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【生物】陕西省延安市黄陵县中学2018-2019学年高二下学期期中考试试卷 （解析版）
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陕西省延安市黄陵县中学2018-2019学年高二下学期
期中考试试卷
一、选择题
1. 下列关于限制酶和DNA连接酶的理解正确的是（ ）
A. 其化学本质都是蛋白质
B. DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键
C. 它们不能被反复使用
D. 在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶
【答案】A
【解析】
限制酶和DNA连接酶本质都是蛋白质，DNA连接酶是连接磷酸二脂键的，DNA聚合酶是DNA复制中使用的所以BD错，酶是催化剂，可反复使用，答案A。
2. 基因工程的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是（ ）
A. 能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B. 具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达
C. 具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件
D. 能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选
【答案】A
【解析】
本题考查的是运载体必须具备的条件及理由，条件与理由必须相符。作为运载体要携带目的基因进入手提细胞并使之表达，必须能够在宿主细胞内稳定地保存并大量复制，以便通过复制提供大量目的基因。同时要具有某些标记基因，是为了通过标记基因是否表达判断目的基因是否进入了受体细胞，从而进行筛选手提细胞。运载体要具有多个限制切点，则是为了便于与外源基因连接。
3.基因工程的正确操作步骤是（）
①构建基因表达载体②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④获取目的基因
A. ③②④① B. ②④①③
C. ④①②③ D. ③④①②
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查基因工程相关知识，只要考生识记基因工程的概念及操作步骤即可正确答题，属于考纲识记层次的考查。
【详解】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：目的基因的获取，即④→基因表达载体的构建，即①使目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞，即②→目的基因的检测与表达，即③检测目的基因的表达，故选C。
【点睛】基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因等。
4. 下列属于获取目的基因的方法是（ ）
①利用mRNA逆转录形成 ②从基因组文库中提取 ③从受体细胞中提取
④利用PCR技术扩增 ⑤利用DNA转录 ⑥人工合成
A. ①②③⑤ B. ①②⑤⑥
C. ①②③④ D. ①②④⑥
【答案】D
【解析】
获取目的基因，可以利用mRNA逆转录合成，或从基因组文库中提取；可以利用PCR技术扩增；若基因序列较为短小，且序列已知，可人工合成目的基因。
【点睛】获取目的基因的两类方法：
（1）从自然界中已有的物种中分离：包括从基因组文库中获取目的基因或从cDNA文库中获取目的基因。已知目的基因两端的部分序列，PCR技术可以用于提取目的基因，也可以用于扩增目的基因。
（2）人工合成目的基因：包括利用mRNA逆转录合成目的基因、利用DNA合成仪直接人工合成目的基因。
5. 下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是
A. 需要限制酶和DNA连接酶 B. 必须在细胞内进行
C. 抗生素抗性基因可作为标记基因 D. 启动子位于目的基因的首端
【答案】B
【解析】
试题分析：构建基因表达载体时需要用限制酶对目的基因和运载体进行切割，然后用DNA连接酶进行连接，故A正确；构建基因表达载体是在细胞外进行的，故B错误；抗生素抗性基因可以作为标记基因，故C正确；基因表达载体的组成有启动子、目的基因、终止子和标记基因，启动子位于目的基因的首端，故D正确。
考点：本题考查基因工程的基本操作程序的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
6. 要合成自然界中不存在的蛋白质首先应设计( )
A. 基因结构 B. mRNA结构
C. 氨基酸序列 D. 蛋白质结构
【答案】D
【解析】
试题分析：应从蛋白质预期的功能出发设计蛋白质的结构，然后再推导出氨基酸序列合成其相关基因，故D正确。A、B、C都是蛋白质工程中的步骤但都不是第一步，故错误。
考点：本题考查蛋白质工程相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握程度。
7. 基因工程技术引起的生物变异属于
A. 染色体变异 B. 基因突变
C. 基因重组 D. 不可遗传的变异
【答案】C
【解析】
【分析】
基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
【详解】基因工程将外源基因导入受体细胞，实现了不同生物的基因之间的组合，因此基因工程的原理是基因重组，故选C。
8. 能打破物种起源，定向地改造生物遗传性状的高新技术是（ ）
A. 诱变育种 B. 基因工程
C. 杂交育种 D. 单倍体育种
【答案】B
【解析】
试题分析：基因工程育种的优点是能定向改变生物性状，故B正确。
考点：本题主要考查基因工程育种，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
9.我们可以通过基因工程使生物体内的（ ）发生改变而获得生物新品种．
A. 体细胞 B. 组织
C. 基因 D. 器官
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查基因工程的知识，旨在考查考生的理解能力与迁移运用能力。
【详解】因为性状是由基因决定的，故我们可以通过基因工程使生物体内的基因发生改变而获得生物新品种，故选C。
【点睛】解答此类题目的关键是理解基因控制生物的性状。
10.可以创造出地球上原先不存在的生物的技术是（ ）
A. 无性繁殖 B. 克隆
C. 基因工程 D. 组织培养
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查常见的生物技术及其内涵，旨在考查考生的理解能力与知识的综合运用能力。
【详解】无性繁殖是指不经过两性生殖细胞的结合，由体细胞产生新个体的过程；克隆通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程；组织培养是利用无性生殖的原理，使植物组织在人工控制的条件下，通过细胞的增殖和分化，快速发育成新植株的高新技术；这些技术的本质都是利用了无性生殖的原理，不能创造出地球上原先不存在的生物，A、B、D错误；基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，可以创造出地球上原先不存在的生物，C正确。
【点睛】基因工程最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之问的界限，可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间，甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。
11. 基因工程中一般不使用下列哪种结构或生物做载体
A. 受精卵 B. λ噬菌体衍生物 C. 动植物病毒 D. 质粒
【答案】A
【解析】
基因工程中最常用的载体为质粒，另外噬菌体和动植物病毒也可作为载体。受精卵是基因工程中常用的受体细胞。
12. 蛋白质工程的基本流程正确的是（ ）
①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A. ①②③④ B. ④②①③
C. ③①④② D. ③④①②
【答案】C
【解析】
蛋白质工程的基本流程是：③预期蛋白质功能→①预期蛋白质分子结构组成→④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列→②合成DNA，故选C。
【考点定位】蛋白质工程
【名师点睛】蛋白质工程是指以蛋白质分子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需求．蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质；而基因工程原则上能生产自然界原有的蛋白质。
