内容正文:
课后限时作业(八) 生物技术与工程[B卷]
(建议用时:35分钟;本套共13小题,共50分。第1~12小题,每小题3分;第13小题14分。)
1.(2025·广东卷)将人眼睑成纤维细胞传代培养后,再培养形成支架,在该支架上接种人口腔黏膜上皮细胞,培养一段时间后分离获得上皮细胞片层,可用于人工角膜的研究。上述过程不涉及( )
A.制备细胞悬液
B.置于5%CO2等适宜条件下培养
C.离心收集细胞
D.用胰蛋白酶消化支架后分离片层
2.(2025·安徽卷)细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是( )
A.从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞
B.将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞
C.将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞
D.采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚,因这两个时期的细胞未发生分化
3.(2025·湖北卷)利用犬肾细胞MDCK扩增流感病毒,生产流感疫苗,具有标准化、产量高等优点。但MDCK细胞贴壁生长的特性不利于生产规模的扩大,严重制约疫苗的生产效率。研究人员通过筛选,成功获得一种无成瘤性的(多代培养不会癌变)、可悬浮培养的MDCK细胞——XF06。下列叙述错误的是( )
A.XF06悬浮培养可提高细胞密度,进而提升生产效率
B.细胞贴壁生长特性的改变是由于流感病毒感染
C.可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒
D.采用无成瘤性细胞生产疫苗,是为了避免疫苗中有致瘤DNA的污染
4.(2024·北京卷)我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞,形成了类似囊胚的结构(类囊胚),为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系(如图)。相关叙述错误的是( )
A.实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能
B.实验过程中使用的培养基含有糖类
C.类囊胚的获得利用了核移植技术
D.可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育
5.(2025·山东卷)利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞
B.卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行
C.培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液
D.可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛
6.(2025·云南卷)孕酮具有促进子宫内膜增生,为受精卵着床做准备的作用。某奶牛场发现一头高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠,该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛的后代,下列说法正确的是( )
A.运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率
B.使用外源促性腺激素处理该牛获得更多卵子进而可获得多枚胚胎
C.体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率
D.使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植一定可以获得可育后代
7.紫杉醇是一种重要的抗癌药物,主要来源于红豆杉属植物。为了提高紫杉醇的产量,研究人员利用植物细胞培养技术进行生产,部分流程如图。下列叙述正确的是( )
A.激素的种类、浓度和比例等会影响过程①
B.生产过程中需要对外植体做彻底的灭菌处理
C.紫杉醇在细胞内大量积累有利于提高其产量
D.该生产过程利用的原理是植物细胞的全能性
8.肿瘤类器官是将从患者肿瘤组织分离获得的肿瘤细胞(包括肿瘤干细胞)经一定培养后形成的微型肿瘤模型,其具有与肿瘤来源组织相似的结构特征和功能特性。下列叙述正确的是( )
A.可用胰蛋白酶处理肿瘤组织以获得单细胞悬液
B.培养肿瘤细胞时会出现细胞贴壁和接触抑制
C.体外培养获得的肿瘤类器官不具有分化能力
D.该肿瘤类器官不可用于肿瘤生长机制的研究
9.(2025·广东湛江模拟)Rag2基因缺陷导致大鼠无法产生B、T淋巴细胞。科研人员将正常大鼠的胚胎干细胞(ES细胞)注射到Rag2基因缺陷大鼠的桑葚胚中,使其产生具有正常ES细胞来源的淋巴细胞群的体细胞嵌合体,从而补充其缺失的淋巴细胞,其过程如图所示。下列分析正确的是( )
A.嵌合体大鼠产生的B、T淋巴细胞直接由ES细胞分化而来
B.获得的嵌合体大鼠的大部分细胞的Rag2基因没有缺陷
C.注入桑葚胚的ES细胞在囊胚期主要存在于内细胞团
D.该实验最终获得了嵌合体大鼠证明ES细胞具有全能性
10.(2025·安徽合肥模拟)为降低治疗人肺癌药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图示注射的特定抗原应该是肺癌细胞特有的
