内容正文:
达标测试卷(十三) 生物技术与工程(二)
1.D 菌种A是酵母菌,无氧条件下有利于其将葡萄和糯米中的糖转化为酒精,A错误;菌种B是醋酸菌,在缺少糖源时能将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸,B错误;酒精检测需要加入酸性重铬酸钾溶液才会呈现灰绿色,溴麝香草酚蓝溶液是鉴定二氧化碳的试剂,C错误;菌种B是醋酸菌,属于好氧菌,最适生长温度为30~35 ℃,提高环境温度并通入充足的氧气以利于发酵过程的进行,D正确。
2.D 将该菌用于环境保护实践时,需要优先考虑菌株HA516是否会产生对环境有害的物质,A不符合题意;将该菌用于环境保护实践时,需要优先考虑菌株HA516能否以3PBA作为唯一的碳源,分解3PBA,B不符合题意;将该菌用于环境保护实践时,需要优先考虑菌株HA516降解3PBA过程是否会产生二次污染,C不符合题意;将该菌用于环境保护实践时,菌株HA516能否在自然环境中进行大量生长繁殖,是优先级最低的问题,D符合题意。
3.B 结合题干可知,将豆腐渣烘干的主要目的是散失适量的水分,不一定能达到灭菌效果,A错误;流程图中的拌霉是将干净的稻草覆盖在豆腐渣上面,利用空气中和稻草上附带的毛霉进行发酵,家庭酿制葡萄酒时利用葡萄皮上自带的菌种进行发酵,都采用了自然接种的方法,B正确;毛霉为好氧微生物,霉豆腐渣制作的发酵阶段不需要密封,C错误;在发酵过程中,豆腐渣中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸,D错误。
4.D 虾青素具有强大的清除氧自由基的能力,而氧自由基是导致衰老和癌症的重要因素之一,因此虾青素可能具有延缓衰老、抑制肿瘤发生等生理作用,A正确;碳氮源是微生物生长和代谢的重要营养物质,其比例会影响微生物的生长速度、代谢途径和产物合成,因此培养基中碳氮源比例可能会影响到菌株发酵合成虾青素,B正确;基因工程技术可以对微生物的基因进行定向改造,从而改变其代谢途径和产物合成,提高目标产物的产量,因此可通过基因工程改造野生型红法夫酵母提高虾青素产量,C正确;pH和溶氧量是影响微生物生长和代谢的重要环境因素,其变化会影微生物的生长速度、代谢途径和产物合成,因此在工业化生产虾青素的过程中,需要严格控制pH和溶氧量等环境因素,以确保微生物的正常生长和代谢,从而提高虾青素的产量,D错误 。
5.D 单细胞蛋白是微生物菌体,而不是蛋白质,A错误;PEG可介导甲细胞和乙细胞融合,而不是特异性的融合,也可能存在相同的细胞融合,B错误;如果同种细胞核融合形成的细胞不能在HAT培养基中生长,C错误;猪源SLPⅠ蛋白用于制备可稳定分泌抗SLPⅠ单克隆抗体的杂交瘤细胞,在过程①中可以作为抗原刺激机体产生B细胞,过程④中可以用于抗体检测,D正确。
6.B 通常使用嘌呤和嘧啶的类似物处理植株,这样可以通过碱基类似物干扰病毒核酸的复制过程,进而影响了病毒的增殖,A正确;常常用马铃薯茎尖培养脱毒苗,培养前先用75%的酒精和次氯酸钠溶液对茎尖进行消毒,B错误;香蕉比玉米更容易把感染的病毒传给后代,因为香蕉进行的是无性繁殖,而玉米进行有性生殖,C正确;在培养脱毒苗的过程中,需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素等物质,因为这两种激素的比例可以调控脱分化和再分化过程,D正确。
7.A 由于水通道蛋白在进化过程中会产生不同的类型,因此应依据其保守的氨基酸序列设计引物,而不是易变的氨基酸序列。易变的氨基酸序列会导致引物无法准确识别和结合,从而影响PCR的扩增效果,A错误;简并核苷酸引物可以与多种不同的DNA序列结合,因此可以扩增出多种不同类型的水通道蛋白DNA,B正确;简并核苷酸引物可以检测出进化过程中新出现的水通道蛋白,因为它们可以与多种变异的DNA序列结合,C正确;通过比较不同细菌的PCR扩增结果,可以判断它们之间的亲缘关系远近,D正确。
8.A 体外受精(精子和卵子结合),精子要获能处理,还要通过超数排卵获取卵细胞,题干说的胚胎移植之前,要把胚胎培养到囊胚或桑葚胚时期,而细胞核移植是一种克隆技术,通常用于将一个细胞的细胞核移植到另一个去核的卵细胞中,进而形成一个新的胚胎。在体外受精过程中,一般不涉及这种操作,A错误,BCD正确。
9.B 用猪成纤维细胞A中唾液淀粉酶基因的启动子与人hNGF基因构建基因表达载体,能使目的基因在唾液腺细胞中表达,A正确;重构胚需要激活后才可进行分裂和发育,B错误;卵细胞需要培养到MⅡ期去核,C正确;乳腺生物反应器只能是雌性动物,唾液腺生物反应器可以不受性别的限制,D正确。
·92·10.D pYAC2上含有TRP1(色氨酸合成酶基因),导入pYAC2的受体菌能够合成色氨酸,能够在不含色氨酸的培养基中生存,A正确;pYAC2上有两个BamHⅠ切割位点,用BamHⅠ切割后,pYAC2成为线性的染色体,TEL端粒序列位于染色体的两端,B正确;着丝粒是确保细胞分裂时染色体正确分离的重要结构,pYAC2上的CEN4(着丝粒序列)可防止pYAC2在细胞分裂中丢失,C正确;分析题图可知,目的基因插入会破坏sup 4基因,导致sup 4基因不能表达,故pYAC2适配的受体菌菌落仍呈红色,将带有目的基因的重组pYAC2导入受体菌后应挑选红色菌落,D错误。
