内容正文:
2024-2025学年度高二第二学期“七校”期末联考
生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版选择性必修3
一、选择题:本大题共16小题,每小题3分,共48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. 下列有关制作泡菜的叙述,错误的是( )
A. 制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的
B. 制作泡菜过程中,蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料不能将泡菜坛装满
C. 乳酸菌是好氧细菌,在细胞质基质中产生乳酸
D. 腌制泡菜时可通过向坛盖边沿的水槽注水保持发酵所需环境
2. 如图表示实验小组培养某种细菌的结果,有关该接种方法下列叙述错误的是( )
A. 接种时采用的接种工具是接种环 B. 需要对接种工具进行3次灭菌
C. 不能对培养液中细菌数目计数 D. 可以对培养液中的菌株分离纯化
3. 为从原油(主要是含碳有机物)中筛选得到高效降解石油污染物的细菌,研究者以某地原油污染污泥为研究对象进行如图所示实验。下列叙述不正确的是( )
A. 培养基①的作用是增加目的菌株的数量
B. 培养基②和③的培养不需要倒置
C. 培养基①②③均要以原油为唯一碳源
D. 培养基①被稀释了105倍,才接种到培养基②
4. 使用如图所示的发酵罐进行葡萄酒工业发酵生产,下列叙述错误的是( )
A. 生产果酒时,需对罐体进行降温处理
B. 发酵使用纯净的酵母菌,因此需对通入的空气进行无菌过滤
C. 正常发酵过程中罐内的压力较高,需及时排除气体
D. 可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵
5. 紫草素是从我国传统中药植物紫草中提取出来的一种脂溶性萘醌类化合物。多项研究表明紫草素具有抗炎、免疫抑制作用。下图为紫草素的提取流程图,有关叙述错误的是( )
紫草外植体愈伤组织单个细胞高产细胞群紫草素
A. ①过程中需要在培养基中加入一定比例的植物激素才能获得愈伤组织
B. 紫草素能够从愈伤组织细胞中获得,因此判断紫草素是次生代谢产物
C. 在工厂化生产紫草素的过程中,无须培养出完整的紫草植株
D. 该流程主要通过促进细胞增殖来提高紫草素的产量
6. 科研人员从兔子的肝脏组织中分离获取肝细胞进行原代培养,在传代后的不同时间点检测细胞相关指标。下列叙述中正确的是( )
A. 传代培养时,应置于无氧环境中防止细胞被氧化
B. 可直接用过滤法收集细胞进行传代培养
C. 细胞培养应在含95%O2和5%CO2混合气体的CO2培养箱中进行
D. 细胞增长进入平台期可能与培养液中营养物质不足有关
7. 北极狼起源于30万年前的冰河时期,世界首例体细胞克隆北极狼在北京诞生,这是保护与培育濒危物种的新尝试与重要突破,其技术流程如图所示,①②③代表部分过程。下列叙述正确的是( )
A. 过程①是利用显微操作法去除细胞DNA和中心体
B. 过程②可以将供体细胞植入处理后的卵母细胞
C. 过程③可用载体激活重构胚的发育
D. 该技术说明北极狼和比格犬不存在生殖隔离
8. 目前,体外受精、胚胎移植和胚胎分割等胚胎工程技术在医学和生产上得到广泛应用。下面对胚胎工程技术的理解,正确的是( )
A. 代孕母畜可以是同种的,也可以是不同物种,需对其进行同期发情处理
B. 为降低免疫排斥反应,胚胎移植前应对受体注射免疫抑制剂
C. 鉴定动物性别、做DNA分析时要在内细胞团处进行取样
D. 分割的胚胎细胞遗传物质相同.但发育成的个体形态可能存在差异
9. 某同学利用洋葱为实验材料,进行DNA粗提取和鉴定实验。下列有关叙述错误的是( )
A. 该同学也可选择鸡血、猪肝等动物细胞为实验材料提取DNA,但方法可能有所不同
B. 将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后,滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后,DNA存在于沉淀物中
C. 向含有DNA的粗提取液中加入体积分数为95%的冷酒精后,出现的白色丝状物为DNA
D. 鉴定DNA时,需先将DNA溶解在2mol/L NaCl溶液,再加入二苯胺试剂并进行沸水浴加热
10. 目的基因和载体如果用同一种限制酶处理,连接时会出现正、反接的情况,为鉴定筛选出的表达载体中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR后,结合电泳技术鉴定,图示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置,其中目的基因为长度300bp的片段。下列有关说法错误的是( )
A. PCR复性温度不宜太低,避免引物错配和模板链形成双链
B. 电泳条带迁移的位置和速度与DNA分子的大小和构象有关
C. 选取引物甲、丙,扩增出450bp长度的片段时,可以说明目的基因正接
D. 选取引物甲、乙,扩增出400bp长度的片段时,可以说明目的基因反接
11. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A. PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定
B. 电泳缓冲液中的作用是激活DNA聚合酶
C. 离心的目的是使反应液集中在离心管的底部
D. 凝胶中的DNA分子染色后可以在紫外灯下检测
12. 蛋白酶应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。某研究小组利用蛋白质工程将该蛋白酶中第188位丙氨酸替换为脯氨酸、第239位谷氨酰胺替换为精氨酸、第262位缬氨酸替换为亮氨酸,结果发现该酶的催化活性大幅度提高。下列叙述正确的是( )
A. 对枯草杆菌蛋白酶进行改造通过直接改造蛋白酶的分子结构来实现
B. 通过基因工程和蛋白质工程生产的枯草杆菌蛋白酶的氨基酸序列相同
C. 改造后的枯草杆菌蛋白酶可能使空间结构发生改变导致其催化活性提高
D. 对枯草杆菌蛋白酶进行分子设计必须从预期蛋白酶的功能特点入手
13. 国际权威机构认为,凡是通过安全评价上市的转基因食品,与非转基因食品一样安全。下列关于转基因食品的叙述错误的是( )
A. 转基因是改良作物品种的重要手段
B. 转基因作物种植时需要与传统农作物隔离
C. 若导入的目的基因来自大自然,则该转基因作物是安全的
D. 由转基因玉米压榨生产的油,包装上必须有“转基因”标识
