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文檔簡介
專題20細(xì)胞工程與胚胎工程考點1動物細(xì)胞工程〖2023年高考真題〗1.(2023·北京·統(tǒng)考高考真題)甲狀旁腺激素(PTH)水平是人類多種疾病的重要診斷指標(biāo)。研究者制備單克隆抗體用于快速檢測PTH,有關(guān)制備過程的敘述不正確的是()A.需要使用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)B.需要制備用PTH免疫的小鼠C.利用抗原-抗體結(jié)合的原理篩選雜交瘤細(xì)胞D.篩選能分泌多種抗體的單個雜交瘤細(xì)胞【答案】D【詳解】A、單克隆抗體制備過程中需要對骨髓瘤細(xì)胞等進(jìn)行培養(yǎng),即需要使用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),A正確;B、該操作的目的是制備單克隆抗體用于快速檢測PTH,故應(yīng)用PTH刺激小鼠,使其產(chǎn)生相應(yīng)的B細(xì)胞,B正確;C、抗原與抗體的結(jié)合具有特異性,可利用抗原-抗體結(jié)合的原理篩選雜交瘤細(xì)胞,C正確;D、由于一種B細(xì)胞經(jīng)分化形成漿細(xì)胞后通常只能產(chǎn)生一種抗體,故篩選出的單個雜交瘤細(xì)胞無法分泌多種抗體,D錯誤。故選D。2.(2023·海南·高考真題)某團(tuán)隊通過多代細(xì)胞培養(yǎng),將小鼠胚胎干細(xì)胞的Y染色體去除,獲得XO胚胎干細(xì)胞,再經(jīng)過一系列處理,使之轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣?xì)胞。下列有關(guān)敘述錯誤的是(
)A.營養(yǎng)供應(yīng)充足時,傳代培養(yǎng)的胚胎干細(xì)胞不會發(fā)生接觸抑制B.獲得XO胚胎干細(xì)胞的過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異C.XO胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣?xì)胞的過程發(fā)生了細(xì)胞分化D.若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體,可用該法獲得有功能的卵母細(xì)胞用于繁育【答案】A【詳解】A、營養(yǎng)供應(yīng)充足時,傳代培養(yǎng)的胚胎干細(xì)胞也會發(fā)生接觸抑制,A錯誤;B、XO胚胎干細(xì)胞中丟失了Y染色體,因而該細(xì)胞的獲得過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異,B正確;C、XO胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣?xì)胞的過程發(fā)生了細(xì)胞分化,即細(xì)胞的功能發(fā)生了特化,因而發(fā)生了細(xì)胞分化,C正確;D、若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體,可用該法,即獲得有功能的卵母細(xì)胞,進(jìn)而用于繁育,實現(xiàn)瀕危物種的保護(hù),D正確。故選A。3.(2023·湖南·統(tǒng)考高考真題)某些植物根際促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列問題:(1)若從植物根際土壤中篩選分解淀粉的固氮細(xì)菌,培養(yǎng)基的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括水和。(2)現(xiàn)從植物根際土壤中篩選出一株解淀粉芽孢桿菌H,其產(chǎn)生的抗菌肽抑菌效果見表。據(jù)表推測該抗菌肽對的抑制效果較好,若要確定其有抑菌效果的最低濃度,需在μg·mL-1濃度區(qū)間進(jìn)一步實驗。測試菌抗菌肽濃度/(μg?mL-1)55.2027.6013.806.903.451.730.86金黃色葡萄球菌-----++枯草芽孢桿菌-----++禾谷鐮孢菌-++++++假絲酵母-++++++注:“+”表示長菌,“-”表示未長菌。(3)研究人員利用解淀粉芽孢桿菌H的淀粉酶編碼基因M構(gòu)建高效表達(dá)質(zhì)粒載體,轉(zhuǎn)入大腸桿菌成功構(gòu)建基因工程菌A。在利用A菌株發(fā)酵生產(chǎn)淀粉酶M過程中,傳代多次后,生產(chǎn)條件未變,但某子代菌株不再產(chǎn)生淀粉酶M。分析可能的原因是(答出兩點即可)。(4)研究人員通過肺上皮干細(xì)胞誘導(dǎo)生成肺類器官,可自組裝或與成熟細(xì)胞組裝成肺類裝配體,如圖所示。肺類裝配體培養(yǎng)需要滿足適宜的營養(yǎng)、溫度、滲透壓、pH以及(答出兩點)等基本條件。肺類裝配體形成過程中是否運用了動物細(xì)胞融合技術(shù)(填“是”或“否”)。
(5)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)是一種耐藥菌,嚴(yán)重危害人類健康??蒲腥藛T擬用MRSA感染肺類裝配體建立感染模型,來探究解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽是否對MRSA引起的肺炎有治療潛力。以下實驗材料中必備的是。①金黃色葡萄球菌感染的肺類裝配體
②MRSA感染的肺類裝配體
③解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽
④生理鹽水
⑤青霉素(抗金黃色葡萄球菌的藥物)
⑥萬古霉素(抗MRSA的藥物)【答案】(1)無機(jī)鹽、淀粉(2)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌1.73~3.45(3)淀粉酶編碼基因M發(fā)生突變;重組質(zhì)粒在大腸桿菌分裂過程中丟失(4)無菌、無毒環(huán)境,含95%空氣和5%CO2的氣體環(huán)境否(5)②③④⑥【詳解】(1)由題意可知,根際促生菌具有固氮作用,可利用空氣中的氮氣作為氮源,因此用于篩選根際促生菌的培養(yǎng)基的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括水、無機(jī)鹽和淀粉。(2)由題表可知,在抗菌肽濃度為3.45-55.20μg·mL-1范圍內(nèi),金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌均不能生長,表明該抗菌肽對它們的抑菌效果較好;因為抗菌肽的濃度為1.73μg·mL-1時,它們均能生長,所以要確定抗菌肽抑菌效果的最低濃度,應(yīng)在1.73~3.45μg·mL-1的濃度區(qū)間進(jìn)一步實驗。(3)在利用A菌株發(fā)酵生產(chǎn)淀粉酶M過程中,傳代多次后,生產(chǎn)條件未變,但某子代菌株不再產(chǎn)生淀粉酶M,可能的原因是淀粉酶編碼基因M發(fā)生突變;或者是重組質(zhì)粒在大腸桿菌分裂過程中丟失。(4)肺類裝配體培養(yǎng)需要滿足適宜的營養(yǎng)、溫度、滲透壓、pH以及無菌、無毒環(huán)境,含95%空氣和5%CO2的氣體環(huán)境等基本條件;由圖示可知,肺類裝配體形成的過程中沒有運用動物細(xì)胞融合技術(shù),只涉及了細(xì)胞的分裂和分化等內(nèi)容。(5)科研人員擬用MRSA感染肺類裝配體建立感染模型,來探究解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽是否對MRSA引起的肺炎有治療潛力,必備實驗材料為:②MRSA感染的肺類裝配體、③解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽、④生理鹽水(設(shè)置對照實驗使用)、⑥萬古霉素(抗MRSA的藥物,比較解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽的療效),故選②③④⑥。4.(2023·湖北·統(tǒng)考高考真題)某病毒對動物養(yǎng)殖業(yè)危害十分嚴(yán)重。我國學(xué)者擬以該病毒外殼蛋白A為抗原來制備單克隆抗體,以期快速檢測該病毒,其主要技術(shù)路線如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合前,已免疫的脾細(xì)胞(含漿細(xì)胞)(填“需要”或“不需要”)通過原代培養(yǎng)擴(kuò)大細(xì)胞數(shù)量;添加脂溶性物質(zhì)PEG可促進(jìn)細(xì)胞融合,該過程中PEG對細(xì)胞膜的作用是。(2)在雜交瘤細(xì)胞篩選過程中,常使用特定的選擇培養(yǎng)基(如HAT培養(yǎng)基),該培養(yǎng)基對和生長具有抑制作用。(3)單克隆抗體篩選中,將抗體與該病毒外殼蛋白進(jìn)行雜交,其目的是。(4)構(gòu)建重組質(zhì)粒需要使用DNA連接酶。下列屬于DNA連接酶底物的是?!敬鸢浮?1)不需要使細(xì)胞接觸處的磷脂分子重新排布,細(xì)胞膜打開,細(xì)胞發(fā)生融合(2)未融合的親本細(xì)胞融合的具有同種核的細(xì)胞(3)通過抗體檢測呈陽性來獲得分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞(4)④【詳解】(1)漿細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞,不能增殖,所以不需要通過原代培養(yǎng)擴(kuò)大細(xì)胞數(shù)量。脂溶性物質(zhì)PEG可使細(xì)胞接觸處的磷脂分子重新排布,細(xì)胞膜打開,細(xì)胞發(fā)生融合。(2)在雜交瘤細(xì)胞篩選過程中,用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選,在該培養(yǎng)基上,未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會死亡,只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長。(3)單克隆抗體篩選中,將抗體與該病毒外殼蛋白進(jìn)行雜交,是運用了抗原-抗體雜交技術(shù),抗體檢測呈陽性的細(xì)胞,即為所需的雜交瘤細(xì)胞。(4)DNA連接酶能連接DNA片段,脫氧核苷酸的磷酸基團(tuán)位于5'端,-OH位于3'端,①②③脫氧核苷酸鏈的兩端基團(tuán)有誤;DNA連接酶能催化合成磷酸二酯鍵,即將一條脫氧核苷酸5'端的磷酸基團(tuán)與另一條脫氧核苷酸鏈的3'端的-OH相連,④符合題意。故選④。〖2022年高考真題〗5.(2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題)二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結(jié)合,常用作細(xì)胞凍存的滲透性保護(hù)劑。干細(xì)胞凍存復(fù)蘇后指標(biāo)檢測結(jié)果見下表。下列敘述錯誤的是(
)凍存劑指標(biāo)
