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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年沪教版选修3生物下册阶段测试试卷440考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述,正确的是A.顶体反应是防止多精入卵的一道屏障B.卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成C.采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用D.卵子发生时,MⅠ和MⅡ过程是不连续的,但细胞质均等分配2、下列叙述符合基因工程概念的是()A.B淋巴细胞与肿瘤细胞融合,杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株C.用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上3、以下是研究人员利用甘蓝和萝卜的体细胞为材料获得甘蓝-萝卜杂交植株的操作流程:下列叙述错误的是()A.需将两种植物细胞置于较高渗透压的溶液中,利用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁B.图中X是愈伤组织,除图示途径外,还可通过形成胚状体获得再生植株C.培养基中的生长素相对浓度大于细胞分裂素浓度时利于长芽D.若在融合过程中会丢失来自甘蓝的染色体,利用这一特点可对甘蓝进行基因定位4、新技术的建立和应用对生物学发展至关重要。下列技术与应用匹配正确的是()A.PCR技术——扩增蛋白质B.体细胞杂交技术——制备血清抗体C.X射线衍射技术——看到暗—亮—暗的细胞膜结构D.细胞融合技术——证明细胞膜的流动性5、胚胎工程技术包含的内容很丰富,在生产上应用较多的是体外受精、胚胎移植和胚胎分割等,借助这些技术,可以进一步挖掘动物的繁殖潜力,快速繁育具有优良性状的家畜。下列叙述错误的是()A.体外培养至成熟的卵母细胞去核后与获能的精子受精,培养成早期胚胎B.受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加C.收集牛的桑葚胚或囊胚,检查合格后移植到发情的受体母牛体内D.胚胎分割是动物无性繁殖的方法之一,分割后的胚胎可以直接移植6、我国科研人员利用大鼠;小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs);过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞,为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述不正确的是()
A.单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵细胞经体外诱导培养获得B.体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分C.该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞D.AdESCs的染色体组数与大鼠-小鼠体细胞融合的杂种细胞相同7、黑龙江省大庆市积极响应党中央发展老工业基地的号召,自2007年起对大庆油田采油矿区探索适合油田生态建设的可行路径,逐步实现油田生态环境的明显改善。如今,水面波光粼粼,野鸭成群嬉戏,草坪上随处可见的帐篷,该地已成为人们垂钓野餐的上上之选。下列对于生态工程的描述正确的是()A.建设不同的生态工程依据的原理不同,不能生搬硬套B.改善生态系统的基本原则是经济效益最大化C.处理重金属污染的土壤,要选择符合要求的植物,这遵循整体性原理D.无废弃物工业生态遵循的是物种多样性的原理8、“稻田养鱼”这种养殖方式近年来在许多地方得到推广。在稻田生态系统中,虽有危害水稻的病菌、害虫和杂草,但鱼的活动可起到除虫、松土和增氧的作用。最终取得稻、鱼双丰收,大大增加了农民的收入。此外,在遭遇虫害时,一些水稻会释放某些物质,吸引害虫的天敌,将害虫消灭,从而维持生态系统的稳定。下列有关说法中正确的是()A.在稻田生态系统中,种间关系只有捕食一种B.遵循整体原理,应该在水资源丰富、降水多的地区推广“稻田养鱼”C.若发现稻田中某杂草具有药用价值,则说明生物多样性具有间接价值D.发展生态农业的优点是可以实现能量的多级利用和物质循环再生评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)9、下图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。下列有关说法正确的是。
A.构建基因表达载体需要用到EcoRⅠ、PstⅠ两种限制酶B.若用图中四种限制酶同时切割质粒,可以产生四个DNA片段C.表达载体中除图示标注的结构外还应有启动子和终止子等调控因子D.筛选含重组质粒的受体细胞时应在培养基中加入卡那霉素抗性基因10、下列有关生物实验的叙述,错误的是()A.培养基经干热灭菌后,待冷却至50℃左右时才可倒平板;PCR过程中复性所需温度与前者相同,若温度太高,引物与模板DNA单链不能牢固结合B.将供体细胞注入去核的卵母细胞后,通过电融合法使两细胞融合;在高渗或等渗溶液中也可采用此法促进原生质体的融合C.外植体脱分化形成愈伤组织,需要一定的激素诱导和营养条件;成纤维细胞转化为iPS细胞则不同,可通过直接将特定蛋白导入细胞中来实现D.发酵工程的中心环节是选育菌种;而基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,该过程需要使用限制酶和DNA连接酶11、下列关于动物细胞工程的叙述,错误的是()A.用胰蛋白酶处理动物组织后,可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液B.少数细胞在连续培养50代后可获得不死性,是某些基因选择性表达的结果C.根据在高倍镜下观察到基因突变的比例可推知某化学药品的毒性D.PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到优良动物个体12、下列有关生物技术安全和伦理问题的观点合理的是A.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交,一般不会导致自然种群被淘汰B.目的基因本身编码的产物可能会对人体产生毒性C.我国不反对治疗性克隆,说明治疗性克隆不存在伦理道德问题D.对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权13、生态浮床是将水生植物植入预制好的漂浮载体种植槽内,让植物在类似无土栽培的环境下生长。植物根系自然延伸并悬浮于水体中,吸附、吸收水中的含氮、磷等的有机污染物质,使得水体中的营养物质得到转移。据此判断,下列说法正确的是()A.生态浮床是一种在物质上自给自足的人工生态系统B.生态浮床可形成新的城市园林景观带,体现了生物多样性的直接价值C.生态浮床可促进水体中藻类的大量繁殖,改善水体环境D.生态浮床能增大水体中的溶氧量评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)14、生物学家利用基因工程技术通过生物反应器生产人的血清蛋白。请根据相关知识回答下列问题:
