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文档简介
…………○…………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2025年沪科版选择性必修3生物上册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围: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总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析,不合理的观点是A.试管婴儿技术可广泛用于设计婴儿性别B.我国的政策是禁止进行生殖性克隆人C.禁止运用基因重组技术将致病菌等改造成生物武器D.转基因生物合成的某些蛋白质可能成为某些人的过敏源2、下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是()A.随NaCl溶液浓度增大,DNA的溶解度逐渐增大B.新鲜的猪血中不含DNA,新鲜的鸡血中含DNAC.在酒精溶液中,某些蛋白质的溶解度大于DNA的溶解度D.在50~60℃水浴中,DNA遇二苯胺试剂后即呈蓝色3、肿瘤坏死因子(TNF)在体内和体外均能杀死某些肿瘤细胞或抑制肿瘤细胞的增殖,科研人员欲利用乳腺生物反应器大量生产TNF,用于临床上疾病的治疗。已知HindⅢ、BamHI、BglⅡ和PstI为限制性内切核酸酶,识别的序列均不相同。下列关于基因工程中重组质粒构建的说法,正确的是()
A.可选用PstI,BglⅡ和HindⅢ、BglⅡ两种组合切割质粒和目的基因B.可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接TNF基因和切割开的质粒C.启动子指的就是起始密码子,可驱动TNF基因的转录过程D.四环素抗性基因属于标记基因,便于鉴别受体细胞中是否含有目的基因4、下列关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的实验,说法错误的是()A.PCR利用了DNA的热变性原理,通过调节温度来控制B.PCR的产物一般要通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定C.凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小有关D.为避免外源DNA等因素的污染,PCR实验中使用的工具也需要灭菌处理5、下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是()A.提取细胞中的DNA必须用蒸馏水涨破细胞B.常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取C.将丝状物加入二苯胺试剂,沸水浴冷却后呈蓝色D.DNA溶于95%的冷酒精,所以可用95%的冷酒精进一步提纯评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)6、2016年初;首位由“三合一”胚胎人工授精技术培育的婴儿出生,其培有过程如下图所示。下列相关说法正确的是()
A.“三亲婴儿”孕育过程中使用了动物细胞培养、核移植等技术B.融合激活后的卵母细胞要培养到MII中期才能完成受精作用C.卵母细胞A的捐献者携带的血友病基因能遗传给“三亲婴儿”D.“三亲婴儿”培育技术可以用来避免细胞质遗传病的遗传7、近年来;全人源化单克隆抗体技术发展迅速,利用转基因鼠技术进行全人源化单克隆抗体的制备流程如图所示,下列说法正确的是()
A.该技术能降低单克隆抗体药物的免疫排斥反应B.过程①②采用核移植技术,体现了动物细胞核的全能性C.过程⑧要经过选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检测等过程D.体外培养B细胞也可以大量获得针对该抗原的单克隆抗体8、为探究提高“日照蓝莓”品质和产量的新途径,某生物兴趣小组以“日照蓝莓”的主要品种——兔眼蓝莓为实验材料进行脱毒处理,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述正确的是()A.取材时可选用兔眼蓝莓的芽尖等分生组织作为外植体B.用70%酒精和5%左右次氯酸钠对外植体消毒时,要控制好时间以避免造成伤害C.对分化培养基灭菌前需添加生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类等生长调节剂D.脱毒后的兔眼蓝莓果实体积更大,产量更高,后代个体中更不易被病毒感染9、在进行拟矮牵牛和矮牵牛的种间原生质体融合时,利用亲本材料对药物抗性的差异来选择杂种细胞的过程如图所示。下列说法错误的是()
