2022-2023学年陕西省汉中市重点中学中学联考高二(下)期中生物试卷
1. 对基因工程的说法错误的是( )
A. 基因工程是在分子水平上进行设计和施工 B. 基因工程属于染色体变异
C. 基因工程可定向改变生物性状 D. 基因工程可以导入不同种生物的基因
2. 如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次为( )
A. 解旋酶、限制酶、DNA连接酶 B. 限制酶、解旋酶、DNA连接酶
C. 限制酶、DNA连接酶、解旋酶 D. DNA连接酶、限制酶、解旋酶
3. 下面是四种不同质粒的示意图,其中ori为复制原点,amp为氨苄青霉素抗性基因,tet为四环素抗性基因,箭头表示一种限制性核酸内切酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞,应选用的质粒是( )
A. B.
C. D.
4. 下列有关基因工程的叙述,正确的是( )
A. DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来
B. 目的基因导入受体细胞后,受体细胞即发生基因突变
C. 目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外
D. 常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等
5. 实验室常用PCR技术对DNA进行体外扩增,下列相关叙述正确的是( )
A. 需要解旋酶和耐高温的DNA聚合酶 B. 反应过程包括变性→复性→延伸
C. 95℃时DNA的磷酸二酯键断开 D. 引物与模板结合后向5’方向延伸
6. 关于启动子、终止子及密码子的叙述,正确的是( )
A. 启动子和终止子位于DNA上,分别启动和终止DNA的复制
B. 起始密码子和终止密码子位于mRNA上,分别启动和终止翻译
C. 起始密码子和终止密码子分别转录自启动子和终止子
D. mRNA上有多少种密码子,tRNA上就有多少种反密码子
7. 为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1),拟将其与质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花中。下列操作不正确的是( )
A. 用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和相应DNA连接酶构建重组质粒
B. 重组质粒的构建依赖于碱基互补配对
C. 在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞
D. C基因导入受体细胞后,不一定能够成功表达,需要进行进一步检测与鉴定
8. 如图是培育抗除草剂玉米的技术路线图,含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌,会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①只需用两种限制酶,就可防止酶切产物自身环化
B. 过程②用Ca2+处理可提高转化成功率
C. 过程③应在培养基中加入除草剂和物质K
D. 筛选得到的A是有农杆菌附着的转化愈伤组织
9. 下列不可作为基因工程中的标记基因的是( )
A. 抗性基因 B. 发光基因
C. 产物具有颜色反应的基因 D. 贮藏蛋白的基因
10. 1987年,美国科学家将萤火虫的萤光素基因转入烟草植物细胞的染色体上,获得高水平的表达。长成的植物通体光亮,堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明( )
①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相同
②萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码
③烟草植物体内合成了萤光素
④基因工程可以克服不同种生物之间的杂交障碍
A. ①和③ B. ②和③ C. ①和④ D. ①②③④
11. 如图所示是5种限制酶所识别的DNA序列和酶切位点(↓表示酶切位点,切出的断面为黏性末端或平末端)。
限制酶1:-↓GATC-
限制酶2:-CATG↓-
限制酶3:-G↓GATCC-
限制酶4:-CCC↓GGG-
限制酶5:-AG↓CT-
下列有关说法错误的是( )
A. 不同的限制酶可以切出相同的黏性末端
B. 限制酶1可以识别并切割限制酶3所识别的DNA序列
C. 限制酶3和4识别的序列都是由6个脱氧核苷酸组成的
D. DNA连接酶可连接由限制酶1和3切出的DNA片段,也可连接由限制酶1和2切出的DNA片段
12. 多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。该过程一般经历下述三十多次循环:95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述不正确的是( )
A. 变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键
B. 复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成
C. 延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
D. PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度更高
13. 如表所列基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容,正确的组合是( )
供体 剪刀 针线 运载体 受体
A 质粒 限制酶 DNA连接酶 提供目的基因的生物 大肠杆菌等
B 提供目的基因的生物 DNA连接酶 限制酶 质粒 大肠杆菌等
C 提供目的基因的生物 限制酶 DNA连接酶 质粒 大肠杆菌等
D 大肠杆菌 DNA连接酶 限制酶 提供目的基因的生物 质粒
A. A B. B C. C D. D
