2024-2025学年第二学期高二年级第三次月考生物试题
试题满分:100分 考试时间:75分钟
单选题(共16小题)(每题3分,共48分)
1.下列有关传统发酵技术和微生物培养技术中的操作,错误的是( )
A. 制作果酒时,挑选新鲜葡萄,去除枝梗后用清水反复冲洗再榨汁
B. 平板划线时,每次划线前后都需将接种环放在酒精灯火焰上灼烧
C. 制作泡菜时,加入蔬菜后注入煮沸冷却的盐水,使盐水没过全部菜料
D. 为判断选择培养基是否起到了选择作用,设置接种普通培养基作对照
2.腐乳和泡菜是享誉大江南北的风味小吃。下列关于腐乳和泡菜制作的说法,错误的是( )
A. 进行腐乳发酵和泡菜发酵的主要微生物细胞中都含有细胞核
B. 毛霉产生的蛋白酶将豆腐中蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
C. 利用传统发酵技术制作腐乳和泡菜时,额外补充菌种非必需操作
D. 腐乳和泡菜制作过程中均需要加盐腌制,可抑制杂菌生长
3.下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常添加激素等物质
B. 将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
C. 抗体-药物偶联物(ADC)中单克隆抗体主要发挥靶向运输作用
D. 将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
4.单倍体胚胎干细胞是指只含一套染色体,但拥有类似于正常干细胞分裂分化能力的细胞群。利用小鼠建立单倍体胚胎干细胞的操作如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 体外受精前应将卵母细胞培养至MⅠ中期
B. 建立的单倍体胚胎干细胞中只含一条性染色体X或Y
C. 单倍体胚胎干细胞中的遗传物质含量与卵母细胞不完全相同
D. 通过直接培养图中的卵母细胞也可获得小鼠的单倍体胚胎干细胞
5.下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是( )
A. 与家兔血相比,洋葱更适合用于DNA的粗提取与鉴定
B. DNA不溶于酒精,但可溶于2mol/L的NaCl溶液
C. 向经酒精处理得到的白色丝状物中加入蛋白酶,可提高DNA相对含量
D. 研磨材料得到的滤液应在4℃冰箱中静置或离心,取沉淀进行后续操作
6.关于基因工程下列说法正确的有( )
①一种限制酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子 ②基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工 ③重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体 ④只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达 ⑤限制酶的识别序列越长,酶切点出现的概率越大 ⑥基因工程可以将一种生物的优良性状移植到另一种生物上 ⑦质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物的细胞中
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
7.如图为某动物细胞核基因局部示意图,已知限制酶EcoRV和BclI的识别序列和切割位点分别为5'—GAT↓ATC—3'和5'—T↓GATCA—3'。下列相关叙述错误的是( )
A. 限制酶EcoRV和BclI切割的都为磷酸二酯键
B. 限制酶EcoRV切割该基因后形成的是黏性末端
C. 该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶打开④氢键
D. T4DNA连接酶能将BclI切割后的两个片段连接起来
8.利用PCR技术扩增目的基因,其原理与细胞内DNA复制类似。下列有关利用PCR从DNA中间扩增目的基因的说法,错误的是( )
A. PCR原理是DNA半保留复制和DNA的热变性原理
B. 第三轮循环产物中同时含有两种引物的DNA片段所占的比例为3/4
