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    专题20 现代生物科技专题-2022届高三生物模拟试卷分类汇编

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    专题20 现代生物科技专题-2022届高三生物模拟试卷分类汇编

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    这是一份专题20 现代生物科技专题-2022届高三生物模拟试卷分类汇编,共110页。
    34. . (陕西省榆林市二中2021-2022学年高三上学期开学考试生物试题)W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。

    (1)步骤①中需要使用的工具酶有________________、______________。步骤②和③所代表的操作分别是________________和________________。步骤④称为________________。
    (2)与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的______________(答出2点即可)的限制。
    (3)一般来说,在同一动物个体中,乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息________________(填相同或不同),原因是_________。
    (4)从上述流程可知,制备生物反应器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技术有_____________、_____________(答出2点即可)。
    【答案】(1) ①. 限制性核酸内切酶 ②. DNA连接酶 ③. 显微注射 ④. 早期胚胎培养 ⑤. 胚胎移植 (2)性别、年龄
    (3) ①. 相同 ②. 两种上皮细胞都是体细胞,且来源于同一个受精卵
    (4) ①. 体外受精 ②. 胚胎移植
    【解析】
    【分析】分析题图可知,步骤①为将W基因与运载体结合,构建基因表达载体;步骤②为将重组表达载体导入受精卵,常用显微注射法;步骤③为早期胚胎培养;步骤④为胚胎移植。
    小问1详解】
    由分析可知,步骤①为构建基因表达载体,需使用同种限制酶切割目的基因和运载体,再由DNA连接酶连接粘性末端,形成重组表达载体;步骤②为显微注射;步骤③为早期胚胎培养;步骤④为胚胎移植。
    小问2详解】
    与乳腺生物反应器相比(只能用雌性个体),用膀胱生物反应器生产W,可从动物一出生就收集产物,不受动物的性别和年龄的限制。
    【小问3详解】
    在同一动物个体中,乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞是由同一个受精卵有丝分裂产生的体细胞,其细胞核中染色体DNA所含的遗传信息相同。
    【小问4详解】
    由分析可知,题中涉及的技术有体外受精、胚胎移植等,均属于胚胎工程。
    【点睛】本题考查基因工程和胚胎工程的相关知识,要求考生识记基因工程的基本工具和操作步骤,掌握胚胎工程各项技术的相关细节,能结合所学的知识准确答题。
    32. (湘豫名校联考2021-2022学年高三上学期8月考试生物试题)已知生物体内有一种蛋白质(P),该蛋白质是一种转运蛋白,由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸,240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性。
    (1)利用PCR技术扩增目的基因时_______________知道基因的全部序列。在PCR体系中除了模板、原料外,还应加入_____________________________________________。
    (2)蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期蛋白质功能出发,通过_______________和_______________,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达、纯化获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物功能进行鉴定。
    (3)“CRISPR/Cas9”技术是目前常用改造DNA序列的一种方法,下图为向导RNA引导Cas9蛋白切割目标DNA示意图。其中Cas9蛋白是一种_______________酶。Cas9蛋白和特定的向导引导序列可利用_______________法导入到动物受精卵或干细胞中发挥基因编辑作用。

    (4)经改造后的细胞,若想工业化大量制备蛋白质P1,可利用_______________和_______________技术将改造细胞转化为即可产生P1又能无限增殖的细胞,最后自培养液中可得到目的蛋白质。
    【答案】(1) ①. 不必 ②. 引物和Taq酶
    (2) ①. 设计预期蛋白质结构 ②. 推测应有的氨基酸序列
    (3) ①. 限制性核酸内切 ②. 显微注射
    (4) ①. 动物细胞培养 ②. 动物细胞融合
    【解析】
    【分析】1、蛋白质工程的过程为:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
    2、蛋白质工程是指以蛋白质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,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。
    【小问1详解】
    利用PCR技术扩增目的基因时,只需要人工合成适宜的引物而不必知道基因的全部序列。PCR系统中需要加入的物质包括模板(目的基因或待扩增序列)、原料(脱氧核苷酸)、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)和引物。
    【小问2详解】
    蛋白质工程基本流程:预期蛋白质的功能→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。
    【小问3详解】
    据图分析,向导RNA可识别DNA特异性序列,而Cas9蛋白切割目标DNA的特定位点,故Cas9蛋白是一种限制性核酸内切酶。而将特定序列及特定蛋白导入动物受体细胞的方法最常见的是显微注射法,故“GRISPR/Cas9”技术,是利用显微注射法将Cas9蛋白和特定的引导序列导入受精卵中发挥基因编辑作用。
    【小问4详解】
    据题意,若想获得即可产生P1又能无限增殖的细胞,可效仿单克隆抗体制备技术,将基因工程改造后的细胞与骨髓瘤细胞融合,此过程利用到的细胞工程技术包括动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。
    【点睛】本题考查了蛋白质工程的流程、中心法则等相关内容,需要注意的是:蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质。

    (长春市2022届高三质量监测(一))42. 我国首只克隆猫“大蒜”的培育过程如下。请回答:

    (1)图中的去核卵母细胞所处的时期为___________________________。
    (2)通过___________方法使两细胞融合,并激活受体细胞,使其完成__________,构建重组胚胎。用于早期胚胎培养的培养液,除无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、_____________等营养成分,以及血清等物质。
    (3)将囊胚植入到代孕猫体内的过程叫_______________,植入前需对代孕猫进行___________处理。囊胚能在代孕猫体内存活的生理学基础是______________。
    (4)该技术还可以应用在_____________________________(答出1点)。
    【答案】(1)减数第二次分裂中期(MⅡ中)
    (2) ①. 电刺激(物理方法) ②. 分裂和发育(分裂和分化) ③. 核苷酸
    (3) ①. 胚胎移植 ②. 同期发情 ③. 受体对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
    (4)加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;保护濒危物种;制备转基因克隆动物作为生物反应器等
    【解析】
    【分析】1、动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经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,这个胚胎最终发育为动物。
    2、动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信 息的单核细胞,称为杂交细胞动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法也类似,常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。
    3、胚胎的早期培养:精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。哺乳动物胚胎的培养液成分一般都比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。
    4、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体叫“受体”。
    【详解】(1)克隆技术中的受体细胞是处于减数第二次分裂中期(MⅡ中)的去核卵母细胞。
    (2)供体细胞和受体细胞通过电刺激促使细胞融合,并进一步激活受体细胞,使其完成分裂和发育,构建重组胚胎。用于早期胚胎培养的培养液,除无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及动物血清等物质。
    (3)将囊胚植入到代孕猫体内的过程叫胚胎移植,植入前需对代孕猫进行同期发情处理。囊胚能在代孕猫体内存活的生理学基础是受体对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
    (4)克隆技术还可以应用加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;保护濒危物种;制备转基因克隆动物作为生物反应器等。
    【点睛】本题借助克隆猫“大蒜”的培育过程考察动物细胞融合、早期胚胎培养以及胚胎移植等知识点,需要学生在平时学习过程中注意识记和积累,能够借助图形和题目准确作答。
    (安徽省滁州市定远育才学校2021-2022学年高三上学期开学摸底考试生物试题)7. 中国国家农业科学院的科学家于1993年,运用基因工程技术将苏云金杆菌的伴胞晶体蛋白基因,通过含抗青霉素抗性基因的质粒导入棉花离体体细胞中,再经MS培养基筛选培养,从而成功培育出抗棉铃虫的转基因抗虫棉。下列叙述中错误的是( )
    A. 可用含有青霉素的培养基鉴定和筛选含有目的基因的受体细胞
    B. 培育体细胞的培养基中需添加生长素、细胞分裂素等植物激素
    C. 基因操作过程中需要有限制性内切酶、DNA连接酶和农杆菌
    D. 用相应探针检测所培育植株基因,可判断目的基因是否表达
    【答案】D
    【解析】
    【分析】
    基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.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】A、由题意可知,标记基因是抗青霉素的抗性基因,因此可用含有青霉素的培养基鉴定和筛选含有目的基因的受体细胞,A正确;
    B、将转基因植物细胞培育常转基因植株需要采用植物组织培养技术,包括脱分化和再分化两个过程,这两个过程所需的培养基中都需添加生长素、细胞分裂素等植物激素,B正确;
    C、基因操作过程中,构建基因表达载体时需要用到限制性内切酶、DNA连接酶,而将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法,因此需要用到农杆菌,C正确;
    D、用相应探针检测所培育植株基因,可判断目的基因是否导入受体细胞,也可判断目的基因是否转录,但不能判断目的基因是否表达产生蛋白质,D错误。
    故选D。
    (安徽省滁州市定远育才学校2021-2022学年高三上学期开学摸底考试生物试题)22. 为了增加菊花的花色类型,研究者从某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。

    下列操作与实验目的不符的是( )
    A. 构建此重组质粒只能用限制酶EcoRⅠ切割目的基因和质粒
    B. 用含C基因的农杆菌侵染菊花的愈伤组织,将C基因导入细胞
    C. 在培养基中添加青霉素,筛选被转化的菊花细胞
    D. 用分子杂交方法检测C基因否在菊花细胞中成功转录
    【答案】C
    【解析】
    【分析】1、基因工程的基本工具:分子手术刀”是指限制性核酸内切酶(限制酶)、“分子缝合针”是指DNA连接酶、“分子运输车”是指载体。
    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。
    【详解】A、用限制性核酸内切酶EcoRI处理目的基因和质粒,可以使目的基因两侧和质粒产生相同的黏性末端,再用连接酶把切口连起来就能构建成重组质粒,A正确;
    B、农杆菌转化法适用于双子叶植物或裸子植物,菊花属于双子叶植物,故可用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞,B正确;
    C、质粒中只有潮霉素抗性基因,被转化的菊花细胞只对潮霉素具有抗性,在培养基中添加青霉素,不能筛选被转化的菊花细胞,C错误;
    D、转录的产物是RNA,检测C基因是否在菊花细胞中成功转录可采用DNA分子杂交技术,若出现杂交带可证明转录成功,D正确。
    故选C。
    (山西省运城市2021-2022学年高三上学期入学摸底测试)36. 玉米是二倍体。某科研人员将BT毒蛋白基因导入玉米细胞,培育转基因抗虫玉米,实验流程图如下,EcoRI、SmaI、BamHI为限制酶(箭头所指为酶切位点)。回答下列问题:

    (1)过程①中,为使BT毒蛋白基因与质粒定向拼接,应选用______________(填限制酶名称)切割BT毒蛋白基因与质粒。图中质粒没有标明的结构是标记基因,该结构的作用是_______________。
    (2)过程②常用______________法将重组质粒导入愈伤组织,该方法能够将BT毒蛋白基因整合到愈伤组织的染色体DNA中,与之有关的物质是________________________。
    (3)过程③表示________________,过程④表示________________,玉米苗1与玉米苗2体细胞中染色体组数的关系是________________________________________。
    【答案】(1) ①. EcoRI、BamHI ②. 鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来
    (2) ①. 农杆菌转化 ②. T-DNA(或Ti质粒)
    (3) ①. 再分化 ②. 人工诱导染色体数目加倍 ③. 玉米苗1中染色体组数目是玉米苗2的一半
    【解析】
    【分析】据图分析,图示①过程为基因表达载体的构建,②过程是将重组质粒导入愈伤组织细胞中,③过程为再分化。④过程是利用秋水仙素处理使其染色体数目加倍。
    【小问1详解】
    EcoRI和BamHI的识别位点不同,形成的黏性末端不同,因此选择EcoRI和BamHI切割质粒和外源 DNA,可避免目的基因与质粒反向连接,从而保证 BT 毒蛋白基因与质粒定向拼接;由于限制酶SmaI会破坏目的基因,故不能用其进行切割:质粒作为运载体应含有标记基因,以便于鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来,所以图中质粒没有标明的结构是标记基因。
    【小问2详解】
    农杆菌的Ti质粒上具有T-DNA,T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体上。在培育转基因植物时,采用最多的方法是农杆菌转化法,正是利用了农杆菌的Ti质粒上具有的T-DNA的这一特点。
    【小问3详解】
    据图可知,过程③为愈伤组织形成玉米苗的过程,表示再分化;过程④表示人工诱导染色体数目加倍,由于玉米苗1是花药离体培养形成的单倍体,而玉米苗2是由玉米苗1经过染色体加倍形成的,所以体细胞中染色体组数是玉米苗1的二倍。
    【点睛】本题综合考查学生对基因工程的相关知识的识记和理解能力。解答本题需熟记并理解基因工程的基本操作程序及其应用的相关知识并形成清晰的知识网络。在此基础上,结合问题情境,从题图和题意中提取有效信息并与单倍体育种建立联系,进行相关问题的解答。

    (云南省昆明市云南师大附中2021-2022学年高三适应性月考卷)12. 德尔塔变异株是目前新冠肺炎传播的主要变异株,中国研究员团队最新发现针对德尔塔变异株有效的单克隆抗体,为治疗新冠带来新希望。如图是单克隆抗体制备流程示意图,回答下列问题:

    (1)上述实验前必须给 小鼠注射减毒或灭活的新冠病毒抗原,注射抗原的目的是_____
    (2)骨髓瘤细胞与某些淋巴细胞融合,融合的方法除了电激外,还可以用_______。细胞融合完成后,融合体系中有__________种杂交细胞。
    (3)单克隆抗体制备经过了两次筛选。利用HAT培养基进行筛选①,能在该培养基上正常生长的细胞的特点是_________________。因为同一种抗原可能激活_____细胞,还需经过筛选②才能获得产生特定抗体的杂交瘤细胞,筛选所依据的基本原理是__________________。
    (4)与普通抗体相比较,单克隆抗体最主要的优点在于它的__________。目前,单克隆抗体的主要用途有_______________(至少举出两例),该技术也为新冠肺炎的治疗提供了思路。
    【答案】(1)诱导小鼠产生能够分泌抗新冠病毒抗体的B淋巴细胞
    (2) ①. 聚乙二醇(PEG)或灭活病毒 ②. 3
    (3) ①. 既能迅速大量繁殖,又能产生专一抗体 ②. 多种B ③. 抗原与抗体的反应具有特异性
    (4) ①. 特异性强,灵敏度高,可大量制备 ②. 作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物
    【解析】
    【分析】单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。
    【小问1详解】
    注射抗原的目的是诱导小鼠产生能够分泌抗新冠病毒抗体的B淋巴细胞,然后用于制作杂交瘤细胞。
    【小问2详解】
    骨髓瘤细胞与某些淋巴细胞融合,融合的方法除了电激外,还可以用聚乙二醇(PEG)或灭活病毒。融合体系中有3种杂交细胞,为骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞细胞杂交、淋巴细胞与淋巴细胞融合,以及所需的骨髓瘤细胞与淋巴细胞融合。
    小问3详解】
    获得能分泌所需单克隆抗体的杂交瘤细胞至少需要两次筛选,第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。在HAT培养基上存活的细胞为杂交瘤细胞,特点是既能迅速大量繁殖,又能产生专一抗体。同一种抗原可能激活多种B细胞,还需经过两次筛选,才能获得产生特定抗体的杂交瘤细胞,筛选所依据的基本原理是抗原与抗体的反应具有特异性。
    【小问4详解】
    单克隆抗体最主要的优点在于它的特异性强,灵敏度高,可大量制备。因为单克隆抗体的特异性强,主要用途有作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物。
    【点睛】单克隆抗体的制备是常见的考点也是难点,生产上应用也非常多,要在理解其原理的基础上熟悉相应的制备步骤。


    22. (2022届湖南省湘潭市高三一模生物试题)“精准医学”是指根据每个病人的特征制定个性化治疗方案,是以个性化医疗为基础、联合基 因检测技术等发展而来,目前主要侧重于癌症的预防、诊断和治疗。癌症治疗中最完美的 “武器”当属抗体,为了研制抗宫颈癌的单克隆抗体,科学家设计了以下实验流程:

    回答下列问题:
    (1)精准医学的发展离不开对人类基因的测序和深入研究,人类基因组测序应测定_______ 条染色体。用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞获得融合细胞的常用方法是_________。
    (2)细胞1的特点是______________。细胞2是________细胞。
    (3)细胞2增殖过程中是如何变成两个细胞的?_______________。
    (4)细胞DNA合成一般有两条途径。主途径是由糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成DNA, 骨髓瘤细胞只有这一途径合成DNA。氨基蝶呤可阻断瘤细胞利用主途径合成DNA。 辅助途径是在次黄瞟呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经相应酶的催化作用合成DNA。 据此写出筛选细胞1的实验思路并说明依据:实验思路:_______。依据:_______________________。
    (5)获得细胞2后可在体外大量培养,培养液中要加入适量血清,原因是________________。
    【答案】(1) ①. 24 ②. 用灭活的病毒诱导
    (2) ①. 既能无限增殖,又能产生特异性抗体 ②. 产生专一抗体的杂交瘤细胞
    (3)细胞膜向内凹陷,缢裂成2个子细胞
    (4) ①. 在正常的动物细胞培养液中加入适量氨基蝶吟、次黄瞟呤和胸腺嘧啶核苷,培养融合细胞一 段时间,其它条件相同且适宜。最后存活下来的、能增殖的细胞就是杂交瘤细胞 ②. 骨髓瘤细胞只有主途径合成DNA,由于培养液中加入了氨基蝶呤可阻断瘤细胞利用主途径合成 DNA,瘤细胞不能增殖。被疫苗处理过的B细胞(浆细胞)不能增殖。只有杂交瘤细胞能利用辅助途径(在 次黄瞟呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经相应酶的催化作用)合成DNA,故只有杂交瘤细胞能增殖
    (5)人们对动物细胞生长所需的营养成分不是很清楚,加入血清可使动物细胞正常生长增殖
    【解析】
    【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的致敏B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为B细胞杂交瘤。
    【小问1详解】
    人类的性别决定属于XY型,人的体细胞内常染色体有22对,性染色体1对,所以人类基因组测序是测定常染色体中的一半,22条,性染色体XY均需测定。所以共需测定24条染色体。动物细胞融合的方法有物理、化学、生物方法,用灭活的病毒,用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞获得融合细胞的常用方法是用灭活的病毒诱导。
    【小问2详解】
    细胞1是杂交瘤细胞,该细胞能无限增殖,又能产生单一抗体。细胞2是能产生专一抗体的杂交瘤细胞。
    【小问3详解】
    细胞2增殖过程属于有丝分裂,在有丝分裂的末期,细胞膜向内凹陷,缢裂成2个子细胞。
    【小问4详解】
    氨基喋呤可以阻断DNA合成途径①-糖和氨基酸合成核苷酸,骨髓瘤细胞不能使用DNA合成途径②-次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷酶催化,也就是骨髓瘤细胞在氨基蝶呤存在时,两种途径都不能使用,所以不能合成DNA,从而抑制了分裂。如果筛选细胞1(杂交瘤细胞)的实验思路为在正常的动物细胞培养液中加入适量氨基蝶吟、次黄瞟呤和胸腺嘧啶核苷,培养融合细胞一 段时间,其它条件相同且适宜。最后存活下来的、能增殖的细胞就是杂交瘤细胞。依据是骨髓瘤细胞只有主途径合成DNA,由于培养液中加入了氨基蝶呤可阻断瘤细胞利用主途径合成 DNA,瘤细胞不能增殖。被疫苗处理过的B细胞(浆细胞)不能增殖。只有杂交瘤细胞能利用辅助途径(在 次黄瞟呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经相应酶的催化作用)合成DNA,故只有杂交瘤细胞能增殖。
    【小问5详解】
    人们对动物细胞生长所需的营养成分不是很清楚,加入血清可使动物细胞正常生长增殖,因此获得细胞2后可在体外大量培养,培养液中要加入适量血清。
    【点睛】本题考查单克隆抗体的制备的相关知识,意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息,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结论的能力。
    22. (2022届湖南省长沙市湖南师大学附中高三月考(一)生物试题)图1是利用两种不同生物技术将小鼠培育成大鼠的过程。图2中质粒是基因工程中常用的质粒pIJ702,其中tsr为硫链丝菌素抗性基因,mel是黑色素合成基因,其表达能使白色的链霉菌菌落变成黑色菌落;而限制酶ClaⅠ、BglⅡ、PstⅠ、SacⅠ、SphⅠ在pIJ702上分别只有一处识别序列。

    表1

    pIJ702
    pZHZ8
    BglⅡ
    5.7 kb
    6.7 kb
    ClaⅠ
    5.7 kb
    2.2 kb, 4.5 kb
    PstⅠ
    5.7 kb
    1.6 kb, 5.1 kb
    (1)图1中应用到的生物工程技术有( )(写3个)。c分子称为( ),其上的生长激素基因表达产物几乎可以作用于丁鼠的所有细胞,主要原因是这些细胞膜上具有( )。
    (2)若大鼠甲和大鼠乙体内X染色体上均带有某种致病基因,则培育出的大鼠丙和大鼠丁携带致病基因的情况是( )(不考虑基因突变)。
    (3)用SacⅠ和SphⅠ同时切割大鼠生长激素基因和质粒pIJ702,获取的目的基因去置换pIJ702上0.4 kb的片段,构成重组质粒pZHZ8.上述两种质粒的限制酶酶切片段长度列在表1中。由此判断目的基因的片段长度为 ( ) kb。参照表1数据,如果用PstⅠ和ClaⅠ同时酶切重组质粒pZHZ8,则两种酶可将pZHZ8切成( )个片段。
    (4)重组质粒pZHZ8上的标记基因是( ),在含硫链丝菌素固体培养基上培养后,筛选过程中要淘汰( )菌落。
    【答案】 ①. 核移植技术、转基因技术、胚胎移植技术、动物细胞培养技术 ②. 基因表达载体(重组DNA分子或重组质粒) ③. 特异性的受体 ④. 大鼠丙携带,丁不携带 ⑤. 1.4 ⑥. 4 ⑦. tsr基因(硫链丝菌素抗性基因) ⑧. 黑色的
    【解析】
    【分析】分析图1:图1是利用两种不同生物技术将小鼠培育成大鼠过程。Ⅰ采用了核移植技术;Ⅱ采用了基因工程技术,其中①表示基因表达载体的构建过程,然后导入小鼠受精卵。
    【详解】(1)图1中,技术Ⅰ采用了核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术,技术Ⅱ采用了基因工程、动物细胞培养和胚胎移植等技术,因此图1中应用到的生物工程技术有核移植技术、转基因技术、胚胎移植技术、动物细胞培养技术等。c是构建好的基因表达载体(重组DNA分子或重组质粒);生长激素基因表达产物为生长激素,几乎可以作用于丁鼠的所有细胞,主要原因是这些细胞膜上具有特异性的受体。
    (2)大鼠丙的细胞核遗传物质都来自大鼠甲,因此且携带致病基因;大鼠丁只导入了大鼠乙的一个基因,因此不携带致病基因。
    (3)质粒PIJ702的长度为5.7kb,而重组质粒pZHZ8的长度为6.7kb,又已知构建基因表达载体时,目的基因置换了PIJ702上0.4kb的片段,由此判断目的基因的片段长度为6.7-5.7+0.4=1.4kb。用ClaⅠ切割质粒PIJ702时只产生一种长度的DNA片段,但用该酶切割重组质粒pZHZ8时能产生两种长度的DNA片段,这说明目的基因中含有ClaⅠ的切割位点,同理目的基因中也含有PstⅠ的切割位点,即重组质粒pZHZ8中含有2个PstⅠ酶切位点,也含有2个Cla l酶切位点。因此,用这两种酶同时酶切重组质粒pZHZ8时,可将pZHZ8切成4个片段。
    (4)构建基因表达载体时,破坏了mel(黑色素合成基因),但没有破坏tsr(硫链丝菌素抗性基因),因此重组质粒pZHZ8上的标记基因是tsr基因(硫链丝菌素抗性基因);由于mel(黑色素合成基因)被破坏,含有重组质粒的受体细胞不能表达产生黑色素,因此重组质粒中的在含硫链丝菌素固体培养基上培养后,筛选过程中要淘汰黑色的菌落。
    【点睛】本题结合图解,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,能正确分析题图,再运用图中信息准确答题,属于考纲理解和应用层次的考查,有一定难度。
    22. (2022届湖南省长沙市一中高三上学期月考(一)生物试题)人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血液中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。现应用某生物工程技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,使利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白成为可能。大致过程如下;
    A.将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞,形成细胞①
    B.取出细胞①的细胞核;注入去核牛卵母细胞中形成细胞②
    C.电脉冲刺激细胞②促使其形成早期胚胎
    D.将胚胎移植到母牛的子宫内,最终发育成转基因小牛
    请回答下列问题:
    (1)实现了基因重组的是细胞___________(填序号),B过程的牛卵母细胞应在体外培养到___________期。为使奶牛一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是___________。
    (2)采用___________技术将早期胚胎分成若干等份从而获得遗传物质相同的牛。
    (3)进行胚胎移植时,需对受体母牛进行______________________处理。
    (4)“膀胱生物反应器”与“乳腺细胞生物反应器”相比,优点是______________________。
    (5)胚胎干细胞来源于___________期的内细胞团或原始性腺,在功能上具有___________。
    【答案】 ①. ① ②. 减数第二次分裂中 ③. 促性腺激素 ④. 胚胎分割 ⑤. 同期发情 ⑥. 雌性和雄性奶牛尿液中均能提取到白蛋白 ⑦. 囊胚 ⑧. 发育的全能性
    【解析】
    【分析】分析材料:将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞,形成细胞①,该过程采用了基因工程技术,其原理是基因重组;取出细胞①的细胞核,注入去核牛卵母细胞中,形成细胞②,该过程采用了核移植技术,其原理是动物细胞的细胞核具有全能性;要形成转基因克隆奶牛还需要采用早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。
    【详解】(1)重组细胞①实现了基因的重组;核移植时,应将卵母细胞培养至减数第二次分裂中期,因为此时卵母细胞核的位置靠近第一极体,用微型吸管可一并吸出第一极体;用促性腺激素处理母畜,可促使其超数排卵,以得到更多的卵母细胞。
    (2)胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。来自同一胚胎的后代有相同的遗传物质,因此胚胎分割可看成动物无性繁殖或克隆的方法之一。
    (3)在进行胚胎移植时,需对受体母牛进行同期发情处理,使供受体生理状态相同。
    (4)“乳腺细胞生物反应器”只能从哺乳期雌性奶牛的乳汁中获取白蛋白,与“乳腺细胞生物反应器”相比,“膀胱生物反应器”的优点是雌性和雄性奶牛的尿液中都可提取到白蛋白,且不受时间的限制。
    (5)胚胎干细胞是从早期胚胎(如囊胚的内细胞团)或原始性腺中分离出来的一类细胞。胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性。
    【点睛】本题考查基因工程、核移植技术、胚胎分割、胚胎移植和胚胎干细胞等知识,要求考生识记基因工程的原理及应用,能理论联系实际,分析“膀胱生物反应器”与“乳腺细胞生物反应器”的优缺点;实际核移植技术的过程;识记胚胎分割技术的概念及特点;识记胚胎干细胞的来源及特点。
    22. (湖南省娄底市双峰县一中2021-2022学年高三入学摸底考试生物试题)研究人员将大麦细胞的LTP1基因导入啤酒酵母菌中,获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白,并酿出泡沫丰富的啤酒。回答下列问题:

