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【生物】黑龙江省牡丹江市第一高级中学2018-2019学年高二下学期4月月考试题(解析版)
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黑龙江省牡丹江市第一高级中学2018-2019学年
高二下学期4月月考试题
一、选择题
1.以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析,下列说法正确的是( )
A. 催化①过程的酶是RNA聚合酶
B. ④过程发生的变化是引物与单链DNA结合
C. 催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶,都能耐高温
D. 如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%,则一个双链DNA中,A与U之和也占该DNA碱基含量的40%
【答案】B
【解析】
催化①过程的酶是逆转录酶,A错误;④过程发生的变化是低温复性,引物与单链DNA结合,B正确;催化②是DNA聚合酶,⑤过程的酶是热稳定DNA聚合酶,C错误;如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%,则一个双链DNA中,A与T之和也占该DNA碱基含量的40%,D错误。
【考点定位】形成cDNA和PCR扩增过程
【名师点睛】解决本题需要明确cDNA是逆转录形成的DNA,而PCR是以DNA为模板体外合成DNA的过程。
2.在DNA测序工作中,需要将某些限制性核酸内切酶的限制位点在DNA上定位,使其成为DNA分子中的物理参照点。这项工作叫做“限制酶图谱的构建”。假设有以下一项实验:用限制酶HindⅢ、BamHⅠ和二者的混合物分别降解一个4kb(1kb即1千个碱基对)大小的线性DNA分子,降解产物分别进行凝胶电泳,在电场的作用下,降解产物分开,如下图所示。据此分析,这两种限制性核酸内切酶在该DNA分子上的限制位点数目是以下哪一组?
A. HindⅢ 1个, BamHⅠ 2个 B. HindⅢ 2个,BamHⅠ 3个
C. HindⅢ 2个, BamHⅠ 1个 D. HindⅢ 2个,BamHⅠ 2个
【答案】A
【解析】
【分析】
限制性核酸内切酶(限制酶)具有特异性:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且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。根据题中图示,HindⅢ将该DNA分子切割成2种片段,说明有1个切点;BamHⅠ将该DNA分子切割成3种片段,说明有2个切点。
【详解】据图分析,限制酶HindⅢ将DNA切割为2段(2.8kb和1.2kb),故限制酶HindⅢ有一个切点,BamHⅠ将DNA切割为3段(1.8kb、1.3kb、0.9kb),表明BamHⅠ有2个切点,分别在离该DNA一端0.9kb处和1.8kb处,同时用两种酶切割,则限制酶 HindⅢ将该DNA切割为2段(2.8kb和1.2kb),BamHⅠ再将2.8kb这段DNA切割为2段(1.8kb和1.0kb),将1.2kb切割为2段(0.9kb和0.2kb),综上所述,A正确,BCD错误。
故选A。
3.下列关于基因工程的叙述,正确的是( )
A. 构建表达载体时需要在目的基因前加上起始密码子
B. 农杆菌转化法可以将目的基因随机插入受体细胞的染色体DNA上
C. 标记基因中不能有限制酶的识别位点以防止其被破坏而失去作用
D. 导入人胰岛素基因的大肠杆菌可直接生产出有活性的人胰岛素
【答案】B
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:本题考查学生对基因工程的基本操作程序的相关知识的识记和理解能力。
【详解】构建基因表达载体时需要在目的基因前加上启动子,A错误;农杆菌的Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上,依据农杆菌的这一特点,采用农杆菌转化法,将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上,可以将目的基因随机插入受体细胞的染色体DNA上,B正确;标记基因中可以有限制酶的识别位点,为了防止标记基因被破坏而失去作用,在构建基因表达载体时,使用的限制酶应该不具有识别标记基因中的限制酶的识别位点的能力,C错误;导入人胰岛素基因的大肠杆菌,因没有内质网和高尔基体,不能对胰岛素进行加工,所以不能直接生产出有活性的人胰岛素,D错误。
4.SPL蛋白是植物中广泛存在的一类调控基因转录的分子。不同植物的SPL蛋白结构不同,但均有一个大约由80个氨基酸构成的结构相同的功能区,可识别并结合到某些基因的特定区域。SPL基因最初是从植物花序cDNA文库中得到的。下列相关叙述正确的是
A. SPL是80个氨基酸构成的蛋白质
B. SPL基因能在花序细胞中表达
C. SPL可催化特定基因的翻译过程
D. SPL在不同绿色植物中功能差异较大
【答案】B
【解析】
【分析】
基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,而翻译是以RNA为模板合成蛋白质的过程,根据题意,SPL蛋白是植物中广泛存在的一类调控基因转录的分子,说明该蛋白催化的是基因的转录过程,据此答题。
【详解】A. 根据题干信息“均有一个大约由80个氨基酸构成的结构相同的功能区”可知,SPL蛋白不一定是由80个氨基酸构成的,A错误;
B. 依题意“SPL基因最初是从植物花序cDNA文库中得到的”可知,花序细胞中含有SPL基因转录形成的mRNA,说明SPL基因能在花序细胞中表达,B正确;
C. SPL蛋白是一类调控基因转录的分子,可识别并结合到某些基因的特定区域,可见其可催化的是特定基因的转录过程,C错误;
D. SPL在不同植物中功能类似,都是调控基因的转录,D错误。
5.基因工程是在DNA分子水平进行设计施工的,在基因操作的以下步骤中,不进行碱基互补配对的是( )
①人工合成目的基因
②E.coliDNA连接酶结合目的基因与运载体
③将目的基因导入受体细胞
④目的基因的检测和鉴定
⑤个体生物学水平的鉴定
A. ①③ B. ③⑤ C. ①⑤ D. ②③④
【答案】B
【解析】
人工合成目的基因的方法是反转录法,需要进行碱基互补配对,①不符合题意;目的基因与运载体结合时,进行碱基互补配对,②不符合题意;将目的基因导入受体细胞时,不进行碱基互补配对,③符合题意;检测目的基因时需要用到基因探针,进行碱基互补配对;基因表达包括转录和翻译过程,都要进行碱基互补配对,④不符合题意;个体生物学水平的鉴定是从个体水平鉴定的,不进行碱基互补配对,⑤符合题意。
故选;B。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识,要求学生掌握基因工程的操作步骤,能准确判断哪些步骤进行碱基互补配对原则,相关知识点只需学生熟记即可,属于考纲识记层次的考查.要求学生在平时的学习过程中注意知识网络结构的构建。
6.下列有关生物技术应用的叙述,正确的是()
A. 利用植物组织培养技术培育花药获得单倍体植株属于单倍体育种
B. 动物细胞培养液通常含有葡萄糖,蛋白质,无机盐,维生素和动物血清
C. 将愈伤组织细胞进行诱变处理并筛选得到抗盐碱的烟草新品种
D. 将α-抗胰蛋白酶基因转入乳腺细胞培育乳汁中含有该酶的转基因羊
【答案】C
【解析】
【分析】
植物组织培养是将离体的组织、器官培养形成个体的过程,将花粉经过组织培养获得的是单倍体,还需要经过秋水仙素处理才能获得可育的植株。动物细胞培养过程中培养液中应添加小分子有机物,大分子的蛋白质不能被细胞直接吸收。转基因动物的培育过程中受体细胞应为受精卵。
【详解】单倍体育种的过程包括花药离体培养和秋水仙素处理两个步骤,利用植物组织培养技术培育花药获得单倍体植株只属于单倍体育种中的花药离体培养步骤,A错误;动物细胞培养液通常含有葡萄糖,氨基酸,无机盐,维生素和动物血清,B错误;突变具有不定向性,因此对植物的愈伤组织进行诱变处理后,需要进行检测和筛选才能培育出符合要求的抗盐碱的烟草新品种,C正确;将目的基因导入动物细胞中常用的受体细胞为受精卵,故应为将α-抗胰蛋白酶基因转入受精卵细胞培育乳汁中含有该酶的转基因羊,D错误。
故选C。
7. 某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述,错误的是
A. 消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害
B. 在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞
C. 出芽是细胞再分化的的结果,受基因选择性表达的调控
D. 生根时,培养基通常应含α-萘乙酸等生长素类调节剂
【答案】B
【解析】
植物组织培养过程为:离体组织脱分化形成愈伤组织,再分化长出丛芽,诱导生根,然后移栽形成完整植株。植物组织培养中要求无菌操作,以防止细菌感染,消毒时既要杀死材料表面的微生物,又要尽量减少消毒剂对细胞的伤害。因此A对;出芽是细胞再分化的结果,分化的实质是基因的选择性表达,受基因选择性表达的调控。因此C对;在诱导生根的过程中,需要生长素和细胞分裂素的共同作用,生长素与细胞分裂素比值高时,有利于根的分化,因此生根时,培养基中会含有a-萘乙酸等生长素类似物等调节剂,因此D对;B选项中,由于植物细胞有细胞壁,植物细胞的融合必须首先破坏细胞壁,再利用细胞膜的流动性加以融合,如果在愈伤组织培养中直接加入细胞融合的诱导剂,不能导致细胞融合,因此B选项错误,选B。
【考点定位】植物组织培养的原理及过程
8.下列关于细胞工程的叙述,不正确的有几项()
①电刺激只能诱导植物原生质体融合,不能诱导动物细胞融合
②动物细胞培养时需要使用胃蛋白酶制备细胞悬液
③小鼠骨髓瘤细胞和经免疫小鼠的T淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
④某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目不同
A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
【答案】C
【解析】
【分析】
动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。植物体细胞杂交:融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。植物体细胞杂交的意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】①诱导植物原生质体融合和动物细胞融合的共同方法有物理法和化学法,电刺激属于物理法,动物细胞融合特有的方法是灭活病毒,①错误;②去除植物细胞壁用纤维素酶和果胶酶,将动物细胞分散成单个细胞用胰蛋白酶或胶原蛋白酶,②错误;③T淋巴细胞不能产生抗体,用骨髓瘤细胞和经免疫小鼠的B淋巴细胞融合后的杂交瘤细胞培养可以制备单克隆抗体,③错误;④植物体细胞杂交产生的后代为异源多倍体,染色体数目是两种生物的染色体之和,而有性杂交的后代染色体数目是两种生物染色体数目之和的一半,故某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目不同,④正确。综上所述,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【点睛】本题主要考查有关细胞工程的知识,属于识记内容,熟记各细胞工程的流程以及注意事项是解题的关键。
9.下图表示利用植物细胞工程对棉花进行改良的过程,①②③④表示实验过程,请据图回答,下列说法正确的是()