A.只有杂种细胞能在含放线菌素D的MS培养基上正常生长B.同一株植物的不同细胞经离体培养获得的再生苗基因型可能不相同C.②中的融合过程一定要在无菌水中进行,防止杂菌污染D.通过③得到的愈伤组织等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子10、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11、基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速,如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列叙述错误的是()
A.若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列B.扩增目的基因时,利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3'-端进行子链合成C.导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞D.利用农杆菌转化法可将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上12、利用PCR技术扩增目的基因的过程中两种引物分别为A和B,其原理与细胞内DNA复制类似。下列叙述正确的是()A.从理论上推测,第二轮循环产物中含有引物A的DNA片段占3/4B.在第二轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段C.引物之间或引物自身发生碱基互补配对则不能扩增目的基因D.耐热的DNA聚合酶总将游离的脱氧核苷酸连接到3’端13、下列关于限制酶和DNA连接酶的理解,错误的是()A.限制酶能在特定部位的两个核苷酸之间切断磷酸二酯键B.DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键,将两条DNA片段的黏性末端之间的缝隙连接起来C.在基因工程操作中,可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶D.限制酶广泛存在于动植物体内,微生物内很少分布14、图甲为培育转基因生物时选用的载体,图乙是含有目的基因的一段DNA序列,图中标注了相关限制酶的酶切位点。下列叙述错误的是()
A.若通过PCR技术提取该目的基因,应该选用引物a和引物cB.构建表达载体时应选用BamHⅠ和HindⅡ这两种限制酶C.图乙中一个DNA分子在PCR仪中经过四轮复制得到所需目的基因的分子数为8个D.只利用含四环素的培养基就可以直接筛选出成功导入表达载体的受体细胞评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)15、在灼烧接种环之后,为什么要等其冷却后再进行划线?____________________________16、原核基因采取______获得,真核基因是______。人工合成目的基因的常用方法有______和______。17、来源:主要是从______中分离纯化出来的。18、通过____________的方式,来控制NaCL溶液的浓度,使DNA在盐溶液中溶解或析出。19、科学家采用定点诱变的方法构建T4溶菌酶的新蛋白质,发现其中一种新蛋白质的第9和第164位氨基酸残基被转换为半胱氨酸残基,并形成一个二硫键。这种新蛋白质的热稳定性会有什么变化?这项技术的要点是什么?_________评卷人得分四、实验题(共4题,共40分)20、单克隆抗体特异性强;灵敏度高,用于诊疗疾病具有准确;高效等特点。下图表示单克隆抗体制备过程。
回答下列问题:
(1)若细胞B是小鼠的骨髓瘤细胞;则A是_________________细胞,诱导d过程常用的因素是_________________(答出一个即可)。
(2)用于筛选细胞D的培养基必需满足两个条件:一是_________________细胞都会死亡;二是保证_________________细胞能生长。
(3)使用合成培养基体外培养杂交瘤细胞时;通常需要加入_________________等一些天然成分,并置于含有_________混合气体的培养箱中进行培养。
(4)制备抗新冠病毒单克隆抗体检测试剂,可用_________________(选填数字标号:①新冠病毒灭活疫苗、②新冠病毒RNA疫苗、③新冠病毒灭活疫苗或RNA疫苗)免疫小鼠,以获得图中的A细胞。21、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:_________________22、《伤寒论》中记载的芍药甘草汤是由芍药和甘草两味药物制成,具有调和肝脾,缓急止痛的作用,芍药和甘草的主要活性成分分别为芍药苷和甘草酸。科研团队通过制备抗芍药苷的单克隆抗体,将其纯化后结合在固相载体上,让芍药甘草汤流过,去除汤中芍药苷,用于探究芍药苷与芍药甘草汤对小鼠镇痛作用的相关性。回答下列问题。
