河南省洛陽(yáng)市2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期期中生物試卷(含答案)_第1頁(yè)
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河南省洛陽(yáng)市2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期期中生物試卷姓名:__________班級(jí):__________考號(hào):__________題號(hào)一二總分評(píng)分一、單選題1.20世紀(jì)70年代,在生物化學(xué)、分子生物學(xué)和微生物等學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)一種新的生物技術(shù)—基因工程。下列對(duì)基因工程的理解,最準(zhǔn)確的是()A.定向提取生物體的DNA分子 B.定向地改造生物的遺傳性狀C.在生物體外對(duì)DNA分子進(jìn)行改造 D.定向地對(duì)DNA分子進(jìn)行人工剪切2.下列關(guān)于現(xiàn)代生物工程技術(shù)的敘述中,正確的說(shuō)法有()①人和大腸桿菌在合成胰島素時(shí),轉(zhuǎn)錄和翻譯的場(chǎng)所是相同的②從禽流感患者血清中分離出的病毒基因制備的DNA探針可檢測(cè)甲型流感病毒③基因工程中常用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和載體④將某人的宮頸癌細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中繁殖成一個(gè)細(xì)胞系,該技術(shù)屬于基因工程技術(shù)⑤基因工程產(chǎn)物之一的“超級(jí)細(xì)菌”利用的是基因突變的原理⑥基因工程和植物體細(xì)胞雜交都具有打破生殖隔離、定向改變生物遺傳的特性A.0項(xiàng) B.1項(xiàng) C.2項(xiàng) D.3項(xiàng)3.下列關(guān)于幾種酶作用的敘述,不正確的是()A.E·coliDNA連接酶既可以連接平末端,又可以連接黏性末端B.RNA聚合酶能與基因的特定區(qū)段結(jié)合,催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄C.DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接D.DNA聚合酶能把單個(gè)脫氧核苷酸分子連接成一條脫氧核苷酸鏈4.菊花是一種常見(jiàn)的觀賞花卉,易感桃蚜。桃蚜不但直接影響菊花生長(zhǎng),還是多種病毒的傳播媒介。雪花蓮凝集素基因GNA的表達(dá)產(chǎn)物能有效抑制桃蚜生長(zhǎng),某科研團(tuán)隊(duì)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得了轉(zhuǎn)基因菊花。下列有關(guān)敘述正確的是()A.載體Ti質(zhì)粒上的抗生素合成基因通常作為對(duì)重組DNA分子鑒定和篩選的標(biāo)記基因B.用限制酶和DNA連接酶處理目的基因和Ti質(zhì)粒時(shí),只涉及氫鍵的斷裂和形成C.基因表達(dá)載體組件中的起始密碼子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄D.GNA基因插入Ti質(zhì)粒的T—DNA上,農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用能夠使GNA基因進(jìn)入菊花細(xì)胞5.chlL基因是藍(lán)細(xì)菌擬核DNA上控制葉綠素合成的基因。為研究該基因?qū)θ~綠素合成的控制,需要構(gòu)建該種生物缺失chlL基因的變異株細(xì)胞,技術(shù)路線如圖聽(tīng)示:下列對(duì)此描述正確的是()A.chlL基因與高等植物細(xì)胞中控制葉綠素合成的基因結(jié)構(gòu)完全相同B.①②過(guò)程都要使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶C.圖中①②過(guò)程均涉及了基因重組D.若操作成功,可用不含紅霉素的培養(yǎng)基篩選出該變異株細(xì)胞6.甲、乙兩圖表示從細(xì)菌細(xì)胞中獲取目的基因的兩種方法,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.甲方法可建立該細(xì)菌的基因組文庫(kù)B.乙方法可建立該細(xì)菌的cDNA文庫(kù)C.甲方法需要限制酶,乙方法需要逆轉(zhuǎn)錄酶D.甲、乙兩方法分別要以脫氧核苷酸、核糖核苷酸為原料7.基因什么時(shí)候表達(dá)、在哪種細(xì)胞中表達(dá)以及表達(dá)水平的高低都是受相應(yīng)調(diào)控的,且這種調(diào)控會(huì)直接影響性狀。根據(jù)你對(duì)基因表達(dá)的理解,在基因工程中,以下因素對(duì)外源基因表達(dá)無(wú)影響的是()A.轉(zhuǎn)基因生物的內(nèi)、外環(huán)境條件 B.限制酶和DNA連接酶的使用C.外源基因?qū)氲氖荏w細(xì)胞類型 D.用PCR技術(shù)擴(kuò)增外源基因8.下列關(guān)于基因工程過(guò)程和應(yīng)用的敘述,不正確的是()A.限制酶具有特異性,主要從原核細(xì)胞中分離純化而來(lái)B.不同的限制酶切割形成的黏性末端有可能相同C.大多數(shù)限制酶的識(shí)別序列由8個(gè)核苷酸組成D.將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合時(shí),應(yīng)該將目的基因插入到啟動(dòng)子和終止子之間9.金茶花是中國(guó)特有的觀賞品種,但易得枯萎病??茖W(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因,通過(guò)如圖所示的方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品種。下列相關(guān)敘述正確的是()A.圖中①②在基因工程中依次稱為基因表達(dá)載體、目的基因B.—個(gè)完整的③的組成只需要啟動(dòng)子、終止子和目的基因C.基因工程操作的核心步驟是③基因表達(dá)載體的構(gòu)建D.在⑤幼苗中檢測(cè)抗枯萎病基因用抗原—抗體雜交方法10.下列有關(guān)蛋白質(zhì)工程的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.蛋白質(zhì)工程成功的例子不多,主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)種類太少,原料不足B.蛋白質(zhì)工程可通過(guò)基因修飾或基因合成對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造C.用蛋白質(zhì)工程方法制成的電子元件具有體積小、耗電少和效率高的特點(diǎn)D.蛋白質(zhì)工程技術(shù)操作過(guò)程中需要用到反轉(zhuǎn)錄酶11.下列有關(guān)植物細(xì)胞工程的說(shuō)法,不正確的是()A.植物培養(yǎng)基中常用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑一般可以分為生長(zhǎng)素類和細(xì)胞分裂素類B.胡蘿卜的愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng),重新分化成根、芽等器官的過(guò)程叫再分化C.同一株綠色開(kāi)花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因型不一定相同D.培養(yǎng)的愈傷組織需要經(jīng)過(guò)再分化產(chǎn)生特定的組織細(xì)胞后才能產(chǎn)生特定的細(xì)胞產(chǎn)物12.如圖所示為白菜—甘藍(lán)的培育流程,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.過(guò)程①用到纖維素酶和果膠酶,過(guò)程②用到聚乙二醇B.過(guò)程④⑤所用培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的含量和比例不同C.過(guò)程④⑤是植物細(xì)胞工程的基礎(chǔ),體現(xiàn)了植物細(xì)胞全能性D.過(guò)程⑤體現(xiàn)了基因的選擇性表達(dá),細(xì)胞的分化能力越來(lái)越強(qiáng)13.微型繁殖所采用的主要技術(shù)是()A.植物組織培養(yǎng) B.雜交育種C.植物體細(xì)胞雜交 D.核移植14.為給工廠化繁殖脫毒甘薯苗提供技術(shù)上的支持,科研人員利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究甘薯莖尖(外植體)大小對(duì)誘導(dǎo)分化苗和脫毒苗的影響,結(jié)果如表所示。下列相關(guān)敘述正確的是()莖尖大小外植體數(shù)/個(gè)分化苗數(shù)/苗脫毒苗數(shù)/苗小于0.3mm20110.3~0.5mm20107大于0.5mm20134A.常用莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗是因?yàn)榍o尖不會(huì)含有毒物質(zhì)B.再分化過(guò)程中應(yīng)給予光照促進(jìn)葉綠素合成從而進(jìn)行光合作用C.培育脫毒苗依據(jù)的原理有基因突變和細(xì)胞的全能性D.0.3~0.5mm大小的莖尖最有利于獲得抗病毒苗15.2017年,鄧宏魁研究組建立了利用CRISPR/Cas9(利用CRISPR工具特異性對(duì)DNA分子進(jìn)行編輯的技術(shù))進(jìn)行人造血干細(xì)胞基因編輯,通過(guò)基因編輯敲除成體造血干細(xì)胞上CCR5基因。經(jīng)過(guò)基因編輯后的人造血干細(xì)胞在動(dòng)物模型中長(zhǎng)期穩(wěn)定地重建人的造血系統(tǒng),其產(chǎn)生的外周血細(xì)胞具有抵御HIV感染的能力。下列說(shuō)法正確的是()A.造血干細(xì)胞分化成的多種細(xì)胞中核酸相同,蛋白質(zhì)不完全相同B.與胚胎干細(xì)胞相比,造血干細(xì)胞分化程度高、全能性低C.經(jīng)過(guò)基因編輯后的人造血干細(xì)胞產(chǎn)生的血細(xì)胞具有抵御HIV感染的能力,是因?yàn)镠IV主要攻擊人的造血干細(xì)胞D.基因編輯敲除成體造血干細(xì)胞上CCR5基因的過(guò)程中不需要酶的參與16.對(duì)某種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.在利用肝組織塊制備細(xì)胞懸液時(shí),可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO2的作用維持培養(yǎng)液的pHC.為了防止動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中受污染,可向培養(yǎng)液中加入適量的干擾素D.在合成培養(yǎng)基中,通常需加入血清、血漿等天然成分17.某小鼠生活過(guò)程中被多種病原體感染過(guò),科學(xué)家卻能夠以該小鼠為實(shí)驗(yàn)材料,通過(guò)細(xì)胞工程技術(shù)獲得抗某種病原體的高純度單克隆抗體,這是因?yàn)椋ǎ〢.小鼠體內(nèi)只有一種抗體B.體外培養(yǎng)單個(gè)B淋巴細(xì)胞可以獲得大量針對(duì)該種病原體的單克隆抗體C.B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后只產(chǎn)生一種雜交瘤細(xì)胞D.可以通過(guò)克隆培養(yǎng)法和抗體檢測(cè)篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞18.如圖是科研人員將藥物與單克隆抗體連接形成的抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)的示意圖,它由抗體、接頭和小分子藥物三部分組成,能實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷。例如用于治療乳腺癌的Kadcyla是由阿多曲妥珠單抗和藥物美坦新偶聯(lián)的ADC。下列敘述正確的是()A.單克隆抗體由免疫過(guò)的B淋巴細(xì)胞釋放,體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性B.Kadcyla中阿多曲妥珠單抗和藥物都具有抗腫瘤的作用C.ADC設(shè)計(jì)需綜合考慮抗體選擇、藥物分子大小及其細(xì)胞毒性等問(wèn)題D.ADC中接頭穩(wěn)定性偏高會(huì)導(dǎo)致其在循環(huán)過(guò)程中藥物分子脫落造成“脫靶毒性”19.2017年世界上首例體細(xì)胞克隆猴在我國(guó)誕生,分別叫“中中”和“華華”,這一成功轟動(dòng)了全世界,相比較克隆羊和克隆鼠,克隆猴對(duì)于研究人類疾病的意義更大。下圖是克隆“中中”的相關(guān)示意圖,下列敘述正確的是()A.用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代50代以內(nèi)的細(xì)胞B.