13.基因工程与蛋白质工程的区别是( )
A. 基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作
B. 基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平操作
C. 基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质
D. 基因工程完全不同于蛋白质工程
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查基因工程与蛋白质工程的相关知识，旨在考查考生的理解能力与知识的综合运用能力，同时要求考生能构建知识网络。
【详解】基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程是通过基因修饰或合成新基因来改变生物的遗传和表达形状，合成新的蛋白质，A错误；基因工程是分子水平操作，蛋白质工程也是分子水平操作，B错误；基因工程是将一种生物的基因转移到另一种生物体内，只能生产自然界已存在的蛋白质；蛋白质工程是通过基因修饰或合成新基因来改变生物的遗传和表达性状，可以合成不是天然存在的蛋白质，C正确；基因工程是蛋白质工程的关键技术，故蛋白质工程又被称为第二代基因工程，D错误。
【点睛】要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质，是因为：（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过程的蛋白质可以遗传下去，如果对蛋白质直接进行改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的；（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。
14.下列关于植物体细胞杂交的叙述，错误的是（）
A. 不同种植物细胞原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程
B. 参与杂种细胞细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和核糖体
C. 植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂交植株
D. 杂种植株表现出的性状是基因选择性表达的结果
【答案】B
【解析】
【分析】
本题着重考查植物体细胞杂交的知识，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力。
【详解】植物的体细胞杂交就是将同种或不同种的细胞经过一定的诱导方法诱导融合形成一个细胞，再将细胞培育成植株的过程，A正确；植物细胞的细胞壁的形成主要与高尔基体有关，同时需要线粒体提供能量，B错误；不同种的植物之间具有生殖隔离，植物体细胞杂交可克服远缘杂交不亲和的障碍，培育远缘杂种植株，C正确；杂种细胞经过植物组织培养可形成杂种植株，经过植物组织培养的再分化过程，可选择性表达出亲本细胞的相应性状，D正确。
【点睛】杂种细胞经过植物组织培养的再分化过程，可选择性表达出亲本细胞的相应性状，不过需要注意的是杂种植株的性状无法得到控制，目前尚不能完全按照人们的意愿定向改造生物的性状。
15.下列关于植物体细胞杂交技术的叙述中，不正确的是 （ ）
A. 利用植物体细胞杂交可以获得多倍体植株
B. 生成杂种细胞标志植物体细胞杂交成功
C. 可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
D. 可根据细胞中染色体数目和形态的差异鉴定杂种细胞
【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查植物细胞工程，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。
【详解】植物体细胞杂交可以是同种植物也可以是不同种，杂交后染色体组数增多，成为多倍体植株，A正确；植物体细胞杂交成功的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁，B错误；可利用质壁分离现象鉴别杂种细胞壁是否再生，C正确；由于融合细胞包含了融合前细胞的染色体，根据细胞中染色体数目和形态的差异鉴定杂种细胞和原来的细胞，D正确。
【点睛】植物体细胞杂交过程包括植物细胞（原生质体）融合和植物组织培养两个阶段，故终点是发育成一棵完整植株。
16.下列有关细胞工程的叙述中正确的是（ ）
A. 欲获得人工种子，需培养至愈伤组织阶段
B. 胡萝卜的韧皮部细胞的全能性比人的生发层细胞更容易表达出来
C. 在进行动物细胞培养时，遗传物质的改变发生在原代培养过程中
D. 脱分化过程主要是有丝分裂，仅有极少量细胞进行减数分裂
【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查动物细胞工程的相关知识，旨在考查考生的识记能力与知识的综合运用能力，属于考纲中识记与理解层次的考查。
【详解】欲获得人工种子，需培养至胚状体阶段，A错误；植物体细胞的全能性大于动物体细胞的全能性，故胡萝卜的韧皮部细胞的全能性比人的生发层细胞更容易表达出来，B正确；在进行动物细胞培养时，遗传物质的改变发生在传代培养过程中，C错误；由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为脱分化，脱分化过程只进行有丝分裂，D错误。
【点睛】细胞株和细胞系：
细胞株：原代培养细胞传至10代左右就不容易传下去，细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞能存活传到40～50代，这部分细胞称为细胞株；细胞系：细胞株传到50代左右不能再继续传代，部分细胞遗传物质改变，具有癌变细胞的特点，可以在培养条件下无限制的传代下去，这部分细胞称为细胞系。
17.动物细胞融合应用中最重要的是（）
A. 克服远源杂交不亲和的障碍 B. 培养新物种
C. 制备单克隆抗体 D. 生产杂种细胞
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查动物细胞融合的相关知识，意在考查学生的识记和理解能力，属于考纲中识记层级的考查。
【详解】克服远源杂交不亲和的障碍，打破生殖隔离，属于动物细胞融合的意义，A错误；由于动物细胞在分化的过程中全能性受到限制，不能通过杂种细胞形成新物种，B错误；利用动物细胞融合发展起来的杂交瘤技术，为制备单克隆抗体开辟新途经，也是动物细胞融合最重要的应用，C正确；形成杂种细胞是动物细胞融合的结果，D错误。
【点睛】动物细胞融合的意义是打破了生殖隔离，使远缘杂交成为可能；成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段，其中最主要的用途是制备单克隆抗体。
18. 科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是( )
A. 经过免疫的B淋巴细胞
B. 不经过免疫的T淋巴细胞
C. 经过免疫的T淋巴细胞
D. 不经过免疫的B淋巴细胞
【答案】A
【解析】
单克隆抗体制备是利用经免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交细胞产生的。
19.单克隆抗体是指( )
A. 单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体
B. 单个抗体通过克隆化产生大量抗体
C. 单个杂交瘤细胞增殖产生的抗体
D. 单个B淋巴细胞增殖产生的抗体
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查单克隆抗体的概念，属于考纲识记层次的考查，熟记概念即可作答。
【详解】骨髓瘤细胞不能产生抗体，只有浆细胞能分泌抗体，A错误；抗体是免疫球蛋白，不能克隆化，B错误；单克隆抗体是指由单个杂交瘤细胞增殖所产生的抗体，C正确；B淋巴细胞不能连续增殖，D错误。
【点睛】单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、可大量制备。
20.人参皂甙干粉可以通过下列何种技术方法获得（ ）
A. 基因工程 B. 植物组织培养
C. 植物体细胞杂交 D. 蛋白质工程
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查植物组织培养的应用，旨在考查考生的识记能力。
【详解】人参皂甙干粉从植物细胞中提取，因而可利用植物组织培养获得的愈伤组织细胞中提取，故选B。
【点睛】植物组织培养的应用：脱毒及快速繁殖；作物新品种培养；细胞产物的工厂化生产。
21.在培育紫罗兰脱毒种苗的过程中，不涉及
A. 基因的选择性表达 B. 形成愈伤组织
C. 脱分化 D. 减数分裂和受精作用
【答案】D
【解析】
