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【生物】辽宁省实验中学东戴河分校2018-2019学年高二4月第六周周测试卷(解析版)
展开辽宁省实验中学东戴河分校2018-2019学年
高二4月第六周周测试卷
考生注意:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分
第Ⅰ卷
一、单选题
1.生物技术的发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神话.如果世界上最后一只野驴刚死亡,以下较易成为“复生”野驴的方法是 ( )
A.将野驴的体细胞取出,利用组织培养技术,经脱分化、再分化,培育成新个体
B.将野驴的体细胞两两融合,再经组织培养培育成新个体
C.取出野驴的体细胞的细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中,再经胚胎移植孕育培养成新个体
D.将野驴的基因导入家驴的受精卵中,培育成新个体
2.动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示,a、b、c 表示现代工程技术,①、②、③表示其结果,下列说法正确的是
A.若a是核移植技术,①反映了动物细胞也具有全能性
B.c可以表示单克隆抗体的制备,③为获得的单克隆抗体
C.①②③中作为受体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物
D.若 b 是试管动物技术,则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能
3.软骨发育不全为常染色体显性遗传病,基因型为HH 的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者,希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法正确的是( )
A.将一个囊胚进行多等分,从中筛选所需胚胎,培养至原肠胚期后移植到子宫
B.从桑椹胚中分离少量滋养层细胞,培养后检测基因型
C.从羊水中提取细胞进行检测,并根据检测结果淘汰基因型为hh的胚胎
D.经超数排卵处理后进行体外受精
4.2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
据图分析,下列叙述错误的是( )
A.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B.捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C.三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D.三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
5.梅花鹿胚胎移植试验的主要流程:
下列相关叙述正确的是( )
A.①过程需要是注射有关激素,目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂
B.③过程是以哺乳动物早期胚胎与子宫中建立正常联系为前提
C.④过程是“对胚胎进行质量检查”,可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D.⑤过程成功的关键是移植的胚胎能与子宫建立正常联系
6.日本京都大学山中伸弥领导的实验室在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了iPS的研究.他们把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子引入小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞,发现可诱导其发生转化,产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、分化能力等都与胚胎干细胞极为相似.从理论角度而言,下列有关iPS细胞说法不正确的是
A.iPS细胞在形态上,表现为体积小、细胞核大,核仁明显
B.iPS细胞在功能上具有细胞的全能性,即可分化为成年动物体内任何一种组织的细胞
C.iPS细胞可能用于治疗人类因细胞坏死或退化而导致的某些顽症
D.iPS细胞在体外培养条件下,可以维持增殖而不发生分化
第Ⅱ卷
二、非选择题
7.下图为某同学根据杂交瘤技术的方法,设计生产破伤风杆菌抗体的实验方案。请据图回答:
(1)该方案不能达到预期效果,原因是______________________________。
