陕西省咸阳市武功县2022--2023学年高二下学期期中质量调研生物试题

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名称 陕西省咸阳市武功县2022--2023学年高二下学期期中质量调研生物试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-08-10 22:30:21

文档简介

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陕西省咸阳市武功县2022--2023学年高二下学期期中质量调研生物试题
一、单选题
1.(2023高二下·武功期中)下列有关基因工程的叙述,正确的是(  )
A.基因工程是细胞水平上的生物工程
B.基因工程的产物都对人类有益
C.基因工程育种的优点之一是目的性强
D.基因工程产生的变异属于基因突变
2.(2023高二下·武功期中)下表为常用的限制酶及其识别序列和切割位点,据表分析以下说法正确的是(  )
限制酶 BamHI EcoRI HindⅡ KpnI Sau3AI SmaI
识别序列和切割位点 G↓GATCC G↓AATTC GTY↓RAC GGTAC↓C ↓GATC CCC↓GGG
(注:Y表示C或T,R表示A或G)
A.一种限制酶可能识别两种脱氧核苷酸序列
B.限制酶的切割位点一定位于识别序列的内部
C.不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端
D.HindⅡ、Sau3AI两种限制酶切割后形成黏性末端
3.(2023高二下·武功期中)下列有关DNA连接酶的叙述,正确的是(  )
A.E·coliDNA连接酶来自大肠杆菌,只能连接平末端
B.催化具有相同黏性末端的DNA片段之间形成磷酸二酯键
C.催化具有相同黏性末端的DNA片段之间形成氢键
D.可以将单个的脱氧核苷酸连接到DNA片段上
4.(2023高二下·武功期中)质粒常被用作基因工程中的载体,主要是因为(  )
A.它能自主转移至受体细胞
B.分子呈环状,便于限制酶切割
C.对宿主细胞的生存有决定性作用
D.分子小、能自主复制、有标记基因
5.(2023高二下·武功期中)下列获取目的基因的方法中需要用到模板链的是(  )
①从基因文库中获取目的基因 ②利用PCR技术扩增目的基因
③通过反转录法获取目的基因 ④通过DNA合成仪利用化学方法直接人工合成目的基因
A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②③
6.(2023高二下·武功期中)下列关于PCR技术的叙述,正确的是(  )
A.以脱氧核糖核苷酸为原料,以指数形式扩增
B.变性过程中破坏的是磷酸二酯键
C.该技术需要解旋酶和耐高温的DNA聚合酶
D.利用PCR技术扩增DNA时,设置的温度要逐步提高
7.(2023高二下·武功期中)在基因表达载体的构建中,下列说法正确的是(  )
A.一个表达载体的组成只包括启动子、终止子
B.有了启动子才能驱动基因转录出mRNA
C.终止子的作用是使翻译在所需要的地方停止
D.所有基因表达载体的构建是完全相同的
8.(2023高二下·武功期中)我国科研人员利用土壤农杆菌将野生大豆GsSAMS基因(S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因)导入水稻中,获得GsSAMS转基因水稻株系。与野生型对比,转基因水稻在盐碱胁迫耐受性方面表现出优势。下列有关说法错误的是(  )
A.培育转基因水稻的核心工作是过程①构建基因表达载体
B.GsSAMS基因应插质粒T-DNA片段外,以防止破坏T-DNA
C.过程②③是采用农杆菌转化法侵染水稻愈伤组织
D.推测GsSAMS基因会提高植物渗透调节过程相关基因的表达
9.(2023高二下·武功期中)检测转基因抗虫棉是否培育成功的一步是(  )
A.目的基因的筛选和获取 B.基因表达载体的构建
C.目的基因导入受体细胞 D.目的基因的检测与鉴定
10.(2023高二下·武功期中)近期,科学家在古人类洞穴泥土中发现了DNA的残留,称为“泥土DNA”。科学家利用现代人的DNA序列设计并合成的一种“探针”来研究“泥土DNA”的核苷酸序列,以揭示人类的起源及进化历程。下列分析正确的是(  )
A.“泥土DNA”和“探针”都有规则的双螺旋结构
B.设计“探针”所依据的DNA信息都来自核DNA
C.设计“探针”前不需要知道古人类的DNA序列
D.“泥土DNA”可直接与“探针”结合从而被识别
11.(2023高二下·武功期中)下列关于植物基因工程应用的说法,错误的是(  )
A.将动物的某种蛋白质基因导入植物体中用来生产该蛋白质
B.植物基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物
C.利用基因工程可以改造植物细胞的基因,使其能够生产人类所需要的药物
D.通过植物基因工程培育的抗虫植物必然可以抗病毒
12.(2023高二下·武功期中)下列关于基因治疗的叙述,不正确的是(  )
A.基因治疗是把正常的外源基因导人有基因缺陷的细胞中
B.某些动物病毒可作为基因治疗的载体
C.基因治疗是治疗遗传性疾病最有效的手段
D.病人治愈后都可能将获得的基因遗传给子代
13.(2023高二下·武功期中)L天冬酰胺酶对于治疗小儿白血病特别有效,但在临床应用中经常出现过敏反应。科研人员预期在L天冬酰胺酶的基础上研发药效性强但免疫性弱的蛋白质药物,下一步要做的是(  )
A.合成编码L天冬酰胺酶的DNA片段
B.构建含L天冬酰胺酶基因片段的表达载体
C.设计出药效性强但免疫性弱的蛋白质结构
D.利用DNA分子杂交的方法对表达产物进行检测
14.(2023高二下·武功期中)下列关于细胞全能性的理解,错误的是(  )
A.造血干细胞增殖分化产生血细胞没有体现细胞具有全能性
B.克隆羊多利的诞生说明了高度分化的动物细胞也具有全能性
C.细胞内含有个体发育所需全部基因是细胞具有全能性的内在条件
D.用烟草叶肉细胞培养出完整植株是植物细胞具有全能性的体现
15.(2023高二下·武功期中)下图是植物组织培养的过程,下列说法正确的是(  )
A.可使用体积分数为95%的酒精对外植体进行消毒
B.过程①形成的愈伤组织细胞,其中遗传物质发生了改变
C.过程①一般不需要光照,后续培养中每日需给予适当光照
D.外植体若是菊花的根尖组织,则培养成的新植株叶片为无色
16.(2023高二下·武功期中)为了培育菊花新品种,科学家利用野生夏菊和栽培秋菊进行杂交。培育过程如下图所示。下列有关叙述正确的是(  )
A.野生夏菊和栽培秋菊杂交后代一定能正常繁殖
B.①过程常选择酶解法去壁,应用了酶的专一性
C.①~②过程中常会用到灭活的动物病毒
D.该技术成功的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁
17.(2016高二下·桂林开学考)A种植物细胞(基因型为Aa),B种植物细胞(基因型为Bb),去掉细胞壁后,诱导两种细胞的原生质体融合,形成单核的杂种细胞.若经过组织培养得到的杂种植株是(  )
A.二倍体,基因型为AaBb B.二倍体,基因型为AAaaBBbb
C.四倍体,基因型为AaBb D.四倍体,基因型为AAaaBBbb
18.(2023高二下·武功期中)与传统育种相比,植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在(  )
A.克服远缘杂交不亲和的障碍
B.能在短时间内快速得到纯合子植株
C.缩短育种周期,减少盲目性
D.快速培育无病毒植株,保留杂种优势
19.(2023高二下·武功期中)图是人工种子的结构图,下列有关叙述错误的是(  )
A.人工种子能够保持亲本的优良性状
B.胚状体由未分化的、具有分裂能力的细胞组成
C.人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的营养
D.利用人工种子繁殖子代的生殖方式属于无性生殖
20.(2023高二下·武功期中)下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图,已知肾脏上皮细胞属于需要贴附于某些基质表面才能生长增殖的细胞,下列叙述错误的是(  )
A.甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B.原代培养是指细胞或组织离开机体后的初次培养
C.丙过程会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D.丁过程为传代培养,细胞都能进行无限增殖
21.(2023高二下·武功期中)下列关于动物细胞培养条件的叙述,错误的是(  )
A.体外培养动物细胞时,培养环境必须保证无菌、无毒
B.培养液中通常需加入血清、血浆等天然成分
C.多数细胞适宜生存的pH值为6.2~6.4
D.细胞培养液需要定期更换,以便清除其中的代谢废物
22.(2023高二下·武功期中)下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图,下列叙述正确的是(  )
A.过程①需要提供95%O2和5%CO2的混合气体
B.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
C.过程③可用电刺激使供体细胞和乙牛去核细胞融合
D.后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
23.(2023高二下·武功期中)科学家利用小鼠胚胎干细胞成功制造了一个直径约为3mm的“胃”,这一研究成果对器官移植技术的发展意义重大,该成果说明(  )
A.胚胎干细胞具有无限增殖的能力
B.胚胎干细胞经诱导可发生定向分化
C.胚胎干细胞的全能性得以表达
D.胚胎干细胞内的所有基因都在表达
24.(2018高三上·东城期末)若用a表示骨髓瘤细胞,b表示B淋巴细胞,则单克隆抗体制备过程中的两次筛选可表示为(  )
选项 筛选前 第一次筛选获得 第二次筛选获得
A a、aa、ab、bb、b a、aa、ab ab
