本試卷共23題,共100分,考試用時75分鐘。
注意事項:
1.答題前,考生先將自己的姓名、考生號、考場號和座位號填寫在答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型填涂在答題卡相應(yīng)位置上。
2.作答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆在答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案。答案不能答在試卷上。
3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新答案;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。
一、單選題(28分,每題只有一個選項符合題意)
1. 南方水果基地為了快速培養(yǎng)甘蔗,擬采用植物組織培養(yǎng)技術(shù),其技術(shù)路線為“取材→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→出芽→生根→移栽”,下圖是該過程中出現(xiàn)的不同結(jié)果。下列有關(guān)敘述正確的是( )

A. 外植體經(jīng)消毒后需用無菌水多次沖洗,以避免消毒劑長時間作用而產(chǎn)生毒害作用
B. 整個培養(yǎng)過程需要適宜的溫度和一定的營養(yǎng)條件,不需要光照
C. B先通過脫分化得到A,再通過再分化得到C
D. 生根、生芽時,培養(yǎng)基只需要α-苯乙酸生長素類調(diào)節(jié)劑
【答案】A
【解析】
【分析】植物組織培養(yǎng)的過程為:離體的植物組織,器官或細(xì)胞經(jīng)過脫分化形成愈傷組織;愈傷組織經(jīng)過再分化過程形成胚狀體,進(jìn)一步發(fā)育形成植株。決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的種類和比例,特別是生長素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同作用在組織培養(yǎng)過程中非常重要。
【詳解】A、外植體經(jīng)消毒后需用無菌水沖洗,防止消毒劑長時間作用于外植體而產(chǎn)生毒害作用,A正確;
B、整個培養(yǎng)過程需要適宜的溫度和一定的營養(yǎng)條件,其中脫分化不需要光照,但再分化需要光照,B錯誤;
C、B愈傷組織先通過再分化得到C,再通過再分化得到A,即先誘導(dǎo)生芽、再誘導(dǎo)生根,因為先生芽有利于生根,C錯誤;
D、生根、生芽時,培養(yǎng)基既需要生長素類調(diào)節(jié)劑又需要細(xì)胞分裂素類調(diào)節(jié)劑,只是不同階段二者的比例不同,D錯誤。
故選A。
2. 為培育抗旱性強(qiáng)、可溶性糖含量高的甘薯KT1,研究者設(shè)計如下流程。相關(guān)敘述不正確的是( )
A. 該過程需要植物組織培養(yǎng)
B. 過程②需要高爾基體參與再生出新的細(xì)胞壁
C. 甘薯KT1培養(yǎng)過程的原理是基因重組
D. 過程①用纖維素酶處理
【答案】C
【解析】
【分析】圖中①表示去除細(xì)胞壁,獲得原生質(zhì)體;②表示誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合形成雜種細(xì)胞;③表示采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將雜種細(xì)胞培育成雜種植株。
【詳解】A、該過程需要利用雜種細(xì)胞培育出抗旱性強(qiáng)、可溶性糖含量高的甘薯KT1,需要利用到植物組織培養(yǎng),A正確;
B、雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是形成新的細(xì)胞壁,高爾基體與植物細(xì)胞壁的形成有關(guān),所以過程②需要高爾基體參與再生出新的細(xì)胞壁,B正確;
C、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)需要將雜種細(xì)胞培育成雜種植株,該技術(shù)為植物組織培養(yǎng)技術(shù),原理是植物細(xì)胞的全能性,C錯誤;
D、植物細(xì)胞壁的主要成分為纖維素,圖中①表示去除細(xì)胞壁,獲得原生質(zhì)體,需要用纖維素酶處理,D正確。
故選C。
3. 下面關(guān)于植物細(xì)胞工程的敘述,正確的是( )
A. 常利用花藥離體培養(yǎng)技術(shù)獲得人工種子
B. 植物體細(xì)胞融合必須先制備原生質(zhì)層
C. 愈傷組織的形成必須從培養(yǎng)基中獲得水、植物激素和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)
D. 葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化后可形成無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞
【答案】D
【解析】
【分析】植物細(xì)胞工程技術(shù)的應(yīng)用:植物繁殖的新途徑(包括微型繁殖,作物脫毒、人工種子等)、作物新品種的培育(單倍體育種、突變體的利用)、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。
【詳解】A、經(jīng)植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生的胚狀體可直接制作“人工種子”,由于該技術(shù)屬于無性生殖,能保持親本的優(yōu)良性狀,A錯誤;
B、植物體細(xì)胞融合必須先制備原生質(zhì)體,即先將植物細(xì)胞去除細(xì)胞壁,B錯誤;
C、在愈傷組織的形成過程中,必須從培養(yǎng)基中獲得水、無機(jī)鹽和小分子的有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì),C錯誤;
D、葉肉細(xì)胞脫分化形成愈傷組織,愈傷組織是由無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞組成的,D正確。
故選D。
4. 下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)時所提供的物質(zhì)及其作用的描述,錯誤的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】動物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件:①無菌、無毒的環(huán)境:培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)行無菌處理,通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素,以防培養(yǎng)過程中的污染。此外,應(yīng)定期更換培養(yǎng)液,防止代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成危害。②營養(yǎng):合成培養(yǎng)基成分:糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。③溫度和pH:哺乳動物多是36.5°C+0.5°C; pH: 7.2~ 7.4。④氣體環(huán)境: 95%空氣+5%CO2, O2是細(xì)胞代謝所必需的,CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。
