2024年2月9日发(作者：)
专题突破练12 细胞工程和基因工程
一、单项选择题
1.(2021山东济南联考)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量。下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线,已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.①②过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化
B.与④过程相比,③过程可能会产生二倍体再生植株
C.图中3种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的效率最高
D.F1植株的细胞进行减数分裂时,H基因所在的染色体会与G基因所在的染色体发生联会
2.(2021山东济南针对性训练)NRP-1是人体血管内皮生长因子的受体,在肿瘤新生血管形成与肿瘤细胞迁移、黏附、侵袭等方面起重要调控作用。为探究NRP-1MAb(NRP-1的单克隆抗体)对乳腺癌的治疗作用,研究人员以兔子为实验材料进行了相关实验,得到如下图所示的结果。下列叙述错误的是( )
A.据图推测,NRP-1MAb能够有效降低肿瘤的体积,中、高剂量抗体的降低效果比低剂量的更显著
-1MAb的制备过程中利用灭活病毒诱导两细胞融合,其原理是利用了病毒表面的糖蛋白和相关酶能够与细胞膜表面的糖蛋白发生作用
C.反复给兔子注射NRP-1,提取已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,再经选择培养基筛选获得的杂交瘤细胞都能产生NRP-1MAb
D.治疗机理可能为NRP-1MAb与NRP-1特异性结合,阻止了NRP-1与血管内皮生长因子的结合,从而抑制了肿瘤血管的生成以及肿瘤细胞的分散和转移
3.(2021山东滨州二模)细胞融合不仅在自然条件下常见,在现代生物技术中也经常应用。下图表示细胞融合的简要过程。下列说法正确的是( )
A.细胞融合过程都涉及细胞膜的流动性,常用聚乙二醇融合法、电融合法等进行处理
B.若细胞a、b分别取自优良奶牛,则采集的卵母细胞和精子可直接体外受精
C.若细胞a、b分别代表白菜、甘蓝细胞,则完成融合的标志为细胞核的融合
D.若细胞d是杂交瘤细胞,则在选择培养基中筛选后即可大规模培养生产单克隆抗体
4.(2021山东聊城二模)单克隆抗体可抑制病毒对宿主细胞的侵染。下列关于单克隆抗体制备的叙述,错误的是( )
A.为提高单克隆抗体制备的成功率,往往需要多次给实验动物注射同一种抗原
B.给实验动物注射抗原后,相应抗体检测呈阳性,说明发生了体液免疫
C.单克隆抗体的制备过程中需用到PCR技术和抗原—抗体杂交技术
D.动物体内存在很多种B淋巴细胞,每种B淋巴细胞只能产生一种抗体
5.(2021山东日照二模)实践表明,普通的单克隆抗体易被人体的免疫系统识别为异源蛋白质而被清除。为解决这一问题,科研工作者对人源单克隆抗体进行了研究,具体的操作过程如下:先用人的抗体基因取代小鼠的抗体基因,获得转基因小鼠;然后从接受抗原刺激的转基因小鼠体内获取B淋巴细胞,使这些B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,经过筛选之后获得杂交瘤细胞用于单克隆抗体的制备。下列叙述错误的是
A.获取转基因小鼠时,常用显微注射法将目的基因导入小鼠受精卵
B.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合时,可以利用灭活病毒进行诱导
C.对融合后获得的杂交瘤细胞进行培养即可获得大量的单克隆抗体
D.人源单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、抗原性低等特点
