2013【优化方案】浙科生物选修3知能过关演练:全套(16份)

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名称 2013【优化方案】浙科生物选修3知能过关演练:全套(16份)
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文件大小 3.6MB
资源类型 教案
版本资源 浙科版
科目 生物学
更新时间 2012-10-14 19:00:42

文档简介

1.黄河是我国的母亲河,但如今黄河已经成为世界罕见的“悬河”。治理黄河最根本的措施是(  )
A.加强黄河两岸堤坝的修筑
B.对黄河河床底部的泥沙清淘
C.大力培育水生生物
D.解决黄土高原的水土流失问题
解析:选D。治理黄河最根本的措施是解决黄土高原的水土流失问题。
2.关于河流治理水利工程的说法错误的是(  )
A.河流治理水利工程不仅要解决生物栖息问题,还要从整个河流生态系统的和谐发展考虑
B.河流治理水利工程的建设需要合理、科学的规划设计和管理
C.先建成水利工程后观察出现的问题,及时予以补救
D.大型水利工程建设需要具备良好的经济条件和社会环境,还有科学和技术
解析:选C。水利工程的建设需要和生态保护工程同步进行,而不能走“先破坏,再补救”的道路,故C项错,A、B、D均为课本内容,正确。
3.大型水库的兴建给流域生态系统带来的有利影响是(  )
①改善水库周边环境 ②防止洪涝灾害
③改善航运条件 ④开发水电能 ⑤改变土壤特性
A.①②③④         B.①③④⑤
C.②④⑤ D.①②⑤
解析:选A。兴建水利工程带来的有利影响是:(1)改善水库周边环境,(2)防止洪涝灾害,(3)改善大坝上游的航运条件,(4)开发清洁能源水电能。
4.下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是(  )
A.城市规划,分区建设工业区、居住区、生态绿地等
B.大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺
C.采用浮床工艺法等手段治理水污染
D.用法律手段严禁汽车上路,造纸厂、酒厂生产,以断绝污染的源头
解析:选D。对城市环境的治理用生态工程的方法进行综合治理。第一在城市规划和布局方面,要进行城市生态分区,合理分布工业区、居住区、生态绿地等;第二,推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺,以减少污染的产出;第三,采用各种手段治理污染,进行废弃物的资源化利用。
5.(2011年舟山高二检测)在生态工程建设中,注重生物多样性原理的主要意义是(  )
A.提高生态系统的抵抗力稳定性,为各类生物的生存提供多种机会和条件
B.提高生态系统的恢复力稳定性,为各类生物的生存提供多种机会和条件
C.保持生态系统内各种群的密度固定不变
D.单纯追求农业或林业的最大产量
解析:选A。生态系统中,生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自动调节能力越大,抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱,在生态工程建设中,要遵循物种多样性原理,提高生态系统的抵抗力稳定性,使其稳定发展。
6.近几年来,我国西北地区沙尘暴肆虐,土地沙化严重,针对这种现象我国在西北地区大力提倡退耕还林、还草,实施生态系统保护工程,典型的生态工程就是“三北防护林”,有关生态工程的叙述错误的是(  )
A.生态工程的研究对象已经由原先的自然生态系统变成“社会—经济—自然复合生态系统”
B.可持续发展是生态工程的总体目标
C.三北防护林的建设应种植多种树种,以增加生态系统稳定性
D.三北防护林对于我国西北地区防风固沙、防止洪涝灾害、开发清洁水电能方面有重要作用
解析:选D。三北防护林位于西北地区,其作用主要是防风固沙,至于防止洪涝灾害、开发清洁水电能方面作用不大,故D项错误。
7.下图所示为某地农村牧渔生产系统初级模式的生态农业图解。分析回答下列问题:
(1)若考虑鱼池生态系统,该生态系统中非生物的物质和能量主要包括________________等,从生态系统类型上划分,该生态系统属于________生态系统。
(2)若考虑森林生态系统,该生态系统的主要特点之一是____________________能够长期处于较稳定的状态。
(3)生态农业设计是生态农业建设实施的前提和依据。某研究性课题小组在分析调查当地农业生产实际情况的基础上,设计了一个良性循环的农业生态系统。假若你是该小组的成员,你认为这个设计应包括哪些方面的内容?
解析:(1)在鱼池生态系统中,非生物的物质和能量主要包括阳光、空气、水分和无机盐。由图可以分析该生态系统中既有森林,又有鱼池,是一个水域和陆地的自然过渡形态,属于湿地生态系统。
(2)森林生态系统,由于其生物的多样性,易形成复杂的营养关系,所以其种群密度和群落结构能够长期处于稳定状态。
(3)若建立一个良性循环的农业生态系统,应从以下几个方面考虑:一是生态系统各组成成分齐全;二是食物链合理;三是能量多级利用,物质可循环再生等。
答案:(1)阳光、空气、水分和无机盐 湿地
(2)种群的密度和群落的结构及功能
(3)①研究设计合理的食物链组成或合理巧接食物链;
②实现生态系统中能量的多级利用;
③实现生态系统中物质循环再生或实现可持续发展或“原料——产品——原料——产品”;
④设计合理的生态系统营养结构或物质循环和能量流动,提高抵抗力稳定性;
⑤提高整个系统的总体功能和综合效益;
⑥绘制出生态系统的结构模式图;
⑦写出设计报告。
1.人类修建水利工程的实质是(  )
A.大量蓄水,改善周边生态环境
B.解决水资源的时间、空间分布不均衡问题
C.跨流域调水
D.开发水电能源
解析:选B。修建水利工程的实质是解决水资源的时间、空间分布不均衡的问题。
2.下列有关水利工程建设的叙述不正确的是(  )
A.水利工程的实质是为了解决水资源的时间、空间分布不均衡问题
B.水利工程建设改善周边环境,使原有生态系统更加稳定
C.水利工程建设是人类可持续发展的重要手段之一
D.水利工程要与生态保护工程同步进行
解析:选B。A水利工程的实质是为了解决水资源的时间、空间分布不均衡问题,B水利工程建设改善周边环境,会打破原生态系统的动态平衡,C水利工程建设是人类可持续发展的重要手段之一,D水利工程要与生态保护工程同步进行。
3.埃及的阿斯旺大坝建成后,尽管改善了电力和灌溉条件,取得了明显的经济效益,但巨大的水库沿岸水草丛生,使血吸虫病发率高达80%~100%,尼罗河下游农田失去了肥源等,这说明该工程(  )
A.经济效益和生态效益好
B.在一定程度上破坏了生态平衡
C.维护了原来的生态平衡
D.使生态系统结构变得复杂
解析:选B。大坝建成后,库区水流速度大大降低,改变了库区生物的生存环境,必然会破坏当地的生态平衡。
4.位于浙江景宁县的炉西峡,号称华东第一峡,山峰俊秀,景色优美,生活着100余只稀有动物短尾猴,这里也是娃娃鱼的栖息地,当地政府拟在此建立水电站,专家认为这对娃娃鱼和短尾猴的生存会造成危机。对于此案例,水利工程带来的消极影响是(  )
A.山体滑坡 B.水质变化
C.局部气候改变 D.破坏原生态系统
解析:选D。A、B、C、D四项都是该水电站对环境的影响,但娃娃鱼和短尾猴的栖息地分别为河流和森林,概括最全面的是D项。
5.位于湖北宜昌的长江三峡工程,是一座具有防洪、发电、航运以及养殖和供水等综合效益的大型水利工程。以下有关说法,不正确的是(  )
A.三峡水库可以调节洪峰,拦蓄洪水,对中下游洪水也有一定的控制作用
B.水库建成后致使水流减缓,引起水体富营养化,造成水质严重恶化
C.三峡水库还可以加深、加宽上游航道,改善长江航运条件,促进东西部物资流通
D.三峡水库的兴建在中下游城市供水、农业灌溉中发挥巨大综合效益
解析:选B。A、C项在教材中有明确描述,B项三峡工程建设之前生态学家充分考虑到这一问题而采取了一系列措施(如减少上游污水排放等)有效防止了这一结果的发生。D项三峡水库建成后,增大了供水和农田灌溉的面积。
6.(2011年衢州高二检测)某草原牧区,在进行草场建设时,既注重不同牧草种类的搭配种植,又对单位面积内的放牧量做了一定控制。这种做法体现了(  )
A.实行“循环经济”的原则
B.低消耗、多效益原则
C.遵循物种多样性和协调与平衡原理
D.建立自然—社会—经济复合系统
解析:选C。物种多样性原理:物种多而繁杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。生物多样性程度高,可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。众多的生物通过食物链关系相互依存就可以在有限的资源条件下,产生或容纳更多的生物量,提高生态系统生产力。同时说明协调与平衡原理,控制放牧量,做到可持续发展。
7.生态工程的总体目标是(  )
A.自然界物质循环的规律
B.可持续发展
C.形成社会、经济、自然生态系统
D.发展经济、治理污染
解析:选B。建立社会、经济、自然复合生态系统是实现可持续发展的基础而不是目标,仍遵循物质循环的规律,最终实现可持续发展目标。
8.下列有关生态工程的叙述不正确的是(  )
A.生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统
B.生态工程是以整体观为指导,在系统水平上进行研究,以整体调控为处理手段
C.生态工程总体目标是实现可持续发展
D.生态工程的目标就是一味的追求环境与自然保护或者经济增长
解析:选D。生态工程是从系统思想出发,按照生态学、经济学和工程学原理,运用现代科学技术成果、现代管理手段和专业技术经验组装起来的以期获得较高的经济、社会、生态效益的现代生产工艺,故单纯一味的追求环境与自然保护或经济增长是错误的。
9.阅读以下材料,回答下列问题:
上海市化工区与联合国环境署合作建设人工湿地生态化废水工程,实现区内污水零排放。从测算时的日排放废水15万吨到目前的1.5万吨,再到几年后的零排放。这是人工湿地用于污水处理的一个实例。
(1)湿地是开放水域与陆地之间的过渡性生态系统,其重要特点之一是____________。湿地处于水、陆地生态系统之间,对于水的运动和滞留等变化非常敏感,水的流入给湿地注入________,水的流出又经常从湿地带走________________________________________________________________________。
(2)湿地生态系统具有较强的净化功能,被誉为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)人工湿地的组成成分包括土壤,各类水生植物(包括________、________和________)和水等。
(4)人工湿地对污水的净化作用是通过________________________________________________________________________
________________________________________________________________________作用的综合效应实现的。
解析:本题考查的是湿地生态工程的相关内容。湿地有沉积和净化作用,当流水进入湿地后,各种物质随水流减缓而沉积,成为植物生长的养料,其中有毒物质通过物理、化学、生物等各方面的共同作用被分解掉。
答案:(1)物种多样性 营养物质 生物和无机物
(2)地球的“肾脏”  (3)浮水植物 挺水植物 沉水植物
(4)湿地环境中所发生的物理、化学和生物
10.如图为我国长江中下游地区某地的生态结构图,根据所提供的信息完成下列有关问题。
(1)将正确的选项填在上图相应的空白格内。
A.流域蓄水能力降低 B.围湖造田
C.水土流失 D.旱涝增多
(2)为了保障本地区农业的良性持续发展,目前应当采取的主要措施是________。
A.计划生育,控制人口
B.绿化造林,兴修水利
C.退耕还湖,扩大水域面积
D.发展乡镇企业,增加人均收入
(3)围湖造田对本地区水患的影响在于:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(4)1998年夏季,长江中下游地区发生了有史以来最大的洪涝灾害,是天灾还是人祸?怎样理解?
解析:洪涝灾害的根本原因:长江中上游乱砍滥伐森林,水源涵养和水土保持功能急剧降低,造成大量泥沙淤积河道;中下游围湖造田,乱占河道,造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少;直接原因:1998年的罕见降雨,这与全球温室气体排放量增加导致的温度升高、气候异常有关。解决本地区农业发展的措施“退耕还湖”,改革不合理耕作方式。
答案:(1)①C ②B ③A ④D (2)C
(3)减小了湖区的水域面积,降低了流域的蓄洪能力 降低了湖泊对洪水的调节能力,增加了干流的排洪负荷
(4)既是天灾,也是人祸,说是“人祸”:长期以来,由于对生态环境保护不强,森林资源被乱砍滥伐,造成长江中上游水土流失严重,中下游湖泊泥沙淤积,再加上长江中下游围湖造田,湖泊面积萎缩,蓄水调节功能减弱。说是“天灾”:恰逢长江中下游地区梅雨季节,我国受厄尔尼诺现象的影响,降水量猛增,降雨集中,持续时间长。
11.城市是由自然系统、经济系统和社会系统组成的人工生态系统。
(1)请你绘出这一自然—社会—经济复合系统的结构示意图。
(2)对城市环境进行治理时,要用________方法进行综合治理。首先应在________和______等方面进行城市生态分区,即合理分布________、________、________等。其次要推广“环境友好技术”和________,以减少污染物的产出;采取各种手段治理污染,进行废弃物的________利用;同时要建立健全法制,进行________。
(3)如果你居住在城市,你知道这个城市的大气污染源和噪声污染源吗?据你了解,城市的有关方面对此污染采取了哪些措施,效果怎样,你还有什么建议?如果你居住在城镇或农村,是否有上述的污染问题,治理的怎样?如果没有,你那里有其他污染吗?
解析:在自然—社会—经济复合系统中,它们之间是相互联系、互为制约、互为因果的关系,因此,用双向箭头表示它们之间的联系,同时在每一个系统内,又有不同的性质和特点。对城市环境也应用生态工程来治理。
答案:(1)见下图
自然—社会—经济复合系统
(2)生态工程 城市规划 布局 工业区 居住区
生态绿地 低污染清洁生产工艺 资源化 监督 (3)略
12.(1)请根据图a、图b所示生态系统的结构,在下图中用箭头完成两个生态系统能量流动和利用的图解(各种生物的呼吸耗能和图中未标出的分解者耗能可以不标出)。
(2)图________所示生态系统的能量能够更多地被人类利用,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:此题主要考查生态学原理在生态农业上的应用。依据生态学原理,生态系统的功能主要是生态系统的能量流动和物质循环。食物链是生态系统中能量流动和物质循环的主渠道,它既是一条能量转换链,也是一条物质传递链。设计食物链时,要尽量地使能量流向对人类有益的地方。
答案:(1)如图
(2)b 生态系统中流向分解者的能量,还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的方式被人类再度利用一、选择题(本题共20小题,每题2.5分,满分50分)
1.我国科学家将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米,获得的转基因玉米中赖氨酸含量比对照组高30%。这个事例说明(  )
A.转基因食物没有安全隐患
B.不排除转基因食物导致人体过敏的可能
C.转基因农作物营养成分的改变不是坏事
D.对转基因食物的安全性检测可以放心
解析:选C。这个事例说明转基因生物营养成分的改变给人们带来了好处,但并不能说明转基因食物没有安全隐患,也不能排除转基因食物导致人体过敏的可能。
2.下列哪项明显体现了转基因生物引发的食物安全问题(  )
A.转基因猪的细胞中含有人的生长激素基因,因而猪的生长速度快,个体大
B.转基因大米中含有β-胡萝卜素,营养丰富,产量高
C.转基因植物合成的某些新蛋白质,引起个别人过敏
D.让转基因牛为人类生产凝血因子,并在牛奶中提取
解析:选C。由于人食用转基因植物合成的蛋白质而引起过敏反应,属于食物安全问题,其他选项均对人体没有造成安全问题。
3.下列除哪项外,均是克隆技术对社会和环境的影响(  )
A.为生物学和医学研究提供新思路
B.对濒危珍稀动物实施克隆以保护生物多样性
C.克隆出大批的科学家、艺术家等各类优秀人才,造福人类、造福社会
D.获得更多优秀生物个体进行种植和生产
答案:C
4.蜡状杆菌可以被改造成像炭疽杆菌一样的致病菌,通常用的方法是(  )
A.转基因技术       B.克隆技术
C.细胞杂交 D.分子杂交
解析:选A。通过转基因技术可以定向改造生物,让生物拥有其他生物特有的性状。
5.目前,科学界一直流传着克隆动物早衰的说法。英国《新科学》载文指出,克隆动物与普通动物相比,体内缺少一种叫做调聚物的蛋白质,这种蛋白质能够保护细胞内的染色体,控制细胞衰老的进度,对克隆技术提出了挑战!下列不属于克隆技术带来挑战的是(  )
A.克隆羊在遗传、生理方面表现出早衰症状
B.通过克隆产生的个体具有同样的遗传基因,同样的疾病敏感性,一种疾病可以毁灭整个由克隆产生的群体
C.克隆技术的失败率非常高
D.克隆技术的使用为医学的发展带来了福音
解析:选D。克隆技术的使用为医学的发展带来福音,属于克隆技术的好处,不属于挑战,A、B、C三项均属于克隆技术带来的挑战。
6.下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是(  )
A.重组微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染
B.种植抗虫棉可以减少农药的使用量,对环境没有任何负面影响
C.如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白,可能通过食物链传递到人体内
D.转基因生物所带来的环境安全问题是可以解决的
解析:选B。转基因生物给我们带来了巨大的社会效益和经济效益,同时也有可能对生态系统的稳定性和人类生活环境造成破坏。
7.对待现代生物技术作用的正确做法是(  )
A.生物技术的发展应用给人类生活带来极大好处,应该在任何方面都大力推广应用
B.生物技术的发展带来了许多新的问题,甚至威胁到整个人类和地球的生存和安全,因此要禁止一切生物技术进一步发展
C.生物技术是一把“双刃剑”,应合理规范地使用生物技术,制定法规条例限制和制止生物技术的滥用,使之造福于人类,避免不良后果
D.发展中国家科学技术相对落后,必须禁止生物技术的发展应用
解析:选C。生物技术对人类社会的影响是双向的,应正确看待生物技术的作用,合理规范使用,限制和制止滥用,趋利避害,使之更好地造福于人类,其积极作用远远超过消极作用。
8.发展经济与保护环境,是发展中国家面临的一个重要问题,你认为走下面哪一条路是最佳选择(  )
A.先污染、破坏,后治理
B.边污染、破坏,边治理
C.污染、破坏,不治理
D.少污染、少破坏,及时治理
解析:选D。处理好发展经济与保护环境的关系,要做到少污染、少破坏,及时治理,才能实现可持续发展。
9.生态工程是在特定时代背景下产生和发展起来的一门科学,它要解决的问题是(  )
A.环境与社会发展的协调问题
B.环境污染和治理问题
C.在不破坏自然界规律的前提下,使经济效益和生态效益同步发展
D.生态安全和伦理问题
解析:选C。生态工程的前提是遵循自然发展规律,然后兼顾社会、经济的发展,故C项最为完善合理。
10.浙江慈溪采用聚乙烯发泡板为人工浮床,在富营养化污水中栽培绿萝、美人蕉和龟背竹,从而使污染水体得到净化。下列关于人工浮床净化水体机理的叙述正确的是(  )
①植物吸收水中悬浮物,提高水体透明度
②植物吸收水中的NO、PO等,降低水中氮、磷等含量
③浮床遮挡部分光,抑制浮游藻类的生长繁殖,防止水华发生
④浮床下方水体氧浓度升高,减少微生物种类和数量
A.①④ B.②④
C.②③ D.①③
解析:选C。绿萝、美人蕉和龟背竹等植物吸收水中的NO、PO等,降低了水中的氮、磷含量;浮床遮挡部分光,抑制浮游藻类的生长繁殖,防止水华发生从而净化水体。
11.植树造林有利于改善环境质量,提高生态系统的稳定性,下列哪一种做法更好(  )
A.选择成本低廉的树种
B.选择单一树种
C.选择速生、抗病的树种
D.选择多种树种,增加物种多样性
解析:选D。植树造林时应充分考虑多样性原则,若树种单一,容易爆发病虫害,不利于生态系统的稳定性。
12.
如图显示了经济发展与环境质量之间的关系,根据这种关系,发展中国家应认识到(  )
A.环境污染不可避免,只能采取“先污染,后治理”的策略
B.后工业化阶段环境问题会自行解决
C.保护至关重要,必须杜绝兴建大量排污的工业
D.可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题
解析:选D。吸取西方发达国家发展过程中的一些经验教训,我们发展中国家就应少走弯路,避免出现“先污染,后治理”的现象,应提前采取相应措施,对必须建设的污染企业要进行污物处理。
13.对生态农业原理中能量多级利用的理解正确的是(  )
A.通过生物防治减少能量损失
B.延长了食物链,所以能量更多损耗
C.主要是将废物资源化,同时减少了对环境的污染
D.各营养级之间的能量传递效率提高了
解析:选C。生态农业中的能量多级利用,将本来废弃的资源重新再利用,提高了能量的利用率,但是,各营养级之间的能量传递效率不会提高,仍然遵循10%~20%定律。
14.下图是“无废弃物农业”物质和能量流动图,该图所体现的主要生态工程原理是(  )
A.物种多样性原理 B.整体性原理
C.物质循环再生原理 D.协调与平衡原理
解析:选C。由图可知,该生态工程实现了物质的区域小循环,做到了物质循环往复,分层分级利用,因此体现了物质循环再生原理,B项整体性原理指生态工程需考虑“社会—经济—自然”,D项协调与平衡指的是生物种类与当地环境相适宜叫协调,生物数量不能超过环境容纳量叫做平衡。
15.生活垃圾一般可分为四大类:可回收垃圾、厨房垃圾、有害垃圾和其他垃圾。目前常用的垃圾处理方法主要有综合利用、卫生填埋、焚烧和堆肥。对这些处理方法的相关叙述中不正确的是(  )
A.可回收垃圾如纸类、金属、塑料、玻璃等,通过综合处理、回收利用,不仅可以减少污染,而且还可以节省资源
B.厨房垃圾如剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等食品类废物,经生物技术就地堆肥处理,可以作为有机肥料,直接被农作物吸收和利用
C.有害垃圾如废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等,这些垃圾需要进行特殊安全处理
D.“白色污染”主要指的是我们日常用的塑料袋,它污染土壤的主要原因是不易被分解,影响正常的物质循环
解析:选B。厨房垃圾可以作为有机肥料,但不能直接被植物吸收,而是被分解者分解成无机物,然后再被植物吸收利用。
16.下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较,正确的是(  )
①西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系统为主要目标,我国的生态工程则以经济和社会效益为主要目标 ②西方国家的生态工程应用范围比我国小 ③我国的生态工程难以像西方那样,设计出标准化、易操作的生态工程样板
A.①②③ B.②
C.③ D.②③
解析:选D。发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同。西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外,主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径,集中于对破坏的生态系统进行生态恢复;我国的生态工程走有中国特色的道路,不但要重视对生态环境的保护,更要注意与经济、社会效益的结合。从总体来看,发达国家的生态工程的应用范围比我国小,也不那么强调经济效益。不过,目前我国的生态工程还有一些不足之处,如缺乏定量化模型指导,难以设计出标准化、易操作的样板等。
17.下列与水利工程相关的叙述不正确的是(  )
A.水利工程的实质都是为了解决水资源的时间、空间分布不均衡的问题
B.水利工程会打破流域生态系统的动态平衡
C.传统河流治理工程主要侧重工程与河流生态系统和谐的问题,忽视了防止自然灾害的问题
D.改变两岸土壤特性是水利工程给流域生态系统带来的不利影响
解析:选C。传统的河流治理工程主要侧重考虑水资源的利用,防止自然灾害,忽视了工程与河流生态系统的和谐发展。
18.下列对三峡大坝修建时专门设计中华鲟溯河逆流的路径的相关说法,正确的是(  )
A.三峡大坝的修建属于传统的河流治理工程
B.上述方法的设计有利于对中华鲟的保护
C.三峡大坝的修建不会对水中生物造成任何影响
D.只要依靠科学和技术,三峡大坝的修建就不会带来生态问题
解析:选B。三峡大坝修建时设计了专门的中华鲟溯河逆流途径,有利于对中华鲟的保护,但不可能考虑到水中的所有生物,有可能对其他生物造成一定的伤害。但不能说明修建时忽视了与生态系统的和谐问题而将其归为传统的河流治理工程;依靠科学和技术是解决水利工程带来的生态问题的手段,但不意味着只要依靠科学和技术,就能解决生态问题。
19.为了维持生物圈的稳态,下列思路或做法不可取的是(  )
A.落实科学发展观,大力发展生态农业,建设社会主义新农村
B.全民开展节能减排,实现能源清洁生产,努力开发新能源
C.对于野生生物资源的保护问题,可以灵活多样,在合理利用的同时加强保护
D.建立“原料—产品—废料”的生产模式,实现物质循环利用
解析:选D。生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则,使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的原料,实现废弃物的资源化,建立“原料—产品—原料—产品”的生产模式,实现可持续发展。
20.在我国珠江三角洲地区,桑基鱼塘模式有良好的经济效益和生态效益。它遵循的是系统学中结构决定功能的原理,这种原理的突出特点是(  )
A.优化结构,改善系统的功能
B.重视调整系统内各组分之间的比例关系
C.为农作物和牲畜营造良好的生活条件
D.设计成自然—社会—经济复合系统
解析:选A。桑基鱼塘模式有良好的经济效益和生态效益,实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率。
二、非选择题(本题共4小题,满分50分)
21.(12分)通过基因工程方法,科学家采用花粉管通道法将毒蛋白基因转入棉花植株并成功表达,棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡。花粉管通道法是指利用植物花粉萌发时形成的花粉管通道将毒蛋白基因送入胚囊,进而导入尚不具备细胞壁的合子或早期胚胎细胞,借助天然的种胚系统,形成含有目的基因的种胚。请回答下列问题:
(1)下列所示的黏性末端是由________种限制性核酸内切酶作用产生的。
(2)利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞,此过程是基因工程操作步骤中的第三步,即________________________________________________________________________。
获取目的基因时,如果基因比较小,核苷酸序列又已知,则可以通过DNA合成仪用化学方法直接________________________________________________________________________。
(3)该目的基因在导入受体细胞前需要与载体结合,目前经常使用的载体是________________________________________________________________________。
(4)基因工程操作的第四步是目的基因的检测与鉴定,其中分子水平的检测又分三步:首先要检测转基因生物的DNA是否插入了目的基因,采用的是____________技术;其次还要检测____________,方法同样是采用____________技术;最后检测____________,方法是________杂交。
(5)人们对转基因生物安全性的关注,随着转基因成果的不断涌现而与日俱增。有人认为转基因生物不会影响食物安全,你的观点呢?理由是什么?
