專題驗(yàn)收評價（三十一） 現(xiàn)代生物技術(shù)的綜合分析

專題驗(yàn)收評價（三十一）現(xiàn)代生物技術(shù)的綜合分析一、選擇題1.(2023·桐鄉(xiāng)月考)體外培養(yǎng)動物細(xì)胞時常需要提供類似該細(xì)胞在生物體內(nèi)的環(huán)境條件，培養(yǎng)方式可分為懸浮培養(yǎng)和貼壁培養(yǎng)。下列敘述正確的是()A.懸浮培養(yǎng)一般使用液體培養(yǎng)基B.貼壁培養(yǎng)一般使用固體培養(yǎng)基C.懸浮培養(yǎng)會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象D.血液中淋巴細(xì)胞適合貼壁培養(yǎng)解析：選A動物細(xì)胞培養(yǎng)均采用液體培養(yǎng)基，A正確，B錯誤；接觸抑制是體外細(xì)胞培養(yǎng)時貼附型細(xì)胞生長的特性，C錯誤；來源于血液、淋巴組織的細(xì)胞以及某些腫瘤細(xì)胞不需要貼附在支持物上，而是呈懸浮生長狀態(tài)，D錯誤。2.(2023·樂清期末)試管嬰兒的培育是一項人類胚胎工程技術(shù)，可以給不孕不育家庭解決生育難題。下列有關(guān)試管嬰兒培育過程的敘述正確的是()A.需要給母親注射雌激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理B.培養(yǎng)成熟的卵母細(xì)胞與獲能的精子在體外進(jìn)行受精C.受精完成后形成的受精卵可在體外直接培育成胎兒D.若想要得到雙胞胎，操作過程必須用到胚胎分割技術(shù)解析：選B為了獲得更多的卵母細(xì)胞，通常需要給母親注射促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理，A錯誤；卵母細(xì)胞需培養(yǎng)成熟后，與獲能的精子在體外進(jìn)行受精，B正確；受精完成后形成的受精卵可在體外進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)，而后在合適的時期將胚胎移入到母體子宮內(nèi)，繼續(xù)發(fā)育成胎兒，C錯誤；若想要得到雙胞胎，不一定用到胚胎分割技術(shù)，還可通過在母體子宮中植入兩個胚胎來實(shí)現(xiàn)，D錯誤。3.(2023·北京高考)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)胞解析：選D單克隆抗體的制備過程中需要用到動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，如骨髓瘤細(xì)胞的培養(yǎng)等，A正確；分析題意可知，本操作的目的是制備單克隆抗體用于快速檢測PTH，為獲得能產(chǎn)生抗PTH抗體的B淋巴細(xì)胞，可用PTH對小鼠進(jìn)行免疫，B正確；抗原與抗體的結(jié)合具有特異性，故可利用抗原—抗體結(jié)合的原理篩選雜交瘤細(xì)胞，C正確；雜交瘤細(xì)胞是B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合之后經(jīng)篩選而得到的，由于一種B淋巴細(xì)胞經(jīng)免疫后只能產(chǎn)生一種抗體，故一般情況下單個雜交瘤細(xì)胞只能產(chǎn)生一種抗體，D錯誤。4.(2023·浙江強(qiáng)基聯(lián)盟統(tǒng)測)為統(tǒng)計葡萄酒發(fā)酵過程中酵母菌數(shù)量變化并對菌種進(jìn)行耐酸性檢測，取適當(dāng)時間的發(fā)酵樣品經(jīng)梯度稀釋后再分別接種到不同pH的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。下列敘述正確的是()A.應(yīng)在酸性范圍設(shè)置培養(yǎng)基pH梯度B.應(yīng)采用平板劃線法進(jìn)行樣品接種C.需要使用恒溫?fù)u床進(jìn)行振蕩培養(yǎng)D.培養(yǎng)過程應(yīng)保持無菌和無氧條件解析：選A要檢測菌種的耐酸性，故應(yīng)在酸性范圍設(shè)置培養(yǎng)基pH梯度，A正確；平板劃線法不能計數(shù)，無法統(tǒng)計酵母菌數(shù)量，B錯誤；培養(yǎng)基培養(yǎng)一般是靜置(倒置)培養(yǎng)，不需要振蕩，C錯誤；培養(yǎng)過程中為促進(jìn)酵母菌繁殖形成菌落，需要保持有氧條件，D錯誤。5.草甘膦是無選擇性除草劑的有效成分，施用時也會“誤傷”作物使其致死，其機(jī)理是抑制與植物多種代謝途徑有關(guān)的EPSP合酶的活性。