精品解析:福建省厦门第一中学2025—2026学年第二学期期中考高二年级生物试卷
2026-05-13
|
2份
|
33页
|
217人阅读
|
1人下载
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-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 厦门市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.99 MB |
| 发布时间 | 2026-05-13 |
| 更新时间 | 2026-05-13 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57841992.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
福建省厦门第一中学2025—2026学年度第二学期期中考试高二年生物试卷
第Ⅰ卷
本卷共17小题,1-8题每题1.5分,9-14题每题2分,15-17题每题3分,共40分。在下列各题的四个选项中,只有一个选项是正确的。请将答案填涂在答题卡上。
1. 下列关于传统发酵技术及发酵工程叙述正确的是( )
A. 以尿素为唯一氮源的培养基上只有分解尿素的细菌能生长和繁殖
B. 制作腐乳的过程以混杂了毛霉、酵母菌等多种微生物的液体发酵为主
C. 发酵工程所需的性状优良的菌种可以从自然界中筛选,也可以通过杂交育种获得
D. 啤酒生产时,加入糖浆和啤酒花后蒸煮是为了产生风味物质、终止酶的进一步作用、灭菌
2. 某同学制作泡菜前查阅资料得知,可以向泡菜坛中加入“陈泡菜水”。在制作泡菜时,他在不同时间测定了泡菜中的亚硝酸盐含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 加入“陈泡菜水”的主要目的是增加乳酸含量,提高泡菜口感
B. 泡菜发酵初期,亚硝酸盐含量升高主要与杂菌的细胞代谢有关
C. 制作出的泡菜“咸而不酸”,原因可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等
D. 由图可知,该同学制作的泡菜适宜在10天后食用,但要注意时间不能太长
3. 科研小组用双层平板法测定某污水样本中噬菌体的数量,操作流程是:①先铺 2%琼脂于培养皿底层,形成底层琼脂培养基;②将敏感指示菌和待测污水样本混合液,加入已熔化并降温至 45~48℃的 1%琼脂培养基中,迅速倾注于底层培养基上,形成上层培养基;③倒置培养一段时间后,计数噬菌斑。双层平板如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 与下层培养基相比,上层培养基中琼脂浓度低,形成的噬菌斑较大便于计数
B. 可用酵母菌作为敏感指示菌对 T2 噬菌体进行计数
C. 上层培养基冷却至 45~48℃,主要目的是防止底层培养基液化
D. 倒平板前需对培养基和培养皿进行干热灭菌
4. 烈酒辛辣的口感是由酿造过程中的发酵产物——杂醇油产生的。研究人员开发了分解杂醇油的酶系viriato,并试图优化生产该酶的微生物。据此分析,下列说法正确的是( )
A. 可以通过改变viriato的使用量来调整烈酒的辛辣度
B. 通过发酵工程生产viriato,优化菌种是该工程的中心环节
C. 通过发酵工程生产viriato,最终通过过滤、沉淀菌体即可获得产品
D. 单细胞蛋白是从生产该酶的微生物细胞中提取出来的一种蛋白质
5. “筛选”是分离和培养微生物中常用的方法。下列实验中筛选原理与其他三项明显不同的是( )
A. 从诱变处理的菌液中筛选高产菌株
B. 从腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌
C. 从被石油污染的土壤中筛选石油降解菌
D. 从热泉中筛选水生栖热菌以提取Taq DNA聚合酶
6. 冰糖橘与早金橙分别具有抗寒与丰产的优良特性。科研人员欲利用冰糖橘的叶肉细胞与早金橙的愈伤组织为材料培育抗寒且丰产新品种,过程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 过程①应在低渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理 B. 过程②可直接在显微镜下筛选异源融合细胞
C. 过程③表示杂种细胞再分化获得新品种植株 D. 通过③过程获得的植物即为抗寒且丰产的品种
7. 中国水仙是一种三倍体观赏花卉。传统生产采用分球茎繁殖方式,不仅周期长、产率低、花色单调,还易积累病毒。下列措施不能达到改良目的的是( )
A. 利用单倍体育种对中国水仙进行品种选育
B. 选用水仙分生组织作为外植体获得脱毒苗
C. 用水仙鳞片进行植物组织培养以提高产率
D. 通过诱变处理愈伤组织可获得不同花色的品种
8. 研究者将早期胚胎不同位置的两种细胞a和b置于相同培养液中进行独立培养或混合培养,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 培养液中通常应加入动物血清 B. 细胞a和b来自滋养层细胞
C. 独立培养后细胞a和b出现稳定性差异 D. 细胞的“命运”可被环境信号改变
9. 猪因其生理特性、器官大小以及胚胎发育过程等方面与人类存在高度相似性,已成为“种植”人类器官极具潜力的动物模型。如图表示我国科学家利用猪作为载体,培育可供人类移植使用的人源肾脏的相关流程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 利用显微操作去核时,需要将核膜及核内结构全部吸出
B. 用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇等)激活重构胚
C. 推测SIXI和SALLI两种基因是猪肾脏发育必需的基因
D. 注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官
10. 下列高中生物学实验的部分操作,正确的是( )
选项
实验名称
实验操作
A
探究抗生素对细菌的选择作用
涂菌前,需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上
B
制作果酒和果醋
当葡萄酒制作完成后,需拧紧瓶盖,促进葡萄醋的发酵
C
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
稀释土壤样品时,每个梯度稀释时都需更换移液器枪头
D
DNA片段的扩增及电泳鉴定
接通电源后,看到DNA条带迁移至凝胶边缘时,停止电泳
A. A B. B C. C D. D
11. 天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少蓝色素合成酶基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是( )
A. 提取开蓝色花矮牵牛的叶肉细胞的mRNA经逆转录获取基因B
B. 将B基因送入受体细胞的载体可以是用来识别特定基因的DNA探针
C. 可通过PCR的方法判断导入的基因是否成功表达
D. 将基因B导入玫瑰细胞后,可通过植物组织培养培育出蓝玫瑰
12. 受伤的双子叶植物能分泌某些酚类物质诱导农杆菌Ti质粒中的Vir基因区段表达,该表达产物能诱导Ti质粒产生一条新的T-DNA单链分子。此单链分子进入植物细胞并整合到染色体DNA后,通过碱基互补配对形成双链。将目的基因插入T-DNA中,可使目的基因进入植物细胞。下列叙述正确的是( )
A. 将目的基因导入农杆菌细胞时需添加酚类物质
B. T-DNA的整合具有随机性,需经过筛选获得符合要求的转化苗
C. 质粒上的抗生素合成基因常作为标记基因供重组DNA的鉴定和选择
D. 农杆菌中合成新的T-DNA单链需要植物细胞提供四种脱氧核糖核苷酸
13. 限制酶能识别特定的DNA序列并进行剪切,不同的限制酶可以对不同的核酸序列进行剪切。现用E、H、P三种不同的限制酶对一段大小为6.2 kb的线状DNA进行剪切后,用凝胶电泳分离各核酸片段,实验结果如图所示,这3种不同的限制酶在此DNA片段上相应切点的位置是( )