合成培養(yǎng)基+DMSO合成培養(yǎng)基+DMSO+血清G1期細(xì)胞數(shù)百分比(%)65.7879.85活細(xì)胞數(shù)百分比(%)15.2941.33注:細(xì)胞分裂間期分為G1期、S期(DNA復(fù)制期)和G2期A.凍存復(fù)蘇后的干細(xì)胞可以用于治療人類某些疾病B.G1期細(xì)胞數(shù)百分比上升,導(dǎo)致更多干細(xì)胞直接進(jìn)入分裂期C.血清中的天然成分影響G1期,增加干細(xì)胞復(fù)蘇后的活細(xì)胞數(shù)百分比D.DMSO的作用是使干細(xì)胞中自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水【答案】B【詳解】A、凍存復(fù)蘇后的干細(xì)胞可以經(jīng)誘導(dǎo)分裂分化形成多種組織器官,用于治療人類某些疾病,A正確;B、G1期細(xì)胞數(shù)百分比上升,說明細(xì)胞進(jìn)入分裂間期,但不會導(dǎo)致干細(xì)胞直接進(jìn)入分裂期,還需經(jīng)過S和G2期,B錯誤;C、分析表格可知,血清中的天然成分影響G1期(該期細(xì)胞數(shù)百分比增大),能增加干細(xì)胞復(fù)蘇后的活細(xì)胞數(shù)百分比,C正確;D、二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結(jié)合,可以使干細(xì)胞中自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水,D正確。故選B。6.(2022·江蘇·統(tǒng)考高考真題)航天員葉光富和王亞平在天宮課堂上展示了培養(yǎng)的心肌細(xì)胞跳動的視頻。下列相關(guān)敘述正確的是(
)A.培養(yǎng)心肌細(xì)胞的器具和試劑都要先進(jìn)行高壓蒸汽滅菌B.培養(yǎng)心肌細(xì)胞的時候既需要氧氣也需要二氧化碳C.心肌細(xì)胞在培養(yǎng)容器中通過有絲分裂不斷增殖D.心肌細(xì)胞在神經(jīng)細(xì)胞發(fā)出的神經(jīng)沖動的支配下跳動【答案】B【詳解】A、培養(yǎng)心肌細(xì)胞的器具要先進(jìn)行高壓蒸汽滅菌,但是試劑并不都需要滅菌,如動物血清不能進(jìn)行高壓蒸汽滅菌,否則會使其中的成分失活,A錯誤;B、培養(yǎng)心肌細(xì)胞的時候既需要氧氣(有助于進(jìn)行有氧呼吸)也需要二氧化碳(有助于維持培養(yǎng)液的pH),B正確;C、在體外培養(yǎng)條件下,細(xì)胞會因接觸抑制、細(xì)胞密度過大、代謝廢物積累、營養(yǎng)物質(zhì)消耗而停止分裂,C錯誤;D、心肌細(xì)胞節(jié)律性收縮,受植物性神經(jīng)的支配,是不隨意的,在神經(jīng)細(xì)胞釋放的神經(jīng)遞質(zhì)的支配下跳動,D錯誤。故選B。7.(2022·福建·統(tǒng)考高考真題)我國科研人員在航天器微重力環(huán)境下對多能干細(xì)胞的分化進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)與正常重力相比,多能干細(xì)胞在微重力環(huán)境下加速分化為功能健全的心肌細(xì)胞。下列敘述錯誤的是(
)A.微重力環(huán)境下多能干細(xì)胞和心肌細(xì)胞具有相同的細(xì)胞周期B.微重力環(huán)境下進(jìn)行人體細(xì)胞的體外培養(yǎng)需定期更換培養(yǎng)液C.多能干細(xì)胞在分化過程中蛋白質(zhì)種類和數(shù)量發(fā)生了改變D.該研究有助于了解微重力對細(xì)胞生命活動的影響【答案】A【詳解】A、連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期,心肌細(xì)胞已經(jīng)高度分化,不能再分裂,沒有細(xì)胞周期,A錯誤;B、進(jìn)行細(xì)胞的體外培養(yǎng)需定期更換培養(yǎng)液,避免代謝廢物對細(xì)胞的毒害作用,B正確;C、分化過程的本質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),故多能干細(xì)胞在分化過程中蛋白質(zhì)種類和數(shù)量發(fā)生了改變,C正確;D、由題意可知,多能干細(xì)胞在微重力環(huán)境下能加速分化,所以該研究有助于了解微重力對細(xì)胞生命活動的影響,D正確。故選A。8.(2022·湖北·統(tǒng)考高考真題)某興趣小組開展小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長緩慢,其原因不可能的是()A.實驗材料取自小鼠胚胎的腦組織 B.為了防止污染將培養(yǎng)瓶瓶口密封C.血清經(jīng)過高溫處理后加入培養(yǎng)基 D.所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性【答案】A【詳解】A、小鼠胚胎腦組織中含有豐富的原代神經(jīng)元,細(xì)胞增殖能力強(qiáng),不會造成生長緩慢,A符合題意;B、培養(yǎng)瓶瓶口密封會使培養(yǎng)液中缺氧,影響細(xì)胞有氧呼吸,造成供能不足,可能使細(xì)胞生長緩慢,B不符合題意;C、血清經(jīng)過高溫處理后,其中活性成分變性,失去原有功能,細(xì)胞生存環(huán)境嚴(yán)重惡化,可能使細(xì)胞生長緩慢,C不符合題意;D、小鼠內(nèi)環(huán)境為弱堿性,所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性,使細(xì)胞生存環(huán)境惡劣,可能造成細(xì)胞生長緩慢,D不符合題意。故選A。9.(2022·湖北·統(tǒng)考高考真題)滅菌、消毒、無菌操作是生物學(xué)實驗中常見的操作。下列敘述正確的是()A.動、植物細(xì)胞DNA的提取必須在無菌條件下進(jìn)行B.微生物、動物細(xì)胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染C.為防止蛋白質(zhì)變性,不能用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌D.可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細(xì)胞培養(yǎng)瓶等進(jìn)行滅菌【答案】D【詳解】A、動、植物細(xì)胞DNA的提取不需要在無菌條件下進(jìn)行,A錯誤;B、動物細(xì)胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染,保證無菌環(huán)境,而微生物的培養(yǎng)不能加入抗生素,B錯誤;C、一般用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌,以防止雜菌污染,C錯誤;D、可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細(xì)胞培養(yǎng)瓶等進(jìn)行滅菌,以防止雜菌污染,D正確。故選D。10.(2022·山東·高考真題)如圖所示,將由2種不同的抗原分別制備的單克隆抗體分子,在體外解偶聯(lián)后重新偶聯(lián)可制備雙特異性抗體,簡稱雙抗。下列說法錯誤的是(
)A.雙抗可同時與2種抗原結(jié)合B.利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細(xì)胞C.篩選雙抗時需使用制備單克隆抗體時所使用的2種抗原D.同時注射2種抗原可刺激B細(xì)胞分化為產(chǎn)雙抗的漿細(xì)胞【答案】D【詳解】A、根據(jù)抗原和抗體發(fā)生特異性結(jié)合的原理推測,雙抗可同時與2種抗原結(jié)合,A正確;B、根據(jù)抗原與抗體能夠發(fā)生特異性結(jié)合的特性,利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細(xì)胞,從而使藥物發(fā)揮相應(yīng)的作用,B正確;C、在兩種不同的抗原刺激下,B細(xì)胞增殖、分化產(chǎn)生不同的漿細(xì)胞分泌形成兩種抗體,因此,篩選雙抗時需使用制備單克隆抗體時所使用的2種抗原來進(jìn)行抗原-抗體檢測,從而實現(xiàn)對雙抗的篩選,C正確;D、同時注射2種抗原可刺激B細(xì)胞分化形成不同的漿細(xì)胞,而不是分化成產(chǎn)雙抗的漿細(xì)胞,D錯誤。故選D。11.(2022·江蘇·統(tǒng)考高考真題)下圖表示利用細(xì)胞融合技術(shù)進(jìn)行基因定位的過程,在人-鼠雜種細(xì)胞中人的染色體會以隨機(jī)方式丟失,通過分析基因產(chǎn)物進(jìn)行基因定位?,F(xiàn)檢測細(xì)胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4種酶活性,只有Ⅱ具有芳烴羥化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脫氫酶活性。下列相關(guān)敘述正確的有(
)A.加入滅活仙臺病毒的作用是促進(jìn)細(xì)胞融合B.細(xì)胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為人-人、人-鼠、鼠-鼠融合細(xì)胞C.芳烴羥化酶基因位于2號染色體上,乳酸脫氫酶基因位于11號染色上D.胸苷激酶基因位于17號染色體上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色體上【答案】ACD【詳解】A、動物細(xì)胞融合過程中,可以利用滅活的仙臺病毒或聚乙二醇作誘導(dǎo)劑促進(jìn)細(xì)胞融合,A正確;B、細(xì)胞Ⅲ中保留了人的X、11、17號染色體,故不會是鼠-鼠融合細(xì)胞,B錯誤;CD、根據(jù)分析可知,芳烴羥化酶基因位于2號染色體上,乳酸脫氫酶基因位于11號染色上,胸苷激酶基因位于17號染色體上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色體上,CD正確。故選ACD。12.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)回答下列(一)、(二)小題:(一)紅曲霉合成的紅曲色素是可食用的天然色素,具有防腐、降脂等功能。研究者進(jìn)行了紅曲色素的提取及紅色素的含量測定實驗,流程如下:(1)取紅曲霉菌種斜面,加適量洗下菌苔,制成菌懸液并培養(yǎng),解除休眠獲得菌種。經(jīng)液體發(fā)酵,收集紅曲霉菌絲體,紅曲霉菌絲體與70%乙醇溶液混合,經(jīng)浸提、,獲得的上清液即為紅曲色素提取液。為進(jìn)一步提高紅曲色素得率,可將紅曲霉細(xì)胞進(jìn)行處理。(2)紅曲色素包括紅色素、黃色素和橙黃色素等,紅色素在390nm、420nm和505nm波長處均有較大吸收峰。用光電比色法測定紅曲色素提取液甲的紅色素含量時,通常選用505nm波長測定的原因是。測定時需用作空白對照。(3)生產(chǎn)上提取紅曲色素后的殘渣,經(jīng)處理后作為飼料添加劑或有機(jī)肥,這屬于廢棄物的無害化和處理。(二)我國在新冠疫情方面取得了顯著的成效,但全球疫情形勢仍然非常嚴(yán)峻、尤其是病毒出現(xiàn)了新變異株——德爾塔、奧密克戎,更是威脅著全人類的生命健康。(4)新冠病毒核酸定性檢測原理是:以新冠病毒的單鏈RNA為模板,利用酶合成DNA,經(jīng)PCR擴(kuò)增,然后在擴(kuò)增產(chǎn)物中加入特異的,如果檢測到特異的雜交分子則核酸檢測為陽性。(5)接種疫苗是遏制新冠疫情蔓延的重要手段。