现代生物科技
一、单选题
1.(2021·浙江高考真题)下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C.步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D.步骤④培养过程中不会发生细胞转化
2.(2020·海南高考真题)将人细胞与小鼠细胞融合得到的人-鼠杂种细胞进行长期培养,杂种细胞随机丢失一部分人的染色体后,染色体数目会保持稳定。选取三种杂种细胞,对编码人的芳烃羟化酶(AHH)和磷酸甘油酸激酶(PGK)的基因进行染色体定位研究,结果如表(“+”表示有,“-”表示无)。
杂种细胞
人的染色体
AHH
PGK
2号
11号
17号
X
甲
-
+
-
+
-
+
乙
+
+
-
-
+
-
丙
-
+
+
+
-
+
下列有关叙述错误的是(
)
A.聚乙二醇可诱导人细胞与小鼠细胞融合
B.培养杂种细胞时,通常需在培养液中添加一定量的抗生素
C.编码AHH的基因在11号染色体上
D.编码PGK的基因在X染色体上
3.(2020·北京高考真题)人体感染新冠病毒后,机体会产生多种特异性抗体。我国科学家从康复者的浆细胞中克隆出针对病毒表面抗原的抗体基因相关序列,构建表达载体并在相应系统中表达,可制备出全人源单克隆抗体。以下表述错误的是(
)
A.该单抗可直接用于新冠病毒的核酸检测
B.在该单抗制备过程中利用了基因工程技术
C.该单抗可与新冠病毒相应蛋白特异性结合
D.可用抗原-抗体反应检测抗体基因表达产物
4.(2020·北京高考真题)生物安全是国家安全体系的组成部分。新冠肺炎疫情蔓延对我国生物安全防御体系建设提出了新的要求,引起了全社会对生物安全形势的高度关注。以下选项中不会给我国带来生物安全风险的是(
)
A.人类及动植物中可能爆发的重大疫病
B.保护沿海滩涂红树林中的生物多样性
C.全球气候变暖导致生态环境发生改变
D.收集我国公民及生物资源的遗传信息
5.(2020·山东高考真题)经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚,通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是(
)
A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
6.(2020·山东高考真题)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。下列说法错误的是(
)
A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C.过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合
D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
7.(2020·天津高考真题)在克隆哺乳动物过程中,通常作为核移植受体细胞的是去核的(
)
A.卵原细胞
B.初级卵母细胞
C.次级卵母细胞
D.卵细胞
8.(2020·浙江高考真题)下列关于基因工程的叙述,正确的是(
)
A.若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶,则一定有利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定
B.抗除草剂基因转入某抗盐植物获得2个稳定遗传转基因品系,抗性鉴定为抗除草剂抗盐和抗除草剂不抗盐。表明一定是抗盐性的改变与抗除草剂基因的转入无关
C.抗除草剂基因转入某植物获得转基因植株,其DNA检测均含目的基因,抗性鉴定为抗除草剂和不抗除草剂。表明一定是前者表达了抗性蛋白而后者只表达抗性基因RNA
D.已知不同分子量DNA可分开成不同条带,相同分子量的为一条带。用某种限制性核酸内切酶完全酶切环状质粒后,出现3条带。表明该质粒上一定至少有3个被该酶切开的位置
9.(2020·浙江高考真题)下列关于利用胚胎工程培育优质奶牛的叙述,正确的是
A.从雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可进入卵子内
B.在体外完成受精后的受精卵,将其植入子宫即可完成着床
C.随着卵裂的进行,卵裂球细胞的体积变小,卵裂球的体积和有机物总量显著增加
D.在含有经辐射处理的胚胎成纤维细胞的培养体系中,胚胎干细胞不易发生分化
10.(2019·上海高考真题)下图表示培养“落地生根”新植株的两种方法,则遗传信息相同的方法是()
A.仅①②
B.仅②③
C.仅①③
D.①②③
11.(2019·江苏高考真题)为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力,某研究小组的实验过程如下图。下列叙述正确的是
A.过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中
B.过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C.过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D.原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
12.(2019·江苏高考真题)下列生物技术操作对遗传物质的改造,不会遗传给子代的是
A.将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌,筛选获得基因工程菌
B.将花青素代谢基因导入植物体细胞,经组培获得花色变异植株
C.将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛
D.将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者,进行基因治疗
13.(2019·北京高考真题)甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株,再将二者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种,以下对相关操作及结果的叙述,错误的是
A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞
B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定
C.调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株
D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体
14.(2021·山东烟台市·高三三模)科研人员在杂交瘤细胞的基础上,将两种杂交瘤细胞融合获得了双杂交瘤细胞,能够产生双特异性抗体,该抗体可同时结合α、β两种抗原。下列说法错误的是(
)
A.制备双特异性抗体时需将抗原α、β分别注射到小鼠体内,获得免疫小鼠的脾脏细胞
B.用解离液处理免疫小鼠的脾脏细胞获得单细胞,再与小鼠的骨髓瘤细胞融合后可获得两种杂交瘤细胞
C.可用PEG试剂促进两种杂交瘤细胞的融合,成功融合后经过筛选可获得双杂交瘤细胞
D.在肿瘤治疗方面研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体,能特异性杀死肿瘤细胞
15.(2021·辽宁抚顺市·高三一模)利用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵培育出转基因羊,但是人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列有关叙述错误的是(
)
A.在该转基因羊中,人凝血因子基因一般存在于体细胞中
B.在该转基因羊中,人凝血因子基因只存在于乳腺细胞中
C.人凝血因子基因只在该转基因羊的乳腺细胞中选择性表达
D.人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目是凝血因子氨基酸数目的3倍多
16.(2021·山东泰安市·高三三模)中国科学院动物研究所进行了大熊猫的异种克隆,他们将大熊猫的体细胞核放入兔子的去核卵母细胞之中,并使其成功发育成囊胚,标志着异种核质相容的问题得到解决,异种克隆大熊猫迈过了第一道“坎”,
然后至关重要的是选择一种合适的“代孕母体”。下图是该研究的理论流程图,相关叙述正确的是(
)
A.步骤甲和步骤乙中的供体和受体需要同期发情处理
B.重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液
C.重组胚胎培养过程中为了避免杂菌污染,通常需要在培养液中加入抗生素
D.步骤乙表示胚胎移植,移植的早期胚胎应培养至囊胚或原肠胚
17.(2021·山东泰安市·高三三模)抗PD-L1单克隆抗体能与癌细胞膜表面的PD-L1特异性结合,因而具有治疗某些癌症的作用。如下图是制备抗PD-L1单克隆抗体的示意图,下列叙述错误的是(
)
A.提取的脾B淋巴细胞有多种,是因为一种病原体可以诱导产生多种B淋巴细胞
B.多孔玻璃板中的细胞为B淋巴细胞和鼠瘤细胞的融合细胞
C.图中细胞集落a-d既能大量繁殖,又能产生抗体
D.图中细胞集落a可用于扩大化培养生产抗PD-L1单克隆抗体
18.(2021·山东泰安市·高三三模)核酸疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)导入动物体细胞内,并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防和治疗疾病的目的。下图为针对某种RNA病毒抗原(S蛋白)研制DNA疫苗和RNA疫苗的思路:
下列相关叙述正确的是(
)
A.该疫苗中核酸可作为抗原刺激人体产生体液免疫
B.步骤①中对S蛋白基因进行扩增,需要用到DNA聚合酶和解旋酶
C.步骤②构建重组表达载体,其S基因应插入载体,只需不破坏标记基因
D.核酸疫苗能在人体细胞中成功表达S蛋白,说明了生物界共用一套密码子
19.(2021·山东青岛市·高三三模)肿瘤细胞表面抗原不能诱导强的免疫应答,树突状细胞(DCs)与肿瘤细胞的融合细胞保持了DCs
和肿瘤细胞的特性,能高效地将肿瘤抗原呈递给免疫系统,激发机体的免疫应答,同时还可以维持较长时期的抗肿瘤免疫。这种方法在临床应用中有着非常诱人的前景。下列有关叙述错误的是(
)
A.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同
B.融合细胞主要激活B淋巴细胞产生免疫应答
C.树突状细胞可在体内起呈递肿瘤抗原的作用
D.体外培养动物细胞需要在培养液中添加适量抗生素
20.(2021·山东青岛市·高三三模)精子载体法(SMGT)是将精子适当处理,使其携带外源基因,通过人工授精、体外受精等途径获得转基因动物的方法。该技术也是目前所报道的转基因效率最高的方法之一。下图是某研究所利用
SMGT法获得转基因鼠的示意图。下列相关叙述错误的是(
)
A.完成过程①时需要将标记的外源基因与载体连接,以构建基因表达载体
B.将外源基因整合到精子的染色体上,是保证外源基因稳定遗传的关键
C.过程②为受精作用,必须在专用的受精溶液中才能顺利完成