(1)在基因工程的操作中的“分子手术刀”是_______________________________
(2)在基因工程的操作中的“分子缝合针”是________
(3)基因工程中最常用的运载体是______
(4)人的基因在牛体内能表达,说明人和牛______15、自然条件下;奶牛的繁殖率非常低,一般一头奶牛一年只能繁殖一头牛犊。通过胚胎工程技术可以快速繁育优良个体,其主要步骤如图所示。回答下列问题:
(1)从供体奶牛获得的精子,需对其进行___________处理才具有受精能力。
(2)通常奶牛每次只排出一枚卵母细胞,为使其超数排卵常使用____________激素处理;采集到卵母细胞后,在体外将其培养到___________期;使其成熟。
(3)步骤甲、乙分别指___________、___________。为筛选出具有优良性状的母牛,步骤乙之前应鉴定胚胎中与___________有关的基因。
(4)进行步骤乙时,受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生___________,这为胚胎在代孕母牛体内的存活提供了可能。16、基因治疗:基因治疗是指用正常基因_______或______患者细胞中有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。17、根据课本知识填空:
(1)神经元的轴突末梢经过多次分支;最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做________。
(2)抗体可以与病原体结合;从而抑制病原体的繁殖或___________________________。
(3)要检测目的基因是否转录出了mRNA;可以用____________________________做探针。
(4)所谓人工种子就是以植物组织培养得到的________________________(写出2个即可)等为材料;经过人工薄膜包装得到的种子。
(5)胰岛素能促进组织细胞加速_______________葡萄糖。18、今年年初;爆发了全球性新型肺炎疫情。初步研究表明,新型冠状病毒通过其表面的S-蛋白与人细胞膜上的ACE2相互识别,感染人的呼吸道上皮细胞。请分析回答问题:
(1)新型冠状病毒表面的S-蛋白作为_________剌激淋巴细胞,使机体产生_________性免疫反应,人细胞膜上的ACE2的化学本质是_________。
(2)感染病毒后,免疫系统对肺细胞强烈攻击引发肺炎,此时可通过适度使用_________对病人进行治疗;使其免疫功能下降,以避免肺部严重受损。
(3)科学家采集了感染新型冠状病毒并已康复的甲、乙两人的血液,检测相关抗体的水平,结果如图1。据此分析,应选取_________的B淋巴细胞用以制备单克隆抗体(单抗)。
(4)将制备的多种单抗分别与病毒混合,然后检测病毒对宿主细胞的感染率,结果如图2。据此分析,对病毒抑制效果最好的单抗是__________号。
(5)患者康复后一段时间,若再次受到该病毒的攻击,机体内相应的__________细胞迅速增殖分化,产生大量的浆细胞和细胞毒性T细胞。19、下图表示哺乳动物精子和卵细胞发生和成熟的示意图。请据图回答下列问题:
(1)③过程中精子头部的顶体是由__________发育来的;④过程在__________内完成。
(2)在④过程中发生顶体反应;释放顶体酶,溶解卵丘细胞之间的物质和透明带。为了阻止多精入卵,会发生__________反应和__________反应。
(3)精子的发生开始的时期是__________;雌性动物卵泡的形成的时期是__________。
(4)初级卵母细胞进行Ⅰ过程是在__________时期完成的,Ⅱ过程是在__________过程中完成的。20、请写出基因工程的概念:_________________。请写出胚胎移植的概念:_____________________。请分别写出植物组织培养和动物细胞培养的原理_________。21、自然条件下;奶牛的繁殖率非常低,一般一头奶牛一年只能繁殖一头牛犊。通过胚胎工程技术可以快速繁育优良个体,其主要步骤如图所示。回答下列问题:
(1)从供体奶牛获得的精子,需对其进行___________处理才具有受精能力。
(2)通常奶牛每次只排出一枚卵母细胞,为使其超数排卵常使用____________激素处理;采集到卵母细胞后,在体外将其培养到___________期;使其成熟。
(3)步骤甲、乙分别指___________、___________。为筛选出具有优良性状的母牛,步骤乙之前应鉴定胚胎中与___________有关的基因。
(4)进行步骤乙时,受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生___________,这为胚胎在代孕母牛体内的存活提供了可能。评卷人得分四、判断题(共5题,共50分)22、一般情况下一个卵细胞只能由一个精子发生融合形成受精卵()A.正确B.错误23、精子入卵后形成雄原核;同时卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核()A.正确B.错误24、受精包括受精前的准备阶段和受精阶段,在自然状态下,哺乳动物的受精在子宫内完成。(选择性必修3P56)()A.正确B.错误25、下图表示哺乳动物发育过程的几个阶段;请判断下列题的叙述是否正确?
(_____)(1)从A到C的过程中有机物的含量减少。
(_____)(2)A;B时期胚胎中的细胞都是全能细胞。
(_____)(3)胚胎移植必须使用处于B或C时期的胚胎。
(_____)(4)图示过程细胞通过有丝分裂增殖,遗传物质可能会发生改变。A.正确B.错误26、在生态工程建设中,只能遵循“先污染、破坏、再治理”的发展思路______A.正确B.错误评卷人得分五、实验题(共4题,共24分)27、2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了美国的詹姆斯·艾利森和日本的本庶佑;以表彰他们在癌症免疫负调控机制,尤其是免疫检查点的研究中取得的成就。免疫检查点分子众多,PD-1/PD-L1作为一个最关键的免疫检查点,利用抗PD-1或PD-L1单克隆抗体类制剂阻断PD-1/PD-L1途径的治疗已经成为癌症免疫治疗的焦点。图为制备上述单克隆抗体的过程,请回答下列相关问题:
(1)①过程采用的实验技术为________________,促进该过程常使用______________诱导。
(2)假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成________________种类型的细胞C,经过筛选获得的细胞D是__________________,其具有的特点是__________________________________。
(3)在细胞培养过程中,首先应保证被培养细胞处于________________环境中,细胞培养还应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的主要作用是__________________________。