【詳解】A、糖類是含碳有機(jī)物,可為動物細(xì)胞培養(yǎng)提供碳源物質(zhì),A正確;
B、合成培養(yǎng)基中有時缺乏細(xì)胞生長的必需物質(zhì),可以用血清補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì),B正確;
C、氧氣是動物細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的原料,從而滿足細(xì)胞代謝的需要,C正確;
D、二氧化碳的作用是維持培養(yǎng)液的pH,而不是創(chuàng)造一個無菌、無毒的環(huán)境,D錯誤。
故選D。
5. 我國科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),通過體細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)出了類似受精卵發(fā)育3天狀態(tài)的人類全能干細(xì)胞,這是目前全球在體外培養(yǎng)的“最年輕”的人類細(xì)胞。下列相關(guān)說法錯誤的是( )
A. 材料中誘導(dǎo)產(chǎn)生的人類全能干細(xì)胞具有分裂和分化能力
B. 材料中誘導(dǎo)產(chǎn)生的人類全能干細(xì)胞具有細(xì)胞全能性
C. 該項技術(shù)有助于解決器官短缺、異體移植排斥反應(yīng)等問題
D. 材料中體細(xì)胞與人類全能干細(xì)胞的基因組成相同,基因表達(dá)情況也相同
【答案】D
【解析】
【分析】分析題干信息:人類全能干細(xì)胞類似受精卵,因此具有分裂和分化能力,具有發(fā)育的全能性。
【詳解】A、材料中誘導(dǎo)產(chǎn)生的人類全能干細(xì)胞類似受精卵發(fā)育3天的狀態(tài),具有分裂和分化能力,A正確;
B、材料中誘導(dǎo)產(chǎn)生的人類全能干細(xì)胞類似受精卵,具有細(xì)胞全能性,B正確;
C、材料中誘導(dǎo)產(chǎn)生的人類全能干細(xì)胞類似受精卵,能分化形成各種器官,且自體移植時不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),因此有助于解決器官短缺,異體移植排斥反應(yīng)等問題,C正確;
D、材料中人類全能干細(xì)胞是由體細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)成的,故材料中的體細(xì)胞和人類全能干細(xì)胞基因組是相同的,但是基因表達(dá)情況不完全相同,D錯誤。
故選D。
6. 下列有關(guān)動物細(xì)胞融合和植物原生質(zhì)體融合的共同點的說法,正確的是( )
A. 融合后的細(xì)胞都可以發(fā)育成一個新的個體
B. 融合成功的標(biāo)志都是融合細(xì)胞形成新的細(xì)胞壁
C. 都能打破有性雜交的局限,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能
D. 都能用PEG融合法或滅活病毒誘導(dǎo)法促進(jìn)細(xì)胞的融合
【答案】C
【解析】
【分析】動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交相比,誘導(dǎo)融合的方法、所用的技術(shù)手段、所依據(jù)的原理均不完全相同,且動物細(xì)胞融合只能形成雜種細(xì)胞,而植物細(xì)胞融合能形成雜種個體。
【詳解】A、動物細(xì)胞融合只能形成雜種細(xì)胞,A錯誤;
B、植物細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是融合細(xì)胞形成新的細(xì)胞壁,動物細(xì)胞不是,B錯誤;
C、動物細(xì)胞融合和植物原生質(zhì)體融合都能打破有性雜交的局限,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能,C正確;
D、滅活的病毒只能誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合,不能促進(jìn)植物原生質(zhì)體融合,D錯誤。
故選C。
7. 單克隆抗體與血清抗體相比,優(yōu)越之處在于 ( )
A. 單克隆抗體可制成生物導(dǎo)彈
B. 單克隆抗體的特異性強(qiáng)、靈敏度高,產(chǎn)量也大大高于血清抗體
C. 單克隆抗體可以在體外制備
D. 單克隆抗體制備過程簡單
【答案】B
【解析】
【詳解】單克隆抗體與血清抗體相比,具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備的優(yōu)點。
8. 下列有關(guān)動物細(xì)胞核移植技術(shù)的說法,錯誤的是( )
A. 細(xì)胞核移植技術(shù)多種動物中獲得了成功,成功率非常高
B. 克隆技術(shù)的各個環(huán)節(jié)有待于進(jìn)一步改進(jìn)
C. 大多數(shù)克隆動物還存在一些遺傳和生理缺陷類的健康問題
D. 克隆動物食品的安全性問題仍然存在爭議
【答案】A
【解析】
【分析】1、動物體細(xì)胞核移植:將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎,這個新的胚胎最終發(fā)育為克隆動物。
2、體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題:
(1)胚胎成活率低;
(2)動物健康存在問題;
(3)克隆動物食品的安全性問題。
【詳解】A、目前,用體細(xì)胞核移植技術(shù)得到克隆動物的成功率還很低,A錯誤;
B、克隆技術(shù)并沒有完全成熟,各個環(huán)節(jié)有待于進(jìn)一步改進(jìn),B正確;
C、克隆技術(shù)并沒有完全成熟,大多數(shù)克隆動物還存在一些遺傳和生理缺陷類的健康問題,C正確;
D、克隆動物和轉(zhuǎn)基因動物食品的安全性問題仍然存有爭議,D正確。
故選A。
9. 下列有關(guān)試管嬰兒、試管動物和體外受精的敘述,正確的是( )
A. 通過試管嬰兒繁育后代的過程屬于有性生殖
B. 試管牛所采用的技術(shù)中包含克隆技術(shù)和體外受精等
C. 試管嬰兒能使不能產(chǎn)生精子或卵子的夫婦得到自己的孩子
D. 從雄性體內(nèi)采集的精子可以直接參與受精
【答案】A
【解析】
【分析】1、試管動物技術(shù)是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精,并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后,再經(jīng)移植后產(chǎn)生后代的技術(shù)。
