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文檔簡介
河南省洛陽市2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期期中生物試卷姓名:__________班級:__________考號:__________題號一二總分評分一、單選題1.20世紀70年代,在生物化學(xué)、分子生物學(xué)和微生物等學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來一種新的生物技術(shù)—基因工程。下列對基因工程的理解,最準確的是()A.定向提取生物體的DNA分子 B.定向地改造生物的遺傳性狀C.在生物體外對DNA分子進行改造 D.定向地對DNA分子進行人工剪切2.下列關(guān)于現(xiàn)代生物工程技術(shù)的敘述中,正確的說法有()①人和大腸桿菌在合成胰島素時,轉(zhuǎn)錄和翻譯的場所是相同的②從禽流感患者血清中分離出的病毒基因制備的DNA探針可檢測甲型流感病毒③基因工程中常用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和載體④將某人的宮頸癌細胞在實驗室中繁殖成一個細胞系,該技術(shù)屬于基因工程技術(shù)⑤基因工程產(chǎn)物之一的“超級細菌”利用的是基因突變的原理⑥基因工程和植物體細胞雜交都具有打破生殖隔離、定向改變生物遺傳的特性A.0項 B.1項 C.2項 D.3項3.下列關(guān)于幾種酶作用的敘述,不正確的是()A.E·coliDNA連接酶既可以連接平末端,又可以連接黏性末端B.RNA聚合酶能與基因的特定區(qū)段結(jié)合,催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄C.DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接D.DNA聚合酶能把單個脫氧核苷酸分子連接成一條脫氧核苷酸鏈4.菊花是一種常見的觀賞花卉,易感桃蚜。桃蚜不但直接影響菊花生長,還是多種病毒的傳播媒介。雪花蓮凝集素基因GNA的表達產(chǎn)物能有效抑制桃蚜生長,某科研團隊利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得了轉(zhuǎn)基因菊花。下列有關(guān)敘述正確的是()A.載體Ti質(zhì)粒上的抗生素合成基因通常作為對重組DNA分子鑒定和篩選的標記基因B.用限制酶和DNA連接酶處理目的基因和Ti質(zhì)粒時,只涉及氫鍵的斷裂和形成C.基因表達載體組件中的起始密碼子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄D.GNA基因插入Ti質(zhì)粒的T—DNA上,農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用能夠使GNA基因進入菊花細胞5.chlL基因是藍細菌擬核DNA上控制葉綠素合成的基因。為研究該基因?qū)θ~綠素合成的控制,需要構(gòu)建該種生物缺失chlL基因的變異株細胞,技術(shù)路線如圖聽示:下列對此描述正確的是()A.chlL基因與高等植物細胞中控制葉綠素合成的基因結(jié)構(gòu)完全相同B.①②過程都要使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶C.圖中①②過程均涉及了基因重組D.若操作成功,可用不含紅霉素的培養(yǎng)基篩選出該變異株細胞6.甲、乙兩圖表示從細菌細胞中獲取目的基因的兩種方法,以下說法錯誤的是()A.甲方法可建立該細菌的基因組文庫B.乙方法可建立該細菌的cDNA文庫C.甲方法需要限制酶,乙方法需要逆轉(zhuǎn)錄酶D.甲、乙兩方法分別要以脫氧核苷酸、核糖核苷酸為原料7.基因什么時候表達、在哪種細胞中表達以及表達水平的高低都是受相應(yīng)調(diào)控的,且這種調(diào)控會直接影響性狀。根據(jù)你對基因表達的理解,在基因工程中,以下因素對外源基因表達無影響的是()A.轉(zhuǎn)基因生物的內(nèi)、外環(huán)境條件 B.限制酶和DNA連接酶的使用C.外源基因?qū)氲氖荏w細胞類型 D.用PCR技術(shù)擴增外源基因8.下列關(guān)于基因工程過程和應(yīng)用的敘述,不正確的是()A.限制酶具有特異性,主要從原核細胞中分離純化而來B.不同的限制酶切割形成的黏性末端有可能相同C.大多數(shù)限制酶的識別序列由8個核苷酸組成D.將目的基因與運載體結(jié)合時,應(yīng)該將目的基因插入到啟動子和終止子之間9.金茶花是中國特有的觀賞品種,但易得枯萎病。科學(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因,通過如圖所示的方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品種。下列相關(guān)敘述正確的是()A.圖中①②在基因工程中依次稱為基因表達載體、目的基因B.—個完整的③的組成只需要啟動子、終止子和目的基因C.基因工程操作的核心步驟是③基因表達載體的構(gòu)建D.在⑤幼苗中檢測抗枯萎病基因用抗原—抗體雜交方法10.下列有關(guān)蛋白質(zhì)工程的說法錯誤的是()A.蛋白質(zhì)工程成功的例子不多,主要是因為蛋白質(zhì)種類太少,原料不足B.蛋白質(zhì)工程可通過基因修飾或基因合成對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造C.用蛋白質(zhì)工程方法制成的電子元件具有體積小、耗電少和效率高的特點D.蛋白質(zhì)工程技術(shù)操作過程中需要用到反轉(zhuǎn)錄酶11.下列有關(guān)植物細胞工程的說法,不正確的是()A.植物培養(yǎng)基中常用的植物生長調(diào)節(jié)劑一般可以分為生長素類和細胞分裂素類B.胡蘿卜的愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng),重新分化成根、芽等器官的過程叫再分化C.同一株綠色開花植物不同部位的細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因型不一定相同D.培養(yǎng)的愈傷組織需要經(jīng)過再分化產(chǎn)生特定的組織細胞后才能產(chǎn)生特定的細胞產(chǎn)物12.如圖所示為白菜—甘藍的培育流程,下列敘述錯誤的是()A.過程①用到纖維素酶和果膠酶,過程②用到聚乙二醇B.過程④⑤所用培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的含量和比例不同C.過程④⑤是植物細胞工程的基礎(chǔ),體現(xiàn)了植物細胞全能性D.過程⑤體現(xiàn)了基因的選擇性表達,細胞的分化能力越來越強13.微型繁殖所采用的主要技術(shù)是()A.植物組織培養(yǎng) B.雜交育種C.植物體細胞雜交 D.核移植14.為給工廠化繁殖脫毒甘薯苗提供技術(shù)上的支持,科研人員利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究甘薯莖尖(外植體)大小對誘導(dǎo)分化苗和脫毒苗的影響,結(jié)果如表所示。下列相關(guān)敘述正確的是()莖尖大小外植體數(shù)/個分化苗數(shù)/苗脫毒苗數(shù)/苗小于0.3mm20110.3~0.5mm20107大于0.5mm20134A.常用莖尖進行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗是因為莖尖不會含有毒物質(zhì)B.再分化過程中應(yīng)給予光照促進葉綠素合成從而進行光合作用C.培育脫毒苗依據(jù)的原理有基因突變和細胞的全能性D.0.3~0.5mm大小的莖尖最有利于獲得抗病毒苗15.2017年,鄧宏魁研究組建立了利用CRISPR/Cas9(利用CRISPR工具特異性對DNA分子進行編輯的技術(shù))進行人造血干細胞基因編輯,通過基因編輯敲除成體造血干細胞上CCR5基因。經(jīng)過基因編輯后的人造血干細胞在動物模型中長期穩(wěn)定地重建人的造血系統(tǒng),其產(chǎn)生的外周血細胞具有抵御HIV感染的能力。下列說法正確的是()A.造血干細胞分化成的多種細胞中核酸相同,蛋白質(zhì)不完全相同B.與胚胎干細胞相比,造血干細胞分化程度高、全能性低C.經(jīng)過基因編輯后的人造血干細胞產(chǎn)生的血細胞具有抵御HIV感染的能力,是因為HIV主要攻擊人的造血干細胞D.基因編輯敲除成體造血干細胞上CCR5基因的過程中不需要酶的參與16.對某種動物的肝腫瘤細胞進行細胞培養(yǎng),下列說法錯誤的是()A.在利用肝組織塊制備細胞懸液時,可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理B.動物細胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的CO2培養(yǎng)箱中進行,CO2的作用維持培養(yǎng)液的pHC.為了防止動物細胞培養(yǎng)過程中受污染,可向培養(yǎng)液中加入適量的干擾素D.在合成培養(yǎng)基中,通常需加入血清、血漿等天然成分17.某小鼠生活過程中被多種病原體感染過,科學(xué)家卻能夠以該小鼠為實驗材料,通過細胞工程技術(shù)獲得抗某種病原體的高純度單克隆抗體,這是因為()A.小鼠體內(nèi)只有一種抗體B.體外培養(yǎng)單個B淋巴細胞可以獲得大量針對該種病原體的單克隆抗體C.B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合后只產(chǎn)生一種雜交瘤細胞D.可以通過克隆培養(yǎng)法和抗體檢測篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞18.