6.(2021山东泰安二模)细胞毒素可有效杀伤肿瘤细胞,但没有特异性,在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害。抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成,它的作用机制如下图所示。下列叙述正确的是( )
( )
A.单克隆抗体制备过程中需要使用TaqDNA聚合酶
进入肿瘤细胞需要膜上载体蛋白的协助
C.细胞毒素具有与肿瘤细胞膜上的糖蛋白发生特异性结合的能力
D.溶酶体裂解导致其中的水解酶释放,加速了肿瘤细胞凋亡
7.(2021山东济南联考)材料1 1890年,Heape将2个4细胞时期的安哥拉兔胚胎移植到一只受精的比利时兔的输卵管中,产下了4只比利时兔和2只安哥拉兔,这是第一次成功移植哺乳动物胚胎。
材料2 Dziuk等研究了利用促卵泡素进行超数排卵的方法,有报道指出,使用透明质酸作为稀释剂注射1或2次促卵泡素的效果与用盐水为稀释剂多次注射促卵泡素的效果一致。
下列有关叙述正确的是( )
A.胚胎工程是对早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理的技术
B.比利时兔产下2种兔的生理学基础是比利时兔已经受精形成自己的受精卵,安哥拉兔的胚胎可与比利时兔建立正常的生理和组织上的联系,在比利时兔体内安哥拉兔的遗传特性不受影响
C.材料2中得到的众多卵细胞一定需要体外培养
D.从材料2中可得出超数排卵的数量只与稀释剂的种类有关
8.(2021山东青岛三模)精子载体法(SMGT)是将精子适当处理,使其携带外源基因,通过人工授精、体外受精等途径获得转基因动物的方法。该技术也是目前所报道的转基因效率最高的方法之一。下图是某研究所利用 SMGT法获得转基因鼠的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.完成过程①时需要将标记的外源基因与载体连接,以构建基因表达载体
B.将外源基因整合到精子的染色体上,是保证外源基因稳定遗传的关键
C.过程②为受精作用,所需卵细胞应为初级卵母细胞
D.进行过程④操作前,通常需要用一定的激素处理代孕母体
9.(2021山东泰安二模)经研究发现,PVY-CP基因位于某种环状DNA分子中。将PVY-CP基因导入马铃薯,使之表达即可获得抗PVY病毒的马铃薯。下图表示构建基因表达载体的过程,相关酶切位点如下表所示。下列说法错误的是( )
A.推测Klenow酶的功能与DNA聚合酶类似
B.由步骤③获取的目的基因有1个黏性末端
C.步骤④应选用的限制酶是BamHⅠ和SmaⅠ
Ⅱ基因可能是用于筛选的标记基因
10.(2021山东烟台一模)研究人员通过基因工程技术将T细胞激活,并装上定位导航装置CAR(肿瘤嵌合抗原受体),改造成CAR-T细胞。它能专门识别体内肿瘤细胞,并通过免疫作用释放多种效应因子,高效地杀灭肿瘤细胞。下列说法错误的是( )
-T细胞免疫疗法需要从肿瘤患者血液中分离出T细胞并纯化
B.改造T细胞时可利用病毒载体把CAR基因导入T细胞
C.扩增培养CAR-T细胞时,培养液中需要通入纯净的O2
-T细胞经体外扩增后需通过静脉回输到患者体内,该免疫疗法属于体外基因治疗
11.(2021山东联考)PC-1基因表达能诱导正常鼠成纤维细胞的恶性转化。在 PC-1分子N端(氨基端)有46 个氨基酸组成的特异序列,这是许多转录因子激活靶基因转录所具有的共同序列特征;在哺乳动物细胞中验证了PC-1的转录激活作用,通过缺失突变的基因改造,发现该作用存在于该分子N端的46 个氨基酸组成的特异序列区域,说明 PC-1全长分子极大部分的特异功能均由 N端的此区域表达,为制备特异性更高的抗 PC-1-46单克隆抗体提供了依据。下列说法正确的是( )
-1分子通过激活靶基因转录诱导鼠成纤维细胞的恶性转化