14. 生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁,生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述错误的是( )
A. 高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动
B. 动物饲料中的抗生素会通过食物链使人体内的微生物耐药性增强
C. 只要有证据表明转基因产品有害,就应该禁止转基因技术的应用
D. 外来入侵物种可能增加本土物种食物来源却对自然生态造成破坏
15. 研究人员利用 CRISPR 基因编辑技术,成功修复了人类早期胚胎中肥厚心肌病相关的基因MYBPC3的突变,且定向非常准确,未出现“脱靶”效应。这项研究在攻克用基因组编辑技术治疗人类遗传病的若干技术问题的同时,也引起了一些伦理方面的争论。下列相关叙述错误的是( )
A. 用该技术编辑少量的细胞就可对某些遗传病进行治疗
B. 使用该技术修复的心肌细胞可以用于心脏治疗性克隆
C. 该技术潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险性
D. 随着技术成熟,可以设计“完美婴儿”,促进人类进步
16. 下列关于生物武器及其使用的叙述,正确的是( )
A. 生物武器种类多样,包括病毒类、毒品类、致病菌类等
B. 人体对利用转基因技术制造的新型致病菌不会产生免疫反应
C. 现在的年轻人都已接种天花疫苗,对其有特异性免疫能力,所以不感染该病毒
D. 《禁止生物武器公约》中强调在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器
二、非选择题:本大题共5小题,共52分。
17. 传统发酵技术是人类在生活过程中,对微生物的有意或无意运用。早在几千年前,人们就开始通过微生物发酵生产各种各样的美食。回答下列问题:
(1)老米酒是以糯米为原料,经糖化、酒化等过程发酵而来的。糯米需经糖化后才能被酿酒酵母转化成酒精,原因是_______。为监测发酵过程中酵母菌数量的变化,可定期取样,用_______(答出2种即可)法计数。该酵母菌也会因为发酵时间的长短和_______(答出2种即可)不同,而形成不同的代谢产物,使发酵食品的风味发生变化。酿酒时会因为发酵液放置过久等原因,导致出现酸味,可能是因为产生了_______(填物质)。
(2)酸豆角因为酸脆和能增进食欲而成为家常小菜。家庭制作酸豆角的主要流程为:豆角去筋后洗净、晾干→加盐揉搓至翠绿色→放入泡菜坛、注入凉开水→添加适量香辛料和白酒→密闭、腌制1~2周。豆角又酸又脆,“酸”主要与_______有关,“脆”利用了_______的原理。
(3)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后混合陈泡菜水再倒入坛中;②盐水和陈泡菜水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。①中的“冷却”主要是为了_______,③是为了______。
(4)图为发酵工程生产产品的流程图。若⑦是菌体,则应采用_______等方法将产物分离和干燥。
18. 培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题。
(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因植物细胞具有____。
(2)在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易受到____和____的影响而产生突变。
(3)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是____。
(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是____。
(5)从步骤⑤到步骤⑥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。
19. 抗CD14 单克隆抗体的制备流程如图所示:
(1)步骤①向小鼠注射CD14 抗原,其目的是_____。
(2)步骤②所用的SP2/0 细胞的生长特点是_____。
(3)步骤③的目的是_____,在步骤④中,根据抗原—抗体特异性性结合的原理,需加入CD14进行专一抗体检测,检测过程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体,原因是_____。
(4)步骤⑤将筛选后的细胞注射到小鼠腹腔进行增殖培养。步骤⑥从_____中提取到大量的 抗 CD14 抗体,成为单克隆抗体,除此以外,还可以运用_____技术进行体外扩增培养,获得单克隆抗体。
20. 有部分体细胞可以在体外进行培养实现无限增殖,基于这个特点,体细胞克隆技术应运而生。图1是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图。回答下列问题:
(1)图1中,后代丁牛的遗传性状由_______牛决定;过程②常使用________去核法对受精卵进行处理。
(2)从丙牛胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞(贴壁生长细胞)进行培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图2所示。选取________(填“①”或“②”)时期的细胞进行传代培养更合理。进行传代培养后,收集传代培养的细胞需要进行的操作是_________。
(3)研究者探究不同浓度的雌激素X对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响,实验结果如下表所示。
X的浓度(μg/mL)
卵母细胞(个)
第一极体排出(个)
成熟率(%)
卵裂数(个)
卵裂率(%)
0
106
70
66.0
28
40.0
1
120
79
65.8
46
58.2
10
113
53
46.9
15
28.3
100
112
48
42.8
5
10.4
本实验中,以第一极体的排出作为______的判断标准。实验结果说明:_______。
21. 胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一,下图表示生产人成熟胰岛素A链的基本流程:在人胰岛素A链基因前端加入甲硫氨酸编码序列,置于β-半乳糖苷酶基因(不含终止编码序列)末端,再插入到质粒中,并将重组质粒导入大肠杆菌(缺失内源性β-半乳糖苷酶基因),经培养、切割和纯化等得到成熟胰岛素A链,回答下列问题:
(1)应使用限制酶________和________对质粒和插入DNA片段进行切割。
(2)在转化大肠杆菌前,一般先用________处理大肠杆菌细胞,使其处于容易吸收重组DNA分子的生理状态。
(3)重组DNA分子在大肠杆菌中开始转录时,RNA聚合酶首先结合的位点是______。
(4)将经过转化的大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素和X—gal的培养基中培养,若观察到________色菌落,可以确定大肠杆菌成功表达胰岛素A链,原因是________。
(5)已知溴化氰可以在甲硫氨酸残基C端切割肽链,成熟的人胰岛素A链不含甲硫氨酸残基,β-半乳糖苷酶含有多个甲硫氨酸残基。由此可知,图中使用溴化氰切割的目的是________。
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2024-2025学年度高二第二学期“七校”期末联考
生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版选择性必修3
一、选择题:本大题共16小题,每小题3分,共48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. 下列有关制作泡菜的叙述,错误的是( )
A. 制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的
B. 制作泡菜过程中,蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料不能将泡菜坛装满
C. 乳酸菌是好氧细菌,在细胞质基质中产生乳酸
D. 腌制泡菜时可通过向坛盖边沿的水槽注水保持发酵所需环境
【答案】C
【解析】
【分析】家庭制作泡菜时,无需对被腌制的材料做灭菌处理,因为蔬菜的表面有乳酸菌,它是泡菜发酵的主要菌种,陈泡菜水中含有大量的乳酸菌,可以缩短泡菜腌制的时间并保持泡菜的原有风味。
【详解】A、制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的,发酵期间,乳酸会不断积累,当它的质量百分比为0.4%~0.8%时,泡菜的口味、品质最佳,A正确;
B、泡菜制作时,新鲜蔬菜洗净、切块、晾干后装入泡菜坛内,装至半满时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,B正确;
C、乳酸菌是厌氧细菌,C错误;
D、乳酸菌需要在无氧环境下将葡萄糖分解为乳酸,故腌制泡菜时可通过向坛盖边沿水槽注水保持发酵所需环境,D正确。
故选C。
2. 如图表示实验小组培养某种细菌的结果,有关该接种方法下列叙述错误的是( )
A. 接种时采用的接种工具是接种环 B. 需要对接种工具进行3次灭菌
C. 不能对培养液中细菌数目计数 D. 可以对培养液中的菌株分离纯化
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、由图可知,该接种方法是平板划线法,接种工具是接种环,A正确;
B、平板划线法操作过程中,每次划线前和划线结束后都要对接种环灭菌,因此至少4次灭菌,B错误;
C、平板划线法不能用于对培养液中细菌数目计数,稀释涂布平板法可用于计数,C正确;
D、平板划线法可以通过多次划线,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面,从而对培养液中的菌株分离纯化,D正确。
故选B。
3. 为从原油(主要是含碳有机物)中筛选得到高效降解石油污染物的细菌,研究者以某地原油污染污泥为研究对象进行如图所示实验。下列叙述不正确的是( )
A. 培养基①的作用是增加目的菌株的数量
B. 培养基②和③的培养不需要倒置
C. 培养基①②③均要以原油为唯一碳源
D. 培养基①被稀释了105倍,才接种到培养基②
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,培养基①可富集目的菌株,可增加目的菌株的数量,A正确;
B、为了防止培养基的水分蒸发过快,培养基培养时都需要倒置,B错误;
C、培养基①②③均要以原油为唯一碳源,以筛选得到高效降解石油污染物的细菌,C正确;
D、由图可知,每次稀释10倍,标注重复3次,所以培养基①被稀释了105倍,D正确。
故选B。
4. 使用如图所示的发酵罐进行葡萄酒工业发酵生产,下列叙述错误的是( )
A. 生产果酒时,需对罐体进行降温处理
B. 发酵使用纯净的酵母菌,因此需对通入的空气进行无菌过滤
C. 正常发酵过程中罐内的压力较高,需及时排除气体
D. 可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵
【答案】B
【解析】
【分析】葡萄酒发酵的原理是酵母菌的无氧呼吸,即葡萄糖在无氧条件下分解产生二氧化碳和酒精并释放少量的能量,发酵的温度在18℃-25℃。
【详解】A、酵母菌发酵过程中会释放热能,使温度升高,果酒发酵的适宜温度为18℃-25℃,因此生产果酒时,常需对罐体进行降温处理,A正确;
B、酒精是酵母菌无氧呼吸的产物,因此发酵过程中不需要通入空气,B错误;
C、无氧呼吸不消耗氧气但产生二氧化碳,罐内气体增加,因此正常发酵过程中罐内的压力较高,需及时排除气体,C正确;
D、葡萄酒发酵的原料是糖类,因此可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵,D正确。
故选B。
5. 紫草素是从我国传统中药植物紫草中提取出来的一种脂溶性萘醌类化合物。多项研究表明紫草素具有抗炎、免疫抑制作用。下图为紫草素的提取流程图,有关叙述错误的是( )
紫草外植体愈伤组织单个细胞高产细胞群紫草素
A. ①过程中需要在培养基中加入一定比例的植物激素才能获得愈伤组织
B. 紫草素能够从愈伤组织细胞中获得,因此判断紫草素是次生代谢产物
C. 在工厂化生产紫草素的过程中,无须培养出完整的紫草植株
D. 该流程主要通过促进细胞增殖来提高紫草素的产量
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,其过程为:离体的植物组织、器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织),愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株。