如圖是科研人員將藥物與單克隆抗體連接形成的抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)的示意圖,它由抗體、接頭和小分子藥物三部分組成,能實現(xiàn)對腫瘤細胞的選擇性殺傷。例如用于治療乳腺癌的Kadcyla是由阿多曲妥珠單抗和藥物美坦新偶聯(lián)的ADC。下列敘述正確的是()A.單克隆抗體由免疫過的B淋巴細胞釋放,體現(xiàn)了生物膜的流動性B.Kadcyla中阿多曲妥珠單抗和藥物都具有抗腫瘤的作用C.ADC設(shè)計需綜合考慮抗體選擇、藥物分子大小及其細胞毒性等問題D.ADC中接頭穩(wěn)定性偏高會導(dǎo)致其在循環(huán)過程中藥物分子脫落造成“脫靶毒性”19.2017年世界上首例體細胞克隆猴在我國誕生,分別叫“中中”和“華華”,這一成功轟動了全世界,相比較克隆羊和克隆鼠,克隆猴對于研究人類疾病的意義更大。下圖是克隆“中中”的相關(guān)示意圖,下列敘述正確的是()A.用于核移植的供體細胞一般都選用傳代50代以內(nèi)的細胞B.通過核移植方法獲得的克隆猴,與核供體相比,染色體數(shù)目減半C.代孕猴d對早期胚胎不發(fā)生免疫排斥,為胚胎收集提供了可能D.體細胞核移植技術(shù)的原理是動物細胞核的全能性20.用胚胎干細胞(ES細胞)定向誘導(dǎo)分化出人造組織器官進行自體移植,可以解決臨床上存在的供體器官不足和移植后免疫排斥的問題。如圖表示胚胎干細胞分離和定向誘導(dǎo)分化的流程圖,其中①~④為細胞或細胞結(jié)構(gòu),I~YI為操作過程,下列敘述與圖中不相符的是()A.圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有體細胞核移植技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)B.圖中ES細胞是由④分離來的,此外還可以從原始性腺中分離C.過程V的結(jié)果多種多樣即可體現(xiàn)ES細胞具有發(fā)育的全能性D.ES細胞在形態(tài)上具有體積小、細胞核大、核仁明顯等特點21.了解哺乳動物受精的規(guī)律對于人類進行胚胎工程的操作十分重要,以下說法不正確的是()A.精子入卵后形成雌原核和雄原核,雄原核一般略小于雌原核B.不同種動物的精子的形態(tài)相似,大小略有不同,與動物的體型大小無關(guān)C.判斷卵子是否受精的重要標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體D.在精子細胞的變形過程中,高爾基體發(fā)育為精子頭部的頂體,中心體演變?yōu)榫拥奈?2.如圖是進行有性生殖生物的個體發(fā)育過程示意圖,有關(guān)說法正確的是()A.過程I和Ⅱ保證了產(chǎn)生的新個體的性狀表現(xiàn)完全相同B.可遺傳變異中的基因重組發(fā)生在過程Ⅱ中C.形成的新個體細胞中遺傳物質(zhì)一半來自精子,一半來自卵細胞D.在地球出現(xiàn)能進行有性生殖的生物以后,生物進化的步伐大大加快了23.生物技術(shù)安全性和倫理問題是社會關(guān)注的熱點。下列敘述錯誤的是()A.轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭論包括食物、環(huán)境、生物安全三個方面B.反對設(shè)計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計嬰兒C.當今社會的普遍觀點是禁止克隆人的實驗,但不反對治療性克隆D.生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來形成殺傷力24.CCR5是HIV入侵人體T細胞的主要輔助受體之一。有科學(xué)家為了使嬰兒一出生就具有抵抗艾滋病的能力,通過基因編輯破壞了受精卵中的CCR5基因,該做法引起了民眾普遍的擔(dān)憂。下列各項不屬于擔(dān)憂依據(jù)的是()A.CCR5基因可能還參與了其他生理過程的調(diào)控B.基因編輯技術(shù)有可能因編輯對象錯誤(脫靶)造成不可預(yù)知的后果C.被編輯個體受其他疾病感染的風(fēng)險可能會提高D.該技術(shù)雖然符合人類倫理道德,但可能存在潛在的安全風(fēng)險25.下列有關(guān)生態(tài)工程的敘述,正確的是()A.生態(tài)工程是無消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系B.對城市環(huán)境的治理要把整個城市作為一個巨大的生態(tài)系統(tǒng)來考慮C.恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)基因“工程菌”對土壤污染物的分解D.無廢棄物農(nóng)業(yè)主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理二、綜合題26.農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物,能在自然條件下侵染雙子葉植物和裸子植物,而對大多數(shù)單子葉植物沒有侵染能力。植物基因工程中常用含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌和受體植物細胞的愈傷組織共培養(yǎng),進行轉(zhuǎn)基因操作。現(xiàn)有一段抗除草劑基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域在克隆載體上,要將其轉(zhuǎn)入煙草細胞,得到抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草。回答下列問題:(1)在構(gòu)建基因表達載體的過程中,要先用對目的基因和Ti質(zhì)粒進行切割,之后用酶連接形成重組質(zhì)粒。該過程中科學(xué)家使用了兩種不同的限制酶,原因是防止質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化,并保證。(2)在以上重組質(zhì)粒中,目的基因和抗卡那霉素抗性基因,都應(yīng)該位于片段內(nèi),因為。(3)將重組的Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌可用處理。(4)除用上述基因工程方法獲得抗除草劑的煙草,用物理或化學(xué)方法對大量正常煙草進行誘變處理,最終發(fā)現(xiàn)僅一株煙草(P)抗除草劑但同時花粉敗育。為保留抗除草劑特性,最快能在中獲得抗除草劑純合子植株。27.檢測新型冠狀病毒核酸特異性序列的方法最常見的是實時熒光逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈式反應(yīng)(RT—PCR)法。TaqMan探針是實時熒光定量RT—PCR技術(shù)中一種常用探針(如圖1),其V末端連接熒光基團(R),3'末端連接淬滅劑(Q)。當探針完整時,R發(fā)出的熒光信號被Q吸收而不發(fā)熒光。在PCR擴增過程中,當Taq酶遇到探針時會使探針水解而釋放出游離的R和Q,R發(fā)出的熒光信號被相應(yīng)儀器檢測到,熒光信號的累積與PCR產(chǎn)物數(shù)量完全同步(如圖2)。請據(jù)圖回答:(1)結(jié)合圖1和圖2分析,因PCR反應(yīng)模板僅為,“熒光RT-PCR技術(shù)”所用的試劑盒中通常都應(yīng)該含有酶、酶、TaqMan探針、引物、dNTP、Mg2+、緩沖體系等。(2)若反應(yīng)體系中存在靶序列,則TaqMan探針與結(jié)合,PCR反應(yīng)時,酶沿模板利用外切酶的活性將探針酶切水解,放出游離的R和Q,R發(fā)出熒光信號。根據(jù):TaqMan探針功能分析,探針中堿基序列的設(shè)計應(yīng)主要依據(jù)。(3)每擴增一條DNA鏈,就有個熒光分子產(chǎn)生。熒光定量PCR儀能夠監(jiān)測出熒光到達預(yù)先設(shè)定閾值的循環(huán)數(shù)(Ct值)與病毒核酸濃度有關(guān),病毒核酸濃度越高,Ct值越。(4)雖然熒光RT-PCR是當前被廣泛認可的檢測手段之一,但是不斷有“假陰性”現(xiàn)象報道,通過上述過程分析,“假陰性”的可能原因有(填字母)。a.通過咽拭子取樣不規(guī)范或取樣所獲樣本量不足b.在樣本運輸、檢測中出現(xiàn)了損壞和污染c.病毒核酸關(guān)鍵序列發(fā)生突變28.某二倍體植物的花的顏色與顯性基因D的個數(shù)有關(guān),含有3、2、1、0個D基因的植株的花色分別為深紅色、紅色、淺紅色、白色。該植物種群中有4號染色體缺失1條的單體植株和增添1條的三體植株,單體植株不含4號染色體的花粉敗育。回答下列問題:(1)形成單體植株的變異類型是,請推測單體植株出現(xiàn)的可能原因:。(2)為探究D基因是否位于4號染色體上可用如下方法:方法一:用淺紅色的單體作父本、紅色三體作母本進行雜交,觀察R的表現(xiàn)型。①若F1的表現(xiàn)型及比例為,則D基因位于4號染色體上。②若F1不出現(xiàn)上述比例或與上述比例相差較大,則D基因不位于4號染色體上。方法二:選擇淺紅色單體,用D基因作為探針,與提取的4號染色體上的DNA分子進行,觀察是否出現(xiàn)雜交帶。①若出現(xiàn)雜交帶,則說明D基因(填“位于”或“不位于”)4號染色體上。②若不出現(xiàn)雜交帶,則說明D基因(填“位于”或“不位于”)4號染色體上。29.和SARS病毒一樣,新冠病毒也通過表面的刺突蛋白(S蛋白)識別人呼吸道黏膜上皮細胞的ACE2受體并結(jié)合,侵入人體,引起肺炎。圖1為病毒侵入后,人體內(nèi)發(fā)生的部分免疫反應(yīng)示意圖。單克隆抗體可阻斷新冠病毒的粘附或入侵,故抗體藥物的研發(fā)已成為治療新冠肺炎的研究熱點之一。圖2為篩選、制備抗S蛋白單克隆抗體的示意圖。請據(jù)圖回答下列問題:(1)圖1中人體內(nèi)吞噬細胞吞噬病毒,并將病毒的抗原暴露在細胞表面,被細胞表面的受體識別后激活該細胞。