人教版（2019）选择性必修3《生物技术与工程》 综合检测(A卷)（学生版含答案详解）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）选择性必修3《生物技术与工程》 综合检测(A卷)（学生版含答案详解） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 272.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-03-24 23:20:35 | ||
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文档简介
新人教选择性必修3《生物技术与工程》
综合检测(A卷)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列关于制作果酒、果醋的叙述,错误的是( )
A.生产过程中都需要利用真菌,但种类不同
B.可从打开瓶盖的食醋中得到醋酸菌,加入果酒中制果醋
C.当糖源等条件充足时,醋酸菌可以直接分解葡萄汁中的糖生成乙酸
D.果酒发酵后期放气时间间隔可延长
2.下列关于制作果酒和果醋的叙述,正确的是( )
A.为了提高果酒的产量,果汁应尽量装满发酵瓶
B.果醋发酵阶段应封闭充气口,防止杂菌污染
C.在果酒和果醋的制作过程中,每天需适时打开瓶盖
D.果酒制成后,需将装置移到温度较高的环境中进行乙酸发酵
3.下列关于植物组织培养中灭菌操作的叙述,错误的是( )
A.外植体可以用酒精消毒
B.镊子等器械需要用酒精灭菌
C.操作者的手需要用酒精消毒
D.培养基需要进行高压蒸汽灭菌
4.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行,得到质量高、产量多的理想产物的关键。通常所指的发酵条件不包括( )
A.温度 B.溶氧量
C.pH D.酶的含量
5.下列操作需要在酒精灯火焰旁进行的有( )
①土壤取样 ②称取土壤 ③稀释土壤溶液 ④涂布平板 ⑤微生物的培养
A.①②③④⑤ B.②③④⑤
C.③④⑤ D.②③④
6.将细菌接种在固体培养基上培养,它会繁殖并形成菌落(如右图)。某实验小组想检验两种抗生素的杀菌作用,下列实验方案最合适的是( )
7.“筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列关于筛选的叙述,错误的是( )
A.基因工程中利用标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒
B.在诱变育种中需要通过筛选才能得到数量较少的有利变异
C.在植物体细胞杂交过程中,需要对融合细胞进行筛选
D.在单克隆抗体制备过程中,第一次筛选的目的是获得足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞
8.细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列叙述错误的是( )
A.选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量的细胞
B.选择去核的卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C.选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得有用的突变体
D.选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
9.甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙病害的转基因植株,再将二者杂交后得到F1,然后结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种。下列关于相关操作及结果的叙述,错误的是( )
A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞
B.通过接种病原体对转基因植株进行抗病性鉴定
C.调整培养基中植物激素的比例以获得F1花粉再生植株
D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体
10.长春花中的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。科研人员利用TMS基因构建重组Ti质粒,对愈伤组织进行遗传改造,从其细胞分泌物中提取长春碱,以解决长春碱供不应求的问题,操作过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.过程②采用的是农杆菌转化法
B.Ti质粒是TMS基因的运载工具
C.外植体通过①脱分化过程形成愈伤组织
D.愈伤组织通过③再分化过程产生长春碱
11.科研人员将绿色荧光蛋白基因转入小鼠受精卵中,可直接观察小鼠的胚胎发育进程。通常采用显微注射技术将绿色荧光蛋白基因导入受精后的卵细胞中。下图为注射前的卵细胞,注射时应将含目的基因的DNA注入卵细胞的哪部分 ( )
A.透明带
B.雄原核
C.雌原核
D.细胞质
12.下列叙述与克隆在本质上最相近的是( )
A.将兔的早期胚胎分割后,分别植入两只母兔的子宫内,并最终发育成两只几乎相同的兔子
B.将人的抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上,培育出具有抗病毒能力的烟草新品种
C.将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞
D.将人的精子与卵细胞在体外受精,待受精卵在试管内发育到囊胚期时,再植入女性子宫内发育成试管婴儿
13.下列做法不符合伦理道德观念的是( )
A.通过基因检测诊断疾病
B.为生男孩而设计试管婴儿
C.捐献骨髓治病救人
D.培育“超级细菌”来处理环境污染
14.下列有关蛋白质工程和基因工程的叙述,错误的是( )