14. 某同学欲利用转基因技术将绿色荧光蛋白基因(G)整合到某行道树中,让行道树含有G基因而在夜晚发出绿色荧光,这样既可照明,又可美化环境。图中(1)和(2)分别为实验所用的质粒上相关酶切位点、含绿色荧光蛋白基因(G)的外源DNA片段。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中选择Ti质粒作为运载体的原因是Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞染色体的DNA上
B. 图中(1)(2)形成含G基因的重组Ti质粒的过程,需要限制酶EcoR I和DNA连接酶
C. 图中含有Ti质粒的细菌甲是农杆菌,由甲到某行道树的韧皮部细胞的过程,利用的是甲的感染能力
D. 图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株,利用的原理是植物细胞的全能性
15. 科研人员通过PCR技术获得肝细胞特异性启动子——白蛋白启动子,将该启动子与Cre重组酶基因结合构建表达载体,培育出在肝细胞特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠。下列叙述正确的是( )
A. 将该表达载体导入肝细胞以获得转基因小鼠
B. 利用PCR技术获得白蛋白启动子需设计特异性的引物
C. 构建该表达载体需要限制酶和DNA聚合酶
D. 通过PCR等技术检测目的基因是否完成表达
16. 如图是三种限制酶的脱氧核苷酸识别序列和切割位点示意图(↓表示切点)。下列相关分析错误的是( )
A. 这三种限制酶切割出的DNA片段末端都是黏性末端
B. 不同限制酶切割DNA所得的黏性末端可能相同
C. 能被限制酶3切割的DNA也能被限制酶1切割
D. 同一个DNA经限制酶1和限制酶3分别切割后所得片段数一定相等
17. 鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白、红细胞能合成β-珠蛋白、胰岛细胞能合成胰岛素,用编码上述蛋白质基因的单链片段分别做探针,对三种细胞中提取的总DNA的限制酶切片片段的单链进行杂交实验;用同样的三种基因的单链片段做探针,对上述三种细胞中提取的总RNA进行杂交实验。上述实验结果如下表:下列叙述正确的是( )
细胞总DNA 细胞总RNA
输卵管细胞 红细胞 胰岛细胞 输卵管细胞 红细胞 胰岛细胞
卵清蛋白基因 + + + + - -
β-珠蛋白基因 + + + - + -
胰岛素基因 + + + - - +
“+”表示杂交过程中有杂合双链“-”表示杂交过程中有游离的单链。
A. 胰岛细胞中只有胰岛素基因
B. 上述三种细胞的分化是由于细胞在发育过程中某些基因被丢失所致
C. 在输卵管细胞中无β-珠蛋白基因和胰岛素基因
D. 在红细胞成熟过程中有选择性地表达了β-珠蛋白基因
18. 下列有关基因导入方式、受体细胞以及基因导入后获得个体的说法,错误的是( )
A. 将目的基因导入动物细胞目前最常用的,也是最为有效的方式是显微注射
B. 将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法
C. 转基因动物的受体细胞必须是受精卵,然后由受精卵发育成转基因动物
D. 转基因植物的受体细胞必须是受精卵,然后利用植物组织培养技术获得转基因植株
19. 人乳铁蛋白是乳汁中主要的铁结合蛋白,可提高人体吸收铁的能力,增强免疫力。研究者通过生物工程技术制备山羊乳腺生物反应器,过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A. ①过程构建的表达载体含有组织特异性启动子
B. ②过程通常在显微镜下进行去核、注入等操作
C. 该过程培养的山羊所有组织细胞均能分泌人乳铁蛋白
D. 该过程利用了转基因、胚胎移植等工程技术
20. 质粒是基因工程中最常用的运载体,它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同,如表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c),请根据表中提供细菌的生长情况,推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点,正确的一组是( )
细菌在含青霉素培养基上生长情况 细菌在含四环素培养基上生长情况
① 能生长 能生长
② 能生长 不能生长
③ 不能生长 能生长
A. ①是c;②是b;③是a B. ①是a和b;②是a;③是b
C. ①是a和b;②是b;③是a D. ①是c;②是a;③是b
21. 基因工程的正确操作步骤是( )
①目的基因与运载体相结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③检测目的基因的表达 ④提取目的基因。
A. ③④②① B. ②④①③ C. ④①②③ D. ③④①②
22. 在基因工程操作的基本步骤中,不进行碱基互补配对的是( )
A. 人工合成目的基因 B. 目的基因与运载体结合
C. 将目的基因导入受体细胞 D. 目的基因的检测表达
23. 下列关于各种与基因工程有关的酶的叙述,不正确的是( )
A. DNA连接酶能将2个具有末端互补的DNA片段连接在一起
B. PCR反应体系中的引物可作为DNA聚合酶作用的起点
C. 限制性内切酶可识别一段特殊的核苷酸序列,并在特定位点切割
D. 逆转录酶是以核糖核苷酸为原料,以RNA为模板合成互补DNA
24. RT-PCR技术是反转录-聚合酶链式反应的简称,是指将RNA的反转录和cDNA的PCR相结合的技术。如图为RT-PCR技术过程示意图。据图分析,下列说法正确的是( )
A. 催化①②过程的酶都是DNA聚合酶 B. 催化③⑤过程的酶都具有耐高温特性
C. 核酸酶H和③过程的作用结果相同 D. ④过程需要冷却至70℃左右
25. 某人利用如图所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组表达载体。下列有关叙述错误的是( )
A. 这三种重组表达载体中,不能在宿主细胞中表达目的基因产物的是甲、丙
B. 启动子是DNA片段,是RNA连接酶识别和结合的部位
C. 基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建
D. 复制原点可以让重组表达载体拥有自主复制的能力,不会随细胞分裂被稀释而最终消失
