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    2021-2022学年陕西省延安市一中高二下学期第一次月考生物试题含解析

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    2021-2022学年陕西省延安市一中高二下学期第一次月考生物试题含解析

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    这是一份2021-2022学年陕西省延安市一中高二下学期第一次月考生物试题含解析,共35页。试卷主要包含了单选题,多选题,综合题等内容,欢迎下载使用。
    陕西省延安市一中2021-2022学年高二下学期第一次月考生物试题
    学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________

    一、单选题
    1.1987年,美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞,获得高水平的表达。长成的植物通体光亮,堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明:(   )
    ①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相同
    ②萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码
    ③烟草植物体内合成了荧光素
    ④萤火虫和烟草植物合成蛋白质的方式基本相同
    A.①和③ B.②和③ C.①和④ D.①②③④
    【答案】D
    【详解】荧光素基因转入烟草植物细胞,能够表达,首先说明萤火虫与烟草植物的DNA结构都是双螺旋结构,其次它们都共用一套遗传密码,烟草通体光亮,说明其合成了荧光素,由于萤火虫和烟草都是真核生物,所以它们合成蛋白质都要经过转录和翻译。
    2.下列关于基因工程的叙述,正确的是(  )
    A.基因工程只能实现基因在同一物种之间的转移
    B.质粒是基因工程常用的运载体之一,它的本质是DNA
    C.通常用一种限制酶可以识别几种特定的核苷酸序列
    D.基因工程可以定向的改变生物,但不能培育出新品种
    【答案】B
    【分析】1、基因工程又叫DNA重组技术,是指按照人们的意愿,进行严格的设计并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
    2、基因工程的工具:(1) 限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂;(2) DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键; (3) 运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
    【详解】A、基因工程育种可将特定的基因进行定向转移,同时打破了自然状态下的生殖隔离,所以基因工程可以实现基因在不同物种之间的转移,人们可以定向选育新品种,A错误;
    B、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子,常被用作基因工程的载体,B正确;
    C、一种限制酶能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的位点上切割DNA, C错误;
    D、基因工程是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品,故基因工程可培育出新品种,D错误。
    故选B。
    3.下列获取目的基因的方法中需要模板链的是(   )
    ①从基因文库中获取目的基因 ②利用PCR技术扩增目的基因 ③反转录法 ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成
    A.①②③④ B.①②③
    C.①②④ D.②③
    【答案】D
    【分析】获取目的基因的方法主要有两种:(1)从供体细胞的DNA中直接分离基因,最常用的方法是“鸟枪法”又叫“散弹射击法“;(2)人工合成基因,这种方法有两条途径,一是以目的基因转录的信使RNA为模板,反转录成互补的单链DNA,再在酶的作用下合成双链DNA,即目的基因;另一条途径是蛋白质的氨基酸序列,推测出信使RNA序列,再推测出结构基因的核苷酸序列,然后用化学的方法以单核苷酸为原料合成。
    【详解】①从基因文库中获取目的基因不需要模板链,①错误;②利用PCR技术扩增目的基因需要模板链,②正确;③反转录法合成目的基因需要以模板链,③正确;④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因不需要模板链,④错误;故选D。
    【点睛】本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤,掌握获取目的基因的几种方法,能根据题干要求准确判断各选项,属于考纲识记层次的考查。
    4.下列有关目的基因导入受体细胞的说法中,正确的是
    A.大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钠离子处理
    B.通过显微注射法可将目的基因直接导入受体细胞中
    C.将目的基因导入受体细胞,并在受体细胞维持稳定和表达的过程,称为转化
    D.可用基因枪法将目的基因导入动物受精卵中
    【答案】C
    【分析】1、将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等;
    2、将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术,此方法的受体细胞多是受精卵;
    3、将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是大肠杆菌,其转化方法是:先用Ca2+处理细胞,使其成为感受态细胞,再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。
    【详解】A、大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钙离子处理,使其成为感受态细胞,A错误;
    B、目的基因需要和运载体结合后形成重组DNA分子才能注入,B错误;
    C、目的基因导入受体细胞,并在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化, C正确;
    D、基因枪法是将目的基因导入植物细胞的方法,将目的基因导入动物细胞常用显微注射法,D错误;
    故选C。
    【点睛】本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节问题,能结合所学的知识准确判断各选项。
    5.在生物DNA的测序工作中,需要将某些限制性核酸内切酶的限制位点在DNA上定位,使其成为DNA分子中的物理参照点,这项工作叫做“限制酶图谱的构建”。假设有以下一项实验:分别用限制酶HindⅢ、BamHI以及两者的混合物降解一个4 kb(1 kb=1000碱基对)大小的线性DNA分子,并将降解产物分别进行凝胶电泳。在电场的作用下,降解产物分开,如图所示。据此分析,这两种限制性核酸内切酶在该DNA分子上的限制位点数目是

    A.HindⅢ 1个,BamHI 2个 B.HindⅢ 2个,BamHI 3个
    C.HindⅢ 2个,BamHI 1个 D.HindⅢ 2个,BamHI 2个
    【答案】A
    【分析】限制性核酸内切酶(限制酶)具有特异性:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。根据题中图示,HindⅢ将该DNA分子切割成2种片段,说明有1个切点;BamHⅠ将该DNA分子切割成3种片段,说明有2个切点。
    【详解】据图分析,限制酶 HindⅢ 将DNA切割为2段(2.8kb和1.2kb),故限制酶 HindⅢ有一个切点,BamHⅠ 将DNA切割为3段(1.8kb、1.3kb、0.9kb),表明BamHⅠ 有2个切点,分别在离该DNA一端0.9kb处和2.2kb处,同时用两种酶切割,则限制酶 HindⅢ 将该DNA切割为2段(2.8kb和1.2kb),BamHⅠ 再将2.8kb这段DNA切割为2段(1.8kb和1.0kb),将1.2kb切割为2段(0.9kb和0.3kb)。综上所述,A正确,BCD错误。故选A。
    6.据下图分析,下列有关基因工程的说法不正确的是