A.基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内,并在其中进行表达,它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质
B.蛋白质工程的产品已不再是天然的蛋白质,而是经过改造的、具有了人类所需要的优点的蛋白质
C.蛋白质工程利用基因工程的手段,按照人类自身的需要,定向地改造天然的蛋白质,甚至制造出全新的蛋白质分子
D.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作,定向改变分子的结构
15.转基因技术可以改良动物品种,生产人类需要的药用蛋白。下列属于生产药用蛋白的是( )
A.养殖转生长激素基因鲤鱼
B.养殖抗口蹄疫病毒的转基因兔
C.养殖转乳糖酶基因牛
D.从牛乳汁中获得人血清白蛋白
16.微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。下列关于这两种接种方法的叙述,错误的是( )
A.都只能用于固体培养基接种
B.都能用于微生物的计数
C.接种培养后均可获得单个菌落
D.接种工具使用后都需要灭菌
17.下图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。下列相关叙述错误的是( )
A.获得动物1的过程中受体细胞通常是受精卵
B.动物2体内各体细胞的基因种类相同
C.获得动物3的过程中重组细胞具有全能性
D.上述动物的获得均需要运用胚胎移植技术
18.下列关于基因工程的叙述,错误的是( )
A.终止密码子不属于基因表达载体的组成部分
B.限制性内切核酸酶能识别特定的核苷酸序列,而DNA连接酶不能识别
C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原不具有生物活性
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
19.下图为利用胚胎干细胞进行治疗性克隆的基本过程。下列相关叙述正确的是( )
A.正常情况下,②中去核的卵细胞为处于MⅠ期的卵母细胞
B.在③构建的重组细胞发育的过程中,细胞开始分化发生在桑葚胚期
C.利用胚胎干细胞发展而来的治疗性克隆需要严格监督
D.从结构与功能相适应的角度分析,胚胎干细胞分裂能力强,细胞核小
20.下列关于现代生物技术应用的叙述,错误的是( )
A.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质
B.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体
C.植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒
D.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育
二、非选择题(本题共5小题,共50分)
21.(8分)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力,再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。请据图回答下列问题。
(1)过程①所需的酶是 。
(2)过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的 存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是 。原生质体经过 再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和 植株的根尖,通过 、 、染色和制片等过程制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。
(5)对杂种植株进行 接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。
22.(9分)基因工程又称重组DNA技术,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生物技术。下图是基因工程示意图,请据图回答下列问题。
(1)对目的基因通过PCR技术进行扩增时,所用的酶与细胞内同类酶的差异在于该酶 。
(2)进行①过程时,需要用限制性内切核酸酶切开 以插入目的基因。完整的基因表达载体上应有启动子、 、目的基因和标记基因等特殊DNA片段,其中启动子是 的部位。
(3)若图中宿主细胞为大肠杆菌,一般情况下②过程不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是 ;已转化的宿主细胞(大肠杆菌)指的是已导入 并且在宿主细胞内能稳定 的细胞。
(4)在抗虫作物的培育过程中,常用 法将抗虫基因导入作物受体细胞。可通过 等技术从分子水平上检测抗虫基因是否已转入受体细胞。
23.(8分)PCR是聚合酶链式反应的缩写,利用PCR技术可对目的基因进行扩增。回答下列有关问题。
(1)PCR的原理是 。
(2)利用PCR技术扩增目的基因时,DNA解聚为单链是通过 实现的,DNA的这种解链现象在一定条件下是 (填“可逆的”或“不可逆的”)。
(3)DNA解链后冷却的目的是 ,此过程称为 。
(4)当温度上升到72 ℃左右时,4种脱氧核苷酸在 酶的作用下,根据
原则合成新的DNA链。如此逐渐延伸形成互补链,进而使目的基因加倍。
(5)通过PCR技术,目的基因以 形式扩增。
24.(7分)下图为转基因牛的培育过程。请分析并回答下列问题。
(1)体外培养牛胎儿成纤维细胞,需要定期更换培养液,防止 ,对细胞自身造成伤害。当细胞贴满瓶壁时,可分瓶进行 培养,让其继续增殖。
(2)为便于检测与筛选,用红色荧光蛋白基因作为 基因参与构建基因表达载体,将其导入牛胎儿成纤维细胞中,筛选发红色荧光的细胞的细胞核与 期的去核卵母细胞融合,使供体核进入受体卵母细胞,利用物理或化学方法激活重构胚,使其完成 。可采用机械方法进行 ,使代孕牛产下同卵双胎或多胎。