    (1)已知DNA复制子链的延伸方向是5'→3',图1中A、B、C、D在不同情况下可以作为引物,在PCR技术中,扩增LTP1基因,应该选用_____________作为引物。为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的_____________位点。设计引物时需要避免引物之间形成_____________,而造成引物自连。
    (2)图2中的B为质粒,是一种独立于大肠杆菌拟核DNA之外的具有_____________能力的很小的_____________。图2中的C除了含标记基因之外,在LTP1基因的上游必须具有_____________。
    (3)分别用含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选,则有图2中C进入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是_____________。
    (4)可采用分子杂交技术检测LTP1基因是否转录,需要从转基因啤酒酵母中提取_____________,用_____________作探针与之杂交。
    【答案】(1) ①. B和C ②. 限制性核酸内切酶 ③. 碱基互补配对
    (2) ①. 自我复制 ②. 双链环状DNA ③. 启动子
    (3)在含有青霉素的培养基上存活,但不能在含有四环素的培养基上存活
    (4) ①. mRNA ②. 同位素标记的目的基因(LTP1基因)
    【解析】
    【分析】分析题图2:图示表示将使啤酒产生丰富泡沫的LTP1基因植入啤酒酵母菌中,使其产生LTP1蛋白,酿出泡沫丰富的啤酒的过程。图中A为获取目的基因的过程;B为质粒;C为基因表达载体。
    【小问1详解】
    结合题意可知,DNA复制只能从5’到3’,因此构建前利用PCR技术扩增目的基因时,A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取 B和C 作为引物;为构建重组质粒(即将目的基因和质粒整合到一起),在引物中需要适当增加限制酶切割位点;设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对,而造成引物自连,干扰目的基因的扩增。
    【小问2详解】
    质粒是一种独立于大肠杆菌拟核DNA之外的具有自我复制能力的小型环状双链DNA分子;启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录,故图2中的C除了含标记基因之外,在LTP1基因的上游必须具有启动子。
    【小问3详解】
    由图可知,构建基因表达载体时,四环素抗性基因被破坏,而青霉素抗性基因没有被破坏,因此将导入C的酵母菌分别在含有青霉素和四环素的两种选择培养基上培养,则在含有青霉素的培养基上能存活,但在含有四环素的培养基上不能存活。
    【小问4详解】
    基因转录的产物是RNA,故可采用分子杂交技术检测LTP1提取mRNA,用同位素标记的目的基因(LTP1基因),若出现杂交带,则证明转录成功。
    【点睛】本题结合转基因啤酒酵母的培育过程图,考查基因工程的原理及技术,要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤,能准确判断图中各过程及各物质的名称,并能结合题意分析作答。
    22. (湖南省长沙市长郡中学2021-2022学年高三上学期第一次月考生物试题)单克隆抗体技术在生物工程中有着广泛的应用,下图1是单克隆抗体制备流程图,下图2是我国科研人员为了准确筛选没有明显表型特征的某种微生物所采用的流程图,图3是某双特异性抗体作用示意图,双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合。

    (1)据图2分析,科研人员利用目标微生物编码膜蛋白的基因序列,构建____________________,并导入用__________处理的大肠杆菌细胞中,获取大量膜蛋白。
    (2)已知细胞合成DNA有“D途径”和“S途径”两条途径,其中“D途径”能被氨基嘌呤阻断。兔子的已免疫的淋巴细胞有上述两种途径,但一般不分裂增殖;兔子的骨髓瘤细胞中只有“D途径”,但能不断分裂增殖。据此,图1所示的__________(填“HAT培养基”或“多孔板”)中添加氨基嘌呤可以达到筛选目的,其原理是______________________________。
    (3)将上述带有荧光的单克隆抗体与待分离微生物群体混合,目的是______________________________。
    (4)与直接使用抗肿瘤药物相比,将抗肿瘤药物与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是________________________________________,体现的是双特异性单克隆抗体在__________方面的用途。
    【答案】(1) ①. 基因的表达载体 ②. Ca2+或CaCl2
    (2) ①. HAT培养基 ②. 淋巴细胞和淋巴细胞自身融合细胞因缺乏在体外培养液中增殖的能力,故不能在 HAT培养基中生长;骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞自身融合细胞在HAT培养基中因DNA合成途径被氨基嘌呤阻断而不能进行DNA复制,而不生长
    (3)标记目标微生物 (4) ①. 双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到肿瘤细胞所在位置,在原位杀死癌细胞 ②. 治疗疾病 (运载药物)
    【解析】
    【分析】单克隆抗体制备过程: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。
    【小问1详解】
    据图分析,科研人员利用基因工程将目标微生物编码膜蛋白的基因序列,构建基因表达载体,并导入 用CaCl2处理的大肠杆菌细胞中,使目的基因增殖并表达可获取大量膜蛋白。
    【小问2详解】
    杂交瘤细胞由淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而成,其合成DNA有“D途径”和“S途径”两条途径。“HAT培 养基”有筛选作用,在添加了氨基喋吟的HAT培养基中,杂交瘤细胞“D途径”虽然被氨基嘌呤阻断,但可通过 “S途径”合成DNA,不断分裂增殖;而淋巴细胞和淋巴细胞自身融合细胞因缺乏在体外培养液中增殖的能力, 而不能在HAT培养基中生长;骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞自身融合细胞在HAT培养基中因DNA合成途径被 氨基嘌呤阻断而不能进行DNA复制,也不生长。
    【小问3详解】
    带有荧光的单克隆抗体与待分离微生物群体混合,可起到标记目标微生物的作用。
    【小问4详解】
    双特异性单克隆抗体借助单克隆抗体的导向作用,能将药物定向带到癌细胞所在的位置,在原位杀死癌细胞,这样既不损伤正常细胞,又减少了用药剂量。体现的是双特异性单克隆抗体在治疗疾病方面起到运载药物的用途。
    【点睛】本题考查单克隆抗体的制备过程和动物细胞的培养,意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度,培养了学生分析图示、获取信息、解决问题的综合应用的能力。


    (2022届湖北省恩施州高三第一次教学质量监测)20. 下图是利用DNA重组技术生产能降解农药马拉硫磷的CarE制剂的流程,下列叙述正确的是( )


    A. 重组DNA技术的核心是将CarE基因导入受体细胞
    B. 过程①是在小菜蛾细胞的细胞核中进行的
    C. 过程②获取的CarE基因中不含有启动子和终止子
    D. 重组表达载体的制备过程中需要限制酶和DNA聚合酶
    【答案】C
    【解析】
    【分析】根据题意和图示分析可知:图中过程①表示利用mRNA通过反转录法合成相应的DNA;过程②表示利用PCR技术对目的基因进行扩增;过程③表示将目的基因导入受体细胞;过程④表示通过筛选获得工程菌。
    【详解】A、重组DNA技术的核心是构建基因表达载体,A错误;
    B、过程①表示通过反转录法合成目的基因,该过程是在体外进行的,不是在小菜蛾细胞的细胞核中进行的,B错误;
    C、目的基因是通过逆转录法获得的,该方法获得的目的基因不含启动子和终止子,因此过程②获取的CarE基因中不含有启动子和终止子,C正确;
    D、重组表达载体的制备过程中需要限制酶和DNA连接酶,D错误。
    故选C。
    【点睛】
    (2022届湖北省恩施州高三第一次教学质量监测)24. 刍草是玉米是原始祖先,具有较强的抗病抗逆特性,为玉米育种提供了原始的遗传材料。研究发现大刍草基因组中有一个D基因仅在体细胞(2n)和精子中正常表达,在卵细胞中不转录。为研究D基因表达对卵细胞的影响,设计了实验。据图回答:

    (1)D基因在大刍草卵细胞中不转录,从基因结构角度推测其可能的原因是卵细胞中____________。
    (2)要构建大刍草的CDNA文库,应从大刍草____________中提取总RNA,原因是____________。由总RNA在相关酶的作用下获得D基因编码蛋白的序列。按如图所示构建重组表达载体。
    (3)在过程①、②转化筛选时,过程_______________________中T-DNA整合到受体细胞染色体DNA上。
    (4)从转基因植株未成熟种子中分离出胚,观察到细胞内仅含一个染色体组,判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的,而一般情况下大刍草卵细胞在未受精时不进行发育,由此表明____________。
    (5)在大刍草基因组中发现另一个B基因与其育性相关,为进一步研究B基因的功能,研究者将一段T-DNA插入到B基因中,致使该基因失活,失活后的基因记为b,现以野生植株和突变植株作为亲本进行杂交实验,统计母本植株的结实率,结果如表所示:
    杂交编号
    亲本组合
    结实率
    a
    ♀BB×♂bb
    0.1
    b
    ♀bb×♂BB
    0.5
    c
    ♀BB×♂BB
    0.5
    ①表中数据表明B基因失活后使____________配子育性降低。
    ②让杂交a的F1给杂交b的F1授粉,得到F2。为验证F2植株的基因型,研究者据B基因、T-DNA的序列设计了3种引物,如图所示:

    随机选取F2植株若干,提取各植株的总DNA,分别用“引物I+Ⅲ”组合及“Ⅱ+Ⅲ”组合进行PCR,检测是否能扩增(完整的T-DNA过大,不能完成PCR扩增)
    如果引物“I+Ⅲ”组及“Ⅱ+Ⅲ”组进行PCR均可完成扩增,则相应植株的基因型为____________。
    如果________________________,则相应植株基因型为BB。
    【答案】(1)D基因的启动子无法启动转录
    (2) ①. 体细胞或精子 ②. D基因仅在大刍草的体细胞和精子中正常表达
    (3)② (4)D基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚
    (5) ①. 雄 ②. Bb ③. 仅引物“Ⅱ+Ⅲ”组进行 PCR 能完成扩增,而“Ⅰ+Ⅲ”组不能完成扩增
    【解析】
    【分析】分析题图:①表示将基因表达载体导入农杆菌细胞;②表示利用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞。
    【小问1详解】
    基因转录需要启动子、终止子等调控因子发挥作用,因此D基因在大刍草卵细胞中不转录的可能原因是卵细胞中D基因的启动子无法启动转录。
    【小问2详解】
    要构建大刍草的CDNA文库,应从大刍草体细胞或精子中提取总RNA,原因是D基因仅在大刍草的体细胞和精子中正常表达。
    【小问3详解】
    ②表示利用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞,即将T-DNA整合到受体细胞染色体DNA上。
    【小问4详解】
    分析题意,转基因植株与正常植株相比,多了D基因,而转基因植株的卵细胞能发育,可推测D基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚。
    【小问5详解】
    ①对比a组和b组实验结果可知,bb做父本时结实率较低,说明B基因失活后使雄配子育性降低。
    ②根据题干子链延伸的方向总是5′→3',当使用“引物I+Ⅲ”组合进行PCR时,二者可扩增出从B基因的左端到T一DNA之间的部分序列(省略号代表大量碱基),表明该植株含有b基因。当使用引物“Ⅱ+Ⅲ”组合进行PCR时, 可直接扩增出从B基因左端的CCGTGT到右端的ATGCCT之间的序列(意味着B基因未被插入T-DNA)。又由题干可知,完整的T-DNA过大,不能完成PCR,所以当B基因之间若插入了T-DNA,即基因型为b时,通过PCR不能扩增。总之,当使用引物“Ⅱ+Ⅲ”组合进行PCR时,能扩增的就是B基因,不能扩增的就是b基因,所以当植株的基因型为Bb,分别用引物“Ⅰ+Ⅲ”组合及“Ⅱ+Ⅲ”组合进行PCR,都能检测出扩增的情况。同理,若仅引物“Ⅰ+Ⅲ”能扩增,则基因型为bb;若仅引物“Ⅱ+Ⅲ”能扩增,则基因型为BB。
    【点睛】本题主要考查基因工程和PCR的相关知识,解题关键信息是:将一段T-DNA插入到B基因中,使该基因失活,失活后的基因记为b;完整的T-DNA过大,不能完成PCR扩增。
    (2022届重庆市巴蜀中学高考适应性月考卷(一))26. PCR技术是20世纪80年代发展起来的新技术,广泛用于分子生物学、基因工程及其他与DNA鉴定相关的领域,如疾病检测、法医鉴定等。通过咽拭子取样进行RT-PCR技术检测是目前临床上诊断新型冠状病毒感染疑似患者的常用方法,用于核酸检测的RT-PCR试剂盒的部分工作原理简图(如图所示):

    (1)RT-PCR是指以病毒的RNA为模板通过__________过程合成cDNA,并对cDNA进行PCR扩增的过程。利用RT-PCR试剂盒对新型冠状病毒进行检测时,除借助上述RT-PCR技术外,还需要有特异性探针,利用该探针对新型冠状病毒进行核酸检测的原理是__________。若用RT-PCT技术扩增胰岛素基因,应选择__________细胞提取RNA。
    (2)PCR与体内DNA复制相比,不需要__________酶。利用PCR技术扩增目的基因的前提是__________。
    (3)若将1个DNA分子拷贝10次,则需要在缓冲液中至少加入__________个引物。
    (4)PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、__________三步,其中复性的结果是__________。
    【答案】(1) ①. 逆转录 ②. 分子杂交 ③. 胰岛B细胞
    (2) ①. 解旋 ②. 一段已知目的基因的核苷酸序列
    (3)211−2 (4) ①. 延伸 ②. 从引物起始进行互补链的合成
    【解析】
    【分析】PCR技术:(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。(2)原理:DNA复制。(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
    【小问1详解】
    以RNA为模板合成cDNA的过程为逆转录过程,该过程需要逆转录酶的参与;探针是指被放射性同位素标记或荧光标记的一段单链核酸,因此制作该探针的依据是新型冠状病毒的核苷酸序列;利用该探针对新型冠状病毒进行检测的原理是分子杂交。若用RT−PCT技术扩增胰岛素基因,应选择胰岛B细胞提取RNA。
    【小问2详解】
    PCR技术使得DNA在高温条件下解开双链,因此与体内DNA复制相比,不需要解旋酶。利用PCR技术扩增目的基因的前提是一段已和目的基因的核苷酸序列作为模板。
    【小问3详解】
    PCR技术大量扩增目的基因时,缓冲液中需要加入的引物个数计算公式为2n+1−2,因此,若将1个DNA分子拷贝10次,则需要在缓冲液中至少加入211−2个引物。
    【小问4详解】
    利用PCR扩增DNA片段需要耐高温的DNA聚合酶,PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸三步,其中复性的结果是引物通过碱基互补配对与单链DNA结合,即从引物起始进行互补链的合成。
    【点睛】本题考查PCR技术的相关知识,要求考生识记PCR技术的概念、原理及操作步骤,能正确分析图形,获取有效信息,再结合所学的知识准确答题,属于考纲中识记和理解层次的考查。
    (2022届重庆市巴蜀中学高考适应性月考卷)26. 烟青虫是一种对烟草危害极大的昆虫,现要将一段抗烟青虫基因通过农杆菌转入烟草细胞,再通过组织培养技术得到抗烟青虫的转基因烟草。
    (1)在构建表达载体的过程中,要先用两种不同的______分别切割目的基因和质粒,原因是防止,质粒自身环化,并保证______之后用连接酶连接形成______
    (2)在以上重组质粒中,目的基因和抗卡那霉素抗性基因,都应该位于质粒的______片段内,原因是______
    (3)用______处理农杆菌,可使重组的质粒更容易转入农杆菌,然后将得到的农杆菌和烟草细胞愈伤组织共同培养一段时间后,将愈伤组织置于含有______(抗生素)的培养基上进行组织培养,通过调整______(植物激素)的比例使其脱分化、再分化形成转基因植株,再用烟青虫进行进一步选择。
    【答案】(1) ①. 限制酶 ②. 目的基因以正确的方向与质粒进行连接 ③. 重组质粒
    (2) ①. ②. 质粒上只有片段能够整合到受体细胞的染色体上
    (3) ①. ②. 卡那霉素 ③. 生长素和细胞分裂素
    【解析】
    【分析】基因工程的基本操作程序:
    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:(1)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。(2)个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
    【详解】(1)用同一种限制酶切割可能会有未连入目的基因的质粒自身环化,或者目的基因会倒向连入质粒,所以用两种不同的限制酶切割,得到不同黏性末端,可以防止以上情况发生。
    (2)质粒上只有片段能够整合到被侵染细胞的染色体上,要使其具有可遗传的性状,目的基因和标记基因都必须随一同整合到染色体上。
    (3)将质粒导入原核生物需要用处理,使原核生物处于易吸收周围DNA的感受态细胞状态;由题意可知,基因表达载体含有标记基因卡那霉素抗性基因,故经共培养得到的愈伤组织要在含有卡那霉素的选择培养基中培养,使没有转入目的基因的细胞死亡;生长素和细胞分裂素的比例影响植物细胞脱分化和再分化。
    【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概念及原理,掌握基因工程的操作步骤及各步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答题。
    (湖北省武汉市二中2021-2022学年高三上学期暑期模拟)16. “X基因”是DNA分子上一个有遗传效应的片段,若要用PCR技术特异性地拷贝“X基因”,需在PCR反应中加入两种引物,两种引物及其与模板链的结合位置如图甲所示。经4轮循环后,产物中有五种不同的DNA分子,如图乙所示,其中第③和④种DNA分子的个数有(  )


    A. 8个 B. 6个 C. 4个 D. 2个
    【答案】B
    【解析】
    【分析】
    PCR:
    (1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;
    (2)原理:DNA双链复制;
    (3)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);
    (4)过程:高温变性、低温复性、中温延伸。
    (5)结果:经过n次扩增,形成的DNA分子数是2n个,其中只有2条单链不含有引物。
    【详解】通过图中信息可知,“X基因”第1次复制得到两个DNA:①和②各1个;“X基因”第2次复制得到4个DNA:①复制得①和③、②复制得②和④;“X基因”第3次复制得到8个DNA:①复制得①和③、③复制得③和⑤、②复制得②和④、④复制得④和⑤;“X基因”第4次复制得到16个DNA:①复制得①和③、②复制得②和④、2个③复制得2个③和2个⑤、2个④复制得2个④和2个⑤、两个⑤复制得到4个⑤。
    从上面的推测可知,经4轮循环产物后,产物中有8个⑤、3个④、3个③、1个②、1个①。因此,经4轮循环后,第③和④种DNA分子的个数有:3+3=6个,故选B。
    (湖北省武汉市二中2021-2022学年高三上学期暑期模拟)18. 下列关于“克隆羊”、“试管羊”、“转基因羊”的说法,合理的是( )
    A. 这三种羊都是无性繁殖的产物
    B. 在培育过程中都需要使用二氧化碳培养箱
    C. 在培育过程中都需要用到核移植技术
    D. 在培育过程中都需要采集良种公羊的精子
    【答案】B
    【解析】
    【分析】克隆动物的获得过程:

    【详解】A、克隆羊属于无性繁殖,试管羊、转基因羊属于有性生殖,A错误;
    B、在培育过程中都需要使用二氧化碳培养箱,B正确;
    C、克隆羊在培育过程中需要用到核移植技术,试管羊和转基因羊不需要,C错误;
    D、克隆羊在培育过程中不需要采集良种公羊的精子,D错误。
    故选B。
    (湖北省武汉市二中2021-2022学年高三上学期暑期模拟)19. 在机体缺氧时,肾脏产生红细胞生成酶,该酶作用于肝脏所生成的促红细胞生成素原,使其转变成促红细胞生成素(ESF)。促红细胞生成素一方面刺激骨髓造血组织,使周围血液中红细胞数增加,改善缺氧;另一方面又反馈性地抑制肝脏中的促红细胞生成素原的生成(如图所示)。以下叙述错误的是( )

    A. 促红细胞生成素抑制肝脏中的促红细胞生成素原的生成,这属于负反馈调节
    B. 骨髓中的造血干细胞还能产生淋巴细胞,参与免疫调节
    C. 促红细胞生成素作用的靶细胞是红细胞,红细胞数量增加可增加携氧能力,改善缺氧
    D. 血浆中含有较多的蛋白质,血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质含量有关
    【答案】C
    【解析】
    【分析】紧扣题干信息“在机体缺氧时,肾脏产生红细胞生成酶,该酶作用于肝脏所生成的促红细胞生成素原,使其转变成促红细胞生成素(ESF)。促红细胞生成素一方面刺激骨髓造血组织,使周围血液中红细胞数增加,改善缺氧;另一方面又反馈性地抑制肝脏中的促红细胞生成素原的生成”答题。
    【详解】A、促红细胞生成素抑制肝脏中的促红细胞生成素原的生成,这属于负反馈调节,这种机制保证了生物体内物质含量的相对稳定,A正确;
    B、骨髓中的造血干细胞还能产生淋巴细胞(B淋巴细胞和T淋巴细胞),参与免疫调节,B正确;
    C、由图可知,促红细胞生成素作用的靶细胞是骨髓造血组织和肝脏,C错误;
    D、相对于组织液和淋巴,血浆中含有较多的蛋白质,血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质含量有关,D正确。
    故选C
    【点睛】本题结合模式图,考查内环境的理化特性,要求考生识记内环境的理化特性,能正确分析题图,再结合图中信息准确判断各选项。
    (湖北省武汉市二中2021-2022学年高三上学期暑期模拟)24. 肠道病毒EV71是RNA病毒,其表面蛋白为VP1~VP4,分别由V1~V4基因控制。为研究VP1~VP4的抗原性,从中筛选出EV71的疫苗抗原,研究人员利用基因工程技术生产了上述4种蛋白质。如图是制备V1基因表达载体的过程示意图,请回答下列问题:

    gus:控制合成的酶使β-葡萄糖苷酸水解为蓝色物质
    Kan:卡那霉素抗性基因
    (1)以RNA为模板,通过4组RT-PCR可分别获取V1~V4基因(DNA)。RT-PCR所需要的酶有_____,该过程中子链延伸时所需的能量较为特殊,一般来自_____。
    (2)为方便目的基因与质粒的连接,通常将限制酶的切点设计在引物上。引物一般为单链DNA,新合成子链的延伸方向为5’→3’。PCR获取V1基因时,10引物中限制酶切点的碱基序列应设计为上游引物3’…_____…5’,下游引物3’…_____…5’。
    (3)用相关限制酶处理质粒和V1基因后,再与_____酶混合,加入大肠杆菌温育。一段时间后,将菌液涂布在含有_____和_____的平板上,经培养,在平板上长出白色和蓝色两种菌落,其中_____菌落含有V1基因表达载体,判断依据是_____。
    【答案】(1) ①. 逆转录酶和Taq酶 ②. dNTP
    (2) ①. GGATCC ②. CTCGAG
    (3) ①. DNA连接酶 ②. β—葡萄糖苷酸 ③. 卡那霉素 ④. 白色 ⑤. 构建目的基因表达载体时切除了gus含基因,在含β—葡萄糖苷酸的培养基上,含重组V1基因质粒的大肠杆菌不显蓝色
    【解析】
    【分析】1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的,PCR实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。
    2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步:目的基因的获取;基因表达载体的构建;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与表达。
    【小问1详解】
    RT-PCR是扩增DNA的过程,因为加入的模板是RNA,故需要加入的酶是逆转录酶和Taq酶。该逆转录过程添加dNTP(4种)原料,dNTP也是高能磷酸化合物,所以该过程中子链延伸时所需的能量较为特殊,一般来自dNTP提供。
    【小问2详解】
    通过图示质粒可知, BamHⅠ靠近启动子,处于上游; XhoⅠ靠近终止子,处于下游,故PCR 获取V1基因时,引物中限制酶切点的碱基序列应设计为上游引物 3’…GGATCC…5’,下游引物 3’…CTCGAG…5’。
    【小问3详解】
    用相关限制酶处理质粒和V1基因后,再与DNA连接酶混合,构建重组质粒,加入大肠杆菌温育。一段时间后,将菌液涂布在含有β-葡萄糖苷酸和卡那霉素的平板上,经培养,在平板上长出白色和蓝色两种菌落,蓝色菌落含空白质粒,白色菌落含重组质粒。因为构建目的基因表达载体时切除了gus基因,在含β-葡萄糖苷酸的培养基上,β-葡萄糖苷酸不能被水解,因此含重组V1基因质粒的大肠杆菌不显蓝色,显白色。
    【点睛】本题考查基因工程的相关知识,要求考生熟知逆转录,理解PCR扩增的相关知识是解答本题的关键,同时也要求考生具有获取信息的能力。
    (重庆市南开中学2021-2022学年高三7月月考)16. 全国新冠疫苗接种正在有序进行中,目前我国的疫苗有三类,第一类为灭活疫苗,把新冠病毒培养扩增后加以杀灭,然后把灭活病毒颗粒注射到人体中;第二类为腺病毒载体疫苗,是将新冠病毒抗原基因送入人体细胞;第三类为重组疫苗,是通过基因工程的方式在工程细胞内表达纯化新冠病毒抗原蛋白,然后制成疫苗。下列叙述错误的是( )
    A. 三种疫苗都要通过新冠病毒的特定抗原来激发机体产生相应的抗体
    B. 注射疫苗能使人在一定时间内抵抗新冠病毒,这与体内产生的记忆细胞有关
    C. 腺病毒载体疫苗进入人体后,可通过复制形成大量抗原蛋白
    D. 重组疫苗制备过程中,要将抗原蛋白基因导入受体细胞并使其成功表达
    【答案】C
    【解析】
    【分析】分析题意,新冠病毒抗原基因是有遗传效应的RNA片段,基因通过表达才能形成蛋白质。疫苗的作用机理是利用新冠病毒的特定抗原来激发机体产生相应的抗体和记忆细胞。
    【详解】A、注射疫苗后能抵抗病原体,是因为它能刺激体内产生特定的抗体和记忆细胞,一旦人体接触到病原体,抗体可直接发挥作用,A正确;
    B、注射疫苗后能抵抗病原体,是因为它能刺激体内产生特定的抗体和记忆细胞,一旦人体接触到病原体,病原体刺激记忆细胞发生二次免疫,B正确;
    C、腺病毒载体疫苗的RNA进入人体后,通过表达形成大量抗原蛋白,而不是复制,C错误;
    D、重组疫苗制备过程中,要将抗原蛋白基因导入工程细胞并使其成功表达才能得到所需的病原体抗原蛋白,D正确。
    故选C。