C. 引物是一段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸
D. PCR过程包括变性、复性和延伸,延伸方向是从母链的5'端到3'端
9.某实验小组同学利用PCR技术扩增β-淀粉酶基因后,进行琼脂糖凝胶电泳检测时未出现扩增条带,其原因一般不包括( )
A. 模板DNA溶液中含有酶抑制剂 B. TaqDNA聚合酶失活
C. 引物特异性不强 D. 变性温度过低
10.科研工作者构建了含有人干扰素基因的表达载体,然后将其导入大肠杆菌,再通过发酵工程就能大量生产人重组干扰素,生产的人重组干扰素可用于慢性肝炎及肿瘤的临床治疗。下列叙述正确的是( )
A. 将人干扰素基因插入表达载体的启动子和终止子之间
B. 大肠杆菌常用作受体细胞的主要原因是其易接受外源DNA
C. 导入重组质粒的大肠杆菌一般先用Na+处理
D. 人重组干扰素作为抗体用于慢性肝炎及肿瘤的临床治疗
11.科学家利用基因工程培育出了能产生乙肝病毒蛋白质的西红柿,被称之为“西红柿乙肝疫苗”。具体操作是:将乙肝抗原基因M导入农杆菌,然后利用农杆菌将M导入西红柿细胞。实验显示小白鼠连续五周吃这样的西红柿,体内产生了抗乙肝病毒的抗体,下列叙述错误的( )
A. 用PCR技术对M基因进行扩增,需要两种引物
B. 含M的重组Ti质粒导入农杆菌之前,需要用Ca2+处理农杆菌
C. 含M的重组Ti质粒进入西红柿细胞中后会插入到西红柿染色体DNA上
D. 因为加热会破坏有效蛋白,“西红柿乙肝疫苗”需要生吃
12.欲利用大肠杆菌制备干扰素工程菌,将干扰素基因导入大肠杆菌的常用方法是
A. 显微注射法 B. 农杆菌转化法 C. 钙离子处理法 D. 花粉管通道法
13.科学家将苏云金杆菌中的Bt基因(抗虫基因)利用农杆菌转化法导入棉花的愈伤组织细胞,并进行组织培养获得棉花植株。下列相关检测方法与结果的分析错误的是( )
A. 提取棉花细胞核DNA,利用PCR技术检测 Bt基因是否插入T-DNA上
B. 提取棉花细胞中的RNA,利用PCR 技术检测Bt基因是否转录出了 mRNA
C. 提取棉花细胞中的蛋白质,利用抗原-抗体杂交技术检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白
D. 用棉花的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予棉花抗虫特性以及抗性程度
14.关于蛋白质工程的应用的说法,错误的是( )
A. 对基因结构的定点突变实现玉米赖氨酸合成的关键酶结构的改变属于蛋白质工程
B. 将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内,大肠杆菌产生胰岛素的技术属于蛋白质工程
C. 通过对基因结构的改造生产出自然界中从来不存在的蛋白质种类目前还很少
D. 依据蛋白质的功能对其结构进行设计改造,最终必须通过改造或合成基因来完成
15.基因工程的应用日益广泛,但同时也会面临相关的安全性和伦理问题,下列叙述正确的是( )
A. 治疗性克隆虽然不会有伦理问题,但会面临安全性问题
B. 从胚胎干细胞中取出干细胞用于医学研究和治疗属于生殖性克隆
C. “设计试管婴儿”可以用于白血病、贫血症等遗传疾病的预测和治疗
D. 我国禁止任何克隆实验
16.下列有关生物武器和生物技术的安全性问题的说法,正确的是( )
A. 设计试管婴儿时,要在胚胎移植前进行遗传学诊断
B. 转基因抗虫植株的培育不会给环境带来安全问题
C. 治疗性克隆应用了体细胞核移植和胚胎移植等技术
D. 生物武器杀伤力大、传染性强,不受自然条件的影响
二、非选择题(共5小题,共52分)
17.(10分)(每空1分)营养缺陷型突变体不仅被广泛应用于阐明微生物代谢途径上,而且在遗传现象研究中具有特殊的地位。某研究小组要从黄色短杆菌(能合成L—亮氨酸)中筛选L—亮氨酸缺陷型(不能合成L—亮氨酸)突变菌株,实验流程如图所示。回答下列问题:
(1)微生物培养基营养成分一般都有水、_____________,需要经过________法灭菌后才能用于接种。过程①的接种工具是__________,接种时需在________附近进行,以防止杂菌的污染。
(2)以运用____________法对菌液中的活菌进行计数,该方法统计的数目比实际活菌数________(填“多”或“少”),原因是__________________________________。
