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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年上教版选择性必修3生物下册月考试卷790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9题,共18分)1、新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合;侵入人体,引起肺炎。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵,抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。右图为筛选;制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。下列相关叙述,正确的是()
A.研制抗S蛋白单克隆抗体,需先注射刺突蛋白对小鼠进行免疫以获得相应抗体B.在产生免疫反应的小鼠脾脏细胞中提取B淋巴细胞并诱导其与骨髓瘤细胞融合C.经HAT培养基筛选得到杂交瘤细胞经克隆化培养后可直接用于单克隆抗体的生产D.单克隆抗体可用来制备治疗癌症的“生物导弹”是因为单克隆抗体能杀伤癌细胞2、如图表示基因工程中目的基因的获取示意图,相关叙述不正确的是()
A.①过程的完成需要逆转录酶B.②过程需用限制性核酸内切酶C.目前获取目的基因的方法只有,上图所示的两种D.cDNA的构建需要提前了解目的基因的有关信息3、在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中,相关叙述正确的是()A.用蒸馏水将NaCl溶液的物质的量浓度调至0.14mol/L,滤去析出物B.调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶,都可以去除部分杂质C.将丝状物溶解在物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂即呈蓝色D.用菜花替代鸡血作为实验材料,其实验操作步骤相同4、下列有关培养基的叙述,正确的是()A.培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素B.培养基中都只含有碳源、氮源、水和无机盐C.固体培养基表面可形成肉眼可见的单个细菌D.固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基5、下图表示通过核移植等技术获得克隆高产奶牛的流程图。下列有关叙述不正确的是()
A.采集卵母细胞,在体外培养到减数第二次分裂中期去核B.图中早期胚胎一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才能移植C.获得的克隆犊牛与供体高产奶牛遗传物质完全相同D.用于核移植的供体细胞一般选传代10代以内的细胞6、限制酶EcoRI识别序列和切割位点为用EcoRI酶完全切割某生物基因组DNA,(仅)得到一个DNA片段,理论上该DNA片段能被识别并切割的序列平均长度(碱基对)约为()A.16000B.4000C.250D.167、经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚,通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是()A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得8、下图甲乙中标注了相关限制酶的酶切位点,培育转基因大肠杆菌的叙述错误的是()
A.若通过PCR技术提取该目的基因应该选用引物甲和引物丙B.构建基因表达载体,不可选用BamHⅠ剪切C.构建基因表达载体时为了防止目的基因和质粒的自身环化,可以选用BamHⅠ和HindⅢ剪切D.在导入目的基因的受体细胞中,四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因不能同时表达9、采用CRISPR/Cas9基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因定点插入到受精卵的Y染色体上,获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配,通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是()A.通过观察早期胚胎的荧光,能发出绿色荧光的即为雄性小鼠胚胎B.分离能表达EGFP的胚胎干细胞,通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠C.基因编辑处理的受精卵在体外培养和早期胚胎培养需要用不同成分的培养液D.基因编辑处理的受精卵经体外培养至原肠胚,植入同期发情小鼠的子官可获得表达EGFP的小鼠评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)10、下列关于生物技术的叙述,不正确的是()A.烟草叶片可离体培养产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖B.动物细胞培养可用于检测有毒物质,茎尖培养可用于植物脱除病毒C.目的基因必须位于重组质粒的起始密码和终止密码之间,才能进行转录D.目的基因与荧光标记的DNA探针进行分子杂交,能形成磷酸二酯键11、下列有关动物细胞工程操作的叙述,错误的是()A.动物细胞培养是动物细胞工程的基础,在进行细胞培养时,培养基中除了加入细胞所需的各种营养物质外,还需要加入琼脂B.动物细胞融合与植物体细胞杂交都能形成杂种个体C.干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等,有着自我更新能力及分化潜能D.动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植12、如图是单克隆抗体制备过程示意图,1~3代表相关过程,a~e代表相关细胞,其中c是两两融合的细胞。以下叙述错误的是()