通過(guò)核移植方法獲得的克隆猴,與核供體相比,染色體數(shù)目減半C.代孕猴d對(duì)早期胚胎不發(fā)生免疫排斥,為胚胎收集提供了可能D.體細(xì)胞核移植技術(shù)的原理是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性20.用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)定向誘導(dǎo)分化出人造組織器官進(jìn)行自體移植,可以解決臨床上存在的供體器官不足和移植后免疫排斥的問(wèn)題。如圖表示胚胎干細(xì)胞分離和定向誘導(dǎo)分化的流程圖,其中①~④為細(xì)胞或細(xì)胞結(jié)構(gòu),I~YI為操作過(guò)程,下列敘述與圖中不相符的是()A.圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有體細(xì)胞核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)B.圖中ES細(xì)胞是由④分離來(lái)的,此外還可以從原始性腺中分離C.過(guò)程V的結(jié)果多種多樣即可體現(xiàn)ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性D.ES細(xì)胞在形態(tài)上具有體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯等特點(diǎn)21.了解哺乳動(dòng)物受精的規(guī)律對(duì)于人類進(jìn)行胚胎工程的操作十分重要,以下說(shuō)法不正確的是()A.精子入卵后形成雌原核和雄原核,雄原核一般略小于雌原核B.不同種動(dòng)物的精子的形態(tài)相似,大小略有不同,與動(dòng)物的體型大小無(wú)關(guān)C.判斷卵子是否受精的重要標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體D.在精子細(xì)胞的變形過(guò)程中,高爾基體發(fā)育為精子頭部的頂體,中心體演變?yōu)榫拥奈?2.如圖是進(jìn)行有性生殖生物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程示意圖,有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.過(guò)程I和Ⅱ保證了產(chǎn)生的新個(gè)體的性狀表現(xiàn)完全相同B.可遺傳變異中的基因重組發(fā)生在過(guò)程Ⅱ中C.形成的新個(gè)體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)一半來(lái)自精子,一半來(lái)自卵細(xì)胞D.在地球出現(xiàn)能進(jìn)行有性生殖的生物以后,生物進(jìn)化的步伐大大加快了23.生物技術(shù)安全性和倫理問(wèn)題是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭(zhēng)論包括食物、環(huán)境、生物安全三個(gè)方面B.反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒C.當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn),但不反對(duì)治療性克隆D.生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來(lái)形成殺傷力24.CCR5是HIV入侵人體T細(xì)胞的主要輔助受體之一。有科學(xué)家為了使嬰兒一出生就具有抵抗艾滋病的能力,通過(guò)基因編輯破壞了受精卵中的CCR5基因,該做法引起了民眾普遍的擔(dān)憂。下列各項(xiàng)不屬于擔(dān)憂依據(jù)的是()A.CCR5基因可能還參與了其他生理過(guò)程的調(diào)控B.基因編輯技術(shù)有可能因編輯對(duì)象錯(cuò)誤(脫靶)造成不可預(yù)知的后果C.被編輯個(gè)體受其他疾病感染的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)提高D.該技術(shù)雖然符合人類倫理道德,但可能存在潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)25.下列有關(guān)生態(tài)工程的敘述,正確的是()A.生態(tài)工程是無(wú)消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系B.對(duì)城市環(huán)境的治理要把整個(gè)城市作為一個(gè)巨大的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)考慮C.恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)基因“工程菌”對(duì)土壤污染物的分解D.無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理二、綜合題26.農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物,能在自然條件下侵染雙子葉植物和裸子植物,而對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒(méi)有侵染能力。植物基因工程中常用含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌和受體植物細(xì)胞的愈傷組織共培養(yǎng),進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作?,F(xiàn)有一段抗除草劑基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域在克隆載體上,要將其轉(zhuǎn)入煙草細(xì)胞,得到抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過(guò)程中,要先用對(duì)目的基因和Ti質(zhì)粒進(jìn)行切割,之后用酶連接形成重組質(zhì)粒。該過(guò)程中科學(xué)家使用了兩種不同的限制酶,原因是防止質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化,并保證。(2)在以上重組質(zhì)粒中,目的基因和抗卡那霉素抗性基因,都應(yīng)該位于片段內(nèi),因?yàn)椤#?)將重組的Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌可用處理。(4)除用上述基因工程方法獲得抗除草劑的煙草,用物理或化學(xué)方法對(duì)大量正常煙草進(jìn)行誘變處理,最終發(fā)現(xiàn)僅一株煙草(P)抗除草劑但同時(shí)花粉敗育。為保留抗除草劑特性,最快能在中獲得抗除草劑純合子植株。27.檢測(cè)新型冠狀病毒核酸特異性序列的方法最常見(jiàn)的是實(shí)時(shí)熒光逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT—PCR)法。TaqMan探針是實(shí)時(shí)熒光定量RT—PCR技術(shù)中一種常用探針(如圖1),其V末端連接熒光基團(tuán)(R),3'末端連接淬滅劑(Q)。當(dāng)探針完整時(shí),R發(fā)出的熒光信號(hào)被Q吸收而不發(fā)熒光。在PCR擴(kuò)增過(guò)程中,當(dāng)Taq酶遇到探針時(shí)會(huì)使探針?biāo)舛尫懦鲇坞x的R和Q,R發(fā)出的熒光信號(hào)被相應(yīng)儀器檢測(cè)到,熒光信號(hào)的累積與PCR產(chǎn)物數(shù)量完全同步(如圖2)。請(qǐng)據(jù)圖回答:(1)結(jié)合圖1和圖2分析,因PCR反應(yīng)模板僅為,“熒光RT-PCR技術(shù)”所用的試劑盒中通常都應(yīng)該含有酶、酶、TaqMan探針、引物、dNTP、Mg2+、緩沖體系等。(2)若反應(yīng)體系中存在靶序列,則TaqMan探針與結(jié)合,PCR反應(yīng)時(shí),酶沿模板利用外切酶的活性將探針酶切水解,放出游離的R和Q,R發(fā)出熒光信號(hào)。根據(jù):TaqMan探針功能分析,探針中堿基序列的設(shè)計(jì)應(yīng)主要依據(jù)。(3)每擴(kuò)增一條DNA鏈,就有個(gè)熒光分子產(chǎn)生。熒光定量PCR儀能夠監(jiān)測(cè)出熒光到達(dá)預(yù)先設(shè)定閾值的循環(huán)數(shù)(Ct值)與病毒核酸濃度有關(guān),病毒核酸濃度越高,Ct值越。(4)雖然熒光RT-PCR是當(dāng)前被廣泛認(rèn)可的檢測(cè)手段之一,但是不斷有“假陰性”現(xiàn)象報(bào)道,通過(guò)上述過(guò)程分析,“假陰性”的可能原因有(填字母)。a.通過(guò)咽拭子取樣不規(guī)范或取樣所獲樣本量不足b.在樣本運(yùn)輸、檢測(cè)中出現(xiàn)了損壞和污染c.病毒核酸關(guān)鍵序列發(fā)生突變28.某二倍體植物的花的顏色與顯性基因D的個(gè)數(shù)有關(guān),含有3、2、1、0個(gè)D基因的植株的花色分別為深紅色、紅色、淺紅色、白色。該植物種群中有4號(hào)染色體缺失1條的單體植株和增添1條的三體植株,單體植株不含4號(hào)染色體的花粉敗育?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)形成單體植株的變異類型是,請(qǐng)推測(cè)單體植株出現(xiàn)的可能原因:。(2)為探究D基因是否位于4號(hào)染色體上可用如下方法:方法一:用淺紅色的單體作父本、紅色三體作母本進(jìn)行雜交,觀察R的表現(xiàn)型。①若F1的表現(xiàn)型及比例為,則D基因位于4號(hào)染色體上。②若F1不出現(xiàn)上述比例或與上述比例相差較大,則D基因不位于4號(hào)染色體上。方法二:選擇淺紅色單體,用D基因作為探針,與提取的4號(hào)染色體上的DNA分子進(jìn)行,觀察是否出現(xiàn)雜交帶。①若出現(xiàn)雜交帶,則說(shuō)明D基因(填“位于”或“不位于”)4號(hào)染色體上。②若不出現(xiàn)雜交帶,則說(shuō)明D基因(填“位于”或“不位于”)4號(hào)染色體上。29.和SARS病毒一樣,新冠病毒也通過(guò)表面的刺突蛋白(S蛋白)識(shí)別人呼吸道黏膜上皮細(xì)胞的ACE2受體并結(jié)合,侵入人體,引起肺炎。圖1為病毒侵入后,人體內(nèi)發(fā)生的部分免疫反應(yīng)示意圖。單克隆抗體可阻斷新冠病毒的粘附或入侵,故抗體藥物的研發(fā)已成為治療新冠肺炎的研究熱點(diǎn)之一。圖2為篩選、制備抗S蛋白單克隆抗體的示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:(1)圖1中人體內(nèi)吞噬細(xì)胞吞噬病毒,并將病毒的抗原暴露在細(xì)胞表面,被細(xì)胞表面的受體識(shí)別后激活該細(xì)胞。此時(shí),抗原已突破道防線。(2)B細(xì)胞識(shí)別入侵的病毒后,在T細(xì)胞分泌的作用下,B細(xì)胞經(jīng)過(guò),形成細(xì)胞。(3)為判斷疑似患者是否為新型冠狀病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原學(xué)檢查,檢測(cè)病毒的;采集血液樣本主要用于血清學(xué)檢查,檢測(cè)。(4)據(jù)圖2所示,研制抗S蛋白單克隆抗體,需先向免疫小鼠體內(nèi)注射以激活小鼠的免疫細(xì)胞,再提取已免疫的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合。30.2020年12月23日,全國(guó)首例同時(shí)阻斷染色體平衡易位和單基因疾病的第三代試管嬰兒在上海誕生,專家們建立了利用CRISPR/Cas9(利用CRISPR工具特異性對(duì)DNA分子進(jìn)行編輯的技術(shù))進(jìn)行親本生殖細(xì)胞基因編輯,通過(guò)基因編輯成功關(guān)閉甚至敲除相關(guān)致病基因。這標(biāo)志著我國(guó)在遺傳病生殖阻斷領(lǐng)域再次取得突破性進(jìn)展,今后能造福更多的遺傳病患者。回答下列問(wèn)題:(1)第三代試管嬰兒的誕生應(yīng)用的現(xiàn)代生物工程技術(shù)主要有(答出兩個(gè)即可)。體外培養(yǎng)早期胚胎細(xì)胞需要(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基。(2)“試管嬰兒”是指精子和卵子在試管內(nèi)進(jìn)行結(jié)合的體外受精技術(shù),受精前精子需要先經(jīng)過(guò)處理,卵子要培養(yǎng)到(時(shí)期)。受精過(guò)程中,防止多精入卵的兩道屏障是和。(3)體外受精獲得的胚胎有的需要進(jìn)行性別鑒定,對(duì)移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定時(shí),宜取囊胚期的細(xì)胞進(jìn)行鑒定,一般采用SRY—PCR方法,出現(xiàn)陽(yáng)性反應(yīng)表明胚胎的性別為。

