内容正文:
广西钦州市大寺中学2026届高三年级上学期第二十一周考试生物试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题(共16小题,其中第1-12小题,每小题2分,第13-16小题,每小题4分;共40分)
1. 牛的体细胞有两套染色体组,基因组编辑困难且耗时长,严重制约育种效率。我国科研人员利用牛精子和去核卵母细胞建立了孤雄单倍体干细胞系,其后将干细胞快速“压缩”成类似精子的结构,导入正常卵母细胞后形成重构胚,最终培育出二倍体健康牛。下列叙述错误的是( )
A. 该育种策略涉及两次显微操作去核
B. 单倍体干细胞更易进行基因组编辑
C. 该育种策略可缩短牛的育种周期
D. 单倍体干细胞具有分化成多种细胞的潜能
【答案】A
【解析】
【详解】A、该育种过程仅在构建孤雄单倍体干细胞系时,对卵母细胞进行1次显微操作去核;后续将类精子结构导入的是正常未去核的卵母细胞,二者各含1套染色体组,融合后恰好形成二倍体重构胚,不存在第二次去核操作,A错误;
B、单倍体干细胞仅含一套染色体组,基因不存在等位基因的掩盖效应,进行基因组编辑时更容易获得可稳定遗传的突变性状,因此更易进行基因组编辑,B正确;
C、常规策略下牛基因组编辑困难、耗时长,制约育种效率,该策略解决了编辑难的问题,且可快速获得类精子结构,可明显缩短育种周期,C正确;
D、单倍体干细胞具备干细胞的特性,具有增殖分化能力,可分化形成多种类型的细胞,D正确。
2. cTnI蛋白是组成人体心肌细胞中肌钙蛋白的一种亚基,其在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。图1是制备抗cTnI单克隆抗体的过程。为鉴定抗cTnI单克隆抗体识别抗原的具体区域,将对应抗原(cTnI蛋白)逐步截短,分别与纯化的单克隆抗体反应,结果见图2.下列相关叙述错误的是( )
A. 浆细胞与骨髓瘤细胞的融合可以用灭活的病毒诱导,也可以用聚乙二醇诱导
B. 未融合的细胞和同种细胞融合形成的细胞,会在图1的①过程中被淘汰
C. 图1的②过程将杂交瘤细胞单个接种到多孔培养板上,目的是获得抗cTnI单克隆抗体
D. 图2的结果证明该单克隆抗体识别抗原(cTnI蛋白)的区域大概为第40-55位氨基酸
【答案】C
【解析】
【详解】A 、浆细胞与骨髓瘤细胞的融合可采用灭活的病毒(如仙台病毒,利用病毒表面抗原诱导细胞融合)或聚乙二醇(PEG,促使细胞膜融合),A正确;
B 、图 1①过程使用选择培养基,未融合的浆细胞和骨髓瘤细胞因无法无限增殖或缺乏营养而死亡,同种融合细胞(如浆细胞 - 浆细胞)也无法无限增殖,均会被淘汰,仅杂交瘤细胞存活,B正确;
C 、②过程将杂交瘤细胞单个接种到多孔培养板,目的是获得能分泌特异性抗 cTnI 抗体的单克隆杂交瘤细胞株,需对筛选出的细胞进一步培养(体外培养或注射到小鼠腹腔中培养)才能获得单克隆抗体,C错误;
D 、观察图2可知,当截短的抗原片段包含40-55位氨基酸时,抗cTnl单克隆抗体有反应,而去掉55位之后无反应,所以结果证明该单克隆抗体识别抗原(cTnl蛋白)的区域大概为40-55位氨基酸,D 正确。
故选 C。
3. β-淀粉样蛋白(Aβ)的异常聚集是阿尔茨海默症的致病因素之一。研究者拟利用小鼠作为实验动物,通过细胞融合技术制备抗Aβ的单克隆抗体以用于该病的研究。下列叙述错误的是( )
A. 产生抗Aβ抗体的B细胞来自于用Aβ抗原免疫的小鼠
B. 杂交瘤细胞来自于小鼠B细胞与骨髓瘤细胞的融合
C. 杂交瘤细胞产生的抗体即为抗Aβ的单克隆抗体
D. 抗Aβ的单克隆抗体可辅助该病的特异性诊断
【答案】C
【解析】
【详解】A、制备单克隆抗体时,需用特定抗原(Aβ)免疫小鼠,刺激其B淋巴细胞分化为浆细胞并产生相应抗体,故产生抗Aβ抗体的B细胞确实来源于Aβ抗原免疫的小鼠,A正确;
B、杂交瘤细胞由免疫后小鼠的B淋巴细胞(能产生特定抗体)与骨髓瘤细胞(具有无限增殖能力)通过细胞融合技术形成,B正确;
C、杂交瘤细胞是多种融合细胞的混合物,其中仅部分细胞能产生抗Aβ抗体。需经特异性抗体检测和克隆化培养筛选后,才能获得稳定分泌抗Aβ单克隆抗体的杂交瘤细胞系,故未筛选前的杂交瘤细胞产生的抗体不一定是目标单克隆抗体,C错误;
D、单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,抗Aβ的单克隆抗体可特异性结合Aβ蛋白,用于阿尔茨海默症的病理检测或辅助诊断,D正确。
故选C。
4. 利用转基因技术将口蹄疫病毒衣壳蛋白P1的基因导入水稻愈伤组织,获得了多个稳定表达P1的转基因水稻株系。转基因水稻的P1激活小鼠免疫反应的能力与大肠杆菌生产的P1相当,且给小鼠饲喂转基因水稻的P1也能激活免疫反应。下列叙述正确的是( )
A. 将愈伤组织进行脱分化和再分化,获得转基因水稻植株
B. 不同株系转基因水稻P1蛋白的基因表达水平相同
C. 转基因水稻与大肠杆菌生产的P1蛋白分子量相等
D. 转基因水稻P1蛋白具备制成口服疫苗的潜力
【答案】D
【解析】
【详解】A、水稻愈伤组织是已经完成脱分化的产物,要获得转基因水稻植株,只需对愈伤组织进行再分化(不需要再次脱分化)。植物组织培养的流程是:外植体→脱分化→愈伤组织→再分化→完整植株,A错误;
B、转基因过程中,外源基因(P1基因)插入水稻染色体的位置是随机的(位置效应),不同株系的基因表达水平通常存在差异,B错误;
C、水稻是真核生物,其细胞内的内质网和高尔基体可对表达的P1蛋白进行糖基化等修饰;而大肠杆菌是原核生物,缺乏这些细胞器,无法对蛋白质进行类似修饰。因此两者生产的P1蛋白分子量可能不同,C错误;
D、题目明确指出“给小鼠饲喂转基因水稻的P1也能激活免疫反应”,说明口服P1蛋白可被小鼠免疫系统识别并引发免疫应答,具备制成口服疫苗的潜力,D正确。
故选D。
5. 下列关于“植物组织培养”实验过程中操作的叙述,错误的是( )
A. 使用蔗糖作为培养基的碳源
B. 制备培养基时,先调pH再灭菌
C. 先后使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒
D. 诱导愈伤组织期间,每天给予外植体适当的光照
【答案】D
【解析】
【详解】A、蔗糖是植物组织培养中常用的碳源和能源物质,可为细胞提供能量并维持渗透压,A正确;
B、制备培养基时需先调节pH(避免灭菌后pH变化),再进行高压蒸汽灭菌(防止杂菌污染),B正确;
C、外植体消毒需先用70%酒精短暂处理(表面消毒),再用次氯酸钠溶液浸泡(深度灭菌),该顺序符合无菌操作规范,C正确;
