
專題20 細胞工程與胚胎工程(原卷版)
考點1 動物細胞工程
【2024年高考真題】
1.(2024·吉林·高考真題)從小鼠胚胎中分離獲取胚胎成纖維細胞進行貼壁培養(yǎng),在傳代后的不同時間點檢測細胞數目,結果如圖。下列敘述正確的是( )
A.傳代培養(yǎng)時,培養(yǎng)皿需密封防止污染
B.選?、俚募毎M行傳代培養(yǎng)比②更合理
C.直接用離心法收集細胞進行傳代培養(yǎng)
D.細胞增長進入平臺期可能與細胞密度過大有關
2.(2024·浙江·高考真題)某動物細胞培養(yǎng)過程中,細胞貼壁生長至接觸抑制時,需分裝培養(yǎng),實驗操作過程如圖。
下列敘述錯誤的是( )
A.①加消化液的目的是使細胞與瓶壁分離B.②加培養(yǎng)液的目的是促進細胞增殖
C.③分裝時需調整到合適的細胞密度D.整個過程需要在無菌、無毒條件下進行
3.(2024·湖北·高考真題)糖尿病是危害人類健康的主要疾病之一?;謴凸δ苄砸葝uB細胞總量是治療糖尿病的重要策略。我國學者研究發(fā)現,向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受體單克隆抗體(mAb),可以促進胰島A細胞增殖,誘導少數胰島A細胞向胰島B細胞轉化,促進功能性胰島B細胞再生。根據上述實驗結果,下列敘述錯誤的是( )
A.mAb的制備可能涉及細胞融合技術
B.注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量
C.mAb和胰高血糖素均能與胰高血糖素受體特異性結合
D.胰高血糖素主要通過促進肝糖原分解和非糖物質轉化為糖,升高血糖水平
4.(2024·江西·高考真題)某病毒顆粒表面有一特征性的大分子結構蛋白S(含有多個不同的抗原決定基,每一個抗原決定基能夠刺激機體產生一種抗體)。為了建立一種靈敏、高效檢測S蛋白的方法,研究人員采用雜交瘤技術制備了抗-S單克隆抗體(如圖)。下列說法正確的是( )
A.利用膠原蛋白酶處理,可分散貼壁生長的骨髓瘤細胞
B.制備的單克隆抗體A和單克隆抗體B是相同的單克隆抗體
C.用于生產單克隆抗體的雜交瘤細胞可傳代培養(yǎng),但不能凍存
D.單克隆抗體A和單克隆抗體B都能夠特異性識別S蛋白
5.(2024·全國·高考真題)某種病原體的蛋白質A可被吞噬細胞攝入和處理,誘導特異性免疫?;卮鹣铝袉栴}。
(1)病原體感染誘導產生漿細胞的特異性免疫方式屬于 。
(2)溶酶體中的蛋白酶可將蛋白質A的一條肽鏈水解成多個片段,蛋白酶切斷的化學鍵是 。
(3)不采用熒光素標記蛋白質A,設計實驗驗證蛋白質A的片段可出現在吞噬細胞的溶酶體中,簡要寫出實驗思路和預期結果 。
6.(2024·廣東·高考真題)某些腫瘤細胞表面的PD-L1與細胞毒性T細胞(CTL)表面的PD-1結合能抑制CTL的免疫活性,導致腫瘤免疫逃逸。免疫檢查點療法使用單克隆抗體阻斷PD-Ll和PD-1的結合,可恢復CTL的活性,用于腫瘤治療。為進一步提高療效,研究者以黑色素瘤模型小鼠為材料,開展該療法與化療的聯合治療研究。部分結果見圖。
回答下列問題:
(1)據圖分析, 療法的治療效果最佳,推測其原因是 。
(2)黑色素瘤細胞能分泌吸引某類細胞靠近的細胞因子CXCL1.為使CTL響應此信號,可在CTL中導入 基因后再將其回輸小鼠體內,從而進一步提高治療效果。該基因的表達產物應定位于CTL的 (答位置)且基因導入后不影響CTL 的能力。
(3)某興趣小組基于現有抗體—藥物偶聯物的思路提出了兩種藥物設計方案。方案一:將化療藥物與PD-L1 單克隆抗體結合在一起。方案二:將化療藥物與PD-1單克隆抗體結合在一起。你認為方案 (填“一”或“二”)可行,理由是 。
【2023年高考真題】
1.(2023·北京·統(tǒng)考高考真題)甲狀旁腺激素(PTH)水平是人類多種疾病的重要診斷指標。研究者制備單克隆抗體用于快速檢測PTH,有關制備過程的敘述不正確的是( )
A.需要使用動物細胞培養(yǎng)技術
B.需要制備用PTH免疫的小鼠
C.利用抗原-抗體結合的原理篩選雜交瘤細胞
D.篩選能分泌多種抗體的單個雜交瘤細胞
2.(2023·海南·高考真題)某團隊通過多代細胞培養(yǎng),將小鼠胚胎干細胞的Y染色體去除,獲得XO胚胎干細胞,再經過一系列處理,使之轉變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎?。下列有關敘述錯誤的是( )
A.營養(yǎng)供應充足時,傳代培養(yǎng)的胚胎干細胞不會發(fā)生接觸抑制
B.獲得XO胚胎干細胞的過程發(fā)生了染色體數目變異
C.XO胚胎干細胞轉變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎倪^程發(fā)生了細胞分化
D.若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體,可用該法獲得有功能的卵母細胞用于繁育
3.(2023·湖南·統(tǒng)考高考真題)某些植物根際促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列問題:
(1)若從植物根際土壤中篩選分解淀粉的固氮細菌,培養(yǎng)基的主要營養(yǎng)物質包括水和 。
(2)現從植物根際土壤中篩選出一株解淀粉芽孢桿菌H,其產生的抗菌肽抑菌效果見表。據表推測該抗菌肽對 的抑制效果較好,若要確定其有抑菌效果的最低濃度,需在 μg·mL-1濃度區(qū)間進一步實驗。
注:“+”表示長菌,“-”表示未長菌。
(3)研究人員利用解淀粉芽孢桿菌H的淀粉酶編碼基因M構建高效表達質粒載體,轉入大腸桿菌成功構建基因工程菌A。在利用A菌株發(fā)酵生產淀粉酶M過程中,傳代多次后,生產條件未變,但某子代菌株不再產生淀粉酶M。分析可能的原因是 (答出兩點即可)。
(4)研究人員通過肺上皮干細胞誘導生成肺類器官,可自組裝或與成熟細胞組裝成肺類裝配體,如圖所示。肺類裝配體培養(yǎng)需要滿足適宜的營養(yǎng)、溫度、滲透壓、pH以及 (答出兩點)等基本條件。肺類裝配體形成過程中是否運用了動物細胞融合技術 (填“是”或“否”)。
(5)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)是一種耐藥菌,嚴重危害人類健康??蒲腥藛T擬用MRSA感染肺類裝配體建立感染模型,來探究解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽是否對MRSA引起的肺炎有治療潛力。以下實驗材料中必備的是 。
①金黃色葡萄球菌感染的肺類裝配體 ②MRSA感染的肺類裝配體 ③解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽 ④生理鹽水 ⑤青霉素(抗金黃色葡萄球菌的藥物) ⑥萬古霉素(抗MRSA的藥物)
4.(2023·湖北·統(tǒng)考高考真題)某病毒對動物養(yǎng)殖業(yè)危害十分嚴重。我國學者擬以該病毒外殼蛋白A為抗原來制備單克隆抗體,以期快速檢測該病毒,其主要技術路線如圖所示。
回答下列問題:
(1)與小鼠骨髓瘤細胞融合前,已免疫的脾細胞(含漿細胞) (填“需要”或“不需要”)通過原代培養(yǎng)擴大細胞數量;添加脂溶性物質PEG可促進細胞融合,該過程中PEG對細胞膜的作用是 。
(2)在雜交瘤細胞篩選過程中,常使用特定的選擇培養(yǎng)基(如HAT培養(yǎng)基),該培養(yǎng)基對 和 生長具有抑制作用。
(3)單克隆抗體篩選中,將抗體與該病毒外殼蛋白進行雜交,其目的是 。
(4)構建重組質粒需要使用DNA連接酶。下列屬于DNA連接酶底物的是 。
【2022年高考真題】
5.(2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題)二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結合,常用作細胞凍存的滲透性保護劑。干細胞凍存復蘇后指標檢測結果見下表。下列敘述錯誤的是( )
注:細胞分裂間期分為G1期、S期(DNA復制期)和G2期
A.凍存復蘇后的干細胞可以用于治療人類某些疾病
B.G1期細胞數百分比上升,導致更多干細胞直接進入分裂期
C.血清中的天然成分影響G1期,增加干細胞復蘇后的活細胞數百分比
D.DMSO的作用是使干細胞中自由水轉化為結合水
6.(2022·江蘇·統(tǒng)考高考真題)航天員葉光富和王亞平在天宮課堂上展示了培養(yǎng)的心肌細胞跳動的視頻。下列相關敘述正確的是( )
A.培養(yǎng)心肌細胞的器具和試劑都要先進行高壓蒸汽滅菌
B.培養(yǎng)心肌細胞的時候既需要氧氣也需要二氧化碳
C.心肌細胞在培養(yǎng)容器中通過有絲分裂不斷增殖
D.心肌細胞在神經細胞發(fā)出的神經沖動的支配下跳動
7.(2022·福建·統(tǒng)考高考真題)我國科研人員在航天器微重力環(huán)境下對多能干細胞的分化進行了研究,發(fā)現與正常重力相比,多能干細胞在微重力環(huán)境下加速分化為功能健全的心肌細胞。下列敘述錯誤的是( )
