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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年人教新起點選修3生物下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、下列關(guān)于哺乳動物胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述,正確的是()A.卵裂期胚胎中細胞數(shù)目和有機物總量在不斷增加B.胚胎分割時需將原腸胚的內(nèi)細胞團均等分割C.胚胎干細胞在形態(tài)上,表現(xiàn)為體積大、細胞核大、核仁小D.胚胎干細胞是一類未分化細胞,可從早期胚胎中分離獲取2、圖為科研人員培育克隆猴“中中”的流程圖。下列有關(guān)敘述正確的是()
A.e的性狀表現(xiàn)不受來源于b中的基因控制B.圖中涉及的技術(shù)有動物細胞培養(yǎng)、核移植、胚胎移植等C.d為胚胎發(fā)育提供遺傳物質(zhì)和其他適宜條件D.e誕生實驗體現(xiàn)了a細胞的全能性3、下圖是哺乳動物體外受精過程簡圖,據(jù)圖分析,下列敘述錯誤的是()
A.如果是大型動物,①是卵母細胞培養(yǎng)B.小鼠、豬、羊等動物需要做超數(shù)排卵處理,然后從輸卵管沖取卵子C.②是精子獲能處理,通常采用的體外方法有培養(yǎng)法和化學誘導法D.③過程直接在細胞培養(yǎng)液中即可完成受精作用4、下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程說法不正確的是()A.蛋白質(zhì)工程能將人抗體某些區(qū)段替代鼠單克隆抗體區(qū)段,降低鼠單克隆抗體免疫原性B.蛋白質(zhì)工程可對酶的催化活性、底物專一性、抗氧化性、熱變性、堿變性等加以改變C.理論上通過對關(guān)鍵氨基酸的置換與增刪是進行蛋白質(zhì)工程的唯一方法D.蛋白質(zhì)工程的崛起主要是工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)理論研究的需要5、在受精過程中,在精子觸及卵細胞膜的瞬間,產(chǎn)生的防止多精子入卵受精的屏障是()A.頂體反應B.透明帶反應C.卵細胞膜反應D.雌、雄原核結(jié)合6、梅花鹿屬于單胎動物,季節(jié)性發(fā)情,育種工作者希望通過胚胎工程技術(shù)對優(yōu)良品種進行擴大繁殖。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力B.培養(yǎng)早期胚胎的培養(yǎng)液中含有維生素、激素等多種營養(yǎng)物質(zhì)C.當胚胎數(shù)量有限時,可采用胚胎分割技術(shù)獲得更多的后代D.在胚胎移植中,沖卵是指將供體動物子宮內(nèi)的受精卵沖洗出來7、下列有關(guān)“生物圈2號”實驗的敘述,正確的是()A.建立“生物圈2號”的目的是制造一個人工模擬的生命支持系統(tǒng)B.“生物圈2號”是與外界環(huán)境完全隔絕的系統(tǒng)C.“生物圈2號”的實驗失敗,說明人類沒有可能與自然和諧相處D.“生物圈2號”的實驗失敗,說明了人類不能再進行探索自然模擬自然的實驗8、下列有關(guān)生態(tài)學的基本原理在生產(chǎn)實踐中應用的敘述,錯誤的是()A.合理地規(guī)劃載牧量,能使能量持續(xù)地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠諦.生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中,將秸稈作飼料喂牲畜能實現(xiàn)能量的多級利用C.大量引入外來物種能增加當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的物種多樣性,提高穩(wěn)定性D.合理地引入天敵治理害蟲,能避免因化學農(nóng)藥的大量施用而帶來的二次污染評卷人得分二、填空題(共5題,共10分)9、生物學家利用基因工程技術(shù)通過生物反應器生產(chǎn)人的血清蛋白。請根據(jù)相關(guān)知識回答下列問題:
(1)在基因工程的操作中的“分子手術(shù)刀”是_______________________________
(2)在基因工程的操作中的“分子縫合針”是________
(3)基因工程中最常用的運載體是______
(4)人的基因在牛體內(nèi)能表達,說明人和牛______10、基因治療:基因治療是指用正?;騙______或______患者細胞中有缺陷的基因,從而達到治療疾病的目的。11、今年年初;爆發(fā)了全球性新型肺炎疫情。初步研究表明,新型冠狀病毒通過其表面的S-蛋白與人細胞膜上的ACE2相互識別,感染人的呼吸道上皮細胞。請分析回答問題:
(1)新型冠狀病毒表面的S-蛋白作為_________剌激淋巴細胞,使機體產(chǎn)生_________性免疫反應,人細胞膜上的ACE2的化學本質(zhì)是_________。
(2)感染病毒后,免疫系統(tǒng)對肺細胞強烈攻擊引發(fā)肺炎,此時可通過適度使用_________對病人進行治療;使其免疫功能下降,以避免肺部嚴重受損。
(3)科學家采集了感染新型冠狀病毒并已康復的甲、乙兩人的血液,檢測相關(guān)抗體的水平,結(jié)果如圖1。據(jù)此分析,應選取_________的B淋巴細胞用以制備單克隆抗體(單抗)。
(4)將制備的多種單抗分別與病毒混合,然后檢測病毒對宿主細胞的感染率,結(jié)果如圖2。據(jù)此分析,對病毒抑制效果最好的單抗是__________號。
(5)患者康復后一段時間,若再次受到該病毒的攻擊,機體內(nèi)相應的__________細胞迅速增殖分化,產(chǎn)生大量的漿細胞和細胞毒性T細胞。12、下圖表示哺乳動物精子和卵細胞發(fā)生和成熟的示意圖。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)③過程中精子頭部的頂體是由__________發(fā)育來的;④過程在__________內(nèi)完成。
(2)在④過程中發(fā)生頂體反應;釋放頂體酶,溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)和透明帶。為了阻止多精入卵,會發(fā)生__________反應和__________反應。
(3)精子的發(fā)生開始的時期是__________;雌性動物卵泡的形成的時期是__________。
(4)初級卵母細胞進行Ⅰ過程是在__________時期完成的,Ⅱ過程是在__________過程中完成的。13、請寫出基因工程的概念:_________________。請寫出胚胎移植的概念:_____________________。請分別寫出植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的原理_________。評卷人得分三、判斷題(共5題,共10分)14、一般情況下一個卵細胞只能由一個精子發(fā)生融合形成受精卵()A.正確B.錯誤15、精子入卵后形成雄原核;同時卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ,排出第二極體后,形成雌原核()A.正確B.錯誤16、受精包括受精前的準備階段和受精階段,在自然狀態(tài)下,哺乳動物的受精在子宮內(nèi)完成。(選擇性必修3P56)()A.正確B.錯誤17、下圖表示哺乳動物發(fā)育過程的幾個階段;請判斷下列題的敘述是否正確?