答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】A、定向提取生物體的DNA,即對(duì)目的基因的提取,這是基因工程的操作步驟,A不符合題意;B、基因工程的最終目的是定向地改造生物的遺傳性狀,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品,B符合題意;C、在生物體外對(duì)DNA分子進(jìn)行改造屬于蛋白質(zhì)工程,C不符合題意;D、定向地對(duì)DNA分子進(jìn)行人工剪切以獲得目的基因,這是基因工程的操作步驟,D不符合題意。故答案為:B。

【分析】基因工程是指按照人們的愿望,通過(guò)轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。從技術(shù)操作層面看,由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的,因此又叫作重組DNA技術(shù)?;蚬こ痰哪康模喊凑杖藗兊脑竿M(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì),創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。2.【答案】C【解析】【解答】①大腸桿菌在合成胰島素時(shí),轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所是擬核,翻譯的場(chǎng)所是核糖體;人的胰島B細(xì)胞合成胰島素時(shí),轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核,翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上,①錯(cuò)誤;②從禽流感患者血清中分離出的病毒基因制備的DNA探針只能檢測(cè)禽流感病毒,②錯(cuò)誤;③基因工程中常用同種限制酶處理目的基因和運(yùn)載體,以產(chǎn)生相同的黏性末端,③正確;④將某人的宮頸癌細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中繁殖成一個(gè)細(xì)胞系,該技術(shù)為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),屬于動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù),④錯(cuò)誤;⑤超級(jí)細(xì)菌是基因工程的產(chǎn)物,基因工程利用了基因重組的原理,⑤錯(cuò)誤;⑥基因工程和植物體細(xì)胞雜交都具有打破生殖隔離,在分子和細(xì)胞水平上定向改變生物遺傳的特性,⑥正確。故答案為:C。

【分析】1、原核生物細(xì)胞中沒(méi)有核膜,因此轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程同時(shí)進(jìn)行,并且可以發(fā)生在同一場(chǎng)所。

2、DNA分子均有特異性,這是由DNA分子上的特定的脫氧核苷酸的排列順序決定的,因此DNA探針只能檢測(cè)一種DNA分子。

3、在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí),如果用同一種限制酶切割,目的基因和質(zhì)粒均會(huì)發(fā)生自身環(huán)化,因此可以用不同的限制酶切割使目的基因和質(zhì)粒定向連接。