B.扩增 PC-1基因只需用此特异性序列所对应的核苷酸序列作引物
C.用哺乳动物细胞转基因的方法验证 PC-1的转录激活作用时,必须用受精卵作受体细胞
D.可将 PC-1 基因导入骨髓瘤细胞制备抗PC-1-46 单克隆抗体
12.(2021山东滨州一模)构建基因表达载体时,可利用碱性磷酸单酯酶催化载体的5'-P变成5'-OH,如下图所示。将经过该酶处理的载体与外源DNA连接时,由于5'-OH与3'-OH不能连接而形成切口(nick)。下列说法错误的是( )
A.经碱性磷酸单酯酶处理的载体不会发生自身环化
B.外源DNA也必须用碱性磷酸单酯酶处理
C.T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端
D.重组DNA经过2次复制可得到不含nick的子代DNA
二、不定项选择题
13.(2021山东临沂二模)为了检测药物X、Y和Z的抗癌效果,在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肺癌细胞,使其贴壁生长。实验组分别加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X、Y或Z,培养过程及结果如下图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.细胞培养液中通常需要加入一定量的抗生素防止病毒污染
B.计数时用胃蛋白酶处理贴壁细胞,使肺癌细胞脱落下来
C.对照组中应加入等体积的二甲基亚砜溶剂排除体积和溶剂等无关变量的影响
D.根据实验结果,药物X的抗癌效果比药物Y好,药物Z没有抗癌作用
14.(2021山东济宁二模)下图是我国科学家制备小鼠孤雄单倍体胚胎干细胞的相关研究流程,其中Oct4基因在维持胚胎干细胞全能性和自我更新中发挥极其重要的作用。下列叙述正确的是( )
A.受精卵发育过程中桑葚胚前的细胞都是全能性细胞
B.推测Oct4基因的表达有利于延缓衰老
C.过程③胚胎干细胞细胞核大,核仁明显
D.从卵巢中获取的卵母细胞可直接用于过程①
15.(2021山东德州二模)戊型肝炎病毒是一种 RNA病毒,其基因组中ORF2基因编码的pORF2蛋白是戊型肝炎病毒的表面抗原。我国科研人员利用基因工程,将编码pORF2的基因导入大肠杆菌细胞,最终从大肠杆菌中提取 pORF2 蛋白并制成疫苗。下列分析正确的是( )
A.利用特定引物对病毒 RNA进行 PCR扩增即可获得目的基因
B.戊型肝炎病毒与大肠杆菌的遗传物质相同,所以能实现基因重组
C.构建基因表达载体时,需将编码pORF2的基因与启动子连接
D.利用该方法获得的疫苗不会诱发细胞免疫但可以产生记忆细胞
三、非选择题
16.(2021山东泰安三模)子宫内膜异位症患者常伴有不孕症状,患者腹腔液中含有较高浓度的白细胞介素(IL)。为探明腹腔液中存在的IL对生殖活动的影响,科研人员利用重组人IL-1β、IL-5、IL-6对小鼠体外受精及胚胎早期发育的影响进行了研究。回答下列问题。
(1)实验过程中,需要从雌性小鼠体内获得多枚卵母细胞,一般可采取的方法是 。用电刺激法刺激雄性小鼠的射精中枢获得精子,经 处理后,将精子与成熟的卵母细胞在HTF基础培养液中混合培养,完成受精。为了培养的细胞能正常生长繁殖,需要保持培养液 的环境。
(2)将处理后的精子和卵细胞置于HTF基础培养液中进行不同处理,培养适宜时间后,观察受精情况,得到的实验结果如下图所示。
实验组的处理方法是 。培养后取培养液用显微镜观察,若观察到 ,则卵细胞已完成受精。分析实验结果,可得出的结论是 。
(3)若要研究IL对小鼠胚胎早期发育的影响,则需要利用上述培养液,继续观察统计 。
17.(2021山东济南联考)下图是利用工程菌(大肠杆菌)生产人生长激素的实验流程。所用的pBR322质粒含有限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ的切割位点各一个,且3种酶切割形成的末端各不相同,而AmpR表示氨苄青霉素抗性基因,TetR表示四环素抗性基因。请回答下列相关问题。