A.微重力環(huán)境下多能干細胞和心肌細胞具有相同的細胞周期
B.微重力環(huán)境下進行人體細胞的體外培養(yǎng)需定期更換培養(yǎng)液
C.多能干細胞在分化過程中蛋白質種類和數量發(fā)生了改變
D.該研究有助于了解微重力對細胞生命活動的影響
8.(2022·湖北·統(tǒng)考高考真題)某興趣小組開展小鼠原代神經元培養(yǎng)的研究,結果發(fā)現其培養(yǎng)的原代神經元生長緩慢,其原因不可能的是( )
A.實驗材料取自小鼠胚胎的腦組織B.為了防止污染將培養(yǎng)瓶瓶口密封
C.血清經過高溫處理后加入培養(yǎng)基D.所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性
9.(2022·湖北·統(tǒng)考高考真題)滅菌、消毒、無菌操作是生物學實驗中常見的操作。下列敘述正確的是( )
A.動、植物細胞DNA的提取必須在無菌條件下進行
B.微生物、動物細胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C.為防止蛋白質變性,不能用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行滅菌
D.可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養(yǎng)瓶等進行滅菌
10.(2022·山東·高考真題)如圖所示,將由2種不同的抗原分別制備的單克隆抗體分子,在體外解偶聯后重新偶聯可制備雙特異性抗體,簡稱雙抗。下列說法錯誤的是( )
A.雙抗可同時與2種抗原結合
B.利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細胞
C.篩選雙抗時需使用制備單克隆抗體時所使用的2種抗原
D.同時注射2種抗原可刺激B細胞分化為產雙抗的漿細胞
11.(2022·江蘇·統(tǒng)考高考真題)下圖表示利用細胞融合技術進行基因定位的過程,在人-鼠雜種細胞中人的染色體會以隨機方式丟失,通過分析基因產物進行基因定位?,F檢測細胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4種酶活性,只有Ⅱ具有芳烴羥化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脫氫酶活性。下列相關敘述正確的有( )
A.加入滅活仙臺病毒的作用是促進細胞融合
B.細胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為人-人、人-鼠、鼠-鼠融合細胞
C.芳烴羥化酶基因位于2號染色體上,乳酸脫氫酶基因位于11號染色上
D.胸苷激酶基因位于17號染色體上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色體上
12.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)回答下列(一)、(二)小題:
(一)紅曲霉合成的紅曲色素是可食用的天然色素,具有防腐、降脂等功能。研究者進行了紅曲色素的提取及紅色素的含量測定實驗,流程如下:
(1)取紅曲霉菌種斜面,加適量 洗下菌苔,制成菌懸液并培養(yǎng),解除休眠獲得 菌種。經液體發(fā)酵,收集紅曲霉菌絲體,紅曲霉菌絲體與70%乙醇溶液混合,經浸提、 ,獲得的上清液即為紅曲色素提取液。為進一步提高紅曲色素得率,可將紅曲霉細胞進行 處理。
(2)紅曲色素包括紅色素、黃色素和橙黃色素等,紅色素在390nm、420nm和505nm波長處均有較大吸收峰。用光電比色法測定紅曲色素提取液甲的紅色素含量時,通常選用505nm波長測定的原因是 。測定時需用 作空白對照。
(3)生產上提取紅曲色素后的殘渣,經 處理后作為飼料添加劑或有機肥,這屬于廢棄物的無害化和 處理。
(二)我國在新冠疫情方面取得了顯著的成效,但全球疫情形勢仍然非常嚴峻、尤其是病毒出現了新變異株——德爾塔、奧密克戎,更是威脅著全人類的生命健康。
(4)新冠病毒核酸定性檢測原理是:以新冠病毒的單鏈RNA為模板,利用 酶合成DNA,經PCR擴增,然后在擴增產物中加入特異的 ,如果檢測到特異的雜交分子則核酸檢測為陽性。
(5)接種疫苗是遏制新冠疫情蔓延的重要手段。腺病毒疫苗的制備技術要點是:將腺病毒的復制基因敲除;以新冠病毒的 基因為模板合成的DNA插入腺病毒基因組,構建重組腺病毒。重組腺病毒在人體細胞內表達產生新冠病毒抗原,從而引發(fā)特異性免疫反應。在此過程中,腺病毒的作用是作為基因工程中目的基因的 。將腺病毒復制基因敲除的目的是 。
(6)單克隆抗體有望用于治療新冠肺炎。單克隆抗體的制備原理是:取免疫陽性小鼠的 細胞與骨髓瘤細胞混合培養(yǎng),使其融合,最后篩選出能產生特定抗體的雜交瘤細胞。與植物組織培養(yǎng)相比,雜交瘤細胞擴大培養(yǎng)需要特殊的成分,如胰島素和 。
13.(2022·福建·統(tǒng)考高考真題)美西螈具有很強的再生能力。研究表明,美西螈的巨噬細胞在斷肢再生的早期起重要作用。為研究巨噬細胞的作用機制,科研人員制備了抗巨噬細胞表面標志蛋白CD14的單克隆抗體,具體方法如下?;卮鹣铝袉栴}:
(一)基因工程抗原的制備
(1)根據美西螈CD14基因的核苷酸序列,合成引物,利用PCR擴增CD14片段。已知DNA聚合酶催化引物的3’—OH與加入的脫氧核苷酸的5’—P形成磷酸二酯鍵,則新合成鏈的延伸方向是 (填“ 5’→3’ ”或“ 3’→5’ ”)。
(2)載體和CD14片段的酶切位點及相應的酶切 抗性基因序列如圖1所示。用Xh I和Sal 1分別酶切CD14和載體后連接,CD14接入載體時會形成正向連接和反向連接的兩種重組DNA.可進一步用這兩種限制酶對CD14的連接方向進行鑒定,理由是 。
培養(yǎng)能表達CD14蛋白的大腸桿菌,分離純化目的蛋白。
(二)抗CD14單克隆抗體的制備流程如圖2所示:
(3)步驟①和步驟⑤分別向小鼠注射 和 。
(4)步驟②所用的SP2/0細胞的生長特點是 。
(5)吸?、壑械纳锨逡旱舰艿呐囵B(yǎng)孔中,根據抗原—抗體雜交原理,需加入 ① 進行專一抗體檢測,檢測過程發(fā)現有些雜交瘤細胞不能分泌抗CD14抗體,原因是 ② 。
(6)步驟⑥從 中提取到大量的抗CD14抗體,用于檢測巨噬細胞。
14.(2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題)某抗膜蛋白治療性抗體藥物研發(fā)過程中,需要表達N蛋白胞外段,制備相應的單克隆抗體,增加其對N蛋白胞外段特異性結合的能力。
Ⅰ.N蛋白胞外段抗原制備,流程如圖1
(1)構建重組慢病毒質粒時,選用氨芐青霉素抗性基因作為標記基因,目的是 。用脂質體將重組慢病毒質粒與輔助質粒導入病毒包裝細胞,質粒被包在脂質體 (填“雙分子層中”或“兩層磷脂分子之間”)。
(2)質粒在包裝細胞內組裝出由 組成的慢病毒,用慢病毒感染海拉細胞進而表達并分離、純化N蛋白胞外段。
Ⅱ.N蛋白胞外段單克隆抗體制備,流程如圖2
(3)用N蛋白胞外段作為抗原對小鼠進行免疫后,取小鼠脾組織用 酶處理,制成細胞懸液,置于含有混合氣體的 中培養(yǎng),離心收集小鼠的B淋巴細胞,與骨髓瘤細胞進行融合。
(4)用選擇性培養(yǎng)基對融合后的細胞進行篩選,獲得雜交瘤細胞,將其接種到96孔板,進行 培養(yǎng)。用 技術檢測每孔中的抗體,篩選既能產生N蛋白胞外段抗體,又能大量增殖的單克隆雜交瘤細胞株,經體外擴大培養(yǎng),收集 ,提取單克隆抗體。
(5)利用N蛋白胞外段抗體與藥物結合,形成 ,實現特異性治療。
15.(2022·海南·統(tǒng)考高考真題)以我國科學家為主的科研團隊將OSNL(即4個基因Oct4/Sx2/Nang/Lin28A的縮寫)導入黑羽雞胚成纖維細胞(CEFs),誘導其重編程為誘導多能干細胞(iPS),再誘導iPS分化為誘導原始生殖細胞(iPGCs),然后將iPGCs注射到孵化2.5天的白羽雞胚血管中,最終獲得具有黑羽雞遺傳特性的后代,實驗流程如圖?;卮鹣铝袉栴}。
(1)CEFs是從孵化9天的黑羽雞胚中分離獲得的,為了獲得單細胞懸液,雞胚組織剪碎后需用 處理。動物細胞培養(yǎng)通常需要在合成培養(yǎng)基中添加 等天然成分,以滿足細胞對某些細胞因子的需求。
(2)體外獲取OSNL的方法有 (答出1種即可)。若要在CEFs中表達外源基因的蛋白,需構建基因表達載體,載體中除含有目的基因和標記基因外,還須有啟動子和 等。啟動子是 識別和結合的部位,有了它才能驅動 。
(3)iPS細胞和iPGCs細胞的形態(tài)、結構和功能不同的根本原因是 。
(4)誘導iPS細胞的技術與體細胞核移植技術的主要區(qū)別是 。
(5)該實驗流程中用到的生物技術有 (答出2點即可)。
【2021年高考真題】
16.(2021·湖北·統(tǒng)考高考真題)自青霉素被發(fā)現以來,抗生素對疾病治療起了重要作用。目前抗生素的不合理使用已經引起人們的關注。下列關于抗生素使用的敘述,正確的是( )
