专题验收评价（三十一） 现代生物技术的综合分析

专题验收评价（三十一）现代生物技术的综合分析一、选择题1.(2023·桐乡月考)体外培养动物细胞时常需要提供类似该细胞在生物体内的环境条件，培养方式可分为悬浮培养和贴壁培养。下列叙述正确的是()A.悬浮培养一般使用液体培养基B.贴壁培养一般使用固体培养基C.悬浮培养会发生接触抑制现象D.血液中淋巴细胞适合贴壁培养解析：选A动物细胞培养均采用液体培养基，A正确，B错误；接触抑制是体外细胞培养时贴附型细胞生长的特性，C错误；来源于血液、淋巴组织的细胞以及某些肿瘤细胞不需要贴附在支持物上，而是呈悬浮生长状态，D错误。2.(2023·乐清期末)试管婴儿的培育是一项人类胚胎工程技术，可以给不孕不育家庭解决生育难题。下列有关试管婴儿培育过程的叙述正确的是()A.需要给母亲注射雌激素进行超数排卵处理B.培养成熟的卵母细胞与获能的精子在体外进行受精C.受精完成后形成的受精卵可在体外直接培育成胎儿D.若想要得到双胞胎，操作过程必须用到胚胎分割技术解析：选B为了获得更多的卵母细胞，通常需要给母亲注射促性腺激素进行超数排卵处理，A错误；卵母细胞需培养成熟后，与获能的精子在体外进行受精，B正确；受精完成后形成的受精卵可在体外进行早期胚胎培养，而后在合适的时期将胚胎移入到母体子宫内，继续发育成胎儿，C错误；若想要得到双胞胎，不一定用到胚胎分割技术，还可通过在母体子宫中植入两个胚胎来实现，D错误。3.(2023·北京高考)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH，有关制备过程的叙述不正确的是()A.需要使用动物细胞培养技术B.需要制备用PTH免疫的小鼠C.利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞D.筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞解析：选D单克隆抗体的制备过程中需要用到动物细胞培养技术，如骨髓瘤细胞的培养等，A正确；分析题意可知，本操作的目的是制备单克隆抗体用于快速检测PTH，为获得能产生抗PTH抗体的B淋巴细胞，可用PTH对小鼠进行免疫，B正确；抗原与抗体的结合具有特异性，故可利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞，C正确；杂交瘤细胞是B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后经筛选而得到的，由于一种B淋巴细胞经免疫后只能产生一种抗体，故一般情况下单个杂交瘤细胞只能产生一种抗体，D错误。4.(2023·浙江强基联盟统测)为统计葡萄酒发酵过程中酵母菌数量变化并对菌种进行耐酸性检测，取适当时间的发酵样品经梯度稀释后再分别接种到不同pH的培养基中进行培养。下列叙述正确的是()A.应在酸性范围设置培养基pH梯度B.应采用平板划线法进行样品接种C.需要使用恒温摇床进行振荡培养D.培养过程应保持无菌和无氧条件解析：选A要检测菌种的耐酸性，故应在酸性范围设置培养基pH梯度，A正确；平板划线法不能计数，无法统计酵母菌数量，B错误；培养基培养一般是静置(倒置)培养，不需要振荡，C错误；培养过程中为促进酵母菌繁殖形成菌落，需要保持有氧条件，D错误。5.草甘膦是无选择性除草剂的有效成分，施用时也会“误伤”作物使其致死，其机理是抑制与植物多种代谢途径有关的EPSP合酶的活性。研究人员试图培育抗草甘膦作物(矮牵牛)，其流程如图所示。相关说法正确的是()A.①过程的目的基因是抑制EPSP合酶的基因B.②过程可利用农杆菌将重组Ti质粒的T­DNA导入矮牵牛细胞C.③过程运用植物体细胞杂交技术培养成转基因矮牵牛D.转基因矮牵牛存活说明EPSP合酶表达水平下降有利于抗草甘膦解析：选B草甘膦抑制与植物多种代谢途径有关的EPSP合酶的活性，若培育抗草甘膦作物，要提高EPSP合酶的活性，①过程的目的基因是促进EPSP合酶的基因，A错误；②过程表示将目的基因导入受体细胞，可利用农杆菌将重组Ti质粒的T­DNA导入矮牵牛细胞，B正确；③过程要把细胞培养成个体，运用了植物组织培养技术，C错误；转基因矮牵牛存活说明EPSP合酶表达水平升高有利于抗草甘膦，D错误。6.(2023·宁波海曙区期中考)利用传统发酵技术制作的果酒、果醋、腐乳、泡菜极大地丰富了人们的饮食。下列说法正确的是()A.利用的都是天然存在的菌种，均不需要灭菌B.其中只有果酒发酵利用的微生物种类是真菌C.制作泡菜的坛子加水密封是为了抑制乳酸菌的繁殖D.