26. 干扰素在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白,几乎能抵御所有病毒引起的感染。传统生产方法成本高、产量低,获得的干扰素在体外不易保存,用生物技术手段可以解决这些问题。利用基因工程生产干扰素,过程是:
(1)从健康人体外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞,从中提取 ______ ,经 ______ 获取目的基因,此过程需要的原料是 ______ 。
(2)用限制酶处理载体和目的基因后,构建重组载体,该载体的化学本质是 ______ 。
(3)若选择大肠杆菌作为受体细胞,常用的转化方法是用 ______ 处理,使其成为 ______ ,一定温度作用下,完成转化。
(4)在培养液中培养一段时间后,离心后取 ______ (填“上清液”或“菌体”),经进一步处理获得产物,进行产物鉴定时可采用 ______ 技术。
27. 番茄营养丰富,是人们喜爱的一类果蔬。但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因,控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶,该酶能破坏细胞壁,使番茄软化,不耐贮藏。为满足人们的生产生活需要,科学家们通过基因工程技术,培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。操作流程如图,请回答:
(1)过程①需要的工具酶有 ______ 。
(2)在构建基因表达载体时,重组DNA中除插入目的基因外,还需要有 ______ 、终止子以及 ______ 。
(3)在番茄新品种的培育过程中,将目的基因导入受体细胞的方法叫做 ______ 。
(4)从图中可见,mRNAl和mRNA2的结合直接导致了 ______ 无法合成,最终使番茄获得了抗软化的性状。多聚半乳糖醛酸酶基因与抗多聚半乳糖醛酸酶基因是否为等位基因? ______ 。
28. 某二倍体植物是杂合体,如图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答:
(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的 ______ 过程,②表示的是 ______ 过程,X代表的是 ______ ,③表示的是 ______ 过程,④表示的是诱导 ______ 过程。
(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中 ______ 的种类及其浓度配比,最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为 ______ ,植株(甲)未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明未成熟花粉具有 ______ 。
29. 如图1所示为某厂家生产的新冠抗原检测试剂盒,其工作原理为胶体金免疫层析法,即将特异性的抗原或抗体以条带状固定在膜上,可通过肉眼观察到显色结果。该法现已发展成为诊断试纸条,使用十分方便。
请回答下列问题:
(1)抗原检测的实质是检测样本中是否含有新冠病毒的 ,而核酸检测则是检验样本中是否含有病毒的核酸。
(2)抗原检测试剂盒的生产依赖于新型冠状病毒单克隆抗体的制备。制取新型冠状病毒S蛋白的单克隆抗体部分过程如图2。
①图中a操作是指往小鼠体内注射 ,之后一般从该小鼠的 中提取淋巴细胞,并在体外让淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。与诱导植物原生质体融合相比,诱导这两种细胞融合的特有方法是 。
②诱导融合后至少要经过两次筛选,图中的筛选1是指利用 将 细胞筛选出来;筛选2是利用 的原理将 细胞筛选出来,这类细胞具有 的特点,可直接用于生成单克隆抗体。
③利用筛选出的符合要求的细胞生产单克隆抗体时,既可以将细胞注入小鼠腹腔内进行生产,也可以在体外生产,两种方式相比,后者的优缺点分别有哪些? 。
30. 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如图。
据图回答下列问题:
(1)过程①所需的酶是______。
(2)过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的______存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)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______。原生质体经过______再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和______植株的根尖,通过______、______、染色和制片等过程制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。
(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA 进行PCR 扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1-4 进行PCR 扩增的结果。据图判断,再生植株1-4 中一定是杂种植株的有______。
(6)对杂种植株进行______接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工,A正确;
B、基因工程属于基因重组,B错误;
C、基因工程可按照人们的意愿,定向改变生物性状,C正确;
D、基因工程可以导入不同种生物的基因,D正确.
故选:B.
1、基因工程:是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品.
2、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;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
本题考查基因工程的相关知识,要求考生掌握基因工程的操作步骤,能准确判断哪些步骤进行碱基互补配对原则,相关知识点只需考生熟记即可,属于考纲识记层次的考查.要求考生在平时的学习过程中注意知识网络结构的构建.