(_____)(1)從A到C的過程中有機物的含量減少。
(_____)(2)A;B時期胚胎中的細胞都是全能細胞。
(_____)(3)胚胎移植必須使用處于B或C時期的胚胎。
(_____)(4)圖示過程細胞通過有絲分裂增殖,遺傳物質(zhì)可能會發(fā)生改變。A.正確B.錯誤18、在生態(tài)工程建設中,只能遵循“先污染、破壞、再治理”的發(fā)展思路______A.正確B.錯誤評卷人得分四、非選擇題(共1題,共10分)19、我國已實現(xiàn)部分“胚胎工程產(chǎn)業(yè)化”;如肉牛;奶牛胚胎工程產(chǎn)業(yè)化。如圖所示是科學家采用不同方法產(chǎn)業(yè)化培育良種牛的過程,a~h為操作過程,請回答下列問題:
(1)培育“試管牛C”技術(shù)的操作流程是____(填字母),d操作的名稱是____,h操作的核心是____,受精時受體的卵細胞處于____期。
(2)圖中數(shù)字標號代表的結(jié)構(gòu)名稱是:①____,②____,③____。若要獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體,可對發(fā)育到____階段的早期胚胎進行分割處理,在進行胚胎分割時,應注意____。
(3)圖中用到的激素是____,移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是____。評卷人得分五、實驗題(共4題,共24分)20、閱讀下面的材料;回答文后的問題。
植物生物反應器-植物工廠。
生物反應器是利用酶或生物體(如微生物)所具有的生物功能;在體外進行生化反應的裝置系統(tǒng),是一種生物功能模擬機,如發(fā)酵罐;固定化酶或固定化細胞反應器等。傳統(tǒng)的生物反應器存在工藝控制、產(chǎn)品安全等問題。植物生物反應器主要以整株植物、植物組織或植物懸浮細胞為加工場所,生產(chǎn)藥物蛋白。
葉綠體遺傳轉(zhuǎn)化體系是近年發(fā)展起來的一種新的植物生物反應器。它是以葉綠體為外源DNA受體的一種轉(zhuǎn)化方式。將葉綠體特異性啟動子;終止子等序列和外源基因整合作為目的基因;然后將目的基因、標記基因及葉綠體來源的基因片段構(gòu)建成表達載體,轉(zhuǎn)入葉綠體后使目的基因插入葉綠體基因組,最后篩選獲得轉(zhuǎn)基因植株。與植物細胞核表達體系相比,葉綠體遺傳轉(zhuǎn)化體系具有明顯優(yōu)勢:葉綠體由雙層膜包裹且無蛋白外流,為重組蛋白表達提供了一個相對安全的生物環(huán)境;葉綠體有自己獨特的DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯體系,在基因轉(zhuǎn)錄、翻譯等方面具有原核特性;葉綠體基因組拷貝數(shù)多,外源基因表達效率高;葉綠體基因組含有多基因可共同表達;可以防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花粉在自然界中擴散。
HIV是獲得性免疫缺陷綜合征的病原體;目前仍缺乏有效疫苗。2012年,研究人員以HIV病毒包膜蛋白上的V3環(huán)和C4結(jié)構(gòu)域序列的基因作為外源基因,在煙草葉綠體中成功表達C4V3抗原蛋白。通過實驗證明,煙草葉綠體中表達的C4V3蛋白能夠引發(fā)免疫反應。
(1)植物生物反應器主要依賴____等現(xiàn)代生物學技術(shù);以物組織或細胞作為物生反應器,生產(chǎn)醫(yī)藥蛋白。
(2)構(gòu)建葉綠體遺傳轉(zhuǎn)化體系時;需要的工具酶有____。構(gòu)建的基因表達載體中含有____,使得目的基因只能在葉綠體中表達。
(3)植物葉綠體表達體系可以防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花粉在自然界中擴散,原因可能是___________。A.轉(zhuǎn)基因植物與其他植物間不能通過花粉進行基因交流B.受精卵中的細胞質(zhì)幾乎全部來自卵細胞C.植物雜交的后代不會出現(xiàn)性狀分離(4)將含有插入目的基因的葉綠體葉片組織制作成生產(chǎn)藥物蛋白生物反應器的后續(xù)操作包括_____________________________。
(5)為檢驗煙草葉綠體中表達的C4V3蛋白能夠引發(fā)免疫反應,研究人員用緩沖液溶解C4V3蛋白后,每周4次、每次用相同劑量的C4V3蛋白溶液注射小鼠。發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)產(chǎn)生抗體反應,T細胞增殖且有淋巴因子生成。請指出該實驗設計的不足,并加以修正________________________。21、如圖為人類“治療性克隆”大概過程;請根據(jù)圖回答:
(1)人類“治療性克隆”屬于生物工程的________技術(shù)。
(2)科學家將患者的體細胞核植入去核的卵細胞中,而不是直接用體細胞進行細胞培養(yǎng)的原因是_________。
(3)“治療性克隆”的結(jié)果說明高度分化的體細胞核仍然具有________。相同的胚胎干細胞“克隆”的結(jié)果各種各樣,如有的是胰島細胞,有的是血細胞,有的是心肌細胞,究其本質(zhì)原因是基因________的結(jié)果。上述“克隆”過程是建立在胚胎細胞的________和________基礎(chǔ)上的。
(4)如將上述技術(shù)用于“克隆人”則需要進行________過程,目前世界上絕大多數(shù)國家反對進行“克隆人”實驗的原因是________________________。22、阿霉素能阻礙DNA復制,從而抑制癌細胞增殖。但它可能誘發(fā)心肌細胞凋亡,引起患者心臟功能障礙。1,6-二磷酸果糖(FDP)能明顯改善心肌細胞的代謝功能。為探究藥物FDP對阿霉素誘發(fā)的心肌細胞凋亡是否具有抑制作用,研究人員設計了以下實驗,將心肌細胞在三種培養(yǎng)液中培養(yǎng)(如下表所示)。一定時間后,統(tǒng)計心肌細胞的凋亡率。組別培養(yǎng)液A?B適宜培養(yǎng)液+藥物FDP+阿霉素C適宜培養(yǎng)液+阿霉素
根據(jù)上述信息回答下列問題:
(1)A組的培養(yǎng)液組成為_____。
(2)該實驗的自變量為_____,因變量為_____,A組與_____組對照;可以驗證阿霉素是否能誘發(fā)心肌細胞凋亡。
(3)預測實驗結(jié)果和結(jié)論:若B組的心肌細胞凋亡率低于C組,則_____。
