内容正文:
2024-2025学年第二学期第四次质检考试
生物试卷
一、单项选择题(请认真阅读下列各题,从题中所给的A、B、C、D四个选项中,选出最佳选项,并填涂到相应位置。)
1. 生物实践小组利用微生物制作泡菜,下列哪项不是影响泡菜风味的因素( )
A. 菌种的类型 B. 泡菜坛的形状
C. 发酵的温度 D. 发酵时间
2. 在80~90℃下处理牛奶30s~1min,可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,该过程利用的无菌技术是( )
A. 巴氏消毒法 B. 化学消毒法 C. 灭菌法 D. 生物消毒法
3. 下列有关发酵工程基本环节的说法,错误的是( )
A. 在啤酒生产中,使用基因工程改造的啤酒酵母,可以加速发酵过程,缩短生产周期
B. 在生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能确定
C. 培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌
D. 灭菌和接种是发酵工程的中心环节
4. 植物体细胞杂交技术中,纤维素酶的作用是( )
A. 分解细胞壁 B. 诱导细胞融合
C. 促进细胞分裂 D. 抑制杂菌生长
5. 在进行动物细胞培养时,需要( )
A. 提供5%CO2和95%O2的气体环境
B. 充入5%CO2以刺激细胞正常呼吸
C. 加入经高压蒸汽灭菌的血清以提供营养
D. 定期更换培养液以清除代谢物
6. 2024年,国际“生物解救”项目研究人员宣布通过试管动物技术获得了世界首例白犀牛,白犀牛的获得不涉及下列哪项技术( )
A. 细胞核移植 B. 体外受精
C. 早期胚胎培养 D. 胚胎移植
7. 基因工程中基因的“针线”指的是( )
A. 限制性内切核酸酶 B. DNA聚合酶
C. DNA连接酶 D. RNA聚合酶
8. 农杆菌转化法常用于转化( )
A 动物细胞 B. 双子叶植物 C. 大肠杆菌 D. 酵母菌
9. PCR技术扩增DNA时,需要的原料是( )
A. 核糖核苷酸 B. 脱氧核苷酸 C. 氨基酸 D. 葡萄糖
10. 基因工程的核心步骤是( )
A. 获取目的基因 B. 构建重组DNA分子
C. 将重组DNA分子导入受体细胞 D. 检测目的基因及其表达产物
11. 基因工程应用广泛,成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是( )
A. 屠呦呦采用乙醚浸提法提取青蒿素
B. 利用乳腺生物反应器生产医药产品
C. 制造降解多种污染物的“超级细菌”
D. 制造生产绿色清洁能源的基因工程菌
12. 下列关于生物武器的说法,错误的是( )
A. 应坚决禁止研制生物武器 B. 不生产、不储存生物武器
C. 必要时可小范围使用 D. 不只是对敌方人员有伤害
13. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物,常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是( )
A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
14. 关于生物技术的安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是( )
A. 试管动物的培育 B. 转基因食品的生产
C. 治疗性克隆的研究 D. 生物武器的发展和生产
15. 下列关于动物细胞融合的说法,不正确的是( )
A. 细胞融合前要用酶解法分散成单个细胞
B. 细胞融合的原理是细胞膜的流动性
C. 融合后得到的杂交细胞能表现出两个亲本细胞的特点
D. 融合后得到的杂交细胞具有两个细胞核
16. 下列关于目的基因导入受体细胞的叙述,不正确的是( )
A. 将目的基因导入植物细胞时,农杆菌转化法适用于大多数单子叶植物
B. 显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法
C. 大肠杆菌最常用的转化方法是使细胞的生理状态发生改变
D. 农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法
17. 下列关于基因工程应用的叙述,错误的是( )
A. 转基因抗病植物的培育可有效提高栽培作物的产量
B. 动物基因工程通常涉及基因工程、动物细胞培养、胚胎移植等技术
C. 将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物,可培育出抗除草剂的作物品种
D. 可利用基因工程技术生产重组人干扰素,治疗细菌感染性疾病
18. 有关基因工程的成果及应用的说法正确的是( )
A. 用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒
B. 基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物
C. 目前,在发达国家,基因治疗已用于临床实践
D. 基因工程在农业上的应用主要是培育高产、品质优良和具有抗逆性的农作物
19. 下列是某小组关于基因工程的基本操作程序的说法,正确的是( )
A. 利用PCR技术获得目的基因需要提供的酶有解旋酶、DNA聚合酶等
B. 基因表达载体构建必须在细胞内进行,必须包括启动子、终止子、标记基因
C. 常用显微注射法将目的基因导入动物细胞
D. 将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上就可以直接导入植物细胞
20. 下图是几种不同限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列的叙述中,正确的是( )
A. 限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键
B. ①~④DNA片段是由4种限制酶切割后产生的
C. ①和④两个片段在DNA聚合酶的作用下形成的重组DNA分子
D. ②片段是在酶切位点为的限制酶作用下形成的
21. 下列有关哺乳动物体外受精的叙述,正确的是( )
A. 给实验动物注射促性腺激素,使其产生更多的精子
B. 采集的卵母细胞可直接与获能的精子受精
C. 获能的精子和成熟的卵子要在适当的培养液中完成受精
D. 卵母细胞与精子受精前均已完成减数分裂Ⅱ
22. 我国科学家将猴的体细胞核移植到无核的猴卵母细胞中,随后培育出世界首例克隆猴。下列叙述错误的是( )
A. 克隆猴诞生证明了猴的体细胞具有全能性
B. 克隆猴不同类型的细胞发生了基因选择性表达
C. 克隆猴与核供体猴的体细胞具有相同的核遗传物质
D. 克隆猴的发育过程发生了细胞的分裂和生长
23. 关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验,下列叙述正确的是( )
A. 琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小
B. 凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置
C. 在同一电场作用下,DNA片段越长,向负极迁移速率越快
D. 琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来
24. 关于发酵的叙述,不正确的是( )
A. 利用微生物能够生产出人们所需多种产物的原因是不同的微生物具有产生不同代谢物的能力
B. 发酵是将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程
C. 酒精发酵是由活的酵母菌引起的
D. 发酵就是无氧呼吸
25. 下列哪项不是蛋白质工程中的分子设计( )
A. 对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换
B. 对氨基酸结构进行改造
C. 从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质
D. 设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列
26. 体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施。下面有关体外受精的说法,错误的是( )
A. 精子在体外获能液中的获能是体外受精的前提
B. 通过屠宰场收集卵巢或超数排卵都可以获得卵母细胞
C. 受精前的卵母细胞需要在体外培养液中成熟至MⅡ中期
D. 精子释放多种酶溶解卵细胞膜外结构是防止多精入卵的机制
27. 采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中,下列有关叙述不正确的是( )
A. 人凝血因子基因与载体的结合通常涉及碱基互补配对
B. 该转基因羊产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因
C. 该过程中将目的基因导入受体细胞常用的方法是显微注射法
D. 将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器
28. 科学家从红豆杉树皮中分离出具有高抗癌活性的紫杉醇,为避免红豆杉遭受掠夺式砍伐,同时获得紫杉醇,某科研小组设计了如下图所示的实验流程,并发现另有植物甲产生的物质X可提高紫杉醇抗癌效果。下列有关叙述错误的是( )
A. 诱导生根、生芽时,培养基中生长素和细胞分裂素的比值相同
B. 利用植物组织培养技术快速繁殖红豆杉植株可以保持其优良的遗传特性
C. 紫杉醇的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术使细胞增殖以获得更多的紫杉醇
D. 欲获得既产生紫杉醇又产生物质X的植株,可用植物体细胞杂交技术获得杂种植株
29. 下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验叙述,错误的是( )
A. 实验中如果将研磨液更换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低
B. 利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异,可初步分离DNA
C. DNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同,该原理可用于纯化DNA粗提物