B.①过程可在无菌条件下采用灭活病毒诱导融合
C.悬浮培养杂交瘤细胞时,接触抑制会使分裂受阻
D.该ADC能与肺癌细胞结合,源于其抗体的特异性
11.甲流主要是由甲型H1N1流感病毒(RNA病毒)引起的急性呼吸道传染病。为研制H1N1病毒疫苗,科研人员以牛为实验材料进行如下操作,并从牛奶中获取抗原蛋白。下列叙述正确的是( )
A.过程①为逆转录,需要脱氧核糖核苷酸和逆转录酶
B.细胞1为成熟的卵细胞,该细胞含一整套遗传信息
C.过程②的培养液中需加抗生素以防止代谢产物积累
D.过程③为胚胎分割,囊胚期的性别鉴定需取样内细胞团
12.(2025·湖北黄冈模拟)目的基因的单链DNA片段(ss-DNA)可作为探针,在科研和医学检测等方面有重要应用。利用不对称PCR技术可制作大量的探针ss-DNA,其基本原理是采用数量或浓度不同的一对引物(引物①和引物②),经若干次循环后,低浓度的引物首先被消耗完毕,之后的循环只能产生高浓度引物的延伸产物,结果产生了大量的ss-DNA,下列有关叙述正确的是( )
A.制作探针ss-DNA需要检测目的基因的全部碱基排列顺序
B.若引物①与ss-DNA结合,则PCR仪中引物①的数量大于引物②的数量
C.在反应缓冲液中加入Mg2+的作用是激活引物与母链碱基互补配对
D.PCR扩增目的基因时,若复性的温度过高,可能得不到ss-DNA
13.(14分)(2025·四川广安二模)干旱胁迫是限制作物产量和品质的一个重要影响因素。科研人员通过转基因技术将大肠杆菌的耐旱基因(mtlD)整合进玉米基因组,增强了玉米的抗旱性。据图回答问题。
限制酶
识别序列及切割位点(5'→3')
BamHⅠ
G↓GATCC
BclⅠ
T↓GATCA
SmaⅠ
CCC↓GGG
(1)可采用PCR技术扩增目的基因,PCR扩增的原理是___________________________________________________________________。
在反应体系中除加入模板、dNTP、含Mg2+的缓冲液外,还需要加入____________________________。
(2)为了保证mtlD基因正确连接到质粒中以构建重组质粒,在设计mtlD基因的引物时,应在两种引物的5'端分别添加________限制酶的识别序列,请据此设计转录模板链的引物为5'-________-3'(含12个碱基序列)。酶切后的目的基因片段和质粒通过________________(填“E.coliDNA连接酶”或“T4 DNA连接酶”)进行连接。
(3)为检测mtlD基因是否成功插入质粒中,研究人员从受体菌中提取质粒,使用SmaⅠ和________进行双酶切,通过电泳检测酶切结果,若电泳结果出现________个条带,则说明插入成功。
(4)从个体水平上检测耐旱基因是否在玉米体内正常表达,请写出鉴定方法:____________________________________________________________________
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课后限时作业(八)[B卷]
1.D [动物细胞培养时,为增大细胞与培养液的接触面积,需要制备细胞悬液,A不符合题意;置于5%CO2等适宜条件下培养,其中5%的CO2可维持培养液的pH,B不符合题意;在成纤维细胞传代培养过程中需要通过离心收集细胞,C不符合题意;不能使用胰蛋白酶消化支架,避免将上皮细胞片层分离成单独细胞,D符合题意。]
2.B [从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为原代细胞,A错误;将特定基因或将特定蛋白导入已分化的T细胞可诱导其形成iPS细胞,B正确;将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合后形成的细胞不一定是能分泌所需抗体的细胞,如骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合形成的细胞,C错误;囊胚期的细胞已开始分化,D错误。]
3.B [根据题意,与贴壁生长的细胞培养相比,XF06悬浮培养能更充分利用空间,有利于提高细胞密度,从而提升生产疫苗的效率,A正确;细胞贴壁生长特性的改变是由遗传物质改变引起的,不是流感病毒感染导致的,B错误;细胞裂解液中,流感病毒和其他细胞裂解物的密度、质量等性质不同,可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒,C正确;根据题意可知,无成瘤性MDCK细胞经多代培养不会发生癌变,采用无成瘤性细胞生产疫苗,能避免疫苗中有致瘤DNA的污染,D正确。]
4.C [体外诱导食蟹猴胚胎干细胞, 形成了类似囊胚的结构(类囊胚),证实了食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能,A正确;实验过程中使用的培养基需含有糖类,糖类可为细胞培养提供能源物质,B正确;类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术,并没有进行核移植,C错误;可借助胚胎移植技术将类囊胚移植到相应的雌性受体中继续胚胎发育,从而可以用来研究类囊胚的后续发育,D正确。]
5.B [胚胎工程中,往往需要对雌性供体进行超数排卵处理,即注射促性腺激素促使其产生更多的卵母细胞,A正确。卵母细胞培养至MⅡ期(减数分裂Ⅱ中期)进行去核,B错误。动物细胞培养时,培养液需要定期更换,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,C正确。PCR技术可以检测受体细胞中是否导入目的基因,因此也可用RCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛,D正确。]