2、受精前的準(zhǔn)備階段:(1)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,必須在雌性動物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才能獲得受精能力。(2)準(zhǔn)備階段2-卵子的準(zhǔn)備。動物排出的可能是初級卵母細(xì)胞也可能是次級卵母細(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,才具備與精子受精的能力。
【詳解】A、試管嬰兒是指通過人工操作使卵子在體外受精,經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后,再進(jìn)行移植產(chǎn)生的個體,因此屬于有性生殖,A正確;
B、試管牛所采用的技術(shù)中不包含克隆技術(shù),B錯誤;
C、試管嬰兒能解決部分不孕不育癥,但不能使不能產(chǎn)生精子或卵子的夫婦得到自己的孩子,C錯誤;
D、從雄性體內(nèi)采集的精子必須獲能之后才能參與受精,D錯誤。
故選A。
10. 通過胚胎移植技術(shù),可以實現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 對供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理
B. 受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進(jìn)行
C. 胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮受體的繁殖潛力
D. 胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù),胚胎移植的基本程序:對供體和受體的選擇和處理(同期發(fā)情處理,超數(shù)排卵處理)、配種或進(jìn)行人工授精、對胚胎的收集檢查培養(yǎng)或保存、進(jìn)行胚胎移植。
【詳解】A、對供體和受體母牛都用孕激素進(jìn)行同期發(fā)情處理但供體牛還需用促性腺激素對其進(jìn)行超數(shù)排卵,A錯誤;
B、受精和胚胎的早期培養(yǎng)可以在體內(nèi)進(jìn)行,B錯誤;
C、胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮供體(雌性優(yōu)良個體)的繁殖潛力,受體的任務(wù)就是妊娠和育仔,C錯誤;
D、早期胚胎需移植到與供體生理狀態(tài)相同的代孕母牛體內(nèi),實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移,D正確。
故選D。
11. 下列對于胚胎分割的描述,正確的是( )
A. 只能對囊胚期胚胎進(jìn)行分割
B. 胚胎分割后移植屬于有性生殖
C. 不僅內(nèi)細(xì)胞團(tuán)要均等分割,滋養(yǎng)層細(xì)胞也要均等分割,否則不易成功
D. 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)到囊胚期才出現(xiàn),胚胎分割時將其均等分割,移植成功率才高
【答案】D
【解析】
【分析】1、胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,經(jīng)移植獲得同卵雙胚或多胚的技術(shù)。2、特點:來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì),胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高。3、主要儀器設(shè)備:實體顯微鏡和顯微操作儀。4、進(jìn)行胚胎分割時,應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。5、對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。6、存在問題:胚胎分割的分?jǐn)?shù)越多,操作的難度越大,移植的成功率也越低。
【詳解】A、胚胎分割可以選擇桑葚胚或囊胚期細(xì)胞進(jìn)行分割,A錯誤;
B、胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,經(jīng)移植獲得同卵雙胚或多胚的技術(shù)。特點是來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì),胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一,B錯誤;
C、對囊胚期細(xì)胞分割時,只需要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分割即可,C錯誤;
D、內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn),它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞,其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞,只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng),少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良,甚至不能發(fā)育等問題,D正確。
故選D。
12. 基因工程技術(shù)也稱DNA重組技術(shù),其實施必需具備四個必要的條件是( )
A. 工具酶、目的基因、運載體、受體細(xì)胞
B. 重組DNA、RNA聚合酶、限制酶、連接酶
C. 模板DNA、信使RNA、質(zhì)粒、受體細(xì)胞
D. 目的基因、限制酶、運載體、體細(xì)胞
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程需要的工具有:限制酶、DNA連接酶、運載體。基因工程的實質(zhì)是將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物的細(xì)胞中,因此需要目的基因和受體細(xì)胞。
【詳解】A、限制酶、DNA連接酶、運載體、目的基因和受體細(xì)胞是基因工程中的必需具備的條件,A正確;
B、重組DNA是由目的基因和質(zhì)粒重組形成的,RNA聚合酶是轉(zhuǎn)錄需要的酶,細(xì)胞中具有該種酶,因此不是基因工程必需的條件,B錯誤;
C、mRNA是基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,基因工程中不需要提供該物質(zhì),質(zhì)粒是運載體中的一種,除了質(zhì)粒還有動植物病毒和噬菌體等,因此質(zhì)粒不是基因工程中必須的,C錯誤;
D、體細(xì)胞不是基因工程技術(shù)必需具備的條件,D錯誤。
故選A。
13. 關(guān)于蛋白質(zhì)工程的基本流程,下列敘述正確的是( )
①蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計
②DNA合成
③預(yù)期蛋白質(zhì)功能
④據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列