此時,抗原已突破道防線。(2)B細胞識別入侵的病毒后,在T細胞分泌的作用下,B細胞經(jīng)過,形成細胞。(3)為判斷疑似患者是否為新型冠狀病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原學(xué)檢查,檢測病毒的;采集血液樣本主要用于血清學(xué)檢查,檢測。(4)據(jù)圖2所示,研制抗S蛋白單克隆抗體,需先向免疫小鼠體內(nèi)注射以激活小鼠的免疫細胞,再提取已免疫的B細胞與骨髓瘤細胞融合。30.2020年12月23日,全國首例同時阻斷染色體平衡易位和單基因疾病的第三代試管嬰兒在上海誕生,專家們建立了利用CRISPR/Cas9(利用CRISPR工具特異性對DNA分子進行編輯的技術(shù))進行親本生殖細胞基因編輯,通過基因編輯成功關(guān)閉甚至敲除相關(guān)致病基因。這標志著我國在遺傳病生殖阻斷領(lǐng)域再次取得突破性進展,今后能造福更多的遺傳病患者。回答下列問題:(1)第三代試管嬰兒的誕生應(yīng)用的現(xiàn)代生物工程技術(shù)主要有(答出兩個即可)。體外培養(yǎng)早期胚胎細胞需要(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基。(2)“試管嬰兒”是指精子和卵子在試管內(nèi)進行結(jié)合的體外受精技術(shù),受精前精子需要先經(jīng)過處理,卵子要培養(yǎng)到(時期)。受精過程中,防止多精入卵的兩道屏障是和。(3)體外受精獲得的胚胎有的需要進行性別鑒定,對移植前的胚胎進行性別鑒定時,宜取囊胚期的細胞進行鑒定,一般采用SRY—PCR方法,出現(xiàn)陽性反應(yīng)表明胚胎的性別為。
答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】A、定向提取生物體的DNA,即對目的基因的提取,這是基因工程的操作步驟,A不符合題意;B、基因工程的最終目的是定向地改造生物的遺傳性狀,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品,B符合題意;C、在生物體外對DNA分子進行改造屬于蛋白質(zhì)工程,C不符合題意;D、定向地對DNA分子進行人工剪切以獲得目的基因,這是基因工程的操作步驟,D不符合題意。故答案為:B。
【分析】基因工程是指按照人們的愿望,通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。從技術(shù)操作層面看,由于基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計和施工的,因此又叫作重組DNA技術(shù)。基因工程的目的:按照人們的愿望進行嚴格的設(shè)計,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。2.【答案】C【解析】【解答】①大腸桿菌在合成胰島素時,轉(zhuǎn)錄的場所是擬核,翻譯的場所是核糖體;人的胰島B細胞合成胰島素時,轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細胞核,翻譯發(fā)生在細胞質(zhì)中的核糖體上,①錯誤;②從禽流感患者血清中分離出的病毒基因制備的DNA探針只能檢測禽流感病毒,②錯誤;③基因工程中常用同種限制酶處理目的基因和運載體,以產(chǎn)生相同的黏性末端,③正確;④將某人的宮頸癌細胞在實驗室中繁殖成一個細胞系,該技術(shù)為動物細胞培養(yǎng),屬于動物細胞工程技術(shù),④錯誤;⑤超級細菌是基因工程的產(chǎn)物,基因工程利用了基因重組的原理,⑤錯誤;⑥基因工程和植物體細胞雜交都具有打破生殖隔離,在分子和細胞水平上定向改變生物遺傳的特性,⑥正確。故答案為:C。
【分析】1、原核生物細胞中沒有核膜,因此轉(zhuǎn)錄和翻譯過程同時進行,并且可以發(fā)生在同一場所。
2、DNA分子均有特異性,這是由DNA分子上的特定的脫氧核苷酸的排列順序決定的,因此DNA探針只能檢測一種DNA分子。
3、在構(gòu)建重組質(zhì)粒時,如果用同一種限制酶切割,目的基因和質(zhì)粒均會發(fā)生自身環(huán)化,因此可以用不同的限制酶切割使目的基因和質(zhì)粒定向連接。
4、基因工程的原理為基因重組,青霉素的高產(chǎn)菌株是利用了基因突變的原理。
5、動物細胞工程包括:動物細胞培養(yǎng)、細胞核移植、細胞融合和單克隆抗體等技術(shù)。3.【答案】A【解析】【解答】A、E·coliDNA連接酶只能連接黏性末端,A錯誤;B、RNA聚合酶能與基因的特定位點(啟動子)結(jié)合,催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,形成RNA,B正確;C、DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接,形成磷酸二酯鍵,C正確;D、DNA聚合酶主要是連接DNA片段與單個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵,把單個脫氧核苷酸分子連接成一條脫氧核苷酸鏈,D正確。故答案為:A。
【分析】幾種相關(guān)酶的比較:名稱作用部位作用結(jié)果限制酶磷酸二酯鍵將DNA切成兩個片段DNA連接酶磷酸二酯鍵將兩個DNA片段連接為一個DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯鍵將兩個脫氧核苷酸依次連接到單鏈末端DNA(水解)酶磷酸二酯鍵將DNA片段水解為單個脫氧核苷酸解旋酶堿基對之間的氫鍵將雙鏈DNA分子局部解旋為單鏈,形成兩條長鏈4.【答案】D【解析】【解答】A、載體Ti質(zhì)粒上的抗生素抗性基因通常作為對重組DNA分子鑒定和篩選的標記基因,不是抗生素合成基因,A錯誤;B、用限制酶和DNA連接酶處理目的基因和Ti質(zhì)粒,涉及堿基之間的氫鍵和DNA片段之間的磷酸二酯鍵的斷裂和形成,B錯誤;C、起始密碼子位于mRNA上,RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位是基因中的啟動子,C錯誤;D、由于T-DNA可轉(zhuǎn)移到受體細胞并整合到受體細胞染色體的DNA上,故目的基因GNA基因要插入Ti質(zhì)粒的T—DNA上;借助農(nóng)桿菌的感染作用可實現(xiàn)將外源基因向植物細胞的轉(zhuǎn)移和整合,故農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用能夠使GNA基因進入菊花細胞,D正確。故答案為:D。
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟︰
(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫中獲取(基因組文庫包含某種生物所有的基因,部分基因文庫包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫)、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。
(2)基因表達載體的構(gòu)建︰基因表達載體的構(gòu)建:①過程:用同一種限制酶切割目的基因和運載體,再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用。③基因表達載體的組成:目的基因+啟動子+終止子+標記基因。a、啟動子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點,能控制著轉(zhuǎn)錄的開始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標記基因便于目的基因的鑒定和篩選。
(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞∶根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法(Ca2+處理法)。
(4)目的基因的檢測與鑒定∶分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定︰抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。5.【答案】C【解析】【解答】A、chlL基因與高等植物細胞中控制葉綠素合成的基因結(jié)構(gòu)不完全相同,chlL基因不含有內(nèi)含子,A錯誤;B、①②過程都要使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶,B錯誤;C、圖中①②過程分別將ch1L基因與質(zhì)粒重組、紅霉素抗性基因與質(zhì)粒重組,均涉及了基因重組,C正確;D、因為重組質(zhì)粒中含有抗紅霉素基因,若操作成功,可用含紅霉素的培養(yǎng)基篩選出該變異株,D錯誤。故答案為:C。
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟︰
(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫中獲取(基因組文庫包含某種生物所有的基因,部分基因文庫包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫)、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。
(2)基因表達載體的構(gòu)建︰基因表達載體的構(gòu)建:①過程:用同一種限制酶切割目的基因和運載體,再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用。③基因表達載體的組成:目的基因+啟動子+終止子+標記基因。a、啟動子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點,能控制著轉(zhuǎn)錄的開始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標記基因便于目的基因的鑒定和篩選。