A.作用機制不同的抗生素同時使用,可提高對疾病的治療效果
B.青霉素能直接殺死細菌,從而達到治療疾病的目的
C.畜牧業(yè)中為了防止牲畜生病可大量使用抗生素
D.定期服用抗生素可預防病菌引起的腸道疾病
17.(2021·山東·統(tǒng)考高考真題)一個抗原往往有多個不同的抗原決定簇,一個抗原決定簇只能刺激機體產生一種抗體,由同一抗原刺激產生的不同抗體統(tǒng)稱為多抗。將非洲豬瘟病毒衣殼蛋白 p72 注入小鼠體內,可利用該小鼠的免疫細胞制備抗 p72 的單抗,也可以從該小鼠的血清中直接分離出多抗。下列說法正確的是( )
A.注入小鼠體內的抗原純度對單抗純度的影響比對多抗純度的影響大
B.單抗制備過程中通常將分離出的漿細胞與骨髓瘤細胞融合
C.利用該小鼠只能制備出一種抗 p72 的單抗
D.p72 部分結構改變后會出現原單抗失效而多抗仍有效的情況
18.(2021·浙江·統(tǒng)考高考真題)下圖為動物成纖維細胞的培養(yǎng)過程示意圖。下列敘述正確的是( )
A.步驟①的操作不需要在無菌環(huán)境中進行
B.步驟②中用鹽酸溶解細胞間物質使細胞分離
C.步驟③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理
D.步驟④培養(yǎng)過程中不會發(fā)生細胞轉化
19.(2021·重慶·高考真題)為了研究PDCD4基因對小鼠子宮內膜基質細胞凋亡的影響,進行了相關實驗。
(1)取小鼠子宮時,為避免細菌污染,手術器具應進行 處理;子宮取出剪碎后,用 處理一定時間,可獲得分散的子宮內膜組織細胞,再分離獲得基質細胞用于培養(yǎng)。
(2)培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質應有 (填寫兩種);培養(yǎng)箱中CO2濃度為5%,其主要作用是 。
(3)在含PDCD4基因的表達載體中,啟動子的作用是 。為了證明PDCD4基因對基質細胞凋亡的作用,以含PDCD4基因的表達載體和基質細胞的混合培養(yǎng)為實驗組,還應設立兩個對照組,分別為 。經檢測,實驗組中PDCD4表達水平和細胞凋亡率顯著高于對照組,說明該基因對基質細胞凋亡具有 (填“抑制”或“促進”)作用。
20.(2021·江蘇·高考真題)根據新冠病毒致病機制及人體免疫反應特征研制新冠疫苗,廣泛接種疫苗可以快速建立免疫屏障,阻擊病毒擴大。圖1為新冠病毒入侵細胞后的增殖示意圖,圖2為人體免疫應答產生抗體的一般規(guī)律示意圖。請據圖回答下列問題。
(1)圖1中,新冠病毒通過S蛋白與細胞表面的ACE2受體結合,侵入細胞釋放出病毒的(+)RNA,在宿主細胞中經 合成病毒的RNA聚合酶。
(2)在RNA聚合酶的作用下,病毒利用宿主細胞中的原料,按照 原則合成(-)RNA。隨后大量合成新的(+)RNA。再以這些RNA為模板,分別在 大量合成病毒的N蛋白和S、M、E蛋白。
(3)制備病毒滅活疫苗時,先大量培養(yǎng)表達 的細胞,再接入新冠病毒擴大培養(yǎng),滅活處理后制備疫苗。細胞培養(yǎng)時需通入CO2,其作用是 。
(4)制備S蛋白的mRNA疫苗時,體外制備的mRNA常用脂質分子包裹后才用于接種。原因一是人體血液和組織中廣泛存在 ,極易將裸露的mRNA水解,二是外源mRNA分子不易進入人體細胞產生抗原。
(5)第一次接種疫苗后,人體內識別到S蛋白的B細胞,經過增殖和分化,形成的 細胞可合成并分泌特異性識別 的IgM和IgG抗體(見圖2),形成的 細胞等再次接觸到S蛋白時,發(fā)揮免疫保護作用。
(6)有些疫苗需要進行第二次接種,據圖2分析進行二次接種的意義是 。
21.(2021·湖南·統(tǒng)考高考真題)M 基因編碼的M蛋白在動物A的肝細胞中特異性表達?,F設計實驗,將外源DNA片段F插入M 基因的特定位置,再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術獲得M 基因失活的轉基因克隆動物A,流程如圖所示。回答下列問題:
(1)在構建含有片段F的重組質粒過程中,切割質粒DNA的工具酶是 ,這類酶能將特定部位的兩個核苷酸之間的 斷開。
(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進行動物A成纖維細胞的原代和傳代培養(yǎng)時,需要定期更換培養(yǎng)液,目的是 。
(3)與胚胎細胞核移植技術相比,體細胞核移植技術的成功率更低,原因是 。從早期胚胎中分離獲得的胚胎干細胞,在形態(tài)上表現為 (答出兩點即可),功能上具有 。
(4)鑒定轉基因動物:以免疫小鼠的 淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行融合,篩選融合雜種細胞,制備M蛋白的單克隆抗體。簡要寫出利用此抗體確定克隆動物A中M 基因是否失活的實驗思路 。
【2020年高考真題】
22.(2020·海南·統(tǒng)考高考真題)將人細胞與小鼠細胞融合得到的人-鼠雜種細胞進行長期培養(yǎng),雜種細胞隨機丟失一部分人的染色體后,染色體數目會保持穩(wěn)定。選取三種雜種細胞,對編碼人的芳烴羥化酶(AHH)和磷酸甘油酸激酶(PGK)的基因進行染色體定位研究,結果如表(“+”表示有,“-”表示無)。
下列有關敘述錯誤的是( )
A.聚乙二醇可誘導入細胞與小鼠細胞融合
B.培養(yǎng)雜種細胞時,通常需在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素
C.編碼AHH的基因在11號染色體上
D.編碼PGK的基因在X染色體上
23.(2020·北京·統(tǒng)考高考真題)人體感染新冠病毒后,機體會產生多種特異性抗體。我國科學家從康復者的漿細胞中克隆出針對病毒表面抗原的抗體基因相關序列,構建表達載體并在相應系統(tǒng)中表達,可制備出全人源單克隆抗體。以下表述錯誤的是( )
A.該單抗可直接用于新冠病毒的核酸檢測
B.在該單抗制備過程中利用了基因工程技術
C.該單抗可與新冠病毒相應蛋白特異性結合
D.可用抗原-抗體反應檢測抗體基因表達產物
24.(2020·天津·統(tǒng)考高考真題)在克隆哺乳動物過程中,通常作為核移植受體細胞的是去核的( )
A.卵原細胞
B.初級卵母細胞
C.次級卵母細胞
D.卵細胞
25.(2020·浙江·高考真題)下列關于病毒的敘述,錯誤的是( )
A.有的病毒經滅活處理后,可用于細胞工程中介導動物細胞的融合
B.適當增加機體內參與免疫的細胞數量與活性,可提高對新型冠狀病毒的抵御能力
C.在某人的分泌物中檢測到新型冠狀病毒,推測該病毒的增殖不依賴于宿主細胞
D.用高溫高壓處理病毒使其失去感染能力,原因之一是病毒的蛋白質發(fā)生了熱變性
26.(2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題)新型冠狀病毒可通過表面的棘突蛋白(S蛋白)與人呼吸道黏膜上皮細胞的ACE2受體結合,侵入人體,引起肺炎。圖1為病毒侵入后,人體內發(fā)生的部分免疫反應示意圖。單克隆抗體可阻斷病毒的粘附或入侵,故抗體藥物的研發(fā)已成為治療新冠肺炎的研究熱點之一。圖2為篩選、制備抗S蛋白單克隆抗體的示意圖。請據圖回答下列問題:
(1)圖1中人體內抗原遞呈細胞吞噬病毒,并將病毒的抗原暴露在細胞表面,被 細胞表面的受體識別后激活該細胞。
(2)B細胞識別入侵的病毒后,在淋巴因子作用下,經過細胞的 ,形成 細胞。
(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檢查,檢測病毒的 ;采集血液樣本主要用于血清學檢查,檢測 。
(4)據圖2所示,研制抗S蛋白單克隆抗體,需先注射 免疫小鼠以激活小鼠的免疫細胞,再提取激活的B細胞與骨髓瘤細胞融合,用HAT培養(yǎng)基篩選獲得 細胞。因為同一種抗原可能激活 細胞,還需繼續(xù)篩選才能獲得分泌單克隆抗體的細胞株。
27.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)為研制抗病毒A的單克隆抗體,某同學以小鼠甲為實驗材料設計了以下實驗流程。
回答下列問題:
(1)上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A,該處理的目的是 。
(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細胞懸液的主要實驗步驟: 。
(3)為了得到能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞,需要進行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于 ,使用該培養(yǎng)基進行細胞培養(yǎng)的結果是 。圖中篩選2含多次篩選,篩選所依據的基本原理是 。
(4)若要使能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖,可采用的方法有 (答出2點即可)。