6.C [该母牛孕酮量低于正常母牛,子宫内膜增生可能不足,不利于受精卵着床,即使运用体外受精或人工授精技术,也难以提高妊娠率,A错误;使用外源促性腺激素处理该牛,可促使其超数排卵,获得更多卵子,但孕酮量低于正常母牛,受精卵难以成功着床,B错误;该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛,故体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率,C正确;使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植,MⅡ期卵母细胞同源染色体已分离,不一定能获得可育后代,D错误。]
7.A [激素的种类、浓度和比例等会影响过程①脱分化,A正确;生产过程中需要对外植体做彻底的消毒处理,B错误;紫杉醇是次生代谢产物,不能在细胞内大量积累,C错误;该生产过程没有获得完整植株或各种细胞,没有利用植物细胞的全能性,D错误。]
8.A [制备细胞悬液时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块使细胞分散开,A正确;贴附性细胞培养时会出现细胞贴壁和接触抑制现象,但肿瘤细胞一般表现出贴壁依赖性减弱或丧失以及接触抑制缺失,B错误;肿瘤类器官是将从患者肿瘤组织分离获得的肿瘤细胞(包括肿瘤干细胞)经一定培养后形成的微型肿瘤模型,具有与肿瘤来源组织相似的结构特征和功能特性,所以可推测体外培养获得的肿瘤类器官具有分化能力,C错误;肿瘤类器官具有与肿瘤来源组织相似的结构特征和功能特性,可用于肿瘤生长机制的研究,D错误。]
9.C [嵌合体大鼠中供体来源的ES细胞可分化形成造血干细胞,再分化成淋巴细胞,A错误;获得的嵌合体大鼠的大部分细胞还是有Rag2基因缺陷,B错误;桑葚胚注入的ES细胞在囊胚期主要存在于内细胞团,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,C正确;该实验获得的嵌合体大鼠是由大鼠胚胎发育而来,并不是ES细胞发育而来,不能体现其全能性,D错误。]
10.C [在构建抗体—药物偶联物(ADC)时,注射的特定抗原应该是肺癌细胞特有的,这样才能确保产生的抗体能够特异性地识别和结合肺癌细胞,A正确。在单克隆抗体制备过程中,①过程是细胞融合,通常采用灭活病毒(或PEG)诱导B细胞与骨髓瘤细胞融合,形成杂交瘤细胞。这一过程需要在无菌条件下进行,以避免污染,B正确。接触抑制是指贴壁细胞在培养过程中,当细胞密度达到一定程度时,细胞会停止分裂,悬浮培养杂交瘤细胞时,细胞不会受到接触抑制的影响,C错误。ADC能够与肺癌细胞结合,是因为其抗体部分具有特异性,能够识别并结合肺癌细胞表面的特定抗原,D正确。]
11.A [该病毒遗传物质为RNA,抗原基因为DNA,过程①为逆转录,需要脱氧核糖核苷酸和逆转录酶,A正确;要从牛奶中获取抗原蛋白,需要培养转基因牛,因此需要把重组质粒导入受精卵,因为受精卵具有全能性,细胞1为受精卵,B错误;过程②的培养液中加抗生素是为了防止杂菌污染,防止代谢产物积累需要定期更换培养液,C错误;性别鉴定需取样滋养层细胞,并不是内细胞团,可以减少对胚胎的损伤,D错误。]
12.D [制作探针ss-DNA时,不需要知道目的基因的全部碱基排列顺序,只需要知道目的基因两端的碱基序列,以便合成两种引物,A错误;若引物①与ss-DNA结合,则引物①延伸的单链与ss-DNA互补,数量应该较少,故PCR仪中引物①的数量要小于引物②的数量,B错误;在反应缓冲液中加入Mg2+的作用是激活耐高温的DNA聚合酶,C错误;PCR扩增目的基因时,若复性的温度过高,则引物与模板母链无法通过氢键形成碱基对,使后面的延伸无法进行,DNA分子无法复制,得不到ss-DNA,D正确。]
13.解析:(1)PCR扩增的原理是DNA的半保留复制,在PCR反应体系中,除加入模板、dNTP、含Mg2+的缓冲液外,还需要加入引物(为DNA聚合酶提供合成的起始位点)和耐高温的DNA聚合酶(能在高温下催化DNA合成)。(2)为将图中质粒和mtlD基因正确连接构建重组质粒,设计mtlD基因的引物时,由于目的基因中间有BclⅠ的识别序列,因此不能在引物中设计该序列,而只能选择与该限制酶能产生相同黏性末端的限制酶BamHⅠ,即需要在两种引物的5′端分别添加BamHⅠ、SmaⅠ酶的识别序列,所以在设计mtlD基因转录模板链的引物时,5′端应添加BamHⅠ限制酶的识别序列G↓GATCC,转录模板链的引物为5′—GGATCCATCTAC—3′,酶切后的目的基因片段和质粒通过T4 DNA连接酶进行连接。因为T4 DNA连接酶连接平末端的效率高。(3)结合(2)可知,研究人员从受体菌中提取质粒,使用SmaⅠ和BamHⅠ进行双酶切,通过电泳检测酶切结果,若电泳结果出现2个条带,则说明插入成功。(4)从个体水平上检测耐旱基因是否在玉米体内正常表达,可以将玉米栽种在干旱的环境中,看玉米能否正常生长。
答案:(除标注外,每空2分,共14分)(1)DNA的半保留复制 引物和耐高温的DNA聚合酶 (2)BamH Ⅰ和Sma Ⅰ GGATCCATCTAC T4 DNA连接酶 (3)BamHⅠ(1分) 2(1分) (4)将玉米栽种在干旱的环境中,看玉米能否正常生长
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