A. 外源基因能够导入并大量复制的物质基础是自然界共用一套密码子
B. 培育过程中形成的愈伤组织的代谢方式是自养需氧型
C. ②过程能定向改变原生质体的遗传特性
D. 基因工程技术与花药离体培养技术相结合可快速获得纯合棉花植株
【答案】C
【解析】
【分析】
分析题图:①表示去除细胞壁,②表示将外源基因导入原生质体,③表示脱分化,④表示再分化。
【详解】外源基因能够导入并大量复制的原因是它们都是由四种脱氧核苷酸组成的双螺旋结构,外源基因可以在受体细胞中表达产生相应的蛋白质,说明所有生物共用一套密码子,A错误;愈伤组织的代谢方式是异养需氧型,B错误;②过程是基因工程,能定向改变原生质体的遗传特性,C正确;基因工程技术与花药离体培养技术相结合获得的是单倍体幼苗,需要再用秋水仙素处理抑制纺锤体形成,使染色体数目加倍,才能获得纯合棉花植株,D错误。
故选C。
10.了解哺乳动物受精的规律对于我们进行胚胎工程的操作十分重要,以下说法不正确的是()
A. 精子的发生始于初情期
B. 动物的体型大小与精子的大小无关
C. 精子获能自然状态下是在雌性动物输卵管中完成的
D. 排卵是指卵子从卵泡中排出
【答案】C
【解析】
【分析】
精子的两次减数分裂是连续的,场所唯一(MⅠ和MⅡ的场所都是睾丸);而卵子的两次分裂是不连续的,场所不同。(MⅠ场所在卵巢,MⅡ场所在输卵管中) 。精子的发生是从初情期一直到生殖机能衰退;多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的;MⅠ是在雌性动物排卵前后完成的,MⅡ是在受精过程中完成的。精子获能是指精子获得穿透卵子透明带能力的生理过程,是精子在受精前必须经历的一个重要阶段。其实,精子在附睾内已经获得了受精能力,但由附睾分泌的一种物质附于精子表面,抑制了他的受精能力,这种物质被称为去能因子。精子进入女性生殖道以后,去能因子的作用被解除,精子才具有真正的受精能力,这就是精子获能。
【详解】哺乳动物精子的发生从初情期开始,一直到生殖机能衰退,A正确;不同种动物的精子的形态相似,大小略有不同,与动物的体型大小无关,B正确;精子获能是指精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才获得受精能力的生理现象,故精子获能自然状态下不是在雌性动物输卵管中完成的,C错误;排卵是指卵子从卵泡中排出,排出的卵子尚未成熟,其受精作用在输卵管内完成,D正确。
故选C。
11.下列有关现代生物技术的叙述,正确的是()
A. 转基因羊和克隆羊多利的培育克服了远缘杂交不亲和的障碍
B. 植物体细胞杂交和动物细胞融合都利用了细胞膜的流动性
C. 培育脱毒草莓选择茎尖作为实验材料,因为它分裂能力强,易诱发突变
D. 选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
【答案】B
【解析】
【分析】
物体细胞杂交、基因工程都能打破物种之间的生殖隔离,培育作物新品种。植物体细胞杂交时,需要采用纤维素酶和果胶酶去壁;动物细胞培养时,需要采用胰蛋白酶对组织进行消化处理,获得单个细胞;基因工程需要限制酶和DNA连接酶。高度分化的动物细胞全能性较低,不在进行细胞分裂,故动物细胞培养时应选择分裂能力强的幼龄的动物组织器官。
【详解】克隆羊多利的培育是无性生殖,不能说明克服了远缘杂交不亲合的障碍,A错误;动物细胞融合、植物体细胞杂交都利用了细胞膜的结构特点:具有一定的流动性,B正确;培育脱毒草莓可以用茎尖,是因为茎间很少携带病毒,C错误;动物细胞培养应选择分裂能力强的幼龄组织,D错误。
故选B。
12.下列关于胚胎工程内容的叙述,不正确的是()
①该时期为胚胎发育过程的囊胚期,其内的空腔称为囊胚腔,随着胚胎发育的进行,该腔的容积将逐渐增大
②该图所示的胚胎进一步发育,形成具有内胚层和外胚层的胚胎称为原肠胚,原肠胚的透明带破裂,出现孵化现象
③图中①为内细胞团,将来发育成胎盘和胎膜,
④为滋养层细胞,将来发育成胎儿的各种组织
⑤该时期的细胞出现分化,其中①细胞为全能细胞
⑥该时期为囊胚期,从图中①结构中可分离出胚胎干细胞,具有发育的全能性
A. ①②③④ B. ②③⑤ C. ①②④ D. ④
【答案】A
【解析】
【分析】
分析图示可知,该图为胚胎发育过程中的囊胚期,①为内细胞团,②为滋养层的细胞,③为囊胚腔。胚胎发育过程:(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;(2)桑椹胚:32个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都有能发育成完整胚胎的潜能,属全能细胞];(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔[注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化];(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。[细胞分化在胚胎期达到最大限度]。
【详解】①该时期为胚胎发育过程的囊胚期,其内的空腔称为囊胚腔,随着胚胎发育的进行,该腔的容积将逐渐减小,①错误;②囊胚进一步扩大,会导致透明带的破裂,胚胎从其中伸展出来,该过程叫孵化,故透明带破裂发生在囊胚期,②错误;③图中①为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,③错误;④图中②为滋养层细胞,将来发育成胎盘和胎膜,④错误;⑤该时期为囊胚期,细胞已经出现分化,①为内细胞团,可从中分离出胚胎干细胞,属于全能细胞,⑤正确;⑥胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺,具有发育的全能性,其中可从内细胞团细胞分离出胚胎干细胞,⑥正确。综上分析,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13.牛胚胎移植试验的主要流程如下,下列相关叙述正确的是
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→⑥子代小牛
A. ①过程需要注射有关激素,目的是获得更多的卵母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建立了组织上的联系为前提
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过程成功率的高低主要取决于供、受体生理状况是否一致
【答案】D
【解析】
【分析】
胚胎移植的基本程序主要包括:(1)对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体;用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);(2)配种或人工授精;(3)对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);(4)对胚胎进行移植;(5)移植后的检查。
【详解】①过程需要注射促性腺激素,目的是获得更多的卵母细胞,但所获得的卵母细胞还未完成减数分裂,A错误;③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态为前提,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过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性,D正确。
14.用体细胞核移植技术克隆哺乳动物的过程中,核供体动物、卵母细胞供体动物、代孕母体和克隆动物的性别情况可能是( )
A. 1只雌性 B. 2只雌性
C. 4只雌性或2只雌性 D. 3只雌性
【答案】C
【解析】
用体细胞核移植技术克隆哺乳动物的过程中,提供卵母细胞的供体动物和代孕母体肯定都是雌性;克隆动物的细胞核来源于核供体动物,其性别与核供体动物相同,同为雌性或雄性。如果核供体动物是雄性,则所有动物中只有2只雌性;如果核供体动物是雌性,则4只动物都是雌性。
故选:C。
15.下列与实验相关的叙述不正确的是( )
A. 培养动物细胞时,为防止细菌污染可加入适当抗生素
B. 在动物细胞原代培养过程中,细胞在培养液中悬浮生长和增殖
C. 胚胎的早期培养和动物体细胞培养时细胞的增殖方式均为有丝分裂
D. 植物组织培养时,生长素/细胞分裂素比例大时有利于生根
【答案】B
【解析】
【分析】
动物细胞培养的环境应为无菌、无毒的环境,为防止细菌污染可加入适当抗生素,还可以定期更换培养液。动物细胞培养的特点为贴壁生长、接触抑制。生长素和细胞分裂素的协同调控作用在组织培养过程中非常很重要,当生长素与细胞分裂素的比例适中,且生长素含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成,而当细胞分裂素的效应高于生长素时,则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。
【详解】培养动物细胞时,为防止细菌污染可加入适当抗生素,A正确;在动物细胞原代或传代培养过程中,细胞在培养液中都会贴壁生长和增殖,B错误;胚胎的早期培养和动物体细胞培养时都是细胞增多的过程,细胞的增殖方式均为有丝分裂,C正确;植物组织培养时,适当调整生长素和细胞分裂素的比例以利于愈伤组织形成和再分化,其中生长素/细胞分裂素比例大时有利于生根,D正确。
故选B。
16.有关哺乳动物精子和卵细胞发生过程的叙述,正确的是
A. 细胞内的其他物质浓缩为球体,叫做原生质滴,原生质滴中存在中心体
B. 线粒体鞘内包裹着线粒体,可以为精子尾部的运动提供能量
C. 刚排出的卵子还未成熟,其受精作用在子宫内完成
D. 受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方
【答案】B
【解析】
中心体演变成精子的尾,细胞内的其他物质浓缩为球体,叫做原生质滴,随精子的成熟过程向后移动,直到最后脱落,A错误;线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,线粒体是有氧呼吸的主要场所,能为精子运动提供能量,B正确;刚排出的卵子还未成熟,其受精作用在输卵管内完成,C错误;受精卵中的细胞核内遗传物质一半来自父方,一半来自母方,受精卵中的细胞质中少量遗传物质只来自母方,如线粒体DNA,D错误。
17.下列关于高等动物受精作用的叙述,错误的是( )
A. 在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体说明卵子已经受精
B. 在精子和卵子结合的过程中,卵子完成减数第二次分裂
C. 精子细胞膜与卵子细胞膜融合依靠了细胞膜的结构特点
D. 精子与卵子相遇后,会发生顶体反应,防止多精入卵
【答案】D
【解析】
【分析】
受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体是判断卵子是否受精的重要标志,A正确;卵子的减数第一次分裂是雌性动物排卵前后完成的,卵子排到输卵管中继续完成减数第二次分裂;当进行到减数第二次分裂中期时发生受精作用,然后在受精作用过程中完成减数第二次分裂,B正确;精子细胞膜与卵子细胞膜融合依靠了细胞膜具有一定流动性的结构特点,C正确;精子与卵子相遇时,首先发生顶体反应,释放顶体酶,溶解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通路;透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障,D错误。
故选D。