在培育紫罗兰脱毒种苗的过程中，发生细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，A错误；在培育紫罗兰脱毒种苗的过程中，需要脱分化形成愈伤组织，B、C错误；培育紫罗兰脱毒种苗采用了植物组织培养技术，该过程不会发生减数分裂和受精作用，D正确。
22. 与传统育种相比，植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在
A. 证明杂种细胞具有全能性
B. 克服远源杂交不亲和的障碍
C. 缩短育种周期，减少盲目性
D. 快速培育无病毒植株，保留杂种优势
【答案】B
【解析】
植物体细胞杂交最重要的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍，所以B选项正确。
23.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的
A. 消毒灭菌 B. 适宜的温度
C. 充足的光照 D. 适宜的养料和激素
【答案】C
【解析】
【分析】
解答该题需从如下三个方面入手
① 由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程是植物组织培养过程中的一个阶段。该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化，这就必须要有适宜的养料和激素，必须要有适宜的温度，这样，才能保证细胞进行正常的新陈代谢。
②由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下，只有在这样的条件下，才能保证培养产生出的细胞是正常细胞，否则培养基内将长出许多霉菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，不形成愈伤组织。
③由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此不需要光照。
【详解】离体植物组织、器官或细胞分化的过程是在无菌的条件下进行的，A正确；在愈伤组织形成的过程中，需要适宜的温度，B正确；当植物还在脱分化形成愈伤组织的时候不进行光合作用，所以自然也就不需要光照，如果有光就不形成愈伤组织，而是形成维管组织，C错误；在愈伤组织形成的过程中，需要一定的营养物质和植物激素生长素和细胞分裂素的诱导，D正确。故选C。
24. 与创造“番茄—马铃薯”杂交植株有关的生物技术是
①转基因技术 ②细胞核移植 ③植物组织培养 ④细胞融合
A. ①③ B. ③④ C. ②③ D. ①④
【答案】B
【解析】
“番茄-马铃薯”杂交植株有关的生物技术是 利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株属于③植物组织培养；将番茄细胞和马铃薯细胞诱导融合成杂种细胞属于④细胞融合，不包括①转基因技术； ②细胞核移植；故B、③④符合题意．
【考点定位】植物体细胞杂交的过程
【名师点睛】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株，在进行植物体细胞杂交时需要使用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁，使用化学方法（聚乙二醇）或物理方法诱导原生质体融合，不能用灭活的病毒诱导，不同种植物的细胞所含染色体的种类和数目是不同的，故我们可以根据细胞中染色体的种类和形态的差异来鉴定杂种细胞．
25.如图为植物组织培养的基本过程，则制作人工种子，及生产治疗烫伤、割伤的药物紫草素，应分别选用编号（ ）
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ③②
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图可知：①为离体的植物组织或器官，②为愈伤组织，③为胚状体，④为新植株，据此答题。
【详解】人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子，因此，要制作人工种子，应选③；要获得细胞代谢产物，应该培养到愈伤组织，因此，生产治疗烫伤、割伤的药物--紫草素，应选②，故选D。
【点睛】识记植物组织培养的过程、原理及条件，掌握植物组织培养技术的相关应用是解题关键。
二、非选择题
26.α1－抗胰蛋白缺乏症是一种在北美较为常见的单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。对于该致病患者常可采用注射入α1－抗胰蛋白酶来缓解症状。据此回答：
（1）图1表示获取人α1－抗胰蛋白酶基因的两种方法，请回答下列问题：
①a过程是在__________酶的作用下完成的，该酶的作用特点是___________________。
②c过程称为________________，该过程需要的原料是______________________。
③要确定获得的基因是否是所需的目的基因，可以从分子水平上利用_____________技术检测该基因的碱基序列。
（2）利用转基因技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α1－抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更易获得这种酶，简要过程如图2所示。
①获得目的基因后，常利用_______________技术在体外将其大量扩增。
②载体上绿色荧光蛋白（GEP）基因的作用是便于_____________________。基因表达载体d，除图中的标示部分外，还必须含有_______________。
【答案】 (1). 限制 (2). 识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子 (3). 逆转录 (4). 4种脱氧核苷酸 (5). DNA分子杂交 (6). PCR (7). 筛选含有目的基因的受体细胞 (8). 启动子和终止子（等）
【解析】
分析：目的基因的获取包括直接获取法和人工合成法，人工合成法又包括反转录法和化学合成法。方法1采用直接分离法获得目的基因，需要用限制性核酸内切酶将目的基因剪切下来，方法2采用反转录法获取目的基因，b过程为DNA的转录。要检测获得的基因是否是所需要的基因，分子水平上可利用DNA分子杂交技术。PCR技术可以在短时间内大量扩增目的基因。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。基因表达载体必须含有启动子、终止子、目的基因和标记基因。
详解：
（1）①a是获得目的基因的过程，需要限制性核酸内切酶的切割，该酶能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，断开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
②c是逆转录过程，该过程以mRNA为模板合成DNA，因此需要的原料是4种脱氧核苷酸。
③检测基因的碱基序列可用利用DNA分子杂交技术。
（2）①目的基因体外大量扩增可用利用PCR技术。
②载体上绿色荧光蛋白（GEP）基因是标记基因，作用是有助于筛选含有目的基因的受体细胞。基因表达载体d中已标出目的基因和标记基因，还必须含有启动子、终止子。
点睛：本题考查基因工程的操作程序及应用，意在考查学生的识图和理解能力。
27.农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题。
(1)要获得该抗病基因，可采用_____、_____等方法。
(2)要使载体与该抗病基因连接，首先应使用___________进行切割。假如载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该载体连接的抗病基因分子末端是 （ ）
(3)切割完成后，采用________酶将载体与该抗病基因连接，在构建的基因表达载体中，除含有目的基因外，还必须有________终止子和____________。
(4)再将连接得到的重组DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去_______棉花细胞，从而将目的基因导入受体细胞，要鉴定受体细胞中是否导入目的基因，可根据标记基因表达出来的性状来确定，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，再利用植物细胞具有的______性特点进行组织培养，培育出的转基因植物，要检测目的基因是否转录，检测的方法是采用_______，要检测目的基因是否表达，检测的方法采用 ____________。
【答案】 (1). 从物种中分离(或从基因文库) (2). 人工合成 (3). 限制性核酸内切酶(限制酶) (4). A (5). DNA连接酶 (6). 启动子 (7). 标记基因 (8). 感染 (9). 全能 (10). 分子杂交技术 (11). 抗原—抗体杂交技术
【解析】
【分析】