果酒、果醋发酵装置应该尽量缩短排气口胶管长度，以便顺利排气解析：选A传统发酵中，果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作都利用了天然存在的菌种，均不需要灭菌，A正确；腐乳制作过程中有多种微生物参与，其中起主要作用的是毛霉，毛霉属于真菌，B错误；制作泡菜的坛子加水密封是为了创造无氧环境，促进乳酸菌的繁殖，C错误；果酒、果醋发酵装置应该尽量增长排气口胶管长度，防止杂菌污染，D错误。7.(2023·厦门模拟)甲植物具有由核基因控制的多种优良性状，远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因，科研人员通过如图途径培育出具有抗除草剂性状的优良品种丙。图中字母表示过程、数字序号表示细胞。下列相关叙述正确的是()A.过程A应置于较高渗透压溶液中处理，再将①②诱导融合成③B.过程B无需筛选鉴定，形成杂种细胞后即可接种到培养基中C.过程C、D采用固体培养基，添加激素的种类和比例相同D.杂种植株丙为二倍体，其产生的配子均含有抗除草剂基因解析：选A过程A为去除细胞壁的过程，在用酶解法降解细胞壁之前，用较高渗透压溶液处理细胞，有利于完整的原生质体的释放，然后再利用诱导融合的方法将①②诱导融合成③，A正确；过程B获得的融合细胞未必都是由甲的细胞核和乙的细胞质融合形成的，因而需筛选鉴定，B错误；过程C、D分别为脱分化和再分化过程，这些过程需要采用固体培养基，且两过程中添加激素的比例不同，C错误；杂种植株丙的细胞核来自甲植物顶芽细胞，故其为二倍体，抗除草剂基因位于细胞质中，故其产生的雄配子几乎不含有抗除草剂基因，D错误。8.(2023·嘉兴二模)镰刀形细胞贫血症是一种单基因遗传病，由正常血红蛋白基因(HbA)突变为镰刀形细胞贫血症基因(Hbs)引起，HbA和Hbs的某片段如图甲。对胎儿基因检测的主要原理是MstⅡ限制酶处理扩增后的DNA；加热使酶切片段解旋，用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交；凝胶电泳分离。图乙是凝胶电泳后荧光出现的三种可能性。下列叙述错误的是()A.提取胎儿DNA样品后，扩增DNA需要添加特定的引物B.用MstⅡ限制酶处理DNA不充分，可能把正常人误判为携带者C.荧光标记序列越长，图乙­C中两个DNA条带间的距离越大D.若某胎儿检测结果为图乙­B，则该胎儿为镰刀形细胞贫血症患者解析：选C引物的作用是作为DNA复制开始时DNA聚合酶的结合位点，因此提取胎儿DNA样品后，扩增DNA需要添加特定的引物，A正确。据图可知，正常血红蛋白基因中含有MstⅡ限制酶的酶切位点，而镰刀形细胞贫血症基因中没有，用MstⅡ限制酶处理DNA不充分，正常血红蛋白基因的中间位置可能没有被切割，结果可能与镰刀形细胞贫血症基因结果一样，因此可能把正常人误判为携带者，B正确。凝胶电泳中，DNA分子量越大迁移得越慢，因此图乙­C中两个DNA条带间的距离与切割后DNA分子量的大小有关，与荧光标记序列长短无关，C错误。分析题图可知，出现图乙­ADNA条带表示含有正常血红蛋白基因；出现图乙­BDNA条带表示含有镰刀形细胞贫血症基因；出现图乙­CDNA条带表示含有镰刀形细胞贫血症基因和正常血红蛋白基因，D正确。二、非选择题9.(2023·绍兴月考)白叶枯病是水稻严重的病害之一，疣粒野生稻对其具有高度抗性。研究人员利用植物体细胞杂交技术，试图将疣粒野生稻的抗白叶枯病特性转移到栽培稻中。(1)将两种水稻外植体分别接种在含植物激素的培养基上，经____________过程形成愈伤组织后，用________________酶处理获得游离的原生质体。(2)本研究运用的技术手段依据的原理是______________________________，可用化学试剂__________人工诱导原生质体融合。(3)“不对称体细胞杂交法”可以将一个亲本细胞内的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内，获得不对称杂种植株。大剂量的X射线能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、消除等，从而导致细胞不再持续分裂。碘乙酰胺能使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。为了达到转移抗白叶枯病特性的目的，融合前要用X射线照射__________________的原生质体，用碘乙酰胺处理另一亲本的原生质体。经诱导融合后，只有异源融合后的杂种细胞可持续分裂形成再生细胞团，原因是__________________________。