(2)图中④是通过筛选获得_______________,图示产生的抗体与普通血清抗体相比较,具有__________________________的特点(至少答出两点)。
(3)生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体主要原因是__________________________________________________________。
(4)用小鼠制备的抗体对人来说是抗原,科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造,生产出效果更好的鼠―人嵌合抗体,属于_________ (生物工程)的范畴。
8.请回答有关下图的问题。
(1)图甲中①~④所示的生物工程为____________________。
(2)如图乙,一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,在基因尾端还必须有[2]________;图中[3]________的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
(3)若欲通过乳腺生物反应器生产预期蛋白质,则构建基因表达载体时,图乙中序号[1]代表的是____________________;且在图甲中⑨过程之前,要对精子进行筛选,保留含性染色体______的精子。
(4)为获得较多的受精卵进行研究,图甲中⑥过程一般用激素对供体做_____________处理;为提高培育成功率,进行⑩过程之前,要对供、受体动物做_____________处理。若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢,则其在⑧之前需进行体外培养到________期方能受精。
(5)用_______________技术处理早期胚胎,可获得同卵双胎或多胎。若是对囊胚进行处理,要注意将______________均等分割。
9.亨廷顿舞蹈病是由单基因( HTT)突变导致的神经退行性疾病,中科院利用基因编辑( CRISPR/Cas9)技术首个成功培育出亨廷顿舞蹈病的基因“敲入”猪模型,为制备其它神经退行性疾病大动物模型提供了技术范本和理论依据。具体操作过程如图。
(1)基因编辑技术所使用的 CRISPR/Cas9 系统需要对特定的 DNA 序列识别并切割,其功能类似于基因工程工具酶中的 。
(2)过程①所利用的生物技术是 。 过程②体现的生物学原理是____ 。
(3)根据图中信息,结合已有知识,基因编辑技术与转基因技术所利用的遗传学原理均是 。
(4)图中成纤维细胞中的目的基因是 。
A猪的 HTT 基因
B人的HTT 基因
C含人突变 HTT 基因片段的猪的 HTT 基因
D猪的突变 HTT 基因
(5)在此研究之前,研究人员已建立转基因亨廷顿舞蹈病的猪模型,但出生不久后即死亡。由图可知,基因“敲入”猪模型相比转基因猪模型优势在于_____。
A.可以表现出亨廷顿舞蹈病的症状 B.致病基因可遗传给后代
C.培育的时间较短 D.发生突变的概率更高
10.人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值。科研人员通过生物工程技术获得转HSA基因奶牛,并通过乳腺生物反应器生产HSA,其主要技术流程如下图所示:
(1)如上图所示,供核的牛胎儿成纤维细胞通常选用传代10代以内的细胞,其原因_______________________________________________________________。
(2)SRY-PCR法性别鉴定的基本程序是:提取牛胎儿成纤维细胞的DNA,经PCR反应体系扩增SRY基因(Y染色体上特有的性别决定基因)片段,然后对扩增产物进行检测。
要大量获得SRY基因,PCR扩增时需要加入两种引物:__________________(选填“引物I”、“引物II”、“引物III”、“引物IV”),原因是DNA聚合酶只能从核苷酸链的______________(2分,选填“5’端”或“3’端”)开始延伸DNA链,用两种引物才能确保______________。除引物外,PCR反应体系中还包含缓冲液、模板DNA、____________和 ____________等成分。通过SRY-PCR法进行性别鉴定,可获得更多的转HSA基因________牛,以便其通过乳腺生物反应器生产人血清白蛋白。
(3)在胚胎移植操作中,应对供体和受体母牛进行_____________处理,目的是使供体和受体处于相同的生理状态,使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致。由此可见,胚胎移植的实质是_____________________________________________