本题考查基因工程的相关内容，要求考生掌握基因工程常用的三种工具及作用；识记基因工程的操作步骤，能结合所学的知识答题，旨在考查考生的理解能力与综合运用能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
【详解】（1）抗病基因属于目的基因，获取目的基因的方法：从物种中分离(或从基因文库)、人工合成等；
（2）构建基因表达载体时，需先用限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子；含有相同黏性末端的DNA分子片段才能在DNA连接酶的作用下连接起来，若载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该载体连接的抗病基因分子末端是，故选A；
（3）切割完成后，需采用DNA连接酶将载体与该抗病基因连接形成重组DNA分子；在构建的基因表达载体中，除含有目的基因外，还必须有启动子、终止子和标记基因；
（4）再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去感染棉花细胞；根据植物细胞全能性原理，采用植物组织培养技术将受体细胞培养成转基因植株，最后筛选出抗病的棉花；培育出的转基因植物，要检测目的基因是否转录，检测的方法是采用分子杂交技术，要检测目的基因是否表达（产物是蛋白质），检测的方法采用抗原—抗体杂交技术，两者均属于分子水平的检测，检测结果是看是否有杂交带出现。
【点睛】（1）基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体；（2）基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。
28. 下图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题。
(1)a代表的物质和质粒的化学本质相同，都是________，二者还具有其他共同点，如①______________，②________________(写出两条即可)。
(2)若质粒DNA分子的切割末端为，则与之连接的目的基因切割末端应为________________；可使用________把质粒和目的基因连接在一起。
(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为________，其作用是_________________________________________________________________。
(4)下列常在基因工程中用作载体的是( )。
A．苏云金芽孢杆菌抗虫基因
B．土壤农杆菌环状RNA分子
C．大肠杆菌的质粒
D．动物细胞的染色体
【答案】(1)DNA ①能够自我复制 ②具有遗传效应
(2)DNA连接酶
(3)标记基因 供重组DNA的鉴定和选择
(4)C
【解析】
质粒是基因工程中最常用的载体，是一种祼露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子，具有一至多个限制酶切割位点，进入受体细胞后能自主复制，具有标记基因便于重组DNA的鉴定与选择。
29.下图是植物细胞杂交过程示意图，请据图回答：
（1）植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法，也就是在温和的条件下用____等分解植物的细胞壁。
（2）②过程的发生，必须进行人工诱导。人工诱导原生质体融合的物理方法是：利用____等（至少写出两种）促使原生质体融合；化学方法是：用____等试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法类似，动物细胞的融合还常用到____作为诱导剂。
（3）③表示融合后的原生质体再产生的细胞壁，新细胞壁的产生与细胞内_____________(细胞器)有密切关系。
（4）④⑤过程是一个________和__________________的过程,在该过程中,细胞分裂的方式是_________________。
（5）植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点以______________。
【答案】 (1). 纤维素酶和果胶酶 (2). 离心、振动、电激 (3). 聚乙二醇 (4). 灭活的病毒 (5). 高尔基体 (6). 脱分化 (7). 再分化 (8). 有丝分裂 (9). 克服远源杂交不亲合的障碍
【解析】
【分析】
分析题图：图示为植物体细胞杂交过程示意图，其中①表示去除细胞壁，获取原生质体的过程；②表示诱导原生质体融合的过程；③表示再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程。
【详解】（1）因植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，故去除植物细胞壁时常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理；
（2）人工诱导原生质体融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇）；动物细胞融合除以上方法外，还可用灭活的病毒作为诱导剂；
（3）杂交细胞再生出细胞壁是融合成功的标志，新细胞壁的产生与细胞内高尔基体有密切关系；
（4）④是由杂种细胞诱导成愈伤组织的过程，该过程为脱分化；⑤是愈伤组织形成新植株的过程，为再分化过程；该过程中的细胞分裂方式为有丝分裂；
（5）因植物体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍，使远缘杂交成为可能，故其在育种工作中具有广泛的应用价值。
【点睛】正确解答此题需要透彻理解植物体细胞杂交的具体过程、原理及意义，能准确判断图示各过程的名称，再结合所学的知识分析作答。
30.下图为哺乳动物相关细胞工程的示意图，b、c为不同的体细胞，请据图回答。
（1）方法一获得的动物个体为_____________，该过程说明了________________________。
（2）从高产奶牛体内取出细胞b进行培养，上图过程一般选用_________代以内的细胞，以保持________________________。为了防止培养过程中的污染，需要在细胞培养液中添加一定量的____________________。
（3）a为___________期的卵母细胞，选择该细胞的主要原因是：_______________________。
（4）方法二的重要应用之一是制备单克隆抗体，若图中c是小鼠骨髓瘤细胞，则b细胞是_________，杂交瘤细胞的特点是_____________________________。为了获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞，经选择性培养的杂交瘤细胞还需要进行_________________。
（5）用单克隆抗体与相关药物制成的“生物导弹”中，真正起治疗作用的物质是_______。
【答案】 (1). 克隆动物 (2). 动物体细胞核具有全能性 (3). 10 (4). 细胞正常的二倍体核型 (5). 抗生素 (6). 减数第二次分裂中 (7). 含有促使细胞核全能性表达的物质和条件 (8). B淋巴细胞（免疫的B淋巴细胞或浆细胞） (9). 既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体 (10). 克隆化培养和专一抗体检测 (11). 药物
【解析】
【分析】
分析题图可知：a为卵细胞，b为体细胞，c为体细胞；方法一获得的动物个体是经核移植、早期胚胎培养和胚胎移植形成的，属于无性生殖；方法二获得的杂种细胞利用了动物细胞融合技术。
【详解】（1）方法一是经核移植获得的动物个体，该动物为克隆动物，该过程说明了动物体细胞核具有全能性；
（2）动物细胞工程中为保持正常的二倍体核型，一般选用10代以内的细胞；培养过程需要无菌无毒的环境，为防止培养过程中的污染，需要在细胞培养液中添加一定量的抗生素；
（3）a通常选用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，因其含有促使细胞核全能性表达的物质和条件；
（4）单克隆抗体需要细胞最终既能大量增殖（骨髓瘤细胞），又能分泌特异抗体（浆细胞），故若图中c是小鼠骨髓瘤细胞，则b细胞是B淋巴细胞（免疫的B淋巴细胞或浆细胞）；经诱导融合后且在选择培养基上筛选出的杂交瘤细胞具有的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体；但为了获得所需的特异性抗体，杂交瘤细胞还需经过第二次筛选（包含多次小的筛选过程），即克隆化培养和专一抗体检测；
（5）用单克隆抗体与相关药物制成的“生物导弹”中，单克隆抗体起到的是导向作用，真正起治疗作用的物质是药物。