(3)与成年动物体细胞相比,用胚胎细胞克隆动物的成功率较高,原因是 。
25.(18分)随着科学技术的发展,人们可以根据需求来改造生物的性状。下图是利用奶牛乳汁生产人血清白蛋白的图解,据图回答下列问题。
(1)在此过程中涉及的细胞水平的现代生物技术手段主要有 。
(2)上图中①一般经 酶处理可以得到③,从③到④的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体,而不用普通的体细胞,原因是 。
(3)右图A~D中表示④到⑤过程中正确的操作方法的是 ,把⑤移植到⑥的最佳时期是 。
(4)⑦是经胚胎移植后⑥产下的后代,那么⑦的遗传性状和 最相似,为什么 。如果②的数量太少,常用 来扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白,则要求③的性染色体是 ,利用该方法得到的动物叫作 。
(5)用这种方法生产药物与工厂化生产药物相比,前者的优越性在于 。
新人教选择性必修3《生物技术与工程》
综合检测(A卷)
1答案:A
解析:参与果醋制作的微生物是醋酸菌,醋酸菌属于细菌,不是真菌。
2答案:D
解析:葡萄汁装入发酵瓶时,要留出大约1/3的空间。这样既有利于酵母菌的有氧呼吸,使其大量繁殖,又可防止果酒发酵时产生的大量CO2使果汁溢出,A项错误。乙酸发酵是有氧发酵,应通入O2,发酵时应打开瓶盖并在瓶口盖一层纱布,以防杂菌污染,B项错误。制果酒的过程中定时拧松瓶盖既可排出气体,又可避免杂菌污染,但不能打开瓶盖,C项错误。醋酸菌的最适生长温度比酵母菌高,所以果酒制成后,可将装置移到温度较高的环境中制果醋,D项正确。
3答案:B
解析:植物组织培养需要严格的无菌操作,培养基需要进行高压蒸汽灭菌。操作者的手需要用酒精消毒。外植体应浸泡在酒精中消毒。对镊子等器械应进行灼烧灭菌。整个操作过程要在酒精灯火焰旁或超净工作台上进行。
4答案:D
解析:通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶氧量、通气量和搅拌转速等。发酵过程中所需的酶是由微生物产生的,因此通常所指的发酵条件不包括酶的含量。
5答案:D
解析:除了土壤取样和微生物的培养不需要在酒精灯火焰旁进行外,其他操作均要在酒精灯火焰旁进行,以防止杂菌污染。
6答案:C
解析:根据题意分析可知,本实验的目的是检验两种抗生素的杀菌作用,该实验应遵循对照原则,即设计只有细菌的空白对照组,实验组分别含有抗生素A和含有抗生素B,然后进行对比分析,符合的图示只有C项。
7答案:D
解析:标记基因位于质粒上,基因工程中利用标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒,也可能只含普通质粒,A项正确。诱变育种的原理是基因突变,而基因突变具有不定向性,因此在诱变育种中需要通过筛选才能得到数量较少的有利变异,B项正确。在植物体细胞杂交过程中,诱导原生质体融合后,可获得多种融合细胞,因此需要对获得的细胞进行筛选,C项正确。在单克隆抗体制备过程中,第一次筛选出的是杂交瘤细胞,第二次筛选出的是既能迅速大量增殖又能产生所需抗体的杂交瘤细胞,D项错误。
8答案:A
解析:进行动物细胞培养时,应选择动物胚胎或幼龄动物的组织细胞进行培养;高度分化的细胞已失去分裂能力。
9答案:D
解析:经花粉离体培养获得的若干再生植株,若没有经过秋水仙素处理诱导或其他处理使染色体数目加倍,则为单倍体。
10答案:D
解析:过程②是把目的基因导入植物细胞,且基因表达载体是重组Ti质粒,故应采用农杆菌转化法,A项正确。TMS基因和Ti质粒通过酶切、连接,构建成重组Ti质粒,故Ti质粒是TMS基因的运载工具,B项正确。外植体通过①脱分化过程形成愈伤组织,脱分化是已分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程,C项正确。已经脱分化的愈伤组织在一定条件下,再分化出各种组织或器官,或进一步形成完整植株,这一过程叫作再分化,③过程产生长春碱不需要进行再分化,D项错误。
11答案:B
解析:在受精过程中,精子入卵后,其尾部脱离,原核膜破裂,形成比原细胞核大的雄原核。可见,采用显微注射技术将绿色荧光蛋白基因导入受精后的卵细胞,注射时应将含目的基因的DNA注入卵细胞的雄原核部分,这样既便于操作,又能使目的基因表达。
12答案:A
解析:克隆属于无性繁殖,胚胎分割也属于无性繁殖,A项符合题意。B项属于转基因技术,C项属于细胞融合技术,D项属于有性生殖。
13答案:B
解析:为生男孩而设计试管婴儿,会破坏人类正常的性别比例,不符合伦理道德观念。
14答案:D
解析:蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。它是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,是在分子水平上对基因直接进行操作。
15答案:D
解析:科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中,由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物,这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。目前,科学家已经在牛、山羊等动物乳腺生物反应器中,获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要的医药产品。
16答案:B
解析:将微生物接种到固体培养基上的方法通常为平板划线法和稀释涂布平板法,A项正确。运用稀释涂布平板法接种可以形成单菌落,所以常用来进行微生物的计数;平板划线法常用来筛选分离微生物,不用于微生物的计数,B项错误。两种接种方法在培养基中均可形成单菌落,C项正确。为防止杂菌污染,接种工具使用前后都需要灭菌,D项正确。
17答案:B
解析:转基因动物的获得需将目的基因导入受精卵,因为受精卵的全能性高,A项正确。动物2体内含有目的基因的体细胞与其他体细胞的基因种类不同,B项错误。重组细胞能发育成一个完整的生物体(动物3)是因为重组细胞具有全能性,C项正确。三种动物的获得均运用了胚胎移植技术,D项正确。