    A.为防止目的基因与质粒任意结合而影响基因的表达,应用限制酶Ⅰ、Ⅱ同时切割二者
    B.限制酶、DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键
    C.与启动子结合的是RNA聚合酶
    D.能够检测到标记基因表达产物的受体细胞中,也一定会有目的基因的表达产物
    【答案】D
    【详解】A、限制酶Ⅰ、Ⅱ是两种不同的限制酶,切割后形成的末端序列不同,同时切割质粒和目的基因可保证目的基因与质粒按一定方向连接,从而防止二者任意结合而影响基因的表达,A正确;
    B、限制酶能破坏磷酸二酯键、DNA连接酶能形成磷酸二酯键,二者的作用部位相同,B正确;
    C、转录时与启动子结合的是RNA聚合酶,C正确;
    D、能够检测到标记基因表达产物的受体细胞中,不一定会有目的基因,当然也不一定有目的基因的表达产物,D错误。
    故选D。
    【点睛】在构建基因表达载体时,可用一种或者多种限制酶进行切割,为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,一般选用两种限制酶分别对目的基因、运载体进行切割,同时,各自会有不同黏性末端,能防止自身环化,而且能保证基因和载体连接的首尾顺序。
    7.图甲、乙中的箭头表示三种限制性内切核酸酶的酶切位点,ampt表示氨苄青霉素抗性基因,neo表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是( )

    A.图甲中的质粒用BamHI切割后,含有4个游离的磷酸基团
    B.在构建重组质粒时,可用PstI和BamHI切割质粒和外源DNA
    C.用PstI和HindⅢ切割,可以保证重组DNA序列的唯一性
    D.导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长
    【答案】C
    【分析】根据题意和图示分析可知:质粒和外源DNA分子都含有三种限制酶切点,即限制酶BamHⅠ、PstⅠ和Hind III,其中BamHⅠ切割位点在目的基因上,所以不能用该酶切割外源DNA了,用PstⅠ和Hind III酶切质粒切成两个片段,用PstⅠ和Hind III酶能将外源DNA切成三段,只有含目的基因的片段通过DNA连接酶与质粒连接形成的重组质粒符合要求,而另一个重组质粒无目的基因,不符合要求.导入目的基因的大肠杆菌,其重组质粒是用PstⅠ和Hind III酶切割的,其中的Ampr(氨苄青霉素抗性基因)已被破坏,不能抗氨苄青霉素。
    【详解】A、图甲中的质粒用BamHI切割后,获得一个DNA片段,其只含有2个游离的磷酸基团,A错误;
    B、在构建重组质粒时,不能使用BamHI切割外源DNA,因为用BamHI切割会破坏目的基因的结构,但可以用PstI和HindⅢ切割质粒和外源DNA,B错误;
    C、用PstI和HindⅢ切割质粒会得到2个DNA片段,再加入DNA连接酶,切开的质粒由于黏性末端不同,不会自身连接,从而保证只能得到一种符合要求的重组质粒,即含有目的基因和标记基因neo的重组质粒,保证了重组DNA序列的唯一性,C正确;
    D、由于用PstI切割质粒后,其中的氨苄青霉素抗性基因会被破坏,所以导入目的基因的大肠杆菌不能在含氨苄青霉素的培养基中生长,D错误。
    故选C。
    【点睛】
    8.金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白,某研究小组计划通过PCR技术扩增目的基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如下,引物1和引物2分别与MT基因两端的序列互补。下列表述正确的是(  )

    A.引物1和引物2的序列相同,且序列已知
    B.步骤1需要解旋酶,步骤2需要耐高温的DNA聚合酶,步骤3需要DNA连接酶
    C.为方便构建重组质粒,可在引物中设计适当的限制性核酸内切酶切割位点
    D.n个循环后,扩增出的所需要的目的基因的分子数是2n个
    【答案】C
    【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的DNA片段的核酸合成技术,利用的原理是DNA复制,需要条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶),过程包括:①高温变性:DNA解旋过程,高温条件下氢键可自动解开;②低温退火:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链;据图分析,图中步骤1、2、3分别代表变性、退火、延伸,据此分析。
    【详解】A、 PCR中,根据一段模板DNA序列,设计互补的核苷酸链做引物,故引物1和引物2的序列不相同,A错误;
    B、PCR的第一步是加热高温DNA变性,也就是DNA的解旋,因为有高温破坏氢键,所以无须解旋酶的参与,故步骤1不需要解旋酶,B错误;
    C、构建重组质粒,首先要用限制酶切割含目的基因的DNA片段和质粒,所以位于目的基因两端的引物中需要增加适当的限制性核酸内切酶位点, C正确;
    D、n个循环后,扩增出的DNA分子数是为2n个,但符合需要的目的基因的分子数少于2n个,D错误。
    故选C。
    9.质粒是基因工程中最常用的运载体,它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同,下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c),请根据表中提供细菌的生长情况,推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点,正确的一组是(    )

    细菌在含青霉素
    培养基上生长情况
    细菌在含四环素
    培养基上生长情况

    能生长
    能生长

    能生长
    不能生长

    不能生长
    能生长

    A.①是c;②是b;③是a B.①是a和b;②是a;③是b
    C.①是a和b;②是b;③是a D.①是c;②是a;③是b
    【答案】A
    【分析】分析图形可知:
    (1)a是抗青霉素基因,如果外源基因插入到a中,此基因结构被破坏,细菌无抗氨苄青霉素能力。将细菌放入含有氨苄青霉素培养基上生长,则会死亡;相反,会存活。
    (2)b是抗四环素基因,如果外源基因插入到b中,抗四环素基因结构被破坏,细菌无抗四环素能力。将细菌放入含有四环素培养基上生长,则会死亡;相反,会存活。
    【详解】第①组:细胞能在含青霉素培养基上生长,说明抗青霉素基因没有被破坏;细菌能在含四环素培养基上的生长,说明抗四环素基因没有被破坏。由此可知,外源基因插入的位置不是a、b,而是c;
    第②组:细胞能在含青霉素培养基上生长,说明抗青霉素基因没有被破坏;细菌不能在含四环素培养基上的生长,说明抗四环素基因被破坏。说明了外源基因插入位置是b,不是a;
    第③组:细胞不能在含青霉素培养基上生长,能在含四环素培养基上的生长,说明抗青霉素基因被破坏,抗四环素基因没有被破坏,由此可知,外源基因插入的位置是a,而不是b。
    故选A。
    【点睛】
    10.下图为利用生物技术获得生物新品种的过程,有关说法错误的是