(4)研究人員還做了將心肌細胞放在適宜培養(yǎng)液+藥物FDP中培養(yǎng),其目的是_____。23、單克隆抗體特異性強;靈敏度高,用于診療疾病具有準確;高效等特點。下圖表示單克隆抗體制備過程。
回答下列問題:
(1)若細胞B是小鼠的骨髓瘤細胞;則A是_________________細胞,誘導d過程常用的因素是_________________(答出一個即可)。
(2)用于篩選細胞D的培養(yǎng)基必需滿足兩個條件:一是_________________細胞都會死亡;二是保證_________________細胞能生長。
(3)使用合成培養(yǎng)基體外培養(yǎng)雜交瘤細胞時;通常需要加入_________________等一些天然成分,并置于含有_________混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。
(4)制備抗新冠病毒單克隆抗體檢測試劑,可用_________________(選填數(shù)字標號:①新冠病毒滅活疫苗、②新冠病毒RNA疫苗、③新冠病毒滅活疫苗或RNA疫苗)免疫小鼠,以獲得圖中的A細胞。評卷人得分六、綜合題(共2題,共20分)24、蘿卜的蛋白A具有廣泛的抗植物病菌作用;而且對人體沒有影響。我國科學家欲獲得高效表達蛋白A的轉(zhuǎn)基因大腸桿菌作為微生物農(nóng)藥,做了相關(guān)研究。
(1)研究者用相同的_________酶處理蛋白A基因和pET質(zhì)粒,得到重組質(zhì)粒,再將重組質(zhì)粒置于經(jīng)_________處理的大腸桿菌細胞懸液中;獲得轉(zhuǎn)基因大腸桿菌。
(2)檢測發(fā)現(xiàn);轉(zhuǎn)入的蛋白A基因在大腸桿菌細胞中表達效率很低,研究者推測不同生物對密碼子具有不同的偏好,因而設計了與蛋白A基因結(jié)合的兩對引物(引物B和C中都替換了一個堿基),并按圖2方式依次進行4次PCR擴增,以得到新的蛋白A基因。
①這是一種定點的_________技術(shù)。
②圖2所示的4次PCR應該分別如何選擇圖1中所示的引物?請?zhí)顚懸韵卤砀瘢ㄈ暨x用該引物劃“√”,若不選用該引物則劃“×”)。_____
。
引物A
引物B
引物C
引物D
PCR1
PCR2
PCR3
PCR4
(3)研究者進一步將含有新蛋白A基因的重組質(zhì)粒和_________分別導入大腸桿菌,提取培養(yǎng)液中的蛋白質(zhì),用_________方法檢測并比較三組受體菌蛋白A的表達產(chǎn)物,判斷新蛋白A基因表達效率是否提高。為檢測表達產(chǎn)物的生物活性,研究者將上述各組表達產(chǎn)物加入到長滿了植物病菌的培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時間后,比較_________的大小;以確定表達產(chǎn)物的生物活性大小。
(4)作為微生物農(nóng)藥,使用時常噴灑蛋白A基因的發(fā)酵產(chǎn)物而不是轉(zhuǎn)蛋白A基因的大腸桿菌,其優(yōu)點是_________。25、請分析回答下列問題:
“試管嬰兒”是通過將不孕夫婦的精子和卵細胞取出在試管中完成受精;并在試管中培養(yǎng)使其發(fā)育到一定時期,再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成的胎兒?!霸嚬軏雰杭夹g(shù)”不僅使一部分不能生育的男女重新獲得了生育的機會,也為人類的優(yōu)生優(yōu)育開辟了新的途徑。據(jù)此回答:
(1)在體外受精時;精子首先要進行_____________處理,卵細胞則要培養(yǎng)到______________________(時期)才能與精子結(jié)合。
(2)“試管嬰兒”的形成用到的生物技術(shù)有_________________。
(3)采用_____________技術(shù);能得到“同卵雙胞胎”。這種技術(shù)一般采用發(fā)育良好;形態(tài)正常的__________________。進行此項操作時,要特別注意將_______________均等分割,否則會影響分割后的胚胎恢復和進一步發(fā)育。
(4)試管嬰兒技術(shù)作為現(xiàn)代生物技術(shù);它和母親正常懷孕;生產(chǎn)的過程的不同之處是_________________________________。
(5)現(xiàn)在大多數(shù)人反對設計嬰兒性別,其原因是__________________________________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】卵裂期胚胎中細胞數(shù)目在不斷增加,但有機物總量不斷減少,A錯誤;胚胎分割時需將桑椹胚或囊胚的內(nèi)細胞團均等分割,B錯誤;胚胎干細胞的特性,在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細胞核大、核仁明顯,C錯誤;胚胎干細胞是一類未分化細胞,可從早期胚胎或原始性腺中分離獲取,D正確。2、B【分析】【分析】
體細胞核移植過程:
【詳解】
e的性狀表現(xiàn)受來源于b中細胞質(zhì)基因的控制;A錯誤;圖中涉及的技術(shù)有動物細胞培養(yǎng);核移植、胚胎移植等,B正確;d為胚胎發(fā)育提供適宜條件,但沒有提供遺傳物質(zhì),C錯誤;e誕生實驗體現(xiàn)了a細胞的細胞核具有全能性,D錯誤。故選B。
【點睛】
易錯點:動物體細胞核移植的原理是動物體細胞細胞核的全能性;植物組織培養(yǎng)的原理是:植物細胞的全能性。3、D【分析】【分析】
體外受精主要包括:卵母細胞的采集和培養(yǎng);精子的采集和獲能、受精;據(jù)此分析作答。
【詳解】
A;據(jù)圖可知;如果是大型動物,①是卵母細胞的培養(yǎng),A正確;
B;小鼠、豬、羊等動物需要用促性腺激素進行超數(shù)排卵處理;然后從輸卵管中沖取卵子,B正確;
C;②是精子獲能處理;精子進行體外獲能的方法有培養(yǎng)法和化學誘導法兩種,其中化學誘導法即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體溶液中獲能,C正確;
D;③是受精階段;在獲能溶液或?qū)S玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程,D錯誤。
