《优化方案》苏教生物选修3电子题库（15份打包）

(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，满分50分)
1．下列学说中不属于现代生物科学“三大基石”范畴内的是(　　)
A．细胞学说　　　　　 B．自然选择学说
C．中性学说 D．自由组合定律
解析：选C。现代生物科学的“三大基石”是细胞学说、生物进化论和遗传理论。
2．20世纪生物科学发展的方向不包括(　　)
A．从静态到动态
B．从定性描述到定量实验
C．宏观层面向现代生态学发展
D．微观层面向原子水平发展
解析：选D。20世纪，生物科学从静态的、定性描述性的学科向动态的、定量实验性的学科转化，人类基因组计划的完成则标志着生物科学新时代的开始。同时，在生物科学的宏观层面，现代生态学已发展成为以人类为研究主体的、多层次的综合性学科。
3．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是(　　)
①限制性核酸内切酶的活性受温度影响
②限制性核酸内切酶能识别和切割RNA
③限制性核酸内切酶可从原核生物中提取
④限制性核酸内切酶的操作对象是原核细胞
A．②③ B．③④
C．②④ D．①④
解析：选C。本题考查对限制性核酸内切酶功能的理解。限制性核酸内切酶主要存在于微生物中，酶的活性受温度的影响，限制性核酸内切酶识别和切割的是DNA分子，而不是原核细胞。
4．下列有关基因工程的叙述错误的是(　　)
A．转基因巨型小鼠实验中的载体是大鼠的线粒体
B．基因工程能定向地改变生物的遗传性状
C．马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞
D．用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生相同黏性末端而形成重组DNA分子
解析：选A。美国科学家当年在培养转基因巨型小鼠的实验中，是以细菌的质粒作为载体将含有大鼠生长激素基因的重组DNA分子导入小鼠受精卵中的，故A项是错误的。
5．以下是四种不同限制性核酸内切酶切割形成的DNA片段：
①　　　　②　　　　　③
④ ⑤ ⑥
⑦ ⑧AATTC…
G…
能用DNA连接酶连接起来的是(　　)
A．②和①，④和⑤，③和⑥，①和⑧
B．②和⑦，④和⑥，③和⑧，①和⑤
C．②和⑦，④和⑧，③和⑥，①和⑤
D．④和⑧，②和③，⑦和⑥，①和⑤
解析：选C。当限制性核酸内切酶在识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，黏性末端之间正好碱基互补配对。而当限制性核酸内切酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平口末端。通过观察和比较可知②和⑦能连接成；④和⑧能连接形成；③和⑥能连接形成；①和⑤能连接形成。
6．基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因，这些外来基因可随被污染生物的繁殖、传播而发生扩散。下列叙述错误的是(　　)
A．基因工程间接导致了基因污染
B．基因工程破坏生物原有的基因组成
C．基因工程通过染色体的重组发生基因交换，从而获得了生物的新性状
D．人类在发展基因工程作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响
解析：选C。染色体重组发生在减数第一次分裂的后期，随着同源染色体的分开，非同源染色体自由组合，但是基因工程是通过DNA的断裂和连接合成重组DNA导入到受体细胞并表达的过程。显然这两种方式是不同的，染色体重组属于自然存在的有性生殖发生的过程，而基因工程则是人为的定向改造生物性状的过程。
7．质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供细菌的生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是(　　)
细菌在含青霉素培养基上生长情况
细菌在含四环素培养基上生长情况
①
能生长
能生长
②
能生长
不能生长
③
不能生长
能生长
A.①是c；②是b；③是a
B．①是a和b；②是a；③是b
C．①是a和b；②是b；③是a
D．①是c；②是a；③是b
解析：选A。c点插入，不破坏抗青霉素基因和抗四环素基因，b点插入破坏抗四环素基因，a点插入破坏抗青霉素基因。
8．限制酶可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为4种限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、Hind Ⅲ及BglⅡ的辨识序列及每一种限制酶的特定切割部位。
其中哪两种限制酶切割出来的DNA片段末端可以互补结合，其末端互补序列是(　　)
A．BamHⅠ和EcoRⅠ；末端互补序列：—AATT—
B．BamHⅠ和Hind Ⅲ；末端互补序列：—GATC—
C．BamHⅠ和BglⅡ；末端互补序列：—GATC—
D．EcoRⅠ和Hind Ⅲ；末端互补序列：—AATT—
解析：选C。BamHⅠ和BglⅡ切出的黏性末端碱基能互补配对，互补序列都含有—GATC—。
9．科学家运用转基因技术，将苏云金杆菌的抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜，减少了农药的使用量，减轻了农药对环境的污染。下列说法正确的是(　　)
A．大白菜的体细胞是最理想的受体细胞
B．DXT基因在大白菜细胞中没有表达
C．该技术所用的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶
D．限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列
解析：选C。本题所述的技术属于基因工程，基因工程的关键是用特定的限制性核酸内切酶从苏云金杆菌的DNA中“切取”DXT基因，并在某质粒上打开切口，然后再由DNA连接酶将DXT基因与质粒连接起来，形成重组DNA分子。所以，C项是正确的。
10．钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就而获2008年诺贝尔奖。在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知(　　)
A．该生物的基因型是杂合的
B．该生物与水母有很近的亲缘关系
C．绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达
D．改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对，就不能检测到绿色荧光
解析：选C。本题以新的生物科技成果为背景，考查对基因工程等知识的理解和应用能力。在转基因生物体内能检测到绿色荧光，说明绿色荧光基因已在生物体内成功表达。
11．科学家为提高玉米中赖氨酸含量，计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的氨基酸由天冬氨酸变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍，下列对蛋白质的改造，操作正确的是(　　)
A．直接改造蛋白质的空间结构
B．对相应的基因进行改造
C．直接对氨基酸序列进行改造
D．直接改造相应的mRNA
解析：选B。上述蛋白质的改造，属于蛋白质工程中的小改，它不是对蛋白质分子的直接改造形成的，而是通过对相应的基因进行改造，即通过基因的定点诱变技术，获取相应的改变了的基因而得到新的蛋白质。
12．基因工程等生物高科技的广泛应用，引发了许多关于科技与伦理的争论。有人欢呼，科学技术的发展将改变一切；有人惊呼，它将引发道德危机。对此，我们应持的正确态度是(　　)
①摒弃现有的道德规范，推动科技发展
②发挥道德规范的作用，限制负面效应
③科技的发展必须以现有的道德规范为准绳
④适当调整现有的道德规范，适应科技发展
A．①②　　　　　　　 B．②③
C．③④ D．②④
解析：选D。科学技术是一把“双刃剑”，一方面，科技的发展改善了人类的生活条件，解决了许多疑难问题；同时，如果运用不当，将会出现一系列社会问题，道德、伦理等，面对这一问题，我们应采取的积极措施是限制其负面效应，适当调整现有的道德规范，以适应科学技术飞速发展的需要。
13．有关基因工程的成果及应用的说法正确的是(　　)
A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒
B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物
C．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
D．目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践
解析：选C。解决本题的基本方法是熟练掌握基因工程的成果以及应用的原理。植物的抗性表现为抗虫、抗病、抗除草剂、抗干旱、抗盐碱等，分别是由不同的抗性基因决定的。基因工程在畜牧业上的重要应用是改善畜产品的品质，而不是培养体型巨大的动物。基因治疗有望为人类解除遗传病疾苦，但目前还处于初期的临床试验阶段。
14．既然蛋白质工程可以改造生物的蛋白质，当然这里所说的生物也包括大熊猫。因此我们可以通过改造大熊猫体内的某些蛋白质，使大熊猫的生命活动更加适应环境。推测以下关于改造大熊猫体内某蛋白质的说法错误的是(　　)
A．改造后的蛋白质有可能成为一种新抗原，使大熊猫产生免疫反应，从而将其排除或产生过敏反应，因此应慎重施行
B．改造蛋白质是从根本上通过改造基因来实现的
C．改造蛋白质后的大熊猫和现在的大熊猫仍是一个物种
D．改造蛋白质后的大熊猫的后代不具有改造的蛋白质
解析：选D。改造后的蛋白质具备抗原的特性，因此对高等动物(特别是人)应慎重进行改造；改造某种蛋白质后的生物和未改造的生物差别若仅是一个或几个蛋白质，不一定引起生殖隔离，因此仍属同一物种；改造蛋白质通过改造基因进行，若在受精卵时期进行改造，则可遗传给后代；而若要像基因治疗一样，在成体进行改造，则不能遗传，其后代无改造的蛋白质。
15．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。本题属于能力型题目，重在考查对基因工程有关知识的理解能力和综合归纳能力。 目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶；大肠杆菌为原核生物，不含有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。载体中的抗性基因为标记基因，其作用是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达。
16．基因工程中，须使用特定的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—GATCC—，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是GATC—。根据图示判断下列操作正确的是(　　)
A．目的基因和质粒均用限制性核酸内切酶Ⅱ切割
B．目的基因和质粒均用限制性核酸内切酶Ⅰ切割
C．质粒用限制性核酸内切酶Ⅱ切割，目的基因用限制性核酸内切酶Ⅰ切割
D．质粒用限制性核酸内切酶Ⅰ切割，目的基因用限制性核酸内切酶Ⅱ切割
解析：选D。首先把目的基因切下来要用到限制性核酸内切酶Ⅱ，如果再用限制性核酸内切酶Ⅱ切割质粒则2个标记基因都被切开，标记基因将失去作用。而用限制性核酸内切酶Ⅰ切割质粒可保留一个标记基因，而产生的黏性末端和限制性核酸内切酶Ⅱ切割下来的目的基因可以互补配对。
17．基因工程生产人体糖蛋白时，自然状况下的大肠杆菌不宜作为受体细胞，因为它缺少(　　)
A．内质网和高尔基体 B．线粒体和核糖体
C．高尔基体和核糖体 D．线粒体和内质网
解析：选A。糖蛋白需要内质网、高尔基体加工，大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体。
18．下列叙述符合基因工程概念的是(　　)
A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因
B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株
C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA 发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株
D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上
解析：选B。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重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，进而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。B细胞与肿瘤细胞融合，属于细胞工程；用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，进而筛选出青霉素高产菌株，属于人工诱变；自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上，并没有进行人为的加工，不属于基因工程。
19．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BamHⅠ或EcoRⅠ或PstⅠ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(　　)
限制性核酸内切酶
BamHⅠ
EcoRⅠ
PstⅠ
识别序列和切割位点
G↓GATCC
CCTAG↑G
G↓AATTC
CTTAA↑G
CTGCA↓G
G↑ACGTC
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黏性末端，由题可知：在位置2和3处不能为同一种限制性核酸内切酶，故答案选A。
20．现有一长度为1000个碱基对(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200 bp和600 bp 两种长度的DNA分子。下图中DNA分子的酶切图谱正确的是(　　)
解析：选D。由题干条件可知用EcoRⅠ酶切后，并不能将DNA分为两段，故可判断为环状DNA，再根据用“EcoR Ⅰ 酶、KpnⅠ酶同时酶切后得到 200 bp、600 bp 两种长度的DNA分子”可得到答案D。
二、非选择题(本题共4小题，满分50分)
21．(12分)科学家将大麦细胞中的LTP1基因利用基因工程手段导入啤酒酵母菌中，使其产生LTP1蛋白，使酿出的啤酒泡沫更加丰富。具体的操作过程如图所示，请据图回答问题。
(1)图中所示的基因工程操作步骤的A和C分别是______________________、______________________。
(2)由图中可以看出，所用的载体甲是________，载体甲的化学本质是________。
(3)简要说明获得乙的方法步骤：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知甲中含有抗青霉素基因(非LTP1基因的插入位点)，而啤酒酵母菌没有青霉素抗性，试说明如何检测和筛选出含有目的基因的啤酒酵母菌？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)转基因啤酒酵母菌合成LTP1蛋白的场所是________，原料是________。LTP1基因在转基因啤酒酵母菌中的遗传信息传递过程是
________________________________________________________________________。
解析：此题以转基因啤酒酵母菌为例综合考查了基因工程的工具和主要操作步骤以及基因表达的相关知识。由图可知，A过程表示从大麦细胞中提取LTP1基因(目的基因)。由于甲为环状DNA，应是从大肠杆菌中提取出的质粒。用同种限制酶分别处理LTP1基因和质粒，然后用DNA连接酶将处理后的LTP1基因和质粒连接起来，即可获得重组质粒乙。在啤酒酵母菌的检测和筛选中，可以利用质粒上含有的标记基因进行，最后得到能合成LTP1蛋白的转基因啤酒酵母菌。在转基因啤酒酵母菌细胞中，LTP1基因可以随着质粒的增殖而复制，并且可以进行转录和翻译，合成LTP1蛋白。
答案：(1)目的基因的获取　将目的基因导入受体细胞
(2)质粒　环状DNA
(3)用同种限制酶分别处理LTP1基因和质粒，然后用DNA连接酶将处理后的LTP1基因和质粒连接起来，即可获得重组质粒乙
(4)用含青霉素的培养基培养啤酒酵母菌，如果啤酒酵母菌有青霉素抗性(正常繁殖)，说明导入成功；如果啤酒酵母菌没有青霉素抗性(死亡)，说明没有导入。
(5)核糖体　氨基酸　复制基因mRNALTP1蛋白
22．(14分)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：
限制酶
BamHⅠ
Hind Ⅲ
EcoRⅠ
SmaⅠ
识别序列及切割位点
G↓GATCC
CCTAG↑G
A↓AGCTT
TTCGA↑A
G↓AATTC
CTTAA↑G
CCC↓GGG
GGG↑CCC
(1)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。
(2)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越________。
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是________________________________________________________________________。
(4)与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止
________________________________________________________________________。
(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入__________酶。
(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在____________________________的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。
解析：(1)切割前质粒为环状，不含游离的磷酸基团。切割后质粒成了一个链状的双链DNA分子，含两个游离的磷酸基团。
(2)因为SmaⅠ识别序列中均为G－C碱基对，G、C之间含三个氢键，热稳定性高。
(3)据图可知，Sma Ⅰ 既会破坏标记基因，也会破坏目的基因。
(4)若用同种限制酶切割质粒和外源DNA中的目的基因，因为两端的黏性末端相同，会出现自身环化的情况。而用两种限制酶切割，因为两端形成的黏性末端不同，不会出现自身环化。
(5)DNA连接酶可以连接具有相同黏性末端的DNA片段。
(6)标记基因可以鉴别受体细胞是否含有目的基因。
(7)把蔗糖作为培养基的唯一碳源，可以把不能完成目的基因表达的受体细胞淘汰掉。
答案：(1)0、2　(2)高　(3)Sma Ⅰ 会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因　(4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化　(5)DNA连接　(6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞　(7)蔗糖为唯一含碳的营养物质
23．(12分)基因敲除是应用DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。“基因敲除细胞”的构建过程如下：
第一步：从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞(ES)，在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。
第二步：构建基因表达载体。取与靶基因序列同源的目的基因(同源臂)，在同源臂上接入neoR(新霉素抵抗基因)等。由于同源臂与靶基因的DNA正好配对，所以能像“准星”一样，将表达载体准确地带到靶基因的位置。
第三步：将表达载体导入胚胎干细胞，并与其内靶基因同源重组，完成胚胎干细胞的基因改造。
第四步：基因改造后的胚胎干细胞增殖、筛选。基本原理如图所示：
请根据上述资料，回答下列问题：
(1)在把与靶基因序列同源的目的基因导入受体细胞前，应首先完成________________，在这过程中所需要的工具酶是
________________________________________________________________________。
(2)如果要获得一只含目的基因的小鼠，则选择的受体细胞通常是________，原因是________________________________________________________________________。
(3)上述资料中neoR基因的作用最可能是
________________________________________________________________________。
(4)(2)中获得的小鼠，通过有性生殖产生的后代是否都含该目的基因________。为什么？
______________________________________________________________。
(5)该项技术具有广阔的应用前景，请试举一例：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)单独的DNA片段(目的基因)是不稳定遗传的。制备重组DNA分子目的是为了使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能表达和发挥作用。因此在转化受体细胞前，应首先完成制备重组DNA分子。在此过程中需用限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，用DNA连接酶连接目的基因和载体之间的磷酸二酯键。(2)动物受精卵具有全能性，能发育成完整个体，要获得一只含目的基因的小鼠，则选择的受体细胞通常是受精卵。(3)作为标记基因的neoR(新霉素抵抗基因)的作用是用于鉴定和筛选重组DNA分子。(4)由于减数分裂产生配子时，基因的分离与自由组合是随机的，所以导入目的基因的个体有性生殖产生的后代不一定还含有目的基因。(5)目前，基因工程有着广泛的应用，如基因治疗、动植物改良，利用动植物生产药物。
答案：(1)制备重组DNA分子　限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(2)受精卵　动物受精卵具有全能性(动物不能像植物那样，利用一个除受精卵以外的独立的体细胞直接培养成完整的个体)
(3)作为标记基因，便于筛选
(4)否　在形成生殖细胞时等位基因(目的基因和靶基因)会发生分离
(5)基因治疗、动植物改良、利用动植物生产药物等
24．(12分)(1)饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的________，然后改变植酸酶的________，从而得到新的植酸酶。
(2)培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为饲料原料时磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是________。请简述获得转基因植株的完整过程：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过________法转入猪的受精卵中。
(4)若这些转基因动、植物进入生态环境中，对生态环境有何影响？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查基因工程、蛋白质工程、生态工程。对蛋白质改造时，首先要知道蛋白质的结构，即由氨基酸序列构成的一级结构和折叠组装成的空间结构。转基因技术有四个基本步骤，经常采用农杆菌介导法，因为农杆菌容易侵染植物细胞，将重组质粒导入受体细胞时，经常用到显微注射法。基因工程能够使个体表现出人们所需要的性状，减少环境中磷的污染，但可能会使基因随个体的杂交，扩散到环境中去，造成基因污染。
答案：(1)空间结构　氨基酸序列
(2)农杆菌介导法　外源植酸酶基因→农杆菌→大豆细胞→大豆植株再生→鉴定　(3)显微注射
(4)可减少环境中磷的污染，但可能扩散到环境中，造成基因污染

1．基因工程是一种新兴生物技术，实施该工程的最终目的是(　　)
A．定向提取生物体DNA分子
B．定向对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。基因工程也称DNA重组技术，它是按照人类的意愿，将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术，故实施该工程的最终目的是定向改造生物的遗传性状。
2．我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。获得耐盐基因后，为了构建重组DNA分子，在此过程中DNA连接酶作用的位点及相应的化学键为(　　)
A．a、磷酸二酯键 B．b、氢键
C．a、氢键 D．b、磷酸二酯键
解析：选A。限制性核酸内切酶可以识别特定核苷酸序列并在特定的位点切割，由图可知在GA之间切割，即打开相邻碱基GA之间的磷酸二酯键，故DNA连接酶作用的位点为a点，把打开的磷酸二酯键连接起来。
3．(2011年无锡高二检测)以下关于基因工程的操作工具的说法正确的是(　　)
A．所有的限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B．质粒是基因工程中唯一的载体
C．载体必须具备的条件之一是：具有多个限制性核酸内切酶切点，以便与外源基因连接
D．DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键
解析：选C。一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列；质粒是基因工程中唯一的载体；载体必须具备多个酶切位点；DNA连接酶连接的是磷酸二酯键。
4．(2011年温州高二检测)下表关于基因工程操作的名词及对应的内容，正确的组合是(　　)
供体
剪刀
针线
载体
受体
A
质粒
限制性核酸内切酶
DNA连接酶
提供目的基因的生物
大肠杆菌等
B
提供目的基因的生物
DNA连接酶
限制性核酸内切酶
质粒
大肠杆菌等
C
提供目的基因的生物
限制性核酸内切酶
DNA连接酶
质粒
大肠杆菌等
D
大肠杆菌等
DNA连接酶
限制性核酸内切酶
提供目的基因的生物
质粒
解析：选C。基因工程中的剪刀是限制性核酸内切酶，针线是DNA连接酶，载体最常用的是质粒，受体多用原核生物，如大肠杆菌等。
5．正确表示基因工程操作“五步曲”的是(　　)
A．目的基因的获得→重组DNA分子导入受体细胞→重组DNA分子的形成→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分子的形成→重组DNA分子导入受体细胞→筛选含有目的基因的受体细胞
C．获取目的基因→制备重组DNA分子→转化受体细胞→筛选重组细胞→实现功能表达
D．重组DNA分子的形成→目的基因的获得→重组DNA分子导入受体细胞→筛选含有目的基因的受体细胞→目的基因的表达
解析：选C。基因工程操作“五步曲”包括：获取目的基因、制备重组DNA分子、转化受体细胞、筛选获得目的基因的受体细胞、培养受体细胞并实现目的基因功能表达等五大步骤。
6．(2011年高考海南卷)回答有关基因工程的问题：
(1)构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生________末端。若要在限制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)黏性末端的限制酶。
(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)限制酶能识别特定的DNA序列，并在特定位点上切割DNA，形成黏性末端或平末端；要使目的基因和质粒直接进行连接，应使用同一种限制酶进行切割，使二者产生相同的黏性末端。 (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
1．(2011年常州高二检测)科学家常选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是(　　)
A．提高受体细胞在自然环境中的耐热性
B．有利于检测目的基因是否导入受体细胞
C．增加质粒分子的相对分子质量
D．便于与外源基因连接
解析：选B。质粒上的抗菌素抗性基因作为标记基因，通过它的特性可以用于判断目的基因和载体是否一起进入受体细胞，若进入，则受体细胞对抗菌素具有抗性，否则没有。
2．如图所示是限制性核酸内切酶切割某DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是(　　)
A．CTTAAG，切点在C和T之间
B．CTTAAG，切点在G和A之间
C．GAATTC，切点在G和A之间
D．GAATTC，切点在C和T之间
解析：选C。由题意知，该限制性核酸内切酶识别的核苷酸序列是GAATTC，专一切点在G和A之间。切出的两个完全相同的黏性末端是AATT和AATT，两个黏性末端的关系是碱基互补配对。
3．关于下图DNA分子片段的说法正确的是(　　)
A．限制性内切酶可作用于①、②处
B．解旋酶作用于③处
C．DNA连接酶作用于③处
D．获取目的基因要同时使用解旋酶和限制性内切酶
解析：选B。注意识别图示DNA结构各部位的结构实质。注意限制性核酸内切酶的作用是特定的，如果作用于GA之间的磷酸二酯键，则在DNA的两条链中均在GA之间切割，所以A选项错误。解旋酶作用的部位是每个碱基对之间的氢键。
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。已知目的基因的碱基序列，人工合成方便快捷。不需要再利用mRNA、蛋白质的氨基酸序列来推测和合成，更不必再进行筛选。
5．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的是(　　)
①检测受体细胞是否有目的基因
②检测受体细胞是否有致病基因
③检测目的基因是否转录形成 mRNA
④检测目的基因是否翻译成蛋白质
A．①②③　　　　　　　　 B．②③④
C．①③④ D．①②④
解析：选C。目的基因的检测和鉴定有分子水平上的，如目的基因是否导入受体细胞，目的基因是否转录形成 mRNA，目的基因是否翻译成蛋白质；还有个体水平上相应性状的鉴定，如抗虫、抗病性状等。