D、诱导愈伤组织阶段需避光培养,因光照可能促进细胞分化,而愈伤组织形成需保持脱分化状态,D错误。
故选D。
6. 某科研团队为培育耐盐、高产的水稻品种,尝试将野生滨海耐盐芦苇与优质籼稻进行体细胞杂交,流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ①过程需要用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁
B. 一般可用聚乙二醇诱导原生质体融合
C. ②中脱分化的过程一般不需要光照
D. ②过程可在相同的培养基中完成全部过程
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此过程①要利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体,利用了酶具有专一性的特点,A正确;
B、过程③诱导原生质体融合形成杂种细胞,常用聚乙二醇诱导原生质体融合,B正确;
C、②过程中的脱分化阶段一般不需要光照,再分化阶段需要光照来诱导叶绿素的形成,C正确;
D、②过程包括脱分化形成愈伤组织、再分化形成杂种植株,脱分化和再分化的培养基成分不同,不能在相同培养基中完成全部过程,D错误;
故选D。
7. 细胞工程在社会生产中的应用日益广泛。下列叙述正确的是( )
A. 原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
B. 胚状体是愈伤组织再分化的结果,受基因选择性表达的调控
C. 动物细胞通常置于含有95%O2和5%CO2的培养箱中培养
D. 动物克隆过程中,核移植的受体细胞通常是去核的卵原细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、原生质体(去除细胞壁的植物细胞)因无细胞壁保护,在低渗溶液中会吸水涨破,故需在等渗溶液中保存以维持形态,A错误;
B、胚状体是植物组织培养中愈伤组织脱分化后再分化形成的结构,该过程受基因选择性表达调控,可发育成新个体,B正确;
C、动物细胞培养需在含5% CO₂的培养箱中维持pH,但O₂浓度通常为95%空气(约21% O₂),而非95% O₂(高氧会抑制细胞代谢),C错误;
D、动物核移植的受体细胞是去核的MⅡ期卵母细胞(次级卵母细胞),卵原细胞尚未成熟,不用于核移植,D错误。
故选B。
8. 杂交瘤细胞悬液进行连续倍数稀释后,接种于96孔板。接着在倒置显微镜下筛选符合条件的孔,补加培养液后继续培养,可获得细胞克隆。下列相关叙述正确的是( )
A. 培养液中应含有蔗糖、血清等营养物质,并在无菌环境下补加
B. 接种后的96孔板应置于CO2培养箱中,以维持生命中枢的兴奋
C. 优先筛选含有1个杂交瘤细胞的孔,以避免多种细胞引发克隆污染
D. 该方法获得的细胞克隆均能无限增殖,且都能产生所需的单克隆抗体
【答案】C
【解析】
【详解】A、动物细胞培养液需含葡萄糖、氨基酸、无机盐等营养物质及血清(提供生长因子),蔗糖是植物组织培养的碳源,动物细胞培养不添加蔗糖,应使用葡萄糖,A错误;
B、动物细胞培养需要置于CO2培养箱中培养,以维持培养液pH的稳定,B错误;
C、优先筛选含单细胞的孔,可确保后续克隆由单一细胞增殖形成,避免不同杂交瘤细胞混合导致的抗体混杂(克隆污染),C正确;
D、由于杂交瘤细胞培养初期不稳定,可能丢失部分染色体或出现变异的情况,导致不能产生抗体,或由于B细胞种类差异导致产生的抗体不同,D错误。
故选C。
9. 科学家用紫外线照射板蓝根原生质体,使其部分染色体丢失,将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合,培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株,该过程运用了非对称细胞融合技术。下列说法正确的是( )
A. 非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度
B. 植物体细胞杂交和植物组织培养依据的原理相同
C. 融合原生质体需放在无菌水中培养,以防杂菌污染
D. 非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性,属于细胞工程
【答案】A
【解析】
【详解】A、非对称细胞融合通过紫外线处理使板蓝根染色体部分丢失,减少了其基因组比例,从而降低与油菜基因组的冲突,减弱了基因表达的相互干扰,A正确;
B、植物体细胞杂交原理包括细胞膜流动性(融合)和细胞全能性(培养),而植物组织培养仅基于细胞全能性,两者原理不完全相同,B错误;
C、融合后的原生质体需在含营养物质和激素的培养基中培养,无菌水缺乏营养会导致细胞死亡,C错误;
D、该技术通过染色体操作改变细胞遗传组成,但未改变细胞本身的全能性(已分化的植物细胞均具有全能性),属于细胞工程范畴,D错误。
故选A。
10. 番茄红素在食品业应用广泛。某兴趣小组尝试利用植物细胞培养技术培养胡萝卜细胞来获取番茄红素。实验流程和培养装置如图。下列说法错误的是( )
A. 过程②使用胰蛋白酶处理愈伤组织,将细胞分散开
B. 为获取植物细胞次生代谢物,使用植物细胞培养技术比直接从植物体中提取更有优势
C. 充气口增设无菌过滤器,加料口加入原料要灭菌处理
D. 增设温度监测和控制设备以维持装置适宜温度
【答案】A
【解析】
【详解】A、过程②是将愈伤组织分散成单个细胞,而植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,用纤维素酶或果胶酶处理愈伤组织,可去除细胞壁,将细胞分散开来,A错误;
B、植物组织培养技术可实现大规模生产,不受季节、气候等环境因素限制,且能通过优化培养条件提高次生代谢产量,相比之下直接从植物体内提取可能需要大量资源,且产量不稳定,B正确;
C、充气口增设无菌过滤器,可防止杂菌污染,加料口加入原料要进行灭菌处理,这样才能保证整个培养过程不受杂菌干扰,维持细胞培养的无菌环境,C正确;
D、细胞培养需要适宜的温度条件,增设温度监测和控制设备可以实时监测和调节装置内的温度,维持装置适宜温度,有利于细胞的正常生长和代谢,D正确。
故选A。
11. 科研人员诱导A、B两种动物细胞融合并进行培养。A、B两种细胞各自的生活环境如表,目标融合细胞只能在选择培养基Ⅱ上生长。下列说法正确的是( )
A细胞
只能在选择培养基Ⅰ上生长,生长环境的pH为4-6