(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞∶根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法(Ca2+處理法)。
(4)目的基因的檢測與鑒定∶分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定︰抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。6.【答案】D【解析】【解答】A、甲圖獲取的是該細菌的全部DNA分子,因此用限制酶切割后可用于構(gòu)建基因組文庫,A正確;B、乙圖表示通過反轉(zhuǎn)錄法得到DNA分子,只包含該生物的部分基因,因此可用于構(gòu)建cDNA文庫,B正確;C、結(jié)合分析可知,甲需要將DNA進行切割,故需要限制酶,乙是由RNA→DNA,是逆轉(zhuǎn)錄過程,需要逆轉(zhuǎn)錄酶,C正確;D、甲圖中是利用限制酶切割得到的目的基因,故不需要脫氧核苷酸原料,D錯誤。故答案為:D。
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟︰
(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫中獲取(基因組文庫包含某種生物所有的基因,部分基因文庫包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫)、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。
(2)基因表達載體的構(gòu)建︰基因表達載體的構(gòu)建:①過程:用同一種限制酶切割目的基因和運載體,再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用。③基因表達載體的組成:目的基因+啟動子+終止子+標記基因。a、啟動子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點,能控制著轉(zhuǎn)錄的開始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標記基因便于目的基因的鑒定和篩選。
(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞∶根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法(Ca2+處理法)。
(4)目的基因的檢測與鑒定∶分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定︰抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。7.【答案】D【解析】【解答】A、轉(zhuǎn)基因生物的內(nèi)、外環(huán)境條件會影響外源基因的表達,A錯誤;B、限制酶和DNA連接酶的使用會影響外源基因?qū)脒\載體的位置,進而會影響其在宿主細胞內(nèi)的表達,B錯誤;C、外源基因?qū)氲氖荏w細胞類型會影響外源基因的表達,C錯誤;D、PCR技術(shù)擴增外源基因依據(jù)的原理是DNA的半保留復(fù)制,不影響外源基因的表達,D正確。故答案為:D。
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟︰
(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫中獲取(基因組文庫包含某種生物所有的基因,部分基因文庫包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫)、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。
(2)基因表達載體的構(gòu)建︰基因表達載體的構(gòu)建:①過程:用同一種限制酶切割目的基因和運載體,再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用。③基因表達載體的組成:目的基因+啟動子+終止子+標記基因。a、啟動子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點,能控制著轉(zhuǎn)錄的開始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標記基因便于目的基因的鑒定和篩選。
(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞∶根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法(Ca2+處理法)。
(4)目的基因的檢測與鑒定∶分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定︰抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。8.【答案】C【解析】【解答】A、限制酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),是一類酶,具有特異性,主要從原核生物中分離純化出來,A正確;B、限制酶甲識別GAATTC堿基序列,并在GA之間切割,限制酶乙識別CAATTG堿基序列,在C與A之間切割,形成的黏性末端是相同的,B正確;C、多數(shù)限制酶識別的核苷酸序列是由6個核苷酸組成,C錯誤;D、只有將目的基因插入啟動子和終止子之間,目的基因才能表達,D正確。故答案為:C。
【分析】1、基因工程技術(shù)的基本步驟︰
(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫中獲取(基因組文庫包含某種生物所有的基因,部分基因文庫包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫)、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。
(2)基因表達載體的構(gòu)建︰基因表達載體的構(gòu)建:①過程:用同一種限制酶切割目的基因和運載體,再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用。③基因表達載體的組成:目的基因+啟動子+終止子+標記基因。a、啟動子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點,能控制著轉(zhuǎn)錄的開始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標記基因便于目的基因的鑒定和篩選。
(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞∶根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法(Ca2+處理法)。
(4)目的基因的檢測與鑒定∶分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定︰抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
2、基因工程的基本工具
(1)“分子手術(shù)刀”-限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)①來源:主要是從原核生物中分離純化出來的。
②功能:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列(一般為6個核苷酸組成),并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開,因此具有專一性。
③結(jié)果:經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式:黏性末端和平末端。
(2)“分子縫合針”-DNA連接酶①兩種DNA連接酶(E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶)的比較:a、相同點:都縫合磷酸二酯鍵。b、區(qū)別:E.coliDNA連接酶來源于大腸桿菌,只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來;而T4DNA連接酶來源于T4噬菌體,可用于連接粘性末端和平末端,但連接效率較低。②與DNA聚合酶作用的異同:DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接兩個DNA片段的末端,形成磷酸二酯鍵。
(3)“分子運輸車”-載體①載體具備的條件:a、能在受體細胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。b、具有一至多個限制酶切點,供外源DNA片段插入。c、具有標記基因,供重組DNA的鑒定和選擇。②最常用的載體是質(zhì)粒,它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨立于細菌擬核DNA之外,并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分。③其它載體:噬菌體的衍生物、動植物病毒。
3、基因工程的應(yīng)用:(1)植物基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力(如抗除草劑、抗蟲、抗病、抗干旱和抗鹽堿等)以及改良農(nóng)作物的品質(zhì)和利用植物生產(chǎn)藥物等方面。