A. B.
C. D.
14. RNA 干扰(简称 RNAi)能利用与 mRNA 互补的非编码 RNA,使特定基因的表达发生沉默。R NAi 的分子机制如图所示,双链 RNA 被 Dicer 切割形成 siRNA,并与蛋白质结合成 RISC 复合体, 通过诱导最终将靶基因 mRNA 降解。下列说法正确的是( )
A. 使用 RNAi 技术可以特异性关闭特定基因的表达
B. Dicer 切割形成的核苷酸片段可以被 DNA 连接酶连接
C. RISC 具有限制酶的功能,在结合部位切割 mRNA
D. RNAi 通过降解靶基因的 mRNA 来调控基因的转录过程
15. RT- PCR是将RNA逆转录(RT)和cDNA的聚合酶链式扩增反应相结合的技术,可以用来检测RNA病毒,具体过程如下,有关叙述错误的是( )
A. 过程Ⅰ需用到游离的脱氧核苷酸、逆转录酶、核酸酶等
B. 利用RT—PCR技术获取的目的基因能在物种之间交流
C. 图中单链cDNA在PCR扩增n次后,理论上需要引物B 2n-1个
D. 该技术提高了待测RNA逆转录产生的DNA数量,提高了检测的灵敏度
16. 为探究DNA片段M与蛋白X结合的关键位点,研究者获得片段M不同位点的突变体M1、M2和M3,用蛋白X进行结合试验(结合了蛋白X的DNA片段电泳时移动速率受到影响),并用放射性同位素标记DNA片段M作指示探针进行检测,待测物的浓度相对于探针是过量的,电泳结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 条带2显示没有结合蛋白X的探针所迁移到的位置
B. 根据泳道1和2的结果可推测点样位置位于图中的上方
C. M1的突变位点不影响蛋白X与M1的结合
D. 根据泳道5和6 的结果,可推测M3与蛋白X的结合强度比M2更大
17. 制备荧光标记的DNA探针时,需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸(dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP)的反应管①~④中,分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有( )
反应管
加入的单链DNA
①
5'-GCCGATCTTTATA-3'
3'-GACCGGCTAGAAA-5'
②
5'-AGAGCCAATTGGC-3'
③
5'-ATTTCCCGATCCG-3'
3'-AGGGCTAGGCATA-5'
④
5'-TTCACTGGCCAGT-3'
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
第Ⅱ卷
本卷非选择题,共5题,共60分。请将答案写在答题卷上
18. 帕金森病是一种常见的神经系统退行性疾病。科学研究证实,干细胞在治疗帕金森领域有很大潜力。通过干细胞再生,移植到患者体内,补充缺失或缺损的神经细胞,有望从根本上治疗帕金森。
(1)胚胎干细胞存在于早期胚胎,通过体外受精、体外培养获得早期胚胎。
①精子获得受精能力的生理现象称为__________。常以观察到____________作为受精的标志。
②可以从受精卵培养得到的桑葚胚或囊胚的________中获得胚胎干细胞。
(2)从早期胚胎中获得人胚胎干细胞存在伦理问题。研究人员把病人的体细胞通过体外诱导,获得类似胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(简称iPS),该过程类似于植物组织培养中的_________(过程)。这不仅解决了伦理问题,也避免了异体移植导致的_________问题。
(3)人iPS经体外培养诱导出神经干细胞的过程如图:
①悬浮培养的细胞因为____________而停止分裂。贴壁培养的细胞需要用_________(答1种酶)处理使之分散成单个细胞,再进行传代培养。
②研究者在培养基中加入小分子化合物A8301和DMH1,这两种物质能够促进神经干细胞的形成,据图分析最可能的原因是_______。
19. 阿卡波糖是治疗Ⅱ型糖尿病的药物,部分患者长期使用后出现耐药现象,推测与肠道微生物有关。
(1)阿卡波糖是绝大多数生物不能利用的低聚糖,但能抑制淀粉酶等的活性,通过______来降低糖尿病患者的血糖浓度。
(2)为寻找影响阿卡波糖疗效的肠道微生物,研究者收集耐药患者的粪便样本,进行图1实验。经过图中①~⑤的步骤实现目的菌______,⑥采用______法接种以分离单个菌落,筛选后鉴定出能降解阿卡波糖的菌种TD1。
(3)为研究TD1对阿卡波糖治疗Ⅱ型糖尿病疗效的影响,研究者将Ⅱ型糖尿病模型小鼠分为4组,用如图2所示的溶液进行灌胃15天,每天1次。第15天同时还用______溶液对4组小鼠灌胃,检测结果表明TD1能够降低阿卡波糖的疗效,依据是________________________。
(4)进一步从TD1中筛选到编码阿卡波糖降解酶的apg基因。基于以上信息,请提出一种解决使用阿卡波糖后出现耐药问题的思路________________________。
20. 病毒感染初期,机体会分泌干扰素并作用于细胞受体IFNAR来应对感染。麻疹是由麻疹病毒感染引起的急性传染病。已知人白细胞分化抗原46(hCD46)是麻疹病毒入侵细胞的主要受体,小鼠没有该受体,科研人员构建hCD46转基因小鼠用于相关研究,部分流程如图所示。
回答下列问题:
(1)利用PCR技术获取目的基因hCD46,复性温度下发生的扩增过程是______。
(2)将hCD46接入质粒应选用的限制酶组合是______。为提高转基因效率,同时避免标记基因进入胚胎体内,应选用______限制酶组合将重组质粒变为线性DNA。
(3)为获取大量胚胎用于移植,可用激素处理小鼠a,使其______。将胚胎移植到小鼠c的子宫中,应选用桑葚胚的原因是______。
(4)利用PCR技术对子代小鼠进行hCD46基因检测,应设置不加DNA模板的对照组,目的是______。
(5)若能进一步构建既表达hCD46受体又敲除IFNAR基因的小鼠,则该小鼠对麻疹病毒具有高易感性,原因是______。
21. CD82蛋白在机体免疫和抗病毒中发挥重要作用。某科研团队制备了猪CD82蛋白的单克隆抗体,其主要技术路线如图1所示。回答下列问题:
(一)基因工程抗原的制备
(1)根据CD82基因两端的核苷酸序列,先合成引物,其作用是__________。然后利用PCR扩增CD82基因片段。DNA聚合酶沿着模板链的移动方向是__________(填“5'→3'”或“3'→5′”)
(2)载体和CD82基因片段的酶切位点及相应的酶切抗性基因序列如图1所示。用Xho I和SalⅠ分别酶切CD82基因和载体后连接,CD82基因接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA。可进一步用这两种限制酶对CD82基因的连接方向进行鉴定,理由是____________。培养能表达CD82蛋白的大肠杆菌,分离纯化目的蛋白。
(二)抗CD82单克隆抗体的制备流程如图2所示:
(3)图中用到CD82蛋白的过程是______(填图中序号),作用分别是__________。
(4)研究表明,CD82蛋白能抑制病毒的复制,降低感染猪的病毒载量。为验证该结论,科研团队把感染某种病毒的猪分为甲、乙、丙三组,分别注射适量的生理盐水、__________、_________,一段时间后,若三组感染猪的病毒载量为丙>甲>乙,可初步验证该结论。
22. 某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白(HBsAg)基因的重组质粒,将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌(在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增,再经酶切后导入酵母菌,经同源重组整合到其染色体DNA上。请回答下列问题:
(1)科研人员构建HBsAg基因表达载体时,应选用________酶对质粒进行酶切处理,并使用E.coli DNA连接酶(一般只用来连接黏性末端)将扩增后的HBsAg基因正确插入图1所示质粒。
(2)已知HBsAg基因的a链的部分序列为5'-CGCTACTCATTGCTGCG……CGGATGAGCGCGTAGAT-3’。利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物M、N对应的序列分别为________、_________。
A.5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3'
B.5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3'
C.5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3'
D.5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3'
(3)将重组载体导入大肠杆菌时,应在__________的培养基上进行筛选。欲从大肠杆菌中提取DNA,需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取_______(选填“上清液”或“沉淀物”)即获得大肠杆菌的DNA。
(4)转化的酵母菌在培养基上培养时,需向其中加入甲醇,目的是__________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
福建省厦门第一中学2025—2026学年度第二学期期中考试高二年生物试卷
第Ⅰ卷
本卷共17小题,1-8题每题1.5分,9-14题每题2分,15-17题每题3分,共40分。在下列各题的四个选项中,只有一个选项是正确的。请将答案填涂在答题卡上。
1. 下列关于传统发酵技术及发酵工程叙述正确的是( )
A. 以尿素为唯一氮源的培养基上只有分解尿素的细菌能生长和繁殖
B. 制作腐乳的过程以混杂了毛霉、酵母菌等多种微生物的液体发酵为主
C. 发酵工程所需的性状优良的菌种可以从自然界中筛选,也可以通过杂交育种获得
D. 啤酒生产时,加入糖浆和啤酒花后蒸煮是为了产生风味物质、终止酶的进一步作用、灭菌
【答案】D
【解析】
【详解】A、以尿素为唯一氮源的培养基上,除分解尿素的细菌外,自生固氮微生物可利用空气中的氮气作为氮源,也能生长繁殖,A错误;
B、制作腐乳的过程是以豆腐为固态基质的固体发酵,参与的微生物包括毛霉、酵母菌等,并非液体发酵,B错误;
C、杂交育种的原理是基因重组,仅适用于能进行有性生殖的生物,发酵工程所用的很多菌种为原核生物,无法进行有性生殖,不能通过杂交育种获得,C错误;
D、啤酒生产中加入糖浆和啤酒花后蒸煮,高温既可以杀灭杂菌,也可以使麦芽中的相关酶失活以终止酶的作用,同时蒸煮过程可产生啤酒特有的风味物质,D正确。
2. 某同学制作泡菜前查阅资料得知,可以向泡菜坛中加入“陈泡菜水”。在制作泡菜时,他在不同时间测定了泡菜中的亚硝酸盐含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 加入“陈泡菜水”的主要目的是增加乳酸含量,提高泡菜口感
B. 泡菜发酵初期,亚硝酸盐含量升高主要与杂菌的细胞代谢有关
C. 制作出的泡菜“咸而不酸”,原因可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等
D. 由图可知,该同学制作的泡菜适宜在10天后食用,但要注意时间不能太长
【答案】A
【解析】
【详解】A、加入“陈泡菜水”的主要目的是增加乳酸菌的数量,加快发酵速度,而不是直接增加乳酸含量来提高口感,A错误;
B、泡菜发酵初期,硝酸盐还原菌会将硝酸盐还原为亚硝酸盐,所以亚硝酸盐含量升高主要与杂菌的细胞代谢有关,B正确;
C、泡菜“咸而不酸”的原因可能是食盐浓度过高(抑制乳酸菌发酵)、发酵温度过低(乳酸菌活性低)等,导致乳酸产生不足,C正确;
D、从图中可以看到,10天后亚硝酸盐含量已经降到较低水平,适合食用;但时间过长会导致泡菜变质,所以不能存放太久,D正确。
3. 科研小组用双层平板法测定某污水样本中噬菌体的数量,操作流程是:①先铺 2%琼脂于培养皿底层,形成底层琼脂培养基;②将敏感指示菌和待测污水样本混合液,加入已熔化并降温至 45~48℃的 1%琼脂培养基中,迅速倾注于底层培养基上,形成上层培养基;③倒置培养一段时间后,计数噬菌斑。双层平板如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 与下层培养基相比,上层培养基中琼脂浓度低,形成的噬菌斑较大便于计数
B. 可用酵母菌作为敏感指示菌对 T2 噬菌体进行计数
C. 上层培养基冷却至 45~48℃,主要目的是防止底层培养基液化
D. 倒平板前需对培养基和培养皿进行干热灭菌
【答案】A
【解析】
【详解】A、由图注可知琼脂浓度越低越有利于噬菌体扩散,上层培养基中琼脂浓度较低,形成的噬菌斑较大便于计数,A正确;
B、T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内,酵母菌不是T2噬菌体的宿主,不能用酵母菌作为敏感指示菌对T2噬菌体进行计数,B错误;
C、上层培养基冷却至45-48℃,主要目的是防止高温杀死敏感指示菌和噬菌体,C错误;
D、对培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,而培养皿常用干热灭菌法,D错误。
故选A。
4. 烈酒辛辣的口感是由酿造过程中的发酵产物——杂醇油产生的。研究人员开发了分解杂醇油的酶系viriato,并试图优化生产该酶的微生物。据此分析,下列说法正确的是( )
A. 可以通过改变viriato的使用量来调整烈酒的辛辣度
B. 通过发酵工程生产viriato,优化菌种是该工程的中心环节
C. 通过发酵工程生产viriato,最终通过过滤、沉淀菌体即可获得产品
D. 单细胞蛋白是从生产该酶的微生物细胞中提取出来的一种蛋白质
【答案】A
【解析】