(3)为了筛选出1标菌种,分别配制了B、C两种培养基,过程②接种时,先将灭菌后的金丝绒(一种布料)与培养A中的菌落接触次,然后像盖印章一样将菌种连续接种到培养皿B和C的培养基表面,培养一段时间后菌落生长情况如图所示,推测B、C培养基成分的区别是____________,研究人员应该从培养皿______(填“B”或“C”)中选取菌落,其中菌落________(填数字)为目的菌落。
18.(10分)(每空1分)随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,请据图分析并回答下列问题。
(1)图中产生小牛的几个途径中,属于无性繁殖途径的有应用________(填数字)。应用1中为了大量获取细胞B,需对供体2注射_____。使用_______技术获得重组细胞,最终获得的良种小牛性别为____。(雌性或雄性)
(2)人工授精时,受精卵形成的场所是在______。在应用2、3、4中,若要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行__________处理。
(3)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对_____阶段的胚胎通过______技术获得二分胚①和②,操作时需要注意______,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。应用4中胚胎干细胞培养过程中除需要适宜的温度、无菌、无毒等环境条件以外,培养液通常还要加入________等天然成分。
19.(12分)(除标注外每空1分)水稻胚乳可作为生物反应器用于开发功能性产品。从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发,研究小组设计其预期的结构,推测应有的氨基酸序列,合成新的基因X。利用PCR技术对其进行扩增并连接启动子1,形成Z片段。把Z片段插入Ti质粒的T-DNA中,将构建好的基因表达载体导入水稻细胞完成转化,在胚乳中获得相应蛋白,最终将蛋白进一步加工为植物源猪瘟疫苗。相关信息如图所示。
回答下列问题。
(1)研究小组通过PCR扩增Z片段,延伸过程中,____(填原料)在____催化作用下合成新的DNA链。酶切时,限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。为构建基因表达载体,选择限制酶HindⅢ和____进行切割,可使Z片段插入T-DNA的效率最高。为使基因能够正常表达,质粒上的N和J应都为____。
(2)为获得含蛋白X的水稻材料,首先诱导水稻种子脱分化形成____,然后通过____的侵染,使目的基因进入水稻细胞并完成转化,再将其转接到含特定激素的培养基上,诱导其____形成具有根、茎、叶的完整植株。
(3)为验证水稻中目的基因X是否表达(转录和翻译),分子水平上的检测方法有____。(2分)
(4)从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发,合成基因X,进而得到猪瘟疫苗的过程属于____工程的范畴。相较于大肠杆菌,水稻胚乳作为生物反应器制备疫苗的优势及理由是____。(2分)
20.(10分)(除标注外每空1分)抗虫和耐除草剂玉米双抗12—5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据,采用PCR方法进行目的基因监测,反应程序如图1所示。回答下列问题:
(1)步骤①的作用是____________;步骤③表示______,温度应控制在______左右。
(2)PCR过程所需的酶是______(2分),其作用的化学键为______,图1过程1个DNA经循环4次需要引物______个。
(3)在进行PCR扩增时,应选择图2中引物______(2分),原因是________________________。
21.(10分)(每空2分)如图是治疗性克隆的过程图解,请据图回答相关问题。
图示过程中的重组新细胞如果培养后移植到子宫内能够成功孕育出一个新个体,则称作 (填“生殖性”或“治疗性”)克隆,我国政府对其持有的态度是 。相比较而言,试管婴儿的产生过程中,在“试管”内完成的步骤为体外受精和 。
