《优化方案》人教版生物选修3电子题库(21份打包)

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名称 《优化方案》人教版生物选修3电子题库(21份打包)
格式 zip
文件大小 8.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2013-06-16 20:34:24

文档简介


1..下列对基因工程的理解,正确的是(  )
①可按照人们的意愿,定向改造生物遗传特性的工程
②对基因进行人为删减或增添某些碱基
③是体外进行的人为的基因重组
④在实验室内,利用相关的酶和原料合成DNA
⑤主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术
⑥在DNA分子水平上进行操作
⑦一旦成功,便可遗传
A.①②③④⑤⑥     B.①③④⑤⑥⑦
C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦
解析:选C。基因工程是对现有基因的剪切和重组,并没有对基因进行改造,也不是要合成新的DNA。
2.(2012·成都七中高二检测)下列有关基因工程中限制性内切酶的描述,正确的是(  )
A.限制性内切酶只能识别6个或8个脱氧核苷酸组成的序列
B.限制性内切酶的活性受温度的影响
C.限制性内切酶能识别和切割RNA
D.限制性内切酶只能从原核生物中提取
解析:选B。限制性内切酶能够识别并切割双链DNA上特定的核苷酸序列,多数限制性内切酶能够识别6个核苷酸组成的序列,少数可以识别4、5或者8个核苷酸组成的序列。限制性内切酶的化学本质是蛋白质,活性受温度影响。限制性内切酶主要从原核生物中获得,同时在某些真核生物细胞内也存在,例如酵母菌。
3.下列关于DNA连接酶的理解正确的是(  )
A.其化学本质是蛋白质
B.DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键
C.它不能被反复使用
D.在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶
解析:选A。DNA连接酶的化学本质是蛋白质。它只可以恢复双链DNA片段间的磷酸二酯键,氢键是分子间的静电吸引力,不需要酶的催化形成。DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有DNA片段上,仅在DNA复制时使用。无论何种酶都是催化剂,不作为反应物,可被反复使用。
4.基因工程的运输工具——载体,必须具备的条件之一及理由是(  )
A.能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制,以便提供大量的目的基因
B.具有多个限制酶切点,以便于目的基因的表达
C.具有某些标记基因,以便为目的基因的表达提供条件
D.能够在宿主细胞中复制并稳定保存,以便于进行筛选
解析:选A。本题考查载体必须具备的条件和理由,条件与理由必须相符。作为载体要携带目的基因进入受体细胞并使之表达,必须能够在宿主细胞内稳定地保存并大量复制,以便通过复制提供大量的目的基因,所以A项是正确的。载体要具有某些标记基因,是为了判断目的基因是否进入了受体细胞,从而进行受体细胞的筛选。载体要具有多个限制酶切点,则是为了便于与外源基因连接。
5.(2012·西安铁一中高二检测)质粒是基因工程中最常用的载体,它存在于许多细菌体内,某细菌质粒上的标记基因如图所示,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,如图所示,外源基因在质粒中可插入的位置有a、b、c点。某同学根据实验现象对其插入的位点进行分析,其中分析正确的是(  )
实验推论
实验现象
在含青霉素培养基上生长情况
在含四环素培养基上生长情况
目的基因插入位置
A
能生长
能生长
a
B
不能生长
能生长
b
C
能生长
不能生长
c
D
不能生长
不能生长
c
解析:选B。a、b两处分别破坏了抗四环素基因、抗青霉素基因,则在含有四环素、青霉素的培养基上不能生长。
6.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:
(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HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA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)现使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA,并经拼接获得的重组质粒进行再次酶切,假设所用的酶均可将识别位点完全切开,请根据图1、2中标示的酶切位点及表所列的识别序列,对以下酶切结果作出判断。
①采用BamHⅠ和HindⅢ酶切,得到________种DNA片段。
②采用EcoRⅠ和HindⅢ酶切,得到________种DNA片段。
解析:(1)该质粒为环状DNA,经SmaⅠ切割前,不含有游离的磷酸基团,经SmaⅠ切割后形成平末端,含有2个游离的磷酸基团。
(2)SmaⅠ识别的是CCCGGG序列,在C与G之间切割,SmaⅠ酶切位点越多,也就是C—G碱基对越多,C与G之间的氢键(3个)比A与T之间的氢键(2个)数量多,其含量越多,质粒的热稳定性越高。
(3)据图1可知,SmaⅠ切割位点在抗生素抗性基因(标记基因)中,据图2可知,SmaⅠ切割位点在目的基因中,因此使用SmaⅠ切割会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因。
(4)用同一种限制酶处理质粒和外源DNA,再用DNA连接酶连接时,往往会有三种连接形式:目的基因—质粒、目的基因—目的基因(环化)、质粒—质粒(环化),后两种是我们不需要的,因而要进行筛选。用两种限制酶处理质粒和外源DNA,因形成的末端不同可避免上述情况的发生。
(5)连接质粒与目的基因的工具酶是DNA连接酶。
(6)分析由BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA,并经拼接获得的重组质粒,这两种酶的识别序列仍然完整存在,如再用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶进行酶切时,可再度被切开,形成2种DNA片段;而EcoR Ⅰ 的识别序列在原质粒中存在并没有破坏,同时切下的目的基因中还存在1个EcoRⅠ的识别序列,因此在重组质粒中存在2个EcoRⅠ的识别序列,如用EcoRⅠ和HindⅢ酶切,可得到3种DNA片段。
答案:(1)0、2 (2)高
(3)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因和外源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)2 3
1.限制性核酸内切酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
2.DNA连接酶能够将被限制酶切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子。
3.在基因工程中使用的载体除质粒外,还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
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.如表列举了部分限制酶及其识别的核苷酸序列和切点,下列叙述错误的是(  )
A.Apa Ⅰ 与PspOM Ⅰ识别的核苷酸序列相同,但两者切割DNA形成的黏性末端不同
B.不同限制酶可识别相同的核苷酸序列,同一种限制酶也可识别不同的核苷酸序列
C.BciT130 Ⅰ将其识别的核苷酸序列切开后,形成的黏性末端都能连接在一起
D.Eco72 Ⅰ切割的化学键和RNA聚合酶、DNA聚合酶催化合成的化学键相同
解析:选C。Apa Ⅰ与PspOM Ⅰ识别的序列都是,由于切点不同,形成的黏性末端也就不同,A正确;从表格信息可知,B正确;BciT130 Ⅰ可识别和序列,经切割后形成的黏性末端不能互连,C错误;Eco72 Ⅰ切割的是磷酸二酯键,RNA聚合酶、DNA聚合酶催化合成的也是磷酸二酯键,D正确。
3.(2012·北大附中高二检测)下列关于DNA连接酶的叙述正确的是(  )
①催化相同黏性末端的DNA片段之间的连接
②催化不同黏性末端的DNA片段之间的连接
③催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成
④催化DNA分子两条链的脱氧核糖与磷酸之间磷酸二酯键的形成
A.①③        B.②④
C.②③ D.①④
解析:选D。在DNA重组技术中,两个DNA片段间必须有相同的黏性末端才能互补配对,进行结合;具有相同黏性末端的DNA分子连接时,DNA连接酶的作用是催化脱氧核苷酸链的脱氧核糖与磷酸之间磷酸二酯键的形成,即把“梯子”的“扶手”缝合起来。
4.关于磷酸二酯键的说法正确的是(  )
A.只有目的基因中存在
B.只有质粒分子中存在
C.DNA单链或双链分子都存在
D.只存在于双链DNA分子中
解析:选C。在DNA的分子结构中,双链DNA分子的每一条链及单链DNA分子中相邻脱氧核苷酸之间是以磷酸二酯键相连的,故C正确。
5.两个具有相同黏性末端的DNA片段,在条件适宜时,经酶的作用合成一个重组DNA分子。该酶是(  )
A.DNA连接酶 B.RNA聚合酶
C.DNA聚合酶 D.限制性内切酶
解析:选A。本题考查几种酶的作用。DNA连接酶可以连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键形成一个DNA分子;RNA聚合酶可以催化单个游离的核糖核苷酸形成RNA;DNA聚合酶可以催化单个游离的脱氧核糖核苷酸形成DNA;限制性内切酶可以将DNA分子从特定的位点切割成两个DNA片段。
6.质粒是基因工程最常用的载体,下列关于质粒的说法正确的是(  )
A.质粒在宿主细胞内都要整合到染色体DNA上
B.质粒是独立于细菌拟核DNA之外的小型细胞器
C.基因工程操作中的质粒一般都是经过人工改造的
D.质粒上碱基之间数量存在A+G=U+C
解析:选C。基因工程使用的载体需有一至多个酶切位点,具有自我复制的能力,有标记基因,对受体细胞安全,且分子大小适合。而自然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述条件,都要进行人工改造后才能用于基因工程操作。而质粒进入宿主细胞后不一定都要整合到染色体DNA上,如宿主细胞是细菌细胞则不需整合。质粒是小型环状双链DNA分子而不是细胞器,也不会有碱基U。
7.已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点,如图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断,则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子,若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断,则从理论上讲,经该酶酶切后,这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是(  )
A.3 B.4
C.9 D.12
解析:选C。每一种限制性内切酶切割DNA后会留下特征性的黏性末端,同时一次切割后,会把DNA分割成两个片段,且不同的限制酶切割后的片段不一样,如果将题图中的三个切割位点自左至右依次标为甲、乙、丙,在甲处切,可产生两个片段,即a和右边的b+c+d段,如果只在乙处切,就有a+b和c+d段,如果只在丙处切,就有a+b+c和d段,在甲、乙两处同时切,就有a、b和c+d段,在乙、丙处同时切,就有a+b和c、d段,在甲、丙两处同时切,就有a、b+c、d段三种片段,在甲、乙、丙三处同时切,就有a、b、c、d四种片段。所以本题应该选C。
8.一环状DNA分子,设其长度为1。限制性内切酶A在其上的切点位于0.0处;限制性内切酶B在其上的切点位于0.3处;限制性内切酶C的切点未知。但C单独切或与A或B同时切的结果如下表,请确定C在该环形DNA分子的切点应位于图中的(  )
C单切
长度为0.8和0.2的两个片段
C与A同时切
长度为2个0.2和1个0.6的片段
C与B同时切
长度为2个0.1和1个0.8的片段
A.0.2和0.4处 B.0.4和0.6处
C.0.5和0.7处 D.0.6和0.9处
解析:选A。从C与A同时切,存在长度为2个0.2的片段,说明C切点在A切点两侧,从C与B同时切,存在长度为2个0.1的片段,说明C切点在B切点两侧,再分析两次切割的其他片段,可发现A项是正确的。
.(2012·雅礼中学高二检测)基因工程中,须使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶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酶Ⅱ切割
B.目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
C.质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割
D.质粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割
解析:选D。首先把目的基因切下来要用到限制酶Ⅱ;如果再用限制酶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酶Ⅱ切割下来的目的基因可以互补配对。
(2012·安庆高二检测)下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容,正确的组合是(  )
A
B
C
D
供体
质粒
提供目的基因的生物
提供目的基因的生物
大肠杆菌等
手术刀
限制性核酸内切酶
DNA连接酶
限制性核酸内切酶
DNA连接酶
缝合针
DNA连接酶
限制性核酸内切酶
DNA连接酶
限制性核酸内切酶
载体
提供目的基因的生物
质粒
质粒
提供目的基因的生物
受体
大肠杆菌等
大肠杆菌等
大肠杆菌等
质粒
解析:选C。供体指的是提供目的基因的个体,受体是指接受目的基因的个体,基因的手术刀是限制性核酸内切酶,基因的缝合针是DNA连接酶,载体常用的是质粒,也常用动植物病毒。
.下图表示两种限制性核酸内切酶识别DNA分子的特定序列,并在特定位点对DNA进行切割的示意图,请回答以下问题:
(1)图中甲和乙代表______________________________________________________。
(2)EcoRⅠ、HpaⅠ代表________________________________________________。
(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段,切口的类型分别为________、________。甲中限制酶的切点是________之间,乙中限制酶的切点是________之间。
(4)由图解可以看出,限制酶的作用特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:从图解可以看出,甲和乙代表的是不同的DNA片段,在相应的限制酶(EcoRⅠ、HpaⅠ)的作用下,在特定的位点被剪切成两部分。前者是在识别序列的中心轴线两侧分别切开,形成的末端是黏性末端;后者是在识别序列的中心轴线处切开,形成的末端是平末端。
答案:(1)有特定脱氧核苷酸序列的DNA片段
(2)两种不同的限制酶 (3)黏性末端 平末端 G、A T、A (4)能识别双链DNA分子的特定脱氧核苷酸序列,并从特定的位点将DNA分子切开
.通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质,如图表示了这一技术的基本过程,在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—,请回答:
(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是________。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是________。
(2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。
—G↓GATC C—
—C CTAG↑G—
(3)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内,原因是
________________________________________________________________________,
“插入”时用的工具是________________,其种类有
________________________________________________________________________。
答案:(1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶
(2)
(3)基因的结构是相同的 载体 质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物
(2012·合肥一中高二检测)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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(至少两个)。
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为质粒,只有用同一种限制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和一至多个限制酶切割位点、能够在宿主细胞中复制并稳定保存。
答案:(1)逆转录酶 解旋酶
(2)同一种限制酶 黏性末端 DNA连接酶
(3)载体 具有标记基因和一至多个限制酶切割位点、能够在宿主细胞中复制并稳定保存(至少写出两个)

1..下列获取目的基因的方法中需要模板链的是(  )
①从基因文库中获取目的基因 ②利用PCR技术扩增目的基因 ③反转录法 ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成
A.①②③④      B.①②③
C.①②④ D.②③
解析:选D。本题考查目的基因的获取方法。PCR利用的是DNA双链复制原理,即将双链DNA之间的氢键打开,变成单链DNA,作为聚合反应的模板。反转录法则是以目的基因转录成的信使RNA为模板,在逆转录酶的作用下,先反转录形成互补的单链DNA,再合成双链的DNA。①④则均不需要模板。
2.下图表示一项重要生物技术的关键步骤,字母X可能代表(  )
A.不能合成胰岛素的细菌细胞
B.能合成抗体的人类细胞
C.能合成胰岛素的细菌细胞
D.不能合成抗生素的人类细胞
解析:选C。此题中目的基因是人胰岛素基因,受体细胞是细菌,通过载体将目的基因导入受体细胞后,带有人胰岛素基因的细菌在分裂繁殖过程中可能会产生人的胰岛素。
3.下列关于目的基因导入受体细胞的描述不正确的是(  )
A.基因枪法导入植物体细胞的方法比较经济有效
B.显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法
C.大肠杆菌最常用的转化方法是:使细胞的生理状态发生改变
D.农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法
解析:选A。不同生物目的基因导入的方法不同,每种方法都有利有弊。目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,该方法比较经济有效,还有基因枪法和花粉管通道法;目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法;大肠杆菌细胞最常用的转化方法就是用钙离子处理细胞,使细胞的生理状态发生改变,完成转化过程。
4.α1?抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传病,患者成年后会出现肺气肿及其他疾病,严重者甚至死亡。利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵,最终培育出能在乳腺细胞表达人α1?抗胰蛋白酶的转基因羊,从而更容易获得这种酶。
下列关于该过程的叙述中错误的是(  )
A.载体上绿色荧光蛋白基因(GFP)的作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞
B.将目的基因导入羊膀胱细胞中,将会更加容易得到α1?抗胰蛋白酶
C.培养出的转基因羊的所有细胞中都含有该目的基因,故该羊有性生殖产生的后代也都能产生α1?抗胰蛋白酶
D.目的基因与载体重组过程需要DNA连接酶的催化作用
答案:C
5.(原创)棉花产业在我国国民经济发展中占有举足轻重的地位,为了抵抗虫害,我国育成了拥有自主知识产权的转基因抗虫棉,棉田生态环境得到改善。在判断抗虫基因是否成功转入棉花基因组的方法中,属于分子检测的是(多选)(  )
A.通过观察害虫吃棉叶是否死亡
B.检测目的基因片段与DNA探针能否形成杂交带
C.检测目的基因转录形成的mRNA与DNA探针能否形成杂交带
D.检测目的基因表达产物蛋白质能否与特定抗体形成杂交带
解析:选BCD。A项属于个体生物学水平的鉴定,不是分子检测。B、C两项为分子检测,利用DNA分子杂交技术,观察目的基因及目的基因转录形成的mRNA能否与DNA探针进行杂交,形成杂交带;D项也为分子检测内容,利用抗原—抗体杂交的原理,检测基因表达产物能否与特定抗体形成杂交带。
6.(2012·吉林师大附中高二检测)下面是一项“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要,请回答:本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子,通过人工合成若干DNA片段,拼接而成,并且在胰岛素—COOH端加上KDEL内质网滞留序列,避免胰岛素在植物细胞中的降解。将该基因置于CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中,在番茄的果实中表达人胰岛素。
(1)本专利是采用________的方法获得目的基因的。获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同,但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同,原因是______________________。要想在体外获得大量该目的基因的片段,可以采用________技术。
(2)根据上述摘要,转基因操作时所用的载体是________。构建的基因表达载体中不会含有________(从下列选项中选择)。
①目的基因 ②CaMV35S启动子 ③果实专一性启动子2A12 ④引物 ⑤标记基因 ⑥内含子滞留序列 ⑦终止密码子 ⑧终止子
(3)如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用________技术。该技术中使用的基因探针也可以用来检测__________________。
解析:由题意可知,所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子,通过人工合成若干DNA片段,拼接而成,所以本专利是采用人工合成方法获得目的基因的。获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同,但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同,原因是密码子具有简并性,基因序列不同,蛋白质可以相同。基因表达载体组分比较多,主要是以下几个:目的基因、CaMV35S启动子、果实专一性启动子2A12、标记基因、终止子。如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术。该技术中使用的基因探针也可以用来检测目的基因是否转录出mRNA。
答案:(1)人工合成 密码子具有简并性,基因序列不同,蛋白质可以相同 PCR
(2)农杆菌的Ti质粒 ④⑥⑦
(3)DNA分子杂交 目的基因是否转录出mRNA
1.获取目的基因的常用方法有:从基因文库中获取目的基因和利用PCR技术扩增目的基因。
2.基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。
3.一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因。
4.将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法。
5.显微注射技术是转基因动物中采用最多,也是最为有效的一种将目的基因导入动物细胞的方法。
6.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,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。
1..基因工程的基本操作程序是:①使目的基因与运载体相结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 ④提取目的基因
正确的操作顺序是(  )
A.③②④① B.②④①③
C.④①②③ D.③④①②
解析:选C。基因工程的主要操作步骤顺序是:目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和鉴定。
2.下列有关PCR技术的说法,不正确的是(  )
A.PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术
B.PCR技术的原理是DNA双链复制
C.利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列
D.PCR扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNA
解析:选D。PCR是利用DNA双链复制的原理,将基因的核苷酸序列不断地加以复制,使其数量呈指数方式增加。利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。扩增的过程是:目的基因DNA受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在DNA聚合酶作用下进行延伸,如此重复循环多次。
3.(2012·扬州中学高二检测)在遗传研究中,常用信使RNA进行基因的克隆(即形成许多完全相同的DNA)来获取目的基因,这种快速克隆基因的步骤依次是(  )
①DNA复制 ②转录 ③逆转录 ④翻译
A.③②① B.③①
C.②①④ D.③①④
答案:B
4.目的基因与运载体结合所需的条件是(  )
①同一种限制酶 ②具有标记基因的质粒 ③RNA聚合酶 ④目的基因 ⑤DNA连接酶 ⑥四种脱氧核苷酸 ⑦ATP
A.①②③④⑤⑥⑦ B.①②④⑤⑥⑦
C.①②③④⑤ D.①⑤⑦
解析:选D。用同一种限制酶对目的基因和作为运载体的质粒进行切割切出的末端相同,以便于用DNA连接酶连接,此过程需消耗ATP。
5.(2012·江西南昌二中高二质检)科学家在培育抗虫棉时,经过了许多复杂的过程和不懈的努力,才获得成功。起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中,再导入棉花的受精卵中,结果抗虫基因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端),导入棉花受精卵,长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端),导入棉花受精卵,结果长成的植株有了抗虫能力。那么作为重组的载体应具备的结构是(  )
A.目的基因、启动子
B.目的基因、终止子
C.目的基因、启动子、终止子
D.目的基因、启动子、终止子、标记基因
解析:选D。一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因等。有了启动子,RNA聚合酶与启动子结合驱动基因转录出mRNA。终止子在目的基因的尾端,作用是终止转录。标记基因是为了鉴别受体细胞中是否有目的基因。
6.在基因工程技术中,需要用氯化钙处理的环节是(  )
A.目的基因的提取和导入
B.目的基因与载体结合
C.将目的基因导入受体细胞
D.目的基因的表达
解析:选C。用人工的方法将体外重组的DNA分子转移到受体细胞,主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如,如果载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用氯化钙处理,以增大细菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组DNA分子进入受体细胞,目的基因导入受体细胞后,就可以随着受体细胞的复制而复制。
7.在受体细胞中能检测出目的基因是由于(  )
A.质粒与目的基因重组后能够复制
B.目的基因上具有标记基因
C.质粒上具有某些标记基因
D.以上都不正确
解析:选C。载体必须具备标记基因,以供目的基因的检测与鉴定。
8.我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽多糖(类似于人体中的糖蛋白)。在人体细胞中糖蛋白必须经过内质网和高尔基体的进一步加工才能形成。如果要采用基因工程和发酵工程技术让微生物来生产脑啡肽多糖,应该用下列哪种微生物作受体细胞(  )
A.大肠杆菌 B.酵母菌
C.T4噬菌体 D.大肠杆菌质粒
解析:选B。脑啡肽多糖的化学本质类似于人体中的糖蛋白。从题中可以看出,糖蛋白的合成必须经过内质网和高尔基体的进一步加工,内质网和高尔基体只存在于真核生物的细胞内,大肠杆菌是原核生物,只有核糖体,没有内质网和高尔基体,T4噬菌体属于病毒,没有细胞结构,自己不能合成蛋白质;酵母菌是真核生物,其细胞中有内质网和核糖体,可以合成糖蛋白。
9.(2012·西安铁一中高二检测)下列哪项表述说明了目的基因表达成功(  )
A.用DNA探针检测目的基因出现杂交带
B.用DNA探针检测mRNA出现杂交带
C.用抗原—抗体杂交检测蛋白质出现杂交带
D.以上都不能说明
解析:选D。目的基因表达成功需从两个方面检测:一是分子水平检测。包括检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因,检测目的基因是否转录出mRNA,检测目的基因是否翻译成蛋白质。二是个体水平检测。如抗虫或抗病的目的基因导入植物细胞后,是否赋予了植物抗虫或抗病特性,需要做抗虫或抗病的接种实验。
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。基因工程中目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物;常用的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶;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,只有经过一定的物质激活以后,才有生物活性;载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组DNA的细胞,不能促进目的基因的表达。所以D错误。
.水稻种子中70%的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外,是多种动物的抗营养因子,同时,排出的大量磷进入水体易引起水华。为从根本上解决水稻中的高植酸问题,可将植酸酶基因导入水稻,培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。
据图回答:
(1)图中基因组文库________(填“小于”“等于”“大于”)cDNA文库。
(2)B过程需要的酶是___________________________________________________________;
A、C过程中________(填“可以”“不可以”)使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。
(3)目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外,还可以分别利用图中________和________为模板直接进行PCR扩增,该过程中所用酶的显著特点是
________________________________________________________________________。
解析:本题考查目的基因的获得方法及PCR技术,只要对教材知识熟悉,结合图示较易作答。
答案:(1)大于
(2)逆转录酶 可以
(3)DNA cDNA 耐高温
.请据图回答下列问题:
(1)基因工程的核心步骤是______________________________________________________。
(2)利用________________技术可以获得大量的目的基因。该技术利用________的原理,将基因的核苷酸序列不断加以复制,使其数量呈指数增长。
(3)图中________位于基因的首端,是________识别和结合的部位。抗生素抗性基因的作用是作为________,用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因。
解析:本题考查基因表达载体的组成及其构建。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建;目的基因的获取方法很多,其中PCR技术能迅速获得大量目的基因,其依据的原理是DNA复制原理;基因表达载体必须包含目的基因、启动子、标记基因、终止子,其中启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录为mRNA,抗生素抗性基因作为标记基因用于鉴别受体细胞中是否含有目的基因。
答案:(1)基因表达载体的构建 (2)PCR DNA复制
(3)启动子 RNA聚合酶 标记基因
.科学家将动物体内能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并且在大肠杆菌体内表达成功。请根据图回答问题:
(1)此图表示的是采取__________合成基因的方法获取________________________基因的过程。
(2)图中①DNA是以________________为模板,________形成单链DNA,在酶的作用下合成双链DNA,从而获得了所需要的基因。
(3)图中③代表________DNA,含________基因。
(4)图中④表示________________________________________________________________。
解析:本题是对基因工程操作程序的考查。操作时,首先要获取目的基因,然后让目的基因与载体结合构建成重组DNA分子,再通过一定方法把重组DNA分子导入受体细胞使其扩增和表达。
答案:(1)人工 胰岛素原目的 (2)胰岛素原信使RNA 逆转录 (3)重组 胰岛素原 (4)将重组DNA分子导入受体细胞

1..运用现代生物技术的育种方法,将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中,培育出抗虫的转基因油菜品种,这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白,对菜青虫有显著抗性,能大大减轻菜青虫对油菜的危害,提高油菜产量,减少农药使用,保护农业生态环境。根据以上的信息,下列叙述正确的是(  )
A.Bt基因的化学成分是蛋白质
B.Bt基因中有菜青虫的遗传物质
C.转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于Bt基因在其体内得以表达的结果。
D.转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物
解析:选C。Bt基因也被称为Bt毒蛋白基因,在该基因指导下表达出的蛋白质对害虫有毒害作用,能够杀死害虫,但对哺乳动物无害。该基因来自苏云金芽孢杆菌。把该基因通过基因工程手段导入植物体内可培育成抗虫植物,减少农药的使用量,既增加了农作物产量,也保护了环境。
2.科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因水稻新品系。下列有关叙述错误的是(  )
A.获得目的基因需用限制性核酸内切酶和DNA连接酶
B.可通过农杆菌的感染以实现重组质粒导入受体细胞
C.含耐盐基因的水稻细胞经植物组织培养可获得植株
D.可用较高浓度的盐水浇灌以鉴定水稻植株的耐盐性
解析:选A。获得目的基因只需要限制性核酸内切酶,无需DNA连接酶,如果导入受体细胞DNA分子上则需要相应的DNA连接酶。
3.(2012·江西丽水高二检测)采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵,培育出转基因羊。但是,人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关叙述,正确的是(  )
A.人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目,等于凝血因子氨基酸数目的3倍
B.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵
C.在该转基因羊中,人凝血因子基因存在于乳腺细胞,而不存在于其他体细胞中
D.人凝血因子基因开始转录后,DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
解析:选B。由于真核细胞中基因编码区的内含子不被表达,因此,基因中编码区碱基对数比所控制合成的蛋白质氨基酸数的3倍还要多;由于动物细胞的受精卵具有全能性,因此是动物基因工程的理想受体细胞,导入的方法是显微注射法;构建基因表达载体时其启动子为乳腺细胞基因的启动子,那么,只有在乳腺细胞中才能表达,虽然所有体细胞中均含有目的基因。
4.利用细菌大量生产人类胰岛素,下列叙述错误的是(  )
A.用适当的酶对载体与人类胰岛素基因进行切割与连接
B.用适当的化学物质处理受体细菌表面,将重组DNA导入受体细菌
C.细菌获得的新性状不能遗传
D.重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录,并合成人类胰岛素
解析:选C。利用基因工程生产工程菌实现了基因重组,产生了可遗传的变异。
5.(2012·北京海淀区高二检测)关于应用基因工程治疗人类遗传病的叙述,不正确的是(  )
A.基因治疗可以有效地改善患者的生理状况,其操作对象是基因
B.进行基因治疗时,基因的受体细胞是受精卵
C.基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因改造
D.基因治疗时可只对患者部分细胞输入正常基因
答案:B
6.干扰素是治疗癌症的药物,成分是一种糖蛋白,它必须从血液中提取,每升人血只能提取0.05 μg,所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚的基因公司用如图的方式生产干扰素,试分析原理和优点。
(1)从人的淋巴细胞中取出________,使它同质粒相结合,然后移植到酵母菌体内,让酵母菌________________________________________________________________________
________。
(2)酵母菌能用________方式繁殖,速度很快,能大量生产________,不但提高了产量,也降低了成本。
(3)有人尝试将干扰素基因与大肠杆菌的质粒重组,转入大肠杆菌体内后,形成“工程菌”,此种操作能制备到干扰素吗?________请说明理由:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)中国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因移植到烟草的DNA分子上,使烟草获得了抗病毒的能力,试分析:
①人的基因之所以能接到植物体内,其物质基础是
________________________________________________________________________
________。
②烟草有了抗病能力,这表明烟草体内产生了________。这个事实说明,人和植物共用一套________________,蛋白质合成方式______________________________________________。
解析:(1)通过基因工程构建“工程菌”,方法是:从淋巴细胞中取出干扰素基因,与质粒结合形成重组质粒,并通过相应的检测与鉴定得到相应的酵母菌,然后通过培养该酵母菌,使之合成大量干扰素。(2)酵母菌能进行出芽生殖,迅速繁殖菌体,同时也能大量产生干扰素。(3)由于大肠杆菌是原核生物,无内质网、高尔基体等细胞器,无法合成糖蛋白,因此通常不用来制备干扰素。(4)基因工程的理论基础:由于不同生物的DNA结构基本相同,不同生物能进行基因的移接;同时由于所有生物共用一套遗传密码,因此蛋白质合成方式相同,烟草体内可以产生干扰素。
答案:(1)干扰素基因 合成干扰素
(2)出芽生殖 干扰素
(3)不能 大肠杆菌是原核生物,无内质网、高尔基体等细胞器,无法合成糖蛋白
(4)①DNA结构基本相同
②干扰素 遗传密码 基本相同
1.植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等),改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
2.动物基因工程技术可以提高动物的生长速度、改善畜产品的品质,用转基因动物生产药物,还可以用转基因动物作器官移植的供体。
3.利用转基因的工程菌生产的药物包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
4.基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,是治疗遗传病最有效的手段。
5.基因治疗包括体外基因治疗和体内基因治疗。
1..下列关于基因工程成果的概述,不正确的是(  )
A.医药卫生方面,主要用于诊断治疗疾病
B.在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物
C.在畜牧养殖业上培育出了体型巨大、品质优良的动物
D.在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化
解析:选A。基因工程在医药卫生方面的应用,主要是用于生产药物,基因治疗现在处于临床试验阶段。
2.下列关于基因工程的应用,说法正确的是(  )
A.我国转基因抗虫棉是转入了植物凝集素基因培育出来的
B.可用于转基因植物的抗虫基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制剂基因
C.抗真菌转基因植物中,可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因
D.提高作物的抗盐碱和抗干旱的能力,与调节渗透压的基因无关
解析:选C。转基因抗虫棉转入了Bt毒蛋白基因。可用于转基因抗虫植物的基因,另外还有淀粉酶抑制剂基因等。提高作物抗盐碱和抗干旱的能力,与调节渗透压的基因有关。抗真菌转基因植物,可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因。
3.(2012·保定一中高二检测)能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是(  )
A.单倍体育种      B.杂交育种
C.基因工程育种 D.多倍体育种
解析:选C。要让动物蛋白在植物体内表达,必须将控制动物蛋白合成的相关基因导入植物细胞中并让其表达,因此需要通过基因工程技术才能实现。
4.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛,他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。“转基因动物”是指(  )
A.提供基因的动物
B.基因组中增加外源基因的动物
C.能产生白蛋白的动物
D.能表达基因信息的动物
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。题中的转基因牛中携带有外源的白蛋白基因。
5.(2012·深圳中学高二检测)科学家已能运用基因工程技术,让羊合成并由乳腺分泌抗体,相关叙述中正确的是(  )
①该技术将导致定向变异
②DNA连接酶能把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来
③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供材料 ④受精卵是理想的受体
A.①②③④ B.①③④
C.②③④ D.①②④
解析:选B。DNA连接酶的作用对象是磷酸二酯键而非氢键,故②错,答案选B。
6.下列不属于基因工程药物的是(  )
A.从大肠杆菌体内获取的白细胞介素
B.从酵母菌体内获取的干扰素
C.从青霉菌体内获取的青霉素
D.从大肠杆菌体内获取的胰岛素
解析:选C。基因工程是使外源基因在受体细胞中表达基因产品的技术,A、B、D三项均为外源基因的表达,而青霉菌产生青霉素是其体内正常基因的正常表达,故青霉素不属于基因工程药物。
7.“工程菌”是指(  )
A.用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系
B.用遗传工程的方法,把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系
C.用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系
D.从自然界中选取能迅速增殖的菌类
解析:选C。“工程菌”是指用基因工程的方法,使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。
8.下表有关基因表达的选项中,不可能的是(  )
基因
表达的细胞
表达产物
A
细菌抗虫蛋白基因
抗虫棉叶肉细胞
细菌抗虫蛋白
B
人酪氨酸酶基因
正常人皮肤细胞
人酪氨酸酶
C
动物胰岛素基因
大肠杆菌工程菌细胞
动物胰岛素
D
兔血红蛋白基因
兔成熟红细胞
兔血红蛋白
解析:选D。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,所以也就没有血红蛋白基因的表达。
.运用现代生物技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中,为了检测实验是否成功,最方便的方法是检测棉花植株是否有(  )
A.抗虫基因 B.抗虫基因产物
C.新的细胞核 D.相应性状
解析:选D。目的基因的鉴定与检测有四种方法,其中从个体水平进行抗虫或抗病的接种实验是最简单的方法,即在抗虫棉植株上放养少量的棉铃虫,一段时间后,观察棉铃虫的存活状况和棉花叶的受损情况。若棉铃虫不存活,棉花叶未受损或受损很轻,则实验成功。
.(2012·上饶高二检测)《人类基因治疗》报道,在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力,并且没有严重的副作用。基因治疗是指(  )
A.把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的
B.对有缺陷的细胞进行修复,从而使其恢复正常,达到治疗疾病的目的
C.运用人工诱变方法,使有基因缺陷的细胞发生基因突变,从而恢复正常
D.运用基因工程技术,把有缺陷的基因切除,达到治疗疾病的目的
解析:选A。由于对基因治疗定义理解不到位,很容易错选B、C、D。基因治疗只是将正常的基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,而细胞中的缺陷基因并未修复,和正常基因同时存在,基因治疗也不是切除病变基因或诱发其突变。
.为扩大可耕地面积,增加粮食产量,黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
(1)获得耐盐基因后,构建重组DNA分子所用的限制性核酸内切酶作用于图中的________处,DNA连接酶作用于________(填“a”或“b”)
(2)将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和________法。
(3)由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用________技术,该技术的核心是________和________。
(4)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功,既要用放射性同位素标记的________________做探针进行分子杂交检测又要用____________________方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。
解析:本题考查基因工程的工具、基因工程的基本操作程序知识。限制酶的作用实质是破坏磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键,而DNA连接酶的作用是“缝合”磷酸二酯键;将目的基因导入植物细胞常用的方法有农杆菌转化法和基因枪法;植物组织培养技术能将离体的植物细胞培养成植株,其过程包括了脱分化(去分化)和再分化两个核心,对基因工程的结果还要进行检测,看其个体是否表现了特定性状,既要从DNA分子水平进行检测,还要从个体水平加以检测。
答案:(1)a a
(2)基因枪(或花粉管通道)
(3)植物组织培养 脱分化(去分化) 再分化
(4)耐盐基因(目的基因) 一定浓度盐水浇灌(移植到盐碱地中)
.酵母菌的维生素、蛋白质含量高,可生产食品和药品等。科学家将大麦细胞的LTP1基因植入啤酒酵母菌中,获得的啤酒酵母菌种可产生LTP1蛋白,并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下:
(1)该技术定向改变了酵母菌的性状,这在可遗传变异的来源中属于________。
(2)从大麦细胞中可直接分离获得LTP1基因,还可采用________方法获得目的基因。本操作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内,所用的载体是________。
(3)此操作中可以用分别含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选,则有C进入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)除了看啤酒泡沫丰富与否外,还可以怎样检测LTP1基因在啤酒酵母菌中的表达?
________________________________________________________________________。
解析:(1)基因重组一般是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。题目中将大麦的LTP1基因重组入啤酒酵母菌中,也属于基因重组。
(2)可用人工合成的方法获得目的基因。基因工程中常用的载体是质粒。
(3)质粒中含有抗青霉素基因,如果成功导入受体细胞,重组酵母菌在有青霉素的培养基上能存活,但不能在含有四环素的培养基上存活。
(4)目的基因是否表达,可以通过检测特定的性状或者目的基因是否合成相应的蛋白质进行确定。
答案:(1)基因重组
(2)人工合成 质粒
(3)在含有青霉素的培养基上能存活,但不能在含有四环素的培养基上存活
(4)检验转基因啤酒酵母菌能否产生LTP1蛋白
.科学家们对一位缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷症的美国女孩进行基因治疗,其方法是首先将患者的淋巴细胞取出做体外培养,然后用逆转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中,再将这些转基因淋巴细胞回输到患者体内,经过多次治疗,患者的免疫功能趋于正常。
(1)基因治疗是把健康的________导入有___________________________________________
的细胞中,以达到治疗疾病的目的。
(2)在基因治疗过程中,逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的________。此基因工程中的目的基因是________,目的基因的受体细胞是________。
(3)将转基因淋巴细胞多次回输到患者体内后,免疫能力趋于正常是由于淋巴细胞中能合成________。
(4)人的腺苷酸脱氨酶基因与胰岛素基因相比,其主要差别是________________。
解析:本题综合考查基因治疗的知识,解题时应注意提取题干中的信息,并了解基因治疗的过程。基因治疗就是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的。逆转录病毒的作用是作为载体,将目的基因(腺苷酸脱氨酶基因)导入淋巴细胞中,目的基因在受体细胞中经过转录和翻译,表达产生腺苷酸脱氨酶。人的不同基因所含有的脱氧核苷酸的排序是不同的。
答案:(1)外源基因 基因缺陷 (2)载体(或基因的运载工具) 腺苷酸脱氨酶基因 淋巴细胞 (3)腺苷酸脱氨酶 (4)脱氧核苷酸的排序不同