D. 将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应,可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
30. 蛋白质工程的主要流程顺序正确的是( )
①蛋白质分子结构设计②DNA改造或合成③预期蛋白质功能④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A. ①→②→③→④ B. ④→②→①→③
C. ③→①→④→② D. ③→④→①→②
31. 古书有记载:“酒正:掌酒之政令……辨五齐之名……”“酒正”管理酿酒,“五齐”为发酵过程分成的五个阶段:“泛齐”(气泡初现)、“醴齐”(酒液形成)、“盎齐”(泡沫翻涌)、“缇齐”(酒色转红)、“沈齐”(酒糟沉淀)。下列有关酿酒的叙述,正确的是( )
A. “泛齐”阶段气泡初现,说明酵母菌处于无氧呼吸阶段
B. 若“醴齐”阶段持续通入氧气,则难以完成酒精发酵过程
C. 若“缇齐”阶段后进行醋酸发酵,则产生的气泡量明显增加
D. “沈齐”阶段酒糟沉淀,pH升高使酵母菌酒精发酵停止
32. 某实验小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,操作流程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 培养基应以尿素为唯一氮源,其上生长的都是能分解尿素的细菌
B. 培养一段时间后,培养基中的营养成分会减少,pH会升高
C. 使用后的培养基在丢弃前一定要进行消毒处理,以免污染环境
D. 5号试管的结果表明土壤中的菌株数为 1.7x108个/mL
33. 黑曲霉生长迅速,发酵周期短,不产毒素的黑曲霉是优良的发酵菌种,古代人们利用黑曲霉制作酱油、酱料和米酒等。黑曲霉还可产生纤维素酶、脂肪酶和糖化酶等多种酶,也是工业上生产酶制剂和柠檬酸发酵的优良菌种。下列相关说法错误的是( )
A. 制备黑曲霉培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH调至酸性
B. 柠檬酸发酵过程中要研究黑曲霉菌的生长规律,通常采用稀释涂布平板法计数
C. 利用刚果红染色法测定黑曲霉产纤维素酶的能力时,应测定菌落直径与透明圈直径
D. 啤酒生产中可以先利用黑曲霉对富含淀粉原料进行糖化处理
34. 石斛碱是铁皮石斛中重要的活性成分,在铁皮石斛中的含量极低,具有巨大的药用价值。科研人员通过植物细胞工程技术获得铁皮石斛愈伤组织细胞,对其进行化学诱变并筛选,获得了石斛碱高产细胞系。下列说法正确的是( )
A. 石斛碱属于次生代谢产物,是铁皮石斛基本的生命活动必需的
B. 铁皮石斛外植体应用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
C. 愈伤组织细胞没有细胞壁,易受化学诱变剂影响
D. 可依据“生物碱产量/细胞数量”的值来筛选高产细胞系
35. 肺癌是全世界致死率最高的疾病之一。研究发现,抗体-药物偶联物(ADC)通过将药物和单克隆抗体结合,可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。如图为抗体一肺癌药物偶联物的制备过程。下列叙述正确的是( )
A. 图中a代表单克隆抗体,b代表治疗肺癌的药物
B. 过程①可用灭活的病毒作为诱导剂促进细胞融合,灭活的病毒无感染能力且其抗原结构被破坏
C. 过程②是筛选出杂交瘤细胞,过程③是让杂交瘤细胞产生抗体
D. 抗体—肺癌药物偶联物进入肺癌细胞发挥作用后一定会引起细胞坏死
36. 研究显示,约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期,且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是( )
A. 体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚
B. 移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态
C. 胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化
D. 为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植
37. 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,错误的是( )
A. 设置一组加二苯胺但是不加DNA的对照组用来排除二苯胺受热变蓝的可能
B. 提取到的白色丝状物直接与一定浓度的二苯胺溶液混合,沸水浴5min后变蓝
C. 电泳实验中待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时停止电泳
D. 琼脂糖凝胶中加入核酸染料,便于在300nm的紫外灯下检测扩增产物
38. 用A和B两种限制酶分别处理同一DNA片段(限制酶在对应切点一定能切开),电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 图1中X代表的碱基对数为4500,Y是限制酶A的酶切位点
B. 用酶A和酶B同时处理图1中DNA片段可增加6个游离的磷酸基团
C. 若用酶A和酶B同时处理该DNA片段,则电泳后得到5种产物
D. 电泳过程中,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动
39. 研究人员将两个外源基因导入蓝细菌,获得转基因菌株,并将其注入野生型酵母中构建了酵母/蓝细菌嵌合体。下列说法错误的是( )
A. 利用PCR扩增某外源基因时,第n轮循环需要消耗2n个引物
B. 将外源基因导入蓝细菌时需要用Ca2+处理蓝细菌
C. 构建酵母/蓝细菌嵌合体时,可直接诱导蓝细菌和酵母细胞融合
D. 在筛选酵母/蓝细菌嵌合体时,培养基中不需要加入有机碳源
40. 科学家通过蛋白质工程将某植物的磷酸丙糖异构酶(T酶)第14位和第78位的两个天冬酰胺分别变为苏氨酸和异亮氨酸,使T酶的热稳定性大幅提高。下列叙述正确的是( )
A. 在操作前后,T酶催化的底物相同,故其结构未发生改变
B. 该项研究需要根据T酶的氨基酸序列,再推出其基因序列
C. 改造后的基因只有导入植物细胞才能表达出T酶
D. 可将T酶导入微生物中,利用微生物生产大量的T酶
41. 生物技术的安全性和伦理问题已经成为广受关注的社会热点。下列技术或要求不符合安全与伦理规范的是( )
A. 将目的基因导入农作物的叶绿体基因组,可以有效防止基因污染
B. 利用基因组编辑技术设计试管婴儿,解决不孕不育问题
C. 生物武器具有传染性强、作用范围广等特点,应严格禁止
D. 生殖性克隆涉及细胞核移植技术,中国政府不接受任何生殖性克隆人实验
42. 乳腺生物反应器是通过转基因技术,将外源基因导入动物(如牛、羊)基因组中,并使其在乳腺组织特异性表达,利用动物乳腺高效合成、分泌蛋白的能力,在乳汁中生产药用蛋白或其他高价值产品的生物技术体系。下列说法错误的是( )
A. 应将外源基因与乳腺中特异表达的基因的启动子重组在一起
B. 培育的转基因动物体内,只有乳腺组织细胞中才含有外源基因
C. 与利用转基因大肠杆菌生产蛋白相比,乳腺生物反应器得到的蛋白活性更高
D. 制备乳腺生物反应器需遵循生物安全法规,严格评估转基因动物对生态环境潜在影响
43. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因,将该质粒导入大肠杆菌细胞后,其编码的酶可分解X-gal,产生蓝色物质,进而形成蓝色菌落,如图所示。科研小组以该质粒作为载体,采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是( )
A. 使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率,可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数
B. 如果筛选平板中仅含卡那霉素,生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株
C. 因质粒K中含两个标记基因,筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株
D. 若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌
二、非选择题
44. 由P基因编码的P蛋白是一种水通道蛋白,该蛋白在植物调节水分吸收方面发挥着 重要作用。科研人员利用基因工程技术培育出了高表达P蛋白的转基因玉米,图1表示P 基因片段和农杆菌的Ti质粒及几种限制酶的识别序列和切割位点。回答下列问题:
(1)若b链为P基因转录的模板链,则扩增P 基因时,应选择的引物是 _______ 。构建基因 表达载体时,切割Ti质粒应选用的两种酶为_______ 。
(2)用含重组 Ti质粒的农杆菌侵染玉米后,应在含 _______ 的培养基中进行筛选。科研人 员进一步用PCR 验证P基因是否成功导入玉米细胞,电泳结果如图2所示。其中①为 P 基因,作为阳性对照,②为阴性对照,③为检测结果,由此可验证 _______ 。
(3)为了验证玉米植株中是否成功表达出P 蛋白,可用_______技术进行检测。
(4)侵染后的玉米外植体需要先进行脱分化,然后在含有___________(填植物激素)的培养基上诱导生根和生芽。从遗传学的角度看,玉米外植体能形成完整植株的原因是 ________ 。
45. 基因编辑技术在胚胎工程中得到广泛的应用。如图1表示利用基因编辑技术培养小鼠B的过程、图2表示使用CRISPR/dCas9技术进行基因编辑的过程,其中dCas9不具有内切核酸酶活性,它能与不同作用的酶(A)结合,对基因进行定点修饰。回答下列问题。
(1)图1中,从卵泡中取出卵母细胞进行体外培养,需要的气体环境是_____,培养基中通常需要加入血清等一些天然成分的原因是_____。
(2)图1中,将极体注入次级卵母细胞常采用的方法是_____,该过程的作用相当于_____,对卵母细胞进行H19和Gt12基因甲基化,Igf2r、Snrpn 等多个基因去甲基化处理的目的是_____。
(3)图1中将囊胚移植到代孕母鼠之前,需要对代孕母鼠进行_____处理。
(4)图2中,使用CRISPRdCas9技术对基因编辑时,SgRNA的作用是引导酶(A)至目标序列处,设计sgRNA时应保证_____。目标序列的甲基化和去甲基化的遗传效应属于_____。
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2024-2025学年第二学期第四次质检考试