18.据科技日报2008年6月5日报道,科学家通过“治疗性克隆”研究发现,利用病人本身的细胞可治疗其患有的某些疾病。一般将胚胎干细胞进行基因修饰后,经诱导分化成相应的组织器官用于移植。其过程如下图所示。下列关于“治疗性克隆”的叙述不正确的是()
A. 人类“治疗性克隆”属于生物工程中的细胞工程
B. 该治疗过程中应用的主要技术有核移植、动物细胞培养
C. 此过程体现了胚胎干细胞的全能性
D. “治疗性克隆”与“异体器官移植”相比,其优点之一是避免了免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
人类“治疗性克隆”借助于核移植技术,属于生物工程中的细胞工程,A项正确;核移植形成的重组细胞需要经过动物细胞培养,以获得各种组织细胞,B项正确;此过程没有获得新个体,不能体现胚胎干细胞的全能性,C项错误;“治疗性克隆”获得的各种组织、器官,其细胞核中的遗传物质来自于患者本人,因此不会产生免疫排斥反应,D项正确。
【点睛】是否表现细胞全能性的判断:
(1)起点:一个细胞;
(2)终点:一个新个体。
19.关于体内受精的顺序,正确的是
①释放第二极体
②第一次卵裂开始
③顶体反应
④穿越透明带
⑤雌、雄原核的形成
⑥核膜消失
A. ④①③②⑤⑥ B. ③④①⑤⑥②
C. ④⑤①②③⑥ D. ③①④⑤⑥②
【答案】B
【解析】
获能后的精子与卵子相遇时,首先发生顶体反应,释放顶体酶,直接溶解卵丘细胞之间的物质,精子穿越放射冠,然后精子与透明带接触,顶体酶随后将透明带溶出一条孔道,精子穿越透明带,并接触卵细胞膜,精子入卵,尾部脱离,并且原有的核膜破裂,随后精子形成一个新的核膜,最后形成雄原核,同时被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体后,形成雌原核,雌雄原核充分发育后,二者融合形成受精卵,继而开始分裂。所以体内受精的顺序是③④①⑤⑥②,故选B。
20.基因治疗给无数的遗传病患者带来希望,下列关于基因治疗的论述正确的是( )
A. 基因治疗可以治愈所有的遗传病
B. 基因治疗就是对有遗传缺陷细胞进行基因修复
C. 基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗,体外基因治疗操作简单,效果可靠
D. 基因治疗时可用经过修饰的病毒或农杆菌的质粒作载体
【答案】D
【解析】
【分析】
人类遗传病是由于遗传物质改变而引起的疾病,只有用基因治疗才能得到根治。基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,分为体内基因治疗和体外基因治疗。
【详解】通过基因治疗可使因基因出现缺陷的疾病得到根治,但对于染色体数目异常导致的疾病不能得到治疗,A错误;基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,而不是对有遗传缺陷的细胞进行基因修复,B错误;体外基因治疗虽然效果可靠,但操作复杂,C错误;基因治疗时可用经过修饰的病毒或农杆菌的质粒作运载体,D正确。
故选D。
【点睛】本题考查基因治疗的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
21.亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基,碱基脱氨基后的变化如下:C转变为U(U与A配对),A转变为I(I为次黄嘌呤,与C配对)。现有一DNA片段为,经亚硝酸盐作用后,若链①中的A、C发生脱氨基作用,经过两轮复制后其子孙代DNA片断之一为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
考查基因突变和DNA复制。如下图:
22. 转基因技术就是对某一物种具有特殊性状的基因进行分离,并把它转移到另一物种中去,从而使这一物种具有组合基因。然而转基因技术也会带来负面影响。下列选项中不是转基因生物可能带来弊端的是( )。
A. 对生物多样性的影响,如抗除草剂作物的产生会破坏农田生物多样性
B. 使近亲野生物种具有抗性基因,可能会变成“超级杂草”
C. 转基因生物的食品加工带来食品污染
D. 转基因生物的大规模繁殖导致生态入侵
【答案】C
【解析】
“食品加工”带来食品污染应属“加工”过程而非转基因技术自身带来的负面影响。
23.图为英国诞生的第一个体外受精试管婴儿路易斯和克隆绵羊“多利”,对其培育的相关叙述,错误的是()
A. 路易斯和“多利”的诞生原理是不相同的
B. 试管婴儿的培育依赖体外受精技术、胚胎体外培养、胚胎移植等相关技术
C. “多利”的诞生说明高度分化的细胞经过一定的技术处理可恢复到类似于受精卵时期的功能
D. 从科学上讲,动物克隆技术已经成熟;从伦理上讲,人的克隆会在伦理上冲击家庭
【答案】D
【解析】
试管婴儿诞生的基础是有性生殖,克隆羊诞生的原理是无性生殖,故路易斯和“多利”的诞生原理是不相同的。从科学上讲,动物克隆技术尚未成熟;从伦理上讲,人的克隆将极大地冲击社会的基本组织单位——家庭,将直接在文明和道德规范上威胁人类社会。
24. 下列实例与其体现的主要生态工程原理对应正确的是( )
A. 合理放牧→协调与平衡原理
B. 天然混合林→物质循环再生原理
C. 农作物合理密植→物种多样性原理
D. 无废弃物农业→整体性原理
【答案】A
【解析】
合理放牧体现了协调与平衡原理,A正确;天然混合林体现的是物种多样性原理,B错误;农作物合理密植体现了协调与平衡原理,C错误;无废弃物农业体现的是物质循环再生原理,D错误。
25. 下图表示塔式蚯蚓污水处理系统,通过植物根系和蚯蚓等生物作用,再利用泥、沙、小石、大石四层过滤,重复几次后可实现部分地区生活污水的达标排放。下列有关分析正确的是
A. 植物的作用是吸收无机污染物,蚯蚓的作用是分解植物的残枝落叶
B. 该生态系统的群落有明显的垂直结构,没有水平结构
C. 该生态系统没有消费者,营养结构简单造成抵抗力稳定性低
D. 输入该生态系统的能量包括光能和化学能,其中化学能被分解者利用
【答案】D
【解析】
试题分析:蚯蚓是分解者,也可分解排放的污水中的有机物,A错误;群落的结构包括垂直结构和水平结构,该生态系统都具有,B错误;生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物物质和能量,C错误;输入该生态系统的能量包括光能和化学能,其中化学能储存在有机物中,能被分解者利用,D正确。
考点:本题考查生态系统相关知识,意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
二、非选择题
26.绿色荧光蛋白基因(GFP)被发现以来,一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质位置的理想标记。请根据图表回答下列问题。
(1)若图中GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是—TCGA—,N端伸出的核苷酸的碱基序列是—TGCA—,则在构建含该GFP的重组质粒A时,应选用的限制酶是___________。③过程需要的酶是___________。
(2)④过程将基因表达载体导入猪胎儿成纤维细胞常用的方法是__________。
(3)检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上,可采用___________技术进行检测。
(4)⑤⑥⑦过程一般用_______期卵母细胞作受体细胞,其原因是___________________。用显微镜可观察到用于⑥过程的猪卵母细胞的卵细胞膜和透明带之间有___________个极体。去除卵母细胞核的方法___________。用于⑤过程的猪胎儿成纤维细胞,一般选用传代10代以内的细胞,原因是_________________________________ 。
(5)由⑦过程获得的重组细胞培育成绿色荧光转基因克隆猪,涉及到的现代生物技术手段有_______________________________。
(6)⑨过程的最佳时期是______________。⑨过程的实质是早期胚胎在_____________条件下空间位置的转移。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_______________。
(7)为了加快繁殖速度,可采用胚胎分割的方法。若对⑧过程得到的囊胚阶段胚胎进行分割,要注意__________。得到绿色荧光转基因克隆猪(雌性)之后,可用_________________ 处理,使之超数排卵,提高其繁育能力。
【答案】 (1). HindⅢ和PstⅠ (2). DNA连接酶 (3). 显微注射技术 (4). DNA分子杂交 (5). MⅡ中期 (6). 卵母细胞体积大,易操作、含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件 (7). 1 (8). 显微操作 (9). 10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型 (10). 早期胚胎培养和胚胎移植 (11). 桑椹胚和囊胚 (12). 相同生理 (13). 受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥 (14). 将内细胞团均等分割 (15). 促性腺激素
【解析】
【分析】
分析图解,可以看出该荧光克隆猪的形成涉及了多项生物工程技术。首先导入目的基因的猪的成纤维细胞要经过动物细胞培养筛选出转基因体细胞,然后该细胞与猪的卵细胞进行细胞核移植获得重组细胞,重组细胞经过早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期,最后经过胚胎移植技术将早期胚胎移植到代孕母猪子宫内,最后生成荧光克隆猪。
【详解】(1)根据表格中限制酶的识别序列和切割位点以及GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是—TCGA—,N端伸出的核苷酸的碱基序列是—TGCA—,可知在构建含该GFP的重组质粒A时,应选用的限制酶是HindⅢ和PstⅠ。过程③需要用DNA连接酶将目的基因和质粒连接在一起。
(2)将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法,故④过程将基因表达载体导入猪胎儿成纤维细胞常用的方法是显微注射法。
(3)GFP基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,检测目的基因是否进入受体细胞的方法为DNA分子杂交。
(4)由于卵母细胞体积大,易操作、含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件,所以在细胞核移植过程中常用MⅡ中期的卵母细胞作受体细胞。由于已经完成了减数第一次分裂,所以用显微镜可观察到用于⑥过程的猪卵母细胞的卵细胞膜和透明带之间有1个极体。对卵母细胞去核需要在显微镜下操作,故去除卵母细胞核的方法是显微操作。由于10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型,没有发生遗传物质的变化,能保证遗传物质传递的稳定性,故用于⑤过程的猪胎儿成纤维细胞,一般选用传代10代以内的细胞。
(5)由⑦过程获得的重组细胞还需要经过早期胚胎培养和胚胎移植才能培育成绿色荧光转基因克隆猪,即涉及到的现代生物技术手段有早期胚胎培养和胚胎移植。
(6)⑨过程为胚胎移植,移植的最佳时期是桑椹胚和囊胚。⑨过程的实质是早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥。
(7)胚胎分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。促性腺激素可促进性腺产生性激素,能促进多产卵,所以为了使雌性动物超数排卵,可用促性腺激素处理雌性动物。
