精品解析:陕西省渭南市韩城市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题
2025-07-28
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 渭南市 |
| 地区(区县) | 韩城市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.28 MB |
| 发布时间 | 2025-07-28 |
| 更新时间 | 2025-07-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53239627.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
韩城市2024~2025学年度第二学期期末检测试题
高二生物学
注意事项:
1.本试题共6页,满分100分,答题时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试题不回收。
第I卷(选择题共48分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,计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. 下列有关腐乳制作过程的叙述,错误的是( )
A. 现代发酵利用了原材料中天然存在的微生物
B. 多种微生物参与了腐乳的制作,如酵母菌、毛霉、曲霉等
C. 腐乳制作中添加的香辛料既能调节风味,又具有防腐杀菌的作用
D. 腐乳中的蛋白质可被多种微生物产生的蛋白酶分解成小分子的肽和氨基酸
2. 下图为啤酒生产过程的简要流程。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中发芽需要适宜的温度、水等条件
B. 过程②的作用是杀死种子胚的同时使淀粉酶失活
C. 过程③糖化是将淀粉分解形成糖浆以利于酵母菌利用
D. ④过程中加入的酵母菌种不同会导致啤酒的风味不同
3. 微生物(除病毒外)需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖,下列有关微生物培养的说法正确的是( )
A. 向液体培养基中通入氧气能促进破伤风芽孢杆菌的生长
B. 微生物的生长除受营养因素影响外,还受到pH、渗透压等的影响
C. 同一种物质可既作为碳源又作为氮源,所有碳源都能提供能量
D. 固体培养基中的琼脂除了凝固作用之外,通常还可以被微生物所利用
4. 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染,无菌技术主要包括消毒和灭菌。下列相关叙述正确的是( )
A. 巴氏消毒法能彻底杀死牛奶中所有微生物,包括芽孢和孢子
B. 对实验者的衣着和手都要进行灭菌处理
C. 用后的培养基应立即丢弃,以免污染实验室其他微生物
D. 灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌
5. 紫罗兰的抗虫性强,它的种子富含亚麻酸。为了让油菜具有紫罗兰的优良性状,科研人员进行了如图所示实验。下列叙述错误的是( )
A. 制备原生质体需将植物组织切块用纤维素酶、果胶酶处理
B. 细胞融合依赖生物膜的流动性,杂种细胞长出细胞壁标志着融合成功
C. 由愈伤组织到杂种植株培养过程中,细胞分裂素含量高于生长素有利于诱导生根
D. 获得杂种植株后,可借助病虫感染实验进行新性状表达的鉴定
6. 干眼症是由多种因素导致的、以眼睛干涩为主要症状的泪液分泌障碍性眼病。干眼症是一种慢性疾病,目前只能通过局部治疗和全身治疗缓解病情,科学家将SOX2基因等有关基因导入已分化的患者体细胞,诱导出类似胚胎干细胞(ES细胞)的多能干细胞(iPS细胞),进而培养获得眼结膜组织,可分泌泪液成分“黏液素”,有望治疗干眼症。下列相关说法正确的是( )
A. 干细胞只存于早期胚胎和骨髓中
B. iPS细胞的制备原理是细胞的全能性
C. iPS细胞可以不断进行自我更新但是只能发育为一种细胞
D. iPS细胞培养过程会出现接触抑制现象,需要分瓶培养
7. 科研人员用电融合的方法诱导母羊的乳腺上皮细胞与另一只羊的去核卵母细胞融合,然后将重构胚移植到代孕母羊的体内,最终培育出了克隆羊多莉。下表是科学家获得的部分实验数据,下列相关叙述,不合理的是( )
实验组别序号
一
二
核供体细胞
6岁母羊的乳腺上皮细胞
发育到第9天的早期胚胎细胞
融合成功细胞数
277
385
早期发育成功胚胎数
29
90
移植后成功怀孕母羊数/代孕母羊数
1/13
14/27
出生并成活羔羊数
1(多莉)
4
A. 通过核移植技术获得的动物可能获得少部分供质动物的性状
B. 得到重构胚后可以用蛋白酶合成抑制剂或聚乙二醇进行激活
C. 本实验使用的技术有细胞核移植技术以及动物细胞培养技术
D. 动物胚胎细胞分化程度低,容易恢复全能性,所以成功率第二组大于第一组
8. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 若想获得更多的卵细胞,可以对雌性杜泊羊使用促性腺激素
B. 精子在体外受精前需要对其进行获能处理,这样才能具备受精能力
C. 利用原肠胚进行胚胎移植的成功率比桑椹胚或囊胚阶段成功率高
D. 受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥,为胚胎在受体内存活提供了可能
9. 下列有关哺乳动物胚胎发育过程的叙述,正确的是( )
A. 精子触及卵细胞膜时,卵细胞膜立即发生反应,拒绝其他精子再进入卵细胞
B. 受精卵输卵管内进行卵裂时,细胞数量增加,单个细胞体积增大
C. 受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,孵化后进入囊胚期阶段
D. 胚胎分割时,需将内细胞团均等分割以保证分割后胚胎正常发育
10. 1972年,伯格首先在体外进行了DNA改造的研究,成功地构建了第一个体外重组DNA分子。下列叙述错误的是( )
A. 限制酶和其他酶一样具有专一性,只能识别特定核苷酸序列
B. 质粒是只存在于细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子
C. 用限制酶酶切获得一个外源基因时,若得到两个切口,有4个磷酸二酯键被断开