D.进行过程④操作前,通常需要用一定的激素处理代孕母体
21.(2021·辽宁高三三模)ACC合成酶是乙烯合成的关键酶,乙烯的合成会影响番茄的储藏和运输。下图为科学家利用ACC合成酶基因的反向连接构建载体,通过基因工程设计的耐储转基因番茄流程图。
下列说法错误的是(
)
A.引物的特异性是能够从番茄DNA中获取ACC合成酶基因的关键
B.反向连接的ACC合成酶基因合成的mRNA通过与正常的ACC合成酶基因的mRNA互补,限制了细胞内乙烯的合成
C.可以在培养基中加入氨苄青霉素和四环素,存活下来的细胞内则含有携带目的基因的质粒
D.设计双酶切处理目的基因及载体是为了更好的保证目的基因的反向连接
22.(2021·天津和平区·高三三模)实时荧光RT-PCR可用于RNA病毒的核酸检测,其原理是:在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合,探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团,新链延伸过程中,DNA聚合酶会破坏探针,导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用RT-PCR进行核酸检测的相关过程如图所示。下列说法错误的是(
)
A.若检测结果有强烈荧光信号发出,说明被检测者没有感染病毒
B.做RT-PCR之前,需要先根据cDNA的核苷酸序列合成引物和探针
C.需要将样本中的RNA反转录为DNA后再进行扩增
D.病毒的检测还可以检测病毒引发产生的抗体,其原理是抗原-抗体杂交
23.(2021·山东济南市·高三二模)NRP—1是人体血管内皮生长因子的受体,在肿瘤新生血管形成与肿瘤细胞迁移、黏附、侵袭等方面起重要调控作用。为探究NRP—1MAb(NRP-l的单克隆抗体)对乳腺癌的治疗作用,研究人员以兔子为实验材料进行相关实验得到以下数据如图所示。下列叙述错误(
)
A.据图推测,NRP—1MAb能够有效降低肿瘤的体积,中、髙剂量抗体的降低效果比低剂量的效果更显著
B.NRP—1MAb的制备过程中利用灭活的病毒诱导两细胞融合,其原理是利用了病毒表面的糖蛋白和相关酶与细胞膜表面的糖蛋白发生作用
C.将NRP—1反复给兔子注射,提取已免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合,再经选择性培养基筛选获得的杂交瘤细胞都能产生NRP—1MAb
D.治疗机理可能为NRP—1MAb.与NRP—1特异性结合,阻止了NRP—1与血管内皮生长因子的结合,从而抑制了肿瘤血管的生成和肿瘤细胞的分散转移
24.(2021·浙江衢州市·高三二模)夏洛来牛以其体型大,生长快,饲料转化率高而著名,科研工作者可以通过胚胎工程快速繁殖夏洛来牛。下列相关叙述正确的是(
)
A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄牛产生更多的精子
B.对囊胚进行胚胎分割获得的后代个体基因型和表现型都完全相同
C.用胰蛋白酶将胚胎干细胞的膜蛋白消化后可获得分散的细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
25.(2020·浙江衢州市·高三一模)下面是单克隆抗体制备过程示意图,1~6代表相关过程,a~e代表相关细胞,以下叙述错误的是(
)
A.过程1是给小鼠注射特定抗原蛋白,以刺激小鼠产生相应抗体的B淋巴细胞
B.c细胞有三种种类,每种细胞染色体组数是相等的,e细胞是杂交瘤细胞
C.过程2的促融方法可以采用电融合技术,这种技术能击穿核膜促使核融合
D.过程3是抗体检测及克隆产生阳性细胞的过程,此过程要进行两次
26.(2020·四川内江市·高三一模)2020年诺贝尔化学奖,颁给了两位基因编辑技术的女科学家,表彰她们开发了基因技术中最锐利的工具之一(
CRISPR/Cas9“基因剪刀”)。CRISPR/Cas9系统主要包含向导RNA和Cas9蛋白两个部分,向导RNA能识别并结合特定的DNA序列,从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA,最终实现对靶基因序列的编辑,其工作原理如图所示。下列说法错误的是(
)
A.CRISPR/Cas9系统可应用于对人类遗传病的治疗
B.Cas9蛋白功能类似于基因工程中DNA连接酶的作用
C.向导RNA识别序列发生错配可能会导致基因被错误剪辑
D.向导RNA能通过碱基互补配对形成DNA-
RNA
杂合双链
27.(2020·江苏泰州市·高三二模)研究人员常用饲养层细胞(与胚胎干细胞共同培养的失去分裂能力的细胞,用于支持胚胎干细胞的生长)分离培养胚胎干细胞,研究表明,胚胎干细胞高度未分化,具有形成畸胎瘤的可能性。下列有关叙述错误的是( )
A.体外培养胚胎干细胞可以不断增殖而不发生分化
B.胚胎干细胞可由早期胚胎或成熟性腺中分离得到
C.饲养层细胞可为胚胎干细胞提供各种细胞因子与贴附面
D.先将胚胎干细胞体外诱导分化为某特异组织再用于治疗,可防止形成畸胎瘤
28.(2020·天津高三一模)我国科学家成功将小鼠卵泡中卵母细胞周围的颗粒细胞转化为GV卵母细胞,进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代(如图)。下列叙述错误的是(
)
A.过程①的实质是基因选择性表达,类似于脱分化过程
B.X细胞的遗传物质应与当初卵泡中卵母细胞的相同
C.X细胞受精后,会再释放出一个极体
D.过程③涉及体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植等技术
29.(2020·上海崇明区·高三二模)PCR是一种体外扩增DNA的技术,模拟了体内的DNA复制过程。图为PCR技术原理示意图,对于图中物质和过程说明错误的是(
)
A.物质a:游离的dNTP
B.过程①:氢健断裂
C.过程②:边解旋边复制
D.过程③:遵循碱基互补配对原则
30.(2020·天津南开区·高三二模)下列与生物工程中有关的酶的说法,正确的是(
)
A.胰蛋白酶和胃蛋白酶都能用于制备细胞悬液
B.限制性核酸内切酶和解旋酶都作用于氢键
C.逆转录酶和DNA连接酶发挥作用时都需要模板
D.DNA聚合酶和RNA聚合酶都能催化磷酸二酯键的形成
二、选择题组
(2020·天津高考真题)阅读下列材料,回答下列小题。
在应用基因工程改变生物遗传特性,进而利用种间关系进行生物防治方面,中国科学家取得了许多重要进展。
资料一:人类使用化学农药防治害虫,致使环境不断恶化。王成树等从黄肥尾蝎中克隆出一种神经毒素基因AalT,将其导入能寄生在许多害虫体内的绿僵菌中,增强绿僵菌致死害虫的效应,可有效控制虫害大规模爆发。
资料二:小麦赤霉病是世界范围内极具毁灭性的农业真菌病害。王宏伟、孔令让等从长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7。将Fhb7导入小麦,其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染,从而避免小麦赤霉病大规模爆发。
资料三:疟疾由受疟原虫感染的雌按蚊通过叮咬在人群中传播。王四宝等从几种微生物中克隆出5种不同抗疟机制的基因,将它们导入按蚊的肠道共生菌AS1中。在按蚊肠道内,AS1工程菌分泌的基因表达产物可杀灭疟原虫。因AS1可在按蚊亲代和子代种群中扩散,所以在含AS1工程菌按蚊的群落中,疟疾传播一般可被阻断。
31.目的基因是基因工程的关键要素。关于上述资料中涉及的目的基因,下列分析正确的是(
)
A.来源:必须从动物、植物或微生物的基因组文库中直接获取
B.作用:上述基因表达产物一定影响防治对象的生长或存活
C.转化:均可采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞
D.应用:只有将目的基因导入防治对象才能达到生物防治目的
32.在利用种间关系进行生物防治的措施中,下列分析错误的是(
)
A.施用绿僵菌工程菌减少虫害,不改变绿僵菌与害虫之间存在寄生关系
B.引入Fhb7增强小麦的抗菌性,目的是调节真菌对植物的寄生能力
C.AS1工程菌分泌的多种表达产物不改变AS1与按蚊之间存在共生关系
D.使AS1工程菌分泌多种表达产物杀灭疟原虫,目的是调节按蚊对人的寄生能力
(2021·福建三明市·高三三模)阅读下列材料回答下列小题
血友病是一种伴X染色体隐性遗传病,其中A型血友病是由于FⅧ基因(主要在肝脏中表达)发生基因突变导致丙的凝血因子Ⅷ含量降低或功能异常,已发现FⅧ基因突变类型达3000多种。
相关腺病毒载体(AAV)是A型血友病基因治疗常用载依,为单链DNA。FⅧ基因的结构域包括A1—A2—B—A3—C1—C2,改变A1结构中基因序列,使309位的丙氨酸替换为丝氨酸,可增加凝血因子Ⅷ的分泌,利用AAV为载体将编辑后的FⅧ基因插入到A型血友病猴肝细胞基因组后,成功高表达出了凝血因子Ⅷ,从而达到基因治疗的目的。
33.下列对材料分析,正确的是(
)
A.改变FⅧ基因中的A1结构域属于基因突变
B.AAV碱基组成中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
C.血友病女性患者的祖母与孙女也都是血友病患者
D.FⅧ基因突变类型达3000多种体现了基因突变的随机性
34.下列对材料分析,错误的是(
)
A.选择肝细胞特异性的启动子可使FⅧ基因表达严格限于肝细胞
B.上述得到高表达凝血因子Ⅷ的操作过程属于蛋白质工程
C.质粒是基因工程常用的一种载体,在真核生物细胞中也有分布
D.将FⅧ基因插入到猴肝细胞基因组并成功表达属于体外基因治疗
(2021·天津滨海新区·高三三模)阅读下列材料,回答下列小题:
材料一:2020年的诺贝尔化学奖授予了两位在基因组编辑技术(如CRISPR/Cas)领域作出杰出贡献的女科学家。这项技术的问世源自于人们在本世纪初对细菌抵御外来入侵者(如噬菌体)的机理研究(如图所示):不少的细菌当第一次被特定的噬菌体感染后,细菌cas2基因开始表达出Cas2核酸内切酶(蛋白质),Cas2核酸内切酶会随机低效切断入侵的噬菌体DNA双链,并将切下的DNA片段插入CRISPR位点,形成“免疫记忆”。当细菌再次遭遇同种噬菌体时,由CRISPR位点转录产生的crRNA便会将另一种核酸内切酶(如Cas9)准确带到入侵者DNA处,并将之切断,即“免疫杀灭”。
材料二:在阐明CRISPR/Cas工作原理后不久,科学家们便据此发明了具有划时代意义的基因组编辑技术,其中最基本的形式便是基因的定点突变。在高等动植物细胞中,被切断的DNA会通过一种特殊的机制而连接在一起(即修复),但这个修复过程会导致碱基的随机缺失或增加,从而使基因发生突变。
35.对于细菌的免疫记忆和免疫杀灭过程的理解错误的是(
)
A.核酸内切酶Cas2与基因工程的限制酶之间的区别主要表现在切割是否有序列特异性
B.细菌利用图所示的CRISPR/Cas分子装置剿灭入侵噬菌体的过程,则相当于高等动物的非特异性免疫
C.核酸内切酶Cas9借助crRNA识别外来噬菌体身份可能是依靠碱基互补配对来实现
D.细菌中Cas2基因的表达需要噬菌体DNA的刺激
36.利用CRISPR/Cas工作原理,实现在高等动植物细胞中突变特定的基因,需要向细胞内导入的目的基因应是(
)
A.cas2基因和crRNA编码基因
B.cas2基因和待突变基因
C.cas9基因和crRNA编码基因
D.cas2基因和cas9基因
三、多选题