【点睛】本题难度适中,属于考纲中理解层次的要求,考查基因工程、胚胎工程的相关知识,该过程中利用基因工程、动物细胞培养、细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,要求考生具有一定的识图能力和理解能力。
27.“生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼,由单克隆抗体与药物配合而成。单克隆抗体能自动导向,在生物体内与特定目标细胞或组织结合,并由其携带的药物产生治疗作用。单克隆抗体的制备过程如下图所示,分析回答下列问题:
(1)制备特异性的单克隆抗体,首先要对小鼠注射特定_______________。
(2)与诱导植物原生质体融合相比,诱导小鼠B细胞和骨髓瘤细胞形成杂交瘤细胞的特有方法是_________。若只考虑细胞的两两融合,理论上融合的细胞有______种类型,符合要求细胞的特点是___________。
(3)在图甲制备单克隆抗体的过程中,应用________和________两个生物技术手段。获得细胞杂交瘤细胞以后,还需进行___________,经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞进行体外培养时,需用CO2培养箱,其中CO2的主要作用是______________。
(4)体外培养杂交瘤细胞的培养基与用于植物组织培养的培养基在物理性质上的主要区别是前者要用________(固体或液体)培养基,从培养基的成分来看,前者培养基中由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,还需要加入_____________。
(5)特异性抗体也可以通过常规方法来制备,与常规方法相比,单克隆抗体具有_________ 优点。
【答案】 (1). 抗原 (2). 灭活的病毒 (3). 3 (4). 能产生抗体和无限增殖 (5). 动物细胞培养 (6). 动物细胞融合 (7). 克隆化培养和抗体检测 (8). 维持培养液的PH (9). 液体培养基 (10). 动物血清、血浆 (11). 特异性强 ,灵敏度高,可大量制备
【解析】
【分析】
1、单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)。
2、据图分析,A表示提取B淋巴细胞,B表示动物细胞融合,杂交瘤细胞的特点是既能大量增殖,又能产生特定的抗体。
【详解】(1)制备特异性的单克隆抗体,首先要对小鼠注射特定抗原,使其产生已免疫B淋巴细胞。
(2)由分析可知,与诱导植物原生质体融合相比,诱导小鼠B细胞和骨髓瘤细胞形成杂交瘤细胞的特有方法是用灭活的病毒处理。若只考虑细胞的两两融合,理论上融合的细胞有3种类型,即B淋巴细胞-B淋巴细胞融合的细胞,骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞融合的细胞和杂交瘤细胞,符合要求的杂交瘤细胞的特点是能产生抗体和无限增殖。
(3)由图可知,在图甲制备单克隆抗体的过程中,需将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合并在培养基中进行筛选,即应用了动物细胞培养和动物细胞融合两个生物技术手段才获得了杂交瘤细胞。由于筛选获得的杂交瘤细胞产生的抗体不一定是所需要的抗体,故还需要对获得的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。动物细胞培养时,需用CO2培养箱,其中CO2的主要作用是维持培养液的PH。
(4)植物组织培养的培养基在物理性质上是固体培养基,而体外培养杂交瘤细胞的培养基为液体培养基,从培养基的成分来看,动物细胞培养的培养基中除了添加必要的营养物质外还需要加入含天然成分的动物血清、血浆。
(5)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、能大量制备等优点。
【点睛】本题着重考查了单克隆抗体的制备过程,意在考查考查了识记能力和理解能力,难度不大。考生要能够识记制备的过程,明确图中编号表示的细胞或过程;明确细胞融合的结果可能有三种,并且只有杂交瘤细胞具有无限增殖和产生特异性抗体的特点。
28.I.我国科研人员克隆了100多个重要基因,取得了抗虫棉、抗虫玉米、耐除草剂大豆等一批重大转基因成果。请回答下列问题:
(1)抗虫棉中转入的Bt毒蛋白基因是从苏云金(芽孢)杆菌中分离出来的,该基因编码的Bt蛋白对哺乳动物________(填“有”或“无”)毒害作用。
(2)每一种Bt毒蛋白的杀虫范围有限,对现有的毒蛋白进行_______,使其具有更广杀虫范围,属于___________(生物工程)的范围。
(3)随着转基因成果的不断涌现,人们对转基因生物的安全性的关注与日俱增,在食物安全、_____________和___________三个方面发生了激烈争论。
II.关注生态工程的建设。
(1)生态工程的主要任务是对______________进行修复,对______________的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
(2)与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、__________、可持续的工程体系。
(3)某生态工程以沼气工程为中心,各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼,人、畜、禽粪便作为原料生产沼气,沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、渔塘,该生态工程建设中,鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其___________,该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起,优化了系统结构,遵循_____________原理。我国西北一些地区年降雨量少,适宜种植灌木和草,却被硬性规定种植属于乔木的杨树,致使许多地方的杨树长成半死不活状,结果防护林成了残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了___________________原理。
(4)甘肃陇南地区的“九子登科”模式是哪种生态工程建设的实例?( )
A.大区域生态系统恢复工程 B.城市环境工程
C.小流域综合治理生态工程 D.湿地生态恢复工程
【答案】 (1). 无 (2). 改造 (3). 蛋白质工程 (4). 生物安全 (5). 环境安全 (6). 已被破坏的生态环境 (7). 造成环境污染和破坏 (8). 多效益 (9). 环境容纳量 (10). 系统的结构决定功能 (11). 协调与平衡 (12). C
【解析】
【分析】
1、蛋白质工程——指以蛋白质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,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。
2、生态农业是一个农业生态经济复合系统,将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来,以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业,又是农业生产、加工、销售综合起来,适应市场经济发展的现代农业。生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
【详解】I.(1)抗虫棉中转入的Bt毒蛋白基因是从苏云金(芽孢)杆菌中分离出来的抗虫基因,当害虫使用转基因的植物时,该基因编码的Bt蛋白会进入害虫的肠道,在消化酶的作用下,蛋白质能够降解成相对分子质量较小的、有毒的多肽,多肽结合在肠上皮的特异性受体上,会导致细胞膜穿孔,细胞肿胀裂解,最后造成害虫死亡,但Bt毒蛋白对哺乳动物无毒害作用,因而广泛用于抗虫转基因植物。
(2)每一种Bt毒蛋白的杀虫范围有限,若要产生杀虫范围广的、自然界不存在的新型Bt毒蛋白,需要对现有的毒蛋白进行改造,使其具有更广杀虫范围,该过程是对蛋白质的改造,属于蛋白质工程的范围。
(3)由于科学家对基因的结构、基因间得相互作用和基因的调控机制等都了解的很少,随着转基因成果的不断涌现,人们对转基因生物的安全性的关注与日俱增,在食物安全、生物安全和环境安全三个方面发生了激烈争论。
II.(1)生态工程的主要任务是对已被破坏的生态系统进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
(2)与传统的工程相比,生态工程具有少消耗、多效益、可持续等特点。
(3)该生态工程建设中,为了维持生态系统的稳定性,鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量。该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起,优化了系统结构,从而达到了生态系统功能改善的效果,这是遵循了系统的结构决定功能的原理。在进行生态工程建设时,生物与环境的协调与平衡也是需要考虑的问题之一。我国西北一些地区年降雨量少,适宜种植灌木和草,却被硬性规定种植属于乔木的杨树,致使许多地方的杨树长成半死不活状,结果防护林成了残败的“灰色长城”,这主要是没有考虑生物与环境的适应性,故其失败的原因主要是违背了协调与平衡原理。
(4)甘肃陇南地区的“九子登科”模式:即山顶戴帽子,山腰系带子,坡地修台子,地埂所边子,荒地荒沟栽苗子,山脚种果子,沟底穿靴子,见缝插针钉扣子,秋田盖罩子,该模式属于小流域综合治理生态工程的实例,即C正确,ABD错误。
【点睛】本题考查基因工程和结合农业生态系统模式图,考查生态系统的结构、生态工程的原理等知识,要求考生识记基因工程的有关知识,识记生态系统的结构,熟记生态工程的有关知识。
高二下学期4月月考试题
一、选择题
1.以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析,下列说法正确的是( )
A. 催化①过程的酶是RNA聚合酶
B. ④过程发生的变化是引物与单链DNA结合
C. 催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶,都能耐高温
D. 如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%,则一个双链DNA中,A与U之和也占该DNA碱基含量的40%
【答案】B
【解析】
催化①过程的酶是逆转录酶,A错误;④过程发生的变化是低温复性,引物与单链DNA结合,B正确;催化②是DNA聚合酶,⑤过程的酶是热稳定DNA聚合酶,C错误;如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%,则一个双链DNA中,A与T之和也占该DNA碱基含量的40%,D错误。
【考点定位】形成cDNA和PCR扩增过程
【名师点睛】解决本题需要明确cDNA是逆转录形成的DNA,而PCR是以DNA为模板体外合成DNA的过程。
2.在DNA测序工作中,需要将某些限制性核酸内切酶的限制位点在DNA上定位,使其成为DNA分子中的物理参照点。这项工作叫做“限制酶图谱的构建”。假设有以下一项实验:用限制酶HindⅢ、BamHⅠ和二者的混合物分别降解一个4kb(1kb即1千个碱基对)大小的线性DNA分子,降解产物分别进行凝胶电泳,在电场的作用下,降解产物分开,如下图所示。据此分析,这两种限制性核酸内切酶在该DNA分子上的限制位点数目是以下哪一组?