(1)制备单克隆抗体依赖的生物技术有______________、_________________等。将芍药苷与蛋白质结合作为抗原,定期间隔免疫小鼠,取免疫后的小鼠脾脏,剪碎并用_____________酶处理得到小鼠脾脏细胞。
(2)图中诱导其与骨髓瘤细胞融合的试剂X是____________,经选择培养筛选出的细胞Y具有________________________特点。用多孔培养板培养细胞Y并收集上清液,利用___________________技术对上清液进行抗体阳性检测。
(3)研究人员将生理状态相同的小鼠随机分为对照组、造模组进行如下处理,造模组前期已完成冰醋酸致痛处理(冰醋酸能引起深部的、大面积且较持久的疼痛刺激,此时小鼠会出现扭体反应)。请完善实验方案。。组别前期处理后期处理对照组腹腔注射生理盐水I造模组腹腔注射冰醋酸模型组:口服生理盐水阳性药组:口服芍药甘草汤阳性药组:口服芍药甘草汤实验组:Ⅱ实验组:Ⅱ
①表中I的处理是_____________、Ⅱ的处理_______________。
②结果与分析:
若前期处理后,造模组小鼠扭体次数显著__________对照组,表明致痛处理成功。后期处理结束后测定各组小鼠扭体次数,若结果为______________________,则表明芍药苷是芍药甘草汤中发挥镇痛作用的重要成分之一。23、黏多糖贮积症是由IDUA基因突变导致的遗传病。科研人员对此病的治疗进行相关研究。
(1)黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因由于碱基对___________造成突变,转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子,最终导致合成的IDUA酶分子量___________;与正常IDUA酶的空间结构差异显著而失去活性,积累过多的黏多糖无法及时清除,造成人体多系统功能障碍。
(2)抑制性tRNA(sup-tRNA)与普通tRNA的结构、功能相同,但它的反密码子可以与终止密码子配对。在上述这一类突变基因的翻译过程中,加入sup-tRNA可以发挥的作用是___________;从而诱导通读获得有功能的全长蛋白。
(3)不同的sup-tRNA可以携带不同氨基酸;为比较它们的通读效果,科研人员进行了相关研究,实验结果如图。
注:“-”代表未加入。
据图分析,实验组将___________基因导入受体细胞,并采用___________技术检测导入基因的表达情况。据结果分析,携带酪氨酸的sup-tRNA能___________。
(4)科研人员利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠及IDUA基因敲除小鼠进行治疗,检测肝脏细胞IDUA酶活性和组织黏多糖的积累量,与不治疗的小鼠相比较,实验结果为_____________,表明携带酪氨酸的sup-tRNA可以治疗黏多糖贮积症。评卷人得分五、综合题(共2题,共18分)24、青蒿素是有效的抗疟疾药物,但野生黄花蒿中青蒿素的产量较低。为缓解青蒿素供应不足的状况,科学家将tms基因和tmr基因导入黄花蒿的愈伤组织;获得了黄花蒿的冠瘿组织,改造过程用到的部分结构如图所示。
(1)科学家将目的基因导入黄花蒿愈伤组织细胞的常用方法是_____________________。
(2)图中结构P、T是基因成功转录的保证,其中结构P位于基因的首端,其作用是__________________________。为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,并将含有目的基因的细胞筛选出来,图中还缺少的结构是_________________________。构建重组DNA的目的是_________________________________________________。
(3)要检测目的基因是否插入到冠瘿组织细胞的染色体DNA上,可采用_______________技术。该技术的原理是____________________________。
(4)与愈伤组织相比,冠瘿组织的生长速度更快,原因可能是________________________。25、四尾栅藻是一种淡水藻类;繁殖快;适应性强,可作为制备生物柴油的重要原料之一。为提高四尾栅藻油脂含量,研究人员将从含油量高的紫苏中获得的二酰甘油酰基转移酶基因(DGAT1)与pBI121质粒构建表达载体,经转化成功获得高产油脂四尾栅藻,研究过程如下图,其中DGAT1-F(5'-GCATCTAGAATGGCGATCTTGGACTC-3')和DGATI-R(5'-CGGATCCCTACCTTGCACTAGCTTTTC-3')是以DGATI基因为依据设计的一对引物,1acZ基因编码产物在X-gal和IPTG存在下,可以产生蓝色沉淀,使菌落呈现蓝色,否则菌落呈现白色。请回答下列问题。
(1)过程②应选用的限制酶是__________和__________。
(2)过程③经转化的大肠杆菌接种到培养基上继续培养,为筛选获得目标菌株,培养基应加入的成分有__________、__________;IPTG。
