、移植及克隆技术为核心的一体产业示范应用。下列叙述正确的是( )
A. 可取囊胚期胚胎的内细胞团进行性别鉴定,筛选特定性别的胚胎
B. 体外受精技术能提高动物的繁殖能力,还可为胚胎移植提供可用胚胎
C. 为获得更多的优良胚胎,可在原肠胚期将早期胚胎切割成2等份或4等份
D. 给供体动物饲喂一定量的激素后可实现超数排卵,以增加胚胎的数量
11. 下列关于基因工程的叙述,正确的是( )
A. “基因针线”是限制性核酸内切酶
B. DNA连接酶和运载体是构建重组质粒必需的工具酶
C. 限制酶的作用都与磷酸二酯键有关
D. “转基因烟草”操作过程中常用烟草花叶病毒做运载体
12. 一种双链DNA分子被两种不同的限制酶进行三种切割,切割产物通过电泳分离,用大小已知的DNA片段的电泳结果作为相对分子质量大小标记(如图左边一列)。关于该双链DNA,下列说法错误的是( )
A. 呈环状结构
B. 相对分子质量大小为10kb
C. 有一个Not I切割位点和两个EcoR I切割位点1
D. 其Not I切割位点与EcoR I切割位点的最短距离为2kb
13. PCR技术是在体外合成特定DNA片段的一种方法,由高温变性、低温复性及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增。下列关于PCR技术的叙述,错误的是( )
A. PCR技术中DNA的解旋方式与体内DNA复制不相同
B. 复性时引物之间通过碱基互补配对结合
C. 反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板
D. 经过5次循环后消耗引物62个
14. 在基因表达载体的构建中,下列说法不正确的是( )
①一个基因表达载体的组成只包括目的基因、启动子、终止子
②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA
③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止
④所有基因表达载体的构建是完全相同的
⑤必须在细胞内进行
A. ② ③⑤ B. ① ④ ⑤
C. ① ②⑤ D. ③ ④
15. 某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似,只是热稳定性较差,进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂,临床治疗消化不良,最佳方案是将此酶中的少数氨基酸替换,而不是直接改造这种酶,原因是( )
A. 蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化,操作难度大
B. 改造基因易于操作且改造后能够遗传
C. 蛋白质高级结构十分复杂
D. 缺乏改造蛋白质所必需的工具酶
二、选择题:(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分)
16. 提高骆驼产奶量现已成为提升骆驼产业竞争力和牧民增收的主要途径,某科学家利用低温保存的骆驼胚胎进行移植并获得成功,流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 对A和C注射适量的促性腺激素,目的是引起A和C超数排卵
B. 图中受体雌性C一般可采用普通骆驼
C. 图中①是将获能的精子和培养成熟的卵子置于培养液中共同培养
D. 胚胎移植前需要注射免疫抑制剂,以防受体对外来胚胎产生免疫排斥
17. 以下为现代生物技术与工程操作常涉及的流程,下列说法正确的是( )
A. 若为植物体细胞杂交过程,可用离心技术使处理①和②后获得的原生质体融合
B. 若为试管牛生产流程,体外受精时,卵母细胞①和精子②要分别进行成熟培养和获能处理
C. 若动物细胞核移植过程,将供体细胞①注入卵母细胞②,两细胞融合后形成重构胚
D. 若为动物细胞融合过程,形成的③需置于95%的空气和5%的CO2混合气体中培养
18. 金黄色葡萄球菌是一种常见的病原菌,在血平板(完全培养基中添加适量血液)上生长时,可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色。某研究小组通过稀释涂布平板法测定了某处土壤中金黄色葡萄球菌数量,相关说法正确的是( )
A. 从功能上分类,血平板属于选择培养基
B. 在制作血平板时需要在平板冷却后加入血液,防止高温破坏血细胞
C. 待涂布的菌液被培养基吸收后应倒置培养,防止水分过度蒸发
D. 实验统计的菌落数往往比活菌的实际数目高
19. 中华猕猴桃果实大、抗寒能力弱,狗枣猕猴桃果实小、耐低温。研究人员尝试培育抗寒能力强且果实大的猕猴桃新品种。方案1,中华猕猴桃和狗枣猕猴桃进行体细胞杂交;方案2,对中华猕猴桃或狗枣猕猴桃的体细胞进行诱变处理,再培育成植株。下列叙述正确的是( )
A. 方案1和2中均需要先获得原生质体
B. 方案1可以采用离心法或PEG处理诱导两种猕猴桃的原生质体融合
C. 方案2宜选择两种猕猴桃的愈伤组织进行处理,且需筛选大量细胞
D. 方案1需使用的化学试剂有生长素、细胞分裂素和秋水仙素
20. 下图A、B所示为Ti质粒和含S基因的DNA片段及一些酶切位点,图中所示的限制酶切割位点及其所产生的末端都不相同。下列说法正确的是( )
A. 最好选用XbaⅠ和Hind Ⅲ切割含S基因的DNA片段和Ti质粒
B. PCR扩增S基因时,引物结合在S基因两条链5'末端
C. S基因应插入到Ti质粒T—DNA的启动子与终止子之间
D. 基因工程中使用的各种限制酶切割DNA所形成的末端都不相同
三、非选择题(本题共5道小题,共55分)
21. 土壤是“微生物的天然培养基”,下面是有关土壤中分解尿素的细菌的分离和计数的实验过程,请根据下图回答相关问题:
(1)为分离出土壤中分解尿素的细菌,应该用___________的选择培养基进行分离,并加入___________指示剂进行鉴别。
(2)若取土样5g,应加入___________配制成稀释10倍的土壤溶液。因土壤中细菌密度很大,需要不断加以稀释,配制成如上图所示的不同浓度的土壤溶液,取样稀释前,一定要___________以减少误差。将103~107倍的稀释液分别吸取0.1mL加入到固体培养基上,用___________(涂布器/接种环)将菌液分散,每个浓度稀释液至少接种___________个平板,以减少实验误差。
(3)将接种的培养皿___________(正置/倒置)在37℃的___________箱中培养24~48h,观察并统计___________,结果如下表所示。找出合适浓度,推测出每克土样中细菌数为___________。
稀释倍数
103
104
105
106
107
菌落数(个)
>500
367
248
26
18
22. 利用体细胞杂交技术获得了“番茄一马铃薯”杂种植株,实验过程如图所示,遗憾的是该杂种植株并非是想象中的地上长番茄,地下结马铃薯的“超级作物”。
(1)材料中所用到的植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养和___________技术,植物组织培养技术的理论基础是___________。