D. DNA连接酶能连接同种限制酶切开的两个DNA片段,重新形成磷酸二酯键
11. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 步骤1和步骤2的目的是获取滤液中的沉淀物,步骤3的目的是获取上清液
B. 步骤1研磨后用滤纸过滤,步骤4将丝状物直接加入二苯胺试剂中进行沸水浴
C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关
D. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水等在使用前只需要进行消毒即可
12. A型血友病患者的控制凝血因子的基因发生突变,导致其凝血因子含量降低或功能异常。控制凝血因子的基因主要在肝脏中表达,若将凝血因子第309位的丙氨酸替换为丝氨酸,则可增加凝血因子的分泌,从而达到基因治疗的目的。下列叙述错误的是( )
A. 上述蛋白质工程生产的只能是自然界中已经存在的蛋白质
B. 改造凝血因子须根据丝氨酸的密码子设计对应的DNA序列
C. 改造后的凝血因子的结构可通过计算机进行模拟,从而预测其功能变化
D. 选择肝脏蛋白基因的启动子可使控制凝血因子的基因只在肝细胞中表达
13. 2025年,全球生物技术行业持续迈入高速增长期,生物技术在医疗、农业等领域的应用不断深化。下列关于生物技术的应用的叙述,错误的是( )
A. 基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强作物
B. 利用放线菌产生的井冈霉素防治水稻枯纹病是生物防治的重要手段
C. 可通过多倍体育种、紫外线定向诱导等方法,培育出含糖量更高的“奇异果”
D. 可采用农杆菌转化法将抗某种除草剂的基因导入农作物细胞
14. 索马甜是从非洲竹芋中提取的一种天然甜味蛋白,具有甜度高、能量低等优点。科研工作者利用基因工程技术,让索马甜基因在微生物、真菌和植物细胞中表达,取得了一定进展。下列叙述错误的是( )
A. 将索马甜基因导入植物细胞可采用花粉管通道法
B. 获取索马甜基因后需要构建基因表达载体这一步骤
C. 启动子位于索马甜基因的上游,是RNA聚合酶识别和结合的部位
D. 可通过PCR技术检测导入的索马甜基因是否成功表达
15. 与哺乳动物睡眠节律调控有关的基因PER2发生突变会导致睡眠紊乱,利用PCR技术可扩增PER2基因。下列相关说法错误的是( )
A. 扩增时要一对能与PER2基因碱基互补配对的单链核苷酸序列为引物
B. 当温度上升到72℃时,氢键断裂,双链DNA解聚为单链
C. 为了激活耐高温DNA聚合酶的活性,PCR反应缓冲液中一般要添加Mg²+
D. PCR技术的原理是DNA分子半保留复制
16. 生物技术在造福人类社会的同时也可能会带来伦理问题。下列生物技术中国家法律法规允许的是( )
A. 试管婴儿技术辅助生育
B. 生殖性克隆人
C. 基因编辑人类胚胎
D. 对健康胎儿进行性别选择
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、非选择题(本大题共5小题,计52分)
17. 据统计,全世界每年有800万吨原油进入环境,污染土壤、地下水、河流和海洋。石油及其产品对土壤环境造成的损害,已成为全世界关注的重点问题。研究人员欲从土壤中筛选出能降解石油的细菌(目的菌)。请回答下列问题:
(1)微生物培养中培养基一般含有水、________、______、无机盐等,培养基常用_______方法进行灭菌,将灭菌后的培养基放在恒温培养箱中培养,当培养基表面______时,则灭菌彻底。
(2)为了能获取可以降解石油的菌种,则需要选择来自______的土壤进行菌种筛选。在操作Ⅱ、Ⅲ中,采用的接种方法分别是_______和______。
(3)从A中取1mL菌液稀释1000倍后,用微量移液器分别吸取0.1mL菌液接种到3个平板上。培养合适的时间后,平板上长出的菌落数分别为63、67和68,则每克土样中的细菌数量是______个。
(4)科研人员从被石油污染的土壤中分离得到两种可以降解石油的菌株A、B,为了比较菌株A、B降解石油的能力,科研人员进行如下实验:①将培养基I、Ⅱ分别制成平板I、Ⅱ,并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。②将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板I、Ⅱ的甲、乙两孔处,培养一段时间后,记录甲、乙两孔处的透明圈大小,如表所示。(“+”越多表示透明圈越大,“-”表示无透明圈)该实验结论是______。
菌株
透明圈大小
平板I
平板Ⅱ
A
+++
++
B
++
-
18. 某品牌老陈醋有丰富的营养成分,在酿造过程中产生了川芎嗪、黄酮类化合物等对人体有益的物质,极具养生价值。一企业对老配方进行了更新,并设计了如下制作流程。请回答下列问题:
(注:膨化处理是指将粮食加入密闭容器中,加热加压后突然减压,粮食中的水分汽化膨胀,使其出现许多小孔,变得松脆。红曲霉属于真菌。)
(1)酒精发酵阶段,发酵罐需要先进行通气,此操作的目的是________。
(2)甜醋发酵过程中需要将温度控制在_________内,在发酵过程中,可以在发酵液液面观察到一层明显的菌膜,该膜是由______繁殖而成。
(3)进行膨化处理的意义有_______(答出两点)。
(4)乙偶姻和川芎嗪均是此品牌老陈醋中重要的风味物质,对熏醅阶段中二者的含量进行测定得到了如图结果,由图可知,川芎嗪最早产生于_______(填时间),乙偶姻可能在更早的醋酸发酵阶段就开始产生。
(5)用化学合成法也可以得到醋酸,相比而言,发酵工程的优点在于_______(至少答出2点)
19. 如图中亲本植株的基因型为Tt(体细胞染色体数为2n),A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是_____技术。图中不同的方法都能获得子代植株,其原因是______。
(2)经过B过程获得的子代植株的基因型为______。
(3)②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,融合前需用化学试剂________进行诱导;图中A、B、C、D过程都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构即_____。
(4)通过D过程获得子代植株的工程技术手段是______技术。