6．下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是(　　)
A．①②③④ B．①②④③
C．①④②③ D．①④③②
解析：选C。限制性内切酶将DNA切割为两个片段，如①。DNA聚合酶在DNA复制过程中能连接脱氧核苷酸，延长子链，如④。DNA连接酶能连接DNA片段，如②。解旋酶能解开DNA双链，如③。
7．在抗软化番茄的培养过程中，是________将含有抗多聚半乳糖醛酸酶基因带入普通番茄细胞的(　　)
A．植物病毒 B．土壤农杆菌
C．噬菌体 D．花粉
解析：选B。土壤农杆菌中的质粒可作为目的基因——抗多聚半乳糖醛酸酶基因的载体，而土壤农杆菌对番茄具有感染性，故B项符合题意。
8．(2010年高考浙江理综卷)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是(　　)
A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C．将重组DNA分子导入烟草原生质体
D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
解析：选A。构建重组DNA分子时，需用限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接形成重组DNA分子，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。故A错误。
9．下列关于基因工程的叙述，正确的是(　　)
A．基因工程经常以抗生素抗性基因为目的基因
B．噬菌体是获得转基因细菌的重要载体
C．通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理载体DNA
D．为培育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞
解析：选B。噬菌体是一类专门感染细菌的病毒，故其很容易将含有目的基因的重组DNA分子带入细菌细胞中，故B项是正确的。
10．下列关于基因工程的叙述，错误的是(多选)(　　)
A．通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理质粒的DNA
B．DNA连接酶和载体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．质粒是广泛存在于细菌细胞质中的一种颗粒状的细胞器
解析：选ABD。只有质粒切出的末端与目的基因的末端是互补的，二者才能通过DNA连接酶结合在一起，所以要用同一种限制性核酸内切酶切割。载体是工具而不是酶。质粒为细胞质中的一种小型环状DNA分子。
11．豇豆对多种害虫具有抵抗能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CpTⅠ基因)。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不理想，主要原因是CpTⅠ蛋白质的积累量不足。在体外对CpTⅠ基因进行修饰后，CpTⅠ蛋白质在水稻中的积累量得到了提高。修饰和表达过程如图所示：
请根据以上材料，回答下列问题：
(1)CpTⅠ基因是该基因工程中的________基因，“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列之所以能修饰到CpTⅠ上，是由于基本组成单位是____________，在①过程中，要使用________酶切开，暴露出________，再用________酶连接。
(2)在该基因工程中，供体是________，受体是
________________________________________________________________________。
(3)②过程称为________。
(4)检测修饰后的CpTⅠ基因是否表达的最好方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)因科学家是将CpTⅠ基因转移到水稻体内，故CpTⅠ基因为目的基因；由于“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列均由A、T、G、C四种脱氧核苷酸组成，故可将其修饰到CpTⅠ基因上；因①过程涉及暴露出黏性末端，又涉及DNA分子重组，故在①过程中先用到限制性核酸内切酶，后用到DNA连接酶。(3)因为修饰后的CpTⅠ基因在水稻体内先形成A，然后再由A直接控制CpTⅠ蛋白质的合成，故②过程为转录。(4)因叶肉细胞是进行光合作用的细胞，而蛋白质是由光合作用的产物——糖类转变而成的，故CpTⅠ首先出现于叶肉细胞中，故检测修饰后的CpTⅠ基因是否表达成功的最好办法是让多种农业害虫食用水稻叶片，观察抗虫效果。
答案：(1)目的　四种脱氧核苷酸　限制性核酸内切
黏性末端　DNA连接　(2)豇豆细胞　水稻细胞
(3)转录　(4)让多种农业害虫食用水稻叶
12．胰岛素是治疗糖尿病的重要药物，如图是基因工程技术生产胰岛素的操作过程示意图，请据图回答：
(1)完成过程②、③必需的酶分别是________、________。
(2)在利用A、B获得C的过程中，必须用__________________________________________切割A和B，使它们产生相同的________，再加入________，才可形成C。
(3)取自大肠杆菌的物质B，在基因工程中起________作用，必须具备的条件是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(至少2个)。
(4)图中的D是基因工程中的________细胞，能作为这种细胞的有
________________________________________________________________________等。
解析：(1)过程②为由单链RNA到双链DNA的过程，为逆转录，需要逆转录酶的催化。过程③是DNA由双链解旋变成单链，这个过程需要解旋酶。
(2)A为目的基因，B为载体，只有用同一种限制性核酸内切酶切出相同的黏性末端，然后在DNA连接酶的作用下才能相互结合。
(3)从大肠杆菌中提取的B为质粒，在基因工程中可以起到载体的作用，必须具备的条件是具有标记基因、目的基因插入位点和能够在宿主细胞中复制并稳定保存。
(4)常用的受体细胞是大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞。
答案：(1)逆转录酶　解旋酶
(2)同一种限制性核酸内切酶　黏性末端　DNA连接酶
(3)载体　具有标记基因、目的基因插入位点和能够在宿主细胞中复制并稳定保存
(4)受体　大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞
13．目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，pBR322质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如图一所示：
(1)构建人工质粒时要有抗性基因，以便于
________________________________________________________________________。
(2)pBR322分子中有单个EcoRⅠ限制酶作用位点，EcoR Ⅰ 只能识别序列－GAATTC－，并只能在G与A之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点，请画出目的基因两侧被限制酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端。
(3)pBR322分子中另有单个的BamHⅠ限制酶作用位点，现将经BamHⅠ处理后的质粒与用另一种限制酶Bgl Ⅱ 处理得到的目的基因，通过DNA连接酶作用恢复________键，成功地获得了重组质粒。说明
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为了检测上述重组质粒是否导入原本无ampR和tetR的大肠杆菌，将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布放到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布放到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果(空圈表示与图二对照无菌落的位置)。与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是____________。
解析：(1)质粒上的抗性基因可作标记基因，便于鉴定受体细胞中是否导入目的基因。
(2)在目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点，即目的基因两侧有－GAATTC－。
(3)DNA连接酶能连接磷酸二酯键。经BamHⅠ处理后的质粒与用另一种限制酶BglⅡ处理得到的目的基因能连接起来，说明这两种酶切割获得的黏性末端相同。
(4)图二中的菌落能抗氨苄青霉素，将灭菌绒布放到图二中培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布放到图三含四环素的培养基上培养，仍能生长抗四环素的菌落，空圈为不能抗四环素的菌落(只能抗氨苄青霉素)。图三结果显示，多数大肠杆菌既能抗氨苄青霉素，又能抗四环素，说明导入的是pBR322质粒，而不是重组质粒(重组质粒的四环素抗性基因被切断，不能表达，因此含重组质粒的大肠杆菌只抗氨苄青霉素)。
答案：(1)筛选(鉴别目的基因是否导入受体细胞)
(2)
(3)磷酸二酯　两种限制酶(BamHⅠ和BglⅡ)切割得到的黏性末端相同　(4)能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素
pBR322质粒

1．人们发现蛛丝蛋白比蚕丝蛋白更细，但强度却更大，于是有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推出其基因结构，以指导对蚕丝蛋白基因的修改，从而让蚕也吐出像蛛丝一样坚韧的丝，此过程的名称和依据的原理分别是(　　)
A．基因突变：DNA→RNA→蛋白质
B．基因工程：RNA→RNA→蛋白质
C．基因工程：DNA→RNA→蛋白质
D．蛋白质工程：蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质
解析：选D。通过修改已知蚕丝蛋白的基因，从而创造出全新的蛋白质的过程叫蛋白质工程，其原理是蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质。
2．(2011年镇江高二检测)对于蛋白质的改造类型有“大改”、“中改”、“小改”之分，其划分依据是(　　)
A．蛋白质分子的复杂程度
B．操作过程的复杂程度
C．蛋白质被改造部位的多少
D．蛋白质数目的多少
解析：选C。根据蛋白质被改造部位的多少，分为“大改”、“中改”、“小改”。“大改”是设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质；“中改”是在蛋白质分子中替代某一个肽段或一个特定结构域；“小改”是改造蛋白质分子中某活性部位的1个或几个氨基酸残基。
3．下列关于蛋白质工程的设计思路中，不正确的是(　　)
A．从蛋白质的功能推测蛋白质应有的结构
B．据蛋白质的结构推测氨基酸的排列顺序
C．据氨基酸的顺序推测基因的核苷酸的排列顺序
D．蛋白质工程完全不遵循中心法则
解析：选D。蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。这是根据中心法则反推的设计思路。
4．某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只是对热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗消化不良，最佳方案是(　　)
A．对此酶中的少数氨基酸替换，以改善其热稳定性
B．将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶
C．重新设计与创造一种全新的蛋白酶
D．减少此酶在片剂中的含量
解析：选A。酶的热稳定性与酶的结构有关，具体地说就是仅与其肽链中的几个氨基酸有关，故A项符合题意。
5．猪的胰岛素用于人体时降血糖效果不明显，原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素用于治疗人类糖尿病，下列为蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案的是(　　)
A．对猪胰岛素进行一个氨基酸的替换
B．将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素
C．将猪和人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病
D．根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素
解析：选A。由于猪胰岛素分子中只有一个氨基酸与人胰岛素中的不同，所以在蛋白质工程中的蛋白质分子结构设计中，只需替换这一个不同的氨基酸即可。虽然根据人胰岛素分子的结构设计一种全新的胰岛素也可以用于临床治疗，但分子设计和胰岛素的生产方面都存在很多困难，所以不是最佳方案。
6．科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。如图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程，据图回答：
(1)改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠—人嵌合抗体，属于________________(生物工程)的范畴。
(2)图示过程是根据预期的________________，设计________________，最终必须对________进行操作，此操作中改变的是
________________________________________________________________________。
(3)经过改造的鼠—人嵌合抗体，与鼠源杂交瘤抗体相比较，突出的优点是____________________________________________(从免疫角度考虑)。
(4)上述过程中对科学家来说难度最大的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)通过图示可知鼠—人嵌合抗体是通过人工设计而形成的特定功能蛋白质，其生产过程应属于蛋白质工程的范畴。
(2)蛋白质工程的流程：预期蛋白质的功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)→通过基因工程操作生产预期的蛋白质。
(3)从免疫的角度考虑，对人体来说鼠源抗体为抗原，若利用人的抗体与之嵌合，则排斥作用会减轻，对人体的副作用会减少。
(4)由于蛋白质空间结构比较复杂，不易确定，所以成为蛋白质工程中最大的障碍。
答案：(1)蛋白质工程
(2)嵌合体功能　嵌合体的结构　基因　碱基对
(3)对人体的不良反应减少
(4)设计嵌合体的空间结构
1．蛋白质工程的基本流程是(　　)
①蛋白质分子结构设计　②DNA合成　③预期蛋白质功能
④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①→②→③→④ B．④→②→①→③
C．③→①→④→② D．③→④→①→②
解析：选C。蛋白质工程的原理是中心法则的逆推。它的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA。
2．下列哪项不属于蛋白质工程中的蛋白质分子改造(　　)
A．对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换
B．对特定的蛋白质中某一个肽段或一个特定的结构域进行替换
C．从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质
D．设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列
解析：选D。蛋白质工程的重要方面是蛋白质的分子改造，它可以分为三类：一是对已知蛋白质进行少数氨基酸的替换，二是对某一个肽段或一个特定的结构域进行替换，三是设计制造自然界中全新的蛋白质。D项中的内容是合成基因，属于基因工程的内容。
3．(2011年徐州高二检测)蛋白质工程在实施中最大的难题是(　　)
A．生产的蛋白质无法应用
B．发展前景太窄
C．对于大多数蛋白质的高级结构不清楚
D．无法人工合成目的基因
解析：选C。多数蛋白质除具有一级结构即氨基酸顺序外，还具有复杂的高级结构，即空间结构，而很多蛋白质的空间结构是人们目前还不清楚的。空间结构不清楚也就无法合成制造。
4．下列关于蛋白质工程的叙述中，不正确的是(　　)
A．实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质的结构和功能的关系
B．基因工程是蛋白质工程的关键技术
C．“大改”是指对原蛋白质中的某一个肽段或一个特定的结构域的替代
D．在蛋白质分子中引入二硫键可以显著提高蛋白质的热稳定性
解析：选C。蛋白质工程中“大改”是指设计并制造出自然界中不存在的全新蛋白质。
5．下列哪项不是蛋白质工程的研究内容(　　)
A．分析蛋白质分子的精细结构
B．对蛋白质进行有目的地改造
C．分析氨基酸的化学组成
D．按照人们的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质
解析：选C。蛋白质工程就是人们有目的地改造天然蛋白质或创造新型蛋白质的工程，而A、B、D三项均与此有关，只有C项与此无关，故C项不属于蛋白质工程研究的内容。
6．(2011年南京高二检测)基因工程与蛋白质工程的区别是(　　)
A．基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作
B．基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质
C．基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平(或性状水平)操作
D．基因工程完全不同于蛋白质工程
解析：选B。基因工程和蛋白质工程两者的直接操作对象均为基因，属于分子水平。基因工程中是把原有基因导入受体细胞表达产生天然存在的蛋白质，而蛋白质工程是对原有基因的结构进行改造或人工合成，导入受体细胞中表达产生天然不存在的蛋白质。
7．以下有关蛋白质工程的叙述中，不正确的是(　　)
A．蛋白质工程发展的基础是基因工程
B．蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核苷酸序列的过程
C．T4溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性是蛋白质工程应用的体现
D．蛋白质工程只能改造现有的蛋白质而不能制造新的蛋白质
解析：选D。蛋白质工程既能改造现有的蛋白质，也能制造新的蛋白质。
8．下列关于“大改”“中改”“小改”的说法中，不正确的是(　　)
A．“大改”是指根据氨基酸的性质和特点，设计并制造出自然界中不存在的全新蛋白质
B．“中改”是指在蛋白质分子中替代某一个肽段或一个特定的结构域
C．“小改”是指通过基因工程中的定点诱变技术，有目的地改造蛋白质分子中某活性部位的一个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性质和功能
D．“大改”是指根据氨基酸的性质和特点，人工合成出自然界中已存在的蛋白质
解析：选D。根据蛋白质被改造部位的多少，可以将这种改造分为“大改”“中改”和“小改”。所谓的“大改”是指根据氨基酸的性质和特点，设计并制造出自然界中不存在的全新蛋白质，使之具有特定的氨基酸序列、空间结构和预期功能。
9．关于蛋白质工程的说法，错误的是(　　)
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要
B．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
C．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程
解析：选B。蛋白质工程被称为第二代基因工程，是对基因结构进行相应的改造，从而产生新的蛋白质，并非是对蛋白质直接改造，直接改造后不能够遗传，也不能大量生产。
10．合成鼠—人嵌合抗体属于蛋白质分子设计中的(　　)
A．对已知蛋白质分子结构进行少数氨基酸替换
B．对不同来源的蛋白质进行拼接组装
C．设计制造自然界中全新的蛋白质
D．把两种不同的蛋白质组装成一种蛋白质分子
解析：选B。鼠—人嵌合抗体是由鼠抗体中的可变区与人抗体中的恒定区组装拼接而成的，是将两种不同来源的蛋白质分子进行拼接后形成的嵌合抗体。由于形成的融合蛋白质具有两种蛋白质的结构，所以能表现两种蛋白质的特性。
11．枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但其极易被氧化而失效。1985年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。
(1)改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是
________________________________________________________________________。
(2)改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比，至少有________个碱基对发生变化。
(3)利用生物技术改造蛋白质，是提高了蛋白质的________性，埃斯特尔所做的工作，是对已知蛋白质进行________。
解析：改变蛋白酶的特点，是根据蛋白质工程原理和对构成蛋白质的氨基酸的序列要求，改变基因的脱氧核苷酸序列。由于脱氧核苷酸序列的改变发生在基因内部，所以属基因突变，至少有一个碱基对发生改变。
答案：(1)蛋白质工程　(2)1　(3)稳定　少数氨基酸的替换
12．下图是某种类似动物蛋白质工程的示意图，请分析回答：
　(1)目前蛋白质工程中难度最大的是图中编号________所示过程。
(2)实现③过程所依据的原理是______________________，属于哪种获取目的基因的方法：________。
(3)经过④过程得到目的基因，所采取的手段与基因突变相比最大的特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)⑤过程中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是________________，进行⑤过程的目的是________________________________________________________________________
________________。
解析：(1)蛋白质空间结构较复杂，难测定，是蛋白质工程中难度最大的工作。
(2)由氨基酸序列推出基因中碱基排列顺序后，再用DNA合成仪合成目的基因。
(3)④过程是对已有的基因进行相应的改造，是定向的。
(4)限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，具有专一性，⑤过程是目的基因表达载体的构建，它可以使目的基因在受体细胞中表达。
答案：(1)①　(2)氨基酸与密码子的对应关系　人工合成　(3)基因突变是不定向的，而④过程是定向改变基因　(4)限制性核酸内切酶　使目的基因能够在受体细胞中得到表达
13．蛋白质分子的设计是一项复杂而艰巨的工程，其基本流程可以用下图表示：
(1)构建新的蛋白质模型是分子设计的关键环节，你认为构建蛋白质模型的依据是什么？
(2)通过DNA合成形成的新基因怎样才能得到准确的表达？
(3)有的学者认为，蛋白质工程本身也是研究蛋白质结构和功能的一种有力工具。你是怎么看待的？
解析：(1)蛋白质工程的目的是合成人需要的蛋白质，蛋白质的功能是设计的依据，由于功能与结构的统一性，所以构建蛋白质模型时，要根据蛋白质的空间结构。
(2)基因表达需要具有相应的条件，如原料、场所、酶等，通过基因工程技术把新基因导入受体细胞，即可获得理想环境，从而得到表达。
(3)蛋白质工程的设计思路是根据人们的需要找出相应功能的蛋白质，根据功能进行蛋白质分子的结构设计，完全体现功能与结构相统一的观点，所以必须对蛋白质的结构与功能进行详细的研究，从而说明蛋白质工程是研究蛋白质结构和功能的有力工具。
答案：(1)构建蛋白质模型的依据是所需蛋白质的功能和控制这种蛋白质合成的基因以及蛋白质的空间结构。
(2)通过基因工程技术，将新基因导入大肠杆菌等受体细胞中，新基因在受体细胞中指导合成新蛋白质。
(3)学者认识恰当，蛋白质结构直接影响其功能活性，要想研究蛋白质结构和功能的关系，蛋白质工程就是有力的工具，利用这种工具可以改变蛋白质的空间结构，探究功能的改变，从而得出相应的科学结论。

1．随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，下列关于基因污染的说法中不正确的是(　　)
A．转基因作物可通过花粉扩散到它的近亲作物上，从而污染生物基因库
B．杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性
C．基因污染是一种不可以增殖的污染
D．基因污染难以清除
解析：选C。基因污染指基因工程中目的基因转移到生物体内可能对生物多样性、生态环境和人体健康造成潜在风险和威胁，而且会随着生物的繁殖过程不断增殖，故C项是错误的。
2．(2011年盐城高二检测)面对转基因技术的利弊，正确的做法是(　　)
A．坚决抵制转基因生物
B．不加区分，全盘接受
C．应停止有关的实验
D．趋利避害，不能因噎废食
解析：选D。面对转基因技术，要认识到广阔的应用前景，又要切实认识到个别有害转基因生物的危害性，既不能不加区分，全盘接受，也不能一发生问题就停止有关实验，要趋利避害，不能因噎废食。
3．在当年的朝鲜战场上，走投无路的美帝国主义，竟置道德、人性、伦理于不顾，丧心病狂地向我中国人民志愿军的阵地投放大量的老鼠，使我军前线大批战士感染了可恶的鼠疫这一烈性传染病。这不仅给我军战士的身心、生命造成很大的危害，而且使我军的战斗力也受到严重损失。就这件事而言，属于生物武器的是(　　)
A．老鼠 B．跳蚤
C．鼠疫杆菌 D．装有老鼠的炸弹
解析：选C。老鼠、跳蚤和装有老鼠的炸弹均只起着传播鼠疫杆菌的作用，属于传播途径，而真正使人致病的是鼠疫杆菌，故鼠疫杆菌属于生物武器。
4．有关转基因生物引发的安全性问题的叙述错误的是(　　)
A．转基因生物引发的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全
B．转基因生物引发安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
C．转基因生物引发的安全性问题是无法弥补的
D．转基因生物有可能造成安全性问题，但不能一概而论
解析：选C。应理性地从管理的层面看待转基因技术，可以通过建立和完善相应的法令、法规和各种监督机制保证转基因生物的安全性。
5．据统计，从20世纪90年代至今，全世界包括基因制药在内的生物技术药物的销售额以年均30%的速度增长，生物制药已成为21世纪的朝阳产业，下列有关说法不正确的是(　　)
A．我们可以利用转基因技术使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”
B．对于基因制药，我们应该科学地认识和评估，保障公众的知情权
C．利用转基因技术还可以进行基因治疗，现在技术已经完全成熟
D．由于转基因生物的安全问题，国家应建立相应的评估及预警机制
解析：选C。利用转基因技术可以使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”，如有人将抗胰蛋白酶基因转到羊体内生产抗胰蛋白酶；由于人们对基因药物持不同观点，所以应科学地认识和评估，保障公众的知情权；转基因技术可以进行基因治疗，但现在技术还不成熟。
6．棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法，我国已将该毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达。 由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，已取得了很好的经济效益。
请根据上述材料回答下列问题：
(1)该项科学成果在环境保护上的重要作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，此种现象源于___________________________________________________________。
(3)题中“毒蛋白基因移入棉花植株内并实现成功表达”中的“成功表达”含义是指
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是
________________________________________________________________________。
(5)在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中，所用的基因的“分子手术刀”是__________________，基因的“分子针线”是________，基因的“运载工具”是________。
(6)转基因技术有利有弊，请各举一例加以说明：
有利方面：_______________________________________________________________；
有害方面：______________________________________________________________。
解析：本题主要考查了基因工程的优点、目的基因的表达和基因工程的安全性问题等知识点。基因工程的优点是目的性强、育种周期短，克服了远源杂交不亲和的障碍。抗虫棉的优点是减少了农药对环境的污染，保护了生态环境。其中毒蛋白基因的表达经过转录和翻译两个阶段。
答案：(1)减少了农药对环境的污染，保护了生态环境
(2)基因突变
(3)毒蛋白基因在棉花细胞内经过转录和翻译合成了毒蛋白
(4)目的性强，育种周期短，克服了远源杂交不亲和的障碍
(5)限制性核酸内切酶　DNA连接酶　载体(或质粒等)
(6)用于疾病的诊断和治疗，生产传统方法难以生产的药物，用于培育优良动、植物新品种等　不利于环境保护，可能引起环境问题、食物安全性问题、生物安全性问题等
1．抗病毒转基因植物的抗病毒基因成功表达后，以下说法正确的是(　　)
A．可以抵抗所有病毒
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，不能抵抗所有病毒，不可以抗虫。抗病毒基因的存在可能会增加变异的可能性。