2.【答案】A
【解析】解:①处为氢键,是解旋酶的作用部位;
②处为磷酸二酯键,是限制酶的作用部位;
③处为两个DNA片段的缺口,是DNA连接酶的作用部位。
故选:A。
解旋酶:能使DNA分子两条链之间的氢键断裂,使DNA双链打开。
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。
DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记限制酶、DNA连接酶和解旋酶的具体作用即可正确答题,属于考纲识记层次的考查。
3.【答案】C
【解析】解:A、图中酶切位点在ori序列上,该序列被破坏,重组质粒将无法进行复制,因此受体细胞既不能在四环素培养基上生长,也不能在氨苄青霉素培养基上生长,A错误;
B、图中酶切位点没有破坏三个基因,因此含重组DNA的细胞既能在四环素培养基上生长,也能在氨苄青霉素培养基上生长,B错误;
C、图中酶切位点在氨苄青霉素抗性基因上,氨苄青霉素抗性基因被破坏,则含重组DNA的细胞能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长,C正确;
D、图中酶切位点在四环素抗性基因上,由于仅四环素抗性基因被破坏,则含重组DNA的细胞能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长,D错误。
故选:C。
基因表达载体一般包括:目的基因、启动子、终止子、标记基因。图中ampr为氨苄青霉素抗性基因,tetr为四环素抗性基因,一般这些抗性基因作为基因工程的标记基因,而ori为复制必需的序列,因此该基因不能被破坏。
本题结合模式图,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的操作工具及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,尤其是构建基因表达载体步骤,再结合图中信息准确答题。
4.【答案】C
【解析】解:A、DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的磷酸二酯键连接起来,A错误;
B、目的基因导入受体细胞后,受体细胞会发生基因重组,B错误;
C、目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外,C正确;
D、常使用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等,大肠杆菌是基因工程常用的受体,不是运载体,D错误。
故选:C。
1、基因工程又叫DNA重组技术,是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、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)常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的操作工具及操作步骤,掌握各操作工具的作用及各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答题。
5.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查PCR技术的相关知识,要求考生识记PCR技术的概念、原理、条件及过程等基础知识,能结合所学的知识准确判断各选项。
【解答】
A、PCR技术通过高温解旋,不需要解旋酶,A错误;
B、反应过程包括变性→复性→延伸,B正确;
C、95℃时DNA的氢键断开,C错误;
D、引物与模板结合后向3’方向延伸,D错误。
故选:B。
6.【答案】B
【解析】解:A、启动子、终止子均位于DNA上,调控基因的转录过程,A错误;
B、在基因表达过程中,起始密码子和终止密码子位于mRNA上,调控基因的翻译过程,B正确;
C、起始密码子和终止密码子都转录自基因的编码区,而启动子和终止子未予以基因的非编码区,C错误;
D、终止密码子不对应反密码子,D错误。
故选:B。
基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等,如图:
本题考查基因的转录和翻译以及基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的操作步骤,尤其是基因表达载体的构建过程,掌握基因表达载体的组成部分及各部分的功能,能结合所学的知识准确判断各选项.
7.【答案】C
【解析】解:A、据图分析可知,在目的基因的两端、启动子和终止子之间都有限制性核酸内切酶EcoRⅠ的切割位点,因此可以用限制性核酸内切酶EcoRⅠ切割目的基因和运载体,之后再用DNA连接酶连接形成基因表达载体,A正确;
B、重组质粒的构建依赖于碱基互补配对,B正确;
C、图2中显示标记基因是潮霉素抗性基因,应该在培养基中添加潮霉素,筛选被转化的菊花细胞,C错误;
D、C基因导入受体细胞后,不一定能够成功表达,首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术;其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交;最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,D正确。
故选:C。
1、基因工程的基本工具:分子手术刀”--限制性核酸内切酶(限制酶)、“分子缝合针”--DNA连接酶、“分子运输车”--载体。
2、基因工程的基本操作程序有四步:①目的基因的获取,②基因表达载体的构建,③将目的基因导入受体细胞,④目的基因的检测与鉴定。
3、标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。
4、目的基因的检测和表达
(1)首先要检测转基因生物的染色体 DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。
(2)其次还要检测目的基因是否转录出了 mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。
(3)最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原 -抗体杂交。
(4)有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
本题以增加菊花花色类型为材料背景,考查基因工程的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
8.【答案】A
【解析】解:A、过程①要用两种特定的限制酶切割出两个不同的黏性末端序列,才能防止酶切产物自身环化或目的基因反向连接,A错误;
B、农杆菌属于原核生物,过程②用Ca2+处理,可使其成为感受态细胞,从而提高转化成功率,B正确;
C、报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色,而愈伤组织表面残留的农杆菌会导致未转化的愈伤组织能在含除草剂的培养基中生长,因此过程③应在培养基中加入除草剂和物质K,C正确;
D、通过图示筛选得到的A是有农杆菌附着的转化愈伤组织,D正确。
故选:A。