(1)目的基因主要是指编码蛋白质的基因,也可以是一些具有 的因子。①过程所用到的组织细胞是 ,过程③的目的是 ,过程⑤常用 处理大肠杆菌细胞。
(2)如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ对图中质粒进行切割,形成的DNA片段种类有
种,这些种类的DNA片段中含有完整氨苄青霉素抗性基因的DNA片段和四环素抗性基因的DNA片段分别有 种和 种。
(3)如果只用限制酶PstⅠ切割目的基因和质粒,完成过程④⑤后(受体大肠杆菌不含AmpR、TetR),将锥形瓶内的大肠杆菌先接种到甲培养基上,形成菌落后用无菌牙签挑取培养基甲上的单个菌落,分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置上,一段时间后,菌落的生长状况如上图中乙、丙所示。接种到甲培养基上的目的是筛选 的大肠杆菌;接种到乙培养基上的大肠杆菌菌落,能存活的大肠杆菌体内导入的是 。含有目的基因的大肠杆菌在乙和丙两个培养基上的生存情况是 。
18.(2021山东潍坊二模)DBN9936是国内首批获得农业转基因生物安全证书的玉米品种,对危害玉米的玉米螟等主要鳞翅目害虫具有良好的抗性,同时能耐受较高浓度的草甘膦(除草剂的有效成分)。其基因操作的受体是玉米品种DBN318,目的基因cry1Ab来源于苏云金杆菌,其表达产物能够专一有效地抑制玉米螟、棉铃虫及黏虫等玉米鳞翅目害虫;目的基因epsps来源于土壤农杆菌,其表达产物使转化体可耐受草甘膦除草剂。同样获批安全证书的国产转基因玉米品种DBN9858耐除草剂,但不抗虫,可作为DBN9936的庇护材料使用。回答下列问题。
(1)DBN9936的转化过程之一是将含有epsps基因表达载体的 与玉米DBN318幼胚经
过程形成的愈伤组织共同培养,该过程需在培养基中添加酚类化合物,且在无菌、 (填“黑暗”或“光照”)的环境中进行。
(2)利用PCR技术,可以鉴定共同培养后的愈伤组织中是否含有基因epsps。epsps基因的部分序列如下所示。
5'——ATGGCT……AGGAAC——3'
3'——TACCGA……TCCTTG——5'
根据上述序列应制备引物 (填序列)对基因epsps进行PCR,鉴定后得到的转基因愈伤组织经 过程获得DBN9936幼苗。幼苗移栽至大田前还需“炼苗”,“炼苗”时需逐渐降低湿度、 (填“增加”或“降低”)光照强度。
(3)DBN9858和DBN9936两个玉米品种混合种植,更有利于生态可持续发展。请从生物进化的角度阐释两个品种混合种植的优点:
。
(4)玉米为异花传粉,花粉飘散的距离很远,容易造成基因漂移,有同学提出将DBN9936的目的基因cry1Ab整合到玉米受体细胞的叶绿体基因组中。你同意该同学的观点吗?请说明理由。
。
19.(2021山东枣庄模拟)CEA癌胚抗原是在1965年首先从结肠癌和胚胎组织中提取出的一种肿瘤相关抗原,是一种酸性糖蛋白。常用CEA抗体检测血清中的CEA含量,进行相关疾病的临床诊断。下图是CEA单克隆抗体的制备流程示意图。请据图回答下列问题。
(1)①表示从cDNA文库中扩增获取大量目的基因的过程,那么A和人体内的CEA基因的结构上的区别是 。制备重组质粒过程时,为确保目的基因与质粒准确连接,应采用图示中的 酶的切割位点。过程②常用 法。
(2)诱导融合成为杂交瘤细胞时,常用的方法有 (答出三点即可)。细胞培养过程中需要的气体条件是
。
(3)③表示 过程,获得的C细胞的特点是 。
(4)应用获得的单克隆抗体搭载抗癌药物制成“生物导弹”治疗癌症,具有的优点是
。
专题突破练12 细胞工程和基因工程