1.蛋白质工程的实质是(  )
A.改造蛋白质      B.改造mRNA
C.改造基因 D.改造氨基酸
解析:选C。蛋白质工程的目的是获取人类需要的蛋白质,由于蛋白质的合成是受基因控制的,所以要从根本上对基因进行改造。
2.(2012·郑州一中高二检测)蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是(  )
A.氨基酸结构 B.蛋白质空间结构
C.肽链结构 D.基因结构
解析:选D。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。其目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质结构进行分子设计,但因为基因决定蛋白质,因此对蛋白质的结构进行设计改造,归根到底,还需对相应的基因进行操作,按要求进行修饰、加工、改造,使之能控制合成人类需要的蛋白质。
3.科学家为提高玉米中赖氨酸的含量,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位的天冬酰胺变成异亮氨酸,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。下列对蛋白质改造的操作正确的是(  )
A.直接通过分子水平改造蛋白质
B.直接改造相应的RNA
C.对相应的基因进行操作
D.重新合成新的基因
解析:选C。蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造,从而使蛋白质功能可以满足人们的需求,而蛋白质功能与其高级结构密切相关,蛋白质高级结构又非常复杂,所以直接对蛋白质改造非常困难,但蛋白质是由基因控制合成的,对基因进行操作却容易得多。另外,通过改造基因对蛋白质的修改可以遗传,如对蛋白质直接改造,即使成功也不能遗传。
4.下列围绕蛋白质工程的叙述中正确的是(多选)(  )
A.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类的需要
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的新型蛋白质分子
D.蛋白质工程的操作起点是从预期蛋白质功能出发,设计出相应的基因,并借助基因工程实现的
解析:选ACD。蛋白质工程操作是从预期蛋白质功能出发,设计出相应的目的基因,通过基因工程来实现,它可以定向地改造蛋白质分子结构,使生产出的蛋白质更符合人类的需要,但这些蛋白质与天然蛋白质不同,可以是自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子,因此A、C、D三项是正确的。B项中蛋白质工程实际操作还是对基因进行操作,而不是对蛋白质进行操作,所以是错误的。
5.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是自然界不存在的蛋白质
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。蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。蛋白质工程是从分子水平对蛋白质进行改造设计,通过对相应的基因进行修饰加工甚至人工进行基因合成,从而对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质以满足人类生产和生活需求,而基因工程只是将外源基因导入另一生物体内,并使之表达,体现人类所需的性状,或者获取所需的产品。因此,基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
6.(2012·海南中学高二检测)蛋白质工程是指人们根据对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计、生产的过程。如图是蛋白质工程的基本途径,试回答下列有关问题:
(1)图中③过程的主要依据是每种氨基酸都有与其对应的________,后者位于________分子上,其上的核苷酸序列与基因中的脱氧核苷酸序列之间存在着________关系。
(2)通过③过程获得的脱氧核苷酸序列不是完整的基因,要使这一序列能够表达、发挥作用,还必须在序列的上、下游加上________和________,在这个过程中需要________酶的参与。
(3)完成④过程需要涉及________技术。
答案:(1)密码子 mRNA 碱基互补配对 (2)启动子 终止子 DNA连接 (3)基因工程
1.基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质,而蛋白质工程可生产自然界中原来不存在的蛋白质。
2.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→检测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列。
3.蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。
1..下列对物质的改造不属于蛋白质工程范畴的是(  )
A.胰岛素改造 B.抗体改造
C.酶的改造 D.性激素改造
解析:选D。蛋白质工程是通过改造基因来改造蛋白质或生产自然界原不存在的蛋白质,性激素不是蛋白质。
2.蛋白质工程的基本操作程序正确的是(  )
①蛋白质分子结构合成 ②DNA合成 ③mRNA合成 ④蛋白质的预期功能 ⑤根据氨基酸的序列推出脱氧核苷酸的序列(  )
A.①→②→③→④→⑤→①
B.⑤→④→③→②→①→②
C.④→①→⑤→②→③→①
D.②→③→⑤→①→②→④
解析:选C。本题考查蛋白质工程的操作流程。蛋白质工程的操作流程为: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。
3.增加玉米细胞中赖氨酸含量最有效的途径是(  )
A.将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞
B.切除玉米细胞中天冬氨酸激酶基因和二氢吡啶二羧酸合成酶基因
C.修饰天冬氨酸激酶基因和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基
D.将根瘤菌的固氮基因导入玉米细胞
解析:选C。玉米中赖氨酸的含量比较低,原因是赖氨酸合成过程中的两个关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶,其活性受细胞内赖氨酸浓度的影响较大,当赖氨酸浓度达到一定量时,就会抑制这两个酶的活性。如果我们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位的天冬酰胺变成异亮氨酸,就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高5倍和2倍。此题易错选A,要认真分析赖氨酸含量低的真正原因,通过改变有关基因的个别碱基,从而改变基因控制合成的蛋白质(酶)的结构而达到目的,属于蛋白质工程。
4.(2012·西宁五中高二检测)运用某生物工程技术将毒性肽融合进入抗体分子,制造出“导弹药物”,它可自动瞄准和攻击体内的靶组织或靶细胞(如癌细胞)。此技术是(  )
A.基因工程 B.细胞工程
C.蛋白质工程 D.胚胎工程
答案:C
5.科学家将β?干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌中表达,使干扰素第十七位的半胱氨酸改变成丝氨酸,结果大大提高了β?干扰素的抗病活性,并且提高了储存稳定性。该生物技术为(  )
A.基因工程 B.蛋白质工程
C.基因突变 D.组织培养
解析:选B。蛋白质工程是对控制蛋白质合成的基因进行改造,从而实现对其编码的蛋白质的改造,所得到的已不是天然的蛋白质。题目中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因,其合成的β?干扰素也不是天然β?干扰素,而是经过改造的、具人类所需优点的蛋白质,因而整个过程利用的生物技术应为蛋白质工程。
6.以下关于蛋白质工程的说法正确的是(  )
A.蛋白质工程以基因工程为基础
B.蛋白质工程就是酶工程的延伸
C.蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造
D.蛋白质工程只能生产天然的蛋白质
解析:选A。本题考查蛋白质工程的概念。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。蛋白质工程是以基因工程为基础的,所以又称为第二代基因工程。蛋白质工程不仅能生产天然蛋白质,还可以根据需要改造控制蛋白质合成的相应基因中脱氧核苷酸序列或人工合成所需要的自然界原本不存在的基因片段,从而合成自然界中本来不存在的蛋白质。
7.蛋白质工程中目前已成功的是(  )
A.对胰岛素进行改造,生产速效型药品
B.蛋白质工程应用于微电子方面
C.体外耐保存的干扰素
D.用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米
解析:选A。1981年,用基因工程菌生产出胰岛素产品,随后进入商品化生产, 结束了完全依赖动物脏器生产胰岛素的历史。
8.蛋白质工程是新崛起的一项生物工程,又称第二代基因工程。下图为蛋白质工程流程,图中A、B在遗传学上依次表示(  )
A.转录和翻译 B.翻译和转录
C.复制和转录 D.传递和表达
解析:选A。在蛋白质工程流程示意图中:由“预期功能→蛋白质三维结构”步骤属于蛋白质工程的关键,由“多肽链→基因”步骤相当于人工获取目的基因的化学合成法,由“基因→蛋白质”步骤属于基因表达过程(转录和翻译)。
9.(2012·河南三门峡高二检测)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,只有对热稳定性较差,进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂,临床治疗食物的消化不良,最佳方案是(  )
A.对此酶中的少数氨基酸替换,以改善其功能
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。本题考查蛋白质工程的进展与前景。蛋白质的结构包括一级结构和空间结构,一级结构是指组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序,蛋白质的功能是由一级结构和空间结构共同决定的,特别是空间结构与蛋白质的功能关系更密切。要想使蛋白酶热稳定性有所提高,就要改变蛋白质的结构,此类问题一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。
.下列关于蛋白质工程应用的叙述,不正确的是(  )
A.蛋白质工程生产的产品更符合人类的需要
B.通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性
C.利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素
D.蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰,合成速效型胰岛素制剂
答案:C
.(2012·新乡一中高二检测)下图为蛋白质工程操作的基本思路,请据图回答下列问题:
(1)代表蛋白质工程操作思路的过程是________;代表中心法则内容的是________。(填写数字)
(2)写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容:
③________;④________;⑤________。
(3)蛋白质工程的目的是______________________,通过____________________实现。
(4)从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是________的。
解析:蛋白质工程是根据具有相应功能的蛋白质结构推测氨基酸序列,进而推测出脱氧核苷酸序列,所以应为图中的④⑤,①②③代表中心法则,与蛋白质工程的基本途径相反。
答案:(1)④⑤ ①②③
(2)折叠 分子设计 DNA合成
(3)对蛋白质的结构进行分子设计 基因合成或修饰
(4)相反
.枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性,但极易被氧化而失效。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,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:本题考查蛋白质工程的有关问题。基因中的3个碱基对决定mRNA上3个碱基,mRNA上3个碱基决定一个氨基酸。利用生物技术改造蛋白质能够提高蛋白质的稳定性。
答案:(1)蛋白质工程 (2)1 (3)稳定 少数氨基酸的替换
.绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光,这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况,帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图,据图回答:
(1)图中通过过程①、②形成重组质粒,需要限制酶切取目的基因、切割质粒。限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在目的基因的两侧各有Ⅰ个酶Ⅱ的切点。
①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后形成黏性末端的过程
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②在DNA连接酶的作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来________,理由是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时,采用最多也最有效的方法是________。
(3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上,GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因,其作用是______________________。获得的转基因克隆猪,可以解决的医学难题是_________________________________________________________。
(4)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等,采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是:________(用序号表示)。
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计
③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)
④表达出蓝色荧光蛋白
解析:本题考查基因工程和蛋白质工程。
(1)中①问相对比较简单,书写要关注DNA序列与限制酶识别序列的区别,不要遗漏了酶和黏性末端的正确表达。②问中由于两种限制酶切割形成的黏性末端是相同的,可以互补配对,因此可用DNA连接酶进行相互“缝合”。
(2)基因工程中目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法。
(3)基因表达载体上标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因;获得转基因猪,可以解决医学上供体器官不足和免疫排斥问题。
(4)考查蛋白质工程的操作流程,正确的操作过程是②①③④。
答案:(1)①(只写出切割后形成的部分即可)
②可以连接 因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互补的)
(2)显微注射技术
(3)鉴定受体细胞中是否含有目的基因 供体器官不足和免疫排斥
(4)②①③④

1.以下不能说明细胞全能性的实验是(  )
A.玉米花粉粒培育出植株
B.转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株
C.烧伤病人的健康细胞培养出皮肤
D.核移植获得的组装细胞培育出的鲤鲫移核鱼
解析:选C。考查细胞全能性的概念,细胞的全能性是指生物体的细胞具有发育成完整个体的潜能。玉米花粉粒培育出植株、向日葵细胞培育出植株、组装细胞培育出鲤鲫移核鱼都是全能性的体现,只有C选项没有得到完整个体,不能体现细胞的全能性。
2.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的过程、条件、原理。同一株绿色开花植物不同部位的细胞遗传物质有差别,如花粉粒细胞是单倍体,组织培养过程中,细胞增殖方式是有丝分裂,因此经培养获得的愈伤组织基因可能不同。
3.下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程,相关叙述中正确的是(  )
植株
A.②和③阶段会发生减数分裂
B.①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素
C.①阶段有细胞增殖但无细胞分化
D.此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体
解析:选C。②和③阶段会发生有丝分裂。①阶段和③阶段都需生长素和细胞分裂素,只是二者比例不同。此兰花的花药离体培养所得植株为单倍体。
4.(2012·长安一中高二检测)“白菜—甘蓝”是用白菜的体细胞和甘蓝的体细胞杂交培养出来的蔬菜新品种,下列说法正确的是(  )
A.“白菜—甘蓝”植物不能结种子
B.愈伤组织的代谢类型是自养需氧型
C.上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化、减数分裂
D.“白菜—甘蓝”植株具有的性状是基因选择性表达的结果
解析:选D。首先审题可发现本题是植物体细胞杂交而非植物体杂交,所以没有有性生殖,因此培养出这一新品种的过程中没有减数分裂。这一新品种是通过植物体细胞杂交获得的,白菜、甘蓝均为二倍体植物,所以杂种植株是四倍体,是具有同源染色体,能够形成正常有性生殖细胞的,也就是能形成种子。在杂种细胞形成之后,脱分化形成愈伤组织,愈伤组织不能进行光合作用,在培养愈伤组织的培养基中需要加入有机物蔗糖,因此,代谢类型是异养需氧型。
5.下列实例与所利用的技术或原理不相符合的是(  )
A.转基因抗虫棉的培育需要利用植物组织培养技术
B.植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全能性
C.原生质体融合利用了细胞膜的选择透过性
D.植物愈伤组织的形成与细胞分裂有关
解析:选C。原生质体融合利用了细胞膜的流动性,不是细胞膜的选择透过性,故C项是错误的。
6.如图表示植物体细胞杂交过程,请据图回答以下问题:
(1)植物体细胞杂交的第①步是获得有活力的原生质体,常用____________________除去细胞壁。
(2)②过程的发生,常用________等试剂作为诱导剂。④⑤过程中遵循的原理是________________________________________________________________________。
(3)③表示融合后的原生质体再生出新的细胞壁,该过程与细胞内的________(细胞器)有密切关系。
(4)如果植物A和植物B属于两个不同种,且均为二倍体,两者进行植物体细胞杂交后培育出的杂种植株为________倍体。 从理论上分析,杂种植株是否可育?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值,其突出的优点是________________________________________________________________________。
答案:(1)纤维素酶、果胶酶
(2)聚乙二醇 植物细胞的全能性
(3)高尔基体(和线粒体)
(4)四 可育,但育性会降低
(5)克服远缘杂交不亲和的障碍
1.细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
2.具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能,也就是说,每个生物细胞都具有全能性的特点。
3.植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
4.植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
1.下列有关细胞全能性的叙述,不正确的是(  )
A.在生物体的所有细胞中,受精卵的全能性最高
B.动物体内的细胞由于分化成各种组织器官,全能性较难表现
C.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性很高
D.植物细胞在一定条件下离体培养能表现全能性
解析:选C。卵细胞高度分化,具有全能性,而不是未分化的细胞。
2.植物细胞表现出全能性的必要条件是(  )
A.给予适宜的营养和外界条件
B.导入其他植物细胞的基因
C.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件
D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
解析:选C。植物细胞全能性是指具有细胞核的高度分化的植物细胞(如茎的皮层细胞、韧皮部的薄壁细胞等),在离开母体后,在适宜的营养和外界条件下,细胞首先发生脱分化,然后恢复细胞分裂形成愈伤组织,再在一定的诱导因素作用下发生分化,最后形成具有根、茎、叶的完整植株。高度分化的植物细胞的全能性只有在离开母体后才能表现出来。成熟筛管细胞无细胞核,D项错误。导入其他植物细胞的基因属于基因工程,与细胞的全能性没有必然的联系。
3.(2012·成都七中高二检测)以下不能说明细胞全能性的实验是(  )
A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株
B.紫色糯性玉米种子培育出植株
C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株
D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
解析:选B。植物组织培养是指在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株,玉米种子培育成植株是自然状态下由胚胎发育成个体的过程,不属于组织培养。
4.制备植物原生质体过程中,用到的酶是(  )
A.胰蛋白酶
B.限制性核酸内切酶
C.纤维素酶和果胶酶
D.肽酶
解析:选C。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞可获得原生质体。
5.从基因型为Aa的某种植物营养器官中获取细胞,显微镜观察结果如图所示。下列对该图示细胞的叙述错误的是(  )
A.X和Z细胞的形态不同,但核DNA一般相同
B.将X和Y细胞融合并经组织培养形成的植株为四倍体
C.将Y细胞离体培养成幼苗后用秋水仙素处理,所得植株可产生3种配子
D.若将X细胞离体培养成完整植株,培养过程要用纤维素酶和果胶酶处理
解析:选D。X、Y、Z细胞来自同一个受精卵,细胞核中的遗传物质相同;X和Y细胞融合,融合细胞含有4个染色体组;将Y细胞离体培养得到幼苗,幼苗用秋水仙素处理后染色体数目加倍,植株基因型为AAaa,产生的配子基因型为AA、aa、Aa;将X细胞培养成植株的过程利用了植物组织培养技术,不需用纤维素酶和果胶酶处理。
6.韧皮部细胞是高度分化的植物细胞,用韧皮部细胞进行组织培养可以形成愈伤组织,下列叙述错误的是(  )
A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和细胞分裂形成的
B.该愈伤组织的细胞没有全能性
C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的
D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
解析:选B。愈伤组织是由离体的植物器官、组织或细胞通过细胞分裂产生的,此过程称为植物细胞的脱分化。愈伤组织中的细胞排列疏松而无规则,主要是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。愈伤组织中虽然有些细胞发生分化,但仍具有全能性,在一定条件下继续培养,细胞会发生再分化,生成芽和根,进而发育成完整植株。愈伤组织的形态发生方式主要有不定芽方式和胚状体方式两种。其中,胚状体方式是指由愈伤组织细胞诱导分化出具有胚芽、胚根和胚轴的胚状结构,进而长成完整植株。
7.(2012·大连市第二十高中高二检测)下列对植物组织培养过程中的脱分化,叙述正确的是(  )
A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程
B.体内分化的细胞形态、结构和功能发生改变的过程
C.高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程
D.愈伤组织分裂产生大量相同细胞的过程
解析:选C。脱分化是已经分化的植物器官、组织或细胞,当受到创伤或进行离体(也受到创伤)培养时,已停止分裂的细胞,又重新恢复分裂,细胞改变原有的分化状态,失去原有结构和功能,成为具有未分化特性的细胞,即高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程。
8.下列植物体细胞杂交技术的目的中错误的是(  )
A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上
B.获得杂种植株
C.克服远缘杂交不亲和的障碍
D.实现原生质体的融合
解析:选D。植物体细胞杂交技术的目的是克服远缘杂交不亲和的障碍,获得具有两个植物体的优良性状的杂种植株。
9.有甲(基因型为aaBB)和乙(基因型为AAbb)两品种的植物,取其花粉分别培养成植株,将它们的叶肉细胞制成原生质体,并将两者相混,使之融合,诱导产生细胞团。下列是两品种细胞融合的基因型的是(  )
A.AaBb
B.AAaaBBbb
C.AAbb
D.aaaaBBBB
解析:选A。甲的花粉培养成的植株基因型为aB,乙的花粉培养成的植株基因型为Ab,二者融合后的原生质体的基因组成是AaBb。
(2012·淮北一中高二检测)下图为植物体细胞杂交过程示意图。下列说法不正确的是(  )
A.植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍
B.杂种细胞经过④和⑤过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性
C.尽管愈伤组织可以进行光合作用,但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养
D.若A的基因型为Rr,B的基因型为Yy,则最终形成的杂种植株的基因型为RrYy
解析:选C。本题考查植物组织培养和植物体细胞杂交。植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍;杂种细胞经过脱分化和再分化过程可以培育成杂种植株,说明杂种细胞具有全能性。愈伤组织没有形成叶绿体,不能进行光合作用,所以其培养基中需要糖类、氨基酸等有机营养;若A的基因型为Rr,B的基因型为Yy,则最终形成的杂种植株的基因型为RrYy。
1958年,美国科学家将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养,最终发育成完整的新植株,请根据下面实验过程示意图分析回答:
(1)过程③在生物技术中称为________,由单个细胞形成细胞团需要经过________________过程。
(2)过程④由细胞团形成胚状体要经过__________过程,其结果是____________。
(3)此实验成功证明了__________________________________________________________。
解析:本题考查植物组织培养过程及细胞全能性方面的知识。植物的组织培养过程简要概括为:离体的植物器官、组织或细胞经脱分化,形成愈伤组织,经再分化,形成根、茎、芽等器官,并进一步培养出完整的植株。该技术的理论基础是植物细胞的全能性。
答案:(1)细胞培养(脱分化) 有丝分裂
(2)细胞分化(再分化) 形成不同的组织和细胞
(3)高度分化的植物细胞仍保持着细胞全能性
白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本、甘蓝为父本,经人工授粉后,将雌蕊离体培养,可得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗。请回答问题。
(1)白菜和甘蓝是两个不同的物种,存在__________隔离。自然条件下,这两个物种间不能通过____________的方式产生后代。离体培养获得“白菜—甘蓝”杂种幼苗,所依据的理论基础是植物细胞具有___________________________________________________________。
(2)为观察“白菜—甘蓝”的染色体数目和形态,通常取幼苗的__________做临时装片,用__________(染料)染色。观察、计数染色体的最佳时期是________。
(3)二倍体“白菜—甘蓝”的染色体数为__________。这种植株通常不育,原因是减数分裂过程中染色体____________。为使其可育,可通过人工诱导产生四倍体“白菜—甘蓝”,这种变异属于__________。
解析:本题考查植物体细胞杂交的知识。(1)不同物种间存在生殖隔离,自然条件下不能通过杂交的方式产生后代。以白菜为母本、甘蓝为父本,经人工授粉后,将雌蕊离体培养,得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗利用了植物细胞的全能性。(2)观察植物细胞染色体的数目和形态,通常取幼苗的根尖做临时装片,用碱性染料染色。观察、计数染色体的最佳时期是有丝分裂中期。(3)由题意知,这样得到的二倍体“白菜—甘蓝”的染色体数为10+9=19条。由于这样的植株无同源染色体,故减数分裂时联会紊乱,因此这种植株通常不育,可根据染色体变异的原理,通过人工诱导产生四倍体“白菜—甘蓝”使其可育。
答案:(1)生殖 杂交(有性生殖) 全能性
(2)根尖(茎尖) 醋酸洋红液(龙胆紫溶液) 有丝分裂中期
(3)19 联会紊乱 染色体变异
回答下列有关植物组织培养的问题。
(1)植物组织培养的原理是________________,用于植物组织培养的植物材料和条件是________________。
(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、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:(1)在植物组织培养中,原理是细胞的全能性。材料和条件是离体的植物组织、器官、细胞;(2)植物组织培养的核心过程是脱分化与再分化,脱分化指由分化状态变为未分化状态,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,有利于愈伤组织的形成,大于1时有利于细胞群分化出芽,小于1时有利于细胞群分化出根;(4)生长素在植物组织培养中的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需要细胞分裂素,二者共同起作用;(5)植物组织培养是一种无性繁殖技术,有利于保持亲本的优良性状。
答案:(1)植物细胞的全能性 离体的植物组织、器官或细胞
(2)脱分化
(3)①未分化细胞群经分裂形成愈伤组织 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繁殖,后代不发生性状分离

1.百合通过它的球茎进行无性繁殖,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。在最短时间内获得大量无病毒幼苗的最佳方案是(  )
A.花药离体培养
B.选取成熟组织进行培养
C.利用茎尖进行组织培养
D.人工诱导基因突变
解析:选C。因为植物分生区附近的病毒极少,故短时间内获得大量无病毒幼苗的方法是利用茎尖进行组织培养。
2.(2010·高考浙江卷)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。植物组织培养过程中,由外植体脱分化形成愈伤组织需要一定量的生长素和细胞分裂素,愈伤组织再分化形成根、芽的过程也需要一定浓度的生长素和细胞分裂素,且生长素和细胞分裂素的不同配比对形成根、芽的影响不同。本题中的无根幼苗本身就能够产生一定量的生长素和细胞分裂素,能够促使基部细胞脱分化、再分化出根来,所以会出现B项现象。
3.下列有关人工种子的培育过程的叙述不正确的是(  )
A.人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得
B.胚状体是由愈伤组织分化而成的,离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性
C.同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型
D.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成
解析:选D。人工种子是由人工种皮和胚状体组成,胚状体已具有根、芽的分化,仍然具有分裂能力。
4.(2011·高考上海卷)下列关于植物组织培养的叙述,错误的是(  )
A.外植体可以来自于植物的任何细胞
B.培养应在无菌条件下进行
C.以花粉作为外植体可得到单倍体植株
D.不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同
解析:选A。植物组织培养的原理是细胞的全能性,所以作为植物组织培养材料的细胞必须有完整的细胞核。
5.(2011·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。A项,愈伤组织细胞排列疏松而无规则,是一团无定形的薄壁细胞。B项,二倍体植株花粉经脱分化和再分化后形成单倍体植株,要得到稳定遗传的个体要用秋水仙素处理单倍体幼苗。C项,用人工薄膜将胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等分别包装可制成人工种子。D项,加适量NaCl的培养基是选择培养基。
6.下图是植物组织培养的简略表示。据此回答:
①②③④
(1)①表示____________________________,它能被培养成为④的根本原因是______________________。
(2)②表示________,它与①相比分化程度____________,全能性______________。
(3)若想制作人工种子,应该选用__________(填编号)。
(4)若①是花药,则④是________,继续对其使用________处理可获得正常植株,该过程称为________________________________________________________________________。
(5)若①是胡萝卜根尖细胞,则培养成的④的叶片的颜色是________,这说明根尖细胞________________________________________________________________________。
(6)若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,培养将进行到________(填编号)。
解析:本题考查植物组织培养的基本过程及原理。
答案:(1)离体的植物器官、组织或细胞 细胞的全能性
(2)愈伤组织 低 高
(3)③
(4)单倍体植株 秋水仙素 单倍体育种
(5)绿色 含有与形成叶绿体相关的基因
(6)②
1.植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。
2.人工种子就是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。
3.单倍体育种通过花药培养获得单倍体植株,染色体加倍后当年便可获得稳定遗传的优良品种,极大缩短了育种年限。
4.利用植物组织培养技术可获得的细胞产物包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
1.植物的微型繁殖技术,是指(  )
A.植物体细胞杂交技术     B.嫁接
C.营养繁殖 D.植物组织培养
解析:选D。微型繁殖技术是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,也叫快速繁殖技术。
2.胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的(  )
A.愈伤组织
B.再分化
C.形成完整植株
D.取离体组织
解析:选B。植物体的根、茎、叶细胞一般都具有全能性,在一定的营养和激素条件下,可以脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上,就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽,所以胚状体是在植物组织培养的再分化阶段形成的。
3.(2012·安庆一中高二检测)对人工种子正确的解释是(  )
A.通过科技手段人工合成的种子
B.利用植物组织培养技术获得的种子
C.种皮能够自我生成的种子
D.人工种子发芽率低
解析:选B。本题考查了人工种子获得的方法及其过程。人工种子是经植物组织培养获得胚状体、不定芽等,然后经人工薄膜包装得到的种子。
4.下列育种措施,可以增加植物突变体出现的是(  )
A.采用嫁接方法培育苹果新品种
B.将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中,培育抗冻烟草
C.用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射
D.使用秋水仙素对棉花植株进行处理
答案:C
5.某株名贵花卉用种子繁殖时会发生性状分离,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,但不能采用该植株的(  )
A.茎尖 B.芽
C.叶片 D.花粉粒
解析:选D。花粉粒细胞离体培养得到的植株是单倍体,改变了原有植株的遗传物质。
6.用组织培养技术繁殖植物体时,不可能发生的是(  )
A.基因重组 B.基因突变
C.染色体变异 D.姐妹染色单体分开
答案:A
7.(2012·安徽省级示范校联考)下图是两种二倍体植物细胞(甲、乙)融合并培育新植株的过程,有关分析正确的是(  )
A.过程①需要将植物组织置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中,且溶液中的渗透压应大于细胞液渗透压
B.过程②要用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合,主要依据细胞膜具有选择透过性原理
C.过程④⑤⑥需要根据生长发育进程更换不同的培养基
D.最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数量变异,不具有可育性
解析:选C。过程①需要将植株组织置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中,且溶液中的渗透压液应等于细胞液渗透压,使细胞维持正常形态。诱导原生质体融合主要依据细胞膜具有流动性。过程④⑤⑥需要根据生长发育进程更换不同的培养基,诱导生芽、生根。最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目的变异,由于存在同源染色体,故具有可育性。
8.用单倍体育种方法,可以明显缩短育种年限,这是因为后代不发生性状分离,下列有关其原因的说法正确的是(  )
A.通过染色体加倍得到的可育植株,等位基因纯合,这样的植株自交后代不发生性状分离
B.单倍体植株只有一套染色体,不会出现等位基因,也就不会有杂合子,后代不会发生性状分离
C.两个单倍体植株交配后,后代都是纯合子,纯合子自交后代不会发生性状分离
D.以上三种说法均正确
解析:选A。单倍体育种是取花药离体培养获得单倍体植株后用秋水仙素处理,使染色体数目加倍,基因组成纯合,自交后代不发生性状分离。
9.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方法是(  )
A.选择优良品种进行杂交
B.进行远缘植物体细胞杂交
C.利用芽体进行组织培养
D.采用单倍体育种
解析:选C。无性繁殖的作物感染病毒后很容易传播给后代,病毒在生物体内积累就会导致作物产量降低,品质变差。科学研究发现,植物分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,因此,切取一定大小的茎尖或芽体进行组织培养,再生植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。
.(2012·山东聊城月考)下列有关育种的叙述中,不正确的是(  )
A.植物体细胞杂交比有性杂交更能克服植物间远缘杂交不亲和的障碍
B.培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理
C.在生产上人们常用培育无子西瓜的方法培育无子番茄,从而提高番茄的产量
D.培育抗虫棉和培育能生产人胰岛素的酵母菌都是通过基因工程实现的
解析:选C。培育无子西瓜的方法是多倍体育种,其原理是染色体数目的变异,培育无子番茄的方法是对未受粉的植株喷洒一定浓度的生长素溶液,其原理是生长素具有促进果实发育的作用。
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。下图中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”是应用组织培养技术,将紫草叶肉细胞经过______________而获得的。这项技术的理论基础是______________。
(2)从图中可以看出:反应器中紫草细胞的生长呈现________规律;影响紫草素产量的因素是__________和__________________________________。
(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:紫草叶肉细胞是体细胞,需要经过脱分化形成愈伤组织,通过分析曲线,可知紫草细胞呈“S”型增长,而紫草素产量与细胞数目、细胞所处的生长期(第12~18天)有关系。细胞代谢产物与细胞的生理活动有关系。
答案:(1)脱分化(或脱分化形成愈伤组织)  细胞的全能性 (2)“S”型增长 细胞数量 细胞所处的生长期
(3)保证氧气供应充足 体细胞与培养液充分接触
科学家从悬浮培养的单细胞、离体花粉或胚囊中,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,它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,外面包裹上人造种皮,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)简要归纳“离体的细胞”进行植物组织培养获得胚状体的过程:
________________________________________________________________________。
(2)“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”还必须具有良好的______________性能。
(3)由“人工种子”萌发出的植株是否可育?__________________________。
(4)写出“人工种子”商品化的意义:__________________________(任填两项即可)
(5)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__________。
(6)该项技术的成功应用,反映了细胞的________性。
答案:(1)离体的细胞愈伤组织胚状体
(2)胚状体在萌发初期不能进行光合作用 透水、透气
(3)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
(4)可用于苗木的繁育,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(回答其中两项)
(5)植物组织培养 生长素 细胞分裂素 灭菌
(6)全能
(2010·新课标全国理综)请回答:
(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的________,繁殖种苗的速度________。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有该植物的全部________。
(2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超净工作台上进行,其原因是避免________的污染。
(3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗________,而与________配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长,促使愈伤组织产生和生长,需要使用的生长调节剂是________(脱落酸、2,4?D)。
(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用强度的变化趋势是________,单株鲜重的变化趋势是________。据图判断,培养基中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的量________(能、不能)满足自身最佳生长的需要。
(5)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力,应________(降低,增加)培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力。
解析:植物组织培养技术是利用植物细胞全能性的原理进行的,是植物细胞工程的基础。在操作过程中应注意无菌操作,避免杂菌污染,因为培养过程中使用的培养基营养物质丰富。适宜浓度的生长素可以诱导试管苗生根,而如果要促进愈伤组织形成芽,则需要与细胞分裂素配比。促进愈伤组织产生和生长应该使用生长素类似物—2,4?D。
答案:(1)遗传特性 快 遗传信息 (2)微生物 (3)生根 细胞分裂素 2,4?D (4)逐渐减小 先增加后下降
不能 (5)降低