生物试卷
一、单项选择题(请认真阅读下列各题,从题中所给的A、B、C、D四个选项中,选出最佳选项,并填涂到相应位置。)
1. 生物实践小组利用微生物制作泡菜,下列哪项不是影响泡菜风味的因素( )
A. 菌种的类型 B. 泡菜坛的形状
C. 发酵的温度 D. 发酵时间
【答案】B
【解析】
【分析】乳酸菌是发酵糖类主要产物为乳酸的一类细菌的总称,泡菜的制作离不开乳酸菌。
【详解】ABCD、泡菜坛的形状不会影响泡菜风味,而菌种类型、发酵温度及时间的长短都会影响泡菜风味,ACD错误,B正确。
故选B。
2. 在80~90℃下处理牛奶30s~1min,可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,该过程利用的无菌技术是( )
A. 巴氏消毒法 B. 化学消毒法 C. 灭菌法 D. 生物消毒法
【答案】A
【解析】
【分析】无菌技术的主要内容:
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒。
②将用于微生物培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。
③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
【详解】对牛奶采用巴氏消毒法消毒,可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,并且基本上不会破坏牛奶的营养物质。
故选A。
3. 下列有关发酵工程基本环节的说法,错误的是( )
A. 在啤酒生产中,使用基因工程改造的啤酒酵母,可以加速发酵过程,缩短生产周期
B. 在生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能确定
C. 培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌
D. 灭菌和接种是发酵工程的中心环节
【答案】D
【解析】
【分析】发酵是利用微生物在适宜的条件下,将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程;发酵过程:菌种选育→菌种的扩大培养→培养基的配制→灭菌和接种→发酵条件的控制→分离和提纯。
【详解】A、啤酒生产需要筛选产酒精量高的酵母菌,因此使用基因工程改造的啤酒酵母,使之产酒精量较高,可以加速发酵过程,缩短生产周期,A正确;
B、在生产实践中,培养基的配方需以满足培养菌种的生存为前提,兼顾成本和原材料获取的方便程度,要经过反复试验才能最终确定,B正确;
C、培养基和发酵设备都必须经过严格灭菌,防止杂菌污染影响产量,C正确;
D、利用发酵工程获得发酵产品时,通常要经过菌种的选育、扩大培养、培养基的配制和灭菌、接种、发酵、产品的分离和提纯等步骤,其中,发酵是发酵工程的中心环节,D错误。
故选D。
4. 植物体细胞杂交技术中,纤维素酶的作用是( )
A. 分解细胞壁 B. 诱导细胞融合
C. 促进细胞分裂 D. 抑制杂菌生长
【答案】A
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞(植物体细胞杂交技术),把杂种细胞培育成植株(植物组织培养技术),由此可见植物体细胞杂交的目的是培养杂种植株。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,纤维素酶能够分解纤维素,从而分解细胞壁,使植物细胞去除细胞壁成为原生质体,便于后续的细胞融合等操作,A 正确;
B、诱导细胞融合常用的方法有物理法(如离心、振动、电激等)和化学法(如聚乙二醇等),纤维素酶没有诱导细胞融合的作用,B 错误;
C、促进细胞分裂一般是一些植物激素(如细胞分裂素等)起作用,纤维素酶不能促进细胞分裂,C 错误;
D、抑制杂菌生长通常使用抗生素等物质,纤维素酶不具备抑制杂菌生长的功能,D 错误。
故选A。
5. 在进行动物细胞培养时,需要( )
A. 提供5%CO2和95%O2的气体环境
B. 充入5%CO2以刺激细胞正常呼吸
C. 加入经高压蒸汽灭菌的血清以提供营养
D. 定期更换培养液以清除代谢物
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养的过程: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。
【详解】A、动物细胞培养所需气体环境是95%空气和5% CO2,A错误;
B、充入5% CO2的主要作用是维持培养液的pH,B错误;
C、加入血清为动物细胞提供营养,高压蒸汽灭菌会破坏血清中的活性成分,C错误;
D、定期更换培养液以清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,D正确。
故选D。
6. 2024年,国际“生物解救”项目研究人员宣布通过试管动物技术获得了世界首例白犀牛,白犀牛的获得不涉及下列哪项技术( )
A. 细胞核移植 B. 体外受精
C. 早期胚胎培养 D. 胚胎移植
【答案】A
【解析】
【分析】进行移植的胚胎有以下来源:基因工程改造的胚胎、体内受精的胚胎、体外受精的胚胎,体细胞核移植得到的胚胎、胚胎分割得到的胚胎。
【详解】试管动物的培育需要经过体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等过程,不需要经过核移植。
综上所述,BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
7. 基因工程中基因的“针线”指的是( )
A. 限制性内切核酸酶 B. DNA聚合酶
C. DNA连接酶 D. RNA聚合酶
【答案】C
【解析】
【分析】DNA重组技术至少需要三种工具:限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、运载体;
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】基因工程中基因的“针线”指的是DNA连接酶,将DNA片段之间的磷酸二酯键连接形成一个完整的DNA分子。
故选C。
8. 农杆菌转化法常用于转化( )
A. 动物细胞 B. 双子叶植物 C. 大肠杆菌 D. 酵母菌
【答案】B
【解析】
【分析】转化是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
【详解】农杆菌是一种在土壤中生活的微生物,能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物,而对大多数单子叶植物没有侵染能力,B正确,ACD错误。
故选B。
9. PCR技术扩增DNA时,需要的原料是( )
A. 核糖核苷酸 B. 脱氧核苷酸 C. 氨基酸 D. 葡萄糖
【答案】B
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】PCR技术实质就是体外的DNA复制,故PCR需要的原料是脱氧核苷酸,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 基因工程的核心步骤是( )
A. 获取目的基因 B. 构建重组DNA分子
C. 将重组DNA分子导入受体细胞 D. 检测目的基因及其表达产物
【答案】B
【解析】
【分析】获取了足够量的目的基因后,下一步就是要让基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代;同时,使目的基因能够表达和发挥作用,这就需要构建基因表达载体。这一步是培育转基因抗虫棉的核心工作。基因表达载体是载体的一种,除目的基因、标记基因外,它还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。
【详解】构建基因表达载体也就是构建重组DNA分子,获取了足够量的目的基因后,就要让基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代;同时,使目的基因能够表达和发挥作用,这就需要构建基因表达载体,所以这一步是培育转基因抗虫棉的核心工作,B正确。
故选B。
11. 基因工程应用广泛,成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是( )
A. 屠呦呦采用乙醚浸提法提取青蒿素
B. 利用乳腺生物反应器生产医药产品
C. 制造降解多种污染物的“超级细菌”
D. 制造生产绿色清洁能源的基因工程菌
【答案】A
【解析】
【分析】1、植物基因工程的应用:(1)抗虫转基因植物;(2)抗病转基因植物;(3)抗逆转基因植物;(4)转基因改良植物品质等;
2、动物基因工程的成果:(1)提高动物的生长速度:外源生长激素基因;(2)改善畜产品的品质;(3)转基因动物生产药物;(4)转基因动物作器官移植的供体等;
3、医药卫生方面的成果:主要是生产基因工程药物,如人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、干扰素等;
4、环境保护方面:环境监测和对污染环境的净化等。
【详解】A、从青蒿中提取青蒿素,这没有采用基因工程技术,不属于基因工程的应用,A正确;
B、利用乳腺生物反应器生产药物,是将药物的基因转到乳腺细胞中表达,这属于动物基因工程的应用,B错误;
C、制造一种能降解多种污染物的“超级细菌”,是将相关污染物的水解酶基因转到同一个细菌中,这属于基因工程的应用,C错误;
D、制造一种能产生绿色清洁能源的工程菌,需要将相关基因转到细菌中,得到基因工程菌,这属于基因工程的应用,D错误。
故选A。
12. 下列关于生物武器的说法,错误的是( )
A. 应坚决禁止研制生物武器 B. 不生产、不储存生物武器
C. 必要时可小范围使用 D. 不只是对敌方人员有伤害
【答案】C
【解析】
【分析】我国对生物武器的态度:不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
【详解】AC、生物武器几乎对所有人都具有杀伤力,应坚决禁止研制和使用生物武器,A正确,C错误;
B、我国对生物武器的态度:不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散,B正确;
D、生物武器不只是对敌方人员有伤害,对使用者本身也会造成伤害,D正确。
故选C。
13. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物,常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是( )