B细胞
只能在选择培养基Ⅱ上生长,生长环境的pH为7-8
A. 动物细胞培养使用的培养基一般是天然培养基
B. 可用高Ca2+-高pH融合法诱导这两种细胞融合
C. 将融合后的细胞置于CO2培养箱以维持培养液的pH在4-6
D. 选择培养基Ⅱ上存活下来并生长的细胞不一定是目标融合细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物细胞培养通常使用合成培养基(如DMEM、RPMI等),添加血清等天然成分,但培养基本身是人工配制的,并非天然培养基,A错误;
B、高Ca2+-高pH融合法主要用于植物原生质体融合,动物细胞融合常用聚乙二醇(PEG)融合法或电融合法,B错误;
C、目标融合细胞只能在选择培养基Ⅱ上生长(pH 7-8),因此将融合后的细胞置于CO2培养箱,pH不能维持在4-6,C错误;
D、选择培养基Ⅱ上,未融合的B细胞或B-B融合细胞也能生长(因B细胞本身能在该培养基生长),而目标融合细胞是A-B融合细胞,因此存活的细胞不一定是目标融合细胞,D正确。
故选D。
12. 我国科学家首次将食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出“猪-猴嵌合体”仔猪(如下图所示),这项研究的最终目的是在动物体内培养出人体器官并用于器官移植。下列叙述错误的是( )
A. 用合成培养基培养胚胎干细胞时通常需要加动物血清等成分
B. 嵌合胚胎可以移植到同期发情处理的雌性代孕食蟹猴子宫内
C. 仔猪体内可能有些组织或者器官是由食蟹猴细胞发育而来的
D. 该技术有望解决器官移植中面临的供体不足及免疫排斥问题
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此在使用合成培养基时,通常要加入动物血清等天然成分,A正确;
B、嵌合胚胎的细胞大部分来源于猪的早期胚胎,仅有一小部分细胞来源于食蟹猴。为使早期胚胎与代孕母体子宫建立正常的联系,应将早期胚胎植入同期发情处理的雌性代孕猪子宫内,B错误;
C、由于嵌合胚胎的一部分细胞来源于食蟹猴,若这部分胚胎细胞能正常分裂分化,则发育形成的组织或者器官就来源于食蟹猴,C正确;
D、目前器官移植中最大的问题是供体器官不足和免疫排斥反应,利用该项技术可以对人体器官进行克隆,不仅解决器官移植的来源问题,还解决了免疫排斥问题,D正确。
故选B。
13. 科研人员利用柑橘茎尖培养获得脱毒苗,使柑橘的产量和品质大幅提高,如图为培育脱毒柑橘的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 茎尖用酒精消毒后,应立即用无菌水清洗
B. ③为再分化过程,愈伤组织分化时可能会发生基因突变
C. 诱导生根或生芽主要与细胞分裂素和生长素的比例有关
D. 利用植物组织培养技术获得的脱毒苗具有抗病毒的特性
【答案】D
【解析】
【详解】A、茎尖用酒精消毒后,为了避免酒精残留对植物细胞造成伤害,应立即用无菌水清洗,A正确;
B、③为再分化过程,在愈伤组织分化形成生芽或生根的过程中,细胞进行有丝分裂,DNA复制时可能会发生基因突变,B正确;
C、诱导生芽或生根主要与细胞分裂素和生长素的比例有关,当细胞分裂素和生长素的比值较高时,有利于芽的分化;当该比值较低时,有利于根的分化,C正确;
D、利用植物组织培养技术获得的脱毒苗,是选取植物的茎尖等病毒极少甚至无病毒的部位进行培养得到的,其本身并不具有抗病毒的特性,D错误。
故选D。
14. iPS细胞(诱导多能干细胞)可在体外被诱导至减数分裂Ⅰ前期。下列叙述错误的是( )
A. 培养iPS细胞时需加入血清等成分
B. 该过程涉及相关基因的选择性表达
C. 此时可观察到染色体的着丝粒分裂
D. 该研究可以为治疗少精症提供思路
【答案】C
【解析】
【详解】A、培养iPS细胞属于动物细胞培养,需在培养基中加入血清(提供生长因子等天然成分)以维持细胞生长,A正确;
B、iPS细胞被诱导至减数分裂Ⅰ前期是分化的过程,分化本质是基因的选择性表达,B正确;
C、减数分裂Ⅰ前期为联会期,主要发生同源染色体联会、交叉互换,着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期(姐妹染色单体分离),此时观察不到着丝粒分裂,C错误;
D.减数分裂是精子形成的关键步骤,研究iPS细胞减数分裂可为少精症(精子缺乏症)的病理机制及治疗提供理论依据,D正确。
故选C。
15. 下列有关细胞工程的叙述,不正确的是( )
A. 植物体细胞杂交和动物细胞融合都利用了细胞膜的流动性
B. 脱毒草莓和转基因抗病毒草莓的培育都利用了转基因技术
C. 试管牛和克隆牛的培育都必须经过胚胎移植
D. 运用杂交瘤技术制成的抗体一药物偶联物中,抗体主要发挥靶向运输作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物体细胞杂交需去除细胞壁后诱导原生质体融合,动物细胞融合直接诱导细胞膜融合,两者均依赖于细胞膜的流动性,A正确;
B、脱毒草莓通过茎尖分生组织培养获得,属于植物组织培养技术;转基因抗病毒草莓需导入外源抗病毒基因,属于转基因技术,B错误;
C、试管牛通过体外受精形成受精卵,克隆牛通过核移植形成重组细胞,两者均需将早期胚胎移植到受体子宫内发育,C正确;
D、抗体—药物偶联物中,单克隆抗体特异性识别靶细胞表面抗原,引导药物精准作用于靶细胞,发挥靶向运输作用,D正确。
故选B。
16. 间充质干细胞(MSCs)是一类具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞,某科研团队进行小鼠MSCs原代培养时,发现其生长缓慢,分析原因不可能是( )
A. 培养瓶瓶口密封导致氧气供应不足
B. 高温处理血清导致营养成分失活
C. 培养基呈弱酸性影响细胞代谢
D. 在95%空气和5%CO2的条件下培养
【答案】D
【解析】
【详解】A、培养瓶瓶口密封会限制氧气交换,导致细胞有氧呼吸受阻,能量供应不足,从而减缓细胞生长,A不符合题意;
B、血清中含有生长因子等活性成分,高温处理会使其变性失活,导致细胞缺乏必需营养,生长缓慢,B不符合题意;
C、细胞代谢需适宜的pH环境(通常为7.2-7.4),弱酸性环境可能抑制酶活性,影响代谢速率,生长缓慢,C不符合题意;
D、95%空气和5%CO₂是动物细胞培养的标准气体环境,CO₂用于维持培养基pH,氧气满足细胞有氧呼吸需求,该条件不会导致生长缓慢,D符合题意。