1..在进行动物细胞培养时,通常选用的培养材料是(  )
A.衰老退化的动物组织细胞
B.成熟动物个体的体细胞
C.动物的受精卵
D.动物胚胎或幼龄动物个体的细胞
解析:选D。培养的动物细胞大部分取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织。
2.下列关于动物细胞培养的叙述错误的是(  )
A.用于培养的细胞最好取自健康动物体内的组织细胞
B.将所取的组织先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理并分散成单个细胞,再稀释制成细胞悬液培养
C.在培养瓶中要定期用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理,然后分瓶继续培养,让细胞继续增殖
D.传代培养的细胞在传至10~50代左右时,增殖会逐渐减慢,以至于完全停止,所培养的细胞全部衰老死亡
解析:选D。为保证动物细胞培养过程中细胞的增殖,应先用胰蛋白酶使细胞分散开,解除细胞的接触抑制,并分瓶培养;细胞一般能传至10~50代,有的甚至能持续分裂增殖。
3.(2012·江西师大附中高二检测)在动物细胞培养过程中,出现遗传物质改变的细胞是(  )
A.细胞系       B.细胞株
C.原代细胞 D.传代细胞
解析:选A。细胞株是一些分裂能力较强的正常细胞,其遗传物质没有发生变化;而细胞系则是一些具有癌变特征的细胞,具有无限增殖的能力。
4.下列为克隆羊多利的培育过程示意图。
下列各项有关表述错误的是(  )
A.克隆羊“多利”的主要性状与甲羊一致,因其细胞核基因来自甲羊
B.克隆羊“多利”的培育过程中采用的生物技术有核移植和胚胎移植
C.乙羊的去核卵细胞为重组细胞基因表达提供了细胞内的环境条件
D.此过程说明高度分化的动物细胞具有全能性
解析:选D。生物的性状主要由细胞核中的基因控制,此过程中培育成的早期胚胎需要移植到第三只羊的子宫内完成发育过程,此实验只能说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,而不能证明动物细胞的全能性。
5.(2012·南宁二中高二检测)下列与动物细胞培养有关的表述中,不正确的是(  )
A.动物细胞培养需要无菌、营养、适宜的温度和pH等条件
B.用胰蛋白酶作用于离体的动物组织,使其分散成单个细胞
C.放入CO2培养箱中培养动物细胞的主要目的是为了满足细胞对CO2的需求
D.细胞株一般具有恒定的染色体组型、生化特性等
解析:选C。解答本题的关键是知道动物细胞培养的条件、过程,能准确识别细胞株与细胞系的异同,CO2培养箱中CO2的作用是维持培养液pH的相对稳定。
6.美国威斯康星州的一个奶牛场有一头奶牛,年产奶量达30.8 t,我国奶牛产奶量年平均水平仅为3 t~4 t。某人用该高产奶牛的耳朵细胞,采用核移植技术获得高产奶牛(如图)
(1)③过程中选择去核卵母细胞作为受体细胞的原因是
________________________________________________________________________
(2)④过程利用的技术是________,其原理是
________________________________________________________________________。
(3)该实验的成功说明已分化的耳朵细胞的细胞核中含有与________一样的全套基因,这种繁殖方式属于________。
(4)若研究发现该高产奶牛线粒体发达,故而它的产奶量高,则小牛d成年后具有这一优良性状吗?________。你的依据是______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)卵母细胞体积大,易操作,营养物质丰富,且细胞质中含有激发细胞核的全能性表达的物质 (2)动物细胞培养 细胞增殖 (3)受精卵 无性繁殖
(4)不具有 线粒体中的基因一般通过细胞质传递给后代,而小牛d的细胞质主要来自于牛a
1.动物细胞培养就是从动物体中取出相关组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
2.细胞在培养过程中会出现细胞贴壁(生长)和细胞接触抑制现象。
3.动物细胞的培养分为原代培养和传代培养。
4.动物细胞培养的条件包括:无菌、无毒的环境、营养、温度和pH及气体环境。
5.动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。
6.哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
1.动物细胞工程常用的技术手段中,最基础的是(  )
A.动物细胞培养       B.动物细胞融合
C.单克隆抗体 D.胚胎细胞核移植
答案:A
2.动物细胞培养过程的顺序是(  )
①原代培养 ②传代培养 ③胰蛋白酶处理组织,形成单个细胞,制成细胞悬液
A.①②③ B.①③②
C.②①③ D.③①②
解析:选D。动物细胞培养是用动物胚胎或幼龄动物器官、组织通过胰蛋白酶处理制成细胞悬液,再通过原代培养和传代培养得到细胞株。
3.动物细胞培养的特点是(  )
①细胞贴壁 ②有丝分裂 ③分散生长 ④接触抑制
⑤减数分裂
A.①②④ B.②④⑤
C.①③④ D.③④⑤
解析:选A。动物细胞培养的过程是细胞有丝分裂的过程,在动物细胞培养的过程中存在细胞贴壁、接触抑制等特点,需要用胰蛋白酶处理,使细胞分散成单个。
4.下列有关动物细胞培养的叙述中正确的是(  )
A.动物细胞培养前要用胃蛋白酶使细胞分散开
B.动物细胞培养的主要结果是获得大量的细胞分泌蛋白
C.细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中
D.动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散开
解析:选D。通常将健康动物组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理以后的细胞的初次培养称为原代培养。贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,然后分瓶继续培养,让细胞继续增殖,这种培养即为传代培养。胃蛋白酶的最适pH在1.5左右,不适合做细胞培养时分散细胞的酶,动物细胞培养利用了细胞有丝分裂的原理,获得大量的具有相同遗传特性的细胞。
5.下列动物细胞培养过程中属于原代培养的是(  )
A.用胰蛋白酶使组织分散成单个细胞的过程
B.从机体取得细胞后立即进行培养的过程
C.出现接触抑制现象后取下的细胞的培养过程
D.哺乳动物细胞在培养基中的悬浮生长过程
解析:选B。原代培养是最初的细胞培养,即还没有分瓶培养前的细胞培养。
6.一般来说,动物细胞体外培养需要满足以下哪些条件(  )
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加血浆
④温度与动物体温相近 ⑤需要O2,不需要CO2  ⑥CO2调节培养液pH
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④
C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑥
解析:选D。一般来说,动物细胞体外培养需要满足以下条件:无菌、无毒的环境,与体内培养相同的营养,适宜的温度和pH,还要有适量的CO2。
7.(2012·兰州一中高二检测)一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后,这个卵细胞经过多次分裂,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.繁殖家畜中的优秀个体
C.用于保存物种
D.改变动物的基因型
解析:选D。该题考查动物体细胞核移植的用途,由于核基因来自体细胞,所以不会改变动物的基因型。
8.如果用动物的细胞进行克隆实验应该选择的细胞核不能来源于(  )
A.乳腺细胞 B.卵细胞
C.胃腺细胞 D.囊胚时期的胚胎细胞
解析:选B。将动物的一个体细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。卵细胞是减数分裂形成的,细胞核染色体数减半,因而不能形成正常的动物个体。
.(2012·石家庄二中高二检测)下列关于体细胞克隆的叙述中,错误的是(  )
A.供体为体细胞的细胞核
B.受体为去核卵细胞的细胞质
C.细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤
D.克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致
解析:选D。动物体细胞克隆是核移植技术的产物,克隆出的后代绝大部分DNA来自供体细胞核,少数DNA来自受体的细胞质,克隆后代的表现型还要受环境的影响,因此克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型并不完全相同。
.体细胞核移植技术可以用来(  )
①扩大濒危动物种群数量,有效提高生物多样性 ②解决某些良种家畜自然繁殖率低的问题 ③解决人体器官移植供体来源短缺的问题 ④为科学研究提供实验动物 ⑤构建转基因克隆动物,作为生物反应器,大规模生产珍贵医用蛋白
A.①②③④⑤ B.①②③④
C.②③④⑤ D.③④⑤
解析:选D。通过体细胞核移植技术来克隆动物,属于无性繁殖,只能增加被克隆动物的数量,而无法有效提高生物多样性和解决它们自然繁殖率低的问题。如大熊猫的自然繁殖率低并不能依靠克隆的办法来解决。自然繁殖率的高低也是生物的一种性状,由遗传基因来控制,并受营养和环境条件等的影响。
.如图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据图回答:
(1)容器A中放置的是动物器官或组织,它一般取自________________。
(2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是____________,然后用胰蛋白酶处理,这是为了使细胞分散开来,这样做的目的是
________________________________________________________________________。
(3)培养首先在B瓶中进行,瓶中的培养基成分有____________________________等。在此瓶中培养一段时间后,有许多细胞衰老死亡,这时的培养称为____________。
(4)为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中,用____________处理,然后配制成________________再分装。
解析:本题考查动物细胞培养的过程。(1)动物细胞培养一般取材于动物胚胎或幼龄动物的器官或组织,因为这部分细胞的分裂能力强。(2)在进行培养时应尽量使细胞分散,便于与培养液充分接触,进行物质交换,使其分散需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。(3)动物细胞培养过程中应尽量使培养基成分与体内的环境基本相同,所以需要添加糖、氨基酸、无机盐、动物血清等。培养的过程分为原代培养和传代培养两个大阶段,分瓶之前的培养称为原代培养。(4)当细胞数目较多时,需要用胰蛋白酶处理,使细胞分散,从玻璃瓶壁上脱离下来,配制成细胞悬液继续培养。
答案:(1)胚胎或幼龄动物的器官或组织
(2)剪碎 使细胞与培养液充分接触
(3)糖、氨基酸、无机盐和动物血清 原代培养
(4)胰蛋白酶 细胞悬液
.(2012·海南中学高二检测)日本研究人员依靠体细胞克隆技术进行反复“拷贝”,成功培育出第四代克隆猪。这个研究小组培育的第一代克隆猪于2004年4月诞生,此后,他们又从长大的克隆猪唾液腺中提取细胞,将其细胞核植入未受精的卵子,依次培育出第二代和第三代克隆猪。研究人员说,猪与人类身体构造相似,克隆猪可作为研究人类疾病的实验动物。根据材料回答下列问题:
(1)克隆猪的培育利用了动物细胞核的________性。
(2)在细胞核植入受体卵母细胞之前,要用显微针去除卵母细胞的________,再将唾液腺细胞核注入。在体细胞核移植技术中往往以卵母细胞作为受体,是因为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
核移植成功后,用物理或化学方法激活受体细胞,目的是
________________________________________________________________________。
(3)上述体细胞核移植方法生产的第四代克隆猪,是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗?________,理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)请举一例说明“克隆猪可作为研究人类疾病的实验动物”:
________________________________________________________________________。
(5)在第四代克隆猪培育的过程中,要进行动物细胞的体外培养过程,培养时需要满足的条件有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题考查动物核移植技术和克隆动物产生的原理、过程、应用和动物细胞培养的知识。动物细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性,通过核移植产生的克隆动物,其遗传物质与供核动物并不完全相同,因为卵母细胞的细胞质内也有遗传物质DNA,也控制后代的性状表达。动物细胞培养具有许多重要用途,如克隆动物可以作为生物反应器,生产许多珍贵的医用蛋白;在治疗疾病时,克隆动物的细胞、组织、器官可以作为异体移植的供体等。
答案:(1)全能
(2)细胞核 卵母细胞含有丰富的营养物质、体积大,易操作 使其完成减数分裂和发育进程
(3)不是 卵母细胞的细胞质内也有遗传物质DNA,也控制后代的性状表达
(4)克隆动物可以作为生物反应器,生产许多珍贵的医用蛋白;在治疗疾病时,克隆动物的细胞、组织、器官可以作为异体移植的供体等(答案合理即可)
(5)适宜的温度、pH及气体环境条件以及无菌无毒的环境
.动物器官的体外培养技术对于研究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。请回答下列问题。
(1)肝脏切成小薄片,这有利于肝脏细胞_________________________________________
__________________________________________________________________________。
(2)气室中充入5%CO2气体的主要作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长,但要注意选择抗生素的____________,以保证抗生素对肝脏无害。
(4)有机物X有毒性,可诱发染色体断裂。利用上图所示装置和提供的下列材料用具,探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。
材料用具:
肝脏小块,外周血淋巴细胞,淋巴细胞培养液,植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂);显微镜,载玻片,盖玻片,玻璃皿,滴管;吉姆萨染液(使染色体着色),有机物X溶液等。
实验过程:
①在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞,取4等份,备用。
②利用甲、乙、丙、丁4组上图所示装置,按下表步骤操作(“√”表示已完成的步骤)。




步骤一:加入肝脏培养液




步骤二:加入有机物X溶液


步骤三:放置肝脏小块

上表中还需要进行的操作是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
③培养一段时间后,取4组装置中的等量培养液,分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中继续培养。
④一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片,在显微镜下观察______________________,并对比分析。若丙组淋巴细胞出现异常,而甲组的淋巴细胞正常,则说明
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题考查动物细胞培养及其应用的相关知识。(1)把肝脏切成小薄片,有利于肝脏细胞的呼吸代谢,即吸收氧气和营养物质、排出代谢废物。(2)气室中充入5%CO2气体的作用是维持培养液适宜的pH。(3)同时也要注意选择抗生素的种类和剂量来抑制细菌生长。(4)乙组或丁组没有处理,应向乙(或丁)组装置中放置肝脏小块作为对照实验,有机物X有毒性,可诱发染色体断裂,所以要观察淋巴细胞的染色体形态和数量是否变化。甲组添加肝脏小块淋巴细胞染色体正常,丙组没有添加出现染色体异常,说明肝脏小块对有机物X具有解毒作用,所以甲组正常。
答案:(1)吸收氧气和营养物质、排出代谢废物
(2)维持培养液适宜的pH
(3)种类和剂量
(4)②向乙(或丁)组装置中放置肝脏小块 ④染色体形态和数量 肝脏小块对有机物X具有解毒作用

1..关于动物细胞融合的说法不正确的是(  )
A.动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程
B.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞
C.常用于诱导动物细胞融合的手段有:聚乙二醇、灭活的病毒、电激、紫外线照射
D.细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能
解析:选C。紫外线照射不能诱导动物细胞融合,物理诱导方法还有离心、振动等。
2.(2012·辽宁育才中学高二质检)动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中,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。首先两种细胞工程技术中都要进行细胞融合,其融合的技术基本相同;第二,诱导的方法,除动物细胞的融合常用灭活的病毒外,其他二者基本相同;第三,二者采用的原理不完全相同,动物细胞融合的原理是生物膜的流动性,最终形成的是杂种细胞,植物体细胞杂交除生物膜的流动性外,还有细胞的全能性,最终杂种细胞形成的是杂种植株。
3.要想获得大量的单克隆抗体就必须用单个的B淋巴细胞进行无性繁殖形成细胞群,其原因是(  )
A.在体外培养条件下淋巴细胞可以无限增殖
B.在动物体内B淋巴细胞可产生多达百万种以上的抗体
C.每一个B淋巴细胞都参与特异性免疫反应
D.每一个淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
解析:选D。体内产生的特异性抗体种类可多达百万种以上,但是每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。要想获得大量的单克隆抗体就必须用单个的B淋巴细胞进行无性繁殖形成细胞群得到。
4.(2012·银川一中高二检测)单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究中具有广泛的应用。下列关于单克隆抗体的叙述,错误的是(  )
A.特异性强、灵敏度高
B.与抗癌药物结合可制成“生物导弹”
C.体外培养B淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体
D.单克隆抗体是由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合后培养的细胞系分泌的
解析:选C。单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高,与抗癌药物结合可制成“生物导弹”,通常单克隆抗体是由效应B细胞和骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞经培养而成的细胞系分泌的。而体外培养的B淋巴细胞因为不能大量增殖所以不可能大量分泌单克隆抗体。
5.某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动物、植物细胞工程的有关内容,你认为错误的是(  )
比较内容
植物细胞工程
动物细胞工程
A
理论基础
细胞的全能性
细胞增殖
B
融合方法
物理方法、化学方法、生物方法
化学方法、生物方法
C
典型应用
人工种子、种间杂种植物
单克隆抗体的制备
D
培养基区别
蔗糖是离体组织赖以生长的成分
动物血清不可缺少
解析:选B。植物细胞工程中常用的融合方法有物理方法、化学方法;动物细胞工程常用的融合方法有物理方法、化学方法、生物方法(灭活的病毒)。
6.近年来,世界多个地区有禽流感疫情的出现,已造成巨额的经济损失和众多人员伤亡。如图是制备预防和治疗禽流感单克隆抗体的过程,请分析回答:
(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞,则B细胞是取自____________________体内的B淋巴细胞,促进d过程的常用诱导剂是______________________。
(2)假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成________种类型的C细胞,因此需要筛选出具有____________________特点的D细胞用于培养。D细胞的名称是________。
(3)D细胞的培养方式有________________________________________________________。
解析:小鼠的骨髓瘤细胞能无限增殖,而经过免疫的B淋巴细胞能产生特异性抗体,常用诱导剂有聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒。(2)在诱导剂的作用下,细胞两两结合形成三种类型的杂交细胞:瘤瘤细胞,BB淋巴细胞,杂交瘤细胞。所以需要筛选出既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。(3)杂交瘤细胞可在体外大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。
答案:(1)感染禽流感病毒的动物或人 聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒
(2)3 既能无限增殖又能产生特异性抗体 杂交瘤细胞 (3)小鼠体内培养和体外培养基培养
1.动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
2.动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。
3.把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合,所得的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生足够数量的特定抗体。
4.单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高,并能大量制备。
5.单克隆抗体的主要用途有:作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物。
1..动物细胞融合和植物原生质体融合决定于(  )
A.细胞膜的流动性     B.细胞膜的选择透过性
C.细胞质的流动性 D.细胞质酶的活性
解析:选A。细胞融合的原理是细胞膜的流动性。
2.与植物体细胞杂交相比,动物细胞融合的原理及其特有的诱导因子分别是(  )
A.细胞膜的流动性、离心
B.细胞膜的流动性、灭活的病毒
C.细胞的全能性、电激
D.细胞的全能性、灭活的病毒
答案:B
3.动物细胞融合的目的中,最重要的是(  )
A.克服远缘杂交不亲和的障碍
B.制备单克隆抗体
C.培育新物种
D.生产杂交细胞
解析:选B。植物体细胞杂交,主要是为了克服远缘杂交不亲和的障碍,以培育新品种。另外,植物体细胞杂交还应用了植物细胞的全能性。动物细胞作为整体,它的全能性受到限制,目前只见到高度分化的细胞核在去核卵细胞中表现全能性,还未见到融合细胞核表现出全能性的例子,因此动物细胞融合不能用来培育新的物种。生产杂交细胞,也不是细胞融合的主要目的。
4.单克隆抗体是指(  )
A.单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体
B.单个B淋巴细胞增殖产生的抗体
C.单个杂交瘤增殖产生的高度纯一的抗体
D.单个抗体通过克隆化,产生大量抗体
解析:选C。单克隆抗体是指单个杂交瘤细胞增殖产生的高度纯一的抗体。
5.动物细胞融合的主要应用是制备单克隆抗体,单克隆抗体制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后,要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞。在这种培养基上不能存活、增殖的细胞是(  )
①B淋巴细胞 ②小鼠骨髓瘤细胞 ③B淋巴细胞自身融合细胞 ④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 ⑤杂交瘤细胞
A.①②③④ B.①③④⑤
C.②③④⑤ D.①②④⑤
解析:选A。该特定培养基上要选择保留杂交瘤细胞,所以能存活、增殖的只有杂交瘤细胞,其他细胞都必须淘汰掉。
6.下图是单克隆抗体制备过程示意图,其中1过程注射的物质和A细胞的名称分别为(  )
A.抗体、T淋巴细胞 B.抗原、T淋巴细胞
C.抗体、B淋巴细胞 D.抗原、B淋巴细胞
解析:选D。1过程注射的是抗原,使小鼠产生经过免疫的B淋巴细胞A。
7.用a表示骨髓瘤细胞,b表示效应B细胞,则细胞融合过程中两次筛选的目的分别为(  )
A.a、aa、ab、bb、b→a、aa、ab→ab培养
B.a、aa、ab、bb、b→ab、bb、b→ab培养
C.a、aa、ab、bb、b→ab→产生特定抗体的ab培养
D.a、aa、ab、bb、b→aa→能无限增殖的aa培养
答案:C
8.(2012·厦门一中高二检测)下列是应用动物细胞工程获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤,其中对单克隆抗体制备的相关叙述错误的是(  )
①从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞 ②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 ③将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔内培养 ④筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞 ⑤利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞
⑥从小鼠腹水中提取抗体 ⑦利用促细胞融合因子促使细胞融合
A.实验顺序应该是①②⑦⑤④③⑥
B.③过程产生多个杂交瘤细胞的过程称为克隆
C.⑦过程获得的细胞均可无限增殖
D.利用细胞融合生产单克隆抗体过程中通常要经过两次筛选
解析:选C。在细胞融合过程中,如果只考虑两两细胞的融合,有骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞的融合,B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合,B淋巴细胞和B淋巴细胞的融合,其中B淋巴细胞和B淋巴细胞的融合不能无限增殖。
9.已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖。将这两种细胞在含氨基嘌呤的试管中混合,加聚乙二醇促融,则试管中细胞的种类数和能增殖的细胞种类数分别是(  )
A.3和1 B.5和3
C.5和1 D.3和3
解析:选C。试管中细胞有骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞、杂交瘤细胞、淋巴细胞和淋巴细胞的融合细胞、淋巴细胞和骨髓瘤细胞,共5种。能无限增殖的细胞只有杂交瘤细胞,其他均不能不断增殖或均被阻断。
.(2012·福建三明一中高二检测)关于单克隆抗体制备与植物体细胞杂交的说法中正确的是(  )
A.单克隆抗体制备与植物体细胞杂交的基本原理相同
B.单克隆抗体制备与植物体细胞杂交诱导细胞融合方法相同
C.单克隆抗体制备与植物体细胞杂交在细胞融合前处理过程相同
D.单克隆抗体制备与植物体细胞杂交都需要筛选且筛选目的相同
答案:D
.下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解,请根据图回答下列问题。
(1)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来
________________________________________________________________________。
(2)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有________________、________________的特性。
(3)由图中可看出,单克隆抗体制备过程运用了________和________的动物细胞工程技术手段。
解析:本题考查单克隆抗体的制备过程。单克隆抗体的制备过程运用了动物细胞融合和动物细胞培养的动物细胞工程技术手段。杂交瘤细胞的特点是既能在体外大量繁殖,又能产生特异性抗体。
答案:(1)
(2)在体外大量繁殖 产生特异性抗体
(3)动物细胞融合 动物细胞培养
.下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。
(1)________技术是单克隆抗体技术的基础。
(2)在图中HAT培养基上,未融合的________和融合的________都会死亡,只有融合的杂种细胞才能生长。动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外,还可以采用________。
(3)单克隆抗体与常规的血清抗体相比,最主要的优点是________________。
(4)选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的迅速________特点,又具备淋巴细胞的________特点,经过选择性培养的杂交瘤细胞,还需进行______________和________,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。最后将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或小鼠腹腔内增殖,从________或________中,就可以提取出大量的单克隆抗体了。
(5)淋巴细胞是由动物体________中的________细胞分化、发育而来的。
解析:解决本题首先要对课本内容熟练掌握,命题的主要方式是对课本内容进行挖空,所以立足课本是解决这类问题的关键。细胞融合技术最主要的应用就是制备单克隆抗体,动物细胞融合和植物细胞融合的不同点在于动物细胞融合可以使用灭活的病毒进行诱导。灭活是指使病毒失去感染能力,但是具有诱导细胞融合的能力。
答案:(1)动物细胞培养 (2)亲本细胞 具有同核的细胞 灭活的病毒 (3)特异性强,灵敏度高,并可大量制备
(4)在体外大量增殖 分泌专一抗体 克隆化培养 抗体检测 细胞培养液 小鼠腹水 (5)骨髓 造血干
.甲流(H1N1)在世界各地大面积蔓延,有些国家还出现了死亡病例。科学家已分离出甲型H1N1病毒(一种RNA病毒)。某制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲流的抗体,请据图回答有关问题。
(1)生产单克隆抗体一般选用[A]__________细胞和[B]________细胞,在诱导剂的作用下融合。
(2)假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成________种类型的C细胞。
(3)理论上,注射了该抗体的人群不能长期对甲流有防疫作用,试分析原因
________________________________________________________________________。
(4)不同种动物的体细胞融合,相比诱变育种和杂交育种方法,具有____________________等突出的优点。
(5)请说明单克隆抗体的主要作用_______________________________________________。
解析:A细胞是小鼠骨髓瘤细胞,B细胞是取自感染病毒的人体内的B淋巴细胞,二者在聚乙二醇诱导剂的作用下融合。在细胞融合的过程中,可能有的能融合,有的不能融合。如果仅考虑两个细胞的融合,则可能有A细胞与A细胞、A细胞与B细胞、B细胞与B细胞三种融合方式,所以需要筛选出既能无限增殖又能产生特异性抗体(即A细胞与B细胞融合)的D细胞(杂交瘤细胞)。注射了该抗体的人群不能长期对甲流有防疫作用的原因可能是甲流病毒不断产生变异,因而原抗体对变异的甲流病毒不起作用,或者是抗体已经消失等。诱变育种和杂交育种只能发生在同种生物之间,而动物体细胞融合可以发生在不同种生物之间,因而可克服远缘杂交不亲和的障碍。单克隆抗体作为诊断试剂,用于治疗疾病和运载药物等。
答案:(1)骨髓瘤 B淋巴
(2)3
(3)引起甲流的病毒不断发生变异(意思相同则可)
(4)目的性强、克服远缘杂交不亲和性(能有效地打破物种的生殖隔离界限;意思相同即可)
(5)作为诊断试剂,用于治疗疾病和运载药物(意思相同即可)

1.(2012·威海高二质检)胚胎工程技术包含的内容有(  )
①胚胎移植 ②核移植 ③胚胎分割 ④体外受精
A.①②③         B.②③④
C.①③④ D.①②④
解析:选C。本题考查胚胎工程的概念,解题关键是掌握胚胎工程的内容。胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
2.下列关于精子的说法,不正确的是(  )
A.精子的发生从初情期开始
B.它与卵细胞的受精发生在子宫内
C.精子细胞变形为精子时保留的细胞器主要是线粒体
D.精子细胞变形为精子时细胞内的一些物质最后脱落
解析:选B。精子的发生从初情期开始。精子细胞变形为精子时,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘而保留下来,细胞内的其他物质浓缩为原生质滴,最后脱落。受精作用发生在输卵管内而不是子宫内。
3.在受精过程中下列说法正确的是(  )
①精子必须发生顶体反应,释放顶体酶 ②顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜 ③卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂 ④精子和卵细胞的细胞核分裂形成雄原核和雌原核 ⑤透明带反应防止了多精子入卵受精的发生
A.①②⑤ B.①④⑤
C.②③④ D.②④⑤
解析:选B。在受精过程中,精子与卵子相遇时,精子顶体释放顶体酶,溶解卵丘细胞间的物质,形成精子穿越放射冠的通道,之后与卵黄膜接触,随即产生阻止后来精子进入透明带的反应;当精子接触卵黄膜后,卵黄膜立即发生拒绝其他精子再进入卵内的生理反应;在受精过程中,卵子已经完成了减Ⅰ分裂,且处于减Ⅱ分裂中期,只有完成受精作用后,才继续完成减Ⅱ分裂,受精后精子和卵子核膜都破裂,之后形成雄原核、雌原核再融合在一起,即形成合子。
4.下列关于受精作用的叙述正确的是(  )
A.精子进入卵子后即完成受精作用
B.精子的细胞核与卵子的细胞核融合完成即完成受精作用
C.在卵黄膜和透明带间隙可观察到两个极体时,说明受精过程已经完成
D.雌原核与雄原核融合在一起,形成合子,受精作用结束
答案:D
5.(2012·天津高二检测)在如图所示的过程中,哪一事件在2~9阶段没有发生(  )
A.细胞体积减小 B.细胞会逐渐衰老
C.细胞有丝分裂 D.细胞分化
解析:选B。本题考查的知识点是胚胎发育过程中卵裂期的特点。图中2~9阶段表示的是胚胎发育过程,胚胎发育过程是细胞有丝分裂和细胞分化的结果,受精卵发育到囊胚过程中,随着细胞数目的增多,细胞体积减小。该过程中不会发生的是细胞衰老。
6.请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题:
(1)精细胞经变形后,高尔基体发育形成精子的顶体,顶体内含有的__________能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。
(2)某动物排卵时,减数第一次分裂尚未完成,此时卵子处于__________卵母细胞阶段,当该细胞发育至减数第二次分裂__________期时,才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体,则表明__________过程已完成。
(3)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到桑椹期或囊胚期阶段的早期胚胎进行__________处理,再植入到受体内。
解析:顶体酶协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带;在卵黄膜和透明带之间看到两个极体,则表明受精过程已完成。
答案:(1)顶体酶 (2)初级 中 受精 (3)胚胎分割
1.胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
2.受精是精子与卵子结合形成合子的过程,它包括受精前的准备阶段和受精阶段。
3.精子获能是指精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力的生理现象。
4.防止多精入卵有两道屏障,一是透明带反应,二是卵黄膜封闭作用。
5.受精的标志是第二极体的形成;受精完成的标志是雌、雄原核融合形成合子。
6.防止多精入卵,保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致,从而保证遗传的稳定性。
1.以下关于胚胎工程的说法不正确的是(  )
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.对多数家畜来说,精子在睾丸内形成时间为两个月左右
D.动物体型大的产生的精子多且大
解析:选D。精子的大小与动物的体型大小没有关系。
2.以下说法正确的是(  )
A.哺乳动物卵泡的形成是在初情期
B.排卵是指排出成熟的卵泡
C.排卵实质上是排出初级卵母细胞或次级卵母细胞
D.排卵实质上是排出次级卵母细胞
解析:选C。排卵是卵子从卵泡中排出,减数第一次分裂是在排卵前后完成的,故有的动物排出的卵子实质是次级卵母细胞,有的是初级卵母细胞。
3.(2012·天津高二检测)一个卵原细胞正常情况下可以形成的卵子数目是(  )
A.1个            B.2个
C.3个 D.4个
解析:选A。卵泡在雌性动物胎儿期就形成了。卵原细胞演变为初级卵母细胞被卵泡细胞包围,形成卵泡。而一个卵原细胞最终经减数分裂形成一个卵细胞,即卵子。
4.动物的受精过程包括下列基本步骤,其中受精作用的实质是(  )
A.精子和卵细胞相互识别 B.精子头部进入卵子内
C.卵子和精子结合 D.雌、雄原核融合
解析:选D。雌雄原核充分发育后,二者合并,两组核染色体合为一组,形成一个含二倍染色体的合子,受精作用至此结束。
5.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.排出成熟卵子的过程即为排卵
C.卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成
D.卵子产生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。精子要经过获能才能与卵子结合。排卵是指卵子从卵泡中排出的过程,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。
6.受精的标志是(  )
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.精子接触透明带
D.雌、雄原核形成
解析:选A。次级卵母细胞的减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的,次级卵母细胞分裂产生一个大的卵子和一个小的第二极体,当在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精。
7.以下对精子形成过程的说法,不正确的是(  )
A.精子细胞中的细胞核变为精子头的主要部分
B.高尔基体发育为头部的顶体
C.线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘
D.细胞内的其他物质浓缩为球体,叫做原生质滴,原生质滴中存在中心体
解析:选D。在精子细胞演变为精子的过程中,细胞发生一系列的变化,其中,中心体演变为精子的尾,并没有随原生质滴脱落消失。
8.(2012·广州高二检测)下列细胞,哪一个代表已经完成受精的卵子(  )
答案:C
9.在牛的胚胎发育过程中,将来能发育成胎儿各种组织的是(  )
A.透明带 B.囊胚的内细胞团
C.囊胚的滋养层 D.原肠胚的内胚层
解析:选B。牛属于高等动物,其胚胎发育的囊胚期细胞开始出现分化,聚集在胚胎一端,个体较大的细胞是内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。
10.下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中,几项指标的变化趋势,其中正确的是(  )
A.①② B.①③
C.②④ D.①④
解析:选D。随受精卵的发育,DNA不断复制,呈指数增加,故①正确;蛙细胞在卵裂时,随着有丝分裂的进行,细胞数量增加,所以细胞核的总质量不断增加,但是胚胎的体积并不增大,所以核质比将不断上升,故②、③错;在该发育过程中,有机物总量不断减少,④正确。
下图为哺乳动物卵巢、卵泡和卵子关系示意图,请据图回答:
(1)卵子的发生是在雌性动物的________中完成的,哺乳动物卵子的发生从________________开始。
(2)写出各个标号的名称:
①______________________;②____________________;③______________________;④____________________。
(3)从①到③发生了________________________,细胞内染色体数目发生什么变化?____________________。
(4)③其实并不是成熟的卵细胞,而且也不是一个细胞,它包括________和________,卵细胞形成的减数第二次分裂过程是在________时完成的。
解析:(1)女性胚胎一旦形成卵巢结构,即进行减数第一次分裂,开始了卵子的发生,生成的初级卵母细胞包埋在卵泡内,这些卵泡在出生之前就已大量地在卵巢内储备好了。
(2)初级卵母细胞包埋在大量的卵泡细胞中,构成卵泡结构。排卵时,卵泡破裂,卵母细胞附带一些卵泡细胞排出,剩余的卵泡残余结构发育成黄体,卵子若未受精,黄体自行消失。
(3)MⅠ完成发生在排卵前后,形成次级卵母细胞和第一极体,染色体数目减半。
(4)次级卵母细胞的MⅡ分裂发生在受精时,第二极体的产生是受精进行的直观标志。
答案:(1)卵巢 胚胎性别分化以后
(2)初级卵母细胞 卵泡 排出的卵细胞 黄体
(3)减数第一次分裂 染色体数目减半
(4)次级卵母细胞 第一极体 受精
如图为成熟精子的结构示意图,请据图回答([ ]内填号码):
(1)图中[ ]顶体是由__________发育来的,在受精作用时发生__________反应,释放__________溶解卵丘细胞和透明带。
(2)④由__________演变而成,③聚集许多__________,这与__________相适应。
(3)获能的精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜完成受精作用,会产生两次生理反应,阻止其他精子入卵:
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
解析:本题考查了精子的结构及其各结构与精子功能之间的关系,注意结构③为尾基部的线粒体鞘膜,内聚焦了很多的线粒体,可为精子运动提供能量。
答案:(1)② 高尔基体 顶体 酶
(2)中心体 线粒体 尾部运动需要消耗大量能量
(3)透明带反应 卵黄膜封闭作用
如图为海星胚胎发育过程中某时期的示意图,请据图回答:
(1)该时期为胚胎发育过程的__________期,其内的空腔称为__________,随着胚胎发育的进行,该腔的容积将逐渐__________。
(2)该图上一时期为__________,该图下一时期为__________。
(3)请在图中用箭头标出细胞a和b的移动方向。(提示:a细胞外包,b细胞内陷)。
(4)在该图的下一时期,a细胞最可能成为__________胚层的一部分,b细胞最可能成为__________胚层的一部分。
解析:本题考查胚胎发育的过程:受精卵(卵裂)→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体。该图为囊胚期,其内的空腔为囊胚腔,进一步发育时,b处内陷成内胚层,a处下移外包成外胚层,中间再出现中胚层,逐渐形成原肠胚。
答案:(1)囊胚 囊胚腔 缩小
(2)桑椹胚期 原肠胚期
(3)如图
(4)外 内