【点睛】生物导弹是指单克隆抗体上连接放射性同位素、化学药物或细胞毒素，能够借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞，在原位杀死癌细胞；优点是疗效高，副作用小，位置准确。
期中考试试卷
一、选择题
1. 下列关于限制酶和DNA连接酶的理解正确的是（ ）
A. 其化学本质都是蛋白质
B. DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键
C. 它们不能被反复使用
D. 在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶
【答案】A
【解析】
限制酶和DNA连接酶本质都是蛋白质，DNA连接酶是连接磷酸二脂键的，DNA聚合酶是DNA复制中使用的所以BD错，酶是催化剂，可反复使用，答案A。
2. 基因工程的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是（ ）
A. 能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B. 具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达
C. 具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件
D. 能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选
【答案】A
【解析】
本题考查的是运载体必须具备的条件及理由，条件与理由必须相符。作为运载体要携带目的基因进入手提细胞并使之表达，必须能够在宿主细胞内稳定地保存并大量复制，以便通过复制提供大量目的基因。同时要具有某些标记基因，是为了通过标记基因是否表达判断目的基因是否进入了受体细胞，从而进行筛选手提细胞。运载体要具有多个限制切点，则是为了便于与外源基因连接。
3.基因工程的正确操作步骤是（）
①构建基因表达载体②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④获取目的基因
A. ③②④① B. ②④①③
C. ④①②③ D. ③④①②
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查基因工程相关知识，只要考生识记基因工程的概念及操作步骤即可正确答题，属于考纲识记层次的考查。
【详解】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：目的基因的获取，即④→基因表达载体的构建，即①使目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞，即②→目的基因的检测与表达，即③检测目的基因的表达，故选C。
【点睛】基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因等。
4. 下列属于获取目的基因的方法是（ ）
①利用mRNA逆转录形成 ②从基因组文库中提取 ③从受体细胞中提取
④利用PCR技术扩增 ⑤利用DNA转录 ⑥人工合成
A. ①②③⑤ B. ①②⑤⑥
C. ①②③④ D. ①②④⑥
【答案】D
【解析】
获取目的基因，可以利用mRNA逆转录合成，或从基因组文库中提取；可以利用PCR技术扩增；若基因序列较为短小，且序列已知，可人工合成目的基因。
【点睛】获取目的基因的两类方法：
（1）从自然界中已有的物种中分离：包括从基因组文库中获取目的基因或从cDNA文库中获取目的基因。已知目的基因两端的部分序列，PCR技术可以用于提取目的基因，也可以用于扩增目的基因。
（2）人工合成目的基因：包括利用mRNA逆转录合成目的基因、利用DNA合成仪直接人工合成目的基因。
5. 下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是
A. 需要限制酶和DNA连接酶 B. 必须在细胞内进行
C. 抗生素抗性基因可作为标记基因 D. 启动子位于目的基因的首端
【答案】B
【解析】
试题分析：构建基因表达载体时需要用限制酶对目的基因和运载体进行切割，然后用DNA连接酶进行连接，故A正确；构建基因表达载体是在细胞外进行的，故B错误；抗生素抗性基因可以作为标记基因，故C正确；基因表达载体的组成有启动子、目的基因、终止子和标记基因，启动子位于目的基因的首端，故D正确。
考点：本题考查基因工程的基本操作程序的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
6. 要合成自然界中不存在的蛋白质首先应设计( )
A. 基因结构 B. mRNA结构
C. 氨基酸序列 D. 蛋白质结构
【答案】D
【解析】
试题分析：应从蛋白质预期的功能出发设计蛋白质的结构，然后再推导出氨基酸序列合成其相关基因，故D正确。A、B、C都是蛋白质工程中的步骤但都不是第一步，故错误。
考点：本题考查蛋白质工程相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握程度。
7. 基因工程技术引起的生物变异属于
A. 染色体变异 B. 基因突变
C. 基因重组 D. 不可遗传的变异
【答案】C
【解析】
【分析】
基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
【详解】基因工程将外源基因导入受体细胞，实现了不同生物的基因之间的组合，因此基因工程的原理是基因重组，故选C。
8. 能打破物种起源，定向地改造生物遗传性状的高新技术是（ ）
A. 诱变育种 B. 基因工程
C. 杂交育种 D. 单倍体育种
【答案】B
【解析】
试题分析：基因工程育种的优点是能定向改变生物性状，故B正确。
考点：本题主要考查基因工程育种，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
9.我们可以通过基因工程使生物体内的（ ）发生改变而获得生物新品种．
A. 体细胞 B. 组织
C. 基因 D. 器官
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查基因工程的知识，旨在考查考生的理解能力与迁移运用能力。
【详解】因为性状是由基因决定的，故我们可以通过基因工程使生物体内的基因发生改变而获得生物新品种，故选C。
【点睛】解答此类题目的关键是理解基因控制生物的性状。
10.可以创造出地球上原先不存在的生物的技术是（ ）
A. 无性繁殖 B. 克隆
C. 基因工程 D. 组织培养
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查常见的生物技术及其内涵，旨在考查考生的理解能力与知识的综合运用能力。
【详解】无性繁殖是指不经过两性生殖细胞的结合，由体细胞产生新个体的过程；克隆通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程；组织培养是利用无性生殖的原理，使植物组织在人工控制的条件下，通过细胞的增殖和分化，快速发育成新植株的高新技术；这些技术的本质都是利用了无性生殖的原理，不能创造出地球上原先不存在的生物，A、B、D错误；基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，可以创造出地球上原先不存在的生物，C正确。
【点睛】基因工程最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之问的界限，可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间，甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。
11. 基因工程中一般不使用下列哪种结构或生物做载体
A. 受精卵 B. λ噬菌体衍生物 C. 动植物病毒 D. 质粒
【答案】A
【解析】
基因工程中最常用的载体为质粒，另外噬菌体和动植物病毒也可作为载体。受精卵是基因工程中常用的受体细胞。
12. 蛋白质工程的基本流程正确的是（ ）
①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A. ①②③④ B. ④②①③
C. ③①④② D. ③④①②
【答案】C
【解析】
蛋白质工程的基本流程是：③预期蛋白质功能→①预期蛋白质分子结构组成→④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列→②合成DNA，故选C。
【考点定位】蛋白质工程
【名师点睛】蛋白质工程是指以蛋白质分子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需求．蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质；而基因工程原则上能生产自然界原有的蛋白质。
13.基因工程与蛋白质工程的区别是( )
A. 基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作