1.D 解析: 由题意可知,①②过程均为脱分化,都需要植物激素(生长素和细胞分裂素)的诱导,A项正确。单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,因此③过程可能产生二倍体再生植株,而④过程只能产生单倍体植株,B项正确。题图3种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的周期短,得到低芥酸油菜新品种(HHGG)的概率高,C项正确。减数分裂时,发生联会的染色体是同源染色体,而H基因所在的染色体与G基因所在的染色体为非同源染色体,不会发生联会,D项错误。
2.C 解析: 由题图可知,NRP-1MAb能够有效降低肿瘤的体积,中、高剂量抗体的降低效果比低剂量的更显著,A项正确。灭活病毒诱导细胞融合的原理是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞互相凝集,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,B项正确。经过选择培养基筛选的杂交瘤细胞并不能产生单一的抗体,还需要进行克隆化培养和抗体阳性检测,最终筛选出只能产生NRP-1MAb的杂交瘤细胞,C项错误。由题干可知,NRP-1MAb可能与NRP-1特异性结合,阻止NRP-1与血管内皮生长因子的结合,从而抑制了肿瘤血管的生成以及肿瘤细胞的分散和转移,D项正确。
3.A 解析: 利用细胞膜具有流动性的结构特点,使用电融合法、PEG融合法等方法都能诱导细胞融合,A项正确。精子获能后才能与培养成熟的卵母细胞融合,完成受精作用,B项错误。植物细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁,C项错误。单克隆抗体的制备过程中需要进行两次筛选,第一次选择培养基筛选得到的是杂交瘤细胞,第二次单孔培养基筛选才能得到产生单一抗体的杂交瘤细胞,D项错误。
4.C 解析: 为提高单克隆抗体制备的成功率,往往需要多次给实验动物注射同一种抗原,使其产生更多的B淋巴细胞,A项正确。抗体是体液免疫中B淋巴细胞产生的,给实验动物注射抗原后,相应抗体检测呈阳性,说明发生了体液免疫,B项正确。基因工程中需用到PCR技术和抗原—抗体杂交技术,单克隆抗体的制备中没有用到PCR技术,C项错误。每种成熟的B淋巴细胞表面只有一种抗原受体,只能识别一种抗原,因此每种B淋巴细胞只能产生一种抗体,D项正确。
5.C 解析: 在动物转基因技术中,常采用显微注射法将目的基因导入动物的受精卵,A项正确。常用灭活病毒诱导动物细胞融合,其原理是病毒表面的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞相互凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,B项正确。用特定的选择培养基培养之后,筛选得到的杂交瘤细胞需经过克隆化培养和抗体检测,多次筛选才能获得分泌单一抗体的杂交瘤细胞,C项错误。经过转基因技术改造小鼠之后,获得的抗体是由人的抗体基因编码的,所以称为人源单克隆抗体,能够有效解决鼠源单克隆抗体被人体识别为异源蛋白质的问题,即具有特异性强、灵敏度高、抗原性低等特点,D项正确。
6.D 解析: PCR过程中要用到TaqDNA聚合酶,单克隆抗体制备过程包括细胞融合和细胞培养,该过程中不需要使用TaqDNA聚合酶,A项错误。ADC进入肿瘤细胞是通过胞吞的方式,不需要膜上载体蛋白的协助,B项错误。细胞毒素杀伤肿瘤细胞没有特异性,能与肿瘤细胞膜上的糖蛋白发生特异性结合的是抗体,C项错误。溶酶体裂解使其中的蛋白酶等多种水解酶释放出来,破坏细胞结构,加速肿瘤细胞凋亡,D项正确。