(3)为检测表达载体转化四尾栅藻的情况及确定目的基因是否表达,研究人员进行了如下实验,请完成下表。实验步骤简要操作过程初筛培养经转化后的四尾栅藻接种于含①__________的BG11固体培养基并放置于人工气候箱培养,一段时间后观察其生长情况扩大培养在BG11固体培养基上分别挑取数个单藻落接种至BG11液体培养基中光照摇床培养,编号备用验证收集四尾栅藻藻体,提取基因组DNA,以DGAT1-F和DGAT1-R为引物,采用②__________技术验证是否含有目的基因,未转化的四尾栅藻作对照油脂含量测定利用索氏抽提法分别测定③__________的油脂含量结果处理统计并比较验证结果及藻体中油脂的含量参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、A【分析】【分析】
本题考查了生物技术的安全性和伦理问题方面的观点;属于对识记;理解层次的考查。
【详解】
与试管婴儿相比,设计试管婴儿在操作技术上的特点是胚胎在移植前,需进行遗传学诊断。有些人认为那些配型不合适的胚胎被丢弃或杀死,及滥用设计试管婴儿技术如设计婴儿性别等引起性别比例失调,违反了伦理道德,故本题选A。2、C【分析】【分析】
DNA粗提取和鉴定的原理:1;DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液;但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性;
2;DNA的鉴定:在沸水浴的条件下;DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】
A;DNA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,高于或低于该浓度,DNA的溶解度都会升高,A错误;
B;哺乳动物成熟的红细胞不含细胞核和细胞器;没有DNA,但新鲜的猪血中含有血细胞和未成熟的红细胞,所以也含有DNA,B错误;
C;在酒精溶液中;某些蛋白质的溶解度大于DNA的溶解度,所以可以用酒精溶液对提取的DNA进行提纯,C正确;
D;二苯胺鉴定DNA分子时需要沸水浴加热;待试管冷却后才能观察到现象,D错误。
故选C。
【点睛】3、D【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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】
A;据图可知;限制酶PstI切割质粒时,会将质粒切成两段,且会破坏标记基因,切掉启动子,因此不能选用PstI.BglⅡ这一组合,A错误;
B;不能使用DNA聚合酶连接目的基因和切割开的质粒;应使用DNA连接酶,B错误;
C;起始密码子位于mRNA上;启动子是一段具有特殊序列结构的DNA片段,是RNA聚合酶识别和结合的位点,可驱动TNF基因的转录过程,C错误;
D;四环素抗性基因属于标记基因;便于鉴别受体细胞中是否含有目的基因,D正确。
故选D。4、C【分析】【分析】
DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液;但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;DNA对酶;高温和洗涤剂的耐受性。
【详解】
A;PCR技术利用了DNA的热变性原理;通过调节该变性-复性-延伸步骤中不同温度来控制DNA双链的解聚与结合,A正确;
B;对PCR扩增后的产物;一般需要通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,凝胶中的DNA分子需要染色,以便使电泳结果更直观,B正确;
C;在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度有关;C错误;
D;为避免外源DNA等因素的污染;PCR实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水等在使用前都必须进行高压灭菌处理,D正确。
故选C。5、B【分析】【分析】
1;DNA的溶解性(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低);利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
2;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性蛋白酶能水解蛋白质;但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温,而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。
3;DNA的鉴定在沸水浴条件下;DNA遇二苯胺会被染成蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】