37.(2020·江苏高考真题)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述错误的是(
)
A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
38.(2019·江苏高考真题)下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述正确的是
A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合
B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长
C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产
D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础
39.(2021·山东烟台市·高三二模)SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶,它能催化超氧阴离子自由基形成H2O2,增强植物的抗逆性。下图为培育能够产生SOD农作物新品种的一种方式,有关叙述错误的是(
)
A.①过程中最常用的方法是采用显微注射技术将SOD基因导入植物细胞
B.②、③分别表示脱分化、再分化过程,无需严格的无菌操作
C.该育种方式利用了细胞工程和基因工程,能体现细胞的全能性
D.利用植物组织培养生产SOD时,需要将外植体培养到胚状体
40.(2021·江苏南通市·高三三模)下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,正确的( )
A.小鼠在特定条件下饲养,服用相关激素有促进超数排卵的作用
B.将成熟的卵母细胞与新采集的精子同时放在获能液中培养利于受精
C.注射到小鼠囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育
D.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,发育成的个体也会有形态学差异
41.(2021·山东青岛市·高三三模)我国科学家成功地将与植物花青素代谢相关的基因(An)导入矮牵牛中,使其花朵呈现出自然界没有的颜色变异,大大提高了其观赏价值。如图为
An
基因两端的序列和质粒中相关的序列,已知限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-,限制酶
II的识别序列和切点是-↓GATc-。下列相关叙述错误的是(
)
A.构建基因表达载体时需要使用限制酶Ⅰ切割质粒
B.新品种矮牵牛所呈现的颜色变异来源于基因重组
C.An基因在矮牵牛植株的所有细胞内都表达
D.Gene
I、II
的上游和下游要添加启动子和终止子
42.(2021·山东潍坊市·高三三模)已知B基因存在于水稻基因组中。其仅在体细胞和精子中正常表达。在卵细胞中不转录。研究人员将B基因编码蛋白的序列与Luc基因(表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光)连接成融合基因(表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能),然后构建重组表达载体导人到水稻愈伤组织中,示意图如下。下列有关说法正确的是( )
A.B-Luc融合基因的形成需要DNA连接酶的催化
B.构建B基因编码蛋白的cDNA文库,只能从水稻体细胞中提取全部RNA进行逆转录操作
C.B基因在水稻卵细胞中不转录,据图推测其可能的原因是卵细胞中该基因的启动子无法启动转录
D.将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交实验可对获得的转基因植株进行鉴定筛选
43.(2020·山东临沂市·高三二模)目前,精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物的方法之一。该方法以精子作为外源基因载体,使精子携带外源基因进入卵细胞。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列说法正确的是(
)
A.PCR扩增外源基因时,应根据外源基因设计引物碱基序列
B.导入外源基因的精子与卵细胞结合即可完成转化
C.②采用体外受精技术,受精的标志是观察到两个极体
D.②③过程所用培养液的成分相同且都加入动物血清
44.(2020·江苏高三二模)如图为某一重组质粒示意图,下列叙述正确的是(
)
A.用限制酶EcoR
V处理该质粒得到的分子共含有4个游离的磷酸基团
B.同时用限制酶EcoR
V和BamHⅠ处理该质粒可得到3个双链DNA片段
C.在获得目的基因时应该使用的限制酶是BamH
I
D.将受体细胞培养于含有卡那霉素的培养基中,可筛选出含有目的基因的细胞
四、综合题
45.(2021·广东高考真题)非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法,在细胞外构建多酶催化体系,获得目标产物的新技术,其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应的非细胞合成路线(如图),可直接用淀粉生产肌醇(重要的医药食品原料),以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题,并可以提高产率。
回答下列问题:
(1)研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外,获得酶基因的方法还有___________。(答出两种即可)
(2)高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白,方法有___________。(答出两种即可)
(3)研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时,首先应制备___________细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白,需要采用的方法有___________。
(4)依图所示流程,在一定的温度、pH等条件下,将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。若这些酶最适反应条件不同,可能导致的结果是___________。在分子水平上,可以通过改变___________,从而改变蛋白质的结构,实现对酶特性的改造和优化。
46.(2021·河北高考真题)采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉(Cd)在土壤中过量积累。利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内,进行后续处理(例如,收集植物组织器官异地妥善储存),可降低土壤中Cd的含量。为提高植物对Cd污染土壤的修复能力,研究者将酵母液泡Cd转运蛋白(YCF1)基因导入受试植物,并检测了相关指标。
回答下列问题:
(1)为获取YCF1基因,将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接,导入受体菌的群体中储存,这个群体称为__________。
(2)将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时,所需要的两种酶是__________。构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因,其作用是______________________________。
(3)进行前期研究时,将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜,采用最多的方法是__________。研究者进一步获得了转YCF1基因的不育杨树株系,采用不育株系作为实验材料的目的是______________________________。
(4)将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd污染的土壤中,半年后测定植株干重(图1)及不同器官中Cd含量(图2)。据图1可知,与野生型比,转基因植株对Cd具有更强的__________(填“耐性”或“富集能力”);据图2可知,对转基因植株的__________进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。
(5)已知YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析,转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境的原因是____________________。相较于草本植物,采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于___________(写出两点即可)。
47.(2021·湖南高考真题)M
基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验,将外源DNA片段F插入M
基因的特定位置,再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M
基因失活的转基因克隆动物A,流程如图所示。回答下列问题:
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是_________,这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的_________断开。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是_________。
(3)与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低,原因是_________。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞,在形态上表现为_________(答出两点即可),功能上具有_________。
(4)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的_________淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M
基因是否失活的实验思路_________。
48.(2021·全国高考真题)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶,其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。
回答下列问题:
(1)常用的DNA连接酶有E.
coli
DNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中__________酶切割后的DNA片段可以用E.