(4)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)并与之结合,而绝不攻击任何正常细胞,故称为“生物导弹”,这是利用了____________。28、hNaDC3(人钠/二羧酸协同转运蛋白-3)主要分布于肾脏等重要器官,它具有促进人肾小管上皮细胞能量代谢和转运等功能。科研人员利用基因工程技术构建绿色荧光蛋白与hNaDC3融合基因,并在肾小管上皮细胞中表达,以动态观察hNaDC3在肾小管上皮细胞中的定位情况,为进一步研究hNaDC3的生理功能奠定基础。研究主要过程如图(实验中使用的限制酶SacⅠ的识别序列是GAGCT↓C,限制酶SacⅡ识别序列是CCGC↓GG)。请分析回答:
(1)与PCR相比,过程①需要的特有的酶是______,应从人体______(器官)的组织细胞中获得模板RNA。
(2)DNA分子被SacⅠ切割后,形成的黏性末端是______。过程②选用SacⅠ、SacⅡ分别切割hNaDC3基因和质粒载体,可实现目的基因定向插入并正常表达的原因是______。
(3)过程③可获得多种重组DNA,可依据不同DNA分子的大小,运用______(技术)分离;筛选重组表达载体。
(4)显微观察导入“绿色荧光蛋白-hNaDC3融合基因”的猪肾小管上皮细胞后发现:转染后第1天绿色荧光混合分布于细胞质和细胞膜,核中未见绿色荧光;到第5天绿色荧光清晰聚集于细胞膜,细胞质和细胞核中未见绿色荧光。根据这一观察结果还不能得出“hNaDC3是在细胞质中生成后,在细胞膜上发挥作用”的结论,需要设置对照实验以排除绿色荧光蛋白本身的定位,对照实验的设计思路是______。
(5)研究人员以较高浓度的葡萄糖溶液培养导入融合基因的猪肾小管上皮细胞,一段时间后发现,转染细胞的细胞膜上绿色荧光明显增强。这一实验结果可以说明______。29、研究者取野生型小鼠(I+I-)的胚胎干细胞转入胚胎干细胞,用含新霉素抗性基因替换I+基因的外显子2片段使其变为失去功能的I-基因,再将突变的胚胎干细胞移回野生型小鼠胚胎,培育出带突变基因(I-)的杂合子小鼠。用此杂合体小鼠与野生型小鼠进行杂交实验,并通过DNA分子杂交技术检测小鼠的基因型,结果如图b。
(1)检测小鼠的基因型;需根据______序列设计DNA分子探针。根据杂交实验结果推测,I基因的功能是与_______有关。
(2)分析系谱图______(能/不能)判断I+、I-基因的显;隐性;理由是_____________。
(3)只有突变基因来自_______(父本/母本)时;杂合子小鼠才表现出发育迟缓,由此推测来自______的I基因在体细胞中不表达。
(4)为验证以上推测;提取小鼠体细胞的总RNA,检测Actin基因(编码细胞骨架蛋白)和新霉素基因的RNA,请将支持推测的实验结果填入下表i;ii、iii处。(能检测到用“+”表示,检测不到用“-”表示)
。
野生型小鼠。
突变基因来自父本的杂合子小鼠。
突变基因来自母本的杂合子小鼠。
Actin基因的RNA
+
+
+
新霉素抗性基因的RNA
i____
ii_________
iii_________
(5)若人类的某种遗传病以此种方式遗传,用常规的基因诊断能否确定胎儿是否发病?如果能请说明理由;如果不能,请提出一种确诊胎儿是否发病的检测方案。_________________。30、水稻是世界上最重要的粮食作物之一;是全球约半数人口的主粮。然而水稻只有在磷营养充足的条件下才能保证高产。S基因是番茄线粒体中的磷转运蛋白基因,科研人员将S基因转入水稻体内,以期望获得低磷条件下的高产水稻。操作流程如下:
(1)磷是构成____等物质的重要组成元素。土壤溶液中的磷浓度一般不超过2×10-12mol/L,而植物细胞内的磷浓度却大于10×10-4mol/L;因此植物从土壤中吸收磷的方式是____。
(2)提取番茄细胞的总RNA经过____得到的cDNA;用限制酶处理后与载体结合并转入受体菌体内,建立番茄的_____,从中获取S基因。但此途径得到的S基因两端没有限制酶识别序列,利用____技术添加相应序列并扩增。已知Ti质粒转录方向为顺时针,相关酶切位点如下表。
通过测序已知S基因部分序列如下:
请补充扩增结束后;大多数DNA片段的碱基对序列____________。
(3)构建含S基因的表达载体时;通常用两种限制酶切割含S基因的DNA片段和Ti质粒,限制酶作用部位为____(填化学键名称)。将重组Ti质粒转入农杆菌时,可以用____处理农杆菌,使得表达载体易于导入。为了使S基因能够正确表达,还应插入的元件是什么_________(请在下图中画出并标注元件名称)。
(4)将表达载体导入农杆菌以及农杆菌与水稻愈伤组织共培养时需要进行筛选;这两步骤的培养基中都需要加入____,以筛选出成功导入表达载体的农杆菌和水稻愈伤组织。
(5)GUS基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色。经无色物质K处理愈伤组织并筛选出了呈现蓝色的组织;说明____。
(6)农杆菌Ti质粒上的____序列;可以从农杆菌中转移并随机插入到被侵染植物细胞的____中。随机挑选三个转基因株系甲;乙、丙进行阳性检测试验。分别提取每个样品的基因组,利用限制酶进行酶切电泳验证,结果如下图所示;
甲;乙、丙转基因植株中分别被转入了____个S基因。
(7)通过盆栽转基因株系;分别在低磷条件下和磷正常条件下测定____以验证转入S基因是否能达到目的。测定结果如下图。
结果显示____,从而说明低磷条件下,S基因可以调控转基因水稻对磷的吸收与积累;提高转基因水稻产量。
(8)本实验的研究价值在于____。评卷人得分六、综合题(共3题,共30分)31、人乳铁蛋白(hLF)对细菌、真菌和病毒等都有抑制作用。研究人员开展人乳铁蛋白基因乳腺特异性表达载体构建及转染研究,主要流程如下图。RT-PCR过程需先进行逆转录合成DNA,然后再进行PCR。图中AseI、NheI、SalI、BamHⅠ代表相关限制酶切点,neor为新霉素抗性基因;BLG基因为B乳铁蛋白基因,GFP基因为绿色荧光蛋白基因。回答下列问题:
(1)过程①中用到的酶是____________,经过程①得到的hLH基因不具有的结构是___________(至少答出2个)。
(2)过程②需要用___________酶处理pEB质粒和添加了相应识别序列的hLH基因;已获得重组质粒。
(3)过程②中,hLF基因插入到BLG基因之后的目的是___________。GFP基因的作用是___________。
(4)过程③中用到的脂质体是由磷脂分子构成的,脂质体介导利用的原理是____________。若要将hLF基因导入植物细胞中表达,可采用的方法有_____________(答2种)。32、在繁殖期间;大熊猫雄性和雌性都可与多个异性交配。动物园围养时,为避免后代近亲交配导致群体生活力下降,需确定未知的亲子关系。简单重复序列(SSR)也称微卫星DNA,它在大熊猫个体之间具有丰富的多样性,可用于亲子鉴定。请回答问题:
(1)大肠杆菌pUC18质粒上的LacZ基因序列中没有插入目的基因时;在外源IPIG诱导下可表达出β-半乳糖苷酶,将培养基中的X-gal水解成蓝色,大肠杆菌将形成蓝色菌落。反之,则形成白色菌落。科学家利用pUC18质粒,通过构建基因文库筛选大熊猫SSR位点。
①提取大熊猫基因组DNA,用________________处理DNA和pUC18质粒,获得重组质粒后,将其与__________处理的大肠杆菌悬液混合;完成转化。
②将试管Ⅱ中的菌液接种于选择培养基上培养,培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质和生长因子,还应加入_________________以及氨苄青霉素,其中加苄青霉素的作用是_________________的大肠杆菌。
