本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
(满分100分 时间45分钟)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．下列生物工程技术中，不属于细胞工程的是( )
A．通过试管动物大量繁殖优良动物[来源:21世纪教育网]
B．利用含有人胰岛素基因的大肠杆菌生产胰岛素
C．通过体细胞克隆技术培养出克隆羊
D．将某人的肝癌细胞在实验室中繁殖成一个细胞系
解析：A、C、D三项操作水平为细胞或细胞器水平，属于细胞工程；B项操作水平为DNA分子水平，属于基因工程。
答案：B[来源:21世纪教育网]
2．下列关于植物体细胞杂交技术的叙述，错误的是( )
A．获得原生质体的过程需要用到纤维素酶和果胶酶
B．利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株
C．植物体细胞杂交过程就是原生质体融合的过程
D．可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞
解析：利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，才能获得原生质体；通过植物体细胞杂交可获得多倍体，并可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定是否是杂种细胞。植物体细胞杂交过程包括原生质体融合和植物组织培养过程。
答案：C
3．下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A．培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体
B．培养中的人B淋巴细胞能够无限增殖
C．人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株
D．用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞
解析：单克隆抗体由杂交瘤细胞克隆化培养后生产；人效应T细胞体外培养既不能产生抗体，也不能大量增殖；培养中的人B淋巴细胞不能无限增殖，会很快死亡；人的成熟红细胞没有细胞核，经过培养不能形成细胞株或细胞系。
答案：D
4．植物体细胞杂交制备原生质体和动物细胞培养配制一定浓度的细胞悬浮液，所需要的酶依次是( )21世纪教育网
A．淀粉酶和磷脂酶
B．纤维素酶和胰蛋白酶
C．脂肪酶和二肽酶
D．过氧化氢酶和半乳糖苷酶
解析：制备原生质体应用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；可用胰蛋白酶将动物细胞离散开。
答案：B
5．下列说法正确的是( )
A．植物组织培养是指离体的植物器官或细胞在无人为干预的情况下经脱分化形成新个体
B．动物克隆可通过动物体细胞核移植技术来实现的
C．人工诱变、细胞工程、基因工程等技术只能应用于对微生物进行改造
D．动物细胞融合技术最重要的用途是培养具有双亲优良性状的经济动物
解析：植物组织培养需要在人工控制条件下进行；基因工程和细胞工程有多种用途；动物细胞融合最重要的用途是制备单克隆抗体。
答案：B
6．细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是( )
A．选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
B．选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
D．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
解析：高度分化的动物体细胞已经没有分裂能力，因此对其培养得不到大量细胞。
答案：A
7．在克隆羊培育过程中，将雄羊的体细胞核移入雌羊的去核卵细胞中。产生该克隆羊的方式及该克隆羊发育成熟后所分泌的性激素依次是( )
A．无性生殖、雄性激素 B．无性生殖、雌性激素
C．有性生殖、雄性激素 D．有性生殖、雌性激素
解析：克隆羊的产生属于无性生殖。由于是雄羊供核，故此克隆羊的性别为雄羊，所分泌的性激素是雄性激素。21世纪教育网
答案：A
8．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．原生质体融合和动物细胞融合都利用了细胞膜的选择透过性
D．植物愈伤组织的形成和杂交瘤细胞的培养都与细胞分裂有关
解析：原生质体融合和动物细胞融合都利用了细胞膜的流动性。
答案：C
9．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：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。
答案：B
10．在现代生物工程技术中，下列研究方案能实现其目的的是( )
选项 方案 目的
A 诱导人胰岛B细胞和奶牛卵细胞融合 培育转基因克隆奶牛
B 将外源基因导入受体植物叶绿体中 防止外源基因扩散
C 通过体外培养或体内培养骨髓瘤细胞 制备单克隆抗体
D 用胃蛋白酶处理剪碎的动物组织块 制备动物细胞悬浮液
解析：转基因克隆奶牛涉及基因工程和核移植；骨髓瘤细胞不能产生抗体；动物细胞培养的pH为7.2～7.4，胃蛋白酶的最适pH为2左右。
答案：B
11．单克隆抗体制备过程中使用的骨髓瘤细胞是一种缺陷型细胞，在含有次黄嘌呤、氨基嘌呤和胸腺嘧啶的培养基(HAT)中无法生长；而小鼠脾细胞是正常细胞，在HAT培养基上可正常存活。用聚乙二醇诱导细胞融合后，经过数代培养，最终可在HAT培养基上存活并能产生单克隆抗体的细胞是( )
A．骨髓瘤细胞之间形成的融合细胞
B．脾细胞之间形成的融合细胞
C．骨髓瘤细胞与脾细胞之间形成的融合细胞
D．脾细胞
解析：只有杂交瘤细胞能在HAT培养基上增殖生长，依此方法可筛选杂交瘤细胞。
答案：C
12．下面是“白菜—甘蓝”杂种植株培育过程示意图。在下列叙述中正确的是( )
A．如将纯种的白菜和甘蓝的卵细胞分别制成原生质体，按相同的方法操作也可得到与图示相同基因型的杂种植株
B．可以通过在0.3 g/mL蔗糖溶液中是否发生质壁分离来判断白菜原生质体的死活
C．该培养过程中可能发生细胞分化、染色体变异或基因突变，一般不会发生基因重组
D．植物组织培养和动物细胞培养的培养基、培养目的不完全相同，但诱导细胞或原生质体融合的方法却是完全相同的
解析：用卵细胞杂交得到的植株的细胞的遗传物质是体细胞杂交的一半，卵细胞是经减数分裂形成的，遗传物质减半；白菜的原生质体已经去掉了细胞壁，不会发生质壁分离；植物培养过程中细胞进行有丝分裂，只能发生细胞分化、染色体变异或基因突变，不会发生基因重组；植物组织培养的目的是得到植株或细胞产物，而动物细胞培养的目的是得到大量的细胞；融合的方法也不完全相同，动物细胞融合可用灭活的病毒。
答案：C
13.单克隆抗体制备过程中所用的骨髓瘤细胞是一种基因缺陷型细胞，其合成核酸的途径能被氨基喋呤阻断。现将从预先注射了某种抗原的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞与上述骨髓瘤细胞混合，加入PEG促融后，再加入含氨基喋呤的培养液。若将这些混合物分装于细胞培养板的小孔中培养(如图所示)，则小孔中的培养物不可能出现的结果是( )
A．细胞分裂繁殖，产生抗体，专一性抗体检验呈阴性[来源:21世纪教育网]
B．细胞分裂繁殖，产生抗体，专一性抗体检验呈阳性
C．没有活细胞，产生抗体
D．没有活细胞，不产生抗体
解析：单克隆抗体制备过程中与骨髓瘤细胞发生融合的B淋巴细胞种类很多，有的能够产生专一性抗体，有的不能；但只有活细胞才能产生抗体。
答案：C
14．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目变异，不具有可育性
解析：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变异，由于存在同源染色体，具有可育性。
答案：C
15．下图表示单克隆抗体的制备过程，有关叙述不正确的是( )
A．图中有一处明显错误
B．②中培养基应加入具有选择性抑制骨髓瘤细胞DNA复制的物质
C．④中的筛选是为了获得能产生多种抗体的杂交瘤细胞
D．⑤可以称为一个细胞系
解析：应对小鼠进行抗原处理，才能获得相应的B淋巴细胞；图中②是筛选出杂交瘤细胞，④是筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
答案：C
二、非选择题(共55分)
16．(10分)下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解，请据图回答：(其中②是胚胎干细胞)21世纪教育网
(1)图中①是________，④过程常用的方法是________。
(2)图中③所示的生物工程技术是________，利用________技术快速扩增健康胰岛B细胞基因的过程中，目的基因受热形成单链并与引物结合，在酶的作用下延伸形成DNA，该酶的特点是______________________。该技术的原理是____________________。
(3)过程④通常用②做受体细胞的原因是______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)图示治病的方法叫做________，与一般的异体移植相比最大的优点是
________________________________________________________________________。
解析：本题考查核移植技术，图中①是细胞核，②是囊胚内细胞团细胞，③是核移植技术，④是显微注射技术。
答案：(1)细胞核 显微注射法
(2)核移植技术 PCR 耐高温 DNA双链复制
(3)这些细胞还未分化，具有全能性，可以定向诱导分化成各类细胞、组织、器官
(4)体外基因治疗 没有免疫排斥反应
17．(12分)自然界中有一种含有叶绿体的原生动物——眼虫，这说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活。某同学提出问题：“动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？”他尝试设计出如图所示的实验方案。结合实验方案回答问题：
实验原理：根据眼虫的特点，动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。21世纪教育网
实验步骤如下：
(1)①中选的植物材料细胞中，必须有的细胞器是_______________________________。
(2)③过程所用的酶是_______________________________________________。
(3)④过程除了用电激之外，还可以用____________________________等作为诱导因素。(答出两种)
(4)⑤过程中动物细胞体外培养需要满足的条件是___________________、
____________________、____________________。
(5)在整个实验过程中，要强调所用的器械的灭菌和无菌操作，原因是各种杂菌可以在培养基上面迅速生长，培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和________争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量______________导致培养物迅速死亡。
(6)在⑤、⑥过程中，通常要添加血清，原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据题意知，所选植物材料中必须含有叶绿体。(2)图中③是去除植物细胞细胞壁的过程，所用的酶是纤维素酶和果胶酶。(3)诱导细胞融合的方法除了电激外，还有振动、离心、聚乙二醇、灭活的病毒处理等。(4)图中⑤是动物胚胎细胞的培养，此过程需要满足以下条件：无菌、无毒的环境，合适的营养、温度和pH以及气体环境。(5)整个实验过程中，都是严格无菌的，否则各种杂菌会在培养基中生长，与所培养的细胞争夺营养，同时杂菌代谢也可能会产生出对培养物有毒的物质，导致培养物死亡。(6)动物细胞培养过程中需要加入血清或血浆，因为动物细胞生长过程中需要一些未知的天然成分，而血清、血浆中含有这些天然成分。
答案：(1)叶绿体 (2)纤维素酶和果胶酶 (3)灭活的病毒、聚乙二醇、振动、离心(任写两种) (4)无菌、无毒的环境 合适的营养、温度、pH 气体环境 (5)培养物 对培养物有害的物质 (6)人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，通常加入血清、血浆等一些天然成分
18．(13分)科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。如图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。请据图回答：
(1)生产单克隆抗体一般不直接培养B淋巴细胞，主要原因是_________________。
(2)将________注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得B淋巴细胞，其中至少1个B淋巴细胞能产生该抗原的抗体。
(3)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。
(4)单克隆抗体制备过程中运用了________和________的细胞工程技术手段。21世纪教育网
(5)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________。
(6)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开。
(7)鼠源杂交瘤抗体与普通血清抗体相比较，具有______________________的特点。
(8)改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠—人嵌合抗体，属于________(生物工程)的范畴，图示过程是根据预期的________，设计________，最终必须对________进行操作。
解析：(1)由于B淋巴细胞没有无限增殖的能力，因此不能通过培养B淋巴细胞生产单克隆抗体。(2)单克隆抗体的制备，首先要把抗原注射到小鼠体内，刺激其体内免疫系统，产生相应的B淋巴细胞，然后从其体内分离出来。(3)将从已免疫小鼠体内获得的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞；杂交瘤细胞可以无限增殖，还具有分泌特定抗体的能力。(4)单克隆抗体制备过程中使用了动物细胞融合、动物细胞培养技术。(5)动物细胞培养液中，必须加入动物血清。(6)用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，可以把动物组织分散成单个细胞。(7)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特性。(8)从图中可以看出，改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠—人嵌合抗体，属于蛋白质工程的范畴。
答案：(1)B淋巴细胞不能无限增殖 (2)抗原 (3)在体外大量增殖 产生特异性抗体 (4)动物细胞融合 动物细胞培养 (5)动物血清 (6)胰蛋白酶或胶原蛋白酶 (7)特异性强、灵敏度高 (8)蛋白质工程 嵌合抗体功能 嵌合抗体的结构 基因
19．(8分)如图所示为获得转基因鼠和单克隆抗体的制备过程，据图回答下列问题：
(1)过程Ⅰ将目的基因导入受体细胞的方法是__________________________。在分子水平上检测该过程是否成功的程序是_______________________________________________。
(2)过程Ⅱ表示受精卵经过体外培养，形成早期胚胎，再移植到受体母鼠体内。培养过程中，培养液添加一定量的______________，以防止杂菌污染；在CO2浓度为5%的培养箱中进行培养，CO2的主要作用是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)过程Ⅳ可以形成________种融合细胞，为了获得所需要的抗体，我们还需要进行的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据图中“注射吸管”“受精卵”等信息可知，过程Ⅰ是采用显微注射法把目的基因导入受体细胞。在分子水平上检测目的基因导入受体细胞是否成功，通常采用DNA分子杂交技术。(2)过程Ⅱ中受精卵的体外培养时，根据目的“防止杂菌污染”，培养液中要添加一定量的抗生素；在动物细胞培养中，CO2的主要作用是维持培养液的pH。(3)过程Ⅳ是骨髓瘤细胞和免疫过的B淋巴细胞的融合过程，相同细胞之间融合有2种，不同细胞之间融合有1种；为了获得单克隆抗体，一般需要两次筛选。
答案：(1)显微注射法 用带有放射性同位素等标记的含有目的基因的DNA片段与提取的DNA或RNA混合，如果出现杂交带则说明导入成功 (2)抗生素 维持培养液的pH (3)3 筛选
20．(12分)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)。
甲21世纪教育网 乙 丙 丁
步骤一：加入肝脏培养液 √ √ √ √21世纪教育网
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：(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
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
1．通过植物组织培养技术繁育农作物，其优点不包括( )
A．加快繁育速度 B．保持亲本优良性状
C．培育出无病毒植株 D．改变植物的基因型
解析：植物组织培养技术不仅可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优良品种的遗传特性，并通过作物脱毒提高作物产量，改善作物品质。
答案：D
2．下列属于植物细胞工程实际应用的是( )
①制造人工种子 ②培育抗盐植物 ③培育抗病毒烟草
④培育单倍体 ⑤生产脱毒植株
A．①②③④ B．①③④⑤
C．①②④⑤ D．②③④⑤
解析：培育抗病毒烟草是转基因技术的应用。
答案：C
3．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．人工诱导基因突变
解析：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。
答案：C[]
4．人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像天然种子一样萌发生长。人工种子的核心部分——胚状体可以由悬浮培养的芽尖细胞制得，也可以用通过试管培养的花粉或胚囊制得，由此人们把胚状体分为“体细胞胚”和“花粉胚”。请据此判断下列说法不正确的是( )
A．人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难、发芽率低等问题
B．培育胚状体利用了植物组织培养技术
C．同一种植物的“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为1∶1
D．该项技术的成功应用体现了细胞的全能性
解析：体细胞胚是由植物的体细胞经脱分化和再分化形成的，花粉胚是由花粉经脱分化和再分化形成的。因此，同一种植物的“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为2∶1。
答案：C
5．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”。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”。
(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三部分组成。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(两项)：_______________________________
________________________________________________________________________。
(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。
解析：组织培养的过程包括脱分化和再分化两个阶段。胚状体在萌发初期不能进行光合作用，因此需要给其提供营养，人工种皮要有很好的透气性，保证供给胚足够的氧气。胚状体的培育利用的是组织培养的技术，培养基中需要添加生长素和细胞分裂素，同时要保证无菌条件。
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是可育的[]
(4)可用于苗木的快速繁育，无病毒植株培养，解决有些作物繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题(任选两项)
(5)植物组织培养 生长素 细胞分裂素 灭菌
(6)全能
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共16分)
1．下列关于植物组织培养技术的叙述，正确的是( )
①这种技术利用了植物细胞的全能性 ②这种技术可以克隆生物体 ③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是一种无性繁殖的方式
A．① B．①②
C．①②③ D．①②③④
解析：植物组织培养培育成的植株的体细胞和最初离体培养的细胞中遗传物质完全相同，所以是离体培养细胞的克隆(无性繁殖)过程。
答案：D
2．在下列培育新个体的过程中，没有利用植物组织培养技术的是( )
A．花药离体培养获得单倍体植株
B．基因工程培育抗虫棉植株
C．细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株
D．秋水仙素处理萌发的种子或幼苗获得多倍体植株
解析：D项用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗后产生多倍体植株，并没有经过培养过程，不属于植物组织培养。[]
答案：D
3．(2011·江苏高考)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：A项中愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，不具有特定的结构和功能；B项中二倍体植株的花粉中只含一个染色体组，培养得到的个体为单倍体，高度不育，其幼苗需用秋水仙素处理后才能稳定遗传；C项中愈伤组织不能用于制备人工种子；D项中用特定的选择培养基可筛选出所需要的突变体类型。
答案：D
4．对人参皂甙干粉进行工厂化生产，下列哪种技术是必需的( )
A．杂交育种 B．植物组织培养
C．多倍体育种 D．单倍体育种
解析：对人参皂甙干粉进行工厂化生产，必须先通过植物组织培养获得人参皂甙产量高的细胞株，然后进行大规模发酵生产。[]
答案：B
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：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。
答案：D
6．下图为植物组织培养的基本过程，则制作人工种子，及生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，应分别选用的是( )
①②③―→④
A．④② B．③②
C．③④ D．④③[]
解析：人工种子是利用植物组织培养产生的胚状体、不定芽等外包人工薄膜得到的种子；生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，是经过细胞培养过程快速获得愈伤组织，从愈伤组织细胞中提取所需的细胞产物。
答案：B[]
7．制造人工种子的原理是在组织培养得到的“胚状体”的最外面用一层有机膜包裹，并在薄膜以内放入一些营养物质，如右图所示。据此判断下列说法不正确的是( )
A．“胚状体”最外面的一层有机膜和里面营养物质分别具有种皮和胚乳的功能
B．“胚状体”来源于离体的植物体细胞，其形成过程中要经过的生理变化大体上是脱分化和再分化
C．从保证人工种子正常的生命力及生态系统物质循环上来看，其外部薄膜应具有全透性和能被微生物降解的特点
D．在人工种子萌发的过程中“胚状体”细胞吸收营养液中的物质用于生长等
解析：从保证人工种子正常的生命力上来看，其外部薄膜应具有半透性，可以透气和透水，但是不能让薄膜以内的营养物质出来。
答案：C
8．下面的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断错误的是( )
①②③→④
A．若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则④可能出现不同植物的遗传特性
B．若①是花粉，则④是单倍体植株，经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种
C．若①是人参细胞，对②进行扩大培养可提高细胞产物——人参皂甙的产量
D．若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行微型繁育会发生性状分离
解析：若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行繁育进行的是有丝分裂，不会发生性状分离。[]
答案：D
二、非选择题(共34分)
9．(13分)玉米是一种重要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家做了大量的研究工作。如图所示是关于玉米培养的过程，请据图回答：
(1)取玉米幼苗的茎尖进行______________，如图A→C，发育成植株D，取D的花药进行离体培养成幼苗，属于________，如图E→F，经秋水仙素处理后发育成植株G。从生殖方式上分析，A→D属于________生殖；从细胞分裂方式上分析，E→F过程中进行了________分裂。
(2)取茎尖进行培养的原因是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)A→C过程要严格进行________操作。
(4)A→D过程获得的植株D，称为________。若用D进行繁殖，种植的植株就________或________感染病毒。
(5)用E→G途径育种的优点是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)若想培育出一种新的玉米品种，可以采用________育种；若想培育出一种能抗虫的玉米新品种，可以采用________育种；若想培育出一种地上结玉米、地下结马铃薯的植株，可以利用__________________技术。
解析：图中A→D表示植物组织培养，D→G表示单倍体育种。从生殖类型上看，A→D是无性生殖，D→G是有性生殖。
答案：(1)组织培养 单倍体育种 无性 有丝
(2)分生区附近病毒极少，甚至无病毒
(3)无菌 (4)脱毒苗 不会 极少
(5)直接得到可稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限 (6)诱变 基因工程 植物体细胞杂交
10．(8分)紫杉醇是从红豆杉属植物中提取的最有效的抗癌制剂之一。目前，生产紫杉醇的主要原料是天然生长的红豆杉树皮，而大量剥取树皮会造成树木的死亡和资源的破坏。请回答下列问题：
(1)为了合理开发和利用红豆杉，保护野生植物资源，科研人员取生长状况相似的野生南方红豆杉和人工栽培的南方红豆杉，分别测量其不同部位完全烘干的样品中紫杉醇的含量(占干重的百分比)，测定结果见表1。
表1 南方红豆杉树木各部位紫杉醇含量(%，w/w)
树皮 树叶 枝条 种子
野生植株 0.017 77 0.009 46 0.012 80 0.014 06
人工栽培植株 0.014 83 0.001 02 0.001 93 0.012 56
[]
从实验结果看，红豆杉中紫杉醇含量最高的部位是________________，不同部位紫杉醇含量不同的根本原因是________________________。
(2)科研人员为寻找更多紫杉醇来源，尝试利用植物组织培养技术，从红豆杉的愈伤组织中提取紫杉醇。实验结果如表2所示。
表2不同外植体形成的愈伤组织中紫杉醇含量(%，w/w)
实验组别[][] 培养基中植物生长调节剂的组合与水平 外植体
树皮 树叶 顶端分生组织
1 2 mg/L 2,4 D 0.000 0.000 0.001
2 2 mg/L 2,4 D＋0.5 mg/L NAA 0.000 0.002 0.002
3 2 mg/L 2,4 D＋0.5 mg/L KT 0.004 0.027 0.004
4 1.5 mg/L 2,4 D＋0.5 mg/L KT 0.000 0.012 0.009
5 0.5 mg/L 2,4 D＋1 mg/L NAA＋0.5 mg/L KT 0.000 0.027 0.004
①该实验的目的是研究________________________________________________；
________________________________________________________________________。
②从实验结果看，培育外植体________所形成的愈伤组织最为理想。
(3)2,4 D作为植物生长调节剂，在生产实践中还可以应用在________、________等方面。(写出两点即可)
解析：本题考查获取信息和利用信息的能力、实验设计与分析能力。解答此题应注意两个方面，一是保护红豆杉则应在利用红豆杉时不应危害其生命，应利用树叶、种子、枝条等，二是明确题目中实验的自变量是植物激素的配比和不同部位的植物材料。
答案：(1)树皮 基因的选择性表达 树叶(枝条、种子)
(2)①植物不同部位作外植体所形成的愈伤组织中紫杉醇的含量(不同生长调节剂的组合与水平对愈伤组织中紫杉醇含量的影响) ②树叶
(3)除草剂、促进生长、促进扦插生根、培育无子果实、促进果实发育等(写出两点即可)
11．(13分)研究人员以某农作物为材料，研究温度对其光合作用的影响，探索育种生理指标，旨在为筛选高产量、耐高温优良品种提供理论依据。实验中HA、HB、HD三个株系是由同一植株通过单细胞克隆获得的。下表为不同温度对不同株系光合作用的影响，据此完成下列问题：