(2)图中①步骤所示用___________除去植物细胞的细胞壁,分离出有活力的原生质体。
(3)图中②过程细胞两两融合时,可用___________(写两种物理方法)诱导融合,会出现___________种融合细胞,要促进杂种细胞分裂生长,培养基中应有___________和___________两类激素。
(4)由杂种细胞培育成试管苗,需要经过细胞的④___________和⑤___________过程。
(5)利用马铃薯和番茄___________得到单倍体植株,然后取单倍体植株的细胞进行体细胞杂交,再用___________处理之后也可得到可育的“番茄—马铃薯”杂种植株。
23. 利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体的流程如下图所示。请据图回答问题:
(1)通过过程①得到的B淋巴细胞在从小鼠体内分离出之前,需对小鼠___________。
(2)过程②诱导融合运用的原理是___________,该过程中区别于原生质体融合的方法是用___________处理。
(3)过程③至少需要通过两次筛选和克隆培养,其中第一次筛选的目的是获得___________,第二次筛选的方法是___________。图中X细胞具有___________的特点。单克隆抗体的特点是___________。
(4)经过筛选和克隆化培养得到杂交瘤细胞后,一般采用体内培养和体外培养两种方式进行培养,动物细胞的体外培养对环境条件的要求比较高,如培养液需适宜的温度、___________等。(答出两项即可)
(5)由上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体,理由是___________。
24. 试管婴儿技术的操作流程如图所示。请分析回答:
(1)将收集的精子放在一定浓度的肝素溶液中进行培养,其目的是___________。
(2)超数排卵技术的处理措施是对母体注射___________。从母体内获得的卵母细胞需要培养到___________(填时期)才能与精子结合。
(3)受精过程中防止多精入卵的生理反应包括___________反应和___________反应。
(4)在整个实验过程中,要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作,这是为了防止___________。
(5)进行早期胚胎的体外培养时,培养液中除了含有各种无机盐和有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加激素、抗生素和___________。培养至___________时期的胚胎可进行移植。若要进行胚胎分割获得多个胚胎时,注意将___________均等分割。
25. 随着社会的发展,人们对抗生素的需求量日益增大。干扰素是一种应用广泛的蛋白质类抗生素,基因工程技术已成为获得优质干扰素的重要途径之一,人们利用大肠杆菌获得目的干扰素的过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中获得干扰素基因需要用到___________酶,该种酶___________(填“具有”或“不具有”)特异性。用DNA连接酶连接干扰素基因和细胞质粒时恢复的是___________。已知将重组质粒“移植”入大肠杆菌前,需要将大肠杆菌用Ca2+进行处理,这样做的目的是___________。
(2)目的基因的部分碱基序列如图所示,不同限制酶的切割位点如表所示,则切割目的基因可选择___________和___________两种限制酶。
限制酶
NcoI
SphI
Nhel
BamHI
识别序列和切割为点
5'-C↓CATGG-3'
5'-GCTAG↓C-3'
5'-G↓GATCC-3'
5'-G↓CTAGC-3'
(3)在分子水平上,可采用___________和___________的方法检测目的基因是否在受体细胞中成功表达。若成功表达,则说明人和大肠杆菌在基因表达过程中共用一套___________。
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本试卷共25题,共100分,共10页。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码粘贴到条形码区域内。
2.选择题必须用2B铅笔填涂:非选择题必须用0.5mm黑色中性笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在草纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱、不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:(本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 不同的微生物对营养物质的需求各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中,不正确的是( )
A. 氮源物质为该微生物提供必要的氮素
B. 碳源物质也是该微生物的能源物质
C. 无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D. 水是该微生物的营养要素之一
【答案】B
【解析】
【分析】培养基的组成成分包括碳源、氮源、水、无机盐,有的还有生长因子,以CO2为唯一碳源的培养基培养自养微生物,培养基中还必须提供氮源、水、无机盐。
【详解】A、微生物生长繁殖需要氮源,氮源物质为该微生物提供必要的氮素,A正确;
B、该碳源是二氧化碳,属于无机物,不能作为微生物的能源物质,B错误;
CD、培养基的组成成分包括碳源、氮源、水、无机盐,水和无机盐是微生物生长繁殖不可缺少的营养物质,CD正确。
故选B。
2. 袋装酸奶的包装上通常都会注明“胀袋勿食”。某同学选择一过期的胀袋密封酸奶,按图中的操作流程,研究其中的某微生物生长情况,有关叙述正确的是( )
A. 图中的接种方式为稀释涂布平板法
B. 酸奶胀袋是由于其中的乳酸菌有氧呼吸产生了CO2
C. 利用图示方法向培养基接种前和接种后都要对接种环进行灼烧灭菌
D. 若3个平板的平均菌落数是240个,则1mL酸奶中该微生物个数为2.4×107个
【答案】A
【解析】
【分析】1、酸奶制作的原理是乳酸菌发酵,乳酸菌属于原核生物,其新陈代谢类型是异养厌氧型。
2、乳酸菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解形成乳酸,并释放少量的能量。
【详解】A、如图在进行梯度稀释,因此,图中的接种方式为稀释涂布平板法,A正确;
B、乳酸菌属于厌氧菌,不进行有氧呼吸,B错误;
C、利用图示实验方法应该使用涂布器进行接种,C错误;
D、利用公式C÷V×M,可以计算1mL,酸奶中该微生物数量为240÷0.2×104=1.2×107,D错误。
故选A。