③观察到培养基上出现________________色菌落;则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒,取该颜色菌落筛选SSR位点,进行测序,并设计引物通过PCR扩增SSR位点。
(2)科学家利用PCR扩增SSR位点;对大熊猫进行亲子鉴定结果如下图:
由于基因突变的频率较低,因此,子代__________________是母本与疑似父本2的后代。33、单克隆抗体以其特异性强;灵敏度高等优点;得到了广泛的应用,尤其是在临床上的使用,解决了很多疾病的诊断和治疗难题。在制备过程中,需要经过多次筛选才能获得满足需要的杂交瘤细胞。请回答下列问题:
(1)制备单克隆抗体的过程中用到的细胞工程技术有__________。
(2)将鼠的骨髓瘤细胞与脾脏中的淋巴细胞融合,得到多种细胞,再用特定的选择培养基可筛选得到杂交瘤细胞。已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的过程体现了细胞膜具有__________的结构特点。在体外融合时需要诱导,与诱导植物原生质体融合不同的是还可用__________诱导融合。
(3)已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基蝶呤阻断。鼠淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖。根据上述原理,设计实验从培养基中筛选出杂交瘤细胞:__________。被筛选淘汰的细胞有__________。
(4)将上述筛选得到的杂交瘤细胞经过多次筛选,筛选所依据的基本原理是__________,最终获得理想的单克隆抗体。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【详解】
A;透明带反应是防止多精入卵的一道屏障;A错误;
B;卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成;B正确;
C;采集到的精子获能后与成熟的卵子相遇即可发生受精作用;C错误;
D;卵子发生时;MⅠ和MⅡ过程是不连续的,细胞质不均等分配,D错误。
故选B。2、B【分析】【分析】
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。
【详解】
A;B淋巴细胞与肿瘤细胞融合;杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因,这采用细胞融合技术,与基因工程无关,A错误;
B;将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌;获得能产生人干扰素的菌株,这是基因工程技术的应用,B正确;
C;用紫外线照射青霉菌;使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株,这是诱变育种,与基因工程无关,C错误;
D;基因工程是按照人们的意愿;对生物进行的定向改造,而自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上不符合基因工程的概念,D错误。
故选B。3、C【分析】【分析】
植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞;并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。(1)诱导融合的方法:物理法包括离心;振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束。(4)杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
【详解】
A;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶;可用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁,由于失去细胞壁的原生质体在低渗溶液中溶液吸水涨破,所以需将两种植物细胞置于较高渗透压的溶液中,利用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁,A正确;
B;图中X是杂种细胞脱分化形成的愈伤组织;除图示途径外,还可通过再分化形成胚状体获得再生植株,B正确;
C;培养基中的生长素相对浓度大于细胞分裂素浓度时利于生根;C错误;
D;若在融合过程中会丢失来自甘蓝的染色体;则杂种植株不能表现的性状可能是由甘蓝丢失的染色体上的基因控制的,所以可利用这一特点对甘蓝进行基因定位,D正确。
故选C。4、D【分析】【分析】
本题考查PCR技术;杂交瘤技术、对生物膜结构的探索历程、细胞融合技术。PCR全称为聚合酶链式反应;是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。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。该技术的原理是细胞膜的流动性,其最重要的用途是制备单克隆抗体。杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。
【详解】
A;PCR技术--扩增DNA;A错误;
B;杂交瘤技术--制备单克隆抗体;B错误;
C;罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构;C错误;
D;细胞融合技术--证明细胞膜的流动性;D正确。
故选D。5、A【分析】【分析】
动物胚胎发育的基本过程:(1)受精场所是母体的输卵管。(2)卵裂期:细胞有丝分裂;细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。(3)桑椹胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹,是全能细胞。(4)囊胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。(5)原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。
【详解】
A;体外受精时;采集的卵母细胞需要培养至MII中期再与获能的精子受精,卵母细胞不能去核,A错误;
B;受精卵早期分裂(卵裂)时;胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加,B正确;
C;胚胎移植时;需要收集牛的桑葚胚或囊胚,检查合格后移植到发情的受体母牛体内,C正确;
D;胚胎分割是动物无性繁殖的方法之一;分割后的胚胎可以直接移植或者继续培养,D正确。
故选A。6、D【分析】【分析】
分析题图:小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期;取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体胚胎干细胞,取大鼠的精子体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体胚胎干细胞,两种胚胎融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs)。