B a、aa、ab、bb、b ab、bb、b ab
C a、aa、ab、bb、b ab 能无限增殖的ab
D a、aa、ab、bb、b ab 能产生特定抗体的ab
A.A B.B C.C D.D
25.(2023高二下·武功期中)培育英国克隆羊“多利”、培育“白菜—甘蓝”、制备单克隆抗体所用的生物工程技术属于(  )
A.基因工程 B.细胞工程 C.胚胎工程 D.发酵工程
二、综合题
26.(2023高二下·武功期中)某质粒上有SalI、HindⅢ、BamHI三种限制酶切割位点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如下图甲所示,请回答下列问题:
(1)将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种新性状(变异性状)的来源属于   。
(2)在构建重组质粒时,应选用图中   两种酶对质粒含抗盐基因的DNA进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性。
(3)将重组质粒导入农杆菌前,需要先用Ca2+处理农杆菌,目的是   。
(4)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。为筛选出导入了重组质粒的农杆菌,上图乙表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌。培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,培养基A和培养基B分别还含有   、   。从检测筛选的结果分析,含有目的基因的是   (填数字)菌落中的细菌。
27.(2023高二下·武功期中)中国农业大学李宁教授带领科研团队成功培育出我国第一头携带人溶菌酶基因的转基因克隆猪,通过转基因技术使转基因母猪乳汁(含有乳腺蛋白)中含有高抗菌活性的人溶菌酶。请回答下列问题:
(1)在获得人溶菌酶基因后,常用PCR技术进行扩增,该技术的原理是   。
(2)在构建人溶菌酶基因表达载体时,应将人溶菌酶基因与   的启动子等调控组件重组在一起;若将人溶菌酶基因插入启动子的上游,则转基因动物无法生产相应的蛋白质,原因是   。
(3)在构建人溶菌酶基因表达载体后,通过   技术导入猪细胞,从而获得转基因猪的体细胞,然后将该细胞的细胞核移入去核的   细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。
(4)检测转基因母猪乳腺细胞中人溶菌酶基因是否表达,在分子水平上采用的检测方法是   。
28.(2023高二下·武功期中)蝴蝶兰为二倍体植物,因其具有形态曼妙、花色艳丽、观赏期长等特点,被人们誉为“洋兰皇后”,具有极高的观赏价值和经济价值。近些年,通过植物组织培养技术种植蝴蝶兰,成为大规模育苗生产的重要途径。回答下列问题:
(1)为保持蝴蝶兰的优良性状,并且使其快速繁育,下列最适合进行植物组织培养的是   (填“叶肉细胞”或“茎尖分生区细胞”)。
(2)图中过程a表示   ,愈伤组织形成的前提条件是培育的组织或细胞处于   状态。通过过程b形成胚状体的根本原因是   。
(3)影响过程b和过程c分裂、分化的关键激素是   。
(4)若要用该植株的花粉进行培育,则还需要使用   的方法对过程c得到的幼苗进行处理,才能得到可育植株。
29.(2023高二下·武功期中)近年来,我国死于狂犬病的人数有上升趋势。狂犬病病毒的核酸是RNA,机体感染病毒后产生的特异性IgG抗体,能消除狂犬病病毒,这是接触狂犬病病毒后及时注射疫苗和特异抗体的重要依据。下图是单克隆抗体制备过程示意图:
(1)图中A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是   细胞,该细胞能够产生   。
(2)图中B过程是细胞融合,该过程需要用灭活的病毒   或电激等诱导。
(3)用特定的选择培养基筛选出融合的杂交瘤细胞进行   和   ,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(4)特异性抗体获取的方法也可以采用向动物体内反复注射某种抗原,使动物产生抗体,然后从动物血清中分离所需抗体。与单克隆抗体相比,常规血清抗体的缺点是   。
(5)由单克隆抗体制成的靶向药物比普通的化疗药物疗效高、毒副作用小,是因为   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】基因工程的概述
【解析】【解答】A、基因工程是分子水平上的生物工程,A错误;
B、基因工程的产物是按照人们意愿创造新的生物类型和生物产品,不一定对人类有益,B错误;
C、基因工程育种的优点之一是目的性强,能按照人们的意愿对生物性状进行改造,C正确;
D、基因工程产生的变异属于基因重组,D错误。
故答案为:C。
【分析】基因工程:指按照人们的意愿,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2.【答案】A
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、结合题表可知限制酶HindⅡ识别的序列中有Y和R,而Y表示C或T,R表示A或G,可看出限制酶HindⅡ识别的不是一种脱氧核苷酸序列,所以该题体现出一种限制酶可能识别两种脱氧核苷酸序列,A正确;
B、结合题表可知限制酶的切割位点不一定在识别序列的内部,比如限制酶Sau3A切割位点在识别序列外,B错误;
C、不同限制酶切割后不一定形成不同的黏性末端,比如限制酶BamHⅠ和Sau3AⅠ切割后形成的黏性末端都是GATC,C错误;
D、限制酶HindⅡ切割产生的末端是平末端、限制酶Sau3AI切割产生的末端是黏性末端,D错误。
故答案为:A。
【分析】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。限制酶切割后能形成两种末端,即黏性末端和平末端。
3.【答案】B
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答A、E.coliDNA连接酶来自大肠杆菌,只能连接黏性末端,A错误;
BC、DNA连接酶催化具有相同黏性末端的DNA片段之间形成磷酸二酯键,B正确,C错误;
D、DNA聚合酶能催化单个的脱氧核苷酸连接到DNA片段上,DNA连接酶催化两个DNA片段连接,D错误。
故答案为:B。
【分析】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连接酶还能连接平末端,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。
4.【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】作为运载体必须具备的条件:①至少有一个限制酶的切割位点;②具有标记基因(如抗性基因),以便于重组DNA的筛选;③能在宿主细胞中稳定存在并复制;④对受体细胞无害,且易从供体细胞分离出来。综上所述,A、B、C错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】载体的种类有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等,质粒是最常用的载体。载体具备的条件:①有多个限制酶切割位点,供外源DNA片段(基因)插入;②可以自我复制,或者整合到染色体DNA上,随染色体DNA进行同步复制。③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
5.【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】①从基因文库中获取目的基因可以不需要模板链,用限制酶剪切DNA分子获取目的基因,①错误;②利用PCR技术扩增目的基因需要已知的目的基因的核苷酸序列作为模板链,②正确;③反转录法合成目的基因需要mRNA为模板链,③正确;④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因不需要模板链,④错误;综上所述,需要模板链的是②③,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】获取目的基因的方法:(1)从基因文库中获取目的基因:将含有某种生物的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物不同的基因,称为基因文库。当需要某一片段时,根据目的基因的有关信息,通过限制酶剪切来获取目的基因。(2)化学合成法:已知目的基因的核苷酸序列,可用DNA合成仪直接合成。(3)用PCR技术扩增目的基因。
6.【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、PCR扩增目的基因利用的是体外DNA复制原理,DNA复制要以脱氧核糖核苷酸为原料,以指数形式扩增,A正确;
B、变性是使DNA两条链解开,所以变性过程中破坏的是氢键,B错误;
C、该技术是通过高温使DNA两条链解开,不需要解旋酶,C错误;
D、PCR中变性,升高温度至90℃左右;复性,降低温度至50℃左右;延伸,升高温度至72℃左右,所以设置的温度不是逐步提高的,D错误。
故答案为:A。
【分析】PCR技术扩增目的基因的过程是:目的基因DNA受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在DNA聚合酶作用下进行延伸,如此重复循环多次。概括起来就是:高温变性,低温复性,中温延伸。
7.【答案】B
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点等,A错误;
B、启动子的作用是RNA聚合酶识别结合的位点,能够驱动目的基因转录,所以有了启动子才能驱动基因转录出mRNA,B正确;
C、终止子的作用是使转录在所需要的地方停止,C错误;