【详解】A、viriato是可分解杂醇油的酶系,而杂醇油是决定烈酒辛辣度的物质,改变viriato的使用量可调控杂醇油的分解量,进而调整烈酒的辛辣度,A正确;
B、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,优化菌种属于发酵工程的菌种选育环节,并非该工程的中心环节,B错误;
C、viriato是酶类产物,若为胞外酶需要过滤去除菌体后从发酵液中分离提纯,若为胞内酶还需破碎菌体后再提取,仅通过过滤、沉淀菌体无法获得该酶产品,C错误;
D、单细胞蛋白指的是微生物菌体本身,不是从微生物细胞中提取出的单一蛋白质,D错误。
5. “筛选”是分离和培养微生物中常用的方法。下列实验中筛选原理与其他三项明显不同的是( )
A. 从诱变处理的菌液中筛选高产菌株
B. 从腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌
C. 从被石油污染的土壤中筛选石油降解菌
D. 从热泉中筛选水生栖热菌以提取Taq DNA聚合酶
【答案】A
【解析】
【详解】A、该过程是对诱变处理后的菌群筛选高产突变株,所有菌株均可在普通培养条件下存活,筛选依据是菌株的产物产量,而非特殊生存能力,A符合题意;
B、腐烂滤纸的主要成分为纤维素,仅能为纤维素分解菌提供碳源,只有纤维素分解菌可在此环境下存活,属于利用特定生境的选择作用筛选,B不符合题意;
C、被石油污染的土壤中石油是主要碳源,仅石油降解菌可利用石油作为碳源生存,属于利用特定生境的选择作用筛选,C不符合题意;
D、热泉温度极高,仅耐高温的水生栖热菌可在此高温环境下存活,属于利用特定生境的选择作用筛选,D不符合题意。
6. 冰糖橘与早金橙分别具有抗寒与丰产的优良特性。科研人员欲利用冰糖橘的叶肉细胞与早金橙的愈伤组织为材料培育抗寒且丰产新品种,过程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 过程①应在低渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理 B. 过程②可直接在显微镜下筛选异源融合细胞
C. 过程③表示杂种细胞再分化获得新品种植株 D. 通过③过程获得的植物即为抗寒且丰产的品种
【答案】B
【解析】
【分析】首先用酶解法去壁,一般使用纤维素酶和果胶酶处理;然后诱导原生质体融合,采用的方法一般包括物理法(离心、振荡、电激)、化学法(用聚乙二醇处理);培养融合的原生质体再生出新的细胞壁,形成杂种细胞。然后杂种细胞经过植物组织培养技术可以培养形成杂种植株。
【详解】A、过程①应在较高渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理,获得有活性的原生质体,A错误;
B、过程②是筛选出融合的杂种细胞,冰糖橘的叶肉细胞中含有叶绿体,早金橙的愈伤组织中含有灰白色淀粉体,可直接在显微镜下观察叶绿体和淀粉体来筛选异源融合细胞,B正确;
C、过程③表示杂种细胞通过脱分化和再分化获得新品种植株,C错误;
D、通过③过程获得的植物不一定为抗寒且丰产的品种,是否为抗寒且丰产的品种得需要鉴定,D错误。
故选B。
7. 中国水仙是一种三倍体观赏花卉。传统生产采用分球茎繁殖方式,不仅周期长、产率低、花色单调,还易积累病毒。下列措施不能达到改良目的的是( )
A. 利用单倍体育种对中国水仙进行品种选育
B. 选用水仙分生组织作为外植体获得脱毒苗
C. 用水仙鳞片进行植物组织培养以提高产率
D. 通过诱变处理愈伤组织可获得不同花色的品种
【答案】A
【解析】
【分析】由题意可知,中国水仙是一种三倍体观赏花卉,其在形成配子是联会紊乱,不能形成正常的配子,不能进行单倍体育种。
【详解】A、单倍体育种需通过花粉离体培养获得单倍体植株,但三倍体减数分裂时染色体联会紊乱,无法形成正常配子,因此无法通过单倍体育种获得可育植株,A符合题意;
B、分生组织细胞分裂快、病毒含量极少,以此为外植体进行植物组织培养可有效获得脱毒苗,解决病毒积累问题,B不符合题意;
C、利用鳞片进行植物组织培养可实现快速无性繁殖,缩短周期并提高产率,C不符合题意;
D、愈伤组织细胞分裂活跃,诱变处理易引发基因突变,可能产生花色变异的新品种,D不符合题意。
故选A。
8. 研究者将早期胚胎不同位置的两种细胞a和b置于相同培养液中进行独立培养或混合培养,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 培养液中通常应加入动物血清 B. 细胞a和b来自滋养层细胞
C. 独立培养后细胞a和b出现稳定性差异 D. 细胞的“命运”可被环境信号改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞培养时,培养液中通常应加入动物血清以提供必要的生长因子和营养物质,A正确;
B、细胞a和b是早期胚胎中具有分化潜能的细胞,根据其分化方向(肌细胞、神经细胞),它们应来自内细胞团(内细胞团将来发育成胎儿的各种组织),而非滋养层细胞(滋养层将来发育成胎膜和胎盘),B错误;
C、在独立培养条件下,细胞a发育为肌肉细胞,细胞b发育为神经细胞,二者出现了形态、功能上的稳定性差异,C正确;
D、混合培养时,细胞a的分化方向发生改变(可发育为神经细胞),说明细胞的 “命运” 可被环境信号改变,D正确。
9. 猪因其生理特性、器官大小以及胚胎发育过程等方面与人类存在高度相似性,已成为“种植”人类器官极具潜力的动物模型。如图表示我国科学家利用猪作为载体,培育可供人类移植使用的人源肾脏的相关流程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 利用显微操作去核时,需要将核膜及核内结构全部吸出
B. 用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇等)激活重构胚
C. 推测SIXI和SALLI两种基因是猪肾脏发育必需的基因
D. 注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官
【答案】A
【解析】
【详解】A、核移植时利用的卵母细胞处于MⅡ中期,利用显微操作去核时,此时的“核”其实是纺锤体—染色体复合物,此时细胞中没有核膜,A错误;
B、重构胚(体细胞核移植形成的重组细胞)需要被激活,才能启动分裂和发育过程。常用的激活方法包括: 物理方法:电刺激(模拟受精时的钙离子波动); 化学方法:Ca²⁺载体、乙醇、离子霉素等,B正确;
C、根据SIXI/SALLI缺陷的早期胚胎发育成肾脏缺陷胚胎可知,这两个基因是猪肾脏发育必需的基因,C正确;
D、干细胞具有较强的分裂和分化能力,注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官,以用于器官移植等,D正确。
10. 下列高中生物学实验的部分操作,正确的是( )
选项
实验名称
实验操作
A
探究抗生素对细菌的选择作用
涂菌前,需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上
B
制作果酒和果醋
当葡萄酒制作完成后,需拧紧瓶盖,促进葡萄醋的发酵