温度对不同株系光合作用的影响
株系 光合速率(μmol/g·h)
20 ℃ 30 ℃ 35 ℃
HA 20.32±1.83 18.32±1.60 －
HB 13.78±2.95 15.56±4.48 16.77±3.98
HD 8.32±0.85 9.36±0.52 9.07±2.74
(1)实验中HA、HB、HD三个株系是同一植株通过单细胞克隆获得的，获取三个株系的过程一定经过________和________。
(2)由表可知，________株系在35 ℃条件下保持较平稳状态且光合速率较高，说明其抗高温性最好。这就提示我们可用______________________________________________
这一生理指标快速初步筛选抗高温品系。
(3)研究人员发现筛选出的抗高温品系的抗虫性较差，欲通过基因工程对品种进一步改良，下面是改良过程示意图。
a．在获得①的过程中涉及的工具酶有______________和DNA连接酶。已知BamHⅠ酶的识别序列如图甲所示，请在图乙的相应位置上，画出外源DNA两侧的黏性末端。
b．影响②过程发生的一个重要因素是________，愈伤组织是一些分化的细胞经脱分化成为具有__________能力的薄壁细胞。
解析：植物组织培养需经过脱分化和再分化过程。由表可知，HB株系在35℃条件下光合速率较高。获取重组DNA分子应用限制性核酸内切酶和DNA连接酶。图中过程②是脱分化，影响脱分化的重要因素是植物激素。
答案：(1)脱分化 再分化 (2)HB 光合速率对不同温度的反应 (3)a.限制性核酸内切酶 如下图：
b．植物激素 分生
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
1．蛋白质工程中需要直接进行操作的对象是( )
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：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需求。因此，归根到底，还是要对基因进行改造。
答案：D
2．蛋白质工程在设计蛋白质结构时依据的是( )
A．基因功能 B．蛋白质功能
C．氨基酸序列 D．mRNA密码子序列
解析：蛋白质工程在设计蛋白质结构时依据蛋白质功能，设计了蛋白质结构后再推测并合成相应的基因。
答案：B
3．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：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。
答案：C
4．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：
①________；②________；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：天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的，而蛋白质工程的基本途径与之相反，即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→找到相应的脱氧核苷酸序列(基因)。
答案：(1)④⑤ ①②③ (2)转录 翻译 折叠(加工) 分子设计 DNA合成 (3)对蛋白质的结构进行分子设计 基因合成或改造 (4)相反
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列说法不正确的是( )
A．天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的
B．天然蛋白质都能符合人类生产和生活的需要
C．天然干扰素在体外保存相当困难
D．许多工业用酶是由天然酶改造而来的
解析：天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要，但不一定完全符合人类生产和生活的需要。
答案：B
2．下列关于蛋白质工程的设计思路中，说法不正确的是( )
A．从蛋白质的功能推测蛋白质应有的结构
B．从蛋白质的结构推测氨基酸的排列顺序
C．从氨基酸的排列顺序推测基因中脱氧核苷酸的排列顺序
D．蛋白质工程完全不遵循中心法则
解析：蛋白质工程的基本途径是根据中心法则反推出来的。
答案：D
3．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：题目中的操作中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。
答案：B
4．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：蛋白质工程就是指根据蛋白质的精细结构和功能之间的关系，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，对蛋白质的改造包括氨基酸的种类、数量和排列顺序，但不包括氨基酸的化学组成。
答案：C
5．下列关于蛋白质工程的叙述中，不正确的是( )
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要
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．蛋白质工程能产生自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
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：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。
答案：B
6．科学家为提高玉米中赖氨酸含量，将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的氨基酸由天冬酰胺变成异亮氨酸，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，下列对蛋白质的改造，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mRNA
C．对相应的基因进行操作
D．重新合成新的基因
解析：蛋白质工程的直接操作对象是基因。
答案：C
7．猪的胰岛素用于人体降低血糖浓度效果不明显，原因是猪的胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪的胰岛素用于临床治疗人的糖尿病，用蛋白质工程对蛋白质分子进行设计的最佳方案是( )
A．对猪的胰岛素进行一个不同氨基酸的替换
B．将猪的胰岛素和人的胰岛素进行拼接，组成新的胰岛素
C．将猪和人的胰岛素混合在一起治疗人的糖尿病
D．根据人的胰岛素设计制造一种新的胰岛素
解析：要使猪的胰岛素临床用于治疗人的糖尿病，需要对猪的胰岛素进行蛋白质改造，制造一种新的胰岛素。蛋白质工程实质是对基因的改造。
答案：D
8．下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是( )
A．基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质
B．蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成
C．当得到可以在－70 ℃条件下保存半年的干扰素后，在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下，干扰素可以大量自我合成
D．基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的
解析：利用蛋白质工程生产蛋白质产品应通过改造相应基因后，再经基因表达大量产生。
答案：C
9．某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只是其热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗食物消化不良，最佳方案是( )
A．替换此酶中的少数氨基酸，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蛋白酶
D．减少此酶在片剂中的含量
解析：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。
答案：A
10．蛋白质工程中最早成功实现的是( )
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：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。[]
答案：A
二、非选择题(共30分)
11．(14分)干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在－70 ℃条件下保存半年，给广大患者带来福音。
(1)蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键，依据蛋白质工程原理，设计实验流程，让动物生产“可以保存的干扰素”：
(2)基因工程和蛋白质工程相比较，基因工程在原则上只能生产________的蛋白质，不一定符合__________________需要。而蛋白质工程是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________或________，对现有蛋白质进行________或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。
(3)蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的________结构。
(4)对天然蛋白质进行改造，应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？其原因是什么？
解析：蛋白质工程的操作流程是：预期蛋白质的功能→预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→确定相对应的脱氧核苷酸序列。基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程却可以生产自然界不存在的蛋白质。蛋白质工程直接操作的对象是基因。
答案：(1)预期蛋白质的功能 预期的蛋白质结构 应有的氨基酸序列 相对应的脱氧核苷酸序列(基因)
(2)自然界已存在 人类生产和生活 基因修饰 基因合成 改造
(3)空间(或高级)
(4)应该通过对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造。首先，任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因也就是对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传下去；如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子也无法遗传。其次，对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小得多
12．(16分)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发生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1个切点，在目的基因的两侧各有1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：(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)蛋白质工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
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
1．“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：小流域综合治理的主要目的是防治水土流失，退耕还林还草是草原生态恢复工程的措施之一。
答案：C
2．农村综合发展型生态工程的优点包括( )[]
①物质和能量的多级利用 ②物质循环再生 ③废物资源化 ④生物相互依存，体现了整体性 ⑤做到了生态、经济和社会效益三结合[]
A．①②③④ B．②③④⑤
C．①②④⑤ D．①②③④⑤
解析：农村综合发展型生态工程是在怎样实现物质的多级循环利用，用有限资源，取得经济、社会、生态效益全面提高的背景下提出和发展出的生态工程，典型代表是北京郊区窦店村的以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的综合利用，物质循环再生实现了废物的资源化，各种生物资源相互依存，把生态效益、经济效益和社会效益紧密地结合为一个整体。
答案：D
3．我国的“三北”防护林是一项规模空前的生态建设工程，被誉为“绿色万里长城建设工程”。下列不属于植树造林在保护环境方面要求的是( )
A．调节气候
B．防风固沙，防止荒漠化[]
C．提供木材[]
D．维持大气的碳—氧平衡
解析：树木可涵养水源，调节当地气候，可以防风固沙，防止沙漠化，树木进行光合作用，消耗CO2，制造O2，维持大气的碳—氧平衡，提供木材与环境保护无关，是经济效益。
答案：C
4．下列有关“生物圈2号”实验的叙述，正确的是( )
A．“生物圈2号”是一个人工生态循环系统
B．“生物圈2号”是与外界环境完全隔绝的系统
C．“生物圈2号”的实验失败，说明人类没有可能与自然和谐相处
D．“生物圈2号”的实验失败，证明了人类还没有能力模拟出自然生态系统
解析：“生物圈2号”是一个人工生态循环系统，但它不是与外界环境完全隔绝的系统，太阳光是“生物圈2号”内植物光合作用的能量来源；“生物圈2号”的实验没有达到预想结果的事实说明：人类必须与自然和谐相处，而不是没有可能与自然和谐相处；人类在现阶段还没有能力完全模拟出自然生态系统，而不意味着人类没有能力模拟自然生态系统。
答案：A
5．下面是窦店村综合发展生态工程示意图，请据图回答：
(1)该工程主要运用了生态工程的哪些基本原理？_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)这一生态工程的结构和功能有哪些特点？________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)蓝绿萍的代谢类型是________，在生态系统中的地位是________。
解析：(1)窦店村综合发展生态工程是以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。作物秸秆用来生产食用菌和饲料；饲料喂养畜禽；人、畜粪尿作为原料生产沼气；沼液用于水产养殖业；沼渣为蔬菜施肥和喂养畜禽，从而达到了物质利用的良性循环，缓解了农村“三料”的缺乏问题，提高了土地产出水平；同时畜禽、鱼、谷物、饲料等加工品也可输出到市场上出售。因此该生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理及系统学和工程学原理。
(2)该生态工程以沼气工程为核心，农、林、牧、副、渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
(3)蓝绿萍的代谢类型是自养需氧型，属于生产者。
答案：(1)物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理及系统学和工程学原理
(2)以沼气工程为核心，农、林、牧、副、渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展
(3)自养需氧型 生产者
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间20分钟)
一、选择题(每小题4分，共24分)
1．下列有关湿地生态系统和湿地生态系统恢复工程的叙述，正确的是( )
A．湿地生态系统指一切以水作为主要环境因素的生态系统，如江、海、湖泊等[]
B．地球上80%的湿地生态遭到破坏，破坏湿地生态系统的主要因素是自然灾害
C．湿地生态系统具有多种生态功能，如蓄洪防旱、调节区域气候、自然净化污水等
D．湿地生态恢复工程最关键的是人类干预，以促进湿地生态系统快速有效演替
解析：湿地生态系统是水域和陆地的自然过渡形态，而不是水域生态系统；破坏湿地生态系统的主要因素是人为因素而不是自然灾害；湿地生态系统恢复过程中，要尽量减少人类干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
答案：C
2．我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程是矿区废弃地生态恢复工程的实例，除煤矿外，金矿、铁矿等矿区也存在很多的废弃地需要进行矿区生态恢复工程建设。这些生态恢复工程中最重要的内容都是( )
A．矿区布局规划 B．停止矿物开采
C．改良土壤，恢复植被 D．隔离重建，综合利用
解析：在煤矿、金矿、铁矿等矿区的生态恢复工程中，关键在于改良表土，恢复植被，但要因地制宜。[]
答案：C
3．下列有关生态工程的相关内容的叙述不正确的是( )
A．农村综合发展型生态工程遵循物质循环再生和整体性原理等生态工程的基本原理
B．我国南方的桑基鱼塘通过将单个生产系统优化组合成一个有机整体，大大提高了系统生产力，这是运用系统的结构决定功能原理的典型实例
C．小流域综合治理的目标是建立稳定高效的复合系统，获得最大的生态和经济效益
D．矿区废弃地的生态工程恢复关键在于植被的恢复以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建
解析：桑基鱼塘通过将单个生产系统优化组合成一个有机整体，实现了“1＋1>2”的效果，故运用了系统整体性原理。
答案：B
4．实现可持续发展，需要下列哪些措施( )
A．从现在起，严禁砍伐森林
B．大量开采矿产资源，发展工业生产，提高综合国力
C．保护与人类共存的生物
D．各国独立处理酸雨、气候变暖等问题
解析：保护与人类共存的各种生物是维护物种多样性，提高生物圈的抵抗力稳定性，实现经济效益、社会效益和生态效益共同提高的前提条件。[]
答案：C
5．下图为生态养猪模式图。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组合利用的生态工程
解析：由于图示没有造成污染，所以不可能是湿地生态恢复的生态工程或小流域综合治理与开发的生态工程；题图中没有提及能量问题，也不可能是清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。
答案：B
6．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．以集中治理环境污染为目标
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：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。
答案：A
二、非选择题(共26分)[]
7．(14分)如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
________________________________________________________________________。
该系统中将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了应用，这体现了生态工程的
__________________原理。
(2)该系统将多个生产系统通过优化组合，有机整合在一起，提高了系统生产力，这体
现了生态工程中的____________原理。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：
________________________________________________________________________。
蘑菇房与蔬菜大棚相通，比单纯种植蔬菜和单纯培育蘑菇带来的效益之和还要高，体现了生态工程中的______________原理。
解析：(1)图示农业生态系统通过建立沼气池，实现了废物资源化和能量的多级利用，其遵循的是物质循环再生原理。
(2)图中生态农业施用的都是有机肥，减少了化肥和农药的使用量，因此生产的大米无公害。[]
(3)发酵装置中的微生物主要是乳酸菌，为原核生物，无核膜包被的细胞核。
(4)蘑菇为分解者，可将有机物分解为CO2等无机物，可供蔬菜进行光合作用。
答案：(1)实现物质的循环再生和能量的多级利用
物质循环再生
(2)系统的结构决定功能 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 系统整体性
8．(12分)下图是我国南京古泉生态农场的以沼气为纽带，联动农作物种植、蚯蚓养殖、养鱼、养鸡、养鸭等产业的物质循环利用示意图。请据图回答：
(1)图中蘑菇房中的蘑菇属于生态系统成分中的________。
(2)某同学据图写出一条捕食食物链：果树→蚯蚓→鸡，该食物链________(填“正确”或“不正确”)。
(3)利用沼气燃烧为鸡舍延长照明时间，提高产蛋率；利用性外激素诱捕果园中的害虫，这些实例体现了生态系统的________在农业生产中的应用。
(4)果园与森林相比，其抵抗力稳定性________(填“高”或“低”)，原因是
________________________________________________________________________。
(5)此生态农业与传统农业相比，明显的优势有________________和________________。
解析：(1)蘑菇不能利用无机物合成有机物，其利用的是有机物，属于分解者。(2)蚯蚓属于分解者，不参与捕食食物链的构成。(3)光照、性外激素分别为物理、化学信息。这是信息传递在农业生产中的具体应用。(4)与果园相比，森林的生物种类更多、营养结构更复杂，其抵抗力稳定性更高。(5)生态农业的优点在于实现了能量多级利用、物质循环再生，从而降低了环境污染。
答案：(1)分解者
(2)不正确
(3)信息传递
(4)低 生物种类少，营养结构简单
(5)实现了能量多级利用 减轻了对环境的污染(或实现了废物资源化等)(顺序可以颠倒，答出两点即可)
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
(满分100分 时间60分钟)
一、选择题(每小题2分，共40分)[来源:21世纪教育网]
1．美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得高水平的表达，长成的植物通体光亮，堪称奇迹。下列有关发光烟草培育的叙述正确的是( )
A．在培育过程中需用同一种限制酶分别切割荧光素基因和质粒
B．将目的基因直接导入烟草细胞常用的方法是显微注射法
C．受体细胞只能用烟草的受精卵，因为受精卵的全能性最高
D．导入目的基因的烟草细胞不需进行植物组织培养就能发育成一个完整的植株
解析：在转基因植物的培育过程中，不能将目的基因直接导入到受体细胞中，必须先让目的基因与运载体结合，此时要用同种限制酶切割，以露出相同的黏性末端，便于二者连接。以植物细胞作受体细胞时，可以用体细胞，也可以用受精卵，导入的方法一般为农杆菌转化法，而显微注射法用于动物细胞。导入目的基因的受体细胞需经植物组织培养才能发育成一个新个体。
答案：A
2．下列有关受精作用及胚胎发育的说法中，不正确的是( )
A．观察卵子是否受精的重要标志是卵黄膜和透明带之间是否出现两个极体21世纪教育网
B．防止多精入卵的两道屏障是顶体反应和卵黄膜封闭作用
C．标志着受精作用完成的是两原核融合形成合子
D．胚胎从透明带内伸展出来的过程称为孵化
解析：哺乳动物防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵黄膜封闭作用。
答案：B
3．下列关于植物体细胞杂交的叙述，正确的是( )
A．去掉细胞壁获得有活力的原生质体的唯一方法是酶解法
B．因基因选择性表达导致原生质体和植物细胞形态不同
C．杂种细胞再生细胞壁主要与线粒体和高尔基体有关
D．有丝分裂和减数分裂是植物体细胞杂交过程中细胞分裂的主要方式
解析：目前最常用的去除细胞壁的方法是酶解法，但不是唯一的方法；细胞壁对植物细胞具有保护和支持的作用，去除细胞壁后，原生质体呈球状，与基因选择性表达无关。植物体细胞杂交过程没有发生减数分裂。
答案：C
4．如图是牛囊胚示意图，下列有关该图的叙述错误的是( )
A．透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的
B．囊胚腔是一个充满液体的腔
C．内细胞团将来分化成内胚层
D．滋养层将来发育成胎膜和胎盘
解析：内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。
答案：C
5．下列有关生殖细胞的发生和受精过程的叙述错误的是( )
A．雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂
B．透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障
C．精子与卵黄膜相互融合，精子入卵
D．卵子是从动物的初情期开始，经过MⅠ和MⅡ两次连续分裂形成的
解析：卵子的减数第二次分裂在受精过程中完成；透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障，卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的第二道屏障；卵子形成是从雌性动物的胚胎时期开始的，MⅠ和MⅡ两次分裂过程并不连续。
答案：D
6．下列有关生态工程的说法，不正确的是( )
A．超载放牧导致草地退化，主要违背协调与平衡原理
B．矿区生态环境的恢复工程中，关键的措施是植被恢复
C．对湿地的恢复，只要注意退耕还湿地和建立自然保护区就可以
D．城市生活垃圾实现废物资源化利用的依据是物质循环再生原理
解析：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力，如果生物数量超过了环境的承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。湿地的恢复，要采用工程和生物措施相结合的方法，还要尽量减少人类的干扰。
答案：C
7．下列有关生物细胞工程的叙述正确的是( )
A．动物细胞工程技术中，胚胎移植、胚胎分割移植、核移植和动物细胞培养均可获得动物个体
B．用于治疗癌症的“生物导弹”就是以单克隆抗体作为抗癌药物定向杀死癌细胞
C．动物细胞培养出现的癌变一般发生于传代培养过程中
D．动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，依据的原理、诱导融合的方法都相同，且获得的融合细胞都具有双亲的遗传特性[来源:21世纪教育网]
解析：动物细胞工程技术中，胚胎移植、胚胎分割移植、核移植均可获得动物个体，而细胞培养不能；“生物导弹”中的单克隆抗体不是抗癌药物，只可携带抗癌药物定向杀死癌细胞；动物细胞融合与植物细胞杂交相比，二者依据的原理均有细胞膜具有一定的流动性，但诱导融合的方法的不同之处是动物细胞融合可借助灭活的病毒，二者获得的融合细胞(同种融合细胞除外)都具有双亲的遗传特性。
答案：C
8．如图为基因工程的部分操作过程示意图，甲～丁代表各不同阶段参与作用的成分。根据图示资料，下列叙述正确的是( )
21世纪教育网
A．细菌中的质粒都可以作为甲
B．丙是生物体内的RNA分子21世纪教育网
C．乙和丁所用的酶相同
D．图中各个过程都可在试管内完成[21世纪教育网
解析：图示中的甲是运载体，必须具有复制原点、启动子、终止子和标记基因等结构，因此并不是所有质粒都可以作为运载体；乙为限制性核酸内切酶，丁为DNA连接酶，二者不同；丙为目的基因；上述过程均在体外进行。
答案：D
9．下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述不正确的是( )
A．内细胞团细胞分裂、分化成各种组织和器官，滋养层细胞发育成胎膜和胎盘
B．移植用的胚胎一般取发育到桑椹胚或囊胚时期的，不同生物移植时期是相同的
C．胚胎分割移植时要注意将内细胞团均等分割
D．卵裂期胚胎中细胞数目不断增加
解析：不同生物进行胚胎移植时发育的时期不同，移植过早可能不能继续正常发育，过晚移植，过程中造成的伤害不易得到修复。
答案：B
10．生态农业是一个在生态上自我维持的农业生产系统，其特点是在保持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下，求得最大生产力和可持续发展。下列关于生态农业的叙述不正确的是( )
A．生态农业中食物链的营养级之间能量传递效率大大提高了
B．生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高
C．生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生
D．生态农业属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物的方法防治
解析：生态农业中生态系统的营养结构变复杂了，但食物链的营养级之间的能量传递效率不变。
答案：A
11．生产单克隆抗体时，需要对下列培养细胞进行选择的是( )
A．①② B．②③
C．①③ D．①④
解析：在制备单克隆抗体时需要进行两次筛选，一是获得杂交瘤细胞，如图①过程；二是获得能够分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞，如图②过程。
答案：A
12．爱德华兹以他在体外受精技术领域做出的开创性贡献而获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。关于体外受精技术叙述正确的是( )
A．获取的精子经获能后才能进行体外受精
B．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液中才能形成受精卵
C．精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母体子宫
D．精子与卵子相遇后，会发生顶体反应，防止多精入卵