【详解】A、①(脱分化)过程中,需要在培养基中加入一定比例的生长素和细胞分裂素等植物激素才能获得愈伤组织,A正确;
B、在工程技术操作中,可以通过设计让愈伤组织生产次生代谢产物,但愈伤组织中产生的物质不一定是次生代谢产物,B错误;
C、根据题干信息可知,在工厂化生产紫草素的过程中,只需要把细胞培养到愈伤组织阶段,再扩大培养即可,C正确;
D、依据题图可以发现,该流程主要通过促进细胞增殖来提高紫草素的产量,D正确。
故选B。
6. 科研人员从兔子的肝脏组织中分离获取肝细胞进行原代培养,在传代后的不同时间点检测细胞相关指标。下列叙述中正确的是( )
A. 传代培养时,应置于无氧环境中防止细胞被氧化
B. 可直接用过滤法收集细胞进行传代培养
C. 细胞培养应在含95%O2和5%CO2混合气体的CO2培养箱中进行
D. 细胞增长进入平台期可能与培养液中营养物质不足有关
【答案】D
【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处理分散成单个细胞继续传代培养。动物细胞培养需要的条件有:①无菌、无毒的环境;②营养;③温度和pH;④气体环境:95%空气+5%CO2;动物细胞培养技术主要应用在:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质等。
【详解】A、肝细胞培养时,细胞需要进行有氧呼吸等正常生理活动,无氧环境会抑制细胞的正常代谢,甚至导致细胞死亡,所以不能置于无氧环境,A错误;
B、对于贴壁生长的细胞,直接用过滤法收集细胞进行传代培养是不合适的,在传代培养前,通常需要先用胰蛋白酶等处理使细胞分散,然后再进行后续操作,B错误;
C、细胞培养应在含95%空气(其中含氧气供细胞呼吸)和5%CO₂的混合气体的CO₂培养箱中进行,而不是95%O₂和5%CO₂,C错误;
D、当培养液中营养物质不足时,细胞的生长和增殖会受到限制,可能导致细胞增长进入平台期,D正确。
故选D。
7. 北极狼起源于30万年前的冰河时期,世界首例体细胞克隆北极狼在北京诞生,这是保护与培育濒危物种的新尝试与重要突破,其技术流程如图所示,①②③代表部分过程。下列叙述正确的是( )
A. 过程①是利用显微操作法去除细胞DNA和中心体
B. 过程②可以将供体细胞植入处理后的卵母细胞
C. 过程③可用载体激活重构胚的发育
D. 该技术说明北极狼和比格犬不存在生殖隔离
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,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。
【详解】A、过程①是去除卵母细胞的细胞核,利用显微操作法去除的是减数分裂Ⅱ中期的纺锤体一染色体复合物,A错误;
B、从流程图可以看出,过程②的供体细胞可以不需要去核,实际上研究者通过实验不断摸索出对供体细胞和卵母细胞损伤较小的方法,即利用细胞膜具有一定流动性的特点,将供体细胞注入透明带内,通过PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等方法,使供体细胞和去核卵母细胞的细胞膜融合,形成一个细胞,从而实现将供体细胞核注入去核卵母细胞的目的,B正确;
C、过程③可以用物理或化学方法(如电刺激、 Ca2+ 载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)来激活重构胚的发育,C错误;
D、不同物种之间一般不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代的现象叫作生殖隔离,而克隆北极狼利用的是动物体细胞核移植技术,属于无性生殖,因此无法确定北极狼和比格犬是否存在生殖隔离,D错误。
故选B。
8. 目前,体外受精、胚胎移植和胚胎分割等胚胎工程技术在医学和生产上得到广泛应用。下面对胚胎工程技术的理解,正确的是( )
A. 代孕母畜可以是同种的,也可以是不同物种,需对其进行同期发情处理
B. 为降低免疫排斥反应,胚胎移植前应对受体注射免疫抑制剂
C. 鉴定动物性别、做DNA分析时要在内细胞团处进行取样
D. 分割的胚胎细胞遗传物质相同.但发育成的个体形态可能存在差异
【答案】D
【解析】
【详解】A、代孕母畜必须是与供体同物种的个体,且需进行同期发情处理以保证生理状态同步,A错误;
B、胚胎移植时,受体对移入的胚胎基本不发生免疫排斥反应(因早期胚胎的细胞表面抗原物质较少,且受体子宫的免疫环境特殊),因此无需注射免疫抑制剂,B错误;
C、鉴定胚胎性别或进行DNA分析时,应取滋养层细胞(将来发育为胎膜、胎盘),而非内细胞团(发育为胎儿的各种组织),避免损伤胚胎,C错误;
D、胚胎分割后的细胞遗传物质相同,但发育过程中可能因外界环境、表观遗传调控等因素导致形态差异,D正确。
故选D。
9. 某同学利用洋葱为实验材料,进行DNA粗提取和鉴定实验。下列有关叙述错误的是( )
A. 该同学也可选择鸡血、猪肝等动物细胞为实验材料提取DNA,但方法可能有所不同
B. 将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后,滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后,DNA存在于沉淀物中
C. 向含有DNA的粗提取液中加入体积分数为95%的冷酒精后,出现的白色丝状物为DNA
D. 鉴定DNA时,需先将DNA溶解在2mol/L NaCl溶液,再加入二苯胺试剂并进行沸水浴加热
【答案】B
【解析】
【分析】1、DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:
①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;
②DNA不容于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;
③DNA对于酶、高温和洗涤剂的耐受性,蛋白酶能水解蛋白质,但是不能水解DNA,蛋白质不能耐受较高温度,DNA能耐受较高温度洗涤剂能瓦解细胞膜,但是对DNA没有影响;
④在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色;
2、DNA粗提取与鉴定的实验中,不同操作步骤中加水的作用不同,破碎细胞获取含DNA的滤液时加蒸馏水的目的是使血细胞涨破;出去滤液中的杂质时,加蒸馏水的目的是降低NaCl溶液浓度使DNA析出。