    A.A→B过程中用到的原材料有4种,加入的引物有2种
    B.A→B过程利用了DNA复制原理,需要使用耐高温的DNA聚合酶
    C.B→C为转基因绵羊的培育过程,常选用的受体细胞是卵母细胞
    D.B→D为转基因植物的培育过程,其中④过程常用的方法是农杆菌转化法
    【答案】C
    【详解】分析题图可以看出,图中A→B过程为PCR技术,原料是四种脱氧核苷酸,需要两种引物,A正确;PCR技术的原理是DNA复制,需要用的耐高温的DNA聚合酶,B正确;B→C为转基因绵羊的培育过程,培育转基因动物时,常用受精卵作为受体细胞,C错误;培育转基因植物时,目的基因导入受体细胞时,常用农杆菌转化法,D正确。
    【点睛】注意:基因工程中获取并扩增目的基因的方法——PCR技术相关考点总结:
    原理:DNA双链复制原理;
    物质条件:一段已知核苷酸序列的引物,含目的基因的DNA模板,四种原料即dATP、dTTP、dGTP、dCTP和具有热稳定性的DNA聚合酶;
    过程:高温解旋 →引物与模板结合 →子链延伸 →反复循环→……
    结果:获得大量目的基因。
    11.下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述,正确的是

    A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与
    B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上
    C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状
    D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
    【答案】D
    【详解】构建载体需要限制酶和DNA连接酶,A错误;③侵染植物细胞后,重组Ti质粒上的T-DNA不是整合到染色体上,而是整合到DNA分子上,B错误;染色体上含有目的基因,但目的基因也可能不能转录或者不能翻译,或者表达的蛋白质不具有生物活性,C错误;植株表现出抗虫性状,说明含有目的基因,属于基因重组,为可遗传变异,D正确。
    【考点定位】本题考查基因工程的有关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些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的能力。
    12.为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1),拟将其与质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花中。下列说法错误的是(    )

    A.检测C基因是否整合到菊花染色体上可用DNA分子杂交技术
    B.用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入受体细胞
    C.在培养基中添加潮霉素,筛选被转化的菊花细胞
    D.用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和DNA连接酶处理目的基因和质粒,获得的重组DNA分子都是含有C基因的重组质粒
    【答案】D
    【解析】1、基因工程的基本工具:分子手术刀”--限制性核酸内切酶(限制酶)、“分子缝合针”--DNA连接酶、“分子运输车”--载体。
    2、基因工程的基本操作程序有四步:
    ①目的基因的获取,
    ②基因表达载体的构建,
    ③将目的基因导入受体细胞,
    ④目的基因的检测与鉴定。
    3、标记基因的作用:是为了鉴定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。常用的标记基因是抗生素抗性基因。
    4、目的基因的检测和表达
    (1)首先要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。
    (2)其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。
    (3)最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取 蛋白质,用相应的 抗体进行抗原-抗体杂交。
    (4)有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
    【详解】A、检测C基因是否整合到菊花染色体上用基因探针,原理是DNA分子杂交技术,A正确;
    B、将目的基因导入到植物细胞常用农杆菌转化法,即用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入受体细胞,B正确;
    C、图2中显示标记基因是潮霉素抗性基因,因此可在培养基中添加潮霉素,筛选被转化的菊花细胞,C正确;
    D、用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒,获得的重组DNA分子有可能是C基因环化或者质粒自身环化,D错误。
    故选D。
    13.科学家构建了含有大洋鳕鱼抗冻蛋白基因启动子和大鳞鲑鱼生长激素基因的表达载体,并将其导入了大西洋鲑的细胞中,获得了生长速度加快的转基因大西洋鲑。相关叙述正确的是(  )
    A.转基因大西洋鲑体内抗冻蛋白明显增加
    B.构建基因表达载体需要限制酶和DNA聚合酶
    C.大鳞鲑鱼生长激素基因不能通过PCR技术扩增获得
    D.转基因大西洋鲑生长激素含量增加导致生长速度加快
    【答案】D
    【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
    【详解】转基因大西洋鲑体内抗冻蛋白有所增加,但是不会明显增加,A错误;构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶,B错误;大鳞鲑鱼生长激素基因能通过PCR技术扩增获得,C错误;转基因大西洋鲑生长激素含量增加导致生长速度加快,D正确;故选D。
    14.研究人员通过基因工程技术将T细胞激活,并装上定位导航装置CAR(肿瘤嵌合抗原受体),改造成CAR—T细胞。它能专门识别体内肿瘤细胞,并通过免疫作用释放多种效应因子,高效地杀灭肿瘤细胞。下列说法错误的是(    )
    A.CAR—T细胞免疫疗法需要从肿瘤病人血液中分离出T细胞并纯化
    B.改造T细胞时可利用病毒载体把CAR基因导入T细胞
    C.培养扩增CAR—T细胞时,培养液中需要通入纯净的O2
    D.CAR—T细胞经体外扩增后需通过静脉回输到病人体内,该免疫疗法属于体外基因治疗
    【答案】C
    【解析】CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,是把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞,即把T细胞改造成CAR-T细胞这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法。近几年通过优化改良在临床肿瘤治疗上取得很好的效果,是一种非常有前景的,能够精准、快速、高效,且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。
    【详解】A、研究人员通过基因工程技术将T细胞激活,并装上定位导航装置CAR(肿瘤嵌合抗原受体),改造成CAR-T细胞。说明:CAR-T细胞免疫疗法需要从肿瘤病人血液中分离出T细胞并纯化,A正确;
    B、将目的基因导入受体细胞,可以先将CAR基因整合到逆转录病毒载体中,再利用病毒的侵染性导入并将CAR基因整合到T细胞的染色体DNA上,B正确;
    C、动物细胞培养的气体环境是95%的空气加5%CO2的混合气体,而不是纯净的O2,C错误;
    D、将一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞,把T细胞改造成CAR-T细胞,这属于基因工程技术;故CAR-T细胞经体外扩增后需通过静脉回输到病人体内,该免疫疗法属于体外基因治疗,D正确。
    故选C。
    【点睛】
    15.应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的。这里的基因探针是指(   )
    A.人工合成的免疫球蛋白的DNA分子
    B.人工合成的苯丙氨酸羟化酶的DNA分子
    C.用放射性同位素或荧光分子等标记的蛋白质分子
    D.用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
    【答案】D
    【详解】基因探针是用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA单链;基因探针与患者基因进行DNA分子杂交,进行碱基互补配对产生杂交带,即可从浩翰的基因组中把致病基因显示出来,D正确,ABC错误。
    故选D。
    16.军事科学院陈薇院士指导了重组型腺病毒载体疫苗的合成,该研究利用基因工程技术将新冠病毒表面棘突蛋白基因插入对人没有杀伤力的腺病毒的基因中,经扩大培养后,进一步敲除部分与病毒复制相关的基因,确保疫苗对人无害。下列说法错误的是(    )
    A.培养该重组型腺病毒的培养基中需要加入活细胞
    B.该重组型腺病毒体内可以合成新冠病毒棘突蛋白
    C.该重组型腺病毒接种后,在人体内难以大量增殖
    D.肌肉注射该疫苗的效果明显优于直接吞服该疫苗
    【答案】B
    【分析】疫苗研制已经发展了三代:第一代疫苗指的是灭活疫苗和减毒活疫苗,通过体外培养病毒,然后用灭活的病毒刺激人体产生抗体,它是使用最为广泛的传统疫苗;第二代疫苗又称为亚单位疫苗,是通过基因工程原理获得的具有免疫活性的病原特异性结构蛋白,刺激人体产生抗体;第三代疫苗就是核酸疫苗,又称基因疫苗,包括DNA疫苗和mRNA疫苗,其中DNA疫苗是将编码某一抗原蛋白的基因作为疫苗,注射到人体中,通过正常的人体生理活动产生抗原蛋白,诱导机体持续作出免疫应答产生抗体。
    【详解】A、病毒没有细胞结构,只能寄生在活细胞中,A正确;
    B、腺病毒没有细胞结构,需要在寄主细胞的核糖体中合成蛋白质,B错误;
    C、疫苗中的重组型腺病毒的复制相关的部分基因已经被敲除,难以入侵人体细胞并增殖,C正确;
    D、消化道中的蛋白酶等消化酶容易破坏疫苗结构,所以口服效果不如注射,D正确。
    故选B。
    17.下列关于蛋白质工程和基因工程的比较,错误的是(    )
    A.基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质,而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造,从而制造一种新的蛋白质
    B.蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的,蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成
    C.基因工程产生的变异是可遗传的,蛋白质工程产生的变异是不可遗传的
    D.基因工程和蛋白质工程都遵循中心法则
    【答案】C
    【解析】