A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
【答案】D
【解析】
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、食用醋的酸味主要来自醋酸,醋酸学名乙酸,A正确;
B、醋酸菌是好氧型细菌,不适宜在无氧的条件下生存,B正确;
C、在制醋时,缺失原料的情况下,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶,C正确;
D、醋酸菌属于细菌,没有核膜包被的细胞核和众多细胞器,因此没有线粒体,D错误。
故选D。
14. 关于生物技术的安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是( )
A. 试管动物的培育 B. 转基因食品的生产
C. 治疗性克隆的研究 D. 生物武器的发展和生产
【答案】D
【解析】
【分析】1、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。
2、2010年,在第65 届联合国大会上,我国政府重申支持《禁止生物武器公约》的宗旨和目标,全面、严格履行公约义务,支持不断加强公约的约束力,并主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。
【详解】A、试管动物的培育属于胚胎工程,没有禁止,A正确;
B、我国目前不反对转基因的食品的生产,B正确;
C、中国政府禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆,C正确;
D、生物武器致病能力强、攻击范围广,世界范围内应全面禁止生物武器,D错误。
故选D。
15. 下列关于动物细胞融合的说法,不正确的是( )
A. 细胞融合前要用酶解法分散成单个细胞
B. 细胞融合的原理是细胞膜的流动性
C. 融合后得到的杂交细胞能表现出两个亲本细胞的特点
D. 融合后得到的杂交细胞具有两个细胞核
【答案】D
【解析】
【分析】1、动物细胞融合是指两个或两个以上的细胞合并成为一个细胞的过程。
2、动物细胞融合的方法:物理法(离心、振动、电刺激等)、化学法(聚乙二醇)以及生物法(灭活病毒等)。
3、动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性。
【详解】A、动物细胞融合前要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等将组织细胞分散成单个细胞,A正确;
B、动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性,B正确;
C、融合后得到的杂交细胞获得了两个亲本细胞的遗传物质,能表现出两个亲本细胞的特点,C正确;
D、融合后得到的杂交细胞是单核细胞,D错误。
故选D。
16. 下列关于目的基因导入受体细胞的叙述,不正确的是( )
A. 将目的基因导入植物细胞时,农杆菌转化法适用于大多数单子叶植物
B. 显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法
C. 大肠杆菌最常用的转化方法是使细胞的生理状态发生改变
D. 农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法
【答案】A
【解析】
【分析】将目的基因导入受体细胞的方法:
1、将目的基因导入植物细胞:
(1)农杆菌转化法(约80%的转基因植物都是用这种方法获得的)
(2)基因枪法:是单子叶植物中常用的一种基因转化方法,但是成本较高
(3)花粉管通道法:这是我国科学家独创的一种方法,是一种十分简便经济的方法.(我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的)
2、将目的基因导入动物细胞方法:显微注射技术。(最有效一种方法)
3、将目的基因导入微生物细胞:
(1)原核生物特点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。(也是常用原核生物作为受体的原因);
(2)方法:Ca2+处理法(感受态细胞法)。
【详解】AD、将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,该方法适用于双子叶植物和裸子植物,A错误,D正确;
B、将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射技术,B正确;
C、大肠杆菌细胞最常用的转化方法是用Ca2+处理细胞,使细胞的生理状态发生改变,C正确。
故选A。
17. 下列关于基因工程应用的叙述,错误的是( )
A. 转基因抗病植物的培育可有效提高栽培作物的产量
B. 动物基因工程通常涉及基因工程、动物细胞培养、胚胎移植等技术
C. 将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物,可培育出抗除草剂的作物品种
D. 可利用基因工程技术生产重组人干扰素,治疗细菌感染性疾病
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的应用包括植物基因工程和动物基因工程等,其中动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台,使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺,利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力,在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。
【详解】A、将某些病毒的抗病基因导入植物中,利用植物组织培养技术,可培育转基因抗病植物,可有效提高栽培作物的产量,A正确;
B、动物基因工程通常涉及基因工程(目的基因的获取和转移)、动物细胞培养、胚胎移植(将桑葚胚或囊胚期的胚胎移植到代孕母体内)等技术,B正确;
C、植物细胞的全能性较高,将降解或抵抗某种除草剂的基因导入植物体细胞或受精卵中,可培育出抗除草剂的作物品种,C正确;
D、用于治疗细菌感染性疾病的是抗生素而非干扰素,D错误。
故选D。
18. 有关基因工程的成果及应用的说法正确的是( )
A. 用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒
B. 基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物
C. 目前,在发达国家,基因治疗已用于临床实践
D. 基因工程在农业上的应用主要是培育高产、品质优良和具有抗逆性的农作物
【答案】D
【解析】
【分析】植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等),以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
动物基因工程技术可以提高动物的生长速率,用于改善畜产品的品质,用转基因动物生产药物,用转基因动物作器官移植的供体。
利用转基因的工程菌生产的药物包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等。这些药物可以用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、遗传病、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。
人体的遗传性疾病是很难用一般药物进行治疗的,基因工程的兴起迎来了基因治疗的曙光。基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,包括体外基因治疗和体内基因治疗。但无论哪一种基因治疗,目前都处于初期的临床试验阶段。
【详解】A、转基因抗虫植物只能抗虫不能抗病毒,A错误;
B、基因工程在畜牧业上应用是提高动物的生长速率、改善畜产品品质、生产药物和器官移植等,B错误;
C、由分析可知,目前的基因治疗都处于初期的临床试验阶段,C错误。
D、基因工程在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良及具有抗逆性的品种,D正确。
故选D。
19. 下列是某小组关于基因工程的基本操作程序的说法,正确的是( )
A. 利用PCR技术获得目的基因需要提供的酶有解旋酶、DNA聚合酶等
B. 基因表达载体构建必须在细胞内进行,必须包括启动子、终止子、标记基因
C. 常用显微注射法将目的基因导入动物细胞
D. 将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上就可以直接导入植物细胞
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达载体的组成:目的基因、启动子、终止子、标记基因等。
1、启动子在基因的首端,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;
2、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;
3、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
【详解】A、利用PCR技术获得目的基因不需要解旋酶,通过高温完成解旋过程,A错误;
B、基因表达载体构建在体外进行,必须包括启动子、终止子、标记基因、目的基因、复制原点等,B错误;
C、将目的基因导入受体细胞时,当受体细胞是动物细胞时,常用显微注射法,C正确;
D、将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上后将含有目的基因的Ti质粒导入到农杆菌中,再由农杆菌导入植物细胞,不是直接导入,D错误。
故选C。
20. 下图是几种不同限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列的叙述中,正确的是( )
A. 限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键
B. ①~④DNA片段是由4种限制酶切割后产生的
C. ①和④两个片段在DNA聚合酶的作用下形成的重组DNA分子
D. ②片段是在酶切位点为的限制酶作用下形成的