B. 基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平操作
C. 基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质
D. 基因工程完全不同于蛋白质工程
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查基因工程与蛋白质工程的相关知识，旨在考查考生的理解能力与知识的综合运用能力，同时要求考生能构建知识网络。
【详解】基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程是通过基因修饰或合成新基因来改变生物的遗传和表达形状，合成新的蛋白质，A错误；基因工程是分子水平操作，蛋白质工程也是分子水平操作，B错误；基因工程是将一种生物的基因转移到另一种生物体内，只能生产自然界已存在的蛋白质；蛋白质工程是通过基因修饰或合成新基因来改变生物的遗传和表达性状，可以合成不是天然存在的蛋白质，C正确；基因工程是蛋白质工程的关键技术，故蛋白质工程又被称为第二代基因工程，D错误。
【点睛】要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质，是因为：（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过程的蛋白质可以遗传下去，如果对蛋白质直接进行改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的；（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。
14.下列关于植物体细胞杂交的叙述，错误的是（）
A. 不同种植物细胞原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程
B. 参与杂种细胞细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和核糖体
C. 植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂交植株
D. 杂种植株表现出的性状是基因选择性表达的结果
【答案】B
【解析】
【分析】
本题着重考查植物体细胞杂交的知识，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力。
【详解】植物的体细胞杂交就是将同种或不同种的细胞经过一定的诱导方法诱导融合形成一个细胞，再将细胞培育成植株的过程，A正确；植物细胞的细胞壁的形成主要与高尔基体有关，同时需要线粒体提供能量，B错误；不同种的植物之间具有生殖隔离，植物体细胞杂交可克服远缘杂交不亲和的障碍，培育远缘杂种植株，C正确；杂种细胞经过植物组织培养可形成杂种植株，经过植物组织培养的再分化过程，可选择性表达出亲本细胞的相应性状，D正确。
【点睛】杂种细胞经过植物组织培养的再分化过程，可选择性表达出亲本细胞的相应性状，不过需要注意的是杂种植株的性状无法得到控制，目前尚不能完全按照人们的意愿定向改造生物的性状。
15.下列关于植物体细胞杂交技术的叙述中，不正确的是 （ ）
A. 利用植物体细胞杂交可以获得多倍体植株
B. 生成杂种细胞标志植物体细胞杂交成功
C. 可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
D. 可根据细胞中染色体数目和形态的差异鉴定杂种细胞
【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查植物细胞工程，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。
【详解】植物体细胞杂交可以是同种植物也可以是不同种，杂交后染色体组数增多，成为多倍体植株，A正确；植物体细胞杂交成功的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁，B错误；可利用质壁分离现象鉴别杂种细胞壁是否再生，C正确；由于融合细胞包含了融合前细胞的染色体，根据细胞中染色体数目和形态的差异鉴定杂种细胞和原来的细胞，D正确。
【点睛】植物体细胞杂交过程包括植物细胞（原生质体）融合和植物组织培养两个阶段，故终点是发育成一棵完整植株。
16.下列有关细胞工程的叙述中正确的是（ ）
A. 欲获得人工种子，需培养至愈伤组织阶段
B. 胡萝卜的韧皮部细胞的全能性比人的生发层细胞更容易表达出来
C. 在进行动物细胞培养时，遗传物质的改变发生在原代培养过程中
D. 脱分化过程主要是有丝分裂，仅有极少量细胞进行减数分裂
【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查动物细胞工程的相关知识，旨在考查考生的识记能力与知识的综合运用能力，属于考纲中识记与理解层次的考查。
【详解】欲获得人工种子，需培养至胚状体阶段，A错误；植物体细胞的全能性大于动物体细胞的全能性，故胡萝卜的韧皮部细胞的全能性比人的生发层细胞更容易表达出来，B正确；在进行动物细胞培养时，遗传物质的改变发生在传代培养过程中，C错误；由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为脱分化，脱分化过程只进行有丝分裂，D错误。
【点睛】细胞株和细胞系：
细胞株：原代培养细胞传至10代左右就不容易传下去，细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞能存活传到40～50代，这部分细胞称为细胞株；细胞系：细胞株传到50代左右不能再继续传代，部分细胞遗传物质改变，具有癌变细胞的特点，可以在培养条件下无限制的传代下去，这部分细胞称为细胞系。
17.动物细胞融合应用中最重要的是（）
A. 克服远源杂交不亲和的障碍 B. 培养新物种
C. 制备单克隆抗体 D. 生产杂种细胞
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查动物细胞融合的相关知识，意在考查学生的识记和理解能力，属于考纲中识记层级的考查。
【详解】克服远源杂交不亲和的障碍，打破生殖隔离，属于动物细胞融合的意义，A错误；由于动物细胞在分化的过程中全能性受到限制，不能通过杂种细胞形成新物种，B错误；利用动物细胞融合发展起来的杂交瘤技术，为制备单克隆抗体开辟新途经，也是动物细胞融合最重要的应用，C正确；形成杂种细胞是动物细胞融合的结果，D错误。
【点睛】动物细胞融合的意义是打破了生殖隔离，使远缘杂交成为可能；成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段，其中最主要的用途是制备单克隆抗体。
18. 科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是( )
A. 经过免疫的B淋巴细胞
B. 不经过免疫的T淋巴细胞
C. 经过免疫的T淋巴细胞
D. 不经过免疫的B淋巴细胞
【答案】A
【解析】
单克隆抗体制备是利用经免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交细胞产生的。
19.单克隆抗体是指( )
A. 单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体
B. 单个抗体通过克隆化产生大量抗体
C. 单个杂交瘤细胞增殖产生的抗体
D. 单个B淋巴细胞增殖产生的抗体
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查单克隆抗体的概念，属于考纲识记层次的考查，熟记概念即可作答。
【详解】骨髓瘤细胞不能产生抗体，只有浆细胞能分泌抗体，A错误；抗体是免疫球蛋白，不能克隆化，B错误；单克隆抗体是指由单个杂交瘤细胞增殖所产生的抗体，C正确；B淋巴细胞不能连续增殖，D错误。
【点睛】单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、可大量制备。
20.人参皂甙干粉可以通过下列何种技术方法获得（ ）
A. 基因工程 B. 植物组织培养
C. 植物体细胞杂交 D. 蛋白质工程
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查植物组织培养的应用，旨在考查考生的识记能力。
【详解】人参皂甙干粉从植物细胞中提取，因而可利用植物组织培养获得的愈伤组织细胞中提取，故选B。
【点睛】植物组织培养的应用：脱毒及快速繁殖；作物新品种培养；细胞产物的工厂化生产。
21.在培育紫罗兰脱毒种苗的过程中，不涉及
A. 基因的选择性表达 B. 形成愈伤组织
C. 脱分化 D. 减数分裂和受精作用
【答案】D
【解析】
在培育紫罗兰脱毒种苗的过程中，发生细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，A错误；在培育紫罗兰脱毒种苗的过程中，需要脱分化形成愈伤组织，B、C错误；培育紫罗兰脱毒种苗采用了植物组织培养技术，该过程不会发生减数分裂和受精作用，D正确。