A;提取动物细胞中的DNA用蒸馏水涨破细胞;提取植物细胞的DNA用洗涤剂和食盐,A错误;
B;常温下菜花匀浆中有些酶类可破坏DNA而影响DNA的提取;B正确;
C;将丝状物DNA溶解于2mol/L的NaCl溶液;加入二苯胺试剂,沸水浴冷却后呈蓝色,C错误;
D;DNA不溶于酒精;而蛋白质等杂质能溶于酒精,D错误。
故选B。
【点睛】二、多选题(共9题,共18分)6、A:B:D【分析】【分析】
1;试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精;并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎,然后从中选择符合要求的胚胎,再经移植后产生后代的技术。
2;分析题图:图示表示三亲婴儿的培育过程;由图可知,三亲婴儿的培育采用了核移植技术、体外受精技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。
【详解】
A;由图可知;“三亲婴儿”孕育过程中使用了动物细胞培养、体外受精、核移植等技术,A正确;
B;融合激活后的卵母细胞要培养到MⅡ中期才具备受精能力;从而完成受精作用,B正确;
C;卵母细胞A的捐献者提供的是细胞质;而其携带的血友病基因位于细胞核内的染色体上,所以其携带的血友病基因不能遗传给“三亲婴儿”,C错误;
D;“三亲婴儿”培育技术可以通过核移植来避免细胞质遗传病的遗传;D正确。
故选ABD。7、A:C【分析】【分析】
单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原;从该动物的脾脏中获取B淋巴细胞,将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞,最后获取单克隆抗体。
【详解】
A;利用转基因鼠技术进行全人源化单克隆抗体;能降低单克隆抗体药物的免疫排斥反应,A正确;
B;过程①②利用的是转基因技术;B错误;
C;融合后的细胞需要用选择培养基筛选获得杂交瘤细胞;还要经过克隆化培养、(专一性)抗体检测等,C正确;
D;B细胞在体外培养条件下不能无限增殖;体外培养B细胞不能获得大量的单克隆抗体,D错误。
故选AC。8、A:B【分析】【分析】
植物组织培养技术:
1;过程:离体的植物组织;器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。
2;原理:植物细胞的全能性。
3;条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】
A;取材时可选用兔眼蓝莓的芽尖等分生组织作为外植体;这是因为芽尖分裂旺盛,且很少带有病毒,甚至不含毒,A正确;
B;用70%酒精和5%左右次氯酸钠对外植体消毒时;要控制好时间以避免造成伤害,否则外植体会受到损失,导致实验失败,B正确;
C;生长调节剂应该在培养基灭菌后添加;否则高温可能使其失去效果,C错误;
D;脱毒后的兔眼蓝莓果实体积更大;产量更高,后代个体中含病毒较少,但并不是不易被病毒感染,D错误。
故选AB。9、C:D【分析】【分析】
人工种子是以植物组织培养的胚状体;不定芽、顶芽和腋芽为原料,用人工薄膜包装而成的种子。
【详解】
A;由图可知;只有杂种细胞能在含放线菌素D的MS培养基上正常生长得到杂种植物,A正确;
B;同一株植物的不同细胞的基因型可能不同;比如:配子的基因型与体细胞的基因型不同,离体培养获得的再生苗基因型可能不相同,B正确;
C;②是原生质体的融合过程;原生质体放入无菌水中可能会吸水涨破,C错误;
D;通过③得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子;D错误。
故选CD。10、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。11、C:D【分析】【分析】
将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法;农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上。基因表达载体常包括目的基因;启动子、终止子、标记基因。标记基因是为了鉴别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。
【详解】
A;启动子是位于DNA上RNA聚合酶的结合部位;mRNA是由基因启动子后面的序列编码而来的,若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列,A正确;
B、引物的延伸方向为3'端,扩增目的基因时,利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3'-端进行子链合成;B正确;
C;导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞不是乳腺细胞;而是受精卵或早期胚胎细胞,C错误;