18答案:D
解析:终止子属于基因表达载体的组成部分,终止密码子位于mRNA上,A项正确。基因工程中常用的工具酶有限制性内切核酸酶和DNA连接酶,前者能识别特定的核苷酸序列,而后者不能,B项正确。大肠杆菌为原核生物,不含内质网和高尔基体等细胞器,不能对蛋白质进行加工,其合成的胰岛素原无生物活性,C项正确。载体上的抗性基因可作为标记基因,其作用是有利于筛选含重组DNA的细胞,但不能促进目的基因的表达,D项错误。
19答案:C
解析:动物体细胞核移植技术目前广泛采用处于MⅡ期的卵母细胞作受体细胞,A项错误。胚胎发育的囊胚期出现细胞分化,B项错误。利用胚胎干细胞发展而来的治疗性克隆会带来伦理问题,因此需要有效监控和严格审查,C项正确。胚胎干细胞分裂能力强,细胞核大,D项错误。
20答案:B
解析:基因工程生产的是自然界中已存在的蛋白质,而蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质,A项正确。克隆动物应用的是体细胞核移植技术,而制备单克隆抗体应用的是动物细胞融合技术,B项错误。用茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗,C项正确。动物细胞培养技术可用于转基因动物的胚胎早期培养,D项正确。
21答案:(1)纤维素酶和果胶酶 (2)叶绿体 (3)维持原生质体的正常形态 细胞壁 (4)双亲(或花椰菜和黑芥) 解离 漂洗 (5)黑腐病菌
解析:(1)据题图分析可知,①为获得有活力的原生质体的过程,常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)②过程为诱导原生质体融合,叶肉细胞中含有叶绿体,因此融合成功的活细胞中肯定含有叶绿体。(3)原生质体在培养液浓度过高时会失水皱缩,在培养液浓度过低时则会吸水涨破;在培养液中加入适宜浓度的甘露醇以保持与原生质体内液相同的渗透压,目的是维持原生质体的正常形态。原生质体再生出新细胞壁后,可经脱分化形成愈伤组织。(4)染色体变异在显微镜下可见,为确定再生植株的变异类型,可选取再生植株与双亲植株的根尖分生区细胞,经解离、漂洗、染色、制片后,观察比较它们之间染色体的不同。(5)为筛选高抗性的杂种植株,可对杂种植株接种黑腐病菌,根据其接种后的表现进行选择。
22答案:(1)耐高温
(2)载体 终止子 RNA聚合酶识别和结合
(3)未处理的大肠杆菌吸收质粒(或外源DNA)的能力弱 目的基因 遗传和表达
(4)农杆菌转化 PCR
解析:基因工程的基本步骤包括:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。据题图分析可知,①过程表示构建基因表达载体,②过程表示将目的基因导入受体细胞。
(1)利用PCR技术扩增目的基因时,由于PCR过程温度较高,所以需要特殊的耐高温的DNA聚合酶。(2)在构建基因表达载体时,需要用限制性内切核酸酶将载体切开,以便目的基因插入;基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。(3)若受体细胞是大肠杆菌,由于未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力弱,则需要用Ca2+处理大肠杆菌细胞,使之处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。已转化的宿主细胞(大肠杆菌)指的是已导入目的基因并且目的基因能稳定遗传和表达的细胞。(4)将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。可通过PCR等技术从分子水平上检测抗虫基因是否已转入受体细胞。
23答案:(1)DNA复制
(2)高温加热 可逆的
(3)让引物与单链相应互补序列结合 复性
(4)耐高温的DNA聚合 碱基互补配对
(5)指数
24答案:(1)细胞代谢产物积累 传代
(2)标记 MⅡ(或减数分裂Ⅱ中) 细胞分裂和发育进程 胚胎分割
(3)胚胎细胞的分化程度低于成年动物的体细胞,恢复其全能性相对容易
解析:(1)在细胞培养过程中,培养液中的营养物质会逐渐被消耗,且离体的动物细胞代谢产生的废物会沉积在细胞培养液中,对细胞自身造成伤害,所以要定期更换培养液。原代培养时往往会出现接触抑制现象,当细胞贴满瓶壁时,要用胰蛋白酶等处理后分瓶进行传代培养,让细胞继续增殖。(2)从题干信息来看,红色荧光蛋白基因的表达产物可以用来筛选细胞,所以该基因起到了标记基因的作用。动物体细胞核移植往往要选处在减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞作为受体细胞。激活得到的重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。若想获得多个胚胎,可以对早期胚胎进行胚胎分割,之后再移植,进而获得同卵双胎或多胎。(3)相对于成年动物体细胞来说,胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,所以用胚胎细胞克隆动物的成功率较高。
25答案:(1)动物体细胞核移植、动物细胞培养
(2)胰蛋白酶或胶原蛋白 卵细胞大、易操作、分化程度低,体细胞的细胞核在卵细胞的细胞质中才能表现出全能性
(3)B 桑葚胚期或囊胚期
(4)荷斯坦奶牛 因为个体⑦的遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛,⑥只是为胚胎发育提供营养和场所,⑦并没有获得⑥的遗传信息 PCR技术 XX 转基因克隆动物
(5)节约资源、降低成本等
解析:(1)在题图所示过程中涉及的细胞水平的现代生物技术手段主要有动物体细胞核移植和动物细胞培养。
(2)动物细胞培养时要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理使组织中的细胞分散开来。之所以采用卵细胞作为受体细胞,是因为卵细胞大、易操作、分化程度低,体细胞的细胞核在卵细胞的细胞质中才能表现出全能性。