解析:本题考查基因工程的操作程序和转基因生物的安全性,在解题过程中,紧扣课本内容,而针对安全性的解答中,理由应充分明确。
答案:(1)4
(2)将目的基因导入受体细胞 人工合成
(3)质粒(其他合理答案也可)
(4)DNA分子杂交 目的基因是否转录出了mRNA DNA分子杂交 目的基因是否翻译成蛋白质 抗原—抗体
(5)会影响食物安全。理由是:①担心出现滞后效应;②担心出现新的过敏原;③担心营养成分改变等。
不会影响食物安全。理由是:①多环节、严谨的安全性评价;②科学家的负责态度可防止过敏原出现;③至今未发现转基因食物影响健康的实例等。(答案具有开放性,合理即可)
22.(12分)如图是我国南方开始尝试的生态农业的结构模式图,它利用雏鸭旺盛的杂食性,吃掉稻田里的杂草和害虫;利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果,刺激水稻生长;用作物养猪、养鸭,用稻秆培育蘑菇、生产沼气,猪鸭粪、沼渣肥田,生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答下列问题:
(1)该生态系统的主要成分是________。鸭与害虫、杂草的关系是________。
(2)生态系统的主要功能是物质循环和能量流动,从生态学角度分析,人们建立图示的农业生态系统的主要目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)生产的大米无公害的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题考查了农业生态工程的相关知识。
(1)生态系统的主要成分应该是生产者,在该系统中应该是水稻、杂草,鸭为杂食动物,捕食害虫和杂草。
(2)该图示的农业生态工程的主要目的是实现生态系统内能量的多级利用和物质的循环再生,提高农产品的产量,减少环境污染。
(3)无公害大米指生产过程中化肥施用量少、农药残留少的大米,这样可减少化肥、农药的使用量。
答案:(1)水稻、杂草 捕食
(2)实现生态系统内能量的多级利用和物质的循环再生,提高农产品的产量,减少环境污染(合理地调整生态系统中的能量流动关系,提高能量利用率,减少环境污染)
(3)减少了化肥和农药的使用量,减少了对水稻的污染
23.(12分)我国长江三峡大坝是综合治理长江的关键性工程,大坝建成后在正常蓄水位175 m时,三峡地区成为长约600 km,平均宽约1.1 km的长条状的典型的峡谷河道型水库。据有关专家预测,三峡大坝建成后,由于改变了三峡地区食物链结构,相当数量的灵长类动物将流离失所。中华鲟是生活在长江中的珍稀动物,有到长江上游产卵繁殖的生活习性,三峡大坝的修建正好隔断了中华鲟溯河逆流的路途,如果不采取措施,对中华鲟来说将会有灭顶之灾。幸运的是,对这一问题,科技人员在大坝设计时充分进行了考虑,采取了有效的措施。
根据材料回答下列问题:
(1)建设长江三峡大坝的主要目的是________________________________________________________________________。
(2)长江三峡大坝的建成给生态系统带来了哪些影响?
(3)材料给予我们什么启示?
解析:本题考查水利工程中的生态学问题及分析材料获得信息的能力。解答本题时要充分分析材料所涉及的问题,联系教材所学相关知识进行综合分析。
(1)我国建设长江三峡大坝的目的是蓄水发电,获得可持续发展的清洁水电能源,防止洪涝灾害。
(2)由材料可知,大坝建成后,给原有生态系统带来了不利的影响,使原生态系统中生物生活环境发生改变,丧失了原有的生长、发育、繁殖、栖息场所,有可能造成物种灭绝。另一方面,大坝建成后水位上升,新形成的生态系统,水分蒸发增加周围地区的空气湿度,改善绿色植被生长,同时水分渗透,改变两岸土壤特性,可能诱发陡峭山体滑坡等自然灾害。
(3)材料中“中华鲟”的灭顶之灾“科技人员已充分考虑并采取了有效措施”启示我们水利工程建设要与生态保护工程同时进行。合理科学地规划设计与管理,依靠科技解决水利工程带来的生态问题,将不利影响减小到最低程度。
答案:(1)蓄水发电,获得清洁可再生水电能源,防止洪涝灾害
(2)破坏原生态系统生物生活环境;改变两岸土壤特性;改善周边生态环境。
(3)①水利工程与生态保护工程同时进行;
②合理科学地规划设计和管理,将不利影响减小到最低程度;
③要依靠科学和技术解决水利工程带来的生态问题。
24.(14分)下面是某村生态工程示意图,请据图回答:
(1)这一生态工程的结构和功能有哪些特点?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)蓝绿萍的代谢类型是________,在生态系统中的地位是________。
(3)如图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化、无害化处理的一种方案,请据图回答问题:
①此方案中①②过程需每一位居民的参与,参与的行动方式是________。
②过程④⑤利用的生物属于生态系统的何种成分?
________________________________________________________________________。
③从对资源的充分利用角度看,④⑤途径比③途径突出的优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)该生态工程以沼气工程为中心,农林牧副渔各业全面发展,增加了劳动力就业机会,促进了经济发展;同时又降低了环境污染,促进了农村的可持续发展。
(2)蓝绿萍的代谢类型是自养需氧型,属于生产者。
(3)过程①②是对垃圾的分类处理;过程④⑤是利用分解者的分解作用处理有机废弃物,此过程既充分利用了废弃有机物中的能量,又减少了因燃烧带来的污染。
答案:(1)以沼气工程为中心,农林牧副渔各业全面发展,增加了劳动力就业机会,促进了经济发展,降低了环境污染,促进了农村的可持续发展
(2)自养需氧型 生产者
(3)①将生活垃圾分类处理 ②利用了分解者 ③除利用了有机垃圾中的能量外,还充分地、分层次地多级利用了垃圾中的物质提高了能量利用率,并且减少了因燃烧带来的污染1.精子和卵细胞结合、受精卵发育开始的地点分别是(  )
A.输卵管和子宫      B.都是在子宫里
C.生殖道和输卵管 D.都是在输卵管
解析:选D。精子和卵细胞结合、受精卵发育开始的地点主要都是在输卵管。
2.青蛙的受精过程可分为下列步骤,其中体现受精实质的是(  )
A.精子和卵细胞接触 B.精子头部进入卵细胞内
C.卵细胞形成受精卵 D.精核与卵细胞核结合
解析:选D。青蛙的受精过程比较复杂,要经过一系列的生理生化反应。精子和卵细胞都是通过减数分裂过程产生的,其细胞核内染色体数目是正常体细胞的一半。经过受精作用,精子的细胞核与卵细胞的细胞核合二为一,因此在受精卵中的染色体其中一半来自精子(父方),一半来自卵细胞(母方)。这样,受精卵的染色体又恢复到体细胞的数目,这对于生物的遗传变异和生物的进化都是十分重要的。由此可见,受精的实质就是精核与卵核的结合。
3.蛙的受精卵发育至原肠胚的过程中,发生的变化是(  )
A.逐渐出现了原肠腔,并有三胚层的分化
B.原肠胚时期的每一个细胞都属于全能干细胞
C.卵裂球数目增多是通过减数分裂实现的
D.囊胚期细胞未分化,全能性最高
解析:选A。受精卵发育至原肠胚时,逐渐出现原肠腔,并有外、中、内三个胚层的分化;囊胚期细胞已分化,受精卵的全能性最高;原肠胚细胞已经分化成三个胚层,此时已不存在全能干细胞。
4.如图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中,DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间)。其中正确的是(  )
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
解析:选A。受精卵发育至囊胚的过程,主要通过有丝分裂完成,每分裂一次,DNA分子都要复制一次,故DNA总量呈指数式增长;随着细胞数目的增加,每个细胞的体积逐步减小,而整个囊胚总体积几乎不变甚至略有减小;在细胞分裂过程中,细胞要不断消耗大量的能量,因此有机物总量在逐步减少。
5.如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段,请据图回答问题:
(1)写出各个阶段的名称:
A:________,B:________,C:________。
(2)写出图中各标号的名称:
[1]________,[2]________,[3]________,[4]________。
(3)A时期的细胞具有发育上的________性,B时期开始出现________,C时期开始出现________。
(4)[2]将来分化成________。
(5)[3]将分化成________。[4]将分化成________。
解析:解答本题应先根据A、B、C三个图的特点判断各表示胚胎发育的哪个阶段,然后分析各阶段特点。具体分析如下:
答案:(1)卵裂期 囊胚期 原肠胚期
(2)滋养层 内细胞团 外胚层 内胚层
(3)全能 细胞分化 外、中、内三胚层分化
(4)成体动物的所有组织和器官
(5)中枢神经系统及皮肤的表皮等
消化管、消化腺、呼吸道和肺的上皮组织等
1.下列关于精子和卵细胞结合成受精卵的过程的叙述中,不正确的是(  )
A.受精作用大体包括精卵识别、精子附着、精卵质膜融合等几个阶段
B.受精卵中的细胞质主要来自于卵细胞
C.受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方
D.只有同种动物的精卵细胞才可以互相融合,这主要取决于细胞膜表面的糖蛋白
解析:选C。受精卵中细胞核的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞,细胞质中遗传物质几乎全部来自卵细胞。
2.哺乳动物精子获能发生在(  )
A.雄性动物的曲细精管内
B.雄性动物的输精管内
C.雄性动物的附睾内
D.雌性动物的生殖道内
解析:选D。人类或大多数哺乳动物的精子必须在相应雌性个体生殖道内停留一段时间才能获得使卵子受精的能力。这样一个精子获得使卵子受精能力的过程称为精子获能。
3.不同物种动物的精子与卵细胞一般不能自然受精,这与精子和卵细胞膜上的下列哪种物质密切相关(  )
A.糖类          B.磷脂
C.糖蛋白 D.载体
解析:选C。同种动物精卵才能结合的原因之一是精子和卵细胞膜上有起识别作用的糖蛋白。
4.研究表明,大多数动物如蛙的受精卵在卵裂期随着卵裂的进行胚胎的体积并不增大,但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质量(核/质)比值却发生变化。下列符合卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是(  )
解析:选A。蛙受精卵细胞卵裂时,随着有丝分裂的进行,细胞数量增加,但细胞的总体积并不增加,细胞核的总质量增加,所以核质的比值不断增加。
5.下列说法正确的是(  )
A.卵裂期细胞经过了细胞分裂,不再分化
B.原肠胚细胞属于全能细胞
C.囊胚腔先于原肠腔出现
D.桑椹胚开始进行孵化
解析:选C。桑椹胚以前的细胞还没有分化,每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能。囊胚孵化后进一步发育,内细胞团表层的细胞形成外胚层,下方的细胞形成内胚层。由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
6.青蛙由于下列哪个胚层的发育而具有感受刺激并发生反应的功能(  )
A.内胚层 B.中胚层
C.外胚层 D.外胚层和内胚层
解析:选C。考查三胚层的分化。外胚层将分化为中枢神经系统以及皮肤的表皮及其附属器等。
7.下列关于动物胚胎发育过程的叙述中,错误的是(  )
A.胚胎发育的起点是受精卵
B.胚胎发育过程包括细胞的分裂和分化
C.受精卵首先通过卵裂发育成囊胚
D.原肠胚只有内、外两个胚层
解析:选D。原肠胚具有外、中、内三个胚层,胚胎发育的起点是受精卵,首先通过卵裂发育成囊胚,包括细胞的分裂和分化。
8.关于卵裂期与囊胚期的比较,以下说法不正确的是(  )
A.卵裂期的各细胞结构功能基本相同
B.囊胚期的细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变
C.囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的
D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞之间的差异不是由复制水平上的差异引起的,而是由转录水平上的差异引起的
解析:选C。卵裂期细胞未分化,各细胞结构功能基本相同,囊胚期细胞出现了细胞分化,但遗传物质没有改变,是由于基因的选择性表达引起的。囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异是转录形成的信使RNA不同引起的。
9.如图为海星胚胎发育过程的某时期的示意图,请据图回答:
(1)该时期为胚胎发育过程的________期,其内的空腔称为________,随着胚胎发育的进行,该腔的容积将逐渐________。
(2)该图上一时期为________,该图下一时期为________。
(3)在该图的下一时期,a细胞最可能成为________的一部分,b细胞最可能成为________的一部分。
解析:解答本题要求掌握胚胎发育的动态变化过程。图中只有一个空腔,故为囊胚期,它是经卵裂而形成的。随后的变化是上半部分细胞下移,下半部分细胞内陷,囊胚腔容积逐渐缩小,又出现一个新的空腔——原肠腔,此时期会出现三个胚层。a细胞将分化为外胚层的一部分,b细胞将分化为内胚层的一部分。
答案:(1)囊胚 囊胚腔 缩小
(2)卵裂期 原肠胚期
(3)外胚层 内胚层
10.通过研究蛙胚胎发育过程,发现蛙的受精卵与原肠胚的体积相同。原肠胚三个胚层的细胞发育为不同的组织器官。
(1)受精卵形成卵裂球的细胞分裂方式是________。随着卵裂的进行,卵裂球的体积________,每个卵裂球的细胞核的遗传物质________。
(2)早期胚胎细胞尽管在体积上发生了很大的变化,但细胞的功能和发育潜能没有改变。这些细胞相当于________干细胞。
(3)外胚层细胞只能增殖和分化为表皮和神经等组织细胞,而不能形成肌肉组织。这是因为虽然三个胚层细胞中所含的基因是________的,但它们的分化方向不同,是基因________的结果。
解析:卵裂是有丝分裂的过程,在细胞分裂过程中,遗传物质不发生改变,但由于分裂过程中需要消耗营养物质,故卵裂球体积减小。不同的胚层发育成不同的组织和器官,不是基因不同,而是基因选择性表达的结果。
答案:(1)有丝分裂 不断减小 不变
(2)胚胎(或多能)
(3)相同 选择性表达
11.下图为某女性在一次生殖过程中生出男孩甲和乙的示意图:
(1)产生卵细胞的器官是________,在产生该卵细胞的过程中,产生的极体的数目是________个,过程X称为________。
(2)过程Y的细胞分裂方式是________,人胚胎发育经历的时期依次是________________________________________________________________________,
其中最关键的时期是________________________________________________________________________。
(3)已知个体甲控制某性状的基因型为Aa,而乙为AA,则其最可能的原因是________________________________________________________________________。
(4)若甲为六指(常染色体显性遗传病)的纯合子患者,结婚前已通过外科手术将多余的手指切除,且他的婚配对象为正常指,则其子女是否患六指症?__________,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题考查同卵双生的个体的特点及后天因素对基因的影响。解答本题的关键是能够从图示中推断出甲乙两个体的发生机制为同卵双生,因为它们来自同一个受精卵,只是在卵裂期两部分分裂球细胞各自发育成一个胚胎。既然来自同一个受精卵,若无基因突变,两胚胎的基因型应相同。如果两个体控制某一性状的基因型不同,显然是发生了基因突变。甲婚前将多余的手指切除,改变的只是性状,其体细胞及生殖细胞中控制该病症的基因并未改变。
答案:(1)卵巢 3 受精作用
(2)有丝分裂 受精卵→卵裂期→囊胚期→原肠胚期→组织、器官、系统的形成→胎儿 原肠胚期
(3)受精卵在第一次卵裂的有丝分裂过程中发生了基因突变
(4)都患六指症 切除手指不能改变患者的基因型(AA)
12.2011年1月,有报道称某研究小组向人体皮肤细胞植入3个基因,诱导生成了多功能干细胞,并培育出名为“胚状体(EB)”的细胞团块,通过进一步的培养,最终获得的细胞中有60%~70%是人体色素细胞,这是人类首次利用皮肤细胞获得人体色素细胞。
(1)诱导多功能干细胞生成的基因来源于胚胎干细胞,胚胎干细胞是从________中分离出来的一类细胞,如果胚胎发育到了囊胚期,这时的________细胞就是胚胎干细胞,与人体色素细胞相比,胚胎干细胞在功能上的主要特点是________。
(2)早在几年前,媒体曾报道了“万能细胞”的诞生过程:首先获取婴儿的皮肤细胞,再用带有“决定细胞全能性”基因的病毒去“感染”皮肤细胞,病毒把外来基因注入皮肤细胞中。改造后的皮肤细胞植入小鼠身上后,植入的细胞长成了肿瘤,肿瘤中出现了神经、骨骼、肌肉等多种细胞类型,即皮肤细胞分化成了多种类型的细胞。在此过程中,应用到的现代生物技术有__________;目的基因是________________________________________________________________________,
将目的基因导入受体细胞的方法是____________,受体细胞是______________,病毒的作用是____________。
(3)多功能干细胞具有广阔的应用前景,请试举两例:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题以“胚状体(EB)”为话题引出“胚胎干细胞”,并考查了基因工程、细胞工程等多个知识点。多数问题的答案来自教材内容,但有些试题的答案需要从试题信息中获得,如第(2)小题的答案就隐藏在“万能细胞”的诞生过程中。
答案:(1)早期胚胎 内细胞团 具有发育上的全能性 (2)动物细胞培养和转基因技术 “决定细胞全能性”基因 显微注射法 皮肤细胞 载体 (3)用于研究细胞分化和细胞凋亡的机理;用于器官移植等(答案合理即可)1.下列关于“转基因”的叙述,错误的是(  )
A.转入的外源基因有可能使作物的其他基因的表达受到影响
B.被转移的基因是功能已知的基因,人们对它们研究得已经相当透彻,绝对不会引起安全性问题
C.在“转基因”的过程中,必须用到工具酶
D.转基因技术成果已进入人类的生产和生活,特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用
解析:选B。有的转入的外源基因影响作物的其他基因,操作时需要用到限制性核酸内切酶、DNA连接酶,转基因技术成果在农业和医药上发挥了极大的作用,但基因的许多影响是不容易控制的,还存在一些安全隐患。
2.(2011年金华高二检测)下列说法,正确的是(  )
A.克隆人在理论上是可以的,技术上也没有不可逾越的难关
B.在医学上,通过遗传病基因检测后,进行胎儿性别的选择也是违法的
C.治疗性克隆和生殖性克隆是一回事
D.用于器官移植时,可以克隆人
解析:选A。有些遗传病与性别有关,通过基因检测可以有选择性地生育健康的男(女)孩,是不违法的;治疗性克隆是以治疗为目的,生殖性克隆是以生育为目的;不允许用克隆技术繁殖人类本身。
3.面对转基因生物的安全性问题,以下解决的方法中合理的是(  )
A.一旦发现转基因生物出现了安全性问题,要求马上停止实验,并封存重组生物
B.要求对外源DNA进行认真选择,避免产生对人体有毒害的或过敏的蛋白质
C.对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用40℃下便会死去的菌株
D.把重组DNA的转移限制在遗传上没有缺陷的生物上
解析:选B。面对转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,而不能因噎废食。
4.下列关于《禁止生物武器公约》的描述中,不正确的是(  )
A.不发展、不生产生物武器
B.反对生物武器及其技术和设备的扩散
C.不储存生物武器
D.可储备少量的生物武器,以备急用
解析:选D。1998年6月27日,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申了在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
5.阅读下列材料:
材料1:美国科学家宣布,他们首次成功克隆了人类胚胎。但是这些科学家同时声称,他们这样做的目的,不是为了克隆人,而是为了制造胚胎干细胞治疗多种疾病。
克隆就是将一个体细胞的DNA移入一个已经被去掉细胞核的卵子中,然后用电或者化学方法刺激这个改造后的卵子,使它开始分裂并成为一个胚胎,这个胚胎的基因与体细胞提供者的基因绝大部分是相同的。
材料2:我国首例“胎儿上皮细胞”克隆牛“康康”在山东莱阳农学院诞生。现场公证人员公证,这是我国唯一健康存活的体细胞克隆牛。上皮细胞是高度分化的体细胞,分化程度越高克隆越难,把它作为供核细胞尚属首例。
据材料分析:
(1)“改造后的卵子”的分裂是________分裂。
(2)“胚胎的基因与体细胞提供者的基因绝大部分是相同的。”那么“不相同的基因”控制的性状遗传方式属________遗传。
(3)请列举出与材料2有关的生物技术(至少两种)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)克隆牛的过程是否遵循孟德尔的遗传分离规律?为什么?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)你是否赞同克隆人?谈谈你的看法。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由题中材料1可知“改造后的卵子”实际上是经过核移植的重组细胞,其分裂方式是有丝分裂。
(2)“相同基因”是指核内基因,“不相同的基因”是指来自于卵子的细胞质中的基因,该部分基因控制的生物性状的遗传属于细胞质遗传。
(3)材料2中克隆牛来源于体细胞克隆,用到的核心技术是细胞核移植,除此之外还用到细胞融合、胚胎移植等技术。
(4)克隆牛过程属于无性繁殖,该过程不遵循孟德尔的遗传分离规律,因为孟德尔遗传分离规律适用于有性生殖生物产生配子的过程。
(5)我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆,因为生殖性克隆严重违反了人类的伦理道德,冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念,克隆技术本身还存在许多问题,治疗性克隆可缓解器官移植时的器官短缺问题,避免器官移植的排斥反应,能有效解除病人的痛苦。
答案:(1)有丝 (2)细胞质
(3)细胞核移植、细胞融合、胚胎移植等
(4)否。克隆为无性繁殖过程,而孟德尔的遗传分离规律仅适用于有性生殖生物进行减数分裂产生配子的过程中
(5)赞同治疗性克隆、反对生殖性克隆
1.下列不属于转基因技术的优点的是(  )
A.解决粮食短缺问题
B.减少农药的使用,避免污染环境
C.增加食品营养,提高附加价值
D.可能产生人体的抗原性物质
解析:选D。转基因技术的优点是可解决粮食短缺问题;减少农药的使用,避免污染环境;增加食品营养,提高附加价值,而可能产生人体的抗原性物质属于转基因技术的缺点。
2.面对转基因技术所带来的影响,我们应如何对待转基因技术(  )
A.坚决抵制转基因生物
B.不加区分,全盘接受
C.停止与此相关所有实验
D.趋利避害,不能因噎废食
解析:选D。面对转基因技术,正确的做法应该是趋利避害,而不能因噎废食。
3.下列有关生物技术安全性的叙述,错误的是(  )
A.生物技术既可造福人类,又可能威胁社会
B.在严格控制和检验下培育的转基因生物绝不会危害其他生物体的生存和环境
C.转基因生物带来的安全性问题主要包括食物安全、环境安全、生物安全
D.人们对转基因食品的担心,从某些实例来看并非是多余的
解析:选B。生物技术既可造福人类,又可能威胁社会,在严格控制和检验下培育的转基因生物也可能危害其他生物体的生存和环境,转基因生物的安全性问题主要包括食物安全、环境安全、生物安全。
4.下列哪项不是解决基因歧视的正确方法(  )
A.进行正确的科学知识传播和伦理道德教育
B.杜绝基因检测
C.保护个人遗传信息隐私权
D.建立完善的法规,通过立法解决
解析:选B。基因检测有利于人们对疾病诊断和治疗,有利于某些疾病的发现和预防,对人们是有利的。但是,有的人对基因检测认识不够,因此需要进行正确的科学知识传播和伦理道德教育,有必要用法制手段来约束某些人的基因歧视行为。杜绝基因检测限制了生物技术的发展和利用,是不正确的做法。
5.利用基因重组技术制造的全新致病菌比一般生物武器的危害性大,其原因是(  )
①人类从来没有接触过这种致病菌 ②无药可医 ③它可以让大批受感染者发病
A.只有①         B.只有②
C.只有②③ D.①②③
解析:选D。利用基因重组技术制造的全新致病菌比一般生物武器的危害性大,是由于人类从来没有接触过这种致病菌,它可以让大批受感染者发病,而又无药可医。
6.试管婴儿是指(  )
A.在试管内把受精卵培育成足月的婴儿
B.成熟的卵子和精子在试管内完成受精过程
C.把精子移植到母体内
D.将发育的胚胎移植到母体内发育
解析:选B。试管婴儿是指将精子和卵子在体外完成受精,然后将体外受精得到的胚胎在试管中培养发育,当发育到一定阶段后,移植到“母亲”体内发育直至诞生。
7.生物武器是指在战争中使人、畜致病,毁伤农作物的微生物及其毒素。通常包括致病菌、立克次氏体、衣原体、病毒和毒素等六大类,根据它们的类型,预测下列不是生物武器危害性特点的是(  )
A.传染性强 B.传染范围广
C.传播途径多 D.传播不受气候影响
解析:选D。由于生物武器主要使用致病微生物,它们的生存、繁殖、死亡,主要受气温和湿度的影响,其次,风、水、烈日、雨、大风等都能影响生物武器的危害作用。
8.我国深圳华大基因研究院宣布成功绘制出第一幅完整的中国人基因组图谱(又称“炎黄一号”),这是第一个亚洲人全基因序列图谱。下列有关人类基因序列的叙述不正确的是(  )
A.人类基因组极其丰富,人类基因专利化推动人类基因科学研究
B.人类基因序列的主要用途是生产基因工程产品、分析病理、治疗疾病
C.人类基因组计划为功能重要基因的鉴定、分离和克隆奠定基础
D.人类基因资源和其他生物资源、自然资源一样,是人类的重要财富
解析:选A。人类基因组只有一套,人类基因专利化,势必引发残酷的基因资源世界大战。
9.请据以下信息结合所学生物学知识,回答下列问题。
我国研究成功的转生长激素基因鱼,被转的基因可以整合、表达,并能遗传给后代。转生长激素基因鱼生长速度快,饵料在体内的转化率高。如转基因大马哈鱼个体是野生大马哈鱼的10~20倍,因此转基因鱼比普通野生鱼更具有显著的生态优势。
(1)已知生长激素是一种含有191个氨基酸的蛋白质,将生长激素基因转移到大马哈鱼体内后,则生长激素基因在大马哈鱼体内能表达。其表达的过程应表示为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)转生长激素基因鱼的生长激素基因是从其他动物体获得的,常用的方法是______________和________________________________________________________________________。
(3)转基因鱼具有较高的能量转化效率,说明生长激素具有____________________的作用。
(4)转基因大马哈鱼若和野生的同种鱼杂交,会使后代获得________基因,从而对生态平衡构成威胁,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题主要考查生长激素基因的表达以及获取生长激素基因的方法:如逆转录法,从基因文库中直接获取,生长激素的生理作用:促进生长和促进蛋白质的合成,转基因大马哈鱼可能引发生态危机。
答案:(1)DNA(生长激素基因)转录,mRNA翻译,蛋白质(生长激素) (2)从基因文库中获取 逆转录法 (3)促进生长和促进蛋白质合成 (4)生长激素 转基因大马哈鱼具有生长优势,造成其捕食对象大量减少,与其他物种竞争加剧,引发生态危机
10.