1.(2012·临沂高二质检)试管牛所采用的技术是(  )
①胚胎移植 ②基因工程 ③细胞工程 ④体外受精
⑤克隆技术
A.①④         B.②④
C.①③ D.①⑤
解析:选A。试管动物是指通过人工操作使精子和卵子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育成早期胚胎,经胚胎移植后产生后代的技术。试管牛采用的技术有体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等。
2.20世纪70年代以来,生物科学的新进展、新成就如雨后春笋,层出不穷。为了解决不孕症,1978年诞生了世界上第一例“试管婴儿”。1997年第一只克隆动物“多利”问世,证明了高度分化的动物体细胞的细胞核仍然具有全能性。试管婴儿和克隆动物的生殖方式是(  )
A.都属于有性生殖
B.前者属于有性生殖,后者属于无性生殖
C.都属于无性生殖
D.前者属于无性生殖,后者属于有性生殖
解析:选B。试管婴儿进行的是体外受精、胚胎移植,因为其性细胞的产生经过了减数分裂,所以为有性生殖;克隆是体细胞的核移植,所以为无性生殖。
3.采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。以下原因不正确的是(  )
A.卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程
B.动物排出的卵子成熟程度不同
C.体外人工培养至减数第二次分裂中期时,才算成熟
D.冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大
解析:选D。冲出的卵子还不成熟,只有培养至减数第二次分裂中期时,才具有与精子受精的能力。在此之前,也要经历类似精子获能的处理。
4.在试管家畜技术过程中,操作不合理的是(  )
A.精子和卵子采集后可直接在试管内受精
B.精子采集后要获能,卵子采集后要体外培养
C.体外受精后,待受精卵发育到早期胚胎方可移植
D.试管家畜技术在操作过程上要严格无菌操作
解析:选A。在试管家畜技术过程中,所获得的精子要入卵,必须首先要获能处理,才能完成受精。所以,A错误,B正确。胚胎移植时要在胚胎早期进行,因为这时胚胎还不会与母体子宫建立组织上的联系而是处于游离状态,这为胚胎收集提供了可能。在整个体外操作过程中都要在无菌条件下进行。所以,C、D正确。
5.(2012·青岛市高二检测)不同动物胚胎移植的时间不同,但一般不会在下列哪个时期移植(  )
A.卵裂期 B.桑椹胚期
C.囊胚期 D.原肠胚期
解析:选D。一般来说胚胎分化程度越低,越有利于移植,按照哺乳动物胚胎发育的顺序:合子→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。在原肠胚期细胞出现了三胚层的分化,故不宜在此时期移植。
6.(2012·兰州高二检测)下图表示“试管羊”培育的过程,请据图回答:
(1)写出图中a、b、c、d所表示的内容:
a________________________________________________________________________;
b________________________________________________________________________;
c________________________________________________________________________;
d________________________________________________________________________。
(2)c中完成受精得到受精卵的标志是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)d中培养液中除含水和无机盐外,还需添加的有机物常有________、________、________、________等营养成分,此外还有________等物质。
(4)试管羊的培育过程属于生物生殖中的________生殖。
(5)在将图中d移植时,最好培养到___________________________________________
________________________________________________________________________进行。
答案:(1)MⅡ期卵母细胞 精子获能处理 体外受精
早期胚胎体外培养 (2)雌、雄原核融合 (3)维生素 激素 氨基酸 核苷酸 血清 (4)有性 (5)桑椹胚阶段或囊胚阶段
1. 试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植产生后代的技术。
2.试管动物技术中,首先要做的是体外受精和早期胚胎的培养。
3.哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。
4.收集精子常用的方法有假阴道法、手握法和电刺激法。
5.精子体外获能的方法有培养法和化学诱导法两种。
6.哺乳动物胚胎的培养液中,除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。
1.(2012·烟台高二质检)下列不属于体外受精主要步骤的是(  )
A.卵母细胞的采集        B.卵细胞的采集
C.精子的获能 D.受精
解析:选B。哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等几个主要步骤。
2.下列关于体外受精技术的说法中,正确的是(多选)(  )
A.体外受精技术需要的温度大约为37 ℃
B.体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的
C.体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术
D.体外受精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制
解析:选ACD。 体外受精技术主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精等步骤。采集的精子和卵子在受精前必须培养成熟,然后才能在专门的受精溶液中结合,所需要的温度与体内一致。精子、卵子的采集可以用于研究生殖细胞的发生机制。
3.“试管婴儿技术”实际上是下列哪种技术的产物(  )
A.体外受精技术 B.试管培育技术
C.转基因技术 D.“克隆技术”
解析:选A。“试管婴儿”先经过体外受精形成受精卵,然后进行有丝分裂和细胞培养,至4个细胞阶段进行胚胎移植。整个过程中不存在减数分裂,也无基因重组。
4.发展试管动物技术具有重要意义,下列关于这方面叙述错误的是(  )
A.试管动物技术可解决动物生育率低的问题
B.试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞
C.试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜
D.试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖
答案:D
5.在体外受精前,要对精子进行(  )
A.纯化处理 B.获能处理
C.电刺激 D.超声波处理
解析:选B。刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在体内或体外获能后才能受精,所以,在体外受精前要对精子进行获能处理,通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法两种。
6.精子获能的常用化学物质可能是下列哪一种(  )
A.氯化钙溶液 B.肝脏提取液
C.肝素溶液 D.氨基酸营养液
解析:选C。采集到的精子必须获能后才能与成熟的卵子完成受精。精子体外获能的方法有两种:培养法和化学诱导法,对于啮齿类动物、家兔和猪等动物,一般采用培养法,即将精子放入获能液中使其获能;对于牛、羊等家畜,常用化学诱导法,即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,用化学药物诱导精子获能。
7.下列关于卵细胞采集的叙述不正确的是(  )
A.有些动物在采集时要用促性腺激素处理
B.从输卵管中取出的卵子,可直接与获能的精子在体外受精
C.对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取卵母细胞
D.采集的卵母细胞,也可直接与获能的精子在体外受精
解析:选D。进行受精的卵细胞必须培养到减数第二次分裂中期,才能完成受精作用。
8.哺乳动物体外受精的过程是(  )
①卵母细胞的采集 ②精子的采集 ③卵母细胞的人工培育 ④精子的获能处理 ⑤精子与成熟的卵子在受精溶液中共同培养 ⑥精子用CaCl2处理 ⑦卵母细胞用一定浓度的肝素溶液处理 ⑧体外受精 ⑨受精卵培养
A.①⑦⑤⑧⑨⑥②
B.①③⑤⑧⑨④②
C.①⑦⑧⑤⑨④②
D.①③⑧⑤⑨⑥②
解析:选B。哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的获取与获能和受精几个主要步骤。而一定浓度的肝素溶液是用于精子的体外获能;CaCl2溶液用于基因工程中细菌细胞壁的处理。
9.胚胎早期培养需要用液体培养液,此培养液的成分有(  )
A.水、无机盐、维生素、激素、有机盐、氨基酸、核苷酸、血清等
B.蔗糖、水、无机盐、激素、维生素
C.水、无机盐、蔗糖、氨基酸、核苷酸、动物血清
D.水、无机盐、维生素、有机盐、淀粉等
答案:A
10.(2011·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。不同的动物体胚胎移植的时间不同,比如人的体外受精胚胎可在8~16个细胞阶段移植,牛的胚胎一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才可移植。
“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵子取出,在试管中完成受精,并在试管中培养使其发育到如下图所示的时期,再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的夫妇重新获得了生育的机会,也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答:
(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是
________________________________________________________________________。
A.有性生殖        B.组织培养
C.克隆技术 D.基因工程
(2)人的受精卵通过卵裂,逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织,进而形成器官和系统。从细胞水平看,卵裂的方式是__________。
(3)图中所示时期是胚胎发育的__________期。
(4)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术?________。
①体外培养 ②体外受精 ③胚胎移植 ④核移植
解析:“试管婴儿”是有性繁殖的产物,是完成体外受精后,将早期胚胎移植到母体子宫内发育成个体的过程。
答案:(1)A (2)有丝分裂 (3)囊胚 (4)①②③
据哺乳动物体外受精的过程回答以下问题:
(1)体外受精的过程主要包括__________、__________及受精等几个步骤。
(2)精子采集的方法主要有__________、__________和__________。获能的方法有__________和__________。
(3)体外采集小鼠的卵子常用(  )
A.超数排卵处理法
B.活体采卵法
C.从早期胚胎中采集
D.从屠宰后母畜卵巢中采集
(4)请用一个流程图表示体外受精过程。
解析:本题考查哺乳动物体外受精的过程,体外受精的步骤主要包括卵细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精等,精子的采集方法主要有假阴道法、手握法、电刺激法,获能方法主要有培养法和化学诱导法;卵子的采集方法主要有:对实验小型动物超数排卵处理法、对大家畜或大型动物采用活体采卵法和从屠宰母畜的卵巢中采集。
答案:(1)卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能
(2)假阴道法 手握法 电刺激法 培养法 化学诱导法
(3)A
)
根据“试管牛”工厂化生产的技术流程图解,回答问题:
(1)根据__________(填标号)判断,此种繁殖方式是__________生殖。
(2)卵母细胞体外培养时必须培养到__________阶段才具有受精能力,②过程为__________,通常采用________法。
(3)③④过程分别代表__________和__________,⑤发育阶段一般为__________。
答案:(1)③ 有性
(2)减数第二次分裂中期 精子获能处理 化学诱导
(3)体外受精 早期胚胎培养 桑椹胚或囊胚时期

1.将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内,叫胚胎移植。以下说法不正确的是(  )
A.这里所说的“种”是指同一“物种”
B.加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛,生出荷斯坦奶牛,可以移植成功
C.同种动物之间的生理特征相近,进行胚胎移植易于成功
D.不管是否妊娠, 同种动物生殖器官的生理变化都是一样的
解析:选D。雌性哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物生器官的生理变化是一样的。此处必须强调在一段时间内。
2.(2012·德州高二质检)下列关于胚胎移植的叙述错误的是(  )
A.超数排卵技术要使用一定的激素
B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态
C.把母畜体内的卵泡或胚胎冲出后均能移植
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C。胚胎移植一般要在桑椹胚或囊胚时期进行,卵泡内没有受精的卵细胞,不能进行胚胎移植。
3.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新个体
B.胚胎分割次数越多,产生的新个体也越多
C.胚胎分割移植属于有性生殖
D胚胎分割若在囊胚期,内细胞团要均等分割,滋养层也要均等分割,否则不易成功
解析:选A。胚胎分割是将早期胚胎的内细胞团用机械方法均等分割成等份,但次数不能太多,否则由于切割时的损伤或营养物质过少,细胞不能发育;由于属于无性繁殖,故基因型不变。
4.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个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胚的比例
解析:选B。胚胎移植前应对供体与受体进行同期发情处理。原肠胚的细胞已出现细胞分化,不再是全能干细胞,因此原肠胚不能用于胚胎分割。胚胎分割属于克隆技术,分割后得到的胚胎的基因型相同。一次给受体母畜植入多个胚胎,可产生双胞胎或多胞胎。
5.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。本题考查胚胎干细胞的知识。A选项卵裂期细胞不断分裂但胚胎体积不变,故细胞数目增多但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。
6.下图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程,请据图回答:
(1)请在上面的空格处将内容补充完整:__________________________________________。
(2)胚胎移植的实质是_______________________________________________________,
超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射__________。
(3)从A到F中,适宜于牛的胚胎移植时期有__________。
(4)若一次给受体母牛移入多个胚胎,产生的多个后代基因型相同吗?__________,为什么?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移;适宜于胚胎移植的时期是桑椹胚或囊胚期;若一次给受体母牛移入多个胚胎,由于这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来,它们的基因型可能相同,也可能不同,因此性状也不一定相同。
答案:(1)同期发情
(2)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 促性腺激素
(3)EF
(4)不一定相同 因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来,它们的基因型可能相同,也可能不同
1.胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
2.胚胎移植的意义是充分发挥雌性优良个体的繁殖能力,大大缩短了供体本身的繁殖周期,增加供体一生繁殖后代的数量,从而推动了畜牧业的发展。
3.胚胎分割是指采用机械方法,将早期胚胎分割2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术,所得后代遗传物质完全相同。
4.胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,简称ES或EK细胞,表现为体积小、细胞核大、核仁明显,具有发育的全能性。
1.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法,不正确的是(  )
A.供体母牛必须是同一物种的良种
B.受体母牛必须是同一物种的良种
C.供体公牛必须是同一物种的良种
D.受体母牛可以是同物种的一般健康牛
解析:选B。胚胎移植是繁育优良种畜的最后一道工序,所提供的精子和卵子的供体必须是同种的良种,而受体母牛可以是同物种的一般健康牛。
2.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.试管动物只是受精及早期卵裂过程在试管中进行
解析:选A。胚胎移植要有一定的条件,一是用囊胚期前的早期胚胎,而A项所述受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植是错误的;二是供体与受体必须处于同步发情状态;三是移植的胚胎放入受体子宫一定的位置等。
3.胚胎移植主要包括以下步骤,排出正确的顺序(  )
①配种或进行人工授精 ②检查 ③对胚胎进行移植 ④移植后的检查 ⑤对供、受体的选择和处理  ⑥对胚胎的收集 ⑦培养或保存
A.⑤①⑥②⑦③④        B.①⑤⑥②⑦③④
C.⑤①⑥⑦②③④ D.①⑤⑥⑦②③④
解析:选A。基本程序:(1)对供体、受体的选择和处理;(2)配种或进行人工授精;(3)对胚胎的收集、检查、培养或保存;(4)对胚胎进行移植;(5)移植后的检查。
4.对于胚胎移植操作的冲卵过程,叙述正确的是(  )
A.将供体内超数排出的卵子冲洗出来
B.将受精卵从供体中冲洗出来
C.从供体中冲洗出来的是桑椹胚或囊胚
D.从供体中冲洗出来的是囊胚或原肠胚
答案:C
5.胚胎移植技术目前主要应用于(多选)(  )
A.解决某些不孕症患者的生育问题
B.治疗某些疾病
C.提高良种家畜的繁殖力
D.提高动物的抗病力
解析:选AC。胚胎移植技术(用于人类即平常我们所说的试管婴儿),主要是从母体取出卵细胞,在体外进行人工授精、分割、培养,当胚胎发育到一定时期,再将胚胎移植到母体子宫内继续发育成胎儿的技术。胚胎移植技术应用于人类,解决了某些不孕症患者的生育问题;应用于家畜,则是为了提高家畜的繁殖能力。该技术不能提高动物的抗病能力,也不能治疗某些疾病。
6.关于胚胎分割的叙述,正确的是(  )
①可以将胚胎任意分割成多块
②胚胎分割是一种无性生殖
③胚胎分割后,移植获得的后代基因型完全相同
④胚胎分割是动物克隆的方法之一
A.①② B.①④
C.②③④ D.③④
解析:选C。胚胎分割可以看作无性生殖,它所形成的后代基因型完全相同,遗传性状极为相似。
7.胚胎分割移植属于(  )
A.有性生殖 B.无性生殖
C.单性生殖 D.细胞融合
解析:选B。胚胎分割是将早期的胚胎分割为二、四、八等份等,经移植获得的两个或多个遗传性能完全相同的后代,属于克隆范畴,是无性生殖。
8.表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是(  )
A.试管动物培养 B.胚胎移植
C.胚胎分割移植 D.受精卵移植
解析:选C。 表现型不同的母牛,其基因型一定不同,生育出基因型完全相同的子牛的可能性非常小;根据题目给出的选项,很可能是将胚胎分割移植,该技术可提高牛的产仔率,这种情况下得到的后代基因型一定相同。
9.胚胎干细胞的特点是(  )
A.不受机体控制,连续进行分裂
B.活性降低,水分减少
C.体积小,细胞核大,核仁明显
D.细胞核体积小,染色质固缩
解析:选C。胚胎干细胞是能分裂的细胞,因此具有分裂细胞的特点,如细胞核大,核仁明显等。A是癌细胞的特征,B、D是衰老细胞的特点。
10.下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解,符合的一项是(  )
A.人类胚胎干细胞即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.人类胚胎干细胞不仅指人类囊胚中未分化的细胞,也指成人身上的成年干细胞
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、外三个胚层时开始分化,内胚层分化形成肝、肺和肠等,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。
如图为胚胎移植过程示意图,请回答以下问题:
(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是__________、__________和__________。丁牛为__________。
(2)过程②是__________________________________________________________________。
(3)欲得到更多的后代丁牛,可将收集到的胚胎进行
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)过程①常用__________的方法对甲牛进行处理。
答案:(1)优良母牛 普通母牛 优良公牛 有价值的后代
(2)移植胚胎
(3)胚胎分割
(4)注射促性腺激素
(2012·济宁调研)下图是牛胚胎分割示意图。请据图回答问题:
(1)进行胚胎分割时,应选择发育到__________时期的胚胎进行操作。
(2)②指的是__________。
(3)通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点是__________________________________。
(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)胚胎分割的时期应在细胞分化以前,所以,所选的时期为桑椹胚或囊胚时期。(3)由于经分割产生的个体来源于同一个受精卵,其遗传物质相同,遗传性状也相同。(4)胚胎分割要将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育。
答案:(1)桑椹胚或囊胚
(2)囊胚腔
(3)具有相同的遗传物质
(4)胚胎分割要将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育
1997年,我国科学家首次从人胚胎中分离和克隆出人胚胎干细胞,如下图所示,并分化得到多种体细胞。2007年,美国学者成功地利用皮肤细胞诱导出具备胚胎干细胞功能的干细胞,并利用皮肤干细胞治疗老鼠的镰刀型细胞贫血症获得进展,病鼠的血液功能恢复正常,这是科学界利用皮肤干细胞进行医疗研究的首次尝试。请回答下列问题。
(1)胚胎干细胞是早期胚胎中的__________细胞或从__________中分离出来的一类细胞,在功能上具有______________________。皮肤干细胞经诱导能分化得到多种体细胞,其根本原因是________________________________________________________________________。
(2)胚胎工程的主要技术有______________________________________________(写出两种)。
(3)与利用人体胚胎干细胞进行疾病研究和治疗相比,利用皮肤干细胞进行医疗研究具有的优势是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________等(只要求写出一点)。
答案:(1)内细胞团 原始性腺 发育的全能性(分化成各种组织器官的潜能) 细胞核中含有一整套的遗传信息
(2)体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎干细胞培养技术(写出两种即可)
(3)可以避开利用胚胎干细胞面临的伦理争议(或皮肤干细胞可以取自自体,不会发生排斥反应,或皮肤干细胞比胚胎干细胞更容易采集等合理答案)

1.下列成就来自基因工程技术的是(  )
A.番茄——马铃薯新物种
B.高产的青霉素菌株
C.将一种植物细胞内的叶绿体移入另一种植物细胞内
D.能进行生物固氮的酵母菌品种
解析:选D。番茄——马铃薯新物种的培育,以及将一种植物细胞内的叶绿体移入另一种植物细胞内都属于细胞工程技术成就,高产的青霉素菌株是通过诱变育种培育的。
2.“实质性等同”是指(  )
A.转基因农作物中只要某种重要成分没有改变,就可以认为与天然品种“没有差别”
B.转基因农作物和天然品种没有区别
C.转基因农作物和天然品种只有细微区别,可以忽略不计,所以“没有差别”
D.转基因农作物和天然品种虽然有区别,但并没有改变其物种的任何特性,所以“没有差别”
解析:选A。“实质性等同”是指转基因生物与自然存在的传统生物在相同条件下进行性状表现的比较,只要某种重要成分没有改变,就可以认为与天然品种等同。
3.(2012·焦作高二检测)下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是(  )
A.重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染
B.种植抗虫棉可以减少农药的使用量,对环境没有任何负面影响
C.如果转基因花粉中有有毒蛋白或过敏蛋白,可能会通过食物链传递到人体内
D.转基因生物所带来的环境安全问题是可以解决的
解析:选B。种植抗虫棉可减少农药的使用量,但大量杀死棉铃虫,有可能会破坏食物链,影响生态系统的稳定性。
4.自从1983年第一株转基因植物问世以来,已有数十种乃至上百种转基因植物在世界各地的实验室中诞生。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不正确的是(  )
A.转基因植物的果实或其他部分作为食物可能会引起食用者产生不良反应
B.转基因植物可能与它们的近缘野生种发生自然杂交,从而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.为了防止转基因的扩散,在大面积种植时,必须在周围设置缓冲带作物
解析:选C。食用转基因的食物时,可能会因外源基因产生的性状对食用者不适而造成不良反应,A正确;转基因植物可能与自然物种杂交,从而危及生态系统的稳定性,B正确;在大面积种植转基因植物时,应在周围设置缓冲带作物以防转基因的扩散,D正确;基因污染是一种可增殖的污染,可通过繁殖而传递下去,C错。
5.下列哪项是对待生物技术的理性态度(  )
A.转基因技术是按照人们的意愿对生物进行的设计,不存在负面影响
B.转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用,同时也存在一定风险
C.克隆技术如果被不合理利用将给社会造成灾难,应禁止任何克隆研究
D.转基因技术如果被恐怖分子利用将可能导致人类灭绝,应停止转基因研究
解析:选B。转基因技术是按照人们的意愿对生物进行的设计,但由于技术方面的原因和人为因素的存在,仍有产生负面作用的可能;科学从来都是一把双刃剑,任何科学进步都有有益和有害两个方面,是造福人类还是危害人类,关键在于人类如何对待和应用它,而不能因为暂时不合情理就因噎废食。
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花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细胞内并实现成功表达”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“剪刀”是______________________,基因的“缝合针线”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:____________________________________________________________________。
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,克服了远缘杂交不亲和的障碍 (5)限制性核酸内切酶 DNA连接酶 质粒 (6)用于疾病的诊断和治疗,用于培育优良动、植物新品种等 可能引起环境问题、食物安全性问题,生物安全性问题等
1.生物安全是指现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国转移可能对生物多样性、生态环境和人体健康所构成的潜在的风险与威胁。
2.“实质性等同”是指在转基因农作物中只要某些重要成分没有发生改变,就可以认为与天然品种“没有差别”,因此不必再进行安全检测。
3.滞后效应是指转基因植物的DNA经过重组后,有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质,可能会潜移默化地影响人的免疫系统,从而对人体健康造成隐性的伤害。
4. 常见的转基因微生物有可清除石油污染的假单胞杆菌、可生产稀缺生化药物的DNA重组微生物等;常见的转基因植物有具抗虫、抗病、抗逆、抗除草剂等全新性状的农作物;常见的转基因动物有转基因家畜、家禽等。
1.下列哪项不是转基因的成果(  )
A.清除石油污染的超级假单胞杆菌
B.高产青霉素菌株
C.转基因抗虫棉
D.巨型小鼠
解析:选B。清除石油污染的假单胞杆菌是通过基因工程,将控制分解不同石油成分的基因导入假单胞杆菌体内获得的;转基因抗虫棉是将苏云金杆菌中的Bt基因转入到棉花体内获得的;巨型小鼠是将人的生长激素基因导入小鼠受精卵中获得的;高产青霉素菌株是通过基因诱变获得的。
2.人们培育转基因作物的主要目的是(  )
A.提高物种的多样性
B.提高作物的适应能力
C.提高作物的产量和质量
D.加快作物的进化历程
解析:选C。基因工程应用于植物,除了提高农作物的抗逆能力,还可以改良农作物的品质,提高作物的产量和质量,另外,还可以利用植物生产药物等。
3.如果转基因植物的花粉中含有毒蛋白,将引起的安全性问题应包括(  )
①生物安全 ②环境安全 ③食物安全 ④伦理道德问题
A.①②③         B.①②
C.②③ D.①②③④
解析:选A。如果花粉中含有毒蛋白,则食物被食用后可能会引起食物安全问题,也可能由于传粉作用影响到其他植物引起生物安全,进而又可能危及环境安全,没有伦理问题。
4.下列哪一观点缺乏科学依据(  )
A.由于存在生殖隔离,转基因植物很难与其他植物杂交
B.转基因农作物若缺乏配套的种植技术,也会造成减产
C.植物花粉的存活时间有限,一般不会对其他生物造成危害
D.许多农作物花粉的传播距离有限,绝对不会造成其他生物的安全性问题
答案:D
5.想要获得既高产又抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草剂等多重优点的农作用,以下哪种方法能做到(  )
A.细胞融合技术 B.转基因技术
C.组织培养技术 D.人工诱变
解析:选B。理论上可以利用转基因技术将抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草剂等基因转移到高产作物中,并使之表达。
6.为了防止转基因植物的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物,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.受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
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
解析:选B。转基因植物与其他植物间主要通过花粉发生基因交流,将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中,将遵循母系遗传特点,目的基因不会转移到自然界中的其他生物而造成污染。
7.下列哪些是转基因生物引起的食物安全问题的证据(  )
A.世界上数以亿计的人口食用转基因农作物
B.转基因生物合成的营养物质与天然品种没有差别
C.转基因生物合成的某些蛋白质可能对某些人造成过敏反应
D.转基因产品经过了多环节、严谨的安全性评价
解析:选C。转基因生物出现导致人体过敏反应的蛋白质,是说明转基因生物存在食物安全问题的重要证据之一。
8.下列有关“外来物种”会造成危害的理由,错误的是(  )
A.带有当地原本没有的疾病
B.成为当地生物新的掠食对象
C.可能与本地种杂交,影响种群基因频率
D.大量繁殖,排挤当地原有生物的生存
解析:选B。“外来物种”由于在新的环境中缺少天敌而快速增殖,竞争力超过当地物种,而影响当地物种的生存,也可能带来当地原本没有的疾病,还可能与当地物种杂交,影响原种群的基因频率。由于缺乏天敌,因而难以成为当地生物的掠食对象,否则外来物种将难以危害当地物种。
9.关于转基因生物的标注,错误的是(  )
A.转基因动植物和微生物,应直接标注“转基因××”
B.转基因农产品的直接加工品,标注为“转基因××加工品”
C.用农业转基因生物加工制成的产品,只要最终销售产品中不再含有或检测不出转基因成分的产品,不需标注
D.转基因农产品的直接加工品,标注为“加工原料为转基因××”
解析:选C。为了保护消费者的知情权,我国对农业转基因生物实行了标识制度。
10.面对转基因技术的利弊,正确的做法是(  )
A.趋利避害,不能因噎废食
B.不加区分,全盘接受
C.应停止有关的实验
D.坚决抵制转基因生物
解析:选A。转基因技术有利有弊,我们对待它应趋利避害,不能因噎废食。
阅读下列材料回答问题:
转基因生物就是利用DNA重组技术,将外源基因(目的基因)导入受体生物(动物、植物、微生物)体内。当这种外源基因与受体生物的基因整合后,外源基因就能随受体生物细胞的分裂而增殖,并能表达出受体生物原本没有的性状,且能遗传给后代。1999年2月19日我国培育的首例转基因牛诞生;2001年1月11日第一只转基因羊在美国诞生;2001年2月转基因新鲤鱼(将大马哈鱼的生长激素基因转移到普通鲤鱼体内)在我国培育成功。此外,转基因兔、羊及转基因抗虫棉等也已培育成功。
(1)基因是__________的功能单位和结构单位,是有遗传效应的__________片段。
(2)不同生物间基因移植成功,说明生物共用一套________;从生物进化的角度看,这些生物具有__________。
(3)转基因技术将给农业、医药等诸多领域带来革命,目前取得了许多成就,同时也可能给人类带来灾难性的后果。试各举一至两个实例。
(4)有人提出“吃基因补基因”,你是否赞成这种观点?试从新陈代谢的角度简要说明理由。
解析:本题综合考查了转基因技术的知识,以及基因、遗传等知识。不同生物间的基因之所以能够移植成功,是因为不同的生物共用一套遗传密码。吃基因不一定补基因,因为基因被吃入后,可能被消化酶消化而失去作用,但其分解产物可作为合成DNA的原料。
答案:(1)遗传物质 DNA
(2)遗传密码 亲缘关系
(3)成就:将抗病基因转移到水稻中形成抗病水稻新品种;将人的血型基因转移到猪的体内,培育生产人血的猪。
不良后果:转基因作物通过花粉传播可与亲缘关系较近的植物杂交,从而导致基因逃逸,可能产生优势种,危及生物多样性。
(4)开放性题目,只要用生物学知识回答即可。(如不赞成,因为基因被吃入后,和其他生物大分子一样被消化分解,不可能以原状进入细胞,更不可能补充或整合到人体原有的基因中去;赞成,基因被吃下后,消化分解为简单物质,可以作为合成DNA的原料。)
英国罗斯林研究所研究人员培育出一种特殊的母鸡,这种母鸡下的蛋中含有能够就癌和抗其他疾病的蛋白质。
具体过程是:研究人员首先选定了两种蛋白质,一种是能用于治疗皮肤癌的抗体miR24,它对于关节炎也有疗效;另一种是人体干扰素b-1a。它属于免疫系统蛋白,能够攻击肿瘤和病毒,阻止病毒在细胞中复制。随后,研究人员培育出可携带能合成上述两种蛋白质的人类基因的病毒,并用病毒感染小鸡早期胚胎。这些病毒能将人类基因植入新产下的鸡蛋的DNA中。然后研究人员再孵化这些鸡蛋,并找出其精液中携带人类基因的公鸡。这些公鸡与母鸡交配后,繁育出下一代小鸡。依此类推,通过多次繁殖,最后培育出的转基因母鸡所产下的鸡蛋蛋清中就携带了抗癌及其他疾病的药物。
根据以上资料回答下列问题。
(1)当携带能控制合成两种蛋白质的人类基因的病毒感染小鸡早期胚胎时,病毒主要进入了__________,资料中的病毒所起的作用是__________________。
(2)能控制合成两种蛋白质的人类基因在病毒体内能否得到表达?__________,原因是____________________。
(3)找出精液中携带人类基因的公鸡常用的方法是____________________。
(4)转基因母鸡下的鸡蛋被摆放在超市的货架上,生产厂商根据我国的有关规定,对产品进行转基因标注,这样是为了保护__________;在其标识中应标注__________。
解析:(1)基因工程中的目的基因与载体病毒结合,重组的DNA借助病毒的侵染性进入宿主细胞胚胎干细胞内部。(2)因为病毒都是寄生的,不能独立进行新陈代谢,所以目的基因在病毒体内无法表达,而必须在宿主细胞内部才能得到表达。(3)检测目的基因常用的方法是DNA分子杂交技术,也可以通过检测运载体上的标记基因来看目的基因是否导入受体细胞。(4)基于对转基因生物安全性的考虑,保护消费者的知情权,应该对转基因的生物进行标注。
答案:(1)胚胎干细胞内部 作为载体 (2)不能 病毒不能独立生活,病毒基因和能合成两种蛋白质的人类基因的表达都是在宿主细胞内完成的 (3)DNA分子杂交技术 (4)消费者的知情权 转基因鸡蛋
在对番茄的研究中发现,害虫损伤番茄叶片后,叶上的细胞壁能释放出一种类激素因子,这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上,启动蛋白酶抑制剂基因,开始高效合成蛋白酶抑制剂,并在茎叶中迅速积累,以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,因此害虫取食后,就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米,让玉米获得与番茄相似的抗虫性状,以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。试分析回答下列问题。
(1)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效益显著,有人认为抗虫玉米是无虫玉米,不必防治害虫。你是否赞成这种说法?说明理由。
(2)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗?请以学过的知识进行简要的分析说明。
解析:该题主要考查了转基因生物与食物安全、环境安全。要注意用辩证的观点看问题,任何事情都有其两面性,不能以点带面,以偏概全。
答案:(1)不赞成,转基因玉米能抵抗玉米螟,并不能抵抗除玉米螟以外的所有害虫。
(2)①有道理。这种转基因玉米的果实(种子)中也可能含有蛋白酶抑制剂,食用后可能抑制人体消化酶的活性,使人无法对食物进行消化而患病。
②无必要。这种转基因玉米的蛋白酶抑制剂主要集中在茎叶中,而人类食用的是其果实(种子)加工而成的食品,因此不会影响人体对食物的消化。
③无必要。因为人与害虫消化酶的结构是存在差异的,玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,但对人很可能无影响。
④无必要。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品,玉米蛋白酶抑制剂在高温中已经被破坏,因此不会对人的消化系统造成不良影响。(以上4种答案任选一种即可)