【详解】
A;单倍体囊胚1能发育成孤雌单倍体胚胎干细胞;因此单倍体囊胚1最可能是由小鼠的卵子(卵细胞)发育而来,所采用的技术应为早期胚胎培养技术,A正确;
B;动物细胞培养过程中;使用的培养液除含有一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及动物血清等天然成分,B正确;
C;由于物种间存在生殖隔离;因此自然情况下哺乳动物远亲物种间的配子往往无法完成受精作用,或者即便能完成也不能发育,该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞,C正确;
D;结合分析可知;该AdESCs是“杂合二倍体胚胎干细胞”,故体内有2个染色体组,但小鼠-大鼠杂交细胞,是由体细胞融合产生,因此杂交细胞中通常含有4个染色体组,两者染色体组数不同,D错误。
故选D。7、A【分析】【分析】
生态农业是一个农业生态经济复合系统;将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来,以取得最大的生态经济整体效益。它也是农;林、牧、副、渔各业综合起来的大农业,又是农业生产、加工、销售综合起来,适应市场经济发展的现代农业。生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
【详解】
A;建设不同的生态系统要考虑当地具体情况和不同生态系统对营养结构的要求;原理各不相同,不能一概而论,A正确;
B;改善生态系统的基本原则是以人为本、人和自然和谐相处;B错误;
C;处理重金属污染的土壤;要选择符合要求的植物种植,这遵循的是协调与平衡的原理,C错误;
D;无废弃物工业生态遵循的是物质循环再生的原理;D错误。
故选A。
【点睛】8、D【分析】【分析】
1;生物的种间关系主要包括:互利共生、寄生、竞争、捕食。
2;某一营养级(最高营养级除外)能量的去向:自身呼吸消耗、流向下一个营养级、被分解者分解利用。
【详解】
A;稻田生态系统是人工湿地生态系统;种间关系有捕食(如害虫以植物为食)、竞争(如水稻和杂草争夺营养和空间)、寄生等,A错误;
B;在水资源丰富、降水多的地区推广“稻田养鱼”;遵循的是协调与平衡原理,B错误;
C;若发现稻田中某杂草具有药用价值;则说明生物多样性具有直接使用价值,C错误;
D;农业生态系统中;人们在充分利用自然资源的基础上可以合理设计食物链,故发展生态农业的优点是可以实现能量的多级利用和物质循环再生,D正确。
故选D。二、多选题(共5题,共10分)9、A:B:C【分析】【分析】
质粒上和含抗原基因的DNA中含有的限制酶的酶切位点相同。SmaⅠ的识别位点位于抗原基因中;PstⅠ;EcoRⅠ的识别位点分别位于抗原基因的两端;选择PstⅠ、EcoRⅠ切割含抗原基因的DNA不会破坏抗原基因的结构。质粒上的卡那霉素抗性基因为标记基因,可供重组DNA的鉴定和选择。
【详解】
题图显示:抗原基因中存在SmaⅠ的识别位点,使用SmaⅠ切割含抗原基因的DNA会破坏抗原基因的结构,抗原基因的两端分别含有PstⅠ、EcoRⅠ的识别位点,用PstⅠ、EcoRⅠ切割含抗原基因的DNA,能保持抗原基因结构的完整性,所以构建基因表达载体需要用到EcoRⅠ、PstⅠ两种限制酶,A正确;质粒是一种很小的双链环状DNA分子,若用图中四种限制酶同时切割质粒,可以产生四个DNA片段,B正确;表达载体中除图示标注的结构(目的基因、标记基因)外还应有启动子和终止子等调控因子,C正确;筛选含重组质粒的受体细胞时应在培养基中加入卡那霉素,D错误。10、A:B:D【分析】【分析】
动物体细胞核移植过程:动物核移植是指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。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟,可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和第一极体,使用电脉冲等方法可以激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育。
【详解】
A;配制好的培养基需要通过湿热灭菌(高压蒸汽灭菌);A错误;
B;获取原生质体和原生质体的融合都需要在等渗溶液中操作;等渗溶液可维持去除细胞壁后的原生质体的正常形态,B错误;
C;植物组织培养技术中脱分化需要离体。激素、无菌等条件;iPS细胞的形成可借助载体将特定基因导入细胞中、直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导,C正确;
D;基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建;需要使用限制酶和DNA连接酶,但发酵工程的中心环节不是选育菌种,而是发酵罐内的发酵,D错误。
故选ABD。11、B:C:D【分析】【分析】
1;动物细胞培养的过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞;制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
2;动物细胞培养的条件:
(1)无菌;无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液;以清除代谢废物。
(2)营养物质:糖;氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等;还需加入血清、血浆等天然物质。
(3)温度和pH。
(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
【详解】
A;用胰蛋白酶处理动物组织后;可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液,A正确;
B;少数细胞在连续培养50代后可获得不死性;是某些基因突变的结果,B错误;
C;基因突变在高倍镜下是观察不到的;C错误;
D;由于动物细胞的全能性受到限制;动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物,D错误。
故选BCD。12、A:B:D【分析】【分析】
对于生物技术安全和伦理问题;我们应该理性看待,面对各种技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,而不能因噎废食。
【详解】
三倍体转基因鲤鱼无法进行减数分裂产生配子,因此,不用担心自然种群被淘汰,故A正确;基因工程中,目的基因本身编码的产物有可能会对人体产生毒性,B正确;我国不反对治疗性克隆,并不能说明治疗性克隆不存在伦理道德问题,C错误;对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权,D正确;综上所述,选ABD项。13、B:D【分析】【分析】
生态浮床是指将植物种植在浮于水面的床体上;体现了群落的空间结构,可以为鸟类及鱼类提供栖息环境和食物。其处理污水具有简单有效;花费少、耗能低和无二次污染等优势。同时浮床还可以美化环境。
【详解】
A;生态浮床必须从水体中不断获取物质;自身不是一个自给自足的人工生态系统,A错误;
B;生态浮床可形成新的城市园林景观带;体现了生物多样性的直接价值,B正确;
C;生态浮床可减少水体中藻类的大量繁殖;改善水体环境,C错误;