22. 与传统育种相比，植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在
A. 证明杂种细胞具有全能性
B. 克服远源杂交不亲和的障碍
C. 缩短育种周期，减少盲目性
D. 快速培育无病毒植株，保留杂种优势
【答案】B
【解析】
植物体细胞杂交最重要的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍，所以B选项正确。
23.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的
A. 消毒灭菌 B. 适宜的温度
C. 充足的光照 D. 适宜的养料和激素
【答案】C
【解析】
【分析】
解答该题需从如下三个方面入手
① 由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程是植物组织培养过程中的一个阶段。该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化，这就必须要有适宜的养料和激素，必须要有适宜的温度，这样，才能保证细胞进行正常的新陈代谢。
②由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下，只有在这样的条件下，才能保证培养产生出的细胞是正常细胞，否则培养基内将长出许多霉菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，不形成愈伤组织。
③由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此不需要光照。
【详解】离体植物组织、器官或细胞分化的过程是在无菌的条件下进行的，A正确；在愈伤组织形成的过程中，需要适宜的温度，B正确；当植物还在脱分化形成愈伤组织的时候不进行光合作用，所以自然也就不需要光照，如果有光就不形成愈伤组织，而是形成维管组织，C错误；在愈伤组织形成的过程中，需要一定的营养物质和植物激素生长素和细胞分裂素的诱导，D正确。故选C。
24. 与创造“番茄—马铃薯”杂交植株有关的生物技术是
①转基因技术 ②细胞核移植 ③植物组织培养 ④细胞融合
A. ①③ B. ③④ C. ②③ D. ①④
【答案】B
【解析】
“番茄-马铃薯”杂交植株有关的生物技术是 利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株属于③植物组织培养；将番茄细胞和马铃薯细胞诱导融合成杂种细胞属于④细胞融合，不包括①转基因技术； ②细胞核移植；故B、③④符合题意．
【考点定位】植物体细胞杂交的过程
【名师点睛】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株，在进行植物体细胞杂交时需要使用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁，使用化学方法（聚乙二醇）或物理方法诱导原生质体融合，不能用灭活的病毒诱导，不同种植物的细胞所含染色体的种类和数目是不同的，故我们可以根据细胞中染色体的种类和形态的差异来鉴定杂种细胞．
25.如图为植物组织培养的基本过程，则制作人工种子，及生产治疗烫伤、割伤的药物紫草素，应分别选用编号（ ）
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ③②
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图可知：①为离体的植物组织或器官，②为愈伤组织，③为胚状体，④为新植株，据此答题。
【详解】人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子，因此，要制作人工种子，应选③；要获得细胞代谢产物，应该培养到愈伤组织，因此，生产治疗烫伤、割伤的药物--紫草素，应选②，故选D。
【点睛】识记植物组织培养的过程、原理及条件，掌握植物组织培养技术的相关应用是解题关键。
二、非选择题
26.α1－抗胰蛋白缺乏症是一种在北美较为常见的单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。对于该致病患者常可采用注射入α1－抗胰蛋白酶来缓解症状。据此回答：
（1）图1表示获取人α1－抗胰蛋白酶基因的两种方法，请回答下列问题：
①a过程是在__________酶的作用下完成的，该酶的作用特点是___________________。
②c过程称为________________，该过程需要的原料是______________________。
③要确定获得的基因是否是所需的目的基因，可以从分子水平上利用_____________技术检测该基因的碱基序列。
（2）利用转基因技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α1－抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更易获得这种酶，简要过程如图2所示。
①获得目的基因后，常利用_______________技术在体外将其大量扩增。
②载体上绿色荧光蛋白（GEP）基因的作用是便于_____________________。基因表达载体d，除图中的标示部分外，还必须含有_______________。
【答案】 (1). 限制 (2). 识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子 (3). 逆转录 (4). 4种脱氧核苷酸 (5). DNA分子杂交 (6). PCR (7). 筛选含有目的基因的受体细胞 (8). 启动子和终止子（等）
【解析】
分析：目的基因的获取包括直接获取法和人工合成法，人工合成法又包括反转录法和化学合成法。方法1采用直接分离法获得目的基因，需要用限制性核酸内切酶将目的基因剪切下来，方法2采用反转录法获取目的基因，b过程为DNA的转录。要检测获得的基因是否是所需要的基因，分子水平上可利用DNA分子杂交技术。PCR技术可以在短时间内大量扩增目的基因。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。基因表达载体必须含有启动子、终止子、目的基因和标记基因。
详解：
（1）①a是获得目的基因的过程，需要限制性核酸内切酶的切割，该酶能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，断开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
②c是逆转录过程，该过程以mRNA为模板合成DNA，因此需要的原料是4种脱氧核苷酸。
③检测基因的碱基序列可用利用DNA分子杂交技术。
（2）①目的基因体外大量扩增可用利用PCR技术。
②载体上绿色荧光蛋白（GEP）基因是标记基因，作用是有助于筛选含有目的基因的受体细胞。基因表达载体d中已标出目的基因和标记基因，还必须含有启动子、终止子。
点睛：本题考查基因工程的操作程序及应用，意在考查学生的识图和理解能力。
27.农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题。
(1)要获得该抗病基因，可采用_____、_____等方法。
(2)要使载体与该抗病基因连接，首先应使用___________进行切割。假如载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该载体连接的抗病基因分子末端是 （ ）
(3)切割完成后，采用________酶将载体与该抗病基因连接，在构建的基因表达载体中，除含有目的基因外，还必须有________终止子和____________。
(4)再将连接得到的重组DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去_______棉花细胞，从而将目的基因导入受体细胞，要鉴定受体细胞中是否导入目的基因，可根据标记基因表达出来的性状来确定，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，再利用植物细胞具有的______性特点进行组织培养，培育出的转基因植物，要检测目的基因是否转录，检测的方法是采用_______，要检测目的基因是否表达，检测的方法采用 ____________。
【答案】 (1). 从物种中分离(或从基因文库) (2). 人工合成 (3). 限制性核酸内切酶(限制酶) (4). A (5). DNA连接酶 (6). 启动子 (7). 标记基因 (8). 感染 (9). 全能 (10). 分子杂交技术 (11). 抗原—抗体杂交技术
【解析】
【分析】
本题考查基因工程的相关内容，要求考生掌握基因工程常用的三种工具及作用；识记基因工程的操作步骤，能结合所学的知识答题，旨在考查考生的理解能力与综合运用能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