1.下列有关克隆人的说法,错误的是(  )
A.克隆人是一种无性生殖方式
B.克隆人证明了人体细胞核具有全能性
C.在现有的克隆技术条件下成功率为100%
D.克隆人和供体不完全一致
解析:选C。克隆是一种无性繁殖,将人体体细胞核移植到去核的卵细胞中,然后将其在体外卵裂成的胚胎移植到母体子宫中。克隆人证明人体细胞核具有全能性,但克隆人和供体并不完全一致,要受细胞质中少数遗传物质的控制,同时还受环境的影响。现有的克隆技术尚不成熟。
2.“试管婴儿”是指(  )
A.在试管内把受精卵培育成足月的婴儿
B.成熟的卵子和精子在试管内完成受精过程,然后再进行胚胎移植,发育成个体
C.把精子移植到母体内
D.将发育的胚胎移入到母体内发育
解析:选B。试管婴儿是指人的卵细胞和精子在体外完成受精作用,发育到早期胚胎的一定阶段,再移入母体子宫内继续发育到足月的婴儿。由于受精过程和早期胚胎发育通常在试管中完成,所以叫试管婴儿。
3.有关基因身份证的说法正确的是(  )
A.基因身份证上可以检测到个人的所有基因
B.用基因身份证去看病进而预见将来,已经实践应用
C.基因身份证只能对少数、个别基因进行检测
D.用基因身份证可以治疗任何疾病
解析:选C。基因身份证,对所有基因进行检测是不现实的,因为目前还有很多基因尚未确定。
4.虽然人们知道基因和疾病之间存在一定的联系,但有些人仍然反对进行基因检测。下列哪项不是这些人反对基因检测的原因(  )
A.基因检测可能破坏自身的基因结构
B.存在某种致病基因并不意味着一定患病
C.有些遗传病即使检测出,也不能得到有效治疗
D.检测结果可能会给受检测的人带来心理压力
解析:选A。基因检测不会破坏自身的基因结构。
5.(2012·江阴高二质检)设计试管婴儿是在早期胚胎移入母体子宫前,对胚胎进行遗传学诊断,下列有关叙述,不正确的是(  )
A.植入前,可以通过诊断筛选出无遗传疾病的胚胎植入母体子宫
B.针对女方是血友病患者,而男方正常的夫妇,可以筛选出无遗传疾病的女胎植入母体子宫
C.针对男方是抗维生素D佝偻病患者,而女方正常的夫妇,可以筛选出无遗传疾病的男胎植入母体子宫
D.该技术是为了不生出患病孩子,因此无需考虑性别
解析:选D。有些伴性遗传病在男女中得病的情况不同,可以根据设计试管婴儿的性别,生出正常的孩子。
6.(2012·南京高二检测)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”的大致过程,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,究其本质原因是____________________的结果。
(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自身脐带血进行治疗康复,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;产生各种组织细胞是细胞分化的结果,其实质是基因进行了选择性表达。(4)我们不支持生殖性克隆,但不反对治疗性克隆,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 (次级)卵(母)
(2)未分化
(3)具有全能性 基因选择性表达
(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,符合伦理道德)。(答案言之有理即可)
1.治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞和组织用于治疗疾病。
2.生殖性克隆是指将克隆技术用于生育,即用于产生人类个体。
3.设计试管婴儿是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前,根据人们的需要,将胚胎的一个细胞取出,进行某些遗传学诊断。当检测结果符合人们需要时,再把胚胎植入母体孕育。
4.基因身份证是把个人的致病基因和易感基因检测出来,记录在磁卡上,做成个人身份证。
1.引发伦理问题的生物技术包括(  )
①克隆人 ②设计试管婴儿 ③基因身份证
④转基因生物
A.①②           B.①②③
C.①②③④ D.④
答案:B
2.体细胞克隆技术的发明,在生物科学发展史上的确有里程碑的意义。但是,它也同其他事物一样,既有积极的一面,也有消极的一面。下面哪项叙述不符合克隆技术积极的一面(  )
A.丰富生物的多样性,促使生物进化
B.有利于生物界基因库的保护
C.有利于一些濒于绝迹的动物的保护
D.有利于生态系统的稳定
解析:选A。克隆属于无性生殖,不能丰富生物的多样性。
3.下列说法正确的是(  )
A.克隆人在理论上是可以的,在技术上也没有不可逾越的难关
B.在医学上,通过遗传病基因检测后,进行胎儿性别的选择也是违法的
C.治疗性克隆和生殖性克隆是一回事
D.用于器官移植时,可以克隆人
解析:选A。在医学上,为了优生优育,通过遗传病检测,可以建议夫妇选择生育某一性别的孩子。治疗性克隆是为了治病,生殖性克隆是为了产生后代。在当前的形式下,无论怎样都不应该克隆人。
4.有关克隆的实际意义,正确的是(多选)(  )
A.生物学和医药研究
B.对濒危、珍稀的野生动物实施克隆,保护生物多样性
C.可以克隆出许多科学家、艺术家、运动健将和各类优秀人才,为社会服务
D.获得更多的优秀动物个体用于生产
解析:选BD。A是理论意义,而C是严格禁止的。
5.设计试管婴儿利用了下列哪些技术手段(  )
①体外受精技术 ②胚胎移植技术 ③植入前胚胎遗传学诊断技术 ④克隆技术 ⑤转基因技术
A.①②③④ B.①②③
C.②③④ D.①②④⑤
解析:选B。设计试管婴儿是有性生殖,克隆是无性生殖,一般也不用转基因技术手段。
6.设计试管婴儿所引发的主要问题是(  )
A.不适合的胚胎的处理问题
B.将此技术用于设计婴儿性别等
C.植入前胚胎遗传学的诊断技术问题
D.设计试管婴儿的审批问题
解析:选A。胚胎是早期的生命,对于不适合的胚胎抛弃或杀死,都属于“谋杀”,不符合伦理道德。
7.关于设计试管婴儿的问题,下列哪项不合乎道德规范(  )
A.利用试管婴儿提供骨髓造血干细胞,救治病人
B.利用设计试管婴儿技术设计畸形胎儿,以供展览
C.利用试管婴儿的脐带血
D.设计试管婴儿,不一定考虑他的性别
解析:选B。设计试管婴儿不同于为解决不孕夫妇的生育问题出现的试管婴儿。试管婴儿的设计一般是为了救治病人,需要试管婴儿的骨髓、干细胞、脐带血等。这样的设计都符合伦理道德,而那些为达到不正当目的而设计试管婴儿的做法都违背伦理道德。
8.“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均用到了下列哪种生物技术手段(  )
A.核移植技术 B.体外受精技术
C.植入前遗传学诊断技术 D.胚胎分割技术
解析:选B。都需要经过在体外完成精卵的结合。
9.严重冲击婚姻、家庭和两性关系等伦理道德观念的技术是(  )
A.基因检测
B.设计试管婴儿性别
C.克隆人
D.对植入前胚胎进行遗传学诊断
解析:选C。严重冲击婚姻、家庭和两性关系等伦理道德观念的技术是克隆人,基因检测可应用于某些疾病的诊断,设计试管婴儿的性别只是对性别比例有影响,不会冲击伦理道德。
10.下列有关基因专利的叙述,不正确的是(  )
A.基因专利使得基因资源的世界大战极其残酷
B.基因专利威胁着发展中国家的国有医药等产业
C.反对涉及人类固有基因序列的不合理专利行为
D.世界人类基因组组织规定:人类基因组序列所有数据都要保密
解析:选D。人类的基因数目有限,如果随着其被发现,其序列一个个被授予专利,基因资源的世界大战也将极其残酷;发展中国家的国有医药等产业将遭到严重打击。因此,在基因组数据共享问题上,世界人类基因组组织采取了积极行为;反对涉及人类固有基因序列的不合理专利行为,人类基因组序列所有数据及时公开和公布。
下图所示为人类“治疗性克隆”的大体过程,请据图作答。
(1)人类“治疗性克隆”属于生物工程的__________技术。
(2)在正常情况下,去核的卵细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中的__________期细胞。
(3)“治疗性克隆”中相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心肌细胞,究其本质原因是基因__________的结果,该过程的开始发生在__________期。
(4)核移植成功后,用物理或化学方法激活受体细胞,目的是
________________________________________________________________________。
(5)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵细胞中,而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)我国禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆。请谈谈为什么要反对生殖性克隆人?(两点即可)
解析:治疗性克隆的基本过程是先从需要救治的病人身上提取细胞,然后将该细胞的遗传物质植入一个去除了细胞核的卵细胞之中,该卵细胞开始自行分裂,直至形成一个早期胚胎,从这早期胚胎中即可提取对生命成长发育起主干作用的细胞——胚胎干细胞,用于治疗因疾病引起的器官功能衰竭、意外事故引起的伤残等。治疗性克隆同克隆人一样都属于细胞工程,但克隆人严重违反人类伦理道德,冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念。
答案:(1)细胞工程
(2)减数第二次分裂中
(3)选择性表达 囊胚
(4)使其完成减数分裂和发育进程
(5)体细胞核在体细胞中不能表现全能性,而卵细胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境
(6)严重违反了人类伦理道德;冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念。
治疗性克隆就是从克隆胚胎中提取到与病人遗传基因完全相同的全能型胚胎干细胞,用它衍生而来的全新的功能细胞、组织或器官,来取代病变的细胞、组织、器官,从根本上解决组织器官移植中配型困难与供体不足等瓶颈问题。下图为人类“治疗性克隆”的大概过程示意图,请据图回答下列相关问题。
(1)过程A表示__________,B表示的生物技术的名称是__________。C表示定向诱导技术,其诱导的对象是[  ]__________细胞(括号内填图中的序号)。
(2)治疗性克隆与生殖性克隆只有一步之遥,如果要进行生殖性克隆,则不需要进行定向诱导,但必须进行__________,使胚胎能正常发育成完整个体,该操作一般在__________或囊胚时期进行。
(3)治疗性克隆最大的价值在于它能解决移植医学中的__________问题。
解析:(1)识图知A是细胞核移植,B是动物细胞培养。C是定向诱导,以内细胞团为对象。(2)生殖性克隆必须进行胚胎移植,一般选择的时期在桑椹胚或囊胚期。(3)治疗性克隆最大的价值在于它能解决移植医学中异体移植带来的免疫排斥问题。
答案:(1)细胞核移植 动物细胞培养 ④ 内细胞团
(2)胚胎移植 桑椹胚
(3)免疫排斥
仔细阅读下文,回答问题:
2000年9月,一位名叫玛尼的女孩患上了一种致命的贫血病,需要进行造血干细胞移植,这个女孩的父母通过设计试管婴儿的办法,生下了一名叫安蒂姆的男婴,医生用其脐带血中造血干细胞挽救了玛尼的生命。
(1)“设计试管婴儿”与“试管婴儿”有何区别?
________________________________________________________________________
(2)脐带血是新生婴儿脐带在被结扎后由胎盘脐带流出的血。采集利用新生儿脐带血,可用于挽救生命的原理是什么?________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)我国首家“生命银行”——协和脐血干细胞自体储存库正式向市民开放,家长可把孩子出生时的脐血放在这里零下196 ℃的液氮深低温罐中保存,当孩子日后万一患血液疾病或恶性肿瘤等症时,便可取出脐血为其移植治疗。脐血干细胞移植与骨髓干细胞移植相比,脐血移植属于__________移植,从免疫学角度分析,它的优点有__________________,并且不会因等待寻找适合骨髓的时间而延误治疗时机,医疗费用也较低。
答案:(1)“试管婴儿”是利用体外受精和胚胎移植,解决不孕夫妇的生育问题。“设计试管婴儿”也是利用体外受精和胚胎移植培育新生命,但在植入前要进行有关遗传学检测
(2)脐带血中含有造血干细胞。对白血病、再生障碍性贫血等恶性血液病治疗具有疗效
(3)自身 自身排斥反应小

1.下列不属于生物武器范围的是(  )
A.寄生虫          B.致病菌
C.被改变的病毒 D.神经毒剂
解析:选A。生物武器必须是能致病的病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等。
2.生物武器是指在战争中使人、畜致病,毁伤农作物的微生物及其毒素。通常包括致病真菌、细菌、立克次氏体、衣原体、病毒和毒素等六大类,根据它们的类型,预测下列不是生物武器危害性特点的是(  )
A.传染性强 B.传染范围广
C.传播途径多 D.传播不受空气、气候影响
解析:选D。首先生物武器主要使用致病微生物,它们的生存、繁殖、死亡,主要受气温和温度的影响;其次,风、水、烈日、雨、大风等都能影响生物武器的危害作用。
3.生物武器主要通过以下哪些途径传播(  )
①直接传播 ②食物传播 ③生活必需品传播 ④施用者人体传播
A.①② B.②③
C.①②③ D.①②③④
解析:选C。正确解答该题首先应明确生物战剂可以通过多种途径使人感染发病,如食入、经呼吸道吸入、昆虫叮咬、皮肤接触等。然后从中概括出传播途径包括直接传播、食物传播和生活必需品传播等。
4.炭疽杆菌造成感染者死亡率极高的主要原因之一是它能产生两种成分为蛋白质的内毒素。有科学家将该菌的大型环状DNA分子破坏,该菌仍能产生内毒素。据此判断下列对炭疽杆菌的叙述,正确的是(多选)(  )
A.炭疽杆菌合成的内毒素属于代谢产物
B.控制内毒素合成的基因位于炭疽杆菌的拟核中
C.如将炭疽杆菌用于军事用途或恐怖活动,则属于生物武器
D.将蜡状杆菌改造成像炭疽杆菌一样的致病菌需要通过转基因技术
解析:选ACD。本题考查对生物武器种类的认识以及对细菌结构、代谢的理解。炭疽杆菌属于细菌,其大型环状DNA分子就位于拟核内。从题意知将大型环状DNA分子破坏,仍能合成内毒素,则表明是质粒DNA在起作用。炭疽杆菌产生的内毒素是其细胞的代谢产物。
5.(2012·滨州高二质检)下列关于《禁止生物武器公约》的描述中不正确的是(  )
A.不发展、不生产生物武器
B.反对生物武器及其技术和设备的扩散
C.不储存生物武器
D.可储备少量的生物武器,以备急用
解析:选D。《禁止生物武器公约》要求对生物武器在任何情况下不发展、不储存,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
6.炭疽热是一种由炭疽杆菌引发的急性传染病,主要以孢子形式存在,孢囊具有保护功能,能使细菌不受阳光、热和消毒剂的破坏而在自然界中长期存活。通过空气传播的呼吸性炭疽热后果最为严重,致死率约为95%~100%。所以它也是一种重要的生物武器。
(1)生物武器多具有_________________________________________________________
________________________________________________________________________
等特点(答出两个方面即可)。
(2)下列有关炭疽杆菌致病特点的叙述中,不正确的是__________。
A.传染性极强
B.感染者死亡率极高
C.只要有0.001 mg就能引发炭疽病
D.造成人的精神失常
(3)1998年3月27日,中美联合声明中重申了在任何情况下__________、不生产、__________生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
解析:本题考查生物武器的特点和我们对待生物武器的态度,属应知应会知识。
答案:(1)致病力强,传染性大;有潜伏期,一般潜伏期的症状不明显,难以及时发现;污染面积大,危害时间长,杀伤范围达数百至数千平方公里;传染途径多;生物武器造价低,技术难度不大,隐秘性强(答出两个方面即可)
(2)D (3)不发展 不储存
1.常见的生物武器有致病菌、病毒、生化毒剂、基因重组致病菌等。
2.生物武器的特点:致病力强、有潜伏期、污染面积大、危害时间长、传染途径多、拥有生命力、受自然条件影响大。
1.一般情况下,下列哪种生物不作为生物武器(  )
A.伤寒杆菌         B.炭疽杆菌
C.乳酸菌 D.天花病菌
解析:选C。生物武器种类包括致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等。乳酸菌是腐生性细菌,正常情况下对人体无害。
2.生物武器和常规武器相比,其危害的特殊性有哪些(  )
①致人生病或死亡 ②传染性强,但持续时间短 ③杀伤范围大,难防难治 ④不受时间、空间的限制 ⑤可以有效地攻击特殊人群
A.①②⑤ B.①③⑤
C.②③⑤ D.①④⑤
解析:选B。生物武器的危害表现在致病力强,多数具有传染性,污染面积广,不易被发现,有一定的潜伏期,受自然条件影响大。
3.对于DNA重组技术制造的全新致病菌,以下说法不正确的是(  )
A.受感染者会突然发病
B.受感染者无药可治
C.会造成极度恐慌
D.可以用疫苗预防
解析:选D。用重组技术制造的全新致病菌,由于从未出现过,因而导致无法得到相关疫苗进行预防。
4.下列关于基因武器的说法,错误的是(  )
A.具有超强的抵抗力、致病性和耐药性等特点
B.会使原有的检测、消毒防治等方法失效
C.比一般的生物武器具有更大规模的杀伤力
D.生物武器的实质是各种基因武器
答案:D
5.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,我们应该持有的态度是(  )
①摒弃现有道德规范,推动科技发展 ②发挥道德规范的作用,限制科技的负面效应 ③科技的发展必须以现有道德规范为准绳 ④调整现有道德规范,适应科技发展
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
解析:选D。基因工程有优势当然也有不足之处,人们在运用基因工程技术为人类服务时注意限度问题;科学技术的发展进步是好事,但要限制其对人类、社会的负面效应,同时要适当调整人们现有的道德观念和规范,适应科学技术发展,不能阻止,但也不能一味顺从。
6.科学家将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起,然后再用基因工程方法进行批量生产,请问在这一过程中用到以下哪项原理?(  )
A.基因重组 B.基因突变
C.染色体变异 D.细胞融合
解析:选A。利用基因工程进行批量生产,是通过基因重组实现的。
7.炭疽杆菌是一种致病微生物,该菌日益引起科学界的关注,美国一生化制药厂试制了一种对炭疽杆菌细胞壁有转化分解作用的酶制品。该制品所分解的物质是(  )
A.DNA和RNA B.DNA和蛋白质的化合物
C.葡萄糖组成的大分子 D.糖类与蛋白质的化合物
解析:选D。炭疽杆菌是一种细菌,细菌的细胞壁成分是糖类与蛋白质的化合物,即肽聚糖。
8.常被用作生物武器的炭疽杆菌在生态系统中的成分属于(  )
A.生产者 B.消费者
C.分解者 D.消费者和分解者
解析:选B。炭疽杆菌为寄生生物,所以在生态系统中属于消费者。
9.利用基因重组技术制造的全新致病菌比一般生物武器的危害性大,其原因是(  )
①人类从来没有接触过这种致病菌 ②无药可医 ③具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.①②③
解析:选D。利用基因重组技术制造的全新致病菌比一般生物武器的危害性大,是由于人类从来没有接触过这种致病菌,可以让大批受感染者突然发病,而又无药可医。
10.1998年6月27日,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申了在任何情况下对于生物武器的态度,下列不是协定态度的是(  )
A.不发展
B.不生产
C.不储存
D.不反对生物武器的技术发展
解析:选D。1998年6月27日,中美两国在联合声明中重申了在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
生物的种类很多,然而被特指为生物武器的却主要是指一些能够使人患上致命性疾病的微生物。在人类历史上流行过的诸多烈性传染病,如天花、霍乱、鼠疫等,其病原体都是潜在的可以作为武器来加以利用的微生物。人们不禁担心,诸如人工筛选甚至通过基因工程来蓄意改造那些已经被我们控制的烈性传染病的病原体,使它们具有更强的致死性和对现有药物的抵抗性,这些技术的滥用,是分子生物学在前进中不断面对的一个公众压力。
(1)目前我们所指的生物武器的种类包括
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)请对正文中画线部分进行解释:_________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)1998年6月27日,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书中作出了什么重申?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:主要考查生物武器的种类、基因重组的致病菌的危害,以及我们对生物武器应持的态度。
答案:(1)致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等
(2)通过基因工程来蓄意改造的微生物,往往具有强烈的致病性,在短期内,还不能研制出相应的有效治疗药物
(3)在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散
传染病是由病原体引起,能在人与人之间或人与动物之间传播的疾病。其病原体主要包括病毒、细菌、真菌和昆虫等。请阅读下列有关资料。
材料1:炭疽是一种急性传染病,传染途径包括皮肤接触、肠道及呼吸传染,患者可能引起败血症,常导致急性出血性脑膜炎而突然休克,若不及时治疗,病人将不治而亡。因为炭疽杆菌几乎是一种永不“死亡”的病菌,所以它很容易以信件、包裹和其他邮件等方式传播。
材料2:鼠疫是由鼠疫杆菌引起的,主要以鼠蚤为媒介传播。带菌的鼠蚤通过叮咬人体皮肤引起腺鼠疫,表现为局部淋巴结肿胀,继而发生坏死和脓肿,发展为败血症。在鼠疫流行高峰期,通过呼吸道感染,可以引起原发性肺鼠疫,肺鼠疫患者往往因休克、心力衰竭而死亡。
材料3:霍乱是由霍乱弧菌引起的烈性肠道传染病,发病急,传播快,我国将之列为甲类传染病。霍乱典型的临床表现是剧烈腹泻、呕吐,造成病人脱水、休克。这段时间一般为2~3天,若不及时抢救可导致死亡。
分析讨论:
(1)列举的这些烈性传染病有哪些共同特点?
(2)分析烈性传染病病原微生物对人类的潜在威胁。
解析:从所给材料可总结出传染病均具有发病快、死亡率高、传播速率快、传播范围广等特点。传染病的致死性和传染性是对人类的最大威胁。
答案:(1)烈性传染病发病快、死亡率高、传播速度快、传播范围广。
(2)烈性传染病病原微生物能让人致病,甚至死亡。而且伴随着抗生素的大量使用,致使病原微生物的抗性增强,使人类更加难以控制。
美国曾出现过一种新型致命病毒,感染者初期症状像患普通感冒,但在一些人身上很快发展成肺炎,严重时甚至致人死亡。它还具有较强的传染性,科学家已确认这是一种腺病毒变体,正在寻找对抗它的药物和疫苗。这种新病毒对人类的潜在威胁仍是未知数。
(1)美国科研人员若想分析该病毒的核酸属于哪一种类型(RNA或DNA),应该分析________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)要想获得研究用的该病毒,能否利用普通培养基培养?为什么?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若该病毒被不法分子用于制造生物武器,在战争中,为预防敌人使用,参战部队应如何采取有效措施?
________________________________________________________________________。
答案:(1)碱基类型,确定碱基比率
(2)不能。因为病毒是专营寄生生活的,必须利用活体培养基培养
(3)加快研制相应疫苗,并对参战部队战士进行接种

1.下列关于生态工程的叙述,不正确的是(  )
A.生态工程研究的对象是社会——经济——自然复合生态系统
B.“退耕还林”、“退耕还草”属于生态工程的内容
C.生态工程应遵循“整体、协调、循环、再生”的原则
D.实施生态工程的目的是环境保护
解析:选D。生态工程研究的对象是社会——经济——自然复合生态系统,其目的不单纯是环境保护,而是要实现社会、经济、自然的协调发展,共同进步。
2.下列哪项叙述完全符合生态经济(  )
①建立“原料→产品→原料→产品”的无废弃物的生产体系
②在资源不增加甚至减少的条件下实现经济增长
③在经济产出不变甚至增加的条件下,向环境排放的废弃物大大减少
④先生产,后治理,提高经济效益
A.①②         B.①②③
C.②③ D.②③④
解析:选B。 本题旨在考查生态经济的概念,原则是“循环经济”,实现废弃物的资源化,一个系统产出的污染物能够成为本系统或另一系统的生产原料。“先生产后治理”则不讲究生态效益,一味追求经济效益,违背了生态学的基本原理。
3.(2012·开封高二检测)要实现人与自然的和谐发展,下列措施最合理的是(  )
A.通过生物技术手段,转化淀粉生产可再生能源
B.使用化学农药防治病虫害,保证粮食稳产
C.发展生态农业,实现物质和能量的多级利用
D.大力开垦湿地,扩大粮食种植面积
解析:选C。本题考查的是与生态工程有关的问题。人与自然的和谐发展就是可持续的发展,即实现物质的循环利用和能量的多级利用,并且人类的发展不应该以破坏生态环境为代价。转化淀粉生产可再生能源,不是可持续发展,没有实现物质的循环利用。化学农药污染环境。开垦湿地会破坏原有的生态平衡。
4.“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.系统学原理和物种多样性原理
B.协调与平衡原理和物种多样性原理
C.整体性原理和物种多样性原理
D.物种多样性原理与整体性原理
解析:选B。系统学与工程学原理的意义:改善和优化系统的结构以改善功能、保持系统很高的生产力;物种多样性原理的意义,生物多样性程度可提高系统的抵抗力稳定性,提高系统的生产力;协调与平衡原理的意义:生物数量不超过环境承载力,可避免系统的失衡和破坏;整体性原理的意义:统一协调各种关系,保障系统的平衡与稳定;“三北工程”中考虑到树种的生态适应性问题是“避免系统的失衡和破坏”、考虑到树种多样性问题是为了“提高系统的抵抗力稳定性,提高系统的生产力”,故只有B正确。
5.生态工程的调控机制是(  )
A.人为调控
B.自我调控
C.人为辅助下的自我调节
D.不需要调控
解析:选C。生态工程的调控是一种遵循自然规律,促进人类社会发展的过程,这里面主要依靠生态系统的自我调节,同时人工给予辅助。
6.(2011·高考新课标全国卷)现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池→兼氧池→植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题:
(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过____________呼吸将有机物分解。
(2)植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了____________(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中,植物位于第____________营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于______________所固定的____________能。
(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、____________和____________等原理。
(4)一般来说,生态工程的主要任务是对____________进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
解析:(1)生活污水流经厌氧沉淀池时,厌氧微生物通过无氧呼吸将有机物分解;流经曝气池时,其中的需氧微生物通过有氧呼吸将有机物分解;流经兼氧池时,其中的微生物则通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解。
(2)水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物组成的整体,不止一种生物,故排除种群;不包含无机环境,故排除生态系统,则这个整体属于群落。植物为生产者,属于第一营养级;生态系统中消费者和分解者的能量都是最终来源于生产者固定的太阳能。
(3)生态工程的建立要把社会、经济和自然作为一个统一的整体来考虑,需要考虑生物与环境的协调与平衡,分层、分级利用废弃物中的物质,并增加生物的种类以增强生态系统的稳定性,故生态工程需遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理和物种多样性原理等。
(4)生态工程对恢复和重建受损的生态系统有着重要作用,通过生态工程对已被破坏的生态环境进行修复和改善,可提高生态系统的生产力。
答案:(1)无氧和有氧(或细胞)
(2)群落 一 生产者 太阳
(3)物质循环再生 物种多样性
(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)
1.生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。
2.生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统和工程学原理。
1.下列不属于生态工程建设目的的是(  )
A.对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善
B.防止环境污染
C.单纯追求粮食产量
D.促进人类社会和自然环境的和谐发展
解析:选C。本题考查生态工程的建设目标,只有C项不正确,单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。
2.生物的数量超过了环境的承载力后,会违背生态工程的哪一基本原理(  )
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。每个生态系统都有其自身所能承载的最大容量,一旦超过环境容纳量,就会引起系统失衡和破坏,而损害了协调关系和平衡的杠杆。
3.在进行林业工程建设时,一方面要号召农民种树,另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是(  )
A.系统整体性原理 B.整体性原理
C.系统结构决定功能原理 D.以上都不是
解析:选B。从本题中可以看出在生态恢复的过程中不但要考虑到生态效益,还要考虑与经济、社会的关系,应属于整体性原理。
4.“1+1>2”体现生态工程的哪一基本原理(  )
A.物种多样性原理 B.整体性原理
C.协调与平衡原理 D.系统学和工程学原理
解析:选D。系统学和工程学原理有系统的结构决定功能原理和系统整体性原理之分。其中系统整体性原理是指系统各组分只有比例适当,才能实现总体功能大于各部分之和的效果,即“1+1>2”。
5.下列哪些生物之间的关系能体现系统整体性原理(多选)(  )
A.藻类和珊瑚虫
B.初级消费者与次级消费者
C.大豆和根瘤菌
D.阳生植物与阴生植物
解析:选AC。从系统整体性分析:失去了藻类,珊瑚虫无法生存,失去了大豆,根瘤菌也无法生存。
6.生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡,也会很快有其他物种占据它原来的生态位置,从而避免了系统结构或功能的失衡。这体现了生态工程的(  )
A.协调与平衡原理 B.物种多样性原理
C.物质循环再生原理 D.整体性原理
解析:选B。本题考查生态工程的基本原理,生态系统的基本原理很多,题干材料反映的是生物多样性程度高,可以为各类生物的生存提供多种机会和条件,因此应体现生态工程的物种多样性原理。
7.生态经济遵循的主要原则和实现的重要手段分别是(  )
A.循环经济和生态工程
B.整体性原则和生态工程
C.循环经济和工程学手段
D.无污染原则和生态工程
解析:选A。生态经济主要通过生态工程实现了物质的循环再生和能量的多级利用。
8.位于胶东半岛的昆仑山林区,曾大规模营造马尾松纯林,结果遭到松干蚧的毁灭性打击。这一事例说明,在进行生态工程建设时,必须遵循(  )
A.物质循环再生原理 B.物种多样性原理
C.协调与平衡原理 D.整体性原理
答案:B
9.埃及的阿斯旺大坝建成后,尽管改善了电力和灌溉条件,取得了明显的经济效益,但巨大的水库沿岸水草丛生,使血吸虫病病发率高达80%~100%,尼罗河下游农田失去了肥源等,这说明该工程(  )
A.经济效益和生态效益良好
B.在一定程度上破坏了生态平衡
C.维持了原来的生态系统
D.使生态系统的结构变得复杂
解析:选B。虽然该工程取得了明显的经济效益,但使库区的生态系统遭到破坏。
10.下列有关物种多样性的叙述错误的是(  )
A.物种繁多使复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性
B.生物多样性程度越高,各类生物的生存机会越多
C.生物种类越繁多,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。生物种类多,由于生物之间的相互制约作用,不会引起病虫害增加,相反,连年种植单一品种,往往会造成病虫害增加,环境恶化。
材料:英国的一位生态农业专家曾指出,生态农业必须具备以下条件:①它必须是一个自我维持系统,一切副产品都要再循环,尽量减少损失,提倡使用固氮植物、作物轮作以及正确处理和使用农家肥料等技术来保持土壤肥力。②它必须实行多种经营,种植业用地与畜牧业用地比例要恰当,这样才能使系统自我维持,并增加农业生态系统的稳定性和生产出最大的生物量。
请回答下列问题。
(1)上述条件①强调的是生态农业应遵循________原理,这是借鉴了________模式,这种经济模式的突出特点是
________________________________________________________________________
________________________。
(2)上述条件②所强调遵循的原理是________________和________________,这有利于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理等。
答案:(1)物质循环再生 无废弃物农业 物质循环利用,无废弃物,无环境污染
(2)物种多样性原理 系统结构决定功能原理 维持系统较高的抵抗力稳定性,优化结构,完善功能,增加生物量的产出
济宁某农户创建的冬季生态型种植、养殖模式如图所示,请据图回答下列问题。
(1)牛棚内产生的______可扩散进入蔬菜大棚,提高蔬菜的光合效率;蔬菜光合作用产生的________可扩散进入牛棚。
(2)秸秆除了作为牛的饲料外,还可与牛粪混合堆放进行________,腐熟的产物肥效提高,这是因为______________________________________。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。
(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下,采用这种养殖模式,牛的生长速率明显提高,其主要原因是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、________和________。
(5)从生态系统主要功能的角度分析,这种种植、养殖模式较好地实现了________________________________________________________________________。
答案:(1)二氧化碳 氧气
(2)发酵 微生物将有机物分解为无机物
(3)牛棚内温度较高,因而牛维持体温消耗的能量较少
(4)太阳能 发酵产热
(5)物质的循环利用和能量的高效利用
我市某校研究性学习小组同学前往市郊调查农业生态系统,经过交流和修改后绘制出了下图,请据图回答有关问题。
(1)流入这一生态系统的能量是__________________________________________________,
能量流动的特点是______________。
(2)图示的生态系统能充分利用废弃物中的能量,形成“无废弃物农业”,这主要是遵循生态工程的__________________________________________________________________
原理,与此密切相关的生物为___________________________________________________。
(3)在充分利用能量、减少环境污染的同时,通过饲养家禽、家畜,栽培食用菌,不仅提高了农民经济收入,还使保护环境和发展经济相互协调,体现了生态工程的__________原理。
(4)如果要提高农业生态系统的稳定性,一方面,对生态系统的利用不能超过生态系统的__________能力;另一方面,应实施相应的物质和能量投入,例如__________(写出1点即可),以保证生态系统内部结构和功能的协调。
答案:(1)农作物固定的太阳能 单向流动、逐级递减
(2)物质循环再生 腐生细菌和真菌
(3)整体性
(4)自我调节 施肥、灌溉和控制病虫害(答1点即可)