(4)观察再生植株细胞中的染色体，发现数目均______(填“少于”或“多于”)两亲本染色体数目之和，说明成功获得了不对称杂种植株。有些杂种植株染色体数目与栽培稻相同，性状明显偏向栽培稻，但也表现出疣粒野生稻的一些特性，推测这些杂种植株无多余染色体但具有疣粒野生稻特性的原因是______________________________________________________。(5)用致病性强的两种水稻白叶枯病菌株接种，检测72株杂种植株的抗性。结果发现共有40株表现抗性，其中17株对两种菌株都表现抗性。综合染色体数目及抗性检测结果，应优先选择_____________________________________________________的杂种植株进行繁育。解析：(1)将两种水稻外植体分别接种在含植物激素的培养基上，经脱分化过程形成愈伤组织后，用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，从而获得游离的原生质体。(2)题述过程表示的是植物体细胞杂交技术，该技术手段依据的原理是细胞膜具有一定的流动性，可通过化学试剂聚乙二醇人工诱导原生质体融合。(3)分析题意可知，为了达到转移抗白叶枯病特性的目的，可先用X射线照射疣粒野生稻的原生质体，使其部分染色体发生变异，然后用碘乙酰胺处理另一亲本的原生质体，经诱导融合后，从而获得杂种细胞，由于融合后的杂种细胞补充了细胞质中失活的酶，同时使细胞中存在正常染色体(生理互补)，细胞能正常分裂，故异源融合后的原生质体可持续分裂形成再生细胞团。(4)不对称杂种植株细胞中只获得经X射线处理的亲本的部分染色体或染色体上某些片段，故观察再生植株细胞中的染色体，发现数目均少于两亲本染色体数目之和，说明成功获得了不对称杂种植株。有些杂种植株染色体数目与栽培稻相同，性状明显偏向栽培稻，但也表现出疣粒野生稻的一些特性，可能的原因是杂种植株中来自疣粒野生稻的某些基因通过染色体易位整合到栽培稻细胞中。(5)分析题意可知，应优先选择染色体数目和栽培稻相同且对两种菌株均表现出抗性的杂种植株进行繁育。答案：(1)脱分化纤维素酶和果胶(2)细胞膜具有一定的流动性聚乙二醇(3)疣粒野生稻杂种细胞由于融合，补充了细胞质中失活的酶，同时使细胞中存在正常的染色体(生理互补)，细胞能正常分裂(4)少于来自疣粒野生稻的某些基因通过染色体易位整合到栽培稻细胞中(5)染色体数目和栽培稻相同且对两种菌株均表现出抗性10.(2023·温州三模)水蛭素是水蛭唾液腺分泌的一种蛋白质，是一种优良的凝血酶抑制剂，在血栓治疗上有着重要的医学价值。已知天然水蛭素的抗凝血活性较低，产量和来源有限，某科研团队拟通过一定的技术手段改造水蛭素基因，通过制备山羊乳腺生物反应器获得活性高、产量大的重组水蛭素。回答下列问题：(1)水蛭素基因的改造：研究发现，将水蛭素的第47位天冬酰胺替换为赖氨酸，可以提高其活性。通过建立功能与结构的联系，运用__________工程对水蛭素分子进行改造：从预期的水蛭素功能出发，设计水蛭素的__________________，推测出其氨基酸序列，再依据______________________逆推出水蛭素基因的脱氧核苷酸序列，进而运用基因定点突变技术改造水蛭素基因。(2)水蛭素基因重组DNA分子的构建：应用PCR技术对改造后的水蛭素基因进行扩增，在设计引物时，应在引物5′端添加特定限制酶的识别序列，其目的是_____________________。将水蛭素基因和表达载体用____________________________酶处理获得重组DNA分子。(3)山羊成纤维细胞的培养、转化：将无菌条件下采集制备的________(填“雌性”或“雄性”)山羊成纤维细胞悬液作为初始材料进行________培养。培养一段时间后，加入胰蛋白酶使细胞变得松散，当贴壁细胞趋于球形时加入过量新鲜培养液，目的是终止__________________。将带有重组DNA分子的脂质体与成纤维细胞共培养，获得含有目的基因的受体细胞。应用PCR技术可精准鉴定受体细胞中是否导入了水蛭素基因，若PCR反应出现无扩增条带的假阴性结果，可能的原因有哪几项？__________。A.反应温度不适宜 B.引物量不够C.模板量不够 D.重组DNA未导入(4)转基因奶山羊的克隆：将成功转化的成纤维细胞的核取出，移入去核的__________细胞中，用电刺激后进行胚胎体外培养，将早期胚胎移植到经________________处理的代孕母羊子宫内，经妊娠、分娩获得转基因克隆奶山羊。(5)重组水蛭素的获取和检测：收集转基因奶山羊乳汁，从中提取得到____________，分子水平上采用____________