A. ①→②→③→④B. ④→②→①→③
C. ③→①→④→②D. ③→④→①→②
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白質(zhì)工程指以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行基因改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需要。蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上,延伸出來的第二代基因工程。
【詳解】蛋白質(zhì)工程的基本流程是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找出相應(yīng)的脫氧核苷酸序,然后進(jìn)行DNA合成,即為③→①→④→②,C正確,ABD錯誤。
故選C。
14. 美國農(nóng)業(yè)部指導(dǎo)農(nóng)民在種植轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物時,要求農(nóng)民在轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的行間種植一些普通的非轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物,供害蟲取食,這種做法的主要目的是
A. 保護(hù)物種多樣性B. 保護(hù)害蟲的天敵
C. 減緩害蟲抗性基因頻率增加的速率D. 維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動
【答案】C
【解析】
【分析】轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物具有抗蟲性,對于具有抗性基因的害蟲具有選擇作用,長期種植會使害蟲的抗性基因頻率增加,加快具有抗性害蟲的新品種出現(xiàn)的速率,在轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的行間種植一些普通的非轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物,供害蟲取食,是為了降低抗性基因頻率增加的速率,減緩具有抗性害蟲的種群數(shù)量增加的速度。
【詳解】A、由題意可知,在轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的行間種植一些普通的非轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物,供害蟲取食的主要目的不是保護(hù)生物多樣性,A錯誤;
B、由題意可知,在轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的行間種植一些普通的非轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物,供害蟲取食的主要目的不是保護(hù)害蟲的天敵,B錯誤;
C、由于非轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物供害蟲取食,則抗轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物害蟲的數(shù)量增加較慢,減緩害蟲抗性基因頻率增加的速率,C正確;
D、在轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的行間種植一些普通的非轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物,供害蟲取食的主要目的不是維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動,D錯誤。
故選C。
二、多選題(每題3分,共12分,每題不止一個選項符合題意,全選對得3分,選對但不全的得1分,選錯的不得分)
15. 2020年諾貝爾化學(xué)獎授予新型基因組編輯技術(shù)CRISPR/Cas9的開發(fā)者?;蚪M編輯CRISPR/Cas9系統(tǒng)由Cas9蛋白和人工設(shè)計的向?qū)NA構(gòu)成,在向?qū)NA引導(dǎo)下,Cas9蛋白與靶序列結(jié)合并將DNA雙鏈切斷,從而完成對目的基因的編輯。下列相關(guān)敘述正確的是( )

A. Cas9蛋白的功能是準(zhǔn)確識別DNA特定序列并進(jìn)行切割
B. 可設(shè)計向?qū)NA與靶基因的啟動子區(qū)域互補(bǔ),從而促進(jìn)靶基因轉(zhuǎn)錄
C. 向?qū)NA的序列越短,越容易導(dǎo)致編輯對象出錯而造成“脫靶”
D. 向?qū)NA的雙鏈區(qū)域的堿基互補(bǔ)配對原則與目標(biāo)基因的雙鏈區(qū)域不同
【答案】CD
【解析】
【分析】由題意可知,向?qū)NA是通過堿基互補(bǔ)配對原則準(zhǔn)確地識別并結(jié)合到DNA的特定位點,從而引導(dǎo)Cas9蛋白到達(dá)準(zhǔn)確位置進(jìn)行DNA的切割。
【詳解】A、向?qū)NA引導(dǎo)下,Cas9蛋白與靶序列結(jié)合并將DNA雙鏈切斷,可見Cas9蛋白不能準(zhǔn)確識別DNA特定序列,A錯誤;
B、可設(shè)計向?qū)NA與靶基因的啟動子區(qū)域互補(bǔ),導(dǎo)致RNA聚合酶不能和啟動子結(jié)合,從而抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄過程,B錯誤;
C、由于非基因編輯對象也可能含有與向?qū)NA配對的堿基序列,故向?qū)NA的序列越短,越容易導(dǎo)致編輯對象出錯而造成“脫靶”,C正確;
D、向?qū)NA的雙鏈區(qū)域的堿基互補(bǔ)配對為A-U,G-C,目標(biāo)基因的雙鏈的堿基互補(bǔ)配對為A-T,G-C,D正確。
故選CD。
16. “篩選”是生物工程中常用的技術(shù)手段。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 基因工程育種時,通常利用標(biāo)記基因篩選出含有目的基因的受體細(xì)胞
B. 胚胎移植前,需要對來自供體母牛子宮內(nèi)的原腸胚進(jìn)行質(zhì)量篩查
C. 單倍體育種時,需要對F1的花藥進(jìn)行篩選后再進(jìn)行組織培養(yǎng)
D. 制備單克隆抗體時,需從分子水平篩選獲得能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞
【答案】AD
【解析】
【分析】1、單倍體育種過程中包括兩個技術(shù):花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理單倍體幼苗。