    (浙江省七彩阳光新高考研究联盟”2021-2022学年高三返校考试生物试题)如图为杂交瘤技术制备单克隆抗体的基本方法,下列叙述错误的是(  )


    A. 该技术解决了抗血清的异质性问题
    B. 甲细胞为经免疫处理的小鼠的脾细胞
    C. ①中可加入聚乙二醇以促进细胞融合过程
    D. ②过程是筛选能产生单一抗体的杂交瘤细胞
    【答案】D
    【解析】
    【分析】1、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。
    2、分析题图:图示为单克隆抗体的制备过程,其中①表示细胞融合过程,②表示用选择性培养基筛选获得杂交瘤细胞,③表示用抗体检测获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,④表示克隆化培养。
    【详解】A、杂交瘤技术制备的单抗,可解决抗血清的异质性问题,A正确;
    B、给小鼠注射A物质后,提取甲细胞,与骨髓瘤细胞融合,故甲细胞为经免疫处理小鼠的脾细胞(浆细胞),B正确;
    C、①表示细胞融合过程,可加入促融剂(如聚乙二醇)以促进细胞融合过程,C错误;
    D、②表示用选择性培养基筛选获得杂交瘤细胞,③表示用抗体检测获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,D错误。
    故选D。
    (浙江省“山水联盟”2021-2022学年高三上学期开学考试生物试题)植物基因工程可以改造农作物性状,使农作物变得更加高产。如图是培育良种水稻的有关原理和步骤,有关叙述错误的是( )
    A. 图中表达载体中的T-DNA插入外源基因后将失去作用
    B. 图中②过程需要在无菌环境下用Ca2+处理土壤农杆菌
    C. 需要用除草剂检测转基因植株是否具有抗除草剂性状
    D. 该过程需要用到固体和液体培养基
    【答案】A
    【解析】
    【分析】1、基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子。标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
    2、将目的基因导入微生物体内,常采用的方法是用一定浓度CaCl2溶液处理微生物,提高细胞摄取外源治理DNA的能力,该方法为感受态细胞法。
    3、图中①代表构建基因表达载体,②代表将含有目的基因的Ti质粒转入农杆菌,③代表用农杆菌侵染植物愈伤组织细胞,④代表再分化,⑤代表植物生长发育为植株的过程。
    【详解】A、T-DNA可将T-DNA之间的DNA序列转移并整合至受体细胞的染色体DNA上,使目的基因能够稳定遗传,故T-DNA插入外源基因后不会失去作用,A错误;
    B、用Ca2+处理农杆菌,使农杆菌处于感受态,利于农杆菌吸收目的基因完成转化过程,故图中②将载体导入农杆菌过程需要在无菌环境下用Ca2+处理土壤农杆菌,B正确;
    C、为从个体水平上检测图中植株是否具有抗除草剂性状,可采用的方法是用相应除草剂喷洒待测植株,C正确;
    D、筛选含重组质粒的农杆菌时用的是固体培养基,扩大培养时应该用液体培养基,故该过程需要用到固体和液体培养基,D正确。
    故选A。
    (天津市静海区六中2021—2022学年高三第一次月考生物试题)用组织培养技术繁殖一种名贵花卉过程中,下列叙述不正确的是( )
    A. 消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又減少消毒剂对细胞的伤害
    B. 在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞
    C. 用花粉离体培养可获得单倍体植株,说明花粉细胞仍具有全能性
    D. 诱导愈伤组织生根时,培养基内通常应含生长素类调节剂
    【答案】B
    【解析】
    【详解】外植体消毒既要杀死材料表面的微生物,消毒剂还不能对细胞有伤害,A正确。在愈伤组织培养中进入细胞融合的诱导剂,因为愈伤组织有细胞壁,细胞不能融合,所以无法得到染色体加倍的细胞,B错误。用花粉离体培养可以得到单倍体植株,说明花粉细胞具有全能性,C正确。诱导愈伤组织生根时,培养基中生长素类应高于细胞分裂素类含量,D正确。
    点睛:植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例都会影响细胞的发育方向。如生长素用量比细胞分裂素用量比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成。比值适中时,促进愈伤组织的形成。
    (天津市静海区六中2021—2022学年高三第一次月考生物试题)下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是(  )
    A. 卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
    B. 胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
    C. 胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
    D. 胚胎干细胞是一类未分化细胞,可从早期胚胎中分离获取
    【答案】D
    【解析】
    【分析】
    1、胚胎发育过程:
    (1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;
    (2)桑椹胚:32个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞;
    (3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔[注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化;
    (4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
    2、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
    3、胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。
    4、胚胎干细胞的特点:具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
    【详解】A、卵裂期胚胎中细胞数目在不断增加,但有机物总量在减少,因为该过程中有机物不断被呼吸作用消耗,A错误;
    B、胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割,避免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,B错误;
    C、胚胎干细胞具有细胞核大、核仁大和蛋白质合成旺盛等特点,C错误;
    D、胚胎干细胞是一类未分化细胞,可从早期胚胎或原始性腺中分离获取,具有发育的全能性,D正确。
    故选D。
    (多选)(2021-2022学年辽宁省六校高三上学期期初联考生物试题)下列关于生物技术与伦理问题的观点,不正确的是( )
    A. 利用体外受精技术筛选早期胚胎性别,设计试管婴儿
    B. 基于科学和理性讨论转基因作物的安全性问题
    C. 通过基因筛查禁止重大疾病基因携带者就业
    D. 大量引入国外转基因作物与本地近缘作物品种杂交
    【答案】ACD
    【解析】
    【分析】1、设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎,然后从中选择符合要求的胚胎,再经移植后产生后代的技术。
    2、转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
    【详解】A、我国不允许利用体外受精技术筛选早期胚胎性别,A错误;
    B、基于科学和理性讨论转基因作物的安全性问题,B正确;
    C、通过基因筛查禁止重大疾病基因携带者就业,不符合伦理道德,C错误;
    D、大量引入国外转基因作物与本地近缘作物品种杂交,可能造成基因污染,D错误。
    故选ACD。
    (2021-2022学年辽宁省六校高三上学期期初联考生物试题)下图是利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述错误的是(  )

    A. 进行a处理时能用果胶酶和纤维素酶
    B. b是诱导融合后得到的杂种细胞
    C. c是培养后得到的具有高产、耐盐性状的幼芽
    D. 进行d选择时要将植株种在高盐环境中
    【答案】C
    【解析】
    【分析】分析题图:图示为培育高产耐盐的杂种植株的培育过程,其中a表示酶解法去除细胞壁,b表示诱导原生质体融合,c为胚状体,d为筛选获得的钠盐植株。
    【详解】A、a表示酶解法去除细胞壁,用纤维素酶或果胶酶,A正确;
    B、b表示诱导原生质体融合,形成细胞壁得到杂种细胞,B正确;
    C、c表示再分化形成胚状体,C错误;
    D、d选择时,要将植株种在高盐环境中,筛选获得的钠盐植株,D正确。
    故选C。
    (2021-2022学年辽宁省六校高三上学期期初联考生物试题)利用某些调控细胞分化的因子,可诱导人胚胎干细胞分化为多种组织细胞。该过程与植物组织培养的共同点是
    A. 细胞全能性都得到体现 B. 都有信息分子与受体结合的过程
    C. 都要分散成单个细胞培养 D. 都需要蔗糖作为培养基的碳源
    【答案】B
    【解析】
    【详解】分析:动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养;植物组织培养过程为:外植体(离体的植物细胞、组织和器官)愈伤组织胚状体→新植体。
    详解:诱导人胚胎干细胞分化为多种组织细胞的过程不能体现细胞的全能性,A错误;诱导人胚胎干细胞分化为多种组织细胞的过程中有控制细胞分化的因子与细胞膜上的受体结合的过程,植物组织培养过程中有植物激素与受体结合的过程,B正确;植物组织培养过程中不需要将细胞分散开培养,C错误;诱导人胚胎干细胞分化为多种组织细胞的过程需要以葡萄糖作为培养基的碳源,D错误。
    (2021-2022学年辽宁省六校高三上学期期初联考生物试题)实时荧光 RT-PCR可用于RNA病毒的核酸检测,其原理是∶在 PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合,探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团,新链延伸过程中,DNA 聚合酶会破坏探针,导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用 RT-PCR 进行核酸检测的相关过程如图所示。下列说法错误的是( )


    A. 做 RT-PCR 之前,需要先根据 cDNA 的核苷酸序列合成引物和探针
    B. RNA不能作为 PCR扩增的模板,故需要将样本中的 RNA反转录为 DNA后再进行扩增
    C. 若检测结果有强烈荧光信号发出,说明被检测者没有感染病毒
    D. 病毒的检测还可以检测病毒的物质或病毒引发产生的抗体,其原理都是抗原-抗体杂交
    【答案】C
    【解析】
    【分析】根据题意,通过病毒的RNA进行逆转录产生cDNA,cDNA在PCR过程中解旋后可以和引物一起与模板结合,探针两侧有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团,延申过程DNA酶破坏了探针使淬灭基团分离后发出荧光而检测到是否有cDNA来判断是否有病毒。
    【详解】A、PCR 需要根据目的基因的核苷酸序列合成引物,同时 RT-PCR 还需要探针与待测样本 DNA 混合,A正确;
    B、PCR扩增必须以 DNA为模板,RNA 不能作为 PCR 扩增的模板,所以需要将样本中的 RNA 反转录为 DNA后再进行扩增,B 正确;
    C、若检测结果有强烈荧光信号发出,说明被检测者极有可能感染了病毒,C 错误;
    D、RNA病毒的检测方法有∶①RNA 检测,即检测病毒的遗传物质 RNA;②特异性抗原蛋白检测,即检测病毒表面的一种糖蛋白;③特异性抗体检测,即检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体。后两种方法的原理是抗原-抗体杂交,D正确。
    故选C。
    (天津市静海区六中2021—2022学年高三第一次月考生物试题)为增加油菜种子的含油量,研究人员尝试将酶 D 基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连,导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。回答下列问题:

    (1)酶 D 基因和转运肽基因所含的三种限制酶(Cla Ⅰ、Sac Ⅰ、Xba Ⅰ)的切点如图甲所 示,现为获得融合基因,研究人员采用 PCR 法扩增酶 D 基因,首先要依据基因两端的碱 基序列 设计______________ ,同时从拟南芥基因文库中获取转运肽基因,再用_____________________和______酶处理两个基因后,即可得到______端与_____端(填图中字母) 相连的融合基因。
    (2)将上述融合基因插入图乙所示 Ti 质粒的 T­DNA 中,构建_____并导入农杆 菌中。将获得的农杆菌接种在含_________的培养基上,其目的是得到含融合基因的农 杆菌,再利用液体培养基振荡培养,可以得到用于转化的侵染液。
    (3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间,此过程的目的 是_____,进一步筛选后获得转基因油菜细胞,该细胞通过_____技术,可培育成转基因油菜植株。
    【答案】 ①. 引物 ②. ClaⅠ ③. DNA 连接 ④. A ⑤. D ⑥. 基因表达载体(或重组质粒) ⑦. 四环素 ⑧. 利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞 ⑨. 植物组织培养
    【解析】
    【分析】1、基因文库包括cDNA文库、基因组文库等。某个群体包含一种生物所有的基因的文库叫基因组文库,而用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段属于cDNA文库。
    2、限制酶能够识别双链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。同种限制酶切割能够产生相同的黏性末端,便于质粒和目的基因连接。
    【详解】(1)采用 PCR 法扩增酶 D 基因,首先要依据基因两端的碱 基序列设计引物,同时从拟南芥基因文库中获取转运肽基因,再用ClaⅠ限制酶和DNA连接酶处理两个基因后,得到A、D端相连的融合基因。
    (2)将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒的T-DNA中,构建表达载体即重组质粒并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落。
    (3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间,此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞,再经过植物组织培养技术培养获得转基因油菜。
    (百师联盟2021-2022学年高三上学期开学联考试题河北卷) 甘草酸是中药甘草中的主要活性成分,为了快速检测甘草酸,科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体,其基本操作过程如图一。图二是科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根培育抗鼓胀病的苜蓿新品种流程图(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用,二者有效抑制不同植物细胞正常代谢的临界浓度不同)。请回答下列问题:

    (1)图一中制备单克隆抗体首先需要对动物进行免疫处理,所用的抗原是________________________。②过程常用____________作为诱导剂,该诱导剂不能用于植物细胞的融合。③和④过程为两次筛选过程,这两次筛选的目的分别是____________________________________。细胞丁的特性是________________________。
    (2)图二中①过程可使用____________作为诱导剂,也可使用____________等物理方法。图中③过程愈伤组织经过____________形成再生植株,这一过程的原理是_____________________________________。推测在融合后只有异源融合产物能够存活的原因是____________________________________。
    【答案】(1) ①. 甘草酸—牛血清白蛋白结合抗原 ②. 灭活的病毒 ③. 筛选出杂交瘤细胞 ④. 筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞 既能产生抗体又能无限增殖
    (2) ①. 聚乙二醇(PEC) ②. 离心、振动、电激 ③. 再分化 ④. 植物细胞的全能性 ⑤. 异源融合产物因代谢互补可恢复生长并获得再生能力
    【解析】
    【分析】单克隆抗体是人工制备的杂交瘤细胞生产的,杂交瘤细胞是由一个经抗原激活后的B细胞与一个骨髓瘤细胞融合形成。
    单克隆抗体优点:纯度高,灵敏度高,特异性强,交叉反应少,制备的成本低。
    缺点:对技术有一定的要求,而且通过抗原的化学处理很容易丢失表位。
    【详解】(1)由图可知,图一中所用抗原是甘草酸—牛血清白蛋白结合抗原,图中②过程为促进细胞融合的过程,常用灭活的病毒作用于细胞膜上的糖蛋白,使细胞互相融合。因为动物细胞膜上有很强的细胞识别能力,而植物细胞不存在这种能力,所以该方法不适用于植物。细胞融合后要进行两次筛选,即图中的③和④过程,第一次筛选把杂交瘤细胞选出来,第二次筛选把能产生所需抗体的杂交瘤细胞选出来。骨髓瘤细胞可以无限增殖,而细胞甲,即效应B细胞无法增殖,所以需要两者结合,两者结合后经过筛选获得的细胞丁,既能产生抗体又能无限增殖。
    (2)图二中①过程诱导原生质体融合需要用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂,也可采用离心,振动、电激等物理方法诱导融合图中③过程愈伤组织经过再分化形成再生植株,这一过程的原理是植物细胞的全能性。根据题意,IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用,由于异源融合产物因代谢互补可恢复生长并获得再生能力,因此在融合后只有异源融合产物能够存活
    胚胎干细胞(ES细胞)介导法是转基因动物培育的途径之一,即将外源基因导入胚胎干细胞,然后将转基因的胚胎干细胞注射到受体动物胚胎,参与受体动物胚胎的构成,形成嵌合体,下图是实验过程示意图,请分析回答相关问题:
    (1)图中供体胚泡是胚胎发育的_____________期,其由内细胞团、滋养层和_____________三部分组成。
    (2)图中1过程要在培养皿底部制备一层_____________细胞,2过程常用的方法是_____________。
    (3)图中3过程涉及的生物技术主要有__________________________(写两种)。
    (4)获得较多的嵌合体小鼠可以在移植前进行__________________________;5过程应该移植到受体鼠的_____________内。
    (5)图中6过程应该选择__________________________细胞具有外源基因的嵌合体小鼠跟野生型小鼠杂交,若干代后便可以产生纯合的转基因小鼠。
    【答案】(1) ①. 囊胚 ②. 囊胚腔
    (2) ①. 饲养层 ②. 显微注射
    (3)克隆培养和DNA分子杂交
    (4) ①. 胚胎分割 ②. 子宫角(子宫)
    (5)生殖细胞
    【解析】
    【分析】1、胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团).胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞.另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
    2、基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取: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、图中供体胚泡是胚胎发育的囊胚期;细胞开始出现分化,聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,中间的空腔称为囊胚腔,故囊胚由内细胞团、滋养层和囊胚腔三部分组成。
    2、图中1培养胚胎干细胞时,一般要在培养皿底部制备一层饲养层细胞,目的是促进细胞生长(增殖),抑制细胞分化;2过程将外源基因导入受体细胞常用的方法是显微注射法。
    3、采用DNA分子杂交技术能检测外源基因是否导入,故图中3过程筛选整合外源基因的ES细胞涉及的生物技术主要有克隆培养和DNA分子杂交。
    4、在胚胎移植前可通过胚胎分割技术获得较多胚胎,故获得较多的嵌合体小鼠可以在移植前进行胚胎分割;胚胎是在母体子宫内发育成新个体的,故5过程是将在体外培养的早期胚胎移植到受体鼠的子宫角(子宫)内。
    5、生殖细胞中含有外源基因会随着生殖过程传递给后代,故图中6过程应该选择生殖细胞具有外源基因的嵌合体小鼠跟野生型小鼠杂交,若干代后便可以产生纯合的转基因小鼠。
    (一)现科研人员研究利用玉米秸秆作为廉价的糖源转化生产燃料酒精,不仅可以缓解能源危机、减少环境污染,而且是实现可持续发展战略的基本保障,具体的工艺流程如下图。请回答下列问题:


    (1)由于木质纤维素组成成分复杂、结构稳定,生物降解时难以迅速进行,常用酸或碱预处理,目的是打断纤维素内部的化学键,降低聚合度,易被_______水解。
    (2)将预处理后的玉米秸秆进行_______灭菌,冷却后接种一定浓度的里斯木霉菌悬液,24h 就能产生大量的葡萄糖,葡萄糖与蒽酮试剂能产生颜色,为了检测秸秆水解效果,可采用光电比色法测定糖液中的葡萄糖含量,之前制作_______的标准曲线(填写坐标),使用的比色杯若光面玻璃不干净,将导致测量的数据_______(填偏小、偏大或无影响)。推测加入里氏木霉菌悬液的用途是_______。
    (3)发酵过程接种休哈塔酵母,该微生物在_______的发酵液中可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应该环境而抑制。
    (4)酿酒的残渣堆积会积累醋杆菌,可从中筛选优良菌株。可采用_______方法将混合菌液接种到加有碳酸钙粉末的固体培养基中,加入碳酸钙可以筛选菌株的实验原理是_______。
    (二)转基因技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状,培育出新品种,下图是基因工程操作流程图,请根据图示回答下列问题:


    (5)获取序列未知的目的基因,常用的方法是从______中提取,①过程中常用的酶有______。
    (6)若要通过工程菌获得人类胰岛素,②过程中常用氯化钙处理大肠杆菌,其目的是______。为了检测目的基因是否成功表达出胰岛素,需要采用的方法有______
    (7)在培育转基因抗冻蕃茄时,将离体蕃茄叶组织经脱分化形成愈伤组织,再通过______培养得到单细胞,将外源基因导入其中并培育形成抗冻蕃茄植株,过程④中用到的植物细胞工程技术是______
    (8)若要培育能生产彩色羊毛的转基因羊,则需将转基因的受体细胞培养到早期胚胎后,再通过______过程形成转基因羊。
    【答案】(1)化学方法或生物方法或(纤维素)酶
    (2) ①. 高压蒸汽 ②. 以葡萄糖浓度为横坐标、光密度值(OD值)为纵坐标 ③. 偏大 ④. 产生纤维浆糊,把纤维素水解为葡萄糖
    (3)无氧、酸性 (4) ①. 划线分离或涂布分离 ②. 使培养基不透明,从面使醋酸菌菌落周围
    出现透明圈
    (5) ①. 基因文库 ②. 限制性核酸内切酶和DNA连接酶
    (6) ①. 增加细胞壁的通透性 ②. 抗原-抗体杂交(抗体检验)
    (7) ①. 液体悬浮 ②. 植物组织培养
    (8)胚胎移植
    【解析】
    【分析】1.纤维素的单体是葡萄糖,纤维素酶能够将纤维素分解为葡萄糖。纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别,能够产生透明圈的菌落就是纤维素分解菌。
    2.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。诱变育种:
    (1)概念:在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种。
    (2)方法:用射线、激光、化学药物处理。
    (3)原理:人工诱发基因突变。
    (4)优缺点:加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理。(5)实例:高产量青霉素菌株。
    【详解】
    1、由于木质纤维素组成成分复杂、结构稳定,生物降解时难以迅速进行,常用酸或碱预处理,目的是打断纤维素内部的化学键,降低聚合度,从而易被化学方法或生物方法或(纤维素)酶水解。
    2、将预处理后的玉米秸秆进行高压蒸汽灭菌,冷却后接种一定浓度的里斯木霉菌悬液,24h 就能产生大量的葡萄糖,葡萄糖与蒽酮试剂能产生颜色,且葡萄糖含量越多,颜色越深,为了检测秸秆水解效果,可采用光电比色法测定糖液中的葡萄糖含量,并将实验结果以坐标曲线的形式展示出来,制作时以葡萄糖浓度为横坐标、光密度值(OD值)为纵坐标的标准曲线,使用的比色杯若光面玻璃不干净,则会引起光密度值偏大,进而可能导致测量的数据偏大。该实验中加入里氏木霉菌悬液的用途是产生纤维浆糊,把纤维素水解为葡萄糖,进而容易分解成葡萄糖。
    3、发酵过程接种休哈塔酵母,该微生物在无氧、酸性的发酵液中可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应该环境而抑制,因而有利于休哈塔酵母的生长。
    4、酿酒的残渣堆积会积累醋杆菌,可从中筛选优良菌株。可采用划线分离或涂布分离方法将混合菌液接种以获得单菌落,将混合菌接种到加有碳酸钙粉末的固体培养基中的目的是利用醋酸与碳酸钙反应产生透明圈的特性来筛选醋杆菌,即加入碳酸钙使培养基不透明,而醋酸菌产生的醋酸能与碳酸钙发生反应从而使醋酸菌菌落周围出现透明圈,据此来鉴别醋杆菌。
    5、获取序列未知的目的基因,通常需要从基因文库中直接提取,图示①过程为目的基因表达载体的构建,该过程是基因工程的关键步骤,该过程中常用的酶有限制酶和DNA连接酶。
    6、若要通过工程菌获得人类胰岛素,②过程中常用氯化钙处理大肠杆菌,其目的是为了提高大肠杆菌细胞壁的通透性,从而提高转化的成功率,该方法为感受态细胞法。为了检测目的基因是否成功表达出胰岛素,即需要检测目的基因是否表达出相应的蛋白质,则需要采用抗原--抗体杂交技术来完成。     
    7、在培育转基因抗冻蕃茄时,将离体蕃茄叶组织经脱分化形成愈伤组织,由于愈伤组织全能性高,因此可通过液体悬浮培养得到单细胞,而后以这些单细胞作为受体细胞,将外源基因导入其中并培育形成抗冻蕃茄植株,过程④为植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞的全能性。    
    8、若要培育能生产彩色羊毛的转基因羊,则需将转基因的受体细胞培养到早期胚胎后,再通过胚胎移植过程形成转基因羊,这样获得的转基因羊具有了彩色羊毛的性状。

    22. (广东省深圳市光明区2022届高三年级第--次调研测试)胰岛素可用于治疗糖尿病,但胰岛素注射后易在皮下堆积,需较长时间才能进入血液,进人血液后又易被分解,因此治疗效果受到影响。下图是新的速效胰岛素的生产过程,回答下列问题:

    (1)新的胰岛素生产过程属于____________工程,该工程的操作步骤为__________(用图示序号表示)。
    (2)获取新的胰岛素基因除图示方法外,还可以通过_________________获得;在体外利用PCR技术对人工合成的新的胰岛素基因进行扩增时,需向反应体系中加入Taq酶,该酶的作用是______ , 作用的温度范围为___________℃。
    (3)在大肠杆菌细胞中合成的新的胰岛素,需通过生化制备与重折叠才具备预期的功能,原因是___________________________。
    【答案】(1) ①. 蛋白质工程 ②. ④→⑤→①→②→③
    (2) ①. 基因修饰 ②. 以DNA为模板,根据碱基互补配对原则,将dNTP逐个加到引物上延伸DNA分子,从而形成一条子链DNA ③. 70~75℃
    (3)大肠杆菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,不能对蛋白质进行加工