2．1982年，美国科学家帕米特成功培育出一只“巨型小鼠”，这一实验被认为是基因工程发展史上的里程碑，“转基因动物”开始走入人们的视野。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．能产生大鼠生长激素的动物
D．能表达基因遗传信息的动物
解析：选B。转基因生物是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的、能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。转基因动物是指基因组中增加了外源基因的动物。如题中的转基因鼠基因组中携带有外源的大鼠生长激素基因。
3．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是(　　)
A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因
B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交
C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒
D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良
解析：选B。基因治疗是在分子水平上对基因进行操作，常用方法有基因置换、基因修正、基因修饰、基因抑制、基因封闭等，都属于基因工程操作，而不是诱变，所以A项错误；由于DNA分子具有特异性，一种基因探针只能检测一种病毒，C项错误；基因工程打破了物种间的界限，原核生物基因也可用于改造真核生物，如转基因抗虫棉的抗虫基因就是来自苏云金芽孢杆菌，D项错误；基因诊断的原理就是DNA分子杂交，B项正确。
4．(2011年苏州高二检测)若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环境保护上的重要意义是(　　)
A．减少氮肥使用量，降低生产成本
B．减少氮肥生产量，节约能源
C．避免使用氮肥过多引起的环境污染
D．改良土壤的群落结构
解析：选C。农业生产中大量施用氮肥、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，可减少氮肥施用量，避免水体富营养化，在环保方面具有重要意义。
5．用重组基因技术制造的全新致病菌比一般的生物武器危害性大，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只有某种易感基因的民族容易感染，而施放国的人却不易感染
A．① B．②
C．②③ D．①②
解析：选D。由于重组基因技术制造的致病菌是自然界从来没有的菌株，人类从来没有接触过的，体内没有形成这种致病菌相应的抗体，也就是没有免疫能力，一旦施用可以让大批受感染者突然得病，医学上也因为从来没有接触这样的病例而缺乏针对性的治疗，造成无药可医。一般情况下重组的致病菌使受感染者致病，易感染和抗感染是相对而言的，人是同一个物种，不会有绝对不感染的民族。
6．利用基因工程生产蛋白质药物的方法之一是将人的基因转入动物体内，再饲养这些转基因动物，从动物乳汁或尿液中提取药物。这一过程不涉及(　　)
A．DNA按照碱基互补配对原则自我复制
B．DNA以其一条链为模板合成RNA
C．RNA以自身为模板自我复制
D．按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
解析：选C。在动物细胞中，DNA分子可自我复制，RNA则不能；目前科学家研究发现，RNA自我复制的现象只发生在少数病毒中。
7．为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中其他植物体内，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中，其原因是(　　)
A．叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中
B．转基因植物中的质基因与其他植物间不能通过花粉发生基因交流
C．转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流
D．植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比
解析：选B。目的基因导入到受体细胞的叶绿体的DNA中，遵循细胞质遗传。
8．科学家运用转基因技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜，减少了农药的使用量，减轻了农药对环境的污染。下列说法正确的是(　　)
A．用苏云金芽孢杆菌直接感染大白菜就可得到转基因大白菜
B．DXT基因能在大白菜细胞中正常表达
C．转基因大白菜培育的过程中，可以用灭活的病毒作为运载体
D．转基因大白菜能抵抗各种病虫害
解析：选B。由于生物间存在生殖隔离，细菌感染时并不把遗传物质传递给受感染生物；抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜，说明DXT基因在大白菜细胞中得到了正常表达；在转基因植物培育过程中，运载体常用根瘤农杆菌的Ti质粒；苏云金芽孢杆菌的抗虫基因编码的蛋白质具有毒杀鳞翅目、双翅目、鞘翅目等昆虫的特性，并不能抵抗各种病虫害。
9．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的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是(　　)
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。转基因抗虫棉的抗虫特性对棉铃虫的选择作用会使具有抗性的棉铃虫群体逐步增大，抗虫棉的优势会逐渐减小，而间隔种植少量非转基因棉或其他作物，就能维持不具抗性棉铃虫的生存，使具有抗性的棉铃虫的比例降低，从而减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度。
10．(2010年高考江苏卷)下列关于转基因植物的叙述，正确的是(　　)
A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中
B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加
C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达
D．如果转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题
解析：选A。若转入到油菜的抗除草剂基因存在于油菜的染色体上，则可能通过花粉传入环境中，由此判断A项正确；转抗虫基因的植物，对昆虫进行了定向选择，会导致昆虫群体抗性基因频率增加，由此判断B项错误；因生物体共用一套遗传密码，动物的生长激素基因转入植物后可表达，由此判断C项错误；如果转基因植物的外源基因来源于自然界，可能打破原有的基因结构，或通过转基因植物散播，具有不确定性，存在一定的安全性问题，由此判断D项错误。
11．通过基因工程的方法，科学家采用花粉管通道法将毒蛋白基因转入棉花植株并获得成功表达。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中，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)图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________________。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)基因工程操作的最后步骤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上是否插入了目的基因，采用的技术是______________________________；其次还要检测______________________________，方法同样采用的是分子杂交技术；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：(1)据图分析限制性核酸内切酶的识别序列为GAATT、CAATT、GTTAA、CTTAA这4种，而酶具有专一性，故需4种不同的限制性核酸内切酶。(2)利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，相当于基因工程操作步骤中的“转化受体细胞”。(3)基因工程的操作工具中常用的载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。(4)目的基因的检测与鉴定相关方法有：通过分子杂交技术检测转基因生物的DNA是否插入了目的基因及目的基因是否转录出mRNA；通过抗原——抗体反应检测是否有蛋白质合成。(5)本题具有开放性，但要注意理由与观点的一致性。
答案：(1)4　(2)转化受体细胞　人工合成　(3)质粒(其他合理答案也可)　(4)DNA分子杂交技术　目的基因是否转录出了mRNA　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。
12．根据下列所给材料回答问题：
材料一：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，生产出人的胰岛素。
材料二：把萤火虫的荧光基因转入烟草体内，培育能产生荧光的烟草。
材料三：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，这种细丝可望用做手术的缝合线。
材料四：由河北大学失宝成教授领导的“抗虫转基因小麦”课题组，选择了我国华北地区广泛种植的几种小麦品种，成功地将一种雪花莲凝集素(GNA)基因导入小麦植株，诱导细胞分化，获得了抗虫转基因小麦植株。
(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，这说明基因是有__________效应的________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)材料三中所用缝合线与普通缝合线相比有何优点？
________________________________________________________________________。
(5)上述转基因小麦品种的研究和应用，其实际意义有哪些？(至少说出两点)
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
(6)可遗传的变异的来源分为三种：________、________、____________，而基因工程改变一个生物的基因属于________。
(7)从上述所给的材料，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相互转基因
C．基因工程可以定向地改变生物的遗传特性
D．转基因生物的出现对生物的进化是有利的
解析：(1)由上述材料可知：都是把外源目的基因转移到另一种生物体内，获得人类需要的产物，属基因工程技术。
(2)基因是控制生物性状的遗传物质的基本结构单位和功能单位，同时不同生物的基因化学组成相同，且共用一套遗传密码。
(3)基因工程所需的工具酶主要有两种：限制性核酸内切酶和DNA连接酶。
(4)材料三中的缝合线的化学成分是蛋白质，可以被分解吸收，不用拆线。
(5)抗虫转基因小麦可以减少农药使用量、减轻农药对环境的污染，同时能提高产量，增加收益。
(6)基因工程使一个生物发生变异属基因重组。
(7)基因工程是一把双刃剑，对生物的进化来说可能有利也可能有害。
答案：(1)基因工程
(2)遗传　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，不用拆线
(5)①减少农药使用量，减轻农药对生态环境的污染
②提高农作物产量，降低生产成本，增加农民收益
(6)基因重组　基因突变　染色体变异　基因重组
(7)D
13．害虫损伤番茄的叶片后，组成叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质，这种物质可以扩散到番茄的其他部位，诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达，合成蛋白酶抑制剂，导致害虫不能消化食物而死亡。
科学家利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中，使玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，有效抵御了玉米螟对玉米的危害。
请结合上面的材料回答：
(1)转移了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是________，合成的化合物还需要在________________________中加工才具有生物活性。
(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于________技术，这种变异在生物学上称为________。
(3)在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草是否也会出现抗玉米螟性状？原因是什么？
(4)抗玉米螟玉米具有显著的生态效应。你认为种植该玉米的农田是否还需要进行防虫管理？理由是什么？
(5)有人对食用该玉米的安全性表示担忧，你认为这种担忧有无道理？请简要说明理由。
解析：(1)番茄蛋白酶抑制剂的本质为蛋白质，其合成部位为核糖体，但还需要在内质网、高尔基体中加工才具有生物活性。
(2)由材料可获得信息，抗玉米螟玉米品种的培育运用的是转基因技术，这种技术的原理是基因重组。
(3)(5)属于开放性试题，答案不惟一，只要有道理即可。
(4)抗玉米螟玉米能抗玉米螟，但不一定能抵抗其他害虫，故种植抗玉米螟玉米的农田，仍需要进行防虫管理。
答案：(1)核糖体　内质网和高尔基体
(2)转基因　基因重组
(3)(答案不惟一)不会；不同物种之间存在生殖隔离，玉米的花粉不能传递给杂草。(或会；蛋白酶抑制剂基因通过玉米的花粉传递给杂草，使杂草获得抗虫基因，从而表达出抗虫性状。)
(4)需要；转基因玉米能够抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他玉米害虫。
(5)(答案不惟一)有道理；这种玉米的子粒可能含有蛋白酶抑制剂，人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性，影响人体健康。(或没有道理；人蛋白酶与玉米螟蛋白酶结构不同，玉米中的蛋白酶抑制剂对人体蛋白酶无影响。)

(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，满分50分)
1．牛排卵时，细胞所处时期为(　　)
A．卵原细胞 B．初级卵母细胞
C．成熟卵细胞 D．次级卵母细胞
解析：选D。分析比较卵细胞的形成和受精作用，排卵是在减数第二次分裂时期。
2．受精时精子穿入(　　)
A．卵原细胞 B．初级卵母细胞
C．次级卵母细胞 D．成熟卵细胞
解析：选C。获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带，精子细胞膜与卵细胞膜融合，卵细胞膜发生变化，激活停留在减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，继续完成减数第二次分裂后，卵子的细胞核与精子的细胞核融合形成受精卵。
3．奶牛场通过性别控制获得更多的雌性牛犊，以增加牛奶产量。可以采取的方法是(　　)
A．通过分离出X精子与卵子结合受精
B．通过分离出X精子和Y精子并与卵子结合受精
C．通过分离出Y精子并与卵子结合受精
D．通过分离含X、Y染色体的精子与卵子结合受精
解析：选A。奶牛属于XY型性别决定的生物。由于精子有X和Y两种类型，而卵子只有X一种类型，所以决定牛犊性别的关键是哪种类型的精子与卵子结合。要想获得雌性牛犊，通过分离出X精子与卵子结合即可。
4．关于胚胎分割移植，以下说法正确的是(　　)
A．胚胎分割移植可产生基因型完全相同的两个新个体
B．胚胎分割次数越多，产生新个体越多
C．胚胎分割移植是有性生殖
D．胚胎分割产生的个体表现型一致
解析：选A。胚胎分割的基本过程是，将发育良好的胚胎移入含有培养液的培养皿中，在显微镜下用切割针或切割刀把胚胎分割开，或者采用酶处理等方法将卵裂球中的细胞分散开，分割的胚胎或细胞直接移植给受体，或在体外培养到囊胚阶段，再移植到受体内，着床发育产仔。由于分割的胚胎是由一个受精卵经过有丝分裂形成的，所以核中的遗传物质相同，其性状表现与环境因素也有关，所以表现型不一定完全相同。
5．良种试管牛的繁殖过程是：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵细胞在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精，在特定培养基上培育成早期胚胎，再把早期胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是(　　)
A．产生试管牛的生殖方式属于有性生殖
B．处理甲牛的激素可能是孕激素
C．甲牛、乙牛对该试管牛核基因贡献相同
D．该技术可应用于加速优良种畜的繁殖
解析：选B。试管牛的获得经过了精卵结合，属有性生殖；处理甲牛的激素为促性腺激素；甲牛提供卵子，乙牛提供精子，二者贡献的核基因相同；该技术利于优良种畜的快速繁殖。
6．雌性动物卵母细胞减数分裂过程中，着丝粒的分裂发生在(　　)
A．初级卵母细胞的形成过程中
B．次级卵母细胞的形成过程中
C．精子入卵后
D．卵裂过程中
解析：选C。在卵细胞形成的过程中，着丝点的分裂发生在减数第二次分裂过程中。具体过程是：在雌性动物排卵前后，初级卵母细胞进行减数第一次分裂得到次级卵母细胞，次级卵母细胞由卵巢排出进入输卵管中准备受精，当遇到精子后，有一个精子头部进入卵膜内时，激发次级卵母细胞进行减数第二次分裂，着丝点分裂，形成成熟卵子和第二极体。
7．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精子培养　⑦卵母细胞获能　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、受精等几个步骤。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。受精的过程要在获能液或专用的受精溶液中培养一段时间才能完成。完成获能的精子与卵细胞受精后开始了胚胎的发育过程。
8．加拿大的荷斯坦奶牛每年产奶量可达10 t以上。我国引进了1000头牛胚胎，是由荷斯坦公牛的精子和荷斯坦母牛的卵细胞受精后形成的，并移植到黑龙江当地的受体牛中。这些牛产下的牛犊育成后，可替代年产奶量不足3 t的当地奶牛。这些牛犊的优良性状(　　)
A．只来自荷斯坦公牛
B．只来自荷斯坦母牛
C．来自荷斯坦公牛和母牛
D．来自黑龙江当地奶牛
解析：选C。引进的牛胚胎是由荷斯坦牛的精子和卵细胞受精后发育而成的，细胞内的基因来自荷斯坦公牛和母牛，所以生产的牛犊的性状与荷斯坦公牛和母牛一致。黑龙江当地母牛作为“代孕妈妈”，只是为牛胚胎的发育提供了生理环境。
9．下列叙述中错误的是(　　)
①受精卵中的全部遗传物质的一半来自精子　②男性两侧输精管结扎后，睾丸仍能产生精子，男性的第二性征不变③受精卵中细胞核基因一半来自精子，一半来自卵细胞　④受精过程是指精子和卵细胞的细胞核融合
A．①②③ B．①④
C．②③④ D．①③④
解析：选B。受精过程包括精子和卵细胞的细胞质、细胞核的融合，形成的受精卵中的细胞核基因一半来自精子，一半来自卵细胞，但细胞质基因绝大部分来自卵细胞。因为卵细胞大，含细胞质多，而精子小，含细胞质少，并且在受精时，由细胞质组成的精子尾部留在外面，不参与受精卵的构成。男性结扎的输精管只是精子排出的通道，所以结扎后并不影响睾丸产生精子。第二性征是由性激素控制的，而睾丸产生的雄性激素是由血液运输的，而不是由输精管运输，所以结扎后也不影响男性的第二性征。
10．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)的比值却发生变化。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。在卵裂阶段，细胞数目随分裂而增多，但总体积基本不变，消耗的营养物质为受精卵的卵黄，不从外界获取，所以核质量逐渐增多，细胞质质量减少，核质质量比逐渐增大。
11．“多利”羊的产生与下列哪些技术有关(　　)
①人工授精　②胚胎移植　③正常妊娠　④体外培养　⑤核移植
A．①③④⑤ B．②③④⑤
C．①②③④ D．①②③⑤
解析：选B。“多利”羊的产生属于克隆，即动物体细胞核移植得到重组细胞，再经体外培养至早期胚胎而后移植到代孕母亲子宫内，分娩的幼体，即为“多利”。
12．下列属于胚胎工程最后一道“工序”的是(　　)
A．体外受精 B．早期胚胎培养
C．胚胎移植 D．胚胎分割
解析：选C。在胚胎工程中通过任何一项技术，如转基因、核移植或体外受精等技术获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。因此，胚胎移植是胚胎工程技术的最后一道“工序”。
13．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。
14．关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述不正确的是(多选)(　　)
A．精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宫
B．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵
C．成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可以移植
D．体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外进行
解析：选ABD。此题重在考查胚胎的早期培养知识。卵母细胞在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，受精卵发育到桑葚胚或囊胚阶段才可移植。胚胎体外培养是应用人工创造的环境，对获取的早期胚胎进行体外培养。由于胚胎不同发育时期生理代谢的需求不同，进行胚胎体外培养时，必须配制一系列含有不同成分的培养液，用以培养不同发育时期的胚胎。当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。
15．一般情况下，下列细胞分化程度由高到低的顺序依次是(　　)
①卵子　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，卵子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。
16．下列关于捐献骨髓的叙述，正确的是(　　)
A．一个人捐献的骨髓可以移植给所有需要骨髓移植的人
B．由于捐献者失去部分骨髓，所以对捐献者的影响很大
C．由于人具有特异性免疫系统，所以一个需要骨髓移植的人必须从成千上万个捐献的骨髓中才能找到合适的
D．由于造血干细胞主要存在于骨髓中，所以必须从捐献者的骨髓中才能获得造血干细胞
解析：选C。骨髓移植前，必须选取合适配型的供体，以免出现免疫排斥现象。造血干细胞的来源有三种：骨髓、外周血、脐带和胎盘。从正常人体中抽取一定量的骨髓是无害的，骨髓中的造血干细胞通过增殖会很快恢复到原来的状态。
17．镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，病人不能产生正常的血细胞。在缺氧条件下，病人红细胞变形为镰刀状，失去运输氧气的能力。现在要用造血干细胞移植技术来治疗此病人，你认为最佳的医治方案是(　　)
A．将符合要求的造血干细胞直接植入病人的循环系统
B．将符合要求的造血干细胞移入病人的造血系统
C．将符合要求的造血干细胞移入病人的血液
D．将符合要求的红细胞植入病人的血液和造血系统
解析：选B。造血干细胞是一种多能干细胞，在一定条件下可以增殖和分化为多种组织细胞。镰刀型细胞贫血症是病人的造血系统不能产生正常的红细胞，因此通过造血干细胞移植技术，将符合要求的造血干细胞植入病人的造血系统，就可以源源不断地产生正常的红细胞，释放进入血液来替代衰老死亡的红细胞，使病人的血液恢复正常功能。造血干细胞增殖和分化为红细胞需要一定的环境条件，因此必须将其植入造血系统，而不是植入血液。
18．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，必须能促进干细胞生长的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。
19．一个婴儿出生后，医院为他保留了脐带血，在他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病，就可以通过脐带血中的干细胞来为其治病，关于这个实例说法正确的是(　　)
A．用干细胞培育出人体需要的器官来移植治病，需要激发细胞的所有全能性
B．用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病
C．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术
D．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该要长期给他使用免疫抑制药物
解析：选C。脐带血干细胞最大的优点就是自体移植不会有排斥反应，因而不需要给他使用免疫抑制药物，用脐带血干细胞培育出人体需要的器官来移植治病，不需要激发细胞的所有全能性，脐带血干细胞不能治疗所有疾病，比如意外伤害、毒药伤害等。
20．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。
二、非选择题(本题共4小题，满分50分)
21．(14分)自然情况下，牛的生育率很低，通过现代科技手段，可以实现良种牛的快速繁殖。请回答下列问题：
(1)现有一头良种雄性黄牛，请你提供一种简便的方法，使这头公牛一年内繁殖数千头自己的后代。
(2)现有一头良种雌性黄牛，采用胚胎移植的方法，可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。简述操作步骤(至少写出其中的4个重要步骤)。
(3)采用什么方法可以使普通黄牛产下奶牛、良种肉牛等多个品种小牛？
解析：(1)人工授精是指用相应的器械采集公畜的精液，再将其注入到正在发情的母畜生殖道内，使母畜受孕的过程，人工授精能有效发挥优良公畜的特性。
(2)胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖能力，缩短了供体本身的繁殖周期，同时超数排卵和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几到几十倍的后代。
(3)胚胎的来源：①可以体内受精(人工或自然)→收集胚胎；②获得精子和卵细胞→体外受精→体外胚胎培养。
以上两种途径获得的胚胎，移植到普通受体牛子宫内，妊娠产下后代，可以在很大程度上缓解良种母畜供应不足的矛盾。
答案：(1)人工授精。(2)①用激素对良种母牛(供体)、代孕母牛(受体)进行同期发情处理；②用激素使供体母牛超数排卵；③配种(自然交配)或人工授精；④收集胚胎；⑤胚胎(分割)移植；⑥受体母牛妊娠检查；⑦受体母牛产下后代。(3)体外受精、早期胚胎的体外培养、胚胎移植。
22．(12分)为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法：
请根据图示信息回答：
(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的细胞工程技术有________________________________________________________________________。
(2)E牛的性别是________________。
(3)产生F牛的理论依据是____________ ，其生殖方式属于____________ 。
(4)要培育高产奶率的转基因牛，则目的基因的受体细胞一般是____________。转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的______________等细胞器。
解析：试管牛是体外受精作为前提，克隆牛采取的是核移植的原理，最终都要经过细胞培养和胚胎移植才能完成；E牛来自于受精卵无法确定具体的性状；F牛是通过C牛的细胞核移植获得，体现细胞核的全能性，没有经过受精作用，只是通过细胞分裂，故为无性生殖；动物体细胞的全能性很难实现，一般用受精卵作为受体进行克隆。
答案：(1)细胞培养、胚胎移植　(2)雌性或雄性
(3)细胞的全能性　无性生殖
(4)受精卵　内质网、高尔基体、线粒体
23．(10分)以小鼠为对象进行研究工作，请分析回答下列问题：
(1)进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下(光照14 h，黑暗10 h)饲养成年雌鼠，并注射促性腺激素，目的是____________。然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是________________________________________________________________________。
再在37 ℃、5% CO2条件下，精卵共同作用4 h，冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天以后看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎________期开始的标志。
(2)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的全部基因来源于________________________________________________________________________。
(3)如果将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)在胚胎工程中，为使良种动物超数排卵，可注射促性腺激素。在体外受精过程中，精子需培养一段时间，使其获能后，才能与成熟的卵子完成受精作用。胚胎发育过程中，由受精卵经卵裂后，发育到囊胚期，此期间胚胎内部会出现囊胚腔。
(2)在核移植实验中，形成的重组细胞的基因一部分来自供核细胞的核基因，另一部分来自供质细胞的细胞质基因。
(3)基因工程中，转基因受精卵死亡的原因可能是外源基因的导入导致受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达。
答案：(1)促进排卵(或超数排卵)　使精子获能　囊胚
(2)小鼠甲(体细胞)的核基因和小鼠乙(卵细胞)的细胞质基因