2、胚胎移植的基本程序主要包括:①對供、受體的選擇和處理(選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體,有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體。用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,用促性腺激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理);②配種或人工授精;③對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存(對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,此時的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段); ④對胚胎進(jìn)行移植;⑤移植后的檢查。
3、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,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。
【詳解】A、基因工程育種時,需要通過標(biāo)記基因,篩選出含有目的基因的受體細(xì)胞,A正確;
B、胚胎移植前,需要對來自供體母牛子宮內(nèi)的胚胎進(jìn)行質(zhì)量篩查,通常是發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段的胚胎,B錯誤;
C、單倍體育種中,通過對F1的花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體,然后利用秋水仙素處理幼苗使染色體加倍后,才能篩選出符合要求的品種,C錯誤;
D、單克隆抗體制備過程中,第一次篩選出雜交瘤細(xì)胞,第二次從分子水平篩選出產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞,D正確。
故選AD。
17. 胎牛血清(FBS)含有多種營養(yǎng)物質(zhì),且對細(xì)胞有害的成分較少。研究人員在胚胎培養(yǎng)液中添加了不同濃度的FBS,然后對牛核移植胚胎進(jìn)行培養(yǎng),結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析,下列敘述合理的是( )

A. 一定濃度FBS促進(jìn)囊胚形成,但FBS抑制囊胚形成
B. 圖中最適合培養(yǎng)牛核移植胚胎的FBS濃度為
C. 囊胚階段的胚胎需要經(jīng)體外培養(yǎng)后才能移植給受體
D. 圖中不同濃度的FBS對胚胎的卵裂均表現(xiàn)為促進(jìn)作用
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析題圖可知,與對照組(不添加FBS組)相比,胚胎培養(yǎng)液+10% FBS組、胚胎培養(yǎng)液+20% FBS組的囊胚率較高,胚胎培養(yǎng)液+30% FBS組的囊胚率較低,可推知適宜濃度的 FBS可促進(jìn)囊胚形成。胚胎培養(yǎng)液+10% FBS組、胚胎培養(yǎng)液+20% FBS組、胚胎培養(yǎng)液+30% FBS組的卵裂率均高于不添加FBS組,可推知不同濃度的FBS對胚胎的卵裂均表現(xiàn)為促進(jìn)作用。
【詳解】A、胚胎培養(yǎng)液+10% FBS組、胚胎培養(yǎng)液+20% FBS組的囊胚率均高于不添加FBS組,因此可推知一定濃度FBS促進(jìn)囊胚形成;同時胚胎培養(yǎng)液+30% FBS組的囊胚率低于不添加FBS組,因此可推知30% FBS抑制囊胚形成,A正確;
B、動物胚胎移植一般選擇處于囊胚期或桑椹(葚)胚期的胚胎,胚胎培養(yǎng)液+20% FBS組的囊胚率在所有組中最高,因此圖中最適合培養(yǎng)牛核移植胚胎的FBS濃度為 20%,B正確;
C、囊胚階段的胚胎不需要經(jīng)體外培養(yǎng),可直接移植給受體,C錯誤;
D、胚胎培養(yǎng)液+10% FBS組、胚胎培養(yǎng)液+20% FBS組、胚胎培養(yǎng)液+30% FBS組的卵裂率均高于不添加FBS組,因此可推知圖中不同濃度的FBS對胚胎的卵裂均表現(xiàn)為促進(jìn)作用,D正確。
故選ABD。
18. 科學(xué)家將人體皮膚細(xì)胞改造成了誘導(dǎo)多能干細(xì)胞——iPS細(xì)胞,人類iPS細(xì)胞可以形成神經(jīng)元等人體多種組織細(xì)胞。以下有關(guān)iPS細(xì)胞的說法錯誤的是( )
A. 細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在培養(yǎng)箱中進(jìn)行,的作用是刺激細(xì)胞呼吸
B. iPS細(xì)胞分化過程涉及基因的選擇性表達(dá)
C. iPS細(xì)胞能分化形成神經(jīng)元,說明iPS細(xì)胞具有全能性
D. iPS細(xì)胞能分化成人類多種組織細(xì)胞,是因為它具有不同于其他細(xì)胞的特定基因
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、細(xì)胞分化是指在個體發(fā)育中,由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài),結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細(xì)胞分化的實質(zhì):基因的選擇性表達(dá)。
2、胚胎干細(xì)胞的特點: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。
【詳解】A、細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH,A錯誤;
B、iPS細(xì)胞(誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞)分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),B正確;
C、iPS細(xì)胞能分化形成神經(jīng)元,并沒有發(fā)育成完整個體,不能說明iPS細(xì)胞具有全能性,C錯誤;
D、多細(xì)胞生物的各個體細(xì)胞源自一個受精卵,都具有相同的遺傳信息,D錯誤。
故選ACD。
三、非選擇題(共5題,60分。除了標(biāo)注的空,其他每空1分)
19. 紅豆杉是我國一級珍稀保護(hù)樹種。紫杉醇是紅豆杉細(xì)胞中產(chǎn)生的一種高效抗癌物質(zhì),在植物體中含量極低。為取代從天然植株中提取紫杉醇的方式,可通過植物組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來獲取,其過程為:獲取紅豆杉外植體→消毒→誘導(dǎo)愈傷組織→細(xì)胞培養(yǎng)→提取紫杉醇。
請回答:
(1)在植物組織培養(yǎng)過程中,用到的基礎(chǔ)培養(yǎng)基為_________培養(yǎng)基,培養(yǎng)基需進(jìn)行嚴(yán)格的_________處理。獲取的外植體消毒后誘導(dǎo)出愈傷組織的過程稱為__________,此過程通常__________(“需要”或“不需要”)光照。
(2)將愈傷組織接種到適宜培養(yǎng)基中進(jìn)行細(xì)胞懸浮培養(yǎng),所用的培養(yǎng)基從物理性質(zhì)上來看屬于________培養(yǎng)基。該細(xì)胞培養(yǎng)的過程_______(“體現(xiàn)”或“未體現(xiàn)”)細(xì)胞的全能性,理由是_______。