参考答案
1.C
【解析】
【分析】
1、动物核移植的概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎。这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。
2、动物体细胞核移植技术的应用:①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;②保护濒危物种,增大存活数量;③生产珍贵的医用蛋白;④作为异种移植的供体;⑤用于组织器官的移植等。
【详解】
A、由于动物细胞的全能性受到限制,目前动物细胞还不能培养成动物个体,A错误;
B、由于动物细胞的全能性受到限制,目前动物细胞融合技术还不能产生生物体,B错误;
C、将野驴的体细胞核移植到雌性家驴的去核卵细胞中,可以克隆形成野驴,C正确;
D、将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中,只能培育出转基因驴,不能让野驴“复生”,D错误。
故选C。
2.D
【解析】【分析】由题文和图示分析可知:该题以“动物细胞培养”等为主线,综合考查动物细胞核移植技术、生产单克隆抗体、胚胎移植、试管动物技术等相关知识。
【详解】若a是核移植技术,则①反映了动物体细胞的细胞核具有全能性,A错误;单克隆抗体的制备,需要借助动物细胞培养技术来培养杂交瘤细胞等细胞,但不涉及胚胎移植,因此c不能表示单克隆抗体的制备,B错误;①②③中都需要进行胚胎移植,作为受体的动物品种必须是同种的健康的雌性动物,不一定为珍稀动物,C错误;若 b 是试管动物技术,则借助体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植,②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能,D正确。
【点睛】理清核移植技术的概念及原理、生产单克隆抗体的过程、试管动物技术的内涵和胚胎移植的意义,据此,结合概念图并利用所学的知识对各选项做出准确的判断。
3.D
【解析】来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此不需要将囊胚进行多等分,而应分离少量滋养层细胞,培养后检测基因型,从中筛选所需胚胎,培养到桑椹胚或囊胚进行移植,A错误;需要从囊胚中分离少量滋养层细胞,培养后检测基因型,B错误;应从囊胚中分离少量滋养层细胞进行检测,因为羊水中细胞可能不是胚胎脱落的细胞,筛选出基因型为hh的个体进行移植,C错误;培育试管婴儿时,需先进行超数排卵处理,再进行体外受精,D正确。
4.C
【解析】分析图形可知,三亲婴儿的细胞核遗传物质一半来自于父亲,一半来自于母亲,其细胞质中的遗传物质来自于捐献者,所以该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,A正确;捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿,B正确;三亲婴儿的染色体一半来自母亲提供的细胞核,一半来自父亲提供的精子,C错误;三亲婴儿的培育还需要早期环胎培养和胚胎移植等技术,D正确。
【考点定位】核移植和胚胎工程的相关知识
【名师点睛】本题解决的关键在于要弄清“三亲婴儿”的遗传物质来源。
5.D
【解析】①过程需要注射促性腺激素,促进其超数排卵,但所获得的卵原细胞还未完成减数分裂,A错误;哺乳动物早期胚胎在输卵管或子宫中处于游离状态,这为胚胎的收集提供了可能,B错误;④过程是“对胚胎进行质量检查”,可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚,C错误;⑤过程成功的关键是移植的胚胎能与子宫建立正常联系,D正确。
6.B
【解析】iPS细胞类似于胚胎干细胞,在形态上,表现为体积小、细胞核大,核仁明显,A正确;iPS细胞在功能上具有细胞的全能性,类似于胚胎干细胞,但是只引入了四种转录因子,所以并不能分化为成年动物体内任何一种组织的细胞, B错误;iPS细胞在医学领域可能具有广阔的应用前景,可用于治疗人类的某些顽症,如帕金森综合症、老年痴呆症等疾病,C正确;iPS细胞在体外培养条件下,可以只增殖而不分化,D正确。
【点睛】本题考查干细胞的概念及种类,重点考查胚胎干细胞的特点,相关知识点只需考生识记即可,属于考纲识记层次的考查。对于此类试题,需要考生在平时的学习过程中,注意构建知识网络结构,并对相关知识进行归纳总结。
7.没有将抗原注入小鼠体内,无法获得产生单一抗体的浆细胞 产生特定(特异性)抗体的杂交瘤细胞 特异性强、灵敏度高、可大量制备 B淋巴细胞在体外培养条件下不能无限增殖 蛋白质工程
【解析】
【分析】