解析：卵子必须处于减数第二次分裂中期才能进行受精，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；成熟的卵细胞与收集来的精子相遇形成受精卵，需培养到一定阶段才可移植；在受精前精子顶体发生的一系列变化称为顶体反应，不是在精子与卵子相遇后。防止多精入卵主要通过透明带反应和卵黄膜封闭作用两道屏障。
答案：A
13．利用乳腺生物反应器生产药用蛋白是动物基因工程的重要应用，目前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α－抗胰蛋白酶等医药产品。下列有关乳腺生物反应器的叙述错误的是( )
A．受体细胞可选用受精卵或胚胎干细胞
B．获得转基因动物需利用胚胎移植技术
C．鉴别药用蛋白基因是否导入受体细胞一般利用DNA分子杂交法
D．转基因动物产生的生殖细胞可能含有药用蛋白基因
解析：培育转基因动物选用的受体细胞可以是受精卵或胚胎干细胞；胚胎移植是培育转基因哺乳动物的最后一道工序；通过检测标记基因来鉴别目的基因是否导入受体细胞。
答案：C
14．某实验室做了如下图所示的实验研究，下列与此有关的叙述正确的是( )
A．过程①诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变
B．过程②属于动物细胞培养过程中的原代培养
C．丙细胞既能持续分裂又能分泌单一的抗体
D．过程③、④所用的培养基都含有聚乙二醇
解析：①是将高度分化的成纤维母细胞诱导形成干细胞，属于基因重组；②过程的实质是基因的选择性表达，属于细胞分化；丙细胞是由B细胞和骨髓瘤细胞融合后形成的，它同时具备了B细胞和瘤细胞的特点，即既能无限增殖，又能分泌特异性抗体；③是动物细胞融合，需使用聚乙二醇作诱导剂，④是动物细胞培养制备单克隆抗体的过程，不需要聚乙二醇。
答案：C
15．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。研究人员欲用植物组织培养技术通过培养紫草细胞生产紫草素。下列相关操作不合适的是( )
A．对作为外植体的紫草叶片进行消毒处理既保证其活性也可减轻污染
B．培养基中要加入植物激素以保证已分化的植物细胞脱分化形成愈伤组织
C．调节植物激素的种类和比例以保证愈伤组织再分化为胚状体
D．在培养细胞的过程中要不断通入无菌空气以保证氧气的充足供应
解析：紫草素是从愈伤组织的细胞中获取的，不用培养成完整的植株。
答案：C
16．下图为某种高等动物生殖和发育的图解。有关叙述正确的是( )
A．①④⑤过程中均可能出现一个细胞含两条Y染色体的情况
B．③过程依赖精、卵细胞间的递质进行相互识别
C．在④过程中用胚胎分割技术产生后代的性别和性状均相同
D．若不考虑变异，④⑤过程中不同体细胞的mRNA均相同
解析：③过程依赖精、卵细胞间的接触进行识别；胚胎分割产生后代的性别一定相同，但由于环境影响，性状可能不同；若不考虑变异，有丝分裂过程产生的体细胞的DNA相同，但由于基因的选择性表达，不同体细胞的mRNA可能不同。
答案：A
17．一种质粒和人的胰岛素基因存在的限制酶的酶切位点(用E1表示)如下图所示，a表示标记基因，b表示胰岛素基因。现用该种限制酶分别切割质粒和胰岛素基因，然后用DNA连接酶连接切割后的质粒和胰岛素基因，最不可能出现的是( )
解析：胰岛素基因呈直链状且较短，两个末端不容易结合到一块。A是质粒被切割后形成的大环片段和小环片段又重新结合在一块形成的；B是正常形成的重组质粒；D为质粒被切割后形成的大环片段两端直接连接后形成的。
答案：C
18．基因工程利用某目的基因(图甲)和P1噬菌体载体(图乙)构建重组DNA(图丙)。限制酶的酶切位点分别是Bgl Ⅱ (A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3A Ⅰ(↓GATC)。下列分析合理的是( )
A.用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
B．用Bgl Ⅱ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
C．用Bgl Ⅱ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
D．用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
解析：解答本题的关键是要看准切割后目的基因插入的方向，只有用EcoR Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体，插入后RNA聚合酶的移动方向才一定与图丙相同。
答案：D
19．下图是胚胎干细胞分离途径示意图。下列说法正确的是( )
A．图中A所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘
B．胚胎干细胞的体积和细胞核都较小
C．胚胎干细胞可以增殖而不发生分化
D．利用胚胎干细胞培养的人造器官正在大规模应用
解析：图中A是内细胞团细胞，将来能够发育成除胎膜和胎盘外的其他组织和器官。胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大。在体外培养情况下，可以只增殖而不发生分化。利用胚胎细胞可以诱导形成器官，但目前并没有大规模应用。
答案：C
20．下图是利用基因工程技术培育转基因植物、生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性内切酶。下列说法错误的是( )
A．图示过程是基因工程的核心步骤
B．表达载体构建时需要用到限制酶SmaⅠ
C．抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
D．除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构
解析：图示过程为基因表达载体的构建过程，是基因工程中的核心步骤。构建过程中需要将目的基因完整切割下来，此时要用到限制酶PstⅠ、EcoRⅠ。抗卡那霉素基因是标记基因，目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞。基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。
答案：B
二、非选择题(共60分)
21．(10分)科学家培育荧光鼠的设计思路可用下面的图解表示。
依据设计程序，回答下列问题：
(1)科学家在过程A中对天然质粒做的修饰改造是________。B过程用到的工具酶有____________________。
(2)E过程为体外受精，卵子的状态应达到________期才能与获能后的精子完成受精。G过程应用的技术称为________，该过程要用激素处理代孕成鼠，目的是让代孕成鼠____________________________。
(3)检测荧光小鼠细胞内是否含有基因X，在分子水平上通常用______________________作探针；判断转基因荧光鼠荧光基因的表达是否成功，在个体水平上应检测_________。
(4)如果想一次繁殖多只转基因鼠，则需要在过程G中实施____________，该操作一般在胚胎发育至________期进行。
解析：(1)基因工程最常用的载体是质粒。但是天然质粒往往不能满足作为载体必须具备的各项要求，因此需要根据不同的目的和需要，对质粒进行人工改建，如题中所给的天然质粒缺少终止子。在基因表达载体构建的过程中需要用到的工具酶包括限制酶和DNA连接酶。(2)E过程为体外受精，卵子应达到减数第二次分裂中期才能与获能后的精子完成受精。受精卵经过培养形成早期胚胎，经G过程(胚胎移植)被植入代孕成鼠子宫内发育。该过程要用激素处理代孕成鼠，目的是让代孕成鼠达到同期发情状态。(3)在基因工程中检测目的基因的导入是否成功，需要检测荧光小鼠细胞内是否含有基因X，在分子水平上常用DNA分子杂交技术进行检测，通常用荧光标记的基因X作探针。判断转基因荧光鼠荧光基因的表达是否成功，在个体水平上应检测小鼠身体是否有荧光。(4)如果想一次繁殖多只转基因鼠，则需要利用胚胎分割移植技术，对发育到桑椹胚或囊胚时期的早期胚胎进行切割和移植。
答案：(1)添加终止子 限制性核酸内切酶、DNA连接酶 (2)减数第二次分裂中(MⅡ) 胚胎移植 达到同期发情 (3)荧光标记的基因X 小鼠身体是否有荧光 (4)胚胎分割移植 桑椹胚或囊胚
22．(12分)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面的抗原可引起免疫排斥反应。如图为科学家将小型猪器官表面抗原基因(Anti)“反向处理”，并人工合成reAnti基因，转入猪成纤维细胞，培育成转基因克隆猪的过程示意图，请据图回答问题：
(1)若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内表达，应在人工合成的reAnti基因的首段连接
__________________________________。
(2)Anti基因的mRNA为○P …ATCGCCCG…－OH。将Anti基因“反向处理”后，人工合成的reAnti基因的模板链为○P …ATCGCCCG…－OH，该基因转录出的mRNA为○P …________… －OH。分析可知，Anti基因与reAnti基因的mRNA可进行________________。
(3)图中转基因克隆猪不含有猪抗原的实质是reAnti基因抑制了Anti基因的
________________________________________________________________________。
(4)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞后，要通过DNA分子杂交技术来检测reAnti基因是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的________上。
(5)从猪中取胎儿成纤维细胞，用________处理，然后进行分散培养。培养时，将培养瓶置于含______________的混合气体培养箱中进行培养。
(6)过程④表示通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核，微型吸管除了将细胞核吸出外，往往还要将________一并吸出。
解析：一个完整的基因表达载体由启动子、终止子、目的基因和标记基因组成。启动子位于目的基因的首端。由题干信息“反向处理”可确定，reAnti基因转录的mRNA为CGGGCGAU。DNA分子杂交技术可检测目的基因的存在。动物细胞培养应首先用胰蛋白酶处理使组织分散成单个细胞。
答案：(1)启动子(或Anti基因的启动子) (2)CGGGCGAU 碱基互补配对 (3)翻译 (4)染色体DNA (5)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 95%空气和5%CO2 (6)第一极体
23．(12分)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。将这两种细胞在培养皿中混合，加促融剂促进细胞融合，获得杂种细胞，并生产单克隆抗体。请回答：
(1)生产单克隆抗体时，一般不直接利用一个B淋巴细胞，主要原因是___________。
(2)①过程中，常用的与植物细胞融合相同的诱导剂是________________________。
(3)②过程为________培养，培养液中还需通入气体，其中通入CO2的目的主要是________。
(4)④表示杂交瘤细胞的扩大培养，其既可在体外培养，也可注射到小鼠________内培养。体内培养与体外培养相比，其优点是______________________________________________。
(5)为了从培养液中分离出杂种细胞，需在③过程向培养液中加入________，理由是杂交瘤细胞可利用__________________途径合成DNA，从而才能在该培养液中增殖。
解析：B淋巴细胞不能无限增殖，因此应与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞。动物细胞融合和植物体细胞杂交都可用聚乙二醇作诱导剂。在动物细胞培养中CO2的作用主要是维持溶液的pH。加入氨基嘌呤后，D途径被阻断，只有杂交瘤细胞才能增殖。
答案：(1)B淋巴细胞不能无限增殖 (2)聚乙二醇 (3)细胞 维持培养液的pH (4)腹腔 无需再提供营养物质以及无菌环境，操作简便 (5)氨基嘌呤 淋巴细胞中的S21世纪教育网
24．(10分)下图为一系列生物技术操作示意图，请据图回答：
(1)在基因工程中，a过程为________。如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因，a过程使用的酶区别于其他酶的特点是_________________________________________________。21世纪教育网
(2)在基因工程中，b过程为________，得到的细胞必须通过检测与鉴定，才能知道目的基因是否被导入，可采用的检测方法为________。
(3)为提高胚胎的利用率，可通过________(填字母)过程，此过程要选择发育良好、形态正常的________胚。
(4)在植物细胞工程中，过程f、g分别为________、________。
解析：图中a是目的基因的获取，b是将目的基因导入受体细胞，c是早期胚胎发育，d是胚胎分割，e是胚胎移植，f是脱分化，g是再分化。
答案：(1)目的基因的获取 能识别特定的脱氧核苷酸序列 (2)将目的基因导入受体细胞 DNA分子杂交技术 (3)d 桑椹胚或囊 (4)脱分化 再分化21世纪教育网
25．(16分)图甲是植物组织培养过程示意图，图乙是植物激素对愈伤组织分化影响的示意图。据图回答下列问题：
(1)植物组织培养的原理是植物细胞具有_______________________________________。
(2)为了保证植物的正常生长，容器内装有的培养基中除小分子有机物和水外，还需要含有植物生长所需要的________________________。
(3)在A 过程中，为了有利于嫩枝组织细胞启动细胞分裂形成愈伤组织，常常需要在配制好的培养基中添加________。嫩枝组织细胞接种后2～5 d时，若发现其边缘局部污染，原因可能是_____________________________________________________________________。21世纪教育网
(4)在过程B中，若愈伤组织没有形成根，但分化出了芽，其原因可能是
______________________________；若要获得更多的愈伤组织，培养基中两种激素的含量应该是____________________________。
(5)切取若干光照后一段幼苗芽尖处的组织块，消毒后，接种到诱导再分化的培养基中培养，该培养基中两种植物激素浓度相同。从理论上分析，分化的结果是________；原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)植物细胞具有全能性，这是植物组织培养的理论基础。(2)为了保证植物的正常生长，培养基中一定要添加各种无机盐。(3)植物组织培养过程中，启动细胞分裂和愈伤组织的分化都离不开植物激素。培养的嫩枝组织细胞周围发生局部污染，可能是嫩枝组织细胞消毒不彻底。(4)，(5)从图乙可知，植物激素的种类及其浓度配比都会影响愈伤组织分化的方向，具体结合图示和题干信息回答即可。
答案：(1)全能性 (2)各种无机盐 (3)植物激素 嫩枝组织细胞消毒不彻底 (4)培养基中生长素较少，细胞分裂素较多 细胞分裂素中等量，生长素少 (5)生根 原培养基中细胞分裂素与生长素的浓度相等，而经光照后的幼苗芽尖处组织块含较多生长素，因此组织块处的细胞分裂素少，生长素多，故诱导生根
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
1．基因工程的基本操作程序有：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：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。
答案：C
2．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：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mRNA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DNA。①、④均不需要模板。
答案：D
3．下列关于PCR技术的叙述，正确的是( )
A．PCR技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上
B．该技术需要解旋酶和热稳定的DNA聚合酶
C．该技术需要一对特异性的引物，要求一对引物的序列是互补的
D．该技术应用体内DNA双链复制原理，也需要模板、原料、能量、酶等条件
解析：PCR技术扩增的目的基因序列不一定是已知的，A错误；PCR技术是通过高温来使DNA解旋的，不需要解旋酶，B错误；该技术需要的一对引物，分别能与模板DNA的两条链的末端碱基配对，其序列不是互补的，C错误。
答案：D
4．2010年曲阜某蔬菜基地栽种了一种抗虫大白菜，这是运用转基因技术把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中培育而成的，在这一过程中要进行基因表达载体的构建。根据所学知识推断，作为重组载体应具备的结构有( )
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：基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。
答案：D
5．(2012·新课标全国卷)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有________和________。
(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：
AATTC……G
G……CTTAA
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是________，产物是________。若要在体外获得大量反转录产物，常采用________技术。
(5)基因工程中除质粒外，________________和________________也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是____________________________________。
解析：(1)DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种——黏性末端和平末端。(2)为了保证目的基因与运载体相连，用另一种限制酶切割后形成的黏性末端必须与EcoRⅠ切割形成的黏性末端相同。(3)DNA连接酶有大肠杆菌DNA连接酶和T4DNA连接酶两类。(4)反转录的模板是mRNA，产物是DNA。大量扩增反转录产物常采用PCR技术。(5)在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等。(6)经Ca2＋处理后的大肠杆菌才能够吸收周围环境中的DNA分子。
答案：(1)黏性末端 平末端 (2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同 (3)E·coli T4 (4)mRNA(或RNA) cDNA(或DNA) PCR (5)噬菌体 动植物病毒 (6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)[]
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列关于基因工程的叙述，正确的是( )
A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B．限制酶和DNA连接酶都能识别特定的碱基序列，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具有生物活性
D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
解析：目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制酶和DNA连接酶，前者能识别特定的碱基序列；大肠杆菌为原核生物，不含有内质网和高尔基体等细胞器，不能对蛋白质进行加工，其合成的胰岛素原无生物活性；载体中的抗性基因为标记基因，其作用是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达。[]
答案：A
2．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是( )
A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
解析：基因的表达即控制蛋白质的合成，只有合成了相应的蛋白质才能证明目的基因完成了在受体细胞中的表达。
答案：D
3．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，无需进行碱基互补配对的步骤是( )
A．人工合成目的基因
B．基因表达载体的构建
C．将目的基因导入受体细胞
D．目的基因的检测与鉴定
解析：将目的基因导入受体细胞时，不存在DNA复制或转录等过程，故该过程不需进行碱基互补配对。[]
答案：C[]
4．下列关于基因表达载体的叙述，不正确的是( )
A．基因表达载体的构建是基因工程的核心
B．其上的启动子和终止子都是有特殊结构的DNA片段
C．一般用抗生素抗性基因作为标记基因
D．虽然基因工程中的受体细胞有所不同，但构建的基因表达载体都是一样的
解析：由于受体细胞有植物、动物、微生物之分，目的基因导入受体细胞的方法不同，所以，表达载体的构建也有所差别。
答案：D
5．右图是基因工程中基因表达载体的模式图，若结构X是表达载体所必需的，则X最可能是( )
A．荧光蛋白基因
B．启动子
C．限制酶
D．DNA连接酶
解析：一个完整的基因表达载体应包括启动子、终止子、目的基因和标记基因。
答案：B
6．下列关于基因表达载体导入微生物细胞的叙述中，不正确的是( )
A．常用原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖快，且多为单细胞，遗传物质相对较少
B．受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态
C．感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度
D．感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子的液体只要调节为适宜的pH即可，没必要用缓冲液
解析：将基因表达载体导入微生物细胞时，需在一定条件(如适宜的温度、pH等)下，将基因表达载体和感受态的微生物细胞混合培养，在培养过程中，可能会影响pH的变化，因此要加入缓冲液，以保持适宜的pH。
答案：D
7．某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转到马铃薯植株中，经检测，在成熟茎细胞的间隙中发现了Amy。这一过程涉及( )
A．目的基因来自细菌，可以不需要载体，由细菌侵染受体细胞而导入
B．基因a导入成功后，将抑制细胞原有代谢，开辟新的代谢途径
C．RNA以自身为模板自我复制
D．DNA以其一条链为模板合成mRNA
解析：成熟茎细胞间隙中发现Amy，说明目的基因在受体细胞内已成功表达，所以涉及转录过程(即D过程)；RNA的自我复制仅限于在一部分RNA病毒中发生；目的基因导入受体细胞都必须通过载体；目的基因导入受体细胞后在原有细胞代谢的基础上开辟新的代谢途径，不抑制细胞原有的代谢。
答案：D[]
8．以下甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是
( )
A．甲方法可建立该细菌的基因组文库
B．乙方法可建立该细菌的cDNA文库
C．甲方法要以脱氧核苷酸为原料
D．乙方法需要逆转录酶参与
解析：甲方法是从细菌的DNA中直接提取，故可以建立该细菌的基因组文库；乙方法是由信使RNA逆转录的目的基因，故可以建立该细菌的cDNA文库。乙方法需要逆转录酶和脱氧核苷酸为原料。[]
答案：C
9．右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，下列相关分析中正确的是( )
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：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。[]
答案：C
10．蓝藻拟核DNA上有控制叶绿素合成的ch1L基因。某科学家通过构建该种生物缺失ch1L基因的变异株细胞，以研究ch1L基因对叶绿素合成的控制，技术路线如下图所示，下列相关叙述错误的是( )
[]
A．①②过程应使用不同的限制性内切酶
B．①②过程都要使用DNA连接酶
C．终止密码子是基因表达载体的重要组成部分
D．若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株
解析：限制性内切酶有特异性，①②过程要切割的DNA序列不同，故应使用不同的限制性内切酶；DNA连接酶的作用是连接被切开的磷酸二酯键，使ch1L基因、红霉素抗性基因与质粒结合；基因表达载体由目的基因、启动子、终止子、标记基因组成，终止密码子是mRNA上密码子的一种，表示一次翻译的结束；变异株中ch1L基因被重组基因替换，重组基因中有红霉素抗性基因，故可用含红霉素的培养基筛选出该变异株。
答案：C
二、非选择题(共30分)
11．(9分)(2012·江苏高考)图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题：
(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由____________________连接。
(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，产生的末端是________末端，其产物长度为________________________________________________________________________。
(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T－A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有________种不同长度的DNA片段。
(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是________。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加________的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是__________________________________
____________________________________。
解析：(1)一条脱氧核苷酸链中相邻的两个碱基之间是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连的。(2)从Sma Ⅰ的识别序列和酶切位点可知，其切割后产生的是平末端，图1中DNA片段有两个Sma Ⅰ的识别序列，故切割后产生的产物长度为534＋3＝537(bp)、796－3－3＝790(bp)和658＋3＝661(bp)的三个片段。(3)图示方框内发生碱基对的替换后，形成的d基因失去了1个SmaⅠ的识别序列，故D基因、d基因用SmaⅠ完全切割所得产物中除原有D基因切割后的3种长度的DNA片段外，还增加一种d基因被切割后出现的长度为537＋790＝1 327(bp)的DNA片段。(4)目的基因的两端都有BamHⅠ的识别序列，质粒的启动子后抗生素A抗性基因上也有BamHⅠ的识别序列，故应选用的限制酶是BamHⅠ，此时将抗生素B抗性基因作为标记基因，故筛选时培养基中要添加抗生素B。经过同种限制酶切割后会产生相同的未端，部分目的基因与质粒会反向连接而导致基因无法正常表达。
答案：(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖
(2)平 537 bp、790 bp、661 bp
(3)4
(4)BamHⅠ 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接
12．(8分)下面是口蹄疫疫苗生产过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)首先从口蹄疫病毒中提取部分合成病毒蛋白的RNA，而不是用口蹄疫病毒的全部RNA，原因是合成病毒蛋白的RNA控制合成的病毒蛋白质，具有__________________特性，又不会使动物致病。以合成病毒蛋白的RNA产生病毒蛋白的DNA，需用到的工具酶是______________________。
(2)构建基因表达载体所需要的工具酶是________________。基因表达载体除目的基因外，还应包括________________________。
(3)导入大肠杆菌前需先将大肠杆菌处理为________细胞。
(4)为检测目的基因是否导入受体细胞，常常要借助载体上________的表达，更准确的方法是利用放射性同位素标记的________作探针与基因组DNA杂交。最后还要检测目的基因是否翻译成了病毒蛋白质，利用的技术是______________。
解析：(1)病毒由核酸和蛋白质组成，其蛋白质外壳具有免疫特性，故口蹄疫疫苗生产过程只需提取口蹄疫病毒中控制合成病毒蛋白的RNA部分。以RNA为模板合成DNA的过程属于逆转录，需要逆转录酶。(2)基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因。构建基因表达载体一般用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有黏性末端的切口，再用同种限制酶切割目的基因，产生相同的黏性末端。将切下的目的基因片段，插入质粒的切口处，在DNA连接酶的作用下使质粒与目的基因结合形成重组质粒。(3)将目的基因导入微生物细胞前，常用Ca2＋处理使其成为感受态细胞。(4)标记基因的表达可检测目的基因是否导入受体细胞，除此之外还可以用DNA杂交法和抗原—抗体杂交技术进行检测。