C
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
稀释土壤样品时,每个梯度稀释时都需更换移液器枪头
D
DNA片段的扩增及电泳鉴定
接通电源后,看到DNA条带迁移至凝胶边缘时,停止电泳
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、抗生素不能涂抹在培养基上,而是将含有少量细菌的培养液均匀涂抹在培养基上,将培养皿分成4个区域,在3个区域放含有抗生素的纸片,在另外一个区域放不含抗生素的纸片,A错误;
B、制作果醋需在有氧条件下进行,拧紧瓶盖会抑制醋酸菌(需氧型)的发酵,B错误;
C、稀释涂布平板法中,更换枪头可避免不同浓度菌液交叉污染,确保稀释梯度准确,C正确;
D、DNA电泳应通过指示剂(如溴酚蓝)判断停止时间,若DNA迁移至凝胶边缘可能已流失,D错误。
故选C。
11. 天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少蓝色素合成酶基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是( )
A. 提取开蓝色花矮牵牛的叶肉细胞的mRNA经逆转录获取基因B
B. 将B基因送入受体细胞的载体可以是用来识别特定基因的DNA探针
C. 可通过PCR的方法判断导入的基因是否成功表达
D. 将基因B导入玫瑰细胞后,可通过植物组织培养培育出蓝玫瑰
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因B是蓝色素合成酶基因,属于奢侈基因,仅在矮牵牛的花瓣细胞中选择性表达,叶肉细胞中该基因不转录,不存在对应的mRNA,无法通过叶肉细胞的mRNA逆转录获得基因B,A错误;
B、载体的功能是携带目的基因进入受体细胞,需要具备复制原点、标记基因、多个限制酶切位点等结构,常用的载体有质粒、动植物病毒等;DNA探针是带标记的单链DNA片段,作用是检测互补核酸序列,不能作为载体,B错误;
C、基因成功表达的标志是合成对应的蛋白质,PCR技术只能检测核酸(目的基因是否插入、是否转录出mRNA),无法检测蛋白质的合成,因此不能判断基因是否成功表达,C错误;
D、植物细胞具有全能性,导入了基因B的玫瑰细胞可通过植物组织培养技术,经脱分化、再分化发育为完整的蓝玫瑰植株,D正确。
12. 受伤的双子叶植物能分泌某些酚类物质诱导农杆菌Ti质粒中的Vir基因区段表达,该表达产物能诱导Ti质粒产生一条新的T-DNA单链分子。此单链分子进入植物细胞并整合到染色体DNA后,通过碱基互补配对形成双链。将目的基因插入T-DNA中,可使目的基因进入植物细胞。下列叙述正确的是( )
A. 将目的基因导入农杆菌细胞时需添加酚类物质
B. T-DNA的整合具有随机性,需经过筛选获得符合要求的转化苗
C. 质粒上的抗生素合成基因常作为标记基因供重组DNA的鉴定和选择
D. 农杆菌中合成新的T-DNA单链需要植物细胞提供四种脱氧核糖核苷酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、酚类物质是受伤植物细胞分泌的,作用是诱导农杆菌Vir基因表达,促进T-DNA转移进入植物细胞;将目的基因导入农杆菌时采用钙离子处理法制备感受态细胞完成转化,不需要添加酚类物质,A错误;
B、T-DNA整合到植物染色体DNA上的位点是随机的,可能导致目的基因无法正常表达,或破坏植物生命活动必需的基因,因此需要经过筛选才能获得目的基因稳定表达的符合要求的转化苗,B正确;
C、质粒上的抗生素抗性基因常作为标记基因,可在添加抗生素的选择培养基上筛选出含有重组DNA的细胞,不是抗生素合成基因作为标记基因,C错误;
D、新的T-DNA单链是在农杆菌细胞内合成的,所需的四种脱氧核糖核苷酸由农杆菌自身提供,该过程发生在T-DNA单链进入植物细胞之前,不需要植物细胞提供原料,D错误。
13. 限制酶能识别特定的DNA序列并进行剪切,不同的限制酶可以对不同的核酸序列进行剪切。现用E、H、P三种不同的限制酶对一段大小为6.2 kb的线状DNA进行剪切后,用凝胶电泳分离各核酸片段,实验结果如图所示,这3种不同的限制酶在此DNA片段上相应切点的位置是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】限制性核酸内切酶具有特异性,一种限制性核酸内切酶能识别特定的DNA序列并进行剪切,且不同的限制性核酸内切酶可以对不同的核酸序列进行剪切。
【详解】A、用H酶将DNA序列进行剪切,长度为1.0和5.2,说明H酶切点为1个,而A项图谱中H切点切割后的长度为0.3和5.9,A错误;
B、用P酶将DNA序列进行剪切,长度为3.6、1.4和1.2,说明P酶切点为2个,而B项图谱中P切点切割后长度为3.6和2.6,B错误;
C、用E酶将DNA序列进行剪切,长度为4.2、1.7和0.3,说明E酶切点为2个,而C项图谱中E切点切割后的长度为0.3和5.9,C错误;
D、据图分析,E酶切点2个,H酶切点1个,P酶切点2个,而且各种酶单独切割的片段以及两种酶同时切割的片段与图示中长度符合,D正确。
故选D。
14. RNA 干扰(简称 RNAi)能利用与 mRNA 互补的非编码 RNA,使特定基因的表达发生沉默。R NAi 的分子机制如图所示,双链 RNA 被 Dicer 切割形成 siRNA,并与蛋白质结合成 RISC 复合体, 通过诱导最终将靶基因 mRNA 降解。下列说法正确的是( )
A. 使用 RNAi 技术可以特异性关闭特定基因的表达
B. Dicer 切割形成的核苷酸片段可以被 DNA 连接酶连接
C. RISC 具有限制酶的功能,在结合部位切割 mRNA
D. RNAi 通过降解靶基因的 mRNA 来调控基因的转录过程
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图示表示RNA干扰现象示意图,Dicer酶能特异识别双链RNA,切割产生的siRNA与一种蛋白质结合形成RISC复合体。RISC通过碱基配对结合到与干涉RNA同源的mRNA上,并切割该mRNA,最终将靶基因mRNA降解,造成蛋白质无法合成。
【详解】A、RNAi能利用与mRNA互补的非编码RNA,使特定基因的表达发生沉默,即使用RNAi技术可以特异性关闭特定基因的表达,A 正确;
B、Dicer切割的是RNA,不能被DNA连接酶连接,B错误;
C、RISC能够降解mRNA,具有RNA酶的功能,C 错误;
D、通过分析可知,RNAi通过降解靶基因的mRNA造成蛋白质无法合成,调控的是翻译过程,D错误。
故选A。
15. RT- PCR是将RNA逆转录(RT)和cDNA的聚合酶链式扩增反应相结合的技术,可以用来检测RNA病毒,具体过程如下,有关叙述错误的是( )
A. 过程Ⅰ需用到游离的脱氧核苷酸、逆转录酶、核酸酶等
B. 利用RT—PCR技术获取的目的基因能在物种之间交流
C. 图中单链cDNA在PCR扩增n次后,理论上需要引物B 2n-1个
D. 该技术提高了待测RNA逆转录产生的DNA数量,提高了检测的灵敏度