11.C 乙肝康复者的血清中含有对抗乙肝病毒的抗体,因而可治疗乙肝,但抗体不具有长久性,因而不能起到长期预防乙肝的目的,A错误;将E蛋白的相关基因重组到腺病毒基因组中可制成乙肝疫苗,且该疫苗具有长久性,B错误;利用单克隆抗体技术获得的抗E蛋白抗体,可用于检测乙肝病毒的存在,同时也具有治疗和运载药物的作用,C正确;将E蛋白对应的mRNA制成疫苗,可进入细胞内编码出相应的抗原蛋白,进而刺激机体产生特异性免疫反应,但抗原蛋白,即E蛋白的合成过程不会发生在血浆中,D错误。
12.A 该项技术是将模型植入到肋骨的软骨周围,诱导软骨再生,并不需要体外培养细胞,A错误;耳朵模型植入肋骨的软骨周围,这个特定的空间结构诱导再生耳形软骨,可能影响细胞的分裂和分化,B正确;骨膜组织定向生成软骨组织,既没有形成完整的个体,也不是分化形成各种组织细胞,故并不能体现骨膜细胞的全能性,C正确;自体再生形成的耳形软骨,细胞全部来自自身,用于自体移植时,可以避免免疫排斥反应,D正确。
13.A 苏云金杆菌是原核生物,没有成形的细胞核,A错误;抗虫棉的培育是将苏云金杆菌的杀虫蛋白基因转入棉花细胞,使用了转基因技术,B正确;苏云金杆菌是单细胞生物,一个细胞就是一个个体,C正确;抗虫棉的培育和种植,可以减少农药的使用,减少农药对环境的污染,D正确。
14.C 细胞全能性是指细胞发育为完整个体或分化为其他各种细胞的能力,积雪草能促进肌肤再生,修复受损的胶原蛋白,没有体现全能性,A错误;培养获取遗传性状基本一致的实验鼠需要从同一小鼠体细胞中获取,B错误;囊胚期的细胞具有全能性,通过均等分割囊胚期的内细胞团,可获得更多的遗传性状基本一致的实验鼠,C正确;经超数排卵处理的是供体而非受体,D错误。
15.D dTCTP基因经限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ双酶切,因此需要相同的限制酶切割载体,产生相同的黏性末端,A正确;由题意知,从果蝇基因组DNA中扩增果蝇dTCTP基因,最终获得dTCTP融合蛋白,故dTCTP基因是该项研究中的目的基因,B正确;基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等,C正确;利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体切口处,构建基因表达载体,D错误。
16.AD 图中a培养基为液体培养基,A错误;b、c、d使用的接种方法为稀释涂布平板法,所用的接种工具为涂布器,B正确;微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,该培养基中胰蛋白胨和酵母浸粉可以给农杆菌提供碳源和氮源,C正确;图中细菌稀释了106倍,若b、c、d中菌落数分别为48、57、60,则在a中农杆菌的密度约为(48+57+60)÷3÷1×106=5.5×107个/mL,D错误。
17.ABC 神经干细胞属于成体干细胞,有组织特异性,A正确;iPS细胞可经过定向诱导分化为神经干细胞,B正确;鼻黏膜移植神经干细胞来源于病人自身的体细胞,故通过以上方式治疗帕金森病理论上可以避免免疫排斥反应,C正确;神经干细胞可在特定的条件下,在体外进行大量克隆,D错误。
18.CD 制备鼠源性单抗时使用的灭活病毒可使细胞膜分子排布发生改变,进而促进细胞融合,A错误;制备鼠源性单抗过程需进行两次筛选,第一次筛选的原理是利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选的原理是抗原—抗体杂交,B错误;CDR移植中构建轻链和重链的基因表达载体的过程需要DNA连接酶和限制酶,其中限制酶的作用可以识别特定的核苷酸序列,并在特定部位切割开,C正确;人源化抗体既有鼠源性单抗的特异性与亲和力,又能最大限度地降低免疫原性,减弱免疫排斥,降低单抗的副作用,D正确。
19.BC 绿色荧光蛋白可发出绿色荧光,注入荧光蛋白的目的是追踪注入的4CL的发育方向,A正确;嵌合胚胎移植是将早期胚胎移植到受体子宫内,嵌合体培育过程不涉及胚胎移植,B错误;对嵌合胚胎进行分割获得的多个个体属于无性生殖,但嵌合体猴26处不同组织中干细胞占比在21%~92%不等,故性状不一定都相同,C错误;胚胎干细胞具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能,该技术能为治疗人类神经退行性疾病提供新思路,D正确。