(3)胚胎分割时要将内细胞团均等分割。胚胎移植的最佳时期是早期胚胎的桑葚胚期或囊胚期。
(4)克隆牛与提供细胞核的个体性状最相似。要从乳汁中获取血清白蛋白,则该牛应该是产乳汁的雌牛,其性染色体组成是XX,这样通过导入目的基因的方法获得的动物叫转基因克隆动物。
(5)与工厂化生产药物相比,用转基因克隆动物生产药物的优越性在于节约资源、降低成本等。
综合检测(A卷)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列关于制作果酒、果醋的叙述,错误的是( )
A.生产过程中都需要利用真菌,但种类不同
B.可从打开瓶盖的食醋中得到醋酸菌,加入果酒中制果醋
C.当糖源等条件充足时,醋酸菌可以直接分解葡萄汁中的糖生成乙酸
D.果酒发酵后期放气时间间隔可延长
2.下列关于制作果酒和果醋的叙述,正确的是( )
A.为了提高果酒的产量,果汁应尽量装满发酵瓶
B.果醋发酵阶段应封闭充气口,防止杂菌污染
C.在果酒和果醋的制作过程中,每天需适时打开瓶盖
D.果酒制成后,需将装置移到温度较高的环境中进行乙酸发酵
3.下列关于植物组织培养中灭菌操作的叙述,错误的是( )
A.外植体可以用酒精消毒
B.镊子等器械需要用酒精灭菌
C.操作者的手需要用酒精消毒
D.培养基需要进行高压蒸汽灭菌
4.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行,得到质量高、产量多的理想产物的关键。通常所指的发酵条件不包括( )
A.温度 B.溶氧量
C.pH D.酶的含量
5.下列操作需要在酒精灯火焰旁进行的有( )
①土壤取样 ②称取土壤 ③稀释土壤溶液 ④涂布平板 ⑤微生物的培养
A.①②③④⑤ B.②③④⑤
C.③④⑤ D.②③④
6.将细菌接种在固体培养基上培养,它会繁殖并形成菌落(如右图)。某实验小组想检验两种抗生素的杀菌作用,下列实验方案最合适的是( )
7.“筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列关于筛选的叙述,错误的是( )
A.基因工程中利用标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒
B.在诱变育种中需要通过筛选才能得到数量较少的有利变异
C.在植物体细胞杂交过程中,需要对融合细胞进行筛选
D.在单克隆抗体制备过程中,第一次筛选的目的是获得足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞
8.细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列叙述错误的是( )
A.选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量的细胞
B.选择去核的卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C.选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得有用的突变体
D.选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
9.甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙病害的转基因植株,再将二者杂交后得到F1,然后结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种。下列关于相关操作及结果的叙述,错误的是( )
A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞
B.通过接种病原体对转基因植株进行抗病性鉴定
C.调整培养基中植物激素的比例以获得F1花粉再生植株
D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体
10.长春花中的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。科研人员利用TMS基因构建重组Ti质粒,对愈伤组织进行遗传改造,从其细胞分泌物中提取长春碱,以解决长春碱供不应求的问题,操作过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.过程②采用的是农杆菌转化法
B.Ti质粒是TMS基因的运载工具
C.外植体通过①脱分化过程形成愈伤组织
D.愈伤组织通过③再分化过程产生长春碱
11.科研人员将绿色荧光蛋白基因转入小鼠受精卵中,可直接观察小鼠的胚胎发育进程。通常采用显微注射技术将绿色荧光蛋白基因导入受精后的卵细胞中。下图为注射前的卵细胞,注射时应将含目的基因的DNA注入卵细胞的哪部分 ( )
A.透明带
B.雄原核
C.雌原核
D.细胞质
12.下列叙述与克隆在本质上最相近的是( )
A.将兔的早期胚胎分割后,分别植入两只母兔的子宫内,并最终发育成两只几乎相同的兔子
B.将人的抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上,培育出具有抗病毒能力的烟草新品种
C.将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞
D.将人的精子与卵细胞在体外受精,待受精卵在试管内发育到囊胚期时,再植入女性子宫内发育成试管婴儿
13.下列做法不符合伦理道德观念的是( )
A.通过基因检测诊断疾病
B.为生男孩而设计试管婴儿
C.捐献骨髓治病救人
D.培育“超级细菌”来处理环境污染
14.下列有关蛋白质工程和基因工程的叙述,错误的是( )
A.基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内,并在其中进行表达,它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质
B.蛋白质工程的产品已不再是天然的蛋白质,而是经过改造的、具有了人类所需要的优点的蛋白质