    蛋白质工程
    基因工程
    原理
    中心法则的逆推
    基因重组
    过程
    预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质
    获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
    实质
    定向改造或生产人类所需蛋白质
    定向改造生物的遗传特性,以获得人类所需的生物类型或生物产品(基因的异体表达)
    结果
    生产自然界没有的蛋白质
    生产自然界已有的蛋白质
    联系
    蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程,因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质,所以必须通过基因修饰或基因合成实现

    【详解】A、根据上述分析可知,基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质定向改造生物的遗传特性,而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造,从而制造一种新的蛋白质,A正确;
    B、蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的以基因工程为基础的第二代基因工程,蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成,B正确;
    C、基因工程和蛋白质工程的操作对象都是基因,导致遗传物质发生了改变,都属于可遗传的变异,C错误;
    D、从基因工程和蛋白质工程的原理可知,基因工程和蛋白质工程都遵循中心法则,D正确。
    故选C。
    18.下列有关细胞工程的叙述,错误的是(    )
    A.植物组织培养技术可用于植物脱毒
    B.克隆技术可用于繁殖某一性别的家畜
    C.动物细胞融合与植物体细胞杂交都能形成杂交个体
    D.动物细胞培养液中加入适量抗生素的目的是防止细菌的污染
    【答案】C
    【分析】1、植物组织培养技术的应用:微型繁殖、作物脱毒、人工种子、细胞产物的工厂化生产。
    2、动物细胞融合的主要用途是制备单克隆抗体。
    【详解】A、茎尖和根尖等分生区几乎不含病毒,所以将植物分生区(茎尖、根尖等)进行组织培养可以获得脱毒苗,A正确;
    B、克隆技术属于无性生殖,可用于繁殖某一性别的家畜,B正确;
    C、动物细胞融合只能获得重组细胞,而植物体细胞杂交能形成杂交个体,C错误;
    D、动物细胞培养液中加入适量抗生素的目的是防止细菌的污染,D正确。
    故选C。
    19.如图所示为植物体细胞杂交的流程,两种植物细胞都为二倍体,它们的基因型分别为AABB、ddee。下列叙述正确的是(  )

    A.图中“去壁”要使用淀粉酶和果胶酶
    B.①过程常采用的物理法有离心、振动、聚乙二醇
    C.③过程和④过程分别表示再分化和脱分化
    D.杂种植株的基因型为AABBddee
    【答案】D
    【分析】据图分析,①是诱导原生质体融合的过程;②是再生出新的细胞壁的过程;③是脱分化;④是再分化。
    【详解】A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,根据酶的专一性,图中“去壁”要使用的酶为纤维素酶和果胶酶,A错误;
    B、①过程常采用的物理法有离心、振动、电激等,用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合是化学法,B错误;
    C、③是杂种细胞形成愈伤组织的过程,④是愈伤组织形成杂种植株的过程,故③过程和④过程分别表示脱分化和再分化,C错误;
    D、分析题意可知,两种植物细胞都为二倍体,它们的基因型分别为AABB、ddee,杂种植株能集中两个亲本的遗传物质,其基因型为AABBddee,D正确。
    故选D。
    20.下图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是(    )