A.过程1是给小鼠注射特定抗原蛋白,可刺激小鼠产生特异性免疫反应B.过程2的促融方法可采用电融合技术,该技术能击穿核膜促使核融合C.c细胞有三种,每种细胞染色体组数不相等,e细胞是杂交瘤细胞D.过程3是进行抗体检测,并克隆产生阳性细胞的过程13、据人民网报道,“一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于2018年11月在中国健康诞生。这对双胞胎的一个基因经过修改,使她们出生后即能天然抵抗艾滋病。这是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿”。下列有关说法不正确的是()A.基因编辑制造人类的行为是符合伦理道德的B.基因编辑技术,可改变人类进化的速度和方向,有利于人类的进化C.通过基因编辑技术改变了人类的遗传物质,使人类进化成新物种D.基因编辑技术可用于疾病预防领域研究,但不能用于编辑婴儿14、下列有关小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,错误的是()A.精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养的目的是使精子获得能量B.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,发育成的个体没有形态学差异C.胚胎干细胞具有自我更新能力和分化潜能,可以分化形成各种组织D.囊胚期细胞开始分化,其增殖过程中可能会发生基因突变和染色体变异15、北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强,下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述不正确的是()
A.过程①获取的目的基因,可用于基因工程和比目鱼基因组测序B.将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因,不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C.过程②构成的重组质粒缺乏标记基因,需要转入农杆菌才能进行筛选D.应用DNA探针技术,可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其表达16、转座子是一段可移动的DNA序列,这段DNA序列可以从原位上单独复制或断裂下来,插入另一位点。转座子可在真核细胞染色体内部和染色体间转移,在细菌的拟核DNA、质粒或噬菌体之间自行移动。有的转座子中含有抗生素抗性基因,可以很快地传播到其他细菌细胞。下列推测合理的是A.转座子不能独立进行DNA复制B.转座子可造成染色体变异或基因重组C.转座子可用于基因工程的研究D.细菌的抗药性可来自转座子或者自身的基因突变评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)17、一般包括______、______等技术18、其它载体:_______19、结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:______和______。20、来源:主要是从______中分离纯化出来的。21、DNA粗提取与鉴定实验中,二苯胺要___________。22、胚胎工程。
胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,由______、______、______、胚胎冷冻保存技术和______技术等组成的现代生物技术。23、某种微生物合成的一种蛋白酶与人体消化液中某种蛋白酶的结构和功能很相似,只是前者热稳定性较差,进入人体后容易失效。尝试根据本节课所学知识提出改造该种微生物蛋白酶的思路_________。评卷人得分四、判断题(共4题,共24分)24、酿酒酵母的最适生长温度为30度。()A.正确B.错误25、培养动物细胞一般使用液体培养基,培养基通常需要加入血清等一些天然成分。()A.正确B.错误26、如果转基因植物的外源基因源于自然界,则不会存在安全性问题。()A.正确B.错误27、蛋白质工程是一项难度很大的工程,主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构,而这种高级结构往往十分复杂。(选择性必修3P95)()A.正确B.错误评卷人得分五、实验题(共4题,共32分)28、如图为酿制葡萄酒的两个简易装置;请分析回答:
(1)制作果酒与果醋的菌种在结构上最主要的区别在于前者有_____,后者应将温度控制在_____℃
(2)甲装置中,A液体是_____,NaHCO3溶液的作用是_____;若用乙装置,在发酵过程中,必须进行的操作是每隔12小时左右将瓶盖_____一次。
(3)将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,这是因为___________
(4)果酒制作是否成功,需发酵后取样鉴定,可用_____试剂检验。
(5)醋酸菌可以利用果酒进行发酵,请写出相应反应式:_________________29、GDNF是一种多肽类的神经营养因子;对损伤的神经细胞有营养和保护作用,可用于运动神经细胞损伤的治疗。
(1)培养运动神经细胞:接种前需对培养液进行灭菌处理,培养过程中通常还需添加一定量的______,以防止污染;当培养的运动神经细胞达到一定数量时,使用______处理;进行传代培养以得到更多数量的细胞,用于实验研究。
(2)研究GDNF对运动神经细胞生长的影响:将(1)得到的细胞;平均分成4组进行处理,得到实验结果如下表所示.