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;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。
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节问题,能结合题图信息准确判断各项。
9.【答案】D
【解析】解:A、抗性基因可作为基因工程的标记基因,筛选重组质粒,A正确;
B、发光基因如绿色荧光蛋白基因可以用作基因工程的标记基因,B正确;
C、产物具有颜色反应的基因可根据颜色反应与否筛选重组质粒,C正确;
D、贮藏蛋白的基因不能用于筛选重组质粒,D错误。
故选:D。
基因工程的关键步骤是构建基因表达载体,基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成,其中标记基因用于筛选重组子,可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因,也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。
本题考查基因工程的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力。
10.【答案】D
【解析】解:①萤火虫与烟草植物的基因能拼接,说明两者的DNA结构基本相同,①正确;
②萤光素基因转入烟草植物细胞后能成功表达,说明萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码,②正确;
③长成的植物通体光亮,说明烟草植物体内合成了萤光素,③正确;
④转基因能够成功,说明基因工程可以克服不同种生物之间的杂交障碍,④正确。
故选:D。
1、不同生物的基因之所以能拼接,基础是生物的基因都具有相同的结构,都是具有双螺旋结构的DNA。
2、导入受体细胞的基因之所以能成功表达,是因为地球上所有生物共用一套遗传密码子。
本题考查基因工程的原理及技术,要求考生识记基因工程的操作步骤及相关应用,掌握基因工程的原理,能结合所学的知识准确判断各选项。
11.【答案】D
【解析】解:A、限制酶1和3剪出的黏性末端相同,均为GATC,A正确;
B、因为限制酶1所识别的序列为--↓GATC--,所以限制酶1可以识别并剪切限制酶3所识别的DNA序列,B正确;
C、图中识别序列和剪切位点可以看出,限制酶3和4识别的序列都包含6个碱基对,C正确;
D、限制酶1和2切割出的末端是平末端,DNA连接酶可拼接由限制酶1和2切出的DNA片段;但限制酶1和3切出的粘性末端不一样,DNA连接酶无法拼接,D错误。
故选:D。
一种限制酶只能够识别双链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。
图中识别序列和剪切位点可以看出,限制酶3和4识别的序列都包含6个碱基对,并且限制酶1和3剪切出的黏性末端均为GATC。
本题考查了基因工程的相关知识,着重考查了限制酶的作用特点,考生要能够通过分析四种限制酶的识别序列和剪切位点得出相关信息,属于考纲识记和理解层次的考查。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了PCR技术的相关知识,意在考查考生能识记并理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
95℃下使模板DNA变性是使DNA分子两条链碱基对之间的氢键断裂;72℃下引物链延伸遵循的碱基互补配对原则,利用脱氧核苷酸作为原料。该过程利用的原理就是DNA分子的复制。
【解答】
A.95℃下使模板DNA变性是使DNA分子两条链碱基对之间的氢键断裂,从而解链,A正确;
B.引物是单链的DNA片段,因此引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成,B正确;
C.PCR技术实际上就是DNA的复制,因此用的原料是脱氧核苷酸,C错误;
D.细胞内DNA复制是生物体内完成的,因此最适温度就是生物体的体温,而PCR技术的温度是不断循环变化的,总体来说PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高,D正确。
故选C。
13.【答案】C
【解析】解:(1)供体是指提供目的基因的生物;
(2)限制性内切酶能切割DNA分子,是基因的剪刀;
(3)DNA连接酶能将DNA片段连接起来,是基因的针线;
(4)运载体包括质粒、噬菌体或动植物病毒;
(5)基因工程的受体可以是动物细胞、植物细胞或微生物细胞,但常以大肠杆菌等微生物细胞作为受体。
故选:C。
1、基因工程又叫DNA重组技术,是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、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:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作工具和操作步骤,能正确区分供体、受体,再结合所学的知识做出准确的判断。
14.【答案】ACD
【解析】
【分析】
本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答题。
【解答】
AB、将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,将目的基因导入Ti质粒时需要导入质粒的T-DNA中,因为T-DNA能够转移到受体细胞染色体DNA上,由此可知选择的限制酶应是BamHⅠ,A正确,B错误;
C、利用农杆菌感染植物细胞,将目的基因插入植物细胞的染色体DNA上,C正确;
D、题图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株,为植物组织培养的过程,利用的原理是植物细胞的全能性,D正确。
15.【答案】B
【解析】解:A、培育转基因动物时,应该将目的基因导入受精卵,A错误;
B、PCR技术的前提是设计两种特异性的引物,B正确;
C、构建该表达载体需要限制酶和DNA连接酶,C错误;
D、检测目的基因是否完成表达常用抗原抗体杂交技术,D错误。
故选:B。
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;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。
本题较为简单,考查基因工程的步骤,考生需注意理解、记忆,加强相关知识的联系,切记马虎大意.
16.【答案】D
【解析】解:A、据图可知,这三种限制酶切割出的DNA片段末端都是黏性末端,A正确;
B、DNA经限制酶1和限制酶3分别切割,所得的DNA片段黏性末端相同,B正确;
CD、能被限制酶3切割的DNA也能被限制酶1切割,但能被限制酶1切割的DNA不一定能被限制酶3切割,故同一个DNA经限制酶1和限制酶3分别切割后所得片段数不一定相等,C正确,D错误。
故选:D。
关于限制酶,考生可以从以下几方面把握:
(1)来源:主要从原核生物中分离纯化出来.
(2)特异性: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.
(3)结果:形成黏性末端或平末端.
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作步骤及操作工具,掌握各操作工具的作用,能结合所学的知识准确判断各选项.