故選D。4、C【分析】【分析】
蛋白質(zhì)工程的基本途徑:從預期蛋白質(zhì)的功能出發(fā)→設計預期的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列。
【詳解】
為了降低鼠單克隆抗體免疫原性,可以通過蛋白質(zhì)工程將人抗體某些區(qū)段替代鼠單克隆抗體區(qū)段,A正確;可以通過蛋白質(zhì)工程修飾相應的基因改變酶的催化活性、底物專一性、抗氧化性、熱變性、堿變性,B正確;蛋白質(zhì)工程可以通過對基因的修飾改造蛋白質(zhì),也可以創(chuàng)造新的蛋白質(zhì),C錯誤;蛋白質(zhì)工程可以應用于藥物、微電子等領(lǐng)域,是工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)理論研究的需要,D正確。故選C。5、B【分析】受精過程中防止多精子入卵受精的兩道屏障:
①透明帶反應:在精子觸及卵細胞膜的瞬間;會產(chǎn)生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應,它是防止多精子入卵受精的第一道屏障。
②卵細胞膜反應:精子入卵后;卵細胞膜拒絕其他精子再進入卵內(nèi),這是防止多精子入卵受精的第二道屏障。
【詳解】
A;頂體反應是指精子膜和頂體外膜發(fā)生的一系列改變;釋放頂體酶,不能防止多精子入卵受精,A不符合題意;
B;在精子觸及卵細胞膜的瞬間;會產(chǎn)生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應,它是防止多精子入卵受精的第一道屏障,B符合題意;
C;卵細胞膜反應是精子入卵后;卵細胞膜拒絕其他精子再進入卵內(nèi),這是防止多精子入卵受精的第二道屏障,C不符合題意;
D;雌、雄原核融合;標志著受精作用的完成,D不符合題意。
故選B。6、D【分析】1;精子與卵子在體外受精后;應將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。發(fā)育培養(yǎng)基的成分:無機鹽和有機鹽,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分,以及血清等物質(zhì)。
2;胚胎發(fā)育過程:
(1)卵裂期:細胞進行有絲分裂;數(shù)量增加,胚胎總體積不增加;
(2)桑椹胚:32個細胞左右的胚胎;
(3)囊胚:細胞開始分化;其中個體較大的細胞叫內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織;而滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤;胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔;
(4)原腸胚:內(nèi)細胞團表層形成外胚層;下方細胞形成內(nèi)胚層,由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。
3;胚胎移植的基本程序主要包括:①對供、受體的選擇和處理(選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體;有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體。用激素進行同期發(fā)情處理,用促性腺激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理);②配種或人工授精;③對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存(對胚胎進行質(zhì)量檢查,此時的胚胎應發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段);④對胚胎進行移植;⑤移植后的檢查。
【詳解】
A;胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力;A正確;
B;培養(yǎng)基的成分中無機鹽和有機鹽;維生素、激素、氨基酸、核苷酸等都是重要的營養(yǎng)成分,B正確;
C;梅花鹿屬于單胎動物;當胚胎數(shù)量有限時,能采用胚胎分割技術(shù)以獲得更多的后代,C正確;
D;在胚胎移植中;沖卵是指將供體動物子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來,D錯誤。
故選D。7、A【分析】【分析】
1991年;美國科學家進行了一個耗資巨大規(guī)??涨暗摹吧锶Χ枴睂嶒灒吧锶?號”是一個巨大的封閉的生態(tài)系統(tǒng),位于美國亞利桑拿州,大約有兩個足球場大??;依照設計,這個封閉生態(tài)系統(tǒng)盡可能模擬自然的生態(tài)體系,有土壤;水、空氣與動植物,甚至還有森林、湖泊河流和海洋;1991年,8個人被送進“生物圈2號”,本來預期他們與世隔絕兩年,可以靠吃自己生產(chǎn)的糧食,呼吸植物釋放的氧氣,飲用生態(tài)系統(tǒng)自然凈化的水生存.但18個月之后,“生物圈2號”系統(tǒng)嚴重失去平衡。
【詳解】
A;建立“生物圈2號”的目的是制造一個人工模擬的生命支持系統(tǒng);以驗證人類在離開地球的情況下,利用人工生態(tài)工程,僅僅依靠太陽能,能否維持生存,A正確;
B;“生物圈2號”與外界環(huán)境并沒有完全隔絕;B錯誤;
C;“生物圈2號”實驗雖然失敗了;但它給了人類深刻的經(jīng)驗,使人類繼續(xù)摸索與自然和諧相處的條件,C錯誤;
D;“生物圈2號”的實驗失敗;給了人類深刻的經(jīng)驗教訓,進而進行探索自然模擬自然的實驗,D錯誤。
故選A。8、C【分析】【詳解】
合理的規(guī)劃載牧量,能使能量持續(xù)地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?,A正確;生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中,將秸稈作飼料喂牲畜能實現(xiàn)能量的多級利用,B正確;大量引入外來物種,能增加當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的物種多樣性,可能會提高穩(wěn)定性,有可能導致生態(tài)入侵,使得本地物種的生存受到威脅,C錯誤;合理地引入天敵治理害蟲,能避免因化學農(nóng)藥的大量施用而帶來的二次污染,D正確。二、填空題(共5題,共10分)9、略