(2)通过“治疗性克隆”的技术对白血病患者进行造血干细胞移植,能够在一定程度上解决供体细胞来源不足等问题,且可避免移植过程中存在的 问题。
(3)若某患者患有某种遗传性糖尿病,则可利用基因工程技术将正常胰岛素基因导入上图 中,再定向诱导使其分化为胰岛样细胞,从中筛选出具有正常胰岛β细胞功能的胰岛样细胞,输入患者体内达到治疗目的。
高二生物答案
一、单选题
1.【答案】A
【解析】选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄冲洗,并除去枝梗,不可反复冲洗,以免将葡萄上的酵母菌冲洗掉,影响酵母菌的发酵,A错误;平板划线时,每次划线前后都需将接种环放在酒精灯火焰上灼烧灭菌,冷却后在酒精灯火焰旁边进行接种试验,B正确;制作泡菜时,加入蔬菜后注入煮沸冷却的盐水,使盐水没过全部菜料,从而制造一个无氧环境,有利于乳酸菌发酵,C正确;若要判断选择培养基是否起到了选择作用,需设置设置接种普通培养基作对照,选择培养基和普通培养基上均出现的菌落即为要筛选的菌种,在普通培养基上出现而选择培养基上未出现的菌落,是被选择淘汰的菌种,D正确。
2.【答案】A
【解析】制作泡菜的微生物是乳酸菌,无以核膜为界的细胞核,是原核生物,无细胞核;制作腐乳的微生物是毛霉,是真核生物,有细胞核,A错误;在制作腐乳时,毛霉中含有的蛋白酶和脂肪酶可以使豆腐中的蛋白质转化成氨基酸和小分子的肽,将脂肪转化成甘油和脂肪酸,B正确;利用传统发酵技术制作腐乳和泡菜时,一般情况是利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵中的微生物进行发酵,额外补充菌种非必需操作,C正确;腐乳和泡菜制作过程中均需要加盐腌制,不仅可以调节风味,更重要的是可抑制杂菌生长,杂菌因外界环境渗透压过高失水死亡,D正确。
3.【答案】C
【解析】细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常添加血清等物质 ,A错误;将小鼠桑椹胚分割成2等份后胚胎移植获得同卵双胎的过程属于无性生殖,B错误;抗体具有特异性,可以特异性的结合抗原,所以抗体—药物偶联物(ADC)中单克隆抗体主要发挥靶向运输作用,C正确;将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导后融合的细胞有杂交瘤细胞、骨-骨融合细胞,B-B融合细胞等,还需进一步选择才能得到杂交瘤细胞,D错误。
4.【答案】C
【解析】体外受精前应将卵母细胞培养至减数分裂Ⅱ中期,A错误;精子中含有的性染色体为X染色体或Y染色体,卵细胞中含有的性染色体为X染色体,由图可知,在建立单倍体胚胎干细胞过程中,是去除雄原核,所以获得的单倍体干细胞中含有的性染色体是X染色体,而不含Y染色体,B错误;图中卵母细胞未受精时,减数分裂停滞与减数分裂Ⅱ中期,此时细胞中核DNA数量为2n,受精后完成减数分裂后续过程,细胞质不均等分裂,形成第二极体与卵细胞,细胞中核DNA数变为n,单倍体胚胎干细胞中核DNA数量为n,与卵母细胞中遗传物质含量不完全相同,C正确;卵母细胞只有在受精之后才能完成减数分裂,所以需要用精子刺激卵母细胞,然后移除雄原核再进行培养,不能直接用卵母细胞培养,D错误。
5.【答案】D
【解析】家兔为哺乳动物,成熟红细胞不含细胞核和细胞器,而洋葱中DNA含量较高,因此与家兔血相比,洋葱更适合用于DNA的粗提取与鉴定,A正确;DNA不容易酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,DNA可溶于2mol/L的NaCl溶液,B正确;经酒精处理得到的白色丝状物中含有一定的蛋白质杂质,可加入蛋白酶,去除蛋白质杂质,提高DNA的相对含量,C正确;为防止DNA断裂,应将研磨液在4℃冰箱中静置或离心,但要取滤液进行后续操作,D错误。
6.【答案】B