腺病毒疫苗的制備技術(shù)要點是:將腺病毒的復(fù)制基因敲除;以新冠病毒的基因為模板合成的DNA插入腺病毒基因組,構(gòu)建重組腺病毒。重組腺病毒在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)產(chǎn)生新冠病毒抗原,從而引發(fā)特異性免疫反應(yīng)。在此過程中,腺病毒的作用是作為基因工程中目的基因的。將腺病毒復(fù)制基因敲除的目的是。(6)單克隆抗體有望用于治療新冠肺炎。單克隆抗體的制備原理是:取免疫陽性小鼠的細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞混合培養(yǎng),使其融合,最后篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。與植物組織培養(yǎng)相比,雜交瘤細(xì)胞擴(kuò)大培養(yǎng)需要特殊的成分,如胰島素和。【答案】(1)無菌水活化離心破碎(2)其它色素對該波長光的吸收相對較少,干擾相對較小70%乙醇溶液(3)滅菌資源化(4)逆轉(zhuǎn)錄核酸探針(5)抗原載體使腺病毒失去復(fù)制能力(6)脾動物血清【詳解】(1)防止污染,洗菌苔可加適量的無菌水,制成菌懸液并培養(yǎng),解除休眠獲得活化菌種。紅曲霉菌絲體與70%乙醇溶液混合,經(jīng)浸提、離心,獲得的上清液即為紅曲色素提取液。為進(jìn)一步提高紅曲色素得率,可將紅曲霉細(xì)胞進(jìn)行破碎處理,使細(xì)胞內(nèi)的紅曲色素釋放出來。(2)用光電比色法測定紅曲色素提取液甲的紅色素含量時,通常選用505nm波長測定的原因是其它色素對該波長光的吸收相對較少,干擾相對較小。由于提取紅曲色素是用的70%乙醇溶液,故測定時需用70%乙醇溶液作空白對照。(3)生產(chǎn)上提取紅曲色素后的殘渣,經(jīng)滅菌處理殘渣后,作為飼料添加劑或有機(jī)肥,這屬于廢棄物的無害化和資源化處理。(4)RNA做模板合成DNA,利用逆轉(zhuǎn)錄酶;PCR擴(kuò)增,然后在擴(kuò)增產(chǎn)物中加入特異的核酸探針,檢測新冠病毒核酸。如果檢測到特異的雜交分子則核酸檢測為陽性。(5)腺病毒疫苗的制備技術(shù)要點是:將腺病毒的復(fù)制基因敲除;以新冠病毒的抗原基因為模板合成的DNA插入腺病毒基因組,構(gòu)建重組腺病毒。重組腺病毒在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)產(chǎn)生新冠病毒抗原,從而引發(fā)特異性免疫反應(yīng)。在此過程中,腺病毒的作用是作為基因工程中目的基因的載體。將腺病毒復(fù)制基因敲除的目的是使腺病毒失去復(fù)制能力。(6)單克隆抗體的制備原理是:取免疫陽性小鼠的脾細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞混合培養(yǎng),使其融合,最后篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。與植物組織培養(yǎng)相比,雜交瘤細(xì)胞擴(kuò)大培養(yǎng)需要特殊的成分,如胰島素和動物血清。13.(2022·福建·統(tǒng)考高考真題)美西螈具有很強(qiáng)的再生能力。研究表明,美西螈的巨噬細(xì)胞在斷肢再生的早期起重要作用。為研究巨噬細(xì)胞的作用機(jī)制,科研人員制備了抗巨噬細(xì)胞表面標(biāo)志蛋白CD14的單克隆抗體,具體方法如下?;卮鹣铝袉栴}:(一)基因工程抗原的制備(1)根據(jù)美西螈CD14基因的核苷酸序列,合成引物,利用PCR擴(kuò)增CD14片段。已知DNA聚合酶催化引物的3’—OH與加入的脫氧核苷酸的5’—P形成磷酸二酯鍵,則新合成鏈的延伸方向是(填“5’→3’”或“3’→5’”)。
(2)載體和CD14片段的酶切位點及相應(yīng)的酶切抗性基因序列如圖1所示。用XhoI和Sal1分別酶切CD14和載體后連接,CD14接入載體時會形成正向連接和反向連接的兩種重組DNA.可進(jìn)一步用這兩種限制酶對CD14的連接方向進(jìn)行鑒定,理由是。培養(yǎng)能表達(dá)CD14蛋白的大腸桿菌,分離純化目的蛋白。(二)抗CD14單克隆抗體的制備流程如圖2所示:
(3)步驟①和步驟⑤分別向小鼠注射和。(4)步驟②所用的SP2/0細(xì)胞的生長特點是。(5)吸取③中的上清液到④的培養(yǎng)孔中,根據(jù)抗原—抗體雜交原理,需加入①進(jìn)行專一抗體檢測,檢測過程發(fā)現(xiàn)有些雜交瘤細(xì)胞不能分泌抗CD14抗體,原因是②。(6)步驟⑥從中提取到大量的抗CD14抗體,用于檢測巨噬細(xì)胞?!敬鸢浮?1)5'→3'(2)正向連接的重組DNA有這兩種酶切位點(限制酶的識別序列);而反向連接的重組DNA會形成新的序列,沒有這兩種酶的酶切位點(沒有限制酶的識別序列)(3)CD14蛋白/CD14抗原分泌抗CD14抗體的雜交瘤細(xì)胞(4)能在體外無限增殖(5)CD14蛋白參與形成雜交瘤細(xì)胞的B淋巴細(xì)胞種類多,有的不能分泌抗CD14抗體(6)小鼠腹水【詳解】(1)PCR擴(kuò)增時,DNA聚合酶催化引物的3'-OH與加入的脫氧核苷酸的5'-P形成磷酸二酯鍵,因此新鏈合成的方向是從5'→3'。(2)可進(jìn)一步用限制酶XhoⅠ和SalⅠ對CD14的連接方向進(jìn)行鑒定,是因為正向連接的重組DNA有這兩種酶切位點(限制酶的識別序列);而反向連接的重組DNA會形成新的序列,沒有這兩種酶的酶切位點(沒有限制酶的識別序列)。(3)步驟①是注射特定抗原,針對本實驗?zāi)康目芍?,要獲得抗CD14單克隆抗體,故應(yīng)該注射CD14蛋白/CD14抗原;步驟⑤是將分泌抗CD14抗體的雜交瘤細(xì)胞注入小鼠體內(nèi)培養(yǎng),以獲得大量單克隆抗體。(4)步驟②所用的SP2/0細(xì)胞是骨髓瘤細(xì)胞,特點是能在體外無限增殖。(5)根據(jù)抗原—抗體雜交原理,應(yīng)該用CD14蛋白檢測其中是否含抗CD14蛋白的抗體。因為形成雜交瘤細(xì)胞的B淋巴細(xì)胞種類很多,因此有些雜交瘤細(xì)胞不能分泌抗CD14抗體。(6)從制備單克隆抗體的流程可知,將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔后,最終要從小鼠的腹水中提取抗CD14抗體。14.(2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題)某抗膜蛋白治療性抗體藥物研發(fā)過程中,需要表達(dá)N蛋白胞外段,制備相應(yīng)的單克隆抗體,增加其對N蛋白胞外段特異性結(jié)合的能力。Ⅰ.N蛋白胞外段抗原制備,流程如圖1(1)構(gòu)建重組慢病毒質(zhì)粒時,選用氨芐青霉素抗性基因作為標(biāo)記基因,目的是。用脂質(zhì)體將重組慢病毒質(zhì)粒與輔助質(zhì)粒導(dǎo)入病毒包裝細(xì)胞,質(zhì)粒被包在脂質(zhì)體(填“雙分子層中”或“兩層磷脂分子之間”)。(2)質(zhì)粒在包裝細(xì)胞內(nèi)組裝出由組成的慢病毒,用慢病毒感染海拉細(xì)胞進(jìn)而表達(dá)并分離、純化N蛋白胞外段。Ⅱ.N蛋白胞外段單克隆抗體制備,流程如圖2(3)用N蛋白胞外段作為抗原對小鼠進(jìn)行免疫后,取小鼠脾組織用酶處理,制成細(xì)胞懸液,置于含有混合氣體的中培養(yǎng),離心收集小鼠的B淋巴細(xì)胞,與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合。(4)用選擇性培養(yǎng)基對融合后的細(xì)胞進(jìn)行篩選,獲得雜交瘤細(xì)胞,將其接種到96孔板,進(jìn)行培養(yǎng)。用技術(shù)檢測每孔中的抗體,篩選既能產(chǎn)生N蛋白胞外段抗體,又能大量增殖的單克隆雜交瘤細(xì)胞株,經(jīng)體外擴(kuò)大培養(yǎng),收集,提取單克隆抗體。(5)利用N蛋白胞外段抗體與藥物結(jié)合,形成,實現(xiàn)特異性治療?!敬鸢浮?1)檢測目的基因是否成功導(dǎo)入受體細(xì)胞雙分子層中(2)蛋白質(zhì)外殼和含N蛋白胞外段基因的核酸(3)胰蛋白酶或膠原蛋白CO2培養(yǎng)箱(4)克隆化抗原抗體雜交細(xì)胞培養(yǎng)液(5)抗體-藥物偶聯(lián)物/ADC【詳解】(1)構(gòu)建重組慢病毒質(zhì)粒時,為檢測目的基因是否成功導(dǎo)入受體細(xì)胞,常選用氨芐青霉素抗性基因作為標(biāo)記基因。重組慢病毒質(zhì)粒與輔助質(zhì)粒導(dǎo)入病毒包裝細(xì)胞需要依賴膜融合,故質(zhì)粒被包在脂質(zhì)體雙分子層中(即磷脂雙分子層)。(2)由于目的基因為N蛋白胞外段基因,在包裝細(xì)胞內(nèi)組裝出由蛋白質(zhì)外殼和含有N蛋白胞外段基因的核酸組成的慢病毒,用慢病毒感染海拉細(xì)胞進(jìn)而表達(dá)并分離、純化N蛋白胞外段。(3)進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)時,需要取小鼠脾組織用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理,制成細(xì)胞懸液,置于含有95%空氣和5%的CO2混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。(4)用選擇性培養(yǎng)基對融合后的細(xì)胞進(jìn)行篩選,獲得雜交瘤細(xì)胞,將其接種到96孔板,進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測。用抗原抗體雜交技術(shù)檢測每孔中的抗體,篩選既能產(chǎn)生N蛋白胞外段抗體,又能大量增殖的單克隆雜交瘤細(xì)胞株,經(jīng)體外擴(kuò)大培養(yǎng),收集細(xì)胞培養(yǎng)液,提取單克隆抗體。(5)利用N蛋白胞外段抗體與藥物結(jié)合,形成抗體-藥物偶聯(lián)物ADC,實現(xiàn)特異性治療。15.(2022·海南·統(tǒng)考高考真題)以我國科學(xué)家為主的科研團(tuán)隊將OSNL(即4個基因Oct4/Sox2/Nanog/Lin28A的縮寫)導(dǎo)入黑羽雞胚成纖維細(xì)胞(CEFs),誘導(dǎo)其重編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS),再誘導(dǎo)iPS分化為誘導(dǎo)原始生殖細(xì)胞(iPGCs),然后將iPGCs注射到孵化2.5天的白羽雞胚血管中,最終獲得具有黑羽雞遺傳特性的后代,實驗流程如圖?;卮鹣铝袉栴}。(1)CEFs是從孵化9天的黑羽雞胚中分離獲得的,為了獲得單細(xì)胞懸液,雞胚組織剪碎后需用處理。動物細(xì)胞培養(yǎng)通常需要在合成培養(yǎng)基中添加等天然成分,以滿足細(xì)胞對某些細(xì)胞因子的需求。(2)體外獲取OSNL的方法有(答出1種即可)。若要在CEFs中表達(dá)外源基因的蛋白,需構(gòu)建基因表達(dá)載體,載體中除含有目的基因和標(biāo)記基因外,還須有啟動子和等。啟動子是識別和結(jié)合的部位,有了它才能驅(qū)動。(3)iPS細(xì)胞和iPGCs細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的根本原因是。(4)誘導(dǎo)iPS細(xì)胞的技術(shù)與體細(xì)胞核移植技術(shù)的主要區(qū)別是。(5)該實驗流程中用到的生物技術(shù)有(答出2點即可)?!