答案：(1)抗原 逆转录酶
(2)限制性核酸内切酶和DNA连接酶 启动子、终止子、标记基因
(3)感受态
(4)标记基因 病毒蛋白基因(目的基因) 抗原—抗体杂交技术
13．(13分)质粒能成功转入植物细胞，并将质粒上的一部分外源DNA整合到植物的DNA中。下图表示利用质粒进行转化获得抗除草剂大豆的过程。请据图分析回答：
(1)过程②需要通过______________使质粒与目的基因的切口黏合。
(2)组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造。下图是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图(图示为部分基因及部分限制性核酸内切酶的作用位点)，据图分析：
①人工改造时，要使抗虫基因表达，还应插入________。
②人工改造时，用限制酶Ⅱ处理，其目的是：第一，去除质粒上的____________(基因)，保证T DNA进入植物细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；第二，使质粒带有单一限制酶作用位点，有利于________________________________；第三，使质粒大小合适，可以提高转化效率等。
③若用限制酶Ⅰ分别切割改造过的理想质粒和带有抗除草剂基因的DNA分子，并构建成重组Ti质粒。分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的植物细胞，观察到的细胞生长的现象是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的黏性末端为序列，则该酶识别的核苷酸序列是_______________________________________________________。
(4)过程③可以采用的方法是_________________________________________________。
(5)为了检测通过过程④获得的幼苗是否具有抗除草剂的特性，可采用的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)图中②是构建基因表达载体，需要使用DNA连接酶将目的基因和运载体连接起来。(2)由图可知，该表达载体中没有启动子。用限制酶Ⅱ处理，可将tms基因与tmr基因切除，这两个基因与细胞的分裂和生长有关。用限制酶Ⅰ切割时，tetr(四环素抗性基因)被破坏，而neor(卡那霉素和新霉素抗性基因)完整，因此不能在含四环素的培养基上生长，而能在含卡那霉素和新霉素的培养基上生长。
答案：(1)DNA连接酶
(2)①启动子 ②tms和tmr 目的基因准确插入 ③在含卡那霉素和新霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长
(3)
CTGCAG
| | | | | |
GACGTC
(4)花粉管通道法(或农杆菌转化法、基因枪法，答一项即可)
(5)对幼苗喷施除草剂，观察其生长情况
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
1．实施基因工程的最终目的是( )
A．提取生物体的DNA分子
B．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．创造符合人们需要的新的生物类型和生物产品
解析：A、B、C三项均为基因工程操作的具体内容，但不是基因工程的目的。实施基因工程的最终目的是通过基因操作定向改造生物的遗传物质，创造符合人们需要的新的生物类型和生物产品。[]
答案：D
2．下列关于限制性核酸内切酶的叙述，错误的是( )
A．限制性核酸内切酶可从原核生物中提取
B．同一种限制酶切割不同的DNA分子产生的末端能够进行碱基互补配对
C．限制酶能任意切割DNA分子，从而产生大量的DNA片段
D．每一种限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列
解析：限制酶存在于许多原核生物中，可以从中提取。每种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子。同一种限制酶切割不同的DNA产生的末端能够进行碱基互补配对。
答案：C
3．下列有关DNA连接酶的叙述正确的是( )
①催化具有相同的黏性末端的DNA片段之间连接
②催化具有不同的黏性末端的DNA片段之间连接
③催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成
④催化脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键的形成
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
解析：DNA连接酶催化相同(即互补)的黏性末端进行连接，而不是不同的黏性末端的任意连接。DNA连接酶作用的部位是磷酸二酯键，不是氢键。
答案：C
4．作为基因工程中的“分子运输车”，载体应具备的条件是( )
①必须有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上
②载体必须具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制
③必须带有标记基因，以便进行重组后的筛选
④必须是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去
⑤大小应合适，太大则不易操作
A．①②③④ B．①②③⑤
C．①②④⑤ D．①②③④⑤
解析：作为运载体应具备限制酶切点，标记基因，除此之外，还应具有自我复制能力，以及无毒害作用等特点。
答案：D
5．下面是大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题：
(1)a代表的物质和质粒的化学本质相同，都是________，二者还具有其他共同点，如：①______________________，②________________(写出两条即可)。
(2)若质粒DNA分子的切割末端为，则与之连接的目的基因切割末端应为__________________；可使用________________把质粒和目的基因连接在一起。
(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为______________，其作用是
________________________________________________________________________。
(4)下列常在基因工程中作为载体的是( )
A．苏云金芽孢杆菌抗虫基因
B．土壤农杆菌环状RNA分子
C．大肠杆菌的质粒
D．动物细胞的染色体[]
解析：质粒是基因工程中最常用的载体，是一种裸露的、结构简单、独立于细菌染色体(即拟核DNA)之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子，具有一至多个限制酶切割位点，进入受体细胞后能自主复制，具有标记基因便于重组DNA的鉴定与选择。
答案：(1)DNA ①能够自我复制 ②具有遗传效应
(2) DNA连接酶
(3)标记基因 供重组DNA的鉴定和选择 (4)C
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列对基因工程的理解，正确的是( )
①它是一种按照人们的意愿，定向改造生物遗传特性的工程
②对基因进行人为改造
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
A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤⑥
C．①②③⑤⑥ D．①③⑤⑥
解析：基因工程的目的是按照人的意愿，定向改造生物性状；技术手段是体外DNA重组技术和转基因技术；操作水平是DNA分子水平；基因工程只是实现了基因重组，并没有改造基因。
答案：B
2．下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是( )
A．将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键
B．将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键
C．连接两条DNA链上碱基之间的氢键
D．只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而不能将双链DNA片段平末端之间进行连接
解析：DNA连接酶和DNA聚合酶都是催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键。DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，将两个DNA片段连接成重组DNA分子。DNA聚合酶是将单个核苷酸加到已存在的核酸片段上形成磷酸二酯键，合成新的DNA分子。
答案：B
3．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( )[]
选项 供体 “手术刀” “缝合针” 载体 受体
A 质粒 限制性核酸内切酶 DNA连接酶 提供目的基因的生物 大肠杆菌等
B 提供目的基因的生物 DNA连接酶 限制性核酸内切酶 质粒 大肠杆菌等
C 提供目的基因的生物 限制性核酸内切酶 DNA连接酶 质粒 大肠杆菌等
D 大肠杆菌等 DNA连接酶[] 限制性核酸内切酶 提供目的基因的生物 质粒
解析：供体是提供目的基因的生物，受体是接受目的基因的生物；常用的运载体是质粒；操作工具中的“手术刀”和“缝合针”分别是限制酶和DNA连接酶。[]
答案：C
4．如下图所示，两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用发生下述变化。则X酶是( )
A．DNA连接酶 B．RNA聚合酶
C．DNA聚合酶 D．限制酶
解析：图中X酶可将两个具有黏性末端的DNA片段连接在一起，因此该酶为DNA连接酶。
答案：A
5．水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中由三种氨基酸构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。在转基因技术中，这种蛋白质的作用是( )
A．促使目的基因导入受体细胞中
B．促使目的基因在受体细胞中复制
C．促使目的基因容易被检测出来
D．促使目的基因容易成功表达
解析：由题干信息可知，该基因为标记基因，其作用是促使目的基因容易被检测到。
答案：C
6．下图表示限制酶切割DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列和切点是( )
A．CTTAAG，切点在C和T之间
B．CTTAAG，切点在G和A之间
C．GAATTC，切点在G和A之间
D．GAATTC，切点在C和T之间
解析：由图示可知：该限制酶能识别的碱基序列是GAATTC，切点在G和A之间。
答案：C
7．据图判断，有关工具酶功能的叙述错误的是( )
A．限制性核酸内切酶可以切断a处
B．DNA聚合酶可以连接a处
C．解旋酶可以使b处解开
D．DNA连接酶可以连接c处
解析：a处指的是两个相邻脱氧核苷酸之间的脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键，而c处指的是同一个脱氧核苷酸内的脱氧核糖和磷酸之间的化学键。
答案：D
8．下图为四种限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列应该为( )
A．BamHⅠ和EcoRⅠ；末端互补序列—AATT—
B．BamHⅠ和HindⅢ；末端互补序列—GATC—
C．EcoRⅠ和HindⅢ；末端互补序列—AATT—
D．BamHⅠ和Bg lⅡ；末端互补序列—GATC—
解析：A选项中BamHⅠ酶切出的末端序列为—GATC—，EcoRⅠ酶切出的末端序列为—AATT—，两者不互补；B项HindⅢ酶切出的末端序列为—AGCT—，与BamHⅠ酶切出的末端序列不互补；同理可推知，C项中也不互补，只有D项中才互补。
答案：D
9．现有一长度为1 000碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1 000 bp，用KpnⅠ单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。下图中DNA分子的酶切图谱正确的是( )
解析：长度为1 000 bp的DNA分子，被EcoRⅠ酶切后长度不变，说明该DNA为环状。用KpnⅠ单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度，说明该DNA分子上有两个KpnⅠ酶的切割位点。用两种酶同时切割，得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子，说明EcoRⅠ酶的作用位点正好在KpnⅠ酶切割后得到的400 bp的DNA片段的中间位置。[]
答案：D
10．质粒之所以能做基因工程的载体，是由于它( )
A．含蛋白质，从而能完成生命活动
B．能够自我复制，保持连续性
C．是RNA，能够指导蛋白质的合成
D．具有环状结构，能够携带目的基因
解析：质粒是小的环状DNA分子，能够自我复制，且对受体细胞无毒害。原核生物的拟核DNA也呈环状，但不能做基因工程的载体。
答案：B
二、非选择题(共30分)
11．(10分)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。科学家运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质。下图表示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____________。人的蛋白质基因“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。
(3)人的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___________。
解析：本题主要考查各种工具在基因工程中的作用，要明确限制酶的作用是切取目的基因，DNA连接酶起“缝合”作用，载体能把目的基因导入受体细胞。
答案：(1)限制酶 DNA连接酶
(2)―→＋
↑
(3)基因的结构是相同的 载体 质粒、动植物病毒及λ噬菌体的衍生物
12．(10分)基因工程中，需使用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—ATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
(1)根据已知条件和下图中信息回答：
①上述质粒用限制酶________切割，目的基因用限制酶________切割。
②将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，还要加入适量的________。
③请指出质粒上至少要有一个标记基因的理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)不同生物的基因可以拼接的结构基础是____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)两个DNA片段能否连接关键是看所形成的黏性末端是否相同。用同一种限制性核酸内切酶切割肯定露出相同的黏性末端。在这里限制性核酸内切酶Ⅰ、Ⅱ虽是两种不同的限制性核酸内切酶，但是它们切割产生的黏性末端相同，因而也可以用DNA连接酶将其连接起来。(2)不同基因拼接成功的基础是DNA的空间结构和基本单位相同。
答案：(1)①Ⅰ Ⅱ ②DNA连接酶 ③检测重组质粒(或目的基因)是否导入受体细胞 (2)DNA结构基本相同和基本组成单位相同
13．(10分)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：
限制酶 BamHⅠ HindⅢ EcoRⅠ SmaⅠ
识别序列及切割位点 ATCCCCTA ↑ GCTTTTCG[] ↑ ATTCCTTA ↑ CCGGGGCC↑
(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的优点在于可以防止________________。
(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入________酶。
(6)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，由于C与G之间的氢键(3个)比A与T之间的氢键(2个)数量多，故其含量越多，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)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EcoRⅠ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)①2 ②3[]
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
(满分100分 时间45分钟)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．哪一结构是变形后的精子主要保留的( )
A．细胞核 B．细胞质21世纪教育网
C．核糖体 D．内质网
解析：精子细胞变形为精子的过程中，很多结构都消失了，但保留了细胞核和线粒体等结构。
答案：A
2．关于受精过程的叙述，错误的是( )
A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠
B．透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障
C．精子外膜与卵黄膜相互融合，精子入卵
D．雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂
解析：精子与卵子相遇后，首先释放顶体酶穿越放射冠，而后穿越透明带，并产生透明带反应。
答案：A
3．胚胎分割要将内细胞团均等分割的原因是( )
A．以免影响胚胎的恢复和进一步发育
B．保证遗传物质的平均分配
C．确保胚胎发育后期营养物质的供应
D．防止分割而来的两个体性状差异过大
解析：因为内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，因此在分割时一定要注意将其均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
答案：A21世纪教育网
4．胚胎分割是一种现代生物技术，下列关于这一技术的叙述，正确的是( )
A．可以将早期胚胎任意分割成多份
B．可以分割任意时期的胚胎
C．可以获得同卵双胎或多胎
D．属于有性生殖方式，不属于克隆
解析：胚胎分割要选择发育良好的桑椹胚或囊胚，一般分割成2等份或4等份。该方式为无性生殖方式，属于克隆。
答案：C
5．下列生物技术不需要进行胚胎移植的是( )
A．克隆绵羊
B．培育优良品种试管牛
C．制备单克隆抗体
D．培育分泌人的抗体的转基因羊
解析：单克隆抗体的制备所需的技术手段是动物细胞融合和动物细胞培养。培育分泌人抗体的转基因羊的过程：首先将人的抗体基因与运载体结合，然后导入羊的受精卵中，将其在体外培养成早期胚胎后，移入母羊子宫内发育直到出生。
答案：C
6．判断卵子是否受精的标志是( )
A．当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到一个极体时
B．当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时
C．当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到三个极体时
D．当卵黄膜和透明带的间隙中极体消失时
解析：当精子和卵子结合后，卵子完成减数第二次分裂，这时可以在卵黄膜和透明带的间隙看到两个极体，这是判断卵子是否受精的重要标志。
答案：B
7．(2011·广东高考)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：试管动物技术中首先在体外受精得到受精卵，然后体外进行早期胚胎发育，最后再把胚胎移植到代孕母体内发育。
答案：D
8．下列有关胚胎工程叙述正确的是( )
A．内细胞团的胚胎干细胞具有发育的全能性，体外培养可发育成新个体
B．培养胚胎干细胞过程中加入胚胎成纤维细胞是为了促进细胞分化
C．进行早期胚胎体外培养时，需配制不同成分的营养液，以培养不同发育时期的胚胎
D．通过胚胎干细胞核移植，可以培育出与细胞核供体完全相同的复制品
解析：内细胞团的胚胎干细胞具有发育全能性，可以分化形成不同种类的体细胞，但动物细胞体外培养时一般不能发育成新个体；胚胎成纤维细胞可以分泌一些抑制细胞分化的物质，满足促进干细胞生长的同时抑制干细胞分化，所以在培养胚胎干细胞时，一般是用胚胎成纤维细胞铺在培养皿底层作为饲养层；细胞核移植技术获得的个体的细胞核基因来自供体，但细胞质基因来自受体细胞，故新个体不可能与供体完全相同。
答案：C
9．下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是( )
A．胚胎移植可以定向改造动物遗传性状，③需移植到发情的母牛子宫内发育
B．A细胞不一定是受精卵细胞
C．①②两个胚胎具有不同的遗传物质
D．图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段
解析：胚胎移植不能定向改造动物遗传性状。①②两个胚胎具有相同的遗传物质。原肠胚不能用于胚胎分割，因此图中a过程不包括原肠胚。
答案：B
10．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超数排卵，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．在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛
C．运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴
D．需配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎
解析：胚胎移植是将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的体内，使之继续发育为新个体。胚胎若通过体外或体内受精经培养或发育而获得，则为有性生殖；胚胎分割的实质是无性生殖。试管牛是指试管内(体外)受精，经培养、胚胎移植而产生的小牛，此试管牛若经胚胎分割则为克隆(无性生殖)牛，否则不属克隆范畴。
答案：C
11．(2012·浙江高考)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是( )
A．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性21世纪教育网
B．卵裂球细胞的体积随分裂次数的增加而不断增大21世纪教育网
C．囊胚的滋养层细胞具有发育全能性
D．原肠胚发育分化形成内外两个胚层
解析：受精卵卵裂时产生的细胞团称为卵裂球，随卵裂球细胞数目的增加，细胞逐渐变小，总体积基本不变；滋养层细胞是已经具有定向分化趋向的细胞，分化方向一旦确定即稳定而不可逆转，失去了发育的全能性；原肠胚发育分化会形成内、中、外三个胚层。
答案：A
12．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：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。
答案：A
13．老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β 淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某些基因的突变会导致β 淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是( )
A．胚胎移植技术 B．胚胎干细胞技术
C．单克隆抗体技术 D．基因治疗技术
解析：治疗老年痴呆症，可将胚胎干细胞诱导分化成未发生基因突变的组织或器官，来取代已经发生基因突变的组织或器官；或利用基因治疗技术将突变基因切除，导入正常基因；或制备针对β 淀粉样蛋白体的抗体，利用单克隆抗体技术进行大规模生产，用来消除该蛋白体的积累，从而治疗老年痴呆症；胚胎移植技术不能改变基因型，也就无法实现对老年痴呆症的治疗。
答案：A
14．下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法中正确的是( )21世纪教育网
A.图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育21世纪教育网
B．受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大
C．爬行类、鸟类、哺乳类动物的原肠胚是分化最强的时期
D．囊胚期开始出现三胚层的分化
解析：胚后发育是指生物从卵膜内孵化出来，或从母体分娩出来后到性成熟的发育过程。在卵裂过程中，每个细胞的体积应该是逐渐变小，三胚层的出现应在原肠胚期。
答案：C
15．中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述，错误的是( )
A．早期发育的胚胎依次经历了卵裂期、囊胚期、原肠胚期等几个阶段
B．兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性
C．克隆出的早期胚胎中，各细胞具有相同的遗传信息
D．在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化
解析：在早期胚胎发育过程中，囊胚期细胞已经开始分化。21世纪教育网
答案：D
二、非选择题(共55分)
16．(12分)下图是科学家培育试管转基因牛的过程示意图，据图回答下列问题：
(1)过程①通常用________处理，可达到超数排卵的目的。
(2)图中1、2、3分别是________、________、________。
(3)过程②中为保证抗病基因在受精卵中稳定存在并表达，需要先将该基因与________结合，该过程用到的酶是________________________________________________________。
(4)进行过程③时，受体应处于适合的生理状况，此时可利用激素对受体进行________处理。③过程若要同时产生多个相同的转基因牛通常用到的技术是_______________。
(5)为确保得到所需性别的转基因牛，往往对移植前的胚胎进行性别鉴定。写出两种鉴别早期胚胎性别的方法：____________________、__________________。
解析：图中①是用促性腺激素处理使供体超数排卵，②是转基因技术，④胚胎移植，1是透明带，2是滋养层细胞，3是内细胞团。
答案：(1)促性腺激素 (2)透明带 滋养层 内细胞团 (3)运载体 限制性内切酶和DNA连接酶 (4)同期发情 胚胎分割技术 (5)DNA分子杂交技术(利用基因探针鉴定) 分析胚胎细胞的染色体组型
17．(15分)新疆是我国重要的畜牧业省区之一，但当地羊的产肉率和产量远远不能满足市场的需求，每年都要从青海等省份调进大批羊肉。自2009年9月开始，新疆启动了优质种羊万枚胚胎移植工程，有4 000多只新疆本地肉用羊“怀上”并最终产下品质优良的“后代”。胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答：
(1)从受精卵→胚胎→幼羊的过程体现了受精卵具有____________________，胚胎工程的主要技术有______________________________________(至少写出两种)。
(2)选择供体母羊、供体公羊的要求是________________。对供体母羊进行超数排卵时应注射________________________________________________________________________。
(3)判断是否受精的标志是__________________________________________________。
(4)胚胎发育的早期是在________进行的，这一时期称为卵裂期，其特点是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的__________________或囊胚。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要特别注意将__________________均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。直接移植给受体母羊多个胚胎，产生的多个后代的基因型相同吗？______________；通过胚胎分割产生的两个或多个个体________(填“有”或“没有”)相同的遗传物质。
解析：受精卵的全能性最大。胚胎工程包括胚胎移植和胚胎分割移植等技术。促进供体超数排卵应用促性腺激素，胚胎发育的早期是在透明带内进行的，卵裂期的特点是细胞进行有丝分裂，细胞数量增加，胚胎体积不变或略有缩小。
答案：(1)全能性 胚胎移植技术、胚胎分割技术、体外受精技术(写出两种即可) (2)具有优良遗传性状的同种羊 促性腺激素 (3)卵黄膜和透明带间隙是否出现两个极体 (4)透明带内 细胞分裂为有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小 (5)桑椹胚 内细胞团 不一定 有
18．(12分)克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础，还解决了器官移植中供体不足的问题，同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展图和应用。请据图回答问题：