(2)動物基因工程方面,將藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,通過顯微注射等方法,導(dǎo)入哺乳動物(哺乳動物才會泌乳)的受精卵中,然后將受精卵送入母體內(nèi),使其生長發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。該轉(zhuǎn)基因動物進入泌乳期后,通過分泌的乳汁獲得所需藥品,稱之為乳腺生物反應(yīng)器。
(3)醫(yī)藥衛(wèi)生方面,基因治療是治療遺傳病最有效的手段。基因工程藥物(從化學(xué)成分上分析都應(yīng)該是蛋白質(zhì)):①來源:轉(zhuǎn)基因工程菌。工程菌-用基因工程的方法,使外源基因得到高效率表達的菌株類細胞系。②成果:人胰島素、細胞因子、抗體、疫苗、生長激素、干擾素等。9.【答案】C【解析】【解答】A、根據(jù)圖示分析可知,①表示質(zhì)粒,②表示目的基因,A錯誤;B、根據(jù)圖示分析可知,③是基因表達載體,其中除了目的基因外,還必須有啟動子、終止子及標記基因,B錯誤;C、根據(jù)圖示分析可知,①和②結(jié)合形成③,即為基因表達載體的構(gòu)建,是實施基因工程的第二步,也是基因工程的核心,C正確;D、根據(jù)圖示分析可知,⑤表示通過植物組織培養(yǎng)獲得的轉(zhuǎn)基因植株,個體水平上應(yīng)該進行抗病鑒定,D錯誤。故答案為:C。
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟︰(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫中獲取(基因組文庫包含某種生物所有的基因,部分基因文庫包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫)、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。
(2)基因表達載體的構(gòu)建︰基因表達載體的構(gòu)建:①過程:用同一種限制酶切割目的基因和運載體,再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用。③基因表達載體的組成:目的基因+啟動子+終止子+標記基因。a、啟動子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點,能控制著轉(zhuǎn)錄的開始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標記基因便于目的基因的鑒定和篩選。
(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞∶根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法(Ca2+處理法)。
(4)目的基因的檢測與鑒定∶分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定︰抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。10.【答案】A【解析】【解答】A、蛋白質(zhì)工程成功的例子不多,主要是因為對大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)了解還不是很夠,A錯誤;B、通過基因修飾或基因合成對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì)的技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程,B正確;C、用蛋白質(zhì)工程方法制成的電子元件具有體積小,耗電少和效率高的特點,C正確;D、根據(jù)蛋白質(zhì)工程的途徑所知,在基因水平的操作存在RNA到DNA的逆轉(zhuǎn)錄過程,則需要反轉(zhuǎn)錄酶,D正確。故答案為:A。
【分析】蛋白質(zhì)工程的實質(zhì)是:改造基因。蛋白質(zhì)工程的過程:根據(jù)中心法則逆推以確定目的基因的堿基序列:預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有氨基酸序列→找到對應(yīng)的脫氧核苷酸序列;進行基因修飾或基因合成;最終還是回到基因工程上來解決蛋白質(zhì)的合成問題。因此,蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)合成的蛋白質(zhì)是自然界中不存在的新型蛋白質(zhì)分子11.【答案】D【解析】【解答】A、常用的植物生長調(diào)節(jié)劑可分為生長素類和細胞分裂素類,生長素類通常可以誘導(dǎo)植物組織生根、生芽,與細胞分裂素類搭配可以使高等植物向生芽、生根和保持愈傷組織狀態(tài)生長,A正確;B、愈傷組織是一團未分化的細胞,可以再分化為根、芽等器官,B正確;C、同一株綠色開花植物不同部位的細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因型不一定相同,如體細胞和生殖細胞(花藥離體培養(yǎng)僅得到體細胞一半的染色體)培養(yǎng)得到的愈傷組織基因型就不同,C正確;D、利用愈傷組織細胞的分裂和代謝產(chǎn)生所需要的產(chǎn)物,不需要經(jīng)過再分化過程,即如果要收集細胞產(chǎn)物,只要培養(yǎng)到愈傷組織細胞的階段就可以了,D錯誤。故答案為:D。
【分析】植物組織培養(yǎng)
(1)原理是植物細胞的全能性。嫩枝或分化程度較低的部位的細胞分裂能力強、分化程度低,全能性容易表達,故外植體一般選用嫩枝或分化程度較低的部位成功率更高。
(2)植物組織培養(yǎng)過程是:離體的植物器言、組織或細胞(外植體)脫分化形成愈傷組織,然后再分化生成根、芽,最終形成植物體。植物組織培養(yǎng)的流程為:制備MS培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移裁→栽培。
(3)植物組織培養(yǎng)的注意事項:①接種時應(yīng)注意的事項:a、接種室要消毒;b、無菌操作;接種時要防止交叉污染;c、接種完立刻蓋好瓶口。②外植體接種前,需要將接種室、接種箱滅菌和對外植體消毒的操作:a、接種前一天,將接種室的四個角落用甲醛溶液和高錳酸鉀重蒸。b、接種前1小時,在接種室內(nèi)用噴霧器噴灑來蘇水;桌椅也用來蘇水擦拭;接種箱內(nèi)用甲醛溶液和高錳酸鉀重蒸。c、將滅菌室和接種箱內(nèi)用紫外燈滅菌。d、接種前,操作者用肥皂清洗雙手,擦干,再用酒精棉球擦拭雙手。e、用次氯酸鈉溶液將外植體消毒。
(4)在離體的植物器言、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中,需要的條件:①消毒滅菌;②一定濃度的植物激素;③適宜的溫度;④充足的養(yǎng)料。
(5)影響植物組織培養(yǎng)的因素:①培養(yǎng)基配制;②外植體選取;③激素的運用;④消毒;⑤溫度、pH、光照。
(6)植物組織培養(yǎng)中植物激素使用:物組織培養(yǎng)中關(guān)鍵性激素是生長素和細胞分裂素;同時使用生長素和細胞分裂素時,兩者用量的比例影響植物細胞的發(fā)育方向。
初生代謝是生物生長和生存所必需的代謝活動,初線代謝物有糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等。次生代謝物指植物代謝產(chǎn)生的一些一般認為不是植物基本生命活動所必需的產(chǎn)物,一類小分子有機化合物(如酚類、菇類和含氨化合物等)。
12.【答案】D【解析】【解答】A、植物細胞壁的成分是纖維素和果膠,根據(jù)酶的專一性原理,去壁所用的是纖維素酶和果膠酶,誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合所用的方法有物理法和化學(xué)法,其中化學(xué)法一般是用聚乙二醇,A正確;B、過程④是脫分化,過程⑤是再分化,這兩個過程所用培養(yǎng)基所用培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的含量和比例不同,B正確;C、過程④脫分化和⑤再分化是植物細胞工程的基礎(chǔ),該過程最終長成為完整植株,體現(xiàn)了植物細胞全能性,C正確;D、過程⑤是再分化過程,體現(xiàn)了基因的選擇性表達,但細胞的分化能力不會逐漸增強,D錯誤。故答案為:D。
【分析】植物體細胞雜交時先用酶解法去除植物細胞的細胞壁,進行植物原生質(zhì)體的融合,形成雜種細胞,再通過植物的組織培養(yǎng)將雜種細胞培育成雜種植株。植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠,去壁所用的是纖維素酶和果膠酶;原生質(zhì)體融合所用的方法有物理法和化學(xué)法。物理法包括離心、振動、電激等,化學(xué)法一般是用聚乙二醇;再生細胞壁形成雜種細胞;脫分化形成愈傷組織,再分化形成植株,用選擇培養(yǎng)基選擇目的植株。不同種的植物之間具有生殖隔離,該種方法打破了不同種植物間的生殖隔離,克服了遠緣雜交不親和的障礙。在離體的植物器言、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中,需要的條件:①消毒滅菌;②一定濃度的植物激素;③適宜的溫度;④充足的養(yǎng)料。13.【答案】A【解析】【解答】由于植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性,還可以高效快速的實現(xiàn)種苗的大量繁殖,所以人們形象的把用于快速繁殖優(yōu)良植物品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù),叫做植物的微型繁殖技術(shù)。即A正確,BCD錯誤。故答案為:A。