GDNF对运动神经细胞生长的影响。
。分组处理细胞突起的平均数量(个)细胞突起的平均长度(μm)AGDNF0ng/mL176120.12BGDNF50ng/mL217141.60CGDNF100ng/mL241160.39DGDNF200ng/mL198147.68①该实验的对照组是_______。
②由表格中的数据可知_______。
③基于上述研究和所学的生物学知识,你能为治疗运动神经细胞损伤提供的方法有______。30、被称为“水中小白鼠”的斑马鱼是一种体长4厘米左右的热带淡水鱼;与人类基因同源性高达87%,并有相似的器官;生理功能和信号通路。由于发育周期短、费用低、体外受精、透明等优点,斑马鱼现在越来越广泛地应用于毒性检测、疾病模型创制、药物筛选等领域中。
研究人员欲通过使胰岛素基因表达受阻从而构建糖尿病模型斑马鱼。吗啉反义寡核苷酸是一种RNA剪接抑制剂;通过将其注入斑马鱼受精卵可阻碍相关基因的表达。针对其作用原理,现有两种假说:
假说1:吗啉反义寡核苷酸导致RNA前体上内含子2的对应序列不能被剪切。
假说2:吗啉反义寡核苷酸导致RNA前体上内含子2和外显子3的对应序列同时被剪切。
为了验证上述假说;研究人员进行了如下实验:
(1)从受精卵发育了3天的实验组和对照组的细胞中提取总RNA,再通过逆转录获得cDNA。若假说1成立,选择上图所示引物2和引物3进行PCR后的结果为______(填字母)。A.实验组有杂交带B.实验组无杂交带C.对照组有杂交带D.对照组无杂交带(2)若要证明假说2成立,进行PCR时,需要选择上图所示引物有____________。
(3)采用PCR技术扩增DNA需要引物的原因是__________________。
(4)为了获取大量斑马鱼胚胎干细胞用于药物筛选,可加入__________________,用于分散斑马鱼囊胚中的__________________。再取分散细胞作为初始材料进行______培养,然后分瓶继续培养。培养瓶中添加输卵管上皮细胞作为______细胞,以提高斑马鱼胚胎干细胞的数量。31、科学家的发现给人类的生活带来了无限的想象;他们采集了某深海海域的沉积物样品,分离;鉴定得到其中的深海放线菌,以期获得具有前景的抗生素替代品。据此回答下列问题:
(1)研究人员欲筛选出深海放线菌进行研究,取1g沉积物样品接种在液体培养基中摇瓶培养,稀释后取菌液通过_______________法接种到高氏一号(加数滴质量分数为10%的酚)培养基表面以获得单菌落。
(2)通过PCR技术扩增分离得到的放线菌的16SrRNA基因可进行菌株的种属鉴定。PCR技术中起关键作用的酶是_____________。该技术能在放线菌总的DNA中专一性扩增出16SrRNA基因的原因是______________。PCR产物一般可通过_________________鉴定。
(3)科学家还将Oct3/4、Sox2、c-Mc和KIf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中。2~3周后,这些细胞显示出ES细胞的形态、具有活跃的分裂能力,它们就是iPS细胞。在这个实验过程中,逆转录病毒的作用是_______________如何证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用?请写出实验设计思路______________评卷人得分六、综合题(共2题,共14分)32、植物基因工程中常用到植物组织培养技术。为了获得纯合的转K基因植株;某同学设计了一个实验流程,其主要内容如图所示。
回答下列问题。
(1)上图中A代表的是______,B代表的是______。
(2)若不考虑培养过程中可能发生的染色体变异和基因突变,最终得到的二倍体植株即为纯合的转K基因植株,K基因纯合的原因是______。
(3)在组织培养中,不用高温高压灭菌而常用______的方法对赤霉素溶液进行除菌,不用高温高压灭菌的原因是______。
(4)将K基因导入该植物时,不宜用显微注射法将含K基因的表达载体直接注入花粉粒,其主要原因是______(答出1点即可)。
(5)获得二倍体植株后,若要进一步检测转基因是否成功,需要从叶片中提取DNA.在DNA粗提取的过程中,需要加入一定量的洗涤剂,洗涤剂的作用是______。33、长期高血糖可引发血管细胞衰老。科研人员为研究S蛋白在因高血糖引发的血管细胞衰老中的作用;以腺病毒为载体将编码S蛋白的S基因导入血管细胞,实现S蛋白在血管细胞中的大量表达。
(1)腺病毒的遗传物质为DNA,其复制需要E1、E2、E3基因共同完成。为将S基因导入腺病毒,科研人员首先构建了含S基因的重组质粒,如图1所示。在构建含S基因的重组质粒时,通过_______的方法可鉴定重组质粒是否插入了S基因。将图1中含S基因的重组质粒用_______酶切割后,获得改造后的腺病毒DNA;将其导入A细胞(A细胞含有E3基因,可表达E3蛋白),如图2所示。腺病毒DNA在A细胞内能够_______;从而产生大量重组腺病毒,腺病毒进入宿主细胞后不整合到宿主细胞染色体上。
(2)综合上述信息,从生物安全性角度分析重组腺病毒载体的优点:_______(写出2点)。
(3)用含S基因的重组腺病毒分别感染正常人及糖尿病患者的血管细胞,使S蛋白在血管细胞中大量表达。对正常人、糖尿病患者及二者转入S基因后血管细胞中能促进细胞衰老的Ⅰ蛋白进行检测,结果如图3所示(颜色越深代表表达量越高)。可用_______法检测Ⅰ蛋白的表达量,实验结果显示_______血管细胞中Ⅰ蛋白表达量最高,推测S蛋白对高血糖引发的血管细胞衰老的作用及机制是_______。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【分析】