4、基因工程的原理為基因重組,青霉素的高產(chǎn)菌株是利用了基因突變的原理。

5、動(dòng)物細(xì)胞工程包括:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞核移植、細(xì)胞融合和單克隆抗體等技術(shù)。3.【答案】A【解析】【解答】A、E·coliDNA連接酶只能連接黏性末端,A錯(cuò)誤;B、RNA聚合酶能與基因的特定位點(diǎn)(啟動(dòng)子)結(jié)合,催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,形成RNA,B正確;C、DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接,形成磷酸二酯鍵,C正確;D、DNA聚合酶主要是連接DNA片段與單個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵,把單個(gè)脫氧核苷酸分子連接成一條脫氧核苷酸鏈,D正確。故答案為:A。

【分析】幾種相關(guān)酶的比較:名稱作用部位作用結(jié)果限制酶磷酸二酯鍵將DNA切成兩個(gè)片段DNA連接酶磷酸二酯鍵將兩個(gè)DNA片段連接為一個(gè)DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯鍵將兩個(gè)脫氧核苷酸依次連接到單鏈末端DNA(水解)酶磷酸二酯鍵將DNA片段水解為單個(gè)脫氧核苷酸解旋酶堿基對(duì)之間的氫鍵將雙鏈DNA分子局部解旋為單鏈,形成兩條長(zhǎng)鏈4.【答案】D【解析】【解答】A、載體Ti質(zhì)粒上的抗生素抗性基因通常作為對(duì)重組DNA分子鑒定和篩選的標(biāo)記基因,不是抗生素合成基因,A錯(cuò)誤;B、用限制酶和DNA連接酶處理目的基因和Ti質(zhì)粒,涉及堿基之間的氫鍵和DNA片段之間的磷酸二酯鍵的斷裂和形成,B錯(cuò)誤;C、起始密碼子位于mRNA上,RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位是基因中的啟動(dòng)子,C錯(cuò)誤;D、由于T-DNA可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上,故目的基因GNA基因要插入Ti質(zhì)粒的T—DNA上;借助農(nóng)桿菌的感染作用可實(shí)現(xiàn)將外源基因向植物細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和整合,故農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用能夠使GNA基因進(jìn)入菊花細(xì)胞,D正確。故答案為:D。

【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟︰

(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫(kù)中獲?。ɑ蚪M文庫(kù)包含某種生物所有的基因,部分基因文庫(kù)包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫(kù))、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建︰基因表達(dá)載體的構(gòu)建:①過(guò)程:用同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體,再用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達(dá)和發(fā)揮作用。③基因表達(dá)載體的組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。a、啟動(dòng)子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn),能控制著轉(zhuǎn)錄的開(kāi)始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選。

(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞∶根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法(Ca2+處理法)。

(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定∶分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定︰抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。5.【答案】C【解析】【解答】A、chlL基因與高等植物細(xì)胞中控制葉綠素合成的基因結(jié)構(gòu)不完全相同,chlL基因不含有內(nèi)含子,A錯(cuò)誤;B、①②過(guò)程都要使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶,B錯(cuò)誤;C、圖中①②過(guò)程分別將ch1L基因與質(zhì)粒重組、紅霉素抗性基因與質(zhì)粒重組,均涉及了基因重組,C正確;D、因?yàn)橹亟M質(zhì)粒中含有抗紅霉素基因,若操作成功,可用含紅霉素的培養(yǎng)基篩選出該變異株,D錯(cuò)誤。故答案為:C。

【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟︰

(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫(kù)中獲?。ɑ蚪M文庫(kù)包含某種生物所有的基因,部分基因文庫(kù)包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫(kù))、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建︰基因表達(dá)載體的構(gòu)建:①過(guò)程:用同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體,再用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達(dá)和發(fā)揮作用。③基因表達(dá)載體的組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。a、啟動(dòng)子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn),能控制著轉(zhuǎn)錄的開(kāi)始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選。

(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞∶根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法(Ca2+處理法)。

(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定∶分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定︰抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。6.【答案】D【解析】【解答】A、甲圖獲取的是該細(xì)菌的全部DNA分子,因此用限制酶切割后可用于構(gòu)建基因組文庫(kù),A正確;B、乙圖表示通過(guò)反轉(zhuǎn)錄法得到DNA分子,只包含該生物的部分基因,因此可用于構(gòu)建cDNA文庫(kù),B正確;C、結(jié)合分析可知,甲需要將DNA進(jìn)行切割,故需要限制酶,乙是由RNA→DNA,是逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,需要逆轉(zhuǎn)錄酶,C正確;D、甲圖中是利用限制酶切割得到的目的基因,故不需要脫氧核苷酸原料,D錯(cuò)誤。故答案為:D。

【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟︰

(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫(kù)中獲?。ɑ蚪M文庫(kù)包含某種生物所有的基因,部分基因文庫(kù)包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫(kù))、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建︰基因表達(dá)載體的構(gòu)建:①過(guò)程:用同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體,再用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達(dá)和發(fā)揮作用。③基因表達(dá)載體的組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。a、啟動(dòng)子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn),能控制著轉(zhuǎn)錄的開(kāi)始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選。

(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞∶根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法(Ca2+處理法)。

(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定∶分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定︰抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。7.【答案】D【解析】【解答】A、轉(zhuǎn)基因生物的內(nèi)、外環(huán)境條件會(huì)影響外源基因的表達(dá),A錯(cuò)誤;B、限制酶和DNA連接酶的使用會(huì)影響外源基因?qū)脒\(yùn)載體的位置,進(jìn)而會(huì)影響其在宿主細(xì)胞內(nèi)的表達(dá),B錯(cuò)誤;C、外源基因?qū)氲氖荏w細(xì)胞類型會(huì)影響外源基因的表達(dá),C錯(cuò)誤;D、PCR技術(shù)擴(kuò)增外源基因依據(jù)的原理是DNA的半保留復(fù)制,不影響外源基因的表達(dá),D正確。故答案為:D。

【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟︰

(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫(kù)中獲?。ɑ蚪M文庫(kù)包含某種生物所有的基因,部分基因文庫(kù)包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫(kù))、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建︰基因表達(dá)載體的構(gòu)建:①過(guò)程:用同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體,再用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達(dá)和發(fā)揮作用。③基因表達(dá)載體的組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。a、啟動(dòng)子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn),能控制著轉(zhuǎn)錄的開(kāi)始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選。

(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞∶根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法(Ca2+處理法)。

(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定∶分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定︰抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。8.【答案】C【解析】【解答】A、限制酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),是一類酶,具有特異性,主要從原核生物中分離純化出來(lái),A正確;B、限制酶甲識(shí)別GAATTC堿基序列,并在GA之間切割,限制酶乙識(shí)別CAATTG堿基序列,在C與A之間切割,形成的黏性末端是相同的,B正確;C、多數(shù)限制酶識(shí)別的核苷酸序列是由6個(gè)核苷酸組成,C錯(cuò)誤;D、只有將目的基因插入啟動(dòng)子和終止子之間,目的基因才能表達(dá),D正確。故答案為:C。

【分析】1、基因工程技術(shù)的基本步驟︰

(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫(kù)中獲?。ɑ蚪M文庫(kù)包含某種生物所有的基因,部分基因文庫(kù)包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫(kù))、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建︰基因表達(dá)載體的構(gòu)建:①過(guò)程:用同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體,再用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達(dá)和發(fā)揮作用。③基因表達(dá)載體的組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。a、啟動(dòng)子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn),能控制著轉(zhuǎn)錄的開(kāi)始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選。

(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞∶根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法(Ca2+處理法)。

(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定∶分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定︰抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

2、基因工程的基本工具

(1)“分子手術(shù)刀”-限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)①來(lái)源:主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。

②功能:能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列(一般為6個(gè)核苷酸組成),并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi),因此具有專一性。

③結(jié)果:經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式:黏性末端和平末端。

(2)“分子縫合針”-DNA連接酶①兩種DNA連接酶(E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶)的比較:a、相同點(diǎn):都縫合磷酸二酯鍵。b、區(qū)別:E.coliDNA連接酶來(lái)源于大腸桿菌,只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來(lái);而T4DNA連接酶來(lái)源于T4噬菌體,可用于連接粘性末端和平末端,但連接效率較低。②與DNA聚合酶作用的異同:DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接兩個(gè)DNA片段的末端,形成磷酸二酯鍵。