(1)图中所涉及的现代生物技术有________________________________________等。
(2)下列有关胚胎移植的叙述正确的有(多选)( )21世纪教育网
A．冲卵指的是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子
B．只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育[来源:21世纪教育网]
C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
D．不同动物其胚胎移植的时间不同
(3)图中两个婴儿长大后，外貌、性格和其他特征与原型男人相同，这说明
______________具有全能性。
(4)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，通常要加入________等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的________和适宜的温度与pH等；早期胚胎发育在________阶段以前的细胞是全能细胞。
(5)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，必须用________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。21世纪教育网
(6)在体外培养胚胎干细胞能否获得动物器官？为什么？______________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)图中获得重组细胞是利用了细胞核移植技术，由重组细胞发育为早期胚胎以及由早期胚胎历经内细胞团培养干细胞是细胞培养，早期胚胎分成胚胎1、胚胎2是胚胎分割，胚胎1、胚胎2分别在代孕母体内发育成为婴儿属于胚胎移植。(2)胚胎移植时冲卵就是将供体内的胚胎从子宫中冲出；同种动物的供、受体的生殖器官的生理变化是相同的，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应；不同动物其胚胎移植的时间不同。(3)胚胎1和2与原型男人的细胞核相同，他们的外貌、体型和其他特征相同说明了动物细胞核具有全能性。(4)使用培养基进行胚胎干细胞培养，使用的天然成分有动物血清或血浆，培养条件是无菌、无毒、氧气充足，以及必需的营养、适宜的温度和pH，早期胚胎发育在桑椹胚阶段以前的细胞是全能细胞。(5)细胞培养过程中使细胞团分散成单个细胞需要用胰蛋白酶处理。(6)胚胎干细胞培养必须要在体内才能进行细胞分化，所以在体外培养胚胎干细胞是不能获得动物器官的。
答案：(1)核移植、胚胎移植、细胞培养(另外写早期胚胎培养、胚胎分割也对，写了三个则给满分)
(2)ABD (3)动物细胞核 (4)动物血清或血浆 营养物质 桑椹胚 (5)胰蛋白酶 (6)不能。胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖而不发生分化
19．(16分)随着科学技术的发展，人们可以根据人类的需求来改造生物的性状，在许多领域取得了可喜的成果。下图是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解，据图回答：
(1)在此过程中涉及的现代生物技术主要有_____________________________________
_______________________________________________________________________。
(2)在基因工程中，我们称②为________，在②进入③之前要用________等工具来构建基因表达载体，能实现②进入③的常用方法是________________。
(3)图中①一般经________处理可以得到③，从③到④的过程中一般用未受精的卵细胞去核后作为受体，不用普通的体细胞，原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)从下图A～D中选出④到⑤的过程中正确的操作方法：________，把⑤送入⑥的最佳时期是________期。
(5)⑦是⑥生出的后代，那么⑦的遗传性状和________最相似，为什么？
_______________________________________，如果②的数量太少常用______________来扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是________，利用该方法得到的动物叫做________________。
(6)用这种方法生产药物与工厂化生产药物的优越性在于
_______________________________。⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所
需药物，这类的转基因动物被称为________。
解析：图中②为目的基因，目的基因导入受体细胞③之前要用限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体等工具来构建基因表达载体，然后使用显微注射法把其导入受体细胞。由组织得到单个细胞，必须使用胰蛋白酶处理，核移植过程中，由于卵细胞大，细胞质中含有刺激细胞核全能性表达的物质，因此选用卵细胞的细胞质作为细胞核的受体。胚胎切割的关键是要把内细胞团均等分割。⑦的核基因与荷斯坦奶牛一致，因此其性状与荷斯坦奶牛最相似；目的基因的扩增通过PCR技术完成，由于血清白蛋白从乳汁中提取，因此必须培育母牛，其性染色体为XX，培育出的这种动物称为转基因克隆动物。
答案：(1)基因工程、核移植技术、动物细胞培养
(2)目的基因 限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体 显微注射法
(3)胰蛋白酶 卵细胞大、易操作，细胞质中含有刺激细胞核全能性表达的物质，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性
(4)C 桑椹胚和囊胚
(5)荷斯坦奶牛 因为个体⑦的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛，⑥主要为胚胎发育提供营养和场所 PCR技术 XX 转基因克隆动物
(6)节约资源、降低成本等 乳腺(房)生物反应器
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
1．体外受精技术和克隆动物的生殖方式是( )
A．前者属于有性生殖，后者属于无性生殖
B．二者都属于有性生殖
C．二者都属于无性生殖
D．前者属于无性生殖，后者属于有性生殖
解析：体外受精技术属于有性生殖，而克隆属于无性生殖。
答案：A
2．体外受精时采集小鼠卵子常用的方法是( )
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卵母细胞
解析：对实验动物小鼠常用的采集卵子的方法是：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，再从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精，即超数排卵处理法。
答案：A
3．可以与获能精子进行体外受精的卵母细胞需要培养到什么时期( )
A．MⅠ期 B．MⅡ中期
C．桑椹期 D．囊胚期
解析：卵母细胞培养到MⅡ中期时才能受精，因为MⅡ中期卵母细胞的细胞核、细胞质已经成熟，而M Ⅰ期卵母细胞的细胞核、细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育。
答案：B
4．胚胎早期培养需要用液体培养基，其成分是( )
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、维生素、激素
C．蔗糖、水、无机盐、氨基酸、核苷酸、血清
D．水、无机盐、维生素、有机盐、淀粉等
解析：胚胎早期培养需要用液体培养基，其成分应当包括水、无机盐、维生素、激素、有机盐、氨基酸、核苷酸等营养物质，还应当含有动物血清等物质。
答案：A
5．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)请用一个流程图表示体外受精过程。
解析：体外受精的步骤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，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。
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)图示如右：
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．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：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；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，这为胚胎移植提供了可能；整个体外操作过程中都要在无菌条件下进行。
答案：A
2．体外受精常采用的采卵方法有( )
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从活体动物卵巢中吸取卵母细胞
A．①② B．②③[]
C．①④ D．③④
解析：②化学诱导法是精子获能处理的方法，③电刺激法是获取精子的方法。
答案：C
3．关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述正确的是( )
A．精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宫
B．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵
C．成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植
D．体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程都需在体外进行
解析：体外受精的原理是人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH等，使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用。因此卵母细胞必须在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，受精卵发育到桑椹胚或囊胚阶段才能移植，移入母体后继续发育形成幼体并产出。
答案：C
4．下列不属于人工授精和体外受精区别的一项是( )
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，而体外受精过程在母畜体外
解析：人工授精是用人工的方法，使公畜的精液注入母畜的生殖道内，使精、卵细胞结合。体外受精是将人工获取的精子和卵母细胞在体外即试管内完成受精。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的，后者是在体外完成的。
答案：C
5．下列不属于卵母细胞采集方法的是( )
A．用促性腺激素处理，然后从输卵管中冲取卵子
B．从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞
C．借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞
D．将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激排卵中枢神经，引起排卵
解析：对雄性动物来说，可将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激位于腰荐部的射精中枢神经，引起射精；该方法并不用于采集卵母细胞。
答案：D
6．我国首例“虎狮兽”于2002年在“南京红山动物园诞生”，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子“体外受精”而产生，完成这一过程需要解决的问题是( )
A．精子在体外用获能物质的处理
B．用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入
C．抽取精子、卵子的细胞核进行融合
D．精子入卵后进行人工处理防止多精入卵
解析：体外受精应进行卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能处理等过程。
答案：A
7．从大型动物体内采集的卵母细胞，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：动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，有的可能是初级卵母细胞，但它们都要进一步成熟后才能与精子完成受精作用。
答案：D
8．下列有关试管动物和体外受精的说法中正确的是( )[]
A．试管牛所采用的技术中包含克隆技术和体外受精、胚胎移植
B．对动物采卵时常用的激素是促性腺激素
C．试管婴儿技术能使不能产生精子或卵子的夫妇得到自己的孩子
D．从雌体内采集的卵子或卵母细胞均需体外培养后，才能与获能的精子受精
解析：试管牛所用技术为体外受精和胚胎移植；试管婴儿要进行体外受精，由父方和母方提供生殖细胞；从输卵管中冲出的卵子可直接与获能的精子受精。[]
答案：B
9．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：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；促进动物多排卵的激素是促性腺激素；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；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。[]
答案：B
10．下图为某哺乳动物生殖过程示意图(b为卵子)。下列相关叙述中不正确的是( )
A．动物个体①②的产生分别属于有性生殖和无性生殖
B．动物个体②的产生表明，高度分化的动物细胞核也具有发育成完整个体的潜在能力
C．按照动物个体②的产生方式，后代的性别比例仍为1∶1，但这对于动物的进化则是不利的[]
D．图中a、b、c三种细胞的产生方式，仅c为有丝分裂
解析：动物个体①的产生是由精、卵细胞结合而形成的个体，属于有性生殖过程，动物个体②的产生是由卵细胞与另一细胞的细胞核重组成一个新的细胞，进而发育成一个新的个体，故此方式属于克隆过程(无性繁殖)，动物的性别由核中的染色体决定，故此个体的性别与提供细胞核的个体相同。
答案：C
二、非选择题(共30分)
11．(10分)下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答问题：
(1)进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下(光照14 h，黑暗10 h)饲养成年雌鼠，并注射促性腺激素，目的是________。然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是使________。再在37 ℃、5%CO2条件下，精卵共同作用4 h，冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天可以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎____________期开始的标志。
(2)如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管吸除精核，再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞)，处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是_________________________________________________。
(3)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的基因来源于____________________________________________________。[]
解析：体外受精需要获得卵母细胞，可用促性腺激素促进雌性动物超数排卵。获得的精子必须经获能处理才具有受精能力。一般早期胚胎发育至囊胚阶段进行胚胎移植。由(2)题意可知，细胞松弛素B处理使未受精的卵细胞染色体加倍，由形成的细胞发育成的个体类似于植物单倍体育种技术，因此优点是后代都是纯合体，明显缩短育种年限。小鼠丙的基因大部分来自甲的细胞核，少部分来自乙的线粒体。
答案：(1)促进超数排卵 精子获能 囊胚
(2)后代都是纯合体，明显缩短育种年限
(3)甲的体细胞核和乙的细胞质中的线粒体
12．(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。下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)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是________；获得转基因母牛后，如果________________________即说明目的基因已经表达。
解析：(1)在体外受精前，要对精子进行获能处理，要对卵母细胞进行培养，让其进一步成熟，才具有与精子进行受精的能力。(2)在体外培养受精卵时，需要提供一定量的CO2以维持培养液的pH。(3)将目的基因导入受精卵的常用方法为显微注射法；如果母牛的乳汁中含有人类白细胞介素，则说明目的基因在母牛体内已经表达。
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)显微注射法 牛奶中含有人类白细胞介素(或牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)
13．(10分)下图是“试管牛”工厂化生产的技术流程图，据图完成下列问题：
(1)根据________(填标号)判断，此种繁殖方式是________生殖，其意义在于
__________________________________________。
(2)①过程通常每个卵巢平均可采集________枚可用的卵细胞，最终可能产下________头犊牛。
(3)②过程通常采用______________法。
(4)④过程一般要经历哪几个时期？__________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：精子和卵子在体外培养条件下受精形成受精卵，并发育成胚胎，属于有性生殖。目前，从屠宰场废弃的卵巢中，每个卵巢平均可采集10枚左右可用的卵母细胞，经体外培养成熟和受精后，约可获得4枚可用的胚胎，经过移植给受体母牛，最终可得到1～2头犊牛。对于牛、羊等家畜的精子常采用化学法使其获能。体外胚胎大约培养到囊胚期左右移植到母体。
答案：(1)③ 有性 快速大量繁殖良种牛，提高经济效益 (2)10 1～2 (3)化学 (4)受精卵、卵裂期、桑椹胚期、囊胚期
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[专题1 基 因 工 程]
(满分100分 时间45分钟)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是( )
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体
D．载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接
解析：载体不属于酶。不同的限制酶识别不同的核苷酸序列。天然质粒大多不符合要求，要进行改造。
答案：D
2．(2012·浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是( )
A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B
B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B
C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞
D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞
解析：获得目的基因通常有两种办法：如果目的基因的序列是已知的，可以用化学方法合成目的基因，或者用聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因；如果目的基因的核苷酸序列是未知的，我们可以建立一个包括目的基因在内的基因文库，把DNA分子的所有基因都包括在这个基因文库中。从基因文库中找到我们想要研究的目的基因，选项B错误。目的基因(基因B)与质粒连接应用DNA连接酶，而非DNA聚合酶，选项C错误。不能将目的基因直接导入受体细胞，并且植物一般是用土壤农杆菌导入目的基因，选项D错误。由于mRNA是通过转录获得的，DNA、RNA的碱基之间遵循碱基互补配对原则，所以在逆转录酶作用下，通过逆转录可以获得目的基因B，再通过扩增获得大量的基因B，选项A正确。
答案：A
3．日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白(GFP)等研究方面作出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是( )
A．作为标记基因，研究基因的表达
B．作为标记蛋白，研究细胞的转移
C．注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠
D．标记噬菌体外壳，示踪DNA路径
解析：绿色荧光蛋白基因在基因工程中常作为标记基因，其产物可作为标记蛋白，用于研究细胞的转移。
答案：B
4．下列有关质粒的叙述，正确的是( )
A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
B．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA
C．质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制
D．基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核DNA、动植物病毒以及λ噬菌体的衍生物
解析：质粒是独立存在于细菌DNA之外的小型环状DNA分子，不是细胞器。真核细胞的核内DNA或细菌拟核的DNA都不能作为基因工程的载体。
答案：B
5．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并分泌抗体。下列叙述不正确的是( )
A．该技术将导致定向的变异
B．受精卵是理想的受体细胞
C．垂体分泌的促性腺激素能促进浆细胞产生抗体
D．可采用人工合成法获得目的基因
解析：促性腺激素作用于性腺，促进性腺的生长发育及性激素的合成和分泌。
答案：C
6．科学家运用基因工程技术将人胰岛素基因与大肠杆菌的质粒DNA分子重组，并且在大肠杆菌体内获得成功表达。图示a处为胰岛素基因与大肠杆菌质粒DNA结合的位置，它们彼此能结合的依据是( )
A．基因自由组合定律
B．半保留复制原则
C．基因分离定律
D．碱基互补配对原则
解析：构建重组质粒依据的是黏性末端的碱基互补配对原则。
答案：D
7．利用细菌大量生产人的胰岛素，下列叙述错误的是( )
A．用适当的酶对载体与人的胰岛素基因进行切割与黏合
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．通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入受体细菌
D．重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录，并合成人的胰岛素
解析：检测重组DNA是否已导入受体细菌，需要对载体的标记基因进行检测，检测目的基因的表达产物是检测目的基因是否表达的常用方法。
答案：C
8．下列关于图中P、Q、R、S、G的描述，正确的是( )
A．P代表的是质粒RNA，S代表的是外源DNA
B．Q表示限制酶的作用，R表示RNA聚合酶的作用
C．G是RNA与DNA形成的重组质粒[21世纪教育网]
D．G是转基因形成的重组质粒DNA
解析：质粒是小型环状DNA分子，因此P是质粒DNA，S是外源DNA，G是质粒和外源DNA通过DNA连接酶连接而成的重组质粒；质粒和外源DNA需经过同一种限制性核酸内切酶切割出相同的黏性末端。
答案：D
9．下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述，错误的是( )
A．目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入质DNA中
B．检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录的方法都是分子杂交法
C．目的基因的鉴定通常是在个体水平上进行的
D．如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基因首端含有启动子
解析：目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入到核DNA中；检测目的基因用的方法是DNA分子杂交法，检测mRNA用到的是DNA—RNA分子杂交法；基因能成功表达，说明其首端含有启动子。
答案：A
10．科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义。下列有关叙述错误的是( )
A．选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性
B．采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达
C．人的生长激素基因能在小鼠细胞表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用
D．将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆)，可以获得多个具有外源基因的后代
解析：受精卵的全能性最高；采用DNA分子杂交技术可检测受体细胞是否含目的基因；人的生长激素基因能在小鼠细胞表达，说明生物共用一套遗传密码；通过克隆产生的细胞相同。21世纪教育网
答案：B21世纪教育网
11．某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，将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列有关这一过程的叙述不正确的是( )
A．获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①
B．基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞
C．连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②
D．通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状
解析：DNA连接酶和限制酶的作用部位都是磷酸二酯键，即图中①部位。
答案：C
12．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—抗体特异性反应实验
解析：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。
答案：C
13．下图是四种不同质粒的示意图，其中ori为复制必需的序列，amp为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环素抗性基因，箭头表示同一种限制性核酸内切酶的酶切位点。下列有关叙述正确的是( )
A．基因amp和tet是一对等位基因，常作为基因工程中的标记基因
B．质粒包括细菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA和病毒中的DNA
C．限制性核酸内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的氢键
D．用质粒4将目的基因导入大肠杆菌，该菌不能在含四环素的培养基上生长
解析：质粒上不含等位基因；质粒是细胞染色体(拟核)外能够自主复制的很小的环状DNA分子；限制性核酸内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键，而不是氢键。
答案：D
14．某线性DNA分子含有3 000个碱基对(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法正确的是( )
a酶切割产物(bp) b酶再次切割产物(bp)
1 600；1 100；300 800；300
A．在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个
B．a酶与b酶切出的黏性末端不能相互连接
C．a酶与b酶切断的化学键不同
D．用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，序列会明显增多
解析：由表中信息可知，a酶的识别序列有2个，b酶的识别序列是1个。a酶与b酶切断的化学键相同。a酶与b酶切出的黏性末端可以互补。
答案：D
15．下表列举了部分限制酶及其识别的核苷酸序列和切点，有关叙述错误的是( )
限制酶 识别的核苷酸序列和酶切位点
ApaⅠ GGGCCGGG[来源:21世纪教育网] ↑
BciT130ⅠMvaⅠBstOⅠ CA/T)GGGG(T/AC ↑
Eco72Ⅰ CATGGTAC↑
PspOMⅠ GCCCCCCG ↑
A．ApaⅠ与PspOMⅠ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21世纪教育网