(5)该植物根富含单宁,单宁不是其生长和生存所必需的产物,属于_______(填“初生”或“次生”)代谢物。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等作用,被用于各类产品,可利用________技术工厂化生产单宁。
20. 为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题:
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是_________。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤:________。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于_________,使用该培养基进行细胞培养的结果是________。图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是________。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有________(答出2点即可)。
(5)相比于从动物血清中分离的抗体,单克隆抗体优点表现在__________。
21. 白介素-10(IL-10)是一种多功能的细胞因子,主要参与机体的免疫调节和炎症反应,能抑制肿瘤的生长和转移。科研人员利用大肠杆菌构建人IL-10工程菌,下图为目的基因IL-10的部分序列,请回答下列问题:
(1)若想获得IL-10的cDNA序列,可以从_______中获取,也可以从相应的细胞中提取到mRNA后,在_______酶的作用下获得cDNA。
(2)在PCR扩增过程中需要对引物进行设计,应设计的一对引物分别是_______和_______(写出引物序列的前9个核苷酸,方向由5'到3'),引物的作用为_______。
(3)下图显示了IL-10基因附近的限制酶切位点、pET-44质粒的模式图及其相关的限制酶切位点,已知LacZ基因的表达产物为半乳糖苷酶,该酶催化X-gal分解产生蓝色物质,进而使菌落呈现蓝色,否则菌落表现白色。科研人员将转化后的宿主菌接种在含有X-gal和氨苄青霉素的培养上筛选阳性转化子。
①构建重组质粒不能选择BamHI的原因是______,若采用双酶切法,则应该选择的两种限制酶是______。
②经①中两种酶的处理后,阳性转化子的菌落呈现______色,理由是______。
③若某科研小组仅选用NdeI进行酶切处理,含有重组质粒的菌落不一定表达产生L-10蛋白的原因是___________。
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韩城市2024~2025学年度第二学期期末检测试题
高二生物学
注意事项:
1.本试题共6页,满分100分,答题时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试题不回收。
第I卷(选择题共48分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,计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. 下列有关腐乳制作过程的叙述,错误的是( )
A. 现代发酵利用了原材料中天然存在的微生物
B. 多种微生物参与了腐乳的制作,如酵母菌、毛霉、曲霉等
C. 腐乳制作中添加的香辛料既能调节风味,又具有防腐杀菌的作用
D. 腐乳中的蛋白质可被多种微生物产生的蛋白酶分解成小分子的肽和氨基酸
【答案】A
【解析】
【分析】腐乳制作中起主要作用的微生物是毛霉,其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为肽和氨基酸;脂肪酶将脂肪分别水解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、现代腐乳发酵制作通常采用人工接种纯种毛霉,而非依赖原材料中的天然微生物,以此提高发酵效率和品质控制,A错误;
B、腐乳制作过程中,毛霉起主要作用,而酵母菌、曲霉等微生物也参与其中,B正确;
C、香辛料既能抑制杂菌生长,又能赋予腐乳独特风味,C正确;
D、毛霉、曲霉等微生物分泌的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,D正确。
故选A。
2. 下图为啤酒生产过程的简要流程。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中发芽需要适宜的温度、水等条件
B. 过程②的作用是杀死种子胚的同时使淀粉酶失活
C. 过程③糖化是将淀粉分解形成糖浆以利于酵母菌利用
D. ④过程中加入的酵母菌种不同会导致啤酒的风味不同
【答案】B
【解析】
【详解】A、过程①需要适宜的温度、水等条件下大麦种子发芽,以便于产生淀粉酶,A正确;
B、焙烤可以去除种子水分和停止酶的分解作用,它的目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活,B错误;
C、糖化可以将麦芽和非麦芽谷物原料中的不溶性固形物(淀粉、蛋白质、核酸、植酸盐、半纤维素等)通过麦芽中的各种水解酶作用,转化为可溶性的,并可以浸出一定组成比例的浸出物,使淀粉分解形成糖浆,以利于酵母菌利用,C正确;
D、过程④是主发酵初期,加入的酵母菌种不同会导致啤酒的风味不同,D正确。
故选B。
3. 微生物(除病毒外)需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖,下列有关微生物培养的说法正确的是( )
A. 向液体培养基中通入氧气能促进破伤风芽孢杆菌的生长
B. 微生物的生长除受营养因素影响外,还受到pH、渗透压等的影响
C. 同一种物质可既作为碳源又作为氮源,所有碳源都能提供能量
D. 固体培养基中的琼脂除了凝固作用之外,通常还可以被微生物所利用
【答案】B
【解析】
【详解】A、破伤风芽孢杆菌为严格厌氧菌,在有氧条件下其芽孢不能萌发,且氧气会抑制其生长,A错误;
B、微生物生长需要适宜营养、温度、pH、渗透压等条件,B正确;
C、某些物质(如牛肉膏)可同时作为碳源和氮源,但并非所有碳源都能提供能量(如CO2是自养微生物的碳源但不供能),C错误;
D、琼脂在固体培养基中仅起凝固作用,一般不被微生物分解利用,D错误。