据图分析,①表示提取B淋巴细胞,②表示动物细胞融合和筛选,③表示动物细胞培养,④表示筛选表示筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,⑤表示动物细胞培养。
【详解】
(1)要制备单克隆抗体,首先将抗原注入到小鼠体内,从小鼠脾脏中获得能够产生抗体的B淋巴细胞,因此图中实验不能成功。
(2)在制备破伤风杆菌抗体的过程中,进行了两次筛选,其目的不同,②是通过筛选获得杂交瘤细胞,④是通过筛选获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。图示产生的抗体与普通血清抗体相比较,具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点。
(3)B淋巴细胞不能无限增殖,因此需要将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合生成杂交瘤细胞,使其具有在体外大量繁殖并产生特异性抗体的特性。
(4)抗体的化学本质是蛋白质,用小鼠制备的抗体对人来说是抗原,科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造,生产出效果更好的鼠―人嵌合抗体,属于蛋白质工程。
【点睛】
1、B淋巴细胞是高度分化的细胞,不能无限增殖。2、要想获得能产生所需要特异性抗体的B淋巴细胞,必须将抗原注入小鼠体内。3、由于杂交瘤细胞同时具有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的遗传物质,因此既能在体外大量繁殖,又能够产生特异性抗体。
8.蛋白质工程 终止子 标记基因 乳腺蛋白基因的启动子 X 超数排卵 同期发情 减数第二次分裂中 胚胎分割 内细胞团
【解析】
【分析】
1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
2、一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因等。
3、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
【详解】
(1)图甲中①~④,从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因),因此①~④所示的生物工程为蛋白质工程。
(2) 一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,在基因的首端有[1] 启动子,基因的尾端含有[2]终止子和[3]标记基因。其中[3]标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来,如抗生素抗性基因。
(3)若欲通过乳腺生物反应器生产预期蛋白质,则构建基因表达载体时,[1]代表的是乳腺蛋白基因的启动子。只有雌性个体才能分泌乳汁,所以在图甲中⑨过程之前,要对精子进行筛选,保留含X染色体的精子。
(4)为获得较多的受精卵进行研究,图甲中⑥过程一般用促性腺激素对供体做超数排卵处理。为提高培育成功率,进行⑩过程之前,要用相关激素对供、受体动物做同期发情处理。从卵巢获取的卵母细胞仍未成熟,需在体外进行培养到减数第二次分裂中期方能受精。
(5)用胚胎分割技术处理早期胚胎,可获得同卵双胎或多胎。若是对囊胚进行处理,要注意将内细抱团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【点睛】
结合蛋白质工程、基因工程和胚胎工程等知识,准确判断图中各过程的具体过程是解答本题的关键。
9.原癌基因 存在 不发生贴壁生长、无接触抑制现象(不死性、无限增殖) 内环境(细胞外液) 胞吞 RT11-i进入海拉细胞内(并与GFP1-10蛋白片段结合) RT11-i与X蛋白特异性结合在一起 蛋白质分子(或蛋白质)
【解析】
【分析】
1、单克隆抗体技术:一种免疫学技术,将产生抗体的单个B淋巴细胞同骨髓瘤细胞进行融合,获得既能产生抗体,又能无限增殖的杂种细胞,并以此生产抗体。
2、单克隆抗体最主要的优点在于它的特异性强、灵敏度高,并可以大量制备。
【详解】
(1)原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常增殖。由题意可知RAS基因属于原癌基因,原癌基因与抑癌基因在正常细胞中都存在。
(2)正常细胞培养时存在贴壁生长、接触抑制的现象,由于海拉细胞即癌细胞是不受机体控制的恶性增殖细胞,所以培养癌细胞时的特点是癌细胞不发生贴壁生长、无接触抑制现象(不死性、无限增殖)。
(3)抗体由浆细胞合成并分泌后,在内环境发挥作用,RT11-i是生物大分子,由图可知其进入癌细胞的方式是胞吞。