【解析】①一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子,①错误; ②基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工, ②正确; ③重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶, 载体不是酶,③错误;④目的基因进入受体细胞后不一定能成功表达,因此最后还需要进行目的基因的检测和鉴定,④错误;⑤在同一DNA分子中,限制酶的识别序列越长,酶切点出现的概率越小,⑤错误;⑥基因工程可以将一种生物的优良性状移植到另一种生物上,⑥正确;⑦质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物的细胞中,⑦正确。②⑥⑦正确,正确选项有3个,B正确。
7.【答案】B
【解析】限制酶EcoRV和限制酶BclI切割的化学键都是磷酸二酯键,A正确;限制酶EcoRV切割该基因后形成的是平末端,B错误;该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶将④氢键打开,C正确;T4DNA连接酶能连接互补的黏性末端和平末端,D正确。
8.【答案】D
【解析】PCR是在体外模拟细胞内DNA的复制过程,原理是DNA半保留复制和DNA的热变性原理,A正确;DNA复制为半保留复制,第三轮循环即DNA复制3次,共形成23=8个DNA分子,其中含有最初模板链的2个DNA分子含有引物A或引物B,其余6个DNA分子均含有引物A和引物B,所以第三轮循环产物中同时含有引物A和引物B的DNA片段所占的比例为6/8=3/4,B正确;DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链,引物是一段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,C正确;PCR过程包括变性、复性和延伸,由于DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸DNA链,因此延伸方向是从母链的3'端到5'端,D错误。
9.【答案】C
【解析】模板DNA溶液中含有酶抑制剂可能导致TaqDNA聚合酶无法发挥作用,进而影响目的基因的扩增,A不符合题意;TaqDNA聚合酶能够催化子链的形成,若使用的Taq酶失活会影响子链的合成,进而影响目的基因的扩增,B不符合题意;引物特异性不强可能会出现非目的基因片段,不会不出现扩增条带,C符合题意;变性温度过低,则DNA双链不能充分解开,影响目的基因的扩增,D不符合题意。
10.【答案】A
【解析】启动子和终止子控制基因转录的开始和终止,将人干扰素基因插入表达载体的启动子和终止子之间,A正确;基因工程常以大肠杆菌作为受体细胞,这是因为大肠杆菌具有繁殖快、操作简便等优点,而且极容易接收外源质粒(或DNA分子),便于转化,B错误;导入重组质粒的大肠杆菌一般先用Ca2+处理,C错误;人重组干扰素作为细胞因子用于慢性肝炎及肿瘤的临床治疗,D错误。
故选A。
11.【答案】C
【解析】用PCR技术对M基因进行扩增,需要根据目的基因两端碱基序列合成的两种引物,A正确;含M的重组Ti质粒导入农杆菌之前,需要用Ca2+处理农杆菌,使农杆菌处于易于吸收周围环境中DNA分子的状态,B正确;含M的重组Ti质粒进入西红柿细胞中后质粒上的T-DNA会插入到西红柿染色体DNA上,C错误;因为加热会破坏有效蛋白,为减少高温对蛋白质的影响,“西红柿乙肝疫苗”需要生吃,D正确。
12.【答案】C
【解析】显微注射法是将目的基因导入动物细胞的方法,A错误;农杆菌转化法的受体细胞一般是双子叶植物和裸子植物,羊受精卵的导入方法是显微注射法,B错误;Ca2+处理法能使大肠杆菌细胞的生理状态发生改变,使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态,所以将干扰素基因导入大肠杆菌,常采用感受态细胞法(Ca2+处理法),C正确;花粉管通道法是我国科学家独创的一种方法,是一种十分简便经济的方法,我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的,D错误。
13.【答案】A
【解析】提取棉花细胞核DNA,利用目的基因来设计引物进行PCR扩增,根据扩增是否出现的目条带,检测Bt基因是否插入棉花的染色体DNA上,A错误;提取棉花细胞中的RNA,通过逆转录获得cDNA,利用目的基因来设计引物进行PCR扩增,根据扩增是否出现的目条带,检测Bt基因是否转录出了mRNA,B正确;提取细胞中的蛋白质,采用抗原-抗体分子杂交技术进行检测,根据是否出现杂交带,检测测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白,C正确;用棉花的叶片饲喂棉铃虫,根据棉铃虫的死亡情况来确定Bt基因是否赋予棉花抗虫特性以及抗性程度,D正确。