故选B。
4. 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染,无菌技术主要包括消毒和灭菌。下列相关叙述正确的是( )
A. 巴氏消毒法能彻底杀死牛奶中所有微生物,包括芽孢和孢子
B. 对实验者的衣着和手都要进行灭菌处理
C. 用后的培养基应立即丢弃,以免污染实验室其他微生物
D. 灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌
【答案】D
【解析】
【分析】1、消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子),灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
2、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将用干微生物培养的器皿、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】A、巴氏消毒法仅杀死部分微生物,不能消灭芽孢和孢子,属于消毒而非灭菌,A错误;
B、对实验者的衣着和手应进行消毒处理,而不是灭菌,灭菌会对人体造成伤害,B错误;
C、用后的培养基应先灭菌再丢弃,避免污染环境,直接丢弃存在风险,C错误;
D、灭菌方法有湿热灭菌(如高压蒸汽灭菌)、干热灭菌和灼烧灭菌等,D 正确。
故选D。
5. 紫罗兰的抗虫性强,它的种子富含亚麻酸。为了让油菜具有紫罗兰的优良性状,科研人员进行了如图所示实验。下列叙述错误的是( )
A. 制备原生质体需将植物组织切块用纤维素酶、果胶酶处理
B. 细胞融合依赖生物膜的流动性,杂种细胞长出细胞壁标志着融合成功
C. 由愈伤组织到杂种植株培养过程中,细胞分裂素含量高于生长素有利于诱导生根
D. 获得杂种植株后,可借助病虫感染实验进行新性状表达的鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】由题图信息分析可知,图示为植物体细胞杂交过程,首先去壁获得原生质体,其次诱导原生质体融合形成杂种细胞,最后由植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。
【详解】A、制备原生质体时,需用纤维素酶和果胶酶处理植物组织切块,去除细胞壁,A正确;
B、细胞融合依赖于生物膜的流动性,原生质体融合成功的标志是杂种细胞长出细胞壁,B正确;
C、由愈伤组织到杂种植株培养过程中,诱导生芽时细胞分裂素与生长素的比例较高,而诱导生根时两者比例较低,C错误;
D、获得杂种植株后,可借助病虫感染实验进行新性状表达的鉴定,D正确。
故选C。
6. 干眼症是由多种因素导致的、以眼睛干涩为主要症状的泪液分泌障碍性眼病。干眼症是一种慢性疾病,目前只能通过局部治疗和全身治疗缓解病情,科学家将SOX2基因等有关基因导入已分化的患者体细胞,诱导出类似胚胎干细胞(ES细胞)的多能干细胞(iPS细胞),进而培养获得眼结膜组织,可分泌泪液成分“黏液素”,有望治疗干眼症。下列相关说法正确的是( )
A. 干细胞只存在于早期胚胎和骨髓中
B. iPS细胞的制备原理是细胞的全能性
C. iPS细胞可以不断进行自我更新但是只能发育为一种细胞
D. iPS细胞培养过程会出现接触抑制现象,需要分瓶培养
【答案】D
【解析】
【详解】A、干细胞不仅存在于早期胚胎和骨髓中,皮肤、肝脏等组织也存在干细胞,A错误;
B、iPS细胞的制备是通过基因重编程使已分化细胞逆转,原理是细胞核全能性的恢复,而非直接体现细胞的全能性,B错误;
C、iPS细胞属于多能干细胞,具有自我更新能力且能分化为多种细胞类型,“只能发育为一种”描述的是单能干细胞,C错误;
D、iPS细胞在体外培养时,贴壁生长至相互接触会停止增殖(接触抑制),需分瓶传代培养以维持增殖能力,D正确。
故选D。
7. 科研人员用电融合的方法诱导母羊的乳腺上皮细胞与另一只羊的去核卵母细胞融合,然后将重构胚移植到代孕母羊的体内,最终培育出了克隆羊多莉。下表是科学家获得的部分实验数据,下列相关叙述,不合理的是( )
实验组别序号
一
二
核供体细胞
6岁母羊的乳腺上皮细胞
发育到第9天的早期胚胎细胞
融合成功细胞数
277
385
早期发育成功胚胎数
29
90
移植后成功怀孕母羊数/代孕母羊数
1/13
14/27
出生并成活羔羊数
1(多莉)
4
A. 通过核移植技术获得的动物可能获得少部分供质动物的性状
B. 得到重构胚后可以用蛋白酶合成抑制剂或聚乙二醇进行激活
C. 本实验使用的技术有细胞核移植技术以及动物细胞培养技术
D. 动物胚胎细胞分化程度低,容易恢复全能性,所以成功率第二组大于第一组
【答案】B
【解析】
【分析】核移植技术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为动物个体的技术。
【详解】A、 核移植技术中,由于卵母细胞的细胞质中也含有少量遗传物质,所以通过核移植技术获得的动物可能获得少部分供质动物的性状,A正确;
B、蛋白酶合成抑制剂或聚乙二醇不能用于激活重构胚,常用电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚,B错误;
C、从题干“用电融合的方法诱导母羊的乳腺上皮细胞与另一只羊的去核卵母细胞融合,然后将重构胚移植到代孕母羊的体内”可知,本实验使用了细胞核移植技术,在培养细胞及胚胎的过程中涉及动物细胞培养技术,C正确;
D、 一般来说,动物胚胎细胞分化程度低,其全能性更容易恢复,所以第二组(用早期胚胎细胞作为核供体)成功率大于第一组(用乳腺上皮细胞作为核供体),D正确。
故选B。
8. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 若想获得更多的卵细胞,可以对雌性杜泊羊使用促性腺激素
B. 精子在体外受精前需要对其进行获能处理,这样才能具备受精能力
C. 利用原肠胚进行胚胎移植的成功率比桑椹胚或囊胚阶段成功率高
D. 受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥,为胚胎在受体内存活提供了可能
【答案】C
【解析】
【详解】A、为了获得更多的卵细胞,需用促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理,使其超数排卵,A正确;