“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵子取出,在试管中完成受精,并在试管中培养使其发育到如图所示的时期,再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答:
(1)人的受精卵通过卵裂,逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织,并进而形成器官和系统。从细胞水平看,卵裂的分裂方式是________________________________________________________________________。
(2)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术?(填序号)________。
①体外培养 ②人工授精 ③胚胎移植 ④核移植
(3)要得到“同卵双胞胎”,采用的技术是________________________________________________________________________。
双胞胎的性别是否相同? ________。
(4)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿”技术,二者对人类作用上的区别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题综合考查试管婴儿培育原理、技术、个体发育与设计试管婴儿技术的不同。图示是胚胎发育的囊胚时期,此时期胚胎内有大的囊胚腔。
(1)受精卵卵裂产生体细胞,其方式是有丝分裂。
(2)“试管婴儿”培育过程中用到早期胚胎体外培养、体外人工授精、胚胎移植等技术。
(3)若获得同卵双胞胎可运用胚胎分割技术,即在囊胚期,将内细胞团均分成两份,每一份经培养移植后均发育成一个个体,这样每个个体的细胞都是由最初的同一个受精卵经有丝分裂产生的,所以均含有相同的遗传物质,具有相同的性别。
(4)“试管婴儿”技术主要用于治疗不孕夫妇的不孕症,“设计试管婴儿”技术则是为治疗提供所需的干细胞。
(5)设计试管婴儿性别,会破坏人类正常的性别比例,违反伦理道德,所以反对利用设计试管婴儿技术设计性别。
答案:(1)有丝分裂 (2)①②③
(3)胚胎分割 相同
(4)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症,后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病
(5)破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德
11.据《齐鲁晚报》报道,由中国科学院完成的世界上首例异品种克隆亚洲黄羊项目通过了专家鉴定。据说,用普通山羊完成体细胞克隆亚洲黄羊此前在国际上还没有成功的先例。如图所示为克隆小亚洲黄羊的培育过程。
(1)克隆黄羊的遗传性状基因与________________________________________________________________________羊基本一致。
(2)A、B、C三只羊哪一只羊没有提供遗传物质?________________________________________________________________________。
(3)克隆黄羊的成功,在技术上突破之处是(  )
A.供核细胞是体细胞 B.供核细胞是胚胎细胞
C.异品种克隆成功 D.细胞核移植技术
(4)克隆黄羊的过程是否遵循孟德尔的遗传分离规律?为什么?
解析:图中表示的是核移植过程示意图,核移植后代克隆动物的性状与核供体基本相同,还有部分遗传物质来自去核卵细胞,而代孕“母亲”与克隆动物之间没有任何亲缘关系,此过程属无性繁殖。
答案:(1)A (2)C (3)C
(4)不遵循。克隆为无性繁殖过程,而孟德尔的遗传分离规律仅在进行有性生殖的减数分裂过程中起作用。
12.阅读下列材料,回答问题:
生物武器是指利用病原微生物、毒素等作为战争武器,危害极大。
材料1:联合国组织的一个专家小组的研究报告指出,虽然许多国家签定了生物武器公约,但对这方面的研制工作并未停止,因此,对生物武器研究的防治也应得到加强。
材料2:战剂做成干粉或液体喷洒到空气中,形成有害的气雾云团,叫做“生物战剂气溶胶”。它的颗粒很小,肉眼很难看见,渗透力强,杀伤范围广,一些通常通过食物或昆虫传播的病原体也可以通过气溶胶由呼吸道感染。所以,使人致死的剂量较其他感染途径小。
(1)有可能成为“生物战剂气溶胶”病原体的生物,应属于哪些类群?(请列举两例)________________________________________________________________________。
(2)人体抵抗病原体的第一道防线是________________________________________________________________________。
最有效的防线是________________________________________________________________________。
(3)在战争中,为预防敌方使用生物武器,你认为参战部队采取的最有效措施是________________________________________________________________________。
请简述这一措施的原理:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:该题通过材料分析,考查生物武器和免疫的有关知识。作为生物武器的微生物主要有细菌、病毒、衣原体、立克次氏体等,这些病原微生物借助于其他辅助装置,在作战区散播,首先穿过皮肤、消化道和呼吸道黏膜,进入内环境,使作战人员失去战斗力。为预防敌方的生物武器,可采取接种疫苗、穿隔离衣等措施,其中最有效的措施为接种相应疫苗,其原理为特异性免疫使体内产生相应的记忆细胞和抗体,消灭生物武器中的病原微生物。
答案:(1)细菌、病毒、衣原体、立克次氏体等(答两项即可)
(2)皮肤、消化道、呼吸道黏膜等 特异性免疫
(3)接种常见病原体的疫苗 使参战人员体内产生相关的抗体和记忆细胞,当病原体侵入时,会迅速产生强烈的免疫反应1.下列不属于生态工程的例子是(  )
A.“三北”防护林工程
B.研制和生产各种可自然降解、对环境无害且可循环利用的包装材料
C.西部地区自然保护区建设工程
D.超级细菌
解析:选D。A项属于流域综合治理与开发的生态工程,B项属于清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程,C项是我国在西部地区实施的林业重点生态工程之一,D项超级细菌属于基因工程的例子。
2.如图为生态养猪模式图。从图中可知该生态工程属于(  )
A.物质循环利用的生态工程
B.节水和废水处理与应用的生态工程
C.山区小流域综合治理与开发的生态工程
D.清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
解析:选B。考查生态工程的主要类型。该生态养猪模式主要体现了肥水的利用流程,为节水和废水处理与应用的生态工程。
3.下列不属于生态工程建设目的的是(  )
A.对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善
B.防止环境污染
C.单纯追求粮食产量
D.促进人类社会和自然环境的和谐发展
解析:选C。根据生态工程的概念可知,防止环境污染,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。只有C项不正确,单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。
4.生态农业与传统农业相比,优点是(  )
A.生产效率高,产品种类多
B.物质循环利用,对环境影响较小
C.以石油、煤等原料为动力,生产效率高
D.生物多样化程度高,环境承载力大
解析:选B。生态农业是一个农业生态经济复合系统,包括了农林牧副渔业,遵循生态学的基本规律,传统农业则是以大量的化肥、农药和机械投入换取高产量的农业,所以,生态农业与传统农业相比,优点是物质循环利用,对环境影响较小。
5.如图为某一生态工程示意图。据图判断下列说法不正确的是(  )
A.用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了物质的多级利用
B.用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇,可增加经济效益
C.用蛆蛹排泄物作有机肥还田,运用了能量循环再生原理
D.在离开人的管理条件下,该生态工程不能正常运转
解析:选C。A项用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了物质的多级利用;B项用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇,可增加经济效益;C项用蛆蛹排泄物作有机肥还田,运用了物质循环再生原理,能量是不能循环再生的;D项该生态工程,人的作用非常突出。
6.读图,并按要求完成下列问题:
(1)将正确选项的代号填在下图中空白框内(1~6),使系统成立(每字母限填一次)。
A.秸秆 B.牧草  C.羊粪 D.羊毛、羊肉 E.增加土壤肥力 F.调节小麦、绵羊的生产规模
(2)从生态系统的类型分析,该农场属于________生态系统,________的作用起主导作用。
(3)该农场对市场的适应性较______________,收入的波动较________。从能量流动角度分析,流入该生态系统的总能量是由____________固定的;从物质循环角度分析,该农场留有一定面积的休耕地的意义是:使土壤中的________把________(在第(1)小题中选择)分解成无机物,从而可以提高________。
解析:本农田生态系统的生产者是小麦和牧草,所以流经该生态系统的总能量是由小麦和牧草固定的,分解者是土壤中的微生物。
答案:(1)1—F,2—E,3—C,4—A,5—B,6—D
(2)农田 人
(3)强 小 小麦和牧草 微生物 A、B、C 土壤肥力
1.下列不属于我国生态工程建设实例的是(  )
A.沼气工程        B.桑基鱼塘
C.防沙治沙工程 D.焚烧城市生活垃圾
解析:选D。焚烧城市生活垃圾会造成环境污染,不属于我国生态工程建设实例。
2.我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘,塘内养鱼,塘基上种桑,用桑养蚕,蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕三丰收,大大提高了系统生产力,这种模式,主要应用了生态工程遵循的哪个原理(  )
A.协调与平衡原理 B.整体性原理
C.物种多样性原理 D.物质循环再生原理
解析:选D。本题考查生态工程遵循的原理。由题干信息可知桑基鱼糖中,上述四种原理均有体现,但主要体现的是物质循环再生原理。
3.下列关于生态农业的叙述中,错误的是(  )
A.生态农业是以环境与经济协调发展为前提的
B.以高投入获得农业的高产量
C.生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想
D.生态农业开展多种经营
解析:选B。生态农业的特点:少消耗、无污染、多效益、可持续,所以以高投入获得农业的高产量不符合生态农业。
4.下列措施中,属于小流域综合治理与开发的是(  )
A.农作物秸秆的“过腹还田”
B.治坡、治沟、修梯田,发展林业
C.矿山废弃地的恢复
D.利用废弃的糖蜜制酒精
解析:选B。山区小流域综合治理与开发的生态工程强调,在治理恢复小流域生态的基础上,可持续利用小流域自然资源,将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业结合起来。
5.很多农村将农作物的秸秆、生活垃圾等经发酵处理制作沼气作为清洁能源,下列属于其生态工程的是(  )
A.废水处理与应用的生态工程
B.小流域治理与开发的生态工程
C.清洁及可再生能源组合利用的生态工程
D.物质循环利用的生态工程
解析:选C。我们利用的是它燃烧的能量,并且此能量是清洁可再生的。虽然也有物质循环利用,但不是用沼渣肥田,与物质循环有关但不是本题要求作答的。
6.为解决粮食生产和环境保护之间的矛盾,当前科学、有效的途径是(  )
①合理开发海洋,寻找新的粮食资源
②控制人口增长,协调人与自然和谐发展
③增施化肥,提高作物产量
④开荒辟地、围湖造田,提高粮食种植面积
⑤利用现代生物技术,培育具有较大光合作用效率的作物新品种
A.①②③ B.①②⑤
C.①③④ D.③④⑤
解析:选B。解决粮食生产与环境保护之间的矛盾可以从控制人口、协调人与自然关系、开发新的粮食资源、利用新技术提高作物产量等角度着手。③中增施化肥会造成一定程度的环境污染,④中开荒辟地与围湖造田都会破坏原有植被,改变当地环境甚至影响气候,故①②⑤正确,③④错误,选择B项。
7.退耕还林还草的措施,主要利用的农业生态工程技术是(  )
A.洁净可再生的新能源开发技术
B.间作、套种和轮种技术
C.物质的良性循环技术
D.种植业和畜牧业合理优化技术
解析:选D。考查农业生态工程的主要技术。退耕还林还草的措施,主要利用了种植业和畜牧业合理优化技术。
8.下列哪些是生态工程在不同领域的应用(  )
①农业生态工程
②节水和废水处理与应用的生态工程
③物质循环利用的生态工程
④山区小流域综合治理与开发的生态工程
⑤清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
⑥住宅、小区和城镇建设生态工程
⑦生物多样性保护和持续利用工程
A.①②③ B.③④⑤⑥
C.①③⑤⑦ D.①②③④⑤⑥⑦
答案:D
9.如图是某地农民以沼气为纽带建立的农业生态系统,据图回答以下问题:
(1)该生态工程主要运用了哪些生态工程技术?
(2)通过实践证明,这种生态系统较为理想,不仅有很好的生态效益,而且也为农民增加了经济效益,其原因是充分利用了____________中的能量。建立这种生态系统的目的就是为了________________________。
解析:(1)从图中分析可看出该生态工程设计主要运用了物质的良性循环技术、洁净可再生的新能源开发技术、种植业和畜牧业合理优化技术。
(2)建立以沼气为纽带的农业生态系统的目的是充分调整能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分。
答案:(1)物质的良性循环技术、洁净可再生的新能源开发技术、种植业和畜牧业合理优化技术。
(2)各营养级 使能量流向对人类最有益的部分
10.请仔细读图,然后指出该生态农业的优点。
(1)生态农业设计的基本原理是:
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________。
(2)生态农业的优越性表现在________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在“农作物→猪→农户”这条食物链中,若农作物通过光合作用产出300摩尔氧气,则农作物同时产生________摩尔葡萄糖,农户从猪中获取的能量最多相当于________摩尔的葡萄糖。
解析:本题考查农村综合发展型生态工程建设遵循的原理和优势,以及应用能力、理解能力等。生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的基本理论,食物链是能量流动和物质循环的渠道,这样各种农产品的生产相互协调、互惠互利,实现了能量和物质的多级利用,人们可以利用种间关系对生物种群进行调节。
答案:(1)①生态系统中能量多级利用和物质循环再生
②环境与经济协调发展
(2)各种农产品的生产相互协调、互惠互利,实现了能量和物质的多级利用
(3)50 2
11.如图是一个庭院生态工程的模式图。请据图分析回答:
(1)该生态系统中处于第二营养级的生物有________________________________________________________________________。
(2)该生态系统中人类活动所需的能源最终来自于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)沼气池中的硝化细菌有除臭作用,这种臭味物质主要是________,经硝化细菌的________作用形成________从而被植物吸收。
(4)该生态工程涉及的主要技术有________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
解析:考查庭院生态工程的有关知识。由模式图可知,黄瓜、番茄等蔬菜是生产者,处于第一营养级,鸡、鸭、猪、人是初级消费者处于第二营养级。流经生态系统中的能量来自于生产者固定的太阳能,硝化细菌经硝化作用把氨气转化为NO从而被植物吸收,该庭院生态工程主要利用了物质的良性循环技术和洁净可再生的新能源开发技术。
答案:(1)人、鸡、鸭、猪 (2)太阳能
(3)氨气(NH3) 硝化 硝酸根离子(NO)
(4)物质的良性循环技术 洁净可再生的新能源开发技术
12.20世纪以来石油农业的快速发展,大量化肥农药的使用,在粮食产量大幅度提高的同时,也使食品的质量安全持续下降。于是生态农业成了世界共同关注的焦点。如图表示一种“甘薯+奶牛+沼气+花木+龙虾+食用菌”生态农业模式,试据图回答有关问题:
(1)图中所示生态系统的主要成分是________________________________________________________________________,
属于该生态系统分解者的有________________________________________________________________________。
(2)图中可以组成的食物链是________________________________________________________________________。
(S)甘薯藤青贮的主要操作是:甘薯藤切段→填压进入青贮窑中→密封一段时间。其目的在于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)生态系统的主要成分是生产者,题图中甘薯、花木等属于生产者;分解者指的是营腐生生活的生物,题图中的沼气微生物、食用菌、底泥中的腐生微生物等都属于分解者。(2)题图中的食物链是生产者和消费者,即甘薯→奶牛。(3)甘薯藤青贮就是通过微生物的发酵,将甘薯藤中不容易被奶牛消化吸收的有机物初步分解为较易吸收的有机物,提高物质和能量的利用率。
答案:(1)甘薯、花木等生产者 沼气微生物、食用菌、底泥中的腐生微生物等
(2)甘薯→奶牛
(3)通过微生物厌氧发酵,初步分解甘薯藤中的有机物,有利于奶牛的消化吸收1.(2011年杭州高二检测)细胞的全能性是指(  )
A.生物体内的细胞形成完整个体的特性
B.生物体的细胞具有细胞膜、细胞质和细胞核的特性
C.生物体的细胞能完成各种生理活动的特性
D.生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能
解析:选D。考查对细胞全能性的理解。所谓细胞全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。生物体的每一个细胞包含有该物种所特有的全套基因,都有发育成个体所必需的全套遗传信息,因而从理论上讲,生物的每一个体细胞都具有全能性,所以只要条件适宜,所有的细胞都具有全能性,都能发育成一个完整的个体。
2.下列关于愈伤组织的叙述,不正确的是(  )
A.是高度液泡化呈无定形状态的一群薄壁细胞
B.是失去分裂能力高度分化的一群细胞
C.既有分裂能力又有分化能力的一群细胞
D.具有发育成完整植物体的潜能
解析:选B。愈伤组织是高度液泡化呈无定形状态的一群薄壁细胞,具有分裂和分化能力,并且具有发育成完整植物体的潜能。
3.如图为植物组织培养过程,有关说法不正确的是(  )
A.B试管中细胞全能性最高
B.D试管中培育出的个体都是纯合子
C.A→B的过程需要激素的刺激
D.A→D的细胞分裂都是有丝分裂
解析:选B。植物组织培养能保持亲本的优良性状。A→B需要激素刺激,不需要光照,B→C则需要一定的光照。A→D只发生有丝分裂,不发生减数分裂。D试管中是否为纯合子取决于亲本。
4.下列有关植物细胞与组织培养的叙述中,错误的是(  )
A.花药、胚不能作为组织培养的材料
B.植物细胞具有全能性
C.外植体是只用于培养的植物组织或器官
D.外植体可诱导出愈伤组织
解析:选A。植物细胞具有全能性,因此可以用植物组织培养获得植株,理论上植物体的任何一个细胞或组织都可以作为组织培养的材料,包括花药和胚细胞。
5.下列关于植物组织培养技术的叙述中,错误的是(  )
A.培养基中添加营养物质的目的是提供营养和调节渗透压
B.培养基中的植物生长调节剂影响愈伤组织的生长和分化
C.离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因型相同
解析:选D。植物组织培养技术既可对植物体细胞进行组织培养,也可对生殖细胞进行组织培养。假设某植株的基因型为Aa,取其根尖细胞离体培养形成的新植株基因型仍为Aa;若取该植株花药细胞离体培养,形成的新植株的基因型为A或a。
6.某二倍体植物是杂合体,图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答:
(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的________过程,②表示的是________过程。X代表的是________,③表示的是________过程,④表示的是诱导________过程。
(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中________的种类及其浓度配比,最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为________植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明未成熟花粉具有________。
(3)对植株甲进行________,才能使其结实产生后代(乙),否则植株甲只有通过________的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中,能产生可育花粉的是________植株,该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种,该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种。花药培养在育种上的特殊意义是______________________________,从而开辟育种新途径。
解析:(1)图示①过程形成愈伤组织,所以应是脱分化过程,②过程形成丛芽,说明是再分化过程,而丛芽经过④过程形成植株,说明是分化生根的过程。另外愈伤组织在不同的培养基上也可先生根,再分化形成芽,形成完整植株,所以X就是胚状体。(2)培养基中所含的激素种类和比例不同,诱导形成的结构不相同。花药细胞含有本物种全套的遗传物质,具有发育的全能性,离体培养成的个体都是单倍体。(3)植物甲为单倍体,只含有配子的染色体组成,是高度不育的,只有其染色体加倍后,才能产生正常的配子,因染色体加倍后形成的是纯合子,每株植物减数分裂只能形成一种基因组成相同的配子,因杂合子植株含有多对等位基因,所以这样的群体产生的配子有许多种。因单倍体育种形成的是纯合体,自交后代不发生性状分离,在育种上可明显地缩短育种年限。
答案:(1)脱分化 再分化 胚状体 分化(或发育) 生根
(2)激素 单倍体 细胞的全能性
(3)染色体加倍 无性繁殖 乙(或经过染色体加倍的) 一 多 缩短育种年限
1.生物体内细胞没有表现出全能性,而是分化为不同的组织、器官,这是因为(  )
A.细胞丧失了全能性
B.基因的选择性表达
C.不同的细胞内基因不完全相同
D.在个体发育的不同时期,细胞内的基因发生了变化
解析:选B。细胞的全能性是指细胞中具有本物种所特有的全套遗传物质,具有发育成完整个体所必需的全部基因,但在正常个体中,细胞全能性受到限制,因为基因是选择性表达的,只有当细胞处于离体状态并给予一定的外界条件如营养物质及激素时,才能表现出全能性。
2.下列实例中能体现细胞全能性的是(  )
①用液体悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株
②植物用种子进行繁殖 ③烟草花药离体培养得到了单倍体植株
A.①②           B.①③
C.②③ D.①②③
解析:选B。全能性的体现,要使单个细胞发育成完整个体,而种子不是单个细胞,所以不是。
3.(2011年杭州高二检测)在脱分化形成愈伤组织的过程中,下列各项为非必要条件的是(  )
A.培养基需消毒灭菌 B.给予适宜的温度
C.给予充足的光照 D.给予适宜的养料和激素
解析:选C。在植物组织培养过程中,将离体的组织细胞置于相应的培养基中,在一定的激素刺激下,使其发生脱分化形成愈伤组织,并在此基础上逐渐再分化形成具有根、芽的植物胚状体。同时在脱分化形成愈伤组织的过程中,由于植物细胞脱离了植物体,所有营养必须从培养基中获得,并且在此过程中易受到细菌的感染而死亡,因此必须对培养基进行消毒灭菌。愈伤组织再分化成根、芽的胚状体时,需给予光照刺激.以促进叶绿素的合成,为随后的光合作用提供有利条件,而在细胞脱分化形成愈伤组织的过程中光照是非必要条件。
4.植物组织培养的理论根据是(  )
A.培养基中营养物质全面 B.细胞的全能性
C.细胞的分裂 D.细胞的分化
解析:选B。植物组织培养的过程,是让离体的器官、组织或细胞发育成完整植株,体现了细胞的全能性。
5.某同学在进行组织培养过程中发现愈伤组织只分裂而不分化出芽和根,可能原因是(  )
A.未见阳光 B.培养时间不到
C.培养基营养过多 D.植物激素配比不对
解析:选D。愈伤组织的分化主要是通过平衡的植物激素配比进行调控,如适量的激动素和细胞分裂素配比可以诱导芽的分化;适量的吲哚乙酸及适当减除其他某些激素,可诱导生根。
6.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的(  )
A.有丝分裂 B.分化
C.减数分裂 D.全能性
解析:选C。甘薯感染病毒后要进行脱毒处理才能恢复其优良特点,获得高产。脱毒的技术是微型繁殖技术,即利用无毒的茎尖等进行植物组织培养;组织培养的原理是细胞的全能性,细胞要通过脱分化和再分化过程;分裂方式是有丝分裂,整个过程不涉及减数分裂。
7.人参皂甙粉是人参中重要的药用成分,以前只能从人参中提取,产量极低,因而价格较贵,目前,可以通过下列哪项技术迅速大量获取(  )
A.基因工程 B.植物组织培养
C.酶工程 D.发酵工程
解析:选B。人参皂甙粉是利用人参细胞经植物组织培养而获得的,其药用成分和药理活性与栽培的人参相似。
8.(2011年温州高二检测)植物组织培养过程中的脱分化是指(  )
A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞
B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程
C.植物的器官、组织或细胞,通过离体培养产生愈伤组织的过程
D.取植物的枝芽培育出幼苗的过程
解析:选C。植物组织培养过程中的脱分化是指已经高度分化的植物的器官、组织或细胞,在离体的条件下,成为分裂的、相对没有分化的活的薄壁细胞团,即形成愈伤组织的过程。分生组织产生新细胞仅有细胞分裂过程,没有分化过程;种子培育出幼苗属植物的个体发育过程;植物的枝芽培育出幼苗的过程属无性繁殖中的扦插或嫁接。
9.如图所示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后,在一定的条件下,形成试管苗的培育过程,请据图回答下列问题:
(1)要促进细胞分裂生长,培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括________和小分子有机物,激素包括细胞分裂素和________两类植物激素。
(2)此过程依据的原理是________。A和B阶段主要进行的分裂方式是________,B阶段除了细胞分裂外,还进行细胞________等。
(3)此过程要无菌操作,主要是指对________进行灭菌消毒。B阶段需要光照,原因是________________________________________________________________________。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶的叶肉细胞具有叶绿素,这是基因________的结果。
解析:此题综合考查了植物组织培养过程所需条件等方面的知识。植物组织培养是用离体的植物组织、器官或细胞接种到经消毒灭菌的培养基中,培养基含有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物,还有供调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素。由外植体发育到试管苗,脱分化阶段细胞进行有丝分裂,再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗,此阶段需要光照,原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。
答案:(1)无机物 生长素
(2)细胞的全能性 有丝分裂 分化
(3)培养基 芽发育成茎和叶,叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件
(4)选择性表达
10.下面所列过程是植物组织培养的简略过程。请据此回答:
①→脱分化→②→再分化→③→④
(1)①表示________,它能被培养成④的根本原因是________________________________________________________________________。
(2)②表示________。
(3)若①是花药,则④是________,这项技术可用在________上。
(4)若①是胡萝卜根尖细胞,则培养成的④的叶片的颜色是________,这说明根尖细胞________。
解析:植物组织培养过程,所用材料为脱离母体的器官、组织或细胞,其依据原理为细胞的全能性,愈伤组织为薄壁细胞,无分化,颜色较浅,花药为雄配子,得到个体为单倍体,花药离体培养技术,可用于单倍体育种。因为根尖细胞含有全部的基因,所以培养成的植株为绿色。
答案:(1)离体的植物器官、组织或细胞 植物细胞具有全能性
(2)愈伤组织
(3)单倍体植株 单倍体育种
(4)绿色 含有表达叶绿体的基因
11.(2011年北京海淀区高二检测)美国科学家将胡萝卜韧皮部的细胞培养产生完整植株,如图所示,请回答:
(1)科学家所用的胡萝卜韧皮部的细胞,在正常生物体内能否进行有丝分裂?说明原因。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)韧皮部细胞通过________和________形成的许多植物的特点是________。
(3)此实验证明了高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的能力,即具有________,高度分化的细胞具有此特性是由于________________________________________________________________________。
(4)下表为几种组织培养的培养基配方的部分成分及培养条件和特点。
培养基作用 糖类 大量元素 微量元素 植物激素 条件
建立愈伤组织的培养基   蔗糖 N、P、K、Ca、Mg、S等 B、Cu、Mn、Mo、Cl、Fe等 2,4 D 25 ℃黑暗
培养根尖的培养基 蔗糖 N、P、K、Ca、Mg、S等 B、Cu、Mn、Mo、Cl、Fe等 - 15 ℃黑暗
培养茎尖的培养基 蔗糖 N、P、K、Ca、Mg、S等 B、Cu、Mn、Mo、Cl、Fe等 萘乙酸 18 ℃连续光照
根据上表分析说明,组织培养的条件是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)试简要说明组织培养技术的优点以及这一技术在实践中的具体应用(举例)。
解析:(1)在生物体内已经分化的细胞不再具有分裂能力。
(2)(3)韧皮部细胞为胡萝卜体细胞,其细胞核内含有其生长发育所需要的全部遗传物质,遗传物质在特定时间和特定空间表达,从而形成许多植株。
(4)在植物组织培养过程中,不同的营养条件,不同的植物激素对植物细胞的表达影响不同。
(5)该项技术属于无性繁殖范畴,不但能保持亲本的优良性状,而且便于管理。
答案:(1)不能,因为植物韧皮部的细胞已经分化,在正常植物体内,不再分裂
(2)细胞分裂 细胞分化 彼此性状极为相似
(3)全能性 这些细胞最终由同一细胞(受精卵)经有丝分裂形成,细胞核中含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质
(4)组织培养的培养基中一般都含有维持细胞正常生活的物质,如蔗糖、大量元素和微量元素等,不同功能的培养基中还含有不同的植物激素,同时因为培养的目的不同,培养的外界条件(光照和温度等)也不同
(5)①优点:取材少、培养周期短、繁殖率高,而且便于自动化管理。
②应用:快速繁殖花卉和果树,培育无病毒植物,生产药物、食品添加剂,制造人工种子等。
12.1937年,美国科学家怀特用烟草茎段形成层作材料,在试管中培养出了烟草植株。
(1)用形成层部分作材料的原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用其他部分(如茎、叶、花)是否也能培养成小植株?为什么?