故选D。
第II卷(非选择题)
二、综合题(5大题,共60分,请考生按要求作答问题 )
17. 栽培辣椒(2n=24)是茄科的蔬菜作物,可自花授粉也可异花授粉。已知辣椒果实着生方式的下垂和直立为1对相对性状,由2对独立遗传的等位基因G/g和H/h共同控制,且G抑制H的表达,而果实直立需H的正常表达。现有果实下垂的纯合辣椒甲和杂合辣椒乙,以及果实直立的辣椒丙,杂交结果如下表所示。
亲本组合
后代的表型及其比例
甲×丙
全部为果实下垂
果实下垂︰果实直立=13︰3
乙×乙
果实下垂︰果实直立=3︰1
一
回答下列问题:
(1)甲的基因型是________,乙产生________种类型的雄配子。乙自交得到的植株再全部自交,得到的中ggHH基因型频率是________。
(2)甲×丙得到,写出与丙杂交的遗传图解________。
(3)研究发现,G基因的启动子核心区域出现序列的缺失,使RNA聚合酶与启动子不能正常识别和结合,结果导致部分植株的果实着生方式从下垂变为直立,其原因是______________。
(4)辣椒的辣度与果实中辣椒素的含量直接相关。在茄科作物番茄、马铃薯中也存在与辣椒素合成相关基因的同源基因,这可作为辣椒、番茄、马铃薯由________进化而来的分子水平证据之一。将栽培辣椒与某高辣度的野生辣椒(2n=26)进行杂交,可形成早期胚胎,但胚胎不能正常发育,体现了物种之间存在________的现象。为获得具有高辣度的杂交后代,可取早期胚胎材料作为________进行培养,实现胚胎的拯救,得到再生植株。
【答案】(1) ①. GGhh/hhGG ②. 2 ③. /0.375/37.5%
(2) (3)G基因无法转录翻译/G基因无法表达,(解除对H基因的抑制)
(4) ①. 共同祖先/同一祖先/同种祖先 ②. 生殖隔离 ③. 外植体
【解析】
【分析】甲和丙杂交,F2果实下垂︰果实直立=13︰3(9:3:3:1 的变式),符合基因自由组合定律,说明G/g和H/h两对等位基因位于两对同源染色体上。
【小问1详解】
甲与丙(果实直立,基因型为 ggHH)杂交,F1全为果实下垂,F2中果实下垂:果实直立 = 13:3(9:3:3:1 的变式),说明 F1基因型为 GgHh,果实直立基因型为ggH-,果实下垂基因型为G-H-、G-hh、gghh,因此甲的基因型为 GGhh,丙是ggHH。乙 × 乙杂交,F1果实下垂:果实直立 = 3:1,说明乙的基因型为GgHH,其产生的雄配子类型为 GH、gH,共 2 种。乙(GgHH)自交,F1为1/4GGHH、1/2GgHH、1/4ggHH。F1再全部自交,F2中ggHH=1/2×1/4+1/4×1=3/8。
【小问2详解】
甲(GGhh),丙(ggHH),F1为GgHh,杂交如图所示。
【小问3详解】
G 基因的启动子核心区域序列缺失,使 RNA 聚合酶无法正常识别和结合,导致 G 基因转录受阻,无法合成抑制 H 基因表达的蛋白质,H 基因正常表达,从而使果实着生方式由下垂变为直立。
【小问4详解】
同源基因的存在是生物由共同祖先进化而来的分子证据。不同物种杂交后胚胎不能正常发育,体现了生殖隔离现象。可取早期胚胎材料作为外植体进行植物组织培养,获得可育的再生植株。
18. 研究发现雪花莲凝集素基因(简称GNA)和商陆凝集素基因(简称PTA)都具有抑制蚜虫(益智的主要害虫)生长繁殖的效果,并且双基因协同作用的效果更佳。研究人员利用转基因技术培育了抗蚜益智传统中药材新品种,其主要过程如图。回答下列问题。
(1)目的基因是____,过程①是指基因工程基本操作程序中的____,为提高该环节的成功率,研究人员常选择两种限制酶同时切割质粒和目的基因,其理由是____。
(2)常采用____处理,促进重组质粒导入大肠杆菌,筛选并扩增,选用大肠杆菌的主要原因是____。
(3)利用植物组织培养技术获得益智植株所依据的原理是植物细胞的全能性,其具有全能性的原因是____。组培过程中更换培养基时,需要控制培养基中植物激素(尤其是生长素类和细胞分裂素类)的____和____。
(4)现有转融合抗蚜双基因益智、转抗蚜单基因益智,非转基因益智植株若干。请在个体水平上设计实验证明转融合抗蚜双基因的抗蚜虫效果更佳,简要写出实验思路。
【答案】(1) ①. GNA和PTA融合基因 ②. 基因表达载体的构建 ③. 防止目的基因和运载体自身环化和任意连接,保证目的基因按特定方向连接
(2) ①. Ca2+ ②. 易培养、繁殖快
(3) ①. 植物细胞中含有本物种生长发育所需的全部遗传信息 ②. 浓度 ③. 比例
(4)随机选取等量生长状况相同的转GNA-PTA融合基因益智、转GNA基因益智、转PTA基因益智、非转基因益智,分别为甲、乙、丙、丁四组,每组接种等量若干同种生长良好的蚜虫,其他条件相同且适宜,一段时间后统计每组蚜虫存活率及植株的生长状况。
【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、复制原点和标记基因等。(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分子杂交技术和PCR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。
【小问1详解】
题目中明确说明,研究的目标是将雪花莲凝集素基因(GNA)和商陆凝集素基因(PTA)转入益智,所以这两个融合在一起的基因就是要导入的目的基因。过程①是指基因工程基本操作程序中的:基因表达载体的构建 这一步是将目的基因与运载体(质粒)连接,形成重组 DNA 分子,是基因工程的核心步骤。为提高该环节的成功率,研究人员常选择两种限制酶同时切割质粒和目的基因,其理由是:防止目的基因和运载体自身环化和任意连接,保证目的基因按特定方向连接 如果只用一种限制酶,切割后的质粒和目的基因两端黏性末端相同,容易出现自身环化或反向连接的问题。 使用两种不同的限制酶,可以产生不同的黏性末端,确保目的基因只能定向插入质粒,避免自身环化和错误连接。
【小问2详解】
常采用Ca²⁺(或 CaCl₂溶液) 处理,促进重组质粒导入大肠杆菌 Ca²⁺处理可以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(感受态),从而提高重组质粒的导入效率。筛选并扩增,选用大肠杆菌的主要原因是:易培养、繁殖快 大肠杆菌是原核生物,繁殖速度快(约 20 分钟一代),培养条件简单,能快速扩增重组质粒,获得大量的目的基因。
【小问3详解】