【答案】C
【解析】
【详解】A、过程Ⅰ包括逆转录和DNA复制,需要游离的脱氧核苷酸作为原料,逆转录酶和核酸酶等,A正确;
B、由于生物共用一条密码子表,所以利用RT—PCR技术获取的目的基因可以转入其他物种,且正常表达,因此利用RT—PCR技术获取的目的基因能在物种之间交流,B正确;
C、经过过程Ⅰ形成双链DNA,所以单链cDNA在PCR扩增n次,实际相当于双链DNA扩增了n-1次,所以根据DNA的半保留复制可知理论上需要2n-1个引物B,C错误;
D、RT- PCR将RNA逆转录(RT)和cDNA的聚合酶链式扩增反应,提高了待测RNA逆转录产生的DNA数量,提高了检测的灵敏度,D正确。
16. 为探究DNA片段M与蛋白X结合的关键位点,研究者获得片段M不同位点的突变体M1、M2和M3,用蛋白X进行结合试验(结合了蛋白X的DNA片段电泳时移动速率受到影响),并用放射性同位素标记DNA片段M作指示探针进行检测,待测物的浓度相对于探针是过量的,电泳结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 条带2显示没有结合蛋白X的探针所迁移到的位置
B. 根据泳道1和2的结果可推测点样位置位于图中的上方
C. M1的突变位点不影响蛋白X与M1的结合
D. 根据泳道5和6 的结果,可推测M3与蛋白X的结合强度比M2更大
【答案】D
【解析】
【详解】A、指示探针是带荧光的DNA片段M,在没有结合蛋白X时,它的迁移速度最快,会位于电泳条带的最下方。从图中可以看到,条带2的位置最靠下,符合游离探针的迁移特征,A正确;
B、电泳时点样位置在上方。因为DNA带负电荷,在电场中会向正极移动,所以越靠下的条带代表的DNA片段移动得越远。从泳道1和2对比可知,加入蛋白X后DNA片段移动速率变慢,说明结合了蛋白X的DNA片段在电泳时移动距离相对未结合的短,由此可推测点样位置位于图中的上方,B正确;
C、泳道3与泳道4的结果完全相同,说明M1与蛋白X结合的能力与片段M相同,M1的突变位点不影响M1与蛋白X结合,C正确;
D、泳道5和6对比,泳道6中条带位置更靠下,说明M3与蛋白X结合后移动速率相对M2与蛋白X结合后更快,即M3与蛋白X的结合强度比M2更小,D错误。
17. 制备荧光标记的DNA探针时,需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸(dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP)的反应管①~④中,分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有( )
反应管
加入的单链DNA
①
5'-GCCGATCTTTATA-3'
3'-GACCGGCTAGAAA-5'
②
5'-AGAGCCAATTGGC-3'
③
5'-ATTTCCCGATCCG-3'
3'-AGGGCTAGGCATA-5'
④
5'-TTCACTGGCCAGT-3'
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
【答案】D
【解析】
【分析】子链的延伸方向为5'→3',由题意可知,在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区,要能得到带有荧光标记的DNA探针,需要能根据所提供的模板进行扩增,且扩增子链种含有A。
【详解】分析反应管①~④中分别加入的适量单链DNA可知,①中两条单链DNA分子之间具有互补的序列,但双链DNA区之外的3'端无模板,因此无法进行DNA合成,不能得到带有荧光标记的DNA探针;②中单链DNA分子内具有自身互补的序列,由于在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区,故一条单链DNA分子不发生自身环化,但两条链可以形成双链DNA区,由于DNA合成的链中不含碱基A,不能得到带有荧光标记的DNA探针;③中两条单链DNA分子之间具有互补的序列,且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T,因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针;④中单链DNA分子内具有自身互补的序列,一条单链DNA分子不发生自身环化,两条链可以形成双链DNA区,且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T,因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针。
综上,能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有③④。
故选D。
第Ⅱ卷
本卷非选择题,共5题,共60分。请将答案写在答题卷上
18. 帕金森病是一种常见的神经系统退行性疾病。科学研究证实,干细胞在治疗帕金森领域有很大潜力。通过干细胞再生,移植到患者体内,补充缺失或缺损的神经细胞,有望从根本上治疗帕金森。
(1)胚胎干细胞存在于早期胚胎,通过体外受精、体外培养获得早期胚胎。
①精子获得受精能力的生理现象称为__________。常以观察到____________作为受精的标志。
②可以从受精卵培养得到的桑葚胚或囊胚的________中获得胚胎干细胞。
(2)从早期胚胎中获得人胚胎干细胞存在伦理问题。研究人员把病人的体细胞通过体外诱导,获得类似胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(简称iPS),该过程类似于植物组织培养中的_________(过程)。这不仅解决了伦理问题,也避免了异体移植导致的_________问题。
(3)人iPS经体外培养诱导出神经干细胞的过程如图:
①悬浮培养的细胞因为____________而停止分裂。贴壁培养的细胞需要用_________(答1种酶)处理使之分散成单个细胞,再进行传代培养。
②研究者在培养基中加入小分子化合物A8301和DMH1,这两种物质能够促进神经干细胞的形成,据图分析最可能的原因是_______。
【答案】(1) ①. 精子获能 ②. 两个极体(或雌、雄原核) ③. 内细胞团
(2) ①. 脱分化 ②. 免疫排斥
(3) ①. 有害代谢产物积累,营养物质缺乏 ②. 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) ③. A8301和DMH1能够抑制TGF-β和BMP信号通路,抑制类胚体分化为内胚层和中胚层,促进类胚体分化为外胚层,进而分化成神经干细胞
【解析】
【小问1详解】
精子在雌性生殖道(或体外获能液)中发生生理变化,获得穿透卵子透明带、完成受精的能力,这个过程就是 “获能”。次级卵母细胞完成减数第二次分裂,释放第二极体,此时透明带与卵细胞膜间隙出现第一、第二极体,标志着受精作用完成;也可以用雌雄原核的形成作为受精完成的标志。囊胚分为滋养层细胞(将来发育为胎膜和胎盘)和内细胞团(将来发育为胎儿的各种组织),内细胞团细胞具有发育的全能性,是胚胎干细胞的主要来源;桑葚胚阶段的细胞也具有全能性,同样可以分离胚胎干细胞。