B、精子在体外受精前需要进行获能处理,这样才能具备受精能力,B正确;
C、胚胎移植一般选择桑葚胚或囊胚阶段进行移植,而不是原肠胚阶段,原肠胚已经发生了细胞分化,移植成功率较低,C错误;
D、受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这就为胚胎在受体内存活提供了可能,这是胚胎移植的生理学基础之一,D正确。
故选C。
9. 下列有关哺乳动物胚胎发育过程的叙述,正确的是( )
A. 精子触及卵细胞膜时,卵细胞膜立即发生反应,拒绝其他精子再进入卵细胞
B. 受精卵在输卵管内进行卵裂时,细胞数量增加,单个细胞体积增大
C. 受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,孵化后进入囊胚期阶段
D. 胚胎分割时,需将内细胞团均等分割以保证分割后胚胎正常发育
【答案】D
【解析】
【分析】受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育。胚胎发育早期,有一段时间是在透明带内进行分裂,细胞数量不断增加,但胚胎总体积并不增加,这种受精卵早期分裂称为卵裂。根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为以下几个阶段:桑葚胚、囊胚、原肠胚。
【详解】A、精子触及卵细胞膜时,首先发生透明带反应阻止其他精子进入,而卵细胞膜反应是在精子入卵后发生的,并非“立即”反应,A错误;
B、卵裂过程中细胞数目增加,但单个细胞体积逐渐减小,总体积基本不变,B错误;
C、受精卵发育为桑葚胚的过程在透明带内完成,但孵化后进入的是囊胚期,而非“孵化后进入囊胚期”,因为孵化本身就是囊胚期的特征,C错误;
D、胚胎分割时,内细胞团需均等分割以确保分割后的胚胎具有全能性并正常发育,D正确。
故选D。
10. 1972年,伯格首先在体外进行了DNA改造的研究,成功地构建了第一个体外重组DNA分子。下列叙述错误的是( )
A. 限制酶和其他酶一样具有专一性,只能识别特定的核苷酸序列
B. 质粒是只存在于细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子
C. 用限制酶酶切获得一个外源基因时,若得到两个切口,有4个磷酸二酯键被断开
D. DNA连接酶能连接同种限制酶切开的两个DNA片段,重新形成磷酸二酯键
【答案】B
【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:常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】A、限制酶和其他酶一样具有专一性,只能识别特定的核苷酸序列,并在特定位点进行切割,A正确;
B、质粒的化学本质是DNA,不只分布于原核生物中,在真核生物,如酵母菌细胞内也有分布,B错误;
C、用限制酶剪切获得一个目的基因时得到两个切口,有4个磷酸二酯键被断开,C正确;
D、DNA连接酶的功能是将DNA片段连接起来,形成磷酸二酯键,D正确。
故选B。
11. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A. 步骤1和步骤2的目的是获取滤液中的沉淀物,步骤3的目的是获取上清液
B. 步骤1研磨后用滤纸过滤,步骤4将丝状物直接加入二苯胺试剂中进行沸水浴
C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关
D. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水等在使用前只需要进行消毒即可
【答案】C
【解析】
【详解】A、粗提取 DNA 过程中,研磨和过滤是为了得到滤液(含 DNA),而向滤液中加入冷酒精则会使 DNA 以丝状物沉淀出来,步骤1和步骤2的目的是获取研磨液中的上清液,步骤3中的DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精,目的是为了获取沉淀物,A错误;
B、研磨后用单层尼龙纱布过滤,鉴定DNA时,将丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液后加入二苯胺试剂,在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,B错误;
C、在琼脂糖凝胶中,DNA 分子的迁移速度与琼脂糖凝胶浓度、DNA 片段大小和空间构象(环状、线性等)均有关,C正确;
D、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水等在使用前需要进行灭菌,D错误。
故选C。
12. A型血友病患者的控制凝血因子的基因发生突变,导致其凝血因子含量降低或功能异常。控制凝血因子的基因主要在肝脏中表达,若将凝血因子第309位的丙氨酸替换为丝氨酸,则可增加凝血因子的分泌,从而达到基因治疗的目的。下列叙述错误的是( )
A. 上述蛋白质工程生产的只能是自然界中已经存在的蛋白质
B. 改造凝血因子须根据丝氨酸的密码子设计对应的DNA序列
C. 改造后的凝血因子的结构可通过计算机进行模拟,从而预测其功能变化
D. 选择肝脏蛋白基因的启动子可使控制凝血因子的基因只在肝细胞中表达
【答案】A
【解析】
【分析】基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病,以达到治疗目的。基因治疗的靶细胞主要分为两大类:体细胞和生殖细胞。
【详解】A、蛋白质工程的核心是通过改造基因来设计并生产自然界不存在的蛋白质,A错误;
B、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,其核心是基因工程,所以改造凝血因子须根据丝氨酸的密码子设计对应的DNA序列,B正确;
C、通过基因修饰或基因合成完成改造后的凝血因子的结构可通过计算机进行模拟,从而预测其功能变,C正确;
D、肝脏特异性启动子可限制控制凝血因子的基因,使其仅在肝细胞中表达,避免其他组织异位表达,符合基因治疗的靶向性需求,D正确。
故选A。
13. 2025年,全球生物技术行业持续迈入高速增长期,生物技术在医疗、农业等领域的应用不断深化。下列关于生物技术的应用的叙述,错误的是( )
A. 基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物