考點2 植物細胞工程
【2024年高考真題】
1.(2024·北京·高考真題)五彩繽紛的月季裝點著美麗的京城,其中變色月季“光譜”備受青睞?!肮庾V”月季變色的主要原因是光照引起花瓣細胞液泡中花青素的變化。下列利用“光譜”月季進行的實驗,難以達成目的的是( )
A.用花瓣細胞觀察質壁分離現象
B.用花瓣大量提取葉綠素
C.探索生長素促進其插條生根的最適濃度
D.利用幼嫩莖段進行植物組織培養(yǎng)
2.(2024·貴州·高考真題)生物學實驗中合理選擇材料和研究方法是順利完成實驗的前提條件。下列敘述錯誤的是( )
A.稀釋涂布平板法既可分離菌株又可用于計數
B.進行胚胎分割時通常是在原腸胚期進行分割
C.獲取馬鈴薯脫毒苗常選取莖尖進行組織培養(yǎng)
D.使用不同的限制酶也能產生相同的黏性末端
3.(2024·北京·高考真題)大豆葉片細胞的細胞壁被酶解后,可獲得原生質體。以下對原生質體的敘述錯誤的是( )
A.制備時需用纖維素酶和果膠酶
B.膜具有選擇透過性
C.可再生出細胞壁
D.失去細胞全能性
4.(2024·甘肅·高考真題)蘭州百合栽培過程中易受病毒侵染,造成品質退化。某研究小組嘗試通過組織培養(yǎng)技術獲得脫毒苗,操作流程如下圖。下列敘述正確的是( )
A.①為脫分化過程,1號培養(yǎng)基中的愈傷組織是排列規(guī)則的薄壁組織團塊
B.②為再分化過程,愈傷組織細胞分化時可能會發(fā)生基因突變或基因重組
C.3號培養(yǎng)基用于誘導生根,其細胞分裂素濃度與生長素濃度的比值大于1
D.百合分生區(qū)附近的病毒極少,甚至無病毒,可以作為該研究中的外植體
5.(2024·安徽·高考真題)植物細胞懸浮培養(yǎng)技術在生產中已得到應用。某興趣小組嘗試利用該技術培養(yǎng)胡蘿卜細胞并獲取番茄紅素,設計了以下實驗流程和培養(yǎng)裝置(如圖),請同學們進行評議。下列評議不合理的是( )
A.實驗流程中應該用果膠酶等處理愈傷組織,制備懸浮細胞
B.裝置中的充氣管應置于液面上方,該管可同時作為排氣管
C.裝置充氣口需要增設無菌濾器,用于防止雜菌污染培養(yǎng)液
D.細胞培養(yǎng)需要適宜的溫度,裝置需增設溫度監(jiān)測和控制設備
6.(2024·湖北·高考真題)植物甲抗旱、抗病性強,植物乙分蘗能力強、結實性好??蒲腥藛T通過植物體細胞雜交技術培育出兼有甲、乙優(yōu)良性狀的植物丙,過程如下圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A.過程①中酶處理的時間差異,原因可能是兩種親本的細胞壁結構有差異
B.過程②中常采用滅活的仙臺病毒或PEG誘導原生質體融合
C.過程④和⑤的培養(yǎng)基中均需要添加生長素和細胞分裂素
D.可通過分析植物丙的染色體,來鑒定其是否為雜種植株
7.(2024·吉林·高考真題)迷迭香酸具有多種藥理活性。進行工廠化生產時,先誘導外植體形成愈傷組織,再進行細胞懸浮培養(yǎng)獲得迷迭香酸,加入誘導劑茉莉酸甲酯可大幅提高產量。下列敘述錯誤的是( )
A.迷迭香頂端幼嫩的莖段適合用作外植體
B.誘導愈傷組織時需加入NAA和脫落酸
C.懸浮培養(yǎng)時需將愈傷組織打散成單個細胞或較小的細胞團
D.茉莉酸甲酯改變了迷迭香次生代謝產物的合成速率
8.(2024·浙江·高考真題)山藥在生長過程中易受病毒侵害導致品質和產量下降。采用組織培養(yǎng)技術得到脫毒苗,可恢復其原有的優(yōu)質高產特性,流程如圖。下列操作不可行的是( )
外植體→愈傷組織→叢生芽→試管苗
A.選擇芽尖作為外植體可減少病毒感染
B.培養(yǎng)基中加入抗生素可降低雜菌的污染
C.將叢生芽切割后進行繼代培養(yǎng)可實現快速繁殖
D.提高生長素和細胞分裂素的比值可促進愈傷組織形成叢生芽
9.(2024·山東·高考真題)下列關于植物愈傷組織的說法正確的是( )
A.用果膠酶和膠原蛋白酶去除愈傷組織的細胞壁獲得原生質體
B.融合的原生質體需再生出細胞壁后才能形成愈傷組織
C.體細胞雜交獲得的雜種植株細胞中具有來自親本的2個細胞核
D.通過愈傷組織再生出多個完整植株的過程屬于無性繁殖
10.(2024·湖南·高考真題)百合具有觀賞、食用和藥用等多種價值,科研人員對其進行了多種育種技術研究?;卮鹣铝袉栴}:
(1)體細胞雜交育種。進行不同種百合體細胞雜交前,先用 去除細胞壁獲得原生質體,使原生質體融合,得到雜種細胞后,繼續(xù)培養(yǎng),常用 (填植物激素名稱)誘導愈傷組織形成和分化,獲得完整的雜種植株。
(2)單倍體育種。常用 的方法來獲得單倍體植株,鑒定百合單倍體植株的方法是 。
(3)基因工程育種。研究人員從野生百合中獲得一個抵抗尖孢鐮刀菌侵染的基因L,該基因及其上游的啟動子pL和下游的終止子結構如圖a。圖b是一種Ti質粒的結構示意圖,其中基因gus編碼GUS酶,GUS酶活性可反映啟動子活性。
①研究并原微生物對L的啟動子pL活性的影響。從圖a所示結構中獲取L,首先選用 酶切,將其與相同限制酶酶切的Ti質粒連接,再導入煙草。隨機選取3組轉基因成功的煙草(P1、P2和P3)進行病原微生物脅迫,結果如圖c。由此可知:三種病原微生物都能誘導pL的活性增強,其中 的誘導作用最強。
②現發(fā)現栽培種百合B中也有L,但其上游的啟動子與野生百合不同,且抗病性弱。若要提高該百合中L的表達量,培育具有高抗病原微生物能力的百合新品種,簡要寫出實驗思路 。
11.(2024·浙江·高考真題)植物體在干旱、蟲害或微生物侵害等脅迫過程中會產生防御物質,這類物質屬于次生代謝產物。次生代謝產物在植物抗蟲、抗病等方面發(fā)揮作用,也是藥物、香料和色素等的重要來源。次生代謝產物X的研發(fā)流程如下:
篩選高產細胞→細胞生長和產物X合成關系的確定→發(fā)酵生產X
回答下列問題:
(1)獲得高產細胞時,以X含量高的植物品種的器官和組織作為 ,經脫分化形成愈傷組織,然后通過液體振蕩和用一定孔徑的篩網進行 獲得分散的單細胞。
(2)對分離獲得的單細胞進行 培養(yǎng),并通過添加 或營養(yǎng)缺陷培養(yǎng)方法獲取細胞周期同步、遺傳和代謝穩(wěn)定、來源單一的細胞群。為進一步提高目標細胞的X含量,將微生物菌體或其產物作為誘導子加入到培養(yǎng)基中,該過程模擬了 的脅迫。
(3)在大規(guī)模培養(yǎng)高產細胞前,需了解植物細胞生長和產物合成的關系。培養(yǎng)細胞生產次生代謝產物的模型分為3種,如圖所示。若X只在細胞生長停止后才能合成,則X的合成符合圖 (填“甲”“乙”“丙”),根據該圖所示的關系,從培養(yǎng)階段及其目標角度,提出獲得大量X的方法。
(4)多種次生代謝產物在根部合成與積累,如人參、三葉青等藥用植物,可通過 培養(yǎng)替代細胞懸浮培養(yǎng)生產次生代謝產物。隨著基因組測序和功能基因組學的發(fā)展,在全面了解生物體合成某次生代謝產物的 和 的基礎上,可利用合成生物學的方法改造酵母菌等微生物,利用 工程生產植物的次生代謝產物。
【2023年高考真題】
1.(2023·山東·高考真題)利用植物細胞培養(yǎng)技術在離體條件下對單個細胞或細胞團進行培養(yǎng)使其增殖,可獲得植物細胞的某些次生代謝物。下列說法正確的是( )
A.利用該技術可獲得某些無法通過化學合成途徑得到的產物
B.植物細胞體積小,故不能通過該技術進行其產物的工廠化生產
C.次生代謝物是植物所必需的,但含量少,應選擇產量高的細胞進行培養(yǎng)
D.該技術主要利用促進細胞生長的培養(yǎng)條件提高單個細胞中次生代謝物的含量
2.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)植物組織培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)基中常添加蔗糖,植物細胞利用蔗糖的方式如圖所示。
下列敘述正確的是( )
A.轉運蔗糖時,共轉運體的構型不發(fā)生變化
B.使用ATP合成抑制劑,會使蔗糖運輸速率下降
C.植物組培過程中蔗糖是植物細胞吸收的唯一碳源
D.培養(yǎng)基的pH值高于細胞內,有利于蔗糖的吸收
3.(2023·廣東·統(tǒng)考高考真題)人參皂苷是人參的主要活性成分??蒲腥藛T分別誘導人參根與胡蘿卜根產生愈傷組織并進行細胞融合,以提高人參皂苷的產率。下列敘述錯誤的是( )
A.細胞融合前應去除細胞壁
B.高Ca2+—高pH溶液可促進細胞融合
C.融合的細胞即為雜交細胞
D.雜交細胞可能具有生長快速的優(yōu)勢
4.(2023·湖北·統(tǒng)考高考真題)栽培稻甲產量高、品質好,但每年只能收獲一次。野生稻乙種植一次可連續(xù)收獲多年,但產量低。中國科學家利用栽培稻甲和野生稻乙雜交,培育出兼具兩者優(yōu)點的品系丙,為全球作物育種提供了中國智慧。下列敘述錯誤的是( )
A.該成果體現了生物多樣性的間接價值
B.利用體細胞雜交技術也可培育出品系丙
C.該育種技術為全球農業(yè)發(fā)展提供了新思路
D.品系丙的成功培育提示我們要注重野生種質資源的保護