coli
DNA连接酶连接。上图中___________酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。
(2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是____________。
(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征,如质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能___________;质粒DNA分子上有______________,便于外源DNA插入;质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因),利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞,方法是______________。
(4)表达载体含有启动子,启动子是指__________________。
49.(2021·浙江高考真题)回答下列(一)、(二)小题:
(一)某环保公司从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株,制备了固定化菌株。
(1)从淤泥中分离细菌时常用划线分离法或________法,两种方法均能在固体培养基上形成________。对分离的菌株进行诱变、________和鉴定,从而获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株。该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖。
(2)固定化菌株的制备流程如下;①将菌株与该公司研制的特定介质结合;②用蒸馏水去除________;③检验固定化菌株的________。菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法,可以采用的2种方法是________。
(3)对外,只提供固定化菌株有利于保护该公司的知识产权,推测其原因是________。
(二)三叶青为蔓生的藤本植物,以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻,以及生态环境的破坏和过度的采挖,目前我国野生三叶青已十分珍稀。
(1)为保护三叶青的________多样性和保证药材的品质,科技工作者依据生态工程原理,利用________技术,实现了三叶青的林下种植。
(2)依据基因工程原理,利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片,叶片产生酚类化合物,诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达形成________和限制性核酸内切酶等,进而从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段(T-DNA)。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上,T-DNA上rol系列基因表达,产生相应的植物激素,促使叶片细胞持续不断地分裂形成________,再分化形成毛状根。
(3)剪取毛状根,转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次________培养,培养基中添加抗生素的主要目的是________。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养,通过控制摇床的________和温度,调节培养基成分中的________,获得大量毛状根,用于提取药用成分。
50.(2020·海南高考真题)某课题组用生物技术制备转基因小鼠的过程,如图所示。
回答下列问题。
(1)通常把目的基因转入雄原核而不是雌原核,从两者形态差异上分析,原因是_______________。
(2)把桑椹胚植入假孕母鼠子宫前,需要对胚胎进行性别鉴定,目前最有效的方法是SRY-PCR法。操作的基本程序是:先从被测胚胎中取出几个细胞,提取DNA,然后用位于Y染色体的性别决定基因,即SRY基因的一段碱基设计__________,以胚胎细胞中的DNA作为模板,进行PCR扩增,最后用SRY特异性探针检测扩增产物。出现阳性反应者,胚胎为_________;出现阴性反应者,胚胎为_________。
(3)若目的基因的表达产物是某种特定的蛋白质,检测目的基因在子代转基因小鼠中是否成功表达,常用的分子检测方法是______________,检测的基本思路是_________________。
51.(2020·北京高考真题)枯草芽孢杆菌可分泌纤维素酶。研究者筛选到一株降解纤维素能力较强的枯草芽孢杆菌菌株(B菌),从中克隆得到了一种纤维素酶(C1酶)基因。将获得的C1酶基因与高效表达载体(HT质粒)连接,再导入B菌,以期获得降解纤维素能力更强的工程菌。
(1)纤维素属于__________糖,因此经过一系列酶催化最终可降解成单糖,该单糖是__________。
(2)对克隆到的C1酶基因测序,与数据库中的C1酶基因编码序列相比有两个碱基对不同,但两者编码出的蛋白的氨基酸序列相同,这是因为____________________。
(3)C1酶基因以B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'。为了使C1酶基因按照正确的方向与已被酶切的HT质粒连接,克隆C1酶基因时在其两端添加了Sma
I和BamH
I的酶切位点。该基因内部没有这两种酶切位点。图1中酶切位点1和2所对应的酶分别是__________。
(4)将纤维素含量为20%的培养基分为三组,一组接种工程菌,对照组1不进行处理,对照组2进行相应处理。在相同条件下培养96小时,检测培养基中纤维素的含量。结果(图2)说明工程菌降解纤维素的能力最强。对照组2的处理应为____________________。
(5)预期该工程菌在处理废弃物以保护环境方面可能的应用__________。(举一例)
52.(2020·北京高考真题)研究者以拟南芥根段作为组织培养材料,探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。
(1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株,说明植物细胞具有__________。在组织培养过程中,根段细胞经过__________形成愈伤组织,此后调整培养基中细胞分裂素(CK)与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。
(2)在愈伤组织生芽过程中,CK通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系,将A基因功能缺失突变体(突变体a)和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的(高
CK)培养基中诱导生芽,在此过程中测定W基因的表达量。图1中,野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是____________________。分析图1结果可得出的结论是:在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为:与野生型相比,________________________________________________。
(3)用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因,获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养,三组愈伤组织分化生芽的比例如图2,由此能得出的结论包括__________。
A.A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B.w基因的表达产物调控A基因的表达
C.缺失A基因时W基因表达不能促进生芽
D.过量表达W基因可使生芽时间提前
53.(2020·江苏高考真题)如果已知一小段DNA的序列,可采用PCR的方法,简捷地分析出已知序列两侧的序列,具体流程如下图(以EcoR
I酶切为例):
请据图回答问题:
(1)步骤I用的EcoR
I是一种__________酶,它通过识别特定的__________切割特定位点。
(2)步骤Ⅱ用的DNA连接酶催化相邻核苷酸之间的3′-羟基与5′-磷酸间形成__________;PCR循环中,升温到95℃是为了获得__________;TaqDNA聚合酶的作用是催化__________。
(3)若下表所列为已知的DNA序列和设计的一些PCR引物,步骤Ⅲ选用的PCR引物必须是__________(从引物①②③④中选择,填编号)。
DNA序列(虚线处省略了部分核苷酸序列)
已知序列
PCR引物
①5′-
AACTATGCGCTCATGA-3′
②5′-
GCAATGCGTAGCCTCT-3′
③5′-
AGAGGCTACGCATTGC-3′
④5′-
TCATGAGCGCATAGTT-3′
(4)对PCR产物测序,经分析得到了片段F的完整序列。下列DNA单链序列中(虚线处省略了部分核苷酸序列),结果正确的是_________________。
A.
5′-
AACTATGCG-----------AGCCCTT-3′
B.
5′-
AATTCCATG-----------CTGAATT-3′
C.
5′-
GCAATGCGT----------TCGGGAA-3′
D.
5′-
TTGATACGO----------CGAGTAC-3′
54.(2020·天津高考真题)Ⅰ型糖尿病是因免疫系统将自身胰岛素作为抗原识别而引起的自身免疫病。小肠黏膜长期少量吸收胰岛素抗原,能诱导免疫系统识别该抗原后应答减弱,从而缓解症状。科研人员利用Ⅰ型糖尿病模型小鼠进行动物实验,使乳酸菌在小鼠肠道内持续产生人胰岛素抗原,为此构建重组表达载体,技术路线如下。
据图回答:
(1)为使人胰岛素在乳酸菌中高效表达,需改造其编码序列。下图是改造前后人胰岛素B链编码序列的起始30个核苷酸序列。据图分析,转录形成的mRNA中,该段序列所对应的片段内存在碱基替换的密码子数有________个。
(2)在人胰岛素A、B肽链编码序列间引入一段短肽编码序列,确保等比例表达A、B肽链。下列有关分析正确的是________。
A.引入短肽编码序列不能含终止子序列
B.引入短肽编码序列不能含终止密码子编码序列
C.引入短肽不能改变A链氨基酸序列
D.引入短肽不能改变原人胰岛素抗原性
(3)在重组表达载体中,SacⅠ和XbaⅠ限制酶仅有图示的酶切位点。用这两种酶充分酶切重组表达载体,可形成________种DNA片段。
(4)检测转化的乳酸菌发现,信号肽-重组人胰岛素分布在细胞壁上。由此推测,信号肽的合成和运输所经历的细胞结构依次是________________________________。
(5)用转化的乳酸菌饲喂Ⅰ型糖尿病模型小鼠一段时间后,小鼠体内出现人胰岛素抗原,能够特异性识别它的免疫细胞有________。
A.B细胞
B.T细胞
C.吞噬细胞
D.浆细胞
55.(2020·山东高考真题)水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉,直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻,实现了对直链淀粉合成酶基因(Wx基因)启动子序列的定点编辑,从而获得了3个突变品系。
(1)将能表达出基因编辑系统的DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时,所需的酶是______,
重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为_____________。
(2)根据启动子的作用推测,Wx基因启动子序列的改变影响了______,从而改变了
Wx基因的转录水平。与野生型水稻相比,3个突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列___
(填:发生或不发生)改变,原因是_____________。
(3)为检测启动子变化对Wx基因表达的影响,科研人员需要检测Wx基因转录产生的mRNA
(Wx
mRNA)的量。检测时分别提取各品系胚乳中的总RNA,经_____过程获得总
cDNA。通过PCR技术可在总cDNA中专一性的扩增出
Wx基因的cDNA,原因是_____________。
(4)各品系Wx
mRNA量的检测结果如图所示,据图推测糯性最强的品系为_____,原因是_____________。
56.(2020·天津高考真题)某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时,参照品种B的最佳激素配比(见下表)进行预实验。
品种B组织培养阶段
细胞分裂素浓度(μmol/L)
生长素浓度(μmol/L)
Ⅰ诱导形成愈伤组织
m1
n1
Ⅱ诱导形成幼芽
m2
n2
Ⅲ诱导生根
m3
n3
据表回答:
(1)Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体,原因是________________。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是________________阶段。
(3)为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度,参照品种B的激素配比(m1>2.0),以0.5
μmol/L为梯度,设计5个浓度水平的实验,细胞分裂素最高浓度应设为________μmol/L。
(4)Ⅲ阶段时,科研人员分别选用浓度低于或高于n3