D;生态浮床可以吸附、吸收水中的含氮、磷等的有机污染物;减少水体中藻类的大量繁殖,从而增大水体中的溶氧量,D正确。
故选BD。三、填空题(共9题,共18分)14、略
【分析】(1)在基因工程的操作中的“分子手术刀”即切割DNA的是限制核酸内切酶简称限制酶;
(2)在基因工程的操作中的“分子缝合针”是DNA连接酶;
(3)基因工程中最常用的运载体是质粒;
(4)人的基因在牛体内能表达;说明人和牛共用一套遗传密码。
【考点定位】基因工程的基本工具【解析】限制酶DNA连接酶质粒共用一套遗传密码15、略
【分析】【分析】
胚胎移植:
1;胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎;或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术,其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种),如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。
2;胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期;充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。
【详解】
(1)体外受精前要对精子进行获能处理;使其具有受精能力。
(2)要使动物超数排卵;利用促性腺激素;需将卵子培养到MII中期后进行体外受精。
(3)步骤甲是人工受精;将受精卵移入受体母牛,进行的操作叫做胚胎移植(乙);胚胎移植之前应鉴定胚胎中与有关的优良基因。
(4)胚胎移植实现的前提是受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
【点睛】
胚胎移植的实质:早期胚胎在生理状态相同的条件下空间位置的转移。【解析】精子获能促性腺MⅡ中期人工受精胚胎移植优良性状受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。16、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】取代修补17、略
【分析】【分析】
1;神经元由细胞体和突起两部分组成;突起又分为树突和轴突,树突短而多,轴突长而少。神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体。
2;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。
3;人工种子就是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料;经过人工薄膜包装得到的种子,在适宜条件下同样能够萌发长成幼苗。
【详解】
(1)神经元由细胞体和突起两部分组成;突起又分为树突和轴突,树突短而多,轴突长而少;轴突末端的多次分支后,每个小枝末端膨大的部分称为突触小体。
(2)抗体可以与病原体结合;从而抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附。
(3)检测目的基因是否转录出mRNA可采用分子杂交技术。
(4)人工种子就是以植物组织培养得到的胚状体;不定芽、顶芽、腋芽为材料;经过人工包膜包装得到的种子,可以在适宜条件下同样能够萌发长成幼苗.植物体细胞杂交技术的优点就是克服远缘杂交不亲和的障碍,或者是打破了生殖隔离。
(5)胰岛素能促进组织细胞加速摄取;利用和储存葡萄糖;从而使血糖水平降低。
【点睛】
本题考查教材基础知识,旨在考查考生的理解、记忆能力,要求考生熟记关键语句,并能运用专业术语准确作答。【解析】突触小体对人体细胞的黏附放射性同位素)标记的目的基因胚状体、不定芽、腋芽、顶芽摄取、利用和储存18、略
【分析】【分析】
分析图1:表示多年前感染EV并已康复的甲;乙两人的血液中抗EV-GP抗体的水平。根据曲线图可知;多年前感染EV并已康复的甲的血液中抗EV-GP抗体水平明显高于乙和对照组。
分析图2:表示单抗与病毒混合后病毒对宿主细胞的感染率。根据柱形图可知;单克隆抗体和病毒混合,加入单抗Ⅲ;Ⅴ后,病毒对宿主细胞的感染率明显低于其他组别。
【详解】
(1)由题意可知;新型冠状病毒表面的S-蛋白作为抗原刺激淋巴细胞,使机体产生特异性免疫反应,人细胞膜上的ACE2的化学本质是蛋白质。
(2)免疫系统对被新冠病毒感染后肺细胞强烈攻击引发肺炎;此时可通过适度使用免疫抑制剂对病人进行治疗,使其免疫功能下降,以避免肺部严重受损。
(3)由图1可知;多年前感染EV并已康复的甲的血液中抗EV-GP抗体水平明显高于乙和对照组,故应选取甲的B细胞用以制备单克隆抗体。
(4)由图2可知;单克隆抗体和病毒混合,加入单抗Ⅲ后,病毒对宿主细胞的感染率较低。因此抑制效果最好的单抗是Ⅲ。
(5)患者康复后一段时间;若再次受到该病毒的攻击,机体内相应的记忆细胞迅速增殖分化,产生大量的浆细胞和细胞毒性T细胞。
【点睛】
本题结合图解,考查病毒、单克隆抗体的制备等,要求考生识记病毒的结构,明确病毒没有细胞结构;识记单克隆抗体的制备过程,掌握其优点及相关应用,能结合图中信息准确答题【解析】①.抗原②.特异③.糖蛋白(或蛋白质)④.免疫抑制剂⑤.甲⑥.Ⅲ⑦.记忆19、略
【分析】【分析】
1;分析题图:①表示染色体复制;②是减数分裂,③是精细胞变形为精子过程,④是受精作用;
2;哺乳动物精子和卵子发生的不同点:(1)精子的减数两次分裂是连续的;场所唯一(MⅠ和MⅡ的场所都是睾丸);而卵子的两次分裂是不连续的,场所不唯一,(MⅠ场所在卵巢,MⅡ场所在输卵管中);(2)精子和卵子发生的时间不同:精子的发生是从初情期一直到生殖机能衰退;多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的;MⅠ是在雌性动物排卵前后完成的,MⅡ是在受精过程中完成的。
【详解】
(1)精子变形③过程中精子头部的顶体是由高尔基体发育来的;④过程是受精过程,在输卵管内完成。
(2)在④过程中发生顶体反应;释放顶体酶,溶解卵丘细胞之间的物质和透明带,透明带反应和卵细胞膜反应是阻止多精入卵的两道防线。
(3)雄性动物精子产生的时期是初情期;雌性动物卵泡细胞的形成是在胚胎期性别分化以后完成的,这是精子和卵子在发生上的重要区别。
(4)初级卵母细胞进行减数第一次分裂是在排卵前后时期完成的;减数第二次分裂是在受精作用过程中完成的。
【点睛】
本题考查卵细胞的形成过程和受精作用等相关知识,意在考查学生识记相关细节和解决问题的能力。【解析】高尔基体输卵管透明带反应卵细胞膜反应初情期胚胎期性别分化以后排卵前后受精作用20、略
【分析】【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。植物组织培养又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织;器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
【详解】
1;基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术;是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品的遗传技术。