(3)利用愈傷組織,還可以繼續(xù)誘導(dǎo)其發(fā)芽,繼而生根,最終培育得到紅豆杉幼苗,該過程為_____________途徑,誘導(dǎo)發(fā)芽和生根時需要調(diào)整培養(yǎng)基中__________的比例。
(4)在紅豆杉組織培養(yǎng)中,多酚氧化酶能催化酚類物質(zhì)氧化為醌,進(jìn)而導(dǎo)致愈傷組織褐化,可考慮在培養(yǎng)基中加入相關(guān)物質(zhì)以___________________達(dá)到抗氧化、減輕褐化的目的。
(5)與從天然植株中提取相比,利用上述技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇的重要意義是:①_________________;②__________(答出兩點)。
【答案】(1) ①. MS ②. 滅菌 ③. 脫分化 ④. 不需要
(2) ①. 液體 ②. 未體現(xiàn) ③. 沒有將植物細(xì)胞培養(yǎng)成植株體/沒有培育出完整的植株
(3) ①. 器官發(fā)生 ②. 生長素和細(xì)胞分裂素/植物激素/植物生長調(diào)節(jié)劑/NAA和6-BA
(4)抑制多酚氧化酶活性
(5) ①. 提高了紫杉醇的產(chǎn)量 ②. 保護(hù)了紅豆杉(合理即可)
【解析】
【分析】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,還可以高效地實現(xiàn)種苗的大量繁殖,因此,人們形象地把用于快速繁殖優(yōu)良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),也叫快速繁殖技術(shù)。組織培養(yǎng)技術(shù)除了在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用外,還廣泛應(yīng)用于另一個重要領(lǐng)域,即細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。
小問1詳解】
在植物組織培養(yǎng)過程中,用到的基礎(chǔ)培養(yǎng)基為MS培養(yǎng)基,為防止雜菌污染,培養(yǎng)基需要進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理,獲取的外植體消毒后誘導(dǎo)出愈傷組織的過程稱為脫分化,光照不利于愈傷組織的形成,此過程通常不需要光照。
【小問2詳解】
將愈傷組織接種到適宜培養(yǎng)液中進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),所用的培養(yǎng)基從物理性質(zhì)上來看屬于液體培養(yǎng)基,細(xì)胞培養(yǎng)的過程最終培養(yǎng)出的是細(xì)胞,而不是完整的生物個體,因此,未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。
【小問3詳解】
利用愈傷組織,還可以繼續(xù)誘導(dǎo)其發(fā)芽,繼而生根,這一過程愈傷組織發(fā)生分化,最終培育得到紅豆杉幼苗,這以過程為器官發(fā)生途徑,不同的激素比例誘導(dǎo)愈傷組織的結(jié)果不同,故誘導(dǎo)發(fā)芽和生根時需要調(diào)整培養(yǎng)基中生長素和細(xì)胞分裂素/植物激素/植物生長調(diào)節(jié)劑/NAA和6-BA的比例。
【小問4詳解】
多酚氧化酶能催化酚類物質(zhì)氧化為醌,進(jìn)而導(dǎo)致愈傷組織褐化,故可抑制多酚氧化酶活性達(dá)到抗氧化、減輕褐化的目的。
【小問5詳解】
若從天然植株中提取紫杉醇,會破壞紅豆杉樹木,若用植物組織培養(yǎng)技術(shù),在短時間內(nèi)就能培育大量的愈傷組織,經(jīng)過細(xì)胞培養(yǎng),可以獲取大量的紫杉醇,利用上述技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇的重要意義是:①提高了紫杉醇的產(chǎn)量;②保護(hù)了紅豆杉資源。
20. 為降低乳腺癌治療藥物的副作用,科研人員嘗試在單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC),過程如圖1所示。
(1)本實驗中,給小鼠注射的特定抗原應(yīng)取自___。
(2)步驟①常用方法包括___融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等。其中滅活病毒誘導(dǎo)融合的原理是___。
(3)步驟②的細(xì)胞必須經(jīng)過步驟③克隆化培養(yǎng)和___才能篩選得到符合要求的雜交瘤細(xì)胞,其特點是___。雜交瘤細(xì)胞可采用注射到小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)或進(jìn)行___培養(yǎng)的方式進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。
(4)步驟④是將獲得的a___和b___,通過接頭結(jié)合在一起,從而獲得ADC。
(5)研究發(fā)現(xiàn),ADC在患者體內(nèi)的作用如圖2所示。
①單克隆抗體除了運載藥物外,還有___等作用。
②ADC能降低乳腺癌治療藥物的副作用,是因為___能精確地定位乳腺癌細(xì)胞,該過程依賴___的原理。
③據(jù)圖2寫出ADC進(jìn)入乳腺癌細(xì)胞后可導(dǎo)致癌細(xì)胞凋亡的具體過程(機(jī)理):___。
【答案】(1)乳腺癌細(xì)胞
(2) ①. PEG ②. 病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用,使細(xì)胞互相凝聚,細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布,細(xì)胞膜打開,細(xì)胞發(fā)生融合
(3) ①. 抗體檢測 ②. 既能大量增殖,又能產(chǎn)生特定抗體 ③. 體外
(4) ①. 單克隆抗體 ②. 治療乳腺癌的藥物
(5) ①. 作為診斷試劑、治療疾病 ②. 單克隆抗體 ③. 抗原—抗體特異性結(jié)合 ④. ADC進(jìn)入乳腺癌細(xì)胞后,細(xì)胞中的溶酶體可將其水解,釋放出藥物作用于細(xì)胞核,導(dǎo)致癌細(xì)胞凋亡
【解析】
【分析】由圖1可知,①表示動物細(xì)胞的融合,②表示篩選雜交瘤細(xì)胞,③表示克隆化培養(yǎng)和專一抗體檢測。由圖2可知,ADC不識別正常細(xì)胞,識別并結(jié)合乳腺癌細(xì)胞。
【小問1詳解】
要生產(chǎn)能識別并結(jié)合乳腺癌的單克隆抗體,給小鼠注射的特定抗原應(yīng)取自乳腺癌細(xì)胞。
【小問2詳解】
步驟①表示動物細(xì)胞的融合,常用的方法有PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法;滅活的病毒誘導(dǎo)融合的原理為病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用,使細(xì)胞互相凝聚,細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布,細(xì)胞膜打開,細(xì)胞發(fā)生融合。