D、基因表达载体的构建是不完全相同的,比如目的基因和标记基因就有差异,D错误。
故答案为:B。
【分析】基因表达载体的构建是基因工程的核心。其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。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。
8.【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、基因工程的核心步骤是图中①构建基因表达载体,A正确;
B、题图中要用农杆菌转化法将目的基因导入水稻细胞,农杆菌转化法中要将目的基因插入到T-DNA片段上,B错误;
C、题图中过程②是将重组质粒导入农杆菌中,过程③利用导入重组质粒的农杆菌侵染水稻愈伤组织导入重组质粒,所以过程②③是采用农杆菌转化法侵染水稻愈伤组织,C正确;
D、题干信息指出与野生型对比,转基因水稻在盐碱胁迫耐受性方面表现出优势,由此推测GsSAMS基因会提高植物渗透调节过程相关基因的表达,D正确。
故答案为:A。
【分析】农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物,而对单子叶植物没有感染能力。农杆菌中的Ti质粒上的T—DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这种特点,如果将目的基因插入到Ti质粒的T—DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以使目的基因进入植物细胞并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
9.【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】基因工程中目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。因此检测转基因抗虫棉是否培育成功的一步是目的基因的检测与鉴定,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】目的基因的检测与鉴定:(1)检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因用DNA分子杂交法,看是否有杂交带出现。(2)检测转基因生物中目的基因是否转录出了mRNA用分子杂交法,看是否有杂交带出现。(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质,用抗原—抗体杂交法。看是否有杂交带出现。(4)个体生物学水平检测:要确定个体是否表现出相应抗虫或抗病特性,往往要进行抗虫或抗病接种实验。
10.【答案】C
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、结合题干信息可知“泥土DNA”属于古人类的DNA,具有规则的双螺旋结构,但是“探针”是要检测“泥土DNA”的核苷酸序列,要与“泥土DNA”的单链碱基序列互补配对,所以“探针”是一段单链DNA序列,没有规则的双螺旋结构,A错误;
B、设计“探针”所依据的DNA信息不一定来自核DNA,也可能来自细胞质DNA,B错误;
C、题干信息指出探针是利用现代人的DNA序列设计并合成的,所以设计“探针”前不需要知道古人类的DNA序列,C正确;
D、“泥土DNA”要通过解旋酶使DNA双链解开,暴露其中的碱基序列,才能与“探针”结合从而被识别,D错误。
故答案为:C。
【分析】 基因探针是一段带有检测标记,且顺序已知的,与目的基因互补的核酸序列(DNA或RNA)。基因探针通过分子杂交与目的基因结合,产生杂交信号,能从浩瀚的基因组中把目的基因显示出来。根据杂交原理,作为探针的核酸序列至少必须具备以下两个条件:①应是单链,若为双链,必须先行变性处理。②应带有容易被检测的标记。它可以包括整个基因,也可以仅仅是基因的一部分;可以是DNA本身,也可以是由之转录而来的RNA。
11.【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、由于所有生物共用一套遗传密码,所以将动物的某种蛋白质基因可以导入植物体中用来生产该蛋白质,A正确;
B、利用植物基因工程将高产或抗逆性等基因导入植物体内,可以培育出高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物,B正确;
C、利用基因工程可以改造植物细胞的基因,使其能够生产人类所需要的药物,C正确;
D、通过基因工程培育的抗虫植物只能抗虫,不能抗病毒,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因工程是指按人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外重组DNA分子和转基因技术,获得人们需要的新的生物类型和生物产品。
12.【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的,A正确;
B、某些动物病毒可作为基因治疗的载体,比如利用修饰的腺病毒作载体,将正常基因转入遗传性囊性纤维化病患者体内,B正确;
C、基因治疗是治疗遗传性疾病最有效的手段,C正确;
D、基因治疗是将正常基因导入病人有基因缺陷的体细胞中,体细胞中的基因一般不能遗传给子代,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。包括体外基因治疗和体内基因治疗。
13.【答案】C
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】结合题干信息可知L天冬酰胺酶对于治疗小儿白血病特别有效,但在临床应用中经常出现过敏反应,科研人员预期在L天冬酰胺酶的基础上研发药效性强但免疫性弱的蛋白质药物,由此可知需要用到的生物技术是蛋白质工程。蛋白质工程的基本途径是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。根据上述途径可知,科研人员预期在L天冬酰胺酶的基础上研发药效性强但免疫性弱的蛋白质药物,下一步要做的是设计出药效性强但免疫性弱的蛋白质结构,C符合题意,A、B、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。蛋白质工程的实质是定向改造或生产人类所需的蛋白质。蛋白质工程的结果是可以生产出人类所需,而自然界中没有的蛋白质。蛋白质工程的原理是基因改造。
14.【答案】B
【知识点】植物细胞的全能性及应用;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、造血干细胞通过增殖分化产生血细胞,没有发育成完整的个体,所以该过程没有体现细胞的全能性,A正确;
B、克隆羊多利的诞生说明了高度分化的动物细胞核也具有全能性,B错误;
C、细胞具有全能性的原因是细胞中含有该生物的全部遗传信息,所以细胞内含有个体发育所需全部基因是细胞具有全能性的内在条件,C正确;
D、用烟草叶肉细胞培养出完整植株是植物,可看出高度分化的植物细胞发育成了完整个体,该过程是细胞具有全能性的体现 ,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质。
15.【答案】C
【知识点】植物组织培养的过程;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、一般使用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒,A错误;
B、图中过程①表示脱分化形成愈伤组织的过程,其中遗传物质没有发生改变,B错误;
C、图中过程①表示脱分化,不需要光照,后续的再分化过程中植物要合成叶绿素,进行光合作用,每日需给予适当光照,C正确;
D、外植体若是菊花的根尖组织,根尖细胞中没有叶绿体,但是根尖细胞中有菊花的全部遗传信息,因此培养成的新植株叶片为绿色,D错误。
故答案为:C。
【分析】植物组织培养技术:在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。植物组织培养技术过程: 离体的植物器官、组织、细胞→脱分化→愈伤组织→再分化→胚状体或丛芽→发育成完整的植株。
16.【答案】B
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、野生夏菊和栽培秋菊若是同一物种,杂交后代能够正常繁殖;若是不同物种,存在生殖隔离,杂交后代不能正常繁殖,A错误;
B、图中①过程为去除细胞壁,由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以常用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁,应用了酶的专一性,B正确;
C、图中过程②表示原生质体融合,常用物理法或化学法处理诱导原生质体融合,而灭活的病毒只能诱导动物细胞融合,C错误;
D、植物体细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁,植物体细胞杂交技术成功的标志是杂种植株产生,D错误。
故答案为:B。
【分析】植物体细胞杂交技术过程:用纤维素酶和果胶酶去细胞壁获得原生质体→诱导原生质体融合→ 再生出新的细胞壁形成杂种细胞→诱导杂种细胞形成杂种植株。
17.【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】解:A细胞含2套染色体组,B细胞也含2套染色体组,但由于彼此属于不同种,染色体组彼此不同,故融合后产生的杂种细胞含有4套染色体组,应属于四倍体,而基因型则是A+B,应为AaBb.
故选:B.
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株.植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性.