20.ABC 由题干信息可知,需要将供体瘤胃微生物移植到受体动物的胃中,所以先将供体反刍动物按照试验要求进行预饲,以富集瘤胃微生物,A正确;抗生素具有杀菌的作用,所以在供体预饲期间以及受体在微生物移植前,不能使用抗生素,B正确;瘤胃中生活的微生物主要是厌氧型的微生物,瘤胃微生物培养基配制完成后需煮沸去除氧气,通入二氧化碳的目的是调节培养基的pH,C正确;冻干粉溶解并梯度稀释后,稀释涂布平板法接种于厌氧培养基上可进行计数,平板划线法不可用于计数,D错误。
21.解析 (1)图中①过程的操作是为了获得原生质体,由于细胞壁的成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性可推知,为了获得原生质体常用酶解法获得,即用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。甲细胞通过④过程,即脱分化得到愈伤组织,该过程所用培养基除了加入基本的营养物质外,还需添加一定比例的生长素和细胞分裂素。通过PCR技术发现,甲细胞含有耐盐碱基因,而部分愈伤组织细胞中没有检测到耐盐碱基因,题意显示,植物(M)耐盐碱的基因位于细胞质中,而细胞质基因在细胞分裂过程中是随机分配的,因此就可能出现有的愈伤组织细胞中含有耐盐基因,有的愈伤组织细胞中不含有耐盐基因。(2)对处理后的M、N两种原生质体分别制成适宜浓度的细胞悬液,进行密度检测并等比例混合后,用PEG诱导融合。如果融合时只考虑两个原生质体的融合,一定时间后混合细胞悬液中的原生质体最多有3种,分别为两种细胞自融和互融的类型,可表示为MM、NN、MN类型。当原生质体融合到一定程度时,在混合悬液中加入过量的培养液可以阻止原生质体融合,因为过量培养液可以达到稀释的目的,进而可降低PEG浓度,使其失去诱导融合作用。(3)丙需要移栽到高浓度盐溶液的环境中才可以筛选出目的植株,因为目的植株需要具有耐盐碱的特征。
答案 (1)纤维素酶和果胶酶 生长素和细胞分裂素 植物(M)耐盐碱的基因位于细胞质中,而细胞质基因在细胞分裂过程中是随机分配的
(2)3 过量培养液可以达到稀释的目的,进而可降低PEG浓度,使其失去诱导融合作用
(3)高浓度盐溶液
22.解析 (1)给小鼠注射CD19蛋白,是为了从小鼠的脾脏中获得已免疫的B淋巴细胞,该细胞能够产生特定抗体;分析题意,本过程的目的是得到双特异性抗体,故为保证最终双特异性抗体的产生,注射的抗原A应是CD3蛋白。(2)过程②和④是诱导动物细胞融合,该过程所用诱导方法与诱导植物细胞融合所用方法的不同之处是用灭活的病毒诱导;过程③培养杂交瘤细胞时需提供的气体条件是95%空气加5% CO2的混合气体,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH;过程⑤是融合细胞的筛选,筛选后得到的细胞是杂交瘤细胞,特点是既能无限增殖,又能产生特异性抗体;过程⑥提取的双特异性单克隆抗体的应用有用作体外诊断试剂等。(3)与从血清中提取的CD19抗体、抗A抗原的抗体相比,通过双杂交瘤细胞得到双特异性单克隆抗体的优点是能同时识别CD19和A两种抗原,作用效果更显著;双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果往往优于抗体CD19和A抗体的联合使用,原因是该特异性抗体可以借助单克隆抗体的识别作用,将药物带到癌细胞位置,既不损伤正常细胞,又减少了用药剂量。
答案 (1)免疫的B淋巴细胞 CD3蛋白
(2)用灭活的病毒诱导 维持培养液的pH 既能无限增殖,又能产生特异性抗体 用作体外诊断试剂
(3)可以识别两种抗原 既不损伤正常细胞,又减少了用药剂量
23.解析 (1)PCR扩增时,除了需要添加模板、引物、4种脱氧核苷酸和含Mg2+的缓冲液外,还需要添加耐高温的DNA聚合酶。PCR1过程中引物多了限制酶的识别序列,进行第一、二轮扩增,得到的是两条不等长链的DNA分子,进行第三扩增才能出现改造后的P基因。将改造后的P基因定向连接到质粒pET中,采用双酶切,根据质粒pET中的四种限制酶识别序列以及引物的部分序列,过程①需选用限制酶XbaⅠ和NcoⅠ。(2)过程2利用了重叠延伸PCR技术将两个目的基因连接,由于引物4和引物5序列存在碱基互补配对,PCR2和PCR3不能同时在同一个反应体系中,以确保单独扩增除目的基因Z和D。(3)引物的延伸方向为5′端至3′端,过程②利用已有的片段作引物,因此其中能延伸得到ZD融合基因为图中b′、c′。过程②退火的温度较低,可提高a′与d′、b′与c′结合效率。(4)要将ZD融合基因与P基因连接,P基因下游使用了NcoⅠ限制酶,则ZD融合基因上游也使用NcoⅠ限制酶,下游则使用限制酶BamHⅠ。为获得高产PLP的菌株,需将过程③获得的产物与处于感受态的大肠杆菌混合培养,使重组质粒易于被大肠杆菌吸收。PLP为多种酶的转化因子,部分存活菌株PLP产量未显著提高,可能原因是导入pETP质粒,缺少PLP合成过程中Z基因和D基因编码的关键酶,导致含量略有下降。
答案 (1)TaqDNA聚合酶(或耐高温的DNA聚合酶) 3 XbaⅠ和NcoⅠ
(2)引物4会与引物5结合,从而干扰引物与模板链的结合,进而影响PCR过程