5.(2023·海南·高考真題)基因遞送是植物遺傳改良的重要技術之一,我國多個實驗室合作開發(fā)了一種新型基因遞送系統(tǒng)(切—浸—生芽Cut-Dip-Budding,簡稱CDB法)。圖1與圖2分別是利用常規(guī)轉化法和CDB法在某植物中遞送基因的示意圖。
回答下列問題。
(1)圖1中,從外植體轉變成愈傷組織的過程屬于 ;從愈傷組織到幼苗的培養(yǎng)過程需要的激素有生長素和 ,該過程還需要光照,其作用是 。
(2)圖1中的愈傷組織,若不經過共培養(yǎng)環(huán)節(jié),直接誘導培養(yǎng)得到的植株可以保持植株A的 。圖1中,含有外源基因的轉化植株A若用于生產種子,其包裝需標注 。
(3)圖1與圖2中,農桿菌侵染植物細胞時,可將外源基因遞送到植物細胞中的原因是 。
(4)已知某酶(PDS)缺失會導致植株白化。某團隊構建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因編輯載體(含有綠色熒光蛋白標記基因),利用圖2中的CDB法將該重組載體導入植株B,長出毛狀根,成功獲得轉化植株B.據此分析,從毛狀根中獲得陽性毛狀根段的方法是 ,圖2中,鑒定導入幼苗中的基因編輯載體是否成功發(fā)揮作用的方法是 ,依據是 。
(5)與常規(guī)轉化法相比,采用CDB法進行基因遞送的優(yōu)點是 (答出2點即可)。
6.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)賴氨酸是人體不能合成的必需氨基酸,而人類主要食物中的賴氨酸含量很低,利用生物技術可提高食物中賴氨酸含量。回答下列問題:
(1)植物細胞合成的賴氨酸達到一定濃度時,能抑制合成過程中兩種關鍵酶的活性,導致賴氨酸含量維持在一定濃度水平,這種調節(jié)方式屬于 。根據這種調節(jié)方式,在培養(yǎng)基中添加 ,用于篩選經人工誘變的植物懸浮細胞,可得到抗賴氨酸類似物的細胞突變體,通過培養(yǎng)獲得再生植株。
(2)隨著轉基因技術與動物細胞工程結合和發(fā)展,2011年我國首次利用轉基因和體細胞核移植技術成功培育了高產賴氨酸轉基因克隆奶牛。其基本流程為:
①構建乳腺專一表達載體。隨著測序技術的發(fā)展,為獲取富含賴氨酸的酪蛋白基因(目的基因),可通過檢索 獲取其編碼序列,用化學合成法制備得到。再將獲得的目的基因與含有乳腺特異性啟動子的相應載體連接,構建出乳腺專一表達載體。
②表達載體轉入牛胚胎成纖維細胞(BEF)。將表達載體包裹到磷脂等構成的脂質體內,與BEF膜發(fā)生 ,表達載體最終進入細胞核,發(fā)生轉化。
③核移植。將轉基因的BEF作為核供體細胞,從牛卵巢獲取卵母細胞,經體外培養(yǎng)及去核后作為 。將兩種細胞進行電融合,電融合的作用除了促進細胞融合,同時起到了 重組細胞發(fā)育的作用。
④重組細胞的體外培養(yǎng)及胚胎移植。重組細胞體外培養(yǎng)至 ,植入代孕母牛子宮角,直至小牛出生。
⑤檢測。DNA水平檢測:利用PCR技術,以非轉基因牛耳組織細胞作為陰性對照,以 為陽性對照,檢測到轉基因牛耳組織細胞中存在目的基因。RNA水平檢測:從非轉基因牛乳汁中的脫落細胞、轉基因牛乳汁中的脫落細胞和轉基因牛耳組織細胞,提取總RNA,對總RNA進行 處理,以去除DNA污染,再經逆轉錄形成cDNA,并以此為 ,利用特定引物擴增目的基因片段。結果顯示目的基因在轉基因牛乳汁中的脫落細胞內表達,而不在牛耳組織細胞內表達,原因是什么? 。
7.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)甲植物細胞核基因具有耐鹽堿效應,乙植物細胞質基因具有高產效應。某研究小組用甲、乙兩種植物細胞進行體細胞雜交相關研究,基本過程包括獲取原生質體、誘導原生質體融合、篩選融合細胞、雜種植株再生和鑒定,最終獲得高產耐鹽堿再生植株?;卮鹣铝袉栴}:
(1)根據研究目標,在甲、乙兩種植物細胞進行體細胞雜交前,應檢驗兩種植物的原生質體是否具備 的能力。為了便于觀察細胞融合的狀況,通常用不同顏色的原生質體進行融合,若甲植物原生質體采用幼苗的根為外植體,則乙植物可用幼苗的 為外植體。
(2)植物細胞壁的主要成分為 和果膠,在獲取原生質體時,常采用相應的酶進行去壁處理。在原生質體融合前,需對原生質體進行處理,分別使甲原生質體和乙原生質體的 失活。對處理后的原生質體在顯微鏡下用 計數,確定原生質體密度。兩種原生質體1∶1混合后,通過添加適宜濃度的PEG進行融合;一定時間后,加入過量的培養(yǎng)基進行稀釋,稀釋的目的是 。
(3)將融合原生質體懸浮液和液態(tài)的瓊脂糖混合,在凝固前倒入培養(yǎng)皿,融合原生質體分散固定在平板中,并獨立生長、分裂形成愈傷組織。同一塊愈傷組織所有細胞源于 。下列各項中能說明這些愈傷組織只能來自于雜種細胞的理由是哪幾項?
A .甲、乙原生質體經處理后失活,無法正常生長、分裂
B.同種融合的原生質體因甲或乙原生質體失活而不能生長、分裂
C.培養(yǎng)基含有抑制物質,只有雜種細胞才能正常生長、分裂
D.雜種細胞由于結構和功能完整可以生長、分裂
(4)愈傷組織經 可形成胚狀體或芽。胚狀體能長出 ,直接發(fā)育形成再生植株。
(5)用PCR技術鑒定再生植株。已知甲植物細胞核具有特異性DNA序列a,乙植物細胞質具有特異性DNA序列b;M1、M2為序列a的特異性引物,N1、N2為序列b的特異性引物。完善實驗思路:
Ⅰ.提取純化再生植株的總DNA,作為PCR擴增的 。
Ⅱ.將DNA提取物加入PCR反應體系, 為特異性引物,擴增序列a;用同樣的方法擴增序列b。
Ⅲ.得到的2個PCR擴增產物經 后,若每個PCR擴增產物在凝膠中均出現了預期的 個條帶,則可初步確定再生植株來自于雜種細胞。
【2022年高考真題】
8.(2022·重慶·統(tǒng)考高考真題)植物體細胞通常被誘導為愈傷組織后才能表現全能性。研究發(fā)現,愈傷組織的中層細胞是根或芽再生的源頭干細胞,其在不同條件下,通過基因的特異性表達調控生長素、細胞分裂素的作用,表現出不同的效應(見如表)。已知生長素的生理作用大于細胞分裂素時有利于根的再生;反之,有利于芽的再生。下列推論不合理的是( )
A.WOX5失活后,中層細胞會喪失干細胞特性
B.WOX5+PLT可能有利于愈傷組織中生長素的積累
C.ARR5促進細胞分裂素積累或提高細胞對細胞分裂素的敏感性
D.體細胞中生長素和細胞分裂素的作用可能相互抑制
9.(2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題)藍莓細胞富含花青素等多酚類化合物。在藍莓組織培養(yǎng)過程中,外植體切口處細胞被破壞,多酚類化合物被氧化成褐色醌類化合物,這一過程稱為褐變。褐變會引起細胞生長停滯甚至死亡,導致藍莓組織培養(yǎng)失敗。下列敘述錯誤的是( )
A.花青素通常存在于藍莓細胞的液泡中
B.適當增加培養(yǎng)物轉移至新鮮培養(yǎng)基的頻率以減少褐變
C.在培養(yǎng)基中添加合適的抗氧化劑以減少褐變
D.宜選用藍莓成熟葉片為材料制備外植體
10.(2022·浙江·高考真題)下列關于菊花組織培養(yǎng)的敘述,正確的是( )
A.用自然生長的莖進行組培須用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒
B.培養(yǎng)瓶用專用封口膜封口可防止外界雜菌侵入并阻止瓶內外的氣體交換
C.組培苗鍛煉時采用蛭石作為栽培基質的原因是蛭石帶菌量低且營養(yǎng)豐富
D.不帶葉片的菊花幼莖切段可以通過器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株
11.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)農作物秸稈的回收利用方式很多,其中之一是將秸稈碎化后作為食用菌的栽培基質。碎化秸稈中纖維所起的作用,相當于植物組織培養(yǎng)中固體培養(yǎng)基的( )
A.瓊脂+蔗糖B.蔗糖+激素C.激素+無機鹽D.無機鹽+瓊脂
12.(2022·重慶·統(tǒng)考高考真題)改良水稻的株高和產量性狀是實現袁隆平先生“禾下乘涼夢”的一種可能途徑。研究人員克隆了可顯著增高和增產的eui基因,并開展了相關探索。
步驟I:
步驟II:
(1)花藥培養(yǎng)能縮短育種年限,原因是 。在步驟I的花藥培養(yǎng)過程中,可產生單倍體愈傷組織,將其培養(yǎng)于含 的培養(yǎng)基上,可促進產生二倍體愈傷組織。I中能用于制造人工種子的材料是 。
(2)步驟II中,eui基因克隆于cDNA文庫而不是基因組文庫,原因是 ;在構建重組Ti質粒時使用的工具酶有 。為篩選含重組Ti質粒的菌株,需在培養(yǎng)基中添加 。獲得的農桿菌菌株經鑒定后,應侵染I中的 ,以獲得轉基因再生植株。再生植株是否含有eui基因的鑒定方法是 ,移栽后若發(fā)育為更高且豐產的稻株,則可望“禾下乘涼”。
【2021年高考真題】