1;单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与浆细胞结合;经过选择培养基的筛选得到杂交瘤细胞并经专一抗体检测后,培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可得单克隆抗体。涉及动物细胞培养和动物细胞融合技术;杂交瘤细胞集合了两个细胞的遗传物质,但不一定全部表达。
2;单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂;具有准确、快速等优点。
【详解】
A;研制抗S蛋白单克隆抗体;需先注射刺突蛋白对小鼠进行免疫以获得相应B淋巴细胞,A错误;
B;在产生免疫反应的小鼠脾脏细胞中提取B淋巴细胞并诱导其与骨髓瘤细胞融合;B正确;
C;经HAT培养基筛选得到杂交瘤细胞经克隆化培养后还需进行抗体检测才能用于单克隆抗体的生产;C错误;
D;单克隆抗体还可以用来制备治疗癌症的“生物导弹”;因为单克隆抗体能将药物定向带到癌细胞所在的位置,D错误。
故选B。
【点睛】2、C【分析】【分析】
题图分析;图中显示了两种获取目的基因的方法。图中①表示逆转录过程,②表示用限制酶切割DNA分子得到一定大小范围DNA,③表示获取目的基因。
【详解】
A;①为逆转录过程;完成该过程需要逆转录酶,A正确;
B;②表示将DNA分子切割;因此需用限制性核酸内切酶,B正确;
C;目前获取目的基因的方法除了从基因文库中获取外;还可利用PCR技术扩增和人工化学合成,C错误;
D;cDNA的构建需要首先获得相应的mRNA;因此,cDNA的构建需要提前了解目的基因的有关信息,D正确。
故选C。
【点睛】3、B【分析】【分析】
DNA的粗提取与鉴定的实验原理:①DNA在氯化钠溶液中的溶解度;是随着氯化钠的浓度变化而改变的。当氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最低。利用这一原理,可以使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出;②DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。利用这一原理,可以进一步提取出含杂质较少的DNA;③洗涤剂能瓦解细胞膜但是对DNA没有影响;④蛋白质不能耐受较高温度,在80℃条件下会变性,而DNA对温度的耐受性较高;⑤DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】
A;DNA的粗提取实验原理是0.14mol/LNaCl溶液中DNA溶解度最低;DNA不溶于95%的冷酒精等。用蒸馏水将2mol/LNaCl溶液浓度调制0.14mol/L,析出的是DNA,丢弃的是滤液,A错误;
B;DNA在不同浓度的NaCl溶液中DNA溶解度不同;DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度最大,在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最小。酶具有专一性,木瓜蛋白酶可以水解DNA中的蛋白质类杂质,B正确;
C;DNA丝状物溶解在2mol/LNaCl溶液中;加入二苯胺试剂后需要沸水浴才会呈现蓝色,C错误;
D;植物细胞有细胞壁保护着;所以用菜花做实验材料时,需要研磨,加入食盐和洗涤剂,D错误。
故选B。
【点睛】4、A【分析】【分析】
培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求;配制出供其生长繁殖的营养基质。
【详解】
A;在培养乳酸杆菌时;需要在培养基中添加维生素即生长因子,A正确;
B;培养基中一般都含碳源、氮源、水和无机盐;但还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质的需求,B错误;
C;微生物在固体培养基上生长时;稀释度足够高时,可形成肉眼可见的单个菌落,肉眼不能看到单个细菌,C错误;
D;液体培养基没有加入凝固剂;固体培养基中含有凝固剂,加入少量水也不会制成液体培养基,D错误。
故选A。5、C【分析】【分析】
1;动物核移植的概念: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动物个体,核移植得到的动物称克隆动物。
2;克隆动物和提供细胞核的动物不完全相同的原因是:受细胞质基因的影响;可能发生突变;受环境因素的影响。
【详解】
A;一般要在卵母细胞培养至减数第二次分裂中期采用显微操作去核;A正确;
B;胚胎移植一般要在胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段进行;B正确;
C;获得的克隆犊牛与供体高产奶牛遗传物质大部分相同;还有部分细胞质遗传物质来自受体母牛,C错误;
D;核移植时做供核一方的一般是传代10代以内细胞;原因是细胞能保持正常的二倍体核型,遗传物质不发生改变,D正确。
故选C。6、B【分析】【分析】
限制性核酸内切酶能识别特定的DNA序列;切割特定的位点在特定的碱基之间切割磷酸二酯键。
【详解】
据图可知;EcoRI的酶切位点有6个碱基对,由于DNA分子的碱基组成为A;T、G、C,则某一位点出现该序列的概率为1/4×1/4×1/4×1/4×1/4×1/4=1/4096,即4096≈4000个碱基对可能出现一个限制酶EcoRI的酶切位点,故理论上得到DNA片段的平均长度(碱基对)约为4000,ACD错误,B正确。