【分析】(1)在基因工程的操作中的“分子手術(shù)刀”即切割DNA的是限制核酸內(nèi)切酶簡稱限制酶;
(2)在基因工程的操作中的“分子縫合針”是DNA連接酶;
(3)基因工程中最常用的運載體是質(zhì)粒;
(4)人的基因在牛體內(nèi)能表達;說明人和牛共用一套遺傳密碼。
【考點定位】基因工程的基本工具【解析】限制酶DNA連接酶質(zhì)粒共用一套遺傳密碼10、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】取代修補11、略
【分析】【分析】
分析圖1:表示多年前感染EV并已康復的甲;乙兩人的血液中抗EV-GP抗體的水平。根據(jù)曲線圖可知;多年前感染EV并已康復的甲的血液中抗EV-GP抗體水平明顯高于乙和對照組。
分析圖2:表示單抗與病毒混合后病毒對宿主細胞的感染率。根據(jù)柱形圖可知;單克隆抗體和病毒混合,加入單抗Ⅲ;Ⅴ后,病毒對宿主細胞的感染率明顯低于其他組別。
【詳解】
(1)由題意可知;新型冠狀病毒表面的S-蛋白作為抗原刺激淋巴細胞,使機體產(chǎn)生特異性免疫反應,人細胞膜上的ACE2的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)。
(2)免疫系統(tǒng)對被新冠病毒感染后肺細胞強烈攻擊引發(fā)肺炎;此時可通過適度使用免疫抑制劑對病人進行治療,使其免疫功能下降,以避免肺部嚴重受損。
(3)由圖1可知;多年前感染EV并已康復的甲的血液中抗EV-GP抗體水平明顯高于乙和對照組,故應選取甲的B細胞用以制備單克隆抗體。
(4)由圖2可知;單克隆抗體和病毒混合,加入單抗Ⅲ后,病毒對宿主細胞的感染率較低。因此抑制效果最好的單抗是Ⅲ。
(5)患者康復后一段時間;若再次受到該病毒的攻擊,機體內(nèi)相應的記憶細胞迅速增殖分化,產(chǎn)生大量的漿細胞和細胞毒性T細胞。
【點睛】
本題結(jié)合圖解,考查病毒、單克隆抗體的制備等,要求考生識記病毒的結(jié)構(gòu),明確病毒沒有細胞結(jié)構(gòu);識記單克隆抗體的制備過程,掌握其優(yōu)點及相關(guān)應用,能結(jié)合圖中信息準確答題【解析】①.抗原②.特異③.糖蛋白(或蛋白質(zhì))④.免疫抑制劑⑤.甲⑥.Ⅲ⑦.記憶12、略
【分析】【分析】
1;分析題圖:①表示染色體復制;②是減數(shù)分裂,③是精細胞變形為精子過程,④是受精作用;
2;哺乳動物精子和卵子發(fā)生的不同點:(1)精子的減數(shù)兩次分裂是連續(xù)的;場所唯一(MⅠ和MⅡ的場所都是睪丸);而卵子的兩次分裂是不連續(xù)的,場所不唯一,(MⅠ場所在卵巢,MⅡ場所在輸卵管中);(2)精子和卵子發(fā)生的時間不同:精子的發(fā)生是從初情期一直到生殖機能衰退;多數(shù)哺乳動物卵子的形成和在卵巢內(nèi)的貯備是胎兒出生前完成的;MⅠ是在雌性動物排卵前后完成的,MⅡ是在受精過程中完成的。
【詳解】
(1)精子變形③過程中精子頭部的頂體是由高爾基體發(fā)育來的;④過程是受精過程,在輸卵管內(nèi)完成。
(2)在④過程中發(fā)生頂體反應;釋放頂體酶,溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)和透明帶,透明帶反應和卵細胞膜反應是阻止多精入卵的兩道防線。
(3)雄性動物精子產(chǎn)生的時期是初情期;雌性動物卵泡細胞的形成是在胚胎期性別分化以后完成的,這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別。
(4)初級卵母細胞進行減數(shù)第一次分裂是在排卵前后時期完成的;減數(shù)第二次分裂是在受精作用過程中完成的。
【點睛】
本題考查卵細胞的形成過程和受精作用等相關(guān)知識,意在考查學生識記相關(guān)細節(jié)和解決問題的能力?!窘馕觥扛郀柣w輸卵管透明帶反應卵細胞膜反應初情期胚胎期性別分化以后排卵前后受精作用13、略
【分析】【分析】
動物細胞培養(yǎng)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,然后放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細胞生長和增殖。植物組織培養(yǎng)又叫離體培養(yǎng),指從植物體分離出符合需要的組織;器官或細胞,原生質(zhì)體等,通過無菌操作,在無菌條件下接種在含有各種營養(yǎng)物質(zhì)及植物激素的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)以獲得再生的完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟價值的其他產(chǎn)品的技術(shù)。
【詳解】
1;基因工程又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù);是以分子遺傳學為理論基礎(chǔ),以分子生物學和微生物學的現(xiàn)代方法為手段,將不同來源的基因按預先設計的藍圖,在體外構(gòu)建雜種DNA分子,然后導入活細胞,以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品的遺傳技術(shù)。
2;胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎;或者通過體外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其它雌性動物的體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。
3;動物細胞培養(yǎng)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,然后放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細胞生長和增殖,其原理是細胞增殖。