敬鸢浮?1)胰蛋白酶、膠原蛋白酶等動物血清(2)PCR技術(shù)、人工合成法終止子RNA聚合酶目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終表達(dá)出所需要的蛋白質(zhì)(3)基因的選擇性表達(dá)(4)誘導(dǎo)iPS細(xì)胞的技術(shù)是將已經(jīng)分化的細(xì)胞誘導(dǎo)為類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞(iPS),再誘導(dǎo)iPS分化為誘導(dǎo)原始生殖細(xì)胞(iPGCs)的技術(shù),而細(xì)胞核移植技術(shù)是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞內(nèi),使這個重組的細(xì)胞發(fā)育為胚胎,繼而發(fā)育為動物個體的技術(shù)(5)基因工程、動物細(xì)胞培養(yǎng)【詳解】(1)動物細(xì)胞培養(yǎng)時,雞胚組織剪碎后需用胰蛋白酶處理,以獲得單細(xì)胞懸液。動物細(xì)胞培養(yǎng)時一般需要在合成培養(yǎng)基中添加血清等天然成分,以滿足細(xì)胞對某些細(xì)胞因子的需求。(2)OSNL為目的基因,體外獲取目的基因可通過PCR技術(shù)大量擴(kuò)增或通過人工合成法來合成。基因表達(dá)載體中除目的基因外,還必須有啟動子、終止子、復(fù)制原點和標(biāo)記基因等。啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的首端,它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,有了它才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。(3)據(jù)圖可知,由iPS細(xì)胞誘導(dǎo)形成iPGCs細(xì)胞經(jīng)過了細(xì)胞分化,該過程遺傳物質(zhì)沒有改變,導(dǎo)致其細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的根本原因是基因的選擇性表達(dá)。(4)誘導(dǎo)iPS細(xì)胞的技術(shù)是將已經(jīng)分化的細(xì)胞誘導(dǎo)為類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞(iPS),再誘導(dǎo)iPS分化為誘導(dǎo)原始生殖細(xì)胞(iPGCs)的技術(shù),而細(xì)胞核移植技術(shù)是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞內(nèi),使這個重組的細(xì)胞發(fā)育為胚胎,繼而發(fā)育為動物個體的技術(shù)。(5)由圖可知,該實驗流程中將OSNL基因?qū)腚u胚成纖維細(xì)胞利用了基因工程技術(shù),誘導(dǎo)多能干細(xì)胞過程利用了動物細(xì)胞培養(yǎng)的技術(shù)?!?021年高考真題〗16.(2021·湖北·統(tǒng)考高考真題)自青霉素被發(fā)現(xiàn)以來,抗生素對疾病治療起了重要作用。目前抗生素的不合理使用已經(jīng)引起人們的關(guān)注。下列關(guān)于抗生素使用的敘述,正確的是(
)A.作用機(jī)制不同的抗生素同時使用,可提高對疾病的治療效果B.青霉素能直接殺死細(xì)菌,從而達(dá)到治療疾病的目的C.畜牧業(yè)中為了防止牲畜生病可大量使用抗生素D.定期服用抗生素可預(yù)防病菌引起的腸道疾病【答案】A【詳解】A、結(jié)合分析可知,抗生素的作用機(jī)理主要有四個方面,作用機(jī)制不同的抗生素同時使用,可從不同方面對于病原體進(jìn)行防治,故可提高對疾病的治療效果,A正確;B、青霉素殺死細(xì)菌可能是通過抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成或增強(qiáng)細(xì)菌細(xì)胞膜通透性等途徑實現(xiàn)的,不是直接殺死細(xì)菌,B錯誤;C、抗生素大量使用會導(dǎo)致耐藥菌等的出現(xiàn),不利于牲畜疾病的防控,C錯誤;D、定期服用抗生素會導(dǎo)致耐藥菌等的出現(xiàn),不能用于預(yù)防病菌引起的腸道疾病,D錯誤。故選A。17.(2021·山東·統(tǒng)考高考真題)一個抗原往往有多個不同的抗原決定簇,一個抗原決定簇只能刺激機(jī)體產(chǎn)生一種抗體,由同一抗原刺激產(chǎn)生的不同抗體統(tǒng)稱為多抗。將非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72注入小鼠體內(nèi),可利用該小鼠的免疫細(xì)胞制備抗p72的單抗,也可以從該小鼠的血清中直接分離出多抗。下列說法正確的是()A.注入小鼠體內(nèi)的抗原純度對單抗純度的影響比對多抗純度的影響大B.單抗制備過程中通常將分離出的漿細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合C.利用該小鼠只能制備出一種抗p72的單抗D.p72部分結(jié)構(gòu)改變后會出現(xiàn)原單抗失效而多抗仍有效的情況【答案】D【詳解】A、單抗的制作需要篩選,而多抗不需要篩選,抗原純度越高,產(chǎn)生的多抗純度越高,因此原純度對單抗純度的影響比對多抗純度的影響小,A錯誤;B、單抗制備過程中通常將經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,B錯誤;C、非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72上有多種抗原決定簇,一個抗決定簇只能刺激機(jī)體產(chǎn)生一種抗體,所以向小鼠體內(nèi)注入p72后,可以刺激小鼠產(chǎn)生多種抗p72的單抗,C錯誤;D、p72部分結(jié)構(gòu)改變只改變了部分抗原決定簇,因此由這部分抗原決定簇產(chǎn)生的抗體失效,但由于還存在由其他抗原決定簇刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體,所以多抗仍有效,D正確。故選D。18.(2021·浙江·統(tǒng)考高考真題)下圖為動物成纖維細(xì)胞的培養(yǎng)過程示意圖。下列敘述正確的是()A.步驟①的操作不需要在無菌環(huán)境中進(jìn)行B.步驟②中用鹽酸溶解細(xì)胞間物質(zhì)使細(xì)胞分離C.步驟③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理D.步驟④培養(yǎng)過程中不會發(fā)生細(xì)胞轉(zhuǎn)化【答案】C【詳解】A、動物細(xì)胞培養(yǎng)過程需要無菌操作,故步驟①的操作需要在無菌環(huán)境中進(jìn)行,A錯誤;B、動物細(xì)胞培養(yǎng)過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織,分散成單個細(xì)胞,制成細(xì)胞懸液,B錯誤;C、傳代培養(yǎng)時需要用胰蛋白酶處理貼壁生長的細(xì)胞,使之分散成單個細(xì)胞,再分瓶培養(yǎng),C正確;D、步驟④為傳代培養(yǎng)過程,該過程中部分細(xì)胞可能發(fā)生細(xì)胞轉(zhuǎn)化,核型改變,D錯誤。故選C。19.(2021·重慶·高考真題)為了研究PDCD4基因?qū)π∈笞訉m內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞凋亡的影響,進(jìn)行了相關(guān)實驗。(1)取小鼠子宮時,為避免細(xì)菌污染,手術(shù)器具應(yīng)進(jìn)行處理;子宮取出剪碎后,用處理一定時間,可獲得分散的子宮內(nèi)膜組織細(xì)胞,再分離獲得基質(zhì)細(xì)胞用于培養(yǎng)。(2)培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)有(填寫兩種);培養(yǎng)箱中CO2濃度為5%,其主要作用是。(3)在含PDCD4基因的表達(dá)載體中,啟動子的作用是。為了證明PDCD4基因?qū)|(zhì)細(xì)胞凋亡的作用,以含PDCD4基因的表達(dá)載體和基質(zhì)細(xì)胞的混合培養(yǎng)為實驗組,還應(yīng)設(shè)立兩個對照組,分別為。經(jīng)檢測,實驗組中PDCD4表達(dá)水平和細(xì)胞凋亡率顯著高于對照組,說明該基因?qū)|(zhì)細(xì)胞凋亡具有(填“抑制”或“促進(jìn)”)作用。【答案】(1)滅菌胰蛋白酶或膠原蛋白酶(2)無機(jī)鹽、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生長因子、血清或血漿(填寫兩種即可)維持培養(yǎng)液的pH值(3)RNA聚合酶的識別和結(jié)合位點,驅(qū)動轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA基質(zhì)細(xì)胞懸浮液、空載體和基質(zhì)細(xì)胞的混合培養(yǎng)液促進(jìn)【詳解】(1)為避免細(xì)菌污染,手術(shù)器具應(yīng)進(jìn)行滅菌處理;動物組織取出剪碎后,用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一定時間,可獲得分散的動物組織細(xì)胞。(2)動物細(xì)胞培養(yǎng)時,培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)有無機(jī)鹽、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生長因子、血清或血漿等;培養(yǎng)箱中為95%的空氣和5%的CO2,其中5%的CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH值。(3)啟動子是RNA聚合酶的識別和結(jié)合位點,驅(qū)動轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA。為了證明PDCD4基因?qū)|(zhì)細(xì)胞凋亡的作用,以含PDCD4基因的表達(dá)載體和基質(zhì)細(xì)胞的混合培養(yǎng)為實驗組,還應(yīng)設(shè)立兩個對照組,分別為基質(zhì)細(xì)胞懸浮液(空白對照)、空載體和基質(zhì)細(xì)胞的混合培養(yǎng)液(排除空載體的作用)。經(jīng)檢測,實驗組中PDCD4表達(dá)水平和細(xì)胞凋亡率顯著高于對照組,說明該基因?qū)|(zhì)細(xì)胞凋亡具有促進(jìn)作用。20.(2021·江蘇·高考真題)根據(jù)新冠病毒致病機(jī)制及人體免疫反應(yīng)特征研制新冠疫苗,廣泛接種疫苗可以快速建立免疫屏障,阻擊病毒擴(kuò)大。圖1為新冠病毒入侵細(xì)胞后的增殖示意圖,圖2為人體免疫應(yīng)答產(chǎn)生抗體的一般規(guī)律示意圖。請據(jù)圖回答下列問題。(1)圖1中,新冠病毒通過S蛋白與細(xì)胞表面的ACE2受體結(jié)合,侵入細(xì)胞釋放出病毒的(+)RNA,在宿主細(xì)胞中經(jīng)合成病毒的RNA聚合酶。(2)在RNA聚合酶的作用下,病毒利用宿主細(xì)胞中的原料,按照原則合成(-)RNA。隨后大量合成新的(+)RNA。