故选B。7、C【分析】【分析】
胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术;包括体外受精;胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术,实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
【详解】
A;用促性腺激素处理;可使雌鼠超数排卵,可以获得更多的卵子,A正确;
B;在体外受精前;要对小鼠的精子进行获能处理,B正确;
C;胚胎移植前要检查胚胎质量;不同动物胚胎移植的时间不同,例如,牛、羊一般要培养到囊胚或桑椹胚阶段才进行移植,小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植,C错误;
D;通过转基因技术可以对小鼠胚胎干细胞进行遗传改造;D正确。
故选C。8、C【分析】【分析】
质粒DNA分子上有特殊的标记基因;有一个或多个限制酶切割位点,携带外源DNA进入受体细胞,并能随受体DNA同步复制。
【详解】
A;PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合;沿相反的方向合成子链,故所用的引物组成为图2中引物甲和引物丙,A正确;
B;构建基因表达载体时至少保留一个标记基因的完整;便于目的基因的检测和筛选;图甲中BamHⅠ同时切割两种标记基因,不能选用BamHⅠ剪切,B正确;
C;图乙中目的基因左侧只能选BclⅠ;而质粒上没有目的基因右侧Sau3A的切点,两者都有HindⅢ的切点,为了防止目的基因与质粒自身环化,故质粒和目的基因构建表达载体,应选用BclⅠ和HindⅢ剪切,C错误;
D;在构建基因表达载体时;使用BclI和HindⅢ两种限制酶切割质粒,氨苄青霉素抗性基因被破坏,不能表达,四环素抗性基因能表达,D正确。
故选C。9、D【分析】【分析】
分析题意可知;通过基因编辑技术将EGFP基因定点插入到受精卵的Y染色体上,使含有该Y染色体的小鼠能够发出绿色荧光,转基因鼠将Y染色体传递给子代的雄性个体,通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。
【详解】
A;通过基因编辑技术将Y染色体用绿色荧光蛋白(EGFP)基因标记;通过观察早期胚胎的荧光,能表达EGFP的个体含有Y染色体,即为雄性小鼠胚胎,A正确;
B;分离能表达EGFP的胚胎干细胞;通过核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术,可获得大量的转基因小鼠,B正确;
C;依据胚胎在不同发育阶段对培养条件的特定需要;基因编辑处理的受精卵在体外培养和早期胚胎培养需要用不同成分的培养液,C正确;
D;基因编辑处理的受精卵一般经体外培养至桑葚胚或囊胚阶段;进行胚胎移植,可获得表达EGFP的小鼠,D错误。
故选D。二、多选题(共7题,共14分)10、C:D【分析】【分析】
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(核心);③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。细胞工程中用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体和用胰蛋白酶处理动物组织得到单个细胞都采用了酶的专一性原理。诱导原生质体融合和动物细胞融合都采用了生物膜的流动性原理;植物组织培养的原理是细胞的全能性,动物细胞培养的原理是细胞增殖。
【详解】
A;由细胞工程原理可知;植物细胞或组织离体培养可以得到植物个体,动物细胞可以进行培养而实现增殖,A正确;
B;细胞工程应用非常广泛;动物细胞培养可用于检测有毒物质,茎尖培养可用于植物脱除病毒,B正确;
C;基因表达载体构建必须使目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间;这样才能有利于目的基因表达,C错误;
D;DNA分子杂交的原理是碱基互补形成杂交带;不能产生磷酸二酯键,D错误。
故选CD。11、A:B【分析】【分析】
动物细胞工程技术包括动物细胞培养;动物细胞融合、核移植技术等技术;其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。在进行细胞培养时,培养基中除了加入细胞所需的各种营养物质外,还需要加入血清等天然成分。干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞等,存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,有着自我更新能力及分化潜能。
【详解】
A;在进行动物细胞培养时;培养基中除了加入细胞所需的各种营养物质外,还需要加入血清等天然成分,A错误;
B;动物细胞融合不能形成杂种个体;形成的是杂种细胞,而植物体细胞杂交能形成杂种个体,两者都能形成杂种细胞,B错误;
C;干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞等;存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,有着自我更新能力及分化潜能,C正确;