7.B 解析: 胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求,A项错误。由材料1可知,比利时兔已经受精形成自己的受精卵,安哥拉兔的胚胎可与比利时兔建立正常的生理和组织上的联系,在比利时兔体内安哥拉兔的遗传特性不受影响,因而比利时兔能产下2种兔,B项正确。若从输卵管中冲出卵细胞则无需体外培养,若是从卵巢中获得卵母细胞需体外培养至减数分裂Ⅱ中期,因此材料2中得到的众多卵细胞不一定需要体外培养,C项错误。由材料2可知,超数排卵的数量与稀释剂的种类和注射的次数有关,D项错误。
8.C 解析: 完成过程①时需要将标记的外源基因与载体连接,以构建基因表达载体,然后将基因表达载体通过显微注射的方法导入受体细胞中,A项正确。将外源基因整合到精子的染色体上,使外源基因可以随精子染色体的复制而复制,是保证外源基因稳定遗传的关键,B项正确。过程②为受精作用,卵细胞应培养至MⅡ期才能进行受精,此时为次级卵母细胞,C项错误。进行过程④胚胎移植操作前,通常需要用一定的激素对代孕母体进行同期发情处理,D项正确。
9.C 解析: 由题图可知,步骤②中用Klenow酶处理后,黏性末端变成平末端,说明Klenow酶能催化DNA链的合成,从而将DNA片段的黏性末端变成平末端,故Klenow酶的功能与DNA聚合酶类似,A项正确。经过步骤③后,目的基因(PVY-CP)的一侧是BamHⅠ切割形成的黏性末端,目的基因(PVY-CP)的另一侧是平末端,B项正确。由于目的基因只有一个黏性末端,质粒是顺时针转录,使用BamHⅠ切割会导致目的基因无法转录,需选择一种黏性末端相同的限制酶,另一种选择平末端限制酶,故步骤④中选用的限制酶是BglⅡ和SmaⅠ,C项错误。NPTⅡ基因可能是用于筛选的标记基因,D项正确。
10.C 解析: 由题意可知,CAR-T细胞免疫疗法需要从肿瘤患者血液中分离出T细胞并纯化,A项正确。将目的基因导入受体细胞,可以先将CAR基因整合到逆转录病毒载体中,再利用病毒的侵染性导入并将CAR基因整合到T细胞的染色体DNA上,B项正确。在培养动物细胞(如CAR-T细胞)时,培养液中需要通入CO2,作用是维持pH的稳定,C项错误。将一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞,把T细胞改造成CAR-T细胞,这属于基因工程技术;故CAR-T细胞经体外扩增后需通过静脉回输到患者体内,该免疫疗法属于体外基因治疗,D项正确。
11.A 解析: PC-1分子具有激活靶基因转录的共同序列特征,可诱导正常鼠成纤维细胞的恶性转化,A项正确。目的基因的全序列或其两侧的序列,可以通过合成一对与模板DNA互补的引物,从而十分有效地扩增出含目的基因的DNA片段,故扩增PC-1基因不能只用此特异性序列所对应的核苷酸序列作引物,B项错误。用哺乳动物细胞转基因的方法验证 PC-1的转录激活作用时,应用成纤维细胞作受体细胞,C项错误。抗体是B淋巴细胞产生的,只有骨髓瘤细胞不能产生抗体,且PC-1基因表达出来的是抗原,D项错误。
12.B 解析: 将经过该酶处理的载体与外源DNA连接时,由于5'-OH与3'-OH不能连接而形成切口(nick),因此经碱性磷酸单酯酶处理的载体不会发生自身环化,A项正确。外源DNA不能用碱性磷酸单酯酶处理,如用碱性磷酸单酯酶处理,载体与外源DNA连接
不能连接形成重组DNA,B项错误。DNA连接酶可以连接DNA链的3'-OH末端和另一条DNA链的5'-P末端,使二者形成磷酸二酯键,从而使相邻的DNA片段相连,T4 DNA连接酶可连接黏性末端和平末端,C项正确。DNA的复制方式是半保留复制,重组DNA经过2次复制,可得到2个不含nick的子代DNA,D项正确。
解析: 抗生素具有杀菌作用,为防止培养液被细菌污染,可在培养液中加入一定量的抗生素,但其不能杀灭病毒,A项错误。要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,B项错误。加入等体积的二甲基亚砜溶剂作为空白对照,排除体积和溶剂等无关变量的影响,C项正确。由题表可知,加入药物X的癌细胞个数是6.7×104个,加入药物Y的癌细胞个数是5.3×105个,说明药物X的抗癌效果比药物Y好,加入药物Z的癌细胞个数是8.0×106个,与空白对照相比无抗癌作用,D项正确。