【分析】植物組織培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,包括:植物繁殖的新途徑(如微型繁殖、作物脫毒、人工種子)、作物新品種的培育(如單倍體育種、突變體的應(yīng)用)、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(如從培養(yǎng)的紅豆杉細胞中提取抗腫瘤藥物紫杉醇)。14.【答案】B【解析】【解答】A、常用莖尖進行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗是因為莖尖所含的有毒物質(zhì)很少,A錯誤;B、葉綠素的合成需要光照,因此再分化過程中應(yīng)給予光照促進葉綠素合成,從而進行光合作用,B正確;C、培育脫毒苗依據(jù)的原理沒有基因突變,C錯誤;D、根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知,0.3-0.5mm大小的莖尖,脫毒苗數(shù)最多,因此0.3~0.5mm大小的莖尖最有利于獲得脫毒苗,但是培育的脫毒苗不具有抗病毒的能力,D錯誤。故答案為:B。
【分析】植物組織培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,包括:植物繁殖的新途徑(如微型繁殖、作物脫毒、人工種子)、作物新品種的培育(如單倍體育種、突變體的應(yīng)用)、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(如從培養(yǎng)的紅豆杉細胞中提取抗腫瘤藥物紫杉醇)。15.【答案】B【解析】【解答】A、造血干細胞分化成的多種細胞中DNA相同,都是有絲分裂而來,但是RNA可能不同,分化的根本原因是基因的選擇性表達,因此蛋白質(zhì)也不完全相同,A錯誤;B、造血干細胞分化程度比胚胎干細胞高,因此全能性低,B正確;C、HIV主要攻擊輔助性T細胞、腦細胞和巨噬細胞,不攻擊造血干細胞,而T細胞和巨噬細胞都屬于血細胞,來源于造血干細胞,因此其產(chǎn)生的外周血細胞具有抵御HIV感染的能力,C錯誤;D、基因編輯敲除成體造血干細胞上CCR5基因需要破壞磷酸二酯鍵切除,還需要DNA連接酶進行重新連接,D錯誤。故答案為:B。
【分析】胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞,來源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的內(nèi)細胞團)。胚胎干細胞具有胚胎細胞的特性,體積較小,細胞核大,核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性,可分化為成年動物任何一種組織細胞.另一方面,在體外培養(yǎng)條件下,ES細胞可不斷增殖而不發(fā)生分化,可進行冷凍保存,也可以進行某些遺傳改造。16.【答案】C【解析】【解答】A、在利用肝組織塊制備細胞懸液時,可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理,以分解組織細胞間的蛋白質(zhì),得到單個細胞,A正確;B、細胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行,CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH,B正確;C、為防止動物細胞培養(yǎng)過程中雜菌的污染,可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素,C錯誤;D、使用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)動物細胞時,通常要加入血清或血漿等一些天然的成分,以利于動物細胞生長,D正確。故答案為:C。
【分析】動物細胞培養(yǎng):
(1)定義:就是從動物機體中取出相關(guān)的組織,將它分散成單個細胞,然后,在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細胞生長和增殖,原理細胞增殖。
(2)動物細胞培養(yǎng)過程:取動物組織塊→用機械方法或胰蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中(原代培養(yǎng))→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細胞用酶分散為單個細胞→制成細胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液(傳代培養(yǎng))→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)。
(3)動物培養(yǎng)條件:
①無菌、無毒的環(huán)境:a、消毒、滅菌;b、添加一定量的抗生素;c、定期更換培養(yǎng)液,以清除代謝廢物。②營養(yǎng)物質(zhì):糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。③溫度和pH。④氣體環(huán)境:95%空氣(細胞代謝必需的)和5%的CO2(維持培養(yǎng)液的pH)。
(4)注意事項:①動物細胞連續(xù)培養(yǎng)50代左右,會出現(xiàn)大量細胞死亡而只有少量細胞生存的現(xiàn)象,這少數(shù)細胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生變化,往往具有癌變的特點。②動物細胞培養(yǎng)基液體,植物細胞培養(yǎng)基固體,培養(yǎng)的動物細胞通常取自胚胎、幼齡動物的組織器官。③動物組織處理使細胞分散后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng),一般傳至10代左右便會出現(xiàn)生長停滯。17.【答案】D【解析】【解答】A、根據(jù)題干信息“小鼠生活過程中被多種病原體感染過”,由于一種抗體只能與一種抗原發(fā)生特異性結(jié)合,則小鼠體內(nèi)產(chǎn)生多種抗體,A錯誤;B、單獨的效應(yīng)B淋巴細胞有產(chǎn)生抗體的能力,但B淋巴細胞已高度分化,不能夠無限增殖,故體外培養(yǎng)單個B淋巴細胞不可獲得大量針對該種病原體的單克隆抗體,B錯誤;C、B淋巴細胞與骨髓瘤細胞如兩兩融合,產(chǎn)生三種雜交細胞,即B淋巴細胞自身融合細胞、骨髓瘤細胞自身融合細胞和雜交瘤細胞,C錯誤;D、通過抗體檢測陽性篩選出產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞,再進行體外或體內(nèi)培養(yǎng),提取大量的單克隆抗體,D正確。故答案為:D。
【分析】單克隆抗體制備流程:先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng),之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細胞;誘導(dǎo)B細胞和骨髓瘤細胞融合,利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞;進行抗體檢測,篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞;進行克隆化培養(yǎng),即用培養(yǎng)基培養(yǎng)和注入小鼠腹腔中培養(yǎng);最后從培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取單克隆抗體。18.【答案】C【解析】【解答】A、單克隆抗體由免疫過的B淋巴細胞(漿細胞)與瘤細胞形成的雜交瘤細胞合成并分泌,分泌過程為胞吐過程,體現(xiàn)了生物膜的流動性,A錯誤;B、Kadcyla中的抗體能實現(xiàn)靶向投遞(濃縮效應(yīng)),藥物能實現(xiàn)抗腫瘤的作用,B錯誤;C、ADC設(shè)計需考慮抗體選擇,選擇能與靶細胞(器官)結(jié)合的抗體,需考慮藥物分子大小及其細胞毒性,使藥物分子能被順利帶到靶細胞內(nèi)發(fā)揮作用,且對正常細胞無顯著毒性,C正確;D、由圖可知,ADC中接頭的作用是連接藥物分子,其穩(wěn)定性偏低可能會導(dǎo)致藥物分子脫落,進而與正常細胞接觸,造成“脫靶毒性”,D錯誤。故答案為:C。
【分析】由于單克隆抗體的特異性強,能特異性識別抗原,因此可以把抗癌細胞的單克隆抗體跟放射性同位素、藥物等相結(jié)合,制成“生物導(dǎo)彈”。借助單克隆抗體的定位導(dǎo)向作用將藥物定向帶到癌細胞,在原位殺死癌細胞。療效高,副作用小,位置準確。19.【答案】D【解析】【解答】A、用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細胞,原因是10代以內(nèi)的細胞能保持正常的二倍體核型,A錯誤;B、通過核移植方法獲得的克隆猴的細胞核由供體提供,所以與核供體相比,克隆猴體細胞的染色體數(shù)目不變,B錯誤;C、受體對外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為胚胎在受體的存活提供了可能,早期胚胎與母體子宮無組織上的聯(lián)系,有利于胚胎的收集,C錯誤;D、體細胞核移植技術(shù)的原理是動物細胞核具有全能性,D正確。故答案為:D。
【分析】體細胞核移植技術(shù)
(1)將動物的一個細胞的細胞核移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中,使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎,這個新的胚胎最終發(fā)育成動物個體。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。原理是動物細胞核的全能性。
(2)體細胞核移植過程:
?