    【解析】
    【分析】分析题图:图示是利用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
    【小问1详解】
    新的胰岛素生产过程属于蛋白质工程,图中所示该工程的操作步骤为④→⑤→①→②。
    【小问2详解】
    获取新的胰岛素基因除图示的人工合成方法外,还可以通过基因修饰获得;在体外利用PCR技术对人工合成的新的胰岛素基因进行扩增时,需向反应体系中加入Taq酶,该酶是耐高温的DNA聚合酶,其作用是以DNA为模板,根据碱基互补配对原则,将dNTP逐个加到引物DNA分子上,从而形成双链DNA分子。Taq酶作用的温度范围为70~75℃。
    【小问3详解】
    在大肠杆菌细胞中合成的新的胰岛素,需通过生化制备与重折叠才具备预期的功能,原因是大肠杆菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,不能对蛋白质进行加工,因此得到的人胰岛素需要体外加工才具有生物活性。
    【点睛】本题结合利用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程图解,考查蛋白质工程的相关知识,要求考生识记蛋白质工程的概念、过程及相关应用,能结合所学的知识准确回答问题。22. (广东省深圳市罗湖区2021―2022学年高三第一次质量检测试卷)基因工程中,需要用PCR技术获取大量目的基因,通常是利用质粒作为载体,将目的基因送入细胞中,PCR技术和对质粒的改造是基因工程中重要的技术过程。回答下列相关问题:
    (1)PCR过程中加热至90―95℃以后,需要冷却到55―60℃,目的是____________,在PCR反应体系需要加入引物,加入引物的原因是____________。
    (2)一个DNA分子上有多个基因,现需要获取其中某一个基因作为目的基因,在引物设计时,要将2种引物设计在____________,此时____________(酶)只能特异性地复制处于两个引物之间的DNA序列。
    (3)通常用质粒作为基因工程的载体,作为基因工程载体的质粒需要满足一些条件,现有两种质粒:①质粒容易在物种之间转移,②质粒不能在物种之间转移,应该选择______(选编号)作为基因工程的载体。
    (4)载体需要在受体细胞内能进行复制,同时能够控制自身复制,阐述控制自身复制的目的是____________。
    【答案】(1) ①. 使得引物和模板结合 ②. DNA聚合酶不能从头合成DNA,而只能从引物3′端延伸DNA链
    (2) ①. 目的基因的上下游 ②. DNA聚合酶 (3)①
    (4)使目的基因在宿主细胞内保持相对适宜的水平
    【解析】
    【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。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。
    【小问1详解】
    PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成,PCR中冷却到55―60℃,这一步叫退火,目的是使得引物和模板结合。引物是指在核苷酸聚合作用起始时,刺激合成的一种具有特定核苷酸序列的大分子,DNA聚合酶不能从头合成DNA,而只能从引物3′端延伸DNA链,因此在PCR反应体系需要加入引物。
    【小问2详解】
    利用PCR技术扩增目的基因时,由于DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链,因此要用两种引物才能确保DNA两条链同时被扩增,一个DNA分子上有多个基因,现需要获取其中某一个基因作为目的基因,在引物设计时,要将2种引物设计在目的基因的上下游此时DNA聚合酶只能特异性地复制处于两个引物之间的DNA序列。
    【小问3详解】
    质粒作为基因工程常用载体必须具备的三个条件:1、能在宿主细胞内复制并稳定保存,2、具有多个限制酶切位点方便剪切,3、具有标记基因有利于检测。基因工程是指将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序,因此载体需要容易在物种之间转移,因此应该选择①作为基因工程的载体。
    【小问4详解】
    载体需要在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制,以便提供大量的目的基因,同时能够控制自身复制,不能使目的基因过度复制,也不能让目的基因过少,因此控制自身复制的目的是使目的基因在宿主细胞内保持相对适宜的水平。
    【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,掌握各步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查。

    (黑龙江省大庆市铁人中学2021-2022学年高三上学期开学考试)44. 根据所学知识,完成下列题目:
    (1)动物细胞工程常用的技术手段有很多,__________________技术是其他动物细胞工程技术的基础。培养贴附性细胞时,细胞进行有丝分裂,数量不断增多,当贴壁细胞分裂生长到________________时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的_______________。人们通常将_________称为原代培养。用于核移植的供体细胞一般都选用__________以内的细胞。
    (2)哺乳动物核移植可以分为_____________核移植和____________核移植。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是___________________法。
    (3)单克隆抗体制备过程,经选择性培养的杂交瘤细胞还需进行__________和____________,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
    【答案】(1) ①. 动物细胞培养 ②. 表面相互接触 ③. 接触抑制 ④. 动物组织消化后的初次培养 ⑤. 传代10
    (2) ①. 胚胎细胞 ②. 体细胞 ③. 显微操作
    (3) ①. 克隆化培养 ②. 抗体检测
    【解析】
    【分析】1、培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液,以清除代谢废物(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH:(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH。)
    2、当贴壁细胞分裂生长到互相接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。
    3、诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动、电激)、化学法(聚乙二醇)和生物法(灭活的病毒)。
    【小问1详解】
    动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。此时,瓶壁上形成的细胞层数是单层(或一层)。要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)。人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养。10代以内的细胞代谢旺盛、分裂能力强,且遗传物质没有发生改变,用于核移植的供体细胞,一般都选用10代以内的细胞。
    【小问2详解】
    哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法。
    【小问3详解】
    制备单克隆抗体的过程涉及到动物细胞融合和动物细胞培养两个过程.直接产生的融合细胞可能有3种(小鼠B细胞自身融合细胞、小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞、杂交瘤细胞),经选择性培养的杂交瘤细胞,还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,进行体内或体外培养。
    【点睛】本题考查动物细胞培养、单克隆抗体的制备的相关知识,做该题要求考生熟记动物细胞培养的过程及条件、单克隆抗体制备的原理、过程的具体内容,难度不大。
    (宁夏吴忠市青铜峡市高级中学2021-2022学年高三上学期开学考试)26. 科学家通过基因工程,培育出能抗棉铃虫的植株——抗虫棉,其过程大致如下图所示:

    (1)上述基因工程的目的基因是________,细菌的基因之所以能在棉花细胞内表达,其原因是所有生物共用__________________________。
    (2)上述基因工程中的核心步骤是__________________,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,该过程完成需要的两种酶是_____________________。
    (3)上述过程中,将目的基因导入棉花细胞内常用的方法是__________。目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入到受体细胞____________上,这需要通过检测才能知道,检测采用的方法是__________,若要检测目的基因是否表达,用的方法是________________________。
    (4)棉株细胞到抗虫棉幼苗必须有的两个过程是____________和____________。
    (5)转基因食品带来的安全问题有_________________________________________。
    【答案】(1) ①. Bt毒蛋白 ②. 一套密码子
    (2) ①. 表达载体的构建 ②. 限制性核酸内切酶、DNA连接酶
    (3) ①. 农杆菌转化法
    ②. 染色体上的DNA上 ③. DNA分子杂交技术 ④. 抗原-抗体杂交技术
    (4) ①. 脱分化 ②. 再分化
    (5)转基因植物的DNA经过重组后,有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质;转基因农作物所表达的某些蛋白质,可能会潜移默化地影响人的免疫系统,从而对人体健康造成隐形的伤害,食用者在过了若干年或者一两代,问题才显现出来。
    【解析】
    【分析】1、农杆菌转化法:
    ①农杆菌特点:易感染双子叶植物和裸子植物,对单子叶植物没有感染力;Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体上。
    ②转化:目的基因插人Ti质粒的T-DNA上导入农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合↓到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
    2、目的基因的检测和表达:
    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(DNA-DNA)技术。
    其次还要检测目的基因是否转录出mRNA,方法是采用分子杂交(DNA-RNA)技术。
    最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是采用抗原-抗体杂交技术。
    有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如生物抗虫或抗病的鉴定等。
    【小问1详解】
    分析图可知Bt毒蛋白基因是目的基因,细菌的基因之所以能在棉花细胞内表达,其原因是所有生物共用一套密码子。
    【小问2详解】
    在基因工程中最核心步骤是基因表达载体的构建,目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,该过程完成需要的两种酶分别是限制性核酸内内切酶、DNA连接酶。
    【小问3详解】
    由图示可知,将目的基因导入棉花细胞内常用的方法是农杆菌转化法,这种导入方法经济有效。目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入到受体细胞内的染色体上的DNA 上,通过DNA分子杂交技术进行检测,就可知道目的基因是否插入到受体细胞内的染色体上的DNA 上。若要检测目的基因是否表达,采用抗原-抗体杂交技术。
    【小问4详解】
    由棉株细胞发育成为抗虫棉幼苗个体,需要用到植物组织培养技术,其中必须经过脱分化和再分化两个过程。
    【小问5详解】
    转基因食品带来的安全问题有:转基因植物的DNA经过重组后,有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质;转基因农作物所表达的某些蛋白质,可能会潜移默化地影响人的免疫系统,从而对人体健康造成隐形的伤害,食用者在过了若干年或者一两代,问题才显现出来。
    【点睛】本题考查了基因工程的相关知识,考生要能够识记基因工程的操作步骤,明确其中的核心步骤以及目的;识记并掌握农杆菌转化法的过程;掌握目的基因检测的方法。
    (宁夏吴忠市青铜峡市高级中学2021-2022学年高三上学期开学考试)27. 下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,据图回答下列问题。

    (1)图甲和图乙所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是____________。该过程要在培养液中加入的特殊物质是__________,②不同于植物细胞的方法是_____________。经两次筛选获得的杂交瘤细胞的特点是_______________,
    (2)单克隆抗体能定向攻击癌细胞,主要利用其_________________________。
    (3)克隆羊的成功体现了__________,其生殖方式为____________,若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状全部像白面绵羊吗? _____________。原因是______________________。
    (4)图乙过程的技术具有多种用途,但是不能___________
    A. 有选择地繁殖某一性别的家畜 B. 繁殖家畜中的优良个体
    C. 用于保存物种 D. 改变动物的核基因
    【答案】(1) ①. 动物细胞培养 ②. 抗生素 ③. 灭活的病毒 ④. 既能无限增殖又可分泌特异性抗体 (2)特异性
    (3) ①. 动物细胞核具有全能性 ②. 无性繁殖 ③. 不是 ④. 卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状 (4)D
    【解析】
    【分析】分析甲图:图甲为单克隆抗体制备过程,图中①表示给小鼠注射特定的抗原蛋白,②表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,③表示筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,④表示杂交瘤细胞的体内培养。
    分析乙图:图乙表示克隆羊培育过程,图中a表示细胞核移植,b表示胚胎移植技术。
    【小问1详解】
    图甲是单克隆抗体制备过程,图乙是克隆羊培育过程,都必须用到动物细胞培养。动物细胞培养时,通常要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染;植物体细胞杂交可以采用物理(离心、振动、电刺激)和化学(聚乙二醇)的方法,动物细胞融合过程中,除了利用这两种方法以外,还可以用灭活的病毒诱导。两次筛选获得的杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖又可分泌特异性抗体。
    【小问2详解】
    单克隆抗体能定向攻击癌细胞,主要是利用其特异性。
    【小问3详解】
    克隆羊的成功体现了动物细胞核具有全能性,其生殖方式为无性繁殖,若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状不是全部像白面绵羊,因为卵细胞细胞质中的线粒体遗传物质也能控制某些性状。
    【小问4详解】
    动物体细胞核移植技术的应用:①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;②保护濒危物种,增大存活数量;③生产珍贵的医用蛋白;④作为异种移植的供体;⑤用于组织器官的移植等,但是不能改变动物的核基因,只有通过可遗传变异改变动物的核基因。故选D。
    【点睛】本题结合图解,考查单克隆抗体的制备、核移植等知识,要求考生识记单克隆抗体制备的具体过程;识记核移植的具体过程,能结合所学的知识准确作答。
    (宁夏吴忠市青铜峡市高级中学2021-2022学年高三上学期开学考试)28. 随着科学技术的发展,人们可以根据需求来改造生物的性状。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,据图回答:

    (1)此生产过程是基因工程、细胞工程、________________等现代生物工程技术的综合运用。其中在细胞工程层面上应用的技术手段有动物细胞培养和________________。
    (2)在基因工程中,将②进行扩增常用________________技术,目的基因导入受体细胞的方法是__________________,图中①一般经_________处理可以得到③。
    (3)④到⑤过程中应注意将________________ ,把⑤移入⑥的最佳时期是________________。⑥能成功获得⑦的生理学基础是(答2点)______________________________________。
    【答案】(1) ①. 胚胎工程 ②. 核移植
    (2) ①. PCR ②. 显微注射法 ③. 胰蛋白酶
    (3) ①. 内细胞团均等分割 ②. 桑椹胚期或囊胚期 ③. 同种动物的供,受体的生殖器官的生理变化是相同的,为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。
    【解析】
    【分析】分析题图:图示是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,其中①~③表示动物细胞培养过程;②~③表示采用基因工程技术将目的基因(血清白蛋白基因)导入受体细胞;③~④表示核移植过程;④~⑤表示胚胎分割过程;⑤~⑥表示胚胎移植过程;⑦表示妊娠过程。
    将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。该方法的受体细胞多是受精卵。
    【小问1详解】
    分析图示,可知涉及到了基因工程、细胞工程、胚胎工程技术。在细胞工程层面上应用的技术手段有动物细胞培养和核移植。
    【小问2详解】
    在基因工程中,扩增目的基因常用PCR技术,目的基因导入受体细胞的方法是显微注射法,图中①一般经胰蛋白酶处理可以得到③。
    【小问3详解】
    ④~⑤表示胚胎分割过程,应注意将内细胞团均等分割,⑤~⑥表示胚胎移植过程,把⑤移入⑥的最佳时期是桑椹胚期或囊胚期。⑥能成功获得⑦的生理学基础是同种动物的供,受体的生殖器官的生理变化是相同的,为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。
    【点睛】本题结合利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,考查基因工程的原理及技术、动物体细胞核移植,要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤,能准确判断图中各过程的名称。
    (宁夏吴忠市青铜峡市高级中学2021-2022学年高三上学期开学考试)29. 为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家采用了以下两种方法,请根据图示信息回答:

    (1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有______和______,而试管牛还用到了______工程技术。
    (2)用来促进B牛多排卵的激素是______激素,E牛的性别是______。方法1要对A牛和D牛进行________________。
    (3)从B牛体内获得的卵子需要培养到______(填时期)才能和获能的精子结合完成受精,而精子也需经____________才能受精。
    (4)请谈谈你对“试管婴儿”技术的看法____________________________________。
    【答案】(1) ①. 动物细胞培养 ②. 胚胎移植 ③. 体外受精
    (2) ①. 促性性 ②. 雌性或雄性 ③. 同期发情处理
    (3) ①. MⅡ中期 ②. 获能处理
    (4)试管婴儿能帮助患有输卵管堵塞等疾病的女性,满足某些女性做妈妈的愿望
    【解析】
    【分析】分析题图:图示为加快优良种牛繁殖速度的两种方法,方法Ⅰ采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术,产生的试管牛E属于有性生殖的产物;方法Ⅱ采用了体细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植技术,产生的克隆牛F属于无性生殖的产物。
    【小问1详解】
    由以上分析可知,试管牛和克隆牛的培育过程中均用到早期胚胎培养和胚胎移植技术,而试管牛的培育还采用了体外受精技术。
    【小问2详解】
    给良种母畜B注射促性腺激素可促使其超数排卵,试管牛E是体外受精形成的,其核遗传物质来自双亲,因此其性别为雌性或雄性。胚胎移植时,受体母牛B应处于适合的生理状况,此时可利用相关激素对A牛、D牛进行同期发情处理。
    【小问3详解】
    从B牛体内获得的卵子需要培养到减数第二次分裂中期才能和获能的精子结合完成受精。而精子也需经获能处理才能受精。
    【小问4详解】
    试管婴儿能帮助患有输卵管堵塞等疾病的女性,满足某些女性做妈妈的愿望。
    【点睛】本题结合试管牛和克隆牛培育过程图,考查动物体细胞核移植技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术等知识,要求考生识记动物体细胞核移植的概念及过程,明确克隆动物的产生属于无性生殖;识记试管动物技术,明确该技术属于有性生殖。
    (宁夏吴忠市青铜峡市高级中学2021-2022学年高三上学期开学考试)30. 如图是某农村因地制宜建设的生态农业园示意图,请分析回答:

    (1)该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有_______________________(至少2个)。
    (2)池塘养鱼时,通常采用多鱼种混合放养模式(上层为食浮游生物的鳙鱼,中层为食草的草鱼,下层为杂食性的鲫鱼等)。从群落结构分析,这种养殖模式的优点是____________________________________________________________。
    (3)防治果树虫害时,常利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配,减少害虫种群的________________,从而降低害虫种群密度。这属于生态系统中的_______________(信息类型)传递在农业生产中的应用,也体现了信息传递在生态系统中的什么作用?______________________________________________________________________
    【答案】(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等
    (2)充分利用了生态系统的空间和食物资源
    (3) ①. 出生率 ②. 化学信息 ③. 生物种群的繁衍(繁殖)离不开信息的传递
    【解析】
    【分析】1、生态农业:是按照生态学原理和经济学原理,运用现代科学技术成果和现代管理手段,以及传统农业的有效经验建立起来的,能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。生态农业能实现物质和能量的多级利用。
    2、生态工程是指应用生态系统中物质循环原理,结合系统工程的最优化方法设计的分层多级利用物质的生产工艺系统,其目的是将生物群落内不同物种共生、物质与能量多级利用、环境自净和物质循环再生等原理与系统工程的优化方法相结合,达到资源多层次和循环利用的目的。
    【小问1详解】
    该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等。
    【小问2详解】
    池塘养鱼时,通常采用多鱼种混合放养模式(上层为食浮游生物的鳙鱼,中层为食草的草鱼,下层为杂食性的鲫鱼等),这种养殖模式充分利用了生态系统的空间和食物资源,缓解生物间的竞争。
    【小问3详解】
    防治果树虫害时,常利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配,减少害虫种群的出生率,从而降低害虫种群密度。这属于生态系统中的化学信息传递在农业生产中的应用。也体现了信息传递在生态系统中生物种群的繁衍(繁殖)离不开信息的传递。
    【点睛】考查生态工程的原理、生态农业等知识,要求考生识记生态工程的原理,识记生态农业的概念、原理及优点,能结合图中信息准确答题,属于考纲识记和理解层次的考查。

    (山东省泰安肥城市2021-2022学年高三上学期第一次摸底考试)4. 农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入到被侵染植物的染色体DNA中。研究者将下图中被侵染植物的DNA片段连接成环,并以此环为模板进行PCR,扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,以此可确定T-DNA插入的具体位置。下列说法不正确的是( )

    注:子链从引物的3/端开始延伸
    A. PCR扩增依据的是DNA分子双链复制的原理
    B. 进行PCR扩增需要热稳定DNA聚合酶
    C. 利用图中的引物②、③组合可扩增出两侧的未知序列
    D. 通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置
    【答案】C
    【解析】
    【分析】1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4中游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
    2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸
    过程
    说明
    变性
    当温度上升到90℃以上时,双链DNA解聚为单链
    复性
    温度下降到50℃左右,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
    延伸
    72℃左右时,TaqDNA聚合酶有最大活性,可使DNA新链由5'端向3'端延伸
    3、结果:上述三步反应完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着重复次数的增多,DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
    【详解】A、PCR扩增依据的是DNA分子双链复制的原理,是体外扩增DNA的一种方式,A正确;
    B、PCR技术需要在高温条件下进行变性,故进行PCR扩增需要热稳定DNA聚合酶,B正确;
    C、由于DNA的两条链反向平行,且子链从引物的3′端开始延伸,故利用图中的引物①、④组合可扩增出两侧的未知序列,C错误;
    D、通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置,D正确。
    故选C。
    (山东省泰安肥城市2021-2022学年高三上学期第一次摸底考试)13. 在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中,相关叙述正确的是(  )
    A. 用蒸馏水将NaCl溶液的物质的量浓度调至0.14 mol/L,过滤去除析出物
    B. 调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶,都可以去除部分杂质
    C. 将丝状物溶解在浓度为2 mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂即呈紫色
    D. 用植物替代鸡血作为实验材料,其实验操作步骤相同
    【答案】B
    【解析】
    【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理:
    ①DNA在氯化钠溶液中的溶解度,是随着氯化钠的浓度变化而改变的。当氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最低。利用这一原理,可以使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出;
    ②DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。利用这一原理,可以进一步提取出含杂质较少的DNA;
    ③洗涤剂能瓦解细胞膜,但是对DNA没有影响;
    ④蛋白质不能耐受较高温度,在80℃条件下会变性,而DNA对温度的耐受性较高;
    ⑤蛋白酶能水解蛋白质,而对DNA没有影响;
    ⑥DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
    【详解】A、DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低,DNA存在于析出物中,不能去掉析出物,A错误;
    B、利用DNA在不同浓度氯化钠溶液中的溶解度不同,可以通过DNA的反复溶解和析出除去杂质,蛋白酶能水解蛋白质,而对DNA没有影响,因此可以利用木瓜蛋白酶除去杂蛋白,B正确;
    C、用二苯胺试剂检测DNA分子的条件是水浴加热,C错误;
    D、植物细胞有细胞壁,所以用植物做实验材料时,需要研磨,加入食盐和洗涤剂,D错误。
    故选B。
    (山东省泰安肥城市2021-2022学年高三上学期第一次摸底考试)25. 某种地中海贫血(TDT) 是严重的单基因病,严重时可能危及生命。人类γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点,该位点结合BCL1IA蛋白后,γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列,解除对γ基因表达的抑制,可对TDT患者实行基因治疗。研究人员扩增了γ基因上游不同长度的片段,将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测,可以确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。分析回答:



    (1)图中启动子是______识别和结合位点, 绿色荧光蛋白基因作为______。
    (2) PCR扩增γ基因上游不同DNA片段的原理是______,为使PCR反应体系中的模板解链为单链,需要满足的条件是______。
    (3)将扩增后的产物定向插入载体指导绿色荧光蛋白基因表达,需要在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在R末端添加的序列所对应的限制酶应为______。实验中R等引物的作用是______。
    (4)从产物扩增到载体构建完成的整个过程中,除限制酶外,还必须用到的工具酶有DNA连接酶和______,其中前者催化形成的化学键是______。
    (5)将构建好的载体成功转化至除去BCLIIA基因的受体细胞中,结果发现,含F1~F6与R扩增产物的受体细胞发出绿色荧光。向培养液中添加适量的雌激素,含F1~F4与R扩增产物的受体细胞荧光消失,而含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游的调控序列上与引物所对应的位置不含有BCL1IA蛋白的结合位点序列,据此结果可推测,BCLIIA 蛋白结合位点位于______。
    【答案】 ①. RNA聚合酶 ②. 标记基因 ③. DNA双链复制 ④. 加热(至90-95℃) ⑤. EcoRI
    ⑥. 使DNA聚合酶(Taq酶)从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ⑦. 耐热的DNA聚合酶
    ⑧. 磷酸二酯键 ⑨. 引物 F4 与 F5 在调控序列上所对应序列之间的区段上
    【解析】
    【分析】1、据题意可知,科研人员扩增了γ基因上游不同长度的片段,据图中注释可知,F1~F7以及R位置均为引物,故扩增的序列分别是引物F1和引物R之间的序列,引物F2和引物R之间的序列,引物F3和引物R之间的序列,引物F4和引物R之间的序列,引物F5和引物R之间的序列,引物F6和引物R之间的序列,引物F7和引物R之间的序列;
    2、据图中对限制酶的注释可知,限制酶Mun Ⅰ 识别并切割后的黏性末端与限制酶EcoR Ⅰ 识别并切割后的黏性末端相同,限制酶Xho Ⅰ 识别并切割后的黏性末端与限制酶Sal Ⅰ 识别并切割后的黏性末端相同。
    【详解】(1)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于基因的转录。绿色荧光蛋白基因作为表达载体中的标记基因。
    (2)PCR扩增的原理是DNA双链复制。在体外利用PCR技术扩增目的基因时,利用DNA的高温变性加热至90-95℃,破坏双链之间的氢键,使DNA解链变为单链。
    (3)据图中对限制酶的注释可知,限制酶Mun Ⅰ 识别并切割后的黏性末端与限制酶EcoR Ⅰ 识别并切割后的黏性末端相同,故 R 末端添加的序列所对应的限制酶是EcoR Ⅰ 。引物的作用是使DNA聚合酶(Taq酶)从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。
    (4)PCR扩增中需要用到的酶是耐热的DNA聚合酶,基因表达载体构建中需要使用DNA连接酶和限制酶。DNA连接酶作用的对象是磷酸二酯键。
    (5)向培养液中添加适量的雌激素,此时重组载体上的BCL11A基因表达,产生 BCL11A 蛋白, BCL11A 蛋白与BCL11A 蛋白结合位点结合后,导致荧光蛋白基因被抑制;含 F1~F4 与 R 扩增产物的受体细胞不再有荧光,则说明BCL11A 蛋白结合位点结合后在引物F4与引物R之间的序列上;含 F5~F6 与 R 扩增产物的受体细胞仍有荧光,则说明BCL11A 蛋白结合位点结合后在引物F5的上游序列,故据此结果可推测,BCL11A 蛋白结合位点位于引物 F4 与 F5 在调控序列上所对应序列之间的区段上。
    【点睛】对基因工程中PCR技术的掌握,对基因工程的第二步,基因表达载体的构建的过程的分析,双酶切法的应用,限制酶的作用和切割特点,是解决本题的关键。
    (山东省青岛市2021-2022学年高三上学期期初考试)15. 哺乳动物的单倍体胚胎干细胞(haESCs)是指只含有一套染色体(性染色体只含X染色体)、拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群,可分为孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞两种类型,在研究隐性基因突变、表观遗传修饰和配子发育中具有独特的优势。下列说法错误的是( )
    A. 在体外培养条件下,haESCs可以只增殖而不发生细胞分化
    B. 推测仅携带Y染色体的早期单倍体胚胎可能难以发育到囊胚阶段
    C. haESCs与成体干细胞类似,可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官
    D. haESCs中通常不含等位基因,为获取遗传操作的动物模型提供了新思路
    【答案】C
    【解析】
    【分析】胚胎干细胞(1)来源:哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。(2)特点:具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。(3)应用:①胚胎干细胞核移植:将胚胎干细胞核移植到去核卵细胞中,经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。②用干细胞克隆器官,为器官移植提供器官。
    【详解】A、单倍体胚胎干细胞拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群,在体外培养条件下,单倍体胚胎干细胞同样具有胚胎干细胞的特点,也可增殖而不发生细胞分化,A正确;
    B、根据题干信息“单倍体胚胎干细胞性染色体只含X染色体”推测,仅携带Y染色体的早期单倍体胚胎可能难以发育到囊胚阶段,B正确;
    C、单倍体胚胎干细胞类似于正常胚胎干细胞,具有发育的全能性,可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官,而成体干细胞来源于已经分化组织中的未分化细胞,如造血干细胞,其只能分化为所来源的组织和器官的类型的细胞,C错误;
    D、单倍体胚胎干细胞中不含等位基因,动物细胞核具有全能性,需要核移植技术才能培育成单倍体动物,为获取遗传操作的动物模型提供了新思路,D正确。
    故选C。
    【点睛】
    (山东省临沂市临沭一中2021-2022学年高三上学期开学检测)14. 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. 可将Myo基因导入小鼠骨髓瘤细胞,来制备抗Myo的单克隆抗体
    B. 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
    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】A
    【解析】
    【分析】杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体;单克隆抗体与常规的血清抗体相比.最大的优势在于特异性强,灵敏度高,可大量制备。
    【详解】A、抗体是浆细胞产生的,仅有骨髓瘤细胞是不能产生抗体,且Myo基因表达出来的是抗原,A错误;
    B、Myo是早期诊断急性心肌梗寒的生化标志物之一,而抗原和抗体的结合具有特异性,故利用抗Myo的单克隆抗体可与Myo特异性结合,可用于诊断急性心肌梗塞,B正确;
    C、固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体与同一抗原表面的不同部位结合,二者仍具有不同的结构,C正确;
    D、该检测方法中,酶标抗体的作用是与待测抗原结合,而酶催化检测底物反应,可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量,D正确。
    故选A。
    (山东省临沂市临沭一中2021-2022学年高三上学期开学检测)15. 杨树被根瘤农杆菌感染后会增生并长出瘤状物,称为冠瘿,冠瘿内的冠瘿碱是一种含氮有机物,是根瘤农杆菌生存的唯一碳源和氮源。冠瘿的形成是由于根瘤农杆菌携带有天然的Ti质粒,其结构如图所示。下列说法错误的是( )
    A. Ti质粒上的生长素基因可在杨树生长发育过程中发挥作用
    B. Ti质粒上的T-DNA区域,至少含有一个限制酶的酶切位点
    C. 冠瘿碱合成基因在根瘤农杆菌细胞中表达并分泌到细胞外
    D. 根瘤农杆菌内Ti质粒的存在,决定了其冠瘿碱代谢基因侵染植物的范围
    【答案】C
    【解析】
    【分析】由题意可知,由于农杆菌的Ti质粒中含有生长素合成基因、细胞分裂素基因,当野生型农杆菌感染植物体后,农杆菌的Ti质粒中含有生长素合成基因、细胞分裂素合成基因表达,产生了生长素和细胞分裂素,生长素促进细胞伸长、细胞分裂素促进细胞分裂,因此植物产生瘤状结构。
    【详解】A、结合分析可知,野生型农杆菌感染植物体后,农杆菌的Ti质粒中含有生长素合成基因、细胞分裂素合成基因表达,产生了生长素和细胞分裂素,生长素促进细胞伸长、细胞分裂素促进细胞分裂,因此植物产生瘤状结构,A正确;
    B、Ti质粒上的T-DNA区域,至少含有一个限制酶的酶切位点,以便于切割后与目的基因结合,构建基因表达载体,B正确;
    C、T-DNA上的冠瘿碱合成基因在农杆菌中不表达,在植物细胞中可以表达,故根瘤农杆菌不会形成冠瘿,而杨树被根瘤农杆菌感染后会形成冠瘿,C错误;
    D、结合题意“冠瘿的形成是由于根瘤农杆菌携带有天然的Ti质粒”,且Ti质粒上有T-DNA,可以将目的基因整合到宿主细胞内,故根瘤农杆菌内Ti质粒的存在,决定了其冠瘿碱代谢基因侵染植物的范围,D正确。
    故选C。
    (山东省临沂市临沭一中2021-2022学年高三上学期开学检测)24. 镰沧菌引起的小麦赤霉病被称为小麦“游症”,是威胁粮食安全的重大国际性难题。我国科学家从小麦近缘属植物长穗偃麦草中首次克隆出主效抗赤磊病基因Rhb7(编码种谷胱甘肽s转移酶),为解决小麦赤霉病的世界性难题提供了“金钥匙”。研究发现,用光诱导型启动子(PrbcS)能够使Fhb7基因表达,其结合T基因后能使Fhb7基因更高水平表达。
    (1)PrbeS是一段有特殊结构的DIA片段,能被________识别并结合,驱动基因的持续___。
    (2)通过PCR技术扩增Fhb7基因片段,反应过程一般由95°C热变性、55-60°C引物和模板配对、72°C延伸三个步骤,经过多次循环完成。延伸阶段选用72°C综合考虑了两个因素,这两个因素是___和____,若研究人员在反应缓冲溶液中加入4种 dNTP时,误加入了单一种类的ddNTP (即2、3双脱氧核苷三磷酸,在脱氧核糖的3位置缺少一个段基),则子链会停止延伸,分析其原因是_____________________。
    (3)下图中甲、乙均为Fhbh7基因表达载体构建过程中的中间教体,请分析重组载体的部分构建过程。