13.(2021·江蘇·高考真題)植物組織培養(yǎng)技術常用于商業(yè)化生產:其過程一般為:無菌培養(yǎng)物的建立→培養(yǎng)物增殖→生根培養(yǎng)→試管苗移栽及鑒定。下列相關敘述錯誤的是( )
A.為獲得無菌培養(yǎng)物,外植體要消毒處理后才可接種培養(yǎng)
B.組織培養(yǎng)過程中也可無明顯愈傷組織形成,直接形成胚狀體等結構
C.提高培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的比值,有利于誘導生根
D.用同一植株體細胞離體培養(yǎng)獲得的再生苗不會出現變異
14.(2021·福建·統(tǒng)考高考真題)科研人員利用植物體細胞雜交技術培育矮牽牛新品種,技術流程示意圖如下。
下列敘述正確的是( )
A.愈傷組織是幼嫩葉片通過細胞分化形成的
B.獲得的雜種植株都能表現雙親的優(yōu)良性狀
C.可用聚乙二醇誘導原生質體甲和乙的融合和細胞壁再生
D.用纖維素酶和果膠酶處理愈傷組織以獲得原生質體
15.(2021·湖北·統(tǒng)考高考真題)月季在我國享有“花中皇后”的美譽。為了建立月季某新品種的快速繁殖體系,以芽體為外植體,在MS培養(yǎng)基中添加不同濃度的6-BA和IBA進行芽體增殖實驗,芽分化率(%)結果如表。
關于上述實驗,下列敘述錯誤的是( )
A.6-BA濃度大于4.0mg·L-1時,芽分化率明顯降低
B.6-BA與IBA的比例為10:1時芽分化率均高于其他比例
C.在培養(yǎng)基中同時添加適量的6-BA和IBA,可促進芽分化
D.2.0mg·L-16-BA和0.2mg·L-1IBA是實驗處理中芽分化的最佳組合
16.(2021·北京·統(tǒng)考高考真題)研究者擬通過有性雜交的方法將簇毛麥(2n=14)的優(yōu)良性狀導入普通小麥(2n=42)中。用簇毛麥花粉給數以千計的小麥小花授粉,10天后只發(fā)現兩個雜種幼胚,將其離體培養(yǎng),產生愈傷組織,進而獲得含28條染色體的大量雜種植株。以下表述錯誤的是( )
A.簇毛麥與小麥之間存在生殖隔離
B.培養(yǎng)過程中幼胚細胞經過脫分化和再分化
C.雜種植株減數分裂時染色體能正常聯會
D.雜種植株的染色體加倍后能產生可育植株
17.(2021·浙江·統(tǒng)考高考真題)回答下列(一)、(二)小題:
(一)某環(huán)保公司從淤泥中分離到一種高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的細菌菌株,制備了固定化菌株。
(1)從淤泥中分離細菌時常用劃線分離法或 法,兩種方法均能在固體培養(yǎng)基上形成 。對分離的菌株進行誘變、 和鑒定,從而獲得能高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的菌株。該菌株只能在添加了特定成分X的培養(yǎng)基上繁殖。
(2)固定化菌株的制備流程如下;①將菌株與該公司研制的特定介質結合;②用蒸餾水去除 ;③檢驗固定化菌株的 。菌株與特定介質的結合不宜直接采用交聯法和共價偶聯法,可以采用的2種方法是 。
(3)對外,只提供固定化菌株有利于保護該公司的知識產權,推測其原因是 。
(二)三葉青為蔓生的藤本植物,以根入藥。由于野生三葉青對生長環(huán)境要求非??量?,以及生態(tài)環(huán)境的破壞和過度的采挖,目前我國野生三葉青已十分珍稀。
(1)為保護三葉青的 多樣性和保證藥材的品質,科技工作者依據生態(tài)工程原理,利用 技術,實現了三葉青的林下種植。
(2)依據基因工程原理,利用發(fā)根農桿菌侵染三葉青帶傷口的葉片,葉片產生酚類化合物,誘導發(fā)根農桿菌質粒上vir系列基因表達形成 和限制性核酸內切酶等,進而從質粒上復制并切割出一段可轉移的DNA片段(T-DNA)。T-DNA進入葉片細胞并整合到染色體上,T-DNA上rl系列基因表達,產生相應的植物激素,促使葉片細胞持續(xù)不斷地分裂形成 ,再分化形成毛狀根。
(3)剪取毛狀根,轉入含頭孢類抗生素的固體培養(yǎng)基上進行多次 培養(yǎng),培養(yǎng)基中添加抗生素的主要目的是 。最后取毛狀根轉入液體培養(yǎng)基、置于搖床上進行懸浮培養(yǎng),通過控制搖床的 和溫度,調節(jié)培養(yǎng)基成分中的 ,獲得大量毛狀根,用于提取藥用成分。
【2020年高考真題】
18.(2020·北京·統(tǒng)考高考真題)研究者以擬南芥根段作為組織培養(yǎng)材料,探討了激素誘導愈傷組織分化生芽的機制。
(1)離體的擬南芥根段在適宜條件下可以培育出完整的植株,說明植物細胞具有 。在組織培養(yǎng)過程中,根段細胞經過 形成愈傷組織,此后調整培養(yǎng)基中細胞分裂素(CK)與生長素的比例可誘導愈傷組織分化。
(2)在愈傷組織生芽過程中,CK通過ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。為探討A基因與W基因的關系,將A基因功能缺失突變體(突變體a)和野生型的愈傷組織分別置于CK與生長素比例高的(高 CK)培養(yǎng)基中誘導生芽,在此過程中測定W基因的表達量。圖1中,野生型的W基因表達量與高CK誘導時間的關系是 。分析圖1結果可得出的結論是:在高CK誘導下A基因促進W基因表達。得出結論的依據為:與野生型相比, 。
(3)用轉基因方法在上述突變體a中過量表達W基因,獲得材料甲。將材料甲、突變體a和野生型三組愈傷組織在高CK培養(yǎng)基中培養(yǎng),三組愈傷組織分化生芽的比例如圖2,由此能得出的結論包括 。
A.A基因在愈傷組織分化生芽的過程中起作用
B.w基因的表達產物調控A基因的表達
C.缺失A基因時W基因表達不能促進生芽
D.過量表達W基因可使生芽時間提前
19.(2020·北京·統(tǒng)考高考真題)為培育具有市場競爭力的無籽柑橘,研究者設計如下流程。相關敘述不正確的是( )
A.過程①需使用胰蛋白酶處理
B.實現過程②依賴膜的流動性
C.過程③需應用植物組培技術
D.三倍體植株可產生無籽柑橘
20.(2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題)下列敘述中與染色體變異無關的是( )
A.通過孕婦產前篩查,可降低21三體綜合征的發(fā)病率
B.通過連續(xù)自交,可獲得純合基因品系玉米
C.通過植物體細胞雜交,可獲得白菜-甘藍
D.通過普通小麥和黑麥雜交,培育出了小黑麥
21.(2020·山東·統(tǒng)考高考真題)兩種遠緣植物的細胞融合后會導致一方的染色體被排出。若其中一個細胞的染色體在融合前由于某種原因斷裂,形成的染色體片段在細胞融合后可能不會被全部排出,未排出的染色體片段可以整合到另一個細胞的染色體上而留存在雜種細胞中。依據該原理,將普通小麥與耐鹽性強的中間偃麥草進行體細胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種,過程如下圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.過程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細胞
B.過程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂
C.過程③中常用滅活的病毒誘導原生質體融合
D.耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段
22.(2020·山東·統(tǒng)考高考真題)植物激素或植物生長調節(jié)劑在生產、生活中得到了廣泛的應用。下列說法錯誤的是( )
A.提高培養(yǎng)基中細胞分裂素與生長素間含量的比值可促進愈傷組織分化出根
B.用適宜濃度的生長素類似物處理未受粉的番茄雌蕊,可獲得無子番茄
C.用適宜濃度的赤霉素處理休眠的種子可促進種子萌發(fā)
D.利用成熟木瓜釋放的乙烯可催熟未成熟的柿子
23.(2020·天津·統(tǒng)考高考真題)某植物有A、B兩品種??蒲腥藛T在設計品種A組織培養(yǎng)實驗時,參照品種B的最佳激素配比(見下表)進行預實驗。
據表回答:
(1)Ⅰ階段時通常選擇莖尖、幼葉等作為外植體,原因是 。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段中發(fā)生基因選擇性表達的是 階段。
(3)為確定品種A的Ⅰ階段的最適細胞分裂素濃度,參照品種B的激素配比(m1>2.0),以0.5 μml/L為梯度,設計5個濃度水平的實驗,細胞分裂素最高濃度應設為 μml/L。
(4)Ⅲ階段時,科研人員分別選用濃度低于或高于n3 μml/L的生長素處理品種A幼芽都能達到最佳生根效果,原因是處理幼芽時,選用低濃度生長素時的處理方法為 ,選用高濃度生長素時的處理方法為 。
(5)在 階段用秋水仙素對材料進行處理,最易獲得由單個細胞形成的多倍體。
24.(2020·浙江·高考真題)回答下列(一)、(二)小題:
(一)回答與柑橘加工與再利用有關的問題:
(1)柑橘果實經擠壓獲得果汁后,需用果膠酶處理,主要目的是提高果汁的 。為確定果膠酶的處理效果,對分別加入不同濃度果膠酶的果汁樣品,可采用3種方法進行實驗:①取各處理樣品,添加相同體積的 ,沉淀生成量較少的處理效果好。②對不同處理進行離心,用比色計對上清液進行測定,OD值 的處理效果好。③對不同處理進行 ,記錄相同體積果汁通過的時間,時間較短的處理效果好。
(2)加工后的柑橘殘渣含有抑菌作用的香精油及較多的果膠等。為篩選生長不被香精油抑制且能高效利用果膠的細菌,從腐爛殘渣中分離得到若干菌株,分別用無菌水配制成 ,再均勻涂布在LB固體培養(yǎng)基上。配制適宜濃度的香精油,浸潤大小適宜并已 的圓形濾紙片若干,再貼在上述培養(yǎng)基上。培養(yǎng)一段時間后,測量濾紙片周圍抑制菌體生長形成的透明圈的直徑大小。從直徑 的菌株中取菌接種到含有適量果膠的液體培養(yǎng)基試管中培養(yǎng),若有果膠酶產生,搖晃試管并觀察,與接種前相比,液體培養(yǎng)基的 下降。
(二)回答與基因工程和植物克隆有關的問題:
(1)天然農桿菌的Ti質粒上存在著一段DNA片段(T-DNA),該片段可轉移并整合到植物細胞染色體上。為便于轉基因植物在組織培養(yǎng)階段的篩選,設計重組Ti質粒時,應考慮T-DNA中要有可表達的目的基因,還需要有可表達的 。
(2)結合植物克隆技術進行轉基因實驗,為獲得轉基因植株,農桿菌侵染的宿主一般要選用具有優(yōu)良性狀、較高的遺傳穩(wěn)定性、 及易被農桿菌侵染等特點的植物材料。若植物材料對農桿菌不敏感,則可用 的轉基因方法。
(3)利用帶側芽的莖段獲得叢狀苗的過程與利用莖段誘導產生愈傷組織再獲得叢狀苗的過程相比,前者總培養(yǎng)時間 ,且不經歷 過程,因而其遺傳性狀穩(wěn)定,是大多數植物快速繁殖的常用方法。
(4)與發(fā)芽培養(yǎng)基相比,配制轉基因叢狀苗生根培養(yǎng)基時,可根據實際情況適當添加 ,促進叢狀苗基部細胞分裂形成愈傷組織并進一步分化形成 ,最終形成根。還可通過改變MS培養(yǎng)基促進生根,如 (A.提高蔗糖濃度B.降低培養(yǎng)基濃度C.提高大量元素濃度D.不添加瓊脂)。
25.(2020·浙江·統(tǒng)考高考真題)回答下列(一)、(二)小題:
(一)回答與泡菜制作有關的問題:
(1)用蘿卜等根菜類蔬菜制作泡菜,用熱水短時處理,可抑制某些微生物產生 ,從而使成品泡菜口感較脆。同時,該處理也會使泡菜發(fā)酵時間縮短,其原因是 。
(2)泡菜發(fā)酵初期,由于泡菜罐加蓋并水封,會使 菌被逐漸抑制。發(fā)酵中期,乳酸菌大量繁殖,會使 菌受到抑制。發(fā)酵后期,乳酸生產過多,會使乳酸菌受到抑制。
(3)從泡菜汁中可分離制作酸奶的乳酸菌,首先對經多次發(fā)酵的泡菜汁進行過濾,然后取濾液進行 ,再用 的方法在某種含牛乳的專用的培養(yǎng)基中進行初步篩選。該培養(yǎng)基必須含有 ,以便于觀察是否產酸。
(4)自然界中醋桿菌常與乳酸菌共同生長。若要篩選出醋桿菌,則其專用的培養(yǎng)基中應添加 。
(二)回答與基因工程和植物克隆有關的問題:
(1)為了獲取某植物葉片無菌的原生質體,先將葉片經表面消毒并去除下表皮,再將其置于經 處理的較高滲透壓的混合酶液中。酶解后,經多次離心獲得原生質體。然后測定該原生質體的活性,可采用的方法有 (答出2點即可)。
(2)若要獲得已知序列的抗病基因,可采用 或PCR的方法。為了提高目的基因和質粒重組的成功率,選擇使用 ,對含目的基因的DNA片段進行處理,使其兩端形成不同的黏性末端,對質粒也進行相同的處理,然后用DNA連接酶連接形成重組質粒。通過在大腸桿菌中 ,以獲得大量的重組質粒,最終將其導入原生質體中。
(3)原生質體在培養(yǎng)過程中,只有重新形成 后,才可進行有絲分裂。多次分裂形成的小細胞團可通過 或器官發(fā)生的途徑再生植株。
考點3 胚胎工程
【2024年高考真題】
1.(2024·北京·高考真題)我國科學家體外誘導食蟹猴胚胎干細胞,形成了類似囊胚的結構(類囊胚),為研究靈長類胚胎發(fā)育機制提供了實驗體系(如圖)。相關敘述錯誤的是( )
A.實驗證實食蟹猴胚胎干細胞具有分化潛能
B.實驗過程中使用的培養(yǎng)基含有糖類
C.類囊胚的獲得利用了核移植技術
D.可借助胚胎移植技術研究類囊胚的后續(xù)發(fā)育
2.(2024·貴州·高考真題)生物學實驗中合理選擇材料和研究方法是順利完成實驗的前提條件。下列敘述錯誤的是( )
A.稀釋涂布平板法既可分離菌株又可用于計數
B.進行胚胎分割時通常是在原腸胚期進行分割
C.獲取馬鈴薯脫毒苗常選取莖尖進行組織培養(yǎng)
D.使用不同的限制酶也能產生相同的黏性末端
3.(2024·甘肅·高考真題)甘加藏羊是甘肅高寒牧區(qū)的優(yōu)良品種,是季節(jié)性發(fā)情動物,每年產羔一次,每胎一羔,繁殖率較低。為促進畜牧業(yè)發(fā)展,研究人員通過體外受精、胚胎移植等胚胎工程技術提高藏羊的繁殖率,流程如下圖。下列敘述錯誤的是( )
A.藏羊甲需用促性腺激素處理使其卵巢卵泡發(fā)育和超數排卵
B.藏羊乙的獲能精子能與剛采集到的藏羊甲的卵母細胞受精
C.受體藏羊丙需和藏羊甲進行同期發(fā)情處理
D.后代丁的遺傳物質來源于藏羊甲和藏羊乙
4.(2024·湖北·高考真題)研究者探究不同濃度的雌激素甲對牛的卵母細胞和受精卵在體外發(fā)育的影響,實驗結果如下表所示。根據實驗數據,下列敘述錯誤的是( )
A.實驗結果說明甲抑制卵裂過程
B.甲濃度過高抑制第一極體的排出
C.添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎發(fā)育能力
D.本實驗中,以第一極體的排出作為卵母細胞成熟的判斷標準
5.(2024·湖北·高考真題)波爾山羊享有“世界山羊之王”的美譽,具有生長速度快、肉質細嫩等優(yōu)點。生產中常采用胚胎工程技術快速繁殖波爾山羊。下列敘述錯誤的是( )
A.選擇遺傳性狀優(yōu)良的健康波爾母山羊進行超數排卵處理
B.胚胎移植前可采集滋養(yǎng)層細胞進行遺傳學檢測
C.普通品質的健康杜泊母綿羊不適合作為受體
D.生產中對提供精子的波爾公山羊無需篩選
【2023年高考真題】
1.(2023·廣東·統(tǒng)考高考真題)科學家采用體外受精技術獲得紫羚羊胚胎,并將其移植到長角羚羊體內,使后者成功妊娠并產仔,該工作有助于恢復瀕危紫羚羊的種群數量。此過程不涉及的操作是( )
A.超數排卵B.精子獲能處理
C.細胞核移植D.胚胎培養(yǎng)
2.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)在家畜優(yōu)良品種培育過程中常涉及胚胎工程的相關技術。下列敘述錯誤的是( )
A.經獲能處理的精子才能用于體外受精B.受精卵經體外培養(yǎng)可獲得早期胚胎
C.胚胎分割技術提高了移植胚胎的成活率D.胚胎移植前需對受體進行選擇和處理
3.(2023·天津·統(tǒng)考高考真題)根據下圖,正確的是( )
A.子代動物遺傳性狀和受體動物完全一致
B.過程1需要MII期去核卵母細胞
C.過程2可以大幅改良動物性狀
D.過程2為過程3提供了量產方式,過程3為過程1、2提供了改良性狀的方式
【2022年高考真題】
4.(2022·北京·統(tǒng)考高考真題)將黑色小鼠囊胚的內細胞團部分細胞注射到白色小鼠囊胚腔中,接受注射的囊胚發(fā)育為黑白相間的小鼠(Mc)。據此分析,下列敘述錯誤的是( )
A.獲得Mc的生物技術屬于核移植
B.Mc表皮中有兩種基因型的細胞
C.注射入的細胞會分化成Mc的多種組織
D.將接受注射的囊胚均分為二,可發(fā)育成兩只幼鼠
5.(2022·江蘇·統(tǒng)考高考真題)下列關于動物細胞工程和胚胎工程的敘述正確的是( )
A.通常采用培養(yǎng)法或化學誘導法使精子獲得能量后進行體外受精
B.哺乳動物體外受精后的早期胚胎培養(yǎng)不需要額外提供營養(yǎng)物質
C.克隆牛技術涉及體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等過程
D.將小鼠桑葚胚分割成2等份獲得同卵雙胎的過程屬于有性生殖
6.(2022·全國·高考真題)某牧場引進一只產肉性能優(yōu)異的良種公羊,為了在短時間內獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的大量后代,該牧場利用胚胎工程技術進行了相關操作?;卮鹣铝袉栴},
(1)為了實現體外受精需要采集良種公羊的精液,精液保存的方法是 。在體外受精前要對精子進行獲能處理,其原因是 ;精子體外獲能可采用化學誘導法,誘導精子獲能的藥物是 (答出1點即可)。利用該公羊的精子進行體外受精需要發(fā)育到一定時期的卵母細胞,因為卵母細胞達到 時才具備與精子受精的能力。
(2)體外受精獲得的受精卵發(fā)育成囊胚需要在特定的培養(yǎng)液中進行,該培養(yǎng)液的成分除無機鹽、激素、血清外,還含的營養(yǎng)成分有 (答出3點即可)等。將培養(yǎng)好的良種囊胚保存?zhèn)溆谩?br>(3)請以保存的囊胚和相應數量的非繁殖期受體母羊為材料進行操作,以獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。主要的操作步驟是 。