2;胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎;或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
3;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,其原理是细胞增殖。
4;植物组织培养又叫离体培养;指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。
【点睛】
本题考查基因工程概念、胚胎移植、动植物细胞培养等相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握程度。【解析】①.又叫基因拼接技术或DNA重组技术②.又称受精卵移植,是指将雌性动物体内的的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状况相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术③.植物细胞全能性、细胞增殖21、略
【分析】【分析】
胚胎移植:
1;胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎;或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术,其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种),如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。
2;胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期;充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。
【详解】
(1)体外受精前要对精子进行获能处理;使其具有受精能力。
(2)要使动物超数排卵;利用促性腺激素;需将卵子培养到MII中期后进行体外受精。
(3)步骤甲是人工受精;将受精卵移入受体母牛,进行的操作叫做胚胎移植(乙);胚胎移植之前应鉴定胚胎中与有关的优良基因。
(4)胚胎移植实现的前提是受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
【点睛】
胚胎移植的实质:早期胚胎在生理状态相同的条件下空间位置的转移。【解析】精子获能促性腺MⅡ中期人工受精胚胎移植优良性状受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。四、判断题(共5题,共50分)22、A【分析】【详解】
由于存在防止多精入卵的两道屏障,故一个卵细胞一般只能同一个精子结合,形成受精卵,这句话是正确的。23、A【分析】【详解】
受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成;核膜消失;雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。精子入卵后形成雄原核,同时被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核,雄、雌原核充分发育后,相向移动,彼此靠近,核膜消失,形成受精卵,故此说法正确。
故正确。24、B【分析】【详解】
受精包括受精前的准备阶段和受精阶段;在自然状态下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
故错误。25、B【分析】【分析】
据图分析;图中A是桑椹胚,B是囊胚,C是原肠胚。图B中1是滋养层,2是内细胞团,3是透明带,4是囊胚腔;图C中5是外胚层,6是滋养层,7是原肠腔,8是内胚层。
【详解】
(1)从A到C的过程中细胞均需要消耗能量;故胚胎中有机物的含量均减少,(1)正确。
(2)桑椹胚之前所有细胞都具有发育成完整胚胎的潜能;属全能细胞,故A时期胚胎中的细胞都是全能细胞,囊胚期时细胞出现分化,滋养层细胞不是全能细胞,(2)错误。
(3)胚胎移植必须使用处于桑椹胚或囊胚时期的胚胎;处于A或B时期的胚胎,(3)错误。
(4)图示过程细胞通过有丝分裂增殖;有丝分裂过程中可能发生突变,遗传物质可能会发生改变,(4)正确。
故分别为√、×、×、√。26、B【分析】【详解】
生态系统的恢复力稳定性是有一定限度的,导致了生态工程的局限性,使生态工程并不能解决所有的污染、破坏问题,因此不能走“先污染、破坏,后治理”的老路,故错误。五、实验题(共4题,共24分)27、略
【分析】【分析】
单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应;之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
据图分析;A细胞是已经免疫的B淋巴细胞(浆细胞),B细胞是骨髓瘤细胞,C细胞是融合细胞,细胞D杂交瘤细胞,①过程为诱导动物细胞融合的过程。
【详解】
(1)①过程诱导动物细胞融合的过程;利用的是动物细胞融合技术,常用PEG作为诱导剂。
(2)细胞C为融合细胞;若只考虑两两融合,则为可以形成三种不同的融合细胞,结果筛选得到的细胞D是杂交瘤细胞,其既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体。
(3)动物细胞培养需要无毒、无菌的环境,还需要一定的气体环境,即95%空气和5%的CO2,其中CO2的作用是维持培养液的pH。
(4)“生物导弹”利用了抗原与抗体之间结合的高度特异性;因此其注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)并与之结合,而绝不攻击任何正常细胞。
【点睛】
解答本题的关键是掌握动物细胞融合和单克隆抗体制备的详细过程,判断图中各个细胞的名称以及过程的名称,进而利用所学知识结合通过要求分析答题。【解析】细胞融合聚乙二醇(PEG)(或灭活的病毒)3杂交瘤细胞既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体无毒、无菌维持培养液的pH抗原与抗体之间结合的高度特异性28、略
【分析】【分析】
分析图解:图中过程①表示通过反转录法合成目的基因;过程②表示构建hNaDC3基因的表达载体,过程③表示构建绿色荧光蛋白-hNaDC3融合基因的表达载体,④表示将目的基因导入受体细胞,⑤表示目的基因的检测和鉴定。
【详解】
(1)分析图解;图中过程①表示通过反转录法合成目的基因,因此与PCR相比,过程①需要的特有的酶是逆转录酶(或反转录酶)。由于基因的选择性表达,只能从人体肾脏的组织细胞中获得模板RNA。
(2)根据题意可知,“限制酶SacⅠ的识别序列是GAGCT↓C”;因此DNA分子被SacⅠ切割后,形成的黏性末端是-AGCT。过程②选用SacⅠ;SacⅡ分别切割hNaDC3基因和质粒载体,两种限制酶切割产生的黏性末端不同,因此可实现目的基因定向插入并正常表达。
(3)过程③可获得多种重组DNA;可依据不同DNA分子的大小,运用(凝胶)电泳分离;筛选重组表达载体。
(4)根据实验探究目的“hNaDC3是在细胞质中生成后;在细胞膜上发挥作用”,实验需要设置对照实验以排除绿色荧光蛋白本身的定位,对照实验的设计思路是将GFP基因表达载体直接导入猪肾小管上皮细胞,然后观察绿色荧光在细胞中的分布情况。