利用植物组织培养技术获得益智植株所依据的原理是植物细胞的全能性,其具有全能性的原因是:植物细胞中含有本物种生长发育所需的全部遗传信息 每个植物细胞都包含该物种的全套基因,在适宜条件下可以表达出完整植株的所有性状。 ② 组培过程中更换培养基时,需要控制培养基中植物激素(尤其是生长素类和细胞分裂素类)的:浓度 和 比例 生长素和细胞分裂素的浓度及比例,会决定植物组织是脱分化形成愈伤组织,还是再分化形成根或芽。 例如:生长素比例高时利于生根,细胞分裂素比例高时利于生芽。
【小问4详解】
实验思路: 随机选取等量、生长状况相同的转 GNA-PTA 融合基因益智、转 GNA 基因益智、转 PTA 基因益智、非转基因益智,分别为甲、乙、丙、丁四组。 每组接种等量、若干同种生长良好的蚜虫,其他条件相同且适宜。 一段时间后统计每组蚜虫存活率及植株的生长状况。 设计思路解析: 设置了融合基因组(甲)、单基因组(乙、丙)和对照组(丁),通过对比四组蚜虫的存活率和植株生长情况,直接验证 “双基因协同作用效果更佳” 的结论。 遵循了实验设计的单一变量原则和对照原则,确保实验结果的可靠性。
19. 在β-胡萝卜素合成过程中,胡萝卜素脱饱和酶发挥着关键作用。科学家开展了一项研究,把胡萝卜素脱饱和酶基因(即crtⅠ基因)转入大米细胞中。随后,经过精心培育以及严格筛选,最终成功培育出了胚乳细胞中富含β-胡萝卜素的特殊大米——“黄金大米”。回答下列问题:
(1)获取目的基因crtⅠ是培育“黄金大米”的首要任务,从胡萝卜细胞内提取mRNA,将mRNA经____过程获得DNA片段,再经PCR技术扩增可获得大量的crtⅠ基因。通过PCR扩增crtⅠ基因时,在反应体系的缓冲液中一般要添加___(填离子),其作用是____。
(2)过程①是培育“黄金大米”的核心工作,其意义是要让crtⅠ基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代;同时,____。进行过程②之前,需要用Ca2⁺处理农杆菌,目的是____。
(3)过程③是大米细胞____形成愈伤组织,愈伤组织是____团块。在诱导愈伤组织所用的培养基中,需要加入一定量的蔗糖,目的是____。过程④需要给予适当时间和强度的光照,目的是____,使试管苗能够进行光合作用。
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. Mg2+ ③. 作为TaqDNA聚合酶的激活剂
(2) ①. 在受体细胞内成功表达 ②. 使农杆菌处于感受态,便于吸收周围环境中的重组质粒
(3) ①. 脱分化 ②. 具有分生能力的薄壁细胞 ③. 为植物细胞提供碳源和能源,维持培养基的渗透压 ④. 诱导愈伤组织形成叶绿体
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序:1、目的基因的获取:获取方法包括从基因文库中获取、人工合成、利用PCR技术扩增;2、基因表达载体的构建:目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下代,同时使目的基因能够表达和发挥作用;3、将目的基因导入受体细胞:导入植物细胞用农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法导入;动物细胞用显微注射技术;导入微生物细胞用Ca2+处理法;4、目的基因的检测与鉴定:检测目的基因是否插入到转基因生物的DNA上用DNA分子杂交技术、检测是否转录出mRNA用分子杂交技术、检测是否翻译出蛋白质用抗原一抗体杂交技术。
【小问1详解】
获取目的基因crtⅠ是培育“黄金大米”的首要任务,从胡萝卜细胞内提取mRNA,将mRNA经逆转录过程获得DNA片段,再经PCR技术扩增可获得大量的crtⅠ基因。通过PCR扩增crtⅠ基因时,在反应体系的缓冲液中一般要添加Mg2+,其作用是作为TaqDNA聚合酶的激活剂,有利于PCR扩增。
【小问2详解】
过程①为构建重组质粒,构建重组质粒的意义是要让crtⅠ基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代;同时,使目的基因能在受体细胞中成功表达。将重组质粒导入农杆菌之前,需要用Ca2⁺处理农杆菌,目的是使农杆菌处于感受态,便于吸收周围环境中的重组质粒。
【小问3详解】
过程③是大米细胞脱分化形成愈伤组织,愈伤组织是具有分生能力的薄壁细胞团块。在诱导愈伤组织所用的培养基中,需要加入一定量的蔗糖,目的是为植物细胞提供碳源和能源,维持培养基的渗透压。过程④为再分化过程,需要给予适当时间和强度的光照,目的是诱导愈伤组织形成叶绿体,使试管苗能够进行光合作用。
20. 我国科学家发现,对温州蜜柑覆膜处理可通过以下机制提升果实蔗糖含量:覆膜导致土壤干旱→诱导果实积累脱落酸(ABA)→ABA信号促进蔗糖磷酸合成酶基因(SPS4)表达→蔗糖合成增加。请结合该情境及所学知识回答以下问题。
(1)干旱条件下,ABA作为信号分子,通过与果实细胞的________结合,启动细胞内的信号转导,最终促进SPS4基因的表达过程。ABA还能通过促进_______提高柑橘的抗旱性。
(2)为验证SPS4基因的功能,研究人员构建了SPS4基因的重组表达载体,并通过农杆菌转化法导入柑橘细胞。“转化”的含义是_______。在分子水平上,转基因柑橘培育成功的标志是_______。若要使SPS4基因在果实中特异性表达,在构建表达载体时,应将SPS4基因与_______(填“启动子”或“终止子”)连接。
(3)为培育兼具抗旱能力和高甜度的柑橘新品种,科研人员尝试采用植物体细胞杂交技术。在制备原生质体时,原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是_______。与传统杂交育种相比,植物体细胞杂交的优势是_______(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 特异性受体 ②. 气孔关闭
(2) ①. 目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内维持稳定和表达 ②. 检测到翻译产物(SPS4蛋白) ③. 启动子
(3) ①. 维持原生质体的形态,防止吸水涨破 ②. 克服远缘杂交不亲和障碍/打破生殖隔离/实现远缘遗传物质重组
【解析】
【分析】脱落酸(ABA)的主要作用:促进气孔关闭(减少水分散失,提高抗旱性);促进叶片和果实脱落;促进种子休眠,抑制种子萌发;抑制细胞分裂和伸长;增强植物对逆境的耐受性(抗旱、抗盐、抗寒等)。