(3)“分子運(yùn)輸車”-載體①載體具備的條件:a、能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。b、具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn),供外源DNA片段插入。c、具有標(biāo)記基因,供重組DNA的鑒定和選擇。②最常用的載體是質(zhì)粒,它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外,并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分。③其它載體:噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒。

3、基因工程的應(yīng)用:(1)植物基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力(如抗除草劑、抗蟲(chóng)、抗病、抗干旱和抗鹽堿等)以及改良農(nóng)作物的品質(zhì)和利用植物生產(chǎn)藥物等方面。

(2)動(dòng)物基因工程方面,將藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起,通過(guò)顯微注射等方法,導(dǎo)入哺乳動(dòng)物(哺乳動(dòng)物才會(huì)泌乳)的受精卵中,然后將受精卵送入母體內(nèi),使其生長(zhǎng)發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。該轉(zhuǎn)基因動(dòng)物進(jìn)入泌乳期后,通過(guò)分泌的乳汁獲得所需藥品,稱之為乳腺生物反應(yīng)器。

(3)醫(yī)藥衛(wèi)生方面,基因治療是治療遺傳病最有效的手段?;蚬こ趟幬铮◤幕瘜W(xué)成分上分析都應(yīng)該是蛋白質(zhì)):①來(lái)源:轉(zhuǎn)基因工程菌。工程菌-用基因工程的方法,使外源基因得到高效率表達(dá)的菌株類細(xì)胞系。②成果:人胰島素、細(xì)胞因子、抗體、疫苗、生長(zhǎng)激素、干擾素等。9.【答案】C【解析】【解答】A、根據(jù)圖示分析可知,①表示質(zhì)粒,②表示目的基因,A錯(cuò)誤;B、根據(jù)圖示分析可知,③是基因表達(dá)載體,其中除了目的基因外,還必須有啟動(dòng)子、終止子及標(biāo)記基因,B錯(cuò)誤;C、根據(jù)圖示分析可知,①和②結(jié)合形成③,即為基因表達(dá)載體的構(gòu)建,是實(shí)施基因工程的第二步,也是基因工程的核心,C正確;D、根據(jù)圖示分析可知,⑤表示通過(guò)植物組織培養(yǎng)獲得的轉(zhuǎn)基因植株,個(gè)體水平上應(yīng)該進(jìn)行抗病鑒定,D錯(cuò)誤。故答案為:C。

【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟︰(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫(kù)中獲取(基因組文庫(kù)包含某種生物所有的基因,部分基因文庫(kù)包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫(kù))、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建︰基因表達(dá)載體的構(gòu)建:①過(guò)程:用同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體,再用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達(dá)和發(fā)揮作用。③基因表達(dá)載體的組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。a、啟動(dòng)子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn),能控制著轉(zhuǎn)錄的開(kāi)始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選。

(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞∶根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法(Ca2+處理法)。

(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定∶分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定︰抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。10.【答案】A【解析】【解答】A、蛋白質(zhì)工程成功的例子不多,主要是因?yàn)閷?duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)了解還不是很夠,A錯(cuò)誤;B、通過(guò)基因修飾或基因合成對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì)的技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程,B正確;C、用蛋白質(zhì)工程方法制成的電子元件具有體積小,耗電少和效率高的特點(diǎn),C正確;D、根據(jù)蛋白質(zhì)工程的途徑所知,在基因水平的操作存在RNA到DNA的逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,則需要反轉(zhuǎn)錄酶,D正確。故答案為:A。

【分析】蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是:改造基因。蛋白質(zhì)工程的過(guò)程:根據(jù)中心法則逆推以確定目的基因的堿基序列:預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列;進(jìn)行基因修飾或基因合成;最終還是回到基因工程上來(lái)解決蛋白質(zhì)的合成問(wèn)題。因此,蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)合成的蛋白質(zhì)是自然界中不存在的新型蛋白質(zhì)分子11.【答案】D【解析】【解答】A、常用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可分為生長(zhǎng)素類和細(xì)胞分裂素類,生長(zhǎng)素類通??梢哉T導(dǎo)植物組織生根、生芽,與細(xì)胞分裂素類搭配可以使高等植物向生芽、生根和保持愈傷組織狀態(tài)生長(zhǎng),A正確;B、愈傷組織是一團(tuán)未分化的細(xì)胞,可以再分化為根、芽等器官,B正確;C、同一株綠色開(kāi)花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因型不一定相同,如體細(xì)胞和生殖細(xì)胞(花藥離體培養(yǎng)僅得到體細(xì)胞一半的染色體)培養(yǎng)得到的愈傷組織基因型就不同,C正確;D、利用愈傷組織細(xì)胞的分裂和代謝產(chǎn)生所需要的產(chǎn)物,不需要經(jīng)過(guò)再分化過(guò)程,即如果要收集細(xì)胞產(chǎn)物,只要培養(yǎng)到愈傷組織細(xì)胞的階段就可以了,D錯(cuò)誤。故答案為:D。

【分析】植物組織培養(yǎng)

(1)原理是植物細(xì)胞的全能性。嫩枝或分化程度較低的部位的細(xì)胞分裂能力強(qiáng)、分化程度低,全能性容易表達(dá),故外植體一般選用嫩枝或分化程度較低的部位成功率更高。

(2)植物組織培養(yǎng)過(guò)程是:離體的植物器言、組織或細(xì)胞(外植體)脫分化形成愈傷組織,然后再分化生成根、芽,最終形成植物體。植物組織培養(yǎng)的流程為:制備MS培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移裁→栽培。

(3)植物組織培養(yǎng)的注意事項(xiàng):①接種時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng):a、接種室要消毒;b、無(wú)菌操作;接種時(shí)要防止交叉污染;c、接種完立刻蓋好瓶口。②外植體接種前,需要將接種室、接種箱滅菌和對(duì)外植體消毒的操作:a、接種前一天,將接種室的四個(gè)角落用甲醛溶液和高錳酸鉀重蒸。b、接種前1小時(shí),在接種室內(nèi)用噴霧器噴灑來(lái)蘇水;桌椅也用來(lái)蘇水擦拭;接種箱內(nèi)用甲醛溶液和高錳酸鉀重蒸。c、將滅菌室和接種箱內(nèi)用紫外燈滅菌。d、接種前,操作者用肥皂清洗雙手,擦干,再用酒精棉球擦拭雙手。e、用次氯酸鈉溶液將外植體消毒。

(4)在離體的植物器言、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過(guò)程中,需要的條件:①消毒滅菌;②一定濃度的植物激素;③適宜的溫度;④充足的養(yǎng)料。

(5)影響植物組織培養(yǎng)的因素:①培養(yǎng)基配制;②外植體選??;③激素的運(yùn)用;④消毒;⑤溫度、pH、光照。

(6)植物組織培養(yǎng)中植物激素使用:物組織培養(yǎng)中關(guān)鍵性激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素;同時(shí)使用生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素時(shí),兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。

初生代謝是生物生長(zhǎng)和生存所必需的代謝活動(dòng),初線代謝物有糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等。次生代謝物指植物代謝產(chǎn)生的一些一般認(rèn)為不是植物基本生命活動(dòng)所必需的產(chǎn)物,一類小分子有機(jī)化合物(如酚類、菇類和含氨化合物等)。

12.【答案】D【解析】【解答】A、植物細(xì)胞壁的成分是纖維素和果膠,根據(jù)酶的專一性原理,去壁所用的是纖維素酶和果膠酶,誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合所用的方法有物理法和化學(xué)法,其中化學(xué)法一般是用聚乙二醇,A正確;B、過(guò)程④是脫分化,過(guò)程⑤是再分化,這兩個(gè)過(guò)程所用培養(yǎng)基所用培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的含量和比例不同,B正確;C、過(guò)程④脫分化和⑤再分化是植物細(xì)胞工程的基礎(chǔ),該過(guò)程最終長(zhǎng)成為完整植株,體現(xiàn)了植物細(xì)胞全能性,C正確;D、過(guò)程⑤是再分化過(guò)程,體現(xiàn)了基因的選擇性表達(dá),但細(xì)胞的分化能力不會(huì)逐漸增強(qiáng),D錯(cuò)誤。故答案為:D。