(3)外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
24．(14分)仔细阅读下文，回答问题。
留下脐血不怕白血病——我国首家“生命银行”开张
据报道，我国首家“生命银行”——协和脐血干细胞自体储存库于2001年11月11日正式向市民开放。家长可把孩子出生时的脐血放在这里保存，当孩子日后万一患血液疾病或恶性肿瘤时，便可取出脐血为他移植治疗。
脐血是新生婴儿脐带在被结扎后由胎盘脐带流出的血。据干细胞库咨询医师介绍，目前比较成熟的研究成果表明，脐血中含有大量未成熟的造血干细胞，将脐血干细胞移植，对白血病、再生障碍性贫血等恶性血液病的治疗具有疗效。与骨髓干细胞移植相比，脐血干细胞移植属自体移植，不会因寻找适合骨髓的等待而延误治疗时机，且排斥反应很小，医疗费用也较低。此外，脐血干细胞移植作为恶性肿瘤治疗的辅助疗法，能明显减轻化疗、放疗所引发的不良反应。
该库陆敏博士介绍说，医学界还实验性地将干细胞移植用于治疗心脑血管疾病、糖尿病、皮肤烧伤、神经功能性疾病等方面，而且都有成功的实例。
我国脐带血的研究是从20世纪90年代开始的。2001年4月18日，天津一对夫妻将孩子的脐血第一个放进了只备自己使用的脐血库中。一个月后，北京第一份自体储存的脐血也入库储存。两份脐血正被保存在零下196℃的液氮低温罐中。专家说，从理论上讲，可以终生保存和受益。
(1)保留下脐血，主要是因为脐血中含有大量未成熟的________干细胞。从免疫学角度分析，脐血自身移植的优点有__________________________。
(2)干细胞是一类具有分裂能力的细胞，可以分为__________、____________、____________。
(3)多能干细胞与分化程度较高的细胞具有相同的遗传物质吗？
(4)造血干细胞除了分布在脐血中，还分布在________________________________________________________________________。
(5)观察下图，分析干细胞与各种细胞之间的关系，用一句话概括说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：干细胞是指具有分化能力的细胞，具有再生各种组织器官和完整个体的能力。在生命成长和发育中可起主干作用，医学界将其称为“万能细胞”，它可以分为全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。脐血中含有大量的造血干细胞，可以分化为各种血细胞。在进行自身移植时基本没有免疫排斥反应。
答案：(1)造血　基本没有免疫排斥反应
(2)全能干细胞　多能干细胞　专能干细胞
(3)多能干细胞的分化是建立在有丝分裂的基础上，故二者均由同一受精卵通过有丝分裂形成，具有相同的遗传物质。
(4)骨髓、外周血。
(5)血液和淋巴中的各种细胞都是由造血干细胞分化而来的

1．以下说法不正确的是(　　)
A．雄性动物从初情期开始产生精子
B．1个精原细胞可形成4个精子
C．1个卵原细胞可形成4个卵细胞
D．精子在睾丸内形成时间为两个月左右
解析：选C。1个精原细胞经减数分裂形成4个精子，而1个卵原细胞经减数分裂可形成3个极体和1个卵细胞。
2．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。
3．下列说法中正确的是(　　)
A．试管牛是无性繁殖的产物
B．试管婴儿是有性生殖的产物
C．“多利”羊是有性生殖的产物
D．转基因牛是无性繁殖的产物
解析：选B。“试管婴儿”及“试管动物”等培育过程，都要经过体外的受精过程，因此，它们仍然是有性生殖的产物。“多利”羊属于克隆动物，可以认为属于无性繁殖。
4．(2011年高考江苏卷)下列关于胚胎工程的叙述，错误的是(　　)
A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精
B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植
C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清
D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术
解析：选B。体外受精是指获能的精子与成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精的过程，A项正确；胚胎移植应在早期胚胎培养至桑葚胚或囊胚期进行，B项错误；早期胚胎培养液中含有一些无机盐和有机盐类，含维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及激素、血清等物质，动物细胞培养液的成分为糖类、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素，还有血清等成分，故C项正确；试管婴儿技术与试管动物技术类似，包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术等，D项正确。
5．(2010年高考江苏卷)下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述错误的是(　　)
A．对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理
B．人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割
C．利用胚胎分割技术可以获得两上基因型完全相同的胚胎
D．一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例
解析：选B。A项，对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理，目的是让它们处于相同的生理状态，由此判断A项正确；B项，人工授精后的一定时间内，收集供体桑葚胚或囊胚期的胚胎用于胚胎分割，由此判断B项错误；C项，利用胚胎分割技术是获得同卵双胎或多胎的生物学新技术，来自同一胚胎的后代有相同的遗传物质，由此判断C项正确；D项，一次给受体母羊植入多个胚胎，产生多个个体，因而可增加双胞胎和多胞胎的比例，由此判断D项正确。
6．如图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有关问题：
(1)图中A是________，B是________，E(过程)是指________，阶段C是指个体发育的________(时期)，阶段D是指个体发育的________(时期)。
(2)当观察到第二极体时，可以表明________。
(3)图中①、②、③、④分别表示的过程是__________、__________、__________、__________，其中有染色体着丝粒分裂的是________(填序号)。
(4)排卵是指____________从____________中排出，需要在________内进一步成熟。
解析：解答本题首先应根据图示判断出①～④是卵子发生中的哪一过程，然后再分析各过程所发生的具体变化。
(1)图中①为有丝分裂，可增加卵原细胞的数量，卵原细胞进一步演变为初级卵母细胞；②是初级卵母细胞的生长；③、④为减数分裂，次级卵母细胞的减数第二次分裂是在受精过程中完成的，因此E是受精，B是受精卵；卵泡的形成是在胎儿期，减数分裂是从初情期开始的，因此阶段C为胎儿期；阶段D为初情期后。(2)当观察到第二极体时，表明卵子已经受精。(3)着丝粒分裂可发生在有丝分裂中，也可发生在减数第二次分裂中，即在①、④过程中。(4)排卵是指次级卵母细胞从卵泡中排出，需在输卵管内进一步成熟。
答案：(1)第一极体　受精卵　受精　胎儿期　初情期后
(2)卵子已经受精
(3)有丝分裂　初级卵母细胞生长　减数第一次分裂　减数第二次分裂　①④
(4)次级卵母细胞　卵泡　输卵管
1．精子获能是在(　　)
A．生精小管内 B．睾丸内
C．精液内 D．以上都不对
解析：选D。附睾和精浆中含有一种能抑制精子获能的物质，精液中的精子无法获能。只有精子进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。主要的获能部位是子宫腔和输卵管。
2．(2011年南京高二检测)下列说法正确的是(　　)
A．成熟的精子遇到卵子便可发挥作用
B．精子和卵子的发生都是从性成熟开始的
C．卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成
D．卵子产生过程中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的
解析：选D。精子的产生是从性成熟开始的，而卵子则从性别分化以后便开始进行。刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直至减数第二次分裂中期才能与精子结合完成受精过程。卵子形成的整个过程需要在卵巢和输卵管两个场所完成。
3．受精完成的标志是(　　)
A．卵黄膜和透明带间出现两个极体
B．精卵相遇，发生顶体反应
C．雌、雄原核的融合
D．精子接触透明带
解析：选C。受精完成就是精卵细胞核结合。
4．精子获能与下列哪项有关(　　)
A．尾部摆动 B．呼吸作用
C．雌性生殖道内的运行 D．某种物质的作用
解析：选D。精子获能后，其尾部的摆动利于精子在雌性生殖道内运行，利于和输卵管分泌物接触，而呼吸作用则为精子的运动提供能量。
5．下列哪项不是人工授精和体外受精的区别(　　)
A．人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性
B．体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能
C．人工授精和体外受精的本质不同
D．人工授精的精卵结合在母畜体内，而体外受精的这一过程在母畜体外
解析：选C。人工授精是用人工的方法，把公畜的精液注入到母畜生殖道内，使精卵结合；体外受精是将人工获取的精子和卵子在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合，只不过前者在体内完成，而后者是在体外完成的。
6．下列有关动物胚胎移植的叙述，错误的是(　　)
A．受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植
B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态
C．超数排卵技术要使用一定的激素
D．试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行
解析：选A。胚胎移植操作的对象是早期胚胎而不是受精卵；其生理基础是供、受体排卵后产生相同的生理变化，为移植提供相同的生理环境；超数排卵要对供体用促性腺激素进行处理；试管婴儿实质是“体外受精”和“胚胎移植”的共同产物。
7．下列哪种技术，在世界范围内，可做到胚胎移植不受时空的限制，在国际和国内进行交换，代替了活畜引种，节约购买种畜的费用(　　)
A．体外受精技术 B．胚胎移植技术
C．胚胎分割技术 D．胚胎冷冻保存技术
解析：选D。胚胎冷冻保存技术是将动物的早期胚胎，通过特殊的保护剂和降温措施，使其长期保存在超低温环境下。其优势是可以使胚胎移植不受时间和地域的限制，简化引种过程。
8．下列关于胚胎工程的叙述正确的是(　　)
A．胚胎工程的大多数技术是在体内进行的
B．体外受精过程不属于胚胎工程
C．早期胚胎的培养过程是胚胎工程的范畴
D．胚胎工程属于胚胎移植的范畴
解析：选C。胚胎工程的许多技术都是在体外条件下进行的，是对动物的自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作，体外受精、早期胚胎的培养、胚胎分割、胚胎移植等技术都属于胚胎工程范畴。
9．能加快良种家畜繁殖速度的技术(　　)
①人工授精　②体外受精　③胚胎移植　④胚胎培养　⑤超数排卵
A．①⑤ B．①②③
C．②④ D．①②③④⑤
解析：选D。本题是综合考查胚胎工程各技术意义的题目。它需要学生在理解胚胎工程各技术的操作步骤、原理的基础上，联系实际，明确胚胎工程的意义。
10．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受精　④胚胎的早期培养
A．①②③④ B．①②④③
C．①③④② D．①③②④
解析：选A。考查“试管牛”等体外受精和早期胚胎培养的程序。一般流程是先获取卵母细胞和精子并处理，再经受精后，进行早期胚胎培养。
11．如图1为某高等动物生活史示意图，图2为图1中某阶段部分过程，请据图回答：
(1)图中A过程表示________过程，若A过程能使生物产生正常变异，则原因之一是因为该过程的四分体时期同源染色体中的非姐妹染色单体发生了________，出现基因重组的结果。
(2)就子细胞情况而言，A2过程不同于A1过程表现在________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图2是图1中________(填字母)阶段部分过程，该过程表示__________。
(4)图2中的a是经过图1中的__________(填字母)过程形成的，该过程大体包括__________、__________、__________等几个过程。
(5)图2中a至f的过程细胞发生的生命历程有______________，其中d中细胞进行的分裂方式是__________。
解析：本题是一道综合题，考查减数分裂、受精作用、胚胎发育的知识点。根据图1变化可知，A表示减数分裂、B表示受精作用、C表示胚胎发育、D表示胚后发育，E表示有丝分裂。根据图2可知，a表示受精卵，b到f表示卵裂(有丝分裂)形成囊胚的过程。
答案：(1)减数分裂　交叉互换
(2)一个原始生殖细胞(卵原细胞)经A2过程最后得到的子细胞中有1个卵子和3个极体
(3)C　胚胎发育
(4)B　精卵识别　精子与卵膜接触　精卵细胞膜融合
(5)分裂、分化、衰老、凋亡　有丝分裂
12．如图是通过体外受精培育小鼠的过程图，请据图回答下列问题：
(1)①所用的方法是用____________处理，从________采集卵子。
(2)②是______________过程，因此小鼠的生殖方式是________。其常见的可遗传的变异类型有______________________________________。
(3)③过程是________________，移植胚胎的时期是在________________。
解析：小鼠常用的采集卵母细胞的方法是用促性腺激素处理，促进其超数排卵，然后从其输卵管中收集卵子，卵子与精子结合的过程称为受精，因此小鼠的生殖方式为有性生殖。进行有性生殖的动物，其可遗传的变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异。胚胎培养到桑葚胚或囊胚开始进行移植。
答案：(1)促性腺激素　输卵管
(2)受精　有性生殖　基因突变、基因重组、染色体变异
(3)胚胎移植　桑葚胚或囊胚
13．如图为牛胚胎移植示意图，请据图回答：
(1)胚胎移植对供体母牛、供体公牛、受体母牛的要求分别是__________、__________、________。
(2)供体母牛和供体公牛是否为同一物种？为什么？
________________________________________________________________________。
(3)②处理的方法是______________。
(4)一次给受体移入的胚胎，产生的多个后代，其基因型一定相同吗？为什么？
________________________________________________________________________。
(5)⑤过程产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同________，为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)进行胚胎移植的意义是________________________________________________________________________
________________________________。
解析：本题考查胚胎移植的基本操作过程及意义。胚胎移植时，所用的供体母牛、供体公牛均为优质牛，受体母牛为普通牛即可。体外受精时应选择同一物种的精子和卵子，否则会因存在生殖隔离，而不能完成受精作用或胚胎不能发育等问题。胚胎移植时通常用激素对供体母牛做超数排卵处理。一次移植的多个胚胎其基因型可能相同，也可能不同。如果供体母牛和供体公牛都是纯合子，基因型是
相同的，反之，不能确定。受体母牛只是提供胚胎发育的场所。进行胚胎移植可以提高优良个体的繁殖能力和加速品种改良。
答案：(1)优质母牛　优质公牛　普通母牛
(2)是同一物种；不同物种间存在生殖隔离。
(3)注射激素
(4)不一定；供体母牛与公牛不一定都是纯合子。
(5)不相同　因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和供体公牛，且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响
(6)提高优良品种家畜的繁殖能力和加速品种改良

1．下列对于干细胞具有的能力的描述，正确的是(　　)
①具有自我更新能力 ②能进行新陈代谢 ③具有分化发育潜能④能进行细胞呼吸
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②③④
解析：选D。干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的活细胞。
2．下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的一项是(　　)
A．人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团
B．人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞团
C．人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞
D．人类胚胎干细胞体积较小、细胞核小、核仁明显
解析：选B。人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期，囊胚中未分化的细胞。囊胚外表是一层扁平细胞，可发育成胚胎的支持组织如胎盘等；中心的腔称为囊胚腔，腔内侧有内细胞团。内细胞团在形成内、中、外三胚层时开始分化，内胚层分化形成肝、肺、肠等，中胚层分化形成骨骼、血液和肌肉等，外胚层分化形成皮肤、眼睛和神经系统等。由于内细胞团能发育成完整的个体，因而这些细胞被认为具有全能性。人类胚胎干细胞体积小、细胞核大、核仁明显。
3．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。本题是一道综合题，考查胚胎干细胞的相关知识。A选项卵裂期细胞不断分裂但胚胎总体积不变，故细胞数目增多而有机物逐渐消耗而减少；B选项中内细胞团是囊胚时期的，不是原肠胚时期的；C选项胚胎干细胞具有细胞核大、核仁比较大而明显的特点；D选项，胚胎干细胞是全能干细胞，是未分化细胞。
4．(2010年广东高考卷)骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内(　　)
A．正常生长
B．增殖并分化成多种细胞
C．分泌抗体
D．杀死各种病原菌
解析：选B。移植骨髓中的造血干细胞到患者体内是为了治病，所以A不对。分泌抗体是效应B细胞的功能，所以c不对。杀死各种病原菌是抗体、杀菌物质和吞噬细胞的功能，所以D不对。骨髓移植的目的是产生正常的白细胞，干细胞具有全能性，可增殖并分化成多种细胞，所以B符合题意。
5．下列不属于胚胎干细胞的用途的是(　　)
A．阐明细胞分化中各调节因子的作用机制
B．在试管中改良并创造动物新品种
C．生产有价值的药物
D．培育超级小鼠
解析：选D。干细胞研究在生物科学基础研究中具有极其重要的作用。如细胞分化是发育生物学的核心问题之一，利用干细胞就可以将复杂的问题简单化，有利于阐明细胞分化中各调节因子的作用机制。利用胚胎干细胞，可以在试管中改良并创造动物新品种，再结合基因工程等技术可以培育出生长快、抗病力强、高产的家畜品种以及生产有价值的药物等。超级小鼠是基因工程的产物。
6．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：
[2]__________，[4]__________，[5]__________，[7]__________，[8]__________。
(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]将来发育成____________。
(5)B时期[2]部位的细胞在功能上具有______________________特性，可诱导其形成各种组织、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：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：(1)A图中有许多细胞但没有出现腔，形成实心细胞团为桑葚胚。B中有一团细胞和一个腔，显然是囊胚。乙图中出现了三胚层和一个腔，为原肠胚。
(2)[2]是囊胚中的一团细胞，叫内细胞团。[4]是囊胚中的空腔，叫囊胚腔。[5]是原肠胚中最外的一层细胞，叫外胚层。[7]是原肠胚中的空腔，叫原肠腔。[8]是原肠胚中最内的一层细胞，叫内胚层。
(3)A时期的细胞还未分化，故具有全能性。B时期出现了内细胞团和滋养层细胞，两者作用不同；并且内细胞团开始形成内、外胚层，故在B时期细胞开始分化。乙时期三胚层形成，故乙时期开始出现胚层分化。
(4)[2]是内细胞团。它将来发育成胎儿的各种组织。
(5)内细胞团细胞具有全能性，细胞具有自我复制和多向分化潜能的特性，是胚胎分割的最佳时期。
答案：(1)桑葚胚　囊胚　原肠胚
(2)内细胞团　囊胚腔　外胚层　原肠腔　内胚层
(3)全能　细胞分化　胚层分化
(4)胎儿的各种组织
(5)自我复制和多向分化潜能
1．下列关于干细胞的说法，错误的是(　　)
A．专能干细胞只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞
B．造血干细胞属于专能干细胞
C．全能干细胞在一定条件下可以发育成一个完整的个体
D．成体干细胞是胎儿、儿童、成人组织中的多能干细胞的统称
解析：选B。专能干细胞只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞，而造血干细胞能分化成多种细胞，属于多能干细胞。
2．下列细胞中属于干细胞的是(　　)
A．皮肤的角质层细胞
B．皮肤的生发层细胞
C．皮肤中的汗腺细胞
D．皮下脂肪细胞
解析：选B。干细胞是机体内的一些未分化或未完全分化的原始细胞，一旦生理需要，它们可以按照一定的途径通过分裂、分化产生机体所需要的细胞。这些细胞具有自我更新和分化发育的能力。题中的角质层细胞、汗腺细胞和皮下脂肪细胞都没有增殖和分化能力。只有生发层细胞可增殖和分化，来补充表皮细胞的衰老、脱落，属于干细胞。
3．帕金森氏综合征是由于大脑某个部位的脑细胞受损，而使其相应的功能丧失而导致的。若用胚胎干细胞移植治疗病人，应该是(　　)
A．将胚胎干细胞直接植入病变部位
B．将胚胎干细胞通过血液输送到病变部位
C．将胚胎干细胞定向诱导为相应的神经元来替代受损的脑细胞
D．将胚胎干细胞定向诱导为脑细胞，通过血液输送到受损部位
解析：选C。胚胎干细胞具有多向分化的潜能，可以分化为各种细胞、组织，甚至器官。用胚胎干细胞治疗疾病应将胚胎干细胞定向诱导为相应的细胞或组织，移植替换到病变部位。
4．(2011年淮安高二检测)某人因大面积烧伤需要皮肤移植，下列哪种来源的皮肤最容易移植成功(　　)
A．将父母的胚胎干细胞定向诱导分化成的皮肤
B．将兄弟或姐妹的胚胎干细胞定向诱导分化成的皮肤
C．将子女的胚胎干细胞定向诱导分化成的皮肤
D．自己的皮肤细胞经细胞培养技术培育成的皮肤
解析：选D。进行器官移植时，需慎重选择供体器官，以免出现免疫排斥现象。用自体细胞培养形成的器官进行移植，可以解决这个问题。
5．关于胚胎干细胞应用的叙述，错误的是(　　)
A．可以用于治疗由于干细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病
B．在体外诱导分化可培育出人造组织器官
C．是研究体外细胞分化的理想材料
D．不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病
解析：选D。胚胎干细胞分化程度低，具有发育成完整个体的潜能。可用于体外诱导分化，可培育出各种组织器官，治疗细胞坏死、功能异常等引起的疾病。
6．干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞，它具有再生各种组织、器官的潜能，医学家们正在尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病是成功的例证。下列说法不正确的是(　　)
A．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的功能
B．骨髓分为红骨髓和黄骨髓，其中只有红骨髓具有造血功能
C．用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥反应
D．异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变
解析：选C。骨髓移植必须做HLA配型分析，受体和供体的白细胞抗原超过50%相同才能移植，否则会因排斥反应而移植失败。骨髓有造血功能，所以康复者的血型取决于移植的骨髓情况，血型有可能改变。
7．(2010年高考江苏卷)老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β?淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某些基因的突变会导致β?淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是(　　)
A．胚胎移植技术　　　　　 B．胚胎干细胞技术
C．单克隆抗体技术 D．基因治疗技术
解析：选A。胚胎移植的意义在于充分发挥优良母畜的繁殖潜力，不能用于治疗老年痴呆症。胚胎干细胞技术可定向诱导分化形成组织细胞，用于补充损伤的细胞。单克隆抗体技术可大量制备抗体，用以提高患者的免疫力。基因治疗技术可纠正或补偿因基因突变导致的缺陷。
8．通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是(　　)
A．类胚胎干细胞能够分化成多种细胞
B．分化的体细胞丢失了某些基因
C．二者功能有差异，但形态没有差异
D．二者基因组相同，且表达的基因相同
解析：选A。此题考查胚胎干细胞的相关知识。胚胎干细胞可以分化成多种细胞，其细胞形态和功能都与其他体细胞不同，结构与功能是相适应的。但是遗传物质都是一样的，之所以形态结构不同是因为基因选择性表达的结果。在分化过程中，基因不会丢失。
9．干细胞工程是指在体外对干细胞进行操作。下列哪项不属于干细胞工程的内容(　　)
A．干细胞的体外增殖
B．干细胞的定向诱导分化
C．对干细胞进行基因修饰
D．细胞融合
解析：选D。细胞融合技术是细胞工程中常用的技术手段，不属于干细胞工程。
10．人体骨髓中的造血干细胞在体内环境下能分裂、分化形成红细胞、白细胞和血小板。科学研究发现，在体外一定条件下培养造血干细胞，它可以分裂、分化形成神经细胞。下列有关的叙述中，不正确的是(　　)
A．三种血细胞的分化形成是基因选择性表达的结果
B．只有造血干细胞具有控制神经细胞性状的基因
C．只有离体培养的细胞才能表现出全能性
D．在生物体内细胞分化的过程一般是不可逆转的
解析：选B。细胞分化是基因的选择性表达过程，分化过程中基因并不发生改变；体外条件下培养造血干细胞形成神经细胞的事实说明了造血干细胞具有一定的全能性，而且全能性的表达只有在离体环境下才能实现，因为在生物体内细胞分化是不可逆转的过程。
11．根据下述材料，回答下列问题：
细胞在分化过程中往往由于高度分化而完全失去再分裂的能力，最终衰老死亡。但机体在生长发育过程中保留了一部分未分化的原始细胞，一旦需要，这些原始细胞能够按照发育途径通过分裂而产生分化细胞，以保证局部组织损伤的修复。
(1)根据分裂潜能，干细胞可分为全能干细胞(可发育成完整个体)、多能干细胞(可发育成多种组织和器官)和专能干细胞(可发育成专门的组织和器官)。则这种细胞在个体发育中的分化顺序是(　　)
A．全能→专能→多能
B．全能→多能→专能
C．多能→全能→专能
D．专能→全能→多能
(2)个体发育过程中最原始的细胞是________________________________________________________________________。
(3)如果治疗性克隆研究获得成功，病人将可以轻易地获得与自己完全匹配的移植器官，基本不会产生____________反应。假设有一个人患有糖尿病、进行性老年痴呆、严重的心力衰竭或其他疾病，如果从他自己身上一定部位提取一些干细胞，通过胚胎干细胞技术，在体外培养发育成__________________，并在体外诱导它们形成胰岛细胞、神经元、心肌细胞等，再将这些细胞移植至发病部位，则能够修复病人的组织或器官，从而使病人免受病魔的煎熬。
(4)在胚胎干细胞用于治疗性克隆过程中，要把胚胎干细胞放在一定的条件下通过______________和______________形成不同的组织和器官，然后才能进行移植。
解析：个体发育的起点是受精卵，受精卵形成早期胚胎，胚胎干细胞具有全能性，具有分化成各种细胞、组织和器官的能力。个体发育出的干细胞可依次分化为全能干细胞(可发育成完整个体)、多能干细胞(可发育成多种组织和器官)和专能干细胞(发育成专门的组织和器官)。干细胞在治疗性克隆中有很重要的应用，通过克隆患者的细胞，形成胚胎干细胞，为细胞和组织的移植提供无免疫原性的材料。
答案：(1)B　(2)受精卵　(3)免疫排斥　胚胎干细胞
(4)离体培养　诱导分化
12．根据以下材料，回答下列问题：
细胞在分化过程中往往由于高度分化而完全失去再分裂的能力，最终衰老死亡。但机体在发展适应过程中，保留了一部分未分化的原始细胞，称为干细胞。一旦需要，这些干细胞就会按照发育途径通过分裂、分化而产生所需细胞，以保证局部损伤组织的修复。
(1)人工获得胚胎干细胞的方法是：将细胞核移植到去核的卵细胞内，经过一定的处理，使其发育到某一时期，从而获得胚胎干细胞，“某一时期”最可能是(　　)
A．受精卵 B．体细胞胚
C．囊胚 D．原肠胚
(2)在全能干细胞的发育过程中，甲状腺由________胚层发育而来，骨髓由________胚层发育而来，神经系统由________胚层发育而来。
(3)个体发育过程中最原始的细胞是________。
(4)干细胞在临床上应用的最大优点是移植器官和患者之间基本无________反应。