A. HindⅢ 1个, BamHⅠ 2个 B. HindⅢ 2个,BamHⅠ 3个
C. HindⅢ 2个, BamHⅠ 1个 D. HindⅢ 2个,BamHⅠ 2个
【答案】A
【解析】
【分析】
限制性核酸内切酶(限制酶)具有特异性:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且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。根据题中图示,HindⅢ将该DNA分子切割成2种片段,说明有1个切点;BamHⅠ将该DNA分子切割成3种片段,说明有2个切点。
【详解】据图分析,限制酶HindⅢ将DNA切割为2段(2.8kb和1.2kb),故限制酶HindⅢ有一个切点,BamHⅠ将DNA切割为3段(1.8kb、1.3kb、0.9kb),表明BamHⅠ有2个切点,分别在离该DNA一端0.9kb处和1.8kb处,同时用两种酶切割,则限制酶 HindⅢ将该DNA切割为2段(2.8kb和1.2kb),BamHⅠ再将2.8kb这段DNA切割为2段(1.8kb和1.0kb),将1.2kb切割为2段(0.9kb和0.2kb),综上所述,A正确,BCD错误。
故选A。
3.下列关于基因工程的叙述,正确的是( )
A. 构建表达载体时需要在目的基因前加上起始密码子
B. 农杆菌转化法可以将目的基因随机插入受体细胞的染色体DNA上
C. 标记基因中不能有限制酶的识别位点以防止其被破坏而失去作用
D. 导入人胰岛素基因的大肠杆菌可直接生产出有活性的人胰岛素
【答案】B
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:本题考查学生对基因工程的基本操作程序的相关知识的识记和理解能力。
【详解】构建基因表达载体时需要在目的基因前加上启动子,A错误;农杆菌的Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上,依据农杆菌的这一特点,采用农杆菌转化法,将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上,可以将目的基因随机插入受体细胞的染色体DNA上,B正确;标记基因中可以有限制酶的识别位点,为了防止标记基因被破坏而失去作用,在构建基因表达载体时,使用的限制酶应该不具有识别标记基因中的限制酶的识别位点的能力,C错误;导入人胰岛素基因的大肠杆菌,因没有内质网和高尔基体,不能对胰岛素进行加工,所以不能直接生产出有活性的人胰岛素,D错误。
4.SPL蛋白是植物中广泛存在的一类调控基因转录的分子。不同植物的SPL蛋白结构不同,但均有一个大约由80个氨基酸构成的结构相同的功能区,可识别并结合到某些基因的特定区域。SPL基因最初是从植物花序cDNA文库中得到的。下列相关叙述正确的是
A. SPL是80个氨基酸构成的蛋白质
B. SPL基因能在花序细胞中表达
C. SPL可催化特定基因的翻译过程
D. SPL在不同绿色植物中功能差异较大
【答案】B
【解析】
【分析】
基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,而翻译是以RNA为模板合成蛋白质的过程,根据题意,SPL蛋白是植物中广泛存在的一类调控基因转录的分子,说明该蛋白催化的是基因的转录过程,据此答题。
【详解】A. 根据题干信息“均有一个大约由80个氨基酸构成的结构相同的功能区”可知,SPL蛋白不一定是由80个氨基酸构成的,A错误;
B. 依题意“SPL基因最初是从植物花序cDNA文库中得到的”可知,花序细胞中含有SPL基因转录形成的mRNA,说明SPL基因能在花序细胞中表达,B正确;
C. SPL蛋白是一类调控基因转录的分子,可识别并结合到某些基因的特定区域,可见其可催化的是特定基因的转录过程,C错误;
D. SPL在不同植物中功能类似,都是调控基因的转录,D错误。
5.基因工程是在DNA分子水平进行设计施工的,在基因操作的以下步骤中,不进行碱基互补配对的是( )
①人工合成目的基因
②E.coliDNA连接酶结合目的基因与运载体
③将目的基因导入受体细胞
④目的基因的检测和鉴定
⑤个体生物学水平的鉴定
A. ①③ B. ③⑤ C. ①⑤ D. ②③④
【答案】B
【解析】
人工合成目的基因的方法是反转录法,需要进行碱基互补配对,①不符合题意;目的基因与运载体结合时,进行碱基互补配对,②不符合题意;将目的基因导入受体细胞时,不进行碱基互补配对,③符合题意;检测目的基因时需要用到基因探针,进行碱基互补配对;基因表达包括转录和翻译过程,都要进行碱基互补配对,④不符合题意;个体生物学水平的鉴定是从个体水平鉴定的,不进行碱基互补配对,⑤符合题意。
故选;B。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识,要求学生掌握基因工程的操作步骤,能准确判断哪些步骤进行碱基互补配对原则,相关知识点只需学生熟记即可,属于考纲识记层次的考查.要求学生在平时的学习过程中注意知识网络结构的构建。
6.下列有关生物技术应用的叙述,正确的是()
A. 利用植物组织培养技术培育花药获得单倍体植株属于单倍体育种
B. 动物细胞培养液通常含有葡萄糖,蛋白质,无机盐,维生素和动物血清
C. 将愈伤组织细胞进行诱变处理并筛选得到抗盐碱的烟草新品种
D. 将α-抗胰蛋白酶基因转入乳腺细胞培育乳汁中含有该酶的转基因羊
【答案】C
【解析】
【分析】
植物组织培养是将离体的组织、器官培养形成个体的过程,将花粉经过组织培养获得的是单倍体,还需要经过秋水仙素处理才能获得可育的植株。动物细胞培养过程中培养液中应添加小分子有机物,大分子的蛋白质不能被细胞直接吸收。转基因动物的培育过程中受体细胞应为受精卵。
【详解】单倍体育种的过程包括花药离体培养和秋水仙素处理两个步骤,利用植物组织培养技术培育花药获得单倍体植株只属于单倍体育种中的花药离体培养步骤,A错误;动物细胞培养液通常含有葡萄糖,氨基酸,无机盐,维生素和动物血清,B错误;突变具有不定向性,因此对植物的愈伤组织进行诱变处理后,需要进行检测和筛选才能培育出符合要求的抗盐碱的烟草新品种,C正确;将目的基因导入动物细胞中常用的受体细胞为受精卵,故应为将α-抗胰蛋白酶基因转入受精卵细胞培育乳汁中含有该酶的转基因羊,D错误。
故选C。
7. 某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述,错误的是
A. 消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害
B. 在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞
C. 出芽是细胞再分化的的结果,受基因选择性表达的调控
D. 生根时,培养基通常应含α-萘乙酸等生长素类调节剂
【答案】B
【解析】
植物组织培养过程为:离体组织脱分化形成愈伤组织,再分化长出丛芽,诱导生根,然后移栽形成完整植株。植物组织培养中要求无菌操作,以防止细菌感染,消毒时既要杀死材料表面的微生物,又要尽量减少消毒剂对细胞的伤害。因此A对;出芽是细胞再分化的结果,分化的实质是基因的选择性表达,受基因选择性表达的调控。因此C对;在诱导生根的过程中,需要生长素和细胞分裂素的共同作用,生长素与细胞分裂素比值高时,有利于根的分化,因此生根时,培养基中会含有a-萘乙酸等生长素类似物等调节剂,因此D对;B选项中,由于植物细胞有细胞壁,植物细胞的融合必须首先破坏细胞壁,再利用细胞膜的流动性加以融合,如果在愈伤组织培养中直接加入细胞融合的诱导剂,不能导致细胞融合,因此B选项错误,选B。
【考点定位】植物组织培养的原理及过程
8.下列关于细胞工程的叙述,不正确的有几项()
①电刺激只能诱导植物原生质体融合,不能诱导动物细胞融合
②动物细胞培养时需要使用胃蛋白酶制备细胞悬液
③小鼠骨髓瘤细胞和经免疫小鼠的T淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
④某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目不同
A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
【答案】C
【解析】
【分析】
动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。植物体细胞杂交:融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。植物体细胞杂交的意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】①诱导植物原生质体融合和动物细胞融合的共同方法有物理法和化学法,电刺激属于物理法,动物细胞融合特有的方法是灭活病毒,①错误;②去除植物细胞壁用纤维素酶和果胶酶,将动物细胞分散成单个细胞用胰蛋白酶或胶原蛋白酶,②错误;③T淋巴细胞不能产生抗体,用骨髓瘤细胞和经免疫小鼠的B淋巴细胞融合后的杂交瘤细胞培养可以制备单克隆抗体,③错误;④植物体细胞杂交产生的后代为异源多倍体,染色体数目是两种生物的染色体之和,而有性杂交的后代染色体数目是两种生物染色体数目之和的一半,故某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目不同,④正确。综上所述,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【点睛】本题主要考查有关细胞工程的知识,属于识记内容,熟记各细胞工程的流程以及注意事项是解题的关键。
9.下图表示利用植物细胞工程对棉花进行改良的过程,①②③④表示实验过程,请据图回答,下列说法正确的是()
A. 外源基因能够导入并大量复制的物质基础是自然界共用一套密码子
B. 培育过程中形成的愈伤组织的代谢方式是自养需氧型
C. ②过程能定向改变原生质体的遗传特性
D. 基因工程技术与花药离体培养技术相结合可快速获得纯合棉花植株
【答案】C
【解析】
【分析】
分析题图:①表示去除细胞壁,②表示将外源基因导入原生质体,③表示脱分化,④表示再分化。
【详解】外源基因能够导入并大量复制的原因是它们都是由四种脱氧核苷酸组成的双螺旋结构,外源基因可以在受体细胞中表达产生相应的蛋白质,说明所有生物共用一套密码子,A错误;愈伤组织的代谢方式是异养需氧型,B错误;②过程是基因工程,能定向改变原生质体的遗传特性,C正确;基因工程技术与花药离体培养技术相结合获得的是单倍体幼苗,需要再用秋水仙素处理抑制纺锤体形成,使染色体数目加倍,才能获得纯合棉花植株,D错误。
故选C。
10.了解哺乳动物受精的规律对于我们进行胚胎工程的操作十分重要,以下说法不正确的是()
A. 精子的发生始于初情期
B. 动物的体型大小与精子的大小无关
C. 精子获能自然状态下是在雌性动物输卵管中完成的
D. 排卵是指卵子从卵泡中排出
【答案】C
【解析】