C.蛋白质工程利用基因工程的手段,按照人类自身的需要,定向地改造天然的蛋白质,甚至制造出全新的蛋白质分子
D.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作,定向改变分子的结构
15.转基因技术可以改良动物品种,生产人类需要的药用蛋白。下列属于生产药用蛋白的是( )
A.养殖转生长激素基因鲤鱼
B.养殖抗口蹄疫病毒的转基因兔
C.养殖转乳糖酶基因牛
D.从牛乳汁中获得人血清白蛋白
16.微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。下列关于这两种接种方法的叙述,错误的是( )
A.都只能用于固体培养基接种
B.都能用于微生物的计数
C.接种培养后均可获得单个菌落
D.接种工具使用后都需要灭菌
17.下图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。下列相关叙述错误的是( )
A.获得动物1的过程中受体细胞通常是受精卵
B.动物2体内各体细胞的基因种类相同
C.获得动物3的过程中重组细胞具有全能性
D.上述动物的获得均需要运用胚胎移植技术
18.下列关于基因工程的叙述,错误的是( )
A.终止密码子不属于基因表达载体的组成部分
B.限制性内切核酸酶能识别特定的核苷酸序列,而DNA连接酶不能识别
C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原不具有生物活性
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
19.下图为利用胚胎干细胞进行治疗性克隆的基本过程。下列相关叙述正确的是( )
A.正常情况下,②中去核的卵细胞为处于MⅠ期的卵母细胞
B.在③构建的重组细胞发育的过程中,细胞开始分化发生在桑葚胚期
C.利用胚胎干细胞发展而来的治疗性克隆需要严格监督
D.从结构与功能相适应的角度分析,胚胎干细胞分裂能力强,细胞核小
20.下列关于现代生物技术应用的叙述,错误的是( )
A.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质
B.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体
C.植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒
D.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育
二、非选择题(本题共5小题,共50分)
21.(8分)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力,再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。请据图回答下列问题。
(1)过程①所需的酶是 。
(2)过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的 存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是 。原生质体经过 再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和 植株的根尖,通过 、 、染色和制片等过程制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。
(5)对杂种植株进行 接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。
22.(9分)基因工程又称重组DNA技术,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生物技术。下图是基因工程示意图,请据图回答下列问题。
(1)对目的基因通过PCR技术进行扩增时,所用的酶与细胞内同类酶的差异在于该酶 。
(2)进行①过程时,需要用限制性内切核酸酶切开 以插入目的基因。完整的基因表达载体上应有启动子、 、目的基因和标记基因等特殊DNA片段,其中启动子是 的部位。
(3)若图中宿主细胞为大肠杆菌,一般情况下②过程不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是 ;已转化的宿主细胞(大肠杆菌)指的是已导入 并且在宿主细胞内能稳定 的细胞。
(4)在抗虫作物的培育过程中,常用 法将抗虫基因导入作物受体细胞。可通过 等技术从分子水平上检测抗虫基因是否已转入受体细胞。
23.(8分)PCR是聚合酶链式反应的缩写,利用PCR技术可对目的基因进行扩增。回答下列有关问题。
(1)PCR的原理是 。
(2)利用PCR技术扩增目的基因时,DNA解聚为单链是通过 实现的,DNA的这种解链现象在一定条件下是 (填“可逆的”或“不可逆的”)。
(3)DNA解链后冷却的目的是 ,此过程称为 。
(4)当温度上升到72 ℃左右时,4种脱氧核苷酸在 酶的作用下,根据
原则合成新的DNA链。如此逐渐延伸形成互补链,进而使目的基因加倍。
(5)通过PCR技术,目的基因以 形式扩增。
24.(7分)下图为转基因牛的培育过程。请分析并回答下列问题。
(1)体外培养牛胎儿成纤维细胞,需要定期更换培养液,防止 ,对细胞自身造成伤害。当细胞贴满瓶壁时,可分瓶进行 培养,让其继续增殖。
(2)为便于检测与筛选,用红色荧光蛋白基因作为 基因参与构建基因表达载体,将其导入牛胎儿成纤维细胞中,筛选发红色荧光的细胞的细胞核与 期的去核卵母细胞融合,使供体核进入受体卵母细胞,利用物理或化学方法激活重构胚,使其完成 。可采用机械方法进行 ,使代孕牛产下同卵双胎或多胎。
(3)与成年动物体细胞相比,用胚胎细胞克隆动物的成功率较高,原因是 。
25.(18分)随着科学技术的发展,人们可以根据需求来改造生物的性状。下图是利用奶牛乳汁生产人血清白蛋白的图解,据图回答下列问题。
(1)在此过程中涉及的细胞水平的现代生物技术手段主要有 。
(2)上图中①一般经 酶处理可以得到③,从③到④的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体,而不用普通的体细胞,原因是 。