3. 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。
4. 下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是( )
A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C. 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
【答案】D
【解析】
【详解】考查植物组织培养相关知识。比如,利用花药细胞培养得到单倍体植株,利用一般体细胞培养获得二倍植株,它们基因型不同。
5. 植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是
A. 纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理一一酶的专一性
B. 植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C. 原生质体融合和动物细胞融合一一生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养和动物细胞培养——细胞分裂
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用的技术与原理,意在考查考生能理解所学知识的要点的能力。
【详解】利用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁和利用胰蛋白酶处理动物组织都利用了酶的专一性原理,A正确;植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,动物细胞培养的原理是细胞分裂,B错误;原生质体融合和动物细胞融合都依赖于生物膜的流动性,C正确;紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养的原理都是细胞分裂,D正确。
6. 动物体内的细胞之所以能够维持正常的生命活动,是因为机体给这些细胞提供了适宜的条件,包括充足的营养、稳定的内环境。下列有关动物细胞培养所需条件的叙述,错误的是( )
A. 培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
B. 培养液需要定期更换,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
C. 培养液需要适宜的温度、pH和渗透压,维持细胞生存
D. 动物细胞培养的环境中需要CO2,维持细胞呼吸
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养的条件:(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:36.5℃±0.5℃;适宜的pH: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、动物细胞培养基需包含糖类(如葡萄糖)、氨基酸、无机盐、维生素等基本营养,并添加动物血清(提供生长因子和激素),A正确;
B、定期更换培养液可清除代谢废物(如乳酸、氨),避免毒害细胞,B正确;
C、动物细胞培养需严格控制温度(37℃)、pH(7.2-7.4)和渗透压,以模拟体内环境,C正确;
D、动物细胞培养环境中通常需要维持约5%的CO₂浓度,但其主要作用是与培养液中的碳酸氢盐缓冲系统共同调节pH,而非直接用于维持细胞呼吸,D错误。
故选D。
7. 通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中,未涉及的操作是( )
A. 用显微操作技术处理次级卵母细胞,去除细胞核
B. 将精子放入适宜的培养液中培养,使其获能
C. 用物理或化学方法激活重组细胞,使其完成发育进程
D. 选择合适时期的胚胎进行移植,使其发育成完整个体
【答案】B
【解析】
【分析】体细胞核移植培育克隆牛的大致过程是:
对供体细胞进行细胞培养;同时采集卵母细胞,在体外培养到减二分裂中期的卵母细胞,去核(显微操作);将供体细胞注入去核卵母细胞,通过电刺激使两细胞融合,供体核进入受体卵母细胞,构建重组胚胎;将胚胎移入受体(代孕)母牛体内;生出与供体奶牛遗传基因相同的犊牛。
【详解】根据以上分析可知,对于受体卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期,然后利用显微操作技术去除其细胞核,A正确;该技术需要的是供体细胞核和受体卵母细胞,不需要精子的参与,B错误;需要用物理或化学方法激活核移植产生的重组细胞,使其完成发育进程,C正确;选择合适时期的胚胎进行移植,使其发育成完整个体,D正确。
8. 下列有关细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 动物细胞培养时常用胃蛋白酶制备细胞悬液
B. 植物组织培养技术的理论基础是细胞膜的流动性
C. 植物体细胞杂交获得的杂种植株含有两个亲本的遗传信息
D. 单克隆抗体制备过程中对细胞进行多次筛选的目的和方法相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、动物细胞培养过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
2、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、酶作用的发挥需要适宜条件,胃蛋白酶需要在酸性条件下发挥作用,而动物细胞培养的pH为中性条件,动物细胞培养时常用胰蛋白酶制备细胞悬液,A错误;
B、植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性,B错误;
C、植物体细胞杂交可以将两个亲本的性状集中,故获得的杂种植株含有两个亲本的遗传信息,C正确;
D、单克隆抗体制备过程中对细胞进行多次筛选的目的和方法不相同,第一次采用选择培养基进行筛选,目的是筛选出杂交瘤细胞,第二次是通过抗体阳性检测法筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,D错误。
故选C。
9. CD47是一种跨膜糖蛋白。它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。为证明抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,科学家按照如下流程进行了实验。
下列叙述不正确的是( )
A. 多次进行步骤①以获得更多分泌抗CD47抗体的浆细胞
B. 应选用特殊生物技术去核的骨髓瘤细胞与B细胞进行融合
C. 步骤②中可以利用聚乙二醇或灭活的病毒诱导完成细胞融合
D. 若巨噬细胞的吞噬指数升高,说明抗CD47的单克隆抗体发挥作用
【答案】B
【解析】