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图示为几种不同限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成的部分片段,其中①④黏性末端相同,因此可能是同一种限制酶切割形成的;②经过限制酶切割后形成的是黏性末端;③经过限制酶切割后形成的是平末端。
【详解】A、限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键,其中限制酶能将磷酸二酯键切断,而DNA连接酶能将磷酸二酯键连接起来,A正确;
B、图中只有①④具有相同的黏性末端,因此可能是同一种限制酶切割形成的,②、③分别是由两种不同的限制酶切割产生的,因此①~④DNA片段可能是由3种限制酶切割后产生的,B错误;
C、由于①④具有相同的黏性末端,所以能用DNA连接酶连接起来,形成重组DNA分子,C错误;
D、由②片段的末端可推出,②片段是在酶切位点为 的限制酶作用下形成的,D错误。
故选A。
21. 下列有关哺乳动物体外受精的叙述,正确的是( )
A. 给实验动物注射促性腺激素,使其产生更多的精子
B. 采集的卵母细胞可直接与获能的精子受精
C. 获能的精子和成熟的卵子要在适当的培养液中完成受精
D. 卵母细胞与精子受精前均已完成减数分裂Ⅱ
【答案】C
【解析】
【分析】体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。(1)卵母细胞的采集和培养主要方法是:用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后,从输卵管中冲取卵子;第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。(2)精子的采集和获能,收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法。对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】A、给实验动物注射促性腺激素,目的是使其产生更多的卵细胞,A错误;
B、从卵巢中采集的卵母细胞一般培养到成熟后才与精子共同培养完成受精,B错误;
C、体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应受精溶液或获能液中受精,C正确;
D、次级卵母细胞减数第二次分裂是在精子和卵子结合过程中完成的,D错误。
故选C。
22. 我国科学家将猴的体细胞核移植到无核的猴卵母细胞中,随后培育出世界首例克隆猴。下列叙述错误的是( )
A. 克隆猴的诞生证明了猴的体细胞具有全能性
B. 克隆猴不同类型的细胞发生了基因选择性表达
C. 克隆猴与核供体猴的体细胞具有相同的核遗传物质
D. 克隆猴的发育过程发生了细胞的分裂和生长
【答案】A
【解析】
【分析】核移植技术指的是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经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成动物个体;用核移植的方法得到的动物称为克隆动物,原理是动物细胞核的全能性;动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
【详解】A、克隆猴的诞生证明了猴的体细胞的细胞核具有全能性,A错误;
B、克隆猴不同类型的细胞所含基因相同,其结构和功能不同的原因是发生了基因选择性表达,即发生了分化,B正确;
C、克隆猴与核供体猴的体细胞具有相同的核遗传物质,故其特征与核供体猴基本相同,C正确;
D、克隆猴的发育过程发生了细胞的分裂(细胞数目增多)和生长(细胞体积增大),D正确。
故选A。
23. 关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验,下列叙述正确的是( )
A. 琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小
B. 凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置
C. 在同一电场作用下,DNA片段越长,向负极迁移速率越快
D. 琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来
【答案】A
【解析】
【分析】琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的原理主要基于DNA分子在电场作用下的迁移行为以及琼脂糖凝胶的特性。
【详解】A、琼脂糖凝胶的浓度会影响DNA分子在凝胶中的迁移率和分辨率,琼脂糖凝胶的浓度通常是根据所需分离的DNA片段大小来选择的。对于较大的DNA片段,比如基因组DNA或质粒DNA,通常选择较低浓度的琼脂糖凝胶,因为它们需要更大的孔径来有效迁移。而对于较小的DNA片段,比如PCR产物或酶切片段,则需要选择较高浓度的琼脂糖凝胶,以提供更好的分辨率和分离效果,A正确;
B、 凝胶载样缓冲液指示剂通常是一种颜色较深的染料,可以作为电泳进度的指示分子, 当溴酚蓝到凝胶2/3处时(可看蓝色条带),则停止电泳,B错误;
C、在琼脂糖凝胶电泳中,当电场作用时,DNA片段实际上是向正极迁移的,而不是向负极迁移。同时,DNA片段的迁移速率与其大小成反比,即DNA片段越长,迁移速率越慢,C错误;
D、琼脂糖凝胶中的DNA分子需染色后,才可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,D错误。
故选A。
24. 关于发酵的叙述,不正确的是( )
A. 利用微生物能够生产出人们所需多种产物的原因是不同的微生物具有产生不同代谢物的能力
B. 发酵是将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程
C. 酒精发酵是由活的酵母菌引起的
D. 发酵就是无氧呼吸
【答案】D
【解析】
【分析】发酵是指利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程,包括有氧发酵和无氧发酵。
【详解】AB、发酵的原理是利用微生物能够生产出人们所需多种产物的原因是不同的微生物具有产生不同代谢物的能力,能获得不同的代谢产品,AB正确;
C、酒精发酵是由活的酵母菌进行无氧呼吸引起的,C正确;
D、发酵包括有氧发酵和无氧发酵,例如醋酸发酵就属于有氧发酵,D错误。
故选D。
25. 下列哪项不是蛋白质工程中的分子设计( )
A. 对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换
B. 对氨基酸结构进行改造
C. 从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质
D. 设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列
【答案】B
【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、对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换,属于蛋白质工程中的分子设计,A不符合题意;
B、蛋白质工程中并不直接对氨基酸结构进行改造,B符合题意;
C、从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质,属于蛋白质工程的基本途径,C不符合题意;
D、根据预期的蛋白质的功能设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列,属于蛋白质工程的分子设计,D不符合题意。
故选B。
26. 体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施。下面有关体外受精的说法,错误的是( )
A. 精子在体外获能液中的获能是体外受精的前提
B. 通过屠宰场收集卵巢或超数排卵都可以获得卵母细胞
C. 受精前的卵母细胞需要在体外培养液中成熟至MⅡ中期
D. 精子释放多种酶溶解卵细胞膜外结构是防止多精入卵的机制
【答案】D
【解析】
【分析】受精之前精子要进行获能,卵细胞需要处于减数分裂II中期,才能进行受精作用。防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。
【详解】A、精子获能之后才具备受精的能力,所以精子在体外获能液中的获能是体外受精的前提,A正确;
B、通过屠宰场收集卵巢或超数排卵都可以获得卵母细胞,B正确;
C、卵子必须处于减数分裂II中期才能进行受精,所以受精前的卵母细胞需要在体外培养成熟,C正确;
D、防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应,D错误。
故选D。
27. 采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中,下列有关叙述不正确的是( )
A. 人凝血因子基因与载体的结合通常涉及碱基互补配对
B. 该转基因羊产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因
C. 该过程中将目的基因导入受体细胞常用的方法是显微注射法
D. 将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器
【答案】D
【解析】
【分析】用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中,需要将人凝血因子基因通过基因工程导入体外培养的羊重组克隆细胞中,再将该细胞培养成个体,使人凝血因子基因只在乳腺细胞中表达,最终从羊乳中提取出人凝血因子。
【详解】A、人凝血因子基因与载体的结合通常是黏性末端的相互连接,涉及碱基互补配对,A正确;
B、该转基因羊是由含有人凝血因子基因的重组克隆细胞培养形成的,正常情况下,所有体细胞均含有人凝血因子基因,产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因,B正确;
C、基因工程中,目的基因导入动物通常都用显微注射法,C正确;
D、用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器是让该羊所有乳腺细胞均可能产生人凝血因子,乳腺生物反应器所指对象为转基因个体羊,而将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中,只是让受体乳腺细胞可能产生人凝血因子,不是乳腺生物反应器,D错误。
故选D。