(3)b′、c′ 提高a′与d′、b′与c′结合效率
(4)NcoⅠ、BamHⅠ 感受态 导入pETP质粒
24.解析 (1)据图1.a可知,抗体分子的链与链之间通过二硫键相连。每个抗体分子的可变区都有与抗原相结合的位点,抗体的特异性主要体现在链可变区特定的氨基酸的序列(种类、数目和排列顺序)。(2)据图可知,图2中过程①和②是将抗原注射入小鼠体内,制备能产生相应抗体的B淋巴细胞。将抗原反复注入小鼠的目的是刺激小鼠产生足够的能分泌特定抗体的B淋巴细胞。过程③是细胞融合过程,诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,其中灭活病毒诱导法属于生物方法。过程④筛选能产生相应抗体的杂交瘤细胞,方法为克隆化培养和抗体检测方法筛选。(3)双杂交瘤细胞在体外培养时,会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,为了获得大量的杂交瘤细胞,可以进行分瓶培养。分瓶培养时可采用离心法收集细胞并制成细胞悬液进行传代培养。(4)假设抗CD3抗体的重链和轻链分别为A、a,抗EpCAM抗体的重链和轻链分别为B、b,则双杂交瘤细胞可形成A、a、B、b四种链。依题意,表达产生的重链先形成二聚体再与轻链多肽随机配对组合构成完整的抗体结构,则重链二聚体形式为AA、AB或BB,结合的轻链形式为aa、ab、bb。图2中的双杂交瘤细胞可产生的抗体理论上有3×2(轻链组合为aa、bb)+4(轻链组合为ab,重链组合为AB时有两种组合形式)=10种。据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行设计改造,这样的技术属于蛋白质工程。依题意,为了实现异源抗体重链的正确配对,对两条重链进行了加工,故该项操作属于蛋白质工程。(5)依题意,中晚期肿瘤症患者体内,随肿瘤细胞的转移扩散,淋巴管堵塞,造成淋巴循环受阻,使腹部组织水肿,从而导致“肿瘤性腹水”。卡妥索单抗拥有两种特异性抗原结合位点,不仅能与肿瘤细胞表面的EpCAM结合,也能与T细胞表面抗原CD3结合,从而激活T细胞,诱导肿瘤细胞凋亡。肿瘤细胞凋亡后,被堵塞的淋巴管恢复正常功能,“肿瘤性腹水”症状得到缓解。因此,卡妥索单抗能靶向高效治疗肿瘤性腹水。
答案 (1)二硫 氨基酸的序列(种类、数目和排列顺序)
(2)获得更多已免疫的B淋巴细胞 灭活病毒诱导法 克隆化培养和抗体检测方法筛选
(3)细胞密度过大 离心
(4)10 蛋白质
(5)组织水肿 卡妥索单抗具有的EpCAM抗原结合位点可靶向结合肿瘤细胞,具有的CD3结合位点可募集T细胞,进而提高T细胞对肿瘤细胞的杀伤力,降低了肿瘤细胞的转移,减少了腹水的产生
25.解析 (1)根据子链延伸方向为5′→3′,可判断出扩增BG2基因应选择引物2和引物3。引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸。(2)XbaⅠ酶切后的末端与SpeⅠ酶切后的末端能连接,即黏性末端能发生碱基互补,是因为XbaⅠ与SpeⅠ酶切后产生的黏性末端相同。根据图1所示目的基因的转录方向及图2所示启动子、终止子位置,可判断出目的基因插入质粒的方向,因此PCR时可在引物2的5′端加上NotⅠ识别序列,以保证目的基因与质粒正确连接。图中人工设计的复合启动子既可驱动基因的转录(RNA聚合酶识别和结合位点),又能增强转录活性。(3)Ca2+处理可使细菌处于易从环境中吸收DNA分子的生理状态。图2显示质粒上有四环素抗性基因,可将菌液接种至含四环素的培养基上以筛选出含有BG2抗病质粒的农杆菌,再将其与苹果外植体共培养进行转化后,将苹果外植体浸泡在含有某底物的营养液中,筛选出使营养液呈蓝色的外植体,获得成功转化的受体细胞。
答案 (1)2和3 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸
(2)酶切后产生的黏性末端相同 2 5′ 驱动基因的转录(或RNA聚合酶识别和结合位点)
(3)Ca2+ 四环素 将苹果外植体浸泡在含有某底物的营养液中,筛选出使营养液呈蓝色的外植体
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达标测试卷(十三) 生物技术与工程(二)
(本试卷满分100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.生物兴趣小组利用葡萄和糯米尝试酿制葡萄糯米香醋,设计的加工工艺如图所示。下列分析正确的是( )
A.菌种A是酵母菌,有氧条件下有利于其将葡萄和糯米中的糖转化为酒精
B.菌种B是醋酸菌,在缺少糖源时能将乙醇直接转化为醋酸
C.酒精发酵过程中对发酵液进行取样,加入溴麝香草酚蓝溶液会呈现灰绿色
D.加入菌种B后,提高环境温度并通入充足的氧气以利于发酵过程的进行