    (注:Km'为卡那霉素抗性基因,origin为复制原点,其余为限制酶酶切位点)
    区别含有中间载体甲-PrbeS -*T与含有重组载体乙-PrbeS→T的微生物的方法是_______。经酶切后凝胶电泳,测得2B片段为0.3kb,经图示信息分析,PrtbcS-T的长度约为______。据图分析,形成重组载体乙-PrbcS-*T.需要使用限制酶______切割
    【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. 转录
    (2) ①. 防止DNA变性 ②. 保持Taq酶活性所需温度条件 ③. 3号碳上不是羟基,不能与下一个脱氧核苷酸的磷酸形成磷酸二酯键
    (3) ①. 用含有卡那霉素的培养基培养 ②. 1.8kb ③. EcoR I
    【解析】
    【分析】PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
    【小问1详解】
    分析题意可知,PrbcS属于启动子,启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,能被RNA聚合酶识别并结合,用于驱动基因的转录。
    【小问2详解】
    DNA在高温条件下会解旋变性,且酶活性的发挥需要适宜条件,故延伸阶段选用72℃,主要是防止DNA变性和为保存Taq酶所需温度条件;ddNTP为2,3-双脱氧核苷三磷酸,在脱氧核糖的3位置缺少一个羧基,只要ddNTP掺入链端,该链就停止延长的原因是3号碳上不是羟基,不能与下一个脱氧核苷酸的磷酸形成磷酸二酯键。
    【小问3详解】
    由图可知,中间载体载体甲-PrbcS-*T上不含卡那霉素抗性基因,而含有重组载体乙-PrbcS-*T含有卡那霉素抗性基因,故含有重组载体乙-PrbcS-*T的微生物能在含有卡那霉素的培养基中生长,而含有中间载体甲-PrbcS-*T不能在含有卡那霉素的培养基中生长;由图可知,重组载体乙-PrbcS-*T的长度为3.6kb,经酶切后凝胶电泳,测得2B片段为0.3kb,设Prbcs*T的长度为y,则3.6-0.3+y=5.1kb,解得y=1.8kb;需要用同种酶切割目的基因和运载体,故据图分析,形成重组载体乙-PrbcS-*T,需要使用限制酶EcoRI切割。
    【点睛】本题结合图解,考查基因工程和PCR技术的相关知识,要求考生识记基因表达载体的构建、PCR技术的条件及操作过程,能正确分析题文和题图,再结合所学的知识准确答题。
    (山东省济宁市实验中学2021-2022学年高三上学期开学考试)2. 利用山金柑愈伤组织细胞(2n)和早花柠檬叶肉细胞(2n)进行体细胞杂交可以得到高品质、抗逆性强的杂种植株。下图是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果。下列分析正确的是( )

    A. 山金柑愈伤组织细胞没有细胞壁,早花柠檬叶肉细胞用酶解法去除细胞壁后才能与前者融合
    B. 用灭活的病毒诱导两种细胞原生质体的融合,依赖于细胞膜的流动性
    C. 可通过观察融合后细胞的颜色进行初步筛选
    D. 杂种植株是四倍体,其核基因只来自早花柠檬,线粒体基因只来自山金柑
    【答案】C
    【解析】
    【分析】图题是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果,观察结果可知,杂种植株核DNA与早花柠檬细胞核DNA完全相同,而杂种植株的线粒体DNA与山金柑细胞的线粒体DNA完全相同,说明杂种植株的核DNA来自于早花柠檬,而线粒体DNA来自于山金柑。
    【详解】A、山金柑愈伤组织细胞的细胞壁薄,具有很强的分裂和再生能力,也需要用酶解法去除细胞壁,A错误;
    B、灭活的病毒常用于诱导动物细胞融合,而植物细胞的原生质体融合,一般采用物理或化学方法,B错误;
    C、愈伤组织无色,叶肉细胞因为含有叶绿体为绿色,其中供体细胞特有的结构是叶绿体,可通过观察叶绿体的有无,即有无绿色作为初步筛选杂种细胞的标志,C正确;
    D、杂种植株核DNA与早花柠檬细胞核DNA完全相同,而早花柠檬属于二倍体生物,故杂种植株应该是二倍体,D错误。
    故选C。
    (山东省济宁市实验中学2021-2022学年高三上学期开学考试)3. 畜牧业生产中常利用胚胎工程技术,将优良品种的公牛和母牛作为供体进行体外受精,再将胚胎移植到雌性受体动物体内,生产出具有优良性状的后代,以满足生产生活的各种需求。下列说法正确的是(  )
    A. 精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂I并排出极体后形成雌原核
    B. 原肠胚扩大后透明带破裂,胚胎从其中伸展出来的过程叫作孵化
    C. 可选择发育良好、形态正常的囊胚进行内细胞团均等分割后再移植
    D. 移植前可取样内细胞团作DNA分析以鉴定性别
    【答案】C
    【解析】
    【分析】胚胎工程技术与体外受精技术的结合,可以激发出优良母畜的繁殖潜力。
    【详解】A、精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂II并排出极体后形成雌原核,A错误;
    B、囊胚扩大后透明带破裂,胚胎从其中伸展出来的过程叫作孵化,B错误;
    C、可选择发育良好、形态正常的囊胚进行内细胞团均等分割后再移植,C正确;
    D、移植前可取样滋养层细胞作DNA分析以鉴定性别,D错误。
    故选C。
    (山东省济宁市实验中学2021-2022学年高三上学期开学考试)4. 胎牛血清(FBS)是天然的培养基,能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供足够的营养物质,起到非常好的促进效果。下表是后期胚胎培养液(CR2后液)中添加不同浓度FBS对牛核移植胚胎发育的影响情况,下列叙述正确的是(  )
    胎牛血清(FBS)的不同浓度对牛核移植胚胎发育的影响
    组别
    培养液
    卵裂率/%
    囊胚率/%
    对照组
    CR2后液
    59.17±1.34
    13.53±2.04
    实验组1
    10%FBS+CR2后液
    62.14±1.78
    13.78±2.77
    实验组2
    20%FBS+CR2后液
    68.95±4.15
    26.09±2.20
    实验组3
    30%FBS+CR2后液
    62.02±8.64
    8.78±3.20

    A. 若统计每组实验的桑葚胚率,其数值应小于囊胚率
    B. 添加20%FBS是促进核移植胚胎发育的最适浓度
    C. 胚胎培养过程要在CO2培养箱中进行
    D. 添加不同浓度的FBS对卵裂率和囊胚率均有促进作用
    【答案】C
    【解析】
    【分析】根据表格显示,实验目是研究添加不同浓度FBS对牛核移植胚胎发育的影响,自变量是FBS浓度;对比显示,添加20%FBS的试验组2,其卵裂率和囊胚率都高于对照组和其它实验组;实验组相对对照组,卵裂率都有所提高,说明一定浓度的FBS对卵裂有促进作用,而实验组3囊胚率低于对照组,说明一定浓度的FBS对囊胚率有促进作用,超过一定浓度后反而起抑制作用。
    【详解】A、结合分析可知,该实验只研究了添加不同浓度FBS对牛核移植胚胎发育的影响,从表中数据无法得出桑葚胚率小于囊胚率,A错误;
    B、表中信息显示:添加20%FBS的实验组2,其卵裂率和囊胚率都高于对照组和其它实验组,说明添加20%FBS对促进核移植胚胎发育有较好的作用,但不能据此确定该浓度即为最适浓度,应在该浓度两侧缩小浓度范围继续进行试验,B错误;
    C、通常将重组细胞置于含95%空气+5%CO2的培养箱中进行培养,C正确;
    D、表中信息显示:各试验组的卵裂率均高于对照组,说明添加不同浓度的FBS对卵裂率均有促进作用,试验组1、2的囊胚率高于对照组,试验组3的囊胚率低于对照组,说明在一定浓度范围内,随添加的FBS浓度的升高对囊胚率均有促进作用,但超过该浓度范围却起抑制作用,D错误。
    故选C。
    (山东省济宁市实验中学2021-2022学年高三上学期开学考试,不定项)20. 将单克隆抗体与前体药物的专一性活化酶藕联(简称抗体导向酶偶联)是特异性治疗肿瘤并减少对正常细胞伤害的最新研究方向。碱性磷酸酶是抗肿瘤药物多柔比星前体的专一性活化酶,医学研究中利用抗体导向酶偶联机理将碱性磷酸酶与单克隆抗体制成“生物导弹”,通过活化多柔比星使其对DNA造成损伤,进而抑制以DNA为模板进行的生理活动,达到治疗肿瘤的目的。下列说法正确的是(  )
    A. 为获得单克隆抗体应首先给小白鼠注射肿瘤细胞表面抗原,得到能产生特定抗体的B淋巴细胞
    B. 制备单克隆抗体的过程中至少要经过两次原理和目的均不同的筛选过程
    C. 生物导弹综合利用了碱性磷酸酶的定向制导作用和单克隆抗体的特异性杀伤能力
    D. 多柔比星只作用于有增殖能力的细胞
    【答案】AB
    【解析】
    【分析】单克隆抗体的制备
    (1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
    (2)获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合。②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
    (3)克隆化培养和抗体检测。
    (4)将杂交瘤细胞体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
    (5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
    【详解】A、单克隆抗体制备过程中,需要给小白鼠注射肿瘤细胞表面抗原,刺激小鼠产生体液免疫,才能得到能产生特定抗体的B淋巴细胞,A正确;
    B、制备单克隆抗体的过程中至少要经过两次原理和目的均不同的筛选过程,第一次筛选杂交瘤细胞,第二次筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,B正确;
    C、生物导弹综合利用了单克隆抗体的定向制导作用和碱性磷酸酶的特异性杀伤能力,C错误;
    D、根据题干信息“通过活化多柔比星使其对DNA造成损伤,进而抑制以DNA为模板进行的生理活动”,说明多柔比星还可以抑制细胞的转录过程,而不增殖的细胞也具有转录过程,D错误。
    故选AB。
    (山东省济宁市实验中学2021-2022学年高三上学期开学考试)25. 我国是棉花的生产和消费大国,棉花在种植过程中,常常会受到一些虫害的侵袭,其中以棉铃虫最为常见,它可以使棉花产量减少三分之一,甚至绝收。科研小组利用基因工程技术将“杀虫基因”转入棉花细胞成功培育出抗虫棉,该技术所用的质粒与含“杀虫基因”的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、图2所示(不同限制酶的识别序列和酶切位点:BAmHⅠ5’——G↓GATCC——3’,BclⅠ5’ ——T↓GATCA——3’,SAu3AⅠ5’ ——↓GATC——3’,HindⅢ5’ ——A↓AGCTT——3’)。请分析并回答下列问题:

    (1)构建基因表达载体是培育转基因抗虫棉的核心工作,目的是_______________。一个完整的基因表达载体包括_______________。
    (2)用图中“杀虫基因”为目的基因和质粒构建抗虫棉基因表达载体时,科研人员分别使用HindⅢ和SAu3AⅠ两种限制酶处理含目的基因的DNA片段,用HindⅢ和BAmHⅠ两种限制酶处理质粒,原因是_______________。限制酶切断的是DNA分子中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的_______________。
    (3)将上述切开的质粒与目的基因混合,加入DNA连接酶连接后,利用_______________方法导入受体细胞,得到的受体细胞的类型(对两种抗生素X和Y表现出抗性R或非抗性S)包含_______________(不考虑基因突变)。①XRYR ②XRYS ③XSYR ④XSYS
    (4)目的基因进入受体细胞后是否稳定维持和表达其遗传特性,应用_________的方法检测目的基因是否表达出相应蛋白以及还需要进行个体生物学水平的鉴定。“杀虫基因”表达产生的Bt抗虫蛋白被分解为多肽后与棉铃虫肠上皮细胞的特异性受体结合导致细胞膜穿孔,破坏棉铃虫的消化系统来杀死棉铃虫。若牲畜误食抗虫棉肠道无明显受损,可能原因是_______________。
    【答案】(1) ①. 保证目的基因在受体细胞中稳定存在并且遗传给下一代并表达和发挥作用 ②. 目的基因、复制原点、启动子、终止子、标记基因
    (2) ①. 避免自身环化和反向连接,保证目的基因正向插入质粒中,防止质粒BclI位点被切断 ②. 磷酸二酯键
    (3) ①. 花粉管通道法 ②. ①②④
    (4) ①. 抗原-抗体杂交法 ②. 牲畜的胃液呈酸性,肠道细胞也没有特异性受体
    【解析】
    【分析】基因工程技术的基本步骤:
    1、目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
    2、基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
    3、将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。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:(1)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。(2)个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
    【小问1详解】
    如果直接将目的基因转入受体细胞不会表达,所以为了保证目的基因在受体细胞中稳定存在并且遗传给下一代并表达和发挥作用,需要构建基因表达载体;一个完整的基因表达载体包括目的基因、复制原点、启动子、终止子、标记基因。
    【小问2详解】
    在构建基因表达载体时,目的基因需要插入到启动子和终止子之间,所以需要用HindⅢ和BAmHⅠ两种限制酶可以避免自身环化和反向连接,保证目的基因正向插入质粒中,同时防止质粒BclI位点被切断,限制酶可以破坏相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
    【小问3详解】
    直接将基因表达载体导入棉花细胞常用花粉管通道法;由于将上述切开的质粒与目的基因混合,加入DNA连接酶连接后,可能产生三种结果:普通质粒、重组质粒、目的基因自身环化结构,因此导入受体受体细胞,导入普通质粒的将表现为①XRYR;导入重组质粒的将表现为②XRYS;导入目的基因环化结构的将表现为④XSYS。
    故选①②④。
    【小问4详解】
    检测目的基因是否表达出蛋白质可以同抗原-抗体杂交法;Bt抗虫蛋白被分解为多肽后与棉铃虫肠上皮细胞的特异性受体结合导致细胞膜穿孔,破坏棉铃虫的消化系统来杀死棉铃虫,牲畜不是昆虫,其胃液呈酸性,肠道细胞也没有特异性受体,所以即使误食后,也不会明显受损。
    【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概念、原理及操作步骤,掌握各操作工具的作用及各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答题。
    (山东省济南市山东师大附中2021-2022学年高三上学期开学考试生物试题)14. 图甲表示某环型 DNA 分子经限制性内切核酸酶(EcoRⅠ)完全酶切后的片段电泳结果。若改变条件使其酶 切不充分就有可能获得如图乙所示的电泳结果(kb 即千个碱基对)。下列叙述错误的是(  )

    A. 该 DNA 分子全长至少为 7 kb,该 DNA 分子中至少含有 4 个 EcoRⅠ酶切位点
    B. 适当缩短反应时间,得到图乙结果的可能性越大
    C. 限制性内切核酸酶的化学本质都是蛋白质
    D. 适当增加 EcoRⅠ浓度,更可能得到图乙的结果
    【答案】D
    【解析】
    【分析】题图分析:环型DNA分子经限制性核酸内切酶(EcoRⅠ)完全酶切后得到4.0、1.5、1.0和0.5四种长度的DNA片段,说明该DNA分子全长至少为7Kb,至少含有4个EcoRⅠ酶切位点;若改变条件使其酶 切不充分就有可能获得如图乙所示的电泳结果。结合图示可知,该环状DNA中四个酶切位点的距离依次为4kb、0.5kb、1.5kb、1kb。
    【详解】A、环型DNA分子经限制性核酸内切酶(EcoRⅠ)完全酶切后得到4.0、1.5、1.0和0.5四种长度的DNA片段,说明该DNA分子全长至少为7Kb;由于是环型DNA分子,被限制性核酸内切酶(EcoRⅠ)完全酶切后得到至少4个DNA片段,说明该DNA分子中至少含有4个EcoRⅠ酶切位点,A正确;
    B、适当缩短反应时间,酶切不充分,得到图乙结果的可能性越大,B正确;
    C、限制性核酸内切酶主要来自原核生物,化学本质都是蛋白质,C正确;
    D、适当增加EcoRⅠ浓度,DNA被切割更充分,更可能得到图甲的结果,D错误。
    故选D。
    【点睛】
    (山东省济南市山东师大附中2021-2022学年高三上学期开学考试生物试题)15. 胎牛血清(FBS)是天然的培养基,能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供足够的营养物质,起到 非常好的促进效果。下表是后期胚胎培养液(CR2 后液)中添加不同浓度 FBS 对牛核移植胚胎发育的影响情 况,下列叙述错误的是(  )
    组别
    培养液
    卵裂率/%
    囊胚率/%
    对照组
    CR2 前液+CR2 后液
    59.17±1.34
    13.53±2.04
    试验组 1
    CR2 前液+10%FBSCR2 后液
    62.14+1.78
    13.78±2.77
    试验组 2
    CR2 前液+20%FBSCR2 后液
    68.95±4.15
    26.09±2.20
    试验组 3
    CR2 前液+30%FBSCR2 后液
    62.02±8.64
    8.78±3.20

    A. 囊胚中内细胞团发育成胎儿的各种组织,且囊胚期已发生分化
    B. 促进核移植胚胎发育的最适 FBS 浓度浓度约为 20%
    C. 从卵巢采集的卵母细胞需在体外培育成熟
    D. 添加不同浓度的 FBS 对卵裂率和囊胚率均有促进作用
    【答案】D
    【解析】
    【分析】表格分析:该实验的自变量为不同浓度FBS,因变量为卵裂率、囊胚率,数据显示,随着FBS浓度的增加,卵裂率和囊胚率均呈先上升后下降的趋势,并且浓度升高到一定程度会抑制囊胚的发育。
    【详解】A、囊胚中内细胞团将来发育成成熟胚胎的各种组织,其中的滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜,显然囊胚期已发生分化,A正确;
    B、根据表中数据可知,添加20%FBS对促进核移植胚胎发育有较好的作用,B正确;
    C、由于卵原细胞的减数第一次发生在排卵前后,因此从卵巢采集的卵母细胞需在体外培育成熟,C正确;
    D、表格中数据显示,30%FBS的浓度对囊胚率具有抑制作用,D错误。
    故选D。
    【点睛】
    (山东省济南市山东师大附中2021-2022学年高三上学期开学考试生物试题)25. 如果已知一小段 DNA 的序列,可采用 PCR 的方法,简捷地分析出已知序列两侧的序列,具体流程如图(以 EcoRⅠ酶切为例):


    请据图回答问题:
    (1)步骤Ⅰ用的 EcoRⅠ主要存在于_____生物中,限制酶存在于该类生物中的主要作用是_____。
    (2)步骤Ⅱ用的 DNA 连接酶催化相邻核苷酸之间的 3′-羟基与 5′-磷酸间形成_________;PCR 每次循环一般可分为_____ (按顺序书写)三步,其中第二步的目的是_____。
    (3)若下表所列为已知的 DNA 序列和设计的一些 PCR 引物,步骤Ⅲ选用的 PCR 引物必须是_____________(从引物①②③④中选择,填编号)。

    DNA 序列(虚线处省略了部分核苷酸序列)


    已知序列





    PCR 引物

    ①5′-AACTATGCGCTCATGA-3′②5′-AGAGGCTACGCATTGC-3′

    ③5′-GCAATGCGTAGCCTCT-3′④5′-TCATGAGCGCATAGTT-3′

    (4)对 PCR 产物测序,经分析得到了片段 F 的完整序列。下列 DNA 单链序列中(虚线处省略了部分核苷 酸序列),结果正确的是_____________。
    A. 5′-AACTATGCG----------AGCCCTT-3′
    B. 5′-TTGATACGC----------CGAGTAC-3′
    C. 5′-GCAATGCGT----------TCGGGAA-3′
    D. 5′-AATTCCATG----------CTGAATT-3′
    【答案】(1) ①. 原核 ②. 切割外源DNA,保证自身安全
    (2) ①. 磷酸二酯键 ②. 变性、复性、延伸 ③. 引物与两条模板DNA单链结合
    (3)③④ (4)D
    【解析】
    【分析】1.限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。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。限制酶处理双链DNA后形成黏性末端或平末端。
    2.PCR扩增过程中,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。
    【小问1详解】
    步骤Ⅰ用的EcoRⅠ是一种限制酶,主要存在于原核生物中,它能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,进而在特定部位将双链DNA切开,显然限制酶在原核生物中能切割外源DNA,保证自身安全。
    【小问2详解】
    步骤Ⅱ用的是 DNA 连接酶,DNA连接酶催化形成的是磷酸二酯键,即催化相邻核苷酸之间的 3′-羟基与 5′-磷酸间形成磷酸二酯键;PCR循环包括变性、复性和延伸三步,该过程中升温到95℃是为了使DNA变性解旋,进而获得DNA单链,其中第二步复性是指引物与两条模板DNA单链结合,进而为后续的延伸做准备。
    【小问3详解】
    由于DNA聚合酶只能从5′→3′方向催化子链延伸,根据碱基互补配对原则可知,引物①是以目的基因下边一条链的左端为模板向右侧延伸,引物②是以目的基因上边一条链为模板的右端向左侧延伸,引物③是以目的基因下边那条链的右端为模板向右侧延伸,引物④是以目的基因上边那条链的左端为模板向左侧延伸,本题的目的是要扩增已知序列两侧的未知序列,因此,应该选择引物③和④。
    【小问4详解】
    以下选项中,A、B、C都是已知序列,只有D是未知序列,而要测定的是未知序列,故选D。
    【点睛】熟知熟知PCR扩增技术的原理、步骤和相关的技术流程是解答本题的关键,正确分析图示的信息是解答本题的前提,明确题意是解答本题的另一关键。碱基互补配对原则是解答本题的法宝。
    (山东省济南市历城二中2021-2022学年高三上学期开学考试B)13. 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。下列相关叙述错误的是(  )