(5)研究人员以较高浓度的葡萄糖溶液培养导入融合基因的猪肾小管上皮细胞;一段时间后发现,转染细胞的细胞膜上绿色荧光明显增强。这一实验结果可以说明较高浓度葡萄糖能增强肾小管上皮细胞中hNaDC3基因的表达。
【点睛】
本题着重考查了基因工程方面的知识,解题的关键是掌握转基因技术的的原理和步骤。【解析】逆转录酶(或反转录酶)肾脏-AGCT两种限制酶切割产生的黏性末端不同(凝胶)电泳将GFP基因表达载体直接导入猪肾小管上皮细胞,然后观察绿色荧光在细胞中的分布情况较高浓度葡萄糖能增强肾小管上皮细胞中hNaDC3基因的表达29、略
【分析】【分析】
1;DNA分子杂交技术是将转基因生物的基因组DNA提取出来;在含有目的基因的DNA片段上,用放射性同位素标记,以此作为探针与基因组DNA杂交,如果显示出杂交带,则说明目的基因已经插入染色体DNA。
2;分子杂交技术是从转基因生物中提取出mRNA;用标记的目的基因做探针,与mRNA杂交,如果显示杂交带,则说明目的基因进行了转录。
【详解】
(1)DNA分子杂交技术是将转基因生物的基因组DNA提取出来;在含有目的基因的DNA片段上,用放射性同位素标记,以此作为探针与基因组DNA杂交,如果显示出杂交带,则说明目的基因已经插入染色体DNA,所以应根据突变位点外显子2新霉素,其设计分子探针杂交实验结果检测小鼠的基因型,需根据I基因外显子2和新霉素抗性基因序列设计DNA分子探针。
(2)分析系谱图可知:杂合子小鼠既有体型正常的,又有发育迟缓、体型瘦弱的,所以也无法判断I+、I-基因的显;隐性。
(3)由图可知:突变基因来自父本时;杂合子子代表现出发育迟缓,而突变基因来自母本时,子代体表现正常,推测I基因来自母体时不表达,所以只有突变基因来自父本时,杂合子小鼠才表现出发育迟缓,由此推测来自母本的I基因在体细胞中不表达。
(4)题意显示:新霉素抗性基因出现在突变个体中;野生小鼠体内不存在,突变基因来自父本时该基因表达,提取的总RNA中含有突变基因对应的mRNA,可以与RNA探针结合,由于母本中该表达,故不产生相应的mRNA,无法与探针结合。故实验结果是:表i(-);ii(+)、iii(-)
(5)由该遗传病遗传方式特殊性可知;用常规的基因诊断不能否确定胎儿,故可以通过检测胎儿细胞的RNA或蛋白质来确诊。
【点睛】
认真分析题干信息是解答本题的关键,本题的第一空就难于突破,属于难题级别。【解析】I基因外显子2和新霉素抗性基因个体发育(发育速度与体型大小)不能杂合子小鼠既有体型正常的,又有发育迟缓、体型瘦弱的,无法判断性状的显、隐性,所以也无法判断I+、I-基因的显、隐性父本母本一、+、一不能,检测胎儿细胞的RNA或蛋白质(合理即可)30、略
【分析】【分析】
基因工程的基本操作程序:
1;目的基因的获取:
(1)目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。
(2)获取方法:①从基因文库中获取;②人工合成(反转录法和化学合成法);③PCR技术扩增目的基因。
2;基因表达载体的构建:
(1)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在;并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
(2)组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。
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。常用的标记基因是抗生素基因。
(3)基因表达载体的构建过程:
3;将目的基因导入受体细胞:
(1)转化的概念:是目的基因进入受体细胞内;并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
(2)常用的转化方法:常用方法有农杆菌转化法、显微注射技术、Ca2+处理法。
(3)重组细胞导入受体细胞后;筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
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mRNA;方法是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。
【详解】
(1)细胞中含磷的物质有核酸;ATP、磷脂;故磷是构成核酸、ATP、磷脂等物质的重要组成元素。细胞通过逆浓度梯度吸收磷;因此植物从土壤中吸收磷的方式是主动运输。
(2)RNA经过逆转录得到的cDNA;用限制酶处理后与载体结合并转入受体菌体内,建立番茄的cDNA文库(部分基因文库),从cDNA文库中获取目的基因S。S基因两端没有限制酶识别序列,通过PCR技术添加相应序列并扩增。已知Ti质粒转录方向为顺时针,通过图示中重组质粒分析,插入目的基因的左侧所用的限制性酶是BamHI,右侧所用的限制性酶是HindIII,再通过表格中限制性酶切割的具体碱基序列,结合S基因的碱基序列,可知扩增结束后,大多数DNA片段的碱基对序列:
(3)限制酶催化断裂的是磷酸二酯键。将重组Ti质粒转入农杆菌时,可以用Ca2+处理农杆菌,使农杆菌处于感受态。一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子和终止子,启动子位于基因的首端,终止子位于基因的尾端:
(4)重组质粒中有标记基因--氨苄青霉素抗性基因;故为了筛选出成功导入表达载体的农杆菌和水稻愈伤组织,培养基中都需要加入氨苄青霉素。
(5)图示中可以看出;重组质粒含GUS(β-葡糖苷酸酶)基因,GUS(β-葡糖苷酸酶)基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色,根据这一特性。经无色物质K处理愈伤组织并筛选出了呈现蓝色的组织,说明S基因在水稻细胞中已成功表达。
(6)农杆菌Ti质粒上的T-DNA序列;可以从农杆菌中转移并随机插入到被侵染植物细胞的染色体DNA中。转基因株系甲;乙、丙进行阳性检测试验结果,通过实验结果看出,甲道出现3个条带,乙道出现2个条带,丙道出现3个条带,故甲、乙、丙转基因植株中分别被转入了3、2、3个S基因。
(7)通过柱形图的纵轴可知;通过盆栽转基因株系,分别在低磷条件下和磷正常条件下测定单株产量相对值以验证转入S基因是否能达到目的。测定结果显示磷正常条件下单株产量与对照组相比,没有显著性差异;低磷条件下,三个转基因株系的单株产量均显著高于对照组,从而说明低磷条件下,S基因可以调控转基因水稻对磷的吸收与积累,提高转基因水稻产量。
(8)本实验的研究价值在于充分挖掘植物自身高效吸收与利用磷素的磷转运蛋白;从根本上缓解低磷胁迫对包括水稻在内的作物影响,从而实现低投入;高产出、少污染的农业可持续发展具有重要的意义。
【点睛】
本题考查了基因工程的相关知识,要求考生能够识记基因工程的操作步骤;明确农杆菌转化法在植物基因工程中的应用;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,属于考纲识记和理解层次的考查。【解析】ATP、磷脂、核酸主动运输逆转录cDNA文库(部分基因文库)PCR磷酸二酯键Ca2+氨苄青霉素S基因在水稻细胞中已成功表达T-DNA染色体DNA3、2、3单株产量磷正常条件下单株产量与对照组相比,没有显著性差异;低磷条件下,三个转基因株系的单株产量均
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