D;动物体细胞分化程度较高;全能性较低,因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,D正确。
故选AB。12、B:C【分析】【分析】
单克隆抗体的制备涉及细胞融合;细胞培养和细胞筛选;从题干信息图可看出,过程1代表的是注射特异性抗原使小鼠免疫,从而获得能产生相应抗体的B淋巴细胞;过程2是将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的过程;过程3是克隆培养筛选后的阳性细胞,一共需要进行两次,最终获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,此后在培养基或小鼠腹腔中培养。
【详解】
A;图中过程1是通过注射抗原或抗原蛋白来获得产生相应抗体的B淋巴细胞;A正确;
B;过程2是促进细胞融合的过程;其中电融合技术是用低压电流击穿细胞膜促使细胞融合,B错误;
C;c细胞为杂交瘤细胞;有三种,分别是骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞-B淋巴细胞、B淋巴细胞-B淋巴细胞,其中骨髓瘤细胞和B淋巴细胞都有两个染色体组,融合后的细胞都含有4个染色体组,其中e细胞是杂交瘤细胞,C错误;
D;过程3是专一抗体检测及克隆培养筛选后获得阳性细胞;该过程需要多次进行,D正确。
故选BC。13、A:B:C【分析】【分析】
基因编辑技术属于基因工程;而对于人体胚胎的操作又涉及胚胎工程,所有对于人体的操作都应经过安全性审查,要符合伦理道德;但用于疾病预防领域的研究又具有进步意义。
【详解】
A;基因编辑制造人类的行为不符合伦理道德;A错误;
B;基因编辑技术;只是对个别人个别基因进行编辑,不一定改变人类进化的速度和方向,B错误;
C;基因编辑技术改变了人类的遗传物质;但并没有出现生殖隔离,即没有形成新物种,C错误;
D;基因编辑技术可用于疾病预防领域研究;具有进步意义,但不能用于编辑婴儿,D正确。
故选ABC。14、A:B【分析】【分析】
1;胚胎干细胞(1)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞;来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。(2)具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
2;胚胎分割的特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质;胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【详解】
A、精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能;具有受精“能力”,而不是获得能量,A错误;
B;分割的胚胎细胞有相同的遗传物质;但个体的性状还受到环境的影响,因此发育成的个体有形态学差异,B错误;
C;胚胎干细胞是从哺乳动物的早期胚胎或原始性腺中获得的;具有发育的全能性,具有自我更新能力和分化潜能,可以分化形成各种组织,C正确;
D;囊胚期细胞开始分化;其增殖过程中进行的是有丝分裂,该过程中可能会发生基因突变和染色体变异,D正确。
故选AB。15、A:C:D【分析】【分析】
分析题图:①表示反转录法获取目的基因的过程;②表示基因表达载体的构建过程;之后采用农杆菌转化法;将目的基因导入番茄组织块;最后采用植物组织培养技术,将导入目的基因的番茄组织细胞培养成抗冻番茄植株。基因表达载体通常由启动子;目的基因、终止子和标记基因构成,其中标记基因的作用是筛选重组质粒,利用农杆菌转化法能将质粒导入受体细胞。
【详解】
A;过程①是通过人工合成法获取的目的基因;由于真核生物体内的基因含有不能编码蛋白质的序列(内含子),导致逆转录合成的目的基因与原基因有较大的差异,因此人工合成的目的基因不能用于比目鱼基因组测序,A错误;
B;抗冻蛋白的11个氨基酸的重复序列重复次数越多;抗冻能力越强,并不是抗冻基因的编码区重复次数越多抗冻能力越强,抗冻基因编码区依次相连形成的新基因已不是原来的抗冻基因,因此不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白,B正确;
C;②是基因表达载体的构建过程;基因表达载体通常由启动子、目的基因、终止子和标记基因构成,其中标记基因的作用是筛选重组质粒,过程②构成的重组质粒缺乏标记基因,可以通过DNA分子杂交或PCR技术检测受体细胞是否含有目的基因,C错误;
D;利用DNA探针技术检测目的基因是否导入到受体细胞;但表达的产物通常是蛋白质,可利用抗原-抗体杂交技术检测目的基因是否表达出来,D错误。
故选ACD。
【点睛】16、B:C:D【分析】【分析】
本题考查DNA复制;生物变异的相关知识;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,属于考纲识记和理解层次的考查。
【详解】
根据题干中“转座子是一段可移动的DNA序列;这段DNA序列可以从原位上单独复制或断裂下来”,说明转座子可以独立进行DNA复制,A错误;根据题干中“转座子可在真核细胞染色体内部和染色体间转移”,说明转座子可造成真核生物染色体变异或基因重组,B正确;根据题干中“转座子可在细菌的拟核DNA;质粒或噬菌体之间自行移动”,说明转座子可用于基因工程的研究,C正确;根据题干中“有的转座子中含有抗生素抗性基因,可以很快地传播到其他细菌细胞”,说明细菌的抗药性可来自转座子或者自身的基因突变,D正确。