D;农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞;并且整合到受体细胞染色体的DNA上,根据农杆菌的这一特点,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,就可以把目的基因的T-DNA整合到植物细胞中染色体的DNA上,D错误。
故选CD。12、A:C:D【分析】【分析】
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,所利用的原理为DNA分子的复制,因此PCR技术一般用于基因扩增。
【详解】
A;基因扩增中引物通常是一小段DNA或RNA片段;每一次循环后DNA分子数量增加一倍,从理论上推测,第二轮后只有一个DNA片段只有引物B,含引物A的比例为3/4,A正确;
B;引物A和引物B均不在该片段的端点;因此第一轮循环后,得到的两DNA片段中两条脱氧核苷酸链都不等长,通过绘图可推知,第二轮中也不会出现等长的引物,所以在第二轮循环产物中不会出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段,B错误;
C;引物A和引物B必须与目的基因配对;如果引物之间或引物自身发生碱基互补配对,则不能扩增目的基因,C正确;
D;由于复制过程子链的合成方向是从子链的5’端向3’端延伸;所以耐热的DNA聚合酶总将游离的脱氧核苷酸连接到3’端,D正确。
故选ACD。13、B:C:D【分析】【分析】
限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列;并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
DNA连接酶是链接两个DNA的片段;形成磷酸二酯键。
【详解】
A;限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列;能在特定部位的两个核苷酸之间切断磷酸二酯键,A正确;
B;DNA连接酶可以恢复DNA分子中的磷酸二酯键;将两条DNA片段的黏性末端之间的缝隙连接起来,B错误;
C;DNA聚合酶将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端;形成磷酸二酯键,DNA连接酶是链接两个DNA的片段,形成磷酸二酯键。在基因工程操作中,不可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶,C错误;
D;限制酶主要来源于微生物;D错误。
故选BCD。14、B:D【分析】【分析】
分析题图:构建表达载体时;不能选用限制酶BamHⅠ,否则会导致两种抗性基因都被破坏,因此应该选择Bc1I和HindⅢ这两种限制酶,根据引物的延伸方向,所用的引物为图乙中引物a和引物c。
【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;根据引物的延伸方向,所用的引物为图乙中引物a和引物c,A正确;
B;根据图甲可知;BamHⅠ会导致两种抗性基因都被破坏,同时为防止目的基因自身环化,因此只能选BclI和HindⅢ两种限制酶切割,B错误;
C;图乙中一个DNA分子在PCR仪中经过四轮复制可得到16个DNA片段;其中所需目的基因的分子数为8个,C正确;
D;由于选择BclI和HindⅢ这两种限制酶;破坏了氨苄青霉素抗性基因,但没有破坏四环素抗性基因,因此应该先用含四环素的培养基筛选出含有基因表达载体和普通质粒的大肠杆菌,再用含氨苄青霉素的培养基筛选含重组质粒的大肠杆菌,培养基加氨苄青霉素含普通质粒的大肠杆菌能生存,而含重组质粒的不能生存,从而筛选出成功导入表达载体的受体细胞,D错误。
故选BD。三、填空题(共5题,共10分)15、略
【解析】避免接种环温度太高,杀死菌种16、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】直接分离人工合成反转录法化学合成法17、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】原核生物18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】滴加蒸馏水逐渐稀释2mol/L浓度的NaCL溶液19、略
【分析】【详解】
蛋白质形成二硫键,使蛋白质的结构更加稳定,因此T4溶菌酶的热稳定性会提高。这项技术属于蛋白质工程技术,其步骤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(基因)或合成新的基因→获得所需的蛋白质。【解析】会提高T4溶菌酶的耐热性。这项技术属于蛋白质工程技术,该技术的要点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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需的蛋白质。四、实验题(共4题,共40分)20、略