研究人員試圖培育抗草甘膦作物(矮牽牛)，其流程如圖所示。相關(guān)說法正確的是()A.①過程的目的基因是抑制EPSP合酶的基因B.②過程可利用農(nóng)桿菌將重組Ti質(zhì)粒的T-DNA導(dǎo)入矮牽牛細(xì)胞C.③過程運(yùn)用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因矮牽牛D.轉(zhuǎn)基因矮牽牛存活說明EPSP合酶表達(dá)水平下降有利于抗草甘膦解析：選B草甘膦抑制與植物多種代謝途徑有關(guān)的EPSP合酶的活性，若培育抗草甘膦作物，要提高EPSP合酶的活性，①過程的目的基因是促進(jìn)EPSP合酶的基因，A錯誤；②過程表示將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，可利用農(nóng)桿菌將重組Ti質(zhì)粒的T-DNA導(dǎo)入矮牽牛細(xì)胞，B正確；③過程要把細(xì)胞培養(yǎng)成個體，運(yùn)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，C錯誤；轉(zhuǎn)基因矮牽牛存活說明EPSP合酶表達(dá)水平升高有利于抗草甘膦，D錯誤。6.(2023·寧波海曙區(qū)期中考)利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的果酒、果醋、腐乳、泡菜極大地豐富了人們的飲食。下列說法正確的是()A.利用的都是天然存在的菌種，均不需要滅菌B.其中只有果酒發(fā)酵利用的微生物種類是真菌C.制作泡菜的壇子加水密封是為了抑制乳酸菌的繁殖D.果酒、果醋發(fā)酵裝置應(yīng)該盡量縮短排氣口膠管長度，以便順利排氣解析：選A傳統(tǒng)發(fā)酵中，果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作都利用了天然存在的菌種，均不需要滅菌，A正確；腐乳制作過程中有多種微生物參與，其中起主要作用的是毛霉，毛霉屬于真菌，B錯誤；制作泡菜的壇子加水密封是為了創(chuàng)造無氧環(huán)境，促進(jìn)乳酸菌的繁殖，C錯誤；果酒、果醋發(fā)酵裝置應(yīng)該盡量增長排氣口膠管長度，防止雜菌污染，D錯誤。7.(2023·廈門模擬)甲植物具有由核基因控制的多種優(yōu)良性狀，遠(yuǎn)緣植物乙的細(xì)胞質(zhì)中存在抗除草劑基因，科研人員通過如圖途徑培育出具有抗除草劑性狀的優(yōu)良品種丙。圖中字母表示過程、數(shù)字序號表示細(xì)胞。下列相關(guān)敘述正確的是()A.過程A應(yīng)置于較高滲透壓溶液中處理，再將①②誘導(dǎo)融合成③B.過程B無需篩選鑒定，形成雜種細(xì)胞后即可接種到培養(yǎng)基中C.過程C、D采用固體培養(yǎng)基，添加激素的種類和比例相同D.雜種植株丙為二倍體，其產(chǎn)生的配子均含有抗除草劑基因解析：選A過程A為去除細(xì)胞壁的過程，在用酶解法降解細(xì)胞壁之前，用較高滲透壓溶液處理細(xì)胞，有利于完整的原生質(zhì)體的釋放，然后再利用誘導(dǎo)融合的方法將①②誘導(dǎo)融合成③，A正確；過程B獲得的融合細(xì)胞未必都是由甲的細(xì)胞核和乙的細(xì)胞質(zhì)融合形成的，因而需篩選鑒定，B錯誤；過程C、D分別為脫分化和再分化過程，這些過程需要采用固體培養(yǎng)基，且兩過程中添加激素的比例不同，C錯誤；雜種植株丙的細(xì)胞核來自甲植物頂芽細(xì)胞，故其為二倍體，抗除草劑基因位于細(xì)胞質(zhì)中，故其產(chǎn)生的雄配子幾乎不含有抗除草劑基因，D錯誤。8.(2023·嘉興二模)鐮刀形細(xì)胞貧血癥是一種單基因遺傳病，由正常血紅蛋白基因(HbA)突變?yōu)殓牭缎渭?xì)胞貧血癥基因(Hbs)引起，HbA和Hbs的某片段如圖甲。對胎兒基因檢測的主要原理是MstⅡ限制酶處理擴(kuò)增后的DNA；加熱使酶切片段解旋，用熒光標(biāo)記的CTGACTCCT序列與其雜交；凝膠電泳分離。圖乙是凝膠電泳后熒光出現(xiàn)的三種可能性。下列敘述錯誤的是()A.提取胎兒DNA樣品后，擴(kuò)增DNA需要添加特定的引物B.用MstⅡ限制酶處理DNA不充分，可能把正常人誤判為攜帶者C.熒光標(biāo)記序列越長，圖乙-C中兩個DNA條帶間的距離越大D.若某胎兒檢測結(jié)果為圖乙-B，則該胎兒為鐮刀形細(xì)胞貧血癥患者解析：選C引物的作用是作為DNA復(fù)制開始時DNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)，因此提取胎兒DNA樣品后，擴(kuò)增DNA需要添加特定的引物，A正確。