(3)在试管中培养出了烟草植株,证明了________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)形成层分裂能力强,分化程度低,在体细胞中全能性易表现。(2)其他部分细胞,也是由受精卵有丝分裂得来,也含有全部遗传物质,具有全能性。(3)高度分化细胞发育成了植株,体现了全能性。
答案:(1)形成层部分分裂能力强,容易诱导形成愈伤组织
(2)能。因为植物细胞具有全能性。
(3)分化的植物细胞,仍具有形成完整植株所需要的全部基因一、选择题(本题共20小题,每题2.5分,满分50分)
1.(2011年高考四川卷)北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述正确的是(  )
A.过程①获取的目的基因,可用于基因工程和比目鱼基因组测序
B.将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因,不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白
C.过程②构成的重组质粒缺乏标记基因,需要转入农杆菌才能进行筛选
D.应用DNA探针技术,可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达
解析:选B。因为一种氨基酸可能对应多种密码子、真核生物体内的基因含有内含子等因素,导致逆转录合成的目的基因与原基因有较大的差异,所以人工合成的目的基因不能用于比目鱼基因组测序,A选项错误;抗冻蛋白的11个氨基酸的重复序列重复次数越多,抗冻能力越强,并不是抗冻基因的编码区重复次数越多抗冻能力越强,抗冻基因编码区依次相连形成的新基因已不是原来的抗冻基因,因此不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白,B选项正确;农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的最常用方法,不是为了筛选含有标记基因的质粒,C选项错误;应用DNA探针技术,可以检测转基因植物中目的基因的存在,但不能完成对目的基因表达的检测,D选项错误。
2.基因工程的设计施工是在什么水平上进行的(  )
A.细胞          B.细胞器
C.分子 D.原子
解析:选C。基因工程又称DNA重组技术。在生物体外,将DNA分子经“剪切”和“拼接”重组后,导入受体细胞内进行大量繁殖,使目的基因在受体细胞内表达,产生出人类所需要的基因产物,所以是在分子水平上定向改造生物的性状的。
3.下列关于DNA连接酶的叙述正确的是(  )
①催化相同粘性末端的DNA片段之间的连接 ②催化不同粘性末端的DNA片段之间的连接 ③催化两个粘性末端互补碱基间氢键的形成 ④催化DNA分子两条链的脱氧核糖与磷酸间磷酸二酯键的形成
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④
解析:选D。在DNA重组技术中,两个DNA片段必须有相同的粘性末端才能互补配对进行结合,具有相同粘性末端的DNA分子连接时,DNA连接酶的作用是催化脱氧核苷酸链上的脱氧核糖与磷酸间磷酸二酯键的形成。
4.基因工程中要把所需目的基因从供体细胞中分离出来,这要利用限制性核酸内切酶,有一种限制性核酸内切酶只能识别DNA分子中的GAATTC序列,并在G和A之间进行切割,这是利用了酶的(  )
A.高效性 B.专一性
C.多样性 D.催化活性受温度影响
解析:选B。本题综合考查了酶的功能特性,即专一性,高效性,多样性的特点。另外酶的活性受温度、pH的影响,一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的位点切割是酶专一性的体现。
5.基因工程的操作过程中需要的工具酶有(  )
A.限制性核酸内切酶 DNA聚合酶
B.限制性核酸内切酶 DNA连接酶
C.DNA连接酶 DNA聚合酶
D.RNA聚合酶 DNA连接酶
解析:选B。DNA聚合酶、RNA聚合酶分别在DNA合成、RNA合成时起作用,基因工程中不需要。
6.基因工程中常作为基因的载体的一组结构是(  )
A.质粒、线粒体、噬菌体
B.染色体、叶绿体、线粒体
C.质粒、噬菌体、动植物病毒
D.细菌、噬菌体、动植物病毒
答案:C
7.能够将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起的是(  )
A.DNA水解酶 B.DNA解旋酶
C.DNA连接酶 D.DNA聚合酶
解析:选C。DNA水解酶能将高分子化合物DNA水解为脱氧核苷酸,甚至进一步水解为五碳糖、碱基和磷酸;DNA解旋酶能使具有双螺旋结构的DNA解开螺旋,并使其双链间的氢键打开成为互补的单链;DNA聚合酶能够将单个脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链上;只有DNA连接酶能将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起,也就是说具有缝合DNA片段的作用。
8.基因工程技术中常用的质粒其本质是什么分子?一般取自何类生物(  )
A.蛋白质、噬菌体 B.蛋白质、动物细胞
C.DNA、细菌细胞 D.DNA、植物细胞
答案:C
9.在基因工程中,切割载体和含有目的基因的DNA片段一般需使用(  )
A.同种限制性核酸内切酶 B.两种限制性核酸内切酶
C.同种连接酶 D.两种连接酶
解析:选A。该题考查限制性核酸内切酶的功能,当使用同种限制性核酸内切酶时,在载体和目的基因中才会产生相同的粘性末端,从而进行不同片段或相同DNA分子片段之间的碱基互补配对。
10.现有一长度为1000碱基对(bp)的DNA分子,用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000 bp,用KpnⅠ单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子,用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200 bp和600 bp种长度的DNA分子。下图中表示该DNA分子的酶切图谱正确的是(  )
解析:选D。该DNA分子用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切前后长度不变,数量不变,说明其为环状结构,进一步根据题目所给实验数据可推断该DNA分子酶切图谱如图D所示。
11.已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点,如图中箭头所指。如果在该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断,则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子,若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断,则从理论上讲,经该酶酶切后,这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是(  )
A.3    B.4    C.9    D.12
解析:选C。本题考查的是基因工程方面的内容,每一种限制性内切酶切割DNA后会留下特殊性的粘性末端,同时一次切割后,会把DNA分割成两个片段,且不同的内切酶切后的片段不一样,如果将图中的三个切割位点自左至右依次标为甲乙丙,由甲处切,可产生两个片段,即a和右边的b+c+d段,如果只从乙处切,就有a+b和c+d段,如果只从丙处切,就有a+b+c和d段,甲乙同时切,就有a、b和c+d段,乙丙同时切,就有a+b和c、d段,甲丙同时切,就可a、b+c、d段三种片段,甲乙丙三者都同时切,就有a、b、c、d三种片断。所以本题应该选C。
12.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的,在基因操作的基本步骤中,不进行碱基互补配对的步骤是(  )
A.人工合成目的基因
B.目的基因与载体DNA连接
C.将重组DNA导入受体细胞
D.目的基因的表达
解析:选C。目的基因的人工合成、表达以及与载体DNA结合都发生碱基配对行为。将目的基因导入受体细胞的过程中没有碱基互补配对行为。
13.下列关于基因工程的叙述,错误的是(  )
A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
解析:选D。人胰岛素原基因中有内含子存在,因此大肠杆菌中表达后无生物活性。载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞,但由于它和目的基因是相互独立的,并不能促进目的基因的表达。
14.利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是(  )
A.在受体细胞中检测到了外源基因
B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其转录成的mRNA
C.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的分解产物氨基酸
D.转入了人胰岛素原的大肠杆菌细胞中检测到了人胰岛素原
解析:选D。考查了基因工程中目的基因表达的有关知识。目的基因在受体细胞中存在并不意味着目的基因一定表达,所以需要进行筛选。此题一定要注意题干中的“……目的基因完成了在受体细胞中表达……”,意指目的基因的终产物而不是中间物质。
15.番茄营养丰富,是人们喜爱的一类果蔬。普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因,控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶,该酶能破坏细胞壁,使番茄软化,不耐贮藏。科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞,获得了抗软化番茄。下列关于培育抗软化番茄的叙述中,错误的是(  )
A.运载工具是质粒
B.受体细胞是番茄细胞
C.目的基因为多聚半乳糖醛酸酶基因
D.目的基因的表达延缓了细胞的软化
解析:选C。抗软化番茄的培育是以质粒作运载体,将目的基因(抗多聚半乳糖醛酸酶基因)与质粒结合形成重组DNA,利用含重组DNA的土壤农杆菌转化法去感染普通番茄,目的基因进入普通番茄细胞中染色体的DNA上,从而使多聚半乳糖醛酸酶基因不能表达。
16.目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定关键步骤的是(  )
A.检测受体细胞是否有目的基因
B.检测受体细胞是否有致病基因
C.检测目的基因是否转录mRNA
D.检测目的基因是否翻译蛋白质
解析:选A。目的基因的检测包括:首先检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是用DNA探针,使DNA探针与基因组DNA杂交;其次检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是用基因探针与mRNA杂交;最后检测目的基因是否翻译了蛋白质,方法是进行抗原—抗体杂交。其中第一步是目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键。
17.目前科学家把兔子的血红蛋白基因导入到大肠杆菌细胞中,在大肠杆菌细胞中合成了兔子的血红蛋白。下列哪一项不是这一先进技术的理论依据(  )
A.所有生物共用一套遗传密码
B.基因能控制蛋向质的合成
C.兔子的血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成,都遵循相同的碱基互补配对原则
D.兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先
解析:选D。转基因生物体内的外源基因能够成功表达,是建立在下列基础之上的:不同生物的遗传密码是一样的;不同生物遗传物质的组成一样,即都是由四种脱氧核苷酸连接而成长链,然后根据碱基互补配对原则组成双链;不同生物体内蛋白质的合成都要在核糖体上完成,且都需经过转录和翻译过程。
18.抗病毒转基因植物成功表达后,以下说法正确的是(  )
A.可以抵抗所有的病毒
B.对病毒的抗性具有局限性或特异性
C.可以抗害虫
D.可以稳定遗传,不会变异
解析:选B。抗病毒转基因植物只可以抵抗某些病毒,不是所有病毒,不可以抗虫。抗病毒基因的存在可能会增大变异的可能性。
19.治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是(  )
A.口服化学药物
B.注射化学药物
C.利用辐射或药物诱发致病基因突变
D.采用基因治疗法纠正或补偿缺陷基因带来的影响
解析:选D。遗传病是受基因控制的,要想彻底根治,只有通过基因工程技术,用正常的目的基因去纠正或补偿缺陷基因,这是基因治疗。虽然用辐射或药物诱发致病基因突变,可以改变原有的基因,但在一般情况下,突变大多是有害的,很可能引起另一种新的疾病。A、B选项只能治标,不能治本。
20.目前研究人员运用基因工程技术,已经能让羊合成并由乳腺分泌抗体,下列相关叙述中正确的是(  )
①该技术能定向改变生物的遗传性状
②DNA连接酶把目的基因与载体的粘性末端的碱基对连接起来
③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供信息
④受精卵是理想的受体
A.①②③ B.①③④
C.②③④ D.①②④
解析:选B。本题考查了对基因工程知识的综合分析判断能力。基因工程是按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,所以可以定向改造生物的遗传性状。在基因操作中,DNA连接酶连接的不是目的基因与载体的粘性末端的碱基对,而是基因与载体DNA两条链的骨架,即磷酸二酯键。由蛋白质中的氨基酸序列可推知mRNA的核苷酸序列,进而推测得到DNA的核苷酸序列,再用化学合成法获得目的基因。用动物细胞作受体细胞时,一般采用其受精卵,因为体细胞的全能性受到严格限制。
二、非选择题(本题共4小题,满分50分)
21.(12分)科学家通过基因工程,成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉,其过程大致如图所示。
(1)细菌的基因能“嫁接”到棉花细胞内,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)以上过程中,将目的基因导入棉花细胞内使用了____________法。目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是______________________,还需要通过检测才能知道,从生物个体水平上检测,采用的方法是________。
(3)利用基因工程技术培育抗虫棉,相比诱变育种和传统的杂交育种方法,具有________和________等突出的优点,但是目前基因工程仍不能取代传统的杂交育种和诱变育种。与基因工程技术相比,杂交育种和诱变育种方法主要具有________的优点。
(4)某棉农在食用了该抗虫棉种子压榨的棉子油后,出现鼻塞流涕、皮肤瘙痒等难忍症状。停用一段时间后这些症状会自然消失,该现象很可能是________。
解析:本题以抗虫棉的培育为背景,考查了运用基因工程技术生产转基因作物的步骤、方法。农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法,利用它能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物,以及其Ti质粒上的T DNA能转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体DNA上的特点,可以把目的基因插入其Ti质粒的T DNA中,借助其作用使目的基因成功导入受体细胞中。细菌基因能嫁接到棉花细胞内的原因是DNA的结构和组成单位是相同的,并且严格按照碱基互补配对的原则进行。基因工程育种的优点主要是目的性强、育种周期短、克服远缘杂交的不亲和障碍等。
答案:(1)①组成细菌和植物的DNA分子的空间结构和化学组成相同;②有互补的碱基序列
(2)农杆菌转化 目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上 让害虫吃棉花的叶子,看其是否死亡
(3)目的性强 能有效地打破物种的生殖隔离界限 操作简便易行 (4)过敏反应
22.(10分)已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原,在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗,开展了前期研究工作,其简要的操作流程如下:
(1)实验步骤①所代表的反应过程是________。
(2)步骤②构建重组DNA分子A和重组DNA分子B必须使用限制性核酸内切酶和________酶,后者的作用是将用限制性核酸内切酶切割的________和________连接起来。
(3)如果省略步骤②而将大量扩增的S蛋白基因直接导入大肠杆菌,一般情况下,不能得到表达的S蛋白,其原因是S蛋白基因在大肠杆菌中不能________,也不能________。
(4)步骤④和⑥的结果相比,原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列________(填“相同”或“不同”,根本原因是________________________________________________________________________。
解析:(1)利用RNA获取DNA,一般采用逆转录的方法,在这一过程中需要逆转录酶;(2)目的基因与载体结合,先用限制性核酸内切酶在目的基因和载体上切出相同的粘性末端,将目的基因片段插入载体的切口处,再加入适量DNA连接酶,将粘性末端连接起来;(3)选择性扩增后得到的含有遗传信息的DNA片段(S蛋白基因),直接导入大肠杆菌细胞内,在不与其DNA整合的情况下,不进行复制和转录,得不到相应的蛋白质;(4)各种生物都共用一套遗传密码,因此转入相同的目的基因,表达出的蛋白质一般应相同。
答案:(1)逆转录
(2)DNA连接 载体 S蛋白基因
(3)复制 合成S蛋白基因的mRNA
(4)相同 表达蛋白质所用的基因相同
23.(15分)回答有关基因工程的问题:
(1)构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制性核酸内切酶切割DNA后,可能产生粘性末端,也可能产生________末端。若要在限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接,则应选择能使二者产生________(相同、不同)粘性末端的限制性核酸内切酶。
(2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时,构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等,其中启动子的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在用表达载体转化大肠杆菌时,常用________处理大肠杆菌,以利于表达载体进入;为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA,可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交,该杂交技术称为________。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成________,常用抗原—抗体杂交技术。
(3)如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的________中,然后用该农杆菌感染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的________________上。
解析:(1)限制性核酸内切酶能识别特定的DNA序列,并在特定位点上切割DNA,形成粘性末端或平末端;要使目的基因和质粒直接进行连接,应使用同一种限制性核酸内切酶进行切割,使二者产生相同的粘性末端。 (2)启动子为DNA序列,其具有RNA聚合酶结合位点,能启动转录,合成RNA;将基因表达载体导入大肠杆菌时,常用Ca2+处理;检测目的基因时,常用分子杂交技术检测目的基因或相应的mRNA,或采用抗原—抗体杂交技术鉴定相应的蛋白质。(3)用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时,首先将目的基因导入农杆菌Ti质粒的T DNA中,再利用农杆菌侵染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的染色体的DNA上。
答案:(1)平 相同 (2)RNA聚合酶识别和结合的位点,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需要的蛋白质 Ca2+ DNA分子杂交技术 人胰岛素
(3)T DNA 染色体的DNA
24.(13分)如图为某种质粒结构简图,小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点,ampR为青霉素抗性基因,tetR为四环素抗性基因,P为启动子,T为终止子,ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点。
据图回答:
(1)将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切割,酶切产物用DNA连接酶进行连接后,其中由两个DNA片段之间连接形成的产物可能有______________、________________、________________三种。若要从这些连接产物中分离出重组质粒,需要对这些连接产物进行________________。
(2)用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核受体细胞进行转化实验。之后将这些受体细胞接种到含四环素的培养基中,能生长的原核受体细胞所含有的连接产物是______________;若接种到含青霉素的培养基中,能生长的原核受体细胞所含有的连接产物是______________。
(3)在上述实验中,为了防止目的基因和质粒在酶切后产生的末端发生任意连接,酶切时应选用的酶是________。
解析:本题通过质粒的结构考查目的基因与载体结合以及结合载体的检测。在解题时注意质粒的组成、质粒各个结构的功能。
(1)将含有目的基因的DNA与质粒用EcoRⅠ酶切开后,可形成许多有相同末端的DNA片段,再用DNA连接酶连接起来后,可形成目的基因与目的基因、目的基因与载体、载体与载体连接的重组DNA分子,而基因工程所需要的是目的基因与载体的连接物,所以对以上三种DNA分子片段进行分离提纯,以获得工程所需要的重组DNA分子。
(2)目的基因与目的基因的连接物不含四环素抗性基因,目的基因与载体的连接物因目的基因的插入,破坏了四环素抗性基因,因此这两种连接产物与原核受体细胞进行转化实验后,不能在含有四环素的培养基中生长;只有含有载体与载体的原核受体细胞因含有完整的抗四环素基因而能生长。而载体与载体连接物、目的基因与载体的连接物都含有完整的抗青霉素抗性基因,所以可生活在含有青霉素的培养基上。
(3)为了防止目的基因与质粒的任意连接,可同时选用EcoRⅠ与BamHⅠ切割目的基因和质粒,这样形成的目的基因两个末端分别有不同的核苷酸序列,而质粒载体DNA的两个末端也是分别有不同的核苷酸序列,这样就能保证目的基因只能与质粒载体结合了。
答案:(1)目的基因—载体连接物 载体—载体连接物 目的基因—目的基因连接物 分离纯化
(2)载体—载体连接物 目的基因—载体连接物、载体—载体连接物
(3)EcoRⅠ和BamHⅠ1.下列关于培育试管婴儿的叙述,不正确的是(  )
A.培育试管婴儿要进行体外受精过程
B.试管婴儿的发育场所主要在试管内
C.试管婴儿的发育场所主要在母体内
D.试管婴儿具有双亲的遗传特性
解析:选B。培育试管婴儿是精子和卵子在体外培养的情况下受精,然后将早期发育的胚胎(多为四细胞时期)移植回母体子宫内继续发育,足月后分娩。受精卵在试管内发育的时间很短。
2.下列不属于胚胎工程技术的是(  )
A.体外受精          B.胚胎分割、胚胎移植
C.胚胎干细胞培养 D.转基因鲤鱼的培育
解析:选D。胚胎工程技术主要包括胚胎移植、胚胎分割、体外受精、胚胎干细胞培养等,而转基因鲤鱼的培育属于基因工程技术。
3.(2011年湖州高二检测)供、受体母牛选择好后,要用激素进行同期发情处理的原因是(  )
A.防止受体牛不愿意接受胚胎
B.只有受体与供体的生理状态相同,被移植的胚胎才能继续正常发育
C.只要发情排卵后,供、受体生理状态各阶段时间内的变化完全相同
D.同期发情处理后,卵细胞和精子受精结合能力强
解析:选B。供、受体母牛选择后,要利用促性腺激素进行同期发情处理,只有受体与供体的生理状态相同,被移植的胚胎才能继续正常发育。
4.下列关于胚胎分割的叙述正确的是(  )
A.选择发育良好、形态正常的原肠胚
B.需在电子显微镜下进行操作
C.用解剖刀切开后用镊子迅速取出
D.囊胚阶段分割时注意内细胞团等分
解析:选D。胚胎分割应在桑椹胚或囊胚期进行,分割时应将内细胞团均等分割。答案为D。
5.胚胎移植技术的应用为大量繁育良种奶牛带来了光明的前景。这项技术的操作过程大致如图所示。
请回答:
(1)在选择良种公牛的精子时,应选择含________染色体的精子才可繁育出良种小奶牛。
(2)在“早期胚胎l”中②部位细胞比①部位细胞的细胞周期持续时间要________。
(3)胚胎移植技术除了用于快速繁育良种家畜外,还可用于哪些方面?请答出其中三个方面。
解析:本题考查胚胎移植的基本操作及其应用。良种公牛的精子有含X或Y染色体两种,要繁育出的良种小奶牛为雌性,所以应选择含X染色体的精子与成熟的卵细胞体外受精。早期胚胎1中②部位细胞比①部位细胞分化程度高,细胞分裂慢,细胞周期持续时间要长。胚胎移植可用于快速繁育良种家畜,克隆哺乳动物,克服人类的不孕症等。
答案:(1)X (2)长 (3)用于克隆哺乳动物,培育转基因动物,保护珍稀哺乳动物,保护生物多样性,克服人类的不孕症等。
1.以下各项在试管婴儿技术中没有涉及到的是(  )
A.体外受精          B.胚胎体外培养
C.胚胎移植 D.基因重组
解析:选D。试管婴儿技术利用体外受精得到受精卵,体外培养至早期胚胎后移植到子宫内,最后经分娩得到试管婴儿,所以不存在基因重组。
2.哺乳动物体外受精的过程是(  )
①采卵 ②收集精子 ③卵母细胞的人工培养 ④精子获能处理 ⑤精子和成熟卵子在受精溶液中共同培养 ⑥精子用CaCl2处理 ⑦卵母细胞用一定浓度肝素溶液处理 ⑧体外受精 ⑨受精卵培养
解析:选B。哺乳动物体外受精的过程主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集与获能、受精等几个主要步骤。卵子的采集方法有两种:一种是用促性腺激素超数排卵后从输卵管中冲取,一种是从屠宰后的母畜卵巢中采集卵母细胞(需要在体外培养成熟后,才能与获能的精子受精)。精子的采集方法主要有假阴道法、手握法和电刺激法。从动物体内采集到的精子必须获能后才能与发育成熟的卵子受精。精子获能的方法主要有培养法和化学诱导法。受精的过程要在获能溶液或专用的受精溶液中培养一段时间才能完成。答案为B。
3.保证胚胎在移植前后所处的生理环境一致的方法是(  )
A.用催产素处理供体和受体
B.用孕激素同时处理供体和受体
C.用抗利尿激素和醛固酮同时处理供体和受体
D.用促性腺激素同时处理供体和受体
解析:选D。供体和受体选择好后,用促性腺激素同时处理保证胚胎在移植前后所处的生理环境一致。
4.在胚胎移植的整个过程中,与之有关的激素包括(  )
①促性腺激素 ②雌激素 ③孕激素 ④雄激素
A.①② B.①②③
C.①③④ D.②③
解析:选B。与发情排卵有关的激素是①和②,与子宫内膜增厚有关的激素为③。
5.哺乳动物妊娠时间长,每胎产仔少,繁殖速度比较慢。为加快优良种畜的繁殖速度,目前最好采用的方法是(  )
A.动物细胞培养 B.胚胎移植
C.动物细胞融合 D.核移植
解析:选B。通过胚胎移植可加快优良种畜的繁殖速度,增加双胎或多胎的比例。
6.(2011年金华高二检测)与胚胎分割最为相似的是(  )
A.试管婴儿 B.克隆
C.基因工程 D.细胞融合
解析:选B。胚胎分割从生殖的角度上看,属于无性生殖,而克隆也为无性生殖。
7.表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是(  )
A.试管动物培养 B.胚胎移植
C.胚胎分割移植 D.受精卵移植
解析:选C。考查动物细胞工程和胚胎分割的内容。表现型不同的母牛,其基因型一定不同,生育出基因型完全相同的小牛,根据题目给出的选项,很可能是将胚胎分割移植。因为由一个胚胎分割开的细胞的基因型完全相同。
8.胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞,可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞,再进一步分化成各种不同的组织。下列叙述不正确的是(  )
A.各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果
B.胚胎干细胞有细胞周期,神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期
C.造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的
D.肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程表现了细胞的全能性
解析:选D。细胞的全能性是指高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。分化过程是不可逆的,是基因选择性表达的结果。高度分化的不再分裂的神经细胞不具有细胞周期。
9.请根据流程图回答以下问题:
(1)①所做的处理是________过程,②是________过程,③是________过程,④是________过程。
(2)完成③过程所需的培养液配制有何要求?