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．BciT130Ⅰ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．Eco72Ⅰ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：ApaⅠ与PspOMⅠ识别的序列都是，由于切点不同，形成的黏性末端也就不同；从表格第二栏中的信息可知，B正确； BciT130Ⅰ可识别和序列，经切割后形成的黏性末端不能互连；Eco72Ⅰ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。
答案：C
二、非选择题(共55分)
16．(12分)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：[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
甲：
EcoRⅠ↓
乙：
↓ HpaⅠ
(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__________________________________
________________________________________________________________________。
(5)如果甲中G碱基发生改变，可能发生的情况是____________________________
________________________________________________________________________。
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)有特殊脱氧核苷酸序列的DNA片段21世纪教育网
(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分子上特定的脱氧核苷酸序列，并从特定的位点将DNA分子切开
(5)限制酶不能识别切割位点
17．(8分)除草剂草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死。科学家从抗草甘膦的矮牵牛中分离克隆出EPSP合成酶基因，培育出了抗草甘膦的转基因大豆，从而大大降低了田间管理成本。抗草甘膦转基因大豆培育过程如下图所示。请分析回答有关问题：
(1)科学家在进行上述基因操作时，通常要用同一种________分别切割质粒和含目的基因的DNA，质粒的黏性末端与目的基因两侧的黏性末端就可通过________而黏合。这一过程体现了质粒作为运载体必须具备的条件是_______________________________________。
(2)为了确定转基因大豆是否培育成功，既要用放射性同位素标记的____________作探针进行分子杂交检测，又要用______________________方法从个体水平鉴定大豆植株的抗除草剂特性。
(3)有人提出，种植上述转基因大豆，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种造成“基因污染”。另一方观点认为，由于存在________，它们很难与其他植物杂交。
解析：在构建基因表达载体时，要用限制酶分别切割目的基因和运载体。检测目的基因是否导入或表达可用DNA分子杂交的方法。不同物种之间存在着生殖隔离。
答案：(1)限制酶(限制性核酸内切酶) 碱基互补配对 具有一个或多个限制酶切点
(2)EPSP合成酶基因(目的基因) 喷施除草剂(草甘膦) (3)生殖隔离
18．(12分)科学家研究发现，一种植物激素——油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢。研究人员发现，用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因(如P450)的表达和酶活性都得到提高，在这些基因的“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒无毒物质，有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作，请回答：
(1)获得油菜素内酯基因的方法有________________、________________(举两种即可)。第①步用PCR技术扩增基因时用到的耐高温的酶通常是指__________________。步骤②用到的酶有_________________________________________________________________。
(2)图中导入重组质粒的方法是________。在导入之前应用________处理。
(3)导入重组质粒以后，往往还需要进行检测和筛选，可用________制成探针，检测是否导入了重组基因；在培养基中加入________可将含有目的基因的细胞筛选出来。
(4)请你为该课题命名：__________________________________________________。
(5)请你说说该研究发现的生态学意义：____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)油菜素内酯基因是目的基因，获得目的基因的方法有：从cDNA文库中获取、从基因文库中获取、人工合成目的基因或利用PCR技术扩增等。PCR技术中耐高温的酶是DNA聚合酶(Taq酶)。步骤②用到的是对质粒进行剪切和拼接，要用到限制酶和DNA连接酶。(2)将重组质粒导入受体细菌中，采用Ca2＋转化法，导入前应用CaCl2溶液处理，使受体菌成为感受态细胞，增加受体细菌细胞壁的通透性。(3)对目的基因检测和筛选中应用红霉素抗性基因制作成探针，检测是否导入重组基因；筛选出含有目的基因的细胞可在培养基中加入红霉素。(4)课题命名可以是：探究油菜素内酯能否促进土壤中农药的分解。(5)该项研究的意义：加速农药的分解，降低植物体内的农药含量，有利于环境保护和人体健康。
答案：(1)从cDNA文库中获取、从基因文库中获取、人工合成目的基因或利用PCR技术扩增(任答两种即可) DNA聚合酶 限制酶和DNA连接酶
(2)Ca2＋转化法 氯化钙溶液
(3)红霉素抗性基因 红霉素
(4)探究油菜素内酯能否促进土壤中农药的分解
(5)加速农药的分解，降低植物体内的农药含量，有利于环境保护和人体健康
19．(9分)降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条各含72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如下图。
在此过程中发现，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题：
(1)Klenow酶是一种________酶，合成的双链DNA有________个碱基对。
(2)获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点—G↓AATTC—)和BamHⅠ(识别序列和切割位点—G↓GATTC—)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它________________________________
________________________________________________________________________。
②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是_________________________________
________________________________________________________________________。
③要进行重组质粒的鉴定和选择，需要大肠杆菌质粒中含有__________________。
(3)经DNA测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可能的原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由题干信息可知，Klenow酶是一种DNA聚合酶。合成的双链DNA中碱基对数为72＋72－18＝126。
(2)大肠杆菌繁殖快，遗传物质相对较少，是作为基因工程理想的受体细胞。双酶切可防止目的基因和载体任意连接。
(3)由题干信息可知，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基现象。
答案：(1)DNA聚合 126 (2)①繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少(答案合理也给分) ②保证目的基因和载体定向连接(或防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接) ③标记基因 (3)合成的核苷酸单链仍较长，产生缺失碱基的现象21世纪教育网
20．(14分)人工构建的大肠杆菌质粒pBR322是基因工程中应用最广泛的载体之一(见图1)。除标注外，图中其他英文缩写表示该质粒上不同的限制性核酸内切酶的切割位点。请分析回答：
(1)此质粒的化学本质是________，它可以作为多种目的基因的(运)载体，原因是________________________________________。ampr和tetr在基因工程中的主要作用是________________________________________________________________________。
(2)人胰岛素由两条肽链共有51个氨基酸组成，如图2所示。
①通过基因工程培育能合成人胰岛素的工程菌时，可先依据________推出________序列，再推出________序列，然后用化学方法人工合成A链和B链基因的片段。将此基因片段分别与________重组后，再导入大肠杆菌内。
②在大肠杆菌内合成的单独的A、B两条多肽链没有生物活性，是因为细菌中缺少
________________________________________________________________________，
不能_________________________________________________________________。
若要直接获得有活性的转基因人胰岛素，可以选择________作为受体细胞。
解析：(1)质粒的本质是环状的DNA，质粒具有多种限制性核酸内切酶的酶切位点，所以可以作为多种目的基因的运载体。ampr和tetr在基因工程中的主要作用是作为标记基因。
(2)①通过基因工程培育合成人胰岛素的工程菌时，首先通过氨基酸的排列顺序，推测出信使RNA的碱基序列，由信使RNA的碱基序列推测出DNA的碱基序列，最后将此片段与质粒重组后，导入大肠杆菌。②大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体，故大肠杆菌合成的多肽链无生物活性。真核生物的细胞有内质网和高尔基体等细胞器，要直接获得有活性的转基因人胰岛素，选择真核细胞作为受体细胞即可。
答案：(1)DNA 含有多种限制性核酸内切酶的酶切位点 作为标记基因
(2)①氨基酸的排列顺序 信使RNA的碱基 DNA(基因)的碱基 不同质粒(2个质粒)
②内质网、高尔基体等细胞器 对多肽链进行加工 真核细胞(酵母菌)
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
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细胞核具有全能性
C．现在克隆人技术已经成熟
D．由于克隆人会引起严重的伦理问题，各国政府一致反对克隆人的研究[]
解析：克隆人是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，使其发育成克隆人，这一生殖方式为无性生殖。因此克隆人证明了人体细胞细胞核具有全能性。人的生殖性克隆违反人类繁衍的自然法则，损害人类作为自然人的尊严，引起严重的道德、伦理、社会和法律问题。现有克隆技术尚不成熟。
答案：C
2．关于设计试管婴儿的问题，下列不合乎道德规范的是( )
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，不一定非考虑他的性别
解析：设计试管婴儿不同于为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿，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。
答案：B
3．下列哪项不是解决基因歧视的正确方法( )
A．开展正确的科学知识传播和伦理道德教育
B．杜绝基因检测
C．保护个人遗传信息隐私权
D．建立完善的法规，通过立法解决
解析：基因检测有利于人们的疾病诊断和治疗，有利于某些疾病的发现和预防，是对人们有利的一面。但是，有的人对基因检测认识不够，因此需要正确的科学知识传播和伦理道德教育，有必要用法制手段来约束某些人的基因歧视行为。杜绝基因检测限制了生物技术的发展和利用，是不正确的做法。
答案：B[]
4．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：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，可以让大批被感染者突然发病，而又无药可医，所以比一般的生物武器危害性大。
答案：D
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列关于生物技术的安全性和伦理性问题的分析，不合理的观点是( )
A．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存
B．运用基因重组技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器
C．我国政府是反对生殖性克隆的
D．对于基因检测应保护个人遗传信息的隐私权
解析：转基因生物有可能会在近缘物种之间通过花粉杂交，造成基因库的污染。克隆技术还不成熟，克隆人会带来社会伦理问题等，所以我国反对生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。
答案：A
2．下列方法中不属于克隆的是( )
A．胚胎分割产生的同卵双胞胎
B．胚胎切割[]
C．转基因技术[]
D．成体细胞的核移植
解析：克隆属于无性繁殖，分三个层次：分子水平的克隆、细胞水平的克隆、个体水平的克隆，故A、B、D三项都是克隆；转基因技术的实质是基因重组。
答案：C
3．与常规武器相比，生物武器具备的特点是( )
①传染性强 ②污染面积广，不易被发现 ③有一定的潜伏期 ④像核武器一样破坏建筑物 ⑤自然条件下的大雪、低温、干燥、日晒等不影响生物武器的杀伤力
A．①②③ B．②③④⑤
C．①②③④⑤ D．①②③④
解析：生物武器不会像核武器那样破坏建筑物，但与常规武器相比，生物武器具有传染性强、污染面积广、不易被发现的特点，有一定潜伏期，且受自然条件影响大，大雪、低温、干燥、日晒等会加速致病菌的消亡。
答案：A
4．为解决不孕夫妇的生育问题而诞生的试管婴儿与设计试管婴儿的区别是( )
A．前者根据愿望设计婴儿性别
B．前者在操作过程中需要对基因进行检测
C．后者可以根据需要取用婴儿的造血干细胞
D．后者可以根据需要取用婴儿的器官
解析：通过试管婴儿技术帮助不孕夫妇孕育胎儿并顺利出生，符合人类的伦理道德。但如果同时设计胎儿性别，则是违背伦理道德的，会造成严重的社会后果。试管婴儿技术不需要检测基因。为了给已有的孩子治病而设计试管婴儿，在胚胎植入母体前需要进行遗传学诊断，以确定这个胚胎是否符合要求，符合要求的胚胎被植入母体并生出婴儿，取其某些细胞如造血干细胞用于治疗是多数人能够接受的，如果取其器官用于治疗则是决不允许的，这无异于谋杀。
答案：C
5．中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，不接受任何生殖性克隆人的实验，原因是
( )
A．大多数人对克隆人的研究持否定态度[]
B．克隆人不是正常的个体
C．克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念
D．克隆人的技术性问题无法得到解决
解析：克隆人严重地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，是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人，因此中国政府禁止生殖性克隆人。
答案：C
6．下列关于生物武器的叙述，不确切的是( )
A．生物武器造价昂贵，但却是具有大规模杀伤性的武器
B．生物武器是致病微生物、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等的总称
C．生物武器可以直接或者间接通过食物、生活必需品等散布
D．生物武器一旦使用，将对军队和平民造成大规模的杀伤后果
解析：生物武器包括病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等，与常规武器、核武器和化学武器相比成本低廉、容易获得。这些病原菌直接或者间接通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模的杀伤后果。
答案：A
7．下列有关试管婴儿和克隆动物的叙述错误的是( )
A．试管婴儿和克隆动物的诞生原理是不相同的
B．试管婴儿的培育依赖体外受精技术、胚胎体外培养、胚胎移植等相关技术[]
C．克隆动物的诞生说明高度分化的体细胞的细胞核经过一定的技术处理可恢复到类似于受精卵时期的功能
D．从科学上讲，动物克隆技术已经成熟；从伦理上讲，人的克隆会在伦理上冲击家庭
解析：试管婴儿诞生的基础是有性生殖，克隆动物诞生的原理是无性生殖，故两者的诞生原理是不相同的。从科学上讲，动物克隆技术尚未成熟；从伦理上讲，人的克隆将极大地冲击社会的基本组织单位——家庭，将直接在文明和道德规范上威胁人类社会。
答案：D
8．设计试管婴儿是在早期胚胎移入母体子宫之前，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：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。
答案：D
9．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：治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织，用于治疗性移植。生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。医学上通过对遗传基因检测进行性别选择，避免产生患病后代，是优生优育措施，不违法；用于器官移植时可以进行治疗性克隆，但不能克隆人。
答案：A
10．下列关于生物技术安全性的说法错误的是( )
A．制订相应的法规、条例规范生物技术的应用
B．拥有生物武器是一个国家综合实力的象征，各国均应加强研究和制造
C．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
D．高致病性的基因重组到高传染性的病毒基因组中，就可能在人或动物群体中迅速蔓延
解析：生物武器的生产、储运和使用都将对受害国的民众以及世界上爱好和平的人们造成极度恐慌和致命危害，我们应坚决禁止生物武器。
答案：B
二、非选择题(共30分)
11．(10分)“试管婴儿”技术是通过将不孕不育夫妇的精子和卵子细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养使其发育到如图所示的时期，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：
(1)人的受精卵通过卵裂，逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织，进而形成器官和系统。从细胞水平看，卵裂的分裂方式是__________________。
(2)该图示时期是胚胎发育的________期。
(3)在该图下一时期，b细胞最可能成为________胚层的一部分。
(4)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？(填序号)________。
①体外培养 ②体外受精 ③胚胎移植 ④核移植
(5)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是________，双胞胎的性别是否相同？________。
(6)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者在对人类作用上的区别是____________________________________________________________，在技术手段上的区别是_________________________________________________________。
(7)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是__________________________。
解析：(1)卵裂是指在透明带中进行的早期胚胎发育，细胞数目不断增多，此时的细胞分裂方式为有丝分裂。(2)此时期的特点是含有一个腔，即囊胚腔，所以称为囊胚期。(3)囊胚期的下一时期为原肠胚，b细胞形成内胚层，将来继续发育成消化道、呼吸道上皮及胰腺等腺体。(4)试管婴儿的培育所用技术有体外培养、体外受精和胚胎移植等。(5)进行胚胎分割移植，可形成两个婴儿，即同卵双胞胎，性别完全相同。(6)考查了普通试管婴儿与设计试管婴儿的区别。(7)有些人认为那些配型不合适的胚胎被丢弃或杀死及滥用设计试管婴儿技术如设计婴儿性别等引起性别比例失调，违反了伦理道德。
答案：(1)有丝分裂 (2)囊胚 (3)内 (4)①②③[][]
(5)胚胎分割移植 相同
(6)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病 后者胚胎在移植前需进行遗传学诊断
(7)破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德
12．(10分)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？(答出两点即可)
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，从这个早期胚胎中即可提取对生命成长发育起主要作用的细胞——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)克隆人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。
13．(10分)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题，而治疗性克隆可以解决这些问题。下图是治疗性克隆的过程图解。请回答下列问题：
(1)正常情况下，去核的卵细胞取自女性卵巢排卵后在输卵管中的________________期的卵母细胞。
(2)重组细胞发育的过程中，细胞开始分化发生在______期。
(3)治疗性克隆所用到的技术名称是______________，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用________技术。
(4)已知患者是红绿色盲的女性，图中提供卵细胞的为完全正常的年轻女性。移植器官后，该患者所生育子代患红绿色盲的情况是________________________________________。
(5)请你结合图中信息举一实例说明干细胞在临床治疗上的应用。
解析：(1)动物体细胞核移植时，去核的卵细胞应当选用减数第二次分裂中期的卵母细胞。(2)桑椹胚进一步发育，逐渐发育成囊胚，细胞开始出现分化。(3)治疗性克隆是通过将患者的健康细胞的细胞核移植，经培养形成所需要的组织器官。(4)红绿色盲是由X染色体上的隐性基因控制的遗传病，红绿色盲女性经器官移植后，仍然是红绿色盲，她所生孩子中男孩都是红绿色盲，女孩不一定患红绿色盲(其父患红绿色盲，则女孩患红绿色盲，其父正常则女孩也正常)。(5)利用血液组织干细胞可以治疗白血病，利用皮肤干细胞可以治疗皮肤烧伤等。
答案：(1)MⅡ(减数第二次分裂中)
(2)囊胚 (3)核移植技术 胚胎分割[]
(4)男孩都患红绿色盲，女孩不一定
(5)应用血液组织干细胞治疗白血病。
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
1．我国科学家利用基因工程技术将海藻合成酶基因转移到甘蔗体内，获得了抗旱、高产、高糖的甘蔗新品种。以下关于植物基因工程的说法，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：抗虫棉是转入了Bt毒蛋白基因培育出来的，抗虫的基因还有蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。利用可以调节细胞渗透压的基因，来提高作物的抗盐碱和抗旱的能力。
答案：C[]
2．下列有关动物基因工程的说法，错误的是( )
A．将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度
B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低
C．利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题
D．用转基因动物作为器官移植的供体时，由于导入的是调节因子，而不是目的基因，因此无法抑制抗原的合成
解析：用转基因动物作为器官移植的供体时，可将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。
答案：D
3．基因治疗是指( )
A．把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
B．对有基因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．运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞产生基因突变后恢复正常
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：基因治疗是指把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，以达到治疗疾病的目的。
答案：A
4．上海医学遗传研究所的科学家成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的白蛋白提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指
( )
A．提供基因的动物
B．基因组成中转入了外源基因的动物
C．能产生白蛋白的动物
D．能表达基因遗传信息的动物
解析：通过基因工程，可以使动物具有外源基因，从而使其性状发生改变，即可得到转基因动物。
答案：B
5．科学家通过基因工程方法，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如下图所示。根据题意，回答下列问题：
(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：_______________、______________、________________、________________。
(2)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T DNA，把目的基因插入Ti质粒的T DNA中是利用T DNA______________________________________________的特点。
(3)Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为________。
(4)将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是________。
(5)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是________________________________________________________________________，
这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，利用它能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，以及其Ti质粒上的T DNA能转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上的特点，可以把目的基因插入其Ti质粒的T DNA中，借助其作用使目的基因成功导入受体细胞。
答案：(1)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 目的基因的检测与鉴定
(2)可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上
(3)转化
(4)农杆菌转化法
(5)目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上 DNA分子杂交技术
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)[]
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用( )
A．提高农作物的抗逆性 B．生产某些天然药物
C．改良农作物的品质 D．作器官移植的供体
解析：D项为动物基因工程技术的重要应用。
答案：D
2．以下说法正确的是( )[]
A．用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒
B．基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大、品质优良的动物
C．基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物