17.【答案】D
【解析】解:A、胰岛细胞是由受精卵分裂来的,含有该生物全部的遗传物质,A错误;
B、上述三种细胞的分化是由于基因的选择性表达,该过程中遗传物质不发生改变,B错误;
C、输卵管细胞是由受精卵分裂来的,含有该生物全部的遗传物质,包含β珠蛋白基因和胰岛素基因,C错误;
D、表中三类细胞都含有该生物全部的基因的,但由于基因的选择性表达,输卵管细胞表达卵清蛋白基因,成红细胞表达β珠蛋白基因,胰岛细胞表达胰岛素基因,D正确。
故选:D。
分析表格:输卵管细胞、成红细胞和胰岛细胞都含有卵清蛋白基因、β珠蛋白基因和胰岛素基因,但输卵管细胞只表达卵清蛋白基因,成红细胞表达只β珠蛋白基因,胰岛细胞只表达胰岛素基因。生物体内的细胞都是由受精卵发育而来的,因此含有该生物体全部的遗传物质。
本题结合表格,考查细胞分裂和分化的相关知识,要求考生识记细胞分化的概念、特点及意义,掌握细胞分化的实质,能结合表中信息准确判断各选项。
18.【答案】D
【解析】解:A、显微注射技术是将目的基因导入动物细胞最常用的、最为有效的一种方法,A正确;
B、将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法,也可用基因枪法和花粉管通道法,B正确;
C、动物体细胞的细胞核具有全能性,所以转基因动物的受体细胞必须是受精卵,然后利用胚胎移植技术获得转基因动物,C正确;
D、植物体细胞具有全能性,所以转基因植物的受体细胞可以体细胞,也可以是受精卵,然后利用植物组织培养技术获得转基因植株,D错误。
故选:D。
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。
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节问题,能结合所学的知识准确判断各选项。
19.【答案】C
【解析】解:A、构建乳腺生物反应器时,①过程构建的表达载体应该含有乳腺组织特异性启动子,A正确;
B、②为核移植过程,该过程通常在显微镜下进行去核、注入等操作,B正确;
C、该过程培养的山羊只有乳腺细胞能分泌人乳铁蛋白,C错误;
D、由图可知,该过程利用了转基因、核移植和胚胎移植等工程技术,D正确。
故选:C。
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。
本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答题。
20.【答案】A
【解析】解:第①组:细胞能在含氨苄青霉素培养基上生长,说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏;细菌能在含四环素培养基上的生长,说明抗四环素基因没有被破坏。由此可知,外源基因插入的位置不是a、b,而是c;
第②组:细胞能在含氨苄青霉素培养基上生长,说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏;细菌不能在含四环素培养基上的生长,说明抗四环素基因被破坏。说明了外源基因插入位置是b,不是a;
第③组:细胞不能在含氨苄青霉素培养基上生长,能在含四环素培养基上的生长,说明抗氨苄青霉素基因被破坏,抗四环素基因没有被破坏,由此可知,外源基因插入的位置是a,而不是b。
故选:A。
分析图形可知:
(1)a是抗氨苄青霉素基因,如果外源基因插入到a中,此基因结构被破坏,细菌无抗氨苄青霉素能力。将细菌放入含有氨苄青霉素培养基上生长,则会死亡;相反,会存活。
(2)b是抗四环素基因,如果外源基因插入到b中,抗四环素基因结构被破坏,细菌无抗四环素能力。将细菌放入含有四环素培养基上生长,则会死亡;相反,会存活
本题考查了基因工程的相关内容,意在考查学生对标记基因的生理功能的理解,能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系。
21.【答案】C
【解析】解:基因工程的基本操作步骤主要包括四步:
(1)目的基因的获取,即④提取目的基因;
(2)基因表达载体的构建,即①使目的基因与运载体结合;
(3)将目的基因导入受体细胞,即②;
(4)目的基因的检测与表达,即③检测目的基因的表达。
故选:C。
基因工程又叫DNA重组技术,是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。据此答题。
本题知识点简单,考查基因工程的相关知识,只要考生识记基因工程的概念及操作步骤即可正确答题,属于考纲识记层次的考查。对于此类试题,需要考生掌握牢固的基础知识。
22.【答案】C
【解析】解:A、人工合成基因时形成双链时,需要进行碱基互补配对,A错误;
B、目的基因与运载体结合时,黏性末端之间的连接进行碱基互补配对,B错误;
C、将目的基因导入受体细胞时不进行碱基互补配对,C正确;
D、检测目的基因时需要用到基因探针,进行碱基互补配对;目的基因的表达包括转录和翻译,进行碱基互补配对,D错误。
故选:C。
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;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。
本题比较基础,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答题。
23.【答案】D
【解析】解:A、DNA连接酶能连接2个具有末端互补的DNA片段之间磷酸二酯键,故A正确;
B、PCR反应体系中的引物作为DNA聚合酶作用的起点,故B正确;
C、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,故C正确;
D、逆转录酶是以脱氧核苷酸为原料,以RNA为模板合成互补DNA,故D错误。
故选:D。
限制酶:主要从原核生物中分离纯化出来.特异性: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,形成黏性末端和平末端两种.