    A. ①通常将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的30%的蔗糖溶液中
    B. 细胞融合成功的标志是再生出细胞壁,此时细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强
    C. 可通过观察叶绿体的有无来初步筛选杂种细胞
    D. 用此方法获得新品种的育种原理是染色体变异
    【答案】A
    【解析】
    【分析】分析题图:①是酶解法去除细胞壁,②是诱导原生质体融合,③是经脱分化获得愈伤组织,④是愈伤组织分化成再生植株。
    【详解】A、①是利用纤维素酶和果胶酶获取原生质体的过程,该过程需要在等渗透液中进行,以维持原生质体的形态和功能,A错误;
    B、杂种细胞融合成功的标志是再生出细胞壁,该过程中细胞壁的形成与高尔基体的形成有关,线粒体可为生命活动提供能量,B正确;
    C、用于融合的两个细胞,一个是黑芥苗的叶肉细胞,一个是花椰菜的根部细胞,其中供体细胞特有的结构是叶绿体,可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志,C正确;
    D、该方法为植物体细胞杂交,杂种植株融合了两种植物的染色体,故用此方法获得新品种的育种原理是染色体变异,D正确。
    故选A。
    (山东省济南市历城二中2021-2022学年高三上学期开学考试B)13. 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。下列相关叙述错误的是(  )

    A. ①通常将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的30%的蔗糖溶液中
    B. 细胞融合成功的标志是再生出细胞壁,此时细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强
    C. 可通过观察叶绿体的有无来初步筛选杂种细胞
    D. 用此方法获得新品种的育种原理是染色体变异
    【答案】A
    【解析】
    【分析】分析题图:①是酶解法去除细胞壁,②是诱导原生质体融合,③是经脱分化获得愈伤组织,④是愈伤组织分化成再生植株。
    【详解】A、①是利用纤维素酶和果胶酶获取原生质体的过程,该过程需要在等渗透液中进行,以维持原生质体的形态和功能,A错误;
    B、杂种细胞融合成功的标志是再生出细胞壁,该过程中细胞壁的形成与高尔基体的形成有关,线粒体可为生命活动提供能量,B正确;
    C、用于融合的两个细胞,一个是黑芥苗的叶肉细胞,一个是花椰菜的根部细胞,其中供体细胞特有的结构是叶绿体,可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志,C正确;
    D、该方法为植物体细胞杂交,杂种植株融合了两种植物的染色体,故用此方法获得新品种的育种原理是染色体变异,D正确。
    故选A。
    (山东省济南市历城二中2021-2022学年高三上学期开学考试B)15. 新型冠状病毒的检测方法目前主要有核酸检测和抗体检测。现在的病毒核酸检测试剂盒,多数采用荧光定量PCR方法。检测原理就是以病毒独特的基因序列为检测靶标,通过PCR扩增,使我们选择的这段靶标DNA序列指数级增加,每一个扩增出来的 DNA序列,都可与我们预先加入的一段荧光标记探针结合,产生荧光信号,扩增出来的靶基因越多,累积的荧光信号就越强。而没有病毒的样本中,由于没有靶基因扩增,因此就检测不到荧光信号增强。下列说法错误的是(  )
    A. 核酸检测其实就是通过检测荧光信号的累积来确定样本中是否有病毒核酸
    B. PCR需要的条件有模板、引物、4种游离的核糖核苷酸、热稳定DNA聚合酶、缓冲液等
    C. 可以通过鼻咽拭子来进行新型冠状病毒核酸的检测
    D. 核酸检测结果的准确与否不仅与试剂盒自身的检测准确性有关,也跟检测样本采集的时机和检测样本的类型密切相关
    【答案】B
    【解析】
    【分析】常用的核酸检测方法有两种:病毒基因组测序和病毒核酸特异基因检测。特异性RNA序列是区分新型冠状病毒与其他病毒的标志物。病毒核酸特异基因检测主要通过荧光PCR法(聚合酶链式反应)检测,是目前临床上广泛应用于新型冠状病毒特异性核酸序列检测的方法。
    【详解】A、据题意可知,病毒核酸检测试剂盒,多数采用荧光定量PCR方法,通过检测荧光信号的累积来确定样本中是否有病毒核酸,A正确;
    B、PCR需要的条件有模板、引物、4种游离的脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶、缓冲液等,B错误;
    C、常用的核酸检测方法有两种:病毒基因组测序和病毒核酸特异基因检测,新冠病毒核酸检测流程包括标本采集、核酸提取、扩增,结果判读和报告。核酸标本采集优选顺序为鼻咽拭子、口咽拭子、痰液,C正确;
    D、核酸检测结果的准确与否不仅与试剂盒自身的检测准确性有关,也跟检测样本采集的时机和检测样本的类型密切相关,D正确。
    故选B。
    (山东省济南市历城二中2021-2022学年高三上学期开学考试B)25. 锌矿开采、冶炼加工等会造成锌污染,属于重金属污染的一种,自然界虽然存在能耐受和富集高浓度重金属能力的植物,但是这些植物往往生物量小,生长缓慢,种植困难,利用植物修复技术将土壤中的锌富集到植物体内,进行后续处理(例如收集植物组织器官异地妥善储存)可降低土壤中锌的含量。为了提高植物对锌污染土壤的修复能力,研究者将野生荠菜中克隆出的锌转运蛋白基因(ZAT)导入拟南芥,通过增强ZAT基因的表达也可以进一步增强植物对锌的吸收能力。
    (1)将含有ZAT基因的重组载体导入拟南芥的常用方法是__________。
    (2)已知 ZAT 基因表达产生的锌转运蛋白(ZIP)在转基因植物细胞的液泡膜上含量丰富,据此分析转基因植物能更好的适应高锌环境的原因是:__________。
    (3)增强子是一段能增强与其相连基因转录的 DNA 序列,将增强子插入到基因组中可得到若干个突变株系,增强子插入到基因外部可获得基因__________突变株;增强子插入到基因内部可获得基因__________突变株。
    (4)研究人员将长势一致的转基因植物和非转基因植物移栽到锌污染的土壤中,一段时间后测检锌的含量,结果如图,可以得出结论:_______。

    (5)相较于草本植物采用杨树这种乔木作为锌污染土壤修复植物的优势在于________________。(答出两点即可)
    【答案】(1)农杆菌转化法
    (2)转基因植物细胞把锌运入液泡中,防止锌破坏细胞核细胞器等结构,减少锌对细胞的损伤;又提高了植物对锌的耐受性和富集能力
    (3) ①. 基因转录增强 ②. 基因转录减弱
    (4)转基因植物组的锌含量显著高于非转基因组
    (5)与草本比,杨树更高大生物量大吸收富集的锌更多;杨树为多年生植物可不断从土壤中吸收锌
    【解析】
    【分析】基因工程的操作步骤:一、获取目的基因;二、基因表达载体的构建;三、将目的基因导入受体细胞;四、目的基因的检测与鉴定。
    【小问1详解】
    将重组载体导入植物细胞常用方法是农杆菌转化法。
    【小问2详解】
    因为ZAT基因表达产生的锌转运蛋白(ZIP)在转基因植物细胞的液泡膜上含量丰富,所以转基因植物细胞把锌运入液泡中,防止锌破坏细胞核细胞器等结构,减少锌对细胞的损伤;又提高了植物对锌的耐受性和富集能力,所以转基因植物能更好的适应高锌环境的原因。
    【小问3详解】
    增强子是一段能增强与其相连基因转录的 DNA 序列,所以插入到外部(启动子上游)可促进基因转录获得基因激活突变株(基因转录增强)。增强子属于调控序列,插入内部不起作用,甚至有可能破坏基因,获得基因失活突变株(基因转录减弱)。
    【小问4详解】
    分析图示可知:转基因植物组的锌含量显著高于非转基因组
    【小问5详解】
    与草本比,杨树更高大生物量大,吸收富集的锌更多;杨树为多年生植物可不断从土壤中吸收锌。
    【点睛】本题考查基因工程和相关信息。要求学生既要掌握基因工程的基础知识,还有能分析、获取信息进行解题的能力。
    (2022届山东省高三第一次学业质量联合检测生物试题)13. 下图表示利用番茄和马铃薯得到“番茄—马铃薯”植株的过程。下列相关说法错误的是(  )

    A. 过程①所选用的酶为纤维素酶和果胶酶
    B. 过程③成功的标志是再生出新的细胞壁
    C. 过程⑤为再分化过程,该过程不需要更换培养基
    D. 过程②可以采用聚乙二醇融合法促进a、b的融合
    【答案】C
    【解析】
    【分析】1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
    2、分析题图:图示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄-马铃薯”植株的过程,其中①为去壁过程;②为原生质体融合的过程;③表示再生细胞壁的过程;④表示脱分化过程;⑤表示再分化过程。
    【详解】A、过程①除去细胞壁形成原生质体,可运用的酶是纤维素酶、果胶酶,A正确;
    B、过程③表示原生质体融合的过程,原生质体融合成功的标志是再生出新的细胞壁,B正确;
    C、再分化的培养过程中,需要更新培养基中的营养物质以及植物激素的比例,从而满足植物组织不同阶段的发育需求,故过程⑤需要更换培养基,C错误;
    D、诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法,故过程②可以采用聚乙二醇融合法促进a、b的融合,D正确。
    故选C。
    【点睛】
    (2022届山东省高三第一次学业质量联合检测生物试题)14. 我国科学家首次通过把食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪(如下图所示),这项研究的最终目的是在动物体内培养人体器官用于器官移植。下列相关叙述错误的是(  )

    A. 胚胎干细胞培养过程中细胞会因接触抑制而停止分裂,需用胰蛋白酶处理后继续培养
    B. 采集的卵母细胞需培养至减数第一次分裂后期才能与获能精子受精,进而获得猪胚胎
    C. 从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能
    D. 该技术有望将人的胚胎干细胞注入猪早期胚胎内,培育出完全由人体细胞组成的器官
    【答案】B
    【解析】
    【分析】1、动物细胞培养是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
    2、胚胎干细胞,(1)来源:哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。(2)特点:具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
    【详解】A、“猪猴嵌合体”仔猪培育的基础是动物细胞培养技术,动物细胞培养过程中会因接触抑制而停止分裂增殖,需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理后继续培养,A正确;
    B、体外受精时,需要将所采集到的卵母细胞在体外培养到减数分裂第二次分裂中期,才可以与获能精子完成受精作用,进而获得猪胚胎,B错误;
    C、胚胎干细胞具有发育的全能性,故从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能,C正确;
    D、据“猪—猴嵌合体”仔猪培育技术推测,将人的胚胎干细胞注入猪体内,可以制造出完全由人体细胞组成的器官,该研究能够解决器官移植的供体不足,避免器官移植中排斥反应,D正确。
    故选B。
    【点睛】
    (2022届山东省高三第一次学业质量联合检测生物试题)15. 新型冠状病毒的检测主要包含核酸检测、抗体检测、抗原检测等几种方法。其中利用实时荧光RT-PCR技术检测新型冠状病毒特异性核酸序列是最常用的方法。RT-PCR是将逆转录(RT)、PCR以及荧光标记等相结合的技术。下列说法错误的是(  )
    A. 与抗体检测方法相比,核酸检测能够检测到早期患者和无症状感染者
    B. 利用上述技术检测新型冠状病毒时,PCR的模板实际上是逆转录得到的cDNA
    C. 利用上述技术检测新型冠状病毒时,逆转录酶在每次循环中都能够发挥作用
    D. RT-PCR反应中需加入样品、脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、引物、逆转录酶等
    【答案】C
    【解析】
    【分析】1、PCR技术的条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
    2、在反应体系中,首先加热至90~95℃,此时模板DNA在高温条件下变性,即其中的氢键断裂,解开为单链,接着反应体系中温度降低,两种引物分别与解开的两条单链之间形成氢键完成中温复性的过程,然后体系中温度上升体系中的游离的脱氧核苷酸依次连在引物上开始中温延伸过程。
    【详解】A、目前新型冠状病毒的检测方法主要集中在核酸和抗体检测上,因抗体的产生需要一个免疫过程,与抗体检测相比,核酸检测的优点是早期诊断、灵敏度和特异性高等,故核酸检测能够检测到早期患者和无症状感染者,A正确;
    B、新冠病毒的遗传物质为RNA,要先将病毒RNA逆转录,再将得到的cDNA进行多聚酶链式反应扩增得到了大量DNA片段,故PCR的模板实际上是逆转录得到的cDNA,B正确;
    C、由于PCR反应体系加热至95℃时,逆转录酶会变性失活,因此逆转录酶不能在每次循环中都发挥作用,C错误;
    D、RT-PCR技术(聚合酶链式反应)是在实验室以少量样品制备大量DNA的一项生化技术,反应系统中包括微量DNA样品、耐高温的DNA聚合酶、引物、4种脱氧核苷酸、逆转录酶等,D正确。
    故选C。
    【点睛】
    (2022届山东省高三第一次学业质量联合检测生物试题)25. 为获得抗旱大豆新品种,科研人员从沙漠植物芨芨草中获取了抗旱基因,构建叶绿体表达载体,并将其转移到大豆细胞中,以期增强大豆的抗旱性。回答下列问题:
    (1)利用PCR技术扩增抗旱基因时,抗旱基因受热变性后的单链与______互补结合,加入耐高温DNA聚合酶的作用是______。
    (2)构建抗旱基因叶绿体表达载体所需要的工具酶是______,将该表达载体导入大豆细胞的过程称为______,然后还需要经过______技术才能获得抗旱大豆植株,该技术利用的原理是______。
    (3)从生物安全角度考虑,将目的基因导入叶绿体比导入细胞核更加安全,原因是______。与杂交育种相比,利用基因工程培育作物新品种的优点是______。
    【答案】(1) ①. 引物 ②. 将游离的脱氧核苷酸连接形成子链
    (2) ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. 转化 ③. 植物组织培养 ④. 植物细胞的全能性
    (3) ①. 叶绿体基因组不会随花粉扩散,有效避免了基因污染 ②. 克服远缘杂交不亲和的障碍
    【解析】
    【分析】1、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。离体的植物组织培养一段时间之后会形成愈伤组织,愈伤组织细胞是一种排列疏松而无规则,高度液泡化的呈无定型状态的薄壁细胞,由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程叫做脱分化。
    2、基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取: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。
    【小问1详解】
    利用PCR技术扩增抗旱基因时,目的基因DNA受热变性后的单链与引物互补序列结合,在耐高温DNA聚合酶的作用下,将游离的脱氧核苷酸连接形成子链,进行延伸。
    【小问2详解】
    限制酶是基因的“剪刀”,DNA连接酶是基因的“针线”,二者结合,能实现基因的拼接,故构建抗旱基因叶绿体表达载体所需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶;将该表达载体导入大豆细胞的过程称为转化,为获得转基因抗旱大豆植株,还需要经过植物组织培养过程,植物组织培养过程能将离体的组织或细胞培养成一个完整个体,其原理是植物细胞的全能性。
    【小问3详解】
    由于叶绿体基因组不会随花粉扩散,有效避免了基因污染,所以将目的基因导入叶绿体比导入细胞核安全性更高。与杂交育种相比,通过基因工程培育新品种的主要优点是目的性强,能定向改造生物体的遗传性状,可克服远缘杂交不亲和的障碍。
    【点睛】本题考查基因工程的原理及技术,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中的相关细节,能结合所学的知识准确答题,属于考纲识记和理解层次的考查。

    (2022届陕西省渭南市尚德中学高三上学期第一次质量检测生物试题)29. 如图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程,结合所学知识及相关信息回答下列问题:

    (1)图中B过程是_____,cDNA文库_____(填“大于”“等于”或者“小于”)基因组文库。
    (2)为在短时间内大量获得目的基因,可用_____扩增的方法,其原理是_____。
    (3)目的基因获取之后,需要进行_____,此步骤是基因工程的核心。完成此步骤后产生的结构必须含有_____以及目的基因等。
    (4)将该目的基因导入某双子叶植物细胞,常采用的方法是_____,其能否在此植物体内稳定遗传的关键是此植物的染色体DNA中是否插入了目的基因,可以用_____技术进行检测。
    (5)如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性需要对现有蛋白质进行改造,这要通过被称为第二代基因工程的_____。首先要设计预期的蛋白质结构,再推测应有的氨基酸序列,找到相对应的_____。
    (6)除植物基因工程硕果累累之外。在动物基因工程、基因工程药物和基因治疗等方面也取得了显著成果,请列举出至少两方面的应用:_____。
    【答案】(1) ①. 反转录 ②. 小于
    (2) ①. PCR技术 ②. DNA双链复制
    (3) ①. 基因表达载体的构建 ②. 启动子、终止子、标记基因
    (4) ①. 农杆菌转化法 ②. DNA分子杂交
    (5) ①. 蛋白质工程 ②. 脱氧核苷酸序列
    (6)乳腺生物反应器,体外基因治疗复合型免疫缺陷综合症等
    【解析】
    【分析】基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
    目的基因的获取:
    1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因 。
    2.从基因文库中获取目的基因基因文库:将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。基因组文库:含有某种生物全部基因的基因文库称为基因组文库。部分基因文库:含有一种生物的一部分基因的基因文库称为部分基因文库,如cDNA文库。获取目的基因需要的信息:基因的核苷酸序列;基因的功能;基因在染色体的位置;基因的转录产物mRNA;以及基因表达产物蛋白质。
    3.PCR技术扩增目的基因:
    (1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术;
    (2)目的:获取大量的目的基因;
    (3)原理:DNA双链复制;
    (4)过程:第一步:加热至90~95℃,DNA解链为单链;第二步:冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合;第三步:加热至70~75℃,Taq酶从引物起始进行互补链的合成。
    (5)特点:指数形式扩增。
    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。
    【小问1详解】
    B过程是由mRNA获取DNA过程,是反转录过程;基因组文库包含某种生物所有的基因,部分基因文库包含某种生物的部分基因,如:cDNA文库。
    【小问2详解】
    PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,其原理是DNA双链复制。
    【小问3详解】
    基因表达载体的构建是基因工程的核心;基因表达载体的组成:目的基因+启动子终止子+标记基因。
    【小问4详解】
    受体细胞是双子叶植物,常用农杆菌转化法将目的基因转入到受体细胞中,利用农杆菌的Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体上,能否转化成功,还需要用DNA分子杂交技术对受体细胞中DNA进行检测。
    【小问5详解】
    蛋白质工程的实质是改造基因,是第二代基因工程;具体过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
    【小问6详解】
    动物基因工程的成果:提高动物的生长速率(外源生长激素基因)、改善畜产品的品质(转基因牛乳糖的含量少)、转基因动物生产药物(乳腺生物反应器)、转基因动物作器官移植的供体、基因工程药物(人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、生长激素、干扰素等)、基因治疗(将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的淋巴细胞,治疗复合型免疫缺陷症)等。
    【点睛】本题重点考查基因工程的操作流程,难点是检测目的基因是否成功导入和是否成功表达的方法。

    (2022届云南省昆明市云南师大附中高三高考适应性月考(二)理综生物试题)12. 若在重金属镉污染的土壤中种植水稻,镉会经水稻的根系吸收而使大米中的镉含量超标。研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑系统改变编码水稻镉载体蛋白的基因结构,使该蛋白功能缺失,从而培育出了低.镉吸收的水稻突变体。CRISPR/Cas9 主要由人工设计的向导RNA (gRNA)和Cas9蛋白组成,gRNA与待编辑的目的基因部分序列互补,能引导Cas9蛋白与目的基因的特异性位点结合并进行定点切割。回答下列问题。
    (1)Cas9蛋白的作用与基因工程中使用的___________酶相似。Cas9 蛋白与目的基因结合后,使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的_______________断开,切除基因内部的部分片段,再在_______________酶作用下重新连接所需的两个片段,即得到被编辑的目的基因。
    (2)编辑成功的目的基因可采用_______________技术扩增, 再组装到相应的载体上,该载体的结构还应包括________________和标记基因。
    (3)将基因表达载体导入水稻愈伤组织细胞后,若想获得完整的植株,还需借助_______技术。如果被编辑的目的基因已经插入水稻的染色体DNA上,但植株对镉的吸收并未减少,根据中心法则分析,可能的原因是__________________________________________。
    【答案】(1) ①. 限制性核酸内切 ②. 磷酸二酯键 ③. DNA连接
    (2) ①. PCR ②. 复制原点、启动子、终止子
    (3) ①. 植物组织培养 ②. 目的基因转录或翻译异常
    【解析】
    【分析】基因工程的概念:
    基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
    基因工程的原理:基因重组01DNA重组技术
    基本工具:
    1.“分子手术刀”--限制性核酸内切酶: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。
    2.“分子缝合针”--DNA连接酶:缝合磷酸二酯键。
    3.“分子运输车”--基因进入受体细胞的载体:①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。③具有标记基因如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因,供重组DNA的鉴定和选择。
    基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:
    目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。目的基因的获取LPCR扩增技术。
    基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。
    【小问1详解】
    题干中介绍“gRNA与待编辑的目的基因部分序列互补,能引导Cas9蛋白与目的基因的特异性位点结合并进行定点切割”,所以该蛋白的作用与基因工程中使用的限制性核酸内切酶相似。切割目的基因每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的3,5磷酸二酯键,切除基因内部的部分片段,再在DNA连接酶作用下重新连接所需的两个片段,即得到被编辑的目的基因。
    【小问2详解】
    要扩增编辑成功的目的基因,可采用PCR技术扩增, 再组装到相应的载体上。重组载体的结构应包括复制原点、启动子和终止子和标记基因、目的基因。
    【小问3详解】
    将基因表达载体导入水稻愈伤组织细胞后,若想获得完整的植株,还需进行植物组织培养。如果被编辑的目的基因已经插入水稻的染色体DNA上,但植株对镉的吸收并未减少,根据中心法则分析,可能的原因是目的基因导入成功了,但是表达(转录和翻译)没成功,所以没有相应的蛋白质出现。
    【点睛】本题考查基因工程的操作步骤。难点是理解目的基因导入成功了,但是表达没有成功。

    (宁夏回族自治区银川一中2021-2022学年高三上学期第一次月考理综生物试题)12. 请回答下列现代生物科技方面的问题。
    (1)现有一头良种雌性黄牛,采用胚胎移植的方法,可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。其操作过程中需要用激素对该良种母牛和代孕母牛进行_________________处理;还要用激素使供体母牛______________。胚胎收集的过程也叫做________________。用于移植的胚胎应发育到_______________或______________阶段。采用试管动物技术还可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。
    (2)家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可以提取干扰素用于制药。进行转基因操作前,需用_______________酶短时处理幼蚕组织,以便获得单个细胞。为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的_____________和______________之间。利用生物反应器培养家蚕细胞时,培养的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以___________________增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。
    【答案】(1) ①. 同期发情处理 ②. 超数排卵 ③. 冲卵 ④. 桑椹胚 ⑤. 囊胚
    (2) ①. 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 ②. 启动子 ③. 终止子 ④. 增大细胞贴壁生长的附着面积【解析】
    【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:
    ①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理;
    ②配种或人工授精;
    ③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存;
    ④对胚胎进行移植;
    ⑤移植后的检查,对受体母牛进行是否妊娠的检查。
    【小问1详解】
    胚胎移植过程中,需要用激素对该良种母牛和代孕母牛进行同期发情处理,使供受体具有相同的生理环境;还要用促性腺激素使供体母牛超数排卵。胚胎收集的过程也叫做冲卵。用于移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。
    【小问2详解】
    为了使组织分散开为单个细胞,通常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶短时处理幼蚕组织。基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因。启动子位于目的基因的首端,终止子位于目的基因的尾端。利用生物反应器培养家蚕细胞时,贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以增大细胞贴壁生长的附着面积,增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。
    【点睛】本题考查基因工程、细胞工程和胚胎移植的相关知识,要求考生识记动物细胞培养和胚胎移植的基本程序及生理学基础,能结合所学的知识准确答题,属于考纲识记层次的考查。



    (江苏省泰州中学2021-2022学年高三上学期期初检)4. 对RNA病毒进行核酸检测需要通过PCR技术进行扩增,其周期长、专业技术和设备要求高,很多科研单位开发了能快速进行病毒检测的免疫试剂盒。下图是某科研人员提出的制备检测病毒的单克隆抗体的技术路线。下列说法错误的是( )