18.【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、传统育种只能让同种生物进行杂交,但是植物体细胞杂交能让存在生殖隔离的两种生物也能杂交,所以植物体细胞杂交培育作物新品种克服远缘杂交不亲和的障碍,A正确;
B、植物体细胞杂交技术培育的植株不一定是纯合子,B错误;
C、植物体细胞杂交能缩短育种周期,但不是重大突破,C错误;
D、快速培育无病毒植株要通过植物组织培养技术实现,D错误。
故答案为:A。
【分析】植物体细胞杂交技术是指将来源不同的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
19.【答案】B
【知识点】人工种子的制备
【解析】【解答】A、人工种子的胚状体是通过植物组织培养技术获得的,所以人工种子能够保持亲本的优良性状,A正确;
B、胚状体是由愈伤组织再分化而成的,不是未分化细胞组成的,B错误;
C、人工胚乳能够为胚状体提供其生长所需的物质,含有植物激素、无机盐、糖等物质,C正确;
D、利用人工种子繁殖子代的生殖方式属于无性生殖,D正确。
故答案为:B。
【分析】人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,通过人工薄膜包装得到的种子。人工种子的组成包括:人工种皮、人工胚乳和胚状体。
20.【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、甲→乙过程要制备细胞悬液,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,是动物组织块分散成单个细胞,A正确;
B、原代培养是指细胞或组织离开机体后的初次培养,B正确;
C、动物细胞培养过程中会出现细胞贴壁和接触抑制的现象,C正确;
D、丙→丁过程细胞要分瓶继续培养,则丁过程为传代培养,细胞一般传至10-50代会逐渐缓慢,直到完全停止,正常细胞不能无限增殖,D错误。
故答案为:D。
【分析】动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。动物细胞培养过程:取出组织块→剪碎、用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理→分散成单个细胞→用培养液稀释成细胞悬液放入培养瓶中培养→原代培养→传代培养。
21.【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、在体外培养动物细胞时,培养环境必须保证无菌、无毒的,A正确;
B、血清、血浆中还有些人们尚不清楚的物质,是动物细胞增殖过程中必需的成分,所以培养液中通常需加入血清、血浆等天然成分,B正确;
C、多数细胞生存的适宜pH为7.2~7.4,C错误;
D、细胞培养液应定期更换培养液,以便清除代谢废物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,D正确。
故答案为:C。
【分析】保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境,采取以下措施:(1)对培养液和所有培养用具进行无菌处理;(2)添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染;(3)定期更换培养液,以便清除代谢产物。动物细胞培养液中需加入的营养有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需要加入血清、血浆等一些天然成分。
22.【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术;细胞融合的方法
【解析】【解答】A、动物细胞培养过程中需要提供95%空气和5%CO2的混合气体,A错误;
B、过程②常使用显微操作去核法对减Ⅱ中期的卵母细胞进行处理,B错误;
C、过程③可用电刺激使供体细胞和去核的卵母细胞融合,C正确;
D、结合题图可知后代丁的细胞核遗传物质来自甲,细胞质遗传物质来自乙,所以后代丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定,D错误。
故答案为:C。
【分析】动物核移植:是指将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
23.【答案】B
【知识点】胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、胚胎干细胞具有增殖的能力,但不能无限增殖,A错误;
B、胚胎干细胞经诱导可发生定向分化形成特定的组织和器官,B正确;
C、题干中指出小鼠胚胎干细胞成功制造了直径大小约为3mm的“胃”,只是形成组织和器官,没有发育成完整个体,没有体现全能性,C错误;
D、胚胎干细胞内的基因表达具有选择性,并不是所有基因都在表达,D错误。
故答案为:B。
【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团)。其特点是:具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞;另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
24.【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】骨髓瘤细胞和B淋巴细胞在促融剂作用下,有的发生融合,有的不发生融合,筛选前存在a、aa、ab、bb、b5种细胞,第一次筛选可获得杂交瘤细胞ab,第二次筛选可获得能产生特定抗体的ab。
故答案为:D
【分析】制备单克隆抗体过程中两次筛选的方法及目的
项目 第一次筛选 第二次筛选
筛选
原因 诱导融合后得到多种杂交细胞,另外还有未融合的细胞 由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激,所以需经过选择性培养
筛选
方法 用特定的选择培养基筛选:未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长 用多孔培养皿培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群
筛选
目的 得到杂交瘤细胞 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
25.【答案】B
【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】英国克隆羊“多利”的产生利用了动物体细胞核移植技术;培育“白菜—甘蓝”利用了植物体细胞杂交技术;制备单克隆抗体利用了动物细胞融合和动物细胞培养技术。以上这些案例所利用的技术都属于细胞工程的范畴,B正确,A、C、D错误。
故答案为:B。
【分析】1、动物体细胞核移植:将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
2、植物体细胞杂交:来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,把杂种细胞培育成植株。
3、动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,该技术最重要的用途是制备单克隆抗体。
26.【答案】(1)基因重组
(2)SalⅠ和HindⅢ
(3)使农杆菌处于感受态,利于农杆菌吸收目的基因完成转化过程
(4)氨苄青霉素;四环素/氨苄青霉素和四环素;4和6
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,需要通过基因工程来实现,基因工程的原理是基因重组,所以这种新性状的来源属于基因重组。
(2)要保证重组DNA序列的唯一性,避免目的基因与运载体反向连接,则需要选用双酶切法切割目的基因和运载体。结合题图,用两种不同限制酶将目的基因完整剪切下来,需要选用限制酶SalⅠ和HindⅢ,同时质粒上也有这两种限制酶切位点,所以应选图中SalⅠ和HindⅢ两种酶对质粒含抗盐基因的DNA进行切割。
(3)将重组质粒导入农杆菌前,需要先用Ca2+处理农杆菌,目的是使农杆菌处于感受态,利于农杆菌吸收目的基因完成转化过程。
(4)结合题图可知用SalⅠ和HindIII两种限制酶对质粒进行切割时,会破会四环素抗性基因,但不会破坏氨苄青霉素抗性基因,所以导入重组质粒的农杆菌能在含有氨苄青霉素的培养基上能生存,但不能在含有四环素培养基上生存。图中培养基B中减少了4和6菌落,说明培养基B加入了四环素(或氨苄青霉素和四环素),则培养基A加的是四环素,可以淘汰掉没有导入质粒或重组质粒的农杆菌,所以培养基A和培养基B分别还含有氨苄青霉素、四环素(或氨苄青霉素和四环素),含目的基因的是4和6菌落中的细菌。
【分析】将目的基因导入微生物细胞,常用Ca2+处理法,用原核细胞作为受体细胞。转化方法是:首先用Ca2+处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细胞称为感受态细胞。第二步是将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。
27.【答案】(1)DNA双链复制
(2)猪的乳腺蛋白基因;启动子的作用是RNA聚合酶识别结合的位点,其作用是驱动目的基因转录,在启动子上游则无法转录
(3)显微注射;卵母
(4)抗原-抗体杂交技术
【知识点】动物细胞核移植技术;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)PCR技术扩增目的基因,原理是DNA双链复制。
(2)结合题干信息可知利用转基因技术要在转基因母猪乳汁获得人溶菌酶,则目的基因要在猪乳腺细胞中表达,所以需要将人溶菌酶基因与猪的乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起。若将人溶菌酶基因插入启动子的上游,则转基因动物无法生产相应的蛋白质,这是因为启动子的作用是RNA聚合酶识别结合的位点,其作用是驱动目的基因转录,在启动子上游则无法转录。
(3)将目的基因导入动物细胞需要用显微注射技术。动物体细胞核移植过程中,需要将细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,以获得重组细胞。
(4)检测目的基因是否表达,在分子水平上需要检测是否产生相应的溶菌酶,所以采用的检测方法是抗原-抗体杂交技术。
【分析】基因工程的操作步骤:(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。
28.【答案】(1)茎尖分生区细胞
(2)脱分化;离体;基因的选择性表达
(3)生长素和细胞分裂素
(4)低温诱导或喷洒秋水仙素
【知识点】植物组织培养的过程;组织培养基的成分及作用;单倍体育种
【解析】【解答】(1)分化程度低的细胞,分裂能力强、全能性高,越容易培养成完整个体,所以为保持蝴蝶兰的优良性状,并且使其快速繁育,下列最适合进行植物组织培养的是茎尖分生区细胞。
(2)图中植物组织或细胞经过过程a得到愈伤组织,可确定图中过程a表示脱分化。愈伤组织形成的前提条件是培育的组织或细胞处于离体状态。图中愈伤组织经过过程b得到胚状体,可确定图中过程b表示再分化,通过过程b形成胚状体的根本原因基因的选择性表达。
(3)植物组织培养过程中需要细胞分裂素和生长素,细胞分裂素和生长素的比例会影响脱分化和再分化过程,所以影响过程b和过程c分裂、分化的关键激素是生长素和细胞分裂素。
(4)若要使用该植株的花粉进行培育,培育的个体是单倍体,高度不育,还需要用低温诱导或喷洒秋水仙素的方法对过程c得到的幼苗进行处理,才能得到可育植株。