μmol/L的生长素处理品种A幼芽都能达到最佳生根效果,原因是处理幼芽时,选用低浓度生长素时的处理方法为________,选用高浓度生长素时的处理方法为________。
(5)在________阶段用秋水仙素对材料进行处理,最易获得由单个细胞形成的多倍体。
57.(2020·浙江高考真题)回答下列(一)、(二)小题:
(一)回答与柑橘加工与再利用有关的问题:
(1)柑橘果实经挤压获得果汁后,需用果胶酶处理,主要目的是提高果汁的__________。为确定果胶酶的处理效果,对分别加入不同浓度果胶酶的果汁样品,可采用3种方法进行实验:①取各处理样品,添加相同体积的__________,沉淀生成量较少的处理效果好。②对不同处理进行离心,用比色计对上清液进行测定,OD值__________的处理效果好。③对不同处理进行__________,记录相同体积果汁通过的时间,时间较短的处理效果好。
(2)加工后的柑橘残渣含有抑菌作用的香精油及较多的果胶等。为筛选生长不被香精油抑制且能高效利用果胶的细菌,从腐烂残渣中分离得到若干菌株,分别用无菌水配制成__________,再均匀涂布在LB固体培养基上。配制适宜浓度的香精油,浸润大小适宜并已__________的圆形滤纸片若干,再贴在上述培养基上。培养一段时间后,测量滤纸片周围抑制菌体生长形成的透明圈的直径大小。从直径__________的菌株中取菌接种到含有适量果胶的液体培养基试管中培养,若有果胶酶产生,摇晃试管并观察,与接种前相比,液体培养基的__________下降。
(二)回答与基因工程和植物克隆有关的问题:
(1)天然农杆菌的Ti质粒上存在着一段DNA片段(T-DNA),该片段可转移并整合到植物细胞染色体上。为便于转基因植物在组织培养阶段的筛选,设计重组Ti质粒时,应考虑T-DNA中要有可表达的目的基因,还需要有可表达的__________。
(2)结合植物克隆技术进行转基因实验,为获得转基因植株,农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性状、较高的遗传稳定性、__________及易被农杆菌侵染等特点的植物材料。若植物材料对农杆菌不敏感,则可用__________的转基因方法。
(3)利用带侧芽的茎段获得丛状苗的过程与利用茎段诱导产生愈伤组织再获得丛状苗的过程相比,前者总培养时间__________,且不经历__________过程,因而其遗传性状稳定,是大多数植物快速繁殖的常用方法。
(4)与发芽培养基相比,配制转基因丛状苗生根培养基时,可根据实际情况适当添加__________,促进丛状苗基部细胞分裂形成愈伤组织并进一步分化形成__________,最终形成根。还可通过改变MS培养基促进生根,如_____(A.提高蔗糖浓度B.降低培养基浓度C.提高大量元素浓度D.不添加琼脂)。
58.(2020·全国高考真题)W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。
(1)步骤①中需要使用的工具酶有________________。步骤②和③所代表的操作分别是________________和________________。步骤④称为________________。
(2)与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的______________(答出2点即可)的限制。
(3)一般来说,在同一动物个体中,乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息________________(填相同或不同),原因是_________。
(4)从上述流程可知,制备生物反应器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技术有_____________(答出2点即可)。
59.(2020·全国高考真题)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)。
60.(2020·浙江高考真题)回答下列(一)、(二)小题:
(一)回答与泡菜制作有关的问题:
(1)用萝卜等根菜类蔬菜制作泡菜,用热水短时处理,可抑制某些微生物产生_____,从而使成品泡菜口感较脆。同时,该处理也会使泡菜发酵时间缩短,其原因是_______。
(2)泡菜发酵初期,由于泡菜罐加盖并水封,会使______菌被逐渐抑制。发酵中期,乳酸菌大量繁殖,会使______菌受到抑制。发酵后期,乳酸生产过多,会使乳酸菌受到抑制。
(3)从泡菜汁中可分离制作酸奶的乳酸菌,首先对经多次发酵的泡菜汁进行过滤,然后取滤液进行______,再用______的方法在某种含牛乳的专用的培养基中进行初步筛选。该培养基必须含有______,以便于观察是否产酸。
(4)自然界中醋杆菌常与乳酸菌共同生长。若要筛选出醋杆菌,则其专用的培养基中应添加______。
(二)回答与基因工程和植物克隆有关的问题:
(1)为了获取某植物叶片无菌的原生质体,先将叶片经表面消毒并去除下表皮,再将其置于经______处理的较高渗透压的混合酶液中。酶解后,经多次离心获得原生质体。然后测定该原生质体的活性,可采用的方法有______(答出2点即可)。
(2)若要获得已知序列的抗病基因,可采用______或PCR的方法。为了提高目的基因和质粒重组的成功率,选择使用______,对含目的基因的DNA片段进行处理,使其两端形成不同的粘性末端,对质粒也进行相同的处理,然后用DNA连接酶连接形成重组质粒。通过在大肠杆菌中______,以获得大量的重组质粒,最终将其导入原生质体中。
(3)原生质体在培养过程中,只有重新形成______后,才可进行有丝分裂。多次分裂形成的小细胞团可通过______或器官发生的途径再生植株。
(2019·上海高考真题)接种疫苗是预防疾病的措施之一。图显示了某种DNA疫苗的制备与使用过程,人体内将产生抗r的抗体。
61.图所示抗原蛋白基因最可能是致病菌M的
。
A.特有致病基因
B.特有不致病基因
C.全部致病基因
D.全部不致病基因
62.图所示的1-IV阶段中,需要使用DNA连接酶的是
______阶段。筛选含有目的基因的受体细胞,发生在______阶段。
63.图所示的第V阶段,抗原蛋白r和抗r抗体的不同
。
A.基因来源的物种
B.转录mRNA序列
C.表达两种蛋白的细胞
D.翻译时tRNA所来源的物种
64.结合图及所学的知识,比较DNA疫苗和致病菌M,用“是”或“否”填写表相关内容。
核苷酸式入体
激发体液免疫
激发细胞免疫
较高致病性
DNA疫苗
致病菌M
___________________
65.(2019·海南高考真题)人的T细胞可以产生某种具有临床价值的蛋白质(Y),该蛋白质由一条多肽链组成。目前可以利用现代生物技术生产Y。回答下列问题。
(1)若要获得Y的基因,可从人的T细胞中提取___________作为模板,在____________催化下合成cDNA,再利用_______________技术在体外扩增获得大量Y的基因。
(2)将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。若将上述所得Y的基因插入农杆菌Ti质粒上的__________________中,得到含目的基因的重组Ti质粒,则可用农杆菌转化法将该基因导入某种植物的叶肉细胞中。若该叶肉细胞经培养、筛选等得到了能稳定表达Y的愈伤组织,则说明Y的基因已经_______________。
(3)天然的Y通常需要在低温条件下保存。假设将Y的第6位氨基酸甲改变为氨基酸乙可提高其热稳定性,若要根据蛋白质工程的原理对Y进行改造以提高其热稳定性,具体思路是__________________。
66.(2019·江苏高考真题)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育基因编辑猪,可用于生产基因工程疫苗。下图为基因编辑猪培育流程,请回答下列问题:
(1)对1号猪使用_________处理,使其超数排卵,收集并选取处在__________时期的卵母细胞用于核移植。
(2)采集2号猪的组织块,用__________处理获得分散的成纤维细胞,放置于37℃的CO2培养箱中培养,其中CO2的作用是________。
(3)为获得更多基因编辑猪,可在胚胎移植前对胚胎进行__________。产出的基因编辑猪的性染色体来自于_________号猪。
(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达,可采用的方法有__________(填序号)。
①DNA测序
②染色体倍性分析
③体细胞结构分析
④抗原—抗体杂交
67.(2019·江苏高考真题)图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图,载体质粒P0具有四环素抗性基因(tetr)和氨苄青霉素抗性基因(ampr)。请回答下列问题:
(1)EcoRV酶切位点为,EcoR
V酶切出来的线性载体P1为___________末端。
(2)用TaqDNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段,其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理,在两端各添加了一个碱基为___________的脱氧核苷酸,形成P2;P2和目的基因片段在__________酶作用下,形成重组质粒P3。
(3)为筛选出含有重组质粒P3的菌落,采用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到A、B、C三类菌落,其生长情况如下表(“+”代表生长,“﹣”代表不生长)。根据表中结果判断,应选择的菌落是__________(填表中字母)类,另外两类菌落质粒导入情况分别是_____、________________。
(4)为鉴定筛选出的菌落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鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置,PCR鉴定时应选择的一对引物是__________。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400bp片段,原因是_______________。
68.(2019·全国高考真题)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有______________________(答出2点即可)。
(2)通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体,再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示),这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是_______________________________。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质,因此应含有植物激素、___________和___________等几类物质
(3)用脱毒苗进行繁殖,可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗,可以选取植物的___________进行组织培养。
(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是______________________________________________(用流程图表示)。
69.(2019·全国高考真题)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,这是因为植物细胞具有__________。
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是____________。
(3)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。
(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是____________。
(5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的__________,这种繁殖方式属于____________繁殖。
70.(2019·全国高考真题)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。
(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以从基因文库中获得。基因文库包括________和________。
(2)生物体细胞内的DNA复制开始时,解开DNA双链的酶是________。在体外利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是________。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的________。
(3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是________。
71.(2019·浙江高考真题)回答下列(一)、(二)小题:
(一)回答与果胶和果胶酶有关的问题:
(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含量较高外,还因为______。
(2)为了获得高产果胶酶微生物的单菌落,通常对分离或诱变后的微生物悬液进行______。