【2021年高考真題】
7.(2021·江蘇·高考真題)下列關于哺乳動物胚胎工程和細胞工程的敘述,錯誤的是( )
A.細胞培養(yǎng)和早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液中通常需要添加血清等物質
B.早期胚胎需移植到經同期發(fā)情處理的同種雌性動物體內發(fā)育成個體
C.猴的核移植細胞通過胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
D.將骨髓瘤細胞和B淋巴細胞混合,經誘導后融合的細胞即為雜交瘤細胞
8.(2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題)下圖是利用體細胞核移植技術克隆優(yōu)質奶牛的簡易流程圖,有關敘述正確的是( )
A.后代丁的遺傳性狀由甲和丙的遺傳物質共同決定
B.過程①需要提供95%空氣和5%CO2的混合氣體
C.過程②常使用顯微操作去核法對受精卵進行處理
D.過程③將激活后的重組細胞培養(yǎng)至原腸胚后移植
9.(2021·浙江·統(tǒng)考高考真題)將蝌蚪腸細胞的細胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”。有些“合子”發(fā)育成正常的蝌蚪,而單獨培養(yǎng)腸細胞卻不能發(fā)育成蝌蚪。下列敘述錯誤的是( )
A.腸細胞不能表達全能性是受某些物質的限制
B.“合子”第一次分裂后形成的細胞已失去全能性
C.“合子”發(fā)育成正常蝌蚪的過程中伴隨著細胞分化
D.細胞核具有全能性是由于其含有該物種的全套基因
10.(2021·福建·統(tǒng)考高考真題)一位患有單基因顯性遺傳病的婦女(其父親與丈夫表現型正常)想生育一個健康的孩子。醫(yī)生建議對極體進行基因分析,篩選出不含該致病基因的卵細胞,采用試管嬰兒技術輔助生育后代,技術流程示意圖如下。
下列敘述正確的是( )
A.可判斷該致病基因位于X染色體上
B.可選擇極體1或極體2用于基因分析
C.自然生育患該病子女的概率是25%
D.在獲能溶液中精子入卵的時期是③
11.(2021·浙江·統(tǒng)考高考真題)采用CRISPR/Cas9 基因編輯技術可將增強型綠色熒光蛋白(EGFP)基因定點插入到受精卵的Y染色體上,獲得轉基因雄性小鼠。該轉基因小鼠與野生型雌性小鼠交配,通過觀察熒光可確定早期胚胎的性別。下列操作錯誤的是( )
A.基因編輯處理的受精卵在體外培養(yǎng)時,不同發(fā)育階段的胚胎需用不同成分的培養(yǎng)液
B.基因編輯處理的受精卵經體外培養(yǎng)至2細胞期,須將其植入同期發(fā)情小鼠的子宮,才可獲得表達 EGFP的小鼠
C.分離能表達EGFP的胚胎干細胞,通過核移植等技術可獲得大量的轉基因小鼠
D.通過觀察早期胚胎的熒光,能表達 EGFP 的即為雄性小鼠胚胎
【2020年高考真題】
12.(2020·海南·統(tǒng)考高考真題)下列關于人體造血干細胞的敘述,錯誤的是( )
A.造血干細胞比胚胎干細胞的分化程度高
B.造血干細胞分化產生的B細胞在胸腺中發(fā)育成熟
C.造血干細胞可不斷增殖和分化,捐獻造血干細胞不影響人體健康
D.造血干細胞移植是治療白血病的有效手段
13.(2020·山東·統(tǒng)考高考真題)經遺傳改造的小鼠胚胎干細胞注入囊胚,通過胚胎工程的相關技術可以獲得具有不同遺傳特性的實驗小鼠。下列說法錯誤的是( )
A.用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子
B.體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理
C.胚胎移植前要檢查胚胎質量并在囊胚或原腸胚階段移植
D.遺傳改造的小鼠胚胎干細胞可以通過轉基因等技術獲得
14.(2020·浙江·統(tǒng)考高考真題)下列關于利用胚胎工程培育優(yōu)質奶牛的敘述,正確的是
A.從雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可進入卵子內
B.在體外完成受精后的受精卵,將其植入子宮即可完成著床
C.隨著卵裂的進行,卵裂球細胞的體積變小,卵裂球的體積和有機物總量顯著增加
D.在含有經輻射處理的胚胎成纖維細胞的培養(yǎng)體系中,胚胎干細胞不易發(fā)生分化
15.(2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題)小鼠胚胎干細胞經定向誘導可獲得多種功能細胞、制備流程如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A.為獲得更多的囊胚,采用激素注射促進雄鼠產生更多的精子
B.細胞a和細胞b內含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶將細胞a的膜蛋白消化后可獲得分散的胚胎干細胞
D.胚胎干細胞和誘導出的各種細胞都需在CO2培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)
16.(2020·海南·統(tǒng)考高考真題)某課題組用生物技術制備轉基因小鼠的過程,如圖所示。
回答下列問題。
(1)通常把目的基因轉入雄原核而不是雌原核,從兩者形態(tài)差異上分析,原因是 。
(2)把桑椹胚植入假孕母鼠子宮前,需要對胚胎進行性別鑒定,目前最有效的方法是SRY-PCR法。操作的基本程序是:先從被測胚胎中取出幾個細胞,提取DNA,然后用位于Y染色體的性別決定基因,即SRY基因的一段堿基設計 ,以胚胎細胞中的DNA作為模板,進行PCR擴增,最后用SRY特異性探針檢測擴增產物。出現陽性反應者,胚胎為 ;出現陰性反應者,胚胎為 。
(3)若目的基因的表達產物是某種特定的蛋白質,檢測目的基因在子代轉基因小鼠中是否成功表達,常用的分子檢測方法是 ,檢測的基本思路是 。
17.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)W是一種具有特定功能的人體蛋白質。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應器的研究思路,制備一種膀胱生物反應器來獲得W,基本過程如圖所示。
(1)步驟①中需要使用的工具酶有 。步驟②和③所代表的操作分別是 和 。步驟④稱為 。
(2)與乳腺生物反應器相比,用膀胱生物反應器生產W的優(yōu)勢在于不受轉基因動物的 (答出2點即可)的限制。
(3)一般來說,在同一動物個體中,乳腺上皮細胞與膀胱上皮細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息 (填相同或不同),原因是 。
(4)從上述流程可知,制備生物反應器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技術有 (答出2點即可)。測試菌
抗菌肽濃度/(μg?mL-1)
55.20
27.60
13.80
6.90
3.45
1.73
0.86
金黃色葡萄球菌
-
-
-
-
-
+
+
枯草芽孢桿菌
-
-
-
-
-
+
+
禾谷鐮孢菌
-
+
+
+
+
+
+
假絲酵母
-
+
+
+
+
+
+
凍存劑
指標
合成培養(yǎng)基+DMSO
合成培養(yǎng)基+DMSO+血清
G1期細胞數百分比(%)
65.78
79.85
活細胞數百分比(%)
15.29
41.33
雜種細胞
人的染色體
AHH
PGK
2號
11號
17號
X
甲
-
+
-
+
-
+
乙
+
+
-
-
+
-
丙
-
+
+
+
-
+
條件
基因表達產物和相互作用
效應
①
WOX5
維持未分化狀態(tài)
②
WOX5+PLT
誘導出根
③
WOX5+ARR2,抑制ARR5
誘導出芽
6-BA/(mg·L-1)
IBA/(mg·L-1)
0. 1
0.2
0.3
0.4
0.5
1.0
31
63
58
49
41
2.0
40
95
76
69
50
3.0
37
75
64
54
41
4.0
25
35
31
30
25
5.0
8
21
12
8
4
品種B組織培養(yǎng)階段
細胞分裂素濃度(μml/L)
生長素濃度(μml/L)
Ⅰ誘導形成愈傷組織
m1
n1
Ⅱ誘導形成幼芽
m2
n2
Ⅲ誘導生根
m3
n3
甲的濃度(μg/mL)
卵母細胞(個)
第一極體排出(個)
成熟率(%)
卵裂數(個)
卵裂率(%)
0
106
70
66.0
28
40.0
1
120
79
65.8
46
58.2
10
113
53
46.9
15
28.3
100
112
48
42.8
5
10.4
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