    A.对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
    B.过程②应根据要求使用适宜的培养基
    C.过程③表示脱分化,其实质是基因的选择性表达
    D.用X细胞包裹人工种皮可获得烟草人工种子
    【答案】B
    【分析】分析题图:图示为烟草植物组织培养过程的流程图,其中①表示获得外植体的过程,②为脱分化过程,③为再分化过程,④是获取愈伤组织细胞,⑤为个体发育过程。
    【详解】A、对过程①获取的根组织块应做消毒处理,而不能进行灭菌处理,A错误;
    B、过程②为脱分化,应根据要求使用适宜的培养基,在避光的环境中进行,B正确;
    C、过程③表示再分化,其实质是基因的选择性表达,C错误;
    D、用胚状体包裹人工种皮可获得烟草人工种子,D错误。
    故选B。
    21.以四倍体(基因型为AAaa)植株的花药为外植体经植物组织培养获得植株的过程如图所示,下列相关叙述不正确的是(  )

    A.该过程的原理是植物体细胞的全能性
    B.秋水仙素作用于细胞分裂前期抑制纺锤体形成
    C.②③过程培养基中的激素比例不同
    D.经④过程形成的植株全都是纯合子
    【答案】D
    【分析】1、离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植株体。
    2、由题图信息分析可知,①是外植体消毒,②是脱分化,③是再分化,④形成试管苗后进行移栽。
    【详解】A、植物组织培养依据的原理是植物体细胞的全能性。培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织,然后再分化成根、芽,最终形成植物体,A正确;
    B、秋水仙素作用于是细胞分裂前期,抑制纺锤体形成,B正确;
    C、由分析可知,②是脱分化,③是再分化,培养基中的激素比例(生长素和细胞分裂素)不同,C正确;
    D、由题干信息分析可知,基因型为AAaa的四倍体,会产生AA、aa、Aa三种配子,其比例为AA:aa:Aa=1:1:4,秋水仙素使染色体数目加倍,故经④过程形成的植株的基因型为AAAA:aaaa:AAaa=1:1:4,其中纯合子(AAAA和aaaa)占1/3,D错误。
    故选D。
    22.如图所示为人工种子的示意图,制造人工种子是在植物组织培养得到的“胚状体”的最外面用一层有机膜包裹,并在薄膜以内放入一些营养物质,这层膜和这些营养物质分别具有种皮和胚乳的功能。以下有关人工种子的说法中,正确的是(    )

    A.人工种子中的“胚状体”是由愈伤组织经脱分化和再分化而成
    B.人工胚乳中还可以添加某些农药、菌肥等
    C.人工种子在萌发时,其新陈代谢方式为自养需氧型
    D.培育人工种子所采用的技术手段是植物细胞的全能性
    【答案】B
    【分析】1、人工种子是通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,通过人工薄膜包装得到的种子。
    2、人工种子中的“胚状体”类似于正常种子结构中的胚,胚乳是营养物质。胚状体的形成离不开激素的调节,外膜具有半透性才能内外交换物质。
    【详解】A、胚状体是离体的植物体细胞通过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再经再分化形成的,A错误;
    B、在人工种子中,人工胚乳中还可以添加某些农药、菌肥等,B正确;
    C、人工种子在萌发时,不能进行光合作用,其新陈代谢方式为异养需氧型,C错误;
    D、培育人工种子所采用的技术手段是植物组织培养,其原理是植物细胞的全能性,D错误。
    故选B。
    23.下列与动物细胞培养有关的表述中,不正确的是
    A.动物细胞培养需要的气体主要有CO2和O2,目的是维持细胞呼吸对气体的要求
    B.原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长减缓停滞
    C.传代培养时,少数细胞会克服细胞寿命的自然极限,其遗传物质发生了改变
    D.动物细胞培养过程中会出现接触抑制现象
    【答案】A
    【详解】动物细胞培养中的CO2主要作用使培养基的pH值维持在7.2~7.4,A错误;原代培养细胞传至10代左右就不容易传下去,细胞生长停滞,大部分细胞衰老死亡,少数细胞能存活传到40~50代,B正确;传代培养时,部分细胞遗传物质改变,具有癌变细胞的特点,可以在培养条件下无限制的传代下去,C正确;动物细胞培养过程的特点是细胞贴壁和接触性抑制,D正确。
    24.下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,描述正确的是(    )
    A.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,诱导融合的方法也完全相同
    B.只有植物体细胞杂交可跨越种属间的生殖隔离,突破有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能
    C.利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术,为生产单克隆抗体开辟了新途径
    D.目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交,得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物,并使它们的性状全部得以体现
    【答案】C
    【分析】植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较:
    项目
    细胞融合原理
    细胞融合方法
    诱导手段
    用途
    植物体细胞杂交
    细胞膜的流动性,(细胞的全能性)
    去除细胞壁后诱导原生质体融合
    离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导
    克服远缘杂交不亲和,获得杂交植株
    动物细胞融合
    细胞膜的流动性
    使细胞分散后,诱导细胞融合
    离心、电刺激、聚乙二醇、灭活病毒等试剂诱导
    制备单克隆抗体的技术之一