【小问2详解】
体细胞是高度分化的细胞,通过体外诱导回到类似胚胎干细胞的未分化状态,和植物细胞脱分化(分化的细胞恢复分裂能力,形成愈伤组织)的本质一致,都是让分化的细胞恢复全能性 / 多能性。异体移植时,受体的免疫系统会识别供体细胞的 MHC 分子,引发免疫排斥;而 iPS 细胞来自患者自身的体细胞,诱导分化后移植回患者体内,细胞表面的抗原与自身一致,不会引发免疫排斥反应。
【小问3详解】
悬浮培养的细胞因为有害代谢产物积累,营养物质缺乏而停止分裂。细胞悬浮培养时,随着培养时间延长,培养液中的营养物质(如氨基酸、葡萄糖)被消耗,同时细胞代谢产生的废物(如乳酸、氨)不断积累,导致环境恶化,细胞分裂受到抑制,因此需要定期更换培养液。贴壁细胞会附着在培养瓶壁上生长,且会发生接触抑制,需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)分解细胞间的蛋白质(如胶原蛋白),使细胞分散成单个,才能继续传代培养。
分析图2可知,小分子化合物A8301和DMH1,这两种物质能够促进神经干细胞的形成,而TGF-β促进分化形成内胚层,BMP促进中胚层的形成,所以可以推测信号通路A8301和DMH1能够抑制TGF-β和BMP信号通路,抑制类胚体分化为内胚层和中胚层,从而促进类胚体分化为外胚层,进而分化成神经干细胞。
19. 阿卡波糖是治疗Ⅱ型糖尿病的药物,部分患者长期使用后出现耐药现象,推测与肠道微生物有关。
(1)阿卡波糖是绝大多数生物不能利用的低聚糖,但能抑制淀粉酶等的活性,通过______来降低糖尿病患者的血糖浓度。
(2)为寻找影响阿卡波糖疗效的肠道微生物,研究者收集耐药患者的粪便样本,进行图1实验。经过图中①~⑤的步骤实现目的菌______,⑥采用______法接种以分离单个菌落,筛选后鉴定出能降解阿卡波糖的菌种TD1。
(3)为研究TD1对阿卡波糖治疗Ⅱ型糖尿病疗效的影响,研究者将Ⅱ型糖尿病模型小鼠分为4组,用如图2所示的溶液进行灌胃15天,每天1次。第15天同时还用______溶液对4组小鼠灌胃,检测结果表明TD1能够降低阿卡波糖的疗效,依据是________________________。
(4)进一步从TD1中筛选到编码阿卡波糖降解酶的apg基因。基于以上信息,请提出一种解决使用阿卡波糖后出现耐药问题的思路________________________。
【答案】(1)抑制淀粉的消化
(2) ①. 浓度增加 ②. 稀释涂布平板
(3) ①. 淀粉 ②. 血糖增量相对水平组2显著低于组1,组4显著高于组2
(4)抑制apg基因的表达;抑制阿卡波糖降解酶的活性
【解析】
【小问1详解】
阿卡波糖抑制淀粉酶等糖类消化酶的活性,可抑制淀粉的消化,减少葡萄糖的生成和肠道吸收,从而降低糖尿病患者的血糖。
【小问2详解】
图1逐步提高阿卡波糖浓度,可筛选出能降解阿卡波糖的目的菌,同时让目的菌数量增加,该过程实现目的菌的浓度增加;由图示可知分离获得单个菌落,采用的接种方法为稀释涂布平板法。
【小问3详解】
阿卡波糖作用是降低餐后血糖,因此第15天需要给各组灌胃等量的淀粉,再检测血糖增量;根据图2结果,血糖增量相对水平组2显著低于组1,组4显著高于组2,证明阿卡波糖降血糖效果下降,即TD1会降低阿卡波糖的疗效。
【小问4详解】
耐药的原因是TD1产生降解阿卡波糖的酶,因此可从抑制apg基因的表达;抑制阿卡波糖降解酶的活性等角度提出思路。
20. 病毒感染初期,机体会分泌干扰素并作用于细胞受体IFNAR来应对感染。麻疹是由麻疹病毒感染引起的急性传染病。已知人白细胞分化抗原46(hCD46)是麻疹病毒入侵细胞的主要受体,小鼠没有该受体,科研人员构建hCD46转基因小鼠用于相关研究,部分流程如图所示。
回答下列问题:
(1)利用PCR技术获取目的基因hCD46,复性温度下发生的扩增过程是______。
(2)将hCD46接入质粒应选用的限制酶组合是______。为提高转基因效率,同时避免标记基因进入胚胎体内,应选用______限制酶组合将重组质粒变为线性DNA。
(3)为获取大量胚胎用于移植,可用激素处理小鼠a,使其______。将胚胎移植到小鼠c的子宫中,应选用桑葚胚的原因是______。
(4)利用PCR技术对子代小鼠进行hCD46基因检测,应设置不加DNA模板的对照组,目的是______。
(5)若能进一步构建既表达hCD46受体又敲除IFNAR基因的小鼠,则该小鼠对麻疹病毒具有高易感性,原因是______。
【答案】(1)两种引物分别与含hCD46基因的两条模板链结合
(2) ①. EcoRⅠ和NotI ②. AgeⅠ和HindⅢ
(3) ①. 超数排卵 ②. 桑葚胚易于在小鼠子宫着床
(4)排除PCR体系中外源DNA的污染
(5)该小鼠能被麻疹病毒感染,且干扰素无法作用于IFNAR以应对感染
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过这一技术,可以获取大量的目的基因。PCR扩增反应需要两种引物、模板DNA、原料(4种脱氧核苷酸)、酶(耐高温的DNA聚合酶)。PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
【小问1详解】
利用PCR技术获取目的基因hCD46,复性温度下发生的变化是两种引物分别与解开的两条模板链进行碱基互补配对,为子链的延伸做准备,即表现为两种引物分别与含hCD46基因的两条模板链结合
【小问2详解】
结合图示可知,质粒中以及目的基因的两端含有限制酶EcoRⅠ和NotI的识别序列,且这两个序列位于启动子和终止子之间,因此,将hCD46接入质粒应选用的限制酶组合是EcoRⅠ和NotI。为提高转基因效率,同时避免标记基因进入胚胎体内,应选用AgeⅠ和HindⅢ限制酶组合将重组质粒变为线性DNA,因为这两种限制酶可以将重组质粒分为含目的基因的片段和含有标记基因的片段。
【小问3详解】
为获取大量胚胎用于移植,可用激素处理小鼠a,使其超数排卵,为获取大量的供体胚胎做准备。将胚胎移植到小鼠c的子宫中,通常选用桑葚胚的原因是因为桑葚胚易于在小鼠子宫着床,进而可以提高胚胎的存活率。
【小问4详解】
利用PCR技术对子代小鼠进行hCD46基因检测,应设置不加DNA模板的对照组作为空白对照,这样可以排除PCR体系中外源DNA的污染,提高实验结果的可信度。
【小问5详解】
若能进一步构建既表达hCD46受体又敲除IFNAR基因的小鼠,则该转基因小鼠能接受抗原刺激,进而机体会分泌干扰素,但干扰素无法与相应的受体结合,因为转基因小鼠的受体IFNAR无法表达,因而干扰素无法起作用,因此,该小鼠对麻疹病毒具有高易感性。
21. CD82蛋白在机体免疫和抗病毒中发挥重要作用。某科研团队制备了猪CD82蛋白的单克隆抗体,其主要技术路线如图1所示。回答下列问题:
(一)基因工程抗原的制备
(1)根据CD82基因两端的核苷酸序列,先合成引物,其作用是__________。然后利用PCR扩增CD82基因片段。DNA聚合酶沿着模板链的移动方向是__________(填“5'→3'”或“3'→5′”)