14.【答案】B
【解析】蛋白质工程可通过改造基因来实现对蛋白质分子结构的定向改造,使之更加符合人类需要,故通过对基因结构的定点突变实现玉米赖氨酸合成的关键酶结构的改变属于蛋白质工程,A正确;将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内,使大肠杆菌产生胰岛素的技术属于基因工程,B错误;目前,蛋白质工程成功的例子不多,主要是人们对蛋白质的结构了解的还很不够,所以通过对基因结构的改造生产出自然界中从来不存在的蛋白质种类目前还很少,C正确;蛋白质工程指以蛋白质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,对现有蛋白质进行基因改造,因此依据蛋白质的功能对其结构进行设计改造,最终必须通过改造或合成基因来完成,D正确。
15.【答案】C
【解析】治疗性克隆也会有伦理问题和安全性问题,A错误;从胚胎干细胞中取出干细胞用于医学研究和治疗属于治疗性克隆,B错误;设计试管婴儿是为了治疗疾病,所以可以用于白血病、贫血症等遗传疾病的预测和治疗,C正确;我国禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆,应对治疗性克隆实验也进行严格审查,D错误。
16.【答案】A
【解析】设计试管婴儿往往是为了避免后代患某些遗传病,因此需在植入前对胚胎进行遗传学诊断,A正确;转基因抗虫植株的培育可能会将抗虫基因传入其它生物体内,造成基因污染,B错误;治疗性克隆一般是培育形成组织和器官,不需要胚胎移植,C错误;生物武器的生存、繁殖、死亡易受环境条件(如温度)的影响,还受地形、风向等多种条件影响,D错误。
二、非选择题
17.【答案】(1)碳源、氮源、无机盐 高压蒸汽灭菌(湿热灭菌) 涂布器 酒精灯
(2)稀释涂布平板 少 当两个或多个菌落靠近到一定程度连在一起时,平板上记录的只能作为一个菌落
(3)B中含L-亮氨酸,C中不含 B 3、6
【解析】(1)微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。对培养基进行灭菌可用高压蒸汽灭菌/湿热灭菌法。由图可知,过程①所用的接种方法为稀释涂布平板法,则接种工具为涂布器,操作时需在酒精灯附近进行,防止杂菌污染,达不到分离菌种的目的。
(2)以运用稀释涂布平板法对菌液中的活菌进行计数,该方法统计的数目比实际活菌数少,原因是当两个或多个菌落靠近到一定程度连在一起时,平板上记录的只能作为一个菌落。
(3)由题图可知,培养皿C中的菌落数比培养皿B少,结合突变菌株不能在没有L-亮氨酸的培养基中生长,可知B中含L-亮氨酸,C中不含。因为B中含L-亮氨酸,C中不含,则培养皿B中有目的菌落(即突变菌株),而培养皿C中没有目的菌落,因此研究人员应该从培养皿B中选取菌落,且比较B、C培养皿中菌落的差异可知,菌落3、6为目的菌落。
18.【答案】(1)1和3 促性腺激素 核移植 雌性
(2)输卵管 获能
(3)囊胚 胚胎分割 将内细胞团均等分割 血清
【解析】(1)图中产生小牛途径共有3个,应用1是克隆牛的形成过程,运用的是无性繁殖的手段,应用2通过精卵细胞的融合形成的受精卵发育成的个体,是利用有性繁殖的途径形成的,应用3中利用应用2得到的胚胎经过胚胎分割技术获得的新个体,该过程利用了无性繁殖技术,即小牛产生的途径中属于无性繁殖的是应用1和3,应用1中,为了大量获取细胞B,即卵母细胞,需对供体2注射促性腺激素,促其超数排卵,使用核移植技术获得重组细胞,最终通过早期胚胎培养和胚胎移植技术获得良种小牛,该小牛的性别与供核的母本相同,即与供体1相同,性别为雌性。
(2)人工授精时,由于受精过程发生在输卵管中,因此受精卵形成的场所是在输卵管。在应用2、3、4中,若要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行获能处理,因为获能后的精子才具备与卵细胞结合的能力,得到的卵母细胞也需要培养至减数第二次分裂中期(MⅡ中期)时期才能受精。