【小问1详解】
植物激素(信号分子)发挥作用的机制是与靶细胞上的特异性受体结合,从而启动细胞内的信号转导过程。因此,ABA 需与果实细胞的特异性受体结合。在干旱条件下,植物体内 ABA 含量增加,其主要生理功能之一是调节气孔运动,通过促进气孔关闭来减少水分的散失,从而提高植物的抗旱性。
【小问2详解】
“转化” 的含义是目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内维持稳定和表达。转基因培育成功的标志是目的基因在受体细胞中成功表达,即检测到翻译产物(SPS4蛋白)。基因表达载体的构建中,启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录;终止子是转录终止的信号。要使 SPS4 基因在果实中 “特异性表达”,需要相应的启动子来驱动,因为启动子决定了基因表达的时空特异性(在什么组织、什么时间表达)。
【小问3详解】
原生质体是指脱去细胞壁的植物细胞。由于失去了细胞壁的保护,原生质体在低渗溶液中容易吸水涨破。加入适宜浓度的甘露醇是为了维持与细胞内相当的渗透压,从而维持原生质体的形态,防止吸水涨破。植物体细胞杂交技术将两个不同物种的体细胞融合,克服远缘杂交不亲和障碍/打破生殖隔离/实现远缘遗传物质重组,这是其相比传统杂交育种最显著的优势。
21. 耐盐碱玫瑰是通过转基因技术培育的食用、观赏两用的花卉。如图是耐盐碱玫瑰的培育过程,外源 DNA 片段和 Ti 质粒上都有 4 种限制酶的切割位点,虚线箭头表示转录的方向。回答下列问题。
(1)过程①用 PCR 技术扩增抗盐基因,需要________种引物,引物的作用是________。PCR 反应体系还需加入__________(至少写两项)。PCR 反应过程中,每次循环可分为________、复性和延伸三步。
(2)过程③用 Ti 质粒和抗盐基因构建重组质粒,为防止自身环化和目的基因反向连接,应选择的限制酶是_____________
(3)过程④将重组质粒导入农杆菌细胞前,需要用________处理农杆菌。过程⑥是植物组织培养过程的________阶段。
(4)筛选成功导入抗盐基因的玫瑰细胞________(填“可以”或“不可以”)用含有 M 抗生素的培养基进行筛选,原因是____________________。
(5)对耐盐碱玫瑰进行个体生物学水平的鉴定方法是_____________。
【答案】(1) ①. 2 ②. 使耐高温DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ③. 4种脱氧核苷酸(dNTP)、模板、缓冲液、耐高温的DNA聚合酶 ④. 变性
(2)BamHⅠ和HindⅢ
(3) ①. Ca²⁺ ②. 再分化
(4) ①. 不可以 ②. 农杆菌侵染玫瑰细胞后,T-DNA携带抗盐基因转移并整合到玫瑰细胞染色体DNA上,而M抗生素抗性基因不在T-DNA上
(5)在高盐(或盐水或相应)环境中培养玫瑰幼苗,观察其能否正常生长
【解析】
【分析】分析题图:图示是转基因耐盐碱玫瑰的培育过程,其中①表示含有目的基因的外源DNA分子;②表示质粒;③表示基因表达载体的构建过程;④表示采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞;⑤表示脱分化过程;⑥表示再分化过程。
【小问1详解】
PCR技术扩增目的基因时,需要2种引物,分别与两条模板链结合,引导子链的延伸;引物的作用是使耐高温DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,PCR反应需要的条件除了2种引物外,还需要4种脱氧核苷酸(dNTP)、模板、缓冲液、耐高温的DNA聚合酶;PCR反应每次循环包括变性(高温使DNA双链解开)、复性(引物与模板链结合)、延伸(Taq酶催化子链延伸)三步。
【小问2详解】
为防止自身环化和目的基因反向连接,应选择两种不同的限制酶切割,且不能破坏目的基因和标记基因等重要结构。从图中可知,选择BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶切割,可使目的基因两端和质粒切割后的两端具有不同的黏性末端,从而防止自身环化和反向连接。
【小问3详解】
将重组质粒导入农杆菌细胞前,需要用Ca²⁺处理农杆菌,使其处于容易吸收周围DNA的状态,易于吸收重组质粒。植物组织培养过程包括脱分化和再分化,过程⑥是愈伤组织形成幼苗,属于再分化阶段。
【小问4详解】
筛选成功导入抗盐基因的玫瑰细胞不可以用含有M抗生素的培养基,因为农杆菌侵染玫瑰细胞后,T-DNA携带抗盐基因转移并整合到玫瑰细胞染色体DNA上,而M抗生素抗性基因不在T-DNA上,所以不可以用含有M抗生素的培养基进行筛选。
【小问5详解】
对耐盐碱玫瑰进行个体生物学水平的鉴定,可将转基因玫瑰种植在盐碱地中,观察其生长状况,即在高盐(或盐水或相应)环境中培养玫瑰幼苗,观察其能否正常生长。
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广西钦州市大寺中学2026届高三年级上学期第二十一周考试生物试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题(共16小题,其中第1-12小题,每小题2分,第13-16小题,每小题4分;共40分)
1. 牛的体细胞有两套染色体组,基因组编辑困难且耗时长,严重制约育种效率。我国科研人员利用牛精子和去核卵母细胞建立了孤雄单倍体干细胞系,其后将干细胞快速“压缩”成类似精子的结构,导入正常卵母细胞后形成重构胚,最终培育出二倍体健康牛。下列叙述错误的是( )
A. 该育种策略涉及两次显微操作去核
B. 单倍体干细胞更易进行基因组编辑
C. 该育种策略可缩短牛的育种周期
D. 单倍体干细胞具有分化成多种细胞的潜能
2. cTnI蛋白是组成人体心肌细胞中肌钙蛋白的一种亚基,其在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。图1是制备抗cTnI单克隆抗体的过程。为鉴定抗cTnI单克隆抗体识别抗原的具体区域,将对应抗原(cTnI蛋白)逐步截短,分别与纯化的单克隆抗体反应,结果见图2.下列相关叙述错误的是( )
A. 浆细胞与骨髓瘤细胞的融合可以用灭活的病毒诱导,也可以用聚乙二醇诱导