【分析】
精子的两次减数分裂是连续的,场所唯一(MⅠ和MⅡ的场所都是睾丸);而卵子的两次分裂是不连续的,场所不同。(MⅠ场所在卵巢,MⅡ场所在输卵管中) 。精子的发生是从初情期一直到生殖机能衰退;多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的;MⅠ是在雌性动物排卵前后完成的,MⅡ是在受精过程中完成的。精子获能是指精子获得穿透卵子透明带能力的生理过程,是精子在受精前必须经历的一个重要阶段。其实,精子在附睾内已经获得了受精能力,但由附睾分泌的一种物质附于精子表面,抑制了他的受精能力,这种物质被称为去能因子。精子进入女性生殖道以后,去能因子的作用被解除,精子才具有真正的受精能力,这就是精子获能。
【详解】哺乳动物精子的发生从初情期开始,一直到生殖机能衰退,A正确;不同种动物的精子的形态相似,大小略有不同,与动物的体型大小无关,B正确;精子获能是指精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才获得受精能力的生理现象,故精子获能自然状态下不是在雌性动物输卵管中完成的,C错误;排卵是指卵子从卵泡中排出,排出的卵子尚未成熟,其受精作用在输卵管内完成,D正确。
故选C。
11.下列有关现代生物技术的叙述,正确的是()
A. 转基因羊和克隆羊多利的培育克服了远缘杂交不亲和的障碍
B. 植物体细胞杂交和动物细胞融合都利用了细胞膜的流动性
C. 培育脱毒草莓选择茎尖作为实验材料,因为它分裂能力强,易诱发突变
D. 选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
【答案】B
【解析】
【分析】
物体细胞杂交、基因工程都能打破物种之间的生殖隔离,培育作物新品种。植物体细胞杂交时,需要采用纤维素酶和果胶酶去壁;动物细胞培养时,需要采用胰蛋白酶对组织进行消化处理,获得单个细胞;基因工程需要限制酶和DNA连接酶。高度分化的动物细胞全能性较低,不在进行细胞分裂,故动物细胞培养时应选择分裂能力强的幼龄的动物组织器官。
【详解】克隆羊多利的培育是无性生殖,不能说明克服了远缘杂交不亲合的障碍,A错误;动物细胞融合、植物体细胞杂交都利用了细胞膜的结构特点:具有一定的流动性,B正确;培育脱毒草莓可以用茎尖,是因为茎间很少携带病毒,C错误;动物细胞培养应选择分裂能力强的幼龄组织,D错误。
故选B。
12.下列关于胚胎工程内容的叙述,不正确的是()
①该时期为胚胎发育过程的囊胚期,其内的空腔称为囊胚腔,随着胚胎发育的进行,该腔的容积将逐渐增大
②该图所示的胚胎进一步发育,形成具有内胚层和外胚层的胚胎称为原肠胚,原肠胚的透明带破裂,出现孵化现象
③图中①为内细胞团,将来发育成胎盘和胎膜,
④为滋养层细胞,将来发育成胎儿的各种组织
⑤该时期的细胞出现分化,其中①细胞为全能细胞
⑥该时期为囊胚期,从图中①结构中可分离出胚胎干细胞,具有发育的全能性
A. ①②③④ B. ②③⑤ C. ①②④ D. ④
【答案】A
【解析】
【分析】
分析图示可知,该图为胚胎发育过程中的囊胚期,①为内细胞团,②为滋养层的细胞,③为囊胚腔。胚胎发育过程:(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;(2)桑椹胚:32个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都有能发育成完整胚胎的潜能,属全能细胞];(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔[注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化];(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。[细胞分化在胚胎期达到最大限度]。
【详解】①该时期为胚胎发育过程的囊胚期,其内的空腔称为囊胚腔,随着胚胎发育的进行,该腔的容积将逐渐减小,①错误;②囊胚进一步扩大,会导致透明带的破裂,胚胎从其中伸展出来,该过程叫孵化,故透明带破裂发生在囊胚期,②错误;③图中①为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,③错误;④图中②为滋养层细胞,将来发育成胎盘和胎膜,④错误;⑤该时期为囊胚期,细胞已经出现分化,①为内细胞团,可从中分离出胚胎干细胞,属于全能细胞,⑤正确;⑥胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺,具有发育的全能性,其中可从内细胞团细胞分离出胚胎干细胞,⑥正确。综上分析,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13.牛胚胎移植试验的主要流程如下,下列相关叙述正确的是
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→⑥子代小牛
A. ①过程需要注射有关激素,目的是获得更多的卵母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建立了组织上的联系为前提
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过程成功率的高低主要取决于供、受体生理状况是否一致
【答案】D
【解析】
【分析】
胚胎移植的基本程序主要包括:(1)对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体;用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);(2)配种或人工授精;(3)对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);(4)对胚胎进行移植;(5)移植后的检查。
【详解】①过程需要注射促性腺激素,目的是获得更多的卵母细胞,但所获得的卵母细胞还未完成减数分裂,A错误;③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态为前提,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过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性,D正确。
14.用体细胞核移植技术克隆哺乳动物的过程中,核供体动物、卵母细胞供体动物、代孕母体和克隆动物的性别情况可能是( )
A. 1只雌性 B. 2只雌性
C. 4只雌性或2只雌性 D. 3只雌性
【答案】C
【解析】
用体细胞核移植技术克隆哺乳动物的过程中,提供卵母细胞的供体动物和代孕母体肯定都是雌性;克隆动物的细胞核来源于核供体动物,其性别与核供体动物相同,同为雌性或雄性。如果核供体动物是雄性,则所有动物中只有2只雌性;如果核供体动物是雌性,则4只动物都是雌性。
故选:C。
15.下列与实验相关的叙述不正确的是( )
A. 培养动物细胞时,为防止细菌污染可加入适当抗生素
B. 在动物细胞原代培养过程中,细胞在培养液中悬浮生长和增殖
C. 胚胎的早期培养和动物体细胞培养时细胞的增殖方式均为有丝分裂
D. 植物组织培养时,生长素/细胞分裂素比例大时有利于生根
【答案】B
【解析】
【分析】
动物细胞培养的环境应为无菌、无毒的环境,为防止细菌污染可加入适当抗生素,还可以定期更换培养液。动物细胞培养的特点为贴壁生长、接触抑制。生长素和细胞分裂素的协同调控作用在组织培养过程中非常很重要,当生长素与细胞分裂素的比例适中,且生长素含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成,而当细胞分裂素的效应高于生长素时,则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。
【详解】培养动物细胞时,为防止细菌污染可加入适当抗生素,A正确;在动物细胞原代或传代培养过程中,细胞在培养液中都会贴壁生长和增殖,B错误;胚胎的早期培养和动物体细胞培养时都是细胞增多的过程,细胞的增殖方式均为有丝分裂,C正确;植物组织培养时,适当调整生长素和细胞分裂素的比例以利于愈伤组织形成和再分化,其中生长素/细胞分裂素比例大时有利于生根,D正确。
故选B。
16.有关哺乳动物精子和卵细胞发生过程的叙述,正确的是
A. 细胞内的其他物质浓缩为球体,叫做原生质滴,原生质滴中存在中心体
B. 线粒体鞘内包裹着线粒体,可以为精子尾部的运动提供能量
C. 刚排出的卵子还未成熟,其受精作用在子宫内完成
D. 受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方
【答案】B
【解析】
中心体演变成精子的尾,细胞内的其他物质浓缩为球体,叫做原生质滴,随精子的成熟过程向后移动,直到最后脱落,A错误;线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,线粒体是有氧呼吸的主要场所,能为精子运动提供能量,B正确;刚排出的卵子还未成熟,其受精作用在输卵管内完成,C错误;受精卵中的细胞核内遗传物质一半来自父方,一半来自母方,受精卵中的细胞质中少量遗传物质只来自母方,如线粒体DNA,D错误。
17.下列关于高等动物受精作用的叙述,错误的是( )
A. 在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体说明卵子已经受精
B. 在精子和卵子结合的过程中,卵子完成减数第二次分裂
C. 精子细胞膜与卵子细胞膜融合依靠了细胞膜的结构特点
D. 精子与卵子相遇后,会发生顶体反应,防止多精入卵
【答案】D
【解析】
【分析】
受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体是判断卵子是否受精的重要标志,A正确;卵子的减数第一次分裂是雌性动物排卵前后完成的,卵子排到输卵管中继续完成减数第二次分裂;当进行到减数第二次分裂中期时发生受精作用,然后在受精作用过程中完成减数第二次分裂,B正确;精子细胞膜与卵子细胞膜融合依靠了细胞膜具有一定流动性的结构特点,C正确;精子与卵子相遇时,首先发生顶体反应,释放顶体酶,溶解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通路;透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障,D错误。
故选D。
18.据科技日报2008年6月5日报道,科学家通过“治疗性克隆”研究发现,利用病人本身的细胞可治疗其患有的某些疾病。一般将胚胎干细胞进行基因修饰后,经诱导分化成相应的组织器官用于移植。其过程如下图所示。下列关于“治疗性克隆”的叙述不正确的是()
A. 人类“治疗性克隆”属于生物工程中的细胞工程
B. 该治疗过程中应用的主要技术有核移植、动物细胞培养