【分析】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、步骤①是用CD47注射到小鼠体内使其产生体液免疫,产生能分泌抗CD47抗体的浆细胞,多次重复的目的是为了获得更多分泌抗CD47抗体的浆细胞,用于与骨髓瘤细胞融合,A正确;
B、骨髓瘤细胞的细胞核内有控制细胞连续增殖的基因,浆细胞内有能分泌抗CD47抗体的基因,将骨髓瘤细胞与浆细胞融合,可获得既能产生抗体,又能连续增殖的杂交瘤细胞,所以不能将骨髓瘤细胞去核,B错误;
C、步骤②为诱导动物细胞融合,可以利用聚乙二醇或灭活的病毒诱导完成细胞融合,C正确;
D、CD47是一种跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用,抗CD47的单克隆抗体能与CD47特异性结合,从而抑制CD47的作用,因此若巨噬细胞的吞噬指数升高,说明抗CD47的单克隆抗体发挥作用,D正确。
故选B。
10. 国家乳业奶牛育种场与国家胚胎工程中心致力于打造国际一流奶牛繁育技术体系,集成活体采卵一体外受精技术、性控技术、移植及克隆技术为核心的一体产业示范应用。下列叙述正确的是( )
A. 可取囊胚期胚胎的内细胞团进行性别鉴定,筛选特定性别的胚胎
B. 体外受精技术能提高动物的繁殖能力,还可为胚胎移植提供可用胚胎
C. 为获得更多的优良胚胎,可在原肠胚期将早期胚胎切割成2等份或4等份
D. 给供体动物饲喂一定量的激素后可实现超数排卵,以增加胚胎的数量
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
【详解】A、进行性别鉴定时的取材部位是囊胚期的滋养层细胞,A错误;
B、体外受精技术提高了受精概率,增大了卵细胞的利用率,是提高动物繁殖能力的有效措施,还可为胚胎移植提供可用胚胎,B正确;
C、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎(桑葚胚或囊胚)切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术,该过程中应注意将内细胞团均等分割,C错误;
D、促进动物多产卵的激素是促性腺激素,该激素的本质为蛋白质,饲喂后会被消化道内的酶分解,不能实现超数排卵,D错误。
故选B。
11. 下列关于基因工程的叙述,正确的是( )
A. “基因针线”是限制性核酸内切酶
B. DNA连接酶和运载体是构建重组质粒必需的工具酶
C. 限制酶的作用都与磷酸二酯键有关
D. “转基因烟草”操作过程中常用烟草花叶病毒做运载体
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,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裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】A、“基因针线”是DNA连接酶,A错误;
B、DNA连接酶和运载体是构建重组质粒必需的工具,其中DNA连接酶是工具酶,而运载体不是工具酶,B错误;
C、限制酶识别特定的DNA序列,并在特定位点将DNA片段切开,作用于磷酸二酯键,C正确;
D、“转基因烟草”操作过程中不能用烟草花叶病毒做运载体,否则导致烟草感染,D错误。
故选C。
12. 一种双链DNA分子被两种不同的限制酶进行三种切割,切割产物通过电泳分离,用大小已知的DNA片段的电泳结果作为相对分子质量大小标记(如图左边一列)。关于该双链DNA,下列说法错误的是( )
A. 呈环状结构
B. 相对分子质量大小10kb
C. 有一个Not I切割位点和两个EcoR I切割位点1
D. 其Not I切割位点与EcoR I切割位点的最短距离为2kb
【答案】D
【解析】
【分析】通过与分子量标记比较可知单用EcoRI处理后产生了4kb和6kb两个条带;而利用EcoRI和NotI双酶切时产生了6kb、3kb、1kb三条带,即4kb的片段进一步被NotI酶切为3kb和1kb的片段,因此DNA含有一个NotI酶切位点,因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带,所以该分子必须是环状的,长度一定是10kb,据此答题。
【详解】AB、单用EcoRI处理和利用EcoRI和NotI双酶切时产生的结果不同,说明DNA含有NotI酶切位点,因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带,所以该分子必须是环状的,且长度一定是10kb,A正确;B正确;
C、因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带,说明该环状DNA上含有一个NotI切割位点,单用EcoRI处理后产生了4kb和6kb两条带,说明该环状DNA上含有2个EcoRI切割位点,C正确;
D、用EcoRI处理后产生的4kb的片段,进一步被NotI酶切为3kb和1kb的片段,可以得知NotI切点与EcoRI切点的最短距离为1kb,最大距离为3kb,D错误。
故选D。
13. PCR技术是在体外合成特定DNA片段的一种方法,由高温变性、低温复性及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增。下列关于PCR技术的叙述,错误的是( )
A. PCR技术中DNA的解旋方式与体内DNA复制不相同
B. 复性时引物之间通过碱基互补配对结合
C. 反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板
D. 经过5次循环后消耗引物62个
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术:
1、概念: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。
2、原理:DNA复制。
3、前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
5、过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
【详解】A、PCR技术中高温解旋,体内DNA复制过程中在解旋酶的作用下解旋,A正确;
B、两种引物之间不能碱基互补配对,防止引物之间结合形成双链,降低引物与DNA模板链结合的效率,B错误;
C、PCR技术需要模板DNA,且反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板,C正确;
D、由于DNA是半保留复制,母链不需要引物,循环5次,理论上至少需要25×2-2=62个引物,D正确。
故选B。
14. 在基因表达载体的构建中,下列说法不正确的是( )
①一个基因表达载体的组成只包括目的基因、启动子、终止子
②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA
③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止
④所有基因表达载体的构建是完全相同的
⑤必须在细胞内进行
A. ② ③⑤ B. ① ④ ⑤