(3)④过程进行的最适宜时期是________________________________________________________________________。
(4)试用流程图表示体外受精过程。
解析:由图可知表示哺乳动物体外受精和胚胎移植的过程。据图分析可知:①为精子的获能,②为受精作用,③为体外早期胚胎的培养,④为胚胎移植。③过程培养液配制时注意配制一系列含有不同成分的培养液。
答案:(1)获能 受精 体外早期胚胎的培养 胚胎移植
(2)配制一系列含有不同成分的培养液。
(3)发育到8细胞以上的胚胎,如早期囊胚
(4)
10.干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质。科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转入牛的基因组中,培育出牛乳腺生物发生器,使牛乳汁中含有人体干扰素。下图1是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程,图2是图1中A阶段部分过程。请分析回答:
(1)为获得更多的卵母细胞,通常给供体母牛注射________。
(2)B操作指________。A应保证发育到________阶段,才能进行B操作。
(3)为同时获得多个完全相同的子代个体,可在进行B操作之前进行__________。
(4)在图2中①部位的细胞在功能上具有________特性,可诱导形成各种组织、器官用于恶性肿瘤的治疗及研究细胞分化和细胞凋亡的机理等。
解析:本题主要考查胚胎移植的基本操作及胚胎分割的应用。体外受精包括卵细胞的成熟和精子的获能及受精过程;促进供体母牛超数排卵的措施为注射促性腺激素。胚胎移植应在8细胞以上早期胚胎进行,如囊胚。为同时获得多个完全相同的子代个体,可进行胚胎分割。①内细胞团的细胞是胚胎干细胞,具有发育的全能性。
答案:(1)促性腺激素 (2)胚胎移植 囊胚
(3)胚胎分割
(4)自我复制和多向分化潜能(自我更新和发育的全能性)
11.请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题:
(1)动物的早期胚胎移植到同种且________与供体相同的动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎,常用________激素对供体进行处理,其目的是获得更多的__________,经人工授精后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,发现活胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞膜________。
(2)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到囊胚期(或更早)阶段的早期胚胎进行________处理,再植入受体内。
解析:胚胎移植的生理基础之一是供受体生理状态相同,活细胞膜具有选择透过性。
答案:(1)生理状态 促性腺 卵母细胞 具有选择透过性
(2)胚胎分割
12.胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出来的一类细胞,具有发育全能性。它可进一步分化成各种组织干细胞,进而形成各种不同的组织细胞。因此在临床上极具价值。下图为干细胞的培养过程,请分析回答:
  
(1)图中________阶段的细胞是胚胎干细胞。
(2)胚胎干细胞具有发育全能性的原因是____________________。
(3)请你运用上述知识举一例说明胚胎干细胞在临床治疗上的应用________________________________________________________________________。
解析:胚胎干细胞在形态上为体积小,细胞核大,核仁明显,在功能上具有发育全能性,体外培养可以增殖而不发生分化,也可以诱导向不同类型组织细胞分化。
答案:(1)内细胞团
(2)胚胎干细胞包含有该物种所含的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因
(3)应用胚胎干细胞治疗白血病1.引发伦理问题的生物技术包括(  )
①克隆人 ②设计试管婴儿 ③基因身份证 ④体外受精技术
A.①②           B.①②③
C.①②③④ D.④
解析:选B。生物技术革命的浪潮席卷全球,不仅带来巨大的社会效益和经济效益,而且也对人们传统的观念造成极大撞击,在持有不同价值观的人群中引起了激烈的争论。与生物技术有关的伦理问题很多,①②③是其中的热点问题。
2.下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患(  )
A.转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质
B.转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原
C.某些转基因生物可以合成干扰素,进入人体增强相应细胞的免疫力
D.某些基因组已使植物体内某些代谢途径发生变化,导致转基因农作物营养成分的改变
解析:选C。转基因生物引发食物安全的主要理由如下:对食物的安全性检测不够;担心出现滞后效应:担心出现新的过敏原;担心营养成分改变等。因此A、B、D三项都属于转基因食物潜在安全隐患,只有C项不是,它是基因在制药方面的应用。
3.转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉时,间隔种植少量非转基因棉花或作物,供棉铃虫取食,这种做法的原理是(  )
A.维持棉田物种多样性
B.减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C.使食虫鸟有虫可食
D.维持棉田生态系统中的能量流动
解析:选B。抗虫棉与普通棉间隔种植,使棉铃虫中不抗性基因存留下来,减缓棉铃虫抗性基因频率的增加速度。
4.下列有关克隆技术的说法错误的是(  )
A.有利于生物界基因库的保护
B.有利于生态系统的稳定
C.在现有克隆技术条件下,成功率为100%
D.克隆人和供体并不完全一致
解析:选C。克隆是一种无性繁殖技术,有利于生物界基因库的保护,维持生态系统的稳定性;克隆人和供体并不完全一致,要受细胞质中少数遗传物质的控制,同时要受环境的影响。现有克隆技术尚不成熟。
5.关于转基因技术的应用,不正确的是(  )
A.可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性
B.可以使用DNA重组的微生物,生产稀缺的基因药物
C.可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器,使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质
D.将不同生物的DNA进行转移和重组,可以创造出新物种
解析:选D。转基因技术能定向改造生物的性状,能克服远缘杂交的障碍,培育和创造出新品种但不能创造出新物种。
6.20世纪90年代,科学家曾成功地运用基因工程技术,使小鼠的背上长出了一只人的耳朵。据此回答下列问题:
(1)这项研究属于治疗性克隆吗?________________________________________________________________________。
它有什么意义?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)这个事例有伦理问题吗?请简要说明。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:治疗性克隆一般是先从需要救治的病人身上提取细胞,然后将该细胞的遗传物质植入一个去除了细胞核的卵细胞中,该卵细胞开始自行分裂,直至形成一个早期胚胎,从这种早期胚胎中即可提取胚胎干细胞。胚胎干细胞经过相应的技术处理,便可发展成遗传特征与病人完全吻合的细胞、组织或器官。
答案:(1)属于 它能为器官移植提供供体器官,有利于救治病人 (2)有。小鼠身上长出了人的耳朵,使人的尊严受到损害,对小鼠而言,也是对生命的不尊重
1.下列哪项不是转基因成果(  )
A.清除石油污染的假单胞杆菌
B.高产青霉素菌株
C.转基因抗虫棉
D.巨型小鼠
答案:B
2.抗逆转基因作物的培育与推广给社会带来的巨大社会效益是(  )
①在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制 ②减少了化学农药对环境的污染和对人畜的危害 ③减少了化肥的制造和使用量,有利于环境保护 ④使得作物在不良环境下更好地生长,提高产量
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
解析:选B。抗逆转基因作物是指通过基因工程技术使农作物具有抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病毒、抗干旱、抗盐碱等),因此抗逆转基因作物的培育和推广在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候条件的限制,使得作物在不良环境中更好地生长,提高产量,同时还可以减少农药的使用量,减轻对环境的污染和对人畜的危害。但是抗逆作物不能固氮,不会使土壤中无机盐的含量增加,因此不可能减少化肥的制造量和使用量。
3.下列对于转基因生物安全性问题的看法,正确的是(  )
A.转基因植物扩散到自然环境中就会成为“入侵”物种而威胁生态系统的稳定
B.由于多数农作物花粉传播距离和存活时间有限,转基因农作物肯定不会将基因传给杂草
C.抗虫转基因植物的使用能够减少农药的使用量
D.抗除草剂农作物的种植,使得人们可以无限制地使用除草剂而不污染环境
解析:选C。转基因植物不一定就是“入侵”物种;转基因农作物可能会将基因传给杂草,如抗涝、抗盐杂草;除草剂的使用会污染环境,不能无限制地使用。
4.关于转基因作物安全性中可能存在的隐患不正确的是(  )
A.担心营养成分发生改变
B.引发宗教信仰者的不满
C.出现新的过敏原
D.转基因食品没有安全性隐患,可以放心食用
答案:D
5.下列有关克隆人说法正确的是(  )
A.克隆人利用了动物体细胞的全能性
B.我国政府的态度是禁止一切克隆技术
C.治疗性克隆严重违反生物伦理
D.克隆人冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德
解析:选D。克隆人利用了动物细胞核的全能性;我国政府对克隆人的态度是禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆;治疗性克隆为患者提供器官移植所需要的细胞、组织、器官,这有效避免了移植免疫排斥,解除病人痛苦。
6.有人担心重组DNA微生物会对环境甚至人体构成威胁,下面哪项不是他们担心的原因(  )
A.重组DNA时外源基因的插入是随机的
B.重组微生物降解塑料时会形成有害的中间产物
C.重组微生物一旦进入自然界,会破坏生态系统的稳定性
D.重组微生物只含有一两种外源基因,原来分类地位不会改变
解析:选D。导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交,从而重组出对人类或其他生物有害的病原体。重组的微生物在降解某些化合物过程中所产生的中间产物,可能会对人类生活环境造成二次污染。培养出的重组微生物打破了自然物种的原有界限,改变了生态系统中能量流动和物质循环,因此担心某些地区的生态系统的稳定性会遭到破坏。
7.目前科学家已成功培养出全球首例遗传性稳定且能自然繁殖的四倍体鱼类种群,这在脊椎动物中是首例。虽然四倍体鱼生长快、肉质好、抗病力强,但研究人员并不直接把它投入生产,而是将它与二倍体鱼杂交的后代投入生产。你认为这样做主要的意义是(  )
A.防止基因污染,保护物种多样性
B.保护自身知识产权
C.避免出现新物种,维护生态平衡
D.充分利用杂种优势
解析:选A。此优良四倍体鱼种为转基因技术的产物,因转基因生物野生养殖易造成基因污染,故将其与二倍体鱼种杂交,得优良三倍体品种,三倍体是高度不育的,将其放养可避免基因转移,有效控制三倍体鱼种群数量,避免生态危机。故A项正确,而C项中避免出现新物种不正确,B、D项错误。
8.下列叙述不属于现代生物技术对社会和环境负面影响的是(  )
A.经过基因改造的生物可能会危害其他生物体的生存和环境
B.基因工程产物的个人垄断不利于社会
C.合理规范地使用现代生物技术,让生物技术掌握在具有职业道德的科学家手中,造福人类
D.现代农业生物技术的应用发展限制对传统农业经济的投入与发展
解析:选C。C项所叙述的内容是对生物技术作用的正确对待,不属于生物技术对社会和环境的负面影响。
9.转基因生物,就是利用DNA重组技术,将外源基因(目的基因)导入受体生物(动物、植物、微生物)体内。当这种外源基因与受体生物基因整合后,外源基因就能随受体生物细胞的分裂而增殖,并能表达出受体生物原本没有的性状,且能遗传给后代。转基因牛、转基因羊、转基因新鲤鱼(将大马哈鱼生长基因转移到普通鲤鱼体内)在我国培育成功。此外,还有转基因兔、鼠及转基因抗虫棉等相继培育成功。
(1)根据所学的知识,基因是________的功能单位和结构单位,是有遗传效应的________片段。
(2)不同生物间基因移植成功,这说明生物间共有一套________________,从生物进化的角度看,这些生物具有一定的________________。
(3)转基因(技术)生物,将给农业、医药等诸多领域带来革命,目前取得了许多成就,同时也可能给人类带来灾难性的后果。试各举一至两个实例。
(4)有人提出“吃基因补基因”,你是否赞成这种观点,试从新陈代谢的角度简要说明理由。
解析:本题考查转基因技术对人类生活影响的有关知识。
(1)基因是具有遗传效应的DNA片段,是遗传物质的结构功能单位。
(2)不同生物间基因之所以能够移植成功这说明生物间共有一套遗传密码,从进化角度看它们之间存在一定的亲缘关系。
(3)转基因技术为人类生活带来很多好处,如将抗病基因转移到水稻中形成抗病水稻新品种;将抗虫基因转移到棉花中培育出抗虫棉;将人的胰岛素基因转移到大肠杆菌中,生产胰岛素,治疗糖尿病。另一方面转基因技术给人类社会和环境带来了许多问题,如:环境问题、转基因作物通过花粉传播与近缘植物杂交,得到杂种植物,产生优势物种危及自然生物的多样性等。
(4)开放性题目,可从正、反两方面回答,只要能够利用所学知识说明即可。
答案:(1)遗传物质 DNA
(2)遗传密码 亲缘关系
(3)成就:将抗病基因转移到水稻中形成抗病水稻新品种;将人胰岛素基因转移到大肠杆菌体内,生产胰岛素,治疗糖尿病。
灾难:转基因作物通过花粉传播可与亲缘关系较近的植物杂交,从而导致基因逃逸,可能产生优势物种,危及自然形成植物的生物多样性。
(4)开放性题目,只要学生用生物学知识说明即可。(如:不赞成,因为基因被吃入后,和其他生物大分子物质一样被消化分解,不可能以原状进入细胞,更不可能补充或整合到人体原有的基因组中去。赞成:基因被吃下去后,消化分解为简单物质,可以作为DNA的原料。)
10.美国先进细胞技术公司利用成人细胞首次克隆出人类早期胚胎的消息公布后,引起了全世界的轩然大波;中国卫生部明确表示:中国不赞成、不支持、不接受任何克隆人实验,赞成以治疗和预防疾病为目的的人类胚胎干细胞研究,但研究必须是有序的,并且要在有效监控条件下进行。试回答:
(1)高等动物的克隆方法一般是:供体(被克隆个体)的体细胞的细胞核+去核卵细胞重组细胞早期胚胎个体:
①“多莉”采用了上述技术路线,一般认为这种生殖(繁殖)方式是________生殖。
②a是________过程。
A.有丝分裂 B.细胞融合
C.体外受精 D.细胞杂交
③b过程在离体条件下进行,除了营养和适宜电脉冲刺激之外,至少还需要________________________________________________________________________等3个条件;
c过程应用了________技术。
④克隆技术的突破说明了________________________________________________________________________。
⑤“胚胎干细胞”是指胚胎发育初期具有无限增殖能力和全能分化能力的细胞。中国科学家利用牛胚胎干细胞改进了克隆技术,培育出多头克隆牛,使得工厂化生产克隆动物成为可能,其方法可能是:供体牛的细胞核+去核卵细胞→________→________→________→许多克隆牛。
(2)下列哪项不属于中国卫生部反对克隆人的原因________________________________________________________________________。
A.克隆立法相对滞后
B.如果克隆人早期胚胎的试验不加控制地进行下去,克隆人终将诞生
C.克隆人一旦出生,整个人伦方面观念化的东西都被推翻,同时会带来人种优化、宗教混乱等社会政治问题
D.克隆技术并不绝对成熟,不能保证克隆出无缺陷的人
E.大力推广克隆技术对保持生物多样性具有重要意义
解析:本题考查动物的克隆方法以及克隆对人类社会的影响。克隆过程:
反对克隆人的原因:
①违背社会、伦理道德等问题。
②克隆技术并不绝对成熟还需探讨等。
答案:(1)①无性 ②B
③适宜温度、pH、水环境 胚胎移植
④高度分化的动物细胞核具有全能性;卵细胞质具有使高度分化的动物细胞去分化的能力
⑤胚胎干细胞 胚胎分割 胚胎移植
(2)E
11.将人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子中,可使烟草获得抗病毒的能力,形成转基因产品。试分析回答:
(1)烟草转基因产品的获得属于________。
A.基因工程 B.细胞工程
C.微生物工程 D.酶工程
(2)人的基因之所以能“嫁接”到植物中去,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
烟草具有抗病毒能力,说明烟草体内产生了________________________________________________________________________。
不同生物间基因移植成功,说明生物共用一套________________________________________________________________________;
从进化的角度看,这些生物具有________________________________________________________________________。
烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因,实际并不影响遗传信息的表达功能,这说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该工程应用于实践,将给农业、医药等诸多领域带来革命,目前已取得了许多成就,请列举你所知道的或你所设想的应用该工程的三个具体实例。
(4)有人认为,转基因技术是一把双刃剑,犹如船能载舟也能覆舟,甚至可能带来灾难性的后果,你是否支持这一观点?如果支持,请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例。
解析:考查基因工程的原理和转基因生物的安全性问题。基因工程转入的基因之所以能转入并表达,是因为人与其他生物的基因都是由脱氧核苷酸组成的双螺旋结构。并且生物共用一套遗传密码,基因是有遗传效应的DNA片段,并且是控制生物性状的结构和功能的基本单位,所以DNA分子被插入或切割掉某个基因都不会影响遗传信息的表达功能。
答案:(1)A
(2)人与植物的基因都是由脱氧核苷酸组成的 抗病毒干扰素 遗传密码 共同的原始祖先 基因是遗传物质控制生物性状的结构和功能的基本单位
(3)将抗病毒基因嫁接到水稻中,形成抗病毒水稻新品种;将人的血型基因移入猪体内,培育产生与人血型相同的猪;将干扰素基因移入细菌体内,培育出能产生干扰素的细菌。
(4)支持这一观点。例如:用于改良作物的抗除草剂基因引入杂草,就将难以控制杂草。
12.科学家曾将不能分裂的蛙的脑细胞核移入去核未受精卵细胞中,结果细胞核内迅速进行DNA复制,并进行细胞分裂。
(1)蛙的脑细胞中的细胞核不能进行DNA复制,主要是因为缺少相关的酶。这类酶在细胞中是以________为模板直接合成,再通过________层磷脂分子进入细胞核中。
(2)依据上述事实。若要使甲绵羊的乳腺细胞继续分裂并产生胚胎,首先应将乳腺细胞的细胞核移入去核的________中。待产生胚胎后,若再进行胚胎分割移植,就会产生多头甲绵羊,这种生殖属于________,即“克隆”。
(3)试举出克隆技术造福人类的两个例子:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:此题考查生物的克隆技术,难度较小。
(1)翻译的模板是mRNA,从核孔进入细胞核中。
(2)核移植是将细胞核移入去核的未受精卵细胞中,该生殖属于无性生殖。
(3)克隆濒危动物,克隆器官等。(只要合理即可)
答案:(1)mRNA 0
(2)未受精的卵细胞 无性生殖
(3)克隆濒危动物、医学上克隆器官(合理即可)1.在胰岛素的基因与质粒形成重组DNA分子的过程中,下列哪组是所需要的(  )
①同一种限制性核酸内切酶切割两者
②不需同一种限制性核酸内切酶切割两者
③加入适量的DNA连接酶
④不需加入DNA连接酶
A.①③         B.①④
C.②④ D.②③
解析:选A。目的基因与载体重组需要两者具有完全相同的粘性末端,而只有用同一种限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒才能切出相同的末端,而目的基因插入质粒实现重组,必须在DNA连接酶作用下才能完成。
2.(2011年高考浙江卷)将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是(  )
A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒
B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点
C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada
D.每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子
解析:选C。大肠杆菌成功表达出腺苷酸脱氨酶,说明这些大肠杆菌都至少含有一个重组质粒,A项正确;作为载体的条件为至少含有一个或多个酶切位点,所以作为载体的质粒至少含有一个限制性核酸内切酶识别位点,B项正确;作为基因表达载体应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因四部分,但并不是每个酶切位点都至少插入一个ada,C项错误;由于这些目的基因成功表达,所以每个ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子,D项正确。
3.美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌,并获得表达,这是人类第一次获得的转基因生物。上述的“表达”是指该基因在大肠杆菌内(  )
A.能进行DNA复制
B.能进行转录
C.能合成人的生长激素
D.能控制合成人的生长抑制素释放因子
解析:选D。基因的表达即合成相应的基因产物,人的生长抑制素释放因子基因的表达就是合成人的生长抑制素释放因子。
4.(2011年绍兴高二检测)基因工程中不会出现(  )
A.DNA连接酶将粘性末端的碱基连接起来
B.限制性核酸内切酶可用于目的基因的获取
C.目的基因必须由载体导入受体细胞
D.人工合成目的基因不用限制性核酸内切酶
答案:A
5.如图表示一项重要生物技术的关键步骤,字母X(  )
A.一定是能合成胰岛素的细菌
B.一定是能合成抗体的人类细胞
C.有可能是合成胰岛素的细菌
D.一定不是合成胰岛素的细菌
解析:选C。本题中的目的基因为人胰岛素基因,导入受体细胞后并在受体细胞中表达,但由于细胞质中的质粒在细胞分裂时发生随机分配,因此在X细胞中可能含有重组质粒,也可能不含重组质粒,则X可能是合成人胰岛素的细菌细胞。
6.科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并且在大肠杆菌体内成功表达。请据图回答问题:
(1)此图表示的是采取________合成基因的方法获取________基因的过程。
(2)图中①DNA是以________为模板,________形成单链DNA,在酶的作用下合成双链DNA,从而获得了所需要的基因。
(3)图中③代表________DNA分子,含________基因。
(4)图中④表示______________________。
解析:本题是对基因工程操作程序的考查。操作时,首先要获取目的基因,然后让目的基因与载体结合构建成重组DNA分子,再通过一定方法把重组DNA分子导入受体细胞使其扩增和表达。
答案:(1)人工 胰岛素目的
(2)胰岛素mRNA 逆转录
(3)重组 胰岛素
(4)将目的基因导入受体细胞
1.科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”,可以携带DNA分子。将其注射入组织后,它可以通过细胞的内吞作用进入细胞内,DNA被释放出来,进入到细胞核内,最终整合到细胞染色体中,成为细胞基因组的一部分。DNA整合到细胞染色体中的过程属于(  )
A.基因突变        B.基因重组
C.基因互换 D.染色体畸变
解析:选B。基因突变是基因发生改变,基因互换是染色体之间交换对应部分,染色体畸变是指染色体结构或数目的变化。从题目叙述中,“生物导弹”携带的DNA分子,最后整合到染色体中,成为细胞基因组的一部分。使不在一起的基因组合在一起的变异,应属于基因重组。
2.把某动物合成生长激素的基因用某方法转移到鲇鱼的受精卵中,从而使鲇鱼比同类个体大了3~4倍,此项研究应用的技术及性状表达的途径分别是(  )
解析:选B。本题中应用的技术为基因工程,它遵循的原理为基因重组,控制生长激素的基因在受体细胞中可以复制,也可经转录、翻译形成相应蛋白质,从而促进鲇鱼生长,个体增大。
3.(2011年金华高二检测)正确表示基因操作“五步曲”的是(  )
A.目的基因的获得→重组DNA导入受体细胞→重组DNA的形成→筛选含有目的基因的受体细胞→目的基因的表达
B.目的基因的表达→目的基因的获得→重组DNA的形成→重组DNA导入受体细胞→筛选含有目的基因的受体细胞
C.目的基因的获得→重组DNA的形成→重组DNA导入受体细胞→筛选含有目的基因的受体细胞→目的基因的表达
D.重组DNA的形成→目的基因的获得→重组DNA导入受体细胞→筛选含有目的基因的受体细胞→目的基因的表达
解析:选C。基因操作“五步曲”包括:目的基因的获得,重组DNA的形成,重组DNA导入受体细胞,筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达。
4.在已知某小片段基因碱基序列的情况下,获得该基因的最佳方法是(  )
A.用mRNA为模板逆转录合成DNA
B.以4种脱氧核苷酸为原料人工合成
C.将供体DNA片段转入受体细胞中,再进一步筛选
D.由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA
解析:选B。在已知某小片段基因碱基序列的情况下,可以用人工合成法直接利用4种脱氧核苷酸来制备目的基因。
5.基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞,下列不属于这样做的原因的是(  )
A.结构简单,多为单细胞 B.繁殖速度快
C.遗传物质含量少 D.性状稳定,变异少
解析:选D。常采用微生物作为受体细胞的原因是:繁殖速度快,多为单细胞,遗传物质含量少。
6.下列有关基因工程的叙述,正确的是(  )
A.DNA连接酶的作用是将两个粘性末端的碱基连接起来
B.目的基因导入受体细胞后,受体细胞即发生基因突变
C.目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外
D.常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等
解析:选C。DNA连接酶的作用是在两个DNA片段之间的末端脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,而非连接碱基;目的基因导入受体细胞后,受体细胞内的任何基因都未发生基因突变,新的变异来源是基因重组;目的基因与运载体结合的过程是在实验室条件下非生物环境中完成的;大肠杆菌在基因工程中通常作受体细胞而不是运载体。
7.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是(  )
A.常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒
B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
解析:选B。构建重组DNA是基因工程的核心,而重组质粒形成必需的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。
8.下列有关基因工程的叙述,正确的是(  )
A.目的基因导入受体细胞后不随受体细胞繁殖而复制
B.根据蛋白质中氨基酸序列推测的目的基因只有一种
C.载体具有标记基因是为了便于筛选含有目的基因的受体细胞
D.基因工程中所需的限制性核酸内切酶、受体细胞和载体都与细菌有关
解析:选C。目的基因在受体细胞中能随受体细胞繁殖而复制;有些氨基酸的密码子可能有多种,因而由氨基酸序列推测的目的基因可能有多种;基因工程所需的限制性核酸内切酶、受体细胞和载体不一定都与细菌有关。
9.以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。请回答下列问题。
(1)获得目的基因的方法通常包括________和________。
(2)切割和连接DNA分子所使用的酶分别是________和________。
(3)运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或________,后者的形状成________。
(4)由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率________,所以在转化后通常需要进行________操作。
(5)将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌,从两者中生产的胰岛素在功能和________序列上是相同的。
解析:基因工程中,获得目的基因主要有两条途径:一是用化学方法合成目的基因,二是从基因文库中获取;基因工程的操作工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。限制性核酸内切酶识别特定的核苷酸序列,并且在特定的切点上切割DNA分子,DNA连接酶将不同的DNA片段连接起来,形成重组DNA分子。载体将外源基因送入受体细胞。常用的载体有质粒、λ噬菌体和动植物病毒等。质粒是细胞染色体外能够进行自主复制的小型环状DNA分子。由于目的基因与载体结合有三种方式:即目的基因与目的基因、目的基因与载体、载体与载体结合。将目的基因导入受体细胞时,真正能够摄入的重组DNA分子很少。因此需要对目的基因是否导入及是否表达进行筛选和检测。基因是遗传物质的结构和功能单位,不管导入何种细胞,基因表达的产物都是相同的。
答案:(1)化学合成(人工合成) 从基因文库中获取
(2)限制性核酸内切酶 DNA连接酶
(3)质粒 小型环状(双链环状、环状)
(4)低 筛选
(5)氨基酸
10.萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内,也可使植物体发光。一直以来荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提取。但加利福尼亚大学的一个科学小组成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内,并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题:
(1)在此转基因工程中,目的基因是________,具体操作过程中下图所示的粘性末端是由________种限制性核酸内切酶作用产生的。
(2)在上述过程中需要多种酶的参与,其中包括限制性核酸内切酶、________等。
(3)将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要载体的帮助。下列各项不是选取载体时必须考虑的是________。
A.能够在宿主细胞内复制并稳定保存
B.具有特定的限制性核酸内切酶切割位点
C.具有与目的基因相同的碱基片段
D.具有某些标记基因
(4)本实验中将目的基因导入大肠杆菌最常用的载体是________。
A.质粒 B.动物病毒
C.λ噬菌体 D.植物病毒
(5)在此转基因工程中,将体外重组DNA分子导入大肠杆菌体内,最常用的方法是首先用________处理大肠杆菌,目的是 __________________________________。
(6)目的基因是否表达出相应的蛋白质,最简便的检测方法是通过检测________来确定。
解析:(1)由题干信息可知,目的基因是荧光素酶基因。图中粘性末端第1、3相同,第2、4相同,因此是由两种限制性核酸内切酶切割而成的。
(2)基因工程操作的工具酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶等。
(3)载体必须具备能够在宿主细胞内复制并稳定保存、具多个限制性核酸内切酶切割位点、具标记基因等特点。
(4)载体有质粒、λ噬菌体和动植物病毒等,其中最常用的是质粒。
(5)将目的基因导入受体细胞时,一般用氯化钙处理受体细胞,使之处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
(6)检测目的基因是否表达最简便的方法是通过大肠杆菌是否发光来确定。
答案:(1)荧光素酶基因 两
(2)DNA连接酶
(3)C (4)A
(5)氯化钙 增加大肠杆菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入大肠杆菌宿主细胞
(6)大肠杆菌是否发光
11.科学家将动物控制合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子拼接并在大肠杆菌内成功表达。1982年,用基因工程技术生产的胰岛素投放市场,使胰岛素的售价降低30%~50%,请回答:
(1)大肠杆菌常作为基因工程的受体细胞,是由于它________。其细胞中的________常作为目的基因的运载体。
(2)合成胰岛素的基因能与大肠杆菌的DNA拼接,是由于________________________________,能在大肠杆菌中得到表达的原因是____________________________。
(3)基因工程中的基因重组与孟德尔遗传定律中讲的基因重组相比,最大的区别是________________________________________________________________________。
解析:综合考查基因工程的操作程序和基因与遗传的联系。真核细胞DNA结构与原核细胞DNA虽然有区别,但由于其基本组成相同,故可以相互拼接并能表达。
答案:(1)繁殖快,是单细胞,遗传物质少 质粒
(2)DNA分子都是由四种脱氧核苷酸组成,都能通过碱基互补原则配对 生物共用一套遗传密码,合成蛋白质的氨基酸种类相同
(3)在细胞外通过人工技术完成,不是发生在有性生殖的过程中,可以使生物的遗传性状发生定向变异
12.为扩大可耕地面积,增加粮食产量,黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
(1)获得耐盐基因后,构建重组DNA分子所用的工具酶有________。
(2)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功,既要用放射性同位素标记的________做探针进行检测是否导入目的基因,又要用________法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。
解析:本题考查基因工程在培育农作物方面的应用。
(1)构建重组DNA分子应先用获得耐盐基因的限制性核酸内切酶切割载体DNA,形成粘性末端后,再用DNA连接酶连接成重组DNA分子。
(2)检测转基因植株是否培育成功,可从分子水平和个体水平两个层面检测,分子水平要检测目的基因,个体水平可检测培育出的植株是否已达到培育目的。
答案:(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(2)耐盐基因(目的基因) 一定浓度的盐水浇灌(移植到盐碱地中)1.有关基因工程诞生的说法不正确的是(  )
A.基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的
B.工具酶和质粒载体的发现使基因工程的实施成为可能
C.遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了理论依据
D.基因工程与科学发现无多大关系
解析:选D。基因工程的诞生是许多科学家不断探索和研究的结果,其中DNA是遗传物质的发现及其双螺旋结构的确定和遗传信息传递方式的确定为基因工程的诞生打下了理论基础;基因工程工具的发现和应用为其提供技术保障。
2.下列关于限制性核酸内切酶的说法正确的是(  )
A.限制性核酸内切酶广泛存在于各种生物中,微生物中很少分布
B.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列
C.它能任意切割DNA,从而产生大量的DNA片段
D.限制性核酸内切酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键
解析:选B。此题主要考查限制性核酸内切酶的有关知识。限制性核酸内切酶主要是从原核生物中分离纯化出来,并不是广泛存在于各种生物中;一种限制性核酸内切酶能识别双链DNA的某种特定核苷酸序列,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。
3.(2011年杭州高二检测)下图中所示粘性末端属于由同一种限制性核酸内切酶切割而成的是(  )
A.①② B.①③
C.①④ D.②③
解析:选B。限制性核酸内切酶的主要特点是能够识别特定的核苷酸序列,并且有唯一的切点。由于DNA双链上的碱基互补配对,一条链上的碱基序列与另一条链上的碱基序列反向排列,因此一种限制性核酸内切酶所识别的一条链上的碱基序列与另一条链上反向序列相同,并且有唯一的切点,这个切点在两条链上也是相同的。从图中可以看出,①的一条链上未配对的碱基是-T-T-A-A,另一条链上与之对应的应该是-A-A-T-T-,这样③的碱基符合要求;如果将③与①配对起来,则可看出上下两条链之间的切点都在G-A之间。
4.DNA连接酶的重要功能是(  )
A.DNA复制时使母链与子链之间形成氢键
B.粘性末端碱基之间形成氢键
C.将两条DNA片段末端之间的缝隙连接起来
D.以上都不正确
解析:选C。DNA连接酶的作用只是催化DNA片段的“缝合”,即恢复被限制性核酸内切酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,不能催化氢键形成,也不能使已有的DNA片段与单个核苷酸之间形成磷酸二酯键。
5.下列不是基因工程中载体的特点是(  )
A.能进行自我复制
B.有适宜的限制性内切酶酶切位点
C.具有抗性标记基因等
D.组成的基本单位是核糖核苷酸
解析:选D。目前常用的载体是质粒,为细菌中环状的DNA,则其基本单位为脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸。
6.(原创题)农业科技工作者在烟草中找到一抗病基因,现在打算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)为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中,常用的载体是________。
(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,得到的粘性末端序列为,则能与该载体连接的抗病基因粘性末端是(  )