DNA连接酶:(1)根据酶的来源不同分为两类:E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶.这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低.(2)DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键.(3)DNA连接酶和DNA聚合酶的区别:①DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上,形成磷酸二酯键;②DNA连接酶是同时连接双链的切口,而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来;③DNA连接酶不需要模板,而DNA聚合酶需要模板.
本题考查了与基因工程有关的酶的知识,意在考查考生能识记并理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力.
24.【答案】C
【解析】解:A、①过程为逆转录过程,催化该过程的酶是逆转录酶,②过程DNA复制,催化该过程的酶是DNA聚合酶,A错误;
B、③是变性,在高温条件下,DNA的双链打开,不需要酶的参与,⑤过程为延伸,所需的酶为Taq酶,该酶具有耐高温特性,B错误;
C、核酸酶H和③过程的作用结果相同,都是让DNA的双链打开,C正确;
D、④过程需要冷却至55°C左右,延伸是在70~75°C左右,D错误。
故选:C。
分析题图可知,①是由RNA形成单链DNA的过程,为逆转录过程,②是以单链DNA合成双链DNA的过程,是DNA分子复制过程,③④⑤是多聚酶链式反应扩增DNA片段,③是变性、④是复性、⑤是延伸阶段。
本题主要考查的是PCR技术的原理和基本操作,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。
25.【答案】B
【解析】解:A、在基因表达载体中,启动子位于目的基因的首端,终止子应位于目的基因的尾端,这样的基因才能表达。图中甲和丙均不符合,所以不能在宿主细胞中表达目的基因产物,A正确;
B、启动子是一段有特殊结构的DNA片段,是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,B错误;
C、基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,C正确;
D、复制原点是DNA聚合酶识别和结合的位点,可以让重组表达载体拥有自主复制的能力,不会随细胞分裂被稀释而最终消失,D正确;
故选:B。
基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因+复制原点等。
(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。
(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。
(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
26.【答案】mRNA 逆转录 脱氧核苷酸 DNA Ca2+ 感受态细胞 菌体 抗原—抗体杂交
【解析】解:(1)利用基因工程生产干扰素,首先需要获得能产生干扰素的免疫细胞,可以从健康人体外周静脉血分离这种免疫细胞,然后从中提取mRNA,通过逆转录合成目的基因,需要以四种脱氧核苷酸为原料。
(2)基因表达载体的化学本质是DNA。
(3)常用Ca2+处理大肠杆菌作为受体细胞,使其成为感受态细胞,在一定温度条件下基因表达载体进入细胞完成转化。
(4)由于转化后的大肠杆菌含有目的基因,因此在培养液中培养一段时间后,离心后取菌体,进一步处理获得产物,利用抗原—抗体杂交技术对菌体产物进行鉴定。
故答案为:
(1)mRNA;逆转录;脱氧核苷酸
(2)DNA
(3)Ca2+;感受态细胞
(4)菌体;抗原—抗体杂交
1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞④目的基因的检测与鉴定。
2、蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
本题考查基因工程等相关知识,意在考查学生的识记和理解能力,难度不大。
27.【答案】限制性内切酶和DNA连接酶 启动子 标记基因 农杆菌转化法 多聚半乳糖醛酸酶 不是
【解析】解:(1)构建基因表达载体时,需要用到同种限制酶处理含有目的基因的外源DNA分子和载体,以形成相同的黏性末端,再用DNA连接酶将目的基因和载体连接构成重组质粒。
(2)在构建基因表达载体时,重组DNA中除插入目的基因外,还需要有启动子、终止子以及标记基因。
(3)由图可知,在番茄新品种的培育过程中,将目的基因导入受体细胞的方法为农杆菌转化法。
(4)从图中可见,mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的翻译过程,最终使番茄获得抗软化的性状。多聚半乳糖醛酸酶基因与抗多聚半乳糖醛酸酶基因位于一对同源染色体的不同位点上,不是等位基因。
故答案为:
(1)限制性内切酶和DNA连接酶
(2)启动子 标记基因
(3)农杆菌转化法
(4)多聚半乳糖醛酸酶 不是
分析题图:①是基因表达载体的构建过程,需要用限制酶和DNA连接酶;②是将目的基因导入受体细胞;③、④是将受体细胞培养形成转基因植株,需采用植物组织培养技术。由左下图可知:mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的翻译过程,最终使番茄获得抗软化的性状。
本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
28.【答案】脱分化 再分化 胚状体 分化 生根 激素 单倍体 细胞的全能性