B. 利用放线菌产生的井冈霉素防治水稻枯纹病是生物防治的重要手段
C. 可通过多倍体育种、紫外线定向诱导等方法,培育出含糖量更高的“奇异果”
D. 可采用农杆菌转化法将抗某种除草剂的基因导入农作物细胞
【答案】C
【解析】
【详解】A、基因工程通过导入外源基因可改良作物性状,如抗逆性、产量等,A正确;
B、井冈霉素是放线菌产生的抗生素,用于防治病害属于生物防治,B正确;
C、多倍体育种通过染色体数目变异(如秋水仙素处理)可提高含糖量,但紫外线属于基因突变育种,无法定向诱导,C错误;
D、农杆菌转化法是常用转基因方法,适用于双子叶植物和部分单子叶植物,D正确。
故选C。
14. 索马甜是从非洲竹芋中提取的一种天然甜味蛋白,具有甜度高、能量低等优点。科研工作者利用基因工程技术,让索马甜基因在微生物、真菌和植物细胞中表达,取得了一定进展。下列叙述错误的是( )
A. 将索马甜基因导入植物细胞可采用花粉管通道法
B. 获取索马甜基因后需要构建基因表达载体这一步骤
C. 启动子位于索马甜基因的上游,是RNA聚合酶识别和结合的部位
D. 可通过PCR技术检测导入的索马甜基因是否成功表达
【答案】D
【解析】
【详解】A、花粉管通道法是植物转基因的常用方法之一,如将目的基因导入棉花细胞,A正确;
B、基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,确保目的基因在受体细胞中稳定存在并表达,B正确;
C、启动子是位于基因编码区上游的一段DNA序列,为RNA聚合酶识别和结合的位点,C正确;
D、PCR技术用于检测目的基因是否导入受体细胞,而检测基因是否表达需通过抗原-抗体杂交法,D错误。
故选D。
15. 与哺乳动物睡眠节律调控有关基因PER2发生突变会导致睡眠紊乱,利用PCR技术可扩增PER2基因。下列相关说法错误的是( )
A. 扩增时要一对能与PER2基因碱基互补配对的单链核苷酸序列为引物
B. 当温度上升到72℃时,氢键断裂,双链DNA解聚为单链
C. 为了激活耐高温DNA聚合酶的活性,PCR反应缓冲液中一般要添加Mg²+
D. PCR技术的原理是DNA分子半保留复制
【答案】B
【解析】
【分析】PCR(聚合酶链式反应)是一种在体外快速扩增特定DNA片段的分子生物学技术,通过模拟体内DNA复制过程,短时间内可将目标DNA片段扩增数百万甚至数十亿倍,从而实现对微量DNA的大量扩增。 PCR技术基于DNA半保留复制的原理,通过温度变化控制DNA的变性、退火和延伸过程,循环往复实现DNA扩增。
【详解】A、PCR扩增需要一对引物,引物为单链DNA片段,需与目的基因(PER2基因)的两端互补配对,以引导DNA聚合酶延伸,A正确;
B、PCR中双链DNA解聚为单链发生在高温变性阶段,通常温度为95℃左右,而72℃是延伸阶段的最适温度,此时耐高温DNA聚合酶催化合成新链,B错误;
C、耐高温DNA聚合酶(如Taq酶)的活性依赖于Mg2+,因此PCR反应缓冲液中需添加Mg2+以激活酶活性,C正确;
D、PCR技术通过高温变性、低温退火、适温延伸的循环过程,模拟DNA半保留复制原理扩增目的基因,D正确。
故选B。
16. 生物技术在造福人类社会的同时也可能会带来伦理问题。下列生物技术中国家法律法规允许的是( )
A. 试管婴儿技术辅助生育
B. 生殖性克隆人
C. 基因编辑人类胚胎
D. 对健康胎儿进行性别选择
【答案】A
【解析】
【分析】设计试管婴儿是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前,根据人们的需要,将胚胎的一个细胞取出,进行某些设计。当检测结果符合人们需要时,再把胚胎植入母体孕育。因此设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前需要对胚胎进行遗传学诊断。
【详解】A、试管婴儿技术辅助生育是在符合相关规定和医学指征的情况下,帮助那些因各种原因导致不孕不育的夫妇实现生育愿望的一种技术手段,在国家法律法规允许的范围内,它为许多家庭带来了希望,解决了生育难题,A正确;
B、生殖性克隆人严重违反人类伦理道德,可能引发一系列社会、伦理和法律问题,会冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念,还可能被滥用,所以国家法律法规明确禁止生殖性克隆人,B错误;
C、基因编辑人类胚胎存在巨大的风险和伦理争议,基因编辑可能会导致不可预测的基因改变,这些改变不仅会影响个体本身,还可能遗传给后代,对人类基因库产生难以预估的影响,目前国家法律法规是严格限制基因编辑人类胚胎的,C错误;
D、对健康胎儿进行性别选择会破坏人口性别结构平衡,引发一系列社会问题,违背了公平原则和伦理道德,国家法律法规严禁非医学需要对胎儿进行性别鉴定和性别选择,D 错误。
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、非选择题(本大题共5小题,计52分)
17. 据统计,全世界每年有800万吨原油进入环境,污染土壤、地下水、河流和海洋。石油及其产品对土壤环境造成的损害,已成为全世界关注的重点问题。研究人员欲从土壤中筛选出能降解石油的细菌(目的菌)。请回答下列问题:
(1)微生物培养中培养基一般含有水、________、______、无机盐等,培养基常用_______方法进行灭菌,将灭菌后的培养基放在恒温培养箱中培养,当培养基表面______时,则灭菌彻底。
(2)为了能获取可以降解石油的菌种,则需要选择来自______的土壤进行菌种筛选。在操作Ⅱ、Ⅲ中,采用的接种方法分别是_______和______。
(3)从A中取1mL菌液稀释1000倍后,用微量移液器分别吸取0.1mL菌液接种到3个平板上。培养合适的时间后,平板上长出的菌落数分别为63、67和68,则每克土样中的细菌数量是______个。
(4)科研人员从被石油污染的土壤中分离得到两种可以降解石油的菌株A、B,为了比较菌株A、B降解石油的能力,科研人员进行如下实验:①将培养基I、Ⅱ分别制成平板I、Ⅱ,并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。②将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板I、Ⅱ的甲、乙两孔处,培养一段时间后,记录甲、乙两孔处的透明圈大小,如表所示。(“+”越多表示透明圈越大,“-”表示无透明圈)该实验结论是______。
菌株
透明圈大小
平板I