【分析】【分析】
1;动物细胞培养注意事项:
(1)原理:细胞增殖。
(2)培养基性质:液体培养基。动物细胞培养所用的培养基的成分与体内细胞基本相同;如需要有葡萄糖;氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、动物血清或血浆,还有适量的抗生素以保证无菌环境。
(3)需要使用动物血清。
(4)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(5)无菌条件下进行。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素;以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(6)气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
2;单克隆抗体的制备:
(1)单克隆抗体制备的原理包括:①免疫原理:B淋巴细胞能产生特异性抗体。②细胞融合原理:利用病毒对宿主细胞的穿透性使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。③动物细胞培养技术:对杂交瘤细胞进行体内;体外培养。
(2)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。
(3)制备单克隆抗体过程中的几种细胞:①免疫B细胞(浆细胞):能产生单一抗体;但不能无限增殖。②骨髓瘤细胞:能无限增殖,但不能产生抗体。③杂交瘤细胞:既能产生单一抗体,又能在体外培养条件下无限增殖。
(4)动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性;细胞的增殖。动物细胞融合诱导手段有电刺激、聚乙二醇、灭活的病毒等;结果产生杂交细胞。
【详解】
(1)若细胞B是小鼠的骨髓瘤细胞;则此过程可以为单克隆抗体的制备过程。故A是已经免疫的B淋巴细胞或能产生特定抗体的B细胞。动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性;细胞的增殖。动物细胞融合诱导手段(诱导d过程)有电刺激、聚乙二醇、灭活的病毒等,结果产生杂交细胞。
(2)一般来说;诱导A细胞和B细胞融合,形成C细胞后,必须利用选择培养基来筛选出目的细胞。那么满足的条件必须是:未融合的(亲本)细胞和融合的同种(核的)细胞都会死亡,而杂交(瘤)细胞(或杂种细胞)能够在选择培养基上生长。
(3)动物细胞培养注意事项:一是液体培养基。动物细胞培养所用的培养基的成分与体内细胞基本相同,如需要有葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、动物血清或血浆,还有适量的抗生素以保证无菌环境。二是气体环境:95%空气+5%CO2。
(4)选用免疫原性好的细菌;病毒、立克次体、螺旋体等;经人工培养,再用物理或化学方法将其杀灭制成疫苗,即为灭活疫苗。而新冠病毒为RNA病毒,选用RNA疫苗都可以。故选③新冠病毒灭活疫苗或RNA疫苗。
【点睛】
本题考查动物细胞培养、单克隆抗体制备的相关知识,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识与观点,对某些现实生活中的生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。【解析】经过(抗原、病原体)免疫的(小鼠)B(淋巴)细胞(或浆细胞,或已免疫的B细胞,或能产生特定抗体的B细胞)聚乙二醇(PEG)、灭活的(仙台)病毒、电激(或电融合)未融合的(亲本)细胞和融合的同种(核的)细胞杂交(瘤)细胞(或杂种细胞))血清(或血浆)95%空气和5%CO2③21、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)22、略
【分析】【分析】
1;单克隆抗体:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高;并可能大量制备的特点。
2;单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内;使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞,利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】
(1)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;此过程依赖的生物技术有动物细胞培养和动物细胞融合等。剪碎后的组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使其分散成单个细胞。