28. 科学家从红豆杉树皮中分离出具有高抗癌活性的紫杉醇,为避免红豆杉遭受掠夺式砍伐,同时获得紫杉醇,某科研小组设计了如下图所示的实验流程,并发现另有植物甲产生的物质X可提高紫杉醇抗癌效果。下列有关叙述错误的是( )
A. 诱导生根、生芽时,培养基中生长素和细胞分裂素的比值相同
B. 利用植物组织培养技术快速繁殖红豆杉植株可以保持其优良的遗传特性
C. 紫杉醇的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术使细胞增殖以获得更多的紫杉醇
D. 欲获得既产生紫杉醇又产生物质X的植株,可用植物体细胞杂交技术获得杂种植株
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析:红豆杉茎尖分生组织通过脱分化过程形成愈伤组织,一方面愈伤组织通过再分化形成胚状体,进而培养成红豆杉植株;另一方面,愈伤组织培养增殖产生更多的愈伤组织细胞,从愈伤组织细胞中提取紫杉醇。
【详解】A、培养基中生长素和细胞分裂素的比值大于1时有利于根的形成,比值小于1时,则促进芽的形成,A错误;
B、利用植物组织培养技术快速繁殖红豆杉植株属于无性生殖,因此可保持其优良的遗传特性,B正确;
C、图中获得紫杉醇的过程只要培养到愈伤组织,不需要形成完整植株,利用了细胞增殖的原理,即紫杉醇的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术使细胞增殖以获得更多的紫杉醇,C正确;
D、植物甲和红豆杉是不同的物种,自然状态下存在生殖隔离,欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质X的植株,可利用植物体细胞杂交技术获得“红豆杉一植物甲”杂种植株,D正确。
故选A。
29. 下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是( )
A. 实验中如果将研磨液更换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低
B. 利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异,可初步分离DNA
C. DNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同,该原理可用于纯化DNA粗提物
D. 将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应,可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
【答案】D
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理:
(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。
(2)DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、研磨液有利于DNA的溶解,换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低,A正确;
B、DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精,可分离DNA,B正确;
C、DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl浓度的变化而改变,因此可用不同浓度的NaCl溶液对DNA进行粗提取,C正确;
D、在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,二苯胺试剂用于鉴定DNA,D错误。
故选D。
30. 蛋白质工程的主要流程顺序正确的是( )
①蛋白质分子结构设计②DNA改造或合成③预期蛋白质功能④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A. ①→②→③→④ B. ④→②→①→③
C. ③→①→④→② D. ③→④→①→②
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程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。
【详解】蛋白质工程的基本流程是:③预期蛋白质功能→①预期蛋白质分子结构组成→④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列→②DNA改造或合成,C正确。
故选C。
31. 古书有记载:“酒正:掌酒之政令……辨五齐之名……”“酒正”管理酿酒,“五齐”为发酵过程分成的五个阶段:“泛齐”(气泡初现)、“醴齐”(酒液形成)、“盎齐”(泡沫翻涌)、“缇齐”(酒色转红)、“沈齐”(酒糟沉淀)。下列有关酿酒的叙述,正确的是( )
A. “泛齐”阶段气泡初现,说明酵母菌处于无氧呼吸阶段
B. 若“醴齐”阶段持续通入氧气,则难以完成酒精发酵过程
C. 若“缇齐”阶段后进行醋酸发酵,则产生的气泡量明显增加
D. “沈齐”阶段酒糟沉淀,pH升高使酵母菌酒精发酵停止
【答案】B
【解析】
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、“泛齐”阶段气泡初现,可能是酵母菌有氧呼吸的结果,A错误;
B、酵母菌通过无氧呼吸产生酒精,若“醴齐”阶段持续通入氧气,则难以完成酒精发酵过程,B正确;
C、醋酸发酵利用酒精发酵,不产生气体,因此若“缇齐”阶段后进行醋酸发酵,则产生的气泡量最可能减少,C错误;
D、“沈齐”阶段酵母菌停止酒精发酵的原因是酒精浓度过高或糖分耗尽,且pH总体呈下降趋势,到后期趋于稳定,D错误。
故选B。
32. 某实验小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,操作流程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 培养基应以尿素为唯一氮源,其上生长的都是能分解尿素的细菌
B. 培养一段时间后,培养基中的营养成分会减少,pH会升高
C. 使用后的培养基在丢弃前一定要进行消毒处理,以免污染环境
D. 5号试管的结果表明土壤中的菌株数为 1.7x108个/mL
【答案】B
【解析】
【分析】分解尿素的细菌的鉴定细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
【详解】A、某些固氮菌不需要培养基提供氮源,所以能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长,所以培养基应以尿素为唯一氮源,其上生长的不一定都是能分解尿素的细菌,A错误;
B、由于分解尿素的细菌是异养生物,所以培养基的营养成分会减少,分解尿素的细菌的鉴定细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,pH会升高,B正确;
C、使用后的培养基需灭菌处理,不是消毒,防止污染环境,C错误;
D、5号试管稀释倍数为106,菌落数平均值为(168 + 175 + 167)÷3 = 170,土壤中菌株数为170÷0.1×106 = 1.7×109个 /mL,D错误。
故选B。
33. 黑曲霉生长迅速,发酵周期短,不产毒素的黑曲霉是优良的发酵菌种,古代人们利用黑曲霉制作酱油、酱料和米酒等。黑曲霉还可产生纤维素酶、脂肪酶和糖化酶等多种酶,也是工业上生产酶制剂和柠檬酸发酵的优良菌种。下列相关说法错误的是( )
A. 制备黑曲霉培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH调至酸性
B. 柠檬酸发酵过程中要研究黑曲霉菌的生长规律,通常采用稀释涂布平板法计数
C. 利用刚果红染色法测定黑曲霉产纤维素酶的能力时,应测定菌落直径与透明圈直径
D. 啤酒生产中可以先利用黑曲霉对富含淀粉的原料进行糖化处理
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
【详解】A、制备黑曲霉培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH调至酸性,因为黑曲霉适宜在酸性条件下生长,A正确;
B、柠檬酸发酵过程中要研究黑曲霉菌的生长规律,通常采用稀释涂布平板法计数,稀释涂布平板法可用于计数活菌数,B正确;
C、利用刚果红染色法测定黑曲霉产纤维素酶的能力时,应测定菌落直径与透明圈直径,获取比值进行分析,该比例可以反应黑曲霉产纤维素的能力,C正确;
D、啤酒生产应使用大麦发芽产生的酶进行糖化,而后将黑曲霉接种到糖化处理的培养液中进行发酵,D错误。
故选D。
34. 石斛碱是铁皮石斛中重要的活性成分,在铁皮石斛中的含量极低,具有巨大的药用价值。科研人员通过植物细胞工程技术获得铁皮石斛愈伤组织细胞,对其进行化学诱变并筛选,获得了石斛碱高产细胞系。下列说法正确的是( )
A. 石斛碱属于次生代谢产物,是铁皮石斛基本的生命活动必需的
B. 铁皮石斛外植体应用适宜浓度乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
C. 愈伤组织细胞没有细胞壁,易受化学诱变剂影响
D. 可依据“生物碱产量/细胞数量”的值来筛选高产细胞系
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物组织培养是一种无性繁殖技术,通过从植物体分离出所需的组织、器官或细胞,在无菌条件下接种在含有营养物质及植物激素的培养基上进行培养,获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品。该技术主要包括脱分化产生愈伤组织,再分化形成再生植物。
2、次生代谢产物:植物代谢过程中产生的一些不是植物基本的生命活动所必需的产物。
【详解】A、次生代谢产物不是生物生长发育所必需的物质,石斛碱属于次生代谢产物,不是铁皮石斛基本生命活动必需的,A错误;
B、外植体在接种于培养基培养时,需先后用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒,消毒流程为:先用流水充分冲洗后的外植体用酒精消毒30s,然后立即用无菌水清洗2〜3次,再用次氯酸钠溶液处理30min后, 立即用无菌水清洗2〜3次,不是用乙醇和次氯酸钠的混合液消毒,B错误;
C、愈伤组织细胞具有细胞壁,只是细胞壁薄,C错误;
D、 “生物碱产量/细胞数量”的值可以反映出单个细胞产生生物碱的能力,要筛选石斛碱高产细胞系,可依据 “生物碱产量 / 细胞数量” 的值,该值高的即为高产细胞系,D正确。