1.生态农业比一般农业(  )
A.投入多,产出多,污染少,可持续发展能力强
B.投入少,产出多,污染少,可持续发展能力强
C.投入一样,产出相当,污染少,可持续发展能力强
D.投入和产出都较少,污染相同,可持续发展能力强
解析:选B。生态农业是利用能量逐级利用和物质循环再生的原理,进行的低投入、高产出的一种农业生产模式,其主要特点是使废物资源化,提高能量转化效率,减少环境污染,实现可持续发展。
2.如图是某生态农业示意图,下列说法不正确的是(  )
A.用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了废物的资源化
B.该生态农业提高了能量利用率
C.用蛆蛹粪便作有机肥还田,运用了物质循环再生原理
D.离开人的管理,该生态工程仍可以正常运转
解析:选D。生态农业是人类以生态工程的基本原理建立的,所以该生态农业离开了人的管理,该系统将无法正常运转。
3.南京古泉生态农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、养蚯蚓、养蘑菇和种植果树等生长过程合理地组合在一起,形成一个良性循环系统。下列相关说法错误的是(  )
A.沼气池中生物的异化作用类型随时间变化的顺序依次是需氧型、兼性厌氧型、厌氧型
B.从生态学角度看,人与畜禽的关系只是捕食关系
C.农场内各种农产品的生产相互协调、互惠互利,实现了对能量和物质的多级利用
D.果园内以猪粪、鸡粪为饲料养殖的蚯蚓能改良土壤,在该生态系统中属于分解者
解析:选B。沼气池是密闭的装置,开始时有氧气存在,随着时间的推移,氧气被消耗,因而在发酵过程中的菌群发生了由需氧型→兼性厌氧型→厌氧型的变化;由上述生态系统可以看出,可以实现对能量和物质的多级利用;蚯蚓分解腐殖质,充当分解者的作用。人与畜禽既是竞争关系,也是捕食关系。
4.“生物圈2号”实验失败的直接原因主要是(  )
①温度失调 ②CO2含量增高 ③O2含量减少 ④生物群落不全
A.①②         B.②③
C.①②③ D.①②③④
解析:选C。“生物圈2号”不能完成自然界中的物质循环,使得温度升高,以及“大气和海洋”比例与地球相差甚远,土壤呼吸释放的CO2超过了植物和海洋的固定能力,导致空气中CO2含量猛增,O2量减少,不足以维持人及动物的生存。
5.下列叙述不符合西方国家生态工程建设特点的是(  )
A.强调经济效益,应用范围较广泛
B.集中治理环境污染的目标
C.采取介于工程和依靠自然恢复力的中间途径
D.集中对已破坏了的生态系统进行生态恢复
解析:选A。生态工程自20世纪60年代提出后,在世界范围内逐渐得到广泛的认同和重视。 目前,西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标之外,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,特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复。但总体来看,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。
6.下面图甲、图乙分别表示稻—鱼—蛙共生农业生态系统和普通稻田生态系统的物质循环、能量转化示意图。据图分析回答:
甲 稻—鱼—蛙共生农业生态系统
乙 普通稻田物质能量转化
(1)分析说明鱼和蛙在该生态系统物质和能量流动中的积极作用是什么?________________________________________________________________________。
(2)分析说明稻—鱼—蛙共生生态系统的生态优势:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)上述两个生态系统中的各种生物所需的有机物都依赖于__________________,生命活动所需的能量归根到底都来自__________。
(4)甲和乙相比,抵抗力稳定性较强的是__________,原因是
________________________________________________________________________。
(5)从能量流动的角度看,建立甲生态系统的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)为了使水稻获得高产,稻田乙需要经常使用农药,而甲则不需要,原因是________________________________________________________________________。
(7)一般来说,农田生态系统的__________稳定性较低,废弃农田上会发生群落的演替,该演替的类型是________________________________________________________________。
答案:(1)鱼、蛙是消费者,可加速生态系统的物质循环和能量流动
(2)在原有食物链中引入新的环节(将人们不能直接利用的有机物转化为可以直接利用的农副产品),有利于实现物质循环再生和能量的多级利用,并减轻了环境污染
(3)绿色植物光合作用 太阳能
(4)甲 生物种类较多,营养结构较复杂,自动调节能力较强
(5)调整能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(6)甲引入了害虫天敌——蛙,有效控制了害虫数量
(7)抵抗力 次生演替
1.在进行生态工程建设中,应当根据当地的条件,因地制宜的进行。
2.小流域治理模式应用生态工程的整体原理,协调与平衡原理以及工程学原理,通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施,层层来设防控制土壤侵蚀。
3.湿地被誉为地球的“肾脏”,具有蓄洪防旱、调节区域气候、控制土壤侵蚀、自然净化污水,为迁习的鸟类和多种动、植物提供栖息地,以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
1.下列生态系统中属于人工建造的是(  )
A.城市生态系统         B.草原生态系统
C.湿地生态系统 D.海洋生态系统
答案:A
2.下列哪些属于湿地生态系统的生态效益(  )
①蓄洪防旱,调节区域气候 ②控制土壤侵蚀,自然净化污水 ③鸟类的栖息地 ④工业用水的资源
A.①② B.②③④
C.①②③ D.①②③④
解析:选C。湿地的生态效益是指对生态环境的作用。
3.城市生态系统是人类起主导作用的生态系统,其主导作用体现在(  )
A.城市的一切设施是人制造的
B.人类对城市生态系统的发展起支配作用
C.消费者主要是人类
D.城市中动物、植物不多,分解者功能不强,人是主要种群
解析:选B。人能够有意识地主动参与生态系统的建设和发展,因而城市生态系统的发展中人起到重要的支配作用。
4.“退耕还林还草”是哪种生态工程建设的措施(  )
A.小流域综合治理 B.城市环境工程
C.草原生态恢复工程 D.湿地生态恢复工程
解析:选C。草原过度放牧会造成草原的退化和沙化,退耕还林还草适合于草原生态恢复工程。
5.被誉为“世界生态工程之最”的是(  )
A.退耕还林还草生态工程
B.三北防护林生态工程
C.湿地生态净化工程
D.草原植被恢复生态工程
解析:选B。三北防护林生态工程所涉及的范围广,效益高,被誉为“世界生态工程之最”。
6.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,以断绝污染源头
解析:选D。对城市生态系统中环境污染的问题,要进行综合治理,首先要进行城市生态分区,其次推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺,减少环境污染和治理污染,不能影响人们的正常生活。
7.(2012·洛阳高二检测)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。
8.我们强调环境保护,最主要的是(  )
A.防止环境污染和保护自然资源
B.治理“三废”和植树造林
C.减小城市规模和建立自然保护区
D.封山育林和建立自然保护区
解析:选A。目前造成环境恶化的主要原因是工农业发展及城市建设布局不合理而带来的环境污染,以及人类对自然环境的掠夺式开发。因此,保护环境应主要包括两大重要内容:第一,要防止环境污染;第二,要保护森林、草原和野生动植物等自然资源。
9.美国的生物圈2号(模拟地球自然生态环境)历经1年多终告失败,与地球相比,下列哪项不属于主要差别(  )
A.能量来源不同
B.空间和资源有限
C.物质循环的深度和广度
D.自动调节能力
解析:选A。生物圈2号和地球的能量都是来自太阳能。
10.“粮桑渔畜”农业生态系统是江浙平原水网地区典型的高效农业系统,下图表示这一农业生态系统的基本模式。据图示判断下列说法错误的是(  )
A.沼气池的建立既充分发挥资源的生产潜力,又防止了环境污染
B.通过巧接食物链使原本流向分解者的能量更多地流向了人,提高了能量的传递效率
C.这一生态工程模式主要适用于江浙平原而不适用于我国西北地区,这是因为在建立生态工程时还需要遵循“整体、协调、循环、再生”的原理
D.上述生态农业系统通过改善和优化系统的结构达到改善系统功能的效果
解析:选B。不能提高能量传递效率,只能提高能量利用率。
下图是我国南方典型的“桑、蚕、气、鱼”新型农业结构。
(1)在这个生态系统中,起决定作用的是
________________________________________________________________________。
(2)写出桑基鱼塘生态系统中的食物链:
________________________________________________________________________。
(3)实验证明,这种“桑基鱼塘”生态系统较为理想,其理论根据是_______________________________________,目的是_______________________________。
(4)在沼气发酵的过程中,进行着非常复杂的微生物代谢活动。微生物的呼吸类型有好氧型、厌氧型和兼性厌氧型(如酵母菌)三种。试分析这三类微生物的数量在沼气池中的消长规律。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)桑树 (2)桑→蚕 (3)能量多级利用和物质循环再生 调整生态系统的能量流动,使能量流向对人类最有益的部分 (4)沼气发酵的开始阶段,好氧型和兼性厌氧型微生物大量活动和繁殖,但随水中氧含量的下降,好氧型微生物的活动受到抑制,而兼性厌氧型和厌氧型微生物活动加强。最终好氧型微生物大量死亡,而厌氧型和兼性厌氧型微生物大量繁殖
下图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图,它利用雏鸭旺盛的杂食性,吃掉稻田里的杂草和害虫,利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果,刺激水稻生长,用作物养猪、养鸭,用稻秆培育蘑菇、生产沼气,猪鸭粪、沼渣肥田,生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答:
(1)从生态学角度分析,人们建立图示的农业生态系统的主要目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
体现了生态工程__________原理。
(2)生产的大米无公害的原因是:_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物,其细胞结构与水稻细胞最主要的区别是________________________________________________________________________。
(4)将蘑菇房与蔬菜大棚相通,可提高蔬菜产量,试分析其增产原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)农田生态系统若人长期不耕种,将会发生__________演替。自然状况下,发生的演替将使物种丰富度__________。
解析:(1)从图示可以知道,建立该农业生态系统的目的是实现生态系统内能量和物质的多级利用,提高农产品的产量,减少环境污染(合理地调整生态系统中的能量流动关系,提高能量利用率,减少环境污染)体现了生态工程的物质循环再生原理。
(2)该农业生态系统减少了化肥和农药的使用量,减少了对水的污染,所以,生产出来的大米无公害。
(3)发酵装置里的微生物是原核生物,其细胞结构与真核细胞最主要的区别是无核膜包围的细胞核(无成形的细胞核)。
(4)将蘑菇房与蔬菜大棚相通,蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用,使其光合作用增强,所以可提高蔬菜产量。
(5)农田生态系统内有植物存在,凡在具有一定植物体的空地上进行的植被演替都是次生演替;自然状况下农田生态系统的演替属于弃耕农田次生演替,将使物种丰富度增加。
答案:(1)实现生态系统内能量和物质的多级利用,提高农产品的产量,减少环境污染(合理地调整生态系统中的能量流动关系,提高能量利用率,减少环境污染) 物质循环再生
(2)减少了化肥和农药的使用量,减少了对水的污染
(3)无核膜包围的细胞核(无成形的细胞核)
(4)蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用,使其光合作用增强
(5)次生 增加
“四位一体”(人居—种植—养殖—沼气)生态农业是我国北方典型的生态农业模式,它以沼气为纽带,将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图,请分析回答下列问题。
(1)图中有__________条食物链。沼气的产生依赖该生态系统中的成分是__________。
(2)该生态系统中能量能否循环利用?__________。
(3)“四位一体”应用了_____________________________________________________
等原理(写出两个即可),与自然生态系统相比,它的抵抗力稳定性__________(高/低)。
(4)举例说明“四位一体”农业有哪些生态效益?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(至少写两点)。
解析:题图中有两条食物链,分别是蔬菜→人和蔬菜→猪→人,沼气是由分解者的分解作用产生的。能量在生态系统中不能循环利用,“四位一体”可应用于物质循环再生、物种多样性、整体性、系统学与工程学原理等,由于该系统内生物种类和数目少,因而它的抵抗力稳定性较自然生态系统低。
答案:(1)两 分解者
(2)不能
(3)物质循环再生、物种多样性、整体性、系统学与工程学(任写2个即可) 低
(4)①使用清洁、高效的沼气,减少对薪柴的砍伐量,有利于植被保护和水土保持;②人、畜粪便的无害化处理,改善农村卫生条件;③沼渣、沼液的合理利用,提高了土壤肥力,从而减少化肥用量;④减少农药用量,有利于环境保护(至少写两点)

(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题包括25小题,每小题2分,共50分)
1..基因工程是在分子水平上进行的操作,该过程中科学家所用的“手术刀”、“缝合针”和常采用的“运输车”分别是(  )
A.限制酶、DNA连接酶、质粒
B.限制酶、DNA聚合酶、噬菌体
C.DNA连接酶、限制酶、动植物病毒
D.DNA连接酶、限制酶、质粒
解析:选A。本题考查DNA重组技术的基本工具,基因工程中,“手术刀”是限制酶,“缝合针”是DNA连接酶,常用的载体是质粒。
2.将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是(  )
A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒
B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点
C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada
D.每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子
解析:选C。将ada通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达,则每个大肠杆菌细胞中至少含有一个重组质粒,且每个质粒(重组质粒)至少含有一个限制酶识别位点,但每个限制酶识别位点只能插入一个ada,插入的ada成功表达,说明每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子。故C错误。
3.下图表示一项重要的生物技术,对图中物质a、b、c、d的描述,正确的是(  )
A.通常情况下,a与d需要用同一种限制酶进行切割
B.b能识别特定的核苷酸序列,并将A与T之间的氢键切开
C.c连接双链间的A和T,使黏性末端处碱基互补配对
D.b代表的是限制性核酸内切酶,c代表的是RNA聚合酶
解析:选A。b是限制性核酸内切酶,能识别特定的核苷酸序列并使DNA分子的每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,而不是使氢键断开;c是DNA连接酶,能连接两个DNA片段。
4.现有一长度为1000个碱基对的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个碱基对,用KpmⅠ单独酶切得到400碱基对和600碱基对两种长度的DNA分子,用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200碱基对和600碱基对两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是(  )
解析:选D。从图谱中可发现有链状DNA、环状DNA,用EcoRⅠ酶切割后DNA的长度不变,此DNA应该为环状,用EcoRⅠ酶和KpnⅠ酶切割后得到200碱基对和600碱基对两种长度的DNA分子,因此DNA上应该存在两个KpnⅠ酶的切割位点。
5.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.先建立基因文库,再从中筛选
解析:选B。对于比较小,核苷酸序列已知的目的基因,其最佳方法是直接通过DNA合成仪用化学方法人工合成。
6.聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述30多次循环:95℃下使模板DNA变性、解链→55 ℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72 ℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述中不正确的是(  )
A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可利用解旋酶实现
B.复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成
C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
D.PCR与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度较高
解析:选C。本题考查PCR扩增过程。解题的关键是要全面理解PCR扩增过程。DNA分子被破坏是指DNA分子被解旋成两条长链,破坏的部位是连接两条长链之间的氢键,方法有多种,用解旋酶、高温等都可使DNA解旋。B项中引物有两种,分别与模板DNA链3′端的互补序列互补配对。C项中的原料不正确,合成DNA的原料是四种脱氧核苷酸。PCR技术中DNA合成过程中的温度在70~75 ℃。
7.在基因工程的操作过程中,获得重组质粒不需要(  )
①DNA连接酶 ②同一种限制酶 ③RNA聚合酶 ④具有标记基因的质粒 ⑤目的基因 ⑥4种脱氧核苷酸
A.③⑥           B.②④
C.①⑤ D.①②④
解析:选A。在基因工程的操作过程中,需要用同一种限制酶切割目的基因与载体,并用DNA连接酶将两者的黏性末端(或平末端)连接起来,所选择的质粒必须具有标记基因,以便进行目的基因的检测。
8.在基因表达载体的构建中,下列说法不正确的是(  )
①一个基因表达载体的组成只包括目的基因、启动子、终止子 ②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA ③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止 ④所有基因表达载体的构建是完全相同的
A.②③ B.①④
C.①② D.③④
解析:选B。基因表达载体应包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;不同基因表达载体构建时所用的限制酶是不同的,但操作过程基本相同。
9.下列关于基因表达载体构建的相关叙述,不正确的是(  )
A.需要限制酶和DNA连接酶
B.必须在细胞内进行
C.抗生素抗性基因可作为标记基因
D.启动子位于目的基因的首端
解析:选B。基因表达载体构建是目的基因与载体结合,在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体,用DNA连接酶将相同的末端连接起来;基因表达载体的构建是在细胞外进行的;基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止子、目的基因和标记基因(鉴别受体细胞中是否含有目的基因,如抗生素抗性基因)。
.下图是将人的生长激素基因导入细菌D细胞内,产生“工程菌”的示意图。所用的基因载体为质粒A。若已知细菌D细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因,质粒A导人细菌后能正常表达。能表明目的基因已与载体结合,并被导入受体细胞的结果是(  )
A.在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上均能生长繁殖的细菌
B.在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上都不能生长繁殖的细菌
C.在含氨苄青霉素的培养基上能生长繁殖,但在含四环素的培养基上不能生长繁殖的细菌
D.在含氨苄青霉素的培养基上不能生长繁殖,但在含四环素的培养基上能生长繁殖的细菌
解析:选C。由题图可知,导入基因的结合点恰巧在质粒四环素抗性基因的位置,使得重组质粒中四环素抗性基因被破坏,则此抗性基因不能表达。因此,导入重组质粒的受体细胞,只能在含有氨苄青霉素的培养基上生长繁殖,而不能在含有四环素的培养基上生长繁殖。
若某种限制性核酸内切酶的识别序列是CCTAGG,它在A和G之间切断DNA。下图表示用该酶处理某基因后产生的片段。下列有关叙述正确的是(  )
A.该正常基因中有4个CCTAGG序列
B.产生的DNA片段可用核糖核酸连接酶连接起来
C.用该酶处理得到图示基因片段要水解3个磷酸二酯键
D.若该基因某处有一个CCTAGC突变为CCTAGG,用该酶处理后将产生5个片段
解析:选D。该正常基因被切为4个片段,有3个切点,应有3个CCTAGG序列;产生的DNA片段不能用核糖核酸连接,只能用DNA连接酶连接;用该酶处理得到图示基因片段要水解6个磷酸二酯键;若该基因某处有一个CCTAGC突变为CCTAGG,则有4个切点,用该酶处理后将产生5个片段。
.β?珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分,采用具有四环素抗性基因的质粒作为运载体,能使大肠杆菌生产出人的β?珠蛋白。下列叙述正确的是(  )
A.可从人的成熟的红细胞中提取DNA,直接分离目的基因
B.用限制性核酸内切酶和DNA聚合酶处理获得重组质粒
C.用CaCl2处理大肠杆菌,有利于重组质粒导入大肠杆菌
D.可根据受体细胞是否具有四环素抗性来检测目的基因是否表达
解析:选C。人的成熟红细胞中无细胞核和其他细胞器,因而无DNA分子供提取;用限制性核酸内切酶切割质粒使其露出黏性末端,用DNA连接酶连接目的基因可获得重组质粒;根据受体细胞是否具有四环素抗性判断目的基因是否导入受体细胞,而导入的目的基因是否表达需通过检测是否有β?珠蛋白产生。
.下列哪一种方法不能用于检测目的基因是否成功导入或表达(  )
A.将目的基因直接打上放射性标记,导入受体细胞后用检测仪跟踪
B.在含某种抗生素的培养基中培养导入了重组质粒的大肠杆菌
C.利用相应的DNA探针与受体细胞DNA分子进行杂交
D.提取受体细胞蛋白质,利用抗原—抗体特异性反应进行检测
解析:选A。目的基因是已经合成的一段有效DNA片段,不能再加入任何物质或成分,因而不能打上放射性标记,需要用质粒上的特殊基因作标记基因,来检测目的基因是否导入受体细胞。
.北极比目鱼有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述正确的是(  )
A.过程①获取的目的基因,可用于基因工程和比目鱼基因组测序
B.将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因,不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白
C.过程②构成的重组质粒缺乏标记基因,需要转入农杆菌才能进行筛选
D.应用DNA探针技术,可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达
解析:选B。将多个抗冻基因编码区相连成能表达的新基因,合成的蛋白质为新的蛋白质,不能得到抗冻蛋白,故选项B正确;过程①是利用反转录法合成目的基因,由于没有非编码区和编码区中的内含子,不能用于比目鱼基因组测序;用作运载体的质粒,必须具有标记基因才能便于检测和筛选;应用DNA探针技术,可检测转基因抗冻番茄中目的基因的存在和转录,但不能检测是否成功表达,故选项A、C、D错误。
.(2012·江苏百校联考)下图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程,下列相关分析中错误的是(多选)(  )
A.获得该mRNA的最佳材料是受精卵
B.构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌
C.完成过程①②必不可少的酶分别是逆转录酶、DNA聚合酶
D.探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌,获得未被感染的细菌
解析:选ABD。该受体基因在神经细胞中表达,获得该mRNA的最佳材料是神经细胞。构建基因表达载体最可能使用的载体是质粒。探针筛选的目的是检测是否存在cDNA。
.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;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;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;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。
.某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗,开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下图。下列有关叙述错误的是(  )
A.步骤①所代表的过程是逆转录
B.步骤②需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶
C.步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌,使其从感受态恢复到常态
D.检验Q蛋白的免疫反应特性,可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体特异性反应试验
解析:选C。由图可知,步骤①所代表的过程是逆转录;步骤②需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶;步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌,使其从常态转化为感受态细胞;检验Q蛋白的免疫反应特性,可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体特异性反应实验。
.基因剔除技术能使生物个体所有细胞内的某个基因不表达或失去活性。此技术可实现(  )
A.特异性删除基因组中某个DNA片段
B.产生新的等位基因,从而产生新的基因型
C.剔除小鼠的胰岛素基因,研究糖尿病的有效治疗手段及药物
D.剔除小鼠的原癌基因,防止细胞发生癌变
解析:选C。本题考查有关基因的技术,属于考纲规定的获取信息等能力层次。剔除技术只是让某个基因不表达或失活,而不是删除;此技术与产生新的等位基因以及基因型没有关系;剔除胰岛素基因,细胞不能合成胰岛素,为研究糖尿病的治疗手段和药物创造了基础,故C项正确。
上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30多倍,标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中,正确的是(  )
A.人白蛋白基因开始转录时,在DNA聚合酶的作用下以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
B.所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因
C.人们只能在转基因牛的乳汁中获取到人白蛋白,是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中是纯合的,在其他细胞中则是杂合的
D.如果人白蛋白基因的序列是已知的,可以用化学方法合成该目的基因
解析:选D。人白蛋白基因开始转录时,在RNA聚合酶的作用下以DNA分子的一条链为模板合成mRNA;所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因更多地进行转录、翻译,产生更多的人白蛋白;人们只能在转基因牛的乳汁中获取到人白蛋白,是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达。
.科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过基因工程的方法,将a转入马铃薯中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。这一过程涉及(  )
A.目的基因进入受体细胞后,随着马铃薯的DNA分子的复制而复制并传给子代细胞
B.基因a导入成功后,将抑制细胞原有的新陈代谢,开辟新的代谢途径
C.目的基因不需要整合到马铃薯的DNA分子中
D.目的基因来自细菌,可以不需要载体直接导入受体细胞
解析:选A。目的基因进入受体细胞后,应随受体的DNA分子复制而复制,并传给子代细胞,故A正确;目的基因导入受体细胞,不能改变受体细胞原有的代谢,故B错误;目的基因若不整合到受体细胞的DNA中,是无法进行复制并传递给后代的,故C错误;没有载体,目的基因无法导入受体细胞并稳定保存下来,故D错误。
.下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述,不正确的是(  )
A.器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题
B.猪的内脏构造、大小和血管分布与人的极为相似
C.灵长目动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少于猪
D.无论以哪种动物作为供体,都需要在其基因组中导入某种调节因子以抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗原决定基因
解析:选C。猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长目动物,是目前人体最理想的器官供体。为解决免疫排斥问题,必须除去抗原决定基因,或在其基因组中导入某种调节因子,以抵制抗原决定基因的表达。
.关于蛋白质工程的说法,正确的是(  )
A.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作
B.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
C.对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的
D.蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
解析:选B。本题考查对蛋白质工程的理解。所谓蛋白质工程,就是利用基因工程手段,包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造,以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。
.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的改造
C.分析氨基酸的化学组成
D.按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质
解析:选C。本题考查蛋白质工程的原理。蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和生物活性之间的关系,按照人的意愿改造蛋白质分子,形成自然界中不存在的蛋白质分子。为了改造某种蛋白质分子,必须对其精细结构进行分析,但不包括组成蛋白质的氨基酸的化学成分分析。
.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.利用基因工程生产乙肝疫苗时,目的基因存在于人体B淋巴细胞的DNA中
答案:B
.关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是(  )
A.都是分子水平上的操作
B.基因工程就是改造基因的分子结构
C.蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构
D.基因工程能产生自然界根本不存在的基因,蛋白质工程能产生自然界根本不存在的蛋白质
解析:选A。基因工程的操作对象是基因,属于分子水平;蛋白质工程的操作对象是蛋白质分子,二者都属于分子水平的操作。
二、非选择题(本题包括4小题,共50分)
.(10分)为了解基因结构,通常选取一特定长度的线性DNA分子,先用一种限制酶切割,通过电泳技术将单酶水解片段分离,计算相对大小;然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解,分析片段大小。下表是某小组进行的相关实验。
已知一线性DNA序列共有5000bp(bp为碱基对)
第一步水解
产物(单位bp)
第二步水解
产物(单位bp)
A酶切割
2100
将第一步水解产物分离后,分别用B酶切割
1900
200
1400
800
600
1000
1000
500
500
B酶切割
2500
将第一步水解产物分离后,分别用A酶切割
1900
600
1300
800
500
1200
1000
200
经A酶和B酶同时切割
1900 1000 800
600 500 200
(1)该实验设计主要体现了____________________原则。
(2)由实验可知,在这段已知序列上,A酶与B酶的识别序列分别为________个和________个。
(3)根据表中数据,请在下图中标出相应限制酶的酶切位点并注明相关片段的大小。
_________________________________
解析:(1)分析表格中实验设计过程,发现实验设计体现了单一变量的原则(对照原则)。
(2)经A酶切割,可形成4个片段(2100、1400、1000、500 bp),即A酶的识别序列有3个;经B酶切割,可形成3个片段(2500、1300、1200 bp),即B酶的识别序列有2个。
(3)经A、B酶同时切割,可形成6个片段,即有5个识别序列,又结合计算推导,可得出:
答案:(1)对照(单一变量)
(2)3 2
(3)
.(14分)在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值。右图所示是获得转基因莴苣的技术流程,请据图回答下列问题:
(1)获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离和________。
(2)①过程需要的酶有________、________。
(3)重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp以外,还必须含有启动子、终止子和________,这样才能构成一个完整的基因表达载体。
(4)如果受体细胞C1是土壤农杆菌,则将目的基因导入它的目的是利用农杆菌的________,使目的基因进入受体细胞C2,并将其插入到受体细胞C2中________上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达,形成转基因莴苣。经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达,在分子水平上可用________法进行检测,如果出现杂交带,说明目的基因已经表达蛋白质产品,转基因莴苣培育成功。
解析:(1)获取目的基因的主要途径有从自然界已有的物种中分离和人工合成。(2)①过程为基因表达载体的构建过程,需要用到限制酶和DNA连接酶。(3)一个完整的基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。(4)农杆菌转化法利用的是农杆菌的转化作用,将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上,进而使目的基因能够稳定遗传和表达。检测目的基因是否成功表达可采用抗原—抗体杂交法。
答案:(1)(用逆转录等方法进行)人工合成
(2)限制酶 DNA连接酶
(3)标记基因
(4)转化作用 染色体 DNA 抗原—抗体杂交
.(14分)苏云金芽孢杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),据图回答下列问题。
(1)将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后,反应管中有________种DNA片段。
(2)图中②表示HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程,此过程可获得________种重组质粒;如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切,目的基因与质粒连接后可获得________种重组质粒。
(3)目的基因插入质粒后,不能影响质粒的________________________________________________________________________。
(4)图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白,可以协助带有目的基因的T?DNA导入植物细胞,并防止植物细胞中________对T?DNA的降解。
(5)已知转基因植物中毒素蛋白只与某些昆虫肠上皮细胞表面的特异性受体结合,使细胞膜穿孔,肠细胞裂解,昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小,原因是人类肠上皮细胞________________________________________________________________________。
(6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种,其目的是降低害虫种群中的________基因频率的增长速率。
解析:本题考查基因工程的相关知识。
(1)若假设①DNA可表示为,则由于上述两种酶形成的黏性末端不一样,所以被两种不同的限制酶切割之后所形成的片段有四种,即a、b、c、d。(2)同时被两种限制酶切割有两种不同的目的基因,即AB和BA,所以重组质粒有两种。BstⅠ与BamH Ⅰ酶切割的末端一样,同时用这两种限制酶切割只能形成一种目的基因,所以只能形成一种重组质粒。(3)质粒要进行复制才能表达出更多的产物,所以重组之后要能复制。(4)酶具有专一性,对T?DNA的降解酶为DNA水解酶。(5)生物细胞表面的受体具有特异性,人类肠上皮细胞没有昆虫肠上皮细胞表面的特异性受体,所以该毒素蛋白对人类的风险相对较小。(6)自然选择是普遍存在的,纯种种植自然选择会使害虫抗性基因频率快速增长。所以混合种植的目的是降低害虫的抗性基因频率的增长速率。
答案:(1)4
(2)2 1
(3)复制
(4)DNA水解酶
(5)表面无相应的特异性受体
(6)抗性
.(12分)回答下列有关基因工程的问题。基因工程中使用的限制酶,其特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
下图四种质粒含有E1和E2两种限制酶的识别位点,Apr表示抗青霉素的抗性基因,Tcr表示抗四环素的抗性基因。
(2)将两端用E1切开的Tcr基因与用E1切开的质粒X?1混合连接,连接后获得的质粒类型有________。(可多选)
A.X?1 B.X?2
C.X?3 D.X?4
(3)若将上图所示X?1、X?2、X?3、X?4四种质粒导入大肠杆菌,然后分别涂布在含有青霉素或四环素的两种培养基上。在这两种培养基上均不能生长的大肠杆菌细胞类型有________、________。
(4)如果X?1用E1酶切,产生850对碱基和3550对碱基两种片段:那么质粒X?2(Tcr基因的长度为1200对碱基)用E2酶切后的片段长度为________对碱基。
(5)若将外源的Tcr基因两端用E2切开,再与用E2切开的X?1混合连接,并导入大肠杆菌细胞,结果显示,含X?4的细胞数与含X?1的细胞数之比为1∶3,增大DNA连接酶用量能否提高上述比值?________________________________________________________。
原因是________________________________________________________________________。
解析:(1)基因工程中使用的限制酶,其特点是特异性地识别和切割DNA。
(2)用限制酶E1切开质粒X?1后,质粒X?1暴露出两个黏性末端,Apr被切下。两端用E1切开的Tcr基因含有与上述切割后的质粒X?1,Apr含有相同的黏性末端,混合后可形成X?1、X?2和X?3。
(3)含质粒X?1的细胞可在含青霉素培养基上生长,含质粒X?2的细胞可在含四环素培养基上生长;含质粒X?3的细胞不含抗性基因,不能在两种培养基上生长;不含有质粒的细胞也不能在两种培养基上生长。
(4)X?2的长度为1200+3550=4750,用E2酶切后质粒由环状变为链状。
(5)两段DNA黏性末端相同,DNA连接酶对DNA片段没有选择性,故增大DNA连接酶用量不能提高上述比例。
答案:(1)特异性地识别和切割DNA
(2)ABC
(3)无质粒细胞 含X?3的细胞
(4)4750
(5)不能 DNA连接酶对DNA片段没有选择性或两段DNA末端相同