(2)载体和CD82基因片段的酶切位点及相应的酶切抗性基因序列如图1所示。用Xho I和SalⅠ分别酶切CD82基因和载体后连接,CD82基因接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA。可进一步用这两种限制酶对CD82基因的连接方向进行鉴定,理由是____________。培养能表达CD82蛋白的大肠杆菌,分离纯化目的蛋白。
(二)抗CD82单克隆抗体的制备流程如图2所示:
(3)图中用到CD82蛋白的过程是______(填图中序号),作用分别是__________。
(4)研究表明,CD82蛋白能抑制病毒的复制,降低感染猪的病毒载量。为验证该结论,科研团队把感染某种病毒的猪分为甲、乙、丙三组,分别注射适量的生理盐水、__________、_________,一段时间后,若三组感染猪的病毒载量为丙>甲>乙,可初步验证该结论。
【答案】(1) ①. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ②. 3'→5'
(2)正向连接的重组DNA有这两种酶的酶切位点(限制酶的识别序列); 而反向连接的重组DNA会形成新的序列,没有这两种酶的酶切位点(没有限制酶的识别序列)
(3) ①. ①④ ②. ①过程中CD82蛋白作为抗原刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞(能答出作为抗原即可给分); ④过程中用CD82蛋白检测筛选出能产生抗CD82抗体的杂交瘤细胞
(4) ①. 等量的CD82蛋白溶液 ②. 等量的CD82蛋白的单克隆抗体溶液
【解析】
【小问1详解】
首先根据已有的核酸序列合成引物,引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,然后进行PCR扩增,DNA聚合酶沿着模板链的移动方向是3'→5'。
【小问2详解】
可进一步用限制酶XhoⅠ和SalⅠ对CD82基因片段的连接方向进行鉴定,是因为正向连接的重组DNA有这两种酶的酶切位点(限制酶的识别序列);而反向连接的重组DNA会形成新的序列,没有这两种酶的酶切位点(没有限制酶的识别序列)。
【小问3详解】
过程①CD82 蛋白作为抗原,注射到小鼠体内,刺激小鼠产生能分泌抗 CD82 抗体的 B 淋巴细胞。 过程④用 CD82 蛋白作为检测抗原,与杂交瘤细胞分泌的抗体反应,筛选出能产生抗 CD82 抗体的杂交瘤细胞(抗原 - 抗体特异性结合)。所以图中用到CD82蛋白的过程①④。
【小问4详解】
实验目的:验证 “CD82 蛋白能抑制病毒复制,降低感染猪的病毒载量”。自变量:猪体内的 CD82 蛋白作用情况;对照组:生理盐水组(无额外 CD82 蛋白 / 抗体);实验组设计需遵循单一变量、对照原则:乙组注射等量的 CD82 蛋白溶液 ,丙组注射等量的 CD82 蛋白的单克隆抗体溶液。
22. 某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白(HBsAg)基因的重组质粒,将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌(在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增,再经酶切后导入酵母菌,经同源重组整合到其染色体DNA上。请回答下列问题:
(1)科研人员构建HBsAg基因表达载体时,应选用________酶对质粒进行酶切处理,并使用E.coli DNA连接酶(一般只用来连接黏性末端)将扩增后的HBsAg基因正确插入图1所示质粒。
(2)已知HBsAg基因的a链的部分序列为5'-CGCTACTCATTGCTGCG……CGGATGAGCGCGTAGAT-3’。利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物M、N对应的序列分别为________、_________。
A.5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3'
B.5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3'
C.5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3'
D.5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3'
(3)将重组载体导入大肠杆菌时,应在__________的培养基上进行筛选。欲从大肠杆菌中提取DNA,需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取_______(选填“上清液”或“沉淀物”)即获得大肠杆菌的DNA。
(4)转化的酵母菌在培养基上培养时,需向其中加入甲醇,目的是__________。
【答案】(1)XmaⅠ、BclⅠ
(2) ①. B ②. A
(3) ①. 含有氨苄青霉素、不含组氨酸 ②. 沉淀物
(4)诱导HBsAg基因表达,为酵母菌提供碳源
【解析】
【小问1详解】
在构建重组DNA分子时,质粒用XmaⅠ酶切,与目的基因用Xma Ⅰ酶切获得的黏性末端一侧相连;质粒用Bcl Ⅰ酶切获得的黏性末端和目的基因用BamH Ⅰ酶切获得的黏性末端相连,以防止目的基因、载体自身环化或目的基因反向连接,因此科研人员利用限制酶XmaⅠ、BclⅠ和E.coliDNA连接酶将HBsAg基因正确插入图1所示质粒。
【小问2详解】
在PCR扩增过程中应在5'端添加相应的酶切位点。利用PCR扩增目的基因时,引物需要与模板的3'端(b链的左边)结合,并遵循碱基互补配对原则,同时在引物的5'端添加限制酶酶切位点。根据给出的序列和PCR引物的设计原则,可以判断引物M的序列应为5′−CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG−3′,B正确;而引物N与a链的3’端结合互补配对,引物N的前六个碱基是在引物N的5’端加上了限制酶序列GGATCC,即5′−GGATCCATCTACGCGCTCATCCG−3′,A正确。
【小问3详解】
将重组载体导入大肠杆菌时,应在含有氨苄青霉素、不含组氨酸的培养基上进行筛选。提取DNA时需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取沉淀物,获得大肠杆菌的DNA。
【小问4详解】
将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入酵母后,转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇。加入甲醇的作用有两点:一是提供碳源,促进酵母菌的生长和代谢;二是启动甲醇代谢相关的基因表达,从而启动目的基因的表达。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。