    A. RNA病毒的核酸检测需要用到逆转录酶
    B. 给动物注射的抗原A是病毒的RNA
    C. 图中a表示对杂交瘤细胞的克隆化培养
    D. 可用聚乙二醇作为细胞融合的促融剂
    【答案】B
    【解析】
    【分析】诱导细胞融合的方法有三种:生物方法(病毒)、化学方法(聚乙二醇PEG)、物理方法(离心,震动,电刺激)。某些病毒如:仙台病毒、副流感病毒和新城鸡瘟病毒。化学和物理方法可造成膜脂分子排列的改变,去掉作用因素之后,质膜恢复原有的有序结构,在恢复过程中便可诱导相接触的细胞发生融合。
    【详解】A、核酸检测用到的探针通常为双链DNA,而RNA病毒的核酸为单链,因此检测时需要用到逆转录酶合成病毒相应的DNA进行检测,A正确;
    B、给动物注射的抗原A是病毒的蛋白质,B错误;
    C、图中a表示对杂交瘤细胞的克隆化培养从而获得较多的待检测抗体,便于检测,C正确;
    D、动物细胞促融也可用聚乙二醇来实现,D正确。
    故选B。
    (江苏省南通市如皋中学2021-2022学年高三上学期期初测)12. 目前世界上仅剩下两头雌性北方白犀牛,实验室只留有冷冻的雄性北方白犀牛的精子。科学家欲通过某些胚胎工程技术尝试拯救该物种,下列说法正确的是(  )
    A. 胚胎移植受体必须是经过同期发情的雌性北方白犀牛
    B. 可通过体外受精或核移植技术来拯救北方白犀牛物种
    C. 冷冻精子解冻后离心分离,注入ATP溶液后使其获能
    D. 用雌性北方白犀牛体细胞克隆出多头子代后,让其自行繁衍
    【答案】B
    【解析】
    【分析】胚胎移植:
    (1)概念:是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。
    (2)胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
    【详解】A、由于雌性北方白犀牛数量较少,可选用经过同期发情处理的雌性南方白犀牛作为胚胎移植的受体,A错误;
    B、可通过体外受精或核移植技术来增大北方白犀牛的繁殖能力,从而拯救该物种,B正确;
    C、将成熟的精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,用化学药物诱导精子获能,C错误;
    D、用雌性北方白犀牛体细胞克隆出的多头子代均为雌性,无法自行繁衍,D错误。
    故选B。
    (江苏省海安市2021-2022高三上学期期初学业质量监测)11. 下列关于制备甘蓝原生质体的说法正确的是( )
    A. 用于制备原生质体的甘蓝叶片应先进行灭菌
    B. 纤维素酶和果胶酶的酶解时间不会影响原生质体的产量
    C. 原生质体活力可通过质壁分离与复原实验进行检查
    D. 分离出的甘蓝原生质体具有全能性,可用于植物体细胞杂交
    【答案】D
    【解析】
    【分析】1、离体的植物组织或细胞,在培养了一段时间以后,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,或者叫做去分化。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物体。
    2、植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
    【详解】A、用于制备原生质体的甘蓝叶片应先进行消毒,并非灭菌处理,A错误;
    B、酶解一定时间后,细胞失去细胞壁的保护,原生质体极易吸水涨破,所以酶解时间会影响原生质体的产量,B错误;
    C、原生质体已经去除细胞壁,不能发生质壁分离和复原实验,C错误;
    D、原生质体是裸露的具有生命活性的细胞,体内包裹着细胞核、细胞器、细胞质等,因此原生质体具有再生细胞壁、进行连续分裂并生成完整植株的能力,即县有细胞全能性,可用于植物体细胞杂交,D正确。
    故选D。
    (江苏省海安市2021-2022高三上学期期初学业质量监测)12. 长时间浸泡的木耳可能滋生椰毒假单胞杆菌,其代谢产生的米酵菌酸是一种可以引起人食物中毒的毒素。米酵菌酸分子量较小不能单独引起免疫反应,为了高效检测米酵菌酸,科研人员在制备米酵菌酸单克隆抗体时,要将米酵菌酸经过处理后再将其多次注射小鼠,经检测合格后,才从小鼠脾脏中提取相应细胞与骨髓瘤细胞进行融合,相关叙述正确的是( )
    A. 米酵菌酸分子经过特殊处理的目的是制备供免疫细胞识别的抗原
    B. 经特殊处理的米酵菌酸分子多次注入小鼠是为了促进记忆T细胞的产生
    C. 处理后的米酵菌酸分子注入小鼠的次数是由血液中米酵菌酸分子的浓度决定的
    D. 从小鼠脾脏中提取的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞两两融合形成3种能增殖的杂交瘤细胞
    【答案】A
    【解析】
    【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、根据题干信息,米酵菌酸分子量较小不能单独引起免疫反应,在制备米酵菌酸单克隆抗体时,要将米酵菌酸经过处理后再将其多次注射小鼠,经检测合格后,才从小鼠脾脏中提取相应细胞与骨髓瘤细胞进行融合,因此米酵菌酸分子经过特殊处理的目的是制备供免疫细胞识别的抗原,进而产生能产生抗体的浆细胞,A正确;
    B、经特殊处理的米酵菌酸分子多次注入小鼠是为了促进记忆B细胞的产生,进而使得二次免疫反应产生更多的浆细胞,B错误;
    C、处理后的米酵菌酸分子注入小鼠的次数由机体内浆细胞的数量决定,C错误;
    D、从小鼠脾脏中提取的B淋巴细胞与肿瘤细胞两两融合形成3种杂交细胞(B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞、杂交瘤细胞),但只有骨髓瘤细胞自身融合的细胞和杂交瘤细胞能增殖,D错误。
    故选A。
    (江苏省海安市2021-2022高三上学期期初学业质量监测)(多选)18. 下列关于胚胎干细胞及生物技术的叙述正确的是( )
    A. 在胚胎工程中,胚胎干细胞可来自桑葚胚的内细胞团
    B. 胚胎干细胞体积小、细胞核大、核仁明显,具有发育的全能性
    C. 胚胎干细胞在滋养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中能维持不分化的状态
    D. 胚胎干细胞可以治疗帕金森综合征等由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病
    【答案】BD
    【解析】
    【分析】胚胎干细胞(1)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。(2)具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
    【详解】A、在胚胎工程中,胚胎干细胞来自囊胚的内细胞团,A错误;
    B、胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,其体积小、细胞核大、核仁明显,具有发育的全能性,B正确;
    C、胚胎干细胞在饲养层细胞上或在添加分化抑制因子的培养液中,能维持只增殖不分化的状态,而在有诱导因子存在的情况下,可以发生分化,C错误;
    D、利用胚胎干细胞定向诱导分化形成新的组织细胞,并移植给病人,使坏死或退化的组织得以恢复,因此胚胎干细胞可以治疗帕金森综合征等由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病,D正确。
    故选BD。
    (江苏省海安市2021-2022高三上学期期初学业质量监测)(多选)19. 酶联免疫吸附试验(ELISA)是常用的测定抗体的技术,其基本原理如下图所示。相关叙述正确的是( )


    A. 待测抗体既可以和抗原结合又可以和酶标二抗结合
    B. 酶标二抗和抗原由于结构相同均能与待测抗体发生结合
    C. 酶标抗体有免疫学活性和酶活性可催化待测抗体的水解
    D. 可通过测定单位时间内有色产物的生成量来推测待测抗体的含量
    【答案】AD
    【解析】
    【分析】1、据图分析,抗体和抗原特异性结合,再与酶标抗体结构,催化特定底物形成检测产物。
    2、单克隆抗体的制备过程的细节:
    (1)二次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群;
    (2)细胞来源:B淋巴细胞:能产生特异性抗体,在体外不能无限繁殖;骨髓瘤细胞:不产生专一性抗体,体外能无限繁殖;
    (3)杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。
    【详解】A、根据图像,待测抗体既可以和抗原结合又可以和酶标二抗结合,A正确;
    B、抗原和酶标抗体分别和抗体的不同部位发生结合,说明两者结构不同,B错误;
    C、酶标抗体有免疫学活性和酶的活性可催化标本中的底物水解,C错误;
    D、加入酶标抗体的目的是酶催化检测底物反应,通过测定酶反应产物量来判断待测抗体量,D正确。
    故选AD。
    (江苏省南京市二十九中2021-2022学年高三上学期学情调研卷)19. 精子内的顶体由来自高尔基体的溶酶体特化而来,精卵识别后,顶体膜与精子细胞膜融合,释放溶酶体酶(顶体酶)使卵子外层形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵,下列叙述正确的是(  )
    A. 顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的
    B. 精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质
    C. 顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性
    D. 受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方
    【答案】B
    【解析】
    【分析】受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程.精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子有一半来自卵细胞,据此答题。
    【详解】A、溶酶体中酶的化学本质是蛋白质,是在核糖体上合成的,A错误;
    B、精子游向卵子所需的能量来自细胞呼吸,而细胞呼吸的场所是线粒体和细胞质基质,B正确;
    C、顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的流动性,C错误;
    D、受精卵中的细胞核遗传物质一半来自父方另一半来自母方,而细胞质遗传物质几乎都来自母方,D错误。
    故选B。
    (2022届江苏省苏州市高三上学期期初调研)13. 将人、鼠细胞悬液混合并诱导细胞融合(只考虑细胞两两融合)后,在HAT培养基上,同时含有T、H基因(独立遗传)的细胞才能存活和增殖。增殖过程中,细胞内人染色体随机丢失,只残留一条或几条。对处于分裂中期细胞的镜检结果如表。下列相关叙述正确的是( )
    细胞
    融合细胞


    细胞样编号
    残留人染色体编号
    ttHH
    TThh

    17

    10、10、17

    17、X

    A. 在HAT培养基上,融合细胞均能存活和增殖
    B. 可以确定①的基因组成为TTTTHHhhhh
    C. 可以确定①②③的相关基因组成相同
    D. 可以将T(t)基因定位于人第17染色体
    【答案】B
    【解析】
    【分析】由题意知,人体细胞的基因型是ttHH,鼠细胞的基因型是TThh,人鼠细胞融合形成的杂交细胞的基因型是TTttHHhh,由于只有同时含有T、H基因(独立遗传)的细胞才能存活和增殖,增殖过程中,细胞内人染色体随机丢失,但是至少含有一条具有H基因的染色体。
    【详解】A、融合细胞有多种,由题意知,在HAT培养基上,同时含有T、H基因(独立遗传)的细胞才能存活和增殖,A错误;
    B、由表格信息可知,①细胞含有一条人体染色体,由细胞同时具有T、H基因才能存活,因此该染色体上含有H基因,由于有丝分裂中期一条染色体上含有2个染色单体,因此此时细胞中含有HH基因,鼠染色体上的基因型是TTTThhhh,所以融合细胞①的基因型是TTTTHHhhhh,B正确;
    C、由于"增殖过程中,细胞内人染色体随机丢失",故②③基因型不能确定,C错误;
    D、据表格信息可知,残留人染色体编号均含有17号染色体,而①细胞含有一条人体染色体,由细胞同时具有T、H基因才能存活,因此该染色体上含有H基因,故可将H(h)基因位于17号染色体上,D错误。
    故选B。
    (2022届江苏省南通市如皋市第一次调研考试)11. 下图表示单克隆抗体的制备过程。相关叙述错误的是( )

    A. 过程①注射特定抗原的目的是使小鼠产生能分泌特定抗体的浆细胞
    B. 过程②诱导融合产生的融合细胞都能产生单克隆抗体,且能无限增殖
    C. 过程③需要提供一定浓度的CO2,目的是维持培养液的pH
    D. 单克隆抗体的主要优点有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备
    【答案】B
    【解析】
    【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、过程①是向小鼠注射特定抗原,刺激其发生特异性免疫,产生能分泌特定抗体的浆细胞,A正确;
    B、过程②诱导融合产生的融合细胞中存在骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞的融合,不能产生抗体,B细胞和B细胞融合形成的细胞不能无限增殖,B错误;
    C、过程③进行动物细胞培养,需要一定浓度的CO2,维持培养液的pH,C正确;
    D、单克隆抗体的主要优点有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备,D正确。
    故选B。
    (江苏省百校联考高三年级第一次考试)13. 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,下列相关叙述正确的是( )

    A. ①②③过程要进行严格的灭菌处理
    B. 秋水仙素作用于细胞分裂间期抑制纺锤体形成
    C. ②③过程不需要更换培养基
    D. 经④过程形成的植株中纯合子占
    【答案】D
    【解析】
    【分析】植物组织培养技术运用植物细胞全能性,经过对离题组织进行脱分化、再分化处理,最终得到完整植株。
    【详解】A、②③过程要进行严格的灭菌处理,防止杂菌污染,①过程只需消毒,A错误;
    B、秋水仙素作用于细胞分裂前期抑制纺锤体形成,B错误;
    C、②过程为脱分化,③过程为再分化,两过程中两种激素类的比例不同且培养过程会产生代谢废物以及营养消耗等,故②③过程需要更换培养基,C错误;
    D、基因型为AAaa的四倍体,会产生AA、aa、Aa三种配子,其比列为AA:aa:Aa=1:4:1,④过程形成的植株中纯合子占 1/3,D正确。
    故选D。
    (江苏省南京市二十九中2021-2022学年高三上学期学情调研卷)(多选)25. 下列有关单克隆抗体制备的叙述,不正确的是( )
    A. 先利用特定的抗原蛋白饲喂小鼠,再从小鼠脾脏中分离出B淋巴细胞
    B. 通过克隆化培养和抗体检测,可获得足够的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
    C. 体外培养杂交瘤细胞时,为了防止杂菌污染通常要拧紧培养瓶瓶盖
    D. 单克隆抗体制备技术和植物体细胞杂交技术均依据细胞的全能性原理
    【答案】ACD
    【解析】
    【分析】单克隆抗体制备流程:(1)给小鼠注射特定抗原蛋白使之发生免疫反应。(2)从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞,并诱导B淋巴细胞和经培养的骨髓瘤细胞融合。(3)利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞。(4)进行克隆化培养和抗体检测,筛选出足量能产生特定抗体的杂交瘤细胞。(5)用培养基进行体外大规模培养或注入小鼠腹腔中培养,从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
    【详解】A、若用抗原蛋白饲喂小鼠,抗原蛋白会被消化道中的蛋白酶水解而失去活性,因此应向小鼠注射特定的抗原蛋白,再从小鼠脾脏中分离出免疫的B淋巴细胞,A错误;
    B、杂交瘤细胞经过选择培养基的筛选并经单一抗体检测后,培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可制备单克隆抗体,故通过克隆化培养和抗体检测,可获得需要的杂交瘤细胞,B正确;
    C、在杂交瘤细胞的培养过程中,为了防止杂菌污染,通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素,而不是拧紧培养瓶瓶盖,C错误;
    D、单克隆抗体制备的结果是获得杂交瘤细胞的产物,未产生完整个体,不能体现细胞的全能性,而是利用了细胞增殖和细胞膜的流动性的原理,D错误。
    故选ACD。
    (江苏省百校联考高三年级第一次考试)(多选)16. 我国研究人员创造出一种新型干细胞——异种杂合二倍体胚胎干细胞,具体研究过程如下图所示,下列叙述正确的是( )

    A. 单倍体囊胚1最可能是由卵子发育预带的,单倍体ES应取自囊胚的内细胞团
    B. 培养液中除了需要加入血清等营养物质,还需要加入抗生素等消灭病毒
    C. 体外培养条件下ES细胞可以增殖而不发生分化
    D. ES细胞在形态上表现为体积大、细胞核小、核仁明显
    【答案】AC
    【解析】
    【分析】分析题图:小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体ES细胞,取大鼠的精子体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体ES细胞,两种ES细胞融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞,据此答题。
    【详解】A、图中的单倍体囊胚1最可能是由小鼠的卵子(卵细胞)发育而来,所采用的技术应为 早期胚胎培养技术,图中的单倍体ES应取自囊胚的内细胞团细胞,该部位的细胞具有发育的全能性,A正确;
    B、培养过程中使用的培养液除含有一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及血清等物质,为避免杂菌污染,需要加入抗生素,B错误;
    CD、ES在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显,且在体外培养时可以维持只增殖不分化状态,C正确、D错误。
    故选AC。
    (江苏省百校联考高三年级第一次考试)(多选)19. 菊花是一种双子叶植物,易感桃蚜。桃蚜不但直接影响植物生长,还是多种植物病毒的传播媒介。雪花莲凝集素基因GNA的表达产物能有效抑制桃蚜生长。某科研团队运用农杆菌转化法获得了转GNA基因菊花。下列有关叙述正确的是( )
    A. 受体细胞可以选择菊花叶片细胞或桃蚜细胞
    B. 将目的基因GNA插入到Ti质粒的T-DNA上构建表达载体
    C. 菊花外植体产生的酚类化合物能吸引农杆菌移向受体细胞
    D. 应用抗虫接种实验,检测转基因菊花对桃蚜的抗性及抗性的程度
    【答案】BCD
    【解析】
    【分析】菊花是一种双子叶植物,桃蚜是害虫。科学家用农杆菌转化法获得了转GNA基因菊花,可知雪花莲凝集素基因GNA是目的基因,受体细胞为菊花细胞。
    【详解】A、分析题意可知,科学家将目的基因导入了菊花细胞,故受体细胞可以选择菊花叶片细胞,但不能选择桃蚜细胞,A错误;
    B、基因工程中构建表达载体时,由于TDNA可以转移到受体细胞内, 可以将目的基因GNA插入到Ti质粒的T-DNA上,B正确;
    C、菊花外植体产生的酚类化合物能吸引农杆菌移向受体细胞,有利于目的基因成功导入,C正确;
    D、已知雪花莲凝集素基因GNA的表达产物能有效抑制桃蚜生长,故应用抗虫接种实验,检测转基因菊花对桃蚜的抗性及抗性的程度,D正确。
    故选BCD。
    (江苏省南通市如皋中学2021-2022学年高三上学期期初测)(多选)18. 下图为目的基因结构示意图及几种限制酶的酶切位点,下列相关叙述错误的是(  )


    A. 图中所示目的基因可能来源于真核生物,也可能来源于原核生物
    B. 噬菌体可以作为运载体将重组DNA导入动物细胞获得转基因动物
    C. PCR技术扩增该基因时,形成磷酸二酯键所需要的能量可由dNTP直接提供
    D. 用图中目的基因和质粒构建重组质粒时,只能用SmaI酶切割
    【答案】ABD
    【解析】
    【分析】基因工程技术的基本步骤:
    (1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
    (2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
    (3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。
    (4)目的基因的检测与鉴定:包括分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
    【详解】A、图中基因的编码区存在外显子和内含子,因此该目的基因来源于真核生物,A错误;
    B、将重组DNA导入动物细胞的方法是显微注射法,B错误;
    C、dNTP含有高能磷酸键,在PCR技术扩增该基因时,可以在形成磷酸二酯键时提供能量,C正确;
    D、SmaI酶的酶切位点在编码区,会破坏目的基因,所以不能用SmaI酶切割目的基因,D错误。
    故选ABD。
    (江苏省南通市如皋中学2021-2022学年高三上学期期初测)(多选)19. 利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的T-DNA插入到水稻细胞 M 的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个 DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次。将细胞 M 培育成植株 N。下列说法正确的是(  )
    A. 将细胞 M 培育成植株 N ,N 的每一个细胞中都含有 T-DNA
    B. N 自交,子一代中含 T-DNA 的植株占 1/2
    C. M 经 n(n≥1)次有丝分裂后,脱氨基位点为A-U的细胞占1/2n
    D. M经3次有丝分裂后,含T-DNA 且脱氨基位点为A-T的细胞占 1/2
    【答案】AC
    【解析】
    【分析】根据题干信息“含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U,脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次”,所以M细胞含有T-DNA,且该细胞的脱氨基位点由C-G对变为U-G对,DNA的复制方式是半保留复制,原料为脱氧核苷酸。
    【详解】A、N是由M细胞形成的,在形成过程中没有DNA的丢失,由于T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上,所以M细胞含有T-DNA,因此N的每一个细胞中都含有 T-DNA,A正确;
    B、N植株的一条染色体中含有T-DNA,可以记为+,因此N植株关于是否含有T-DNA的基因型记为+-,如果自交,则子代中相关的基因型为++:+-:--=1:2:1,有 3/4的植株含 T-DNA ,B错误;
    C、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个 C 脱去氨基变为 U,所以复制n次后,产生的子细胞有2n个,但脱氨基位点为A-U 的细胞的只有1个,所以这种细胞的比例为1/2n,C正确;
    D、如果M 经 3 次有丝分裂后,形成子细胞有8个,由于M细胞 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U,所以是G和U配对,复制三次后,有4个细胞脱氨基位点为C-G,3个细胞脱氨基位点为A-T,1个细胞脱氨基位点为U-A,因此含T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 3/8,D错误。
    故选AC。
    (江苏省百校联考高三年级第一次考试)24. 普通棉花中含β甘露糖苷酶基因(GhMmaA2),能在纤维细胞中特异性表达,产生的β甘露糖苷酶催化半纤维素降解.棉纤维长度变短。为了培育新的棉花品种,科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体,利用农杆菌转化法导入棉花细胞,成功获得转基因棉花品种,具体过程如下。请分析回答:

    (1)纤维细胞E6启动子基本组成单位为__________,基因表达载体除了图示组成外,至少还有___________等(至少答两个),构通的因表达载体的目的是使目的基因稳定存在并且可以遗传在下一代,使目的基因能够________________。
    (2)PCR技术扩增β-甘露糖苷酶基因(GhMnaA2)原理是__________,该过程除需要根据____________设计特异性引物序列处为保证GhMnaA2能插入到质粒2中,还需要在引物的_____端添加限制酶识别序列。
    (3)为什么不能用GhMnaA2探针进行DNA分子杂交来鉴定基因表达载体是否导入棉花细胞?_____________________________________。
    (4)③过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体。用SmaI酶和NotI酶切割正义基因表达载体获得0.05kb、3.25kb、5.95kb、8.45kb四种长度的DNA片段,则用NotI酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是________和__________。
    (5)导入细胞内的反义GhMnaA2能阻止β-甘露糖甘酶合成,使棉纤维更长原理是_____________________________。
    【答案】(1)①. 4种脱氧核苷酸 ②. 复制原点、终止子、标记基因 ③. 表达和发挥作用
    (2)①. DNA复制 ②. GhMnaA2两端部分核苷酸序列 ③. 5′
    (3)因为棉花细胞中本来就有GhMna2,不管是否导入都能与该探针发生碱基互补配对
    (4) ①. 6.0kb ②. 11.7kb
    (5)反义GhMnaA2转录的mRNA能与棉花细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对,从而抑制基因的表达(翻译)
    【解析】
    【分析】分析题图:①和②过程表示基因表达载体的构建过程,在①过程中,纤维细胞E6启动子前后含有限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位点,因此可以用这两种酶切割;②是构建反义GhMnaA2基因表达载体的过程,反义GhMnaA2基因前后有限制酶SmaⅠ的切割位点,因此可以该酶切割获取目的基因;③是扩增、鉴定、筛选反义表达载体;④是利用农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞;最后采用植物组织培养技术将受体细胞培养形成植物体。
    【小问1详解】
    启动子位于基因的首端,是一段特殊的DNA序列,故其基本组成单位是4种脱氧核苷酸;基因表达载体除了图示组成(启动子和标记基因)外,还应包括复制原点、终止子、标记基因;构建基因表达载体的目的是使目的基因稳定存在并且可以遗传在下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
    【小问2详解】
    PCR技术扩增目的基因的原理是DNA复制;该过程除需要根据目的基因(GhMnaA2)两端部分核苷酸序列;DNA聚合酶只能使新合成的DNA子链从5′→3′方向延伸,为保证GhMnaA2能插入到质粒2中,还需要在引物的5′端添加限制酶识别序列。
    【小问3详解】
    因为棉花细胞中本来就有GhMna2,不管是否导入都能与该探针发生碱基互补配对,故不能用GhMnaA2探针进行DNA分子杂交来鉴定基因表达载体是否导入棉花细胞。
    【小问4详解】
    ③过程中,用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正义基因表达载体获得0.05kb、3.25kb、5.95kb、8.45kb四种长度的DNA片段,则用NotⅠ酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是0.05kb+5.95kb=6.0kb、3.25kb+8.45kb=11.7kb。
    【小问5详解】
    由于反义GhMnaA2转录的mRNA能与棉花细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对,从而抑制基因的表达(翻译),故导入细胞内的反义GhMnaA2能阻止β-甘露糖甘酶合成,使棉纤维更长。
    【点睛】本题结合转基因棉花品种培养流程图,考查基因工程和植物细胞工程的相关知识,意在考查考生分析题图提取有效信息的能力;识记能力和理解所学知识要点的能力;能运用所学知识,对生物学问题做出准确的判断和得出正确的结论。
    (2022届江苏省南通市如皋市第一次调研考试)24. 下图1中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点,图2为某种基因表达载体的示意图(载体上的EcoR Ⅰ、Sau3A Ⅰ的切点是唯一的)。请回答下列问题:

    (1)经BamH Ⅰ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________酶切后的产物连接,理由是________。
    (2)图2中启动子的作用是________,终止子的作用是________,抗生素抗性基因的作用是________。
    (3)构建基因表达载体时,还需要用到DNA连接酶。常见的DNA连接酶有________DNA连接酶和________DNA连接酶,其中能连接平末端的是________DNA连接酶。
    (4)若某人利用图2所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子(如下图)。这三种重组子中,不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有________,原因是________。

    【答案】(1) ①. Sau3AⅠ ②. 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端
    (2) ①. RNA聚合酶的识别和结合部位 ②. 使转录过程停止 ③. 便于重组DNA分子的筛选
    (3) ①. E.coli ②. T4 ③. T4
    (4) ①. 甲和丙 ②. 甲中目的基因插入在启动子的上游,丙中目的基因插入在终止子的下游,二者的目的基因均不能被转录
    【解析】
    【分析】1、“分子手术刀”--限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)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。(3)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T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。②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连接酶来源于T4噬菌体,可用于连接粘性末端和平末端,但连接效率较低。、
    3、基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。(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基因。
    【小问1详解】
    经BamH Ⅰ酶切后得到的黏性末端是-GATC-,与Sau3A Ⅰ酶切后获得的黏性末端相同,所以经BamH Ⅰ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。
    【小问2详解】
    启动子是RNA聚合酶的识别和结合部位,与RNA聚合酶结合后,开始进行转录过程;终止子使转录过程停止;抗生素抗性基因表达后,则生物具有抗生素抗性,可以便于重组DNA分子的筛选。
    【小问3详解】
    常见的DNA连接酶有E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶,T4DNA连接酶能连接平末端。
    【小问4详解】
    在基因表达载体中,启动子位于目的基因的首端,终止子应位于目的基因的尾端,这样的基因才能表达。
    甲中目的基因插入在启动子的上游,丙中目的基因插入在终止子的下游,二者的目的基因均不能被转录。
    【点睛】本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生能够掌握限制酶的特点,明确不同限制酶切割形成的相同的末端之间能够连接;识记基因表达载体的组成和条件。需要考生明确基因工程的原理、概念、操作工具及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答题。
    (2022届江苏省苏州市高三上学期期初调研)23. 2021年,中国科学家在预印本网站bio Rxiv发表了一篇研究报告。研究人员选择了Lewis大鼠作为研究对象以降低两只小鼠组合在一起后的免疫排斥反应,通过子宫移植和异种共生手术将一只被阉割的雄性大鼠和一只雌性大鼠连接在一起,使雄性小鼠能够通过血液交换获得一个雌性微环境,成功让得到子宫移植的雄性小鼠孕育胚胎并诞下幼崽。请回答下列问题:
    (1)科研人员将选择______时期的胚胎移植到两只共生小鼠的子宫中。
    (2)早期胚胎获取可从供体的______中冲取,完成此操作的生理学基础是______。
    (3)该项研究中将雄性大鼠和雌性大鼠共生的目的是______。
    (4)若通过基因编辑技术切除所得受精卵中的BMALI基因(生物节律核心基因),可培育出BMALI基因敲除的小鼠。基因编辑工具是经改造的CRISPR/Cas9系统。该系统由向导RNA(sgRNA)和Cas9蛋白组成,由sgRNA引导Cas9蛋白在特定的基因位点进行切割来完成基因的编辑过程,其工作原理如下图所示。请回答:

    ①图中Cas9-sgRNA复合体通常用______方法注入受体细胞;基因编辑工具中对基因进行剪切的是______。
    ②sgRNA能与靶DNA分子特异性识别、结合的原理是______。
    ③若BMALI基因敲除成功,从个体水平鉴定,小鼠表现为______。
    【答案】(1)囊胚期(或写上桑椹胚)
    (2) ①. 子宫 ②. 哺乳动物早期胚胎形成后,在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,而是处于游离状态
    (3)提供胚胎在雄性大鼠子宫中发育所需要的“妊娠血液”
    (4) ①. 显微注射 ②. Cas9蛋白 ③. sgRNA的碱基序列与靶DNA分子的碱基序列发生碱基互补配对 ④. 生物节律紊乱
    【解析】
    【分析】1、基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取;(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。将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法(4)目的基因的检测与鉴定。
    2、胚胎移植的时期是桑椹胚或囊胚期。
    【小问1详解】
    胚胎移植时,应选择桑椹胚或囊胚期的胚胎移植到两只共生小鼠的子宫中。
    【小问2详解】
    哺乳动物早期胚胎形成后,在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,而是处于游离状态,故早期胚胎获取可从供体的子宫中冲取。
    【小问3详解】
    结合题意“通过子宫移植和异种共生手术将一只被阉割的雄性大鼠和一只雌性大鼠连接在一起,使雄性小鼠能够通过血液交换获得一个雌性微环境”,可推知该项研究中将雄性大鼠和雌性大鼠共生的目的是提供胚胎在雄性大鼠子宫中发育所需要的“妊娠血液”。
    【小问4详解】
    ①结合题意可知,本操作中的受体细胞为受精卵,将目的基因导入受精卵的方法是显微注射技术;结合题意“由sgRNA引导Cas9蛋白在特定的基因位点进行切割来完成基因的编辑过程”可知,该基因编辑工具中对基因进行剪切的是Cas9蛋白。
    ②向导RNA的识别序列会与靶DNA上特定部位的碱基发生互补配对,引导Cas9蛋白在特定的基因位点进行切割,即sgRNA能与靶DNA分子特异性识别、结合的原理是sgRNA的碱基序列与靶DNA分子的碱基序列发生碱基互补配对。
    ③BMAL1基因是生物节律核心基因,若BMALI基因敲除成功,因缺少BMAL1基因的表达,不能维持正常的生物节律,所以会出现生物节律紊乱,因此在个体水平上,可以观察到小鼠表现为生物节律紊乱。
    【点睛】本题考查体外受精、早期胚胎培养、基因工程等知识,要求考生识记体外受精技术的过程及方法;识记基因工程的操作步骤及应用,能结合题意分析作答。
    (2022届江苏省苏州市高三上学期期初调研)24. 2020年初新型冠状病毒肆虐全球,生物医学工作者进行了专业应对,尤其是我国一大批医护人员和相关研究专家,做出了突出的贡献。研究发现新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道粘膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体,引起肺炎。请回答下列问题:
    (1)采集、扩增:核酸检测样本多采集于咽、鼻,也可采集血清进行检测,不管哪种方法都应该将样本低温保存,尽快检测,这样做的可能原因是______。
    (2)检测:近期某地区爆发新冠病毒传染,需进行全民多次检测。医务工作者为加快检测进度,将多人的样本采集后,放到同一根采样管中进行检测。如果检测结果为阳性,则说明:______,为进一步确定感染者,医务工作者下一步要做的工作是:______。
    (3)研制抗体:研制抗s蛋白单克隆抗体,需先注射______免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞。当杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养时,为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应采取的措施是______。新型冠状病毒化学发光检测试剂盒以单克隆抗体为主要“部件”,该试剂盒能快速准确地检测出病例是利用了单克隆抗体的______等优点。
    (4)生产灭活疫苗:灭活疫苗的制备需要经过细胞培养、病毒培养、灭活、纯化等步骤,细胞培养的目的是______。细胞培养需要在二氧化碳培养箱中进行,二氧化碳的作用是______。上海团队是利用体外培养的人肝癌细胞分离出新型冠状病毒毒株的,病毒在不同动物身体内翻译出基本相同的多肽链,这是因为 ______。
    (5)RNA疫苗:RNA疫苗是用脂质体包裹mRNA形成。你认为研制新冠mRNA疫苗还需要考虑的问题有______。
    ①mRNA在细胞质中易被降解 ②mRNA在细胞中可能难以正确翻译③mRNA可能会插入到人体的染色体 ④该疫苗是否适于快速大批量生产
    (6)腺病毒载体重组疫苗:腺病毒载体重组疫苗和mRNA疫苗产生抗原的场所都是在______(填“内环境”或“细胞内”)。与传统的减毒疫苗相比,腺病毒载体重组疫苗和mRNA疫苗等新型疫苗的安全性有所提高,是因为______。
    (7)突破性病例是指完成第二剂疫苗接种至少2周内,仍感染新冠病毒的病例。产生突破性病例可能的原因是:______。
    【答案】(1)RNA不稳定容易被酶降解,低温可以降低酶活性
    (2) ①. 被检测的几个人中,有一人或多人被感染 ②. 对上述多人再次采样并进行单独检测
    (3) ①. S蛋白 ②. 定期更换培养液 ③. 特异性强、灵敏度高
    (4) ①. 为病毒培养提供寄主细胞 ②. 维持培养液的pH ③. 所有生物共用一套密码子
    (5)①②④ (6) ①. 细胞内 ②. 疫苗中不含完整的病原体(或疫苗在细胞中表达产物成分单纯,或不会整合到人体的染色体的DNA上)
    (7)病毒发生变异等
    【解析】
    【分析】制备单克隆抗体时,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。再诱导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。然后进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。最后进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最终从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
    【小问1详解】
    由于RNA不稳定容易被酶降解,而低温可以降低酶活性,故为避免RNA被酶解,应该将样本低温保存。
    【小问2详解】
    新冠病毒具有传染性,将多人的样本采集后,放到同一根采样管中进行检测,若检测结果为阳性,说明被检测的几个人中,有一人或多人被感染;因上述样本是多人的混合样本,故为进一步确定感染者,需要对上述多人再次采样并进行单独检测。
    【小问3详解】
    为研制抗s蛋白单克隆抗体,需要先注射S蛋白免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞;动物园细胞培养时为防止细胞代谢产物积累对细胞的危害,应定期更换培养液;单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等优点,试剂盒能快速准确地检测出病例。
    【小问4详解】
    病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞内才能增殖,故灭活疫苗的制备需要经过细胞培养,为病毒培养提供寄主细胞;细胞培养时二氧化碳的作用是维持培养液的pH;由于密码子的简并性,即所有生物共用一套密码子,故病毒在不同动物身体内翻译出基本相同的多肽链。
    【小问5详解】
    研制新冠mRNA疫苗还需要考虑的问题有:①mRNA为单链结构,在细胞质中易被降解;②mRNA为翻译的模板,但mRNA在细胞中可能难以正确翻译;④由于技术等因素限制,该疫苗是否适于快速大批量生产;mRNA疫苗不会整合到人体细胞的染色体基因组中。故选①②④。
    【小问6详解】
    腺病毒载体重组疫苗和mRNA疫苗产生抗原的场所都是在细胞内;与传统的减毒疫苗相比,腺病毒载体重组疫苗和mRNA疫苗等新型疫苗的安全性较高,是因为疫苗中不含完整的病原体(或疫苗在细胞中表达产物成分单纯,或不会整合到人体的染色体的DNA上),在细胞中表达产物成分单纯。
    【小问7详解】
    由于新冠病毒的遗传物质是RNA,容易发生变异,故第二剂疫苗接种至少2周内,仍可能感染新冠病毒。
    【点睛】本题考查免疫和单克隆抗体制备的相关知识,旨在考查考生的理解与知识的迁移运用能力熟记相关知识并能结合题意分析作答是解题关键。
    (江苏省海安市2021-2022高三上学期期初学业质量监测)24. 家畜胚胎的性别鉴定技术对畜牧业的发展具有重要意义。巢式PCR扩增反应在两次PCR反应中使用两组不同引物,先使用外引物对目标区域DNA片段进行第一次PCR扩增,产生中间产物,然后使用内引物对中间产物进行第二次PCR扩增,产生目标产物。下图是式PCR工作原理示意图,请回答:

    (1)巢式PCR反应体系中需要加入模板、________、________、引物、Mg2+、缓冲液等。
    (2)相比于常规PCR获得的产物而言,巢式PCR获得的产物特异性________,原因是如果利用外引物扩增产生了错误片段,再利用内引物扩增在错误片段上进行引物配对并扩增的概率________。
    (3)巢式PCR通常在一个试管中进行第一阶段反应,然后将中间产物等转移到第二试管中进行第二阶段反应,不在同一试管完成的主要原因是________。
    (4)科研人员利用多重巢式PCR技术同时扩增Y染色体上雄性决定基因(SRY)和常染色体上的酪蛋白基因(CSN1S1),进行早期胚胎的性别鉴定,并将鉴定后的胚胎进行移植。下表是主要实验步骤,请完成下表:
    实验目的
    方法步骤要点
    胚胎样品DNA提取
    选取囊胚的①________细胞提取DNA
    PCR引物的设计和合成
    根据牛的SRY和CSN1S1基因序列设计合成②________对引物
    PCR过程
    预变性→③________→退火→延伸
    观察扩增结果
    电泳分析
    受体牛④________处理
    对受体牛注射前列腺素
    胚胎移植
    将筛选出的胚胎移植到受体牛的子宫内

    (5)电泳结果如下图所示,1~5号为取自不同胚胎的DNA样品进行巢式PCR的产物。A和B条带中代表CSN1S1的是________。可以确定1~5号中________号胚胎为雌性。

    (6)牛胚胎性别的鉴定除了可以利用PCR外,下列方法也可行的有________。
    ①差速离心法
    ②核酸探针杂交法
    ③染色体核型分析法
    ④H-Y抗血清免疫学法(H-Y抗原编码基因位于Y染色体上)
    【答案】(1) ①. TaqDNA聚合酶 ②. dNTP
    (2) ①. 更强 ②. 升高
    (3)防止引物配对特异性不强造成的非特异性扩增的污染
    (4) ①. 滋养层 ②. 2 ③. 变性 ④. 同期发情
    (5) ①. A ②. 1,2,4 (6)②③④
    【解析】
    【分析】PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,所利用的原理为DNA分子的复制,因此PCR技术一般用于基因扩增。PCR技术:①概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;②原理:DNA复制;③条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);④方式:以指数的方式扩增,即约2n;⑤过程:高温变性、低温复性、中温延伸。
    【小问1详解】
    PCR(聚合酶链式反应)反应包括三个基本步骤,即:模板DNA的变性、模板DNA与引物的退火复性、引物的延伸。PCR反应体系包括5种基本成分,依次为:引物、DNA聚合酶、dNTP(原料)、模板DNA、Mg2+。
    【小问2详解】
    巢式PCR通过两轮PCR反应,使用两套引物扩增特异性的DNA片断,第二对引物的功能是特异性的扩增位于首轮PCR产物内的一段DNA片断。 第一轮扩增中,外引物用以产生扩增产物,此产物在内引物的存在下进行第二轮扩增,从而提高反应的特异性,获得的产物特异性更强。利用内引物扩增在错误片段上进行引物配对并扩增的概率提高。
    【小问3详解】
    巢式PCR两次扩增所用的引物是不同的,因此两个阶段反应不在同一试管完成的主要原因是防止引物配对特异性不强造成的非特异性扩增的污染。
    【小问4详解】
    对胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定。本实验用巢式PCR技术,用的是两轮PCR,因此需要设计2对引物。PCR过程一般是预变性→变性→退火→延伸。在胚胎移植前需要对受体牛进行同期发情处理,便于移植。
    【小问5详解】
    题中利用多重巢式PCR技术同时扩增Y染色体上雄性决定基因(SRY)和常染色体上的酪蛋白基因(CSN1S1)进行电泳,雌性个体没有SRY,只有一条带,雄性有两条带,因此1,2,4是雌性,3,5是雄性,雌性和雄性共有的是常染色体上的酪蛋白基因(CSN1S1),因此A是CSN1S1,B是SRY。
    【小问6详解】
    ①差速离心法是分离各种细胞器的方法,不能性别鉴定;②核酸探针杂交法,Y染色体上雄性决定基因(SRY)制成探针可以鉴定性别;③染色体核型分析法,XY染色体形态不同,因此也可以进行性别鉴定;④H-Y抗血清免疫学法(H-Y抗原编码基因位于Y染色体上),也可以性别鉴定。因此可行的是②③④。
    【点睛】本题主要考查PCR技术、胚胎分割移植的相关知识,要求考生识记PCR技术的条件;识记胚胎分割的特点及注意事项,能结合图中信息答题,属于考纲识记和理解层次的考查。
    (江苏省南通市如皋中学2021-2022学年高三上学期期初测)24. 新型冠状病毒是一种RNA病毒,病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原。为预防病毒的传播,研究人员努力做好疫苗的研发及检测工作。请问答下列问题:
    (1)研究人员研发DNA疫苗过程的主要操作步骤如图所示。

    ①阶段1表示目的基因的构建,这种获取目的基因的方法是________。若备选质粒被某限制酶切割后产生的单链末端是AGCT-,切割位点在A与A之间,则该限制酶的识别序列最可能是________。
    ②图中筛选含目的基因的质粒及受体细胞的阶段分别是________。
    (2)有人说利用新冠病毒S蛋白的mRNA制备的mRNA疫苗,注射人体后可以通过逆转录,将病毒的基因嵌入人体染色体中。请判断这种说法是否正确并简述理由。________。
    (3)腺病毒载体疫苗是高效的重组病毒表达系统,可在哺乳动物细胞中高水平表达目的蛋白。该疫苗使用的是有遗传缺陷(不会整合到宿主细胞染色体的DNA上)的腺病毒,这种重组腺病毒疫苗的必需具备的条件是________(至少写出两点)。
    (4)血清抗体检测可以作为核酸检测的补充或协同。常用的血清抗体检测方法的原理如下图所示,待检血样加到试纸条一端的样本垫,通过毛细作用向前移动,金标垫上吸附有胶体金(聚集后呈红色)标记的特异性抗原I,若样本中含有病毒特异性抗体,则二者相互作用形成金标记抗原I-抗体复合物,然后继续向前移动,与固定在检测线(T线)的抗原II结合而被截留,聚集在检测线上,产生红色条带。游离的金标记抗原I则继续向前到达质量控制区(C线),与此处固定的特异性抗原I的抗体(图中简称抗抗体)结合,从而使C线发生颜色变化。
    在对新型冠状病毒抗体进行检测时,将血样与稀释剂混合后,直接添加到样本垫等待15min左右,就可以通过T线与C线的颜色来判断结果。T线与C线都变红色,则为阳性,说明血样中含有新型冠状病毒特异性抗体。

    ①检测新冠病毒抗体时,采用的抗原I和II为同种抗原,可选________作为抗原。
    ②血清抗体检测方法的灵敏度高,是因为检测过程中反复进行了________的特异性结合。根据文中叙述,若检测结果为阳性,则这种结合有________次。若待测血样中无新型冠状病毒特异性抗体,则为阴性,显色结果应为________。
    【答案】 ①. 人工化学合成法 ②. ③. Ⅱ和Ⅲ ④. 否,因为人体正常细胞中不含有逆转录酶,无法逆转录形成DNA ⑤. 将新冠病毒抗原基因(目的基因)导入受体细胞内、在受体细胞中表达出抗原蛋白、不会导致疾病发生 ⑥. 新冠病毒的S蛋白 ⑦. 抗原和抗体 ⑧. 3 ⑨. T线不变色,C线变红
    【解析】
    【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取: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;(3)将目的基因导入受体细胞;(4)目的基因的检测与鉴定。
    注射疫苗后机体产生抗体过程

    【详解】(1)①图甲中获取目的基因的方法是:根据已知的抗原蛋白的氨基酸序列,推测出相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测出它的结构基因的核苷酸序列,再通过化学的方法,以单核苷酸为原料人工化学合成目的基因。已知备选质粒被某限制酶切割后产生的单链末端是AGCT-,切割位点在A与A之间,则该限制酶的识别序列最可能是 。
    ②图中筛选含目的基因的质粒需要在构建基因表达载体后,即Ⅱ阶段,筛选含目的基因的受体细胞应该在导入受体细胞后,即Ⅲ阶段。
    (2)因为人体正常细胞中不含有逆转录酶,无法逆转录形成DNA,故mRNA疫苗,注射人体后不会通过逆转录,将病毒的基因嵌入人体染色体中。
    (3)重组腺病毒疫苗必需具备的条件除将新冠病毒抗原基因(目的基因)导入受体细胞内之外,还有在受体细胞中表达出抗原蛋白(或不会导致疾病发生)(写出一点即可)。
    (4)①题干信息“S蛋白是该病毒入侵人体细胞的关键”,检测新冠病毒抗体时,采用的抗原I和I为同种抗原,则应选新冠病毒的S蛋白作为抗原。
    ②血清抗体检测方法的灵敏度高,是因为检测过程中反复进行了抗原和抗体的特异性结合。根据文中叙述,“T线与C线都变红色,则为阳性”,根据题干信息和图分析,在金标垫、T线与C线上发生共3次抗体和抗原特异性结合。若待测血样中无SARS-CoV-2特异性抗体,由于血样中无SARS-CoV-2特异性抗体,则无法形成金标记特异性抗原I-抗体复合物,无法与固定在T线上的抗原工结合,则T线不变色,而游离的金标记抗原I可与C线上固定的抗特异性抗原I的抗体结合,C线变红。
    【点睛】本题以新型冠状病毒的检测和疫苗为素材,考查基因工程、特异性免疫的相关知识,意在考查学生提取题干信息和分析问题的能力,难度较大。

    (2022届安徽省蚌埠市高三上学期第一次教学质量检查生物试题)31. 我国的新冠疫情防控已进入常态化阶段,研究发现,新冠病毒主要通过S蛋白与受体ACE2结合侵染人体细胞。通过咽拭子取样进行RT-PCR技术检测是目前临床上诊断新型冠状病毒感染疑似患者的常用方法,用于核酸检测的RT-PCR试剂盒的部分工作原理简图如下。回答下列问题:

    (1)新冠病毒主要侵染人体肺部细胞,对机体其他部位细胞侵染能力较弱,根本原因是:______________。
    (2)某科学团队利用体外培养的人肝癌细胞分离出新型冠状病毒毒株。体外培养人肝癌细胞时,应满足所需要的______________的环境、一定的温度和pH、气体环境和______________等条件,若使用合成培养基还需要添加______________等一些天然成分。
    (3)RT-PCR是指以病毒的RNA为模板合成CDNA,并对CDNA进行PCR扩增的过程。在此过程中,需要用到的酶有______________酶和______________酶等。
    (4)利用RT-PCR试剂盒对新型冠状病毒进行检测时,除借助上述RT-PCR技术外,还需要用特异性探针。利用该探针对新型冠状病毒进行检测的原理是______________。基因探针之所以能检测新型冠状病毒是因为其上含有______________。
    【答案】(1)ACE2基因主要在人体肺部细胞表达(或在其他细胞中不表达或表达水平低) (2) ①. 无菌无毒 ②. 营养 ③. 血清(或血浆)
    (3) ①. 逆转录 ②. Taq(耐高温的DNA聚合酶或热稳定的DNA聚合酶)
    (4) ①. 碱基互补配对 ②. 新型冠状病毒的核苷酸序列
    【解析】
    【分析】1、动物细胞培养是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
    2、PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术,可以短时间内大量扩增目的基因。试剂盒的工作原理是通过提取病人样本中的RNA,进行逆转录聚合酶链反应(RT-PCR),通过扩增反应将样本中微量的病毒信息进行放大,最后以荧光的方式读取信号。若PCR之后信号为阳性,就可以认为样本中存在病毒,反之表明样本中没有病毒。
    【小问1详解】
    新冠病毒主要侵染人体肺部细胞,对机体其他部位细胞侵染能力较弱,根本原因是:机体内各种细胞的基因进行选择性表达,ACE2基因主要在人体肺部细胞表达(或在其他细胞中不表达或表达水平低) 。
    【小问2详解】
    体外培养人肝癌细胞时,应满足所需要的无菌无毒的环境、一定的温度和pH、气体环境和营养等条件。若使用合成培养基还需要添加血清(或血浆)等一些天然成分,促进细胞更好的进行生命活动。
    小问3详解】
    RT-PCR是指以病毒的RNA为模板合成cDNA,故需使用逆转录酶,并对cDNA进行PCR扩增的过程,即体外DNA复制,需要用到Taq(耐高温的DNA聚合酶或热稳定的DNA聚合酶)酶等。
    【小问4详解】
    利用RT-PCR试剂盒对新型冠状病毒进行检测时,除借助上述RT-PCR技术外,还需要用特异性探针。基因探针是一段被标记的目的基因单链,故利用该探针对新型冠状病毒进行检测的原理是碱基互补配对。基因探针之所以能检测新型冠状病毒是因为其上含有新型冠状病毒的核苷酸序列,能够和新冠病毒的基因进行碱基互补配对。
    【点睛】本题考查细胞工程、PCR技术等相关知识点,要求考生识记PCR技术的概念、原理及操作步骤,能结合所学的知识准确答题。
    (吉林省长春市外国语学校2021-2022学年高三上学期期初考试生物试题)12. 金属硫蛋白(MT)属于重金属结合蛋白,能够吸收土壤中的镉,蚯蚓的体内富含 MT,可通过基因工程技术将蚯蚓 MT 基因转人烟草中,使烟草获得结合重金属的能力。回答下列问题:
    (1)获取 MT 基因:从蚯蚓组织中提取 mRNA,用于构建__________文库。
    (2)构建基因表达载体:用两种不同限制酶切割质粒与目的基因的目的是_________(答出1 点即可)。
    (3)导入受体细胞:烟草为双子叶植物,科研人员常用_________法将基因表达载体导入受体细胞,利用该方法可使目的基因在受体细胞中得以稳定维持和表达的机制是__________。
    (4)目的基因的鉴定:个体水平对目的基因是否翻译出具有功能的蛋白质进行鉴定的方法是____________。
    (5)利用转基因烟草修复重金属镉污染土壤的优点有__________(答出 2 点即可)。
    【答案】 ①. cDNA ②. 防止酶切产物自身相连或反向相连 ③. 农杆菌转化 ④. 农杆菌中的iTi质粒上的TT- - DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上 ⑤. 将已导入蚯蚓T MT基因的烟草种植在富含镉的土壤中,检测土壤中镉含量变化 ⑥. 无二次污染,可以回收重金属
    【解析】
    【分析】基因工程技术的基本步骤:
    (1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
    (2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
    (3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。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)从蚯蚓组织中提取 mRNA,通过逆转录出DNA,构建cDNA文库。
    (2)用两种不同限制酶切割质粒与目的基因的目的是防止酶切产物自身相连或反向相连。
    (3)将目的基因导入受体细胞:烟草为双子叶植物,科研人员常用农杆菌转化法,将基因表达载体导入受体细胞,利用该方法可使目的基因在受体细胞中得以稳定维持和表达的机制是农杆菌中的Ti质粒上的T - DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。
    (4)鉴定目的基因是否翻译出具有功能的蛋白质进行鉴定的方法是将已导入蚯蚓T MT基因的烟草种植在富含镉的土壤中,检测土壤中镉含量变化。
    (5)利用转基因烟草修复重金属镉污染土壤的优点有无二次污染,可以回收重金属。
    【点睛】本题考查基因工程、细胞工程和胚胎工程等知识,要求考生识记基因工程的基本操作步骤;能结合所学的知识准确答题,属于考纲识记层次的考查。
    (云南省昆明市一中2021-2022学年高三上学期第一次摸底测试理综生物试题)12. 复合型免疫缺乏症患者由于缺少腺苷酸脱氨酶基因(ADA基因)而导致免疫功能缺损。科学家将患者的T细胞取出并转入ADA基因,再将携带ADA基因的T细胞注人患者体内,可以改善患者的免疫功能。回答下列问题。
    (1)从正常人的T细胞中获取___________ (填mRNA或DNA),在___________酶的作用下合成cDNA,在cDNA中还需要筛选才能获得ADA基因,其原因是___________。
    (2)根据ADA基因两端的核苷酸序列合成_____________,并通过___________技术对目的基因进行筛选和扩增。在扩增过程中首先要进行90-95℃保温,其目的是___________
    (3)将人正常的ADA基因导人到患者的T细胞时,需要构建基因表达载体,其目的是______________。上述治病方法叫做___________。
    【答案】(1) ①. mRNA ②. 逆转录 ③. T细胞中有多种基因进行表达
    (2) ①. 引物 ②. PCR ③. 使DNA解旋
    (3) ①. 使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用 ②. 基因治疗
    【解析】
    【分析】1、基因工程技术的基本步骤:
    (1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
    (2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
    (3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。
    (4)目的基因的检测与鉴定: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。
    2、基因治疗的种类:体外基因治疗和体内基因治疗,其中效果比较可靠的是体外基因治疗。
    (1)体外基因治疗:先从病人体内获得某种细胞进行培养,然后再体外完成转移,再筛选成功转移的细胞增植培养,最后重新输入患者体内,如腺苷酸脱氨酶基因的转移。
    (2)体内基因治疗:用基因工程的方法直接向人体组织细胞中转移基因的方法。
    【小问1详解】
    从正常人的T细胞中获取mRNA,以RNA为模板合成DNA的过程为逆转录过程,需要逆转录酶的催化;T细胞中有多种基因进行表达,如ADA基因,因此在cDNA中还需要筛选才能获得ADA基因。
    【小问2详解】
    基因工程中对于目基因的扩增一般用PCR技术,PCR技术需要引物,引物根据ADA基因两端的核苷酸序列合成。在扩增过程中首先要进行90~95℃保温,DNA受热变性后解旋为单链。
    【小问3详解】
    构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这种治病方法叫做基因治疗。
    【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操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节;了解基因工程技术的相关应用,能结合所学的知识准确答题。


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