(5)谈谈你对干细胞研究的看法。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：干细胞是尚未分化发育能生成各种组织器官的起源细胞，分为全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。受精卵是最原始的全能干细胞，随着胚胎发育的进行，细胞的分化程度越来越高，原肠胚时期达到分化的高峰。干细胞尚未开始分化，具有再生各种组织器官的潜能，可以加以利用，为人类服务。人们寄希望于利用干细胞在体外繁殖出各种组织或器官，并最终用这些组织或器官移植来代替病变的组织或器官。
答案：(1)C　(2)内　中　外
(3)受精卵　(4)免疫排斥
(5)干细胞研究如果用于治疗性克隆，则对人类治疗某些疾病有很大的帮助。如果干细胞研究用于克隆人，则会带来严重的社会伦理问题，必须严格制止
13．克隆羊“多利”的问世，很快在全世界引发了一场大讨论，其中关于“治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答。
(1)过程A表示__________，它是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由①__________细胞提供细胞质，进行人工重组。
(2)经过程B得到的结构中④是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持__________状态。
(3)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞核____________________。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，其本质原因是____________________。
(4)对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论。有一男子患有白血病，经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？
解析：(1)从图中可以看出，A是细胞核移植的过程。(2)胚胎干细胞在体外培养的时候，能保持未分化的状态。(3)在现有的条件下，动物细胞的全能性不能得到表达，但是动物细胞核的全能性可以表达出来；在此过程中，基因进行了选择性表达。(4)我们不支持生殖性克隆，但支持治疗性克隆，治疗性克隆符合伦理道德，特别是用脐带血进行治疗(并非使用胚胎)更符合伦理道德。
答案：(1)细胞核移植　卵　(2)未分化　(3)全能性可以表达　基因的选择性表达　(4)符合，因为脐带血不是来自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞(或脐带血是身外之物，属于废物利用，不违背伦理道德)。

(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，满分50分)
1．下列生物工程技术中，不属于细胞工程的是(　　)
A．通过试管动物大量繁殖优良动物
B．通过体细胞克隆技术培养出克隆牛
C．含有人胰岛素基因的大肠杆菌生产胰岛素
D．将某人的肝癌细胞在实验室中繁殖成一个细胞系
解析：选C。含有人胰岛素基因的大肠杆菌生产胰岛素属于基因工程；试管动物和克隆牛的培育属于动物细胞工程的成果；肝癌细胞的培养属于动物工程中的细胞培养技术。
2．马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是(　　)
A．选择优良品种进行杂交
B．进行远源植物体细胞杂交
C．利用芽尖进行组织培养
D．人工诱导基因突变
解析：选C。组织培养属于无性繁殖方式。植株的芽或茎尖很少被病毒感染甚至是无病毒，通过组织培养可以很好地保护这一性状。
3．某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可利用该植物体的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行离体培养时不应采用该植株的(　　)
A．茎尖　　　　　　　　 B．子房壁
C．叶片 D．花粉粒
解析：选D。花粉粒的离体培养是单倍体育种通常采用的方法，单倍体植株是变异的类型，会发生性状分离。
4．如图为植物组织培养过程，有关说法不正确的是(　　)
A．②试管中细胞全能性最高
B．④试管中培育出的个体都是纯合子
C．①→②的过程不需要光照
D．①→④的细胞分裂都是有丝分裂
解析：选B。植物组织培养所获取的植株与母本的基因型相同，体现了细胞的全能性，其所获取植物的基因型与取材母本相同，不一定是纯合体，也有可能是杂合体。
5．在下列选项中，没有采用植物组织培养技术的一项是(　　)
A．利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株
B．利用花药离体培养得到单倍体植株
C．利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株
D．利用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株
解析：选A。利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使其染色体数目加倍，从而获得多倍体植株，此过程不涉及组织培养技术，故选A。C项中抗虫棉的培育过程也采用了组织培养技术，即将转基因的棉花细胞通过组织培养获得植物体。
6．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件不需要(　　)
A．消毒灭菌 B．适宜的温度
C．充足的光照 D．适宜的养料和激素
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。
7．下列各项关于植物细胞工程的叙述，正确的是(　　)
A．植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性
B．制备原生质体时可利用酶或植物激素去除细胞壁
C．愈伤组织经过细胞的增殖会形成新的植物组织器官
D．叶肉细胞经脱分化形成愈伤组织离不开植物激素的作用
解析：选D。植物细胞体现全能性需要离体条件，但有离体条件不一定能表现全能性；获得原生质体可利用酶去除细胞壁，但激素不能；愈伤组织的增殖会导致细胞数目增加(没有分化)，而只有同时在激素的诱导下才能分化形成组织器官。
8．将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是(　　)
解析：选B。无根幼苗可自身产生植物激素，诱导分化出根部。不可能脱分化形成愈伤组织，也不会在下部分化出芽。
9．明党参是我国珍稀药用植物，对其进行保护性开发利用的方法有(多选)(　　)
A．设计细胞培养反应器，实现药用成分的工厂化生产
B．大量培养愈伤组织，直接提取药用成分
C．大规模栽培组织培养苗，获取药用成分
D．利用组织培养获得胚状体，制成人工种子
解析：选ABCD。设计细胞培养反应器，可以实现细胞产物的工厂化生产。有些药用成分可以从愈伤组织中直接提取。微型繁殖和人工种子都可以促进植物大量繁殖。
10．下列关于植物体细胞杂交的叙述，错误的是(　　)
A．利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种
B．不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程
C．使用纤维素酶和果胶酶诱导两种不同的细胞融合
D．其步骤是分离原生质体→诱导原生质体融合→组织培养方法→得到杂种植株
解析：选C。植物体细胞杂交可以用两种不同的植物细胞，从而可以克服生殖隔离的限制，植物体细胞杂交的过程，实际上是不同植物体细胞的原生质体融合的过程。植物体细胞杂交常用的诱导方式为物理方法或用聚乙二醇促融剂；其步骤是不同植物细胞去壁分离原生质体→诱导原生质体融合→组织培养方法→得到杂种植株。故C错误。
11．如图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程。对此过程的相关描述错误的是(　　)
A．B→E过程中细胞全能性的高低发生了改变
B．C试管中形成的是高度液泡化的薄壁细胞
C．A植株和F植株体细胞中的染色体组数相同
D．培养出的F植株一般不能直接应用于扩大种植
解析：选C。该过程是植物组织培养，实际上就是植物花药离体培养。B是配子细胞脱分化形成，C此时全能性提高，由C再分化成D其全能性降低。花药的产生是减数分裂，因此，花药离体培养后得到的个体F(单倍体)——其染色体只有原母本植株A染色体的一半，其特点是高度不育的，所以要对其幼苗用秋水仙素处理使染色体加倍后再种植。
12．下图为某哺乳动物生殖过程示意图(a为精子，b为卵细胞，c为体细胞)，下列相关叙述中，不正确的是(　　)
A．动物个体①②的产生分别属于有性生殖和无性生殖
B．动物个体②的产生方式表明，高度分化的动物细胞的细胞核也具有发育为完整个体的潜在能力
C．按照动物个体②的产生方式，后代的性别比仍为1∶1
D．产生a、b、c三种细胞的方式中，仅c为有丝分裂
解析：选C。图示中①为有性生殖产生的，后代性别比为1∶1，而②为核移植产生的克隆动物，其性别与供核一方的性别一致。
13．动物体内的细胞不易受到外界细菌、病毒等微生物的感染，而原代培养的细胞(　　)
A．对微生物有一定的防御能力
B．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。
14．下列事实中，可以体现细胞全能性的是(　　)
①利用胡萝卜韧皮部的细胞培育出植株　②转入抗虫基因的棉花叶肉细胞培育出植株　③番茄体细胞与马铃薯体细胞融合后培育出植株　④利用小麦花药离体培育出单倍体植株　⑤蜜蜂未受精的卵发育成雄蜂
A．只有①④⑤ B．只有①②③
C．只有①②④⑤ D．①②③④⑤
解析：选D。植物组织培养、植物体细胞杂交、单倍体育种的原理是细胞的全能性。①、④属于植物组织培养，②利用了基因工程和植物组织培养的方法，③利用了细胞融合和植物组织培养的方法，⑤是蜜蜂的孤雌生殖，体现了卵子的全能性。
15．下列有关植物细胞工程的叙述中，不正确的是(　　)
A．植物细胞工程中，融合叶肉细胞时，应先去掉细胞膜，制备原生质体
B．植物体细胞杂交培育出的新品种一定不是单倍体
C．植物细胞工程中，叶肉细胞经脱分化过程可形成愈伤组织
D．培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、聚乙二醇等试剂或离心、振动、电刺激等方法
解析：选A。在植物体细胞杂交过程中，首先应制备原生质体，即用酶解法去掉植物细胞的细胞壁，然后通过聚乙二醇等试剂或离心、振动、电刺激等方法诱导原生质体融合，得到杂合细胞后，再脱分化形成愈伤组织，再分化形成杂种植株，通过植物体细胞杂交培育出的新品种不属于单倍体，因为单倍体是由配子直接发育来的个体。
16．下列现代生物科技的应用中，不需要进行检测与筛选的是(　　)
A．对植物的茎尖进行组织培养获得脱毒苗
B．将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，制备单克隆抗体
C．利用植物体细胞杂交技术培育“萝卜—甘蓝”
D．将抗虫基因导入植物细胞，培育具有抗虫特性的新植株
解析：选A。在制备单克隆抗体过程中，要筛选出能产生相应抗体的杂交瘤细胞。植物体细胞杂交过程中，要筛选出相应的杂种细胞进行植物组织培养，才能获得相应的杂种植株。转基因植物培育过程也要进行相应的检测与筛选，才能制备出所期望的新品种。
17．某同学提出的有关动植物细胞工程的下列说法中，不正确的是(　　)
A．动物细胞工程的技术基础是动物细胞培养
B．动物细胞的融合可以说明细胞膜具有流动性的特点
C．植物原生质体的制备需要纤维素酶和果胶酶
D．植物组织培养、细胞融合、细胞核移植培育出的新个体，只含有一个亲本的遗传性状
解析：选D。植物组织培养的过程是无性生殖的过程，形成的新个体中只含有一个亲本的遗传物质。而细胞融合、细胞核移植培育出的新个体遗传物质来自不同个体，遗传性状受不同亲本遗传物质的共同控制。
18．某同学在学习“细胞工程”时，列表比较了动植物细胞工程的有关内容，你认为有几处是不正确的(　　)
植物细胞工程
动物细胞工程
技术手段
植物组织培养、植物体细胞杂交
动物细胞培养和融合、单克隆抗体的制备等
特殊处理
机械法去除细胞壁
胰蛋白酶处理制备细胞悬浮液
融合方法
物理方法、化学方法
物理方法、化学方法、生物方法
典型应用
人工种子：杂种植物
单克隆抗体的制备
培养液区别
蔗糖是离体组织赖以生长的成分
动物血清不可缺少
A.0　　　　　B．1　　　　　C．2　　　　　D．3
解析：选B。植物体细胞杂交过程去除细胞壁制备有活力的原生质体的方法是酶解法。
19．下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，描述正确的是(多选)(　　)
A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同
B．两者都可以跨越种属间的生殖隔离，突破了有性杂交方法的局限，使远源杂交成为可能
C．利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为生产单克隆抗体开辟了新途径
D．目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并使它们的性状全部得以体现
解析：选BC。动物细胞融合的诱导方法有生物方法，如用灭活的仙台病毒，而植物原生质体融合没有；两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并不一定使它们的性状都得以体现，这是基因选择性表达的结果。
20．将人细胞与小鼠细胞进行细胞融合，得到人鼠杂种细胞，进行有丝分裂时人的染色体被排斥，被丢失。丢失的染色体是随机的，这样就可以得到一系列稳定的细胞株。每个细胞株中含有人的不同的染色体，因此可利用群体细胞株来进行基因定位。下面是各细胞株中染色体和基因的分布情况(＋表示“存在”，－表示“不存在”)。下列说法中正确的一项是(　　)
细胞株
A
B
C
D
E
染色体1
－
＋
－
＋
－
染色体2
＋
－
－
＋
－
染色体3
－
－
－
＋
＋
基因1
＋
－
－
＋
－
基因2
－
＋
－
＋
－
基因3
＋
－
－
＋
＋
A.将人细胞与小鼠细胞进行细胞融合时，必须用灭活的仙台病毒作为诱导剂
B．得到的人鼠杂种细胞，要用动物细胞培养的方法加以培养，培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、维生素和动物血清等，一般不含无机盐
C．人鼠杂种细胞进行有丝分裂得到的一系列稳定的细胞株，是在培养过程中存活50代以后的细胞
D．可断定基因1位于2号染色体上，基因2位于1号染色体上，基因3位于2号染色体上
解析：选D。动物细胞融合时，可以用物理方法(离心、振动、电刺激)、化学方法(聚乙二醇)、生物方法(灭活的仙台病毒)。动物细胞培养基所需的营养物质有葡萄糖、氨基酸、生长因子、无机盐、微量元素等。细胞株是在10代～50代之间起传代作用的细胞。
二、非选择题(本题共4小题，满分50分)
21．(12分)下图为两个种间植物细胞融合和再生植株示意图。请据图回答：(一～八表示各主要步骤)
(1)从步骤一到步骤二是植物细胞形成____________的阶段，其关键技术是
________________________________________________________________________。
(2)从步骤二到步骤三一般要用____________作为促融剂。
(3)步骤四为____________过程。
(4)在形成再生植物的过程中，与组织培养有相似之处的步骤是____________，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)步骤八表示选择体细胞杂种植株，杂种植株在形态上表现为________________________________________________________________________，其根本原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)该项研究解决了育种过程中的什么问题？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)植物细胞融合由于细胞壁的阻隔难以进行，所以要先用纤维素酶和果胶酶将细胞壁降解，分离得到原生质体。(2)细胞融合难以自发进行，需用物理或化学方法诱导融合。常用的物理方法有显微操作、电激、离心、振动等，化学方法常用聚乙二醇(PEG)作为促融剂。(3)分离得到的原生质体在诱导下进行融合，形成杂种细胞，后长出细胞壁，完成细胞融合过程。(4)六～七为杂种细胞分裂、分化形成愈伤组织后形成杂种植株的过程，这与组织培养是相同的。(5)选育的杂种植株具备双亲的遗传特性，因为它结合了双亲的遗传物质。(6)植物体细胞杂交主要克服了远缘杂交不亲和的障碍，对培育作物新品种有重要意义。
答案：(1) 原生质体　细胞壁的去除　(2)聚乙二醇(PEG)　(3)原生质体融合　(4)六～七　都有形成愈伤组织、转移愈伤组织到新的培养基培养成杂种植株的过程　(5)同时具有双亲的特性　具有双亲细胞的全部遗传物质　(6)远缘杂交不亲和的问题
22．(12分)自从1958年斯图尔德和赖尔特分别对胡萝卜进行诱导得到胚状体，30多年来培养出了约有200多种植物的胚状体。我国利用组织培养技术已成功地在烟草、水稻、小麦和玉米等作物上诱导出了胚状体。各国正着手将人工种子推向商品化。
(1)植物的胚状体是________的产物。培育胚状体利用了________这一项生物技术。
(2)包埋胚状体的胶质可看做种子的____________部分。
(3)该项技术的成功应用反映了细胞的________性。
(4)由人工种子萌发成的植株是否可育？请说明理由。
________________________________________________________________________。
(5)人工种子的研究和商品化有何意义？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)为了有利于幼苗茁壮成长，提高农作物产量，请设计两种对人工种子处理的方法：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：植株是否可育，要看其是否能够进行减数分裂，产生有性生殖细胞。如果是由二倍体或六倍体植物的花粉培育成的植株，其体细胞中分别含有一个或三个染色体组，则是不可育的。对于人工种子的研究和商品化的意义，应结合实际回答。提高作物质量和产量可在人工胚乳中添加营养物质、固氮细菌、防病虫，农药、除草剂、植物激素类似物等。
答案：(1)无性生殖　组织培养　(2)提供营养的胚乳或子叶　(3)全能　(4)若是由体细胞发育来的，则是可育的，若是由配子发育来的，则不一定，通常是不育的
(5)①可以实现种子的工业化生产，节约粮食供应；②可用于苗木的快速繁殖和培育无病毒苗；③可用于巩固杂种优势；④对研究细胞生长和分化过程中的遗传、生理、生化等方面也有重要意义　(6)在人工胚乳中添加固氮细菌、防病虫农药、除草剂和植物激素类似物等
23．(12分)回答下列有关植物组织培养的问题。
(1)用于植物组织培养的植物材料称为
________________________________________________________________________。
(2)组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为
________________________________________________________________________。
(3)在再分化阶段所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如图所示，据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：
①当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，
_________________________________________________________________________；
②当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，
__________________________________________________________________________；
③当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，
__________________________________________________________________________。
(4)若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是____________________________；则植物激素X的名称是____________。
(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题主要考查植物组织培养的相关知识。
(1)用于植物组织培养的材料叫外植体。
(2)植物组织培养的核心过程是脱分化与再分化，脱分化指由分化的植物细胞变为未分化的愈伤组织的过程，再分化指由未分化状态变为分化状态。
(3)仔细分析所给示意图，可知植物激素X与植物激素Y浓度比为1时，利于愈伤组织的形成，大于1时利于细胞群分化出芽，小于1时利于细胞群分化出根。
(4)生长素在植物组织培养中主要作用是促进细胞生长、分裂和分化，植物组织培养过程中除需要生长素外还必需细胞分裂素，两者共同起作用。
(5)植物组织培养是一种无性生殖技术，利于保持亲本的优良性状。
答案：(1)外植体　(2)脱分化(去分化)　(3)①未分化细胞群分裂形成愈伤组织　②未分化细胞群分化形成芽　③未分化细胞群分化形成根　(4)促进细胞的生长(伸长)、分裂和分化　细胞分裂素　(5)组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离
24．(14分)下面两幅图分别是单克隆抗体的制备过程和克隆羊的培育过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是
________________________________________________________________________。
(2)图甲中②过程常在________诱导下完成，④过程与体外培养相比，其优点是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞，主要是利用其______________________。
(4)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗？________。原因是________________________________________________。
(5)在目前现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体，你认为原因最可能是(　　)
A．卵细胞大，便于操作
B．卵细胞含有的营养物质多
C．卵细胞的细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表达
D．重组细胞才具有全能性
解析：单克隆抗体的制备过程和培育克隆动物的过程都需用到的动物细胞工程技术手段是动物细胞培养。诱导动物细胞融合的方法有物理方法(离心、振动、电刺激)、化学方法(聚乙二醇)和灭活的病毒。杂交瘤细胞可以通过体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，只是注射到小鼠腹腔内增殖收集单克隆抗体时不需特定的培养基和严格的外界环境条件；单克隆抗体具有特异性强的特点，能准确识别各种抗原物质的细微差异；克隆羊的性状受细胞核和细胞质内的遗传物质的共同影响，由于卵细胞为克隆羊提供了细胞质中的遗传物质，所以性状不会全部像供核个体。由于成熟的动物体细胞不能培育成一个新个体，而经细胞核移植后能发育成个体，说明在卵细胞的细胞质中含有使细胞核全能性得以表达的物质。而卵细胞比较大，含有丰富的营养物质，适合作受体细胞。
答案：(1)动物细胞培养
(2)聚乙二醇(或灭活的病毒、离心、振动、电刺激也可)
不需特定的培养基，不需严格的外界环境条件
(3)特异性
(4)不完全像　卵细胞细胞质中的遗传物质也能控制某些性状　(5)C

1．下面哪一位科学家的工作开创了动物细胞培养的先河(　　)
A．高特里特和诺比考特离体培养胡萝卜组织
B．哈里森培养蛙胚神经组织
C．马格特和彼德斯培育出黄白黑三色“组装鼠”
D．伊恩·维尔穆特培育出“多利”羊
解析：选B。要科学评价对细胞工程发展史中科学家的工作的重要意义。1907年美国科学家哈里森，成功地培养蛙胚神经组织并存活数周，这一工作开创了动物细胞培养的先河。
2．植物细胞融合和动物细胞融合的比较中，正确的是(　　)
A．诱导融合的方法完全相同
B．所用的技术手段完全相同
C．所采用的原理完全相同
D．都能形成杂种细胞
解析：选D。植物细胞融合与动物细胞融合的原理基本相同，都是两种生物的体细胞融合，融合而成的细胞都是杂种细胞。
3．基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合，用灭活的仙台病毒处理后，不可能获得下列哪种基因型的细胞(　　)
A．AAAaaa B．AaBb
C．Aabb D．AaBBbb
解析：选C。只考虑两个细胞之间的融合，将会有三种细胞融合情况出现：Aa与Aa形成AAaa，Bb与Bb形成BBbb，Aa与Bb形成AaBb；若考虑三个细胞之间的融合，A选项是由三个Aa融合形成，D选项由一个Aa与两个Bb融合形成。
4．“玉米—大豆”是用何种技术培育出来的新品种(　　)
A．基因工程 B．细胞工程
C．蛋白质工程 D．嫁接技术
解析：选B。细胞融合是细胞工程所包含的基本技术之一，而“玉米—大豆”正是由玉米、大豆两种植物的体细胞融合而成的杂种细胞发育而成的，故B项为正确答案。
5．(2011年南通高二检测)关于染色体工程的叙述错误的是(　　)
A．能定向改造生物的遗传性状
B．通过染色体工程使生物遗传性状发生的变异属基因重组
C．染色体工程的目的之一是培育植物新品种
D．染色体工程是基因定位和染色体转移等基础研究的有效手段
解析：选B。染色体工程是按照一定的设计，有计划地消减、添加或替换同种或异种染色体，是对染色体结构或数目实施改造，应属染色体变异。染色体工程能按照人们的意愿，定向改造生物的遗传性状，培育植物新品种，是基因定位和染色体转移等基础研究的有效手段。
6．如图所示为细胞融合技术的一些过程：
(1)从A和B细胞到C细胞的过程中，常用的促融方法有________、________、________等。
(2)若A、B细胞为植物细胞，那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了________，这种酶可能是________________酶，由此生成的A和B细胞称为________。
(3)若A为人细胞，B为鼠细胞，并分别用红、绿荧光染料标记细胞膜上的蛋白质。在C细胞时，细胞一半发红色荧光，一半发绿色荧光。到D细胞阶段，两种颜色的荧光均匀分布。请解释原因：____________________________________________________。
解析：此题是对植物体细胞杂交、动物细胞杂交及细胞膜的特性比较全面的考查。植物细胞外面有一层细胞壁，阻碍了植物体细胞的杂交。因此，植物体细胞杂交的第一步是去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体。要去掉细胞壁就要利用酶的专一性这一特点，因为细胞壁成分主要为纤维素和果胶，所以要用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁。第二步就是让不同植物体细胞的原生质体融合，融合必须通过一定的技术手段来进行人工诱导。细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
答案：(1)生物法　化学法　物理法
(2)细胞壁　纤维素酶和果胶　原生质体
(3)细胞膜上的蛋白质是可以移动的
1．下列关于细胞工程技术的叙述中，错误的是(　　)
A．以细胞为基本单位进行操作
B．植物细胞间融合时需要去除细胞壁
C．核移植时主要借助显微操作仪
D．20世纪70～80年代已经培育出动植物之间杂交的新品种
解析：选D。细胞工程发展到现在还没有培育出动植物之间的杂交新品种，体细胞的杂交还只局限于在植物与植物、动物与动物、微生物与微生物之间进行的。
2．细胞工程是一门综合科学技术，下列哪项技术不属于细胞工程(　　)
A．有性杂交 B．体细胞杂交
C．组织培养 D．细胞核移植
解析：选A。考查细胞工程技术的类型，有性杂交不属于细胞工程技术。
3．下列关于细胞融合的叙述，不正确的是(　　)
A．采用自然或人工的方法使2个或多个不同细胞融合为一个细胞
B．在促融合因子的作用下，仅仅使细胞核发生融合
C．常用的促融合因子有电场、聚乙二醇等
D．在细胞融合前需用纤维素酶等去除细胞壁
解析：选B。在促融合因子的作用下，细胞之间的质膜发生粘连、破裂，细胞质发生融合，进而发生核融合，形成杂种细胞。
4．(2011年无锡高二检测)下列哪项新技术可以创造新品种(　　)
A．植物组织培养 B．动物细胞培养
C．细胞融合 D．细胞核移植
解析：选C。新品种体内的遗传物质与原品种相比，会有较大的变化，而细胞融合正是使生物体内遗传物质发生较大变化的重要途径。故C为正确答案。
5．下列与细胞工程技术无关的是(　　)
A．脱毒马铃薯植株
B．果树不同品种间的嫁接
C．克隆羊“多利”的培育
D．糙皮侧耳和佛罗里达侧耳种间杂交育种
解析：选B。要掌握细胞工程技术应用的一些具体事例。果树不同品种间的嫁接是一种无性繁殖技术，不属于细胞工程技术。
6．在植物体细胞杂交技术中，常用来去除细胞壁的酶是纤维素酶、果胶酶，这是因为(　　)
A．这些酶容易制取
B．细胞壁的主要成分是纤维素和果胶
C．纤维素酶、果胶酶价格便宜
D．用这些酶便于操作
解析：选B。在植物体细胞杂交过程中，细胞壁起着阻碍作用，所以必须要先去除，但又不能伤害细胞内的原生质体，故利用酶的专一性来选择酶的种类。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，而原生质体表面的细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和少量的糖，所以在温和条件下应用纤维素酶和果胶酶分解去除植物细胞的细胞壁，从而获得原生质体。
7．将植物的茎尖和叶片、茎段、花药等，在无菌的条件下，培养在人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株。这种技术不仅可以用来培育新品种，而且还可以快速繁殖植物及防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述正确的是(　　)
①这种技术利用了植物细胞的全能性
②这种技术叫做植物组织培养，可以克隆生物体
③这种技术属于植物细胞工程的应用领域之一
④这种技术属于无性繁殖
A．① B．①②
C．①②③ D．①②③④