平板Ⅱ
A
+++
++
B
++
-
【答案】(1) ①. 碳源 ②. 氮源 ③. 高压蒸汽灭菌 ④. 无菌落生长
(2) ①. 被石油污染 ②. 稀释涂布平板法 ③. 平板划线法
(3)6.6×107 (4)在培养基I、Ⅱ上,菌株A降解石油能力均强于菌株B
【解析】
【分析】培养基的概念及营养构成 (1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质;(2)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【小问1详解】
微生物培养中培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等,培养基常用高压蒸汽灭菌方法进行灭菌,将灭菌后的培养基放在恒温培养箱中培养,当培养基表面无菌落生长时,则灭菌彻底。
【小问2详解】
石油能被土壤中某种微生物降解,因此为了获取能降解石油的菌种,选择的土壤样品应来自被石油污染的土壤。操作Ⅱ中可以看到菌落在培养基中均匀分布,接种方法是稀释涂布平板法;操作Ⅲ为挑菌落进一步纯化,需要用接种环进一步稀释菌体,接种方法是平板划线法。
【小问3详解】
从A中取1mL菌液稀释1000倍,而A中的菌液已稀释100倍,用微量移液器分别吸取0.1ml菌液接种到3个平板上。培养合适的时间后,平板上长出的菌落数分别为 63、67和68,则每克土样中的细菌数量是[(63+67+68)÷3]÷0.1×105=6.6×107个。
【小问4详解】
透明圈大降解能力强,透明圈小降解能力弱,结合实验结果可知在培养基I、Ⅱ上,菌株A降解石油能力均强于菌株B。
18. 某品牌老陈醋有丰富的营养成分,在酿造过程中产生了川芎嗪、黄酮类化合物等对人体有益的物质,极具养生价值。一企业对老配方进行了更新,并设计了如下制作流程。请回答下列问题:
(注:膨化处理是指将粮食加入密闭容器中,加热加压后突然减压,粮食中的水分汽化膨胀,使其出现许多小孔,变得松脆。红曲霉属于真菌。)
(1)酒精发酵阶段,发酵罐需要先进行通气,此操作的目的是________。
(2)甜醋发酵过程中需要将温度控制在_________内,在发酵过程中,可以在发酵液的液面观察到一层明显的菌膜,该膜是由______繁殖而成。
(3)进行膨化处理的意义有_______(答出两点)。
(4)乙偶姻和川芎嗪均是此品牌老陈醋中重要的风味物质,对熏醅阶段中二者的含量进行测定得到了如图结果,由图可知,川芎嗪最早产生于_______(填时间),乙偶姻可能在更早的醋酸发酵阶段就开始产生。
(5)用化学合成法也可以得到醋酸,相比而言,发酵工程的优点在于_______(至少答出2点)
【答案】(1)促进红曲霉有氧呼吸大量繁殖
(2) ①. 30~35℃ ②. 醋酸菌
(3)增加原料表面积,利于微生物分解;使原料松脆,便于混合均匀
(4)熏醋第2天 (5)产物纯度高、条件温和、环境污染小
【解析】
【分析】醋酸制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是需氧型细菌,属于原核细胞,条件是30~35℃、一直需氧。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。
【小问1详解】
图中酒精发酵阶段,主要菌种是红曲霉,在有氧条件下进行有氧呼吸,会释放更多的能量,因而通气有利于使红曲霉在有氧条件下大量繁殖。
【小问2详解】
醋酸发酵的菌种主要是醋酸菌,醋酸菌是需氧微生物,繁殖的最适温度是30~35℃,因此通过改变环境条件升高温度至30~35℃,通入无菌空气,可以促进该生物生命活动;多次实验发现,经常会在发酵液的液面观察到一层明显的菌膜,该膜是由醋酸菌繁殖而成。
【小问3详解】
进行膨化处理能增加原料表面积,利于微生物分解,还可使原料松脆,便于混合均匀
【小问4详解】
据图可知,生产线1、2、3都在熏醅第2天出现了川芎嗪,因此川芎嗪最早产生于熏醅阶段第二天。乙偶姻可能在更早的醋酸发酵阶段就开始产生。
【小问5详解】
发酵工程的优点在于生产条件温和,原料来源丰富且价格低廉,产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等。
19. 如图中亲本植株的基因型为Tt(体细胞染色体数为2n),A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是_____技术。图中不同的方法都能获得子代植株,其原因是______。
(2)经过B过程获得的子代植株的基因型为______。
(3)②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,融合前需用化学试剂________进行诱导;图中A、B、C、D过程都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构即_____。
(4)通过D过程获得子代植株的工程技术手段是______技术。
(5)该植物根富含单宁,单宁不是其生长和生存所必需的产物,属于_______(填“初生”或“次生”)代谢物。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等作用,被用于各类产品,可利用________技术工厂化生产单宁。
【答案】(1) ①. 植物组织培养 ②. 植物细胞具全能性
(2)Tt (3) ①. PEG(聚乙二醇) ②. 愈伤组织
(4)植物体细胞杂交 (5) ①. 次生 ②. 植物细胞培养
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,植物体细胞杂交的原理是植物细胞具有全能性且细胞膜具有一定的流动性。植物组织培养是植物体细胞杂交的基础,植物体细胞杂交所用的技术更复杂。
【小问1详解】
植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养,是图中四种人工繁殖过程都要用到的。图中不同方法都能获得子代植株是因为具有某种生物全套遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能,也就是说植物细胞具有全能性。
【小问2详解】
B表示通过胚状体进行无性繁殖得到的个体,无性繁殖能保持亲本的优良性状,因此得到的后代基因型是Tt。
【小问3详解】