【详解】A、不同类型的生物材料(如植物细胞、动物细胞、微生物)中DNA的提取过程虽有相似之处,但也存在差异。例如,使用动物血液作为实验材料时,通常利用红细胞破裂释放出的DNA进行提取,而不需要研磨和去除细胞壁的过程,A正确;
B、在DNA粗提取实验中,通 常首先通过研磨和加入适量的洗涤剂与食盐溶液来释放细胞中的DNA,并破坏细胞膜和其他细胞结构。然后,在此混合液中DNA会溶解在溶液中,并随同蛋白质、多糖等其他物质一起存在。DNA在一定浓度的NaCl溶液中溶解度较高,所以初步处理后的滤液经过离心或静置 后,DNA不会形成沉淀,而是在溶液中,B错误;
C、在DNA提取过程中,当加入高浓度酒精后,DNA会因不溶于酒精而析出,形成白色的絮状或丝状沉淀,这就是粗提取得到的DNA,C正确;
D、鉴定DNA时,常用的方法之一就是二苯胺显色反应。需要将DNA样品溶解在适当的NaCl溶液中,然后加入二苯胺试剂,在沸水中加热后,若存在DNA,则反应液会变为蓝色,D正确。
故选B。
10. 目的基因和载体如果用同一种限制酶处理,连接时会出现正、反接的情况,为鉴定筛选出的表达载体中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR后,结合电泳技术鉴定,图示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置,其中目的基因为长度300bp的片段。下列有关说法错误的是( )
A. PCR复性温度不宜太低,避免引物错配和模板链形成双链
B. 电泳条带迁移的位置和速度与DNA分子的大小和构象有关
C. 选取引物甲、丙,扩增出450bp长度的片段时,可以说明目的基因正接
D. 选取引物甲、乙,扩增出400bp长度的片段时,可以说明目的基因反接
【答案】C
【解析】
【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按 碱基互补配对的原则结合,再调 温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右),DNA聚合酶 沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备,能在变性温度,复性温度,延伸温度之间很好地进行控制。
【详解】A、复性是在高温解旋后降低温度让引物与模板链结合,复性温度不宜太低,避免引物错配和模板链形成双链,A正确;
B、电泳条带迁移的位置和速度与DNA分子的大小和构象有关,如电泳一段时间后,较大的DNA分子迁移距离小,离加样孔近,而较小的DNA分子迁移距离大,离加样孔远,B正确;
C、由于使用的引物是甲和丙,没有与基因相应位置配对,因此不管基因正接还是反接,扩增片段的长度均为450bp,C错误;
D、选取引物甲、乙,扩增出400bp长度的片段时,可以说明目的基因反接,D正确。
故选C。
11. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A. PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定
B. 电泳缓冲液中的作用是激活DNA聚合酶
C. 离心的目的是使反应液集中在离心管的底部
D. 凝胶中的DNA分子染色后可以在紫外灯下检测
【答案】B
【解析】
【分析】RCR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。原理:DNA复制。
【详解】A、PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,A正确;
B、PCR扩增缓冲液中反应中Mg2+的作用是激活DNA聚合酶,电泳缓冲液中不含有Mg2+,B错误;
C、离心的目的是使反应液集中在离心管的底部,C正确;
D、凝胶中的DNA分子经染色后,对波长为300nm的紫外光吸收性强,可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,D正确。
故选B。
12. 蛋白酶应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。某研究小组利用蛋白质工程将该蛋白酶中第188位丙氨酸替换为脯氨酸、第239位谷氨酰胺替换为精氨酸、第262位缬氨酸替换为亮氨酸,结果发现该酶的催化活性大幅度提高。下列叙述正确的是( )
A. 对枯草杆菌蛋白酶进行改造通过直接改造蛋白酶的分子结构来实现
B. 通过基因工程和蛋白质工程生产的枯草杆菌蛋白酶的氨基酸序列相同
C. 改造后的枯草杆菌蛋白酶可能使空间结构发生改变导致其催化活性提高
D. 对枯草杆菌蛋白酶进行分子设计必须从预期蛋白酶的功能特点入手
【答案】CD
【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,或者制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产生活需求。
【详解】A、对枯草杆菌蛋白酶进行改造通过基因来实现,A错误;
B、基因工程生产的蛋白质是自然界已有的蛋白质,而蛋白质工程能生产出自然界中不存在的新型蛋白质分子,两者的氨基酸序列不同,B错误;
C、该蛋白酶中第188位丙氨酸替换为脯氨酸、第239位谷氨酰胺替换为精氨酸、第262位缬氨酸替换为亮氨酸,结果发现该酶的催化活性大幅度提高,其原因可能是改变了蛋白酶的空间结构,提高了酶与底物的亲和力,C正确;
D、对蛋白质进行分子设计应从预期的蛋白质功能出发,对蛋白质的结构进行设计,D正确。
故选CD。
13. 国际权威机构认为,凡是通过安全评价上市的转基因食品,与非转基因食品一样安全。下列关于转基因食品的叙述错误的是( )
A. 转基因是改良作物品种的重要手段
B. 转基因作物种植时需要与传统农作物隔离
C. 若导入的目的基因来自大自然,则该转基因作物是安全的
D. 由转基因玉米压榨生产的油,包装上必须有“转基因”标识
【答案】C
【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、转基因技术是指利用 DNA 重组、转化等技术将特定的外源目的基因转移到受体生物中,是改良作物品种的重要手段,A正确;
B、转基因作物种植时需要与传统农作物隔离,以防止基因污染,降低对生物多样性的影响,B正确;
C、将巴西坚果中富含蛋氨酸的蛋白质基因转入大豆后,发现这种转基因大豆汁对人的皮肤有刺激作用,可诱发强烈的过敏反应,因此即使目的基因为天然基因,将其导入异种作物后也可能引发安全问题,C错误;
D、我国目前采用最严格的定性标识方法,即食品产品中只要含有转基因成分,就一定要在包装上标明“转基因标识”,D正确。