(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题包括25小题,每小题2分,共50分)
1..关于细胞全能性的理解不确切的是(  )
A.大量的科学事实证明,高度分化的植物体细胞仍具有全能性
B.细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在条件
C.通过植物组织培养得到的试管苗或人工种子,是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果
D.通过动物细胞培养获得大量的细胞,表明了动物体细胞也具有全能性
解析:选D。细胞全能性表达是指由一个已分化的细胞经过离体培养得到一个完整个体的过程。通过动物细胞培养获得的是细胞,不是动物个体,细胞的全能性并未得到表达。
2.将花药离体培养,形成完整的植株,通常需要经过的两个阶段是(  )
A.脱分化形成愈伤组织,再分化形成根芽
B.分化形成愈伤组织,进一步分化形成根芽
C.通过减数分裂形成配子,配子再发育形成根、芽
D.先用秋水仙素处理花粉,再进行花药离体培养
解析:选A。花药离体培养应用了植物的组织培养技术,植物的组织培养包括脱分化和再分化的过程。
3.下列有关植物体细胞杂交的叙述,不正确的是(  )
A.用酶解法去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体
B.诱导两种植物的原生质体融合,进而形成杂种细胞
C.植物体细胞杂交技术的最终目的是获得杂种细胞
D.植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍
解析:选C。植物体细胞杂交技术包含植物细胞融合与植物组织培养两个过程,其目的是获得杂种植株。
4.植物体细胞杂交所利用的原理包括(  )
①细胞膜的流动性 ②细胞的全能性 ③基因结构的相对独立性
A.①          B.②
C.①② D.①②③
解析:选C。细胞膜的流动性为植物体细胞杂交的成功提供了可能,这是植物体细胞杂交成功的首要条件;细胞的全能性是细胞工程所依据的基本原理,这是植物体细胞杂交成功的内在原因;植物体细胞杂交过程与基因的结构无直接关系。
5.有关植物组织培养过程中细胞脱分化的说法,不正确的是(  )
A.已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程
B.已经分化的细胞转变成为具有分生能力的薄壁细胞,进而形成植物的愈伤组织的过程
C.离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程
D.离体的植物组织在脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过有关激素的诱导
解析:选C。脱分化是指已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转化为未分化的细胞,即形成愈伤组织的过程。分化出根和芽不是脱分化的特点,脱分化过程需相关激素的诱导。
6.下图表示某植物的培育过程,请据图判断下列说法中错误的是(  )
A.A→F不能体现细胞的全能性
B.C中是高度液泡化的薄壁细胞
C.植株A和F中的染色体组数不同
D.植株F一般不能直接应用于生产
解析:选A。图中所示B→F为花药离体培养得到单倍体幼苗,体现了生殖细胞也具有全能性。但F与A中的染色体组数不同,一般需经人工诱导染色体数目加倍后才可应用于生产。
7.在植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是(  )
A.培养的细胞一直处于不断分生的状态
B.培养基营养丰富,易于植物生长
C.纺锤丝的形成容易受抑制
D.DNA复制容易受抑制
解析:选A。本题考查作物新品种的培育中突变体的利用。在植物组织培养过程中,由于培养的细胞一直处于不断的分生状态,容易受一些条件的影响而产生突变。
8.人工种子比天然种子有许多优越性,下列对其优越性的叙述不正确的是(  )
A.可使自然状态下不结子的植物得以繁殖
B.方便储藏和运输
C.可以随意改变植物的遗传性状
D.可快速、大量繁殖
解析:选C。人工种子是通过细胞工程完成的,所以可使在自然条件下不结实或珍贵的植物得以繁殖。天然种子的大量储藏和运输也是相当困难的,人工种子则克服了这些缺点,人工种子外层是起保护作用的薄膜,类似天然种子的种皮,因此,可以很方便地储藏和运输。天然种子在生产上受季节的限制,而人工种子的生产则不受季节限制,而且快捷高效。
9.把胡萝卜单个韧皮部细胞接种到配制的培养基上培养,获得了许多完整的植株,这些植株(  )
A.变异频率较高      B.都是单倍体
C.彼此性状极其相似 D.都是纯合子
解析:选C。植物组织培养属于无性繁殖方式,由同一个胡萝卜韧皮部细胞培育而来的许多植株,遗传物质均相同,故其性状极为相似。
.下列技术可能保持亲本性状的是(  )
A.利用花药离体培养得到的单倍体
B.利用杂交获得的杂种植株
C.利用基因工程培养的抗虫棉植株
D.利用花药培养再经秋水仙素处理长成的植株
解析:选D。花药离体培养得到的是单倍体,与其亲本的染色体数目不同;利用基因工程培养的植株,转入了外源基因;利用杂交手段获得的杂种植株,会发生性状分离,以上均不易保持亲本性状。D选项染色体与亲本相同,最有可能与亲本性状相同。
.下列技术不能获得抗锈病高产小麦新品种的是(  )
A.诱变育种 B.细胞融合
C.花粉离体培养 D.转基因
解析:选C。本题考查不同育种方法的特点。花粉离体培养得到的植株并没有获得新的基因,并且获得的是单倍体,一般高度不育。
.下列关于育种工程的叙述中,错误的是(  )
A.不同种的植物体细胞杂交,能产生新的植物体,这是传统的有性杂交方式所不具备的
B.能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是基因工程育种
C.经细胞核移植培育出的新个体只有一个亲本的遗传性状
D.单倍体育种过程中应用了植物组织培养技术
解析:选C。传统的有性杂交只能发生在同种生物个体之间,而植物体细胞杂交,克服了远缘杂交不亲和的障碍,能培育出新的植物品种;基因工程育种是指将目的基因导入受体细胞并使其表达的技术手段,把动物蛋白基因导入植物体内,能够表达出该基因的表达产物;细胞核移植形成的新个体的遗传物质主要来自核供体,但细胞质中也有少量的遗传物质,因此,该个体具有两个亲本的遗传特性;单倍体育种过程中的花药离体培养所用的技术为植物组织培养。
.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。对明党参进行保护性开发可采用设计细胞培养反应器的方法,也可通过大量培养愈伤组织直接提取,还可通过大量培育培养苗而获取药用成分,还可获取人工种子进行大面积种植,正确选项为ABCD。
.下列关于动物细胞培养的叙述,说法正确的选项有几个(  )
①动物细胞培养的原理是动物细胞的全能性 ②需要对细胞进行一次脱分化处理和两次蛋白酶处理 ③原代培养的细胞是指贴壁生长到发生接触抑制之间的细胞
④恒温条件下,细胞周期持续时间长短不随细胞培养进程而改变 ⑤传代培养的细胞因为以有丝分裂方式增殖,所以在传代过程中其遗传物质保持不变 ⑥只要培养条件适宜,细胞都可在体外无限繁殖 ⑦可用于检测有毒物质、构建人造皮肤、大量生产药物蛋白 ⑧为防止培养过程中微生物的污染,应将培养箱抽成真空以消毒、灭菌(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选A。动物细胞培养的原理是细胞的增殖;动物细胞培养无需脱分化处理,只要发生接触抑制就要用胰蛋白酶处理;细胞从开始贴壁生长到发生接触抑制在原代培养和传代培养中都会发生;多次传代后,分裂速度减慢,周期因此变长,有部分细胞的遗传物质可能发生改变;细胞多次传代后,会逐渐衰老死亡;培养箱抽成真空不利于细胞呼吸。只有⑦正确。
.用动、植物成体的体细胞进行离体培养,下列叙述正确的是(  )
A.都需要用CO2培养箱
B.都需要用液体培养基
C.都要在无菌条件下进行
D.都可体现细胞的全能性
解析:选C。本题考查动、植物细胞培养的比较。动、植物成体的体细胞进行离体培养都要在无菌条件下进行,动物成体的体细胞离体培养用液体培养基,不能体现细胞的全能性;植物成体的体细胞离体培养用固体或半固体培养基,能体现细胞的全能性。
.下列与动物细胞培养有关的表述中,不正确的是(  )
A.培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清
B.原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长停滞
C.动物细胞培养都能够传到40~50代
D.动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞
解析:选C。动物细胞培养液成分有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、水、动物血清等;原代培养的细胞一般传至10代左右,细胞的分裂就会出现停滞,大部分细胞衰老死亡;有极少数的细胞能够度过“危机”而继续传代下去,这些存活的细胞一般能够传到40~50代,此时细胞的遗传物质并未改变;动物细胞培养可用于检测有毒物质,判断某种物质的毒性,获得大量自身健康细胞进行烧伤病人的皮肤移植等。
动物细胞体外培养时,通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。下列从该图提供的信息获得的结论中不正确的是(  )
A.正常细胞与癌细胞的增殖速率相同
B.有无血清对正常细胞与癌细胞培养的影响不同
C.培养基中补充血清有助于正常细胞的培养
D.培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大
解析:选A。动物细胞培养时通常要在培养基中加入血清、血浆等物质。从图示中可看出癌细胞与正常细胞的增殖速率不同。有血清时正常细胞增殖快。而有无血清对癌细胞的培养影响不大。
.在“内蒙古白绒羊种羊场”诞生了目前国际上规模最大的一批转基因克隆绒山羊。关于克隆,除个体水平外,还有分子、细胞、器官等水平的克隆,下列不属于克隆技术的是(  )
A.从出生不久的小鼠心脏取下细胞在体外离体培养成细胞系
B.使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达
C.农业生产上利用马铃薯的芽繁殖马铃薯
D.将单个B淋巴细胞进行无性繁殖
解析:选B。克隆实质上就是一种无性繁殖,题中A、D两项都是细胞水平的克隆,C项是指植物的营养生殖,也属于克隆范畴。B项使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达,这属于转基因技术。
.下列有关克隆的叙述,错误的是(  )
A.动物难以克隆的根本原因是基因组中的基因不完整
B.细胞克隆可用于从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系
C.“多利”绵羊的性状与供核绵羊不完全相同
D.克隆动物的核心技术手段是核移植,属于无性生殖
解析:A。动物难以克隆的原因是,动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制,分化潜能逐渐变弱,因而用体细胞克隆的动物实际是通过核移植来实现的。其全能性受到限制的根本原因是基因组中某些基因的表达受限制,而不是基因的不完整。细胞克隆即通过细胞培养获得相同细胞后代的过程,在培养的过程中,可以利用特定的筛选培养基在普通细胞系中分离出特定基因发生突变的细胞。“多利”是通过核移植技术获得的,其绝大多数性状与供核绵羊相同,但部分性状是由细胞质中的基因决定的,并且基因的表达还要受到环境的影响,因而C项正确。核移植过程中没有经过两性生殖细胞的两两结合,因而属于无性生殖。
.下列说法正确的是(  )
A.DNA分子的扩增不属于克隆
B.胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞
C.绵羊“多利”是利用胚胎细胞进行核移植所得的个体
D.核移植后的重组细胞在最初分裂时就完成了DNA的复制和基因的转录
解析:选B。克隆包括DNA克隆、细胞克隆及个体克隆;“多利”羊是体细胞核移植的产物;重组细胞最初分裂时虽然复制了DNA,但基因的转录并未开始。
.下列有关细胞工程的叙述中正确的一项是(  )
A.克隆不是无性繁殖
B.用体细胞克隆动物是通过核移植实现的
C.灭活病毒通过溶解磷脂双分子层诱导动物细胞融合
D.动物细胞培养与植物组织培养都是用的液体培养基
解析:选B。所谓克隆就是指无性繁殖,只要不通过两个分子、两个细胞或两个个体的结合,只由一个模板分子、母细胞直接形成新一代分子、细胞或个体,就是无性克隆,所以A项错。由于动物体细胞的全能性受到抑制,故用体细胞克隆动物必须将体细胞核移植到去核的卵细胞中,再通过动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植等方法培育成一个动物体,故B项正确。灭活病毒并非通过溶解磷脂双分子层诱导动物细胞融合,而是通过促进磷脂双分子层的重新排布来诱导动物细胞融合,故C项错。动物细胞培养用的是液体培养基,而植物组织培养用的是固体培养基,故D项错。
.下列关于单克隆抗体的叙述,正确的是(  )
A.用某种抗原蛋白免疫小鼠后,分别通过杂交瘤技术和常规方法生产的抗体化学本质不同
B.将未免疫的小鼠脾脏B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,获得的杂交瘤细胞能大量制备单克隆抗体
C.单克隆抗体制备过程中对细胞进行多次筛选的目的和方法相同
D.“生物导弹”用于疾病治疗时,单克隆抗体所起的作用是“导”而不是“弹”
解析:选D。用某种抗原蛋白免疫小鼠后,分别通过杂交瘤技术和常规方法生产的抗体都是能与该种抗原蛋白特异性结合的抗体蛋白;未免疫的小鼠脾脏B淋巴细胞不能大量产生抗体;单克隆抗体制备过程中先通过选择性培养基筛选出杂交瘤,进而通过专一抗体检测技术筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞;“生物导弹”用于疾病治疗时,单克隆抗体利用自己和抗原特异性结合的特点,将药物、毒素或放射性物质运输到作用地点,因而所起的作用是“导向”功能,“弹药”是指它所运载的药物、毒素或放射性物质等。
利用细胞工程方法,以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是(  )
A.用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血清抗体为单克隆抗体
B.体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体
C.将等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合,经PEG诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞
D.利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者
解析:选D。单克隆抗体是效应B细胞和骨髓瘤细胞诱导融合后形成的杂交瘤细胞大量增殖后产生的,A项方法获得的抗体纯度低,不能称为单克隆抗体。B项中效应B细胞无法实现大量增殖。C项中形成的杂交细胞有三类,既有效应B细胞和瘤细胞融合在一起的,又有两个效应B细胞融合在一起的,还有两个瘤细胞融合在一起的。
.关于现代生物技术应用的叙述,错误的是(  )
A.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质
B.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体
C.植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒
D.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育
解析:选B。克隆动物是核移植工程的应用;茎尖分生能力强,没有病毒侵染,以茎尖为外植体,通过植物组织培养可获得无病毒植株;导入目的基因的受体细胞,需通过动物细胞培养技术获得早期胚胎,才能进一步培育成转基因动物。
.下列与细胞工程技术相关的表述中,不正确的是(  )
A.植物体细胞杂交技术可以克服常规的远缘杂交不亲和障碍
B.动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分基本相同
C.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同
D.植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性
解析:选B。植物体细胞杂交可以把来自不同植物的细胞融合在一起,克服了自然状态下植物间远缘杂交不亲和障碍,融合后的细胞能培育成一个植物个体,体现了植物细胞全能性,细胞融合原理是膜的流动性。植物细胞培养基除基本成分外还需要植物激素,而动物细胞培养液需加动物血清。
二、非选择题(本题包括4小题,共50分)
.(13分)“白菜—甘蓝”是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强和易储存等优点。如图是“白菜—甘蓝”培育过程示意图,请完成下列问题:
(1)由杂种细胞D培育成白菜—甘蓝植株,采用的技术手段是________。该过程说明植物细胞具有________。
(2)要制备“白菜—甘蓝”的人工种子,要在d步骤选取具有生根、发芽能力的________结构,包裹上人工种皮即可。(3)在d过程培养中,培养基的成分通常包括水、______、有机营养和________等,同时,在培养过程中,除必要的温度、光照和氧气等外界条件外,成功的另一个关键是操作过程中必须保证__________________。
(4)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是______________,融合依据的原理是________________________________________________________________________。
(5)要获得图中白菜和甘蓝的原生质体,首先需要分别除去白菜和甘蓝细胞的细胞壁。现提供以下材料和用具:紫色洋葱鳞片叶、适宜浓度的蔗糖溶液、纤维素酶和果胶酶、蒸馏水、镊子、显微镜、载玻片等。请你从中选择合适的材料,完成下面检验是否已除去细胞壁实验的方法步骤,并预测和解释实验结果。主要实验步骤:
①选取适宜浓度的蔗糖溶液,加入适量纤维素酶和果胶酶配制成细胞壁分解液。其中选取适宜浓度的蔗糖溶液而不用蒸馏水的理由是:适宜浓度的蔗糖溶液________________________________________________________________________。
②检验细胞壁分解液除去细胞壁的方法。
第一步:用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶放在载玻片中央,滴加适量细胞壁分解液,制成临时装片,得到实验组装片。
第二步:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第三步:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
结果预测和分析:__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由杂种细胞培养成杂种植株用的方法是植物组织培养技术,依据的原理是细胞的全能性。
(2)当愈伤组织诱导形成胚状体时,包裹上人工种皮即制得人工种子。
(3)植物组织培养的培养基的成分有水、无机营养、有机营养、植物激素等,在操作过程中一定要保证无菌。
(4)诱导细胞融合常用的方法有物理法和化学法,常用的诱导剂是聚乙二醇(PEG),融合的原理是细胞膜的流动性。
(5)在实验过程中,要注意单一变量原则和对照原则,对于结果的观察要考虑到细胞壁的作用。
答案:(1)植物组织培养 全能性
(2)胚状体
(3)无机营养 植物激素 无菌
(4)聚乙二醇(PEG) 细胞膜的流动性
(5)①可防止原生质体过度吸水涨破(保持原生质体正常的形态)
②第二步:用适宜浓度的蔗糖溶液代替细胞壁分解液,其他操作同第一步,得到对照组装片
第三步:在显微镜下观察比较实验组和对照组装片洋葱细胞的形态
结果预测和分析:实验组装片的洋葱细胞呈分散的紫色球形,表明细胞壁已被分解;对照组装片的洋葱细胞呈相互连接的紫色多边形,表明细胞壁未被分解
.(12分)科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄细胞的耐寒能力大大提高,可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点,下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),其中①~④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图回答问题。
(1)在构建基因表达载体时,可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实例中,应该选用________限制酶,分别对__________________进行切割,切割后产生的DNA片段分别为________种。
(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长,要利用该培养基筛选已导入鱼抗冻蛋白基因的番茄细胞,应使基因表达载体中含有__________________,作为标记基因。
(3)研究人员通常采用农杆菌转化法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用______________________技术,在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。
(4)利用组织培养技术将导入鱼抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的________过程。
解析:(1)根据题中示意图可知目的基因和质粒都含有PstⅠ和SmaⅠ酶切位点,可以用PstⅠ和SmaⅠ两种限制酶分别切割目的基因和质粒,目的基因上有3个切点将形成4个DNA片段,质粒上有2个切点,由于质粒为环状DNA,经限制酶切割后形成2个DNA片段;(2)对基因表达载体进行筛选时需要借助质粒上的标记基因即抗氨苄青霉素基因;(3)将目的基因导入植物受体细胞时可利用农杆菌转化法或基因枪法,在翻译水平检测是否形成相应蛋白质时,需利用抗原—抗体杂交技术;(4)根据示意图可知③和④为植物组织培养中的脱分化和再分化过程。
答案:(1)含PstⅠ、SmaⅠ 鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒 4、2 (2)抗氨苄青霉素基因(ampr) (3)抗原—抗体杂交 (4)脱分化、再分化
.(9分)如图为绵羊“多利”的克隆过程。
(1)写出图中①所指的细胞工程名称:________。
(2)实施细胞工程①时,所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)“多利”面部的毛色是________________,请根据遗传学原理说明判断根据:________________。
(4)继植物组织培养之后,克隆绵羊的培育成功,证明动物细胞的细胞核也具有________________。
解析:(1)由图示可知①为核移植过程。(2)卵细胞体积大,易操作,并且还含有能诱发细胞核全能性表达的物质及丰富的营养物质,比较适于做核移植的受体细胞。(3)由于控制毛色的基因位于细胞核中,因此“多利”的面部毛色应与核供体相同,即白色。(4)克隆羊的培育成功表明动物细胞的全能性虽然受到限制,但细胞核仍保留全能性。
答案:(1)细胞核移植
(2)动物卵细胞体积大、易操作;卵细胞含有诱发细胞核全能性表达的物质及营养物质多
(3)白色 由于控制毛色的基因位于细胞核中,因此“多利”的面部毛色应与核供体相同
(4)全能性
.(16分)如图是制备分泌抗X(H1N1流感病毒)抗体的过程,根据图解回答问题:
(1)给小鼠注射抗原的目的是
________________________________________________________________________。
(2)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有______________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
的特性。
(3)由图中可看出,单克隆抗体制备过程运用了________和________的动物细胞工程技术手段。
(4)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等,与植物细胞培养基有所不同的是还含有________。
(5)在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞分散开,以利于细胞融合,可用________处理离体组织细胞使之分散。
(6)图中有两次筛选过程,其中步骤④的目的是筛选出________________,步骤⑤⑥的目的是筛选出__________________________________________________________________。
(7)请根据以下信息,设计一方法(不考虑机械方法),从培养液中筛选出杂交瘤细胞。已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管只有D途径,但能不断分裂增殖,将这两种细胞在试管中混合,加入聚乙二醇促融,获得杂种细胞。
方法:________________________________________________________________________。
原理:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)根据抗原抗体特异性结合的原理,为获得特定抗体,用特定抗原刺激,小鼠体内便可产生能产生特定抗体的浆细胞,即可获得相应的B淋巴细胞。
(2)杂交瘤细胞具有两种细胞的遗传物质,既能产生特定的抗体,又能无限增殖。
(3)从图中看出,单克隆抗体技术实际是应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术。
(4)动物细胞培养液与植物组织培养基相比,除物理状态不同外,成分也不相同,动物细胞培养液中含动物血清。
(5)细胞融合时是单个细胞和单个细胞的融合,为将细胞从动物组织中离散,可用胰蛋白酶处理。
(6)在单克隆抗体制备过程中,由于从小鼠体内提取的B淋巴细胞可能有多种,以及细胞融合方式有多种。从而产生多种融合细胞以及多种杂交瘤细胞,因此需多次筛选。从图中可看出,④是用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,⑤⑥是筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。
(7)据题干信息可知,可在培养液中加入氨基嘌呤,使D合成途径阻断,仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞不能增殖,而B淋巴细胞一般不增殖,但人淋巴细胞和骨髓癌细胞融合后的杂种细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖。
答案:(1)获得能产生相应抗体的B淋巴细胞
(2)既能无限增殖,又能产生特定抗体
(3)动物细胞融合 动物细胞培养
(4)动物血清
(5)胰蛋白酶
(6)杂交瘤细胞 能产生特定抗体的杂交瘤细胞
(7)方法:培养液中加入氨基嘌呤,收集增殖的细胞
原理:加入氨基嘌呤后,使D合成途径阻断,仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖,但人的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞可以利用B淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖

(时间90分钟,满分100分)
一、选择题(本题包括25小题,每小题2分,共50分)
1.下列关于胚胎工程的说法不正确的是(  )
A.胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术
B.胚胎工程技术包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术
C.胚胎工程的理论基础是哺乳动物受精、早期胚胎发育的规律和体外受精
D.胚胎工程是基因工程、细胞工程的最后技术环节
解析:选C。根据胚胎工程概念可知胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。主要技术包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的理论基础是哺乳动物体内受精、早期胚胎发育的规律。基因工程、细胞工程的操作对象是早期胚胎,最终要用胚胎移植技术移植到动物体内产生后代或生物制品,因此胚胎工程是基因工程、细胞工程的最后技术环节。
2.初级卵母细胞的减数第一次分裂完成于(  )
A.排卵前,在卵巢内      B.受精前,在卵巢内
C.排卵前,在输卵管 D.受精时,在输卵管内
解析:选A。卵泡(含次级卵母细胞和第一极体)的形成和在卵巢内的储备,是在出生前(胎儿时期)完成的,减Ⅱ是在精子和卵子的结合过程(即受精过程)中完成的。
3.据报载,一名高龄妇女顺利产下一名试管婴儿,为这个家庭带来了福音,在生物学上试管婴儿技术属于(  )
A.有性生殖、体外受精
B.无性生殖、体内发育
C.有性生殖、体内受精
D.无性生殖、体外发育
解析:选A。试管婴儿技术是精子和卵细胞在体外培养条件下受精,属于有性生殖。
4.早期胚胎体外培养的过程中,下列哪一项条件是不需要的(  )
A.消毒灭菌 B.适宜的温度
C.充足的光照 D.适宜的养料和激素
解析:选C。动物细胞离体必须在无菌条件下培养,在细胞的分裂过程中,需要适宜的温度,一定的营养物质和激素等,但不需要阳光。
5.体外受精常用的采卵方法有(  )
①用促性腺激素处理后,从输卵管冲取卵子 ②化学诱导法 ③电刺激法 ④从活体动物卵巢吸取卵母细胞
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
解析:选C。小型动物常用促性腺激素处理后,从输卵管冲取卵子,获得的是成熟的卵子;大型动物从活体动物卵巢吸取卵母细胞,需要继续培养至成熟。
6.下列说法正确的是(  )
A.卵裂期细胞经过了细胞分裂,不再分化
B.原肠胚细胞属于全能细胞
C.囊胚腔先于原肠腔出现
D.桑椹胚开始进行孵化
解析:选C。早期胚胎发育阶段顺序是:卵裂期后形成早期胚胎,桑椹胚―→囊胚―→原肠胚,桑椹胚前的细胞属于全能细胞,囊胚期细胞分化,出现囊胚腔,进一步发育而孵化,孵化后形成原肠胚,出现原肠腔。
7.良种试管牛的繁殖过程是:用激素促进甲牛多排卵,然后把卵子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胚胎,再把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.精卵结合前都需进行培养
B.“促进甲牛多排卵”的激素是孕激素
C.甲牛、乙牛对试管牛核基因的贡献相同
D.该技术可应用于加快优良种畜的繁殖
解析:选B。对于大型动物采集的是卵母细胞,都需经体外人工培养成熟后,才具备受精能力。精子也需要进行培养使其获能,故A正确;促进动物多排卵的激素是促性腺激素,故B错误;试管牛的核遗传物质一半来自甲牛的卵子,一半来自乙牛的精子,故C正确;该技术可充分发挥母畜的优良特性,可用于加快优良种畜的繁殖,故D正确。
8.下图表示通过体外受精培育牛的过程,下列叙述错误的是(  )
A.获取的精子经获能后才能进行体外受精
B.②过程只与细胞膜的流动性有关
C.③过程的细胞增殖方式一定是有丝分裂
D.④过程属于胚胎移植过程
解析:选B。考查胚胎工程的过程及理解,属于识图题。首先分析题图得出:①超数排卵及卵子的收集过程,②受精过程,③早期胚胎的培养,④胚胎移植。A项,正常的有性生殖时精子在体内获能,但人工授精时精子就必须在体外先获能后受精;B项,②过程不仅与膜的流动性有关,还与细胞识别有关;C项,从受精卵到早期胚胎,只有有丝分裂没有减数分裂;D项,④过程是胚胎移植过程。
9.以下四项中与克隆的本质上最相近的是(  )
A.将兔的早期胚胎分割后,分别植入两只母兔的子宫内,并最终发育成两只一样的兔子
B.将人的抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上,培育出具有抗病毒的烟草新品种
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.将人的精子与卵细胞在体外受精,待受精卵在试管内发育到囊胚期时,再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”
解析:选A。克隆属于无性繁殖,胚胎分割也属于无性繁殖,而“试管婴儿”属于有性生殖。
10.高等哺乳动物受精后不久,受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化,最后发育成一个完整的幼体,完成胚胎发育的全过程,如右图为该过程中的某一时期示意图。下列有关叙述不正确的是(  )
A.进行胚胎分割时,应选择图示时期之后的胚胎进行
B.高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于图示时期,终止于生命结束
C.胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化
D.图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团
解析:选A。图中所示为囊胚期的胚胎,胚胎分割时应选用桑椹胚或囊胚,因这时的细胞几乎未分化。
华南虎是国家一级保护动物,可采用试管动物技术进行人工繁殖,该技术包括的环节有(  )
①转基因 ②核移植 ③体外受精 ④体细胞克隆
⑤胚胎移植
A.①③ B.①④
C.②⑤ D.③⑤
解析:选D。试管动物技术利用了体外受精和胚胎移植,未涉及转基因、核移植以及体细胞克隆技术。
(2011·高考浙江卷)培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功,下列叙述正确的是(  )

A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵
B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟
C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液
D.丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内
解析:选A。对小型动物而言,一般采用注射促性腺激素的方法来促进雌性个体的超数排卵,A项正确;乙过程为体外受精过程,B项错误;乙过程即受精时用获能培养液或者专门的受精溶液,丙过程为体外胚胎培养过程,所用溶液为发育培养液,C项错误;对代孕母羊的要求只是身体健康,而对它的性状无要求,D项错误。
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,而体外受精这一过程在母畜体外
解析:选C。人工授精是用人工的方法,使公畜的精液注入母体生殖道内,使精卵细胞结合;体外受精是将人工获得的精子和卵细胞在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合,只不过前者是在体内完成,后者是在体外完成。
下列关于胚胎移植生理学基础的叙述,不正确的是(  )
A.在发情后的最初一段时期,母牛即使没有受精,其生殖系统也处于受精后的生理状态
B.早期胚胎在相当一段时间是独立存在的,未与子宫建立实质性的联系
C.一般来说,同一物种的受体母畜对于具有外来抗原性质的胚胎并没有免疫排斥反应
D.移植的胚胎,依靠储存的营养物质继续完成胚胎发育
解析:选D。移植的胚胎,在一定时期后会与受体子宫建立生理上和组织上的联系,从而保证了以后正常发育所需要的营养物质。
以下是师生共同制定并研究设计的“试管牛”工厂化生产技术的流程,其中正确的是(  )
①卵母细胞的采集和培养 ②精子的采集和获能 ③画出“试管牛”工厂化生产的技术流程 ④受精 ⑤胚胎的早期培养
A.①②③④⑤ B.①②④⑤③
C.①②④③⑤ D.①②⑤③④
解析:选B。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受精后再进行早期胚胎培养,并画出流程图。
对供体母牛进行胚胎收集时,胚胎应发育到(  )
A.桑椹胚或囊胚      B.囊胚或原肠胚
C.原肠胚 D.8细胞或16细胞
答案:A
下列关于胚胎分割和移植的叙述,正确的是(  )
A.胚胎分割时可以在显微镜下用切割针或切割刀进行分割
B.胚胎分割时分割的数量越多越好
C.胚胎移植前需对供体母畜进行同期发情处理
D.胚胎移植产下的个体的遗传物质来自受体母畜
解析:选A。胚胎分割时要均等分割,分割的次数越多,就越不能保证均等分割,并且在分割过程中会损伤细胞,所以一般分割成二分胚或四分胚。胚胎移植能否成功,要求对受体母畜作同期发情处理。胚胎移植产生的个体的遗传物质主要来自供体(精子与卵子的结合)。
我国引进良种肉牛后,理论上使其快速繁殖的方法有(  )
①组织培养 ②克隆 ③体外受精和胚胎移植 ④基因工程 ⑤胚胎分割 ⑥体细胞杂交
A.①②⑥ B.②④⑥
C.②③⑤ D.①②⑤
解析:选C。动物细胞不能通过组织培养来获得个体,通过基因工程和体细胞杂交不一定获得良种的优良性状,并且也不能快速繁殖。
下列措施中不能获得较多个体的是(  )
A.超数排卵处理 B.胚胎分割技术
C.组织培养技术 D.引进新品种
解析:选D。引进新品种,从生物角度来看,个体数量未增加。
科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时,首先用激素促进良种母牛多排卵,然后进行体外受精和培育,最后把胚胎送入母牛子宫内,孕育成小牛产出。下列分析错误的是(  )
A.供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须保持一致
B.胚胎移植前可采用胚胎分割技术实现快速繁殖良种牛
C.运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴
D.须配制系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎
解析:选C。胚胎移植属于有性生殖不是动物克隆。
动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如下图所示,a、b、c表示现代工程技术,①②③分别表示其对应的结果,请据图判断下面说法正确的是(  )
A.若a是胚胎分割技术,则产生的①中,所有个体的基因型和表现型一定相同(突变体除外)
B.若b是体外受精技术,则形成②的过程属于克隆
C.若c是核移植技术,则形成③的过程体现了动物体细胞也具有全能性
D.①②③生产过程中的代孕母畜必须与供体母畜同期发情
解析:选A。胚胎分割是采用机械方法将早期胚胎等份切割成多个胚胎的技术,产生的个体是细胞通过有丝分裂产生的,因而基因型和表现型一定相同(突变体除外)。体外受精是有性生殖,克隆是无性生殖;核移植说明了动物细胞核具有全能性而不能体现动物体细胞的全能性;胚胎移植时,受体母畜的生理状态必须与供体母畜相同。
英国伦敦大学学院医院的医生利用基因诊断和胚胎筛选技术,使一对拥有乳腺癌家族病史的英国夫妇顺利孕育了一名排除乳腺癌隐患的婴儿。下列有关叙述,不正确的是(  )
A.这项技术属于“设计试管婴儿”,该技术的使用应受到限制
B.该项技术中涉及体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等技术
C.为保证胚胎移植成功,必须将受精卵在体外培养至原肠胚时期
D.在进行乳腺癌基因诊断时可运用DNA分子杂交技术
解析:选C。本题考查了基因工程与胚胎工程等知识。由于其中有基因诊断和胚胎筛选的技术(植入前对胚胎进行遗传学诊断)故属于“设计试管婴儿”,设计试管婴儿是通过体外受精获得许多胚胎,然后从中选择适合要求的胚胎,把不适合的胚胎处理掉。那么合适的胚胎发育成的婴儿就是设计试管婴儿,其受到限制的理由是:有人担心,这种“择优录取”的技术剥夺了普通生命降临人间的权利,严重干扰了人类的自然繁殖;更有人担心,如果将“坏”基因全部除掉,可能会打破人类遗传系统的平衡,给整个人类带来灾难。试管婴儿技术与其他试管动物技术一样,涉及体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等技术。人的试管胚胎,可在8~16个细胞阶段进行移植,而不是培养到原肠胚期。基因诊断利用的是DNA分子杂交技术。
一般情况下,下列细胞中分化程序由高到低的顺序依次是(  )
①卵细胞 ②受精卵 ③胚胎干细胞 ④造血干细胞 ⑤神经细胞
A.⑤①②③④ B.⑤③①②④
C.⑤①④②③ D.⑤①④③②
解析:选D。在个体发育过程中,出现越早的细胞,其全能性越高,分化程度越低。
利用胚胎干细胞治疗肝衰竭,实现此过程的最重要原因是(  )
A.细胞分裂 B.细胞特化
C.细胞分化 D.细胞增殖
解析:选C。胚胎干细胞是一种未分化细胞,具有发育全能性。在适当条件下,胚胎干细胞可被诱导分化为多种细胞、组织,利用胚胎干细胞治疗肝衰竭就是利用它能分化出肝细胞的特点,因而实现此过程的最重要原因是细胞分化。
干细胞是生物体生命进程中出现的一类未分化细胞,一旦需要,它可以分裂、分化形成各种组织干细胞,再进一步分化形成各种不同的组织细胞。下列有关叙述中不正确的是(  )
A.心脏干细胞分化形成心脏的过程表现了细胞的全能性
B.造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的
C.运用胚胎干细胞可以培育动物器官或组织,开创人类疾病治疗的新方法
D.干细胞中含有本物种生物发育的全套遗传物质
解析:选A。细胞的全能性是指高度分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,心脏干细胞分化形成心脏并没有表现出全能性。
二、非选择题(本题包括4小题,共50分)
(16分)请回答胚胎工程方面的问题:
(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、__________、__________以及在母体中发育和产出等过程。
(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其__________。另外,培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和__________。
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是_______________________________________________________________。
(4)胚胎移植前对供、受体母牛要进行__________,使它们的生理条件达到同步或一致,常用的激素是______________________________________________________________。
为胚胎在受体体内存活提供可能的基础是指受体对外来的胚胎基本上不产生__________。
解析:(1)“试管牛”是通过在试管中进行体外受精,然后将受精卵进行胚胎培养,将获得的胚胎再利用胚胎移植技术植入母体内,在母体内发育和产出牛个体的过程;(2)为使精卵成功结合需要对精子进行获能处理;处于卵母细胞减数第二次分裂中期的细胞为次级卵母细胞或第一极体;(3)促性腺激素能够作用于卵巢细胞使其产生更多的性激素从而促进卵母细胞的生成。(4)同期发情处理的目的是使供、受体的生理状态同步或一致,所用的激素是孕激素,和超数排卵所用的激素不一样。另外胚胎要在受体内存活,必要的条件是不能和受体产生免疫排斥反应。
答案:(1)早期胚胎培养 胚胎移植
(2)获能 第一极体
(3)促性腺激素
(4)同期发情处理 孕激素 免疫排斥反应
(12分)让羊产牛奶,科学家对此做了相关的构想,过程如图所示:
(1)图中涉及__________、__________等现代生物技术(至少写出两项)。
(2)羊N能分泌牛乳蛋白,说明_________________________________________________;
通常情况下采用人工方法获取牛乳蛋白基因,这是因为
________________________________________________________________________。
(3)小羊a、小羊b、小羊c的性状表现__________,小羊a和羊N呢?__________。(填“相同”“不同”或“不完全相同”)
答案:(1)基因工程 细胞核移植 胚胎分割与移植 动物细胞培养等(任写两项即可) (2)牛乳蛋白基因在羊细胞内能正常表达 真核细胞基因结构较复杂 (3)相同 不完全相同
(12分)干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质。科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转入牛的基因组中,培育出牛乳腺生物发生器,使牛乳汁中含有人体干扰素。下图1是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程,图2是图1中A阶段部分过程。请分析回答:
(1)为了能确定目的基因已经导入到受精卵,相应的载体需要有__________以便于进行检测。
(2)B操作指__________。A应保证发育到__________阶段,才能进行B操作。
(3)为同时获得多个完全相同的子代个体,可在进行B操作之前进行__________。
(4)在图2中数字①部位的细胞在功能上具有
________________________________________________________________________
特性,可诱导形成各种组织、器官用于恶性肿瘤的治疗及研究细胞分化和细胞凋亡的机理等。
答案:(1)标记基因
(2)胚胎移植 囊胚(桑椹胚)
(3)胚胎分割
(4)自我复制和多向分化潜能(自我更新和发育的全能性)
(10分)胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。如图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。
(1)从良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是__________;从良种公牛采集的精子需______后才能进行受精作用。
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供__________气体以维持__________。
(3)图中过程A称为__________,它在胚胎工程中的意义在于________________________________________________________________________。
解析:(1)从良种母牛采集的卵母细胞,只是发育到减数第一次分裂或减数第二次分裂,不具备受精能力,需进行体外培养使卵母细胞继续发育至成熟。精子存在的精液中含有能抑制精子获能的物质,只有解除这种物质对精子获能的抑制,才能引起精子获能。
(2)细胞培养时需给予一定量的能调节培养液的酸碱度的CO2,因CO2溶于水呈酸性,其本身对细胞没危害。
(3)A过程是胚胎移入受体母牛子宫的过程,叫胚胎移植。其意义在于:可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
答案:(1)使卵母细胞成熟(或:使卵母细胞获得受精能力) 获能
(2)CO2 培养液(基)的pH
(3)胚胎移植 提高优良母畜的繁殖率