【点睛】
可遗传的变异有三种来源:基因突变、染色体变异和基因重组:
(1)基因突变是基因结构的改变;包括碱基对的增添;缺失或替换。
(2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
(3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。三、填空题(共7题,共14分)17、略
【解析】①.动物细胞培养和核移植技术、②.动物细胞融合与单克隆抗体18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】噬菌体、动植物病毒19、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】黏性末端平末端。20、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】原核生物21、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】现配现用22、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术性别控制23、略
【分析】【详解】
要提高酶的热稳定性,可采用蛋白质工程技术替换少数氨基酸,改善其功能,需要从改造控制该酶合成的基因着手,具体做法为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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列→获得所需的蛋白质。【解析】采用蛋白质工程技术替换少数氨基酸,提高该酶的热稳定性,从改造控制该酶合成的基因着手,具体做法为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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列→获得所需的蛋白质。四、判断题(共4题,共24分)24、B【分析】【详解】
酿酒酵母的最适生长温度是28℃;但在发酵过程中,一般将温度控制在18-30℃,这是因为果皮表面附着的野生酵母菌可能有多种(有多种酵母菌参与了发酵过程),从实践的角度看,大致控制温度范围比较简单易行。
故本说法错误。25、A【分析】【分析】
液体培养基主要是模拟动物体内环境;动物体细胞是生活在组织液当中,而且细胞要直接从组织液里获得营养和排出废物。所以液体培养基相当于组织液的液体环境。
【详解】
为了保证细胞培养时营养物质和生长因子的供给,培养基中需添加一定量的动物血清等天然成分,可以补充合成培养基中缺乏的物质,故该表述正确。26、B【分析】【详解】
来源于自然界的目的基因导入植物体后,可能破坏原有的基因结构,具有不确定性,外源基因也可能通过花粉传播,使其他植物成为“超级植物"等,所以如果转基因植物的外源基因来源于自然界,也可能存在安全性问题。本说法错误。27、A【分析】【详解】
蛋白质工程是一项难度很大的工程,主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构,而这种高级结构往往十分复杂,并且蛋白质的结构具有多样性,这也在一定程度上增加了蛋白质工程的难度,故说法正确。五、实验题(共4题,共32分)28、略
【分析】【分析】
分析题图:图示为酿制葡萄酒的两个简易装置,甲装置中,A为葡萄汁,能为酵母菌提供碳源、氮源、水、无机盐和生长因子;NaHCO3溶液能够吸收酵母菌酒精发酵产生的CO2;乙装置需要定期拧松瓶盖排气。
(1)
制作果酒的菌种是酵母菌;属于真核生物;制作果醋的菌种是醋酸菌,属于原核生物,它们在结构上最主要的区别在于前者有以核膜为界限的细胞核,即有核膜包被的细胞核。醋酸菌发酵的适宜温度为30℃~35℃,因此制作果酒后制果醋,应将温度控制在30℃~35℃。
(2)
甲装置中,A液体是葡萄汁,能为酵母菌提供碳源、氮源、水、无机盐和生长因子;NaHCO3溶液的作用是吸收酵母菌酒精发酵产生的CO2;若用乙装置;在发酵过程中,必须进行的操作是每隔12小时左右将瓶盖拧松一次,排除二氧化碳。
(3)
酵母菌属于兼性厌氧菌;其在有氧条件下可以大量繁殖,故将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,这样既为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气,又可防止发酵旺盛时汁液溢出。
(4)
酒精可用重铬酸钾来检验;在酸性条件下,该试剂与酒精反应呈现灰绿色。
(5)
醋酸菌可以利用果酒进行发酵,相应反应式为:
【点睛】
本题考查果酒和果醋的制作,要求考生识记参与果酒和果醋制作的微生物及其代谢类型,掌握果酒和果醋制作的原理及条件,能结合所学的知识准确答题,难度适中。【解析】(1)核膜包被的细胞核30-35
(2)葡萄汁吸收酵母菌酒精发酵产生的CO2拧松。
(3)为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气;防止发酵旺盛时汁液溢出。
(4)重铬酸钾。
(5)29、略
【分析】【分析】
动物细胞培养的具体过程:取胚胎或幼龄动物的器官或组织--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.