解析: 由于桑葚胚期的细胞没有出现分化,桑葚胚前的细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,是全能性细胞,A项正确。由题干可知,Oct4基因在维持胚胎干细胞全能性和自我更新中发挥极其重要的作用,可推测Oct4基因的表达有利于延缓衰老,B项正确。过程③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,C项正确。卵巢中取出来的是未成熟的卵细胞,要培养到减数分裂Ⅱ中期才能受精,不能直接用于过程①,D项错误。
解析: 需先将病毒的RNA逆转录成DNA,再根据DNA序列设计出特异性的引物进行PCR扩增目的基因,A项错误。戊型肝炎病毒的遗传物质是RNA,大肠杆菌的遗传物质是DNA,B项错误。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等,要使目的基因在受体细胞中特异性表达,在构建基因表达载体时,需将目的基因ORF2与启动子等调控组件重组在一起,C项正确。该蛋白疫苗不会侵染细胞,不产生细胞免疫,但疫苗属于抗原,会刺激机体产生体液免疫,可以产生记忆细胞(记忆B细胞),D项正确。
16.答案 (1)向多只雌性小鼠体内注射一定量的促性腺激素,从输卵管中冲出多枚卵母细胞 获能 无菌、无毒
(2)向每组HTF基础培养液中按比例分别添加IL-1β、IL-5、IL-6中的一种,控制IL的质量浓度分别为0.05 ng/mL、0.5 ng/mL、5 ng/mL、30 ng/mL 两个极体或者雌、雄原核 IL能抑制小鼠的受精,且随质量浓度的升高,抑制作用增强
(3)不同发育时期胚胎的发育情况(成活率)
解析: (1)促性腺激素能促进超数排卵,获得更多的卵母细胞,实验过程中,需要从雌性小鼠体内获得多枚卵母细胞,具体方法是向多只雌性小鼠体内注射一定量的促性腺激素,从输卵管中冲出多枚卵母细胞。精子经获能处理后才能受精。为了培养的细胞能正常生长繁殖,需要保持培养液无菌、无毒的环境。
(2)对照组在培养液中不添加IL,实验组的处理方法是向每组HTF基础培养液中按比例分别添加IL-1β、IL-5、IL-6中的一种,控制IL的质量浓度分别为0.05 ng/mL、0.5
ng/mL、5 ng/mL、30 ng/mL。培养后取培养液用显微镜观察,若观察到两个极体或者雌、雄原核,则卵细胞已完成受精。分析实验结果,与对照组相比,可得出的结论是IL能抑制小鼠的受精,且随质量浓度的升高,抑制作用增强。
(3)若要研究IL对小鼠胚胎早期发育的影响,则需要利用上述培养液,继续观察统计不同发育时期胚胎的发育情况(成活率)。
17.答案 (1)调控作用 人垂体组织细胞 将平末端处理为黏性末端 Ca2+
(2)9 3 3
(3)含四环素抗性基因 完整的pBR322质粒(或含有AmpR、TetR的质粒) 在丙中能存活,在乙中不能存活
解析: (1)目的基因主要是指编码蛋白质的基因,也可以是一些具有调控作用的因子,垂体产生生长激素,过程①所用到的组织细胞是人垂体组织细胞。过程③表示获取人生长激素基因,需要用限制酶切割,将平末端处理为黏性末端。过程⑤将基因表达载体导入大肠杆菌,常用Ca2+处理大肠杆菌细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