C. ① ②⑤ D. ③ ④
【答案】B
【解析】
【分析】基因表达载体的构建的目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。
【详解】①基因表达载体的构建是基因工程的核心内容,一个表达载体的组成,除了目的基因外,还有启动子、终止子和标记基因等,①错误;②启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始,②正确;③终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束,③正确;④由于受体细胞有植物、动物以及微生物之分,以及目的基因导入受体细胞的方法不同,因此基因表达载体的构建是不完全相同的,④错误;基因表达载体的构建必须在细胞外进行,⑤错误。②③正确,①④⑤错误。故选B。
15. 某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似,只是热稳定性较差,进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂,临床治疗消化不良,最佳方案是将此酶中的少数氨基酸替换,而不是直接改造这种酶,原因是( )
A. 蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化,操作难度大
B. 改造基因易于操作且改造后能够遗传
C. 蛋白质高级结构十分复杂
D. 缺乏改造蛋白质所必需的工具酶
【答案】B
【解析】
【详解】蛋白质工程的直接操作对象是基因,而不是蛋白质,原因是改造基因易于操作且改造后能够遗传。要获得大量所需的蛋白质,最好是让细胞(或生物体)能不断地合成产生该种所需蛋白质,这样才能源源不断得到所需蛋白质。而控制合成蛋白质的决定性物质并且可遗传的物质是DNA上的基因,所以要通过改造基因并让其随细胞(或生物体)遗传。
故选B。
二、选择题:(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分)
16. 提高骆驼产奶量现已成为提升骆驼产业竞争力和牧民增收的主要途径,某科学家利用低温保存的骆驼胚胎进行移植并获得成功,流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 对A和C注射适量的促性腺激素,目的是引起A和C超数排卵
B. 图中受体雌性C一般可采用普通骆驼
C. 图中①是将获能的精子和培养成熟的卵子置于培养液中共同培养
D. 胚胎移植前需要注射免疫抑制剂,以防受体对外来胚胎产生免疫排斥
【答案】BC
【解析】
【分析】胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到同种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。
【详解】A、对A注射适量的促性腺激素,目的是引起A超数排卵,C为受体骆驼,不需要进行超数排卵处理,A错误;
B、C为受体骆驼,一般选择生殖能力正常的普通骆驼即可,B正确;
C、图中①是将获能的精子和培养成熟的卵子置于培养液中共同培养,以完成受精作用,C正确;
D、受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,因此胚胎移植过程中,不需要对受体注射免疫抑制剂,D错误。
故选BC。
17. 以下为现代生物技术与工程操作常涉及的流程,下列说法正确的是( )
A. 若为植物体细胞杂交过程,可用离心技术使处理①和②后获得的原生质体融合
B. 若为试管牛生产流程,体外受精时,卵母细胞①和精子②要分别进行成熟培养和获能处理
C. 若为动物细胞核移植过程,将供体细胞①注入卵母细胞②,两细胞融合后形成重构胚
D. 若为动物细胞融合过程,形成的③需置于95%的空气和5%的CO2混合气体中培养
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术的过程:①诱导融合的方法:物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法和高Ca2+―高pH融合法等;②细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成;③植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束;④杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征。
2、动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟,可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和第一极体,核移植时,对提供细胞核和细胞质的奶牛使用电脉冲等方法可以激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育。
【详解】A、若为植物体细胞杂交过程,可用电融合法、离心法等技术或PEG诱导等方法使处理①和②后获得的原生质体融合,A正确;
B、采集到的卵母细胞和精子要分别在体外进行成熟培养,卵细胞需要培养至减数第二次分裂的中期,采集的精子需要获能处理,然后才能用于体外受精,B正确;
C、若为动物细胞核移植过程,将供体细胞①注入去核的卵母细胞②,两细胞融合后形成重构胚,C错误;
D、若为动物细胞融合过程,形成的③杂交细胞需置于95%的空气和5%的CO2混合气体中培养,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH,D正确。
故选ABD。
18. 金黄色葡萄球菌是一种常见的病原菌,在血平板(完全培养基中添加适量血液)上生长时,可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色。某研究小组通过稀释涂布平板法测定了某处土壤中金黄色葡萄球菌数量,相关说法正确的是( )
A. 从功能上分类,血平板属于选择培养基
B. 在制作血平板时需要在平板冷却后加入血液,防止高温破坏血细胞
C. 待涂布的菌液被培养基吸收后应倒置培养,防止水分过度蒸发
D. 实验统计的菌落数往往比活菌的实际数目高
【答案】BC
【解析】
【分析】1、培养基按功能分为选择培养基和鉴别培养基:
①选择培养基:培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物生长,培养、分离出特定的微生物。
②鉴别培养基:根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品,鉴别不同种类的微生物。
3、接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法.接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,并在培养基表面形成单个细菌繁殖而成的子细胞群体--菌落.