(3)右图A~D中表示④到⑤过程中正确的操作方法的是 ,把⑤移植到⑥的最佳时期是 。
(4)⑦是经胚胎移植后⑥产下的后代,那么⑦的遗传性状和 最相似,为什么 。如果②的数量太少,常用 来扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白,则要求③的性染色体是 ,利用该方法得到的动物叫作 。
(5)用这种方法生产药物与工厂化生产药物相比,前者的优越性在于 。
新人教选择性必修3《生物技术与工程》
综合检测(A卷)
1答案:A
解析:参与果醋制作的微生物是醋酸菌,醋酸菌属于细菌,不是真菌。
2答案:D
解析:葡萄汁装入发酵瓶时,要留出大约1/3的空间。这样既有利于酵母菌的有氧呼吸,使其大量繁殖,又可防止果酒发酵时产生的大量CO2使果汁溢出,A项错误。乙酸发酵是有氧发酵,应通入O2,发酵时应打开瓶盖并在瓶口盖一层纱布,以防杂菌污染,B项错误。制果酒的过程中定时拧松瓶盖既可排出气体,又可避免杂菌污染,但不能打开瓶盖,C项错误。醋酸菌的最适生长温度比酵母菌高,所以果酒制成后,可将装置移到温度较高的环境中制果醋,D项正确。
3答案:B
解析:植物组织培养需要严格的无菌操作,培养基需要进行高压蒸汽灭菌。操作者的手需要用酒精消毒。外植体应浸泡在酒精中消毒。对镊子等器械应进行灼烧灭菌。整个操作过程要在酒精灯火焰旁或超净工作台上进行。
4答案:D
解析:通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶氧量、通气量和搅拌转速等。发酵过程中所需的酶是由微生物产生的,因此通常所指的发酵条件不包括酶的含量。
5答案:D
解析:除了土壤取样和微生物的培养不需要在酒精灯火焰旁进行外,其他操作均要在酒精灯火焰旁进行,以防止杂菌污染。
6答案:C
解析:根据题意分析可知,本实验的目的是检验两种抗生素的杀菌作用,该实验应遵循对照原则,即设计只有细菌的空白对照组,实验组分别含有抗生素A和含有抗生素B,然后进行对比分析,符合的图示只有C项。
7答案:D
解析:标记基因位于质粒上,基因工程中利用标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒,也可能只含普通质粒,A项正确。诱变育种的原理是基因突变,而基因突变具有不定向性,因此在诱变育种中需要通过筛选才能得到数量较少的有利变异,B项正确。在植物体细胞杂交过程中,诱导原生质体融合后,可获得多种融合细胞,因此需要对获得的细胞进行筛选,C项正确。在单克隆抗体制备过程中,第一次筛选出的是杂交瘤细胞,第二次筛选出的是既能迅速大量增殖又能产生所需抗体的杂交瘤细胞,D项错误。
8答案:A
解析:进行动物细胞培养时,应选择动物胚胎或幼龄动物的组织细胞进行培养;高度分化的细胞已失去分裂能力。
9答案:D
解析:经花粉离体培养获得的若干再生植株,若没有经过秋水仙素处理诱导或其他处理使染色体数目加倍,则为单倍体。
10答案:D
解析:过程②是把目的基因导入植物细胞,且基因表达载体是重组Ti质粒,故应采用农杆菌转化法,A项正确。TMS基因和Ti质粒通过酶切、连接,构建成重组Ti质粒,故Ti质粒是TMS基因的运载工具,B项正确。外植体通过①脱分化过程形成愈伤组织,脱分化是已分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程,C项正确。已经脱分化的愈伤组织在一定条件下,再分化出各种组织或器官,或进一步形成完整植株,这一过程叫作再分化,③过程产生长春碱不需要进行再分化,D项错误。
11答案:B
解析:在受精过程中,精子入卵后,其尾部脱离,原核膜破裂,形成比原细胞核大的雄原核。可见,采用显微注射技术将绿色荧光蛋白基因导入受精后的卵细胞,注射时应将含目的基因的DNA注入卵细胞的雄原核部分,这样既便于操作,又能使目的基因表达。
12答案:A
解析:克隆属于无性繁殖,胚胎分割也属于无性繁殖,A项符合题意。B项属于转基因技术,C项属于细胞融合技术,D项属于有性生殖。
13答案:B
解析:为生男孩而设计试管婴儿,会破坏人类正常的性别比例,不符合伦理道德观念。
14答案:D
解析:蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。它是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,是在分子水平上对基因直接进行操作。
15答案:D
解析:科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中,由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物,这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。目前,科学家已经在牛、山羊等动物乳腺生物反应器中,获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要的医药产品。
16答案:B
解析:将微生物接种到固体培养基上的方法通常为平板划线法和稀释涂布平板法,A项正确。运用稀释涂布平板法接种可以形成单菌落,所以常用来进行微生物的计数;平板划线法常用来筛选分离微生物,不用于微生物的计数,B项错误。两种接种方法在培养基中均可形成单菌落,C项正确。为防止杂菌污染,接种工具使用前后都需要灭菌,D项正确。
17答案:B
解析:转基因动物的获得需将目的基因导入受精卵,因为受精卵的全能性高,A项正确。动物2体内含有目的基因的体细胞与其他体细胞的基因种类不同,B项错误。重组细胞能发育成一个完整的生物体(动物3)是因为重组细胞具有全能性,C项正确。三种动物的获得均运用了胚胎移植技术,D项正确。
18答案:D
解析:终止子属于基因表达载体的组成部分,终止密码子位于mRNA上,A项正确。基因工程中常用的工具酶有限制性内切核酸酶和DNA连接酶,前者能识别特定的核苷酸序列,而后者不能,B项正确。大肠杆菌为原核生物,不含内质网和高尔基体等细胞器,不能对蛋白质进行加工,其合成的胰岛素原无生物活性,C项正确。载体上的抗性基因可作为标记基因,其作用是有利于筛选含重组DNA的细胞,但不能促进目的基因的表达,D项错误。