解析：选D。将植物的茎尖、叶片、茎段、花药等在无菌的条件下培养成完整的植株，属于无性繁殖，利用的原理是植物细胞的全能性，技术手段主要是植物的组织培养技术。
8．(2011年常州高二检测)将甲、乙两个物种的二倍体植物体细胞融合的杂交细胞，用植物组织培养的方法培育成植株，此植株是(　　)
A．二倍体 B．三倍体
C．四倍体 D．单倍体
解析：选C。因甲、乙两种植物均是二倍体，故由它们的体细胞融合成的杂交细胞及由该细胞发育成的植株均含有四个染色体组。
9．一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后，该重组细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔。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．繁殖家畜中的优良个体
C．用于保存物种
D．改变动物的基因型
解析：选D。克隆技术的优势在于能够完全保留亲本的优良性状、实现有针对性地繁育和保存物种。基因型的改变只能通过基因突变、基因重组、染色体变异来实现。克隆本身不一定导致基因突变，更不会发生基因重组与染色体变异，因此，克隆不能改变动物的基因型。
10．广州—东莞首届国际小型猪学术论坛上透露最新消息：新型带有荧光标记的转基因克隆猪诞生，标志着广东转基因技术接近世界先进水平。在转基因克隆猪的培育过程中应用的技术包括(多选)(　　)
A．细胞培养技术 B．细胞核移植
C．细胞融合技术 D．基因工程技术
解析：选ABD。本题考查转基因克隆猪产生的过程。将带有荧光标记的基因导入猪体细胞，体外进行细胞培养得到大量的供体细胞，然后取其细胞核进行核移植，得到重组卵细胞。融合后的卵细胞经过体外细胞培养形成早期胚胎。然后把这个胚胎移植到代孕动物子宫中，这个过程利用了胚胎移植技术。胚胎就在代孕动物子宫内发育成熟，产下新型带有荧光标记的转基因克隆猪。该过程没有涉及到细胞融合技术。
11．紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。如图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。
(1)在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”，这些“种子”是应用________________技术获得的。
(2)从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现________规律；影响紫草素产量的主要因素是________。
(3)在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是____________________和____________________。
解析：植物体细胞经脱分化形成愈伤组织，通过培养这些细胞从中提取紫草素。细胞培养需要一定的环境条件。当细胞大量增殖，细胞数量增多时，产生的紫草素最多。因为细胞进行有氧呼吸，所以应不断补充氧气。
答案：(1)植物组织培养　(2)S型增长　细胞数量
(3)保证氧气供应　使细胞与培养液充分接触
12．某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。
请回答下列有关动物细胞培养的问题：
(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量__________。
(2)药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更________。
(3)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的____________。
(4)已知癌细胞X基因过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入________________________，B组细胞培养液中加入无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通常分别检测X基因在A、B两组细胞中产生的______________或________________合成水平的差异，确定药物Y的药效。
解析：(1)甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。在相同条件下，培养相同的时间，甲细胞的数量多于乙细胞。(2)甲为肿瘤细胞能无限增殖，传代的次数要比乙细胞多。(3)抗生素具有抑菌和杀菌作用。(4)若要验证某药物的药效，应设置对照试验，对比试验结果。
答案：(1)多　(2)多　(3)抗生素　(4)药物Y 　mRNA　蛋白质
13．中科院上海生理与生态研究所为“神舟”四号上一批特殊的“新人”——烟草细胞举办了特殊的“婚礼”。将两个“新人”放入融合室中，当充满液体的融合室中加入直流电场，两个原本相互游离的细胞一下子就贴到了一起，开始“窃窃私语”。 紧接着，在瞬间高压脉冲的作用下，细胞膜被击出了小孔，透过这微小的空间，两股细胞质展开了“心灵的沟通”。渐渐地，细胞核也扭捏着“亲热”起来，20 min后，两细胞已是你中有我，我中有你，一个新的生命就这样诞生了。
地面实验结果显示：用于融合的两个“新人”，一号开的是粉花，二号开的是黄花。 融合后的细胞再生植株开的是黄花，但性状却和一号相同(称一号性状，另一个称二号性状)。
(1)由于细胞的密度不同，因此在地面上细胞配对融合非常困难。从理论上讲，在太空中细胞融合更容易，原因是
________________________________________________________________________。
(2)在“细胞婚礼”举行前，必须对“新人”进行特殊处理，方法是______________。在显微镜下观察，“新人”的细胞膜融合在一起，细胞呈圆球状，这是因为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)粉花和黄花、一号性状和二号性状属于________，一号性状属于__________。
(4)从染色体组成看，再生植株属于________体。
解析：(1)植物细胞融合的原理是细胞膜的流动性，即膜上分子运动，因此，在地面实验室中融合，因受到重力的影响，分子运动的方向、速度等都受到限制。
(2)植物细胞融合的实质是原生质体的融合，而细胞壁阻碍了这一过程，因此实验中必须利用纤维素酶、果胶酶等处理细胞，以除去细胞壁。
(3)同种生物同一性状的不同表现称为相对性状，融合后的杂种植物细胞中具有两种性状的相关基因，而表现出
来的却为一号性状，因此可以判断控制一号性状的基因在细胞中为显性基因。
答案：(1)在微重力的条件下，重力的沉降现象消失了
(2)用纤维素酶、果胶酶等除去细胞壁　没有细胞壁，细胞膜具有流动性
(3)相对性状　显性性状　(4)多倍

1．植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是(　　)
A．纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B．动物细胞培养——细胞的全能性
C．原生质体融合——生物膜的流动性
D．基因工程原理——基因重组
解析：选B。植物组织培养的原理是细胞的全能性；但动物细胞培养的原理是细胞增殖，不能体现细胞的全能性；基因工程的原理是基因重组；纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理体现了酶的专一性。
2．下列有关体细胞核移植技术的说法不正确的是(　　)
A．体细胞核移植技术在多种动物中获得了成功，成功率非常高
B．克隆技术的各个环节有待于进一步改进
C．大多数克隆动物还存在一些遗传和生理缺陷类的健康问题
D．克隆动物食品的安全性问题仍然存在争议
解析：选A。由于体细胞核移植技术是一项新的技术，对于其原理并不完全清楚，成功率并不高，有许多问题仍待解决。
3．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．植物细胞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
解析：选B。蛋白质工程与基因工程不同，基因工程产生的是自然界中原有的蛋白质，而蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质，A项正确。体细胞杂交技术是植物细胞工程中培养杂种植株的一项技术，动物细胞工程中克隆动物常利用细胞核移植技术，而制备单克隆抗体常利用动物细胞融合技术，B项错误。用茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗，因为茎尖的细胞刚分裂产生还未被病毒感染，C项正确。动物细胞培养技术可为动物的转基因技术提供受体细胞等，D项正确。
4．山东曹县的五里墩被人们称为克隆村。前几年，该村的一头代孕母牛竟一次生下了五头花色几乎完全一样的克隆牛。下面与此相关的叙述正确的是(　　)
A．供体细胞来自一头花公牛
B．供体细胞来自一头黑色母牛
C．代孕母牛一定是一头花牛
D．供体细胞来自一头花公牛或母牛
解析：选D。因为这五头克隆牛的花色完全一样，可知它们的供体细胞是来自同一头花牛；由于不知道这五头克隆牛的性别，故可知它们的供体细胞可能来自一头公牛或母牛。
5．关于应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤如下，其中对单克隆抗体制备的相关叙述中不正确的是(　　)
①将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞
②从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞
③利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合
④将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养
⑤筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞
⑥从腹水中提取抗体
A．实验顺序应当是①②③⑤④⑥
B．④过程中产生多个杂交瘤细胞也为克隆
C．③过程获得的细胞均可无限增殖
D．③到⑤的过程中通常要经过两次筛选
解析：选C。本题考查单克隆抗体的制备，属于考纲识记层次。解答本题的关键是知道单克隆抗体制备的过程，理解其原理。只有骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合体才可以无限增殖。
6.如图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答：
(1)进行培养的细胞往往取自胚胎或幼龄动物，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(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)培养先在B瓶中进行，瓶中的培养基成分有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和________________等，细胞增殖产生的新细胞会表现出________生长现象。当细胞分裂生长相互接触时，就会停止分裂增殖。需用胰蛋白酶处理后分瓶继续培养，称为________________。
(4)细胞在C瓶培养，出现极少数细胞无限繁殖，其原因是
________________________________________________________________________。
解析：(1)胚胎或幼龄动物的细胞具有旺盛的分裂能力，培养后可获得较多细胞。(2)为了增加细胞与培养液的接触，应使细胞分散开来，可用物理方法剪碎，后再用化学方法——酶解法。(3)血清中含有丰富的营养成分，为天然的良好培养基。在培养过程中细胞会出现接触抑制现象，需用胰蛋白酶处理，使之分散开，若再分瓶培养则为传代培养。(4)培养过程中细胞的遗传物质可能发生变异，而具有癌细胞的特点：无限增殖。
答案：(1)胚胎或幼龄动物的器官、组织中的细胞代谢旺盛，分裂能力强　(2)剪碎　胰蛋白　使细胞与培养液充分接触　(3)动物血清　贴壁　传代培养　(4)细胞的遗传物质发生了改变，有癌变特点
1．下面有关动物细胞和组织培养的叙述错误的是(　　)
A．克隆牛的培育过程离不开组织培养
B．动物细胞培养是培育“多利”的关键性技术
C．动物细胞传代培养10～50次后，细胞分裂能力明显变慢
D．原代培养过程中的细胞很适于药物测试
解析：选B。“多利”的培育过程是典型的动物体细胞克隆，该过程虽然离不开动物细胞培养，但动物细胞培养并非其关键性技术，其关键性技术是细胞核移植，故B项是错误的。
2．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。因为动物细胞培养和植物组织培养均需无菌条件；都可不断分裂得到大量细胞，也都可大量培养；植物细胞不能进行传代培养，故B、C、D均不符合题意。
3．下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是(　　)
A．动物细胞培养的目的就是为了获得细胞分泌蛋白
B．动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散开
C．动物细胞培养和动物组织培养方法完全相同
D．可以通过细胞培养技术获得完整的动物个体
解析：选B。动物细胞培养的目的可能是获得细胞或细胞的代谢产物；动物细胞培养与组织培养方法类似，主要区别在于动物细胞培养过程中需要胰蛋白酶处理使细胞分散开，而动物组织培养不需要；目前还不能获得完整的动物个体，除非结合胚胎工程才能得到动物个体。
4．(2010年高考浙江卷)下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是(　　)
A．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
B．克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变
C．二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的
D．恶性细胞系的细胞可进行传代培养
解析：选D。由于细胞之间相互接触而发生接触抑制，细胞在培养瓶壁上只能形成单层的细胞，A错；克隆培养法中细胞都是由一个细胞经过有丝分裂而来的，所以细胞的基因型相同，多数不会发生改变，B错；二倍体细胞传代培养至10代多数会死亡，只有少数的细胞能够培养至50代以后成为细胞系，C错；恶性细胞系的细胞具有癌变的特点，能够无限增殖，可以进行传代培养，D正确。
5．在将动物组织块分散成单个细胞时，可以使用胰蛋白酶。由此不可以推测出的是(　　)
A．动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系
B．处理时一定要注意处理时间、加酶量
C．胰蛋白酶一定不会对动物细胞造成损伤
D．动物细胞培养液pH应与胰蛋白酶作用的适宜pH基本一致
解析：选C。本题考查酶的专一性和反应条件。胰蛋白酶只能作用于蛋白质使其分解，所以可推测出此处的酶是破坏了动物细胞之间的联系，即动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系；细胞膜中含有蛋白质成分，所以一定要注意处理时间和酶的用量，以防止对动物细胞产生损伤；而酶的反应需要适宜的pH，所以培养液pH应与胰蛋白酶作用的适宜pH基本一致。
6．(2011年北京高二检测)对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养。下列说法错误的是(　　)
A．在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B．动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸
C．为了防止动物细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素
D．在合成培养基中，通常需加入血清、血浆等天然成分
解析：选B。动物细胞培养一般用液体培养基，添加5%的CO2的主要目的是调节培养液的酸碱度，使之适合动物细胞的生存，而非刺激细胞的呼吸。
7．美国杜克大学医疗中心一个研究小组在《科学》杂志上撰文透露，他们利用成年猪的动脉血管细胞和能够模拟胚胎环境的新型生物效应器，成功地在实验室里培育出了新的动脉血管。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．以上技术属于动物细胞工程的范畴
B．这种技术的基础是动物细胞培养技术
C．这项技术的关键是要激发血管细胞的“全能性”
D．这项技术的关键是要激发血管细胞发育成血管的潜能
解析：选C。题干中的过程属于“治疗性克隆”，是以动物细胞培养为基础的，它只是发育成了血管而并未形成一个完整的个体，不能体现血管细胞的“全能性”，只是激发了血管细胞发育成血管的潜能。
8．下列哪一项属于克隆(　　)
A．将鸡的某个DNA片段整合到小鼠DNA分子中
B．将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内
C．将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
D．将某种瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系
解析：选D。考查学生对克隆概念的了解情况和知识迁移能力。克隆是指由一个共同亲代细胞通过有丝分裂所产生的具有同一遗传性状的一群细胞或生物体。克隆可以理解为“无性繁殖系”，若排除基因突变，前后代应是完全一样的，如将一个细胞体外繁殖成一个细胞系或动物体(如克隆羊)。A和B属于转基因技术，C是细胞融合技术。如果对生物学热点领域的发展情况关注不够，或者对克隆等概念不能掌握，就很难作出正确的解答。在平常的学习中应加强对新知识的学习，并善于将新知识融合到自己已有的知识体系中去。
9．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。
10．生产单克隆抗体时，在培养液中加入某种试剂能筛选出杂交瘤细胞，因为该试剂(　　)
A．能抑制淋巴细胞和杂交瘤细胞的DNA复制
B．能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活
C．选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制
D．能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成
解析：选C。因为要筛选出杂交瘤细胞，而杂交瘤细胞与骨髓瘤细胞有很多相似之处，故必须用一种试剂来抑制骨髓瘤细胞的DNA复制，才能避免骨髓瘤细胞的干扰。
11．自然界中有一种含有叶绿体的原生动物——眼虫，这说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存在。某同学提出问题“动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？”他尝试设计出下列具体的实验方案。
结合实验方案回答：
实验原理：根据眼虫的特点，动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。实验步骤如下：
(1)①中选的植物材料细胞中，必须有的细胞器是________。
(2)③过程所用的酶是________和________。
(3)④过程除了用电激之外，还可以用________、________等作为诱导因素。
(4)⑤过程动物细胞体外培养需要满足的条件是
________________________________________________________________________、
______________、______________、______________。
(5)在整个实验过程中，要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)在⑤⑥过程中，通常要添加血清，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)如果让动植物杂交种批量培养生产，可以用________技术。
解析：本题综合考查植物体细胞杂交和动物细胞培养间的联系和比较，重点考查两者培养的条件和诱导细胞融合的方式。③过程是去细胞壁，该过程需要纤维素酶和果胶酶；诱导动物细胞融合需要用振动、离心、电刺激、聚乙二醇、灭活的病毒等方法；动、植物细胞的培养均需在无菌的条件下进行，由于人们对动物细胞生长过程中所需营养物质的了解尚不清楚，因此动物细胞的培养基中要加入动物的血清以满足其对营养的需求。
答案：(1)叶绿体
(2)纤维素酶　果胶酶
(3)病毒　聚乙二醇(振动、离心、生物、化学因素等)
(4)无菌、无毒的环境　营养　温度和pH　气体环境
(5)组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长，所以组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡
(6)由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，通常加入血清、血浆等一些天然成分
(7)动物细胞培养
12．自1996年英国的罗林斯公司成功地克隆出“多利”以后，“克隆”一词风靡全球。在一般人眼里，克隆就是复制动物。其实，克隆的含义要比此广得多。请阅读下列材料并回答问题：
材料一：过去，一个糖尿病人一年的胰岛素用量要从40至50头猪体内提取。现在将人工合成的胰岛素基因转移到大肠杆菌体内，并随大肠杆菌繁殖快速扩增，然后在大肠杆菌体内合成大量的胰岛素，大大降低了医治糖尿病的成本。
材料二：单克隆抗体在医疗方面发挥着越来越重要的作用。最初获得单克隆抗体的过程是：老鼠的骨髓瘤细胞＋已免疫的淋巴细胞―→选择培养基培养，选取杂交瘤细胞并使之扩大增殖―→将杂交瘤细胞接种在培养瓶或注射到动物体内―→分离纯化单克隆抗体。
材料三：器官移植是重要的医疗手段之一，但许多病人因为得不到适合自己的供体器官错过了最佳医疗期。胚胎干细胞(可保存在干细胞库里)经诱导可以形成多种器官。
材料四：植物除了通过种子繁殖，还可以通过以下方式繁殖：植株的组织细胞―→诱导形成愈伤组织―→分化出不定根、芽―→继代增殖―→生根成苗―→幼苗移栽。这种繁殖实质上就是植物克隆。
(1)材料一中包括了________的克隆，它在转基因工程中发挥的作用是____________________________。
(2)材料二中运用了________技术，若是植物细胞需用______________酶除去细胞壁，这一技术一定程度上解决了杂交育种的________________问题。
(3)材料三中用自身的胚胎干细胞诱导形成器官，不仅能缓解供体器官的短缺，还具有另一优点即____________________。
(4)应用材料四中的方法繁殖植物又叫____________。这种方法在______________和______________方面具有重要意义。
解析：(1)胰岛素基因随大肠杆菌快速繁殖而扩增的实质就是DNA的克隆；(2)因杂交瘤细胞是由老鼠的骨髓瘤细胞与淋巴细胞融合而成，故材料二中运用了细胞融合技术；(3)因为由自身的胚胎干细胞诱导形成的器官与人体自身细胞的遗传物质相同，故人体对这种器官不会产生排斥反应；(4)因为材料中所述的繁殖过程，总的来说就是人工利用植株的组织培育成新的植物体，故其实质就是植物组织培养。
答案：(1)DNA　使转基因工程在短期内取得明显的效果　(2)细胞融合　纤维素酶或果胶　远缘杂交不亲和或不育　(3)不会产生排斥反应　(4)组织培养　优良品种的快速繁殖　濒危植物的繁殖
13．据生产单克隆抗体的原理，设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案如图所示。请据图回答下列问题：
(1)方案能达到预期效果吗？________，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图中②为________过程，常用________作为诱导剂。
(3)生产抗体的过程中，进行的两次筛选的目的是：________________、________________________________________________________________________。
(4)破伤风杆菌的抗体形成的过程中，可产生________种融合细胞。
(5)这种方案生产的抗体的优点是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：用经过免疫的小鼠体内能产生特定抗体的效应B细胞，与小鼠骨髓瘤细胞进行融合形成的杂交细胞，具有两种细胞的遗传物质，既可产生特定的抗体，又可在体外培养进行连续的增殖。经诱导剂的诱导作用，可产生三种类型的融合细胞，但只有一种细胞为符合要求的杂交细胞，所以要进行两次筛选，第一次筛选出能在体外培养条件下可持续增殖的杂种细胞，第二次筛选出能产生特定抗体的杂交细胞。
答案：(1)不能　小鼠没有接种破伤风杆菌，体内分离不出能产生破伤风杆菌抗体的效应B细胞　(2)细胞融合　聚乙二醇(或灭活的病毒)　(3)选出杂交细胞　选出能产生特定抗体的杂交细胞　(4)3　(5)特异性强、纯度高、灵敏度高、产量大、容易标准化生产

1．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，成为能分裂的、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。
2．(2011年盐城高二检测)下列属于植物组织培养条件的是(　　)
①CO2　②有机物　③生长素　④细胞分裂素　⑤水　⑥矿质元素
A．①③⑤⑥ B．②③⑤⑥
C．②③④⑤⑥ D．①②⑤⑥
解析：选C。植物组织培养需要水、矿质元素、微量的有机物、及植物生长调节物质(主要是激素)等条件。
3．我国科学工作者曾成功地利用细胞工程将分别属于两个科的植物——烟草和菠菜杂交成功，从而获得一种新型的植物。在此过程中，下列不是必需的是(　　)
A．杂交前要除去二者细胞的细胞壁
B．原生质体融合后，要选出烟草—菠菜融合细胞加以培养
C．要诱导愈伤组织进行再分化
D．原生质体融合前要先脱分化
解析：选D。体细胞杂交技术中是先融合再脱分化。
4．(2011年高考江苏卷)下列有关植物组织培养的叙述，正确的是(　　)
A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株
C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子
D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得
解析：选D。愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化的、呈无定形状态的、具有分生能力的薄壁细胞，不具有特定的结构和功能，A项错误；二倍体植株的花粉中只含一个染色体组，培养得到的个体为单倍体，高度不育，只有幼苗用秋水仙素处理后得到的植株才能稳定遗传，B项错误；人工种子中包裹的是再分化形成的胚状体或不定芽、顶芽和腋芽等，但不能是愈伤组织，C项错误；用特定的选择培养基可筛选出所需的突变体类型，如植物耐盐突变体的筛选可利用加适量NaCl的培养基进行，D项正确。
5．用植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述不正确的是(　　)
A．需用一定的营养物质和激素
B．需用液体培养基
C．要在无菌条件下进行
D．可体现细胞的全能性
解析：选B。植物成体的体细胞进行离体培养都要在无菌条件下进行，需要提供一定的营养物质和激素，其原理是细胞的全能性，植物成体的体细胞离体培养一般使用固体培养基。
6．科学家从悬浮培养的单细胞、离体花粉中，通过植物组织培养技术获得胚状结构(胚状体)，胚状体不同于一般的种子胚，是由非合子细胞分化形成的类似于胚的结构物，所以，又称“体细胞胚”或“花粉胚”。胚状体在一定的条件下，可以通过胚胎发育过程形成植株。将其包埋在一个能提供营养的胶质中，外包裹上人造种皮，便制成了“人工种子”。人工种子的概念是1978年在加拿大举行的第四届国际植物组织、细胞培养会议上首次提出来的。目前，我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体，而美、日、法等各国正着手将人工种子市场化、商品化。
(1)“人工种子”大体由胚状体、包埋胚状体的胶质以及人造种皮等3部分组成。包埋胚状体的胶质中富含营养物质，这是因为______________。为了满足胚状体代谢的需求，“人造种皮”则必须具有良好的________性能。
(2)由“人工种子”萌发出的植株是否可育？______________________________。
(3)写出“人工种子”商品化的意义(两项)：______________________。
(4)培育胚状体利用了____________这一项生物技术。在该过程中培养基中需要添加________和________两种激素，还需要对培养基进行严格的________。
解析：胚状体在萌发初期不能进行光合作用，因此需要给其提供营养，人工种皮要有很好的透气性，保证供给胚足够的氧气。胚状体的培育利用的是组织培养的技术，培养基中需要添加生长素和细胞分裂素，同时要保证无菌的条件。
答案：(1)胚状体在萌发初期不能进行光合作用　透水、透气　(2)由花粉培养发育的植株一般不可育；由体细胞经组织培养发育的植株则是可育的　(3)可用于苗木的快速繁育，无病毒植株培养，解决有些作物繁殖力差、结子困难或发芽率低等问题(回答其中的两项)　(4)植物组织培养　生长素　细胞分裂素　消毒(或灭菌)
1．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与产量水平。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。该题考查植物组织培养的原理及过程。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性；过程是：离体的植物器官、组织、细胞或原生质体愈伤组织根、芽→植物体。此过程是一个无性繁殖过程，所以不涉及细胞的减数分裂。
2．植物组织培养的过程可以归纳为：①②③―→④。对此叙述有错误的是(　　)
A．②→③的再分化过程中，当细胞分裂素与生长素的浓度比低时，有利于根的生长
B．植物组织培养所依据的原理是细胞的全能性
C．③→④过程指植物的营养生长和生殖生长阶段
D．②包裹上人造种皮可获得人工种子
解析：选D。只有将离体植物细胞或组织培养成具有生根发芽能力的胚状结构，再包上人造种皮，才能得到人工种子，而②是未分化的愈伤组织，不具有生根发芽能力，只有在分化培养基上培养后，才能用于制造人工种子。
3．(2011年苏州高二检测)有关原生质体的下列叙述中，正确的是(　　)
①组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸
②原生质体包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原生质
③被脱掉细胞壁的植物裸露细胞是原生质体
④原生质体只能用于植物细胞工程
A．①② B．②③
C．①③ D．②④
解析：选C。原生质是细胞内生命物质的总称，组成它的主要生命物质是蛋白质和核酸。原生质分化产生细胞膜、细胞质和细胞核。一个动物细胞就是一个原生质体。植物细胞由原生质和细胞壁组成。除去植物细胞的细胞壁以后所剩下的植物细胞结构就是原生质体，可以认为原生质体包括原生质层、细胞液和细胞核三部分，细胞壁是死物质，不属于原生质。
4．用细胞工程技术使天竺葵与香茅草杂交产生了驱蚊香草，有关培育过程的叙述错误的是(　　)
A．需要用酶解法制备原生质体
B．愈伤组织的代谢类型是自养型
C．克服了远源杂交不亲和的障碍
D．包含了有丝分裂和细胞分化的过程
解析：选B。植物体细胞杂交过程是用酶解法去除细胞壁而获得原生质体，其优点是克服了远源杂交不亲和的障碍，在从杂种细胞到杂种植株的过程中经过了有丝分裂、细胞分化等生理过程，愈伤组织细胞中不存在叶绿体，无法进行光合作用，不是自养型的。
5．设计植物体细胞杂交实验时，如果期望获得性状优良的作物新品种，不需要考虑的是(　　)
A．亲本细胞的生殖隔离问题
B．选择具有优良性状的亲本
C．亲本细胞的融合技术
D．杂种细胞愈伤组织的诱导和再分化
解析：选A。植物体细胞杂交包括植物体细胞融合和植物组织培养。植物体细胞杂交能克服远源杂交不亲和的障碍，因此，不需要考虑亲本细胞的生殖隔离问题。
6．下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是(　　)
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B．培养基中的生长素和细胞分裂素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相同
解析：选D。本题考查植物组织培养过程、MS培养基的成分和作用以及选材的基础知识，属于识记内容。采用绿色开花植物的生殖器官部位如花药进行培养获得的愈伤组织的基因只有体细胞的一半。
7．要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要(　　)
A．具有完整细胞核的细胞 B．离体状态
C．导入外源基因 D．一定的营养物质和激素
解析：选C。考查植物组织培养的知识。要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要具有完整细胞核的细胞；细胞处于离体状态；培养基中含有一定的营养物质和激素。
8．(2011年常州高二检测)下列有关人工种子的叙述不正确的是(　　)
A．可以克服季节、气候、地域的限制
B．可以节约时间
C．可防止性状分离
D．由人工种子得到的植株为纯合子
解析：选D。天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象，因此会造成某些遗传性状的改变，而人工种子中胚状体的遗传物质和亲本完全相同，故可保持亲本的遗传特性，防止性状分离，故C正确；但是，由人工种子得到的植株并不一定是纯合子，如果亲本是纯合子，该植株也是纯合子，如果亲本是杂合子，该植株也是杂合子，故D错误；人工种子不受季节等限制，又可节约时间，A、B正确。
9．关于番茄—马铃薯杂种植株，下列叙述不正确的是(　　)
A．若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞内含(m＋n)条染色体
B．过程②结束后需要淘汰自身融合的细胞
C．过程③不存在细胞分裂
D．这项技术已经广泛应用到杂种植株的培育中
解析：选D。番茄与马铃薯的体细胞融合后染色体数目不会减少，应为m＋n。由于杂种植株没有像人们想象的那样达到预期效果，所以还未被广泛应用。细胞融合过程中会产生“番茄—番茄”细胞、“马铃薯—马铃薯”细胞、“番茄—马铃薯”细胞，而第三种是人们想要的，则应淘汰前两种杂交细胞。③过程为融合过程直到产生新的细胞壁。
10．将一粒花粉培育成幼苗，将它的茎尖用秋水仙素处理，长大后该植物正常开花结果。与该植株染色体数目不同的是(　　)
A．根细胞 B．叶细胞
C．茎细胞 D．子房壁细胞
解析：选A。茎尖用秋水仙素处理后染色体数目加倍，由茎尖发育的细胞(叶、茎、子房壁细胞)染色体数目都加倍，而根的染色体数目则无变化。
11．“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长周期短、耐热性强和易于储存等优点。下图是“白菜—甘蓝”的杂交过程示意图，请据图回答：
(1)在上述方法中，除去细胞壁的方法是
________________________________________________________________________。
(2)图中原生质体A和原生质体B能融合形成一个杂种细胞，所依据的生物学原理是________________________________________________________________________。
(3)通常情况下，白菜和甘蓝杂交是不成功的，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)通过细胞工程获得的“白菜—甘蓝”是否可育？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)植物体细胞杂交中先要去除细胞壁得到原生质体。细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因而用纤维素酶和果胶酶去除较为合适。
(2)原生质体的融合先是细胞膜的融合，两个不同的细胞膜融合为一个细胞膜说明了细胞膜的流动性。
(3)自然状态下，白菜和甘蓝为不同物种，存在着生殖隔离，所以不能杂交。
(4)通过体细胞杂交获得的“白菜—甘蓝”是可育的，因为它的细胞中存在同源染色体，可以通过减数分裂产生有性生殖细胞，再经受精作用后发育形成种子。
答案：(1)酶解法(用纤维素酶、果胶酶去掉细胞壁)
(2)细胞膜的流动性　(3)存在生殖隔离　(4)可育。其细胞中存在同源染色体，可经减数分裂产生有性生殖细胞，再经受精作用形成受精卵并最终发育成种子
12．如图表示花药离体培养及单倍体育种的大致过程，据图回答下列问题：
(1)过程①是把幼小的花药分离出来，在无菌条件下放在人工培养基上进行离体培养，该培养基中加入的物质应该有________________。(至少答三种)
(2)过程②是花药在培养基所提供的特定条件下发生多次细胞分裂，形成愈伤组织，此过程叫________，细胞分裂的方式是
________________________________________________________________________。
(3)过程③是诱导愈伤组织分化出芽和根，最后长成植株。这一过程叫________。该植株是________植株，其特点是
________________________________________________________________________，
在生产上没有推广应用的价值。
(4)花药离体培养应用的是
________________________________________________________________________
技术，其理论基础是
________________________________________________________________________。
解析：植物组织培养的条件是离体、无菌、一定营养物质、植物激素及温度等适宜的条件。植物组织培养过程中脱分化的结果是产生愈伤组织，愈伤组织经再分化过程形成根和芽等器官。植物组织培养的细胞若是花粉，得到的个体为单倍体，单倍体植株矮小，高度不育。
答案：(1)水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、有机添加物(任答三种即可)
(2)脱分化　有丝分裂
(3)再分化　单倍体　植株弱小，高度不育
(4)植物组织培养　细胞的全能性
13．玉米是一种主要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家做了大量的研究工作。如图是关于玉米培养的过程，请据图回答：
(1)取玉米幼苗的茎尖进行________________，如图A→C，发育成植株D，取D的花药进行离体培养成幼苗，如图E→F，经秋水仙素处理后发育成植株G，此过程属于________________；从生殖方式上分析，A→D属于____________生殖；从细胞分裂方式上分析，E→F过程中进行了________________分裂。
(2)取茎尖进行培养的原因是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)A→C的过程中要严格控制
________________________________________________________________________。
(4)用E→G途径育种的优点是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若想培育出一种新的玉米品种，可以采用________育种方式；若想培育出一种能抗虫的玉米新品种，可以采用________育种；若想培育出一种地上结玉米，地下结马铃薯的植株，可以利用________________技术。
解析：本题综合考查植物细胞工程及应用、基因工程等知识。取玉米的茎尖分生组织，经过组织培养，获得的植株称为脱毒苗；用脱毒苗进行繁殖，得到的植株不会或极少感染病毒；在组织培养的过程中，要严格控制无菌；单倍体育种的优点是能直接得到稳定遗传的优良品种，极大地缩短育种年限；诱变育种的优点是可以出现新性状，形成新品种；基因工程育种能定向改变生物性状；植物体细胞杂交育种可以使后代具备双亲的遗传物质，表现双亲的性状。
答案：(1)组织培养　单倍体育种　无性　有丝
(2)分生区附近病毒极少，甚至无病毒　　(3)无菌
(4)直接得到稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限
(5)诱变　基因工程　植物体细胞杂交

(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，满分50分)
1．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．生态位原理　　　　　　　 B．物种共生原理
C．物种多样性原理 D．食物链原理
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塘中，上述四种原理均有体现，但主要体现的是食物链原理。
2．下列有关物种多样性的叙述错误的是(　　)
A．物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性
B．生物多样性程度高，各类生物的生存机会多
C．生物种类越多，引起病虫害的几率越大
D．生物种类繁多，可以在有限的资源条件下，提高系统的生产力
解析：选C。在生态系统中，生物种类越多，自我调节能力越强，如果害虫的数量增多，食虫鸟的数量也会增加，所以生物种类繁多，引起病虫害的几率可能会下降。
3．对生态农业的原理中能量多级利用的理解正确的是(　　)
A．尽可能设计一条很长的食物链
B．使流向人类的能量尽可能多，同时也要注意可持续发展
C．实现“原料－产品－原料－产品”的生产模式
D．通过生物防治减少能量损失
解析：选B。生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系，人是主要成员和中心环节。人们建立生态农业的目的是最大限度地利用农作物所固定的太阳能(包括身体代谢的利用和生活上的利用)，同时又要降低生产成本和避免环境污染，以实现可持续发展。
4．我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理(　　)
A．系统学和工程学原理 B．物种共生原理
C．物种多样性原理 D．生态位原理
解析：选B。物种共生原理是生态工程的基本原理之一，该原理的一个重要方面就是考虑环境承载力，即生态系统的自我调节能力。
5．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，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。
6．建设生态农业时巧设、增设食物链的目的不包括(　　)
A．实现物质的分层次多级利用
B．实现能量的循环，使废物资源化
C．加强生物防治，控制有害生物的危害
D．减轻污染，提高抵抗力稳定性
解析：选B。利用生态工程原理设计生态农业巧设、增设食物链时，由于物种增多，营养结构更加复杂，所以可以实现A、C、D三项。
7．我国西北一些地区年降雨量小于450 mm，是只适宜种植灌木和草的地区，但却被硬性规定种植属于乔木的杨树，以致到处都是“杨家将”。这个事例说明该生态工程设计时忽略了(　　)
A．物质循环再生原理
B．生态位原理
C．物种多样性原理
D．物种生长、生存或繁殖的环境条件
解析：选D。在进行生态工程设计时不仅要考虑所依据的生态学原理，而且还不能忽略物种生长、生存或繁殖的环境条件。从题干很容易看出应选D。
8．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．“循环经济”原则
B．低消耗，多效益原则
C．遵循物种多样性和物种共生原理
D．建立自然—社会—经济复合系统
解析：选C。物种多样性和协调与平衡原理都是生态工程建设中应当遵循的原理。进行牧区草场建设时，既要考虑系统结构和功能的复杂性，又要考虑生物与环境的协调平衡，即物种共生，才能保证生态系统的稳定。
9．人类设计生态工程的根本目标是(　　)
A．在促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与经济效益的同步发展
B．在促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染，提高经济效益
C．防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展
D．在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展
解析：选D。设计生态工程的根本目标是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展。
10．农村综合发展型生态工程的优点包括(　　)
①能量的多级利用　②物质循环再生　③废物资源化
④生物相互依存，体现了物种共生　⑤做到了生态、经济和社会效益的三者结合
A．①② B．①②③
C．①②③④⑤ D．①②④⑤
解析：选C。农村综合发展型生态工程主要遵循物质循环再生原理和物种共生原理。
11．利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。由此推知，该反应器(　　)
A．能够实现物质循环
B．主要处理有机污染
C．可看做一个小型生态工程
D．存在能量输入、传递、转化和散失
解析：选B。解答本题的关键在于抓住题目中污染物的分解是在有氧条件下剧烈搅拌而使污染物快速分解，故而肯定是菌种进行需氧呼吸分解有机物，故B正确。本题中的反应器中有土壤、营养物质和菌种，不满足生态系统(生物群落及其无机环境)的概念范畴，更谈不上生态系统功能中的物质的循环和能量的流动，A、C、D均错误。
12．“小流域综合治理”的综合体现在(　　)
A．改变单纯造林、蓄水、减沙等工程模式，同时注重生态效益和经济效益
B．采用多种植物进行生态工程恢复
C．运用了多种生物措施
D．运用了生态工程的整体性原理
解析：选A。“小流域综合治理”已经从开始时的单纯造林、蓄水、减沙等工程，逐渐转移到生态经济上，获取最大的生态和经济效益。
13．生态农业不仅指对于农作物中所含物质、能量的充分利用，还具有很多内涵。人们越来越认识到根据不同地区的土地、光、水等各种自然资源，设计出适合本地生态农业结构的重要意义。下列措施中不符合生态学原理的是(　　)
A．作物“轮种”不仅能合理地利用各种矿质营养，还可避免某些虫害的大面积发生
B．以作物秸秆为燃料发电，可以实现对农作物中物质和能量的多级利用
C．充分利用各种生物固氮措施，尽量施用农家肥，减少化肥的施用
D．应用以虫治虫、以菌治虫的措施，尽量减少甚至不使用有害农药
解析：选B。以作物秸秆为燃料会造成环境污染，且不能实现能量的多级利用。
14．“猪—沼—茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统构成。下列关于该生态农业模式的叙述错误的是(多选)(　　)
A．是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统
B．实现了物质和能量在系统中的多级循环利用
C．使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环
D．注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入
解析：选ABD。本题考查生态系统的结构与功能和生态工程的基本原理，生态系统是生物群落与无机环境的有机结合体，生态系统中的物质可以多级循环利用，但能量流动是单向流动和逐级递减的，生态农业就是运用了以上生态学原理使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环。此外，该生态系统还是一个开放性的系统，它总是与外界进行物质、能量、信息的交流，不但有物质和能量的输入和输出，还必须有人力的介入。
15．一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里搞了一个小型生态农业，使0.25亩的庭院创收达几万元。其物质循环和能量流动如图所示，下列对该系统叙述错误的一项是(　　)
A．该系统中，人的因素非常关键，其中生产者是葡萄
B．该系统体现了物质、能量多级利用和高效转化
C．该系统内蚯蚓和甲烷菌等为分解者
D．猪在其中为三级消费者
解析：选D。此题中的家庭庭院也是一个人工生态系统，在这个生态系统中有生产者，消费者和分解者，并且人的作用非常突出。该系统属于一种小型的农业生态工程，体现了物质和能量的多级利用。蚯蚓为分解者，不能算做食物链中的营养级，故猪不能作为三级消费者。
16．我国西部大开发的战略中，“保护天然林”和“退耕还林(草)”是两项重要内容，采取这两项措施的首要目标是(　　)
A．开展生态旅游 B．发展畜牧业
C．增加木材产量 D．改善生态环境
解析：选D。目前，出于人们对自然资源的不合理利用，特别是破坏森林、草原，出现一系列的环境危机，如沙尘暴的频繁发生，大量的土地沙漠化，水土流失严重等。因此，在制定西部大开发战略中，采取的措施主要是考虑改善生态环境。
17．生态效益的大小是评价森林资源价值的重要指标。林业部门将森林的保护和增殖作为主要目标，走“采育结合，育重于采”的道路，是为了(　　)
A．提供木材等具有直接经济效益的产品
B．控制木材消耗
C．大搞荒山绿化，弥补森林资源的过度开发利用
D．求得生态效益和经济效益的统一
解析：选D。生态效益应和经济效益相统一，才能促进林业可持续发展。
18．“三北防护林工程”建设中注意了以下两个问题：(1)考虑到树种的生态适应性问题；(2)考虑到树种多样性问题。这分别体现了生态工程的哪些原理(　　)
A．食物链原理和物种多样性原理
B．生态位原理和物种多样性原理
C．物种共生原理和物种多样性原理
D．物种共生原理与生态位原理
解析：选B。树种的生态适应性生态位原理；树种多样性物种多样性原理。
19．下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是(　　)
A．该工程采用工程和生物措施相结合的方法
B．要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰
C．湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以
D．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能
解析：选C。湿地的恢复除了注意退耕还湿地或建立自然保护区外，还要合理地发展湿地生态系统，使它的稳定性逐渐加强。
20．“稻田养鱼”这种养殖方式近年来在我市许多地方得到推广，在稻田生态系统中，虽有危害水稻的病菌、害虫和杂草，但鱼的活动可起到除虫、松土和增氧的作用，最终取得稻、鱼双丰收，大大增加了农民的收入。此外，在遭遇虫害时，一些水稻会释放某些物质，吸引害虫的天敌将害虫消灭，从而维持生态系统的稳定。下列有关说法中错误的是(多选)(　　)
A．在稻田生态系统中，种间关系只有捕食一种
B．稻田生态系统属于农田生态系统，不属于湿地生态系统
C．若发现稻田中某杂草具有药用价值，则说明生物多样性具有间接使用价值
D．发展生态农业的优点是可以实现能量的多级利用和物质循环再生
解析：选ABC。发展生态农业的优点是可以实现能量的多级利用和物质循环再生。稻田生态系统是人工湿地生态系统，种间关系有捕食、竞争、寄生等。若发现稻田中某杂草具有药用价值，则说明生物多样性具有直接使用价值。
二、非选择题(本题共4小题，满分50分)
21．(12分)利用人工湿地可对污水进行净化处理，其基本原理是：在一定的基质(由土壤、沙石等组成)上种美人蕉、芦苇等湿地植物，将污水投放到人工建造的类似于沼泽的湿地中。当污水流过人工湿地时，由于系统中的物理沉降、化学分解和生物净化作用，使污水得到净化。如图是利用人工湿地去除污水中的氮的生物脱氮原理简图。
请分析回答：
(1)与植物吸收a物质有密切联系的生理过程是____________________________。
(2)植物吸收a物质用于合成的有机成分是__________和________等。
(3)在此生态系统中对废水净化起主要作用的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)上述对污水处理属于____________类型的生态工程。
解析：本题考查“人工湿地”净化污水的原理、生物组成及生态工程的节水和废水处理与应用等基础知识。解答本题的前提是先明确各种生物在污水净化中的作用，然后再联系污水中污染成分等相关知识进行作答。分析如下：
此过程是利用“人工湿地”对污水进行处理与应用，运用湿地生态系统的作用，属于节水和废水处理与应用的生态工程。
答案：(1)呼吸作用
(2)蛋白质　核酸
(3)微生物的分解和转化作用及相关的物理、化学作用，如沉淀、吸附、过滤等
(4)节水和废水处理与应用
22．(13分)某城市近年来一直强调走“绿色”发展之路，争创“绿色城市”。“绿色”的含义除了包括城市绿化、绿色生活方式与消费理念外，还包括尊重自然、保持生态平衡、高效利用资源等。
Ⅰ.近年来该市通过引进观赏植物等使绿地总面积和人均绿地面积在逐年增加。你认为大量引进非本地树种，可能会产生的后果是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。如图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案：
(1)该方案中④、⑤过程利用的生物属于生态系统的何种成分？____________。
(2)从对资源的充分利用角度看，④、⑤途径优于③途径的主要原因是什么？________________________________________________________________________。
(3)进行⑦过程的甲烷杆菌与酵母菌在细胞结构上的最主要区别是________________________________________________________________________。
(4)每一位市民都应该积极参与①、②过程，具体做法是
________________________________________________________________________。
(5)该生态工程所研究或处理的对象是________________________________________________________________________。
解析：大量引进非本地物种可能会使本地原有物种的生存受到威胁。该图示方案④⑤过程利用的生物属于生态系统中的分解者。④⑤与③相比具有减少环境污染的优点。甲烷杆菌是原核生物，酵母菌是真核生物，二者最主要的区别在于甲烷杆菌无成形的细胞核。生态工程所研究或处理的对象是社会—经济—自然复合生态系统。
答案：Ⅰ.本地原有物种的生存受到威胁(或下降、锐减)或本地生态系统的抵抗力稳定性下降
Ⅱ.(1)分解者　
(2)可以充分地利用垃圾中的物质，减少环境污染
(3)甲烷杆菌无成形的细胞核
(4)将生活垃圾分类包装
(5)社会—经济—自然复合生态系统
23．(12分)长江三角洲地区，特别是太湖和杭嘉湖地区的粮、桑、鱼、猪、湖羊生态系统，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。农民挖池塘排水种稻，并利用池泥堆积的土壤种果树、种桑，低洼处种茭白，平地处种菱藕，水下养鱼、虾，鱼池上建猪舍，猪粪落到水中喂鱼，桑叶养蚕，蚕沙喂鱼，菱叶、鱼粪沉到水底为池泥，湖羊吃草，湖羊粪和池泥养桑。该系统有良好的生态效益和经济效益。
回答下列问题。
(1)该生态工程中的生产者是______________，消费者是________________。这体现了生态系统的__________。
(2)各种动植物之间通过__________关系相互联系，从而形成________________的渠道。
(3)根据上述材料分析判断，下列叙述不符合生态学原理的是(　　)
A．物质经过多级利用，实现了良性循环
B．每一级生产环节都获得了产品，提高了生态经济效益
C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低
D．由于各级产物都可以利用，减少了废弃物的污染
(4)这个生态工程中没有废弃物的产生，属于无废弃物农业，与石油农业相比，其主要优点是__________________，其缺点是________________________________________________________________________。
解析：典型的生态系统中，四种组成成分都非常协调，物质循环和能量流动能沿着食物链和食物网进行。生态系统中的主要成分之一是生产者，能进行光合作用合成有机物，在该生态系统中是指果树、桑树、茭白、稻、菱藕和草。消费者能将有机物转化为无机物，因而它们的存在加速了物质循环。在该生态系统中，生产者、消费者、分解者的种类都非常多，体现了物种的多样性。根据材料分析，农作物通过光合作用固定的太阳能是流经此生态系统的总能量，农作物的子实、家畜、鱼、虾、菱藕、茭白、蚕等可以供给人们食用或利用，充分实现了物质的循环利用和能量的多级利用，实现了“原料—产品—原料—产品”的无废弃物生产体系。
答案：(1)稻、果树、桑树、茭白、菱藕和草　猪、湖羊、鱼、蚕　物种多样性　(2)食物　物质循环和能量流动　(3)C　(4)物质循环利用，对环境的破坏性很小　生产效率低，难以适应人口的快速增长
24．(13分)如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、热能、空气、水分和无机盐等。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)森林生态系统由于具有很高的生物多样性，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、热能、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．生态系统中不同生物占据不同的生存空间，例如：在森林生态系统中，从高到低依次为乔木、灌木、草木，从生态工程角度分析，这体现了什么原理(　　)
A．物种共生 B．生态位
C．食物链 D．物种多样性
解析：选B。要求深入了解生态工程的四个原理，题干中生态系统不同生物占据不同的生存空间，体现的是生态位原理。
2．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，该图突出了“无废弃物农业”，实现了物质的区域小循环，做到了物质和能量的分层分级利用，因此主要体现了生态工程的物质循环再生原理。
3．下列有关生态工程的说法中错误的是(　　)
A．利用物质循环再生原理
B．所依据的物种共生原理是食物链原理的基础
C．森林比农田具有更高的光合生产力可用生态位原理来解释
D．设计生态工程时还要考虑物种生长、生存或繁殖的适宜环境因子
解析：选B。生态工程利用了物质循环再生和物种共生原理；森林具有分层现象，各种植物分别占有不同生态位，提高了对光等资源的利用效率；设计生态工程要考虑物种生长、生存或繁殖的适宜环境因子。故A、C、D三项对。B项错，因为食物链原理是物种共生原理的基础。
4．下列关于生态工程设计的叙述错误的是(　　)
A．生态工程设计的依据是生态学和工程学的基本原理
B．用玉米芯生产木糖醇采用的是生态工程的食物链(网)的“相接”法
C．生物氧化塘是生态工程设计的一个实例
D．利用藻类和细菌等生物之间的协同作用可处理污水
解析：选B。用玉米芯生产木糖醇采用的是生态工程的食物链(网)的“加环”法；生物氧化塘内的转化过程实际上是一个连续处理污水的生物循环过程，是生态工程设计的一个实例；生物氧化塘就是利用藻类和细菌等生物之间的协同作用来处理污水的，藻类产生的O2有利于好氧菌降解污水中的有机物，各种菌产生的CO2等无机物又能被藻类充分利用。
5．江苏研制开发出一种生物浮床污水处理技术，该技术项目通过选择一些水生、湿生植物物种，以浮床为载体，构建具有生物多样化、景观观赏性、经济有效性的复合型生物去污系统，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。水生植物吸收水中的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。
6．稳定塘(又称氧化塘)是一个藻菌共生的污水净化系统。稳定塘一般会出现藻类增多现象，影响出水水质。在稳定塘中种植水葫芦可使藻类密度下降，底栖动物如褶纹冠蚌通过滤食污染物也可以改善水质。请根据下面的净化功能模式图回答以下问题：
(1)稳定塘内的生物进行着________和________以及光合作用等生理过程。前两个过程分别由__________________和________为主进行；后者主要由________进行。
(2)稳定塘中藻类增多的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)稳定塘内的水葫芦与藻类的关系是__________，褶纹冠蚌与藻类的关系是__________。
解析：本题考查了利用氧化塘法净化污水的方法及原理。该方法也是通过植物和微生物的综合作用，以达到净化有机和无机污染物的目的，当然该方法中还包括了物质沉降和生物分解等过程。
答案： (1)有氧呼吸　无氧呼吸　好氧细菌及动植物(或好氧菌、藻类、水葫芦、褶纹冠蚌等)　厌氧细菌　绿色植物(或藻类、水葫芦等)
(2)污水中有大量含N、P等元素的无机盐，同时污水中的有机物被分解后也产生大量含N、P等元素的无机盐，为藻类的生长和繁殖提供了有利条件
(3)竞争　捕食