【详解】A、根据题干信息“金黄色葡萄球菌在血平板上生长时,可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色”,因此血平板属于鉴别培养基,A错误;
B、为防止高温破坏血细胞,在制作血平板时需要在平板冷却后加入血液,B正确;
C、涂布后的平板待菌液被培养基吸收后应倒置培养,防止水分过度蒸发,C正确;
D、由于两个或多个菌落连在一起形成一个菌落,所以统计的菌落数比活菌数目低,D错误。
故选BC。
19. 中华猕猴桃果实大、抗寒能力弱,狗枣猕猴桃果实小、耐低温。研究人员尝试培育抗寒能力强且果实大的猕猴桃新品种。方案1,中华猕猴桃和狗枣猕猴桃进行体细胞杂交;方案2,对中华猕猴桃或狗枣猕猴桃的体细胞进行诱变处理,再培育成植株。下列叙述正确的是( )
A. 方案1和2中均需要先获得原生质体
B. 方案1可以采用离心法或PEG处理诱导两种猕猴桃的原生质体融合
C. 方案2宜选择两种猕猴桃的愈伤组织进行处理,且需筛选大量细胞
D. 方案1需使用的化学试剂有生长素、细胞分裂素和秋水仙素
【答案】BC
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、方案1体细胞杂交,需要去除细胞壁,用纤维素酶和果胶酶处理得到原生质体;方案2是诱变处理不需要用纤维素酶和果胶酶处理,A错误;
B、方案1可以采用离心法或PEG(聚乙二醇)处理诱导两种猕猴桃原生质体融合,B正确;
C、诱变育种通常处理的是能分裂的细胞,比如愈伤组织,因为DNA复制时更容易发生突变。诱变育种原理是突变,突变具有不定向性,故需要筛选大量细胞,C正确;
D、方案1杂交细胞需要通过植物组织培养成为植株,植物组织培养需要生长素和细胞分裂素来调节脱分化和再分化。而秋水仙素是在多倍体育种中使用的,植物组织培养过程中不需要秋水仙素,D错误。
故选BC。
20. 下图A、B所示为Ti质粒和含S基因的DNA片段及一些酶切位点,图中所示的限制酶切割位点及其所产生的末端都不相同。下列说法正确的是( )
A. 最好选用XbaⅠ和Hind Ⅲ切割含S基因的DNA片段和Ti质粒
B. PCR扩增S基因时,引物结合在S基因两条链的5'末端
C. S基因应插入到Ti质粒T—DNA的启动子与终止子之间
D. 基因工程中使用的各种限制酶切割DNA所形成的末端都不相同
【答案】AC
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:目的基因的获取;基因表达载体的构建;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、结合图示可知,最好选用XbaⅠ和Hind Ⅲ切割含S基因的DNA片段和Ti质粒,这样可以在目的基因的两端形成不同的黏性末端,同时这两个限制酶在质粒的T-DNA中有这两个限制酶的序列各一个,进而可以保证目的基因的正向连接,A正确;
B、PCR扩增S基因时,引物结合在S基因两条链的3'末端,因为引物上子链的延伸方向是5’→3’,且引物和模板链是反向平行的,B错误;
C、S基因应插入到Ti质粒T—DNA的启动子与终止子之间,这样可以保证目的基因的转移和表达,C正确;
D、基因工程中使用的各种限制酶切割DNA所形成的末端可能相同,即存在同尾酶,D错误。
故选AC。
三、非选择题(本题共5道小题,共55分)
21. 土壤是“微生物的天然培养基”,下面是有关土壤中分解尿素的细菌的分离和计数的实验过程,请根据下图回答相关问题:
(1)为分离出土壤中分解尿素的细菌,应该用___________的选择培养基进行分离,并加入___________指示剂进行鉴别。
(2)若取土样5g,应加入___________配制成稀释10倍的土壤溶液。因土壤中细菌密度很大,需要不断加以稀释,配制成如上图所示的不同浓度的土壤溶液,取样稀释前,一定要___________以减少误差。将103~107倍的稀释液分别吸取0.1mL加入到固体培养基上,用___________(涂布器/接种环)将菌液分散,每个浓度稀释液至少接种___________个平板,以减少实验误差。
(3)将接种的培养皿___________(正置/倒置)在37℃的___________箱中培养24~48h,观察并统计___________,结果如下表所示。找出合适浓度,推测出每克土样中细菌数为___________。
稀释倍数
103
104
105
106
107
菌落数(个)
>500
367
248
26
18
【答案】(1) ①. 以尿素为唯一氮源 ②. 酚红
(2) ①. 45mL无菌水 ②. 摇匀(振荡、混匀) ③. 涂布器 ④. 3
(3) ①. 倒置 ②. 恒温培养 ③. 菌落数 ④. 2.48×108
【解析】
【分析】分离菌株的思路: (1)自然界中目的菌株的筛选:根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。 (2)实验室中目的菌株的筛选:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
【小问1详解】
尿素分解菌能分解尿素作为氮源,而其他微生物在只有尿素作为唯一氮源的培养基上会因为缺少氮源而不能生长,所以为分离出土壤中分解尿素的细菌,应该用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行分离,并加入酚红指示剂进行鉴别,当尿素被分解形成氨后,会使培养基的pH升高,指示剂将变红。
【小问2详解】
若取土样5g,应加入45mL无菌水配制成稀释5÷(5+45)=10倍的土壤溶液。取样稀释前,一定要振荡使菌体分布均匀,以减少误差。将103~107倍的稀释液分别吸取0.1mL加入到固体培养基上时,应该采用稀释涂布接种法,因此所用工具是涂布器;每个浓度稀释液至少接种3个平板,以减少实验误差。