【分析】植物组织培养技术过程: 离体的植物器官、组织、细胞→脱分化→愈伤组织→再分化→胚状体或丛芽→发育成完整的植株。由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程叫做脱分化;愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程叫做再分化。
29.【答案】(1)浆细胞;特异性抗体
(2)聚乙二醇(PEG)
(3)克隆化培养;抗体检测
(4)不易提取,纯度不高,具有灵敏性较差、不易制备等
(5)靶向药物能够定向作用于癌细胞,因此不损伤正常细胞,同时又减少了用药剂量。
【知识点】细胞融合的方法;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)图中A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞“要能合成并分泌特异性抗体,所以该细胞是浆细胞。
(2)图中B过程是诱导细胞融合,诱导动物细胞融合的方法有灭活的病毒、聚乙二醇(PEG)或电激等方法。
(3)用特定的选择培养基筛选出融合的杂交瘤细胞,然后进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(4)特异性抗体获取的方法也可以采用向动物体内反复注射某种抗原,使动物产生抗体,然后从动物血清中分离所需抗体,但是常规血清抗体不易提取,纯度不高,具有灵敏性较差、不易制备等缺点。
(5)由单克隆抗体制成的靶向药物比普通的化疗药物疗效高、毒副作用小,是因为靶向药物能够定向作用于癌细胞,因此不损伤正常细胞,同时又减少了用药剂量。
【分析】单克隆抗体制备的基本步骤:对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。
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陕西省咸阳市武功县2022--2023学年高二下学期期中质量调研生物试题
一、单选题
1.(2023高二下·武功期中)下列有关基因工程的叙述,正确的是(  )
A.基因工程是细胞水平上的生物工程
B.基因工程的产物都对人类有益
C.基因工程育种的优点之一是目的性强
D.基因工程产生的变异属于基因突变
【答案】C
【知识点】基因工程的概述
【解析】【解答】A、基因工程是分子水平上的生物工程,A错误;
B、基因工程的产物是按照人们意愿创造新的生物类型和生物产品,不一定对人类有益,B错误;
C、基因工程育种的优点之一是目的性强,能按照人们的意愿对生物性状进行改造,C正确;
D、基因工程产生的变异属于基因重组,D错误。
故答案为:C。
【分析】基因工程:指按照人们的意愿,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2.(2023高二下·武功期中)下表为常用的限制酶及其识别序列和切割位点,据表分析以下说法正确的是(  )
限制酶 BamHI EcoRI HindⅡ KpnI Sau3AI SmaI
识别序列和切割位点 G↓GATCC G↓AATTC GTY↓RAC GGTAC↓C ↓GATC CCC↓GGG
(注:Y表示C或T,R表示A或G)
A.一种限制酶可能识别两种脱氧核苷酸序列
B.限制酶的切割位点一定位于识别序列的内部
C.不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端
D.HindⅡ、Sau3AI两种限制酶切割后形成黏性末端
【答案】A
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、结合题表可知限制酶HindⅡ识别的序列中有Y和R,而Y表示C或T,R表示A或G,可看出限制酶HindⅡ识别的不是一种脱氧核苷酸序列,所以该题体现出一种限制酶可能识别两种脱氧核苷酸序列,A正确;
B、结合题表可知限制酶的切割位点不一定在识别序列的内部,比如限制酶Sau3A切割位点在识别序列外,B错误;
C、不同限制酶切割后不一定形成不同的黏性末端,比如限制酶BamHⅠ和Sau3AⅠ切割后形成的黏性末端都是GATC,C错误;
D、限制酶HindⅡ切割产生的末端是平末端、限制酶Sau3AI切割产生的末端是黏性末端,D错误。
故答案为:A。
【分析】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。限制酶切割后能形成两种末端,即黏性末端和平末端。
3.(2023高二下·武功期中)下列有关DNA连接酶的叙述,正确的是(  )
A.E·coliDNA连接酶来自大肠杆菌,只能连接平末端
B.催化具有相同黏性末端的DNA片段之间形成磷酸二酯键
C.催化具有相同黏性末端的DNA片段之间形成氢键
D.可以将单个的脱氧核苷酸连接到DNA片段上
【答案】B
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答A、E.coliDNA连接酶来自大肠杆菌,只能连接黏性末端,A错误;
BC、DNA连接酶催化具有相同黏性末端的DNA片段之间形成磷酸二酯键,B正确,C错误;
D、DNA聚合酶能催化单个的脱氧核苷酸连接到DNA片段上,DNA连接酶催化两个DNA片段连接,D错误。
故答案为:B。
【分析】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连接酶还能连接平末端,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。
4.(2023高二下·武功期中)质粒常被用作基因工程中的载体,主要是因为(  )
A.它能自主转移至受体细胞
B.分子呈环状,便于限制酶切割
C.对宿主细胞的生存有决定性作用
D.分子小、能自主复制、有标记基因
【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】作为运载体必须具备的条件:①至少有一个限制酶的切割位点;②具有标记基因(如抗性基因),以便于重组DNA的筛选;③能在宿主细胞中稳定存在并复制;④对受体细胞无害,且易从供体细胞分离出来。综上所述,A、B、C错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】载体的种类有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等,质粒是最常用的载体。载体具备的条件:①有多个限制酶切割位点,供外源DNA片段(基因)插入;②可以自我复制,或者整合到染色体DNA上,随染色体DNA进行同步复制。③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
5.(2023高二下·武功期中)下列获取目的基因的方法中需要用到模板链的是(  )
①从基因文库中获取目的基因 ②利用PCR技术扩增目的基因
③通过反转录法获取目的基因 ④通过DNA合成仪利用化学方法直接人工合成目的基因
A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②③
【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】①从基因文库中获取目的基因可以不需要模板链,用限制酶剪切DNA分子获取目的基因,①错误;②利用PCR技术扩增目的基因需要已知的目的基因的核苷酸序列作为模板链,②正确;③反转录法合成目的基因需要mRNA为模板链,③正确;④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因不需要模板链,④错误;综上所述,需要模板链的是②③,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】获取目的基因的方法:(1)从基因文库中获取目的基因:将含有某种生物的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物不同的基因,称为基因文库。当需要某一片段时,根据目的基因的有关信息,通过限制酶剪切来获取目的基因。(2)化学合成法:已知目的基因的核苷酸序列,可用DNA合成仪直接合成。(3)用PCR技术扩增目的基因。
6.(2023高二下·武功期中)下列关于PCR技术的叙述,正确的是(  )
A.以脱氧核糖核苷酸为原料,以指数形式扩增
B.变性过程中破坏的是磷酸二酯键
C.该技术需要解旋酶和耐高温的DNA聚合酶
D.利用PCR技术扩增DNA时,设置的温度要逐步提高
【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、PCR扩增目的基因利用的是体外DNA复制原理,DNA复制要以脱氧核糖核苷酸为原料,以指数形式扩增,A正确;
B、变性是使DNA两条链解开,所以变性过程中破坏的是氢键,B错误;
C、该技术是通过高温使DNA两条链解开,不需要解旋酶,C错误;
D、PCR中变性,升高温度至90℃左右;复性,降低温度至50℃左右;延伸,升高温度至72℃左右,所以设置的温度不是逐步提高的,D错误。
故答案为:A。
【分析】PCR技术扩增目的基因的过程是:目的基因DNA受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在DNA聚合酶作用下进行延伸,如此重复循环多次。概括起来就是:高温变性,低温复性,中温延伸。
7.(2023高二下·武功期中)在基因表达载体的构建中,下列说法正确的是(  )
A.一个表达载体的组成只包括启动子、终止子
B.有了启动子才能驱动基因转录出mRNA
C.终止子的作用是使翻译在所需要的地方停止
D.所有基因表达载体的构建是完全相同的
【答案】B
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点等,A错误;
B、启动子的作用是RNA聚合酶识别结合的位点,能够驱动目的基因转录,所以有了启动子才能驱动基因转录出mRNA,B正确;
C、终止子的作用是使转录在所需要的地方停止,C错误;
D、基因表达载体的构建是不完全相同的,比如目的基因和标记基因就有差异,D错误。
故答案为:B。
【分析】基因表达载体的构建是基因工程的核心。其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。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。
8.(2023高二下·武功期中)我国科研人员利用土壤农杆菌将野生大豆GsSAMS基因(S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因)导入水稻中,获得GsSAMS转基因水稻株系。与野生型对比,转基因水稻在盐碱胁迫耐受性方面表现出优势。下列有关说法错误的是(  )
A.培育转基因水稻的核心工作是过程①构建基因表达载体
B.GsSAMS基因应插质粒T-DNA片段外,以防止破坏T-DNA
C.过程②③是采用农杆菌转化法侵染水稻愈伤组织
D.推测GsSAMS基因会提高植物渗透调节过程相关基因的表达
【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、基因工程的核心步骤是图中①构建基因表达载体,A正确;
B、题图中要用农杆菌转化法将目的基因导入水稻细胞,农杆菌转化法中要将目的基因插入到T-DNA片段上,B错误;
C、题图中过程②是将重组质粒导入农杆菌中,过程③利用导入重组质粒的农杆菌侵染水稻愈伤组织导入重组质粒,所以过程②③是采用农杆菌转化法侵染水稻愈伤组织,C正确;
D、题干信息指出与野生型对比,转基因水稻在盐碱胁迫耐受性方面表现出优势,由此推测GsSAMS基因会提高植物渗透调节过程相关基因的表达,D正确。
故答案为:A。