據(jù)圖可知，正常血紅蛋白基因中含有MstⅡ限制酶的酶切位點(diǎn)，而鐮刀形細(xì)胞貧血癥基因中沒有，用MstⅡ限制酶處理DNA不充分，正常血紅蛋白基因的中間位置可能沒有被切割，結(jié)果可能與鐮刀形細(xì)胞貧血癥基因結(jié)果一樣，因此可能把正常人誤判為攜帶者，B正確。凝膠電泳中，DNA分子量越大遷移得越慢，因此圖乙-C中兩個DNA條帶間的距離與切割后DNA分子量的大小有關(guān)，與熒光標(biāo)記序列長短無關(guān)，C錯誤。分析題圖可知，出現(xiàn)圖乙-ADNA條帶表示含有正常血紅蛋白基因；出現(xiàn)圖乙-BDNA條帶表示含有鐮刀形細(xì)胞貧血癥基因；出現(xiàn)圖乙-CDNA條帶表示含有鐮刀形細(xì)胞貧血癥基因和正常血紅蛋白基因，D正確。二、非選擇題9.(2023·紹興月考)白葉枯病是水稻嚴(yán)重的病害之一，疣粒野生稻對其具有高度抗性。研究人員利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，試圖將疣粒野生稻的抗白葉枯病特性轉(zhuǎn)移到栽培稻中。(1)將兩種水稻外植體分別接種在含植物激素的培養(yǎng)基上，經(jīng)____________過程形成愈傷組織后，用________________酶處理獲得游離的原生質(zhì)體。(2)本研究運(yùn)用的技術(shù)手段依據(jù)的原理是______________________________，可用化學(xué)試劑__________人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。(3)“不對稱體細(xì)胞雜交法”可以將一個親本細(xì)胞內(nèi)的部分染色體或染色體上某些片段轉(zhuǎn)移到另一個親本體細(xì)胞內(nèi)，獲得不對稱雜種植株。大劑量的X射線能隨機(jī)破壞染色體結(jié)構(gòu)，使其發(fā)生斷裂、易位、消除等，從而導(dǎo)致細(xì)胞不再持續(xù)分裂。碘乙酰胺能使細(xì)胞質(zhì)中的某些酶失活，抑制細(xì)胞分裂。為了達(dá)到轉(zhuǎn)移抗白葉枯病特性的目的，融合前要用X射線照射__________________的原生質(zhì)體，用碘乙酰胺處理另一親本的原生質(zhì)體。經(jīng)誘導(dǎo)融合后，只有異源融合后的雜種細(xì)胞可持續(xù)分裂形成再生細(xì)胞團(tuán)，原因是__________________________。(4)觀察再生植株細(xì)胞中的染色體，發(fā)現(xiàn)數(shù)目均______(填“少于”或“多于”)兩親本染色體數(shù)目之和，說明成功獲得了不對稱雜種植株。有些雜種植株染色體數(shù)目與栽培稻相同，性狀明顯偏向栽培稻，但也表現(xiàn)出疣粒野生稻的一些特性，推測這些雜種植株無多余染色體但具有疣粒野生稻特性的原因是______________________________________________________。(5)用致病性強(qiáng)的兩種水稻白葉枯病菌株接種，檢測72株雜種植株的抗性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)共有40株表現(xiàn)抗性，其中17株對兩種菌株都表現(xiàn)抗性。綜合染色體數(shù)目及抗性檢測結(jié)果，應(yīng)優(yōu)先選擇_____________________________________________________的雜種植株進(jìn)行繁育。解析：(1)將兩種水稻外植體分別接種在含植物激素的培養(yǎng)基上，經(jīng)脫分化過程形成愈傷組織后，用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，從而獲得游離的原生質(zhì)體。(2)題述過程表示的是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，該技術(shù)手段依據(jù)的原理是細(xì)胞膜具有一定的流動性，可通過化學(xué)試劑聚乙二醇人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。