2.(2024·四川巴中一模)近年来,拟除虫菊酯类农药(简称PP)因其稳定、高效被广泛应用于农业生产中,而PP的降解中间产物3PBA对环境有较大的危害性。我国研究人员在实验室中筛选分离出一株3PBA的高效降解菌HA516,将该菌用于环境保护实践时,下列选项中,问题解决的优先级最低的是( )
A.菌株HA516是否会产生对环境有害的物质
B.菌株HA516能否以3PBA作为唯一的碳源
C.菌株HA516降解3PBA过程是否会产生二次污染
D.菌株HA516能否在自然环境中进行大量生长、繁殖
3.霉豆腐渣的原料是加工豆腐或豆浆后剩下的“副”产品——豆腐渣。采用传统发酵的办法,利用毛霉糖化淀粉和分解大豆蛋白的能力对豆腐渣进行加工,大致过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.将豆腐渣烘干的主要目的是灭菌
B.拌霉即接种,与家庭酿制葡萄酒一样,都采用自然接种的方法
C.图中“?”处的条件是密封无氧
D.在发酵过程中,豆腐渣中的蛋白质被分解成甘油和氨基酸
4.(2024·武汉一模)天然虾青素具有强大的清除氧自由基的能力,还具有着色、提高免疫力等特性,被广泛应用在化妆品、饲料添加剂和医药等行业中。常用微生物发酵合成虾青素,已知红法夫酵母能够生产虾青素,但存在产量低、成本高等弊端,大规模工业化生产虾青素存在诸多挑战。下列叙述错误的是( )
A.虾青素可能具有延缓衰老、抑制肿瘤发生等生理作用
B.培养基中碳氮源比例可能会影响到菌株发酵合成虾青素
C.可通过基因工程改造野生型红法夫酵母提高虾青素产量
D.工业化生产虾青素不需要考虑pH、溶氧量等对产量的影响
5.(2024·福建福州一模)SLPⅠ蛋白是免疫应答的重要调节因子。通过基因工程技术,利用大肠杆菌表达系统表达的猪源SLPⅠ蛋白,用于制备可稳定分泌抗SLPⅠ单克隆抗体的杂交瘤细胞。利用该单克隆抗体以研究相关病原体的致病机理。关于此实验叙述正确的是( )
A.工程菌生产的SLPⅠ蛋白是单细胞蛋白 B.PEG可介导甲细胞和乙细胞特异性融合
C.所有融合细胞均可在HAT培养基中生长 D.SLPⅠ蛋白可参与到图中过程①和过程④
6.病毒感染会导致植物生病,进而影响其产量和品质。育种专家采用多种方法来培育脱毒植物,使用嘌呤和嘧啶的类似物来处理植株,从而获得健康的脱毒植株是一种常用方法。下列说法错误的是( )
A.通常使用嘌呤和嘧啶的类似物处理植株,其原理是碱基类似物能够干扰病毒核酸的复制过程
B.常常用马铃薯块茎培养脱毒苗,培养前先用75%的酒精和次氯酸钠溶液对块茎进行消毒
C.香蕉比玉米更容易把感染的病毒传给后代
D.在培养脱毒苗的过程中,需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素等物质
·57·7.细菌的水通道蛋白在进化过程中产生了不同的类型。实验小组依据水通道蛋白的部分氨基酸序列设计简并核苷酸引物,通过PCR技术检测某细菌的水通道蛋白,下列说法错误的是( )
A.应依据水通道蛋白进化过程中易变的氨基酸序列设计引物
B.一对简并核苷酸引物可能扩增出多种不同类型的水通道蛋白DNA
C.简并核苷酸引物可检测出进化过程中新出现的水通道蛋白
D.PCR扩增结果可作为判断该细菌与不同细菌亲缘关系远近的依据
8.2024年1月24日国际“生物解救”项目研究人员在德国柏林宣布,他们成功地将实验室培育的南方白犀牛胚胎移植到代孕母亲的体内,获得了世界上首例体外受精犀牛生物。该实验的成功让人们相信世界上仅剩两头的北方白犀牛也一样能够通过体外受精诞生新的生命。南方白犀牛的体外受精实验过程不涉及的操作是( )
A.细胞核移植 B.超数排卵 C.精子获能处理 D.胚胎培养
9.国家生猪种业工程技术研究中心科研团队在转基因猪生物反应器领域取得重要研究进展。在国际上首次利用转基因猪的唾液腺作为生物反应器,高效合成一种对人的神经性疾病具有良好治疗作用的蛋白——人神经生长因子(hNGF)。生产流程如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.可用人hNGF基因与猪成纤维细胞A中唾液淀粉酶基因的启动子等元件构建表达载体
B.重构胚具有发育成个体的潜能,获得后可直接移植到代孕猪C体内进行分裂和发育
C.猪卵细胞B需要在体外培养到MⅡ期后通过显微操作去核
D.唾液腺生物反应器与乳腺生物反应器相比具有不受性别限制等特点
10.酵母人工染色体pYAC2是以酵母菌为受体细胞构建基因文库时的常用载体。右图为pYAC2的结构示意图,导入受体细胞前用限制酶BamHⅠ切割可使其成为线性的染色体。pYAC2适配的受体菌菌落呈红色,sup 4基因表达能够抑制其性状表现,使菌落呈白色。相关叙述错误的是( )
A.导入pYAC2的受体菌能够在不含色氨酸的培养基中生存
B.用BamHⅠ切割pYAC2后,TEL端粒序列位于染色体的两端
C.着丝粒序列CEN4的存在可防止pYAC2在细胞分裂中丢失
D.将带有目的基因的重组pYAC2导入受体菌后应挑选白色菌落