【详解】（1）抗病基因属于目的基因，获取目的基因的方法：从物种中分离(或从基因文库)、人工合成等；
（2）构建基因表达载体时，需先用限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子；含有相同黏性末端的DNA分子片段才能在DNA连接酶的作用下连接起来，若载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该载体连接的抗病基因分子末端是，故选A；
（3）切割完成后，需采用DNA连接酶将载体与该抗病基因连接形成重组DNA分子；在构建的基因表达载体中，除含有目的基因外，还必须有启动子、终止子和标记基因；
（4）再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去感染棉花细胞；根据植物细胞全能性原理，采用植物组织培养技术将受体细胞培养成转基因植株，最后筛选出抗病的棉花；培育出的转基因植物，要检测目的基因是否转录，检测的方法是采用分子杂交技术，要检测目的基因是否表达（产物是蛋白质），检测的方法采用抗原—抗体杂交技术，两者均属于分子水平的检测，检测结果是看是否有杂交带出现。
【点睛】（1）基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体；（2）基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。
28. 下图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题。
(1)a代表的物质和质粒的化学本质相同，都是________，二者还具有其他共同点，如①______________，②________________(写出两条即可)。
(2)若质粒DNA分子的切割末端为，则与之连接的目的基因切割末端应为________________；可使用________把质粒和目的基因连接在一起。
(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为________，其作用是_________________________________________________________________。
(4)下列常在基因工程中用作载体的是( )。
A．苏云金芽孢杆菌抗虫基因
B．土壤农杆菌环状RNA分子
C．大肠杆菌的质粒
D．动物细胞的染色体
【答案】(1)DNA ①能够自我复制 ②具有遗传效应
(2)DNA连接酶
(3)标记基因 供重组DNA的鉴定和选择
(4)C
【解析】
质粒是基因工程中最常用的载体，是一种祼露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子，具有一至多个限制酶切割位点，进入受体细胞后能自主复制，具有标记基因便于重组DNA的鉴定与选择。
29.下图是植物细胞杂交过程示意图，请据图回答：
（1）植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法，也就是在温和的条件下用____等分解植物的细胞壁。
（2）②过程的发生，必须进行人工诱导。人工诱导原生质体融合的物理方法是：利用____等（至少写出两种）促使原生质体融合；化学方法是：用____等试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法类似，动物细胞的融合还常用到____作为诱导剂。
（3）③表示融合后的原生质体再产生的细胞壁，新细胞壁的产生与细胞内_____________(细胞器)有密切关系。
（4）④⑤过程是一个________和__________________的过程,在该过程中,细胞分裂的方式是_________________。
（5）植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点以______________。
【答案】 (1). 纤维素酶和果胶酶 (2). 离心、振动、电激 (3). 聚乙二醇 (4). 灭活的病毒 (5). 高尔基体 (6). 脱分化 (7). 再分化 (8). 有丝分裂 (9). 克服远源杂交不亲合的障碍
【解析】
【分析】
分析题图：图示为植物体细胞杂交过程示意图，其中①表示去除细胞壁，获取原生质体的过程；②表示诱导原生质体融合的过程；③表示再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程。
【详解】（1）因植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，故去除植物细胞壁时常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理；
（2）人工诱导原生质体融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇）；动物细胞融合除以上方法外，还可用灭活的病毒作为诱导剂；
（3）杂交细胞再生出细胞壁是融合成功的标志，新细胞壁的产生与细胞内高尔基体有密切关系；
（4）④是由杂种细胞诱导成愈伤组织的过程，该过程为脱分化；⑤是愈伤组织形成新植株的过程，为再分化过程；该过程中的细胞分裂方式为有丝分裂；
（5）因植物体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍，使远缘杂交成为可能，故其在育种工作中具有广泛的应用价值。
【点睛】正确解答此题需要透彻理解植物体细胞杂交的具体过程、原理及意义，能准确判断图示各过程的名称，再结合所学的知识分析作答。
30.下图为哺乳动物相关细胞工程的示意图，b、c为不同的体细胞，请据图回答。
（1）方法一获得的动物个体为_____________，该过程说明了________________________。
（2）从高产奶牛体内取出细胞b进行培养，上图过程一般选用_________代以内的细胞，以保持________________________。为了防止培养过程中的污染，需要在细胞培养液中添加一定量的____________________。
（3）a为___________期的卵母细胞，选择该细胞的主要原因是：_______________________。
（4）方法二的重要应用之一是制备单克隆抗体，若图中c是小鼠骨髓瘤细胞，则b细胞是_________，杂交瘤细胞的特点是_____________________________。为了获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞，经选择性培养的杂交瘤细胞还需要进行_________________。
（5）用单克隆抗体与相关药物制成的“生物导弹”中，真正起治疗作用的物质是_______。
【答案】 (1). 克隆动物 (2). 动物体细胞核具有全能性 (3). 10 (4). 细胞正常的二倍体核型 (5). 抗生素 (6). 减数第二次分裂中 (7). 含有促使细胞核全能性表达的物质和条件 (8). B淋巴细胞（免疫的B淋巴细胞或浆细胞） (9). 既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体 (10). 克隆化培养和专一抗体检测 (11). 药物
【解析】
【分析】
分析题图可知：a为卵细胞，b为体细胞，c为体细胞；方法一获得的动物个体是经核移植、早期胚胎培养和胚胎移植形成的，属于无性生殖；方法二获得的杂种细胞利用了动物细胞融合技术。
【详解】（1）方法一是经核移植获得的动物个体，该动物为克隆动物，该过程说明了动物体细胞核具有全能性；
（2）动物细胞工程中为保持正常的二倍体核型，一般选用10代以内的细胞；培养过程需要无菌无毒的环境，为防止培养过程中的污染，需要在细胞培养液中添加一定量的抗生素；
（3）a通常选用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，因其含有促使细胞核全能性表达的物质和条件；
（4）单克隆抗体需要细胞最终既能大量增殖（骨髓瘤细胞），又能分泌特异抗体（浆细胞），故若图中c是小鼠骨髓瘤细胞，则b细胞是B淋巴细胞（免疫的B淋巴细胞或浆细胞）；经诱导融合后且在选择培养基上筛选出的杂交瘤细胞具有的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体；但为了获得所需的特异性抗体，杂交瘤细胞还需经过第二次筛选（包含多次小的筛选过程），即克隆化培养和专一抗体检测；
（5）用单克隆抗体与相关药物制成的“生物导弹”中，单克隆抗体起到的是导向作用，真正起治疗作用的物质是药物。
【点睛】生物导弹是指单克隆抗体上连接放射性同位素、化学药物或细胞毒素，能够借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞，在原位杀死癌细胞；优点是疗效高，副作用小，位置准确。
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