D．科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量
解析：基因工程可定向改变生物的性状，可以将各种不同的生物的基因组合到一种生物体内，从而获得优良品种。基因工程培育的抗虫棉只能抗某种虫害，不能抗病毒。基因工程用于畜牧业是想获得优良的品种，但不一定是体型巨大的个体。导入氨基酸含量多的蛋白质并不能提高此种植物将来的氨基酸含量。
答案：C
3．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环境保护上的重要意义是( )
A．减少氮肥使用量，降低生产成本
B．减少氮肥生产量，节约能源
C．避免使用氮肥过多引起的环境污染
D．改良土壤的群落结构
解析：农业生产中大量使用氮肥容易造成水体富营养化，引起淡水“水华”、海洋“赤潮”现象，污染环境。利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，可减少氮肥施用量，避免水体富营养化，保护环境。
答案：C
4．下列说法不正确的是( )
A．干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染时产生的一种糖蛋白
B．基因治疗是治疗遗传病的最有效手段
C．体内基因治疗是基因治疗的一种形式
D．体外基因治疗仅指体外完成基因转移这个环节
解析：人类的遗传病很难用一般药物进行治疗，基因治疗是最有效的手段。体外基因治疗是先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。
答案：D
5．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极为相似
C．灵长类动物体内隐藏的、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：猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物，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，以抑制抗原决定基因的表达。
答案：C
6．干扰素是治疗癌症的重要药物，以前它必须从人血液中提取，每300 L人血中只能提取出1 mg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制药公司用如下方法生产干扰素。如图所示：
从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是( )
A．个体间的杂交 B．基因工程
C．细胞融合 D．器官移植
解析：从美国某生物公司生产干扰素的方式可以看出，它属于基因工程技术，即将人的淋巴细胞中控制合成干扰素的基因取出后借助细菌质粒，转移到酵母菌体内并成功表达。
答案：B
7．下表有关基因表达的选项中，不可能的是( )
[]
选项 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：兔成熟红细胞中无细胞核和核糖体，所以兔血红蛋白基因在兔成熟红细胞中不能表达产生兔血红蛋白。
答案：D
8．转基因食品已大量进入我们的日常生活，如转基因西红柿、转基因草莓等，涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争，如图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述不正确的是( )
A．培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B．目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞
C．转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量，生产成本更低
D．固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
解析：与豆科植物共生的根瘤菌中有固氮基因，因此固氮基因不是目的基因。
答案：D
9．科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的DNA中，培育出羊乳腺生物反应器，使羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述，正确的是( )
A．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
B．在该转基因羊中，人凝血因子存在于乳腺细胞，而不存在于其他细胞
C．人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
D．科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达
解析：目的基因导入受精卵中，因此转基因羊的体细胞中都含有目的基因。DNA聚合酶催化DNA复制过程，而不作用于转录。乳腺蛋白基因的启动子与人凝血因子基因重组在一起，导入受精卵中。
答案：A
10．(2011·四川高考)北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是( )
A．过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序
B．将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白
C．过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选
D．应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达
解析：过程①中通过逆转录法获得的目的基因，可用于基因工程，但该目的基因不存在内含子和非编码序列，因此不能用于比目鱼的基因组测序；将多个抗冻基因编码区相连形成的能表达的新基因可能不再是抗冻基因；利用农杆菌的目的是将重组质粒导入受体细胞，而不是筛选重组质粒；应用DNA探针技术，可以检测受体细胞中是否成功导入了目的基因，但不能检测目的基因是否完全表达。
答案：B
二、非选择题(共30分)
11．(10分)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)获得目的基因有两条途径：①用“鸟枪法”直接分离获得目的基因；②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和抗四环素基因，重组质粒中抗四环素基因已遭破坏，如果成功导入受体细胞，则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
12．(10分)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetr表示四环素抗性基因，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，BamH Ⅰ、Hind Ⅲ、Sma Ⅰ直线所示为三种限制酶的酶切位点。
据图回答：
(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用__________________________________限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含________的培养基上进行。
(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是________(填字母代号)。[]
A．启动子 B．tetr
C．复制原点 D．ampr
(3)过程①可采用的操作方法是________(填字母代号)。[]
A．农杆菌转化 B．大肠杆菌转化
C．显微注射 D．细胞融合
(4)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用________(填字母代号)技术。[]
A．核酸分子杂交 B．基因序列分析
C．抗原—抗体杂交 D．PCR
解析：(1)SamⅠ酶切位点在人乳铁蛋白基因内，如用其酶切载体，则会破坏目的基因，故排除。为防止目的基因和载体自身连接，在利用限制酶进行切割时，两端需要剪切成不同的黏性末端，因此需要用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。因人乳铁蛋白基因插入位置位于四环素抗性基因(tetr)内，因此该基因不能表达而导致受体细胞无四环素抗性；又因为载体上的氨苄青霉素抗性基因(ampr)未被破坏，所以受体细胞具有氨苄青霉素抗性，故筛选含有重组载体的大肠杆菌需要在含氨苄青霉素的培养基上进行。(2)启动子位于基因的首端，可驱动基因转录出信使RNA，使基因得以表达，故属于调控序列。(3)①过程将目的基因导入动物的受精卵中，一般采用显微注射法。(4)人乳铁蛋白基因成功表达的标志是产生了人乳铁蛋白，因此可利用抗原－抗体杂交技术检测其是否成功表达。
答案：(1)Hind Ⅲ和BamHⅠ 氨苄青霉素
(2)A (3)C (4)C
13．(10分)多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果胶使细胞壁破损。成熟的番茄果实中，PG合成显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜。利用基因工程减少PG基因的表达，可延长果实保质期。科学家将PG基因反向接到Ti质粒上，导入番茄细胞中，得到转基因番茄，具体操作流程如图。据图回答下列问题：(原生质体是去掉细胞壁的植物细胞)
(1)若已获取PG的mRNA，可通过________获取PG基因。重组质粒转移到大肠杆菌中的目的是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有________的培养基进行筛选，理由是________________________。之后，还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，观察细胞________现象来鉴别细胞壁是否再生。
(3)由于导入的目的基因能转录出反义RNA，且能与________互补结合，因此可抑制PG基因表达的翻译过程。若______________，则可确定转基因番茄培育成功。
解析：(1)PG的mRNA在逆转录酶的作用下，逆转录为PG基因。重组质粒转移到大肠杆菌中，目的是大量复制目的基因。(2)根据图示，PG基因插在四环素抗性基因中间，在BamHⅠ酶作用下，四环素抗性基因被破坏了，即重组质粒中含卡那霉素抗性基因，但不含四环素抗性基因，故含有PG基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有卡那霉素的培养基进行筛选。若将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，可通过观察细胞是否发生质壁分离现象来鉴别细胞壁是否再生。(3)根据图示，导入的目的基因能转录出PG反义RNA，天然PG基因转录产生正常的RNA，这两种RNA能互补结合，从而抑制了PG基因的正常表达。若番茄果实的保质期延长，则确定转基因番茄培育成功。
答案：(1)逆转录法 大量复制目的基因(或克隆目的基因)
(2)卡那霉素 重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏 是否发生质壁分离
(3)天然的PG基因转录的mRNA 番茄果实的保质期延长
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
1．某人悠闲地在乡间小道上散步，突然在不远处窜出一条狗狂叫着向他扑来。此人吓了一跳，立刻感到心跳、呼吸加快，血压升高，惊出一身冷汗，产生多种生理反应，这一生理过程属于( )
A．神经调节 B．体液调节
C．神经—体液调节 D．激素调节
解析：人在受到惊吓、恐惧等紧急情况的影响下，体内神经活动加强，支配皮肤、各内脏器官及内分泌腺的活动，人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率和心率加速等特征。可见，在上述情况下，此人发生的生理过程既有神经调节，也有体液调节。
答案：C
2．下图为人体的生命活动调节示意图，有关叙述中，不能正确地描述其调节过程的是[]
( )[]
A．人长期不进食时，人体可通过a→c→d→e途径促进胰高血糖素的分泌，以维持血糖平衡[]
B．当人的手被针扎时，可以通过a→b→e过程使手迅速缩回，属于神经调节
C．若该图表示体温调节过程，则体温调节属于神经—体液调节
D．水盐平衡调节的过程可通过a→b→c→d→e来实现，属于神经调节
解析：水盐平衡调节过程中的a→b→c→d→e为神经—体液调节。
答案：D
3．(2012·广州高二检测)下图为下丘脑对人体部分生理活动调节的示意图，图中英文字母表示激素，甲、乙、丙、丁表示内分泌腺，数字表示部分生理活动，其中，激素C的分泌受H的调控影响。虚线部分表示神经调节。请据图回答下列问题：[]
(1)激素B的名称是________，图中与激素A有协同作用的激素是________(填字母)。[][]
(2)从图中的调控关系判断，G可能是________________________，丙可能是________________。
(3)根据医嘱，糖尿病病人必须避免情绪激动，请利用所学知识说明医嘱的依据________________________________________________。
(4)F物质只能作为丁的信号，与丁细胞膜上具有特定的________(物质)有关。寒冷刺激后，D物质对体温调节的具体作用主要是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。[]
(5)当受到寒冷刺激时，除了图中所示的腺体的生理活动发生改变外，采用物理方式调节体温的效应器有________________________。
解析：(1)由图可知，A与C、D都能使糖原、脂肪转变为血糖，故它们有协同作用。激素B能使血糖转化为糖原、脂肪等，可以使血糖降低，故为胰岛素。(2)根据激素G分泌的分级调节和功能知G为甲状腺激素，丁为甲状腺，丙为垂体。(3)据图可知，当人情绪激动时，会通过下丘脑经过垂体，作用于乙，使激素C、D的含量增加，导致血糖含量上升，加重病情。(4)激素发挥作用时，必须由靶细胞识别该种激素，这与细胞膜上的糖蛋白有关。能够增加机体产热的机制都是通过促使体内代谢活动增强来完成的。(5)在寒冷环境中，皮肤血管收缩，立毛肌收缩，骨骼肌战栗。
答案：(1)胰岛素 C、D
(2)甲状腺激素 垂体
(3)糖尿病病人的血糖浓度的基础水平已经较高，当情绪激动时，激素C、D分泌增加，血糖浓度升高，病情加重
(4)糖蛋白 导致体内代谢活动增强，产热量增加[]
(5)皮肤血管、立毛肌、骨骼肌
4．(2012·盐城高二模拟)下图所示的调节过程是人体稳态的重要组成部分。其中，甲图中①②③分别代表下丘脑、垂体及甲状腺进行的生理活动过程，a、b、c分别代表图中所示的三种内分泌腺所分泌的激素。乙图表示垂体所分泌的TSH作用于甲状腺的示意图。请据图回答下列问题：
(1)当受到寒冷刺激时，正常人会立刻感觉到冷，请根据反射弧有关知识写出冷的感觉是如何产生的？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)当人突然进入寒冷环境中时，过程________产生的激素增加，该激素可作用于肝细胞和骨骼肌细胞等，使其代谢加快，产热量增加。
(3)如果用激素a饲喂小白鼠，再放入密闭容器中，小白鼠对缺氧的敏感性将__________。
(4)某疾病的病因是体内产生了大量TSH受体的抗体，该抗体可以结合TSH受体而充当TSH的作用，从而引起甲状腺功能________。
(5)图中的胰岛可分泌胰岛素和胰高血糖素。若胰岛B细胞受损，人会得糖尿病，这主要是因为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)人体内需要源源不断地产生激素，以维持激素含量的动态平衡，这是因为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：甲图中a代表甲状腺激素、b代表肾上腺素、c代表胰岛素或胰高血糖素。用甲状腺激素饲喂小白鼠，甲状腺激素被吸收进入血液，导致甲状腺激素含量过高，而甲状腺激素能加速体内细胞的氧化分解作用，使机体耗氧量增加，对缺氧环境敏感性增强。TSH(促甲状腺激素)受体的抗体与TSH受体结合，发挥TSH的功能，即促进甲状腺激素的合成与分泌，从而导致甲状腺功能亢进。[]
答案：(1)寒冷刺激→冷觉感受器→传入神经→大脑皮层感觉中枢→产生冷觉 (2)③ (3)增强 (4)亢进 (5)胰岛B细胞受损，胰岛素分泌减少，促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖的能力减弱，从而使血糖升高 (6)激素经靶细胞接受并起作用后就被灭活了
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
(满分100分 时间45分钟)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．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”的无废料生产体系 ②在资源消耗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：“先生产后治理”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。
答案：B
2．下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患 ( )
A．转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质
B．转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原
C．某些转基因生物可以合成白细胞介素 2，进入人体增强相应细胞的免疫力
D．某些基因足以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：转基因生物可引发食物安全性问题的主要理由如下：对食物的安全性检测不够；出现滞后效应；出现新的过敏原；营养成分改变等。因此A、B、D三项都属于转基因食物潜在的安全隐患，C项是转基因技术在制药方面的应用。[来源:21世纪教育网]
答案：C
3．下列关于生物武器的说法，错误的是( )21世纪教育网
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，可以进行必要的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：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。21世纪教育网
答案：C
4．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[来源:21世纪教育网]
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：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应注意限度问题；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。
答案：D
5．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．该生态工程主要运用了物质循环再生原理
C．该生态工程针对不同的地形采取不同的措施
D．该生态工程注重经济效益与生态效益相统一
解析：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，而未充分体现物质循环再生原理。
答案：B
6．下列有关生态工程的原理和实例中，错误的是( )
选项 有关实例 相关的生态工程原理
A 无废弃物农业 遵循物质循环再生原理
B 在人工林中增加植被的层次 遵循物种多样性原理
C 无锡太湖水体富营养化引起大面积水华 违反协调与平衡原理
D 前面造林，后面砍树 违反系统学和工程学原理
解析：D项中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益，这明显是整体性原理。
答案：D
7．根据下图说明我国现有的生产模式违反的生态工程原理是( )
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：认真分析题图可以看出，我国现有的生产模式以化石能源为主要能源物质，不能实现物质的循环再生和能量的多级利用，即违反了物质循环再生原理。
答案：D
8．下图表示一种转基因鼠的培育过程，有关叙述不正确的是( )
A．该过程中目的基因的受体细胞是胚胎干细胞
B．转基因细胞导入的部位应该是内细胞团
C．该项技术不会引起伦理、道德、安全性等方面的问题
D．转基因鼠通过自由交配后可以获得纯种转基因鼠
解析：转基因鼠中的外来基因有可能会在近缘物种之间通过杂交而传播，从而引起生物的安全性问题。
答案：C
9．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：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。
答案：B
10．下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．该生态农业农作物品种的增加不利于生态系统的稳定
D．用蛆蛹粪便作有机肥还田，运用了物质循环再生原理
解析：农村综合发展型生态工程遵循物质循环再生原理和整体性原理。
答案：C
11．下图为我国长江三角洲、珠江三角洲一带的桑基鱼塘模式图，该模式把很多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统，大大提高了系统的生产力。这种模式所依赖的主要原理是( )
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．物种多样性原理
解析：桑基鱼塘模式中各系统内部都有产品产出，系统间通过中间产品和废弃物的相互交换而衔接，从而形成一个完整、闭合的生态工程网络，使资源达到最佳配置，废弃物得到有效利用，环境污染降到最低。
答案：C
12.动物细胞培养是动物细胞工程的基础。如右图所示，a是核移植技术，b是体外受精技术，c是胚胎分割技术，①②③依次表示其结果。据图回答，下面说法正确的是( )
A．①反映了动物细胞也具有全能性
B．②的设计产生不存在伦理争议21世纪教育网
C．③中个体的基因型和表现型未必完全相同
D．①②③都属于无性繁殖
解析：①反映了动物细胞核也具有全能性。②的设计产生即设计试管婴儿存在伦理争议。③中个体的基因型相同，表现型由于还受环境影响，所以基因型相同，表现型未必完全相同。核移植和胚胎分割移植属于无性繁殖，体外受精属于有性繁殖。
答案：C
13．在帮助农民发展经济的时候，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”，这主要体现的生态工程原理是( )[来源:21世纪教育网]
A．协调与平衡原理 B．整体性原理
C．物种多样性原理 D．物质循环再生原理
解析：引种时要注意所引种的生物是否与当地环境相协调，不能盲目引种或栽种，这主要运用了协调与平衡原理。
答案：A
14．2010年5月20日，美国生物学家克雷格·文特尔宣布在实验室中制造出世界上首个人造生命细胞。克雷格·文特尔将一种称为丝状支原体的微生物的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。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”进入自然界可能会引起安全问题
解析：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”是自然界中没有的新的生物类型，它可能会引起安全问题；“人造儿”是一个细胞，也有形成、衰老、死亡的过程。
答案：C
15．“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21世纪教育网
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．上述农业生态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：沼气池的建立使物质得以充分利用，实现了能量的多级利用，同时减少了环境污染；该生态农业调整食物链实现了物质的循环利用，提高了能量利用率，但没有改变能量传递效率。
答案：B
二、非选择题(共55分)
16．(14分)世界上第一位“试管婴儿”在英国诞生被称为医学史上的一大奇迹，试管婴儿技术开创了生殖医学领域的新纪元。“试管婴儿之父”罗伯特·爱德华兹也因此荣获2010年诺贝尔生理学或医学奖。请回答下列问题：
(1)“试管婴儿”所依据的生物学原理是________，是指通过________和________技术而产生的婴儿。
(2)“试管婴儿”的培育过程如下图所示。“试管婴儿”的问世，不仅解决了人类某些不孕的问题，也加快了优良种畜的繁殖速度。
①若利用上图来繁殖优良种畜，必须获得大量离体的卵子，常用的采卵方法是用________处理后，从输卵管冲取卵子或从活体动物卵巢吸取卵母细胞。
②图中C过程进行的细胞分裂方式是_________________________________________。21世纪教育网
(3)哺乳动物发情排卵后，不管雌性动物妊娠与否，都会产生黄体，并维持一段时间，称为黄体期。在这段时间里，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体胚胎移入受体子宫内继续发育提供了_________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)“试管婴儿”与“设计试管婴儿技术”，二者在作用上有什么区别？
________________________________________________________________________。
解析：试管婴儿是有性生殖，具体过程包括体外受精和胚胎移植。在胚胎工程中，促进排卵可用促性腺激素处理。“设计试管婴儿”的主要目的是用于治疗疾病，“试管婴儿”的主要目的是解决不孕不育问题。
答案：(1)有性生殖 体外受精 胚胎移植
(2)①促性腺激素 ②有丝分裂 (3)相同的生理环境
(4)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病
17．(14分)下图是对有机废弃物进行处理的一种方案，请回答问题：
(1)施用有机肥料有利于提高农作物的产量，原因是土壤微生物分解有机肥料所产生的
________________使农作物的光合作用强度得到提高。
(2)从资源化、无害化角度分析，途径②、③优于④的原因是___________________
________________________________________________________________________。
(3)少量有机废弃物排入河流，不会使河流中的生物种类和数量发生明显变化，这说明生态系统具有________________能力。
(4)焚烧塑料垃圾所产生的二口恶英会诱发________________基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
(5)能降解塑料的微生物属于生态系统的何种成分？____________________________。若利用DNA重组技术将降解塑料的基因导入某些土壤微生物(如：根瘤菌)中，则土壤中的塑料有望得到较快降解，该技术的核心是构建基因表达载体，此过程使用到的酶有
________________________________。
解析：(1)施用的有机肥料被土壤中的微生物通过细胞呼吸分解生成无机物包括CO2和无机盐等，CO2和无机盐都可以提高农作物的光合作用强度，有利于提高农作物的产量。(2)对有机废弃物进行②③的处理，既实现了物质和能量的多级利用，又减少了④处理过程中产生的污染问题。(3)生态系统具有一定的自我调节能力，但这个能力是有限度的。(4)正常细胞在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变，使正常细胞变成不受机体控制的癌细胞。焚烧塑料垃圾所产生的二口恶英属于化学致癌因子。(5)能分解塑料的微生物属于生态系统成分中的分解者。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。
答案：(1)CO2和无机盐
(2)通过多层分级利用有机废弃物的物质，既充分利用了有机物中的能量，又减少了环境污染
(3)自我调节(自我净化)
(4)原癌基因和抑癌
(5)分解者 限制性核酸内切酶、DNA连接酶
18．(15分)世界卫生组织解释克隆为“遗传上同一机体或细胞系(株)的无性繁殖”。相对于植物克隆而言，动物尤其是高等动物的克隆比较困难，下图表示哺乳动物克隆的几种方法的主要步骤，据图回答下列问题：
(1)方法2获得的小牛的遗传物质来源于____________________________。方法3中①和②发育成的小牛的遗传物质________(填“相同”或“不同”)。
(2)细胞B取自囊胚的________________，具有全能性，称为____________细胞。囊胚
____________(填“已经”或“尚未”)出现分化。
(3)应用图示方法____________得到小牛与供体1遗传物质最相似。
(4)克隆也可以理解为复制、拷贝，结合世界卫生组织的定义，你认为还有哪些现代生物技术也属于克隆？____________________________________________________________
________________________________________________________________________。[来源:21世纪教育网]
(5)美国总统奥巴马曾签署行政令，决定解除对使用联邦政府资金支持胚胎干细胞研究