11.(2025·荆州模拟)慢性乙型肝炎由乙肝病毒(HBV)感染引起,HBV在患者体内持续存在且含量较高。E肽是HBV的一种外壳蛋白,可作为抗原被宿主免疫系统识别并应答。为治疗和预防慢性乙肝,科研人员设计了以下方案,合理的是( )
A.输入乙肝康复者的血清可治疗和长期预防乙肝
B.将E蛋白重组到腺病毒基因组中可制成乙肝疫苗
C.利用单克隆抗体技术获得的抗E蛋白抗体,可用于检测乙肝
D.将E蛋白对应的mRNA制成疫苗,可刺激机体在血浆中表达出E蛋白
12.(2024·武汉三模)人体骨膜组织具有空间诱导定向定型生成软骨结构性组织、器官的能力,这称为空间诱导再生。科研人员基于空间诱导再生机制,利用如右图所示的技术流程,成功得到耳形软骨并应用于临床实践。下列叙述错误的是( )
A.该项技术需要进行体外细胞培养,且需提供无菌无毒的环境
B.该项技术表明,特定的空间结构可能影响细胞的分裂和分化
C.骨膜组织定向生成软骨组织,并不能体现骨膜细胞的全能性
D.再生出的耳形软骨用于自体移植时,可以避免免疫排斥反应
13.(2025·江苏模拟)苏云金杆菌是一种细菌,它能产生使棉铃虫死亡的杀虫蛋白,这种杀虫蛋白对人和牲畜无任何毒害作用。科学家将苏云金杆菌的杀虫蛋白基因转入棉花细胞,获得了能产生杀虫蛋白的抗虫棉,提高了棉花的产量。下列相关叙述不正确的是( )
A.苏云金杆菌有成形的细胞核 B.抗虫棉的培育使用了转基因技术
C.苏云金杆菌是单细胞生物 D.该方法能减少农药对环境的污染
14.(2025·杭州模拟)积雪草能促进肌肤再生,修复受损的胶原蛋白,是美容护肤界的万金油。现用一批遗传性状基本一致的实验鼠,研究积雪草提取液对受损皮肤的修复效果。下列叙述正确的是( )
A.积雪草可能具有促进受损的肌肤细胞恢复全能性
B.可从不同鼠中取出体细胞进行核移植,培养获取遗传性状基本一致的实验鼠
C.通过均等分割囊胚期的内细胞团,可获得更多的遗传性状基本一致的实验鼠
D.分割获得的胚胎,需移植到经超数排卵处理的受体雌鼠的子宫中发育成熟
15.(2025·衡水模拟)翻译控制肿瘤蛋白(TCTP)是在翻译水平受到抑制的肿瘤相关蛋白,是一个高度保守且和细胞生长、死亡等功能有关的蛋白。现从果蝇基因组DNA中扩增果蝇dTCTP基因,经限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ双酶切后,插入表达质粒pGEX4T2上构建基因表达载体,最终表达有活性的dTCTP融合蛋白。关于该基因表达载体的构建,下列叙述错误的是( )
A.表达质粒pGEX4T2需要用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ进行双酶切
B.dTCTP基因是该项研究中的目的基因
C.除了目的基因和标记基因外,该基因表达载体还必须有启动子和终止子
D.将dTCTP基因插入表达质粒pGEX4T2上时,需要用到DNA聚合酶
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(2025·盐城模拟)农杆菌是植物基因工程中常用到的一种细菌,下表为用来培养农杆菌的LB培养基配方,下图是对培养的农杆菌进行菌落计数。下列相关叙述错误的是( )
胰蛋白胨
10.0 g
酵母浸粉
5.0 g
NaCl
10.0 g
蒸馏水
1 L
配制完成后,将pH调至7.0
A.图中培养农杆菌所用的培养基都是固体培养基
B.b、c、d中接种农杆菌的常用工具是涂布器
C.LB培养基中胰蛋白胨和酵母浸粉可以给农杆菌提供碳源和氮源
D.若b、c、d中菌落数分别为48、57、60,则在a中农杆菌的密度约为5.5×105个/mL
17.近日,某医院神经外科开展的一项“利用人源神经干细胞治疗帕金森病的Ⅰ期临床研究”取得突破性进展。该项研究是全球首次通过鼻黏膜移植神经干细胞治疗帕金森病,这种无创方式被证明安全有效。下列说法正确的是( )
A.神经干细胞具有组织特异性
B.可以对iPS细胞进行定向诱导分化成神经干细胞
C.以上方式治疗帕金森病理论上可以避免免疫排斥反应
D.神经干细胞不能在体外进行大量克隆
18.(2024·成都一模)CDR移植就是将鼠源单克隆抗体(简称鼠源性单抗)可变区中互补决定区(CDR)序列取代人源抗体相应CDR序列,重组构成人源化抗体。下列叙述正确的是( )
A.制备鼠源性单抗时使用的灭活病毒可保证细胞膜分子排布不发生改变
B.制备鼠源性单抗过程需进行两次筛选,第一次筛选的原理是抗原—抗体杂交
C.CDR移植中构建轻链和重链的基因表达载体的过程需要DNA连接酶和限制酶
D.人源化抗体既有鼠源性单抗的特异性与亲和力,又能最大限度地降低免疫原性
19.(2024·新乡一模)我国科学家构建出了出生存活的具有高比例胚胎干细胞的嵌合体猴。科研人员选择供体食蟹猕猴最理想的4CL干细胞系,注入绿色荧光蛋白后将其注入来自另一基因型不同的食蟹猕猴的胚胎中,结果发现嵌合体猴26处不同组织中干细胞占比在21%~92%不等,平均值为67%,脑组织内的干细胞比例特别高。下列相关叙述错误的是( )