故选C。
14. 生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁,生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述错误的是( )
A. 高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动
B. 动物饲料中的抗生素会通过食物链使人体内的微生物耐药性增强
C. 只要有证据表明转基因产品有害,就应该禁止转基因技术的应用
D. 外来入侵物种可能增加本土物种食物来源却对自然生态造成破坏
【答案】C
【解析】
【详解】A、高等级生物安全实验室具备严格防护措施,用于研究高致病性微生物以防止泄露和感染,符合生物安全要求,A正确;
B、动物饲料中的抗生素可能导致动物体内微生物产生耐药性,耐药菌通过食物链传递至人体,可能引发人体微生物耐药性增强,B正确;
C、转基因技术的应用需基于科学评估和风险管理,即使个别产品有害,也不应全面禁止技术本身,而应加强监管和风险控制,C错误;
D、外来入侵物种可能短期内为本土物种提供食物,但会破坏原有生态系统的结构和功能(如竞争资源、导致本地物种灭绝),D正确。
故选C。
15. 研究人员利用 CRISPR 基因编辑技术,成功修复了人类早期胚胎中肥厚心肌病相关的基因MYBPC3的突变,且定向非常准确,未出现“脱靶”效应。这项研究在攻克用基因组编辑技术治疗人类遗传病的若干技术问题的同时,也引起了一些伦理方面的争论。下列相关叙述错误的是( )
A. 用该技术编辑少量的细胞就可对某些遗传病进行治疗
B. 使用该技术修复的心肌细胞可以用于心脏治疗性克隆
C. 该技术潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险性
D. 随着技术成熟,可以设计“完美婴儿”,促进人类进步
【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。 (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。
【详解】A、由题意可知,该技术定向非常精确,未出现“脱靶”效应,故只需要编辑少量的细胞就可以对遗传病进行治疗,A正确;
B、该技术能帮助修复人类早期胚胎中与肥厚性心肌病相关的基因MYBPC3的突变,即使用该技术修复的心肌细胞可以用于心脏治疗性克隆,B正确;
C、由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,因此有时候会出现一些人们意想不到的后果,潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险,C正确;
D、利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到“完美婴儿”,已经涉及到新生命的诞生,会造成生物技术安全与伦理问题,D错误。
故选D。
16. 下列关于生物武器及其使用的叙述,正确的是( )
A. 生物武器种类多样,包括病毒类、毒品类、致病菌类等
B. 人体对利用转基因技术制造的新型致病菌不会产生免疫反应
C. 现在的年轻人都已接种天花疫苗,对其有特异性免疫能力,所以不感染该病毒
D. 《禁止生物武器公约》中强调在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器
【答案】D
【解析】
【分析】1、生物武器种类:包括致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等。
2、生物武器的特点:单位面积效应大;有特定的伤害对象;具有传染性;危害时间久;不易被发现和鉴定;使用者本身易受伤害;生物武器造价低,技术难度不大,隐秘性强,可以在任何地方研制和生产。
【详解】A、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类,不包括毒品类,A错误;
B、人体对利用转基因技术制造的新型致病菌会产生免疫反应,B错误;
C、三十年前,世界卫生组织宣布天花在地球上绝迹-人类彻底消灭了天花,如今年轻人普遍都未接种天花疫苗正确接种疫苗可以有效防治天花,C错误;
D、《禁止生物武器公约》中强调在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,D正确。
故选D。
二、非选择题:本大题共5小题,共52分。
17. 传统发酵技术是人类在生活过程中,对微生物的有意或无意运用。早在几千年前,人们就开始通过微生物发酵生产各种各样的美食。回答下列问题:
(1)老米酒是以糯米为原料,经糖化、酒化等过程发酵而来的。糯米需经糖化后才能被酿酒酵母转化成酒精,原因是_______。为监测发酵过程中酵母菌数量的变化,可定期取样,用_______(答出2种即可)法计数。该酵母菌也会因为发酵时间的长短和_______(答出2种即可)不同,而形成不同的代谢产物,使发酵食品的风味发生变化。酿酒时会因为发酵液放置过久等原因,导致出现酸味,可能是因为产生了_______(填物质)。
(2)酸豆角因为酸脆和能增进食欲而成为家常小菜。家庭制作酸豆角的主要流程为:豆角去筋后洗净、晾干→加盐揉搓至翠绿色→放入泡菜坛、注入凉开水→添加适量香辛料和白酒→密闭、腌制1~2周。豆角又酸又脆,“酸”主要与_______有关,“脆”利用了_______的原理。
(3)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后混合陈泡菜水再倒入坛中;②盐水和陈泡菜水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。①中的“冷却”主要是为了_______,③是为了______。
(4)图为发酵工程生产产品的流程图。若⑦是菌体,则应采用_______等方法将产物分离和干燥。
【答案】(1) ①. 酵母菌不能直接利用淀粉 ②. 稀释涂布平板法、血细胞计数板 ③. 发酵条件、发酵底物 ④. 醋酸
(2) ①. 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸 ②. 植物细胞渗透失水
(3) ①. 防止乳酸菌被杀死 ②. 使气体只能从泡菜坛排出而不能进入,创造无氧环境
(4)过滤、沉淀
【解析】
【分析】泡菜制作的原理是在无氧环境下,乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,使泡菜具有独特的风味。