再以這些RNA為模板,分別在大量合成病毒的N蛋白和S、M、E蛋白。(3)制備病毒滅活疫苗時,先大量培養(yǎng)表達(dá)的細(xì)胞,再接入新冠病毒擴(kuò)大培養(yǎng),滅活處理后制備疫苗。細(xì)胞培養(yǎng)時需通入CO2,其作用是。(4)制備S蛋白的mRNA疫苗時,體外制備的mRNA常用脂質(zhì)分子包裹后才用于接種。原因一是人體血液和組織中廣泛存在,極易將裸露的mRNA水解,二是外源mRNA分子不易進(jìn)入人體細(xì)胞產(chǎn)生抗原。(5)第一次接種疫苗后,人體內(nèi)識別到S蛋白的B細(xì)胞,經(jīng)過增殖和分化,形成的細(xì)胞可合成并分泌特異性識別的IgM和IgG抗體(見圖2),形成的細(xì)胞等再次接觸到S蛋白時,發(fā)揮免疫保護(hù)作用。(6)有些疫苗需要進(jìn)行第二次接種,據(jù)圖2分析進(jìn)行二次接種的意義是?!敬鸢浮?1)翻譯(2)堿基互補(bǔ)配對游離核糖體和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體(3)ACE2受體維持培養(yǎng)液的酸堿度(4)RNA酶(5)漿新冠病毒S蛋白記憶(6)激發(fā)再次應(yīng)答在人體內(nèi)產(chǎn)生更多維持時間更長的抗體,并儲備更多的記憶細(xì)胞【詳解】(1)結(jié)合分析可知,新冠病毒侵入細(xì)胞后釋放出病毒的(+)RNA,在宿主細(xì)胞中經(jīng)翻譯合成病毒的RNA聚合酶。(2)在RNA聚合酶的作用下,病毒利用宿主細(xì)胞中的原料,按照堿基互補(bǔ)配對原則合成(-)RNA;隨后再通過復(fù)制合成大量新的(+)RNA,再以這些RNA為模板,分別在游離核糖體和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體大量合成病毒的N蛋白和S、M、E蛋白。(3)病毒表面的蛋白質(zhì)可作為抗原激發(fā)機(jī)體的特異性免疫過程,制備新冠病毒滅活疫苗時,先大量培養(yǎng)能夠表達(dá)ACE2受體的細(xì)胞,再接入新冠病毒擴(kuò)大培養(yǎng),經(jīng)滅活處理后制備疫苗;動物細(xì)胞培養(yǎng)時常需通入CO2,其目的是維持培養(yǎng)液的酸堿度。(4)由于人體血液和組織中廣泛存在RNA酶極易將裸露的mRNA水解,另外外源mRNA分子不易進(jìn)入人體細(xì)胞產(chǎn)生抗原,因此,制備S蛋白的mRNA疫苗時,體外制備的mRNA常用脂質(zhì)分子包裹后才用于接種。(5)第一次接種疫苗后,刺激B細(xì)胞增殖和分化,形成的漿細(xì)胞可合成并分泌特異性識別新冠病毒S蛋白的IgM和IgG抗體,并產(chǎn)生記憶細(xì)胞;當(dāng)再次接觸到S蛋白時,記憶細(xì)胞增殖分化,產(chǎn)生大量漿細(xì)胞,分泌大量抗體,發(fā)揮免疫保護(hù)作用。(6)進(jìn)行二次接種的意義:激發(fā)再次應(yīng)答在人體內(nèi)產(chǎn)生更多維持時間更長的抗體,并儲備更多的記憶細(xì)胞。21.(2021·湖南·統(tǒng)考高考真題)M基因編碼的M蛋白在動物A的肝細(xì)胞中特異性表達(dá)?,F(xiàn)設(shè)計實驗,將外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)獲得M基因失活的轉(zhuǎn)基因克隆動物A,流程如圖所示。回答下列問題:(1)在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中,切割質(zhì)粒DNA的工具酶是,這類酶能將特定部位的兩個核苷酸之間的斷開。(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進(jìn)行動物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時,需要定期更換培養(yǎng)液,目的是。(3)與胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)相比,體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率更低,原因是。從早期胚胎中分離獲得的胚胎干細(xì)胞,在形態(tài)上表現(xiàn)為(答出兩點即可),功能上具有。(4)鑒定轉(zhuǎn)基因動物:以免疫小鼠的淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合,篩選融合雜種細(xì)胞,制備M蛋白的單克隆抗體。簡要寫出利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活的實驗思路?!敬鸢浮肯拗菩院怂醿?nèi)切酶(限制酶)磷酸二酯鍵清除代謝產(chǎn)物,防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成危害,同時給細(xì)胞提供足夠的營養(yǎng)動物胚胎細(xì)胞分化程度低,恢復(fù)其全能性相對容易,動物體細(xì)胞分化程度高,恢復(fù)其全能性十分困難細(xì)胞體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯(任選兩點作答)發(fā)育的全能性B取動物A和克隆動物A的肝組織細(xì)胞,分別提取蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原—抗體雜交【詳解】(1)基因工程中切割DNA的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶),故在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中,切割質(zhì)粒DNA的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)。限制性內(nèi)切核酸內(nèi)切酶是作用于其所識別序列中兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。不同的限制酶可以獲得不同的末端,主要分為黏性末端和平末端。(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進(jìn)行動物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時,需要定期更換培養(yǎng)液,目的是清除代謝產(chǎn)物,防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成危害。(3)由于動物胚胎細(xì)胞分化程度低,恢復(fù)其全能性相對容易,動物體細(xì)胞分化程度高,恢復(fù)其全能性十分困難,故與胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)相比,體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率低。胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為細(xì)胞體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯;在功能上具有發(fā)育的全能性,可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外,在體外培養(yǎng)的條件下,可以增殖而不發(fā)生分化,可進(jìn)行冷凍保存,也可進(jìn)行遺傳改造。(4)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(xì)胞;誘導(dǎo)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合,利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞,制備M蛋白的單克隆抗體;若要利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活,如果M基因已經(jīng)失活,則克隆動物A中無法產(chǎn)生M蛋白的單克隆抗體,則可利用抗原—抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測。故實驗思路為:取動物A和克隆動物A的肝組織細(xì)胞,分別提取蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原—抗體雜交?!?020年高考真題〗22.(2020·海南·統(tǒng)考高考真題)將人細(xì)胞與小鼠細(xì)胞融合得到的人-鼠雜種細(xì)胞進(jìn)行長期培養(yǎng),雜種細(xì)胞隨機(jī)丟失一部分人的染色體后,染色體數(shù)目會保持穩(wěn)定。選取三種雜種細(xì)胞,對編碼人的芳烴羥化酶(AHH)和磷酸甘油酸激酶(PGK)的基因進(jìn)行染色體定位研究,結(jié)果如表(“+”表示有,“-”表示無)。雜種細(xì)胞人的染色體AHHPGK2號11號17號X甲-+-+-+乙++--+-丙-+++-+下列有關(guān)敘述錯誤的是(
)A.聚乙二醇可誘導(dǎo)入細(xì)胞與小鼠細(xì)胞融合B.培養(yǎng)雜種細(xì)胞時,通常需在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素C.編碼AHH的基因在11號染色體上D.編碼PGK的基因在X染色體上【答案】C【詳解】A、聚乙二醇是誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的常用化學(xué)試劑,A正確;B、培養(yǎng)雜種細(xì)胞時,通常需在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素以防止雜菌污染,B正確;CD、由表中信息可知,編碼AHH的基因在2號染色體上,編碼PGK的基因在X染色體上,C錯誤,D正確。故選C。23.(2020·北京·統(tǒng)考高考真題)人體感染新冠病毒后,機(jī)體會產(chǎn)生多種特異性抗體。我國科學(xué)家從康復(fù)者的漿細(xì)胞中克隆出針對病毒表面抗原的抗體基因相關(guān)序列,構(gòu)建表達(dá)載體并在相應(yīng)系統(tǒng)中表達(dá),可制備出全人源單克隆抗體。以下表述錯誤的是(
)A.該單抗可直接用于新冠病毒的核酸檢測B.在該單抗制備過程中利用了基因工程技術(shù)C.該單抗可與新冠病毒相應(yīng)蛋白特異性結(jié)合D.可用抗原-抗體反應(yīng)檢測抗體基因表達(dá)產(chǎn)物【答案】A【詳解】A、單抗檢測病毒是否存在的原理是抗原―抗體雜交,檢測病毒蛋白;直接檢測新冠病毒核酸是分子雜交,檢測是否含有病毒的核酸,所以抗體不能直接檢測核酸,A錯誤;B、題意顯示,我國科學(xué)家從康復(fù)者的漿細(xì)胞中克隆出針對病毒表面抗原的抗體基因相關(guān)序列,構(gòu)建表達(dá)載體并在相應(yīng)系統(tǒng)中表達(dá),制備出全人源單克隆抗體。據(jù)此可推測,在該單抗制備過程中利用了基因工程技術(shù),B正確;C、針對新冠病毒表面抗原制備出的單抗,可與新冠病毒相應(yīng)蛋白特異性結(jié)合,C正確;D、抗體基因表達(dá)產(chǎn)物檢測的方法是采用抗原―抗體雜交反應(yīng),若呈陽性,則說明已翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì),D正確。故選A。24.(2020·天津·統(tǒng)考高考真題)在克隆哺乳動物過程中,通常作為核移植受體細(xì)胞的是去核的(