故选D。
35. 肺癌是全世界致死率最高的疾病之一。研究发现,抗体-药物偶联物(ADC)通过将药物和单克隆抗体结合,可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。如图为抗体一肺癌药物偶联物的制备过程。下列叙述正确的是( )
A. 图中a代表单克隆抗体,b代表治疗肺癌的药物
B. 过程①可用灭活的病毒作为诱导剂促进细胞融合,灭活的病毒无感染能力且其抗原结构被破坏
C. 过程②是筛选出杂交瘤细胞,过程③是让杂交瘤细胞产生抗体
D. 抗体—肺癌药物偶联物进入肺癌细胞发挥作用后一定会引起细胞坏死
【答案】A
【解析】
【分析】单克隆抗体制备的过程:先用某种抗原刺激小鼠从而获得相应的B淋巴细胞,将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,经过HAT选择培养基选择筛选出杂交瘤细胞,然后杂交瘤细胞经过多次克隆化培养和抗体检验筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,最终将杂交瘤细胞进行体外培养或注入小鼠腹腔中培养从而分离获得单克隆抗体。
【详解】A、图中a为单克隆抗体,b为肺癌药物,二者结合可以特异性杀死癌细胞,A正确;
B、灭活的病毒其抗原结构未被破坏,B错误;
C、②的目的是筛选杂交瘤细胞,使同种融合和未融合细胞死亡,得到杂交瘤细胞,③经过多次克隆化培养和抗体检测,筛选出产生专一抗体的杂交瘤细胞即阳性细胞,C错误;
D、抗体—肺癌药物偶联物进入肺癌细胞发挥作用后可以诱发癌细胞凋亡,D错误。
故选A。
36. 研究显示,约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期,且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是( )
A. 体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚
B. 移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态
C. 胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化
D. 为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植
【答案】C
【解析】
【分析】动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体叫“受体”。通过任何一项技术(如转基因、核移植和体外受精等)获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。
【详解】A、由于M Ⅱ期卵母细胞的细胞更大,便于进行技术操作,细胞质中含有激发细胞核全能性的物质,因此体细胞核移植到去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚,A正确;
B、移植前胚胎发育率低,细胞核来自于已分化的体细胞,全能性容易受到影响,因此可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态,B正确;
C、根据题干,早期胚胎大多都不能发育至囊胚期,必然不是孵化的原因,着床在孵化之后发生,孵化是胚胎从透明带中伸展出来(不是滋养层),C错误;
D、胚胎细胞核全能性高于体细胞,因此为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植,D正确。
故选C。
37. 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,错误的是( )
A. 设置一组加二苯胺但是不加DNA的对照组用来排除二苯胺受热变蓝的可能
B. 提取到的白色丝状物直接与一定浓度的二苯胺溶液混合,沸水浴5min后变蓝
C. 电泳实验中待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时停止电泳
D. 琼脂糖凝胶中加入核酸染料,便于在300nm的紫外灯下检测扩增产物
【答案】B
【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。
【详解】A、设置对照组的目的是为了排除二苯胺试剂本身或其他实验条件可能产生的颜色变化,从而确保实验结果的特异性,A正确;
B、将丝状物溶于2moL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,B错误;
C、电泳缓冲液加入电泳槽,待指示剂前沿迁移至凝胶边缘时停止电泳,C正确;
D、在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化,稍冷却后加入适量核酸染料混匀,便于在300nm的紫外灯下检测扩增产物,D正确。
故选B。
38. 用A和B两种限制酶分别处理同一DNA片段(限制酶在对应切点一定能切开),电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 图1中X代表的碱基对数为4500,Y是限制酶A的酶切位点
B. 用酶A和酶B同时处理图1中DNA片段可增加6个游离的磷酸基团
C. 若用酶A和酶B同时处理该DNA片段,则电泳后得到5种产物
D. 电泳过程中,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动
【答案】C
【解析】
【分析】限制酶酶切,是一项基于DNA限制酶的基因工程技术,其基本原理是利用限制酶对DNA上特定序列的识别,来确定切割位点并实现切割,从而获得所需的特定序列。
【详解】A、图2的结果①得到的碱基对数分别是500、3500、6000,结果②得到的碱基对数分别是2000、8000,结合图1可推测Y是限制酶A的酶切位点,X代表的碱基对数为4500,即图1中有两个限制酶A的酶切位点,切割完后得到三个长度的片段:3500、(4500+1500)、500,正好与图2的酶①结果相符,A正确;
B、限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,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开,用A和B两种限制酶同时处理图中同一DNA片段,可断开6个磷酸二酯键,最终得到6个游离的磷酸基团,B正确;
C、由题干信息限制酶在对应切点一定能切开,可知用酶A和酶B同时处理该DNA可以得到4个DNA片段,电泳后得到4种产物,C错误;
D、电泳过程中,DNA带负电荷会向正极移动,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,D正确。
故选C。
39. 研究人员将两个外源基因导入蓝细菌,获得转基因菌株,并将其注入野生型酵母中构建了酵母/蓝细菌嵌合体。下列说法错误是( )
A. 利用PCR扩增某外源基因时,第n轮循环需要消耗2n个引物
B. 将外源基因导入蓝细菌时需要用Ca2+处理蓝细菌
C. 构建酵母/蓝细菌嵌合体时,可直接诱导蓝细菌和酵母细胞融合
D. 在筛选酵母/蓝细菌嵌合体时,培养基中不需要加入有机碳源
【答案】C
【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合成方向是从子链的5’端向3’端延伸的。
【详解】A、 PCR每轮循环新合成的DNA链数量为 2n-2n-1=2n-1,每条新链均需1个引物(DNA聚合酶需引物起始合成)。第n轮循环时,模板数量为2n-1,每个模板的两条链各需1种引物,因此共需2\2n-1=2n个引物,A正确。
B、蓝细菌属于原核生物,将外源基因导入原核细胞常用 Ca2+处理,使其成为感受态细胞,提高细胞膜通透性,便于吸收外源DNA,B正确。
C、酵母(真核生物)和蓝细菌(原核生物)均具有细胞壁,直接诱导细胞融合前需先用酶解法(如纤维素酶、溶菌酶)去除细胞壁,制备原生质体,再通过PEG等诱导融合。若未去壁,细胞壁会阻碍细胞融合,C错误;
D、 蓝细菌为自养型(可通过光合作用合成有机物),酵母菌为异养型(依赖有机碳源)。若培养基不含有机碳源,野生型酵母菌因无法获取碳源而死亡,而酵母-蓝细菌融合体若保留蓝细菌的自养能力,则可存活,故筛选时无需添加有机碳源。D正确。
故选C。
40. 科学家通过蛋白质工程将某植物的磷酸丙糖异构酶(T酶)第14位和第78位的两个天冬酰胺分别变为苏氨酸和异亮氨酸,使T酶的热稳定性大幅提高。下列叙述正确的是( )
A. 在操作前后,T酶催化的底物相同,故其结构未发生改变
B. 该项研究需要根据T酶的氨基酸序列,再推出其基因序列
C. 改造后的基因只有导入植物细胞才能表达出T酶
D. 可将T酶导入微生物中,利用微生物生产大量的T酶
【答案】B
【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。也就是说,蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,是包含多学科的综合科技工程领域。
【详解】A、在操作前后,T酶的热稳定性大幅提高,说明改造后的T酶结构发生改变,A错误;
B、该项研究属于蛋白质工程,其设计流程需要根据T酶的氨基酸序列,再推出其基因序列,进而合成相关的基因,B正确;
C、基因具有独立性,改造后的基因未必只有导入植物细胞才能表达出T酶,C错误;
D、可将控制T酶合成基因导入微生物中,利用微生物繁殖速度快的特征生产大量的T酶,D错误。
故选B。
41. 生物技术的安全性和伦理问题已经成为广受关注的社会热点。下列技术或要求不符合安全与伦理规范的是( )
A. 将目的基因导入农作物的叶绿体基因组,可以有效防止基因污染
B. 利用基因组编辑技术设计试管婴儿,解决不孕不育问题
C. 生物武器具有传染性强、作用范围广等特点,应严格禁止
D. 生殖性克隆涉及细胞核移植技术,中国政府不接受任何生殖性克隆人实验
【答案】B
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
【详解】A、将目的基因导入农作物的叶绿体基因组,可以有效防止基因污染,因为花粉中几乎不含有细胞质基因,进而可避免目的基因进入到近缘物种中,A正确;
B、基因编辑技术存在安全风险,我们不反对试管婴儿技术,但滥用设计试管婴儿技术设计婴儿性别,不符合生物技术的安全与伦理规范,B错误;
C、生物武器是指有意识地利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标,以达到战争目的的一类武器,有致病能力强、攻击范围广等特点,应严格禁止,C正确;