    【详解】A、动物细胞融合与植物原生质体融合的诱导融合的方法不完全相同,动物细胞融合还可以灭毒的生物病毒来诱导,A错误;
    B、植物体细胞杂交技术的意义使远缘杂交成为可能,打破了生殖隔离,但方法不唯一,B错误;
    C、利用动物细胞融合而实现了杂交瘤技术,为大量生产单克隆抗体提供了条件,C正确;
    D、目前科学家使两个植物物种间的体细胞杂交,成为了可能,但还不成熟,并且两个物种遗传物质并不能使它们的性状全部得以体现,D错误。
    故选C。
    25.动物组织和细胞培养技术也可用于病毒的培养,因为这一技术(  )
    A.能实现病毒的独立代谢
    B.需要在无菌的条件下进行
    C.能为动物病毒提供足量的宿主
    D.培养的细胞具有全能性
    【答案】C
    【解析】1、病毒无细胞结构,主要由核酸和蛋白质两部分构成,病毒的蛋白质形成衣壳,具有保护病毒核酸、决定病毒抗原特异性等功能;病毒只能寄生在活细胞中,在体外很快就会失去活力,对外界环境的抵抗力较弱。
    2、动物细胞培养需要满足以下条件:①无菌、无毒的环境;②营养;③温度和pH;④气体环境:95%空气+5%CO2。
    【详解】A、病毒无细胞结构,故动物组织和细胞培养技术不能实现病毒的独立代谢,A错误;
    B、动物组织和细胞培养过程需要在无菌的条件下进行,但与用于病毒的培养无关,B错误;
    C、动物组织和细胞培养能产生大量的细胞,从而为动物病毒提供了足量的宿主,C正确;
    D、动物组织和细胞培养的原理是细胞有丝分裂,培养的细胞具有全能性与用于病毒的培养无关,D错误。
    故选C。
    【点睛】
    26.下列关于利用细胞融合技术生产单克隆抗体的叙述,错误的是(    )
    A.注射特定的抗原后,从小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞
    B.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞能够融合依赖于细胞膜具有流动性
    C.使用聚乙二醇促进细胞融合时,聚乙二醇的浓度及处理时间会影响融合效果
    D.利用特定的选择培养基可以筛选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞
    【答案】D
    【分析】单克隆抗体的制备需要经历两次筛选,第一次筛选是筛选出杂交瘤细胞,第二次是筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞。
    【详解】A、注射特定的抗原,可刺激小鼠的B淋巴细胞增殖分化为可产生抗体的浆细胞,从小鼠的脾脏中可获取抗体的浆细胞,A正确;
    B、淋巴细胞和骨髓瘤细胞依赖于细胞膜的流动性,B正确;
    C、使用聚乙二醇促进细胞融合时,聚乙二醇的浓度及处理时间会影响融合效果,C正确;
    D、利用特定的选择培养基可以筛选出杂交瘤细胞,对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测可以筛选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞,D错误。
    故选D。
    【点睛】
    27.如图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是(    )

    A.若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去壁再诱导融合
    B.若a和b为植物原生质体,则可用灭活的病毒诱导两者融合
    C.c细胞的形成与a、b细胞膜的选择透过性都有关
    D.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
    【答案】A
    【分析】植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较:
    项目
    细胞融合原理
    细胞融合方法
    诱导手段
    用途
    植物体细胞杂交
    细胞膜的流动性,(细胞的全能性)
    去除细胞壁后诱导原生质体融合
    离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导
    克服远缘杂交不亲和,获得杂交植株
    动物细胞融合
    细胞膜的流动性
    使细胞分散后,诱导细胞融合
    离心、电刺激、聚乙二醇、灭活病毒等试剂诱导
    制备单克隆抗体的技术之一

    【详解】A、若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去细胞壁再诱导融合,A正确;
    B、若a和b为植物原生质体,可用离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导两者融合,不能用灭活的病毒诱导融合,B错误;
    C、c细胞的形成,与a、b细胞膜具有流动性有关,C错误;
    D、c细胞将选择性的表达a细胞和b细胞中的基因,D错误。
    故选A。
    28.人肌红蛋白(Myo)是早期诊断急性心肌梗寒的生化标志物之一。为制备抗Myo的单克隆抗体,科研人员通常采用双抗体夹心法对抗原进行定量检测,具体过程如图所示。下列说法错误的是(    )

    A.抗Myo的单克隆抗体可与Myo特异性结合,用于诊断急性心肌梗塞
    B.可将能表达Myo基因的细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合,来制备抗Myo的单克隆抗体
    C.固相抗体和酶标抗体虽都能与抗原结合,但二者仍具有不同的结构
    D.加入酶标抗体的目的是通过测定酶促反应的产物量来判断待测抗原量
    【答案】B
    【分析】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。
    【详解】A、抗Myo的单克隆抗体可与Myo特异性结合,用于诊断急性心肌梗塞,A正确;
    B、B细胞和骨髓瘤细胞融合制备单克隆抗体,表达Myo基因的细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合,不能制备抗Myo的单克隆抗体,B错误;
    C、抗体与抗原的结合具有特异性,因此不同抗体可与同一抗原表面的不同部位结合,固相抗体和酶标抗体具有不同的结构,C正确;
    D、由于抗体具有特异性,因此该检测方法中,酶标抗体的作用是与待测抗原结合,酶催化检测底物反应,可通过测定产物量来推测抗原量,D正确。
    故选B。
    29.由单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成,一是“瞄准装置”,二是杀伤性“弹头”,下列对此描述不正确的是(    )
    A.“瞄准装置”由识别癌细胞的单克隆抗体构成
    B.“弹头”由放射性同位素、化学药物或细胞毒素等物质构成
    C.“弹头”中的药物有选择性杀伤癌细胞的功能
    D.“生物导弹”是利用细胞工程制造出来的
    【答案】C
    【分析】由于单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞。疗效高,副作用小,位置准确。
    【详解】A、单克隆抗体可与抗原(癌细胞)发生特异性结合,起到导向作用,相当于“瞄准装置”,A正确;
    B、“弹头”由放射性同位素、化学药物和毒素等物质构成,杀伤癌细胞,B正确;
    C、“弹头”中的药物不具有选择作用,C错误;
    D、单克隆抗体运用了动物细胞工程中的动物细胞融合和动物细胞培养技术,D正确。
    故选C。
    【点睛】

    二、多选题
    30.如图为体细胞核移植过程流程图,下列相关叙述不正确的是(    )

    A.去掉受体卵母细胞的核的目的是使核移植动物的遗传物质几乎全部来自有利用价值的动物提供的细胞核
    B.核移植的供体细胞一般都选传代10~50代左右的细胞
    C.动物细胞核移植技术中使用的去核方法只有显微操作法
    D.上述过程能够体现动物细胞的细胞核具有全能性
    【答案】BC
    【分析】分析题图:该图为动物体细胞核移植过程和胚胎移植过程。动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎。
    【详解】A、生物的性状主要受核基因控制,去掉受体卵母细胞的核的目的是使核移植动物的遗传物质几乎全部来自有利用价值的动物提供的细胞核,A正确;
    B、核移植时做供核一方的一般是传代10代以内细胞,原因是细胞能保持正常的二倍体核型,遗传物质不发生改变,B错误;
    C、动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法,也可采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法,C错误;
    D、核移植技术得到克隆动物能够体现动物细胞的细胞核具有全能性,D正确。
    故选BC。

    三、综合题
    31.嗜热土壤芽狍杆菌产生的β-萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶。为使其在工业生产中更好地应用,开展了以下实验。如图为质粒限制酶酶切图谱,如表为几种限制酶的识别序列及酶切位点。请回答下列问题:

    限制酶
    BamH Ⅰ
    Hind Ⅲ
    EoRⅠ
    Nde Ⅰ
    识别序列及切割位点
    G↓GATCC
    A↓AGCTT
    G↓AATTC
    GA↓TATG

    (1)通常情况下,获得的目的基因需要进行扩增,最简便的方法是_________技术。
    (2)分析上图,可选择____________和______________两种不同的限制酶切割质粒,以防止质粒自身环化。质粒被切割后,可用_____________将其与目的基因连接。在动物基因工程中将目的基因导入受体细胞时通常的方法是__________。
    (3)大肠杆菌不能降解纤维素,但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力,这是因为_____________________。
    (4)蛋白质工程是二代基因工程,它的基本途径是从预期的蛋白质功能出发→________________→_____________→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
    (5)基因工程和蛋白质工程相比较,基因工程在原则上只能生产________________的蛋白质,不一定符合人类生产和生活的需要。而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过________________或____________,对现有蛋白质进行__________,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
    【答案】(1)PCR
    (2)     NdeⅠ     BamHⅠ     DNA连接酶     显微注射法
    (3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶
    (4)     设计预期的蛋白质结构     推测应有的氨基酸序列
    (5)     自然界已存在     基因修饰     基因合成     改造

    【分析】基因表达载体的组成:复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因.
    启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列,是基因的一个组成部分,控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度.
    终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列.
    基因工程的基本工具:
    1、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)。来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
    2、“分子缝合针”——DNA连接酶两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:相同点:都缝合磷酸二酯键。区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能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连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
    3、“分子运输车”——载体载体具备的条件:能在受体细胞中复制并稳定保存。具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。最常用的载体是:质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。其它载体:λ 噬菌体的衍生物、动植物病毒。
    (1)
    目的基因需要进行扩增,最简便的方法是PCR技术;
    (2)
    选择NdeⅠ和BamHⅠ两种不同的限制酶切割质粒,既不破坏启动子和终止子,又能防止质粒自身环化。质粒被切割后,可用DNA连接酶将其与目的基因连接。在动物基因工程中将目的基因导入受体细胞时通常的方法是显微注射法。
    (3)
    大肠杆菌不能降解纤维素,但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力,这是因为基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶。
    (4)
    蛋白质工程是二代基因工程,它的基本途径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→找到相对应的脱氧核苷酸序列
    (5)
    基因工程和蛋白质工程相比较,基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,不一定符合人类生产和生活的需要。而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
    32.某水稻品种体内含有基因Q,该基因在水稻体细胞和精子中正常表达,但在卵细胞中该基因不能与RNA聚合酶结合而无法表达。为了获得基因Q能够表达的卵细胞,研究人员进行了相关研究。回答下列问题:
    (1)为了获取基因Q中编码蛋白质的核苷酸序列,可从水稻___________细胞中提取总RNA,然后经逆转录后构建___________。
    (2)将基因Q中编码蛋白质的序列与Luc基因(荧光素酶基因,荧光素酶能催化荧光素产生荧光)拼接成Q-Luc融合基因(融合基因中的Q和Luc基因都能独立表达),拼接过程需要的酶是___________。将融合基因插入到Ti质粒的___________中,利用___________法可将融合基因转入水稻愈伤组织。
    (3)与诱导愈伤组织的培养基相比,将愈伤组织培育成转基因植株时,培养基组成成分的主要区别是___________,培养条件的主要差异是___________。
    (4)将转基因水稻培育成熟后,其卵细胞中的基因Q能够进行正常表达,推测可能的原因是________________。在分离并培养转基因水稻卵细胞的过程中,可以筛选出能够表达基因Q的卵细胞,筛选的方法是______________________。
    【答案】     体细胞或精子     基因文库(cDNA文库)     DNA连接酶     T-DNA     农杆菌转化     植物激素种类及比例不同     需要光照     T-DNA的启动子可与卵细胞的RNA聚合酶结合     向培养基中加入荧光素,筛选出能产生荧光的细胞
    【解析】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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
    (4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
    【详解】(1)为了获取基因Q中编码蛋白质的核苷酸序列可从水稻体细胞或精子细胞中提取总RNA,然后经逆转录后构建基因文库(cDNA文库)然后找到目的基因。
    (2)将基因Q中编码蛋白质的序列与Luc基因(荧光素酶基因,荧光素酶能催化荧光素产生荧光)拼接成Q-Luc融合基因(融合基因中的Q和Luc基因都能独立表达),拼接过程需要的酶是DNA连接酶。然后将融合基因插入到Ti质粒的T-DNA中,利用农杆菌转化法可将融合基因转入水稻愈伤组织,并与水稻细胞的染色体DNA整合在一起。
    (3)与诱导愈伤组织的培养基相比,将愈伤组织培育成转基因植株时,需要将其转接到分化培养基中,该培养基组成成分中的植物激素种类及比例有差异,且培养过程中需要光照,因为叶绿素的形成需要光。
    (4)将转基因水稻培育成熟后,其卵细胞中的基因Q能够进行正常表达,同时Luc基因也进行了表达,可能的原因是T-DNA的启动子可与卵细胞中的RNA聚合酶结合,进而目的基因表达成功。为此,在分离并培养转基因水稻卵细胞的过程中,可向培养基中加入荧光素,根据荧光是否出现,筛选出能够表达基因Q的卵细胞。
    【点睛】熟知基因工程的原理和操作要点是解答本题的 关键,明确植物组织培养技术的原理及其相关的应用是解答本题的前提,掌握农杆菌转化法在植物基因工程中的应用并能够掌握植物组织培养技术的过程是解答本题的另一关键。
    33.2019年底,新型冠状肺炎在武汉暴发并逐渐在全国多个地区蔓延,在党和国家的正确领导下,疫情逐渐得到有效控制。现在,科学家们已陆续从动物以及病人体内分离到了病原体,一种被命名为COVID-19冠状病毒(一种RNA病毒)。 已痊愈病人的血清中含有杀死COVID-19的抗体,若要生产可以用于预防和治疗新冠肺炎的抗体,请根据下面的单克隆抗体制备过程示意图回答有关问题:

    (1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞,则B细胞是取自_________________体内的_____________细胞,促进 d过程的常用诱导剂是____________或_______________。
    (2)假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成________________种类型的C细胞,因此需用__________培养基筛选出________(填特点)的D细胞用于培养。D细胞的名称是___________。
    (3)目前注射康复病人血清是治疗新冠肺炎一种有效措施。我们已经知道,决定COVID-19冠状病毒在人体细胞中增殖变化的物质是_______。据此分析制备新型冠状病毒疫苗的主要思路:____________________。
    (4)理论上,以上措施并不能使人类彻底新冠肺炎,试分析原因:____________。
    【答案】(1)     感染COVID-19病毒的动物或病人     效应B     聚乙二醇(PEG)     灭活的病毒
    (2)     3     选择     既能无限增殖又能产生特异性抗体     杂交瘤细胞
    (3)     病毒的RNA     将新型冠状病毒灭活或减毒或利用基因工程技术生产新型冠状病毒的特定蛋白质
    (4)COVID-19冠状病毒的遗传物质是单链RNA,很容易发生变异

    【分析】分析题图:图中A为已经免疫的B淋巴细胞(浆细胞),B为骨髓瘤细胞,过程d为细胞融合,D为杂交瘤细胞。
    (1)
    若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞,则B细胞是已免疫的B淋巴细胞,即效应B细胞(浆细胞),取自被COVID-19病毒感染的动物或病人,因为被COVID-19病毒感染的动物或病人体内发生特异性免疫,产生相应的效应B细胞。d过程为细胞融合,需要在诱导剂的作用下发生膜融合,常用的诱导剂是聚乙二醇(PEG) 或灭活的病毒。
    (2)
    假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成3种类型的C细胞,分别是B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合成的杂交瘤细胞、B淋巴细胞自身相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞自身相互融合形成的细胞,因此需用选择培养基筛选出D细胞即杂交瘤细胞,其特点是既能无限增殖又能产生特异性抗体。
    (3)
    COVID-19冠状病毒的遗传物质是RNA,决定新型冠状病毒在人体细胞中增殖变化的物质是病毒的RNA,而决定其抗原特异性的物质位于病毒的蛋白质,因此制备冠状病毒疫苗的主要思路是将新型冠状病毒灭活或者减毒或利用基因工程技术生产新型冠状病毒的蛋白质注入鸟类或哺乳动物体内,再从这些动物血清中提取出相应的抗体。
    (4)
    因为COVID-19冠状病毒的遗传物质是单链RNA,很容易发生变异,导致原来产生的抗体和记忆细胞不能识别变异后的病毒,故不能使人类彻底新冠肺炎。
    34.虫草素是中国传统中药冬虫夏草的有效成分,具有广泛的生物活性和药理作用,大量研究证明其对临床很多恶性肿瘤具有潜在的治疗效果。科研人员利用人的胃癌细胞 MKN-28探究虫草素对癌细胞的作用为其临床开发应用提供依据。
    (1)癌症的发生的根本原因是_____发生突变。癌细胞除具有______的特点,还具有形态结构发生显著变化及易转移、易侵袭等特点。
    (2)科研人员将MKN-28 细胞置于除水、无机盐外,还含葡萄糖、氨基酸、_____的细胞培养液中,培养在37 ℃、饱和湿度、含____的恒温培养箱中,取生长最快时期的细胞用于实验。研究不同处理条件下虫草素对 MKN-28 细胞增殖的影响,培养24小时后的实验结果如图。

    由图可知,实验中对照组的处理是_________。虫草素对 MKN-28 细胞增殖的影响是__。
    (3)已知EGF是人体内存在的一种表皮生长因子,作为信号分子可以与_____特异性结合活化EGF信号通路,影响与细胞增殖、肿瘤转移等相关基因的表达。Ezrin蛋白和MMP9蛋白与多种肿瘤的发生及转移密切相关。研究发现虫草素还可阻止细胞侵袭转移。为研究虫草素在侵袭转移能力上对胃癌细胞影响的可能机制,科研人员对人胃癌细胞不同处理后 Ezrin和 MMP9 mRNA 表达量进行测定,结果如图(虫草素浓度为200 μg/mL)。

    据图中结果推测虫草素在侵袭转移能力上对胃癌细胞影响的可能机制是___。
    【答案】     原癌基因与抑癌基因     无限增殖     动物血清     5%CO2     不加入虫草素及加入细胞增殖抑制剂     对人胃癌细胞的增殖具有抑制作用,且虫草素浓度越高,抑制作用越强     EGF受体     虫草素能通过阻止EGF 信号通路活化,降低胃癌细胞中 Ezrin 和 MMP9mRNA的表达量,从而阻止胃癌细胞的侵袭转移
    【分析】癌细胞的特征:
    (1)具有无限增殖的能力;
    (2)细胞形态结构发生显著变化;
    (3)细胞表面发生改变,细胞膜上的糖蛋白等物质降低,导致细胞彼此间的黏着性减小,易于扩散转移;
    (4)失去接触抑制。
    【详解】(1)细胞癌变的根本原因是原癌基因与抑癌基因发生突变。癌细胞除具有无限增殖、形态结构发生显著变化及易转移、易侵袭等特点。
    (2)动物细胞在体外培养时,培养液中除了水、无机盐外,还含葡萄糖、氨基酸、动物血清等,并培养在含5%CO2的无菌、恒温培养箱中。由图可知,实验中对照组的处理是不加入虫草素及加入细胞增殖抑制剂;虫草素对胃癌细胞的增殖有抑制作用,且虫草素浓度越高,抑制作用越强。
    (3)EGF作为信号分子可以与EGF受体特异性结合,活化EGF信号通路,影响与细胞增殖、肿瘤转移等相关基因的表达。据图中结果推测虫草素在侵袭转移能力上对胃癌细胞影响的可能机制是:虫草素能通过阻止EGF 信号通路活化,降低胃癌细胞中 Ezrin 和 MMP9mRNA的表达量,从而阻止胃癌细胞的侵袭转移。
    【点睛】本题考查癌细胞的特征,考生识记癌细胞的特征,分析图中所给信息作答,属于考纲识记层次的考查,此类试题需要考生掌握牢固的基础知识,学会构建知识网络结构。

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