(3)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过胚胎分割技术获得二分胚①和②,为保证分割后胚胎的恢复和进一步发育,在进行胚胎分割时需要将内细胞团均等分割。应用4种细胞进行定向诱导,可分化形成各种组织和器官。在胚胎干细胞培养过程中除需要适宜的温度、无菌、无毒等环境条件以外,营养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、核苷酸,还要加入动物血清(或血浆)等天然成分,目的是满足细胞增殖对营养物质的需求。
19.【答案】(1)(4种 )dNTP(脱氧核苷酸) 耐高温的DNA聚合酶(Taq酶) EcoR Ⅰ 终止子
(2)愈伤组织 农杆菌 再分化
(3)PCR技术(分子杂交技术);抗原—抗体杂交检测
(4)蛋白质 水稻胚乳细胞能产生具有生物活性的重组蛋白质,理由是水稻胚乳细胞具有内质网和高尔基体,可对基因X的表达产物进行加工
【解析】(1)PCR是根据DNA半保留复制的原理在体外进行DNA复制的技术,体外DNA复制过程中用超过90 ℃的温度处理DNA使其解旋,因此,在子链延伸过程中,4种脱氧核苷酸要在耐高温的DNA聚合酶催化合成新的DNA链。依题意,酶切时,限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。Xba Ⅰ与Hind Ⅲ识别序列有重叠,不符合题目要求。EcoR Ⅴ所切末端为平末端,连接效率低,不符合题目要求。EcoR Ⅰ识别序列与Hind Ⅲ识别序列无重叠,产生的切口是黏性末端,连接效率相对平末端高。为使基因能够正常表达,基因结构的上游和下游各有启动子和终止子,因此,N和J应都为终止子。
(2)为获得含蛋白X的水稻材料,首先诱导水稻种子脱分化形成愈伤组织,然后通过农杆菌的侵染,使目的基因进入水稻细胞并完成转化,再将其转接到含特定激素的培养基上,诱导其再分化形成具有根、茎、叶的完整植株。
(3)为验证水稻中目的基因X是否表达(转录和翻译),可通过PCR技术检测水稻细胞中目的基因X是否转录出了mRNA;可从转基因水稻中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原—抗体杂交检测是否翻译出了蛋白质。
(4)蛋白质工程是基因工程的延伸,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,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。因此,从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发,合成基因X,进而得到猪瘟疫苗的过程属于蛋白质工程的范畴。相较于大肠杆菌细胞,水稻胚乳细胞多了复杂的生物膜系统,可对基因X的表达产物进行正确地加工与折叠,产生具有生物活性的重组蛋白质。
20.【答案】(1)使双链DNA解旋为单链 延伸 72℃
(2)Taq酶(耐高温的DNA聚合酶) 磷酸二酯键 30
(3)I和Ⅳ 新合成的子链需要加到引物的3'端进行延伸
【解析】(1)分析题图,步骤①为变性过程,其作用是使双链DNA解旋为单链;步骤③为延伸过程,温度应控制在72℃左右。
(2)PCR过程所需的酶是Taq酶,该酶的作用是促进磷酸二酯键的形成;PCR循环4次,合成的DNA分子数为24=16,每条子链的合成都需要引物,故需要的引物数量为16×2-2=30个。
(3)因为新合成的子链需要加到引物的3'端进行延伸,故在进行PCR扩增时,应选择图2中引物I和Ⅳ。
21.【答案】(1)生殖性 不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验 早期胚胎培养
(2)免疫排斥
(3)胚胎干细胞
【解析】(1)以培育后代为目的的核移植技术,称为生殖性克隆。我国政府的态度是禁止生殖性克隆(或不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验)。在“试管”内完成的步骤是体外受精和早期胚胎培养过程。
(2)由于“治疗性克隆”所产生的细胞与体内正常细胞遗传物质相同,MHC分子相同,在一定程度上解决了免疫排斥反应,还在一定程度上解决了供体器官来源不足的问题。
(3)能定向诱导使其分化为胰岛样细胞的是胚胎干细胞。