)A.卵原細(xì)胞B.初級卵母細(xì)胞C.次級卵母細(xì)胞D.卵細(xì)胞【答案】C【詳解】在克隆哺乳動物過程中,通常選擇減數(shù)第二次分裂中期的去核卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞,即次級卵母細(xì)胞。故選C。25.(2020·浙江·高考真題)下列關(guān)于病毒的敘述,錯誤的是(
)A.有的病毒經(jīng)滅活處理后,可用于細(xì)胞工程中介導(dǎo)動物細(xì)胞的融合B.適當(dāng)增加機(jī)體內(nèi)參與免疫的細(xì)胞數(shù)量與活性,可提高對新型冠狀病毒的抵御能力C.在某人的分泌物中檢測到新型冠狀病毒,推測該病毒的增殖不依賴于宿主細(xì)胞D.用高溫高壓處理病毒使其失去感染能力,原因之一是病毒的蛋白質(zhì)發(fā)生了熱變性【答案】C【詳解】A、有的病毒經(jīng)滅活處理后,可用于細(xì)胞工程中介導(dǎo)動物細(xì)胞的融合,如滅活的病毒,A正確;B、適當(dāng)增加機(jī)體內(nèi)參與免疫的細(xì)胞數(shù)量與活性,可以參與免疫調(diào)節(jié)中的體液和細(xì)胞免疫,盡可能殺死更多的病毒,可提高對新型冠狀病毒的抵御能力,B正確;C、在某人的分泌物中檢測到新型冠狀病毒,是因為病毒浸入細(xì)胞后大量繁殖,病毒從細(xì)胞中釋放出來,不能說明該病毒的增殖不依賴于宿主細(xì)胞,C錯誤;D、用高溫高壓處理病毒使其失去感染能力,原因之一是病毒的蛋白質(zhì)在高溫高壓下,空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,肽鏈松散,發(fā)生了變性,D正確。故選C。26.(2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題)新型冠狀病毒可通過表面的棘突蛋白(S蛋白)與人呼吸道黏膜上皮細(xì)胞的ACE2受體結(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)抗原遞呈細(xì)胞吞噬病毒,并將病毒的抗原暴露在細(xì)胞表面,被細(xì)胞表面的受體識別后激活該細(xì)胞。(2)B細(xì)胞識別入侵的病毒后,在淋巴因子作用下,經(jīng)過細(xì)胞的,形成細(xì)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,需先注射免疫小鼠以激活小鼠的免疫細(xì)胞,再提取激活的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,用HAT培養(yǎng)基篩選獲得細(xì)胞。因為同一種抗原可能激活細(xì)胞,還需繼續(xù)篩選才能獲得分泌單克隆抗體的細(xì)胞株。【答案】T增殖、分化漿細(xì)胞和記憶核酸抗新型冠狀病毒抗體棘突蛋白(或S蛋白)雜交瘤多種B【詳解】(1)據(jù)題圖1可知,人體內(nèi)抗原遞呈細(xì)胞吞噬新冠病毒,并將新冠病毒的抗原暴露,呈遞給T細(xì)胞,被T細(xì)胞表面的受體識別后激活T細(xì)胞;(2)激活的T細(xì)胞釋放淋巴因子,并將抗原呈遞給B細(xì)胞,B細(xì)胞識別入侵的病毒后,迅速增殖分化成漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞;(3)臨床上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,檢測疑似患者的呼吸道是否有新冠病毒的核酸,采集血液樣本主要用于血清學(xué)檢查,檢測血清中是否產(chǎn)生抗新型冠狀病毒的抗體;(4)據(jù)題中圖2所示,結(jié)合單克隆抗體制備方法,要研制抗棘突蛋白單克隆抗體,需先注射新冠病毒的棘突蛋白(或S蛋白),以激活小鼠的免疫細(xì)胞,再提取激活的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,獲得融合的、未融合的細(xì)胞,用HAT篩選培養(yǎng)基培養(yǎng),未融合的B細(xì)胞不能長期生存而死亡,未融合的骨髓瘤細(xì)胞不能合成DNA而死亡,只有雜交瘤細(xì)胞能成活;由于同一種抗原可能激活多種B細(xì)胞,篩選出的融合的骨髓瘤細(xì)胞就可能分泌多種抗體,還需繼續(xù)篩選才能獲得分泌單克隆抗體的細(xì)胞。27.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)為研制抗病毒A的單克隆抗體,某同學(xué)以小鼠甲為實驗材料設(shè)計了以下實驗流程?;卮鹣铝袉栴}:(1)上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A,該處理的目的是。(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細(xì)胞懸液的主要實驗步驟:。(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞,需要進(jìn)行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于,使用該培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果是。圖中篩選2含多次篩選,篩選所依據(jù)的基本原理是。(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖,可采用的方法有(答出2點即可)?!敬鸢浮空T導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞取小鼠甲脾臟剪碎,用胰蛋白酶處理使其分散成單個細(xì)胞,加入培養(yǎng)液制成單細(xì)胞懸液選擇培養(yǎng)基只有雜交瘤細(xì)胞能夠生存抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖;將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)【詳解】(1)實驗前給小鼠甲注射病毒A,是為了誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞。(2)取小鼠的脾臟,剪碎組織,用胰蛋白酶處理獲得單個細(xì)胞,加入培養(yǎng)液可以制成單細(xì)胞懸液。(3)圖中篩選1需要用到選擇培養(yǎng)基,只有雜交瘤細(xì)胞可以存活。篩選2是為了獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞,該過程要用到抗原抗體雜交,故篩選所依據(jù)的原理是抗原-抗體反應(yīng)具有特異性。(4)獲得能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞后,可以在體外培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng),或在小鼠的腹腔中進(jìn)行培養(yǎng),使雜交瘤細(xì)胞大量增殖?!?019年高考真題〗30.(2019·江蘇·統(tǒng)考高考真題)下圖為雜交瘤細(xì)胞制備示意圖。骨髓瘤細(xì)胞由于缺乏次黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT-),在HAT篩選培養(yǎng)液中不能正常合成DNA,無法生長。下列敘述正確的是A.可用滅活的仙臺病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合B.兩兩融合的細(xì)胞都能在HAT培養(yǎng)液中生長C.雜交瘤細(xì)胞需進(jìn)一步篩選才能用于生產(chǎn)D.細(xì)胞膜的流動性是細(xì)胞融合的基礎(chǔ)【答案】ACD【詳解】誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法有電激、聚乙二醇、滅活的病毒(如滅活的仙臺病毒)等,A正確;兩兩融合的細(xì)胞包括免疫B細(xì)胞與免疫B細(xì)胞融合的具有同種核的細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合的具有同種核的細(xì)胞、免疫B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合的雜交瘤細(xì)胞,骨髓瘤細(xì)胞雖然能無限增殖,但缺乏次黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶,免疫B細(xì)胞雖然有次黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶,但不具有無限增殖的本領(lǐng),所以在HAT篩選培養(yǎng)液中,兩兩融合的具有同種核的細(xì)胞都無法生長,只有雜交瘤細(xì)胞才能生長,B錯誤;因每個免疫B細(xì)胞只分泌一種特異性抗體,因此在HAT篩選培養(yǎng)液中篩選出來的眾多的雜交瘤細(xì)胞所分泌的抗體,不一定都是人類所需要的,還需要進(jìn)一步把能分泌人類所需要抗體的雜交瘤細(xì)胞篩選出來,C正確;動物細(xì)胞融合是以細(xì)胞膜的流動性為基礎(chǔ)的,D正確。故選ACD??键c2植物細(xì)胞工程〖2023年高考真題〗1.(2023·山東·高考真題)利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在離體條件下對單個細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖,可獲得植物細(xì)胞的某些次生代謝物。下列說法正確的是(
)A.利用該技術(shù)可獲得某些無法通過化學(xué)合成途徑得到的產(chǎn)物B.植物細(xì)胞體積小,故不能通過該技術(shù)進(jìn)行其產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)C.次生代謝物是植物所必需的,但含量少,應(yīng)選擇產(chǎn)量高的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)D.該技術(shù)主要利用促進(jìn)細(xì)胞生長的培養(yǎng)條件提高單個細(xì)胞中次生代謝物的含量【答案】A【詳解】A、有些產(chǎn)物不能或難以通過化學(xué)合成途徑得到,故可利用該技術(shù)可獲得某些無法通過化學(xué)合成途徑得到的產(chǎn)物,A正確;B、利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在離體條件下對單個細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖,可獲得植物細(xì)胞的某些次生代謝物,故可通過該技術(shù)進(jìn)行植物細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),B錯誤;C、次生代謝物不是植物生長所必需的,其含量少,可以通過增加細(xì)胞的數(shù)量來增加次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量,C錯誤;D、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)主要是利用促進(jìn)細(xì)胞分裂的培養(yǎng)條件,提高了多個細(xì)胞中次生代謝物的含量,不能提高單個細(xì)胞中次生代謝物的含量,D錯誤。故選A。2.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)植物組織培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)基中常添加蔗糖,植物細(xì)胞利用蔗糖的方式如圖所示。