【分析】农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物,而对单子叶植物没有感染能力。农杆菌中的Ti质粒上的T—DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这种特点,如果将目的基因插入到Ti质粒的T—DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以使目的基因进入植物细胞并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
9.(2023高二下·武功期中)检测转基因抗虫棉是否培育成功的一步是(  )
A.目的基因的筛选和获取 B.基因表达载体的构建
C.目的基因导入受体细胞 D.目的基因的检测与鉴定
【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】基因工程中目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。因此检测转基因抗虫棉是否培育成功的一步是目的基因的检测与鉴定,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】目的基因的检测与鉴定:(1)检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因用DNA分子杂交法,看是否有杂交带出现。(2)检测转基因生物中目的基因是否转录出了mRNA用分子杂交法,看是否有杂交带出现。(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质,用抗原—抗体杂交法。看是否有杂交带出现。(4)个体生物学水平检测:要确定个体是否表现出相应抗虫或抗病特性,往往要进行抗虫或抗病接种实验。
10.(2023高二下·武功期中)近期,科学家在古人类洞穴泥土中发现了DNA的残留,称为“泥土DNA”。科学家利用现代人的DNA序列设计并合成的一种“探针”来研究“泥土DNA”的核苷酸序列,以揭示人类的起源及进化历程。下列分析正确的是(  )
A.“泥土DNA”和“探针”都有规则的双螺旋结构
B.设计“探针”所依据的DNA信息都来自核DNA
C.设计“探针”前不需要知道古人类的DNA序列
D.“泥土DNA”可直接与“探针”结合从而被识别
【答案】C
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、结合题干信息可知“泥土DNA”属于古人类的DNA,具有规则的双螺旋结构,但是“探针”是要检测“泥土DNA”的核苷酸序列,要与“泥土DNA”的单链碱基序列互补配对,所以“探针”是一段单链DNA序列,没有规则的双螺旋结构,A错误;
B、设计“探针”所依据的DNA信息不一定来自核DNA,也可能来自细胞质DNA,B错误;
C、题干信息指出探针是利用现代人的DNA序列设计并合成的,所以设计“探针”前不需要知道古人类的DNA序列,C正确;
D、“泥土DNA”要通过解旋酶使DNA双链解开,暴露其中的碱基序列,才能与“探针”结合从而被识别,D错误。
故答案为:C。
【分析】 基因探针是一段带有检测标记,且顺序已知的,与目的基因互补的核酸序列(DNA或RNA)。基因探针通过分子杂交与目的基因结合,产生杂交信号,能从浩瀚的基因组中把目的基因显示出来。根据杂交原理,作为探针的核酸序列至少必须具备以下两个条件:①应是单链,若为双链,必须先行变性处理。②应带有容易被检测的标记。它可以包括整个基因,也可以仅仅是基因的一部分;可以是DNA本身,也可以是由之转录而来的RNA。
11.(2023高二下·武功期中)下列关于植物基因工程应用的说法,错误的是(  )
A.将动物的某种蛋白质基因导入植物体中用来生产该蛋白质
B.植物基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物
C.利用基因工程可以改造植物细胞的基因,使其能够生产人类所需要的药物
D.通过植物基因工程培育的抗虫植物必然可以抗病毒
【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、由于所有生物共用一套遗传密码,所以将动物的某种蛋白质基因可以导入植物体中用来生产该蛋白质,A正确;
B、利用植物基因工程将高产或抗逆性等基因导入植物体内,可以培育出高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物,B正确;
C、利用基因工程可以改造植物细胞的基因,使其能够生产人类所需要的药物,C正确;
D、通过基因工程培育的抗虫植物只能抗虫,不能抗病毒,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因工程是指按人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外重组DNA分子和转基因技术,获得人们需要的新的生物类型和生物产品。
12.(2023高二下·武功期中)下列关于基因治疗的叙述,不正确的是(  )
A.基因治疗是把正常的外源基因导人有基因缺陷的细胞中
B.某些动物病毒可作为基因治疗的载体
C.基因治疗是治疗遗传性疾病最有效的手段
D.病人治愈后都可能将获得的基因遗传给子代
【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的,A正确;
B、某些动物病毒可作为基因治疗的载体,比如利用修饰的腺病毒作载体,将正常基因转入遗传性囊性纤维化病患者体内,B正确;
C、基因治疗是治疗遗传性疾病最有效的手段,C正确;
D、基因治疗是将正常基因导入病人有基因缺陷的体细胞中,体细胞中的基因一般不能遗传给子代,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。包括体外基因治疗和体内基因治疗。
13.(2023高二下·武功期中)L天冬酰胺酶对于治疗小儿白血病特别有效,但在临床应用中经常出现过敏反应。科研人员预期在L天冬酰胺酶的基础上研发药效性强但免疫性弱的蛋白质药物,下一步要做的是(  )
A.合成编码L天冬酰胺酶的DNA片段
B.构建含L天冬酰胺酶基因片段的表达载体
C.设计出药效性强但免疫性弱的蛋白质结构
D.利用DNA分子杂交的方法对表达产物进行检测
【答案】C
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】结合题干信息可知L天冬酰胺酶对于治疗小儿白血病特别有效,但在临床应用中经常出现过敏反应,科研人员预期在L天冬酰胺酶的基础上研发药效性强但免疫性弱的蛋白质药物,由此可知需要用到的生物技术是蛋白质工程。蛋白质工程的基本途径是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。根据上述途径可知,科研人员预期在L天冬酰胺酶的基础上研发药效性强但免疫性弱的蛋白质药物,下一步要做的是设计出药效性强但免疫性弱的蛋白质结构,C符合题意,A、B、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。蛋白质工程的实质是定向改造或生产人类所需的蛋白质。蛋白质工程的结果是可以生产出人类所需,而自然界中没有的蛋白质。蛋白质工程的原理是基因改造。
14.(2023高二下·武功期中)下列关于细胞全能性的理解,错误的是(  )
A.造血干细胞增殖分化产生血细胞没有体现细胞具有全能性
B.克隆羊多利的诞生说明了高度分化的动物细胞也具有全能性
C.细胞内含有个体发育所需全部基因是细胞具有全能性的内在条件
D.用烟草叶肉细胞培养出完整植株是植物细胞具有全能性的体现
【答案】B
【知识点】植物细胞的全能性及应用;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、造血干细胞通过增殖分化产生血细胞,没有发育成完整的个体,所以该过程没有体现细胞的全能性,A正确;
B、克隆羊多利的诞生说明了高度分化的动物细胞核也具有全能性,B错误;
C、细胞具有全能性的原因是细胞中含有该生物的全部遗传信息,所以细胞内含有个体发育所需全部基因是细胞具有全能性的内在条件,C正确;
D、用烟草叶肉细胞培养出完整植株是植物,可看出高度分化的植物细胞发育成了完整个体,该过程是细胞具有全能性的体现 ,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质。
15.(2023高二下·武功期中)下图是植物组织培养的过程,下列说法正确的是(  )
A.可使用体积分数为95%的酒精对外植体进行消毒
B.过程①形成的愈伤组织细胞,其中遗传物质发生了改变
C.过程①一般不需要光照,后续培养中每日需给予适当光照
D.外植体若是菊花的根尖组织,则培养成的新植株叶片为无色
【答案】C
【知识点】植物组织培养的过程;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、一般使用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒,A错误;
B、图中过程①表示脱分化形成愈伤组织的过程,其中遗传物质没有发生改变,B错误;
C、图中过程①表示脱分化,不需要光照,后续的再分化过程中植物要合成叶绿素,进行光合作用,每日需给予适当光照,C正确;
D、外植体若是菊花的根尖组织,根尖细胞中没有叶绿体,但是根尖细胞中有菊花的全部遗传信息,因此培养成的新植株叶片为绿色,D错误。
故答案为:C。
【分析】植物组织培养技术:在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。植物组织培养技术过程: 离体的植物器官、组织、细胞→脱分化→愈伤组织→再分化→胚状体或丛芽→发育成完整的植株。
16.(2023高二下·武功期中)为了培育菊花新品种,科学家利用野生夏菊和栽培秋菊进行杂交。培育过程如下图所示。下列有关叙述正确的是(  )
A.野生夏菊和栽培秋菊杂交后代一定能正常繁殖
B.①过程常选择酶解法去壁,应用了酶的专一性
C.①~②过程中常会用到灭活的动物病毒
D.该技术成功的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁
【答案】B
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、野生夏菊和栽培秋菊若是同一物种,杂交后代能够正常繁殖;若是不同物种,存在生殖隔离,杂交后代不能正常繁殖,A错误;
B、图中①过程为去除细胞壁,由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以常用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁,应用了酶的专一性,B正确;
C、图中过程②表示原生质体融合,常用物理法或化学法处理诱导原生质体融合,而灭活的病毒只能诱导动物细胞融合,C错误;
D、植物体细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁,植物体细胞杂交技术成功的标志是杂种植株产生,D错误。
故答案为:B。
【分析】植物体细胞杂交技术过程:用纤维素酶和果胶酶去细胞壁获得原生质体→诱导原生质体融合→ 再生出新的细胞壁形成杂种细胞→诱导杂种细胞形成杂种植株。
17.(2016高二下·桂林开学考)A种植物细胞(基因型为Aa),B种植物细胞(基因型为Bb),去掉细胞壁后,诱导两种细胞的原生质体融合,形成单核的杂种细胞.若经过组织培养得到的杂种植株是(  )
A.二倍体,基因型为AaBb B.二倍体,基因型为AAaaBBbb
C.四倍体,基因型为AaBb D.四倍体,基因型为AAaaBBbb
【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】解:A细胞含2套染色体组,B细胞也含2套染色体组,但由于彼此属于不同种,染色体组彼此不同,故融合后产生的杂种细胞含有4套染色体组,应属于四倍体,而基因型则是A+B,应为AaBb.