C. 此过程体现了胚胎干细胞的全能性
D. “治疗性克隆”与“异体器官移植”相比,其优点之一是避免了免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
人类“治疗性克隆”借助于核移植技术,属于生物工程中的细胞工程,A项正确;核移植形成的重组细胞需要经过动物细胞培养,以获得各种组织细胞,B项正确;此过程没有获得新个体,不能体现胚胎干细胞的全能性,C项错误;“治疗性克隆”获得的各种组织、器官,其细胞核中的遗传物质来自于患者本人,因此不会产生免疫排斥反应,D项正确。
【点睛】是否表现细胞全能性的判断:
(1)起点:一个细胞;
(2)终点:一个新个体。
19.关于体内受精的顺序,正确的是
①释放第二极体
②第一次卵裂开始
③顶体反应
④穿越透明带
⑤雌、雄原核的形成
⑥核膜消失
A. ④①③②⑤⑥ B. ③④①⑤⑥②
C. ④⑤①②③⑥ D. ③①④⑤⑥②
【答案】B
【解析】
获能后的精子与卵子相遇时,首先发生顶体反应,释放顶体酶,直接溶解卵丘细胞之间的物质,精子穿越放射冠,然后精子与透明带接触,顶体酶随后将透明带溶出一条孔道,精子穿越透明带,并接触卵细胞膜,精子入卵,尾部脱离,并且原有的核膜破裂,随后精子形成一个新的核膜,最后形成雄原核,同时被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体后,形成雌原核,雌雄原核充分发育后,二者融合形成受精卵,继而开始分裂。所以体内受精的顺序是③④①⑤⑥②,故选B。
20.基因治疗给无数的遗传病患者带来希望,下列关于基因治疗的论述正确的是( )
A. 基因治疗可以治愈所有的遗传病
B. 基因治疗就是对有遗传缺陷细胞进行基因修复
C. 基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗,体外基因治疗操作简单,效果可靠
D. 基因治疗时可用经过修饰的病毒或农杆菌的质粒作载体
【答案】D
【解析】
【分析】
人类遗传病是由于遗传物质改变而引起的疾病,只有用基因治疗才能得到根治。基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,分为体内基因治疗和体外基因治疗。
【详解】通过基因治疗可使因基因出现缺陷的疾病得到根治,但对于染色体数目异常导致的疾病不能得到治疗,A错误;基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,而不是对有遗传缺陷的细胞进行基因修复,B错误;体外基因治疗虽然效果可靠,但操作复杂,C错误;基因治疗时可用经过修饰的病毒或农杆菌的质粒作运载体,D正确。
故选D。
【点睛】本题考查基因治疗的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
21.亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基,碱基脱氨基后的变化如下:C转变为U(U与A配对),A转变为I(I为次黄嘌呤,与C配对)。现有一DNA片段为,经亚硝酸盐作用后,若链①中的A、C发生脱氨基作用,经过两轮复制后其子孙代DNA片断之一为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
考查基因突变和DNA复制。如下图:
22. 转基因技术就是对某一物种具有特殊性状的基因进行分离,并把它转移到另一物种中去,从而使这一物种具有组合基因。然而转基因技术也会带来负面影响。下列选项中不是转基因生物可能带来弊端的是( )。
A. 对生物多样性的影响,如抗除草剂作物的产生会破坏农田生物多样性
B. 使近亲野生物种具有抗性基因,可能会变成“超级杂草”
C. 转基因生物的食品加工带来食品污染
D. 转基因生物的大规模繁殖导致生态入侵
【答案】C
【解析】
“食品加工”带来食品污染应属“加工”过程而非转基因技术自身带来的负面影响。
23.图为英国诞生的第一个体外受精试管婴儿路易斯和克隆绵羊“多利”,对其培育的相关叙述,错误的是()
A. 路易斯和“多利”的诞生原理是不相同的
B. 试管婴儿的培育依赖体外受精技术、胚胎体外培养、胚胎移植等相关技术
C. “多利”的诞生说明高度分化的细胞经过一定的技术处理可恢复到类似于受精卵时期的功能
D. 从科学上讲,动物克隆技术已经成熟;从伦理上讲,人的克隆会在伦理上冲击家庭
【答案】D
【解析】
试管婴儿诞生的基础是有性生殖,克隆羊诞生的原理是无性生殖,故路易斯和“多利”的诞生原理是不相同的。从科学上讲,动物克隆技术尚未成熟;从伦理上讲,人的克隆将极大地冲击社会的基本组织单位——家庭,将直接在文明和道德规范上威胁人类社会。
24. 下列实例与其体现的主要生态工程原理对应正确的是( )
A. 合理放牧→协调与平衡原理
B. 天然混合林→物质循环再生原理
C. 农作物合理密植→物种多样性原理
D. 无废弃物农业→整体性原理
【答案】A
【解析】
合理放牧体现了协调与平衡原理,A正确;天然混合林体现的是物种多样性原理,B错误;农作物合理密植体现了协调与平衡原理,C错误;无废弃物农业体现的是物质循环再生原理,D错误。
25. 下图表示塔式蚯蚓污水处理系统,通过植物根系和蚯蚓等生物作用,再利用泥、沙、小石、大石四层过滤,重复几次后可实现部分地区生活污水的达标排放。下列有关分析正确的是
A. 植物的作用是吸收无机污染物,蚯蚓的作用是分解植物的残枝落叶
B. 该生态系统的群落有明显的垂直结构,没有水平结构
C. 该生态系统没有消费者,营养结构简单造成抵抗力稳定性低
D. 输入该生态系统的能量包括光能和化学能,其中化学能被分解者利用
【答案】D
【解析】
试题分析:蚯蚓是分解者,也可分解排放的污水中的有机物,A错误;群落的结构包括垂直结构和水平结构,该生态系统都具有,B错误;生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物物质和能量,C错误;输入该生态系统的能量包括光能和化学能,其中化学能储存在有机物中,能被分解者利用,D正确。
考点:本题考查生态系统相关知识,意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
二、非选择题
26.绿色荧光蛋白基因(GFP)被发现以来,一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质位置的理想标记。请根据图表回答下列问题。
(1)若图中GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是—TCGA—,N端伸出的核苷酸的碱基序列是—TGCA—,则在构建含该GFP的重组质粒A时,应选用的限制酶是___________。③过程需要的酶是___________。
(2)④过程将基因表达载体导入猪胎儿成纤维细胞常用的方法是__________。
(3)检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上,可采用___________技术进行检测。
(4)⑤⑥⑦过程一般用_______期卵母细胞作受体细胞,其原因是___________________。用显微镜可观察到用于⑥过程的猪卵母细胞的卵细胞膜和透明带之间有___________个极体。去除卵母细胞核的方法___________。用于⑤过程的猪胎儿成纤维细胞,一般选用传代10代以内的细胞,原因是_________________________________ 。
(5)由⑦过程获得的重组细胞培育成绿色荧光转基因克隆猪,涉及到的现代生物技术手段有_______________________________。
(6)⑨过程的最佳时期是______________。⑨过程的实质是早期胚胎在_____________条件下空间位置的转移。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_______________。
(7)为了加快繁殖速度,可采用胚胎分割的方法。若对⑧过程得到的囊胚阶段胚胎进行分割,要注意__________。得到绿色荧光转基因克隆猪(雌性)之后,可用_________________ 处理,使之超数排卵,提高其繁育能力。
【答案】 (1). HindⅢ和PstⅠ (2). DNA连接酶 (3). 显微注射技术 (4). DNA分子杂交 (5). MⅡ中期 (6). 卵母细胞体积大,易操作、含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件 (7). 1 (8). 显微操作 (9). 10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型 (10). 早期胚胎培养和胚胎移植 (11). 桑椹胚和囊胚 (12). 相同生理 (13). 受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥 (14). 将内细胞团均等分割 (15). 促性腺激素
【解析】
【分析】
分析图解,可以看出该荧光克隆猪的形成涉及了多项生物工程技术。首先导入目的基因的猪的成纤维细胞要经过动物细胞培养筛选出转基因体细胞,然后该细胞与猪的卵细胞进行细胞核移植获得重组细胞,重组细胞经过早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期,最后经过胚胎移植技术将早期胚胎移植到代孕母猪子宫内,最后生成荧光克隆猪。
【详解】(1)根据表格中限制酶的识别序列和切割位点以及GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是—TCGA—,N端伸出的核苷酸的碱基序列是—TGCA—,可知在构建含该GFP的重组质粒A时,应选用的限制酶是HindⅢ和PstⅠ。过程③需要用DNA连接酶将目的基因和质粒连接在一起。
(2)将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法,故④过程将基因表达载体导入猪胎儿成纤维细胞常用的方法是显微注射法。
(3)GFP基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,检测目的基因是否进入受体细胞的方法为DNA分子杂交。
(4)由于卵母细胞体积大,易操作、含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件,所以在细胞核移植过程中常用MⅡ中期的卵母细胞作受体细胞。由于已经完成了减数第一次分裂,所以用显微镜可观察到用于⑥过程的猪卵母细胞的卵细胞膜和透明带之间有1个极体。对卵母细胞去核需要在显微镜下操作,故去除卵母细胞核的方法是显微操作。由于10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型,没有发生遗传物质的变化,能保证遗传物质传递的稳定性,故用于⑤过程的猪胎儿成纤维细胞,一般选用传代10代以内的细胞。