下列敘述正確的是()A.轉(zhuǎn)運蔗糖時,共轉(zhuǎn)運體的構(gòu)型不發(fā)生變化B.使用ATP合成抑制劑,會使蔗糖運輸速率下降C.植物組培過程中蔗糖是植物細(xì)胞吸收的唯一碳源D.培養(yǎng)基的pH值高于細(xì)胞內(nèi),有利于蔗糖的吸收【答案】B【詳解】A、轉(zhuǎn)運蔗糖時,共轉(zhuǎn)運體的構(gòu)型會發(fā)生變化,但該過程是可逆的,A錯誤;BD、據(jù)圖分析可知,H+向細(xì)胞外運輸是需要消耗ATP的過程,說明該過程是逆濃度梯度的主動運輸,細(xì)胞內(nèi)的H+<細(xì)胞外H+,蔗糖運輸時通過共轉(zhuǎn)運體依賴于膜兩側(cè)的H+濃度差建立的勢能,故使用ATP合成抑制劑,會通過影響H+的運輸而使蔗糖運輸速率下降,而培養(yǎng)基的pH值低(H+多)于細(xì)胞內(nèi),有利于蔗糖的吸收,B正確,D錯誤;C、植物組織培養(yǎng)過程中,蔗糖可作為碳源并有助于維持滲透壓,但蔗糖并非唯一碳源,C錯誤。故選B。3.(2023·廣東·統(tǒng)考高考真題)人參皂苷是人參的主要活性成分。科研人員分別誘導(dǎo)人參根與胡蘿卜根產(chǎn)生愈傷組織并進(jìn)行細(xì)胞融合,以提高人參皂苷的產(chǎn)率。下列敘述錯誤的是(
)A.細(xì)胞融合前應(yīng)去除細(xì)胞壁B.高Ca2+—高pH溶液可促進(jìn)細(xì)胞融合C.融合的細(xì)胞即為雜交細(xì)胞D.雜交細(xì)胞可能具有生長快速的優(yōu)勢【答案】C【詳解】A、在細(xì)胞融合前,必須先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁,再誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,A正確;B、人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合有物理法和化學(xué)法,用高Ca2+—高pH溶液可促進(jìn)細(xì)胞融合,B正確;C、融合的細(xì)胞中有人參根-人參根細(xì)胞、人參根-胡蘿卜根細(xì)胞、胡蘿卜根-胡蘿卜根細(xì)胞,只有人參根-胡蘿卜根細(xì)胞才是雜交細(xì)胞,C錯誤;D、雜交細(xì)胞含兩種細(xì)胞的遺傳物質(zhì),可能具有生長快速的優(yōu)勢,D正確。故選C。4.(2023·湖北·統(tǒng)考高考真題)栽培稻甲產(chǎn)量高、品質(zhì)好,但每年只能收獲一次。野生稻乙種植一次可連續(xù)收獲多年,但產(chǎn)量低。中國科學(xué)家利用栽培稻甲和野生稻乙雜交,培育出兼具兩者優(yōu)點的品系丙,為全球作物育種提供了中國智慧。下列敘述錯誤的是()A.該成果體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值B.利用體細(xì)胞雜交技術(shù)也可培育出品系丙C.該育種技術(shù)為全球農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了新思路D.品系丙的成功培育提示我們要注重野生種質(zhì)資源的保護(hù)【答案】A【詳解】A、生物多樣性的直接價值提現(xiàn)在食用、藥用、文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作等,間接價值體現(xiàn)在調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能上,培育新品系不屬于間接價值,A錯誤;B、植物體細(xì)胞雜交是以原生質(zhì)體培養(yǎng)為基礎(chǔ),人工誘導(dǎo)使不同親本原生質(zhì)體融合,并通過對異核體的培養(yǎng)產(chǎn)生體細(xì)胞雜種的技術(shù)。植物體細(xì)胞雜交使遠(yuǎn)緣雜交不親和的植物有可能實現(xiàn)遺傳物質(zhì)重組,創(chuàng)造和培養(yǎng)植物新品種乃至新物種,尤其在多基因控制農(nóng)藝性狀的改良上具有較大優(yōu)勢。因此可以利用該方法培育品系丙,B正確;C、該育種技術(shù)把栽培稻和野生稻雜交,為全球農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了新思路,C正確;D、品系丙的成功培育需要依靠野生稻的參與,提示我們要注重野生種質(zhì)資源的保護(hù),D正確。故選A。5.(2023·海南·高考真題)基因遞送是植物遺傳改良的重要技術(shù)之一,我國多個實驗室合作開發(fā)了一種新型基因遞送系統(tǒng)(切—浸—生芽Cut-Dip-Budding,簡稱CDB法)。圖1與圖2分別是利用常規(guī)轉(zhuǎn)化法和CDB法在某植物中遞送基因的示意圖。
回答下列問題。(1)圖1中,從外植體轉(zhuǎn)變成愈傷組織的過程屬于;從愈傷組織到幼苗的培養(yǎng)過程需要的激素有生長素和,該過程還需要光照,其作用是。(2)圖1中的愈傷組織,若不經(jīng)過共培養(yǎng)環(huán)節(jié),直接誘導(dǎo)培養(yǎng)得到的植株可以保持植株A的。圖1中,含有外源基因的轉(zhuǎn)化植株A若用于生產(chǎn)種子,其包裝需標(biāo)注。(3)圖1與圖2中,農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞時,可將外源基因遞送到植物細(xì)胞中的原因是。(4)已知某酶(PDS)缺失會導(dǎo)致植株白化。某團(tuán)隊構(gòu)建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因編輯載體(含有綠色熒光蛋白標(biāo)記基因),利用圖2中的CDB法將該重組載體導(dǎo)入植株B,長出毛狀根,成功獲得轉(zhuǎn)化植株B.據(jù)此分析,從毛狀根中獲得陽性毛狀根段的方法是,圖2中,鑒定導(dǎo)入幼苗中的基因編輯載體是否成功發(fā)揮作用的方法是,依據(jù)是。(5)與常規(guī)轉(zhuǎn)化法相比,采用CDB法進(jìn)行基因遞送的優(yōu)點是(答出2點即可)?!敬鸢浮?1)脫分化細(xì)胞分裂素誘導(dǎo)葉綠素的形成;滿足葉綠體利用光能制造有機(jī)物的需要(2)遺傳特性轉(zhuǎn)基因標(biāo)識(3)Ti質(zhì)粒中的T-DNA能將外源基因遞送到植物細(xì)胞中,并與植物細(xì)胞的染色體DNA整合到一起(4)熒光檢測選擇帶有綠色熒光標(biāo)記的毛狀根觀察幼苗是否表現(xiàn)出白化特征PDS缺失會導(dǎo)致植株白化,白化苗的出現(xiàn)意味著通過基因編輯技術(shù)成功實現(xiàn)PDS基因的敲除(5)操作方法簡單,不需要借助植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行操作,且培養(yǎng)周期較短?!驹斀狻浚?)圖1中,從外植體轉(zhuǎn)變成愈傷組織的過程屬于脫分化過程,該過程的本質(zhì)是使細(xì)胞失去原來特定的結(jié)構(gòu)和功能;從愈傷組織到幼苗的培養(yǎng)過程需要的激素有生長素和細(xì)胞分裂素,這兩種激素的比值能調(diào)控愈傷組織的分化方向,該過程還需要光照,因為葉綠素的形成需要光;且葉綠體利用光能制造有機(jī)物,供試管苗生長發(fā)育。(2)圖1中的愈傷組織,若不經(jīng)過共培養(yǎng)環(huán)節(jié),直接誘導(dǎo)培養(yǎng)得到的植株可以保持植株A的遺傳特性。圖1中,含有外源基因的轉(zhuǎn)化植株A若用于生產(chǎn)種子,其包裝需標(biāo)注轉(zhuǎn)基因種子,即進(jìn)行轉(zhuǎn)基因標(biāo)識。(3)圖1與圖2中,農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞時,利用了農(nóng)桿菌含有的Ti質(zhì)粒的作用,Ti質(zhì)粒中的T-DNA能將外源基因遞送到植物細(xì)胞中,并與植物細(xì)胞的染色體DNA整合到一起。(4)已知某酶(PDS)缺失會導(dǎo)致植株白化。某團(tuán)隊構(gòu)建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因編輯載體(含有綠色熒光蛋白標(biāo)記基因),利用圖2中的CDB法將該重組載體導(dǎo)入植株B,長出毛狀根,成功獲得轉(zhuǎn)化植株B,該過程中通過熒光檢測選擇帶有綠色熒光標(biāo)記的毛狀根即為陽性毛狀根段,圖2中,鑒定導(dǎo)入幼苗中的基因編輯載體是否成功發(fā)揮作用的方法是觀察幼苗是否表現(xiàn)出白化特征,因為PDS缺失會導(dǎo)致植株白化,而白化苗的出現(xiàn)意味著通過基因編輯技術(shù)成功實現(xiàn)PDS基因的敲除。(5)與常規(guī)轉(zhuǎn)化法相比,采用CDB法進(jìn)行基因遞送的優(yōu)點主要表現(xiàn)在操作方法簡單,不需要借助植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行操作,且培養(yǎng)周期較短。6.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)賴氨酸是人體不能合成的必需氨基酸,而人類主要食物中的賴氨酸含量很低,利用生物技術(shù)可提高食物中賴氨酸含量?;卮鹣铝袉栴}:(1)植物細(xì)胞合成的賴氨酸達(dá)到一定濃度時,能抑制合成過程中兩種關(guān)鍵酶的活性,導(dǎo)致賴氨酸含量維持在一定濃度水平,這種調(diào)節(jié)方式屬于。根據(jù)這種調(diào)節(jié)方式,在培養(yǎng)基中添加,用于篩選經(jīng)人工誘變的植物懸浮細(xì)胞,可得到抗賴氨酸類似物的細(xì)胞突變體,通過培養(yǎng)獲得再生植株。(2)隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)與動物細(xì)胞工程結(jié)合和發(fā)展,2011年我國首次利用轉(zhuǎn)基因和體細(xì)胞核移植技術(shù)成功培育了高產(chǎn)賴氨酸轉(zhuǎn)基因克隆奶牛。其基本流程為:①構(gòu)建乳腺專一表達(dá)載體。隨著測序技術(shù)的發(fā)展,為獲取富含賴氨酸的酪蛋白基因(目的基因),可通過檢索獲取其編碼序列,用化學(xué)合成法制備得到。再將獲得的目的基因與含有乳腺特異性啟動子的相應(yīng)載體連接,構(gòu)建出乳腺專一表達(dá)載體。②表達(dá)載體轉(zhuǎn)入牛胚胎成纖維細(xì)胞(BEF)。將表達(dá)載體包裹到磷脂等構(gòu)成的脂質(zhì)體內(nèi),與BEF膜發(fā)生,表達(dá)載體最終進(jìn)入細(xì)胞核,發(fā)生轉(zhuǎn)化。③核移植。