【小问3详解】
将接种的培养皿倒置在37℃的恒温培养箱中培养24~48h,观察并统计菌落数。由于计数时合适的稀释倍数应以平板上出现30-300个菌落的为宜,所以稀释倍数应为105,所以根据表格数据可推测出每克土样中细菌数为248÷0.1×105=2.48×108个。
22. 利用体细胞杂交技术获得了“番茄一马铃薯”杂种植株,实验过程如图所示,遗憾的是该杂种植株并非是想象中的地上长番茄,地下结马铃薯的“超级作物”。
(1)材料中所用到的植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养和___________技术,植物组织培养技术的理论基础是___________。
(2)图中①步骤所示用___________除去植物细胞的细胞壁,分离出有活力的原生质体。
(3)图中②过程细胞两两融合时,可用___________(写两种物理方法)诱导融合,会出现___________种融合细胞,要促进杂种细胞分裂生长,培养基中应有___________和___________两类激素。
(4)由杂种细胞培育成试管苗,需要经过细胞的④___________和⑤___________过程。
(5)利用马铃薯和番茄的___________得到单倍体植株,然后取单倍体植株的细胞进行体细胞杂交,再用___________处理之后也可得到可育的“番茄—马铃薯”杂种植株。
【答案】(1) ①. 原生质体融合 ②. 植物细胞的全能性
(2)纤维素酶和果胶酶
(3) ①. 离心法、电融合法 ②. 3##三 ③. 细胞分裂素 ④. 生长素(顺序可颠倒)
(4) ① 脱分化 ②. 再分化
(5) ①. 花药离体培养 ②. 秋水仙素
【解析】
【分析】分析题图:利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物细胞,具体过程包括诱导植物细胞融合成杂种细胞和植物组织培养技术培育成杂种植株两过程。过程①通过酶解法去除细胞壁获得原生质体,过程②通过物理或化学方法(如聚乙二醇试剂)诱导原生质体融合,过程③是再生细胞壁形成杂种细胞,过程④是脱分化过程形成愈伤组织,过程⑤是再分化生成完整植株。
【小问1详解】
植物体细胞杂交将不同植株原生质体融合,并最终得到杂种植株,应用了原生质体融合和植物组织培养技术,植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。
【小问2详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以用纤维素酶和果胶酶将植物细胞的细胞壁除去。
【小问3详解】
植物原生质体融合,可以用离心法、电融合法诱导融合。考虑细胞两两融合,会出现番茄细胞融合,马铃薯细胞融合,番茄和马铃薯细胞融合共三种融合细胞,促进杂种细胞分裂生长,在培养基中应该添加生长素和细胞分裂素两种植物激素。
【小问4详解】
由杂种细胞培养成完整植株的过程中经过了脱分化和再分化过程。
【小问5详解】
要得到单倍体植株,可以利用番茄和马铃薯的花粉经过花药离体培养得到,然后取单倍体植株的细胞进行体细胞杂交,再用秋水仙素处理,使染色体数目加倍,也可得到可育的“番茄—马铃薯”杂种植株。
23. 利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体的流程如下图所示。请据图回答问题:
(1)通过过程①得到的B淋巴细胞在从小鼠体内分离出之前,需对小鼠___________。
(2)过程②诱导融合运用的原理是___________,该过程中区别于原生质体融合的方法是用___________处理。
(3)过程③至少需要通过两次筛选和克隆培养,其中第一次筛选的目的是获得___________,第二次筛选的方法是___________。图中X细胞具有___________的特点。单克隆抗体的特点是___________。
(4)经过筛选和克隆化培养得到杂交瘤细胞后,一般采用体内培养和体外培养两种方式进行培养,动物细胞的体外培养对环境条件的要求比较高,如培养液需适宜的温度、___________等。(答出两项即可)
(5)由上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体,理由是___________。
【答案】(1)注射特异性抗原
(2) ①. 细胞膜具有流动性 ②. 灭活病毒
(3) ①. 杂交瘤细胞 ②. 抗体检测(抗原—抗体杂交技术) ③. 既能产生特异性抗体,又能无限增殖 ④. 特异性强、灵敏度高、并可能大量制备
(4)pH、动物血浆、气体环境、无菌、无毒的环境(答出两项即可)
(5)小鼠形成的抗体对人体来说是抗原,存在着排异反应
【解析】
【分析】据图分析,将特定的抗原注射小鼠,筛选出产生抗体的淋巴细胞;与骨髓瘤细胞融合,转移到HAT培养基中培养,未融合的细胞死亡,而杂交瘤细胞存活;杂交瘤细胞分开培养,选育出产生高特异性抗体的细胞。
【小问1详解】
通过①过程得到的B淋巴细胞从小鼠体内分离出之前,应对小鼠进行的处理是注射特异性抗原,获取的是能产生抗体的B淋巴细胞。
【小问2详解】
②过程将B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,运用的原理是细胞膜具有一定的流动性。该过程中区别于原生质体融合的方法是用灭活病毒处理。
【小问3详解】
过程③至少需要通过2次筛选和克隆培养,经过诱导融合后,考虑两两融合,能获得3种融合细胞,需要第一次筛选,目的是获得杂交瘤细胞;第二次是筛选能够产生高特异性抗体的杂交瘤细胞即图中X细胞,因为获得的杂交瘤细胞具有双亲细胞的遗传物质,既能产生特异性抗体,又能无限增殖的特点。单克隆抗体具有特异性强,灵敏度高,可大量制备的特点。