(3)在某种果汁生产中,用果胶酶处理显著增加了产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使______。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取液浓缩后再加入______。使之形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。
(4)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水,其主要优点有______和可连续处理等。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外,还需考虑的主要有______和______。
(二)回答与利用生物技术培育抗病品种有关的问题:
(1)通过抗病性强的植株获取抗病目的基因有多种方法。现已获得纯度高的抗病蛋白(可作为抗原),可通过______技术获得特异性探针,并将______中所有基因进行表达,然后利用该探针,找出能与探针特异性结合的表达产物,进而获得与之对应的目的基因。
(2)将上述抗病基因通过转基因的方法导入植物的分生组织可获得抗病性强的植株。若在试管苗期间用分子水平方法判断抗病基因是否表达,应检测______(A.质粒载体
B.转录产物
C.抗性基因
D.病原微生物)。
(3)植物细胞在培养过程中往往会发生______,可利用这一特性筛选抗致病真菌能力强的细胞。筛选时在培养基中加入______,并将存活的细胞进一步培养至再生植株。若利用______培养建立的细胞系用于筛选,则可快速获得稳定遗传的抗病植株。
(4)用抗病品种与高产品种进行杂交育种过程中,有时会遇到因胚发育中止而得不到可育种子的情况。若要使该胚继续发育获得植株,可采用的方法是______。
72.(2019·浙江高考真题)回答下列(一)、(二)小题:
(一)回答与微生物培养及应用有关的问题:
(1)对培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从__________时开始计时。对于不耐热的液体培养基,一般可将其转人G6玻璃砂漏斗中,采用__________方式可较快地进行过滤灭菌。
(2)酿造果醋相比,利用大米、高粱等富含淀粉的原料制醋,需增加__________的过程。某醋化醋杆菌培养基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇组成,其中甘露醇的主要作用是__________。
(3)为筛选胞外A–淀粉酶分泌型菌种,一般从__________(A果园树下
B肉类加工厂周围
C
米酒厂周围
D枯树周围)获得土样,用无菌水稀释,涂布到含有淀粉的选择培养基上培养,一段时间后在培养基表面滴加碘液,可在菌落周围观察到透明的水解圈。若要筛选酶活性较高的菌种,需挑选若干个__________比值大的菌落,分别利用液体培养基振荡培养进行扩增。然后将培养液离心,取__________用于检测酶活性。
(二)某农业生态工程示意图如下,回答下列问题;
(1)该农业生态工程体现的生态工程原理主要是__________。对该工程的经济效益分析,可从系统内部的投入和产出、__________、系统的有效贡献等三方面进行核算。
(2)若要提高该工程的经济效益,可采用农业生产的__________技术在桑基上再种植大豆,也可采用农业生态工程的__________技术放养适量的鸡鸭等动物以调整该工程的产业结构。
(3)某小组应用基因工程方法开展适用于该生态工程的抗虫植物改良研究。为提高将重组DNA分子导入受体细胞的效率,除考虑导入方法、筛选条件、防止污染外,还需考虑的主要因素有____________________(答出2点即可)。农杆菌介导法是目前植物转基因的常用方法,该方法的基本过程是农杆菌感染植物时,__________,并将其插入到受体细胞的基因组中。欲获得稳定遗传的抗虫性强的转基因植物品种,则转入的抗虫基因必须能在受体细胞中__________。
73.(2021·山东烟台市·高三三模)中国甜柿的自然脱涩与乙醛代谢关键酶基因(PDC)密切相关,推测涩味程度可能与PDC基因的表达情况有关。为筛选PDC基因的调控蛋白,科研人员构建了质粒A和质粒G(如图1、图2所示),利用酵母菌进行了相关实验探究。
(1)启动子位于基因首端,是____________的位点,启动子区域还存在着许多调控蛋白的结合位点,可影响基因的转录水平。PDC基因的启动子序列未知,为获得大量该基因启动子所在片段,可利用限制酶将基因组DNA进行酶切,然后在____________的作用下将已知序列信息的接头片段连接在PDC基因的上游,根据接头片段和PDC基因编码序列设计引物进行____________。
(2)利用质粒A构建含有PDC基因启动子片段的重组质粒并导代谢缺陷型酵母菌,用不含____________的培养基可筛选出成功转化的酵母菌Y1H。质粒G上的AD基因表达出的AD蛋白与启动子足够靠近时,能够激活后续基因转录,因此需获得待测蛋白与AD蛋白的融合蛋白用于后续筛选。科研人员从中国甜柿中提取RNA,将逆转录形成的各种____________与质粒G连接后导入酵母菌,此时应选择质粒G中的位点____________。(填序号1~5)作为cDNA的插入位点,最终获得携带不同cDNA片段的酵母菌群Y187。
(3)重组酵母Y187与Y1H能够进行接合生殖,形成的接合子含有两种酵母菌质粒上的所有基因。若接合子能在含有金担子素的培养基中生存,则推测待测蛋白是PDC基因的调控蛋白,请结合图3阐述作出该推测的理由____________。
(4)筛选出PDC基因的调控蛋白后,为满足生产上的需要对其进行改良,这种技术属于___________工程,该工程的起点是____________。
74.(2021·福建三明市·高三三模)为提高小对磷元素的吸收能力,研究人员通过质粒P把水稻耐低磷因导入小麦细胞得到耐低磷转基因小麦,基本流程如下图。质粒P含3种限制酶(NheⅠ、EcoRⅠ、SalⅠ)切割位点,全部切割可以得到F1、F2、F3、F4片段,标记基因和启动子分别位F1和F2片段中。耐低磷基因两侧的限制酶切割位点为NheⅠ和SalⅠ,据图回答下列问题:
(1)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是______法,还有基因枪法和我国科学家独创的______法。
(2)有人将质粒P用NheⅠ与SalⅠ双酶切割后,与耐低磷基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,得到的重组质粒不一定都是所需要的,原因是__________________。
因此,需采取以下步骤进行重组质粒的构建:
第一步,取质粒P用______和______酶切测,从中选取______片段备用;
第二步,另取质粒P用______和______酶切割,从中选取______片段备用;
第三步,将耐低磷基因与前两步选取的片段用DNA连接酶连接即可得到所需重组质粒。
(3)剥取小麦种子的幼胚接种在诱导培养基上经______形成愈伤组织,该过程需要的植物激素有_________,将重组质粒导入愈伤组织,培养一段时间后,还需要转移至______培养基上。
75.(2021·山东淄博市·高三三模)新冠病毒为单股正链RNA病毒,其主要表面抗原为S蛋白,由S基因控制合成。到目前为止,我国已有5款新冠病毒疫苗获批使用。5款疫苗按技术路径分为三类:灭活疫苗(Vero细胞)、重组新型冠状病毒疫苗(CHO细胞)和腺病毒载体疫苗。回答下列问题:
(1)以新冠病毒的RNA为模板,通过RT-PCR获取S基因(DNA)时需要的酶是________。在RT-PCR过程中,引物的作用是________。
(2)Vero细胞为非洲绿猴肾细胞的传代细胞系细胞,将新冠病毒接种到Vero细胞,经培养、灭活后可制成新冠病毒灭活疫苗。Vero细胞的培养应培养箱中进行,培养箱的气体环境为________,为利于Vero细胞生长,培养基中一般添加________。
(3)CHO细胞是中国仓鼠卵巢的细胞系细胞。CHO-GS是人工敲除了谷氨酰胺合成酶基因(GS基因)的CHO细胞,该细胞在不含甲硫氨酸硫氧胺(MSX)的培养基上不能生活。将________构建于质粒上并导入CHO-GS细胞后,该细胞可在不含MSX的培养基上生活,并产生S蛋白。
(4)腺病毒是DNA病毒,位于两ITR间的基因可以表达。其中,E1区控制合成的E1蛋白能启动基因组的复制。用腺病毒作载体,研制腺病毒新冠疫苗的技术路径如下图所示。
人工改造腺病毒DNA时,科研人员删除了E1区。删除E1区的好处是_________。重组S基因腺病毒在人胚胎肾细胞中不能完成复制,但在基因工程改造过的人胚胎肾细胞(细胞系293)中却能大量增殖,推测“基因工程改造”应是_____。
(5)新冠灭活疫苗采取2针免疫,重组新型冠状病毒疫苗采取3针免疫。多针免疫的目的是_______。
76.(2021·山东烟台市·高三二模)神经纤毛蛋白-1(NRP-1)能在肿瘤细胞内表达,是血管内皮生长因子的新型受体,通过参与多种信号转导来促进肿瘤血管的生成。研究人员从肿瘤细胞中扩增出NRP-1基因并将其导入大肠杆菌体内进行发酵培养,分离提纯相应NRP-1,并将其免疫小鼠,为靶向治疗乳腺癌(MCF7)提供抗NRP-1的单克隆抗体(NRP-1MAb)。
(1)利用PCR技术可以从肿瘤细胞的基因组中分离扩增得到完整的NRP-1基因,其原因是使用________的引物可以从模板DNA中扩增出该基因。该技术可用于基因工程四个基本步骤中的________步骤。
(2)NRP-1基因表达载体的构建如图1所示。表达载体上除了标注的DNA片段外,在NRP-1基因上游还必须拥有的DNA片段(箭头所示)是________,其作用是________。
(3)研究人员将分离提纯的NRP-1免疫小鼠后,取其脾脏中B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上不能存活的是________。选取检测抗体阳性的杂交瘤细胞进行体外培养时需要的气体环境是________。
(4)研究发现,NRP-1在MCF7细胞中高表达。将MCF7细胞制成单细胞悬液,等量注入4组裸鼠右前腋下,接种后3天开始给药NRP-1MAb(低剂量1mg/kg;中剂量5mg/kg;高剂量10mg/kg),共给药7次。每隔5天测算一次肿瘤的体积,如图2所示。分析上图可得出的结论是___。
(5)由题中信息推测NRP-1Mab抑制肿瘤的作用机理是:NRP-1
Mab与NRP-1
特异性结合,阻断了________,抑制了肿瘤血管生成,进而降低了肿瘤的体积。
77.(2021·山东泰安市·高三三模)基因敲除又称基因打靶,该技术通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组,进行精确的定点修饰和基因改造,具有专一性强、染色体DNA可与目的片段共同稳定遗传等特点。可用于基因功能的研究和单基因遗传病的治疗。为研究小鼠细胞中基因X的功能,科学家通过同源重组法将小鼠胚胎干细胞中的基因X的活性消除并获得嵌合体小鼠。在制备置换载体时,将neor基因(抗新霉素基因)作为置换基因X的插入突变,同时在neor基因外侧添加HSV-tk基因,该基因的表达产物能将DHPG转化为有毒物质而使细胞死亡,如图甲所示。置换载体导入ES细胞后,可发生同源重组和非同源重组,如图乙所示。
(1)根据图甲可知,在构建基因X的置换载体时,需用相同的________酶切割基因X和_______,该酶的切割位点应位于__________,用相同酶切的目的是__________________。
(2)ES细胞在功能上具有的特征是_______________,常用____________技术将置换载体导入ES细胞,将置换载体导入ES细胞后,如何将发生同源重组的ES细胞筛选出来?并简述理由。方法:_________________________;理由:_______________________________。
(3)将嵌合体胚胎移植到受体小鼠并能在受体小鼠内存活的原因是:_______________。
78.(2021·湖北高三二模)单克隆抗体技术在生物工程中有着广泛的应用,下图1是单克隆抗体制备流程图,下图2是我国科研人员为了准确筛选没有明显表型特征的某种微生物所采用的流程图,图4是某双特异性抗体作用示意图,双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合。
(1)据图2分析,科研人员利用目标微生物编码膜蛋白的基因序列,构建____________,并导入用____________处理的大肠杆菌细胞中,获取大量膜蛋白。
(2)已知细胞合成DNA有“D途径”和“S途径”两条途径,其中“D途径”能被氨基嘌呤阻断。兔子的已免疫的淋巴细胞有上述两种途径,但一般不分裂增殖;兔子的骨髓瘤细胞中只有“D途径”,但能不断分裂增殖。据此,图1所示的__________(填“HAT培养基”/“多孔板”)中添加氨基嘌呤可以达到筛选目的,其原理是__________________________。
(3)将上述带有荧光的单克隆抗体与待分离微生物群体混合,目的是_______目标微生物。用流式细胞仪分离不同荧光强度的细胞,结果如图3所示。对结果进行比较,应从区域_____________(选填图中数字)的细胞中筛选目标微生物。
(4)与直接使用抗肿瘤药物相比,将抗肿瘤药物与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是______,体现的是双特异性单克隆抗体在_______________方面的用途。
79.(2021·天津滨海新区·高三三模)针对新冠病毒(SARS-CoV-2)的重组蛋白疫苗、核酸疫苗(包括
DNA疫苗和
RNA疫苗)等疫苗都在研发当中。下图为其中一种疫苗的研发思路,图中①~⑦表示过程,虚线箭头表示
NcoⅠ、SphⅠ、NheI、BamHⅠ的酶切位点(四种酶的识别序列详见表),标记基因
SUC2控制合成蔗糖酶,使
P型酵母菌能利用培养基中的蔗糖生存。
限制酶
Nco
I
Sph
I
Nhe
I
BamH
I
识别序列和切制位点
C↓CATGG
CCATG↓C
G↓GATCC
G↓CTAGC.