(5)由⑦过程获得的重组细胞还需要经过早期胚胎培养和胚胎移植才能培育成绿色荧光转基因克隆猪,即涉及到的现代生物技术手段有早期胚胎培养和胚胎移植。
(6)⑨过程为胚胎移植,移植的最佳时期是桑椹胚和囊胚。⑨过程的实质是早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥。
(7)胚胎分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。促性腺激素可促进性腺产生性激素,能促进多产卵,所以为了使雌性动物超数排卵,可用促性腺激素处理雌性动物。
【点睛】本题难度适中,属于考纲中理解层次的要求,考查基因工程、胚胎工程的相关知识,该过程中利用基因工程、动物细胞培养、细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,要求考生具有一定的识图能力和理解能力。
27.“生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼,由单克隆抗体与药物配合而成。单克隆抗体能自动导向,在生物体内与特定目标细胞或组织结合,并由其携带的药物产生治疗作用。单克隆抗体的制备过程如下图所示,分析回答下列问题:
(1)制备特异性的单克隆抗体,首先要对小鼠注射特定_______________。
(2)与诱导植物原生质体融合相比,诱导小鼠B细胞和骨髓瘤细胞形成杂交瘤细胞的特有方法是_________。若只考虑细胞的两两融合,理论上融合的细胞有______种类型,符合要求细胞的特点是___________。
(3)在图甲制备单克隆抗体的过程中,应用________和________两个生物技术手段。获得细胞杂交瘤细胞以后,还需进行___________,经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞进行体外培养时,需用CO2培养箱,其中CO2的主要作用是______________。
(4)体外培养杂交瘤细胞的培养基与用于植物组织培养的培养基在物理性质上的主要区别是前者要用________(固体或液体)培养基,从培养基的成分来看,前者培养基中由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,还需要加入_____________。
(5)特异性抗体也可以通过常规方法来制备,与常规方法相比,单克隆抗体具有_________ 优点。
【答案】 (1). 抗原 (2). 灭活的病毒 (3). 3 (4). 能产生抗体和无限增殖 (5). 动物细胞培养 (6). 动物细胞融合 (7). 克隆化培养和抗体检测 (8). 维持培养液的PH (9). 液体培养基 (10). 动物血清、血浆 (11). 特异性强 ,灵敏度高,可大量制备
【解析】
【分析】
1、单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)。
2、据图分析,A表示提取B淋巴细胞,B表示动物细胞融合,杂交瘤细胞的特点是既能大量增殖,又能产生特定的抗体。
【详解】(1)制备特异性的单克隆抗体,首先要对小鼠注射特定抗原,使其产生已免疫B淋巴细胞。
(2)由分析可知,与诱导植物原生质体融合相比,诱导小鼠B细胞和骨髓瘤细胞形成杂交瘤细胞的特有方法是用灭活的病毒处理。若只考虑细胞的两两融合,理论上融合的细胞有3种类型,即B淋巴细胞-B淋巴细胞融合的细胞,骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞融合的细胞和杂交瘤细胞,符合要求的杂交瘤细胞的特点是能产生抗体和无限增殖。
(3)由图可知,在图甲制备单克隆抗体的过程中,需将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合并在培养基中进行筛选,即应用了动物细胞培养和动物细胞融合两个生物技术手段才获得了杂交瘤细胞。由于筛选获得的杂交瘤细胞产生的抗体不一定是所需要的抗体,故还需要对获得的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。动物细胞培养时,需用CO2培养箱,其中CO2的主要作用是维持培养液的PH。
(4)植物组织培养的培养基在物理性质上是固体培养基,而体外培养杂交瘤细胞的培养基为液体培养基,从培养基的成分来看,动物细胞培养的培养基中除了添加必要的营养物质外还需要加入含天然成分的动物血清、血浆。
(5)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、能大量制备等优点。
【点睛】本题着重考查了单克隆抗体的制备过程,意在考查考查了识记能力和理解能力,难度不大。考生要能够识记制备的过程,明确图中编号表示的细胞或过程;明确细胞融合的结果可能有三种,并且只有杂交瘤细胞具有无限增殖和产生特异性抗体的特点。
28.I.我国科研人员克隆了100多个重要基因,取得了抗虫棉、抗虫玉米、耐除草剂大豆等一批重大转基因成果。请回答下列问题:
(1)抗虫棉中转入的Bt毒蛋白基因是从苏云金(芽孢)杆菌中分离出来的,该基因编码的Bt蛋白对哺乳动物________(填“有”或“无”)毒害作用。
(2)每一种Bt毒蛋白的杀虫范围有限,对现有的毒蛋白进行_______,使其具有更广杀虫范围,属于___________(生物工程)的范围。
(3)随着转基因成果的不断涌现,人们对转基因生物的安全性的关注与日俱增,在食物安全、_____________和___________三个方面发生了激烈争论。
II.关注生态工程的建设。
(1)生态工程的主要任务是对______________进行修复,对______________的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
(2)与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、__________、可持续的工程体系。
(3)某生态工程以沼气工程为中心,各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼,人、畜、禽粪便作为原料生产沼气,沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、渔塘,该生态工程建设中,鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其___________,该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起,优化了系统结构,遵循_____________原理。我国西北一些地区年降雨量少,适宜种植灌木和草,却被硬性规定种植属于乔木的杨树,致使许多地方的杨树长成半死不活状,结果防护林成了残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了___________________原理。
(4)甘肃陇南地区的“九子登科”模式是哪种生态工程建设的实例?( )
A.大区域生态系统恢复工程 B.城市环境工程
C.小流域综合治理生态工程 D.湿地生态恢复工程
【答案】 (1). 无 (2). 改造 (3). 蛋白质工程 (4). 生物安全 (5). 环境安全 (6). 已被破坏的生态环境 (7). 造成环境污染和破坏 (8). 多效益 (9). 环境容纳量 (10). 系统的结构决定功能 (11). 协调与平衡 (12). C
【解析】
【分析】
1、蛋白质工程——指以蛋白质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,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。
2、生态农业是一个农业生态经济复合系统,将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来,以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业,又是农业生产、加工、销售综合起来,适应市场经济发展的现代农业。生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
【详解】I.(1)抗虫棉中转入的Bt毒蛋白基因是从苏云金(芽孢)杆菌中分离出来的抗虫基因,当害虫使用转基因的植物时,该基因编码的Bt蛋白会进入害虫的肠道,在消化酶的作用下,蛋白质能够降解成相对分子质量较小的、有毒的多肽,多肽结合在肠上皮的特异性受体上,会导致细胞膜穿孔,细胞肿胀裂解,最后造成害虫死亡,但Bt毒蛋白对哺乳动物无毒害作用,因而广泛用于抗虫转基因植物。
(2)每一种Bt毒蛋白的杀虫范围有限,若要产生杀虫范围广的、自然界不存在的新型Bt毒蛋白,需要对现有的毒蛋白进行改造,使其具有更广杀虫范围,该过程是对蛋白质的改造,属于蛋白质工程的范围。
(3)由于科学家对基因的结构、基因间得相互作用和基因的调控机制等都了解的很少,随着转基因成果的不断涌现,人们对转基因生物的安全性的关注与日俱增,在食物安全、生物安全和环境安全三个方面发生了激烈争论。
II.(1)生态工程的主要任务是对已被破坏的生态系统进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
(2)与传统的工程相比,生态工程具有少消耗、多效益、可持续等特点。
(3)该生态工程建设中,为了维持生态系统的稳定性,鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量。该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起,优化了系统结构,从而达到了生态系统功能改善的效果,这是遵循了系统的结构决定功能的原理。在进行生态工程建设时,生物与环境的协调与平衡也是需要考虑的问题之一。我国西北一些地区年降雨量少,适宜种植灌木和草,却被硬性规定种植属于乔木的杨树,致使许多地方的杨树长成半死不活状,结果防护林成了残败的“灰色长城”,这主要是没有考虑生物与环境的适应性,故其失败的原因主要是违背了协调与平衡原理。
(4)甘肃陇南地区的“九子登科”模式:即山顶戴帽子,山腰系带子,坡地修台子,地埂所边子,荒地荒沟栽苗子,山脚种果子,沟底穿靴子,见缝插针钉扣子,秋田盖罩子,该模式属于小流域综合治理生态工程的实例,即C正确,ABD错误。
【点睛】本题考查基因工程和结合农业生态系统模式图,考查生态系统的结构、生态工程的原理等知识,要求考生识记基因工程的有关知识,识记生态系统的结构,熟记生态工程的有关知识。
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