4;植物組織培養(yǎng)又叫離體培養(yǎng);指從植物體分離出符合需要的組織、器官或細胞,原生質(zhì)體等,通過無菌操作,在無菌條件下接種在含有各種營養(yǎng)物質(zhì)及植物激素的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)以獲得再生的完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟價值的其他產(chǎn)品的技術(shù)。植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞具有全能性。
【點睛】
本題考查基因工程概念、胚胎移植、動植物細胞培養(yǎng)等相關(guān)知識,意在考察考生對知識點的理解掌握程度?!窘馕觥竣?又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)②.又稱受精卵移植,是指將雌性動物體內(nèi)的的早期胚胎,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀況相同的其他雌性動物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)③.植物細胞全能性、細胞增殖三、判斷題(共5題,共10分)14、A【分析】【詳解】
由于存在防止多精入卵的兩道屏障,故一個卵細胞一般只能同一個精子結(jié)合,形成受精卵,這句話是正確的。15、A【分析】【詳解】
受精過程為:頂體反應→穿越放射冠→穿越透明帶(透明帶反應)→卵細胞膜反應(卵黃膜封閉作用)→卵子完成減數(shù)第二次分裂并釋放第二極體→雌雄原核的形成;核膜消失;雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂開始。精子入卵后形成雄原核,同時被激活的卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ,排出第二極體后,形成雌原核,雄、雌原核充分發(fā)育后,相向移動,彼此靠近,核膜消失,形成受精卵,故此說法正確。
故正確。16、B【分析】【詳解】
受精包括受精前的準備階段和受精階段;在自然狀態(tài)下,哺乳動物的受精在輸卵管內(nèi)完成。
故錯誤。17、B【分析】【分析】
據(jù)圖分析;圖中A是桑椹胚,B是囊胚,C是原腸胚。圖B中1是滋養(yǎng)層,2是內(nèi)細胞團,3是透明帶,4是囊胚腔;圖C中5是外胚層,6是滋養(yǎng)層,7是原腸腔,8是內(nèi)胚層。
【詳解】
(1)從A到C的過程中細胞均需要消耗能量;故胚胎中有機物的含量均減少,(1)正確。
(2)桑椹胚之前所有細胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能;屬全能細胞,故A時期胚胎中的細胞都是全能細胞,囊胚期時細胞出現(xiàn)分化,滋養(yǎng)層細胞不是全能細胞,(2)錯誤。
(3)胚胎移植必須使用處于桑椹胚或囊胚時期的胚胎;處于A或B時期的胚胎,(3)錯誤。
(4)圖示過程細胞通過有絲分裂增殖;有絲分裂過程中可能發(fā)生突變,遺傳物質(zhì)可能會發(fā)生改變,(4)正確。
故分別為√、×、×、√。18、B【分析】【詳解】
生態(tài)系統(tǒng)的恢復力穩(wěn)定性是有一定限度的,導致了生態(tài)工程的局限性,使生態(tài)工程并不能解決所有的污染、破壞問題,因此不能走“先污染、破壞,后治理”的老路,故錯誤。四、非選擇題(共1題,共10分)19、略
【分析】(1)培育“試管牛C”包括體外受精→胚胎移植→后代,即a→b→f→g;d操作是胚胎移植;h操作是基因工程技術(shù),核心是基因表達載體的構(gòu)建。受精時受體的卵母細胞處于MⅡ中期。
(2)囊胚的結(jié)構(gòu)包括①滋養(yǎng)層;②囊胚腔和③內(nèi)細胞團。胚胎分割時一般采用的是桑椹胚或囊胚;這個階段的細胞分化程度相對比較低,囊胚分割時,要注意將內(nèi)細胞團均等分割。
(3)促性腺激素能促進兩種奶牛超數(shù)排卵;移植后的胚胎在受體子宮中能夠存活的基礎(chǔ)是受體子宮對外來胚胎不發(fā)生排斥反應?!窘馕觥浚?)a→b→f→g胚胎移植基因表達載體的構(gòu)建MⅡ中。
(2)滋養(yǎng)層囊胚腔內(nèi)細胞團桑椹胚或囊胚將內(nèi)細胞團均等分割。
(3)促性腺激素受體子宮對外來胚胎不發(fā)生排斥反應五、實驗題(共4題,共24分)20、略
【分析】【分析】
1;基因工程的工具:(1)限制酶:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列;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裂。(2)DNA連接酶:連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。(3)運載體:常用的運載體:質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒。2、植物細胞工程技術(shù)的應用:植物繁殖的新途徑(微型繁殖、作物脫毒、人工種子)、作物新品種的培育(單倍體育種、突變體的利用)、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。
【詳解】
(1)植物生物反應器主要以整株植物;植物組織或植物懸浮細胞為加工場所;生產(chǎn)藥物蛋白。這首先需要用基因工程技術(shù)將目的基因?qū)胫参锛毎?,其次需要采用植物細胞工程技術(shù)將轉(zhuǎn)基因植物細胞培育成轉(zhuǎn)基因植株或轉(zhuǎn)基因植物組織或轉(zhuǎn)基因植物懸浮細胞,因此采用的現(xiàn)代生物技術(shù)包括基因工程和細胞工程技術(shù)。
(2)構(gòu)建葉綠體遺傳轉(zhuǎn)化體系時;需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶。要使得目的基因只能在葉綠體中表達,則構(gòu)建的基因表達載體中要含有葉綠體特異性啟動子。
(3)由于受精卵中的細胞質(zhì)幾乎全部來自卵細胞;因此植物葉綠體表達體系可以防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花粉在自然界中擴散。故選B。
(4)將轉(zhuǎn)基因植物細胞培育成植物生物反應器的過程是:脫分化形成愈傷組織;對愈傷組織進行培養(yǎng),提取所需產(chǎn)物(或者脫分化形成愈傷組織,再分化得到植株,從植株中提取所需產(chǎn)物)。