B. 未融合的细胞和同种细胞融合形成的细胞,会在图1的①过程中被淘汰
C. 图1的②过程将杂交瘤细胞单个接种到多孔培养板上,目的是获得抗cTnI单克隆抗体
D. 图2的结果证明该单克隆抗体识别抗原(cTnI蛋白)的区域大概为第40-55位氨基酸
3. β-淀粉样蛋白(Aβ)的异常聚集是阿尔茨海默症的致病因素之一。研究者拟利用小鼠作为实验动物,通过细胞融合技术制备抗Aβ的单克隆抗体以用于该病的研究。下列叙述错误的是( )
A. 产生抗Aβ抗体的B细胞来自于用Aβ抗原免疫的小鼠
B. 杂交瘤细胞来自于小鼠B细胞与骨髓瘤细胞的融合
C. 杂交瘤细胞产生的抗体即为抗Aβ的单克隆抗体
D. 抗Aβ的单克隆抗体可辅助该病的特异性诊断
4. 利用转基因技术将口蹄疫病毒衣壳蛋白P1的基因导入水稻愈伤组织,获得了多个稳定表达P1的转基因水稻株系。转基因水稻的P1激活小鼠免疫反应的能力与大肠杆菌生产的P1相当,且给小鼠饲喂转基因水稻的P1也能激活免疫反应。下列叙述正确的是( )
A. 将愈伤组织进行脱分化和再分化,获得转基因水稻植株
B. 不同株系转基因水稻P1蛋白的基因表达水平相同
C. 转基因水稻与大肠杆菌生产的P1蛋白分子量相等
D. 转基因水稻P1蛋白具备制成口服疫苗的潜力
5. 下列关于“植物组织培养”实验过程中操作的叙述,错误的是( )
A. 使用蔗糖作为培养基的碳源
B. 制备培养基时,先调pH再灭菌
C. 先后使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒
D. 诱导愈伤组织期间,每天给予外植体适当的光照
6. 某科研团队为培育耐盐、高产的水稻品种,尝试将野生滨海耐盐芦苇与优质籼稻进行体细胞杂交,流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ①过程需要用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁
B. 一般可用聚乙二醇诱导原生质体融合
C. ②中脱分化的过程一般不需要光照
D. ②过程可在相同的培养基中完成全部过程
7. 细胞工程在社会生产中的应用日益广泛。下列叙述正确的是( )
A. 原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
B. 胚状体是愈伤组织再分化的结果,受基因选择性表达的调控
C. 动物细胞通常置于含有95%O2和5%CO2的培养箱中培养
D. 动物克隆过程中,核移植的受体细胞通常是去核的卵原细胞
8. 杂交瘤细胞悬液进行连续倍数稀释后,接种于96孔板。接着在倒置显微镜下筛选符合条件的孔,补加培养液后继续培养,可获得细胞克隆。下列相关叙述正确的是( )
A. 培养液中应含有蔗糖、血清等营养物质,并在无菌环境下补加
B. 接种后的96孔板应置于CO2培养箱中,以维持生命中枢的兴奋
C. 优先筛选含有1个杂交瘤细胞的孔,以避免多种细胞引发克隆污染
D. 该方法获得的细胞克隆均能无限增殖,且都能产生所需的单克隆抗体
9. 科学家用紫外线照射板蓝根原生质体,使其部分染色体丢失,将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合,培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株,该过程运用了非对称细胞融合技术。下列说法正确的是( )
A. 非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度
B. 植物体细胞杂交和植物组织培养依据的原理相同
C. 融合原生质体需放在无菌水中培养,以防杂菌污染
D. 非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性,属于细胞工程
10. 番茄红素在食品业应用广泛。某兴趣小组尝试利用植物细胞培养技术培养胡萝卜细胞来获取番茄红素。实验流程和培养装置如图。下列说法错误的是( )
A. 过程②使用胰蛋白酶处理愈伤组织,将细胞分散开
B. 为获取植物细胞次生代谢物,使用植物细胞培养技术比直接从植物体中提取更有优势
C. 充气口增设无菌过滤器,加料口加入原料要灭菌处理
D. 增设温度监测和控制设备以维持装置适宜温度
11. 科研人员诱导A、B两种动物细胞融合并进行培养。A、B两种细胞各自的生活环境如表,目标融合细胞只能在选择培养基Ⅱ上生长。下列说法正确的是( )
A细胞
只能在选择培养基Ⅰ上生长,生长环境的pH为4-6
B细胞
只能在选择培养基Ⅱ上生长,生长环境的pH为7-8
A. 动物细胞培养使用的培养基一般是天然培养基
B. 可用高Ca2+-高pH融合法诱导这两种细胞融合
C. 将融合后的细胞置于CO2培养箱以维持培养液的pH在4-6
D. 选择培养基Ⅱ上存活下来并生长的细胞不一定是目标融合细胞
12. 我国科学家首次将食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出“猪-猴嵌合体”仔猪(如下图所示),这项研究的最终目的是在动物体内培养出人体器官并用于器官移植。下列叙述错误的是( )
A. 用合成培养基培养胚胎干细胞时通常需要加动物血清等成分
B. 嵌合胚胎可以移植到同期发情处理的雌性代孕食蟹猴子宫内
C. 仔猪体内可能有些组织或者器官是由食蟹猴细胞发育而来的
D. 该技术有望解决器官移植中面临的供体不足及免疫排斥问题
13. 科研人员利用柑橘茎尖培养获得脱毒苗,使柑橘的产量和品质大幅提高,如图为培育脱毒柑橘的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 茎尖用酒精消毒后,应立即用无菌水清洗
B. ③为再分化过程,愈伤组织分化时可能会发生基因突变
C. 诱导生根或生芽主要与细胞分裂素和生长素的比例有关
D. 利用植物组织培养技术获得的脱毒苗具有抗病毒的特性
14. iPS细胞(诱导多能干细胞)可在体外被诱导至减数分裂Ⅰ前期。下列叙述错误的是( )
A. 培养iPS细胞时需加入血清等成分
B. 该过程涉及相关基因的选择性表达
C. 此时可观察到染色体的着丝粒分裂
D. 该研究可以为治疗少精症提供思路
15. 下列有关细胞工程的叙述,不正确的是( )
A. 植物体细胞杂交和动物细胞融合都利用了细胞膜的流动性
B. 脱毒草莓和转基因抗病毒草莓的培育都利用了转基因技术
C. 试管牛和克隆牛的培育都必须经过胚胎移植
D. 运用杂交瘤技术制成的抗体一药物偶联物中,抗体主要发挥靶向运输作用