【小問3詳解】
步驟②表示篩選得到雜交瘤細(xì)胞,雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的抗體不一定是需要的,故需要進(jìn)行步驟③克隆化培養(yǎng)和抗體檢測;符合要求的雜交瘤細(xì)胞具有大量增殖且能產(chǎn)生特定抗體的特點;雜交瘤細(xì)胞可以在體外或小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)。
【小問4詳解】
由圖1可知,步驟④表示將單克隆抗體(a)和治療乳腺癌的藥物(b)結(jié)合形成ADC。
【小問5詳解】
①單克隆抗體還可以作為診斷試劑,在多種疾病的診斷和病原體鑒定中發(fā)揮重要作用;單克隆抗體自身也能用于治療疾病。
②ADC中的單克隆抗體能精確地定位乳腺癌細(xì)胞,將藥物運載到乳腺癌細(xì)胞起作用,而不傷害正常的細(xì)胞,可以降低乳腺癌治療藥物的副作用,這個過程依賴抗原與抗體的特異性結(jié)合。
③據(jù)圖2可知,ADC進(jìn)入乳腺癌細(xì)胞后,細(xì)胞中的溶酶體可將其水解,釋放出藥物作用于細(xì)胞核,導(dǎo)致癌細(xì)胞凋亡。
21. 下圖為牛胚胎移植的基本程序,請據(jù)圖回答:

(1)圖中a、b、c過程分別是指 _______________、___________________、________________ 。
(2)在胚胎移植過程中,供、受體母牛選擇好后,要用激素進(jìn)行________________ 處理,這樣處理的原因是使__________________________________ ,為胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境,以保證移植的胚胎能夠繼續(xù)正常發(fā)育。
(3)為了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是:_________。處理的胚胎一般是_______時期
【答案】(1) ①. 超數(shù)排卵處理 ②. 胚胎的收集(沖卵) ③. 胚胎移植
(2) ①. 同期發(fā)情 ②. 供體和受體生殖器官的生理變化相同
(3) ①. 胚胎分割移植 ②. 桑葚胚期或囊胚期
【解析】
【分析】分析題圖:圖中a表示超數(shù)排卵;b表示沖卵;c表示胚胎移植據(jù)此分析作答。
【小問1詳解】
圖中a表示超數(shù)排卵處理,目的是使供體排出更多的卵子,b表示(胚胎的收集)沖卵,c表示胚胎移植。
【小問2詳解】
在胚胎移植過程中,供、受體母牛選擇好后,要用促性腺激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,這樣處理的原因是:使供體和受體生殖器官的生理變化相同,為胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境,以保證移植的胚胎能夠繼續(xù)正常發(fā)育。
【小問3詳解】
同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì),因此為了提高牛胚胎的利用率,常采取的技術(shù)是胚胎分割移植;進(jìn)行胚胎分割時,應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚(桑椹胚)或囊胚。
22. 據(jù)《細(xì)胞報告》報道,我國科學(xué)家成功將小鼠的顆粒細(xì)胞(卵泡中卵母細(xì)胞周圍的細(xì)胞)轉(zhuǎn)化為GV卵母細(xì)胞(尚未完全恢復(fù)減數(shù)分裂),進(jìn)而恢復(fù)減數(shù)分裂能力并順利培育出健康后代(如下圖)。據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖中過程②為___________,X細(xì)胞需要培養(yǎng)到___________(時期)才具備與精子受精的能力。
(2)圖示過程③運用了胚胎工程中的___________和___________兩大技術(shù),該健康幼鼠是通過___________(填“無性”或“有性”)生殖方式獲得的。為了保證移植的成功率,需要對供體母鼠和受體母鼠進(jìn)行___________處理。
(3)胚胎移植成功原因之一是外來胚胎與受體母鼠的子宮可建立正常的生理和組織聯(lián)系,一般情況下供體胚胎遺傳特性在孕育過程中___________(填“受”或“不受”)受體母鼠影響。若想獲得一卵雙胎或多胎,應(yīng)結(jié)合___________技術(shù),一般處理___________(時期)的胚胎,該技術(shù)的要點在于將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)___________。
(4)科學(xué)家將該項技術(shù)應(yīng)用于保護(hù)瀕危動物,其意義是______________________。
【答案】(1) ①. 減數(shù)分裂 ②. MⅡ
(2) ①. 體外受精 ②. 胚胎移植(順序可反) ③. 有性 ④. 同期發(fā)情
(3) ①. 不受 ②. 胚胎分割 ③. 桑葚胚或囊胚 ④. 均等分割
(4)解決因卵細(xì)胞不足導(dǎo)致后代數(shù)量有限的問題
【解析】
【分析】分析題圖:①表示卵泡中顆粒細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)成為多能干細(xì)胞,②表示GV卵母細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細(xì)胞過程,X應(yīng)該為卵細(xì)胞;③涉及體外受精、早期胚胎培養(yǎng)及胚胎移植等技術(shù)。
【小問1詳解】
圖中X細(xì)胞能與精子結(jié)合形成受精卵,則X應(yīng)該為卵細(xì)胞,GV卵母細(xì)胞需要經(jīng)過減數(shù)分裂才能形成卵細(xì)胞,因此過程②表示GV卵母細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細(xì)胞過程。卵細(xì)胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期時,才具有與精子受精的能力,因此X細(xì)胞需要培養(yǎng)到MⅡ才具備與精子受精的能力。
【小問2詳解】
圖中過程③涉及到卵細(xì)胞和精子結(jié)合形成受精卵,受精卵發(fā)育形成早期胚胎,胚胎移植到受體子宮,最后生出健康的幼鼠,此過程運用了胚胎工程中的體外受精、胚胎移植兩大技術(shù)。該健康幼鼠形成過程中經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的融合(卵細(xì)胞和精子結(jié)合),此生殖方式屬于有性生殖。動物發(fā)情排卵后,同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的,這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境,據(jù)此可知,胚胎移植時需要對供體母鼠和受體母鼠進(jìn)行同期發(fā)情處理,為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境,保證了移植的成功率。