A.注入荧光蛋白的目的是追踪注入的4CL的发育方向
B.嵌合体培育过程涉及胚胎移植、细胞融合等技术手段
C.对嵌合胚胎进行分割获得的多个个体的性状都相同
D.该技术能为治疗人类神经退行性疾病提供新思路
20.(2024·河北承德三模)瘤胃微生物移植是将符合要求的供体瘤胃微生物移植到受体动物的胃中,从而重塑其瘤胃菌群结构,提高反刍动物生产性能或治疗动物疾病。瘤胃微生物移植包括反刍动物的选择、瘤胃液的采集、瘤胃微生物冻干粉的制备等过程,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.将供体反刍动物按照试验要求进行预饲,以富集瘤胃微生物
B.供体预饲期间以及受体在微生物移植前,不能使用抗生素
C.瘤胃微生物培养基配制完成后需煮沸去除氧气,通入二氧化碳
D.冻干粉溶解并梯度稀释后,平板划线接种于厌氧培养基上可进行计数
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(10分)某科研小组发现某种植物(M)耐盐碱,控制性状的基因位于细胞质中,另一种植物(N)高产氰化物,控制性状的基因位于染色体上。该科研小组利用植物体细胞杂交技术对培育耐盐碱高产氰化物植物进行了课题立项,研究思路如图(序号表示过程)。
请回答下列问题:
(1)图中①过程常用________________去除细胞壁。甲细胞通过④过程得到愈伤组织,该过程所用培养基除了加入基本的营养物质外,还需添加一定比例的________________。通过PCR技术发现,甲细胞含有耐盐碱基因,而部分愈伤组织细胞中没有检测到耐盐碱基因,从细胞分裂时基因分配的角度分析,主要原因是__________________________________________________________________。
(2)对处理后的M、N两种原生质体分别制成适宜浓度的细胞悬液,进行密度检测并等比例混合后,用PEG诱导融合。如果融合时只考虑两个原生质体的融合,一定时间后混合细胞悬液中的原生质体最多有________种。当原生质体融合到一定程度时,在混合悬液中加入过量的培养液可以阻止原生质体融合,主要原理是_____________________________________________________________。
(3)丙需要移栽到____________的环境中才可以筛选出目的植株。
22.(11分)双特异性抗体可同时与癌细胞和免疫细胞特异性结合,它一端与癌细胞结合,一端与T细胞结合,将T细胞拉近癌细胞,大大提高了杀灭癌细胞的效率。CD19是癌细胞表面的抗原蛋白,CD3蛋白受体位于T细胞表面,与抗体结合后,其免疫功能得到激活。下图是研究人员通过杂交瘤细胞技术生产双特异性单克隆抗体的部分过程。
回答下列问题:
(1)给小鼠注射CD19蛋白,是为了从小鼠的脾脏中分离得到________________;注射的抗原A是指____________。
(2)过程②和④所用诱导方法与诱导植物细胞融合所用方法的不同之处是____________。过程③培养杂交瘤细胞时需提供的气体条件是95%空气加5% CO2的混合气体,其中CO2的主要作用是________________。过程⑤筛选获得的细胞具有的特点是____________________________。过程⑥提取的双特异性单克隆抗体的应用有________________。
(3)与从血清中提取的CD19抗体、抗A抗原的抗体相比,通过双杂交瘤细胞得到的双特异性单克隆抗体的优点是____________________________。双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果往往优于抗体CD19和A抗体的联合使用,原因是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
·59·23.(11分)磷酸吡哆醛(PLP)为多种酶的辅因子,广泛应用于分子生物学的研究。P基因、Z基因和D基因为PLP合成途径中的三个关键酶编码基因,为提高PLP的产量,科研人员利用质粒pET构建表达载体pETPZD,并导入大肠杆菌BL21中开展相关研究。下图为构建过程,其中ampr代表氨苄青霉素抗性基因。
表1 引物的部分序列 表2 限制酶识别序列及切割位点
引物
部分序列(5′→3′)
引物1
GGTCTAGACCTAGG
引物2
GGCCATGGGGTTCC
限制酶
识别序列及切割位点
XbaⅠ
T↓CTAGA
KpnⅠ
GGTAC↓C
NcoⅠ
C↓CATGG
BamHⅠ
G↓GATCC
请回答下列问题:
(1)P基因缺乏相应的限制酶识别序列,科研人员利用PCR技术对P基因进行改造。进行PCR1时,除图中所示条件外,反应体系中还需添加4种脱氧核苷酸、____________和Mg2+的缓冲液。PCR1过程中至少经过________轮扩增才能出现改造后的P基因。结合表1和表2所示分析,过程①需选用限制酶________________处理质粒pET,以实现与改造后的P基因定向连接,获得重组质粒pETP。