(1)
动物细胞培养过程中;接种前需对培养液进行灭菌处理,培养过程中通常还需添加一定量的抗生素,以防止污染;当培养的运动神经细胞达到一定数量时,使用胰蛋白酶处理,进行传代培养以得到更多数量的细胞,用于实验研究。
(2)
①分析表格可知;A组的GDNF浓度为0,作为实验的对照组。
②由表格中的数据可知;与对照组比较可知,实验组中的细胞突起的平均数量和平均长度都更大,在一定范围内,且随GDNF浓度增加,细胞突起的平均数量和平均长度都在增加,因此由表格中的数据可知,GDNF对运动神经细胞生长有促进作用;在一定范围内,随GDNF浓度增加,促进作用增强,超过最适浓度,促进作用减弱;GDNF浓度在100ng/ml时促进作用最明显。
③从实验可知;GDNF对运动神经细胞生长有一定的促进作用,因此在治疗运动神经细胞损伤时,可以通过药物/注射治疗;基因治疗、动物细胞融合制备单抗等方法治疗运动神经细胞损伤。
【点睛】
本题考查了动物细胞工程的有关知识,要求考生能够识记动物细胞培养过程,能够利用对照实验的观点分析表格数据,难度适中。【解析】(1)抗生素胰蛋白酶(胶原蛋白酶)
(2)A组GDNF对运动神经细胞生长有促进作用;在一定范围内,随GDNF浓度增加,促进作用增强,超过最适浓度,促进作用减弱;GDNF浓度在100ng/ml时促进作用最明显药物/注射治疗、基因治疗、动物细胞融合制备单抗等30、略
【分析】【分析】
根据题干信息分析;糖尿病模型斑马鱼的构建的原理是使胰岛素基因表达受阻,而使胰岛素基因表达受阻是通过给斑马鱼受精卵注射吗啉反义寡核苷酸实线的;吗啉反义寡核苷酸是一种RNA剪接抑制剂,其作用的机理有两种假说:可能是导致RNA前体上内含子2的对应序列不能被剪切,也可能是导致RNA前体上内含子2和外显子3的对应序列同时被剪切。
(1)
根据引物2和引物3在胰岛素基因片段上的位置;通过PCR扩增能得到内含子2的序列,若假说1成立,即吗啉反义寡核苷酸导致RNA前体上内含子2的对应序列不能被剪切,故实验组中应含有内含子2的序列,而对照组的该片段被切除了,因此用引物2和引|物3进行PCR反应,其结果为实验组中有杂交带,而对照组中无杂交带。
故选AD。
(2)
若要证明假说2成立;即RNA前体上内含子2和外显子3的对应序列同时被剪切下去,则可以选择图示引物5和引物2;引物5和引物6进行PCR,观察是否有杂交带出现。
(3)
由于DNA聚合酶不能从头合成DNA;而只能从引物3′端延伸DNA链,因此DNA复制需要引物。
(4)
用胰蛋白酶处理斑马鱼囊胚中的内细胞团;可以获得分散的斑马鱼胚胎干细胞,然后对其进行原代培养,接着分瓶继续培养。培养瓶中添加输卵管上皮细胞作为饲养层细胞,以提高斑马鱼胚胎干细胞的数量。
【点睛】
解答本题的关键是掌握基因的表达的相关知识点,明确基因转录出来的mRNA是要经过加工成为成熟的mRNA才能作为翻译的模板的,并能够根据题干提取有效信息进行答题。【解析】(1)AD
(2)5、65;2
(3)DNA聚合酶不能从头合成DNA;只能从3′端延伸DNA链,因此DNA复制需要引物。(得分点:“只能从3′端延伸DNA链”)
(4)胰蛋白酶内细胞团原代饲养层31、略
【分析】【分析】
PCR原理:在解旋酶作用下;打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。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。
【详解】
(1)分析题意可知;研究人员取1g沉积物样品接种在液体培养基中摇瓶培养,稀释后可通过稀释涂布平板法接种到培养基表面以获得单菌落。
(2)PCR技术是一项通过体外控制温度扩增DNA的技术,该技术中由于温度较高,起关键作用的酶是耐高温DNA聚合酶;PCR扩增的前提是要有一段目的基因的核苷酸片段,分析题意,该技术能在放线菌总的DNA中专一性扩增出16SrRNA基因的原因是:引物是根据16SrRNA基因的一段已知核苷酸序列设计合成的;PCR产物一般可通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定:凝胶中的DNA分子通过染色;可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
(3)分析题意,科学家将Oct3/4、Sox2、c-Mc和KIf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中,该过程中逆转录病毒是载体,能将外源基因ct3/4、Sox2、c-Mc和KIf4送入小鼠成纤维细胞;分析题意,实验目的是iPS细胞的产生不是由于培养基的作用,故实验的自变量是外源基因的有无,因变量是IPS细胞的产生情况,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:将转入外源基因的细胞和没有转入外源基因的细胞分别培养在相同的培养基中,在相同且适宜的条件下,如果只有转入外源基因的细胞转化成了iPS细胞,则可以证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用。【解析】(1)稀释涂布平板法##涂布平板法
(2)耐高温DNA聚合酶引物能与16SrRNA基因特异性结合(引物是根据16SrRNA基因的一段已知核苷酸序列设计合成的)琼脂糖凝胶电泳。
(3)逆转录病
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