(3)分析題意可知，為了達(dá)到轉(zhuǎn)移抗白葉枯病特性的目的，可先用X射線照射疣粒野生稻的原生質(zhì)體，使其部分染色體發(fā)生變異，然后用碘乙酰胺處理另一親本的原生質(zhì)體，經(jīng)誘導(dǎo)融合后，從而獲得雜種細(xì)胞，由于融合后的雜種細(xì)胞補(bǔ)充了細(xì)胞質(zhì)中失活的酶，同時使細(xì)胞中存在正常染色體(生理互補(bǔ))，細(xì)胞能正常分裂，故異源融合后的原生質(zhì)體可持續(xù)分裂形成再生細(xì)胞團(tuán)。(4)不對稱雜種植株細(xì)胞中只獲得經(jīng)X射線處理的親本的部分染色體或染色體上某些片段，故觀察再生植株細(xì)胞中的染色體，發(fā)現(xiàn)數(shù)目均少于兩親本染色體數(shù)目之和，說明成功獲得了不對稱雜種植株。有些雜種植株染色體數(shù)目與栽培稻相同，性狀明顯偏向栽培稻，但也表現(xiàn)出疣粒野生稻的一些特性，可能的原因是雜種植株中來自疣粒野生稻的某些基因通過染色體易位整合到栽培稻細(xì)胞中。(5)分析題意可知，應(yīng)優(yōu)先選擇染色體數(shù)目和栽培稻相同且對兩種菌株均表現(xiàn)出抗性的雜種植株進(jìn)行繁育。答案：(1)脫分化纖維素酶和果膠(2)細(xì)胞膜具有一定的流動性聚乙二醇(3)疣粒野生稻雜種細(xì)胞由于融合，補(bǔ)充了細(xì)胞質(zhì)中失活的酶，同時使細(xì)胞中存在正常的染色體(生理互補(bǔ))，細(xì)胞能正常分裂(4)少于來自疣粒野生稻的某些基因通過染色體易位整合到栽培稻細(xì)胞中(5)染色體數(shù)目和栽培稻相同且對兩種菌株均表現(xiàn)出抗性10.(2023·溫州三模)水蛭素是水蛭唾液腺分泌的一種蛋白質(zhì)，是一種優(yōu)良的凝血酶抑制劑，在血栓治療上有著重要的醫(yī)學(xué)價值。已知天然水蛭素的抗凝血活性較低，產(chǎn)量和來源有限，某科研團(tuán)隊擬通過一定的技術(shù)手段改造水蛭素基因，通過制備山羊乳腺生物反應(yīng)器獲得活性高、產(chǎn)量大的重組水蛭素?；卮鹣铝袉栴}：(1)水蛭素基因的改造：研究發(fā)現(xiàn)，將水蛭素的第47位天冬酰胺替換為賴氨酸，可以提高其活性。通過建立功能與結(jié)構(gòu)的聯(lián)系，運(yùn)用__________工程對水蛭素分子進(jìn)行改造：從預(yù)期的水蛭素功能出發(fā)，設(shè)計水蛭素的__________________，推測出其氨基酸序列，再依據(jù)______________________逆推出水蛭素基因的脫氧核苷酸序列，進(jìn)而運(yùn)用基因定點(diǎn)突變技術(shù)改造水蛭素基因。(2)水蛭素基因重組DNA分子的構(gòu)建：應(yīng)用PCR技術(shù)對改造后的水蛭素基因進(jìn)行擴(kuò)增，在設(shè)計引物時，應(yīng)在引物5′端添加特定限制酶的識別序列，其目的是_____________________。將水蛭素基因和表達(dá)載體用____________________________酶處理獲得重組DNA分子。(3)山羊成纖維細(xì)胞的培養(yǎng)、轉(zhuǎn)化：將無菌條件下采集制備的________(填“雌性”或“雄性”)山羊成纖維細(xì)胞懸液作為初始材料進(jìn)行________培養(yǎng)。培養(yǎng)一段時間后，加入胰蛋白酶使細(xì)胞變得松散，當(dāng)貼壁細(xì)胞趨于球形時加入過量新鮮培養(yǎng)液，目的是終止__________________。將帶有重組DNA分子的脂質(zhì)體與成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)，獲得含有目的基因的受體細(xì)胞。應(yīng)用PCR技術(shù)可精準(zhǔn)鑒定受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了水蛭素基因，若PCR反應(yīng)出現(xiàn)無擴(kuò)增條帶的假陰性結(jié)果，可能的原因有哪幾項？__________。A.反應(yīng)溫度不適宜 B.引物量不夠C.模板量不夠 D.重組DNA未導(dǎo)入(4)轉(zhuǎn)基因奶山羊的克?。簩⒊晒D(zhuǎn)化的成纖維細(xì)胞的核取出，移入去核的__________細(xì)胞中，用電刺激后進(jìn)行胚胎體外培養(yǎng)，將早期胚胎移植到經(jīng)________________處理的代孕母羊子宮內(nèi)，經(jīng)妊娠、分娩獲得轉(zhuǎn)基因克隆奶山羊。(5)重組水蛭素的獲取和檢測：收集轉(zhuǎn)基因奶山羊乳汁，從中提取得到____________，分子水平上采用____________