【分析】植物體細(xì)胞雜交時(shí)先用酶解法去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,進(jìn)行植物原生質(zhì)體的融合,形成雜種細(xì)胞,再通過(guò)植物的組織培養(yǎng)將雜種細(xì)胞培育成雜種植株。植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠,去壁所用的是纖維素酶和果膠酶;原生質(zhì)體融合所用的方法有物理法和化學(xué)法。物理法包括離心、振動(dòng)、電激等,化學(xué)法一般是用聚乙二醇;再生細(xì)胞壁形成雜種細(xì)胞;脫分化形成愈傷組織,再分化形成植株,用選擇培養(yǎng)基選擇目的植株。不同種的植物之間具有生殖隔離,該種方法打破了不同種植物間的生殖隔離,克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。在離體的植物器言、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過(guò)程中,需要的條件:①消毒滅菌;②一定濃度的植物激素;③適宜的溫度;④充足的養(yǎng)料。13.【答案】A【解析】【解答】由于植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性,還可以高效快速的實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖,所以人們形象的把用于快速繁殖優(yōu)良植物品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù),叫做植物的微型繁殖技術(shù)。即A正確,BCD錯(cuò)誤。故答案為:A。

【分析】植物組織培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,包括:植物繁殖的新途徑(如微型繁殖、作物脫毒、人工種子)、作物新品種的培育(如單倍體育種、突變體的應(yīng)用)、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(如從培養(yǎng)的紅豆杉細(xì)胞中提取抗腫瘤藥物紫杉醇)。14.【答案】B【解析】【解答】A、常用莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗是因?yàn)榍o尖所含的有毒物質(zhì)很少,A錯(cuò)誤;B、葉綠素的合成需要光照,因此再分化過(guò)程中應(yīng)給予光照促進(jìn)葉綠素合成,從而進(jìn)行光合作用,B正確;C、培育脫毒苗依據(jù)的原理沒(méi)有基因突變,C錯(cuò)誤;D、根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知,0.3-0.5mm大小的莖尖,脫毒苗數(shù)最多,因此0.3~0.5mm大小的莖尖最有利于獲得脫毒苗,但是培育的脫毒苗不具有抗病毒的能力,D錯(cuò)誤。故答案為:B。

【分析】植物組織培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,包括:植物繁殖的新途徑(如微型繁殖、作物脫毒、人工種子)、作物新品種的培育(如單倍體育種、突變體的應(yīng)用)、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(如從培養(yǎng)的紅豆杉細(xì)胞中提取抗腫瘤藥物紫杉醇)。15.【答案】B【解析】【解答】A、造血干細(xì)胞分化成的多種細(xì)胞中DNA相同,都是有絲分裂而來(lái),但是RNA可能不同,分化的根本原因是基因的選擇性表達(dá),因此蛋白質(zhì)也不完全相同,A錯(cuò)誤;B、造血干細(xì)胞分化程度比胚胎干細(xì)胞高,因此全能性低,B正確;C、HIV主要攻擊輔助性T細(xì)胞、腦細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,不攻擊造血干細(xì)胞,而T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞都屬于血細(xì)胞,來(lái)源于造血干細(xì)胞,因此其產(chǎn)生的外周血細(xì)胞具有抵御HIV感染的能力,C錯(cuò)誤;D、基因編輯敲除成體造血干細(xì)胞上CCR5基因需要破壞磷酸二酯鍵切除,還需要DNA連接酶進(jìn)行重新連接,D錯(cuò)誤。故答案為:B。

【分析】胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞,來(lái)源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán))。胚胎干細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性,體積較小,細(xì)胞核大,核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性,可分化為成年動(dòng)物任何一種組織細(xì)胞.另一方面,在體外培養(yǎng)條件下,ES細(xì)胞可不斷增殖而不發(fā)生分化,可進(jìn)行冷凍保存,也可以進(jìn)行某些遺傳改造。16.【答案】C【解析】【解答】A、在利用肝組織塊制備細(xì)胞懸液時(shí),可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理,以分解組織細(xì)胞間的蛋白質(zhì),得到單個(gè)細(xì)胞,A正確;B、細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH,B正確;C、為防止動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中雜菌的污染,可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素,C錯(cuò)誤;D、使用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí),通常要加入血清或血漿等一些天然的成分,以利于動(dòng)物細(xì)胞生長(zhǎng),D正確。故答案為:C。

【分析】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng):

(1)定義:就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織,將它分散成單個(gè)細(xì)胞,然后,在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖,原理細(xì)胞增殖。

(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程:取動(dòng)物組織塊→用機(jī)械方法或胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中(原代培養(yǎng))→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞用酶分散為單個(gè)細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液(傳代培養(yǎng))→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)。

(3)動(dòng)物培養(yǎng)條件:

①無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境:a、消毒、滅菌;b、添加一定量的抗生素;c、定期更換培養(yǎng)液,以清除代謝廢物。②營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。③溫度和pH。④氣體環(huán)境:95%空氣(細(xì)胞代謝必需的)和5%的CO2(維持培養(yǎng)液的pH)。

(4)注意事項(xiàng):①動(dòng)物細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)50代左右,會(huì)出現(xiàn)大量細(xì)胞死亡而只有少量細(xì)胞生存的現(xiàn)象,這少數(shù)細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生變化,往往具有癌變的特點(diǎn)。②動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基液體,植物細(xì)胞培養(yǎng)基固體,培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞通常取自胚胎、幼齡動(dòng)物的組織器官。③動(dòng)物組織處理使細(xì)胞分散后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng),一般傳至10代左右便會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)停滯。17.【答案】D【解析】【解答】A、根據(jù)題干信息“小鼠生活過(guò)程中被多種病原體感染過(guò)”,由于一種抗體只能與一種抗原發(fā)生特異性結(jié)合,則小鼠體內(nèi)產(chǎn)生多種抗體,A錯(cuò)誤;B、單獨(dú)的效應(yīng)B淋巴細(xì)胞有產(chǎn)生抗體的能力,但B淋巴細(xì)胞已高度分化,不能夠無(wú)限增殖,故體外培養(yǎng)單個(gè)B淋巴細(xì)胞不可獲得大量針對(duì)該種病原體的單克隆抗體,B錯(cuò)誤;C、B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞如兩兩融合,產(chǎn)生三種雜交細(xì)胞,即B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞,C錯(cuò)誤;D、通過(guò)抗體檢測(cè)陽(yáng)性篩選出產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞,再進(jìn)行體外或體內(nèi)培養(yǎng),提取大量的單克隆抗體,D正確。故答案為:D。

【分析】單克隆抗體制備流程:先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng),之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞;誘導(dǎo)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合,利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞;進(jìn)行抗體檢測(cè),篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞;進(jìn)行克隆化培養(yǎng),即用培養(yǎng)基培養(yǎng)和注入小鼠腹腔中培養(yǎng);最后從培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取單克隆抗體。18.【答案】C【解析】【解答】A、單克隆抗體由免疫過(guò)的B淋巴細(xì)胞(漿細(xì)胞)與瘤細(xì)胞形成的雜交瘤細(xì)胞合成并分泌,分泌過(guò)程為胞吐過(guò)程,體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性,A錯(cuò)誤;B、Kadcyla中的抗體能實(shí)現(xiàn)靶向投遞(濃縮效應(yīng)),藥物能實(shí)現(xiàn)抗腫瘤的作用,B錯(cuò)誤;C、ADC設(shè)計(jì)需考慮抗體選擇,選擇能與靶細(xì)胞(器官)結(jié)合的抗體,需考慮藥物分子大小及其細(xì)胞毒性,使藥物分子能被順利帶到靶細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用,且對(duì)正常細(xì)胞無(wú)顯著毒性,C正確;D、由圖可知,ADC中接頭的作用是連接藥物分子,其穩(wěn)定性偏低可能會(huì)導(dǎo)致藥物分子脫落,進(jìn)而與正常細(xì)胞接觸,造成“脫靶毒性”,D錯(cuò)誤。故答案為:C。

【分析】由于單克隆抗體的特異性強(qiáng),能特異性識(shí)別抗原,因此可以把抗癌細(xì)胞的單克隆抗體跟放射性同位素、藥物等相結(jié)合,制成“生物導(dǎo)彈”。借助單克隆抗體的定位導(dǎo)向作用將藥物定向帶到癌細(xì)胞,在原位殺死癌細(xì)胞。療效高,副作用小,位置準(zhǔn)確。19.【答案】D【解析】【解答】A、用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞,原因是10代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型,A錯(cuò)誤;B、通過(guò)核移植方法獲得的克隆猴的細(xì)胞核由供體提供,所以與核供體相比,克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目不變,B錯(cuò)誤;C、受體對(duì)外來(lái)胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為胚胎在受體的存活提供了可能,早期胚胎與母體子宮無(wú)組織上的聯(lián)系,有利于胚胎的收集,C錯(cuò)誤;D、體細(xì)胞核移植技術(shù)的原理是動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性,D正確。故答案為:D。

【分析】體細(xì)胞核移植技術(shù)

(1)將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎,這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。原理是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。

(2)體細(xì)胞核移植過(guò)程:

?