【解析】解:(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程,②表示的是再分化过程,X代表的是胚状体,③表示的是分化(或发育)过程,④表示的是诱导生根过程。
(2)在植物组织培养时,通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽。因此图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过那一条途径主要取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比;由花粉离体培养得到的是植株是单倍体植株,这也说明成熟花粉细胞具有全能性。
故答案为:
(1)脱分化 再分化 胚状体 分化 生根
(2)激素 单倍体 细胞的全能性
分析题图:图示表示花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程,其中①表示脱分化形成愈伤组织的过程;②表示再分化过程;X代表胚状体;③表示分化过程;④表示诱导生根过程;最终形成的植株是单倍体植株。
本题结合花药离体培养过程图,考查植物组织培养的条件及过程、单倍体育种,首先要求考生识记植物组织培养的过程及条件,能准确判断图中各过程或物质的名称;其次要求考生识记单倍体的概念,掌握单倍体在育种中的应用。
29.【答案】抗原蛋白 新冠病毒的特定抗原蛋白 脾脏 灭活病毒诱导法 选择培养基 杂交瘤 抗原-抗体杂交 能产生特定抗体的杂交瘤 既能产生特定的抗体,而且还能无限增殖 体外培养具有的优点是可大量生产单克隆抗体,且纯度高,其缺点是培养条件不易控制,生产成本相对较高
【解析】解:(1)抗原检测利用特异性抗体检测病毒的抗原,即病毒蛋白质,从而检测样本中是否含有新冠病毒。相比核酸检测,抗原检测的速度可以更快,但准确度相对较低,不能替代核酸检测,而核酸检测则是检验样本中是否含有病毒的核酸。
(2)①图中a操作是指往小鼠体内注射特定的抗原,这里应该是新冠病毒的抗原蛋白,之后一般从该小鼠的脾脏中提取淋巴细胞,因为脾脏作为免疫器官,其中有大量的免疫细胞,而后在体外让淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。与诱导植物原生质体融合相比,诱导这两种细胞融合的特有方法是灭活病毒诱导法。
②诱导融合后至少要经过两次筛选,图中的筛选1是指利用选择培养基将杂交瘤细胞筛选出来,因为经过诱导融合后会产生多种类型的融合细胞,因而需要将杂交瘤细胞筛选出来;筛选2是利用抗原-抗体杂交,即抗原和抗体特异性结合的原理将能产生特定抗体的杂交瘤细胞筛选出来,这类细胞既能产生特定的抗体,而且还能大量增殖,因而可以在体外或体内进行大量培养,进而可用于生成单克隆抗体。
③利用筛选出的符合要求的细胞生产单克隆抗体时,既可以将细胞注入小鼠腹腔内进行生产,也可以在体外生产,而体内培养具备的优点是能节约培养基(成本),易于控制培养条件等,相比之下体外培养具有的优点是可大量生产单克隆抗体,且纯度高,其缺点是培养条件不易控制,且生产成本相对较高。
故答案为:
(1)抗原蛋白
(2)①新冠病毒的特定抗原蛋白 脾脏 灭活病毒诱导法
②选择培养基 杂交瘤 抗原-抗体杂交 能产生特定抗体的杂交瘤 既能产生特定的抗体,而且还能无限增殖
③体外培养具有的优点是可大量生产单克隆抗体,且纯度高,其缺点是培养条件不易控制,生产成本相对较高
单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能产生抗体,又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群,可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。
本题以新型冠状病毒的检测和疫苗为素材,考查特异性免疫和单克隆抗体的相关知识,意在考查学生提取题干信息和分析问题的能力。
30.【答案】纤维素酶和果胶酶 叶绿体 保持原生质体完整性 细胞壁 双亲(或花椰菜和黑芥) 解离 漂洗 1、2、4 黑腐病菌
【解析】解:(1)过程①表示原生质体的制备,要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁。
(2)用于融合的两个细胞,一个是黑芥苗的叶肉细胞,一个是花椰菜的根部细胞,其中供体细胞特有的结构是叶绿体,可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)原生质体没有细胞壁的保护,需要加入适宜浓度的甘露醇以保证渗透压的稳定,以避免原生质体吸水或失水破坏原生质体的完整性;原生质体通过细胞壁再生形成杂种细胞,进而形成愈伤组织。
(4)分析再生植株染色体变异类型,需要将再生植株细胞染色体和黑芥苗与花椰菜细胞中的染色体制片观察进行比较,制片的基本程序是解离、漂洗、染色、制片。
(5)根据图谱,花椰菜含有碱基对为300 和600 的DNA 片段,黑芥还有碱基对为1000、1300 和1500 的片段,再生植株3,只含有长度为300 和600 的片段,与花椰菜一致,1、2、4 既含有花椰菜DNA 片段,又含有黑芥DNA 片段,为杂种植株。
(6)对杂种植株接种黑腐病菌,能正常生长的即为具有高抗性的杂种植株。
故答案为:
(1)纤维素酶和果胶酶
(2)叶绿体
(3)保持原生质体完整性细胞壁
(4)双亲(或花椰菜和黑芥) 解离漂洗
(5)1、2、4
(6)黑腐病菌
据图分析,过程①表示原生质体的制备,要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁,过程②体现了生物膜的结构特点:一定的流动性。将杂种细胞培养成完整植株的过程是植物组织培养,经过脱分化形成愈伤组织,再分化形成完整植株。
本题以抗黑腐病花椰菜的培育为信息载体,综合考查了植物细胞工程、细胞分裂装片的制作观察、PCR 图谱的识别等相关内容,同时也考查了考生识图获取信息的能力,具有一定难度。
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