(5)實驗設計需要遵循對照原則;因此該實驗設計缺少對照組,對照組應為:每周4次;每次用C4V3蛋白溶液等量的緩沖液注射小鼠,檢測小鼠體內(nèi)的抗體反應,T細胞增殖情況以及淋巴因子的生成。
【點睛】
本題結(jié)合材料信息,考查基因工程和細胞工程的相關(guān)知識,要求考生識記基因工程的操作工具及操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié);識記植物細胞工程技術(shù)及其應用,能結(jié)合材料中信息準確答題?!窘馕觥炕蚬こ毯图毎こ滔拗泼负虳NA連接酶葉綠體特異性啟動子B脫分化形成愈傷組織,對愈傷組織進行培養(yǎng),提取所需產(chǎn)物。或者脫分化形成愈傷組織,再分化得到植株,從植株中提取所需產(chǎn)物。該實驗設計缺少對照組;對照組應每周4次、每次用C4V3蛋白溶液等量的緩沖液注射小鼠,檢測小鼠體內(nèi)的抗體反應,T細胞增殖情況以及淋巴因子的生成。21、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)“治療性克隆”是將經(jīng)核移植形成的重組細胞培育成胚胎干細胞;進而培養(yǎng)成給患者進行移植用的器官,屬于動物細胞工程。
(2)高度分化的動物體細胞核全能性受到很大的限制;而卵母細胞的細胞質(zhì)中含有使體細胞核表現(xiàn)全能性的物質(zhì)。
(3)胚胎干細胞經(jīng)細胞分裂;細胞分化形成不同的組織細胞;其本質(zhì)原因是基因的選擇性表達。
(4)胚胎干細胞僅通過動物細胞培養(yǎng)不能發(fā)育成完整個體;要使其發(fā)育成完整個體,需要經(jīng)過胚胎移植這道工序。由于“克隆人”違背人類倫理道德,會引起倫理道德觀念的混亂,所以多數(shù)國家反對進行“克隆人”實驗。
考點:本題主要考查胚胎干細胞相關(guān)知識,意在考查考生能理解所學知識的要點,把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力?!窘馕觥考毎こ腆w細胞核在體細胞中不能表現(xiàn)全能性,而卵母細胞的細胞質(zhì)可以給它提供表達全能性的環(huán)境全能性選擇性表達細胞分裂細胞分化胚胎移植“克隆人”會引起人類社會的倫理道德觀念發(fā)生混亂22、略
【分析】【分析】
細胞凋亡指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定;由基因控制的細胞自主的有序的死亡。細胞凋亡與細胞壞死不同,細胞凋亡不是一件被動的過程,而是主動過程,它涉及一系列基因的激活;表達以及調(diào)控等的作用,它并不是病理條件下,自體損傷的一種現(xiàn)象,而是為更好地適應生存環(huán)境而主動爭取的一種死亡過程。
【詳解】
(1)A組應加入適宜培養(yǎng)液;作為對照組。
(2)為探究藥物FDP對阿霉素誘發(fā)的心肌細胞凋亡是否具有抑制作用;因此自變量為FDP的有無;因變量為心肌細胞凋亡率;C組為適宜培養(yǎng)液+阿霉素,與A組相比,可得知阿霉素是否能誘發(fā)心肌細胞凋亡。
(3)若B組的心肌細胞凋亡率低于C組;則FDP可以抑制阿霉素誘發(fā)的凋亡。
(4)將心肌細胞放在適宜培養(yǎng)液+藥物FDP中培養(yǎng),是為了排除FDP本身對心肌細胞凋亡的影響。【解析】(1)適宜培養(yǎng)液。
(2)FDP的有無心肌細胞的凋亡率C組。
(3)FDP可以抑制阿霉素誘發(fā)的心肌細胞的凋亡。
(4)排除FDP本身對心肌細胞凋亡的影響23、略
【分析】【分析】
1;動物細胞培養(yǎng)注意事項:
(1)原理:細胞增殖。
(2)培養(yǎng)基性質(zhì):液體培養(yǎng)基。動物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分與體內(nèi)細胞基本相同;如需要有葡萄糖;氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素、動物血清或血漿,還有適量的抗生素以保證無菌環(huán)境。
(3)需要使用動物血清。
(4)適宜的溫度:36.5℃±0.5℃;適宜的pH:7.2~7.4。
(5)無菌條件下進行。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素;以防培養(yǎng)過程中的污染。此外,應定期更換培養(yǎng)液,防止代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害。
(6)氣體環(huán)境:95%空氣+5%CO2。O2是細胞代謝所必需的,CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。
2;單克隆抗體的制備:
(1)單克隆抗體制備的原理包括:①免疫原理:B淋巴細胞能產(chǎn)生特異性抗體。②細胞融合原理:利用病毒對宿主細胞的穿透性使B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合。③動物細胞培養(yǎng)技術(shù):對雜交瘤細胞進行體內(nèi);體外培養(yǎng)。
(2)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;之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細胞;誘導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。
(3)制備單克隆抗體過程中的幾種細胞:①免疫B細胞(漿細胞):能產(chǎn)生單一抗體;但不能無限增殖。②骨髓瘤細胞:能無限增殖,但不能產(chǎn)生抗體。③雜交瘤細胞:既能產(chǎn)生單一抗體,又能在體外培養(yǎng)條件下無限增殖。
(4)動物細胞融合的原理是細胞膜的流動性;細胞的增殖。動物細胞融合誘導手段有電刺激、聚乙二醇、滅活的病毒等;結(jié)果產(chǎn)生雜交細胞。
【詳解】
(1)若細胞B是小鼠的骨髓瘤細胞;則此過程可以為單克隆抗體的制備過程。故A是已經(jīng)免疫的B淋巴細胞或能產(chǎn)生特定抗體的B細胞。動物細胞融合的原理是細胞膜的流動性;細胞的增殖。動物細胞融合誘導手段(誘導d過程)有電刺激、聚乙二醇、滅活的病毒等,結(jié)果產(chǎn)生雜交細胞。