將轉(zhuǎn)基因的BEF作為核供體細(xì)胞,從牛卵巢獲取卵母細(xì)胞,經(jīng)體外培養(yǎng)及去核后作為。將兩種細(xì)胞進(jìn)行電融合,電融合的作用除了促進(jìn)細(xì)胞融合,同時起到了重組細(xì)胞發(fā)育的作用。④重組細(xì)胞的體外培養(yǎng)及胚胎移植。重組細(xì)胞體外培養(yǎng)至,植入代孕母牛子宮角,直至小牛出生。⑤檢測。DNA水平檢測:利用PCR技術(shù),以非轉(zhuǎn)基因牛耳組織細(xì)胞作為陰性對照,以為陽性對照,檢測到轉(zhuǎn)基因牛耳組織細(xì)胞中存在目的基因。RNA水平檢測:從非轉(zhuǎn)基因牛乳汁中的脫落細(xì)胞、轉(zhuǎn)基因牛乳汁中的脫落細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因牛耳組織細(xì)胞,提取總RNA,對總RNA進(jìn)行處理,以去除DNA污染,再經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA,并以此為,利用特定引物擴(kuò)增目的基因片段。結(jié)果顯示目的基因在轉(zhuǎn)基因牛乳汁中的脫落細(xì)胞內(nèi)表達(dá),而不在牛耳組織細(xì)胞內(nèi)表達(dá),原因是什么?。【答案】(1)負(fù)反饋調(diào)節(jié)過量賴氨酸類似物(2)基因數(shù)據(jù)庫融合核受體細(xì)胞激活早期囊胚轉(zhuǎn)基因BEFDNA酶PCR的模板構(gòu)建的表達(dá)載體只含有乳腺特異性啟動子,只能在乳腺細(xì)胞中啟動轉(zhuǎn)錄,而在牛耳細(xì)胞中不能表達(dá)。【詳解】(1)負(fù)反饋調(diào)節(jié)是指在一個系統(tǒng)中,系統(tǒng)工作的效果,反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作,并且使系統(tǒng)工作的效果減弱或受到限制,有助于系統(tǒng)保持穩(wěn)定。植物細(xì)胞合成的賴氨酸達(dá)到一定濃度時,能抑制合成過程中兩種關(guān)鍵酶的活性,導(dǎo)致賴氨酸含量維持在一定濃度水平,這種調(diào)節(jié)方式屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)。如果想得到抗賴氨酸類似物的細(xì)胞突變體可在培養(yǎng)基中添加過量賴氨酸類似物。(2)①從基因數(shù)據(jù)庫獲取獲取目的基因編碼序列,用化學(xué)合成法制備可得到目的基因。②表達(dá)載體包裹到磷脂等構(gòu)成的脂質(zhì)體內(nèi),根據(jù)細(xì)胞膜成分,其與BEF膜發(fā)生融合。③去核的卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞,其處于減數(shù)第二次分裂中期,因為卵母細(xì)胞中含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。電融合的作用除了促進(jìn)細(xì)胞融合,同時起到了激活重組細(xì)胞發(fā)育的作用。④胚胎發(fā)育到適宜階段可取出向受體移植。牛、羊一般要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段;植入代孕母牛子宮角,直至小牛出生。⑤陽性對照:按照當(dāng)前實驗方案一定能得到正面預(yù)期結(jié)果的對照實驗。陽性對照是已知的對測量結(jié)果有影響的因素,目的是確定實驗程序無誤。陰性對照和陽性對照相反,按照當(dāng)前的實驗方案一定不能得到正面預(yù)期結(jié)果的對照實驗。排除未知變量對實驗產(chǎn)生的不利影響。本實驗以非轉(zhuǎn)基因牛耳組織細(xì)胞作為陰性對照,為了檢測到轉(zhuǎn)基因牛耳組織細(xì)胞中存在目的基因。應(yīng)該以含有目的基因的牛耳組織細(xì)胞為陽性對照。為了除去DNA污染,可以使用DNA酶使其水解。經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA,并以此為PCR的模板進(jìn)行擴(kuò)增。目的基因在轉(zhuǎn)基因牛乳汁中的脫落細(xì)胞內(nèi)表達(dá),而不在牛耳組織細(xì)胞內(nèi)表達(dá),原因是構(gòu)建的表達(dá)載體只含有乳腺特異性啟動子,只能在乳腺細(xì)胞中啟動轉(zhuǎn)錄,而在牛耳細(xì)胞中不能表達(dá)。7.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)甲植物細(xì)胞核基因具有耐鹽堿效應(yīng),乙植物細(xì)胞質(zhì)基因具有高產(chǎn)效應(yīng)。某研究小組用甲、乙兩種植物細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞雜交相關(guān)研究,基本過程包括獲取原生質(zhì)體、誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合、篩選融合細(xì)胞、雜種植株再生和鑒定,最終獲得高產(chǎn)耐鹽堿再生植株?;卮鹣铝袉栴}:(1)根據(jù)研究目標(biāo),在甲、乙兩種植物細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞雜交前,應(yīng)檢驗兩種植物的原生質(zhì)體是否具備的能力。為了便于觀察細(xì)胞融合的狀況,通常用不同顏色的原生質(zhì)體進(jìn)行融合,若甲植物原生質(zhì)體采用幼苗的根為外植體,則乙植物可用幼苗的為外植體。(2)植物細(xì)胞壁的主要成分為和果膠,在獲取原生質(zhì)體時,常采用相應(yīng)的酶進(jìn)行去壁處理。在原生質(zhì)體融合前,需對原生質(zhì)體進(jìn)行處理,分別使甲原生質(zhì)體和乙原生質(zhì)體的失活。對處理后的原生質(zhì)體在顯微鏡下用計數(shù),確定原生質(zhì)體密度。兩種原生質(zhì)體1∶1混合后,通過添加適宜濃度的PEG進(jìn)行融合;一定時間后,加入過量的培養(yǎng)基進(jìn)行稀釋,稀釋的目的是。(3)將融合原生質(zhì)體懸浮液和液態(tài)的瓊脂糖混合,在凝固前倒入培養(yǎng)皿,融合原生質(zhì)體分散固定在平板中,并獨立生長、分裂形成愈傷組織。同一塊愈傷組織所有細(xì)胞源于。下列各項中能說明這些愈傷組織只能來自于雜種細(xì)胞的理由是哪幾項?A.甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)處理后失活,無法正常生長、分裂B.同種融合的原生質(zhì)體因甲或乙原生質(zhì)體失活而不能生長、分裂C.培養(yǎng)基含有抑制物質(zhì),只有雜種細(xì)胞才能正常生長、分裂D.雜種細(xì)胞由于結(jié)構(gòu)和功能完整可以生長、分裂(4)愈傷組織經(jīng)可形成胚狀體或芽。胚狀體能長出,直接發(fā)育形成再生植株。(5)用PCR技術(shù)鑒定再生植株。已知甲植物細(xì)胞核具有特異性DNA序列a,乙植物細(xì)胞質(zhì)具有特異性DNA序列b;M1、M2為序列a的特異性引物,N1、N2為序列b的特異性引物。完善實驗思路:Ⅰ.提取純化再生植株的總DNA,作為PCR擴(kuò)增的。Ⅱ.將DNA提取物加入PCR反應(yīng)體系,為特異性引物,擴(kuò)增序列a;用同樣的方法擴(kuò)增序列b。Ⅲ.得到的2個PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)后,若每個PCR擴(kuò)增產(chǎn)物在凝膠中均出現(xiàn)了預(yù)期的個條帶,則可初步確定再生植株來自于雜種細(xì)胞?!敬鸢浮?1)再生葉(2)纖維素細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核血細(xì)胞計數(shù)板降低PEG濃度,使其失去融合作用(3)同一個雜種融合原生質(zhì)體ABD(4)再分化根和芽(5)模板M1、M2凝膠電泳1【詳解】(1)在甲、乙兩種植物細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞雜交前,應(yīng)檢驗兩種植物的原生質(zhì)體是否具備再生的能力。為了便于觀察細(xì)胞融合的狀況,通常用不同顏色的原生質(zhì)體進(jìn)行融合,若甲植物原生質(zhì)體采用幼苗的根為外植體,則乙植物可用幼苗的葉為外植體。(2)植物細(xì)胞壁的主要成分為纖維素和果膠,在獲取原生質(zhì)體時,常采用相應(yīng)的酶進(jìn)行去壁處理。甲植物細(xì)胞核基因具有耐鹽堿效應(yīng),乙植物細(xì)胞質(zhì)基因具有高產(chǎn)效應(yīng),在原生質(zhì)體融合前,需對原生質(zhì)體進(jìn)行處理,分別使甲原生質(zhì)體和乙原生質(zhì)體的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核失活,融合后具有甲植物的細(xì)胞核基因和乙植物的細(xì)胞質(zhì)基因。對處理后的原生質(zhì)體在顯微鏡下用血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù),確定原生質(zhì)體密度。兩種原生質(zhì)體1∶1混合后,通過添加適宜濃度的PEG進(jìn)行融合;一定時間后,加入過量的培養(yǎng)基進(jìn)行稀釋,稀釋的目的是降低PEG濃度,使其失去融合作用。(3)將融合原生質(zhì)體懸浮液和液態(tài)的瓊脂糖混合,在凝固前倒入培養(yǎng)皿,融合原生質(zhì)體分散固定在平板中,并獨立生長、分裂形成愈傷組織。同一塊愈傷組織所有細(xì)胞源于同一個雜種融合的原生質(zhì)體。未融合的原生質(zhì)體因為細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核的失活,無法正常生長、分裂;同種融合的原生質(zhì)體也因為甲原生質(zhì)體細(xì)胞質(zhì)或乙原生質(zhì)體細(xì)胞核失活而不能生長、分裂;只有雜種細(xì)胞才具備有活性的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核,可以生長、分裂,因此這些愈傷組織只能來自于雜種細(xì)胞。故選ABD。(4)愈傷組織經(jīng)再分化可形成胚狀體或芽。胚狀體能長出根和芽,直接發(fā)育形成再生植株。(5)Ⅰ.提取純化再生植株的總DNA,作為PCR擴(kuò)增的模板。Ⅱ.將DNA提取物加入PCR反應(yīng)體系,M1、M2為特異性引物,擴(kuò)增序列a;用同樣的方法擴(kuò)增序列b。Ⅲ.得到的2個PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)凝膠電泳后,若每個PCR擴(kuò)增產(chǎn)物在凝膠中均出現(xiàn)了預(yù)期的1個條帶,則可初步確定再生植株來自于雜種細(xì)胞?!?022年高考真題〗8.(2022·重慶·統(tǒng)考高考真題)植物體細(xì)胞通常被誘導(dǎo)為愈傷組織后才能表現(xiàn)全能性。研究發(fā)現(xiàn),愈傷組織的中層細(xì)胞是根或芽再生的源頭干細(xì)胞,其在不同條件下,通過基因的特異性表達(dá)調(diào)
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