酒的制作原理是在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
醋的发酵原理是在有氧条件下,醋酸菌进行有氧呼吸产生醋酸。
【小问1详解】
糯米需经糖化后才能被酿酒酵母转化成酒精,原因是酵母菌只能利用单糖或二糖进行发酵,而糯米中的淀粉是多糖,需先分解为单糖或二糖才能进行发酵。为监测发酵过程中酵母菌数量的变化,可定期取样,用稀释涂布平板法和血细胞计数法计数。该酵母菌也会因为发酵时间的长短和发酵条件(如温度、pH值)、发酵底物不同,而形成不同的代谢产物,使发酵食品的风味发生变化。酿酒时会因为发酵液放置过久等原因,导致出现酸味,可能是空气中的醋酸菌发酵产生了醋酸。
【小问2详解】
泡菜发酵利用的微生物是乳酸菌,豆角又酸又脆,“酸”主要与乳酸菌无氧呼吸产生乳酸有关,“脆”利用了盐的渗透作用使豆角细胞失水,保持质地紧实的原理。
【小问3详解】
制作泡菜时沸盐水冷却的目的是防止高温将乳酸菌被杀死。③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水,营造无氧环境(或隔绝空气,促进乳酸菌发酵)。
【小问4详解】
若⑦是菌体,则应采用过滤、沉淀等方法将产物分离和干燥。
18. 培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题。
(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因植物细胞具有____。
(2)在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易受到____和____的影响而产生突变。
(3)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是____。
(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是____。
(5)从步骤⑤到步骤⑥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。
【答案】(1)全能性 (2) ①. 培养条件 ②. 诱变因素
(3)形成层容易诱导形成愈伤组织
(4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用
(5) ①. 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 ②. 再分化
【解析】
【分析】1、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。这些离体培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体。
2、植物细胞一般具有全能性。在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,这称为愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官、该过程称为再分化。植物激素中生长素和细胞分裂索是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、用量的比例等都会影响植物细胞的发育方向。
【小问1详解】
细胞全能性是指细胞经分裂分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。根据题意分析可知,用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,其原理是植物细胞具有全能性。
【小问2详解】
在植物的组织培养过程中,产生突变体的原因是,培养细胞一直处于不断增殖的状态,所以它们容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变。
【小问3详解】
形成层细胞具有分裂能力,分化程度低,易形成愈伤组织,因此步骤③中切取组织块时强调要切取含有形成层的部分。
【小问4详解】
步骤⑥为再分化过程,需要进行光照以诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用。
【小问5详解】
步骤⑤为脱分化过程,步骤⑥为再分化过程,由于这两个过程需要的生长素和细胞分裂素的比例要求有所不同,因此由步骤⑤到步骤⑥的过程需要更换新的培养基;愈伤组织形成试管苗的过程为再分化。
19. 抗CD14 单克隆抗体的制备流程如图所示:
(1)步骤①向小鼠注射CD14 抗原,其目的是_____。
(2)步骤②所用的SP2/0 细胞的生长特点是_____。
(3)步骤③的目的是_____,在步骤④中,根据抗原—抗体特异性性结合的原理,需加入CD14进行专一抗体检测,检测过程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体,原因是_____。
(4)步骤⑤将筛选后的细胞注射到小鼠腹腔进行增殖培养。步骤⑥从_____中提取到大量的 抗 CD14 抗体,成为单克隆抗体,除此以外,还可以运用_____技术进行体外扩增培养,获得单克隆抗体。
【答案】(1)促进小鼠产生能够产生抗CD14抗体的B淋巴细胞 (2)在体外无限增殖
(3) ①. 获得杂交瘤细胞 ②. 形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类很多
(4) ①. 小鼠腹水 ②. 动物细胞培养
【解析】
【分析】在单克隆抗体的制备过程中使用的细胞工程技术有动物细胞融合和动物细胞培养;向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞,将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞;在单克隆抗体的制备过程中,在选择培养基中有两次筛选,第一次筛选的目的是选择出杂交瘤细胞,第二次筛选的目的是筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞;单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高,并可大量制备。
【小问1详解】
CD14 作为抗原,注射到小鼠体内,促进小鼠产生能够产生抗CD14抗体的B淋巴细胞。
【小问2详解】
SP2/0是骨髓瘤细胞,特点是能在体外无限增殖。
【小问3详解】