1．生态工程中哪一原理是实现生态系统功能的基础(　　)
A．物种共生原理 B．生态位原理
C．食物链原理 D．物种多样性原理
解析：选C。生态系统的食物链是实现生态系统的物质循环、能量流动和信息传递的主渠道，所以食物链原理是实现生态系统功能的基础。
2．如图说明我国现有的生产模式严重违反了什么生态工程原理(　　)
A．整体性原理
B．协调与平衡原理
C．系统的结构决定功能原理
D．物质循环再生的原理
解析：选D。该生产模式是以化石燃料为能源物质，不能实现物质的循环再生和能量的多级利用。
3．生态工程技术设计的常用方法之一是食物链(网)“相接”：连接平行的原本不相连接的种类，形成互利共生网络，这样的好处有(　　)
①提高效益　②提高了物种多样性　③促进了物质的良性循环　④促进了能量循环
A．①② B．①③
C．②④ D．①④
解析：选B。食物链(网)“相接”这样既可提高效益，又促进了物质的良性循环。
4．(2011年无锡高二检测)协调人类发展与环境关系的主要途径是(　　)
A．合理利用与保护自然资源
B．控制人口数量增长，提高人口素质
C．扩大耕地面积，增加粮食产量
D．退耕还草，植树造林
解析：选A。人类可持续性发展的主要途径是合理利用与保护自然资源。
5．《四千年的农民》一书中记载了中国农民几千年来的耕作方法：积极种植能够固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，施用到农田中。这种做法的优点是(　　)
①改善了土壤结构　②培育了土壤微生物　③实现了土壤养分的循环利用　④改变了土壤酸碱性
A．①② B．②③
C．①②③④ D．①②③
解析：选D。土壤中的这些有机物质作为土壤微生物的营养成分培育了土壤微生物，作为有机肥料可改善土壤结构，而通过土壤微生物的分解作用实现了土壤养分的循环利用。
6．在辽宁西部的章古台地区，最初进行林带建设时，单一种植了大片的樟子松林，由于没有一条昆虫与其天敌相生相克的食物链，使松毛虫肆虐一时，这体现了________原理在生态工程的重要性(　　)
A．物种共生 B．生态位
C．食物链 D．物种多样性
解析：选C。由于樟子松林中缺少制约松毛虫的食物链存在，所以才造成松毛虫成灾。
7．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资源的和谐发展
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。单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。
8．在下列四种措施中，能提高区域生态系统的抵抗力稳定性的是(　　)
A．减少该生态系统内的捕食者和寄生生物的数量
B．增加该生态系统中各营养级生物的种类
C．使该生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡
D．减少该生态系统的生物种类
解析：选B。生态系统的生物种类越多，其营养结构(食物链和食物网)越复杂，它的自我调节能力也就越强，抵抗力稳定性越高。因此，要提高区域生态系统的抵抗力稳定性，应增加生态系统中生物的种类。
9．在生态工程建设中，注重生物多样性原理的主要意义是(　　)
A．提高生态系统的自我延续能力，为各类生物的生存提供多种机会和条件
B．提高生态系统的自我恢复能力，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。物种多样性原理的意义在于可以增强生态系统结构和功能的自我延续能力，为各类生物的生存提供多种机会和条件。
10．据下图判断，下列叙述不符合生态学原理的是(　　)
A．物质经过多级利用实现良性循环
B．每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益
C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低
D．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染
解析：选C。选项A符合物质循环再生原理；选项B对物质循环再生进行了进一步阐述；选项C与能量多级利用提高了利用率矛盾；选项D在物质循环再生的基础上，阐述了“污染物是放在错误地点的原料”的含义。
11．近年来，世界范围内农田生态系统有两个突出的问题引起了人们的高度关注，其一是蛙类数量大量减少；其二是鼠害泛滥，虫害频繁。请据所学知识分析回答下列问题：
(1)该类现象体现了生态工程__________________原理的作用，告诫人类要善待自然。
(2)臭氧层的破坏对蛙个体发育的影响是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)蛙数量减少的人为因素主要是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)有人尝试“引蛇灭鼠”，取得了较好的效果，此法的突出优点是________________________________________________________________________。
解析：本题结合蛙类数量锐减和鼠害泛滥、虫害频繁的问题考查其产生原因、危害及积极治理的意义。臭氧层破坏会使太空中的紫外线更多地照射到地球，而紫外线会诱发基因突变。蛙类减少的原因有人类的过度捕杀，过多施用农药等。引入鼠的天敌达到灭鼠的目的，效果更佳，这样不会造成环境污染。
答案：(1)物种多样性　(2)臭氧层的破坏使阳光中的紫外线含量增多，易诱发变异，而变异对蛙的生存一般是有害的　(3)人类对蛙的过度捕杀；大量使用农药　(4)不污染环境，维持生态系统的稳定性
12．如图为典型的农作物秸秆多级利用，请据图回答问题：
(1)流经此生态系统的总能量是__________________，此生态系统比自然生态系统优越的一个最大的特点是____________________________________。
(2)菌床和排泄物的杂屑最终回田，这主要体现了生态工程的__________________原理，土壤中的有机物不能被植物直接吸收，必须经过微生物的分解产生____________从而提高农作物的光合作用，最终提高农作物的产量。
(3)从图中分析，此生态系统的分解者是________________________________________________________________________。
(4)某人分析此图发现秸秆共进行了三级的分级利用，为能更加充分地利用秸秆中的能量，他认为级数应该越多越好，您是否赞成他的观点，为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查农业生态系统的设计原理等知识及识图能力。
(1)根据图示分析可知，流经该农业生态系统的总能量是农作物固定的全部太阳能，与自然生态系统相比，该生态系统最大的特点是实现了物质、能量的多层分级利用，使农作物秸秆、动物粪便、分解者中的能量得到充分利用。
(2)菌床和动物排泄物回田体现了物质循环再生原理，土壤中的有机物须经微生物的分解作用形成无机物，才能被农作物利用，其中CO2的增加提高了光合作用的效率。
(3)该生态系统中的分解者是食用菌和蚯蚓。
(4)由图示可看出，农作物秸秆进行了三级利用，秸秆中能量得到了充分利用，但是秸秆中的能量是有限的，并不是利用级数越多越好。
答案：(1)农作物固定的太阳能的总量　物质、能量的多层分级利用
(2)物质循环再生　CO2
(3)食用菌和蚯蚓
(4)不赞成，因为秸秆中所含的能量有限
13．下图是某一生态系统的结构模式图，请据图回答：
(1)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，人们建立如上图所示的农业生态系统的主要目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该生态系统的主要生产者是__________________。仅从质量考虑，若要生产2 kg 鸡肉，最多需要消耗农作物共计________kg。
(3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物其细胞结构与水稻根细胞最主要的区别是______________________________，它的代谢类型为________________________________________________________________________。
(4)氮是植物生长必需的元素，但在种植大豆时不施氮肥，仍能旺盛生长，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)蘑菇在该生态系统的成分中属于________。如图所示，在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量。试分析增产原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题涉及生态工程的原理、生态系统的成分、能量流动、细胞结构及代谢类型。(1)生态工程的主要目的就是实现物质的循环再生和能量的多级利用，提高能量的利用率。(2)鸡是初级消费者，要想使初级消费者消耗最多的生产者，能量的流动效率应该最低。(3)在发酵装置里的B过程是细菌的无氧呼吸过程，细菌属于原核细胞，代谢类型是异养厌氧型，而水稻根细胞是真核细胞。(4)大豆可与根瘤菌共生，根瘤菌具有固氮作用，可为大豆提供氮源。(5)蘑菇是大型真菌，进行有氧呼吸，放出二氧化碳，为蔬菜的光合作用提供原料。
答案：(1)实现物质循环再生和能量多级利用，防治环境污染(或：使生产者同化的物质和能量更多地流向对人类有益的部分)
(2)水稻、大豆、蔬菜　20
(3)无核膜包被的细胞核　异养厌氧型
(4)大豆可与根瘤菌共生，根瘤菌具有固氮作用，可为大豆提供氮源
(5)分解者　蘑菇细胞呼吸放出二氧化碳，为蔬菜的光合作用提供原料

1．在生态工程建设的基本过程中，核心环节是(　　)
A．拟定目标与本底调查
B．系统分析
C．技术设计
D．可行性评价与决策
解析：选C。考查生态工程建设的基本过程及重要性。生态工程建设的基本过程包括拟定目标与本底调查、系统分析、可行性评价与决策和技术设计等。其中技术设计是整个生态工程建设的核心环节。
2．湿地生态系统具有较强的净化功能，被誉为“地球之肾”，下列对此有关的叙述错误的是(　　)
A．“人工湿地”是模拟自然湿地的人工生态系统
B．“人工湿地”是利用湿地净化污水的生态工程
C．“人工湿地”成本低、耗能少
D．“人工湿地”对污水的净化作用是通过不同类型的水生植物实现的
解析：选D。“人工湿地”是利用湿地净化污水的人为建设的生态工程，成本低、耗能少。其净化作用是通过不同类型的水生植物和微生物的共同作用实现的。
3．在矿区生态环境的恢复工程中，关键的措施是(　　)
A．人工制造表土　　　　　　　 B．特殊隔离
C．土壤侵蚀控制 D．植被恢复
解析：选D。任何生态系统的发展都离不开生产者，恢复生态系统，首要的是恢复植被。
4．农业的发展已由传统农业向现代农业转变，现代农业虽然产量大大提高，但又造成了严重的环境污染，因此我国现在在农村大力推广生态农业，下列关于生态农业的叙述不正确的是(　　)
A．生态农业中食物链和营养级越多越好
B．生态农业的抵抗力稳定性比现代农业高
C．生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生
D．生态农业属于人工生态系统，人的作用非常突出
解析：选A。食物链一般不超过5个营养级并非越多越好，生态农业属人工生态系统，人的作用非常突出，在设计时，遵循的原则为物质的循环再生和能量的多级利用，相对于现代农业生态系统来说，物种种类繁多，抵抗力稳定性较高。
5．(2011年常州高二检测)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。首先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。
6．下图为“人工湿地”各环节生物组成示意图，请据图回答：
(1)在人工湿地处理污水过程中，起净化作用的生物有________________，不同生物各起什么作用？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该人工湿地主要通过哪些途径去除污水中的污染物？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)你知道哪些生态系统是湿地吗？请查阅有关资料列举几个。
(4)湿地除了具有净化作用外，还有哪些作用？请查阅有关资料回答。
解析：湿地生态系统处于水、陆生态系统之间，对于水的变化非常敏感，水的流入能给湿地注入营养物质，水的流出又经常从湿地带走生物和无机物。“人工湿地”是模拟自然湿地的人工生态系统。它的组成成分包括土壤、各类水生植物和水等。人工湿地的净化作用是通过湿地环境中所发生的物理、化学和生物作用的综合效应实现的。
答案：(1)水生植物和微生物　水生植物吸收、转化污水中的N、P等无机物，促进细菌等微生物对水体中有机物的分解；微生物分解和转化污水中的有机物
(2)通过物理、化学作用沉淀、吸附、过滤，水生植物的吸收、转化，微生物的分解和转化
(3)河流、池塘、湖泊等。
(4)提供水源，补充地下水，调节流量，控制洪水，保护堤岸防风，保留营养物质，防止盐水入侵，提供可利用的资源等。
1．生态农业是运用生态学原理建立的综合农业生产体系，它不具备的特点是(　　)
A．多层次 B．多功能
C．少污染 D．无病虫害
解析：选D。生态农业是以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。生态农业还不能做到无病虫害。
2．下列措施不适合用于矿区生态环境恢复的是(　　)
A．机械法平整压实土地
B．人工制造表土，植树种草
C．排石整地，改良优化土壤
D．开发农田，广种农作物，增加农民收入
解析：选D。矿区废弃地的土壤条件非常恶劣，甚至有严重的重金属污染，不适宜种植农作物。
3．(2011年陕西汉中高二检测)在“人工湿地”生态系统中，对废水净化所起的作用不包括(　　)
A．微生物的分解作用 B．微生物的转化作用
C．物理沉淀 D．人工造氧
解析：选D。“人工湿地”生态系统中对废水净化起主要作用的是微生物的分解、转化作用以及相关的物理、化学作用，包括沉淀、吸附、过滤等。
4．实现可持续发展，需要下列哪些措施(　　)
A．从现在起，严禁砍伐森林
B．大量开采矿产资源，发展工业生产，提高综合国力
C．保护与人类共存的生物
D．各国独立处理酸雨、气候变暖等问题
解析：选C。保护与人类共存的各种生物是维护物种多样性，提高生物圈的抵抗力稳定性，实现经济效益、社会效益和生态效益共同提高的前提条件。
5．关于湿地生态系统的作用的说法，不正确的是(　　)
A．防风固沙，护岸固堤
B．对维持生物圈的碳－氧平衡和水循环起重要作用
C．调节水流量和控制洪水
D．在一定范围内消除污染
解析：选B。湿地中植物较为茂盛，所以可以防风固沙，护岸固堤。在干旱时，湿地既可发挥供水功能，又可调节气候；在雨季中，湿地又可起到调节水量和控制洪水的作用。当污水流经湿地时，湿地还有消除污染的作用。森林生态系统对维持生物圈的碳—氧平衡和水循环起重要作用。
6．(2010年高考全国理综卷Ⅰ)右图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是(　　)
A．微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量
B．多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率
C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D．沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
解析：选C。流经此农业生态系统的总能量是生产者(农作物)固定的太阳能的总量；在此农业生态系统中，由于农作物的多途径利用，能量得以高效利用；沼渣、沼液作为肥料还田，使物质得以循环利用；沼气池中的微生物利用的是粪便和农作物秸秆中的物质，属于分解者。
7．生物数量超过了环境的承载力后，就会破坏生态工程的哪一原理(　　)
A．整体性原理 B．系统性原理
C．协调与平衡原理 D．工程学原理
解析：选C。生态系统中各成分都有一定的位置，而每一种生物数量都因内部关系受到非生物因素和生物因素的限制，超过限制就会打破平衡。
8．下列哪一项最有可能与可持续发展的原则不符(　　)
A．森林的采伐量小于生产量
B．人工鱼塘生产者的能量大于消费者的能量
C．农田通过农作物输出的氮素多于补充的氮素
D．向农田施用的无机氮肥多于生物固定的氮肥
解析：选C。森林的采伐量小于生产量，是人们合理利用森林资源的一个基本要求，不影响森林生态系统的生存及其稳定性。农田施用化肥，人工鱼塘喂养鱼饲料属于正常现象，农田输出的氮素多于补充的氮素会影响农田的土壤肥力，导致土壤缺氮，影响再生产与可持续发展。
9．人们为了解决某些在农、牧、渔业等生产中产生的生态问题而采取了下列各项措施，其中导致完全相反的结果是(　　)
A．更好的人口控制方法
B．制造更强、更有效的农药
C．合理地放养牲畜
D．把科学的耕作技术运用于海洋
解析：选B。人口的迅速增加必然会给生态系统增加更大的压力，所以控制人口增长是解决生态问题的有效方法；合理地放养牲畜和科学、合理地利用海洋资源是解决生态问题的有效途径；但制造更强、更有效的农药必然会对环境造成严重的污染，这与人们的愿望是完全相反的。对于病虫害的防治应致力于生物的防治方法的研究与开发，这样才能有效地解决防治病虫害的环境污染问题。
10．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，杜绝兴建大量排污的工厂
D．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，必须建设的污染企业要进行污物处理。
11．下图是南京古泉生态农场生态工程建设示意图，请分析回答下列问题：
(1)建立南京古泉生态农场所依据的生态工程基本原理是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)蘑菇属于生态系统成分中的________，同属于这一成分的还有________；③过程与果园植物光合作用有密切关系主要是________________________________________________________________________。
(3)该生态系统中果园和养殖场可为沼气池中微生物提供____________________等营养。该生态系统比一般农业生态系统具有更大的产出投入比的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果生态系统遭到酸雨危害，首先是________受到影响，从而影响到生态系统的稳定性。
解析：(1)考查了生态农业的原理即物质循环再生原理及物种多样性原理。(2)考查了生态系统的成分，蚯蚓应为分解者；(3)考查了微生物所需的营养物质；(4)考查了酸雨的危害。
答案：(1)①物质循环再生原理　②物种多样性原理
(2)分解者　蚯蚓　蚯蚓改良土壤，为果园果树提供肥料，从而提高光合作用
(3)碳源、氮源、生长因子　充分利用了废弃物中的能量
(4)植被
12．阅读下列资料，回答下列问题：
生态农业是21世纪农业发展的方向，它遵循可持续发展的原则，以不危及后人发展为前提，在人类生产活动干预下，用科学的发展观，获取生物群体共生，生态和谐，质量安全，优质高效的农业生产载体，也可称为人工生态系统。生态农业建设的核心是：整体、协调、循环、再生、增效。面对整个国土进行科学规划；协调农业各业并使农业生产过程中的技术整合、生产与加工并重，销售与市场对接；循环是投入与产出及生产过程中物质、能量的良性利用；再生是向附加值递进；增效是指经济、生态、社会综合效应的可持续发展。
(1)生态农业以__________理论为依据，以__________协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。生态农业以保持生态系统内的__________为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。
(2)生态工程应在________、__________、__________和__________等方面取得最佳效果并达到预期目标。
解析：生态农业以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。
答案：(1)生态学　环境与经济　生态平衡
(2)经济　社会　生态　环境
13．苏南某县畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业。在生产总量不断扩张的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现了资源的最大化利用。请分析该县农业生态系统结构(部分)示意图，回答问题：
(1)该农业生态系统的能量流动从__________________开始，图中属于消费者的生物有____________。
(2)与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境，主要原因是________________________________________________________________________。
(3)该农业生态系统能提高经济效益的原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)从生态系统稳定性看，该农业生态系统与简单的农田生态系统相比不易发生虫害的原因是________________
______，请说出两种根据生物学原理防治害虫的方法：
________________________________________________________________________。
解析：本题主要考查了生态工程的原理及生态农业的建立，充分体现了物质和能量的多级利用。
(1)生态系统的能量输入是指由生产者固定太阳能开始，如桑等农作物；直接或间接以生产者为食的是消费者，如蚕、畜、禽等。
(2)与传统农业相比该系统对物质进行了多级利用，如利用粪便等合成有机肥，减少了对化肥的使用，降低了成本，减轻了对环境的污染。
(3)投入减少，物质循环利用，使产量提高。
(4)该生态系统生物群落结构相对复杂，从而使抵抗力稳定性增强，自我调节能力提高。利用生物的种内关系或种间关系来诱杀害虫，如利用捕食关系引入天敌，利用性引诱剂防治害虫等。
答案：(1)桑等生产者固定太阳能　蚕、畜、禽
(2)粪便等“废弃物”被及时利用
(3)实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业投入)
(4)抵抗力稳定性较高(营养结构较复杂，自我调节能力较强)　天敌防治、激素防治、种植转基因抗虫作物(答出两条即可)

1．以下生物科学成果不属于20世纪以后的是(　　)
A．动物解剖学
B．证明DNA是遗传物质
C．提出DNA双螺旋结构模型
D．转基因技术的发展
解析：选A。解剖学、生理学、分类学、胚胎学等一些分支学科是在16～18世纪先后建立和发展的。
2．刊物的水平通常是根据刊物的“影响因子”来判断的，“影响因子”是指(　　)
A．这种刊物对全世界的影响
B．这种刊物对人们生活的影响
C．在全世界范围内对这种刊物所发表的论文的引用情况
D．这种刊物在人们心目中的地位
解析：选C。判断一篇科学论文的水平和价值是根据发表这篇论文的刊物的水平。而刊物的水平又是根据刊物的“影响因子”来判断，即在全世界范围内对这种刊物所发表的论文的引用情况。
3．(2011年江苏徐州高二检测)判断科学领域重要性的根据是(　　)
①从事这一学科的工作人数　②一个时期内科学上的重大突破　③从事这一学科的科学家的知名度　④一个时期内创造的经济效益
A．①②　　　　　　　　　 B．①④
C．①③ D．③④
解析：选A。有大量科学家涌入，发表了大量有价值的科学论文的必然是热门学科；不断有重大突破的领域必然是前沿领域。
4．近几年来，许多生物科学家深入研究基因、分子和细胞，并综合分析它们是如何相互作用而形成复杂生命系统的。这种研究形式较好地体现了当代生物科学向着________方向发展的趋势(　　)
A．日益深入生命本质
B．分析与综合统一
C．基础和应用研究统一
D．多学科交叉融合
解析：选B。分别深入研究基因、分子和细胞属于个性分析，横向研究基因、分子与细胞三者间的相互联系、相互作用，属于综合性研究，故B项符合题意。
5．利用发酵罐生产药品、食品等实例能够说明的是(　　)
A．生物科学正从对生命现象的表面观察深入到对生命活动本质的探究
B．生物科学与多学科的交叉与融合
C．生物科学分析与综合的统一
D．基础研究与应用研究的统一
解析：选D。利用发酵罐生产药品、食品等是生物科学的基础研究与应用研究的有机结合，科研成果转化为生产力。
6．进入20世纪后，生物科学发生巨大变革，其主要标志是：①从__________________________向__________________________转化；②__________________________计划顺利完成；③__________________________学在解决影响人类发展的全球性问题上，正发挥着越来越重要的作用。
答案：静态的、定性描述性的学科　动态的、定量实验性的学科　人类基因组　现代生态
1．20世纪生物学变革的方向是(　　)
A．动态向静态　　　　　　　 B．宏观向微观
C．定性描述性向定量实验性 D．定量向定性
解析：选C。20世纪，生物科学发生了巨大的变革，从静态的、定性描述性的学科向动态的、定量实验性的学科转化。同时，在生物科学的宏观层面，现代生态学已发展成为以人类为研究主体的、多层次的综合性学科，在解决影响人类发展的全球性问题上，发挥着越来越重要的作用。
2．20世纪生物科学宏观方面的发展为(　　)
A．人类基因组计划的完成
B．现代生态学已发展为以人类为研究主体的、多层次的综合性学科
C．生物科学与数学、物理、化学、计算机等学科之间的大综合
D．从对生命现象的表面观察日益深入到对生命活动本质的阐明
解析：选B。生物科学宏观方面发展主要是生态学上的成果。
3．(2011年南京高二检测)生物科学继续向微观世界发展，目前已发展到(　　)
A．分子水平 B．细胞水平
C．个体水平 D．生态系统
解析：选A。生物科学对生命现象及其本质的研究不断深入和扩大，向多方面全方位发展，在探索微观世界方面，目前已深入研究到组成生命的重要化合物分子，如基因、DNA、蛋白质分子的结构和功能。
4．19世纪自然科学的三大发现与现代生物科学的三大基石分别是(　　)
①细胞学说　②胚胎学　③能量守恒定律 ④生物进化论 ⑤生理学　⑥遗传理论
A．①②③；①⑤⑥ B．①③④；①④⑤
C．③④⑥；①④⑤ D．①③④；①④⑥
解析：选D。生物科学是一门历史悠久的学科，19世纪创立了细胞学说、生物进化论和遗传理论，它们被称为现代生物科学的三大基石，其中细胞学说、生物进化论与能量守恒定律被恩格斯称为19世纪自然科学的三大发现。
5．下列关于生物科学新进展的叙述，错误的是(　　)
A．生物科学向着分析与综合统一的方向发展
B．生物科学与其他学科联系密切
C．生物科学在20世纪已取得了举世瞩目的成就
D．生物科学向着基础与应用研究独立的方向发展
解析：选D。生物科学向着基础与应用研究统一的方向发展。
6．(2011年淮安高二检测)现代生态学研究的内容有(　　)
①南极冰川融化　②土地沙化　③外来物种入侵　④人对花粉的过敏　⑤密西西比河的污染状况　⑥伦敦酸雨的发生规律　⑦新疆胡杨树与杨树的亲缘关系
A．①②③④⑤⑥ B．①②③⑤⑥
C．②③⑤⑥⑦ D．④⑤⑥⑦
解析：选B。现代生态学主要是从宏观层面，以人类为研究主体，对生态环境进行综合性研究，而④属于微观的生理学问题，⑦属于分类学的范畴，所以B项符合题意。
7．下列属于生物科学基础理论研究的是(　　)
A．胚胎干细胞的分化机制
B．用兰花的茎尖组织繁育成批的兰花幼苗
C．让转基因克隆羊批量生产β?干扰素
D．用转基因大豆批量生产新型蛋白质食品
解析：选A。胚胎干细胞的分化机制是科学家探索的基本理论问题。
8．下列不属于21世纪生命科学发展大趋势的是(　　)
A．对生命现象及其本质的研究不断深入和扩大
B．向微观和宏观发展
C．向理论和应用方面发展
D．从动态的、定量实验性学科向静态的、定性描述性学科转化
解析：选D。A、B、C选项皆为21世纪生命科学发展的大趋势，D选项是说明生物科学发生的变革，应该是从静态的、定性描述性学科向动态的、定量实验性学科转化。
9．下列属于生物科学向着多学科交叉与融合的方向发展的事例的是(　　)
A．科学家进行人类基因组测序
B．带有荧光标记的人类染色体
C．应用X射线晶体衍射法测定蛋白质结构
D．利用发酵罐生产药品、食品
解析：选C。现代生物科学向着微观和宏观、基础理论与开发应用等方面全方位地发展。生物科学与数学、物理、化学、信息技术等学科之间的大综合、大交叉将在不同侧面，从不同层次揭开生命之谜，其具体事例如应用X射线晶体衍射法测定蛋白质结构。
10．2004年国际人类基因组计划合作组织公布了最新的人类基因组图谱，它是人类在分子水平的“第二张解剖图”。有关这一图谱的说法正确的是(　　)
A．它揭开了决定人类生、老、病、死的遗传信息之谜，并为21世纪生物学、医学的发展奠定了基础
B．图谱揭示了人类细胞中所有基因的遗传信息
C．图谱可直接用在生产实践上，取得较大经济效益
D．图谱直接告诉了我们人类的遗传奥秘
解析：选A。人类历史上的第一张人体解剖图，曾解开人类机体之谜，奠定了近代医学的基础。人类基因组图谱是人类“第二张解剖图”，为人类21世纪生物学、医学的发展奠定了基础。但图谱并没有直接告诉我们人类的遗传奥秘，也不能直接用于生产上。
11．在数、理、化、天、地、生六大分支中，较为重要的4000种刊物中，生命科学刊物占28.6%，在“影响因子”位列前十位的刊物中除多学科综合性刊物外全部是生命科学领域的刊物，这一情况延续多年并还将持续下去。
(1)此材料充分说明了
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)可以推测______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：生物科学是21世纪最活跃的学科之一，从题干的材料可以说明。
答案：(1)生命科学在整个自然科学发展中的领先地位
(2)生物科学仍将是整个自然科学领域中最为活跃的学科之一
12．已经完成的人类基因组计划、水稻基因组计划和正在进行的人类蛋白质组计划，均与现代数学、物理、化学等有重要关系，更离不开现代信息技术。这一现象说明的主要道理是什么？
答案：生物科学正向着多学科交叉与融合的方向发展。
13．尝试列举事例阐述19世纪以来对生命科学发展的重大事件的探究历程，并展望生命科学发展的前景。
答案：(1)19世纪三十年代，德国科学家施莱登和施旺创立细胞学说。
(2)1859年达尔文发表《物种起源》，提出以自然选择为基础的生物进化理论。
(3)1953年美国科学家沃森和英国科学家克里克提出DNA双螺旋结构模型。
(4)1973年，美国科学家科恩等将两种不同的生物DNA进行体外重组，并首次在大肠杆菌中得到表达。以建立的重组DNA技术为标志，现代生物技术开始兴起。
(5)2003年美、日、德、法、英、中6国科学家宣布人类基因组框架图绘制完成，人类基因组计划取得了丰硕成果。
……
生物科学不断迅猛发展，为人类发展和进步将作出越来越大的贡献。