(4)由图可知与海拉细胞内的GFP1-10蛋白片段能与海拉细胞外的GFPll蛋白片段特异性结合,所以当发现有的海拉细胞内发出了绿色荧光,这一事实表明RT11-i进入海拉细胞内(并与GFP1-10蛋白片段结合),由图可知细胞中红色荧光区域一定伴有绿色荧光,呈现红、绿荧光相伴现象,该事实说明RT11-i与X蛋白特异性结合在一起。
(5)单克隆抗体RT11-i的化学本质是蛋白质,故属于蛋白质分子(或蛋白质)水平上的诊断和治疗。
【点睛】
识记单克隆抗体制备的原理,掌握利用同位素(或荧光)标记的单克隆抗体,在特定组织中成像的技术,可定为诊断肿瘤、心血管畸形等疾病的依据是抗原与抗体特异性结合。
10.十代以内的细胞能保持正常的二倍体核型 引物I和引物IV 3’端 DNA两条链同时被扩增 dNTP 热稳定DNA 聚合酶(Taq 酶) 母 同期发情 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
【解析】
【分析】
据图分析,图示涉及到的技术有基因工程和核移植技术,先将HAS基因与质粒结合形成重组质粒,再将重组质粒导入牛胎儿成纤维细胞;接着将导入目的基因的成纤维细胞的细胞核取出,与去核卵母细胞重组形成重组细胞,培养成早期胚胎后移植到代孕母牛体内,最终获得了转基因母牛。
【详解】
(1)由于10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型,因此图示供核的牛胎儿成纤维细胞通常选用传代10代以内的细胞。
(2)在PCR技术中,DNA聚合酶只能从核苷酸链的3’端开始延伸DNA链,用两种引物才能确保DNA两条链同时被扩增,因此图中要利用PCR技术扩增SRY基因,应该选择的引物是引物Ι和引物IV。PCR反应体系中,除了有两种引物,还应该有缓冲液、模板DNA、dNTP(原料)和热稳定DNA聚合酶等成分。该实验是通过乳腺生物反应器生产人血清白蛋白,因此最终获得的是转HSA基因母牛。
(3)在胚胎移植操作中,应对供体和受体母牛进行同期发情处理,以使供体和受体处于相同的生理状态,使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致。由此可见,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
【点睛】
解答本题的关键是识记基因工程、核移植技术、PCR技术等知识点,分析题图弄清楚重组细胞的目的基因、细胞核和细胞质的来源,明确PCR技术的原理是双链DNA的复制,需要引物的参与并且需要热稳定性的DNA聚合酶的催化。
11.限制酶 细胞核移植技术 动物细胞核的全能性 基因重组 C B
【解析】
【分析】
本题考查基因工程、细胞工程、胚胎工程的相关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或的能力。
【详解】
(1)基因工程工具酶是限制酶和DNA连接酶,其中限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,而DNA连接酶能将两个具有相同末端的DNA片段连接。所以基因编辑技术所使用的 CRISPR/Cas9 系统功能类似于基因工程工具酶中的限制酶。
(2)从题图中可以看出,过程①是将含有目的基因的成纤维细胞的细胞核移入去核的卵细胞中,所利用的生物技术是细胞核移植技术,过程②是重组细胞发育成早期胚胎的过程,体现的生物学原理是动物细胞核的全能性。
(3)转基因技术所利用的遗传学原理是基因重组,从图中看,基因编辑技术也是进行了基因重组。
(4)从题图中可知,科学家将人的突变HTT基因的部分片段敲入了猪的HTT基因中,得到了一个重组的目的基因,因此图中成纤维细胞中的目的基因是含人突变 HTT 基因片段的猪的 HTT 基因。
(5)在转基因亨廷顿舞蹈病的猪模型中,可以明显地观察到相应的病理特征和行为变化。但是,由于表达外源性致病基因片段的毒性过强,实验中的转基因猪基本在出生后较短时间内死亡,同时无法传代。因此,没有办法达到筛选治疗疾病的药物的目的。而基因“敲入”猪模型相比转基因猪模型则不存在这样的问题,可以将致病基因遗传给后代。
【点睛】
基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来,就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势,技术不断改进后,更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。
基因编辑是人对身体的遗传密码做出的修改,对此,人类早就有多种伦理原则进行规范,其中的一个原则是,目前必须要有国家级的政府伦理机构批准,并且尚不能允许经过基因修改的婴儿出生,即便要用人的胚胎进行研究,也一般限于14天的胚胎,即胚胎发育到14天后必须销毁,不能发育成长为人。