(2)假设PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ 3种酶的切割位点分别用1、2、3表示。一种酶分别酶切时,一共可以得到3种片段1→1、2→2、3→3;任意2种酶分别同时酶切时,可得到1→2、2→1、2→3、3→2、1→3、 3→1共6种片段;3种酶同时酶切时,可得到1→2、2→3、 3→1共3种片段。综上所述,共计9种不同的片段(1→1、1→2、1→3、2→1、2→2、2→3、3→1、3→2、3→3)。其中片段3→2、2→2、3 →3共3种含有完整氨苄青霉素抗性基因,片段2→1、2→2、1→1共3种含有完整四环素抗性基因。
(3)用限制酶PstⅠ切割目的基因和质粒,会破坏AmpR(氨苄青霉素抗性基因),但TetR(四环素抗性基因)没有被破坏。在甲培养基中能生长的是具有四环素抗性的细菌,含有四环素抗性基因,因此接种到甲培养基上的目的是筛选含四环素抗性基因的大肠杆菌;乙培养基上含有氨苄青霉素和四环素,能够存活的大肠杆菌应该含有AmpR、TetR基因,因此接种到乙培养基上的大肠杆菌菌落,能存活的大肠杆菌体内导入的是完整的pBR322质粒(或含有AmpR、TetR的质粒)。与丙培养基相比,乙培养基中少了两个菌落,说明丙培养基中这两个菌落中的大肠杆菌成功导入了重组质粒,而且目的基因插入质粒后,破坏了AmpR(氨苄青霉素抗性基因),使含有目的基因的大肠杆菌不能在含有青霉素的乙培养基上生长,但TetR(四环素抗性基因)是完好的,则含有目的基因的大肠杆菌能在含有四环素的丙培养基上生长,因此含有目的基因的大肠杆菌在乙和丙两个培养基上的生存情况是在丙中能存活,在乙中不能存活。
18.答案 (1)农杆菌 脱分化 黑暗
(2)5'—GTTCCT—3'和5'—ATGGCT—3' 再分化 增加
(3)可有效延缓害虫抗性基因频率增加的速度
(4)同意,叶绿体基因组不能随花粉遗传给下一代
解析: (1)目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法,可以经脱分化得到愈伤组织,愈伤组织的培养不需要光照。
(2)引物的设计原则是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,与目的基因片段5'—AGGAAC—3'和3'—TACCGA—5'碱基互补配对。愈伤组织经再分化得到幼苗,在移栽时要适当降低湿度,增加光照强度。
(3)生产上将两种转基因的玉米混合种植,二者都有抗除草剂基因,都能在喷洒除草剂的大田中存活,DBN9936还含有抗虫基因,若单独种植,大部分害虫死亡,少数有抗性基因的害虫存活,并且有更多的机会将抗性基因传给后代,使害虫抗性基因频率增加,DBN9858不抗虫,与DBN9936混合种植,可有效延缓害虫抗性基因频率的增加速度,有利于生态可持续发展。
(4)为避免转基因玉米的花粉对其他野生型的玉米造成基因污染,可以将基因导入玉米细胞叶绿体基因组中。
19.答案 (1)无启动子、终止子、内含子 AscⅠ和 BamHⅠ Ca2+处理
(2)PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 95%空气和5%CO2的混合气体
(3)克隆化培养和抗体检测 既能产生专一(所需)抗体又能迅速大量增殖
(4)定向原位杀死癌细胞,不损伤正常细胞,减少用药剂量
解析: (1)从cDNA文库中获得目的基因和人体内CEA基因的结构区别是从cDNA文库中扩增获得的目的基因中无启动子、终止子、内含子。为确保目的基因与质粒准确连接,且能在启动子和终止子之间插入目的基因,需用AscⅠ酶和BamH Ⅰ酶切割,过程②常用Ca2+处理。
(2)诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,细胞培养过程中需要的气体条件是95%空气和5% CO2的混合气体。
(3)③表示克隆化培养和抗体检测过程。获得的C细胞的特点是既能无限增殖,又能分泌专一抗体。
(4)单克隆抗体的优点是特异性强,灵敏度高,可大量制备。
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