步骤③采用特定的培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞可以生长,所以目的是获得杂交瘤细胞。形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类很多,因此有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体。
【小问4详解】
步骤⑤将筛选后的细胞注射到小鼠腹腔进行增殖培养,步骤⑥从小鼠腹水中提取抗CD14抗体,还可以用动物细胞培养技术进行体外扩增培养。
20. 有部分体细胞可以在体外进行培养实现无限增殖,基于这个特点,体细胞克隆技术应运而生。图1是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图。回答下列问题:
(1)图1中,后代丁牛的遗传性状由_______牛决定;过程②常使用________去核法对受精卵进行处理。
(2)从丙牛胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞(贴壁生长细胞)进行培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图2所示。选取________(填“①”或“②”)时期的细胞进行传代培养更合理。进行传代培养后,收集传代培养的细胞需要进行的操作是_________。
(3)研究者探究不同浓度的雌激素X对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响,实验结果如下表所示。
X的浓度(μg/mL)
卵母细胞(个)
第一极体排出(个)
成熟率(%)
卵裂数(个)
卵裂率(%)
0
106
70
66.0
28
40.0
1
120
79
65.8
46
58.2
10
113
53
46.9
15
28.3
100
112
48
42.8
5
10.4
本实验中,以第一极体的排出作为______的判断标准。实验结果说明:_______。
【答案】(1) ①. 甲、乙 ②. 显微操作
(2) ①. ① ②. 需要先用胰蛋白酶等处理,使之分散为单个细胞,再用离心法收集
(3) ①. 卵母细胞成熟 ②. 雌激素X低浓度时促进卵裂,高浓度时抑制卵裂
【解析】
【分析】据表可知,较对照组(X浓度为0μg/mL)而言,X浓度增大均使卵母细胞数量增多,对与第一机体排出个数、成熟率、卵裂数、卵裂率都呈先增加,后下降的趋势。
【小问1详解】
据题图1可知,后代丁的细胞核的遗传物质来自甲,细胞质的遗传物质来自乙牛,则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定;过程②常使用显微操作去核法对处于减数第二次分裂中期的卵母细胞进行处理。
【小问2详解】
图2分析:细胞生长曲线中,①时期代表对数生长期的早期,此时细胞增殖旺盛,活力最佳,最适合传代培养;而②时期代表对数生长期的后期,细胞增殖停滞,不适合传代。因此,选择①时期的细胞进行传代培养更合理。进行传代培养后,由于细胞贴壁生长,对于贴壁细胞需要先用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集。
【小问3详解】
表格中通过统计第一极体排出数计算成熟率,因此第一极体排出是卵母细胞成熟的标志。从表中数据可见,1μg/mL的X浓度下,卵母细胞成熟率和卵裂率均高于0μg/mL(对照组),而10μg/mL和100μg/mL时,成熟率和卵裂率显著下降,说明雌激素X低浓度时促进卵裂,高浓度时抑制卵裂。
21. 胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一,下图表示生产人成熟胰岛素A链的基本流程:在人胰岛素A链基因前端加入甲硫氨酸编码序列,置于β-半乳糖苷酶基因(不含终止编码序列)末端,再插入到质粒中,并将重组质粒导入大肠杆菌(缺失内源性β-半乳糖苷酶基因),经培养、切割和纯化等得到成熟胰岛素A链,回答下列问题:
(1)应使用限制酶________和________对质粒和插入DNA片段进行切割。
(2)在转化大肠杆菌前,一般先用________处理大肠杆菌细胞,使其处于容易吸收重组DNA分子的生理状态。
(3)重组DNA分子在大肠杆菌中开始转录时,RNA聚合酶首先结合的位点是______。
(4)将经过转化的大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素和X—gal的培养基中培养,若观察到________色菌落,可以确定大肠杆菌成功表达胰岛素A链,原因是________。
(5)已知溴化氰可以在甲硫氨酸残基C端切割肽链,成熟的人胰岛素A链不含甲硫氨酸残基,β-半乳糖苷酶含有多个甲硫氨酸残基。由此可知,图中使用溴化氰切割的目的是________。
【答案】(1) ①. HindⅢ ②. BamHI
(2)Ca2+ (3)启动子
(4) ①. 蓝 ②. 大肠杆菌缺失内源性β-半乳糖苷酶基因,导入成功的大肠杆菌含有的重组质粒中含有β半乳糖苷酶基因,表达出的β-半乳糖苷酶分解X-gal产生蓝色
(5)切割β-半乳糖苷酶和胰岛素A链结合而成的融合蛋白,获得成熟的人的胰岛素
【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】
据图分析,EcoRI和EcoRV都会破坏目的基因,故不能选择,且SpeI会破坏复制原点,也不能选择,则目的基因左侧只能选择BamHI,右侧应选择与质粒共同的酶,即HindⅢ,故使用限制酶BamHI和HindⅢ对质粒和插入DNA片段进行切割。
【小问2详解】
在转化大肠杆菌前,一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞,使其处于容易吸收重组DNA分子的生理状态。
【小问3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,故重组DNA分子在大肠杆菌中开始转录时,RNA聚合酶首先结合的位点是启动子。
【小问4详解】
据题干信息可知,大肠杆菌缺失内源性β-半乳糖苷酶基因,若导入成功,则重组质粒中含有β-半乳糖苷酶基因,表达出的β-半乳糖苷酶分解X-gal产生蓝色。
【小问5详解】
在人胰岛素A链基因前端加入甲硫氨酸编码序列,置于β-半乳糖苷酶基因(不含终止编码序列)末端 ,溴化氰可以切割β-半乳糖苷酶和胰岛素A链结合而成的融合蛋白,获得成熟的人的胰岛素。
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