A.        B.
C. D.
(3)切割完成后,采用________酶将载体与该抗病基因连接,连接后得到的DNA分子称为________。
解析:常用的载体是质粒,载体和抗病基因连接之前要用同一种限制性核酸内切酶切割,以便获得相同粘性末端
答案:(1)质粒 (2)限制性核酸内切酶 A (3)DNA连接 重组DNA分子
1.科学家经过多年的努力,创立了一种新型生物技术——基因工程,实施该工程的最终目的是(  )
A.定向提取生物体的DNA分子
B.定向的对DNA分子进行人工“剪切”
C.在生物体外对DNA分子进行改造
D.定向改造生物的遗传性状
解析:选D。基因工程的定义就是在生物体外通过对DNA分子进行人工切割和拼接,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入生物细胞内进行表达产生人类所需要的基因产物,也就定向改造了生物的遗传性状。
2.关于基因工程的叙述正确的是(  )
A.非同源染色体上非等位基因的重组
B.同源染色体上等位基因的重组
C.一种生物的基因转接到另一种生物的DNA分子上
D.同种生物的基因转接到同种生物其他个体的DNA分子上
解析:选C。基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因技术,把一种生物的遗传物质移到另一种生物的细胞中去,并使其所带的遗传信息在受体细胞中表达,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
3.(2011年温州高二检测)下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述,错误的是(  )
A.限制性核酸内切酶的活性受pH影响
B.限制性核酸内切酶的活性受温度影响
C.限制性核酸内切酶能识别和切割RNA
D.限制性核酸内切酶可以从原核生物中提取
解析:选C。考查限制性核酸内切酶的作用。限制性核酸内切酶主要存在于微生物中,活性受pH、温度的影响,作用是识别和切割DNA。
4.如图两个核酸片段在适宜条件下,经X酶的催化作用,发生下列变化,则X酶是(  )
A.DNA连接酶        B.RNA连接酶
C.DNA聚合酶 D.限制性核酸内切酶
解析:选A。DNA连接酶作用是将两粘性末端的磷酸与脱氧核糖连接在一起,RNA聚合酶是在RNA复制与转录过程中把核糖核苷酸连接在一起,DNA聚合酶是在DNA复制过程中催化脱氧核苷酸的聚合反应,限制性核酸内切酶是识别与切割特定的碱基序列。
5.据下图所示,有关工具酶功能的叙述不正确的是(  )
A.限制性核酸内切酶可以切断a处,DNA连接酶可以连接a处
B.DNA聚合酶可以连接a处
C.解旋酶可以使b处解开
D.连接c处的酶为RNA聚合酶
解析:选D。题图为双链DNA的平面图。a处为磷酸二酯键,为限制性核酸内切酶的切口和DNA连接酶的缝合处,也是DNA复制过程中DNA聚合酶的作用部位。b处氢键自然状态下被解旋酶打开。RNA聚合酶在转录合成RNA的过程中起作用。
6.下表为几种限制性核酸内切酶识别的序列和切割的位点。如图,已知某DNA在目的基因的两端1、2、3、4四处有BamH Ⅰ或EcoR Ⅰ或Pst Ⅰ的酶切位点。现用上述三种酶同时切割该DNA片段(假设所用的酶均可将识别位点完全切开),下列各种酶切位点情况中,可以防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状的是(  )
A.1为BamH Ⅰ,2为EcoR Ⅰ,3为BamH Ⅰ,4为Pst Ⅰ
B.1为EcoR Ⅰ,2为BamH Ⅰ,3为BamH Ⅰ,4为Pst Ⅰ
C.1为Pst Ⅰ,2为EcoR Ⅰ,3为EcoR Ⅰ,4为BamH Ⅰ
D.1为BamH Ⅰ,2为EcoR Ⅰ,3为EcoR Ⅰ,4为Pst Ⅰ
解析:选A。由题知上述三种酶识别的序列和切割的位点各不相同,因此,要防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状,该DNA分子在图示的4个位置被切开后,在位置2和3处应不能产生相同的粘性末端,由题可知:在位置2和3处不能为同一种酶,故答案选A。
7.下列关于染色体和质粒的叙述,正确的是(  )
A.染色体只存在于真核生物细胞中,质粒只存在于原核生物细胞中
B.在基因工程中染色体和质粒均可以作为载体
C.染色体和质粒均与生物的遗传有关
D.染色体和质粒的化学本质相同
解析:选C。质粒常存在于原核生物中,但在真核生物,如酵母菌中也有。常用质粒作为载体,而染色体结构复杂,会对宿主细胞产生影响。染色体(质)主要是由DNA和蛋白质组成,分布在细胞核中;质粒是环状DNA分子,分布于细胞质中,都与生物的遗传有关。
8.质粒是基因工程中最常用的运载体。下列有关叙述,正确的是(  )
A.质粒的存在与否,对宿主细胞的生存起决定性作用
B.有的细菌细胞中含有多个质粒
C.具有一个限制性核酸内切酶切点和一个标志基因
D.它只存在于细菌细胞中
解析:选B。本题考查的是基因工程的操作工具载体的知识。质粒是基因工程中最常用的载体,质粒进入宿主细胞能友好借居,对宿主细胞的生存没有决定作用,一般具有一个或多个限制性核酸内切酶切点和标记基因,质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位,包括真核生物的细胞器和细菌细胞中核区外的DNA分子。
9.如图为DNA分子的切割和连接过程。据图回答下列问题:
(1)EcoR Ⅰ是一种________酶,其识别序列是________,切割位点是________与________之间的________键。
(2)不同来源的DNA片段结合,在这里需要的酶应是________,此酶是在________与________之间形成________键而起“缝合”作用的,从而将不同来源的DNA片段连接在一起,构成________。
(3)如果该DNA分子在G处发生基因突变,可能发生的情况是________________________________________________________________________。
解析:综合考查限制性核酸内切酶和DNA连接酶在基因工程中的作用,限制性核酸内切酶能识别特定的脱氧核苷酸序列并在特定部位切割形成粘性末端。而DNA连接酶则能连接粘性末端的相邻核苷酸形成磷酸二酯键构成重组DNA分子。要注意分清不同酶的特点及作用。如果DNA分子在G处发生基因突变,则使碱基序列发生变化,而不能被该种限制性核酸内切酶识别,更不能被切割下来。
答案:(1)限制性核酸内切 GAATTC 鸟嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸二酯
(2)DNA连接酶 鸟嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸二酯 重组DNA分子
(3)限制性核酸内切酶不能识别该切割位点
10.材料1:日本近畿大学谷明教授等把菠菜的基因植入猪的受精卵内,最近成功培育出不饱和脂肪酸含量高的猪。在对这种猪的脂肪组织进行分析后发现,它们体内的不饱和脂肪酸含量要比一般猪高大约20%。
材料2:植入猪受精卵里的菠菜基因控制菠菜根部的一种酶——FAD2的合成,这种酶能够将饱和脂肪酸转换为不饱和脂肪酸。
根据以上材料,回答下列问题:
(1)高不饱和脂肪酸猪的诞生,运用了________技术手段。该技术需要的工具有________________、________________、________________。
(2)菠菜基因之所以能植入猪细胞内,并大量繁殖的物质基础是________________;________________。
(3)具有菠菜基因的猪,体内不饱和脂肪酸含量要比一般猪高大约20%,说明________________________________________________________________________。
(4)植物和动物间基因移植成功,说明生物间合成蛋白质的方式________,并共用一套________。
(5)猪DNA分子被“嫁接”上菠菜基因,并不影响猪体内其他基因的表达,说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:高不饱和脂肪酸猪的诞生是将外源基因——菠菜的基因植入猪的受精卵内,并在猪细胞内得以复制、转录和表达的工程技术,属于基因工程。基因工程需要限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体(质粒)三种工具。菠菜基因之所以能植入猪细胞内,并大量繁殖是因为菠菜基因和猪基因的物质组成相同,都由脱氧核苷酸组成,且按碱基互补配对原则进行复制、转录和翻译,并且生物间合成蛋白质的方式是相同的,都用同一套遗传密码。猪DNA分子被“嫁接”上菠菜基因,并不影响猪体内其他基因的表达,因为基因是遗传物质结构和功能的基本单位,具有相对独立性。
答案:(1)基因工程 限制性核酸内切酶 DNA连接酶 载体(质粒)
(2)基因都由脱氧核苷酸组成 有碱基互补配对能力
(3)菠菜基因已在猪细胞内进行了复制、转录和表达
(4)相同 遗传密码
(5)基因是遗传物质结构和功能的基本单位,具有相对独立性
11.如图为大肠杆菌及载体质粒结构模式图,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分子被切割后的粘性末端为,则与之连接的目的基因粘性末端应为________ ;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上被称为________,其作用是____________________。
(4)下列常在基因工程中用做载体的是(  )
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
解析:本题通过质粒结构的模式图考查质粒的功能和特点。(1)拟核是指原核生物中DNA集中的区域,质粒通常是指细菌细胞拟核区以外的环状脱氧核糖核酸(DNA)分子,质粒与拟核都能够自主复制,都具有遗传效应等。
(2)能用DNA连接酶连接在一起的两个DNA片段,其连接端碱基应能互补配对,所以能与配对的粘性末端碱基应为。
(3)质粒DNA分子上应有特殊的遗传标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(4)苏云金芽孢杆菌抗虫基因常用做目的基因;而动物细胞的染色体所含基因较多,会对受体细胞产生较大的影响,一般不做基因工程的载体;土壤农杆菌环状RNA分子虽然结构简单,但不能进行自主复制,也不适合作基因的载体。
答案:(1)DNA ①能够自主复制 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
12.根据下列所给材料回答问题:
材料1:把人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的质粒上,然后导入大肠杆菌体内,产生出人的胰岛素。
材料2:把萤火虫的荧光基因转入烟草体内,培育出发荧光的烟草。
材料3:有人把蜘蛛产生丝腺蛋白的基因转入羊的细胞中,在羊分泌的乳汁中加入某种物质后,可抽出细丝,这种细丝可望用作手术的缝合线。
(1)上述生物新品种的产生运用了________技术。
(2)一种生物的基因在另一种生物体内能够表达,而不影响其他基因的表达,这说明基因是__________________片段,具有一定的__________性;同时可以说明各种生物共用一套________。
(3)上述技术所用的工具酶有______________。
(4)材料3中所用缝合线与普通缝合线相比有何优点________。
(5)可遗传的变异分为三种:________、________、________,而基因工程改变一个物种的基因属于________。
(6)上述所给的材料,不能得出哪一结论(  )
A.动植物之间可以相互转基因
B.真核生物与原核生物之间可以转基因
C.基因工程可以定向改变生物的遗传性状
D.转基因生物的出现对生物的进化是有利的
解析:基因是具有遗传效应的DNA片段,是遗传物质的功能和结构单位,具有一定独立性,目前已知所有生物共用一套遗传密码子。转基因生物对生物进化的影响是多方面的。
答案:(1)基因工程
(2)具有遗传效应的DNA 独立 遗传密码
(3)限制性核酸内切酶,DNA连接酶
(4)可以被分解吸收
(5)基因重组 基因突变 染色体畸变 基因重组
(6)D1.下列关于细胞全能性的叙述中,错误的是(  )
A.理论上,生物体的每个细胞都含有该生物的全套基因,具有全能性
B.细胞虽然具有全能性,但并不是所有的细胞都能表达全能性
C.癌细胞可逆转为正常细胞
D.高等动物细胞的全能性较低,低等动物(如水螅)细胞的全能性更低
解析:选D。细胞全能性是指具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能,即每个生物细胞都具有全能性,但并不是所有的细胞都可表现出全能性,一般来说,低等动物细胞的全能性比高等动物细胞的全能性更易体现。癌细胞仍能逆转为正常细胞,如小鼠的畸胎癌细胞能够分化为各种正常体细胞。
2.动物体内的细胞不易受到外界细菌、病毒等微生物的感染,原代培养的细胞(  )
A.对微生物有一定的防御能力
B.细胞培养环境中可以有一定量的微生物
C.对微生物已失去了防御能力
D.刚离体的细胞必须生活在无菌条件下,以后的培养对无菌条件的要求不严格
解析:选C。动物体具有一定免疫力,是因为动物体具有非特异性免疫系统和特异性免疫系统,对各种病原微生物有一定的防御能力,而离体的动物细胞失去了对各种微生物的防御能力,因此,动物细胞培养的环境中不能存在微生物,否则,动物细胞就会死亡。
3.下列说法正确的是(  )
A.动物细胞培养和动物组织培养无任何联系
B.在细胞培养中,有原代培养和传代培养之分
C.原代培养比传代培养进行得晚
D.在对动物成纤维细胞培养时,需用纤维素酶将细胞分散开
解析:选B。动物细胞培养和组织培养之间相互依存,表现出一定的组织特性;原代培养和传代培养都属于细胞培养,且传代培养较晚;纤维素酶是分解纤维素的,而动物细胞之间的连接物质的成分主要为蛋白质,应用胰酶使细胞分散开。
4.(2011年北京西城区高二检测)下图是克隆羊“多莉”的培育过程模式图,则获得克隆羊“多莉”的生殖方式和图中的“多莉”羊发育成熟时所分泌的性激素依次是(  )
A.无性生殖、雄性激素 B.无性生殖、雌性激素
C.有性生殖、雄性激素 D.有性生殖、雌性激素
解析:选B。“多莉”是利用体细胞核移植技术培育而来的,其培育过程中无减数分裂产生配子,再经配子融合成合子,合子发育成个体的过程,所以是无性生殖。
5.下列哪项不属于体细胞核移植技术的应用(  )
A.加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育
B.保护濒危物种
C.获得组织器官异体移植的供体
D.大量生产紫杉醇
解析:选D。紫杉醇是通过组织培养技术来大量生产的。
6.回答下列有关动物细胞培养的问题:
(1)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面________时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的________。此时,瓶壁上形成的细胞层数是________。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是________。
(2)随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现________的现象;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成________细胞,该种细胞的黏着性________,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量________。
(3)现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被染色,而活细胞不染色,原因是________________________________________________________________________。
(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目,最好选用细胞分裂到________期的细胞用显微镜进行观察。
(5)在细胞培养过程中,通常在________条件下保存细胞。因为在这种条件下,细胞中________的活性降低。细胞________的速率降低。
(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后,发生了排斥现象,这是因为机体把移植的皮肤组织当作________进行攻击。
解析:(1)动物细胞培养过程中具有贴壁生长和接触抑制的特点,若要传代培养应先用胰酶处理,使其从瓶壁上分离下来。
(2)在传代培养过程中,随着传代次数的增多,绝大多数细胞停止分裂,进而出现衰老甚至死亡,极少数细胞遗传物质发生改变,克服细胞寿命的自然极限,获得不死性,这种细胞黏着性降低,细胞膜表面的糖蛋白减少。
(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性,而死细胞的细胞膜则没有这种特性,所以大分子染料可以对死细胞染色而不能对活细胞染色。
(4)若要观察染色体的数目,最好选择细胞分裂中期的细胞因为分裂中期染色体螺旋程度最高,形态固定,数目清晰。
(5)低温可以抑制酶的活性,从而降低细胞的新陈代谢速率。
(6)皮肤移植后发生排斥反应,是因为机体把移植的皮肤组织当作抗原进行攻击。
答案:(1)相互接触 接触抑制 单层(或一层) 胰酶
(2)衰老甚至死亡 不死性 降低 减少
(3)活细胞的膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,故活细胞不能着色(或死细胞的膜丧失了选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而着色)
(4)中
(5)冷冻(或超低温、液氮) 酶 新陈代谢
(6)抗原
1.动物细胞培养过程的顺序是(  )
①原代培养 ②传代培养 ③胰酶处理组织,形成分散的悬浮液
A.①②③          B.①③②
C.②③① D.③①②
解析:选D。动物细胞培养是通过胰酶处理动物的组织制成细胞悬浮液,再通过原代培养和传代培养得到细胞系或细胞株。
2.在动物细胞培养过程中,使用胰酶的目的是(  )
A.使动物组织分散成为单个细胞进行培养
B.去掉细胞壁成为原生质体
C.去掉细胞膜暴露出原生质体便于细胞融合
D.促进蛋白质水解为多肽
解析:选A。在动物细胞培养前,先用胰酶使细胞相互分散开,以增加与培养液的接触面积,便于培养。
3.在进行动物细胞培养时,通常选用的培养材料是(  )
A.衰老退化的动物组织细胞
B.成熟动物个体的体细胞
C.动物的卵细胞
D.动物胚胎或幼龄动物个体的细胞
解析:选D。动物细胞培养时通常选取分裂能力强、分化程度较低的细胞。
4.不属于细胞株特点的是(  )
A.不具有恒定的染色体组型 B.具有同功酶类型
C.具有病毒敏感性 D.具有生化特性
解析:选A。细胞株的特点是具有恒定的染色体组型、同功酶类型、病毒敏感性和生化特性。
5.动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于(  )
A.培养基不同
B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C.动物细胞可以传代培养,而植物细胞不能
D.动物细胞能够大量培养,而植物细胞只能培养成植株
解析:选A。此题考查的是动物细胞培养与植物细胞培养的区别与联系。动物细胞培养基与植物组织培养基不同,动物细胞一般用液体培养基培养,而植物细胞一般用固体培养基培养,与植物组织培养基相比,动物细胞培养基中还要加动物血清等。它们都是在无菌条件下培养的。
6.下列动物细胞培养过程中属于原代培养的是(  )
A.用胰酶使组织分散成单个细胞的过程
B.从机体取得细胞后立即进行培养的过程
C.出现接触抑制现象后取下的细胞的培养过程
D.哺乳动物细胞在培养基中的悬浮生长过程
解析:选B。原代培养是最初的细胞培养,即还没分瓶培养前的细胞培养。
7.从母羊甲的体细胞中取出细胞核,注入到母羊乙的去核卵细胞中,融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎,再植入到另一只母羊丙的子宫内,出生的小羊大多数性状(  )
A.难以预测 B.像甲
C.像乙 D.像丙
解析:选B。生物的性状遗传可以分为由细胞核内DNA控制的细胞核遗传(主要)和由细胞质基因控制的细胞质遗传。经该过程出生的小羊大多数性状像甲(细胞核遗传),少数性状像乙(细胞质遗传),不会出现像丙的性状。
8.为提高大熊猫细胞克隆的形成率,下列采取的措施中不恰当的是(  )
A.选择适宜的培养基 B.用激素刺激
C.添加一定量的血清 D.用浓H2SO4调节pH
解析:选D。提高大熊猫细胞克隆形成率的措施有选择适宜的培养基,添加血清,激素刺激,用CO2培养箱调节pH等,不能用浓H2SO4调节pH,因为浓硫酸为强酸,具有腐蚀性。
9.美国杜克大学医疗中心的一个研究小组利用成年猪的动脉血管细胞和模拟胚胎环境的新型生物反应器,成功地在实验室里培育出新的动脉血管。这种血管的外形和功能都与真的血管一样,这一研究成果是生物组织培养工程领域的重大进展。下列关于以上技术的叙述中,不正确的是(  )
A.属于“克隆”
B.可能要利用去核卵细胞
C.关键是激发血管细胞的“全能性”
D.关键是激发血管细胞发育成血管的潜能
解析:选C。该技术属于动物细胞克隆,离体后提供适宜的培养环境,激发体细胞发育成各种组织、器官的潜能。
10.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,以下较易成功“复生”野驴的方法是(  )
A.将野驴的体细胞取出,利用组织培养,培育成新个体
B.将野驴的体细胞两两融合,再经组织培养技术经脱分化、再分化,培育成新个体
C.取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中,经孕育培育成新个体
D.将野驴的基因导入家驴的受精卵中,培育成新个体
解析:选C。用体细胞进行动物克隆,目前只能通过核移植技术实现,该技术要将体细胞核转移到去核卵细胞中,形成重组细胞,再经动物细胞培养和胚胎移植,最终培育成新个体。
11. 如图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据图回答:
(1)容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自________________________________________________________________________。
(2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是__________ ,然后用________酶处理,这是为了使细胞分散开来,这样做的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)培养首先在B瓶中进行,瓶中的培养基成分有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
等。在此瓶中培养一段时间后,有许多细胞衰老死亡,这是培养到第________代左右,这之前的培养称为________。
(4)为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中,用________处理,然后配制成________,再分装。
(5)在C瓶中正常培养了一段时间后,发现细胞全部死亡,原因是________________________________________________________________________。
解析:(1)动物细胞培养一般取材于动物胚胎或幼龄动物的器官或组织,此部分细胞的分裂增殖能力强。
(2)在进行培养时应尽量分散成单个细胞,便于与培养液充分接触进行物质交换,使其分散需要用胰酶或胶原蛋白酶处理。
(3)动物细胞培养过程中尽量使培养基成分与体内基本相同,所以需要添加葡萄糖、氨基酸、无机盐、动物血清、维生素等;培养的过程分为原代培养和传代培养两大阶段,当培养到第10代左右,出现许多细胞衰老死亡现象,这之前称原代培养。
(4)到第10代左右需要重新用胰酶处理,使细胞分散,从玻璃瓶壁上脱离下来,配制成细胞悬液继续培养。
(5)在C瓶中的培养属于传代培养,在传代培养过程中,传至10~50代左右时细胞死亡,有些细胞可能发生遗传
物质的改变,即带有癌变的特点,从而可能无限制地传代下去;如果无此现象则说明细胞遗传物质没有改变,无癌变的特点。
答案:(1)动物胚胎或幼龄动物的器官或组织
(2)剪碎 胰 使细胞与培养液充分接触
(3)葡萄糖、氨基酸、无机盐、动物血清、维生素 10 原代培养
(4)胰酶 细胞悬液
(5)细胞没有发生癌变
12.(2011年温州高二检测)如图所示为细胞融合技术的一些过程:
(1)从A细胞和B细胞到C细胞的过程中,必须用________处理。
(2)若A细胞为骨髓瘤细胞,B细胞为B淋巴细胞,那么D细胞称为________细胞,由D细胞连续分裂产生大量的细胞的过程,称为________过程。这种细胞既能无限增殖,又能产生________。
(3)若A、B细胞为单倍体烟草植物的体细胞,那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了________。这种酶可能是________、________,由此生成的细胞经培养形成的细胞团称为________。
(4)若将基因型为AaBB的番茄细胞,与基因型为AAbb的番茄细胞融合,由融合细胞培养成的愈伤组织细胞的基因型是________。
(5)若将染色体组成为2A十XX的人细胞,与染色体组成为2B+XX的鼠细胞融合,培育成的人—鼠细胞的染色体组成是________。
解析:解答此题的关键:一是要以细胞融合的过程为中心,融合植物细胞融合、动物细胞融合、单克隆抗体的制备等相关技术的原理、过程、实质及细胞膜的结构功能特点等的有关知识;二是要结合图示过程,图文结合有利于学生解题。
答案:(1)灭活的仙台病毒或聚乙二醇
(2)杂交瘤 克隆(细胞培养) 特异抗体(单克隆抗体)
(3)细胞壁 纤维素酶 果胶酶 愈伤组织
(4)AAAaBBbb
(5)2A+2B+2X+2X一、选择题(本题共20小题,每题2.5分,满分50分)
1.下列有关克隆技术发展的正确顺序是(  )
①第一只胚胎细胞克隆羊的诞生 ②克隆羊“多莉”的产生
③细菌的复制(增殖) ④DNA的克隆