(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题包括25小题,每小题2分,共50分)
1.下列关于“转基因”的叙述错误的是(  )
A.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
B.被转移的基因是功能已知的基因,人们对它们的研究已经相当透彻,绝对不会引起安全性问题
C.在转基因的过程中,必须用到工具酶
D.转基因技术成果,进入人类的生产和生活,特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用
答案:B
2.关于转基因食品的安全性评价应做到多环节。下面哪些不属于转基因食品安全性评价的环节(  )
A.转基因农作物的营养成分
B.转基因农作物的农田试种
C.转基因农作物的大面积种植
D.转基因食品的商品化
解析:选A。“转基因农作物的营养成分”的评价属于评价的内容,而不是评价的环节。
3. 美国科学家在研究生长在墨西哥某地的野生玉米后发现,这种玉米含有包括苏云金芽孢杆菌抗虫毒蛋白基因在内的转基因作物的基因,由此可见:①转基因作物的基因可传播到野生植物中
②转基因作物可对天然植物的遗传多样性构成威胁
③为防止基因污染,应当禁止转基因作物的研究
④自然杂交过程实质是一个长期的转基因过程,两者没有任何区别
其中正确的说法是(  )
A.①②③④         B.③
C.①② D.①
解析:选C。根据题意可知:转基因植物的基因传播到野生植物中,这样会对植物遗传多样性构成威胁。 自然杂交是通过授粉的方式实现转基因过程的,与转基因技术中通过重组质粒转基因有一定区别。
4.下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患(  )
A.转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质
B.转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原
C.某些转基因生物可以合成干扰素,进入人体增强相应细胞的免疫力
D.某些基因组已使植物体内某些代谢途径发生变化,导致转基因农作物营养成分的改变
解析:选C。转基因生物引发食物安全的主要理由如下:对食物的安全性检测不够;担心出现滞后效应;担心出现新的过敏原;担心营养成分改变等。因此A、B、D三项都属于转基因食物潜在安全隐患,只有C项不是,它是基因在制药方面的应用。
5.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。转入到油菜的基因,可以通过花粉传入环境中,A项正确;由于植物与害虫间是相互选择的,转抗虫基因植物可使昆虫群体抗性基因频率增加;动物生长素基因转入植物后也能表达;转基因技术的安全性问题,要通过验证才能得到证实。
6.20世纪90年代,乌干达木薯业遭到了病害的毁灭性打击。科学家究其原因,发现是一种新的病毒引发的疾病,而这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的。这一事实有力地支持了下列哪一观点(  )
A.转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”,威胁到生态系统中其他生物的生存
B.导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病原体杂交,从而重组出对人类或其他生物有害的病原体
C.转基因植物的抗除草剂基因,有可能通过花粉传播而进入杂草中,使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”
D.抗虫棉能抵抗棉铃虫,但随着棉铃虫抗性的增强,抗虫棉有可能被淘汰
解析:选B。由题干材料可知,这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的,说明两种病毒的基因可以重新组合,形成新的生物。而B项正说明外源基因与某些细菌或病毒重组可形成新的生物。因此这一事实是对B项的有力支持。
7.20世纪70年代基因工程技术刚兴起的时候,都以微生物作为实验材料,且必须在“负压”(低于外界大气压)的实验室里操作。这里“负压”的作用主要是(  )
A.防止重组基因的生物进入人体或逃逸到外界,从而对环境造成基因污染
B.提高微生物的基因突变频率
C.加快微生物的繁殖速度
D.避免其他微生物对实验材料的污染
解析:选A。由于转基因生物对人类影响的正负效应很难在短时间内发现,为了安全起见,将实验材料放在负压条件下操作与培养,目的是即使这种转基因进入人体或逃逸到外界,也会因大气压强过大,使其无法存活,从而避免造成基因污染。
8.目前科学家已成功培养出全球首例遗传性稳定且能自然繁殖的四倍体鱼类种群,这在脊椎动物中是首例。虽然四倍体鱼生长快、肉质好、抗病力强,但研究人员并不直接把它投入生产,而是将它与二倍体鱼杂交的后代投入生产。你认为这样做主要的意义是(  )
A.防止基因污染,保护物种多样性
B.保护自身知识产权
C.避免出现新物种,维护生态平衡
D.充分利用杂种优势
解析:选A。四倍体与二倍体杂交后得到的是三倍体,三倍体是高度不育的,防止了基因污染。
9.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是无法弥补的
B.转基因生物有可能造成安全性问题,但不能一概而论
C.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
D.转基因生物引起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
答案:A
10.下列关于生物武器的说法,错误的是(  )
A.我国对待生物武器的态度应明确而坚定,绝对禁止研制生物武器
B.生物武器是利用致病菌、病毒或毒剂等形成杀伤力
C.为了国家安全,可以进行必要地小范围的生物武器研究
D.生物武器不只对敌方人员有伤害
解析:选C。本题考查生物武器的特点和对待生物武器的态度,解题关键是明确对生物武器的态度是“坚决禁止”。现在,生物武器有致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等,几乎对所有人都有杀伤力,我们对待生物武器的态度是:坚决禁止生物武器。
“二战”时侵华日军中731部队大量培养引起鼠疫、霍乱、伤寒、炭疽和菌痢等一系列使人致命的传染性病菌,进行人体实验和用于战争,这是利用病菌的哪种特性(  )
A.需氧性 B.厌氧性
C.传染性并引起宿主死亡 D.能形成芽孢,容易保存
解析:选C。大多数细菌对人类是有益的,只有少数种类能引起人、畜和作物病害。题干涉及的病菌由于具有极强的传染性和致命性,在人类历史上曾多次导致疾病大规模流行,因此被侵略者用于战争。
生物技术的伦理问题引起争论的原因是(  )
A.经济效益不同 B.社会效益不同
C.价值观不同 D.法律法规不同
解析:选C。由于不同国家或地区科技和经济的发展水平不同,生物技术的发展水平也不同,因此带来的经济效益和社会效益也各不相同,但这不是争论的根本原因。由于不同的文化背景、政治制度、宗教信仰等决定人们有不同的价值观,不同的价值观决定人们看待事物的态度不同,因此才发生了伦理争论。
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。
有人说“有致病基因也不一定患病”,下列哪项是该说法的证据(  )
①杂合子内的隐性致病基因 ②有的患者基因正常,仅仅是基因表达的蛋白质在加工或修饰过程中出现错误 ③人类的多基因遗传病,既与基因有关,又与环境和生活习惯有关 ④人类对基因结构及基因间的相互作用尚缺乏足够的认识
A.① B.①和③
C.①②③ D.①③④
解析:选B。遗传病是由遗传物质改变引起的。有些致病基因是隐性基因,在杂合子内隐性致病基因不能表达,表现为正常。只有同时具备两个成对的隐性致病基因才表现为有病。 多基因遗传病的表达与环境密切相关,若没有合适的环境条件也可能不会表达,因此题中①、③是该说法的证据。②所述是基因正常,但基因的表达不正常导致患病。④所述人类对基因结构及基因间的相互作用尚缺乏足够的认识,因此对个人所有基因进行检测是不现实的。
下列叙述不正确的是(  )
A.试管婴儿属于克隆
B.试管婴儿技术既有积极的影响,也有负面影响
C.设计试管婴儿可用于疾病治疗,试管婴儿用于解决不孕不育问题
D.试管婴儿和设计试管婴儿均是体外受精
解析:选A。试管婴儿是有性生殖的产物,而克隆属于无性繁殖。
下列关于基因检测疾病的叙述,错误的是(  )
A.可以利用测定基因表达产物——蛋白质的方法达到基因检测的目的
B.生物芯片的广泛使用,使基因及其表达产物的检测更加快捷简便
C.基因检测疾病带来的负面影响主要是基因歧视
D.基因检测疾病时,一次只能检测一种疾病,十分麻烦
解析:选D。用基因检测疾病,可同时检测多种,十分方便快捷。对由多个基因决定的疾病,可用检测蛋白质的方法来达到目的。
提供骨髓中的造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤,其原因是(  )
A.骨髓造血干细胞可以无限再生
B.骨髓造血干细胞完成功能后不再发挥作用
C.骨髓造血干细胞具有再生能力,捐献后可刺激骨髓加速造血
D.骨髓造血干细胞已高度分化
解析:选C。骨髓造血干细胞是未分化的细胞,具有较强的分裂再生能力,但不能无限增殖。
下列生物技术在战争爆发时最可能用于生产生物武器的是(  )
A.组织培养 B.重组DNA
C.胚胎工程 D.细胞融合
答案:B
美国生物学家克雷格·文特尔宣布在实验中制造生命细胞。克雷格·文特尔将一种称为丝状支原体的微生物DNA进行重塑,并将新的DNA片段“粘”在一起,植入另一种细菌中。新的生命由此诞生。这是世界上第一个人造细胞,我们称它为“人造儿”,因为这个细胞的遗传物质完全来自合成的DNA。下列关于“人造儿”的说法错误的是(  )
A.“人造儿”没有细胞核
B.“人造儿”的DNA在自然界中可能不存在
C.“人造儿”不会衰老、死亡
D.“人造儿”所需要的营养物质与其他细胞没有差异
解析:选C。根据题意,“人造儿”是由DNA片段植入一种细菌中人造产生的,因细菌没有细胞核,故“人造儿”也没有细胞核;“人造儿”的DNA是人为地将不同生物的DNA进行重组形成的,在自然界中可能不存在;“人造儿”所需要的营养物质与其他细胞没有差异;“人造儿”是一个细胞,也有形成、衰老、死亡的过程。
炭疽杆菌之所以能引起美国人恐慌,主要原因之一是它能产生两种成分为蛋白质的内毒素。有的科学家将该菌的大型DNA分子破坏,该菌仍然能产生内毒素。请分析推断,应该破坏该菌的什么结构,才能使它从根本上不再产生内毒素(  )
A.核糖体 B.质粒
C.内质网 D.细胞核
解析:选B。炭疽杆菌的遗传物质位于核区和质粒中,核区有一个大型的环状DNA分子,控制着炭疽杆菌的主要性状。细菌质粒上一般含有几个到几百个基因,控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状。从题目中可以看出,已经将大型DNA分子破坏,说明该区不存在控制内毒素合成的DNA,只有质粒中的DNA起作用。
下列关于生物武器的叙述,不确切的是(  )
A.造价昂贵,但却具有大规模杀伤性的武器
B.是致病微生物、毒素和其他生物性物质的总称
C.可以直接或间接地通过食物、生活必需用品等散布
D.一旦使用,将对军队和平民造成大规模杀伤后果
解析:选A。生物武器与常规武器相比,成本低廉、容易获取,但具有强大的杀伤力。
接种过疫苗的人,在遇到同样的生物战剂(用于战争的病原微生物或毒素)时,仍然要再次接种疫苗,原因是(  )
A.这些人已丧失免疫力
B.这些人体内没形成记忆细胞
C.原来的接种不成功
D.这些病原微生物突变快,变异性强
解析:选D。生物武器是一些致病微生物,由于这些微生物受到各种因素的影响,极易发生变异,导致已免疫的人仍需要再次接种疫苗,否则,容易被感染患病。
利用重组基因技术制造的全新致病菌比一般的生物武器的危害性大,其原因是(  )
A.年轻人没有接种过相关疫苗
B.传染性强
C.会引起肌肉麻痹
D.人类从未接触过,可以让大批被感染者突然发病
解析:选D。利用重组基因技术制造的全新致病菌是人类从来没有接触过的致病菌,可以让大批受感染者突然发病,而又无药可医,所以比一般的生物武器危害性大。
1978年天花就已经在地球上消失,但是某些国家至今仍然保存着天花病毒毒株。下列有关天花病毒的叙述中,不正确的是(  )
A.天花是由天花病毒引起的传染病,通过接触或飞沫传播,以皮肤和黏膜的斑疹、丘疹、疱疹为特征
B.组成天花病毒核酸的碱基共有8种
C.天花病毒无细胞膜、细胞质、细胞核等结构
D.用含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等的培养基不能培养天花病毒
解析:选B。病毒是严格的活细胞内寄生生物,一般的普通培养基不能培养病毒。病毒属于非细胞结构的生物,组成病毒的核酸只有一种(天花病毒的核酸为RNA),组成核酸的碱基只有4种。天花是一种烈性传染病,是由天花病毒感染引起的,通过接触或飞沫传播,以皮肤和黏膜的斑疹、丘疹、疱疹为特征,能严重影响人的容貌。
下列这些行为,我们应该坚决反对的是(多选)(  )
A.对流感病毒基因进行改造,以使具有某种易感基因的民族感染这种病毒,而施放国的人却不易感染
B.在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,反对生物武器及其技术和设备的扩散
C.用重组技术制造全新的致病菌
D.将蜡状杆菌[条件致病菌,只有大量食入该菌(107个/g)时才会引起中毒]改造成像炭疽杆菌那样的致病菌
解析:选ACD。A、C、D项都是可能使人类造成很大伤害的致病菌,所以我们要坚决反对。
二、非选择题(本题包括4小题,共50分)
(14分)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体细胞中,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)下列所示的黏性末端是由__________种限制酶作用产生的。
(2)利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞,此过程是基因工程操作步骤中的第三步,即__________。获取目的基因时,如果基因比较小,核苷酸序列又已知,则可以通过DNA合成仪用化学方法直接__________。
(3)该目的基因在导入受体细胞前需要与载体结合,目前经常使用的载体是__________。
(4)基因工程操作的第四步是目的基因的检测与鉴定,其中分子水平的检测又分三步:首先要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,采用的技术是__________;其次还要检测__________,方法同样是采用分子杂交技术;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,你的观点是什么?理由是什么?
解析:(1)据图分析限制酶的识别序列为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第三步——“将目的基因导入受体细胞”。
(3)基因工程的操作工具中常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
(4)目的基因的检测与相关方法为: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。
(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)将目的基因导入受体细胞 人工合成
(3)质粒(其他合理答案也可)
(4)DNA分子杂交技术 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)第一种观点: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。
第二种观点:不会影响食物安全。理由是:①多环节、严谨的安全性评价;②科学负责的态度可防止过敏原出现;③至今未发现转基因食物影响身体健康的实例等。
(12分)材料:饲料原料中的磷元素有相当一部分存在于植酸中,猪、禽等动物由于缺乏有关酶,无法有效利用植酸,造成磷源浪费,而且植酸随粪便排出后易造成环境有机磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸,因此成为目前重要的饲料添加剂之一。
(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__________转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时期后可通过__________方法,从而一次得到多个转基因猪个体。
(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:生物体内的酶在高温下易变性失活,所以对植酸酶要进行必要的处理,使其具有耐高温的能力,必须了解酶的空间结构,利用蛋白质工程改变酶的氨基酸序列,达到改变结构进行改造的目的。 目的基因导入植物体内常用的方法是农杆菌转化法。获得转基因植株的过程实际上就是基因工程的操作程序(四步曲):获取目的基因、构建基因表达载体、导入受体细胞、检测与鉴定。根据本题填写具体内容即可。重组质粒导入动物细胞常用方法是显微注射法,如果想利用一个受精卵同时得到多个转基因猪个体,利用胚胎分割移植。对基因扩散引起生态环境的问题可从正反两方面考虑。
答案:(1)空间结构 氨基酸序列
(2)农杆菌介导的转化法 外源植酸酶基因→农杆菌→大豆细胞→大豆植株再生→鉴定
(3)显微注射法 胚胎分割
(4)减少环境中磷的污染,但基因可能扩散到环境中。
(14分)如今,从土豆、草莓到西红杮,各种各样的转基因产品已经进入寻常百姓家。
(1)一向挑剔、苛刻的美国人对转基因食品的这种漠视态度,反映了转基因食品在安全性方面是__________。
(2)科学家对转基因食品可能带给人类健康和环境方面的风险表示关注和担忧,可能原因是什么?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)转基因食品或转基因生物武器都要应用DNA重组技术,该技术的基本工具是什么?________________________________________________________________________。
(4)生物武器是一种大规模的杀伤性武器,它与常规武器相比有许多特点:①______________,②___________________________________________________________,
③______________。
(5)1998年6月27日,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申在任何情况下__________、__________、__________生物武器。
解析:转基因作物及其产品是新生事物,转基因生物的潜在危险是生物入侵、破坏原来的生态平衡、过敏反应、抗生素抗生、疾病流行等,因此人们对它的安全性还存在着怀疑。
答案:(1)相对安全的
(2)转基因生物的潜在危险:如生物入侵、破坏原来的生态平衡、过敏反应、抗生素抗性、疾病流行等
(3)限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体
(4)传染性强 污染面广 难以防治
(5)不发展 不生产 不储存
(10分)请阅读下列材料回答问题:
法国女科学家布里吉特·布瓦瑟利耶宣称,世界上第一个“克隆婴儿”已经诞生,中外科学家对此的第一反应是对“克隆婴儿”的真实性表示质疑。而中国科学家大多表示“克隆人研究必须反对”。
中国农业大学李宁教授刚刚完成一次成功的克隆牛实验,他认为,“世界上第一克隆人”到底是不是真的克隆人,还有待进行DNA指纹检测,即将克隆女婴的DNA与提供克隆体细胞“母亲”的DNA进行对比。只有完全吻合,才能证明这个女婴是真正的“克隆人”。
(1)中国农业大学李宁教授所提供的DNA指纹检测实质上是对比__________________________的相似程度,克隆女婴将来的性状与提供克隆体细胞“母亲”的性状是否完全相同?为什么?________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)克隆过程中应用的现代生物技术有哪些?(至少说明两种)________________________________________________________________________。
(3)克隆有时也称为体细胞克隆,但是克隆过程需要__________参与,原因是这种细胞________________________________________________________________________。
(4)下列属于克隆技术仍然存在的问题的是(  )
①克隆后代的成功率很低
②克隆生物的夭折率较低
③克隆生物的后代先天性疾病或者生理缺陷的发病率高
④克隆后代的智商相对比较高
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
解析:本题考查克隆人技术引起的争议及其技术操作分析。(1)DNA指纹检测的实质是对DNA分子中碱基排列顺序的检测,若“克隆人”核DNA与供体核DNA相同,则为“克隆人”,否则不是“克隆人”;生物的表现型是基因型和环境共同作用的结果,基因型相同,环境不同,表现型可能不相同。另外,受体卵细胞中的细胞质基因也影响生物的性状。(2)克隆技术包括体细胞核移植技术、细胞培养技术和胚胎移植技术等。(3)体细胞克隆的受体细胞应为去核的卵母细胞,因卵母细胞中具有促进核基因表达的物质。(4)可参照“克隆技术尚不成熟的表现”予以分析。
答案:(1)DNA分子中碱基对排列顺序 不一定完全相同,原因主要有两个:一个是将来生活环境的影响,一个是提供卵细胞个体的细胞质遗传的影响
(2)核移植技术、胚胎移植技术、细胞培养技术(任选两种)
(3)卵细胞 具有促进细胞核基因表达的物质条件 (4)C

一、选择题(本题包括25小题,每小题2分,共50分)
1.在建设生态工程时,从我国传统农业的“无废弃物”模式中,可借鉴的是(  )
A.物质的分层多级利用     B.能量的单向流动
C.培育良好的土壤结构 D.大力发展畜牧养殖业
解析:选A。“无废弃物”模式就是要变废为宝,实现物质的分层多级利用,提高能量的利用率。
2.单一的人工林比天然混合林的稳定性低,容易遭受害虫危害,这体现了生态工程的什么原理(  )
A.物质循环与再生利用原理
B.协调与平衡原理
C.物种多样性原理
D.整体性原理
答案:C
3.石油农业与无废弃物农业相比,其主要优点是(  )
A.物质可以循环利用,对环境几乎没有破坏性
B.使用植物易于吸收的化肥作肥料,在促进植物快速生长的同时也有助于周围环境的净化
C.以煤和石油等原料为动力,极大地提高了生产效率
D.是一种低投入高产出的农业生产方式
解析:选C。石油农业与无废弃物农业各有优缺点,石油农业以煤和石油等原料为动力,极大地提高了生产效率。
4.窦店村综合发展型生态系统工程作为我国农村生态工程的样板,在全国推广,这是由于该生态工程(  )
A.以实施沼气工程为中心
B.建立了良好的物质多级循环利用程序
C.创造了较多劳动力就业机会
D.最早推出了“无公害蔬菜”
解析:选B。实施沼气工程是整个生态工程的中心工程,使多个生产和生活环节产生的废物被充分利用,实现物质的多级循环利用,效益好又无污染,因此,实施沼气工程是手段,实现物质多级循环利用是目标。
5.在生态工程建设中,注重生物多样性原理的主要意义是(  )
A.提高生态系统的抵抗力稳定性,为各类生物的生存提供多种机会和条件
B.提高生态系统的恢复力稳定性,为各类生物的生存提供多种机会和条件
C.保持生态系统内各种群的密度固定不变
D.单纯追求系统农业或林业的最大产量
解析:选A。生物多样性越复杂,生态系统的抵抗力稳定性越强,生态系统越不易受到破坏,即生物的种类和数量越易保持相对稳定。
6.下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.物质循环再生原理
解析:选D。从题图中不难看出,综合污染物与能源消耗呈逐年上升的趋势,说明了生产活动产生的物质不能被充分利用,造成了能源的消耗过大。
7.下列措施与生态工程的原理不符合的一项是(  )
A.森林的采伐量小于生产量
B.人工鱼塘生产者的能量小于消费者的能量
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,利于森林的发展;人工鱼塘生产者的能量小于消费者的能量,可以通过人工补充能量来维持;农田通过农作物输出的氮素多于补充的氮素,土壤就会越贫瘠,影响可持续发展;向农田施用的无机氮肥可以多于生物固定的氮肥。
8.俗话说:“靠山吃山,靠水吃水。”随着人口和经济的增长,靠山的人对山上的林木乱砍滥伐,靠水的人则对水中的生物乱捕滥猎,都对各自的生态系统造成了巨大的破坏,那么,在治理和恢复生态系统的过程中,我们应遵循的原理是(  )
A.物质循环再生原理 B.物种多样性原理
C.整体性原理 D.协调和平衡原理
解析:选C。自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同作用而形成的一个不可分割的有机整体。人类也处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程重建时,不但要考虑到自然生态系统的规律,更重要的是还要考虑到经济与社会等系统的影响力。只有把生态与经济结合起来,才能从根本上达到治理和恢复生态系统的目的。
9.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,不但重视对生态环境的保护,更注重与经济、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难以像西方那样,设计出标准化、易操作的生态工程样板。
10.下列关于生态农业的叙述,不正确的是(  )
A.生态学原理是其主要理论基础
B.实现了对能量和物质的循环多级利用
C.实现废物资源化,提高能量的转化效率,减少环境污染
D.对害虫进行生物防治有利于保护生物多样性,提高了农业生态系统的稳定性
解析:选B。能量流动是不循环的,但通过设定合理的生态结构,使能量得到多级利用,提高能量的转化效率,减少污染,物质可以循环利用。
生态农业不仅指对于农作物中所含能量、物质的充分利用,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的结构。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,可以做到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。以作物等秸秆为燃料发电会造成环境污染。
由于国情不同,我国的生态工程建设需走中国特色的道路,以下观点正确的是(  )
A.重视生态环境保护、经济效益和社会效益结合
B.我国还属于发展中国家,应把经济建设放在首位
C.加大投资力度,把生态建设工程放在首位
D.我国生态工程已十分成熟
解析:选A。从我国的实际情况出发,我国的生态工程建设目的不仅仅在于保护生态环境,还应充分发挥生态系统的潜力,达到经济效益、社会效益和生态效益同步发展;我国生态工程还有许多不足,如缺少定量化模型的指导、设计缺乏高科技含量、调控缺乏准确的监测技术支持等。
在帮助农民发展经济的同时,一定要注意一些实际问题,如“苹果树不宜在热带地区栽种”“柑橘不宜在北方地区栽种”,这主要体现了生态工程的什么原理(  )
A.整体性原理 B.物种多样性原理
C.协调与平衡原理 D.物质循环再生原理
解析:选C。所谓协调与平衡原理是指生物与环境的协调与平衡,协调主要是指生物要适应环境,因此引种时要注意引种的生物是否与当地环境相协调,不能盲目引种或栽种。
下列关于小流域综合治理生态工程的叙述,错误的是(  )
A.该工程的主要目的是治理小流域的水土流失问题
B.该生态工程运用了整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理以及工程学原理
C.该生态工程针对不同的地形采取不同的措施
D.该生态工程做到了经济效益与生态效益相统一
解析:选B。小流域综合治理生态工程中主要解决的问题为水土流失,要针对不同的地形采取不同措施,遵循协调与平衡原理,同时要注重种树与当地居民的经济、社会、生活联系起来,遵循整体性原理,而未充分体现的物质循环再生原理。
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.系统学和工程学原理
B.整体性原理
C.物种多样性原理
D.物质循环再生原理
解析:选A。桑基鱼塘是把单个生产系统进行优化组合,再通过有机的整合,形成一个新的高效生态系统,大大提高了生产能力。因而它的建设充分利用了系统学和工程学原理。
如图所示为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于(  )
A.湿地生态恢复的生态工程
B.节水和废水处理与应用的生态工程
C.小流域综合治理与开发的生态工程
D.清洁及可再生能源系统综合利用的生态工程
解析:选B。从图中可以看出,该工程是对肥水的处理过程,所以属于节水和废水处理与应用的生态工程。
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。湿地具有蓄洪防旱,调节区域气候,控制土壤侵蚀,自然净化污水,为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地,以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。湿地生态系统含水量相对较少,不能满足工业用水,工业用水一般取自大江大河。
《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将其转变为有机肥料,施用到农田中。这种做法的优点是(多选)(  )
A.改善了土壤结构 B.培育了土壤微生物
C.实现了土壤养分的循环利用 D.改变了土壤酸碱性
解析:选ABC。《四千年的农民》一书记录的是我国古代的“无废弃物农业”,该传统农业的优点是收集一切可能的有机物,通过多种方式把它们转变成有机肥,施到农田中,改善了土壤结构,培育了土壤微生物,实现了土壤养分的循环利用。
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.可看作一个小型生态系统
D.存在能量输入、传递、转化和散失
解析:选B。该题属于信息给予及新情景题目,但考查的是基本知识,该反应器没有生产者,不能看作是一个生态系统。
如图表示利用自然生态系统净化污水的一种大面积、敞开式污水处理池塘(即氧化塘),请据图分析,下列叙述错误的是(  )
A.由图示看,氧化塘净化污水途径有物理沉降和生物分解
B.图中A表示的物质是氧气和有机物,B表示的物质是二氧化碳和矿物质等
C.随着距水面深度的不断增加,不同水层微生物的新陈代谢类型也在发生着变化,其中它们的异化作用类型的变化是需氧型―→兼性厌氧型―→厌氧型
D.氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类寄生关系来分解有机污染物
解析:选D。从图中可以看出,对流入的污水进行处理主要是利用物理沉降、微生物的分解和藻类植物的光合作用进行的。由图可知,细菌和藻类生活在一起彼此有利,细菌通过分解有机物,为藻类生长提供二氧化碳、水、矿物质等;藻类的光合作用为细菌的分解作用提供氧气和有机物。不同水层由于受到物理扩散、生物消耗等因素的影响,水中溶解氧气量随水深度的增加而减少,其中生存的生物类群也会因此而变化。
甘肃某一山区由于开采露天小铁矿等活动,自然生态系统完全被破坏,成为一片废墟,为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态,应采取的最好措施是在这片废墟上(  )
A.回填土壤,引进多种外来物种,重建新的生态系统
B.撤出人类全部活动,实行全面封闭,等待自然恢复
C.回填土壤,栽培当地经济农作物,发展农业生产
D.回填土壤,栽种多种当地原有的植物,实行封山育林
解析:选D。正确解答本题首先应明确题干中提供的信息:①原有的自然生态系统完全被破坏;②尽快恢复原状的最佳措施是回填土壤为栽种植物提供生存条件。然后再由选项并结合生态工程的物种多样性和协调与平衡的原理作答。
下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。
某城市的一块荒地在城市发展过程中被改造成另一个相对稳定的生态系统,改造前后的一些变化见下表。据此作出的相关判断中错误的是(  )
植物种类
植被覆盖率
群落中的植物优势种
改造前
20种
10%
狗尾草、艾蒿、蒲公英
改造后
30种
25%
菖蒲、芦苇、睡莲
A.改造增加了该区域的湿地面积
B.改造后该区域的植物多样性增加
C.改造后该区域的小气候得到改善
D.改造的主要目的是为人们提供丰富的生产和生活物质
解析:选D。据表可知,改造后的优势种由旱生植物变成了水生植物,所以湿地的面积应当增加了。改造后植物种类增加,多样性程度提高,生态系统稳定性提高,气候会有所改善。但是,增加的植物种类尤其是优势种并非经济作物,所以并未提供生产和生活物质。
微山湖是山东境内的一个面积较大的湖泊,二十年前这里碧波万顷、鱼儿满湖、野鸡成群,还有“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”的美丽景象。二十年来,湖区四周县市的工业快速发展,城市居民急增,大量的工业废水、生活污水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅浑浊,而且腥臭难闻。据有关专家说,近几年来,微山湖中已消失了一些物种,例如,四鼻孔鲤鱼、野鸭、水螅等。上述现象说明的道理主要是(  )
A.掠夺式的开发是破坏生物多样性的主要原因
B.环境污染是破坏生物多样性的重要原因
C.外来物种入侵破坏了生物多样性
D.环境教育缺乏是破坏生物多样性的根本原因
解析:选B。由材料分析,由于工业快速发展,城市居民急增,因而大量的工业废水、生活污水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅浑浊,而且腥臭难闻,微山湖中已消失了一些物种。可见,环境污染是破坏生物多样性的重要原因。
在生态工程建设中,注重物种多样性原理的主要意义是(多选)(  )
A.提高生态系统的抵抗力稳定性
B.提高生态系统的恢复力稳定性
C.保持生态系统内各种群的密度固定不变
D.为各类生物的生存提供多种机会和条件
解析:选AD。物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性,生物多样性程度高,可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。
二、非选择题(本题包括 4小题,共50分)
(13分)珠江三角洲的农民充分利用自然条件,建立了该地特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘。根据下图回答:
(1)这种人工生态系统最基本的生物因素是____________要使它长期稳定发展,除了有稳定的____________来源,各类生物要________________________________________________。
(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量____________________;其能量利用率高的原因是在营养结构上具有______________的特点。
(3)蚕粪、桑叶进入鱼塘经过____________的作用又被桑基、蔗基所利用。蚕粪中的氨经过____________的作用,形成了____________,被植物利用。
(4)概括地说,该生态系统功能的维持,取决于它的
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题是一个应用生态系统知识建立新的生态平衡并能合理利用的实例。在这个人工生态系统中有四种成分:非生物的物质和能量(水、土壤、阳光等)、生产者(甘蔗、桑等)、消费者(各种鱼、蚕等)、分解者(细菌),它们共同组成了一个相互依存的整体,生产者和分解者是不可缺少的生物成分,各类生物只有保持相对稳定,才能长期稳定发展。建立这样的人工生态系统,发展生态农业,目的就是使该生态系统的能量流动朝着更有益于人类的方向发展。能量是沿着食物链的渠道流动的,只有食物链越短,营养级越少,流向对人类最有益的部分的能量才越多。在这个生态系统中,分解者(细菌)的作用很重要,蚕粪中的氨经过硝化细菌的作用,形成了亚硝酸盐、硝酸盐,被甘蔗、桑吸收利用。对人工生态系统功能的维持,则取决于它的成员之间的物质循环和能量流动的动态平衡,故保持生态平衡有重大意义。
答案:(1)生产者和分解者 能量 保持相对稳定
(2)流向对人类最有益的部分 食物链短
(3)分解者 硝化细菌 硝酸盐和亚硝酸盐
(4)生产者、消费者和分解者之间的能量流动和物质循环在较长的时间内保持相对的稳定
(11分)生态农业建设是建设社会主义新农村的重要内容之一。下面是两种生态农业模式:
模式1 鸡-猪-鱼立体养殖模式:一亩鱼池配6~8头猪,100~120只鸡,鱼池中各种鱼的比例大致为:花白鲢占20%,草鱼占40%,鲤鱼、鳙鱼占40%,每亩投放鱼苗4500尾。每天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干,经初步发酵后混入一定量饲料喂猪,猪粪喂鱼。
模式2 “四位一体”生态模式:以太阳能为动力,以沼气为纽带,将日光温室、沼气池、蔬菜种植和温室养猪相结合的一种新的农业生产模式。请分析回答有关问题:
(1)在模式1中,必须注意某种鱼的投入数量,不宜超过该鱼在生态系统中的______________________。鱼塘中不同鱼类生活在不同水层,体现了生物群落在垂直结构上具有________________的现象。
(2)如图表示是某池塘中鲢鱼平均尾重变化情况,由曲线可知,生物体的生长呈______________型曲线,根据图示结果,最佳捕捞时间是在投放后的______个月左右。
(3)模式2中,光能输入生态系统的途径是__________,沼气池中的产甲烷杆菌在生态系统中属于__________(成分)。
(4)建立以沼气为中心的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是____________。
解析:(1)一个生态系统中某种生物的数量不宜超过该生物在生态系统中的环境容纳量,鱼池中的某种鱼也不例外;任何生物群落在垂直结构上都具有分层的现象。
(2)由曲线图可知,生物体的生长呈S型曲线;鱼池中鱼的最佳捕捞时间是平均体重刚好达到最大时,即投放后8个月左右时。
(3)模式2中,光能输入生态系统的途径是从生产者蔬菜固定太阳能开始的;沼气池中的产甲烷杆菌是营腐生的微生物,在生态系统中属于分解者。
(4)模式2建立以沼气为中心的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是物质循环再生。
答案:(1)环境容纳量 分层
(2)S 8
(3)生态系统中的主要生产者只能利用光能 分解者
(4)物质循环再生
(12分)(1)垃圾实际上是被人们放错了地方的资源,实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”是绿色城市的重要标志之一。下图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案,此方案中①②过程需要每一位市民的参与,我们参与的行动方式是________。④过程利用的生物属于生态系统的何种成分?______。④⑤途径相对于③的途径的优点是
________________________________________________________________________。
(2)城市生态系统的组成包括___________________________________________________;
城市环境生态工程应注意三个方面,首先在城市规划和布局方面,要进行城市________;其次是推广“环境友好技术”和________工艺,采用各种手段进行污染治理;同时要建立健全________,进行监督。
解析:生态工程的基本原理之一是物质循环再生原理,充分地、多层次地利用垃圾中的物质和能量可避免因垃圾污染对生态系统的破坏。
答案:(1)将生活垃圾分类处理 分解者 除了利用了有机垃圾中的能量外,还充分地分层次多级利用了垃圾中的物质 (2)自然系统、社会系统、经济系统 生态分区 低污染清洁生产 法制
(14分)(2011·高考江苏卷) 池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象,研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如图)。请回答下列问题:
(1)与自然池塘相比,人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性__________。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高,会引起水体的富营养化;藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解,引起水体的溶氧量下降,造成鱼类等死亡,进一步破坏了生态系统稳态,这种调节方式称为__________。
(2)与传统养殖池塘相比,该养殖系统增加的生态工程设施有__________。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施,起到对水体的__________,有效减少水体中的N、P等含量。
(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部,实现水层交换,其目的有__________、__________。
(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多,因为
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(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的,该养殖系统可以通过__________、__________进行调控。
解析:(1)与自然池塘相比,人工养殖池塘由于生物种类少,营养结构简单,故抵抗力稳定性低而恢复力稳定性高。严重的富营养化使池塘生物死亡不断加剧的过程是正反馈的典型例子,正反馈使生态系统偏离稳态。(2)生态工程的主要任务是对生态环境的恢复,从图中看,该养殖系统增加的生态工程设施有生态塘和潜流湿地。水生植物可以对N、P进行吸收,而滤食动物可直接以藻类为食,这都可以有效减少水体中的N、P含量。(3)水层交换的目的一是增加后一池塘的溶氧量,二是提高下一池塘的饵料利用率,便于不同水层中的养殖动物利用。(4)串联池塘数量不能太多的原因是后面水体中的N、P含量越来越高。(5)N、P是植物必需矿质元素,含量太多又会引起富营养化,其在池塘水体中含量的调控一是通过补水和排水,二是控制水的流量,最终靠生态塘和潜流湿地不断进行生物净化。
答案:(1)高 正反馈 (2)生态塘和潜流湿地 净化作用
(3)增加水的溶氧量 提高饵料的利用率
(4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高
(5)补水和排水 水泵控制水的流量(循环频次)