(3)體細(xì)胞核移植的應(yīng)用:a、加速家畜的遺傳改良進(jìn)程,促進(jìn)優(yōu)良種群繁育;b、轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物做生物反應(yīng)器,生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白;c、克隆動(dòng)物的組織、器官做移植的供體;d、研究克隆動(dòng)物和克隆細(xì)胞可使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過(guò)程。

(4)體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題:①胚胎成活率低;②動(dòng)物健康存在問(wèn)題;③克隆動(dòng)物食品的安全性問(wèn)題。20.【答案】C【解析】【解答】A、結(jié)合分析可知,圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有體細(xì)胞核移植技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),A正確;B、圖中ES細(xì)胞是由④內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離來(lái)的,此外還可以從原始性腺中分離,B正確;C、V的結(jié)果是形成不同種類的細(xì)胞,原因在于基因的選擇性表達(dá),C錯(cuò)誤;D、ES細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性,在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯等特點(diǎn),D正確。故答案為:C。

【分析】胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞,來(lái)源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán))。胚胎干細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性,體積較小,細(xì)胞核大,核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性,可分化為成年動(dòng)物任何一種組織細(xì)胞.另一方面,在體外培養(yǎng)條件下,ES細(xì)胞可不斷增殖而不發(fā)生分化,可進(jìn)行冷凍保存,也可以進(jìn)行某些遺傳改造。21.【答案】A【解析】【解答】A、精子入卵后會(huì)形成雄原核,雄原核一般略大于雌原核,A錯(cuò)誤;B、不同種動(dòng)物的精子的形態(tài)相似,大小略有不同,但與動(dòng)物的體型大小無(wú)關(guān),B正確;C、受精的標(biāo)志:在卵黃膜和透明帶之間的間隙可以觀察到兩個(gè)極體(一個(gè)是第一極體,還有一個(gè)是第二極體),C正確;D、在精子細(xì)胞的變形過(guò)程中,高爾基體發(fā)育為精子頭部的頂體,中心體演變?yōu)榫拥奈?,線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘,D正確。故答案為:A。

【分析】1、受精包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段。

準(zhǔn)備階段1精子獲能。剛剛排出的精子,不能立即與卵子受精,必須在雌性動(dòng)物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才能獲得受精能力。

準(zhǔn)備階段2卵子的準(zhǔn)備,動(dòng)物排出的可能是初級(jí)卵母細(xì)胞也可能是次級(jí)卵母細(xì)胞,都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟,達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí),才具備與精子受精的能力。卵細(xì)胞形成過(guò)程,其中減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物排卵前后完成的,場(chǎng)所在卵巢;減數(shù)第二次分裂是在受精過(guò)程中完成的,場(chǎng)所在輸卵管中。

受精作用完成的標(biāo)志:在卵黃膜和透明帶之間的間隙可以觀察到兩個(gè)極體(一個(gè)是第一極體,還有一個(gè)是第二極體)。

2、受精作用過(guò)程:

(1)頂體反應(yīng):精子釋放頂體酶溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì),穿越放射冠;

(2)透明帶反應(yīng):頂體酶可將透明帶溶出孔道,精子穿入,在精子觸及卵黃膜的瞬間阻止后來(lái)精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障;

(3)卵黃膜的封閉作用:精子外膜和卵黃膜融合,精子入卵后,卵黃膜會(huì)拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)的過(guò)程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障;

(4)精子尾部脫落,原有核膜破裂形成雄原核,同時(shí)卵子完成減二分裂,形成雌原核;

(5)雌、雄原核融合形成合子。22.【答案】D【解析】【解答】A、減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子多樣以及受精過(guò)程的隨機(jī)結(jié)合,使得產(chǎn)生的新個(gè)體的性狀表現(xiàn)不完全相同,A錯(cuò)誤;B、基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中,即過(guò)程Ⅰ中,B錯(cuò)誤;C、由于精子中只有細(xì)胞核和極少量的細(xì)胞質(zhì),新個(gè)體細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎全部來(lái)自于卵細(xì)胞,C錯(cuò)誤;D、有性生殖生物的可遺傳變異類型遠(yuǎn)多于無(wú)性生殖生物,為生物進(jìn)化提供了更多的原材料,加快了生物進(jìn)化的步伐,D正確。故答案為:D。

【分析】受精作用:

(1)概念∶精子和卵細(xì)胞融合成受精卵的過(guò)程叫受精作用。

(2)過(guò)程∶精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞,尾部留在外面,緊接著,在卵細(xì)胞細(xì)胞膜的外面出現(xiàn)一層特殊的膜,以阻止其他精子再進(jìn)入,精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞后不久,里面的細(xì)胞核就與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相遇,使彼此的染色體會(huì)合在一起。

(3)實(shí)質(zhì):精子細(xì)胞核與卵細(xì)胞核的融合。

(4)結(jié)果∶①受精卵的染色體數(shù)目恢復(fù)到體細(xì)胞的數(shù)目,其中有一半的染色體來(lái)自精子(父親),一半的染色體來(lái)自卵細(xì)胞(母親)。②細(xì)胞質(zhì)主要來(lái)自卵細(xì)胞。

(5)意義∶減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定,對(duì)于生物的遺傳和變異,都是十分重要的。23.【答案】D【解析】【解答】A、轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭(zhēng)論包括食物、環(huán)境、生物安全三個(gè)方面,A正確;B、試管嬰兒可以設(shè)計(jì)嬰兒的性別,反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒,B正確;C、當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn),特別是生殖性克隆,但不反對(duì)治療性克隆,C正確;D、生物武器是指有意識(shí)的利用微生物、毒素、昆蟲(chóng)侵襲敵人的軍隊(duì)、人口、農(nóng)作物或者牲畜等目標(biāo),以達(dá)到戰(zhàn)爭(zhēng)目的一類武器,干擾素為淋巴因子,并非生物武器,D錯(cuò)誤。故答案為:D。

【分析】生物技術(shù)安全性及倫理問(wèn)題:

(1)克隆人:兩種不同觀點(diǎn),多數(shù)人持否定態(tài)度。

否定的理由:克隆人嚴(yán)重違反了人類倫理道德,是克隆技術(shù)的濫用;克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念;克隆人是在人為的制造在心理上和社會(huì)地位上都不健全的人。

肯定的理由:技術(shù)性問(wèn)題可以通過(guò)胚胎分級(jí)、基因診斷和染色體檢查等方法解決。不成熟的技術(shù)也只有通過(guò)實(shí)踐才能使之成熟。

中國(guó)政府的態(tài)度:禁止生殖性克隆,不反對(duì)治療性克隆。四不原則:不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實(shí)驗(yàn)。

(2)設(shè)計(jì)試管嬰兒:是指體外受精形成的胚胎在植入母體孕育前,根據(jù)人們的需要,將胚胎的一個(gè)細(xì)胞取出,進(jìn)行某些基因檢測(cè).當(dāng)檢測(cè)結(jié)果符合人們需要是,再把胚胎植入母體孕育。

否定的理由:把試管嬰兒當(dāng)作人體零配件工廠,是對(duì)生命的不尊重;早期生命也有活下去的權(quán)利,拋棄或殺死多余胚胎,無(wú)異于謀殺”。

肯定的理由:解決了不育問(wèn)題,提供骨髓中造血干細(xì)胞救治患者最好、最快捷的方法,提供骨髓造血干細(xì)胞并不會(huì)對(duì)試管嬰兒造成損傷。

(3)基因身份證:

否定的理由:個(gè)人基因資訊的泄漏造成基因歧視,勢(shì)必造成遺傳學(xué)失業(yè)大軍、造成個(gè)人婚姻困難、人際關(guān)系疏遠(yuǎn)等嚴(yán)重后果。

肯定的理由:通過(guò)基因檢測(cè)可以及早采取預(yù)防措施,適時(shí)進(jìn)行治療,達(dá)到挽救患者生命的目的。24.【答案】D【解析】【解答】A、CCR5基因可能還參與了其他生理過(guò)程的調(diào)控,敲除CCR5基因后其他生理過(guò)程會(huì)受到影響,A錯(cuò)誤;B、基因編輯技術(shù)有可能因編輯對(duì)象錯(cuò)誤(脫靶)造成不可預(yù)知的后果,故會(huì)引發(fā)民眾的擔(dān)憂,B錯(cuò)誤;C、被編輯個(gè)體受其他疾病感染的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)提高,會(huì)引發(fā)民眾的擔(dān)憂,C錯(cuò)誤;D、該技術(shù)不符合人類倫理道德,D正確。故答案為:D。

【分析】HIV是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒,其遺傳物質(zhì)是DNA,其侵染T細(xì)胞時(shí),需要先以RNA為模板合成DNA,DNA再整合到人體的染色體中?;蚓庉嫾夹g(shù)是一種精準(zhǔn)改變目標(biāo)DNA序列的技術(shù),其原理是使基因發(fā)生定向突變。25.【答案】B【解析】【解答】A、生態(tài)工程是低消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系,A錯(cuò)誤;B、城市是由自然系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)所組成的人工生態(tài)系統(tǒng),對(duì)城市環(huán)境的治理要把整個(gè)城市作為一個(gè)巨大的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)考慮,即用生態(tài)工程的方法對(duì)城市環(huán)境進(jìn)行綜合治理,B正確;C、恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵在于植被恢復(fù),以及其所必需的土壤微生物群落(填“種群”或“群落”)的重建,C錯(cuò)誤;D、物質(zhì)循環(huán)再生原理是指物質(zhì)能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù),分層分級(jí)利用,無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理,D錯(cuò)誤。故答案為:B。

【分析】生態(tài)工程:

(1)概念:生態(tài)工程是指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法,對(duì)人工生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和調(diào)控,或?qū)σ驯黄茐牡纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建,從而提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力或改善生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)人類社會(huì)與自然環(huán)境和諧發(fā)展的系統(tǒng)工程技術(shù)或綜合工藝過(guò)程。

(2)生態(tài)工程建設(shè)的目的:遵循生態(tài)學(xué)規(guī)律,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境污染,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。

(3)特點(diǎn):少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。

(4)原理:生態(tài)工程以生態(tài)系統(tǒng)的自組織、自我調(diào)節(jié)功能為基礎(chǔ),遵循整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、自生等生態(tài)學(xué)基本原理。

生態(tài)經(jīng)濟(jì):主要是通過(guò)實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)“原則,使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料,從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化,而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一是生態(tài)工程。

26.【答案】(1)限制酶;DNA連接;目的基因以正確的方向與Ti質(zhì)粒進(jìn)行連接(2)T-DNA;Ti質(zhì)粒上只有T-DNA片段能夠整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上(3)Ca2+(4)愈傷組織;F2【解析】【解答】(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程中,需要用限制酶切割目的基因和運(yùn)載體,此后再用連接酶連接以形成重組質(zhì)粒;用同一種限制酶切割可能會(huì)有質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化,或者目的基因會(huì)反向連接Ti質(zhì)粒,所以用兩種不同的限制酶切割,得到不同粘性末端,可以防止以上情況發(fā)生,并保證目的基因以正確的方向與Ti質(zhì)粒進(jìn)行連接(2)Ti質(zhì)粒上只有T-DNA片段能夠整合到被侵染細(xì)胞的染色體DNA上,要使其具有可遺傳的性狀,目的基因和標(biāo)記基因都必須隨T-DNA一同整合到染色體上,因此在以上重組質(zhì)粒中,目的基因和抗卡那霉素抗性基因,都應(yīng)該位于T-DNA片段內(nèi),因?yàn)門i質(zhì)粒上只有T-DNA片段能夠整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上。(3)將質(zhì)粒導(dǎo)入原核生物用Ca2+處理,以使農(nóng)桿菌處于感受態(tài),易于吸收周圍環(huán)境的DNA分子。(4)誘變育種利用的原理是基因突變,處理材料通常是愈傷組織,因其處于分裂狀態(tài),易發(fā)生突變;結(jié)合題意,該煙草(P)抗除草劑應(yīng)為顯性突變(若為隱性突變,當(dāng)代即可穩(wěn)定遺傳),設(shè)為Aa,則要保留抗除草劑特性,需要令其自交,得到AA、Aa和aa,但無(wú)法區(qū)分AA和Aa,故再令抗除草劑個(gè)體自交,最快能在F2中獲得抗除草劑純合子植株。

【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟︰

(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫(kù)中獲?。ɑ蚪M文庫(kù)包含某種生物所有的基因,部分基因文庫(kù)包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫(kù))、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建︰基因表達(dá)載體的構(gòu)建:①過(guò)程:用同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體,再用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達(dá)和發(fā)揮作用。③基因表達(dá)載體的組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。a、啟動(dòng)子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn),能控制著轉(zhuǎn)錄的開(kāi)始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選。

(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞∶根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法(Ca2+處理法)。

(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定∶分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定︰抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。27.【答案】(1)DNA;逆(反)轉(zhuǎn)錄;Taq(2)模板;DNA聚合;新冠病毒RNA內(nèi)部的一段序列(新冠病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA的部分序列)(3)一;小(4)abc【解析】【解答】(1)因PCR反應(yīng)模板僅為DNA,因此在進(jìn)行PCR反應(yīng)前,應(yīng)將新型冠狀病毒核酸(RNA)逆轉(zhuǎn)錄為DNA。圖1和圖2所示新冠檢測(cè)基本原理是:將新冠病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA,通過(guò)采用多重?zé)晒釸T-PCR技術(shù),因此熒光PCR法所用的試劑盒中通常都應(yīng)該含有:逆(反)轉(zhuǎn)錄酶、熱穩(wěn)定性DNA聚合酶(Taq酶)、TaqMan探針、引物、dNTP、Mg2+、緩沖劑系等。試劑盒中的引物和TaqMan探針決定了這種分子層面的熒光RT-PCR檢測(cè)具有特異性和高靈敏性。(2)若反應(yīng)體系存在靶序列,PCR反應(yīng)時(shí)探針與模板結(jié)合,DNA聚合酶沿模板利用酶的外切酶活性將探針降解,報(bào)告基團(tuán)與淬滅基團(tuán)分離,發(fā)出熒光。由圖2可知,引物、TaqMan探針能與模板鏈結(jié)合,因此,探針是依據(jù)新冠病毒RNA內(nèi)部的一段序列(新冠病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA的部分序列)設(shè)計(jì)的。(3)每擴(kuò)增一條DNA鏈,就有一個(gè)熒光分子產(chǎn)生。熒光定量PCR儀能夠監(jiān)測(cè)出熒光到達(dá)預(yù)先設(shè)定閾值的循環(huán)數(shù)(Ct值)與病毒核酸濃度有關(guān),病毒核酸濃度越高,Ct值越小。(4)熒光RT-PCR出現(xiàn)“假陰性”可能是通過(guò)咽拭子取樣不規(guī)范或取樣所獲樣本量不足,使熒光信號(hào)強(qiáng)度(Rn)未達(dá)到或超過(guò)閾值而沒(méi)檢測(cè)出;也可能是在樣本運(yùn)輸、檢測(cè)中出現(xiàn)了損壞和污染,導(dǎo)致新冠病毒核酸破壞而無(wú)法檢測(cè);還可能是病毒相應(yīng)關(guān)鍵序列發(fā)生了基因突變,導(dǎo)致探針失效而無(wú)法檢測(cè),因此abc正確。

【分析】PCR技術(shù)

(1)概念:PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。

(2)原理:DNA復(fù)制。

(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一對(duì)引物

(4)條件:模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定DNA聚臺(tái)酶(Taq酶)。

(5)過(guò)程:①高溫變性:DNA解旋過(guò)程;②低溫復(fù)性:引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DN

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