D、生殖性克隆涉及细胞核移植技术,中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验,D正确。
故选B。
42. 乳腺生物反应器是通过转基因技术,将外源基因导入动物(如牛、羊)基因组中,并使其在乳腺组织特异性表达,利用动物乳腺高效合成、分泌蛋白的能力,在乳汁中生产药用蛋白或其他高价值产品的生物技术体系。下列说法错误的是( )
A. 应将外源基因与乳腺中特异表达的基因的启动子重组在一起
B. 培育的转基因动物体内,只有乳腺组织细胞中才含有外源基因
C. 与利用转基因大肠杆菌生产蛋白相比,乳腺生物反应器得到的蛋白活性更高
D. 制备乳腺生物反应器需遵循生物安全法规,严格评估转基因动物对生态环境的潜在影响
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤(1)目的基因的获取;(2)基因表达载体的构建;(3)将目的基因导入受体细胞;(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、基因表达具有选择性,为使外源基因在乳腺组织特异性表达,构建基因表达载体时应将外源基因与在乳腺组织中特异表达的基因的启动子重组在一起,A正确;
B、在培育转基因动物的过程中,外源基因是通过显微注射等技术直接导入到动物的受精卵或早期胚胎细胞中的。这些细胞具有发育成完整个体的潜能。因此,转基因动物体内的所有细胞都将含有外源基因。只是由于启动子的作用,外源基因只在乳腺组织中表达,B错误;
C、乳腺生物反应器利用的是动物乳腺细胞高效合成和分泌蛋白的能力,与细菌相比,动物细胞具有更完善的蛋白质修饰和加工机制。因此,通过乳腺生物反应器得到的药用蛋白或其他高价值产品通常具有更高的生物活性和更好的稳定性,C正确;
D、转基因技术虽然具有巨大的应用潜力,但也存在潜在的安全和伦理问题。在制备乳腺生物反应器的过程中,必须严格遵守生物安全法规,对转基因动物进行严格的生态环境影响评估,以确保其安全性和可控性,D正确。
故选B。
43. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因,将该质粒导入大肠杆菌细胞后,其编码的酶可分解X-gal,产生蓝色物质,进而形成蓝色菌落,如图所示。科研小组以该质粒作为载体,采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是( )
A. 使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率,可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数
B. 如果筛选平板中仅含卡那霉素,生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株
C. 因质粒K中含两个标记基因,筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株
D. 若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌
【答案】C
【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。
【详解】A、使用氯化钙处理大肠杆菌,可使其处于感受态,提高转化效率,即更多的大肠杆菌能吸收质粒,无论吸收的是含目的基因的重组质粒(可能形成白色菌落)还是未重组的质粒K(形成蓝色菌落),都可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数,A正确;
B、由于仅含卡那霉素,未添加X-gal,无论导入的是重组质粒还是空白质粒,因不含X-gal,无法产生蓝色物质,故生长出的菌落均为白色,B正确;
C、筛选平板中长出的白色菌落,可能是导入了重组质粒(含目的基因),但也可能是虽然导入了质粒但目的基因没有成功表达目标蛋白,不能仅仅因为是白色菌落就判定为表达目标蛋白的菌株,C错误;
D、若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌,因为自身环化的质粒K中β - 半乳糖苷酶基因完整,能表达活性β - 半乳糖苷酶,分解X - gal形成蓝色菌落,D正确。
故选C。
二、非选择题
44. 由P基因编码的P蛋白是一种水通道蛋白,该蛋白在植物调节水分吸收方面发挥着 重要作用。科研人员利用基因工程技术培育出了高表达P蛋白的转基因玉米,图1表示P 基因片段和农杆菌的Ti质粒及几种限制酶的识别序列和切割位点。回答下列问题:
(1)若b链为P基因转录的模板链,则扩增P 基因时,应选择的引物是 _______ 。构建基因 表达载体时,切割Ti质粒应选用的两种酶为_______ 。
(2)用含重组 Ti质粒的农杆菌侵染玉米后,应在含 _______ 的培养基中进行筛选。科研人 员进一步用PCR 验证P基因是否成功导入玉米细胞,电泳结果如图2所示。其中①为 P 基因,作为阳性对照,②为阴性对照,③为检测结果,由此可验证 _______ 。
(3)为了验证玉米植株中是否成功表达出P 蛋白,可用_______技术进行检测。
(4)侵染后的玉米外植体需要先进行脱分化,然后在含有___________(填植物激素)的培养基上诱导生根和生芽。从遗传学的角度看,玉米外植体能形成完整植株的原因是 ________ 。
【答案】(1) ①. 引物2和引物3 ②. EcoR I和SpeI
(2) ①. 潮霉素 ②. P基因成功导入了玉米细胞 (3)抗原一抗体杂交
(4) ①. 生长素、细胞分裂素 ②. 玉米外植体细胞含有发育成完整个体的全部遗传信息
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心。引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸;转化是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
【小问1详解】
启动子在基因的左边,b链为P基因转录的模板链,则b链的5'端在右边,3'端在左边;a链的5'端在左边,3'端在右边。引物结合在模板链的3'端,所以选择的引物应该为引物2和引物3。
构建基因表达载体时,切割Ti质粒的其中一种限制酶不能选用XbaI,否则会切下终止子,故限制酶只能在EcoR I、SpeI及MunI中选择。MunI在T-DNA的边界序列以外,故应该选择EcoR I和SpeI。
【小问2详解】
潮霉素抗性基因位于T-DNA内,用含重组Ti质粒的农杆菌侵染玉米后,应在含潮霉素的培养基中筛选出含P基因的玉米细胞。经过电泳图谱比较,③待测玉米细胞中有一条条带与①的阳性对照相同,说明P基因成功导入了玉米细胞。
【小问3详解】
为了验证玉米植株中是否成功表达出P蛋白,常用抗原一抗体杂交技术进行检测。
【小问4详解】
侵染后的玉米外植体需要先进行脱分化,然后在含有生长素和细胞分裂素等的培养基上诱导生根和生芽。从遗传学的角度看,玉米外植体能形成完整植株的原因是玉米外植体细胞含有发育成完整个体的全部遗传信息。
45. 基因编辑技术在胚胎工程中得到广泛的应用。如图1表示利用基因编辑技术培养小鼠B的过程、图2表示使用CRISPR/dCas9技术进行基因编辑的过程,其中dCas9不具有内切核酸酶活性,它能与不同作用的酶(A)结合,对基因进行定点修饰。回答下列问题。
(1)图1中,从卵泡中取出卵母细胞进行体外培养,需要的气体环境是_____,培养基中通常需要加入血清等一些天然成分的原因是_____。
(2)图1中,将极体注入次级卵母细胞常采用的方法是_____,该过程的作用相当于_____,对卵母细胞进行H19和Gt12基因甲基化,Igf2r、Snrpn 等多个基因去甲基化处理的目的是_____。
(3)图1中将囊胚移植到代孕母鼠之前,需要对代孕母鼠进行_____处理。
(4)图2中,使用CRISPRdCas9技术对基因编辑时,SgRNA作用是引导酶(A)至目标序列处,设计sgRNA时应保证_____。目标序列的甲基化和去甲基化的遗传效应属于_____。
【答案】(1) ①. 95% 空气和 5%CO2 ②. 补充细胞生长所需的未知营养物质
(2) ①. 显微注射法 ②. 受精 ③. 调控基因表达,利于胚胎发育
(3)同期发情 (4) ①. sgRNA 能与目标序列互补配对 ②. 表观遗传
【解析】
【分析】动物细胞培养需要95%空气+5% CO2的气体环境。由于人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此培养基中通常需要加入血清等一些天然成分。血清中含有多种生长因子、激素、维生素、无机盐等物质,这些物质在细胞的生长、增殖和分化等过程中起着重要的调节作用。由于动物细胞培养所需要的营养物质在培养液中不能完全满足细胞生长的需求,所以培养基中通常需要加入血清等一些天然成分。
【小问1详解】
动物细胞培养需要95%空气+5% CO2的气体环境。由于人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此培养基中通常需要加入血清等一些天然成分。血清中含有多种生长因子、激素、维生素、无机盐等物质,这些物质在细胞的生长、增殖和分化等过程中起着重要的调节作用。由于动物细胞培养所需要的营养物质在培养液中不能完全满足细胞生长的需求,所以培养基中通常需要加入血清等一些天然成分以补充细胞生长所需的未知营养物质。
【小问2详解】
图1中,将极体注入次级卵母细胞常采用的方法是显微注射法,该过程的作用相当于受精作用。基因的甲基化和去甲基化会影响基因的表达,对卵母细胞进行H19和Gt12基因甲基化,lgf2r、Snrpn等多个基因去甲基化处理的目的是调节相关基因表达,利于胚胎发育。
【小问3详解】
为了使代孕母鼠能够接受外来胚胎并为其提供适宜的生理环境,需要将代孕母鼠用孕激素等进行同期发情处理,图1中将囊胚移植到代孕母鼠之前,需要对代孕母鼠进行同期发情处理。
【小问4详解】
使用CRISPR/dCas9技术进行基因编辑时,sgRNA的作用是引导酶(A)至目标序列处,设计sgRNA时应保证其碱基序列与靶基因的识别序列互补配对。目标序列的甲基化和去甲基化会影响基因的表达,而基因表达的改变会导致生物体的性状发生变化,所以目标序列的甲基化和去甲基化的遗传效应属于表观遗传,表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变。
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