②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,促进原生质体融合的方法包括物理、化学的方法,通常化学法一般是用PEG(聚乙二醇)作为诱导剂来诱导细胞融合。图中A、B、C、D过程都能得到的一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构是愈伤组织。
【小问4详解】
通过D过程,先获取原生质体,再得到融合细胞,获得子代植株用到的工程技术手段是植物体细胞杂交技术。
【小问5详解】
单宁是该植物细胞培养过程中产生的次生代谢产物,不是该植物细胞生长和生存所必需的,可利用植物细胞培养技术工厂化生产单宁。
20. 为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题:
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是_________。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤:________。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于_________,使用该培养基进行细胞培养的结果是________。图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是________。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有________(答出2点即可)。
(5)相比于从动物血清中分离的抗体,单克隆抗体优点表现在__________。
【答案】(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
(2)取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液
(3) ①. 选择培养基 ②. 只有杂交瘤细胞能够生存 ③. 抗原与抗体的反应具有特异性
(4)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖;将杂交瘤细胞在体外培养
(5)特异性强、灵敏度高,可大量制备
【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。
【小问1详解】
实验前给小鼠甲注射病毒A,是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。
【小问2详解】
取小鼠的脾脏,剪碎组织,用胰蛋白酶处理获得单个细胞,加入培养液可以制成单细胞悬液。
【小问3详解】
图中筛选1需要用到选择培养基,只有杂交瘤细胞可以存活。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,该过程要用到抗原抗体杂交,故筛选所依据的原理是抗原-抗体反应具有特异性。
【小问4详解】
获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后,可以在体外培养液中进行培养,或在小鼠的腹腔中进行培养,使杂交瘤细胞大量增殖。
【小问5详解】
单克隆抗体特异性强、灵敏度高,可大量制备。
21. 白介素-10(IL-10)是一种多功能的细胞因子,主要参与机体的免疫调节和炎症反应,能抑制肿瘤的生长和转移。科研人员利用大肠杆菌构建人IL-10工程菌,下图为目的基因IL-10的部分序列,请回答下列问题:
(1)若想获得IL-10的cDNA序列,可以从_______中获取,也可以从相应的细胞中提取到mRNA后,在_______酶的作用下获得cDNA。
(2)在PCR扩增过程中需要对引物进行设计,应设计的一对引物分别是_______和_______(写出引物序列的前9个核苷酸,方向由5'到3'),引物的作用为_______。
(3)下图显示了IL-10基因附近的限制酶切位点、pET-44质粒的模式图及其相关的限制酶切位点,已知LacZ基因的表达产物为半乳糖苷酶,该酶催化X-gal分解产生蓝色物质,进而使菌落呈现蓝色,否则菌落表现白色。科研人员将转化后的宿主菌接种在含有X-gal和氨苄青霉素的培养上筛选阳性转化子。
①构建重组质粒不能选择BamHI的原因是______,若采用双酶切法,则应该选择的两种限制酶是______。
②经①中两种酶的处理后,阳性转化子的菌落呈现______色,理由是______。
③若某科研小组仅选用NdeI进行酶切处理,含有重组质粒的菌落不一定表达产生L-10蛋白的原因是___________。
【答案】(1) ①. 基因文库 ②. 逆转录
(2) ①. 5'-ATCCACAGC-3' ②. 5'-TCAGTTTCG-3' ③. 使DNA聚合酶从引物起始进行DNA延伸
(3) ①. BamHI会破坏启动子 ②. NdeI和Xhol。 ③. 白 ④. 重组质粒插入破坏Lacz基因,不能产生半乳糖苷酶,菌落不显蓝色。 ⑤. 仅用NdeI酶切可能导致目的基因反向插入,无法正确表达。
【解析】
【分析】PCR(聚合酶链式反应)是一种在体外快速扩增特定DNA片段的技术, PCR技术模拟体内DNA复制过程,通过温度变化控制DNA的变性、退火和延伸,实现DNA片段的指数级扩增。基因工程的基本操作包括: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和目的基因的检测和鉴定。
【小问1详解】
若想获得IL-10的cDNA序列,可以从基因文库中获取,也可以从相应的细胞中提取到mRNA后,在逆转录酶的作用下获得cDNA。
【小问2详解】
PCR扩增过程中需要对引物进行设计,以模板链为模板,引物与模板链3' 互补,故引物为5' - ATGCACAGC - 3' 。以编码链为模板,引物与编码链3' 互补,故引物为 5' - TCAGTTTCGTAT - 3' ;引物的作用使使DNA聚合酶从引物起始进行DNA延伸。
【小问3详解】
①据图观察可知:构建重组质粒不能选择BamHI的原因是BamHI会破坏启动子。若采用双酶切法,则应该选择的两种限制酶是NdeI和Xhol。
②经①中两种酶的处理后,重组质粒插入破坏Lacz基因,不能产生半乳糖苷酶,菌落不显蓝色,故阳性转化子的菌落呈现白色。
③仅用NdeI酶切可能导致目的基因反向插入,无法正确表达。
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