【小问4详解】
动物细胞的体外培养对环境条件的要求比较高,如培养液需适宜的温度、pH、动物血浆、气体环境、无菌、无毒的环境等。
【小问5详解】
由上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体,理由是小鼠形成的抗体对人体来说是抗原,存在着排异反应。
24. 试管婴儿技术的操作流程如图所示。请分析回答:
(1)将收集的精子放在一定浓度的肝素溶液中进行培养,其目的是___________。
(2)超数排卵技术的处理措施是对母体注射___________。从母体内获得的卵母细胞需要培养到___________(填时期)才能与精子结合。
(3)受精过程中防止多精入卵的生理反应包括___________反应和___________反应。
(4)在整个实验过程中,要强调所用的器械的灭菌和实验人员的无菌操作,这是为了防止___________。
(5)进行早期胚胎的体外培养时,培养液中除了含有各种无机盐和有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加激素、抗生素和___________。培养至___________时期的胚胎可进行移植。若要进行胚胎分割获得多个胚胎时,注意将___________均等分割。
【答案】(1)使精子获能
(2) ①. 一定量的激素(促性腺激素) ②. 减数第二次分裂期(MⅡ期)
(3) ①. 透明带 ②. 卵细胞膜
(4)微生物感染 (5) ①. 血清 ②. 桑葚胚(或囊胚) ③. 内细胞团
【解析】
【分析】受精时,卵细胞发生透明带反应和卵细胞膜反应以防止多精入卵。
【小问1详解】
将收集精子放在一定浓度的肝素溶液中进行培养,其目的是诱导精子获能,即使其具备与卵细胞受精的能力。
【小问2详解】
对母体注射促性腺激素可促使其超数排卵。从母体内获得的卵母细胞不能立即用于受精,要在体外经人工培养至减数第二次分裂中期才具备受精能力,才能与精子结合。
【小问3详解】
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。
【小问4详解】
实验过程需要在严格的无菌条件下进行的原因是微生物感染可能导致培养物迅速死亡,使实验失败。
【小问5详解】
早期胚胎体外培养时,培养液中除了含有各种无机盐和有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加激素和血清,加入血清目的是补充胚胎发育所需要的未知因子,有助于胚胎正常发育。胚胎移植一般选择发育到桑葚胚或囊胚时期的胚胎,若要进行胚胎分割获得多个胚胎时,注意将内细胞团均等分割。
25. 随着社会的发展,人们对抗生素的需求量日益增大。干扰素是一种应用广泛的蛋白质类抗生素,基因工程技术已成为获得优质干扰素的重要途径之一,人们利用大肠杆菌获得目的干扰素的过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中获得干扰素基因需要用到___________酶,该种酶___________(填“具有”或“不具有”)特异性。用DNA连接酶连接干扰素基因和细胞质粒时恢复的是___________。已知将重组质粒“移植”入大肠杆菌前,需要将大肠杆菌用Ca2+进行处理,这样做的目的是___________。
(2)目的基因的部分碱基序列如图所示,不同限制酶的切割位点如表所示,则切割目的基因可选择___________和___________两种限制酶。
限制酶
NcoI
SphI
Nhel
BamHI
识别序列和切割为点
5'-C↓CATGG-3'
5'-GCTAG↓C-3'
5'-G↓GATCC-3'
5'-G↓CTAGC-3'
(3)在分子水平上,可采用___________和___________的方法检测目的基因是否在受体细胞中成功表达。若成功表达,则说明人和大肠杆菌在基因表达过程中共用一套___________。
【答案】(1) ①. 限制 ②. 具有 ③. 磷酸二酯键 ④. 使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
(2) ①. NcoI ②. NheI
(3) ①. PCR技术 ②. 抗原—抗体杂交 ③. 遗传密码子##密码子
【解析】
【分析】基因工程的步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定。
【小问1详解】
从淋巴细胞中获取干扰素基因需要用限制酶切割DNA,限制酶具有特异性。用DNA连接酶连接干扰素基因和细胞质粒时恢复的是被限制酶切断的磷酸二酯键。将重组质粒“移植”入大肠杆菌前,大肠杆菌需事先用Ca2+进行处理,增大细胞壁的通透性,使之处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态。
【小问2详解】
据图可知,目的基因的部位序列中含有5’-GGATCC-3’和5’-CCATGG-3’序列,根据限制酶的识别序列可知,可选择NcoI和NheI两种限制酶进行切割。
【小问3详解】
检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因用PCR技术,若目的基因成功表达,则需要检测转录形成的RNA和蛋白质,则检测方法分别是PCR技术和抗原—抗体杂交技术。人的基因能在大肠杆菌细胞中成功表达,说明人和大肠杆菌共用一套密码子。
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