(2)一般來說;誘導A細胞和B細胞融合,形成C細胞后,必須利用選擇培養(yǎng)基來篩選出目的細胞。那么滿足的條件必須是:未融合的(親本)細胞和融合的同種(核的)細胞都會死亡,而雜交(瘤)細胞(或雜種細胞)能夠在選擇培養(yǎng)基上生長。
(3)動物細胞培養(yǎng)注意事項:一是液體培養(yǎng)基。動物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分與體內(nèi)細胞基本相同,如需要有葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素、動物血清或血漿,還有適量的抗生素以保證無菌環(huán)境。二是氣體環(huán)境:95%空氣+5%CO2。
(4)選用免疫原性好的細菌;病毒、立克次體、螺旋體等;經(jīng)人工培養(yǎng),再用物理或化學方法將其殺滅制成疫苗,即為滅活疫苗。而新冠病毒為RNA病毒,選用RNA疫苗都可以。故選③新冠病毒滅活疫苗或RNA疫苗。
【點睛】
本題考查動物細胞培養(yǎng)、單克隆抗體制備的相關(guān)知識,意在考查考生理解所學知識要點,把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力;能運用所學知識與觀點,對某些現(xiàn)實生活中的生物學問題進行解釋、推理,做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論。【解析】經(jīng)過(抗原、病原體)免疫的(小鼠)B(淋巴)細胞(或漿細胞,或已免疫的B細胞,或能產(chǎn)生特定抗體的B細胞)聚乙二醇(PEG)、滅活的(仙臺)病毒、電激(或電融合)未融合的(親本)細胞和融合的同種(核的)細胞雜交(瘤)細胞(或雜種細胞))血清(或血漿)95%空氣和5%CO2③六、綜合題(共2題,共20分)24、略
【分析】含有蛋白A基因的重組質(zhì)粒;空質(zhì)粒(pET質(zhì)粒)抗原-抗體雜交抑菌圈對人、畜、農(nóng)作物和自然環(huán)境安全;不會造成基因污染;有效成分純度較高。
【分析】
(一)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;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:
①相同點:都縫合磷酸二酯鍵。
②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:①能在受體細胞中復制并穩(wěn)定保存。
②具有一至多個限制酶切點;供外源DNA片段插入。
③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,并具有自我復制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。
(3)其它載體:噬菌體的衍生物;動植物病毒。
(二)基因工程的基本操作程序。
第一步:目的基因的獲取。
1;目的基因是指:編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因。
2;原核基因采取直接分離獲得;真核基因是人工合成.人工合成目的基因的常用方法有反轉(zhuǎn)錄法和化學合成法。
3;PCR技術(shù)擴增目的基因。
(1)原理:DNA雙鏈復制。
(2)過程:第一步:加熱至90~95℃DNA解鏈;第二步:冷卻到55~60℃;引物結(jié)合到互補DNA鏈;第三步:加熱至70~75℃,熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補鏈的合成。
第二步:基因表達載體的構(gòu)建。
1;目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在;并且可以遺傳至下一代,使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。
2;組成:目的基因+啟動子+終止子+標記基因。
(1)啟動子:是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段;位于基因的首端,是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終獲得所需的蛋白質(zhì)。
(2)終止子:也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段;位于基因的尾端。
(3)標記基因的作用:是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因;從而將含有目的基因的細胞篩選出來.常用的標記基因是抗生素抗性基因。
第三步:將目的基因?qū)胧荏w細胞。
1;轉(zhuǎn)化的概念:是目的基因進入受體細胞內(nèi);并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。
2;常用的轉(zhuǎn)化方法:
將目的基因?qū)胫参锛毎翰捎米疃嗟姆椒ㄊ寝r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法;其次還有基因槍法和花粉管通道法等。
將目的基因?qū)雱游锛毎鹤畛S玫姆椒ㄊ秋@微注射技術(shù).此方法的受體細胞多是受精卵。
將目的基因?qū)胛⑸锛毎涸松镒鳛槭荏w細胞的原因是繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少,最常用的原核細胞是大腸桿菌,其轉(zhuǎn)化方法是:先用Ca2+處理細胞;使其成為感受態(tài)細胞,再將重組表達載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細胞混合,在一定的溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子,完成轉(zhuǎn)化過程。
3;重組細胞導入受體細胞后;篩選含有基因表達載體受體細胞的依據(jù)是標記基因是否表達。
第四步:目的基因的檢測和表達。
1;首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因;方法是采用DNA分
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