16. 间充质干细胞(MSCs)是一类具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞,某科研团队进行小鼠MSCs原代培养时,发现其生长缓慢,分析原因不可能是( )
A. 培养瓶瓶口密封导致氧气供应不足
B. 高温处理血清导致营养成分失活
C. 培养基呈弱酸性影响细胞代谢
D. 在95%空气和5%CO2的条件下培养
第II卷(非选择题)
二、综合题(5大题,共60分,请考生按要求作答问题 )
17. 栽培辣椒(2n=24)是茄科的蔬菜作物,可自花授粉也可异花授粉。已知辣椒果实着生方式的下垂和直立为1对相对性状,由2对独立遗传的等位基因G/g和H/h共同控制,且G抑制H的表达,而果实直立需H的正常表达。现有果实下垂的纯合辣椒甲和杂合辣椒乙,以及果实直立的辣椒丙,杂交结果如下表所示。
亲本组合
后代的表型及其比例
甲×丙
全部为果实下垂
果实下垂︰果实直立=13︰3
乙×乙
果实下垂︰果实直立=3︰1
一
回答下列问题:
(1)甲的基因型是________,乙产生________种类型的雄配子。乙自交得到的植株再全部自交,得到的中ggHH基因型频率是________。
(2)甲×丙得到,写出与丙杂交的遗传图解________。
(3)研究发现,G基因的启动子核心区域出现序列的缺失,使RNA聚合酶与启动子不能正常识别和结合,结果导致部分植株的果实着生方式从下垂变为直立,其原因是______________。
(4)辣椒的辣度与果实中辣椒素的含量直接相关。在茄科作物番茄、马铃薯中也存在与辣椒素合成相关基因的同源基因,这可作为辣椒、番茄、马铃薯由________进化而来的分子水平证据之一。将栽培辣椒与某高辣度的野生辣椒(2n=26)进行杂交,可形成早期胚胎,但胚胎不能正常发育,体现了物种之间存在________的现象。为获得具有高辣度的杂交后代,可取早期胚胎材料作为________进行培养,实现胚胎的拯救,得到再生植株。
18. 研究发现雪花莲凝集素基因(简称GNA)和商陆凝集素基因(简称PTA)都具有抑制蚜虫(益智的主要害虫)生长繁殖的效果,并且双基因协同作用的效果更佳。研究人员利用转基因技术培育了抗蚜益智传统中药材新品种,其主要过程如图。回答下列问题。
(1)目的基因是____,过程①是指基因工程基本操作程序中的____,为提高该环节的成功率,研究人员常选择两种限制酶同时切割质粒和目的基因,其理由是____。
(2)常采用____处理,促进重组质粒导入大肠杆菌,筛选并扩增,选用大肠杆菌的主要原因是____。
(3)利用植物组织培养技术获得益智植株所依据的原理是植物细胞的全能性,其具有全能性的原因是____。组培过程中更换培养基时,需要控制培养基中植物激素(尤其是生长素类和细胞分裂素类)的____和____。
(4)现有转融合抗蚜双基因益智、转抗蚜单基因益智,非转基因益智植株若干。请在个体水平上设计实验证明转融合抗蚜双基因的抗蚜虫效果更佳,简要写出实验思路。
19. 在β-胡萝卜素合成过程中,胡萝卜素脱饱和酶发挥着关键作用。科学家开展了一项研究,把胡萝卜素脱饱和酶基因(即crtⅠ基因)转入大米细胞中。随后,经过精心培育以及严格筛选,最终成功培育出了胚乳细胞中富含β-胡萝卜素的特殊大米——“黄金大米”。回答下列问题:
(1)获取目的基因crtⅠ是培育“黄金大米”的首要任务,从胡萝卜细胞内提取mRNA,将mRNA经____过程获得DNA片段,再经PCR技术扩增可获得大量的crtⅠ基因。通过PCR扩增crtⅠ基因时,在反应体系的缓冲液中一般要添加___(填离子),其作用是____。
(2)过程①是培育“黄金大米”的核心工作,其意义是要让crtⅠ基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代;同时,____。进行过程②之前,需要用Ca2⁺处理农杆菌,目的是____。
(3)过程③是大米细胞____形成愈伤组织,愈伤组织是____团块。在诱导愈伤组织所用的培养基中,需要加入一定量的蔗糖,目的是____。过程④需要给予适当时间和强度的光照,目的是____,使试管苗能够进行光合作用。
20. 我国科学家发现,对温州蜜柑覆膜处理可通过以下机制提升果实蔗糖含量:覆膜导致土壤干旱→诱导果实积累脱落酸(ABA)→ABA信号促进蔗糖磷酸合成酶基因(SPS4)表达→蔗糖合成增加。请结合该情境及所学知识回答以下问题。
(1)干旱条件下,ABA作为信号分子,通过与果实细胞的________结合,启动细胞内的信号转导,最终促进SPS4基因的表达过程。ABA还能通过促进_______提高柑橘的抗旱性。
(2)为验证SPS4基因的功能,研究人员构建了SPS4基因的重组表达载体,并通过农杆菌转化法导入柑橘细胞。“转化”的含义是_______。在分子水平上,转基因柑橘培育成功的标志是_______。若要使SPS4基因在果实中特异性表达,在构建表达载体时,应将SPS4基因与_______(填“启动子”或“终止子”)连接。
(3)为培育兼具抗旱能力和高甜度的柑橘新品种,科研人员尝试采用植物体细胞杂交技术。在制备原生质体时,原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是_______。与传统杂交育种相比,植物体细胞杂交的优势是_______(答出1点即可)。
21. 耐盐碱玫瑰是通过转基因技术培育的食用、观赏两用的花卉。如图是耐盐碱玫瑰的培育过程,外源 DNA 片段和 Ti 质粒上都有 4 种限制酶的切割位点,虚线箭头表示转录的方向。回答下列问题。
(1)过程①用 PCR 技术扩增抗盐基因,需要________种引物,引物的作用是________。PCR 反应体系还需加入__________(至少写两项)。PCR 反应过程中,每次循环可分为________、复性和延伸三步。
(2)过程③用 Ti 质粒和抗盐基因构建重组质粒,为防止自身环化和目的基因反向连接,应选择的限制酶是_____________
(3)过程④将重组质粒导入农杆菌细胞前,需要用________处理农杆菌。过程⑥是植物组织培养过程的________阶段。
(4)筛选成功导入抗盐基因的玫瑰细胞________(填“可以”或“不可以”)用含有 M 抗生素的培养基进行筛选,原因是____________________。
(5)对耐盐碱玫瑰进行个体生物学水平的鉴定方法是_____________。
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