(2)PCR2和PCR3不能同时在同一个反应体系中进行的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)过程②需经变性、退火和延伸才能得到ZD融合基因。退火过程中会形成多种杂交双链,其中能延伸得到ZD融合基因为图中________(填字母)杂交的双链。过程②的退火温度明显低于PCR2和PCR3,原因是______________________________________________________________________。
(4)为保证ZD融合基因与重组质粒pETP实现如图所示的连接,引物3和引物6中需分别包含限制酶____________________识别序列。为获得高产PLP的菌株,需将过程③获得的产物与处于________的大肠杆菌BL21混合培养后,再接种至含氨苄青霉素的培养基进行筛选。对存活菌株进行PLP产量检测时,部分菌株PLP产量未显著提高,最可能的原因是________________________。
·60·24.(11分)卡妥索单抗是一种双特异性抗体,可靶向高效治疗肿瘤性腹水,进而提高肿瘤症患者的生存期。下图1.a和图1.b分别为人体普通抗体(IgM)和构建的卡妥索单抗的结构示意图,图2为利用双杂交瘤细胞法制备卡妥索单抗的过程示意图。
请回答下列问题:
(1)图1.a中的抗体分子由重链和轻链组成,链与链之间通过________键相连;每一条链均含有恒定区和可变区,抗体的特异性主要体现在链可变区特定的____________。
(2)图2中过程①和②中均需将抗原反复注入小鼠,目的是____________________。过程③可采用______________等生物方法诱导细胞融合,过程④筛选目标细胞的方法为____________________。
(3)双杂交瘤细胞在体外培养时,会因__________、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,分瓶培养时可采用________法收集细胞并制成细胞悬液进行传代培养。
(4)人的重链和轻链基因分别位于14号和2号、22号染色体上,表达产生的重链先形成二聚体再与轻链多肽随机配对组合构成完整的抗体结构。图2中的双杂交瘤细胞可产生的抗体理论上有________种,但仅一种为图1.b所示结构。为实现异源抗体重链的正确配对,科研人员将一种抗体重链366位的苏氨酸修改为酪氨酸,形成突出的“杵”型结构,另一种抗体重链407位的酪氨酸修改为苏氨酸,形成凹陷的“臼”型结构,利用“杵臼”结构的空间位阻效应实现两种不同抗体重链间的正确装配,该项操作技术属于________工程。
(5)中晚期肿瘤症患者体内,随肿瘤细胞的转移扩散,淋巴管堵塞,造成腹部________,出现“肿瘤性腹水”。研究发现EpCAM抗原在肿瘤细胞中的表达显著高于正常的腹腔内层细胞,T细胞表面具有CD3抗原,试分析卡妥索单抗能靶向高效治疗肿瘤性腹水的机理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
25.(12分)苹果生长过程中易受真菌感染,科研人员将在其他植物中发现的BG 2基因转入苹果中,该基因控制合成的β1,3葡聚糖酶可降解许多病原真菌的细胞壁,从而抑制真菌的生长与繁殖。请回答下列问题:
(1)利用PCR技术克隆BG2基因时,应选择图1中的引物______________(填序号),引物的作用是______________________________________________________。
图1
(2)图2为构建含BG2基因重组质粒的过程。研究人员用XbaⅠ和NotⅠ切割质粒,用NotⅠ和SpeⅠ切割目的基因后,二者可连接在一起构成重组质粒,原因是__________________________。若BG2基因两端没有NotⅠ识别序列,PCR时可在引物________(填序号)的________(填“3′”或“5′”)端加上NotⅠ识别序列。图中增强子是一段能使基因转录频率明显增加的DNA序列,其参与构成的复合启动子的作用是:①__________________,②增强转录活性。
图2
(3)GUS基因为常用的报告基因,转GUS基因的植物组织浸泡在含有某底物的营养液中,GUS能与底物发生反应使营养液呈现蓝色。将构建好的BG2重组质粒与经________处理后的农杆菌共培养,然后将菌液接种至含________的培养基上可筛选出含有BG2重组质粒的农杆菌,再将其与苹果外植体共培养进行转化,通过__________________________________________________________(写出筛选过程),从而获得成功转化的受体细胞。
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