A.①②③④        B.①③②④
C.③④①② D.④③②①
答案:C
2.下列各项,不属于生物克隆的基本条件的是(  )
A.具有包括物种完整基因组的细胞核的活细胞
B.完成胚胎发育的必要的环境条件
C.具有能有效调控细胞核发育的细胞质物质
D.细胞的体积要足够大,便于操作
解析:选D。生物克隆的理论条件是细胞的全能性,基本条件是:具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞;能有效调控细胞核发育的细胞质物质;完成胚胎发育的必要的环境条件。其中环境条件包括适宜温度、pH,一定的营养等。
3.植物组织培养的过程是(  )
①离体的植物器官、组织或细胞 ②愈伤组织 ③形成根、芽
④脱分化 ⑤再分化 ⑥植物体
A.①②③④⑤⑥ B.①④②⑤③⑥
C.①③④⑤②⑥ D.①④⑤②③⑥
解析:选B。植物组织培养的程序是:先配制培养基,切取组织块,诱导愈伤组织,愈伤组织再分化,发育成新植株。所以顺序应为①④②⑤③⑥。
4.当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时,下列有可能使其表现出全能性,发育成完整植株的是(  )
A.细胞分裂素 B.生长素
C.一定的营养物质 D.包括以上三者
解析:选D。植物细胞全能性的体现,首先要脱离母体,其次要给予一定的营养条件,包括有机营养和无机营养,另外,培养基中一定要含有一定配比的植物激素。
5.用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织,下列叙述错误的是(  )
A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B.该愈伤组织的细胞没有全能性
C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的
D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
解析:选B。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能,细胞的这种特性叫做细胞的全能性。生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因,从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。植物细胞只有在脱离了植物体,在一定外部因素的作用下,经细胞分裂形成愈伤组织,才能表现出全能性。
6.下列关于植物细胞培养的叙述不正确的是(  )
A.植物细胞培养是指在实验室工厂化生产的条件下,进行悬浮培养,从而获得大量细胞群体的一种技术
B.植物细胞培养是在植物组织培养技术的基础上发展起来的
C.植物细胞培养的培养基主要由水、无机营养、有机营养、天然附加物和生长物质等组成
D.根据培养对象不同可分为液体培养和固体培养
解析:选D。根据培养基类型的不同分为液体培养和固体培养。
7.某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染,为查找污染原因设计了4个实验,实验条件除图示外其他均相同。下列各图表示实验结果,据图可得出的初步结论是(  )
A.污染主要是培养基灭菌时间短造成的
B.污染主要来源于组织培养所用的离体组织
C.污染主要取决于培养基的pH
D.污染主要取决于培养温度
解析:选B。由图可知,随离体组织灭菌时间的延长,愈伤组织的污染率逐渐降低;而改变其他三个条件,污染率没有发生明显的变化。因此,污染主要来源于组织培养所用的离体组织。
8.下列说法错误的是(  )
A.若要获得玫瑰花的原生质体需用纤维素酶和果胶酶去掉细胞膜
B.利用植物细胞工程技术,可获得抗病虫害、抗干旱、抗盐碱和优质高产作物新品种
C.在植物细胞工程中运用了基因工程技术
D.原生质体的培养结合基因工程操作,为遗传学、植物生理学和细胞生物学问题提供了良好的研究系统
解析:选A。原生质体的结构不包括细胞壁,故要获得玫瑰花的原生质体去掉的应为细胞壁,而非细胞膜。
9.下列有关动物细胞全能性的叙述,错误的是(  )
A.低等动物细胞全能性一般比较容易体现
B.受精卵第一次卵裂产生的细胞具有全能性
C.造血干细胞在体外培养可培育成一个生物体
D.癌细胞仍可能分化成为各种正常细胞,因为它保留了基因组的完整性
解析:选C。造血干细胞有多能造血干细胞和单能造血干细胞,它们都已出现了不同程度的分化,部分基因已关闭,不能表现全能性。
10.动物克隆技术的基础是(  )
A.动物细胞融合 B.动物细胞的全能性
C.动物细胞和组织培养 D.核移植
答案:C
11.动物细胞体外培养时,需要在培养基中补充一定浓度的某些物质,下图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。从该图提供的信息可以获得的正确结论有(多选)(  )
A.正常细胞与癌细胞的增殖速率相同
B.有无血清对正常细胞培养的影响不同
C.培养基中补充血清有助于正常细胞的培养
D.培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大
解析:选BCD。由图中信息可知,正常细胞与癌细胞的增殖速率并不相同,血清存在有利于正常细胞培养,血清有无对癌细胞培养基本无影响。答案为BCD。
12.有甲(基因型为aaBB)和乙(基因型为AAbb)两品种的植物,取其花粉分别培养成植株,将它们的叶肉细胞制成原生质体,并将两者相混,使之融合,诱导产生细胞团。下列是这两品种细胞融合的基因型的是(  )
A.AaBb B.AAaaBBbb
C.AAbb D.aaaaBBBB
解析:选A。甲的花粉培养成的植株基因型为aB,乙的花粉培养成的植株基因型为Ab,二者融合后的原生质体的基因组成是AaBb。
13.关于细胞克隆的说法错误的是(  )
A.细胞克隆的遗传性状均一,表现的性状相似
B.细胞克隆的最基本要求是保证克隆后的后裔细胞均来源于单个细胞
C.细胞克隆过程中需要O2,不需CO2
D.细胞克隆的最主要用途之一就是从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系
解析:选C。细胞克隆是把一个单细胞单独培养,使之繁衍成一个新的细胞群体,由于细胞进行有丝分裂,后裔细胞的遗传性状均一,表现的性状相似;细胞克隆的主要用途就是分离出突变细胞系。但在细胞克隆过程中不仅需要O2,还要使用CO2培养箱用以调节pH。
14.离体的植物组织或细胞在适当培养条件下发育成完整的植株,离体动物体细胞却没有发育成动物的成熟个体,原因是(  )
A.动物细胞内没有成套的遗传物质
B.动物细胞的全能性随分化程度提高而受到限制,分化潜能变弱
C.动物细胞的细胞核太小
D.动物细胞的全能性低于植物细胞
解析:选B。动物细胞的全能性随分化而受限变弱,只能通过核移植实现克隆动物的目的。
15.下列与动物细胞培养技术无密切关系的是(  )
A.细胞全能性的揭示
B.噬菌体的研究
C.细胞周期调节控制机理的分析
D.对癌变机理和衰老原因的研究
解析:选B。噬菌体是一种病毒,无细胞结构,A、C、D项所述的内容都与细胞培养技术密不可分。
16.下列关于体细胞克隆的叙述中,错误的是(  )
A.供体为体细胞的细胞核
B.受体为去核卵细胞的细胞质
C.细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤
D.克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致
解析:选D。一方面克隆后代的遗传物质中只有核遗传物质与供体的遗传物质相同,细胞质中的遗传物质来自于提供卵细胞的个体,另一方面表现型与环境有关。
17.动物细胞培养中,出现遗传物质改变的细胞是(  )
A.连续细胞系 B.细胞株
C.原代细胞 D.传代细胞
解析:选A。原代培养的细胞一般传至10代左右就不容易传下去了,少数能传到40~50代,50代后,有少部分细胞遗传物质发生改变,变成了无限增殖的细胞,这些称为连续细胞系。
18.用动物细胞工程获得单克隆抗体,下列实验步骤错误的是(  )
A.将抗原注入小鼠体内,获得能产生抗体的B淋巴细胞
B.用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞
C.用聚乙二醇作诱导剂,使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
D.筛选杂交瘤细胞,并从中选出能产生所需抗体的细胞群,培养后提取单克隆抗体
解析:选B。考查对单克隆抗体的制备过程的掌握情况。单克隆抗体的制备过程是:将一种抗原注入小鼠体内,获得能产生抗体的B淋巴细胞,然后将B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞同时培养,在聚乙二醇的诱导下,促使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,得到杂交瘤细胞。从中选出能产生抗体的细胞群,即可得到单克隆抗体。因为动物细胞无细胞壁,所以用不到纤维素酶。
19.将一只羊的体细胞的细胞核植入另一只羊的去核卵细胞中,形成重组细胞,这个重组细胞经过多次分裂,再植入第三只羊的子宫内发育,结果生下了一只羊羔,这种克隆技术具有多种用途,但是不能(  )
A.有选择地繁殖某一性别的家畜
B.繁殖家畜中的优秀个体
C.用于保存物种
D.改变动物的基因型
解析:选D。生物的各种性状是由遗传物质——DNA控制的,由细胞核内的DNA控制的遗传叫细胞核遗传。由细胞质(主要存在于线粒体、叶绿体)内的DNA控制的遗传叫细胞质遗传。目前的克隆技术是将一个体细胞的细胞核植入一个去核的卵细胞中,在试管内培养一段时间后,再移入另一个体的子宫内发育、分娩的技术。通过该技术,能够保持优良性状,能够保持性别不变,也能够用于保存物种,但不能改变动物的基因型,这是因为基因型的改变是通过动物的有性生殖(减数分裂)完成的。
20.某生物制药厂利用动物细胞培养的方法生产细胞产物——生长因子。这样的细胞培养属于(  )
A.原代培养 B.传代培养
C.直接培养 D.间接培养
解析:选B。制药厂大规模培养的动物细胞一般是能连续增殖的细胞,这样的细胞培养应该属于传代培养。
二、非选择题(本题共4小题,满分50分)
21.(12分)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。下图是治疗性克隆的过程图解,据图回答问题:
(1)治疗性克隆所采用的技术有________。
(2)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的细胞核仍然具有________。相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如各种血细胞和神经细胞等,究其本质原因是基因________的结果。
(3)若将上述技术用于白血病病人的骨髓移植,且图中患者是A型血(IAi),提供卵细胞的女性是AB型血(IAIB),则骨髓移植成功后患者的血型是________型。
解析:“治疗性克隆”涉及细胞核移植、动物细胞培养等技术,属于克隆技术。血型性状由核基因控制,核移植后培育出的人的血型是由核供体的基因所决定的。
答案:(1)细胞核移植、动物细胞培养
(2)全能性 选择性表达
(3)A
22.(10分)人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。如果应用基因工程和克隆技术,将人的血清白蛋白基因导入奶牛细胞中,那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下:
a.将人的血清白蛋白基因导入雌奶牛胚胎细胞,形成重组细胞①;
b.取出重组细胞①的细胞核,注入牛去核卵细胞中形成重组细胞②;
c.电脉冲刺激重组细胞②,促使其形成早期胚胎;
d.将胚胎移植到母牛的子宫中,最终发育成转基因小牛。
(1)重组细胞①是通过________工程中的转基因技术,实现了奶牛胚胎细胞中的DNA与________重组。
(2)重组细胞②是通过克隆技术中的________技术,使重组细胞①的细胞核与牛________融合。
(3)利用转基因牛乳汁提取药物工艺简单,甚至可直接饮用治病。如果将药物蛋白基因移到动物(如牛)的膀胱上皮细胞中,利用转基因牛尿液生产提取药物比乳汁提取药物的更大优越性是:处于不同发育时期的________性动物都可生产。
解析:(1)基因工程可将目的基因——人的血清白蛋白基因与受体细胞牛胚胎细胞的DNA进行重组。
(2)克隆技术中的细胞核移植技术可将去核的牛卵细胞与含有目的基因的供体细胞核融合构建重组细胞②。
(3)建立膀胱生物反应器的好处是可以不分动物的性别及不同生长发育期,均可产生所需药物。
答案:(1)基因 人的血清白蛋白基因
(2)核移植 去核卵细胞
(3)雌性和雄
23.(12分)美国科学家已经在实验室中成功培育出人的膀胱,并成功移植到7名患者体内。该培育过程是:从患者的膀胱上取下普通邮票一半大小的活细胞样本,将样本中的胶原质剥下,将肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养,约一周后将这些细胞放在一些海绵形状的可生物降解的由胶原质制成的“支架”上继续培养;再过7周左右,原先的数万个细胞已经繁殖到15亿个左右,布满“支架”,膀胱上皮在内,肌肉在外。医生将“新膀胱”移植到患者膀胱的上面。这样新器官会继续生长并与老器官“重组”取代老器官中丧失功能的部分。培育过程如图所示:
根据以上资料回答下列问题:
(1)a过程属于克隆技术中的________。在培养基中的培养相当于________培养。
(2)b过程由数万个细胞繁殖到15亿个细胞是________的结果,由这些细胞再分别形成肌肉和膀胱上皮的过程要经过________。
(3)用接受移植者的体内细胞培育出“新膀胱”不会发生排异现象,请举一与之相似的实例:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题主要考查动物细胞培养及其应用,同时考查识图能力。从题干所给信息可知:a过程属于克隆技术中的动物细胞培养过程,是将剥离的小块膀胱上皮细胞放在培养基中培养,属原代培养。细胞克隆中细胞增殖都通过有丝分裂完成,克隆后的后裔细胞又形成肌肉和膀胱上皮,说明细胞又经过了细胞分化。
答案:(1)动物细胞培养 原代
(2)细胞分裂 细胞分化
(3)如用取自烧伤病人皮肤的健康细胞进行培养,获得大量自身的皮肤细胞,移植后也不会发生排异现象
24.(16分)农业上许多作物体内都有病毒寄生。病毒繁殖速度极快,即使是新生的细胞,一段时间后都会被病毒感染,且可通过生殖细胞传递给子代,影响下一代的品质,用农药杀死病毒已无明显效果,请设法用最快的方法培育出大量没有病毒的后代植株(提供简要的文字说明即可)。
(1)方法:________________________________________________________________________。
(2)原理:________________________________________________________________________。
(3)优点:________________________________________________________________________。
(4)取材部位及原因:________________________________________________________________________。
(5)写出简要步骤(用箭头及文字表示):________________________________________________________________________。
解析:植物组织培养作为一种无性繁殖技术,有取材少、繁殖周期短、便于工业化管理的优点,所以可用来快速繁殖植物,获得无病毒植株等。要获得无病毒植株取材部位选在茎尖(或根尖)分生区最好,因为此处细胞分裂能力强,代谢旺盛,还未感染病毒,所以用此部位的细胞经组织培养可获得无病毒植株;组织培养的原理是细胞的全能性;优点是能够在短时间内获得大量无病毒植株,且能保持亲代的优良品质;组织培养获得无病毒植株的步骤为:植物茎尖(或根尖)分生区愈伤组织根、茎―→无病毒植株。
答案:(1)植物组织培养
(2)植物细胞的全能性
(3)能够在短时间内获得大量无病毒植株,且能保持亲代的优良品质
(4)作物茎尖(或根尖)分生区最好,因为此处是刚分裂形成的细胞,代谢旺盛,不含病毒,取此处细胞进行组织培养,能诱导培育成无病毒植株
(5)作物茎尖(或根尖)分生区愈伤组织根、芽―→无病毒植株1.由下列方法或技术得到的新个体中,只有一个亲本遗传性状的是(  )
①由植物的种子繁殖得到的个体 ②用马铃薯的块茎发出的芽,长大得到的个体 ③试管婴儿 ④克隆技术
A.①②         B.③④
C.②④ D.①④
解析:选C。①中种子发育为个体,主要靠胚,而胚是由受精卵发育而来,故为有性生殖,具备两个亲本的性状。②中利用马铃薯的茎进行繁殖,为无性繁殖,所以只有一个亲本的性状。③试管婴儿,其受精卵也是由精子和卵细胞结合得到的,属于有性生殖,个体含有两个亲本的性状,不符合。④克隆技术即无性繁殖,得到的个体性状与亲本相同。答案为C。
2.有性生殖与无性生殖的本质区别是(  )
A.能否由母体直接产生新个体
B.能否进行减数分裂
C.能否产生生殖细胞
D.有无两性生殖细胞的形成与结合
解析:选D。A孤雌生殖是由母体直接产生新个体,但是有性生殖,故不是本质区别,B、C含义一样,能否减数分裂、产生生殖细胞不是标准,例如,果树的扦插与嫁接,属于无性生殖,但它们都可以进行减数分裂,产生生殖细胞。D项,两者的本质区别是有无两性生殖细胞的形成与结合。
3.(2011年绍兴高二检测)下列属于植物克隆的是(  )
A.马铃薯插条形成植株
B.芽发育成枝条
C.根尖分生区发育成成熟区
D.未受精卵发育成植株
解析:选A。克隆是形成新个体的过程,属于无性繁殖。B、C没有发育成新个体,D是由有性生殖细胞发育成的个体,均不属于克隆。
4.下列有关克隆的叙述不正确的是(  )
A.海星个体的一部分可从母体上断开而成为一个新个体,属于克隆
B.基因工程中,利用宿主细胞使目的基因扩增,属于克隆
C.胚胎细胞克隆属于严格意义上的动物个体克隆
D.利用扦插枝条得到的个体与亲本遗传性状一致
解析:选C。A项,海星无性繁殖属于个体水平克隆,正确。B项就是目的基因的复制,属于分子水平克隆,正确。C项,胚胎细胞克隆都是用胚胎细胞作为供体,利用细胞核移植技术而取得成功的,所以不属于严格意义上的动物个体克隆。D项,无性繁殖的个体直接由母体产生下一代,保持了亲本的遗传性状,也正确。
5.下列关于克隆的说法,错误的是(  )
A.由一个受精卵发育为一个完整的个体叫做克隆
B.基因克隆是指某目的基因复制的过程
C.动物体细胞克隆要通过细胞核移植形成重组细胞
D.动物克隆的技术基因是动物细胞的培养
解析:选A。由一个受精卵发育为一个完整的个体是有性生殖,不属于克隆。
6.完成以下问题或填空:
(1)假如一个细菌1小时分裂一次,若1个细菌,经过分裂得到了64个细菌的菌落,那么培养了至少________个小时。
(2)用特定的________切割某个DNA分子,把它重组到载体分子上,再把这样的杂合分子导入特定的宿主细胞(如细菌)——这一导入过程叫________,在被转化的宿主细胞中可以随着重组载体复制出大量的目的基因,这就是________克隆。
(3)胚胎细胞克隆动物都是用胚胎细胞作为供体,利用________技术而取得成功的,需要指出的是:克隆的原意是________系。根据这一含义,克隆动物就是不经过________的结合而直接由体细胞获得新的个体。因此,胚胎细胞克隆________(“属于”“不属于”)严格意义上的动物个体克隆。
(4)从理论上讲,细胞(主要是包含遗传物质的________)具有的________________是生物克隆的基本条件。
解析:细菌的增殖,1个经过分裂一次得到2个,2个可得到4个,4个可得到8个,即符合1→2,2→4,4→8,即为2n(n为增殖次数)。2n=64,则n=6,故增殖了6次,6个小时。
答案:(1)6
(2)限制性核酸内切酶 转化 DNA(基因)
(3)细胞核移植 无性繁殖 异性生殖细胞 不属于
(4)细胞核 发育全能性
1.下列关于克隆生物的叙述中,不正确的是(  )
A.克隆属于无性繁殖
B.后代保持了亲本的性状
C.克隆会导致后代的衰退
D.后代有更强的生活力,有利于进化
解析:选D。克隆属于无性繁殖,后代可以保持亲本的性状,与有性生殖相比,有性生殖变异较多,有利于进化,而克隆得到的后代都相同,后代适应能力差,导致后代的衰退。
2.下列繁殖方式不属于无性繁殖的是(  )
A.酵母菌的出芽生殖
B.细菌的裂殖
C.试管婴儿的诞生
D.海星个体的一部分从母体上断开而成为一个新个体
解析:选C。无性繁殖是指不经过两性生殖细胞的结合,直接由母体产生下一代的繁殖方式。酵母菌的出芽生殖及海星个体的繁殖都没经过两性生殖细胞的结合,属无性繁殖。而试管婴儿是精子和卵细胞在体外受精后再移入母体子宫内发育而成的,属有性生殖。
3.个体水平上的克隆指的就是由一个细胞培育成一个个体,下列选项中能实现的是(  )
A.被子植物的导管细胞 B.人成熟的红细胞
C.人体的骨骼肌细胞 D.离体的植物韧皮部细胞
答案:D
4.(2011年嘉兴高二检测)下列生物既能进行克隆繁殖,又能进行有性繁殖的是(  )
A.马铃薯 B.细菌
C.DNA复制 D.制备杂交瘤细胞的过程
解析:选A。马铃薯可以通过受精(有性繁殖)作用繁殖,也可以插枝(克隆)繁殖,其他都只是克隆技术的产物。
5.下列现象中,不属于克隆的是(  )
A.有丝分裂过程中DNA的复制
B.把抗虫基因导入棉花的体细胞
C.细菌的无性繁殖
D.马铃薯用块茎繁殖
解析:选B。学生容易把克隆理解成“由一个个体的体细胞繁殖出许多相同的个体”,而忽略了分子水平上的基因克隆(概念范畴缩小)。抗虫棉的培育过程中有克隆过程,但“把抗虫基因导入棉花的体细胞”用的是载体,不涉及基因的复制和繁殖。
6.下列不属于克隆的是(  )
A.噬菌体侵染细菌并实现繁殖的过程
B.用胡萝卜韧皮部细胞培育出完整新植株
C.培育抗倒伏抗锈病的小麦新品种
D.生物学家将某细菌在特定培养基中培养成菌落
答案:C
7.下列关于克隆条件的叙述中,错误的是(  )
A.由于花药不含体细胞的全部基因,因而花药不能发育成完整植株
B.生物克隆的基本条件是细胞具有发育全能性
C.具有能有效调控细胞核发育的细胞质物质
D.具有完成胚胎发育的环境
解析:选A。花药虽不含有体细胞的全部基因,但具有该物种完整的基因组,可通过花药离体培养技术培育成单倍体植株。
8.“多莉羊”是(  )
A.体细胞克隆成功的产物
B.性细胞克隆成功的产物
C.转基因动物成功的产物
D.动物组织培养成功的产物
解析:选A。将动物的一个体细胞的细胞核移入一个已经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。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
9.英国生物学家首次利用羊的体细胞成功地克隆出小羊“多莉”,克隆羊的生殖方式属于(  )
A.分裂生殖 B.孢子生殖
C.无性生殖 D.有性生殖
解析:选C。“多莉”是通过细胞核移植技术得到的,属于克隆技术范畴,而克隆属于无性生殖。
10.写出下列克隆所属的水平:
A.分子水平   B.细胞水平   C.个体水平
(1)某肿瘤细胞在体外培养繁殖成细胞系________。
(2)将基因工程中某DNA片段在体外利用PCR技术扩增________。
(3)利用马铃薯的块茎进行繁殖________。
(4)海葵由一个个体分裂成两个或者更多新个体________。
解析:关键是看所描述的对象是分子、细胞还是个体。
答案:(1)B (2)A (3)C (4)C
11.填空:
(1)生命的基本特征之一是自我复制和________。
(2)无性繁殖的优点是产生的个体________性状,一次产生后代的数量________。
(3)基因克隆和________是现代生物技术中的关键技术。
答案:(1)自我繁殖
(2)保持了亲本的遗传 很大
(3)细胞克隆
12.高等动物的克隆方法一般是:供体(被克隆个体)的体细胞核+去核卵细胞重组细胞早期胚胎个体
(1)“多莉”采用了上述技术路线,一般认为这种生殖(繁殖)方式是________生殖;“多莉”是百分之百的复制品吗?为什么?
(2)在“多莉”产生过程中,除了供体提供细胞核以外,需要有________________、________________等条件。
解析:(1)由于“多莉”主要含单亲体细胞核遗传物质,所以可认为是无性生殖。通过该克隆技术复制的只是被克隆个体的核基因,而细胞质基因来自供体卵细胞,所以“多莉”不是百分之百的复制品。(2)克隆动物的完成需要三个基本条件:具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞、能有效调控细胞核发育的细胞质物质、完成胚胎发育的必要的环境务件。
答案:(1)无性 不是,因为通过该克隆技术复制的只是核基因,而细胞质基因来自供体卵细胞。
(2)能有效调控细胞核发育的细胞质物质 完成胚胎发育的必要的环境条件一、选择题(本题共20小题,每题2.5分,满分50分)
1.试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果,下列叙述正确的是(  )
A.都属于无性生殖且都能保持母本性状
B.都是细胞工程的技术范围
C.都充分体现了细胞的全能性
D.都不会发生基因重组和变异
解析:选B。试管婴儿属于有性生殖,在产生精子或卵细胞过程中会发生基因重组和变异;克隆羊的实质是利用了动物体细胞核的全能性。试管苗利用了植物细胞的全能性。
2.下列含有同源染色体的是(  )
A.精子头部        B.精子
C.卵子 D.受精卵
解析:选D。生殖细胞中由于发生了减数分裂,没有同源染色体,受精卵完成了精子与卵细胞细胞核的融合,具有同源染色体。
3.下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是(  )
A.卵裂→受精卵→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
B.卵→卵裂→原肠胚→组织器官分化
C.受精卵→原肠胚→囊胚→幼体
D.受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
解析:选D。高等动物胚胎发育的起点是受精卵,故A、B两项不对;先出现囊胚再出现原肠胚,故C项也错。
4.囊胚期的细胞开始出现分化,细胞之间形态、结构和功能之间出现差别,其根本原因是不同细胞的(  )
A.DNA的碱基排列顺序不同
B.核糖体不同
C.转运RNA不同
D.信使RNA不同
解析:选D。细胞分化并非遗传物质的改变,而是基因的选择性表达的结果,即转录水平上的调控。
5.