故选:B.
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株.植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性.
18.(2023高二下·武功期中)与传统育种相比,植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在(  )
A.克服远缘杂交不亲和的障碍
B.能在短时间内快速得到纯合子植株
C.缩短育种周期,减少盲目性
D.快速培育无病毒植株,保留杂种优势
【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、传统育种只能让同种生物进行杂交,但是植物体细胞杂交能让存在生殖隔离的两种生物也能杂交,所以植物体细胞杂交培育作物新品种克服远缘杂交不亲和的障碍,A正确;
B、植物体细胞杂交技术培育的植株不一定是纯合子,B错误;
C、植物体细胞杂交能缩短育种周期,但不是重大突破,C错误;
D、快速培育无病毒植株要通过植物组织培养技术实现,D错误。
故答案为:A。
【分析】植物体细胞杂交技术是指将来源不同的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
19.(2023高二下·武功期中)图是人工种子的结构图,下列有关叙述错误的是(  )
A.人工种子能够保持亲本的优良性状
B.胚状体由未分化的、具有分裂能力的细胞组成
C.人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的营养
D.利用人工种子繁殖子代的生殖方式属于无性生殖
【答案】B
【知识点】人工种子的制备
【解析】【解答】A、人工种子的胚状体是通过植物组织培养技术获得的,所以人工种子能够保持亲本的优良性状,A正确;
B、胚状体是由愈伤组织再分化而成的,不是未分化细胞组成的,B错误;
C、人工胚乳能够为胚状体提供其生长所需的物质,含有植物激素、无机盐、糖等物质,C正确;
D、利用人工种子繁殖子代的生殖方式属于无性生殖,D正确。
故答案为:B。
【分析】人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,通过人工薄膜包装得到的种子。人工种子的组成包括:人工种皮、人工胚乳和胚状体。
20.(2023高二下·武功期中)下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图,已知肾脏上皮细胞属于需要贴附于某些基质表面才能生长增殖的细胞,下列叙述错误的是(  )
A.甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B.原代培养是指细胞或组织离开机体后的初次培养
C.丙过程会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D.丁过程为传代培养,细胞都能进行无限增殖
【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、甲→乙过程要制备细胞悬液,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,是动物组织块分散成单个细胞,A正确;
B、原代培养是指细胞或组织离开机体后的初次培养,B正确;
C、动物细胞培养过程中会出现细胞贴壁和接触抑制的现象,C正确;
D、丙→丁过程细胞要分瓶继续培养,则丁过程为传代培养,细胞一般传至10-50代会逐渐缓慢,直到完全停止,正常细胞不能无限增殖,D错误。
故答案为:D。
【分析】动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。动物细胞培养过程:取出组织块→剪碎、用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理→分散成单个细胞→用培养液稀释成细胞悬液放入培养瓶中培养→原代培养→传代培养。
21.(2023高二下·武功期中)下列关于动物细胞培养条件的叙述,错误的是(  )
A.体外培养动物细胞时,培养环境必须保证无菌、无毒
B.培养液中通常需加入血清、血浆等天然成分
C.多数细胞适宜生存的pH值为6.2~6.4
D.细胞培养液需要定期更换,以便清除其中的代谢废物
【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、在体外培养动物细胞时,培养环境必须保证无菌、无毒的,A正确;
B、血清、血浆中还有些人们尚不清楚的物质,是动物细胞增殖过程中必需的成分,所以培养液中通常需加入血清、血浆等天然成分,B正确;
C、多数细胞生存的适宜pH为7.2~7.4,C错误;
D、细胞培养液应定期更换培养液,以便清除代谢废物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,D正确。
故答案为:C。
【分析】保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境,采取以下措施:(1)对培养液和所有培养用具进行无菌处理;(2)添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染;(3)定期更换培养液,以便清除代谢产物。动物细胞培养液中需加入的营养有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需要加入血清、血浆等一些天然成分。
22.(2023高二下·武功期中)下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图,下列叙述正确的是(  )
A.过程①需要提供95%O2和5%CO2的混合气体
B.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
C.过程③可用电刺激使供体细胞和乙牛去核细胞融合
D.后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术;细胞融合的方法
【解析】【解答】A、动物细胞培养过程中需要提供95%空气和5%CO2的混合气体,A错误;
B、过程②常使用显微操作去核法对减Ⅱ中期的卵母细胞进行处理,B错误;
C、过程③可用电刺激使供体细胞和去核的卵母细胞融合,C正确;
D、结合题图可知后代丁的细胞核遗传物质来自甲,细胞质遗传物质来自乙,所以后代丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定,D错误。
故答案为:C。
【分析】动物核移植:是指将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
23.(2023高二下·武功期中)科学家利用小鼠胚胎干细胞成功制造了一个直径约为3mm的“胃”,这一研究成果对器官移植技术的发展意义重大,该成果说明(  )
A.胚胎干细胞具有无限增殖的能力
B.胚胎干细胞经诱导可发生定向分化
C.胚胎干细胞的全能性得以表达
D.胚胎干细胞内的所有基因都在表达
【答案】B
【知识点】胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、胚胎干细胞具有增殖的能力,但不能无限增殖,A错误;
B、胚胎干细胞经诱导可发生定向分化形成特定的组织和器官,B正确;
C、题干中指出小鼠胚胎干细胞成功制造了直径大小约为3mm的“胃”,只是形成组织和器官,没有发育成完整个体,没有体现全能性,C错误;
D、胚胎干细胞内的基因表达具有选择性,并不是所有基因都在表达,D错误。
故答案为:B。
【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团)。其特点是:具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞;另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
24.(2018高三上·东城期末)若用a表示骨髓瘤细胞,b表示B淋巴细胞,则单克隆抗体制备过程中的两次筛选可表示为(  )
选项 筛选前 第一次筛选获得 第二次筛选获得
A a、aa、ab、bb、b a、aa、ab ab
B a、aa、ab、bb、b ab、bb、b ab
C a、aa、ab、bb、b ab 能无限增殖的ab
D a、aa、ab、bb、b ab 能产生特定抗体的ab
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】骨髓瘤细胞和B淋巴细胞在促融剂作用下,有的发生融合,有的不发生融合,筛选前存在a、aa、ab、bb、b5种细胞,第一次筛选可获得杂交瘤细胞ab,第二次筛选可获得能产生特定抗体的ab。
故答案为:D
【分析】制备单克隆抗体过程中两次筛选的方法及目的
项目 第一次筛选 第二次筛选
筛选
原因 诱导融合后得到多种杂交细胞,另外还有未融合的细胞 由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激,所以需经过选择性培养
筛选
方法 用特定的选择培养基筛选:未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长 用多孔培养皿培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群
筛选
目的 得到杂交瘤细胞 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
25.(2023高二下·武功期中)培育英国克隆羊“多利”、培育“白菜—甘蓝”、制备单克隆抗体所用的生物工程技术属于(  )
A.基因工程 B.细胞工程 C.胚胎工程 D.发酵工程
【答案】B
【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】英国克隆羊“多利”的产生利用了动物体细胞核移植技术;培育“白菜—甘蓝”利用了植物体细胞杂交技术;制备单克隆抗体利用了动物细胞融合和动物细胞培养技术。以上这些案例所利用的技术都属于细胞工程的范畴,B正确,A、C、D错误。
故答案为:B。
【分析】1、动物体细胞核移植:将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
2、植物体细胞杂交:来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,把杂种细胞培育成植株。