19答案:C
解析:动物体细胞核移植技术目前广泛采用处于MⅡ期的卵母细胞作受体细胞,A项错误。胚胎发育的囊胚期出现细胞分化,B项错误。利用胚胎干细胞发展而来的治疗性克隆会带来伦理问题,因此需要有效监控和严格审查,C项正确。胚胎干细胞分裂能力强,细胞核大,D项错误。
20答案:B
解析:基因工程生产的是自然界中已存在的蛋白质,而蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质,A项正确。克隆动物应用的是体细胞核移植技术,而制备单克隆抗体应用的是动物细胞融合技术,B项错误。用茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗,C项正确。动物细胞培养技术可用于转基因动物的胚胎早期培养,D项正确。
21答案:(1)纤维素酶和果胶酶 (2)叶绿体 (3)维持原生质体的正常形态 细胞壁 (4)双亲(或花椰菜和黑芥) 解离 漂洗 (5)黑腐病菌
解析:(1)据题图分析可知,①为获得有活力的原生质体的过程,常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)②过程为诱导原生质体融合,叶肉细胞中含有叶绿体,因此融合成功的活细胞中肯定含有叶绿体。(3)原生质体在培养液浓度过高时会失水皱缩,在培养液浓度过低时则会吸水涨破;在培养液中加入适宜浓度的甘露醇以保持与原生质体内液相同的渗透压,目的是维持原生质体的正常形态。原生质体再生出新细胞壁后,可经脱分化形成愈伤组织。(4)染色体变异在显微镜下可见,为确定再生植株的变异类型,可选取再生植株与双亲植株的根尖分生区细胞,经解离、漂洗、染色、制片后,观察比较它们之间染色体的不同。(5)为筛选高抗性的杂种植株,可对杂种植株接种黑腐病菌,根据其接种后的表现进行选择。
22答案:(1)耐高温
(2)载体 终止子 RNA聚合酶识别和结合
(3)未处理的大肠杆菌吸收质粒(或外源DNA)的能力弱 目的基因 遗传和表达
(4)农杆菌转化 PCR
解析:基因工程的基本步骤包括:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。据题图分析可知,①过程表示构建基因表达载体,②过程表示将目的基因导入受体细胞。
(1)利用PCR技术扩增目的基因时,由于PCR过程温度较高,所以需要特殊的耐高温的DNA聚合酶。(2)在构建基因表达载体时,需要用限制性内切核酸酶将载体切开,以便目的基因插入;基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。(3)若受体细胞是大肠杆菌,由于未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力弱,则需要用Ca2+处理大肠杆菌细胞,使之处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。已转化的宿主细胞(大肠杆菌)指的是已导入目的基因并且目的基因能稳定遗传和表达的细胞。(4)将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。可通过PCR等技术从分子水平上检测抗虫基因是否已转入受体细胞。
23答案:(1)DNA复制
(2)高温加热 可逆的
(3)让引物与单链相应互补序列结合 复性
(4)耐高温的DNA聚合 碱基互补配对
(5)指数
24答案:(1)细胞代谢产物积累 传代
(2)标记 MⅡ(或减数分裂Ⅱ中) 细胞分裂和发育进程 胚胎分割
(3)胚胎细胞的分化程度低于成年动物的体细胞,恢复其全能性相对容易
解析:(1)在细胞培养过程中,培养液中的营养物质会逐渐被消耗,且离体的动物细胞代谢产生的废物会沉积在细胞培养液中,对细胞自身造成伤害,所以要定期更换培养液。原代培养时往往会出现接触抑制现象,当细胞贴满瓶壁时,要用胰蛋白酶等处理后分瓶进行传代培养,让细胞继续增殖。(2)从题干信息来看,红色荧光蛋白基因的表达产物可以用来筛选细胞,所以该基因起到了标记基因的作用。动物体细胞核移植往往要选处在减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞作为受体细胞。激活得到的重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。若想获得多个胚胎,可以对早期胚胎进行胚胎分割,之后再移植,进而获得同卵双胎或多胎。(3)相对于成年动物体细胞来说,胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,所以用胚胎细胞克隆动物的成功率较高。
25答案:(1)动物体细胞核移植、动物细胞培养
(2)胰蛋白酶或胶原蛋白 卵细胞大、易操作、分化程度低,体细胞的细胞核在卵细胞的细胞质中才能表现出全能性
(3)B 桑葚胚期或囊胚期
(4)荷斯坦奶牛 因为个体⑦的遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛,⑥只是为胚胎发育提供营养和场所,⑦并没有获得⑥的遗传信息 PCR技术 XX 转基因克隆动物
(5)节约资源、降低成本等
解析:(1)在题图所示过程中涉及的细胞水平的现代生物技术手段主要有动物体细胞核移植和动物细胞培养。
(2)动物细胞培养时要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理使组织中的细胞分散开来。之所以采用卵细胞作为受体细胞,是因为卵细胞大、易操作、分化程度低,体细胞的细胞核在卵细胞的细胞质中才能表现出全能性。
(3)胚胎分割时要将内细胞团均等分割。胚胎移植的最佳时期是早期胚胎的桑葚胚期或囊胚期。
(4)克隆牛与提供细胞核的个体性状最相似。要从乳汁中获取血清白蛋白,则该牛应该是产乳汁的雌牛,其性染色体组成是XX,这样通过导入目的基因的方法获得的动物叫转基因克隆动物。
(5)与工厂化生产药物相比,用转基因克隆动物生产药物的优越性在于节约资源、降低成本等。