(1)图中①过程需要使用_________酶先得到cDNA,再使用________技术扩增得到S基因。
(2)为使③过程顺利进行,需先使用限制酶_________和__________切割质粒B,选用两种限制酶对新冠病毒的S基因进行切割的目的是____________________________________________________(答出1点即可)。
(3)图中表示筛选的过程是_______(填编号),为达到利用标记基因筛选的目的,普通的P型酵母菌应该满足的条件是_______________________________。
(4)重组疫苗注入志愿者体内后,S蛋白基因指导合成的S蛋白作为
_______________,刺激机体产生能与之相结合的抗体,抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足的条件之一是_______(选填“有”或“无”)SARS-CoV-2感染史,理由是________________。
80.(2021·江苏高三三模)长期高血糖可引发血管细胞衰老。科研人员为研究S蛋白在因高血糖引发的血管细胞衰老中的作用,以腺病毒为载体将编码S蛋白的S基因导入血管细胞,实现S蛋白在血管细胞中的大量表达。
(1)腺病毒的遗传物质为DNA,其复制需要E1,
E2,
E3基因共同完成。为将S基因导入腺病毒,科研人员首先构建了含S基因的重组质粒,过程如图1所示。
①科研人员将S基因用_______酶切后,用DNA连接酶连入质粒I,得到重组质粒I(图1甲所示),导入用__________________处理制备的感受态细菌。用添加抗生素的培养基筛选,对所长出的单菌落提取质粒,通过_______的方法可鉴定重组质粒I是否插入了S基因。
②用PmeI酶切重组质粒I获得DNA片段。将此DMA片段与质粒II(图1乙所示)共同转化BJ细菌。在BJ细菌体内某些酶的作用下,含同源序列的DNA片段(图1甲、乙所示的左臂、右臂)可以发生同源重组从而产生重组质粒II(图1丙所示)。使用添加_______的培养基可筛选得到成功导入重组质粒II的菌落。
③将含S基因的重组质粒II,用_______酶切后,获得改造后的腺病毒DNA。将其导入A细胞(A细胞含有E3基因,可表达E3蛋白),如图2所示。腺病毒DNA在A细胞内能够_______,从而产生大量重组腺病毒,腺病毒进入宿主细胞后不整合到宿主细胞染色体上。
④综合上述信息,从生物安全性角度分析重组腺病毒载体的优点:_______(写出2点)。
(2)用含S基因的重组腺病毒分别感染正常人及糖尿病患者的血管细胞,使S蛋白在血管细胞中大量表达。
①提取正常人、糖尿病患者及两者转入S基因后的血管细胞的蛋白,用_______的方法检测I蛋白(一种能促进细胞衰老的蛋白)的表达量,结果如图3所示。
②实验结果显示_______血管细胞中I蛋白表达量最高,推测S蛋白对高血糖引发的血管细胞衰老的作用及机制是_______。
81.(2021·广东茂名市·高三二模)CCR5是HIV入侵机体细胞的主要辅助受体之--,某科学家通过基因编辑技术关闭CCR5基因,欲使基因编辑婴儿天生能抵抗艾滋病病毒的感染。基因编辑技术通过CRISPR/Cas9系统可人为选择DNA上的目标位点进行定点切割。回答下列问题:
(1)HIV入侵机体后,首先与靶细胞上的CD4受体结合,据此推测,___________细胞含有CD4受体比较多,是HIV攻击的主要细胞。若通过HIV抗体检测,某人的检查结果为阴性,他___________(填“有可能”或“不可能”)感染了HIV。
(2)动物细胞中没有编码Cas9的基因,可利用基因工程将其导入真核细胞中。在基因工程中的关键步骤是_______________,此过程需要的工具酶有___________。可用______方法将Cas9基因导入受体细胞。
(3)所谓关闭CCR5基因,其实就是敲掉CCR5基因上的32个碱基,从而使其发生__________,基因编辑技术与传统的基因工程相比,其优点是_____________________。
(4)有部分专家指出,通过基因编辑技术诞生的婴儿是否真的天生具有抗HIV能力,还不能完全确定,做出此判断的原因是_________________________________。
82.(2021·广东珠海市·高三二模)稻米香味是水稻品质改良的一个重要内容。在非香型水稻品种中,Badh2
基因表达产物Badh2
蛋白能抑制香味物质
2AP
的合成,使得稻米丧失了香味。研究发现,香味物质
2AP
含量越高,稻米香味越强。为改良水稻的品质,科研人员利用
CRISPR/Cas9
基因编辑技术将非香型粳稻中的
Badh2
基因进行定点编辑,该技术是通过人工设计的单链向导
RNA(称
sgRNA)来识别且结合特定的
DNA
序列,并引导
Cas9
蛋白到相应位置剪切
DNA,最终获得Badh2
发生突变的
6
个基因编辑株系。请回答下列问题。
(注:WT-野生型,E2-6、E2-9、E2-11、E2-13、E3-6、E3-14分别是经基因编辑的6个Badh2突变株系。)
(1)构建编辑水稻
Badh2
基因的
CRISPR/Cas9
系统表达载体时,首先要依据____________
的部分序列设计编码特定
sgRNA
的
DNA
片段,再将该
DNA
片段与含有
Cas9
基因的
Ti
质粒连接。
(2)将构建成功的表达载体通过农杆菌转化法导入水稻受体细胞,借助
Ti
质粒上的
T-DNA,将目的基因转移并__________________,从而使其得以维持稳定和表达。
(3)为了检测
Badh2
突变株系中
Badh2
基因的表达情况,研究人员分别提取了
Badh2
突变体和野生型植株的总
RNA,经逆转录过程获得总
cDNA,通过
PCR
技术可在总
cDNA
中专一性的扩增出
Badh2
基因的
cDNA,原因是___________________________________。
(4)6
个株系
Badh2
基因表达水平检测结果如上图所示,据图推测香味最强的株系为_________,原因是__________________________。
(5)综合上述信息,请推测
CRISPR/Cas9
系统的基因编辑技术还在_________等方面具有广阔的应用前景。
83.(2021·山东济南市·高三二模)COVID—19的抗原性与感染性与其表面的S蛋白(刺突糖蛋白)密切相关,现利用基因工程的方法生产相关疫苗。图甲为构建S蛋白基因表达载体的过程,图乙为重组质粒被相关酶切后的电泳结果。请回答下列问题。
(1)①过程所使用的酶为_______________,为保证PCR技术扩增S蛋白基因正常进行,该反应体系的主要成分有_______________。PCR技术中低温复性的目的是_______________。
(2)通过PCR技术可在cDNA分子中专一性扩增出S蛋白基因,其原因是_______________。PCR过程经过4次循环,需要的引物的数量是_______________个。
(3)构建好的重组质粒长度共2000bp,用限制酶HindⅢ及限制酶HindⅢ和BamHI分别对重组质粒进行切割并电泳,结果如图乙所示,可推测BamHI在重组质粒上有_____________个酶切位点。为使S蛋白基因在受体细胞中高效表达,需要把S蛋白基因正确插入重组质粒的_____________之间。
(4)目前人们注射的新冠疫苗中有一种为腺病毒载体疫苗。该疫苗是将S蛋白基因插入到改造之后的腺病毒基因组中,待腺病毒侵染人体后,可引发机体的免疫反应。请用文字和箭头写出腺病毒载体疫苗进入机体后产生抗体的过程____________。
84.(2021·江西南昌市·高三三模)新冠疫情发生后,重庆医科大学免疫研究中心科研团队仅用10天时间,快速成功地研发了新冠病毒(COVID-19)一系列抗体快速筛选技术,并成功获得新冠病毒全人源单克隆抗体。
(1)动物细胞体外培养需要无菌、无毒的环境。保证培养的细胞处于无菌、无毒环境的具体措施有:___________。(至少写出两点)。
(2)单克隆抗体制备过程中,运用了动物细胞融合技术,动物细胞融合是指___________。细胞融合是随机的,经选择性培养的目的是___________。还需进行___________,才能获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
(3)单克隆抗体的优点是___________。
(4)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因(prG),该基因能激发动物细胞分裂,这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除本题描述的制备单克隆抗体技术外,请从不同角度、再简要写出两种制备单克隆抗体的思路:
①________________。
②________________。
85.(2021·广东梅州市·高三一模)水熊抗辐射能力是人类的千倍之多。研究发现水熊体内含有抗辐射基因Dsup,指导合成的Dsup蛋白可将X射线引起的DNA损害降低大约40%。研究者将Dsup基因转入模型动物细胞,以研究动物具有的抗辐射能力的机理。请回答下列问题∶
(1)若要获得Dsup基因,可将从水熊体细胞中提取_____作为模板,在逆转录酶的催化下合成cDNA,再进行PCR扩增。
(2)构建的表达载体含有Dsup基因及其启动子等,其中启动子的作用是_______。重组载体进入受体细胞,并在细胞内维持稳定和表达的过程称为________。
(3)一般将基因表达载体导入动物的__________中,再对其进行胚胎早期培养,培养时需要的气体主要有O2和CO2,其中CO2的主要作用是_____。
(4)研究者利用_________技术筛选出
Dsup基因成功表达的胚胎进行移植。
86.(2020·广西高三二模)垃圾分类已成为中国当前的新时尚。下图是对分类回收后的厨余垃圾进行处理的模式图:
请据图分析回答:
(1)将厨余垃圾中的油水转化为生物柴油,处理过程中利用了微藻,酵母菌等工程菌,这体现了生物多样性的______________________价值。
(2)菜叶,果皮等厨余垃圾经无毒处理后,作为饲料供牲畜利用,实现了能量的_____________________利用,从而大大提高了能量的______________________率。