(3)體細胞核移植的應(yīng)用:a、加速家畜的遺傳改良進程,促進優(yōu)良種群繁育;b、轉(zhuǎn)基因克隆動物做生物反應(yīng)器,生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白;c、克隆動物的組織、器官做移植的供體;d、研究克隆動物和克隆細胞可使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程。
(4)體細胞核移植技術(shù)存在的問題:①胚胎成活率低;②動物健康存在問題;③克隆動物食品的安全性問題。20.【答案】C【解析】【解答】A、結(jié)合分析可知,圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有體細胞核移植技術(shù)、細胞培養(yǎng)技術(shù),A正確;B、圖中ES細胞是由④內(nèi)細胞團分離來的,此外還可以從原始性腺中分離,B正確;C、V的結(jié)果是形成不同種類的細胞,原因在于基因的選擇性表達,C錯誤;D、ES細胞具有胚胎細胞的特性,在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小,細胞核大,核仁明顯等特點,D正確。故答案為:C。
【分析】胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞,來源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的內(nèi)細胞團)。胚胎干細胞具有胚胎細胞的特性,體積較小,細胞核大,核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性,可分化為成年動物任何一種組織細胞.另一方面,在體外培養(yǎng)條件下,ES細胞可不斷增殖而不發(fā)生分化,可進行冷凍保存,也可以進行某些遺傳改造。21.【答案】A【解析】【解答】A、精子入卵后會形成雄原核,雄原核一般略大于雌原核,A錯誤;B、不同種動物的精子的形態(tài)相似,大小略有不同,但與動物的體型大小無關(guān),B正確;C、受精的標志:在卵黃膜和透明帶之間的間隙可以觀察到兩個極體(一個是第一極體,還有一個是第二極體),C正確;D、在精子細胞的變形過程中,高爾基體發(fā)育為精子頭部的頂體,中心體演變?yōu)榫拥奈玻€粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘,D正確。故答案為:A。
【分析】1、受精包括受精前的準備階段和受精階段。
準備階段1精子獲能。剛剛排出的精子,不能立即與卵子受精,必須在雌性動物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才能獲得受精能力。
準備階段2卵子的準備,動物排出的可能是初級卵母細胞也可能是次級卵母細胞,都要在輸卵管內(nèi)進一步成熟,達到減數(shù)第二次分裂中期時,才具備與精子受精的能力。卵細胞形成過程,其中減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前后完成的,場所在卵巢;減數(shù)第二次分裂是在受精過程中完成的,場所在輸卵管中。
受精作用完成的標志:在卵黃膜和透明帶之間的間隙可以觀察到兩個極體(一個是第一極體,還有一個是第二極體)。
2、受精作用過程:
(1)頂體反應(yīng):精子釋放頂體酶溶解卵丘細胞之間的物質(zhì),穿越放射冠;
(2)透明帶反應(yīng):頂體酶可將透明帶溶出孔道,精子穿入,在精子觸及卵黃膜的瞬間阻止后來精子進入透明帶的生理反應(yīng)[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障;
(3)卵黃膜的封閉作用:精子外膜和卵黃膜融合,精子入卵后,卵黃膜會拒絕其他精子再進入卵內(nèi)的過程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障;
(4)精子尾部脫落,原有核膜破裂形成雄原核,同時卵子完成減二分裂,形成雌原核;
(5)雌、雄原核融合形成合子。22.【答案】D【解析】【解答】A、減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子多樣以及受精過程的隨機結(jié)合,使得產(chǎn)生的新個體的性狀表現(xiàn)不完全相同,A錯誤;B、基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,即過程Ⅰ中,B錯誤;C、由于精子中只有細胞核和極少量的細胞質(zhì),新個體細胞中的細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎全部來自于卵細胞,C錯誤;D、有性生殖生物的可遺傳變異類型遠多于無性生殖生物,為生物進化提供了更多的原材料,加快了生物進化的步伐,D正確。故答案為:D。
【分析】受精作用:
(1)概念∶精子和卵細胞融合成受精卵的過程叫受精作用。
(2)過程∶精子的頭部進入卵細胞,尾部留在外面,緊接著,在卵細胞細胞膜的外面出現(xiàn)一層特殊的膜,以阻止其他精子再進入,精子的頭部進入卵細胞后不久,里面的細胞核就與卵細胞的細胞核相遇,使彼此的染色體會合在一起。
(3)實質(zhì):精子細胞核與卵細胞核的融合。
(4)結(jié)果∶①受精卵的染色體數(shù)目恢復(fù)到體細胞的數(shù)目,其中有一半的染色體來自精子(父親),一半的染色體來自卵細胞(母親)。②細胞質(zhì)主要來自卵細胞。
(5)意義∶減數(shù)分裂和受精作用對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定,對于生物的遺傳和變異,都是十分重要的。23.【答案】D【解析】【解答】A、轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭論包括食物、環(huán)境、生物安全三個方面,A正確;B、試管嬰兒可以設(shè)計嬰兒的性別,反對設(shè)計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計嬰兒,B正確;C、當今社會的普遍觀點是禁止克隆人的實驗,特別是生殖性克隆,但不反對治療性克隆,C正確;D、生物武器是指有意識的利用微生物、毒素、昆蟲侵襲敵人的軍隊、人口、農(nóng)作物或者牲畜等目標,以達到戰(zhàn)爭目的一類武器,干擾素為淋巴因子,并非生物武器,D錯誤。故答案為:D。
【分析】生物技術(shù)安全性及倫理問題:
(1)克隆人:兩種不同觀點,多數(shù)人持否定態(tài)度。
否定的理由:克隆人嚴重違反了人類倫理道德,是克隆技術(shù)的濫用;克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念;克隆人是在人為的制造在心理上和社會地位上都不健全的人。
肯定的理由:技術(shù)性問題可以通過胚胎分級、基因診斷和染色體檢查等方法解決。不成熟的技術(shù)也只有通過實踐才能使之成熟。
中國政府的態(tài)度:禁止生殖性克隆,不反對治療性克隆。四不原則:不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實驗。
(2)設(shè)計試管嬰兒:是指體外受精形成的胚胎在植入母體孕育前,根據(jù)人們的需要,將胚胎的一個細胞取出,進行某些基因檢測.當檢測結(jié)果符合人們需要是,再把胚胎植入母體孕育。
否定的理由:把試管嬰兒當作人體零配件工廠,是對生命的不尊重;早期生命也有活下去的權(quán)利,拋棄或殺死多余胚胎,無異于謀殺”。
肯定的理由:解決了不育問題,提供骨髓中造血干細胞救治患者最好、最快捷的方法,提供骨髓造血干細胞并不會對試管嬰兒造成損傷。
(3)基因身份證:
否定的理由:個人基因資訊的泄漏造成基因歧視,勢必造成遺傳學(xué)失業(yè)大軍、造成個人婚姻困難、人際關(guān)系疏遠等嚴重后果。
肯定的理由:通過基因檢測可以及早采取預(yù)防措施,適時進行治療,達到挽救患者生命的目的。24.【答案】D【解析】【解答】A、CCR5基因可能還參與了其他生理過程的調(diào)控,敲除CCR5基因后其他生理過程會受到影響,A錯誤;B、基因編輯技術(shù)有可能因編輯對象錯誤(脫靶)造成不可預(yù)知的后果,故會引發(fā)民眾的擔(dān)憂,B錯誤;C、被編輯個體受其他疾病感染的風(fēng)險可能會提高,會引發(fā)民眾的擔(dān)憂,C錯誤;D、該技術(shù)不符合人類倫理道德,D正確。故答案為:D。