高等哺乳动物受精后不久,受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化,最后发育成一个完整的幼体,完成胚胎发育的全过程,如图为该过程中的某一时期示意图。下列有关叙述错误的是(  )
A.图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团
B.高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于图示时期,终止于生命结束
C.囊胚腔中含有液体
D.进行胚胎分割时,应选择图示时期之后的胚胎进行
解析:选D。本题考查胚胎发育的全过程,由图示可知早期胚胎处于囊胚期,①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团,囊胚期细胞开始分化,贯穿整个生命进程,应在囊胚期之前进行胚胎分割。
6.原肠胚的主要特点是(  )
①具有原肠腔 ②具有囊胚腔 ③具有两胚层 ④具有三胚层
A.①② B.②④
C.①③ D.①④
解析:选D。囊胚孵化后进一步发育,囊胚内的细胞团形成内外两层即内胚层和外胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。在外胚层细胞胚盘正中线形成一条增殖区,该区的细胞增殖分裂,进入内、外胚层之间形成中胚层,这时的胚叫原肠胚。
7.人的皮脂腺细胞来自胚胎时期的(  )
A.外胚层 B.内胚层
C.囊胚腔 D.中胚层
解析:选A。腺体是由上皮组织特化成腺上皮后形成的,在本质上属于上皮组织,但在人体及其他的动物体内,不同部位的上皮组织起源是不同的。皮肤的表皮起源于外胚层,汗腺是皮肤的表皮细胞衍生而来的,所以皮脂腺起源于外胚层。
8.有关海星原肠胚的叙述中,不正确的是(  )
A.原肠胚已分化成三个胚层
B.原肠胚形成过程中DNA总量增加
C.原肠胚的发育是基因选择性表达的结果
D.原肠胚所含的有机物总量增加
解析:选D。原肠胚的特征是具有三个胚层,有缩小的囊胚腔和扩大的原肠腔。原肠胚的形成过程中伴随着细胞分裂,细胞数目增多,而每个细胞内遗传物质的量在分裂前后都相等,所以随着细胞分裂,DNA总量增加。原肠胚发育形成各种组织和器官,这是细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达。在胚胎早期发育过程中,营养全部来自受精卵,无法从外界获得,随着生命活动消耗的增加,有机物的总量是减少的。答案为D。
9.为获得较多的个体,可在牛胚胎早期进行胚胎分割,产生多个胚胎,在此过程中不会涉及细胞的(  )
A.有丝分裂 B.减数分裂
C.细胞分化 D.细胞的全能性
解析:选B。在牛胚胎早期进行胚胎分割,产生多个胚胎,需经有丝分裂和细胞分化,细胞表现出了全能性,不会涉及细胞的减数分裂。
10.发展试管动物技术具有重要意义,下列关于这方面的叙述错误的是(  )
A.试管动物技术可解决动物生育率低的问题
B.试管动物技术可以更多、更有效地利用动物的卵母细胞
C.试管动物可以通过普通家畜繁育良种家畜
D.试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖
解析:选D。以牛为例,牛的生育率很低,一头牛一胎只产一头犊牛,一生约生育四五次,但是母牛体内的卵母细胞却相当多,其卵巢中的卵母细胞数要比一生中正常排出的卵子多1000倍。公牛产生的精子的数量更多。因此,可通过试管动物技术,人工采集卵子和精子,在体外进行受精以获得大量的胚胎,然后将胚胎移植到其他动物体内孕育。这样充分利用了动物的卵母细胞,提高了动物的生育率,并且通过“借腹怀胎”使普通的家畜可以繁殖良种家畜。
11.试管动物培养所采用的技术是(  )
①胚胎移植 ②基因工程 ③细胞工程 ④体外受精 ⑤克隆技术
A.①④ B.②④
C.①③ D.①⑤
解析:选A。试管动物是体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植的产物。
12.以下是制定并研究设计的“试管牛”工厂化生产技术流程,其中正确的顺序应是(  )
①卵母细胞的采集和培养
②精子的采集和获能
③画出“试管牛”工厂化生产技术流程图
④受精
⑤胚胎的早期培养
A.①②③④⑤ B.①②④⑤③
C.①②④③⑤ D.①②⑤④③
解析:选B。“试管牛”是体外受精和胚胎移植的产物,因此先进行卵母细胞的采集和培养,精子的采集和获能,然后在一定条件下完成体外受精及早期胚胎的培养,同时画出“试管牛”工厂化生产技术的流程图进行“生产”。
13.下列关于胚胎分割的说法,不正确的是(  )
A.能改变动物的基因型
B.获得的后代具有相同的遗传物质
C.可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一
D.采用机械方法将早期胚胎进行切割
解析:选A。胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一,获得的后代来自同一个胚胎,具有相同的遗传物质,所以不能改变动物的基因型。
14.培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功,下列叙述正确的是(  )
A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵
B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟
C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液
D.丁过程中早期胚胎须移植到供体性状相同的代孕母羊子宫内
解析:选A。对小型动物而言,一般采用注射促性腺激素的方法来促进雌性个体的超数排卵,A项正确;乙过程为体外受精过程,B项错误;乙过程即受精时用获能培养液或者专门的受精溶液,丙过程为体外胚胎培养过程,所用溶液为发育培养液,C项错误;对代孕母羊的要求只是身体健康,而对它的性状无要求,D项错误。
15.胚胎分割是一种现代生物技术。关于这一技术的叙述正确的是(  )
A.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份
B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎
C.胚胎分割技术属于有性生殖方式,因此不属于克隆
D.胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎
解析:选B。由同一受精卵发育的胚胎进行分割,则分割的每一部分细胞其基因型完全相同,故可获得同卵双胎或多胎;胚胎分割应选择桑椹胚或囊胚,特别是囊胚的内细胞团一定要均等分割,当然胚胎分割时也不是任意分割成多份,一般是分割成两份,若分割成多份会影响胚胎的发育或者成功率很低;胚胎的分割是分割同一细胞,因此属于克隆,是一种无性繁殖方式。
16.一般情况下,下列细胞分化程度由高到低的顺序依次是(  )
①卵细胞 ②受精卵 ③胚胎干细胞 ④造血干细胞 ⑤神经细胞
A.⑤①②③④ B.⑤③①②④
C.⑤①④②③ D.⑤①④③②
解析:选D。这五种细胞中,神经细胞是高度分化的体细胞,卵细胞也发生了较高程度的细胞分化,而受精卵是尚未分化的细胞,胚胎干细胞和造血干细胞的分化程度都较低,但造血干细胞是由胚胎干细胞进一步分化形成的。
17.干细胞是一类保持旺盛分裂能力,将来可以分化成不同组织细胞的细胞群,在高等动物胚胎发育过程中,不能作为胚胎干细胞来源的是哪些时期的细胞(  )
①受精卵 ②卵裂期 ③囊胚期 ④原肠胚期 ⑤原肠胚晚期
A.①⑤ B.③④⑤
C.①③⑤ D.④⑤
解析:选D。胚胎干细胞也称为全能干细胞,可来源于早期囊胚及囊胚之前的卵裂期,而原肠胚时期细胞已经发生了分化,故不能作为胚胎干细胞的来源。
18.下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是(  )
A.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
B.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
C.胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
D.胚胎干细胞是一类未分化细胞,可从早期胚胎中分离获取
解析:选D。A项中,卵裂期有机物总量不断减少;B项中,胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割;C项中核仁应较大;D项中胚胎干细胞是一类未分化、分裂能力很强的细胞,可从早期胚胎中分离获取。
19.中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫胚胎,这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中,错误的是(  )
A.在形成早期胚胎的过程中,依次经历了卵裂期、囊胚期、原肠胚期等几个阶段
B.兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性
C.克隆出的早期胚胎中,各细胞间具有相同的遗传信息
D.在形成早期胚胎的过程中,尚未出现细胞的分化
解析:选D。在形成早期胚胎的过程中,依次经历了卵裂期→囊胚期→原肠胚期等几个阶段,是细胞的有丝分裂过程,所以克隆出的早期胚胎中各细胞间具有相同的遗传信息,在囊胚期开始出现细胞分化。高度分化的动物细胞全能性受限,细胞核仍具有全能性,而卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性。
20.下列关于胚胎干细胞特点的叙述中不正确的是(  )
A.当受精卵发育成囊胚时,所有的细胞都是胚胎干细胞
B.胚胎干细胞是一种未分化的细胞,具有发育全能性
C.在适当的条件下,胚胎干细胞可以分化为多种细胞和组织
D.培养胚胎干细胞的关键是需要一种培养体系,必须能促进干细胞的生长同时还要抑制干细胞的分化
解析:选A。当受精卵发育成早期胚胎(囊胚)时,内细胞团的细胞是胚胎干细胞,具有发育的全能性。培养时需一种培养体系,必须既能促进干细胞的生长,同时,还要抑制干细胞的分化。
二、非选择题(本题共4小题,满分50分)
21.(12分)良种牛的繁殖速率,科学家采用了以下两种方法。
请根据图示信息回答:
(1)克隆牛的培育过程中用到无核卵,为了促使良种母牛排卵,育种专家应给母牛注射________激素。为了使早期胚胎顺利地在接受胚胎的母牛子宫内膜上着床,事先应该给母牛注射________激素。
(2)通过上述两种方法获得了试管牛和克隆牛,它们最大的区别是________。
(3)在体外获得的受精卵和重构卵,在________时期移入代孕母牛的子宫中。
(4)要培育高产奶率的转基因牛,则目的基因受体细胞一般是________。
解析:考查克隆牛和试管牛的区别:二者的主要区别是克隆是无性繁殖,而试管动物属于有性繁殖。
答案:(1)促性腺 孕
(2)前者是有性生殖,后者是无性生殖
(3)早期胚胎(胚泡)
(4)受精卵
22.(15分)获得转基因牛的基本步骤如图所示。请据图回答:
采集卵母细胞体外成熟体外受精分离获得受精卵DNA显微注射体外发育成囊胚植入母牛子宫对子代进行筛选
(1)依次写出A、B的生理过程:A________;B________。
(2)D、E、F所属的生物技术方法分别称为:________、________、________,E过程需提供________等外界条件。
(3)子代筛选即检查子代中有没有转入________,如果转入了则将会达到预期效果。这是因为,不同的动物个体共用一套________。
(4)如果想要同时得到多个完全相同的子代个体,可以进行________________。
(5)肿瘤病毒侵入奶牛体内后,使细胞发生癌变引起肿瘤,但奶牛对肿瘤细胞有一定的免疫力,这种肿瘤病毒引起的免疫属于特异性免疫中的________________。
解析:本题综合考查了胚胎工程和基因工程的有关知识。产生成熟卵细胞的过程为减数分裂。由图示判断B为受精作用,E为体外早期胚胎培养,F为胚胎移植。培养早期胚胎需适宜的条件,如培养液成分无菌等。通过胚胎分割移植可同时得到多个完全相同的子代个体,属于克隆。
答案:(1)减数分裂 受精作用
(2)基因工程 早期胚胎培养 胚胎移植 无菌培养液、适宜的温度(答对一项即可)
(3)目的基因 遗传密码
(4)胚胎分割移植
(5)细胞免疫
23.(12分)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。如图是治疗性克隆的过程图解。
(1)正常情况下,去核的卵细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中处于________期的卵细胞。
(2)重组细胞发育的过程中,细胞开始分化发生在________期。
(3)图示中由内细胞团到血液组织干细胞、神经组织干细胞以及各种血细胞、神经细胞的形成过程是________,其实质是________。
(4)治疗性克隆所用到的技术名称是________,要想获得基因型完全相同的两个胚胎,可采用________技术。
(5)已知患者是红绿色盲的女性,图中提供卵细胞的为完全正常的年轻女性。移植器官后,该患者所生育子女红绿色盲的发生情况是________。
解析:本题综合考查了干细胞的分化及应用,对应分析如下:
干细胞分化及应用
答案:(1)减数第二次分裂中
(2)囊胚
(3)细胞分化 基因的选择性表达
(4)核移植技术 胚胎分割
(5)男孩红绿色盲,女孩不一定
24.(11分)胚胎干细胞是从人体或哺乳动物的早期胚胎中分离出来的一类细胞,其作用如图所示,a~d表示不同的细胞,①~④表示有关过程。请据图回答:
(1)各种组织和细胞的形成需要经过细胞的________过程。
(2)自然条件下,造血干细胞不能分化形成皮肤、神经等其他的组织和细胞的原因是:细胞中________的结果。成熟的红细胞失去全能性的原因是________。
(3)a、b、c、d分别表示________________,其形成是经过了________的刺激。
(4)有些人对花粉过敏,会出现皮肤荨麻疹。其原因是:吸入花粉后,在花粉的刺激下,效应B细胞分泌的________吸附在皮肤某些细胞的表面;当相同的过敏原再次进入机体时,就会与之结合,并释放出组织胺引起毛细血管________,使皮肤出现红肿现象。
解析:本题综合考查了干细胞的分化及发育并联系到免疫的有关知识。组织和细胞的形成都必须经过细胞的分裂和分化过程;分化是基因选择性表达的结果,骨髓干细胞在不同的场所可发育成不同的免疫细胞,参与机体不同的免疫过程。
答案:(1)分裂和分化(必须答全)
(2)基因选择性表达 没有细胞核
(3)效应B细胞、记忆B细胞、效应T细胞、记忆T细胞(须全部答对) 抗原
(4)抗体 扩张,血管壁通透性增强(必须答全)1.下列有关转基因植物的说法错误的是(  )
A.用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒
B.可以克服远缘杂交的障碍
C.比传统育种所需时间短
D.可用来培育高产、稳产、耐贮存的作物
解析:选A。基因工程培育的抗虫植物只能抗某种虫害,不一定能抗病毒;利用基因工程可以培育高产、稳产、耐贮存的作物;植物基因工程的应用解决了传统育种的缺陷,可以克服远缘杂交的障碍;且能缩短育种年限。
2.(2011年杭州高二检测)能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是(  )
A.单倍体育种        B.杂交育种
C.基因工程育种 D.多倍体育种
解析:选C。考查基因工程育种的优点。基因工程育种是指将目的基因导入受体细胞并使其表达的技术手段。能克服远缘杂交不亲和的障碍,从而使动物基因在植物细胞中表达(植物基因在动物细胞中表达)。
3.苏云金芽孢杆菌的抗虫基因之所以能在棉花的叶肉细胞中准确地表达出来,主要是因为(  )
A.目的基因能在植物细胞核中进行复制
B.目的基因与棉花DNA的基本结构相同
C.不同生物共用一套遗传密码
D.不同生物具有相同的一套遗传信息
解析:选C。不同生物的基因重组之所以能成功,在于其基因结构和化学组成相同;而成功地表达,主要是因为不同生物共用一套遗传密码,重组后外源基因可以随受体细胞的DNA一起进行复制、转录和翻译,从而表达出相应的性状。
4.干扰素是治疗癌症的重要药物,它必须从血液中提取,每300升人血中只能提取1 mg,所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下办法生产干扰素。如图所示:
从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是(  )
A.个体间的杂交 B.基因工程
C.细胞融合 D.器官移植
解析:选B。题图反映的是把目的基因导入受体细胞并且在受体细胞中表达产生干扰素,属基因工程。
5.下列有关基因工程技术的应用中,对人类不利的是(  )
A.制造基因工程菌,用于药品生产
B.创造“超级菌”分解石油、DDT
C.重组DNA诱发受体细胞基因突变
D.导入外源基因替换缺陷基因
解析:选C。基因突变大多数是有害突变,所以人类基因一旦突变,往往会形成有害性状,对人类是不利的。
6.科学家们对一位缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严重复合型免疫缺陷症的美国女孩进行基因治疗,其方法是首先将患者的白细胞取出进行体外培养,然后用逆转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中,再将这些转基因白细胞回输到患者体内,经过多次治疗,患者的免疫功能趋于正常。
(1)基因治疗是把健康的________导入有________的细胞中,以达到治疗疾病的目的。
(2)在基因治疗过程中,逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的________。此基因工程中的目的基因是________,目的基因的受体细胞是________。
(3)将转基因白细胞多次回输到患者体内后,免疫能力趋于正常,是由于白细胞中能合成________。
(4)下图甲所示的方法是从________的DNA中直接分离出基因,图乙所示的方法是用________方法人工合成基因。
解析:该题主要考查了基因治疗的步骤及提取目的基因的方法。图甲表示用限制性核酸内切酶将供体细胞的DNA切成许多片段,然后将片段通过载体转入到不同的受体细胞中,从中找到目的基因。图乙表示用目的基因转录成的信使RNA为模板,逆转录成互补的单链DNA,再合成双链DNA,从而获得目的基因。
答案:(1)外源基因 基因缺陷 (2)载体(或基因的运输工具) 腺苷酸脱氨酶基因 白细胞 (3)腺苷酸脱氨酶
(4)供体细胞 逆转录
1.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的白蛋白提高了30多倍,这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指(  )
A.提供基因的动物
B.基因组中转入了外源基因的动物
C.能产生白蛋白的动物
D.能表达基因遗传信息的动物
解析:选B。转基因动物是指体内被导入了外源基因(即目的基因)的动物。
2.下列是由基因工程方法生产的药物是(  )
①干扰素 ②胰岛素 ③青霉素 ④乙型肝炎疫苗
A.①②③          B.①②③④
C.①②④ D.②③④
解析:选C。青霉素是经诱变育种方法培育出高产青霉素菌种,然后再通过发酵工程来生产的,其他药物都是用基因工程方法生产的。
3.为了培育节水高产品种,科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦细胞中,得到的转基因小麦,其水分利用率提高20%,这项技术的遗传学原理是(  )
A.基因突变 B.基因重组
C.基因复制 D.基因分离
答案:B
4.若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,其在环保上的重要意义是(  )
A.减少氮肥的使用量,降低生产成本
B.减少氮肥的使用量,节约能源
C.避免氮肥使用过多引起环境污染
D.改良土壤结构
解析:选C。农业生产中因大量施用氮肥、磷肥,往往造成水体富营养化,引起淡水“水华”、海洋“赤潮”现象的发生,造成水体恶化,污染环境。利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,可减少氮肥的施用量,避免水体富营养化,在环保方面具有重要意义。
5.如果科学家通过转基因工程,成功地把一名女性血友病患者的造血干细胞进行改造,使其凝血功能恢复正常。那么,她后来所生的儿子中(  )
A.全部正常 B.一半正常
C.全部有病 D.不能确定
解析:选C。由于将正常基因导入了该女性患者的造血细胞,所以她自身凝血功能恢复正常,而她的卵原细胞未被改造,所以,产生的每个卵细胞都含有血友病致病基因,所以,她所生的儿子中,100%都患病。
6.(2011年台州高二检测)基因工程生产胰岛素的主要原因是(  )
A.工艺简单,容易操作
B.生产量大,价格较低
C.所生产的胰岛素可以口服
D.所生产的胰岛素疗效大大提高
解析:选B。传统生产胰岛素的方法只能从猪和羊的胰腺中提取,产量小,成本高,患者难以支付昂贵的药费,而通过基因工程生产,产量大,价格低,能满足患者的需求。
7.据中国政府网报道:一种能快速检测出甲型H1N1流感的试剂盒,目前在军事医学科学院军事兽医研究所研制成功。这种全称为流感病毒-PCR的检测试剂盒,能特异性检测H1、H3、H5、H7、H9亚型流感病毒,可对甲型H1N1流感病毒进行特导性分型检测。下列不属于基因工程实例的是(  )
A.培育出抗烟草花叶病病毒的番茄植株
B.在大肠杆菌体内获取人的干扰素
C.培育出兼有鲤鱼和鲫鱼特点的鲤鲫移核鱼
D.利用“工程菌”生产乙肝疫苗
解析:选C。本题考查基因工程的应用。基因工程可应用于遗传育种,转基因动物、植物及微生物等,增加或改良农作物、牲畜的性状;也可利用工程菌来生产药物或进行基因诊断治疗;另外也可用于环境检测和保护,以及食品业等等。而鲤鲫移核鱼兼有鲤鱼和鲫鱼特点,应用了核移植技术,不属于基因工程的范畴。
8.以下说法正确的是(  )
A.用基因工程培育的抗虫植物也能抗寒
B.基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大、品质优良的动物
C.基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物
D.科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质导入植物中,或者改变这些氨基酸的合成途径中某种关键酶的活性,以提高氨基酸的含量
解析:选C。本题考查基因工程的应用。基因工程可定向改变生物的性状,可以将各种不同的生物的基因组合到不同生物体内,从而获得优良品种。基因工程培育的抗虫棉只能抗某种虫害,不能抗寒。基因工程用于畜牧业是想获得优良的品种,但不一定是体型巨大的个体。导入氨基酸含量多的蛋白质并不能提高此种植物将来的氨基酸含量。
9.金茶花是中国特有的观赏品种,但易得枯萎病,降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,用转基因技术培育出了抗枯萎病的新品种。据图回答:
(1)①和②结合能形成③,常用的酶有____________________________;其能结合形成③,最重要的原因是①和②经酶处理后具有________________________________________________________________________。
(2)经培养长成的植株⑦具备了抗病性,这说明__________________________。抗枯萎病金茶花的培育成功说明一种生物的基因表达系统能够识别来自另一种生物的DNA的________________。
(3)有人认为通过基因工程能培育出理想的抗虫植物,不仅能减轻农药造成的环境污染,而且又能降低生产成本。还有人认为抗虫植物一旦培育成功,其抗虫特性将会连续保持下去,可谓一劳永逸。对后一种观点,你是否赞成?请说明理由。
答案:(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶 相同的粘性末端
(2)目的基因(抗虫基因)已经表达 脱氧核苷酸序列(遗传信息或碱基序列)
(3)不赞成,因为害虫经突变和自然选择而产生对抗虫植物的适应性等;因抗虫植物发生变异,使后代失去抗药性等。赞成,因为抗虫植物的抗虫特性是由基因控制的,是能够遗传的(开放性题)。
10.胰岛素是治疗糖尿病的重要药物。如图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答。
(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?________,为什么?________________________________________________________________________。
(2)为使过程⑥更易进行,可用________处理D的细胞壁。D细胞一般选用大肠杆菌或枯草杆菌的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根治糖尿病的最佳方法是________。
(4)基因工程其他方面的应用,如被用于培育转胰酶抑制剂基因的蔬菜,但若对该蔬菜处理不当,可能给人体带来的负面影响是________________________________________________________________________。
解析:(1)胰岛素基因的表达只在胰岛细胞内,人皮肤细胞内虽有胰岛素基因,但不表达。
(2)过程⑥是将目的基因导入大肠杆菌中,可用氯化钙处理受体细胞,使其通透性增加。大肠杆菌、枯草杆菌繁殖速度快,目的基因表达迅速,故作受体细胞。
(3)通过基因治疗可根治糖尿病。
(4)转胰酶抑制剂基因的表达产物胰酶抑制剂可能会抑制人胰酶的活性,从而影响食物的消化。
答案:(1)不能 皮肤细胞中的胰岛素基因不表达,不能形成胰岛素mRNA
(2)氯化钙 繁殖速度快,目的基因表达迅速
(3)基因治疗
(4)胰酶抑制剂会抑制人的胰酶的活性,从而影响食物的消化
11.阅读以下材料,回答问题:
复合型免疫缺陷症是一种遗传疾病。某女童由于腺苷酸脱氨酶基因缺失,造成体内缺乏腺苷酸脱氨酶;而腺苷酸脱氨酶是人体免疫系统发挥正常功能所必需的,因此,该女童不能抵抗病原微生物的威胁。1990年9月,这名女童接受了基因治疗,研究人员将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中,使淋巴细胞能够产生腺苷酸脱氨酶,然后,再将这种淋巴细胞转入患者体内。半年后,在血液中检测出了被改造的淋巴细胞,女童体内产生的腺苷酸脱氨酶也越来越多,女童产生抗体的能力显著改善。
(1)请运用遗传学原理,预测该女童腺苷酸脱氨酶基因缺失的可能原因。________________________________________________________________________。
(2)研究人员将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞而不是其他细胞的原因可能是________________________________________________________________________。
(3)请用基因工程方法简要写出该女童基因治疗的步骤。
答案:(1)基因突变或染色体畸变
(2)腺苷酸脱氨酶是免疫系统发挥正常功能所必需的,淋巴细胞具有这种酶才能产生抗体等免疫物质
(3)获取腺苷酸脱氨酶基因→形成重组DNA分子→将含腺苷酸脱氨酶基因的重组DNA分子导入淋巴细胞→筛选出含此基因的淋巴细胞并且把这些淋巴细胞输入患者体内。
12.下图是科学家通过基因工程方法从苏云金芽孢杆菌中分离杀虫晶体蛋白基因(简称Bt基因),然后转入普通棉株细胞内,形成转基因抗虫棉的示意图。据图回答:
(1)在下列含有ATP、有关酶的试管中,大量而快捷地获取Bt基因的最佳方案是(  )
(2)写出b过程的表达式:________________________________________________________________________。
(3)不同的Bt菌株产生的晶体蛋白不同,其根本原因是由于组成不同菌株DNA的________。
A.脱氧核苷酸种类不同     B.空间结构不同
C.脱氧核苷酸排列顺序不同 D.合成方式不同
(4)活化的毒性物质应是一种________分子,活化的毒性物质全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上,使细胞膜产生孔道,导致细胞由于________平衡的破坏而破裂。
(5)我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉育种等研究,这将对__________________产生巨大影响。
解析:抗虫棉的培育是基因工程应用于农业、环保的典型事例。大量获取目的基因的最佳方案是DNA分子的复制。由于不同生物共用一套密码子,抗虫基因可以在高等植物棉花细胞内表达。转基因抗虫棉的培育,减少了药物的使用,有利于环保。
答案:(1)D
(2)Bt基因mRNA原毒素
(3)C (4)多肽 渗透
(5)农业害虫防治、环境保护、农业可持续发展等