(3)某批次厨余垃圾处理后,所生成的沼气彻底燃烧释放的能重,较固体有机物中储存的能量少,据图从生态系统能量流动的角度分析,原因__________________________________________。
(4)为了高效进行厌氧发酵,从发酵过程分析,除了需考虑所选取的厌氧菌的种类与产沼气效率外,还要考虑__________________________________________。另外,从发酵原料用度考虑,为了提高沼气生产速率还应__________________________________________。
87.(2020·陕西榆林市·高三一模)绞股蓝又名七叶胆,是一种含有中草药成分的天然植物。具有清心提神、抗疲劳、清热解毒、祛痰止咳、降低胆固醇和血脂等功效。不仅如此、绞股蓝细胞中还含有抗烟草花叶病毒(TMV)的基因,可以合成一种抗TMV蛋白,使其叶片对TMV具有抗感染特性。烟草是具有经济价值的双子叶植物,TMV的感染会导致烟草大幅度减产。科研人员利用基因工程技术培育出了抗TMV的烟草。主要流程如图所示。
(1)从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA,然后合成目的基因。图中①过程需要_____酶。在体外通过_____技术可以获得较多的目的基因。
(2)图中能体现基因工程核心的是_____过程(用图中的数字表示),该过程要用到的酶是_____。
(3)④过程表示将重组Ti质粒导入烟草体细胞,常用方法是_____。
(4)由图分析,在③过程构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是_____基因。
(5)⑤过程中,烟草体细胞经过_____形成愈伤组织,然后经过再分化形成再生植株。
(6)在个体水平上检验获得的烟草能否抗TMV的方法是_____。
88.(2020·四川内江市·高三一模)2017年11月27日,世界上首只体细胞克隆猴中中诞生,10天后第二只克隆猴华华诞生。2018年1月25日,国际权威学术期刊《细胞》以封面文章形式在线发布了这一重要成果,该成果表明我国在灵长类体细胞核移植技术研究方面已经走在世界前列。中中和华华诞生的实验流程如图所示,回答下列问题:
(1)克隆猴在培育过程中用到的细胞工程技术主要有_____、_____、_____等。
(2)上述实验操作中,选择卵母细胞的原因可能是_____。
(3)克隆猴“中中”和“华华”核基因组理论上与_____(填“甲”“乙”或“丙”)猴一致;“中中”和“华华”的某些性状与核基因组供体并不完全相同,除环境因素外,产生此现象的主要原因是_____。
(4)与克隆羊多莉培养成功一样,克隆猴的成功也证明了_____。
(2020·上海闵行区·高三一模)自2019年12月新型冠状病毒(COVID-19)引发肺炎疫情以来,许多国家正加紧研制相关疫苗。若欲制备和使用DNA疫苗,应先制备含病毒抗原基因的重组质粒,再将其注入人体,最终表达出具有疫苗性质的蛋白质。左图是备选质粒。右图是含有抗原基因的一段DNA,逆转录自COVID-19。图中涉及的BamHI、HindII、PstI三种限制酶的识别序列和产物均不同。
89.为使目的基因与备选质粒高效拼接,构建重组质粒应选用__________(限制酶),理由是_______________________________________________________________________________。
90.若备选质粒被HindⅢ限制酶切割后产生的单链末端是AGCT-,切割位点在A与A之间,则HindⅢ的识别序列最可能是__________。
A.-AAGCTT-
B.-AGCT-
C.-TAGCTA-
D.-AAGCT-
91.若注入人体的DNA疫苗已成功免疫,则涉及的生理过程是__________。
①有丝分裂
②减数分裂
③细胞分化
④转录
⑤翻译
A.①③④⑤
B.②③④⑤
C.②④⑤
D.①④⑤
猪瘟病毒能与猪细胞膜上的LamR受体蛋白结合,进而侵入细胞引起猪瘟。利用基因编辑技术改变LamR基因,使LamR受体蛋白不能与猪瘟病毒正常结合,但不影响生理功能,培育出抗猪瘟病毒猪。如下图所示,该技术主要由Cas9蛋白与向导RNA的复合物共同完成,其中向导RNA可识别LamR基因中的特定序列。
92.据上图推测,Cas9蛋白与向导RNA的复合物功能类似于_____________。
93.中科院生物学家将LamR基因中的C·G编辑为T·A,此过程改造前后的两种LamR基因之间的关系是_______________。
A.等位基因
B.同源染色体上的非等位基因
C.连锁基因
D.非同源染色体上的非等位基因
(2020·上海高三一模)苹果切开或咬开后不久颜色便会加深,这种现象称为“褐变”。褐变是由位于细胞器中的多酚氧化酶(PPO)催化位于液泡中的多酚类物质(如绿原酸等)生成棕色色素所致。据此,科研人员培育出了褐变能力显著降低的转基因苹果,其工作流程如图所示。
94.根据题干信息判断,要想构建褐变能力显著降低的转基因苹果,目的基因应选___________。
A.卡那霉素抗性基因
B.绿原酸合成基因
C.棕色色素降解基因
D.提高液泡渗透压的基因
E.抑制PPO表达的基因
95.实施图中步骤①所需要的酶是_______________。
96.在步骤③进行之前,需要用氯化汞或次氯酸钙溶液对苹果嫩叶碎片(外植体)进行处理,目的是________________。
A.消毒
B.灭菌
C.清洗
D.诱导分化
97.步骤④是植物组织培养的重要阶段,这个阶段称为_______________。该阶段使用的MS培养基中除了含有必要的植物激素外,从基因工程流程的角度考虑,还需要添加_______________。
98.一般而言,在经历步骤⑤后培育出来的转基因植株中,目的基因插在一条染色体上。要想培育转基因纯合子的苹果植株,较为合理可行的方案是_______________。
99.为了评估目的基因对抑制苹果褐变的效果,需要选择无目的基因的对照植株,如野生株(同样进行步骤②、④、⑤操作)或含质粒pBI121的植株,两者中最佳的是_______________,理由是_______________。
100.(2020·陕西汉中市·高三一模)镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病,患者的血红蛋白β-肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替,导致功能异常。请回答下列问题:
(1)异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的__________序列发生改变。
(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中,可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的,此操作________(填“属于”或“不属于”)蛋白质工程。
(3)用基因工程方法制备血红蛋白时,可先提取早期红细胞中的_________,以其作为模板,在________酶的作用下反转录合成cDNA;cDNA与载体需在限制酶和_________酶的作用下,拼接构建基因表达载体,用_________(方法)导入受体菌后进行表达。若要在体外获得大量反转录产物,常采用_________技术。
(4)检查受体菌是否已合成血红蛋白,可从受体菌中提取_________,用相应的抗体进行________杂交,若出现_________,则表明该受体菌已合成血红蛋白。
101.(2020·湖南永州市·高三一模)科学家将胰蛋白酶抑制剂基因通过农杆菌导入杨树细胞,培育成了抗虫杨树。回答下列问题:
(1)构建该重组质粒时,可选择的限制酶有_____________,相比较而言______________更合适,原因是___________________________________________。
(2)Ti质粒是基因工程中常用的运载体,从图中可以看出其作为运载体具备的条件有________________________________________________________(答出两点),Ti质粒上有T-DNA,其作用是_______________________________________________________________________。
(3)重组质粒除了有目的基因和复制原点外,还应该有_____________________________。
(4)从过程④到⑤需要更换培养基,两者培养基所需成分中主要是___________________的比例不同。
102.(2020·吉林长春市·高三一模)单克隆抗体在临床上主要用于癌症治疗,下图为研发治疗乳腺癌的某种单克隆抗体的实验流程。请分析回答:
(1)A组鼠应注射___________________________________________。
(2)过程①经诱导融合后需用特定的_______________培养基进行筛选,获得杂交瘤细胞,还需进行_______________和________________,经多次筛选后可获得具备既能_______________,又能________________特点的细胞。
(3)若C组鼠为已注射乳腺癌肿块的实验模型鼠,用于检测物质甲的治疗效果。为了保证实验结果的可靠性,C组鼠应该切除_______________(器官)。进行检测疗效的实验时,需将C组鼠随机分成两组,一组处理如图,另一组处理为____________________________。
103.(2020·上海金山区·高三二模)在基因工程中,人们常常会将两个不同的目的基因(不含终止密码子编码序列的A和不含起始密码子编码序列的B)串联在一个质粒分子上,使其联合表达成一种杂合蛋白(如图所示)。质粒pZHZ5上基因C为卡那霉素抗性基因。(注:起始密码子为GUG、AUG)
1.
基因工程的第二步是将目的基因和运载体进行重组。此时,需要选择合适的限制酶和________酶。
2.
如果质粒pZHZ5(2.7kb)上的限制酶E和限制酶F识别序列相距0.3kb,经E和F联合切割后直接加入DNA连接酶进行连接。所形成的含抗菌素抗性基因(C)的DNA分