【分析】HIV是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒,其遺傳物質(zhì)是DNA,其侵染T細胞時,需要先以RNA為模板合成DNA,DNA再整合到人體的染色體中。基因編輯技術(shù)是一種精準改變目標DNA序列的技術(shù),其原理是使基因發(fā)生定向突變。25.【答案】B【解析】【解答】A、生態(tài)工程是低消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系,A錯誤;B、城市是由自然系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)和社會系統(tǒng)所組成的人工生態(tài)系統(tǒng),對城市環(huán)境的治理要把整個城市作為一個巨大的生態(tài)系統(tǒng)來考慮,即用生態(tài)工程的方法對城市環(huán)境進行綜合治理,B正確;C、恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵在于植被恢復(fù),以及其所必需的土壤微生物群落(填“種群”或“群落”)的重建,C錯誤;D、物質(zhì)循環(huán)再生原理是指物質(zhì)能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù),分層分級利用,無廢棄物農(nóng)業(yè)主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理,D錯誤。故答案為:B。
【分析】生態(tài)工程:
(1)概念:生態(tài)工程是指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法,對人工生態(tài)系統(tǒng)進行分析、設(shè)計和調(diào)控,或?qū)σ驯黄茐牡纳鷳B(tài)環(huán)境進行修復(fù)、重建,從而提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力或改善生態(tài)環(huán)境,促進人類社會與自然環(huán)境和諧發(fā)展的系統(tǒng)工程技術(shù)或綜合工藝過程。
(2)生態(tài)工程建設(shè)的目的:遵循生態(tài)學(xué)規(guī)律,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境污染,達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。
(3)特點:少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。
(4)原理:生態(tài)工程以生態(tài)系統(tǒng)的自組織、自我調(diào)節(jié)功能為基礎(chǔ),遵循整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、自生等生態(tài)學(xué)基本原理。
生態(tài)經(jīng)濟:主要是通過實行“循環(huán)經(jīng)濟“原則,使一個系統(tǒng)產(chǎn)生出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料,從而實現(xiàn)廢棄物的資源化,而實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟最重要的手段之一是生態(tài)工程。
26.【答案】(1)限制酶;DNA連接;目的基因以正確的方向與Ti質(zhì)粒進行連接(2)T-DNA;Ti質(zhì)粒上只有T-DNA片段能夠整合到受體細胞的染色體DNA上(3)Ca2+(4)愈傷組織;F2【解析】【解答】(1)基因表達載體的構(gòu)建過程中,需要用限制酶切割目的基因和運載體,此后再用連接酶連接以形成重組質(zhì)粒;用同一種限制酶切割可能會有質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化,或者目的基因會反向連接Ti質(zhì)粒,所以用兩種不同的限制酶切割,得到不同粘性末端,可以防止以上情況發(fā)生,并保證目的基因以正確的方向與Ti質(zhì)粒進行連接(2)Ti質(zhì)粒上只有T-DNA片段能夠整合到被侵染細胞的染色體DNA上,要使其具有可遺傳的性狀,目的基因和標記基因都必須隨T-DNA一同整合到染色體上,因此在以上重組質(zhì)粒中,目的基因和抗卡那霉素抗性基因,都應(yīng)該位于T-DNA片段內(nèi),因為Ti質(zhì)粒上只有T-DNA片段能夠整合到受體細胞的染色體DNA上。(3)將質(zhì)粒導(dǎo)入原核生物用Ca2+處理,以使農(nóng)桿菌處于感受態(tài),易于吸收周圍環(huán)境的DNA分子。(4)誘變育種利用的原理是基因突變,處理材料通常是愈傷組織,因其處于分裂狀態(tài),易發(fā)生突變;結(jié)合題意,該煙草(P)抗除草劑應(yīng)為顯性突變(若為隱性突變,當代即可穩(wěn)定遺傳),設(shè)為Aa,則要保留抗除草劑特性,需要令其自交,得到AA、Aa和aa,但無法區(qū)分AA和Aa,故再令抗除草劑個體自交,最快能在F2中獲得抗除草劑純合子植株。
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟︰
(1)目的基因的獲取︰方法有從基因文庫中獲取(基因組文庫包含某種生物所有的基因,部分基因文庫包含某種生物的部分基因,如:CDNA文庫)、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。
(2)基因表達載體的構(gòu)建︰基因表達載體的構(gòu)建:①過程:用同一種限制酶切割目的基因和運載體,再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用。③基因表達載體的組成:目的基因+啟動子+終止子+標記基因。a、啟動子在基因的首段,它是RNA聚合酶的結(jié)合位點,能控制著轉(zhuǎn)錄的開始;b、終止子在基因的尾端,它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束;c、標記基因便于目的基因的鑒定和篩選。
(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞∶根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。①將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;③將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法(Ca2+處理法)。
(4)目的基因的檢測與鑒定∶分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定︰抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。27.【答案】(1)DNA;逆(反)轉(zhuǎn)錄;Taq(2)模板;DNA聚合;新冠病毒RNA內(nèi)部的一段序列(新冠病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA的部分序列)(3)一;小(4)abc【解析】【解答】(1)因PCR反應(yīng)模板僅為DNA,因此在進行PCR反應(yīng)前,應(yīng)將新型冠狀病毒核酸(RNA)逆轉(zhuǎn)錄為DNA。圖1和圖2所示新冠檢測基本原理是:將新冠病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA,通過采用多重?zé)晒釸T-PCR技術(shù),因此熒光PCR法所用的試劑盒中通常都應(yīng)該含有:逆(反)轉(zhuǎn)錄酶、熱穩(wěn)定性DNA聚合酶(Taq酶)、TaqMan探針、引物、dNTP、Mg2+、緩沖劑系等。試劑盒中的引物和TaqMan探針決定了這種分子層面的熒光RT-PCR檢測具有特異性和高靈敏性。(2)若反應(yīng)體系存在靶序列,PCR反應(yīng)時探針與模板結(jié)合,DNA聚合酶沿模板利用酶的外切酶活性將探針降解,報告基團與淬滅基團分離,發(fā)出熒光。由圖2可知,引物、TaqMan探針能與模板鏈結(jié)合,因此,探針是依據(jù)新冠病毒RNA內(nèi)部的一段序列(新冠病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA的部分序列)設(shè)計的。(3)每擴增一條DNA鏈,就有一個熒光分子產(chǎn)生。熒光定量PCR儀能夠監(jiān)測出熒光到達預(yù)先設(shè)定閾值的循環(huán)數(shù)(Ct值)與病毒核酸濃度有關(guān),病毒核酸濃度越高,Ct值越小。(4)熒光RT-PCR出現(xiàn)“假陰性”可能是通過咽拭子取樣不規(guī)范或取樣所獲樣本量不足,使熒光信號強度(Rn)未達到或超過閾值而沒檢測出;也可能是在樣本運輸、檢測中出現(xiàn)了損壞和污染,導(dǎo)致新冠病毒核酸破壞而無法檢測;還可能是病毒相應(yīng)關(guān)鍵序列發(fā)生了基因突變,導(dǎo)致探針失效而無法檢測,因此abc正確。
【分析】PCR技術(shù)
(1)概念:PCR全稱為聚合酶鏈式反應(yīng),是一項在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。
(2)原理:DNA復(fù)制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一對引物
(4)條件:模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚臺酶(Taq酶)。
(5)過程:①高溫變性:DNA解旋過程;②低溫復(fù)性:引物結(jié)合到互補鏈DN
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