【小問3詳解】
外來胚胎與受體母鼠的子宮可建立正常的生理和組織聯(lián)系,一般情況下供體胚胎遺傳特性在孕育過程中不受體母鼠影響。由于來自同一個胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì),因此要獲得同卵雙胎或多胎的個體,應(yīng)采用胚胎分割技術(shù),進(jìn)行胚胎分割時,應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚,對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。
【小問4詳解】
該技術(shù)利用小鼠的顆粒細(xì)胞(卵泡中卵母細(xì)胞周圍的細(xì)胞)轉(zhuǎn)化為GV卵母細(xì)胞(尚未完全恢復(fù)減數(shù)分裂),進(jìn)而恢復(fù)減數(shù)分裂能力,形成卵細(xì)胞,最終順利培育出健康后代,應(yīng)用于保護(hù)瀕危動物上,可解決因卵細(xì)胞不足導(dǎo)致后代數(shù)量有限的問題。
23. Ⅰ.疫苗的研制和快速準(zhǔn)確的檢測技術(shù)是應(yīng)對新冠病毒感染的有力措施?;卮鹣铝袉栴}:
(1)腺病毒是研制疫苗的常用載體,圖1是構(gòu)建含新型冠狀病毒S蛋白(抗原)基因的重組腺病毒表達(dá)載體示意圖。
①以病毒作為基因工程的載體,其優(yōu)點是可以利用___的特點,將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。圖1中構(gòu)建的腺病毒表達(dá)載體需含有___等組件。
②圖1中四種限制酶的切割位點和識別序列如表所示,構(gòu)建腺病毒表達(dá)載體時需使用限制酶___和___切割腺病毒基因和新型冠狀病毒的S蛋白基因,選用這兩種限制酶切割的主要原因是___(答出1點即可)。
(2)臨床上常采用RT-PCR技術(shù),對受測者咽拭子取樣后進(jìn)行新型冠狀病毒核酸檢測。RT-PCR是指以病毒的RNA為模板合成cDNA,并對cDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增的過程。在此過程中,需要用TaqDNA聚合酶和___酶,其中PCR過程需要的原料是__。
Ⅱ.為了定量測定樣品中病毒核酸,常采用實時熒光PCR擴(kuò)增技術(shù),該技術(shù)擴(kuò)增目的基因時,需額外添加熒光標(biāo)記探針(每個目的基因結(jié)合1分子探針)。當(dāng)探針完整時,不產(chǎn)生熒光,當(dāng)探針被酶水解時,R與Q分離,可檢測到R發(fā)出的熒光,如圖2所示。
(3)若樣本中含有目的基因,引物、探針與目的基因通過形成___鍵特異性結(jié)合。據(jù)圖2分析,探針的水解發(fā)生在PCR過程的___階段。
(4)在實時熒光PCR技術(shù)中,Ct值的含義是每個反應(yīng)管內(nèi)的熒光信號達(dá)到設(shè)定的閾值時所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)。據(jù)此分析,當(dāng)樣本中初始模板越多,Ct值就___。
(5)若每分子探針?biāo)忉尫诺腞基團(tuán)熒光強(qiáng)度為a,加入模板DNA數(shù)為b,則反應(yīng)體系中熒光信號強(qiáng)度(Rn)與擴(kuò)增次數(shù)(n)之間的關(guān)系為Rn=___。
【答案】(1) ①. 病毒侵染活細(xì)胞 ②. 標(biāo)記基因、啟動子、終止子、S蛋白基因、復(fù)制原點(至少答兩點) ③. NcⅠ ④. BamHⅠ ⑤. 防止目的基因自身環(huán)化及目的基因與載體反向連接
(2) ①. 逆轉(zhuǎn)錄 ②. 四種脫氧核糖核苷酸
(3) ①. 氫 ②. 延伸
(4)越?。ɑ蛟降停? (5)(2n-1)ab
【解析】
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、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:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。
(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。
(4)目的基因的檢測與鑒定。
【小問1詳解】
①病毒只有寄生于活細(xì)胞中才能生活,具有侵染活細(xì)胞的特點,據(jù)此可將攜帶的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞;基因表達(dá)載體包括S蛋白基因(目的基因)、標(biāo)記基因、啟動子、終止子等組件。
②據(jù)圖1可知,S蛋白基因兩端的部分序列中含有 序列,故可選擇BamHⅠ和NcⅠ兩種限制酶進(jìn)行切割:基因工程中雙酶切的目的是防止目的基因自身環(huán)化及目的基因與載體反向連接。
【小問2詳解】
分析題意可知,RT-PCR是指以病毒的RNA為模板合成cDNA,并對cDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增的過程。該過程從RNA到cDNA屬于逆轉(zhuǎn)錄,需要逆轉(zhuǎn)錄酶,之后cDNA擴(kuò)增需要TaqDNA聚合酶;PCR是一項體外擴(kuò)增目的基因的技術(shù),該過程所需的原料是四種脫氧核糖核苷酸。
小問3詳解】
引物、探針與目的基因之間可以通過形成氫鍵而結(jié)合;PCR技術(shù)包括變性、復(fù)性、延伸三個過程,據(jù)圖2可知,探針的水解發(fā)生在DNA子鏈延伸的過程中。
【小問4詳解】
Ct值的含義是在PCR擴(kuò)增過程中,每個反應(yīng)管內(nèi)的熒光信號達(dá)到設(shè)定的熒光閾值時所經(jīng)歷的擴(kuò)增循環(huán)數(shù),故樣本中初始模板越多時,達(dá)到設(shè)定的熒光閾值時所需經(jīng)歷的擴(kuò)增循環(huán)數(shù)就越小,Ct值就越低。
【小問5詳解】
每次擴(kuò)增時都會有一半的模板鏈可以與探針結(jié)合,隨后探針?biāo)?,發(fā)出熒光,則第n次擴(kuò)增時有2n-1個探針?biāo)?,擴(kuò)增n次的過程中共有(2 n-1)個探針?biāo)?。若每分子探針?biāo)忉尫诺腞基團(tuán)熒光強(qiáng)度為a,加入的模板DNA數(shù)為b,則反應(yīng)體系中熒光信號強(qiáng)度(Rn)與擴(kuò)增次數(shù)(n)之間的關(guān)系為Rn=(2n-1)ab。選項
提供物質(zhì)
作用
A
糖類
為動物細(xì)胞培養(yǎng)提供碳源物質(zhì)
B
血清
補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)
C
氧氣
滿足細(xì)胞代謝的需要
D
二氧化碳
無菌、無毒的環(huán)境
限制酶
NcⅠ
SphⅠ
NheⅠ
BamHⅠ
識別序列和切割位點

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