(2)诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的试剂是聚乙二醇(PEG);因此试剂X是聚乙二醇(PEG)。用特定的选择培养基进行筛选,只有杂交瘤细胞才能成活,因此经选择培养筛选出的细胞Y具有既能迅速大量增殖,又能产生抗体的特点。上清液中含有杂交瘤细胞,由于杂交瘤细胞能分泌抗体,故利用抗原-抗体杂交技术对上清液进行抗体阳性检测,以便筛选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞,选择阳性孔中的细胞(即能产生芍药苷抗体的细胞)继续植入小鼠腹腔内进行体内培养,从小鼠腹水中可提取到抗芍药苷的单克隆抗体,也可以将阳性孔中的细胞在体外进行扩大培养。
(3)①正常对照组:前期处理为腹腔注射生理盐水(空白对照);后期处理为a腹腔注射生理盐水(空白对照);造模组:模型组为口服生理盐水(产生模型小鼠),阳性药组为口服芍药甘草汤(药物具有显著的镇痛作用),实验组为c口服去除芍药苷的芍药甘草汤(检验去除芍药苷的芍药甘草汤是否具有镇痛作用)。
②因为造模组注射了冰醋酸,结合题意可知,冰醋酸能引起小鼠的扭体反应,因此前期处理后,造模组小鼠扭体次数显著高于正常对照组,表明致痛处理成功。如果芍药苷是芍药甘草汤中发挥镇痛作用的重要成分之一,则阳性药组小鼠的扭体次数最低,实验组小鼠虽然口服的是去除了芍药苷的芍药甘草汤,但芍药甘草汤中除了芍药苷还有其他成分能够起到镇痛作用,则实验组小鼠扭体次数低于模型组,因此若结果为实验组小鼠扭体次数高于阳性药组低于模型组,则表明芍药苷是芍药甘草汤中发挥镇痛作用的重要成分之一。【解析】(1)动物细胞培养动物细胞融合胰蛋白(胶原蛋白)
(2)聚乙二醇(PEG)既能大量增殖,又能产生抗体抗原—抗体杂交
(3)腹腔注射生理盐水口服去除芍药苷的芍药甘草汤高于实验组小鼠扭体次数高于阳性药组低于模型组23、略
【分析】【分析】
基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换;增添和缺失;而引起的基因结构的改变。翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
密码子由位于mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基组成。终止密码子的作用是终止翻译过程。
基因工程中检测目的基因在受体细胞内是否成功表达可以用抗原-抗体杂交技术。
【详解】
(1)由题干信息可知;黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因突变后,转录出的mRNA长度不变,说明其没有发生碱基对的增添和缺失,因为这两者改变会导致转录出的mRNA长度改变,因此推测其基因突变是由于碱基对替换。由于终止密码子提前出现,导致翻译提前终止,肽链变短,IDUA酶分子量变小,空间结构改变而失活。
(2)由题干可知;抑制性tRNA(sup-tRNA)可以最终诱导核糖体通读mRNA上的遗传信息合成具有功能的全长蛋白,并且抑制性tRNA(sup-tRNA)与普通tRNA的结构;功能相同,据此推测该抑制性tRNA可以携带氨基酸至核糖体并与终止密码子碱基配对使翻译过程继续。
(3)本实验目的是比较携带不同氨基酸的sup-tRNA的通读效果;需要保证实验组细胞含有突变IDUA基因,即其不能合成具有正常功能的IDUA酶(防止正常IDUA酶对实验结果产生干扰),同时保证在不同的实验组细胞中可以转录出携带不同中氨基酸的sup-tRNA,因此实验组中受体细胞中应该含有导入携带不同氨基酸的sup-tRNA基因和突变IDUA基因。若要判断各个实验组细胞中携带不同氨基酸的sup-tRNA是否成功诱导了具有功能的IDUA酶,可以采用该酶的特异性抗体对其进行检测,即进行抗原-抗体杂交。分析题图可知,与对照组(含正常IDUA基因的组)相比,含携带酪氨酸的sup-tRNA的受体细胞中表达的全长IDUA蛋白量比其他实验组都多,说明其能有效恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成,且效果最好。
(4)由以上实验可知,携带酪氨酸的sup-tRNA能有效诱导核糖体对突变IDUA基因转录出的mRNA进行通读,进而产生具有正常功能的IDUA酶,因此利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠进行治疗,与不进行治疗的IDUA突变基因纯合小鼠相比,治疗组小鼠的IDUA酶活性高,组织黏多糖积累量少;同时,利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA基因敲除小鼠进行治疗,与不进行治疗的IDUA基因敲除小鼠相比,由于二者都不含有IDUA基因,则其细胞内都没有相应mRNA,因此携带酪氨酸的sup-tRNA无法发挥作用,
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