3、动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,该技术最重要的用途是制备单克隆抗体。
二、综合题
26.(2023高二下·武功期中)某质粒上有SalI、HindⅢ、BamHI三种限制酶切割位点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如下图甲所示,请回答下列问题:
(1)将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种新性状(变异性状)的来源属于   。
(2)在构建重组质粒时,应选用图中   两种酶对质粒含抗盐基因的DNA进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性。
(3)将重组质粒导入农杆菌前,需要先用Ca2+处理农杆菌,目的是   。
(4)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。为筛选出导入了重组质粒的农杆菌,上图乙表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌。培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,培养基A和培养基B分别还含有   、   。从检测筛选的结果分析,含有目的基因的是   (填数字)菌落中的细菌。
【答案】(1)基因重组
(2)SalⅠ和HindⅢ
(3)使农杆菌处于感受态,利于农杆菌吸收目的基因完成转化过程
(4)氨苄青霉素;四环素/氨苄青霉素和四环素;4和6
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,需要通过基因工程来实现,基因工程的原理是基因重组,所以这种新性状的来源属于基因重组。
(2)要保证重组DNA序列的唯一性,避免目的基因与运载体反向连接,则需要选用双酶切法切割目的基因和运载体。结合题图,用两种不同限制酶将目的基因完整剪切下来,需要选用限制酶SalⅠ和HindⅢ,同时质粒上也有这两种限制酶切位点,所以应选图中SalⅠ和HindⅢ两种酶对质粒含抗盐基因的DNA进行切割。
(3)将重组质粒导入农杆菌前,需要先用Ca2+处理农杆菌,目的是使农杆菌处于感受态,利于农杆菌吸收目的基因完成转化过程。
(4)结合题图可知用SalⅠ和HindIII两种限制酶对质粒进行切割时,会破会四环素抗性基因,但不会破坏氨苄青霉素抗性基因,所以导入重组质粒的农杆菌能在含有氨苄青霉素的培养基上能生存,但不能在含有四环素培养基上生存。图中培养基B中减少了4和6菌落,说明培养基B加入了四环素(或氨苄青霉素和四环素),则培养基A加的是四环素,可以淘汰掉没有导入质粒或重组质粒的农杆菌,所以培养基A和培养基B分别还含有氨苄青霉素、四环素(或氨苄青霉素和四环素),含目的基因的是4和6菌落中的细菌。
【分析】将目的基因导入微生物细胞,常用Ca2+处理法,用原核细胞作为受体细胞。转化方法是:首先用Ca2+处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细胞称为感受态细胞。第二步是将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。
27.(2023高二下·武功期中)中国农业大学李宁教授带领科研团队成功培育出我国第一头携带人溶菌酶基因的转基因克隆猪,通过转基因技术使转基因母猪乳汁(含有乳腺蛋白)中含有高抗菌活性的人溶菌酶。请回答下列问题:
(1)在获得人溶菌酶基因后,常用PCR技术进行扩增,该技术的原理是   。
(2)在构建人溶菌酶基因表达载体时,应将人溶菌酶基因与   的启动子等调控组件重组在一起;若将人溶菌酶基因插入启动子的上游,则转基因动物无法生产相应的蛋白质,原因是   。
(3)在构建人溶菌酶基因表达载体后,通过   技术导入猪细胞,从而获得转基因猪的体细胞,然后将该细胞的细胞核移入去核的   细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。
(4)检测转基因母猪乳腺细胞中人溶菌酶基因是否表达,在分子水平上采用的检测方法是   。
【答案】(1)DNA双链复制
(2)猪的乳腺蛋白基因;启动子的作用是RNA聚合酶识别结合的位点,其作用是驱动目的基因转录,在启动子上游则无法转录
(3)显微注射;卵母
(4)抗原-抗体杂交技术
【知识点】动物细胞核移植技术;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)PCR技术扩增目的基因,原理是DNA双链复制。
(2)结合题干信息可知利用转基因技术要在转基因母猪乳汁获得人溶菌酶,则目的基因要在猪乳腺细胞中表达,所以需要将人溶菌酶基因与猪的乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起。若将人溶菌酶基因插入启动子的上游,则转基因动物无法生产相应的蛋白质,这是因为启动子的作用是RNA聚合酶识别结合的位点,其作用是驱动目的基因转录,在启动子上游则无法转录。
(3)将目的基因导入动物细胞需要用显微注射技术。动物体细胞核移植过程中,需要将细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,以获得重组细胞。
(4)检测目的基因是否表达,在分子水平上需要检测是否产生相应的溶菌酶,所以采用的检测方法是抗原-抗体杂交技术。
【分析】基因工程的操作步骤:(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。
28.(2023高二下·武功期中)蝴蝶兰为二倍体植物,因其具有形态曼妙、花色艳丽、观赏期长等特点,被人们誉为“洋兰皇后”,具有极高的观赏价值和经济价值。近些年,通过植物组织培养技术种植蝴蝶兰,成为大规模育苗生产的重要途径。回答下列问题:
(1)为保持蝴蝶兰的优良性状,并且使其快速繁育,下列最适合进行植物组织培养的是   (填“叶肉细胞”或“茎尖分生区细胞”)。
(2)图中过程a表示   ,愈伤组织形成的前提条件是培育的组织或细胞处于   状态。通过过程b形成胚状体的根本原因是   。
(3)影响过程b和过程c分裂、分化的关键激素是   。
(4)若要用该植株的花粉进行培育,则还需要使用   的方法对过程c得到的幼苗进行处理,才能得到可育植株。
【答案】(1)茎尖分生区细胞
(2)脱分化;离体;基因的选择性表达
(3)生长素和细胞分裂素
(4)低温诱导或喷洒秋水仙素
【知识点】植物组织培养的过程;组织培养基的成分及作用;单倍体育种
【解析】【解答】(1)分化程度低的细胞,分裂能力强、全能性高,越容易培养成完整个体,所以为保持蝴蝶兰的优良性状,并且使其快速繁育,下列最适合进行植物组织培养的是茎尖分生区细胞。
(2)图中植物组织或细胞经过过程a得到愈伤组织,可确定图中过程a表示脱分化。愈伤组织形成的前提条件是培育的组织或细胞处于离体状态。图中愈伤组织经过过程b得到胚状体,可确定图中过程b表示再分化,通过过程b形成胚状体的根本原因基因的选择性表达。
(3)植物组织培养过程中需要细胞分裂素和生长素,细胞分裂素和生长素的比例会影响脱分化和再分化过程,所以影响过程b和过程c分裂、分化的关键激素是生长素和细胞分裂素。
(4)若要使用该植株的花粉进行培育,培育的个体是单倍体,高度不育,还需要用低温诱导或喷洒秋水仙素的方法对过程c得到的幼苗进行处理,才能得到可育植株。
【分析】植物组织培养技术过程: 离体的植物器官、组织、细胞→脱分化→愈伤组织→再分化→胚状体或丛芽→发育成完整的植株。由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程叫做脱分化;愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程叫做再分化。
29.(2023高二下·武功期中)近年来,我国死于狂犬病的人数有上升趋势。狂犬病病毒的核酸是RNA,机体感染病毒后产生的特异性IgG抗体,能消除狂犬病病毒,这是接触狂犬病病毒后及时注射疫苗和特异抗体的重要依据。下图是单克隆抗体制备过程示意图:
(1)图中A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是   细胞,该细胞能够产生   。
(2)图中B过程是细胞融合,该过程需要用灭活的病毒   或电激等诱导。
(3)用特定的选择培养基筛选出融合的杂交瘤细胞进行   和   ,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(4)特异性抗体获取的方法也可以采用向动物体内反复注射某种抗原,使动物产生抗体,然后从动物血清中分离所需抗体。与单克隆抗体相比,常规血清抗体的缺点是   。
(5)由单克隆抗体制成的靶向药物比普通的化疗药物疗效高、毒副作用小,是因为   。
【答案】(1)浆细胞;特异性抗体
(2)聚乙二醇(PEG)
(3)克隆化培养;抗体检测
(4)不易提取,纯度不高,具有灵敏性较差、不易制备等
(5)靶向药物能够定向作用于癌细胞,因此不损伤正常细胞,同时又减少了用药剂量。
【知识点】细胞融合的方法;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)图中A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞“要能合成并分泌特异性抗体,所以该细胞是浆细胞。
(2)图中B过程是诱导细胞融合,诱导动物细胞融合的方法有灭活的病毒、聚乙二醇(PEG)或电激等方法。
(3)用特定的选择培养基筛选出融合的杂交瘤细胞,然后进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(4)特异性抗体获取的方法也可以采用向动物体内反复注射某种抗原,使动物产生抗体,然后从动物血清中分离所需抗体,但是常规血清抗体不易提取,纯度不高,具有灵敏性较差、不易制备等缺点。
(5)由单克隆抗体制成的靶向药物比普通的化疗药物疗效高、毒副作用小,是因为靶向药物能够定向作用于癌细胞,因此不损伤正常细胞,同时又减少了用药剂量。
【分析】单克隆抗体制备的基本步骤:对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。
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