的限制。对此，各界反应不一，你的态度及理由是__________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)方法2得到的胚胎，遗传物质主要来源于供体1和供体2。方法3是胚胎分割移植。方法1是核移植技术。(2)细胞B取自囊胚的内细胞团，具有全能性。囊胚细胞已开始分化，但均等分割仍可发育成完整的动物体。(3)方法1是核移植技术获得的个体，其遗传物质与母体基本相同。(4)胚胎干细胞的研究有着广泛的特殊意义，如：用于治疗疑难杂症、用于培养人造器官，还可用于研究哺乳动物的个体发生和发育规律。
答案：(1)供体1和供体2 相同
(2)内细胞团 胚胎干 已经 (3)1
(4)植物组织培养技术、PCR技术等
(5)支持，胚胎干细胞的研究，有利于治疗人类某些顽症(治疗性克隆)，以及揭示细胞分化和细胞凋亡的机理等(或反对，胚胎干细胞取自胚胎，胚胎也是生命，另外可能被用于克隆人研究，引起伦理问题)(合理即可)
19．(12分)阅读、分析下列材料，并结合所学知识回答问题。
材料一 乳腺癌是癌症中较为常见的一种。最新研究表明，HER2基因控制合成的某种信号蛋白具有促进乳腺细胞生长、增殖的功能。正常人体细胞仅有2个HER2基因，而乳腺癌病人细胞HER2基因往往多于2个。
材料二 据报道，英国某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一名排除乳腺癌隐患的“设计试管婴儿”。
如图是该“设计试管婴儿”培育的流程图：
(1)从材料一可知，乳腺癌产生的原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)材料二中“体外受精”主要包括___________________________________________、
________________和受精阶段。
(3)人的早期胚胎培养过程中要保证全面获得营养物质和调节物质，可在培养液中添加
________、激素等；为防止杂菌污染可在培养液中添加________。
(4)世界首例抗乳腺癌“设计试管婴儿”的诞生引发了伦理争议，请你说明反对这一技术应用于人类的理由：____________________________________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________。
解析：(1)由材料一可知，乳腺癌病人细胞中HER2基因增多，导致表达的信号蛋白增多。(2)体外受精包括精子的获取和获能，卵母细胞的采集和培养以及受精等阶段。(3)动物细胞培养的培养液中应添加血清，为防止杂菌污染可添加抗生素。(4)开放性问题答案合理即可。
答案：(1)乳腺癌细胞信号蛋白合成增多(超出正常范围)
(2)精子的获取和获能 卵母细胞的采集和培养
(3)血清 抗生素
(4)在“设计试管婴儿”过程中需对胚胎进行筛选，这是对生命的不负责任；含有致癌基因的胚胎在长大成人后，也有不患病的可能；基因筛选会在不久的将来愈演愈烈，最终变成从相貌、智力等方面对人类胚胎事先进行筛选，变成名副其实“设计”出来的婴儿(答对一点即可，其他合理答案也可)
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
1．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：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。
答案：C
2．关于胚胎分割的叙述，正确的是( )
A．可以将胚胎任意分割成多块
B．胚胎分割是一种有性生殖
C．胚胎分割后，移植获得的后代基因型完全相同
D．胚胎分割是在动物体内进行的
解析：胚胎分割可以看做无性生殖，它所形成的后代基因型完全相同，遗传性状极为相似。胚胎分割是在体外进行的操作。
答案：C[]
3．下列关于哺乳动物胚胎工程的叙述，错误的是( )
A．胚胎分割时，最好选择处于桑椹胚或原肠胚时期的胚胎
B．胚胎干细胞具有发育的全能性，可从早期胚胎中分离获取
C．胚胎移植时，受体母畜的生理状态必须与供体母畜相同
D．培育试管动物时，受精过程及早期胚胎发育过程在体外进行
解析：胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
答案：A
4．下列关于胚胎干细胞的叙述，不正确的是( )
A．动物胚胎的每一个细胞都是胚胎干细胞
B．胚胎干细胞具有分化为动物各种组织的潜能
C．胚胎干细胞的遗传物质在质和量上与受精卵相同
D．胚胎干细胞在体外可被诱导分化为不同的组织类型
解析：胚胎干细胞主要来源于囊胚期的内细胞团；由于其分化的全能性，也可在体外培养时诱导为不同的机体组织；细胞分化是基因选择性表达的过程，细胞中的遗传物质并不发生改变。
答案：A
5．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
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．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胎的比例
解析：收集胚胎时应收集处于桑椹胚或囊胚期的胚胎。
答案：B
2．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的体内。以下说法不正确的是( )
A．这里说的同“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，可以说移植成功了
C．同种动物之间生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．不管是否妊娠，同种动物生殖器官生理变化都是一样的
解析：处于发情期的动物的生殖器官的生理变化是相同的。
答案：D
3．(2012·江苏高考)通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是( )
A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理
B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植
D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低
解析：对供体和受体母牛进行同期发情处理，所用激素相同，但对供体母牛进行超数排卵要用促性腺激素，对受体母牛则不需要；受精可在体内进行；冲卵得到的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚方可移植；到目前为止，最常见的是分割产生的同卵双胎，而同卵多胎成功率很低。
答案：D
4．(2011·江苏高考)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：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。
答案：B
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：由于呼吸作用不断消耗有机物，有机物总量不断减少；胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割；胚胎干细胞具有旺盛的分裂能力，蛋白质合成旺盛，核仁应较大；胚胎干细胞是一类未分化、分裂能力很强的细胞，可从早期胚胎中分离获取。
答案：D[]
6．既能进行胚胎性别鉴定，又能进行胚胎移植的最佳示意图是( )
解析：进行胚胎移植的最佳时期是囊胚期；取细胞进行胚胎性别鉴定时只能取滋养层的细胞，而不能取内细胞团中的细胞。
答案：A
7．胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性，它可进一步分化发育成各种不同的组织细胞。下图所示为干细胞的培养过程，请问图中哪一阶段的细胞是全能干细胞( )
A．囊胚 B．内细胞团
C．血液组织干细胞 D．各种血细胞
解析：哺乳动物的胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有发育的全能性，可进一步分化形成造血干细胞和神经干细胞等各种不同的专能干细胞。 内细胞团在囊胚期才出现，它是发育成胚胎本身的基础，属于全能干细胞。
答案：B
8．(2011·浙江高考)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怀孕母羊子宫内
解析：给母山羊注射促性腺激素可使其超数排卵。乙过程的目的之一是促使卵母细胞进一步发育成熟到减数第二次分裂中期，精子是已经成熟的细胞，乙过程和丙过程采用的培养液成分不同。丙过程中要加入促使细胞分化的激素等。供体和受体应生理状态相同，不是性状相同。
答案：A
9．下列有关叙述中错误的是( )
A．利用胚胎分割技术可以获得两个或多个基因型相同的胚胎
B．诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不需要加入饲养层细胞
C．采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用
D．卵细胞受精完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体
解析：利用胚胎分割技术获得的组织细胞来自同一个受精卵，基因型相同；饲养层细胞可以抑制干细胞分化，所以诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不能加入饲养层细胞；采集到的精子需经获能处理，采集到的卵子需发育到减数第二次分裂中期才具有受精能力；在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体说明卵细胞已经完成受精。
答案：C
10．如图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，过程Ⅰ是将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素。过程Ⅱ是将目的基因导入胚胎干细胞的过程。下列有关叙述不正确的是( )
A．过程Ⅰ的研究利用了胚胎干细胞具有全能性的特点[]
B．过程Ⅰ中，囊胚的后一个阶段形成了内、中、外三个胚层及两个囊胚腔
C．过程Ⅱ中可用显微注射法将目的基因导入胚胎干细胞[]
D．过程Ⅱ中需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶
解析：过程Ⅰ利用了细胞的全能性。囊胚的后一个阶段是原肠胚，具有内、中、外三个胚层和原肠腔、囊胚腔两个囊腔。过程Ⅱ中，将目的基因导入动物受体细胞常用的方法是显微注射法，基因工程中常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶。
答案：B
二、非选择题(共30分)
11．(7分)现代生物科技对人类生活、生产和社会发展的影响越来越大，如图为通过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题：
(1)A细胞是________，在进行体外受精前要对精子进行________处理。进行胚胎分割时，应选择发育到________时期的胚胎进行操作。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意__________________________。
(2)通过同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性别________。
(3)通过体细胞克隆技术培育的小牛，其性别取决于____________，该生殖方式属于________。
解析：(1)从图中看A细胞是次级卵母细胞，将获能的精子和处于减数第二次分裂的次级卵母细胞融合即可得到受精卵，受精卵经过体外培养形成早期胚胎。胚胎分割时要注意将内细胞团均等分割。
(2)为快速繁育优良品种，可以采用胚胎分割的技术手段，即选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割，分割后产生的个体所含的遗传物质相同，性状表现很相似。
(3)通过体细胞克隆技术培育的小牛其性别与供核的亲本相同；该技术属于克隆的范畴，为无性繁殖。
答案：(1)(次级)卵母细胞 获能 桑椹胚或囊胚
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
(2)相同
(3)供核的亲本 无性繁殖
12．(10分)下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：
[]
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至________期的内细胞团或胎儿的________中分离得到的一类细胞。
(2)图中分化程度最低的干细胞是________。在体外培养条件下，培养液中加入________因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。[]
(3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因________的结果。
(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓治疗的实质是将上图的________细胞移植到患者体内。
(5)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的________，其原因是____________________________________。
(6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的________期。
(7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用________细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌________的杂交瘤细胞。
解析：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。图中分化程度最低的干细胞是胚胎干细胞，全能性最高。细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果。骨髓是人体的造血组织，存在造血功能的干细胞，骨髓治疗的实质是将造血干细胞移植到患者体内。克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核，而成熟的红细胞没有细胞核，所以不能作为供体。细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。 制备单克隆抗体的过程中用免疫处理的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，多次筛选最终得到能分泌一种特异性抗体的杂交瘤细胞。
答案：(1)囊胚 原始性腺细胞 (2)胚胎干细胞 分化诱导 (3)选择性表达 (4)造血干 (5)红细胞 细胞中无细胞核 (6)间 (7)B淋巴 特异性抗体
13．(13分)如图表示利用胚胎工程培育优质奶牛的基本流程：
(1)桑椹胚是胚胎细胞数目为________个左右的胚胎，这个阶段的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜力，属于________。补充填写胚胎发育的几个重要阶段：受精卵→桑椹胚→________→________。优质奶牛的培育过程需要进行胚胎移植，移植后的胚胎能在受体子宫中存活，其生理基础是____________________________________________________。
(2)在优质奶牛的培育过程中，为了能够快速繁殖，常用体外受精技术，其过程为：
该过程中卵母细胞可以直接在体外受精吗？_________________________________
(填“能”或“不能”)，在进行体外受精前要对精子进行________处理。[]
(3)若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可进行胚胎分割。应选择发育到________时期的胚胎进行操作，进行分割时，应注意将________分割，通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同的________。
(4)胚胎干细胞(简称ES细胞或EK细胞)是由________胚胎或者原始性腺中分离出来的一类细胞，具有很强的________能力和多向________的潜能。ES细胞将会给人类移植医学带来一场革命，原因是ES细胞可以被诱导分化形成新的________，还可以培育出新的________。
解析：(1)桑椹胚的胚胎细胞数为32个左右，每个细胞都具有全能性，属于全能细胞。早期胚胎发育的阶段为受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚。受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应，这是外来胚胎成活的生理基础。
(2)只有进行到减数第二次分裂中期的卵子才具有受精能力。受精前，精子要进行获能处理。
(3)胚胎分割移植应选取发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎，在分割时应将内细胞团均等分割。
(4)胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，具有很强的增殖能力和分化潜能。
答案：(1)32 全能细胞 囊胚 原肠胚 受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应 (2)不能 获能 (3)桑椹胚或囊胚 内细胞团均等 遗传物质 (4)早期 增殖 分化 组织细胞 组织器官
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
1．下列哪项不是转基因成果( )
A．清除石油污染的假单胞杆菌 B．青霉素高产菌株
C．转基因抗虫棉 D．巨型小鼠
解析：清除石油污染的假单胞杆菌、转基因抗虫棉、巨型小鼠等都是基因工程的产物，青霉素高产菌株是诱变育种的产物。
答案：B
2．下列有关转基因生物引发的安全性问题的叙述，错误的是( )
A．转基因生物引发的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全
B．转基因生物引发安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
C．转基因生物的安全性指转移的基因对接受基因的生物是否安全
D．转基因生物有可能引发安全性问题，但不能一概而论
解析：转基因生物的安全性包括食物安全、生物安全、环境安全，并不是指对转基因生物自身是否安全。
答案：C
3．(2012·江苏高考)下列关于转基因安全性的叙述，错误的是( )[]
A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
B．转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中
C．种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性[]
D．转基因植物的目的基因可能转入根际微生物
解析：种植转基因作物(如抗虫棉)应与传统农业(普通棉花)种植区隔离，否则转基因作物中的基因可能扩散到普通作物中，使传统农业种植区的产量受到很大的影响，A项正确；目的基因为DNA分子，动物食用后会消化成小分子脱氧核苷酸，所以目的基因不会转入动物体细胞中，B项错误；种植转基因作物，可能通过花粉扩散而使野生植物获得新基因，从而影响野生植物的遗传多样性，C项正确；导入转基因植物的外源基因有可能与感染转基因植物的某些根际微生物杂交，从而重组出对人类或其他生物有害的病原体，D项正确。
答案：B
4．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：理性看待问题的本质是既看到有利的方面又不回避不利的方面。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。
答案：A
5．一个学习小组的同学在对当地栽培作物种类进行调查时，发现有的地方种植了转基因抗除草剂玉米，这种玉米在喷洒除草剂的环境中生长良好，杂草被除草剂杀死，玉米还能正常生长，给农民节省了很大的人力和物力。跟踪调查还发现，这种转基因玉米除直接食用外，还被加工成食品摆在超市的货架上。请回答下列问题：
(1)一部分同学认为，这种转基因玉米不会对当地生物多样性构成威胁。如果你同意这种观点，请列举出三条理由：[]
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
(2)用转基因玉米加工的食品被摆在超市货架上，生产厂商应根据我国的有关规定，对产品进行转基因生物标注，这样做是为了保护________。在有关标识中，应标注“________”或“________________”。如果该产品中已不再含有或检测不出转基因成分，应标注为“本产品为______________加工制成，但本产品中________________”。
解析：(1)转基因生物不会对当地生物多样性构成威胁，有以下理由：转基因生物虽然具有某些新的性状，但其生命力没有人们想像得那么强，扩散到种植区以外时，会很快死亡；转基因生物的种植需有一定的水、肥等条件，以及配套的种植技术；转基因生物与其他自然生物之间存在生殖隔离，难以进行自然杂交；许多植物花粉的传播距离有限，花粉存活时间有限，具有受精能力的时间更短。
(2)2002年，我国农业部颁布了《农业转基因生物标识管理办法》，要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注，以方便消费者自主选择，保护消费者的知情权。
答案：(1)①玉米与其他植物之间存在生殖隔离[]
②玉米的花粉传播距离有限
③玉米花粉的存活时间有限(答案合理即可)
(2)消费者的知情权 转基因玉米加工品(制成品) 加工原料为转基因玉米 转基因玉米 已不再含有转基因成分
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题3分，共30分)
1．转基因生物的安全性引起人们争论的技术原因是( )
①转移基因的功能往往未知 ②转移基因的结构往往未知 ③外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的 ④外源基因往往是异种生物的基因
A．①② B．②③
C．③④ D．①③
解析：由于科学水平的限制，目前科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制了解有限；转移的基因虽然功能已知，但不少是异种生物的基因；外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。因此，在转基因生物中，有时候会出现意想不到的后果，引起人们在食物安全、生物安全和环境安全三个方面的激烈争论。
答案：C
2．转基因植物的营养成分可能发生改变的根据是( )
A．部分DNA发生了重组
B．某一基因可以控制合成不同的蛋白质
C．重组DNA控制一种蛋白质的合成
D．有些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，这可能会导致转基因农作物营养成分的改变
解析：转基因农作物尽管只是DNA发生了重组，但是，有些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，这可能会导致转基因农作物营养成分的改变。
答案：D
3．下列关于转基因生物的研究，哪些属于限制条件( )
①重组DNA的转移限制在遗传上具有特定缺陷的生物上 ②对于大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用在37 ℃人体体温下死亡的菌株 ③外源DNA不能产生对人体有毒害或过敏的蛋白质 ④转基因作物只要某一点(如产量、营养或抗虫性)对人类有益，其他方面可不必去考虑
A．①②③④ B．①②③
C．②③④ D．①②④
答案：B
4. 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：转基因的抗虫植物在长期栽培过程中，会导致以该植物为食物来源的昆虫的抗性基因频率增加。动物和植物共用一套遗传密码，因此转入植物体内的动物生长激素基因也能进行表达。转基因植物的外源基因来源于自然界，也可能存在食物安全、生物安全和环境安全等安全性问题。
答案：A[]
5．转基因抗虫棉可以有效地对抗棉铃虫的危害。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是( )
A．维持棉田物种多样性
B．减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C．使食虫鸟有虫可食
D．维持棉田生态系统中的能量流动
解析：如果完全种植抗虫棉，对棉铃虫而言，环境的剧烈变化会加速其适应能力的提高，而间隔种植少量非抗虫棉既能使棉铃虫在较长时间内稳定在经济阈值以下，又能减缓棉铃虫进化速度，达到较长时间抗虫的目的。
答案：B
6．20世纪70年代基因工程技术刚兴起的时候，都是以微生物作为实验材料，且必须在“负压”(低于外界大气压)的实验室里进行操作。这里“负压”的作用主要是( )
A．防止转基因生物进入人体或逃逸到外界，对人体产生危害作用或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．避免其他生物对实验材料的污染
解析：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，目的是防止这种转基因生物进入人体或逃逸到外界。
答案：A
7. 科学研究发现，许多危害人类的新病毒是由两种或多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”，威胁生态系统中其他生物的存在
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．转基因生物的抗除草剂基因，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：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。
答案：B
8．基因工程产物可能存在着一些安全性问题，但不必担心( )
A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼的杂交，进而导致自然种群被淘汰
B．运载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物
C．目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D．转基因生物体释放到环境中，可能会对生物多样性构成危害
解析：三倍体转基因鲤鱼在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子，因此三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼不能进行杂交，所以不会导致自然种群被淘汰。
答案：A
9．抗逆转基因作物的培育与推广带来的巨大社会效益是( )
①在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制
②减少了化学农药对环境的污染和人畜的危害
③减少了化肥的制造量和使用量，有利于环境保护
④使得作物在不良环境下更好地生长，提高产量
A．①②③ B．①②④[]
C．①③④ D．②③④[]
解析：抗逆转基因作物是指通过基因工程技术使农作物具有抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病毒、抗干旱、抗盐碱等)，因此抗逆转基因作物的培育和推广在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候条件的限制，使得作物在不良环境中更好地生长，提高产量，同时还可以减少农药的使用量，减轻对环境的污染和对人畜的危害。但是抗逆作物不能固氮，不会使土壤中无机盐的含量增加，因此不可能减少化肥的制造量和使用量。
答案：B
10．为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物，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：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。
答案：B
二、非选择题(共20分)
11．(8分)对番茄的研究发现，害虫损伤番茄的叶片后，叶上的细胞壁能释放一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，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)。试分析以下问题：
(1)番茄的蛋白酶抑制剂可能是在茎叶细胞的______内合成的。
(2)将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，使玉米形成新的性状，这种变异属于________________________________________________________________________。
(3)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效果显著，有人认为抗虫玉米就是无虫玉米，不必防治害虫，你是否赞成这种说法？说明理由。
(4)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有必要吗？试以学过的知识进行简要的分析说明。[]
解析：在生物体的各种成分中，蛋白质的功能最多，大多数的酶的化学本质都是蛋白质，它是在核糖体中合成的。将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入到玉米体内，属于基因工程范畴，它的原理是基因重组。对于抗虫玉米只是用基因工程转入特定的基因，并不是对任何害虫均有作用，另外随着变异和选择的进行，变异的害虫个体会越来越适应环境，故也要防治害虫。对于转基因生物的安全性问题，是一个开放性的题目，可以根据教材中的观点给出支持自己观点的论据即可。
答案：(1)核糖体 (2)基因重组 (3)不赞成。因为转基因玉米能抵抗玉米螟，但并不能抵抗所有的害虫。
(4)(答案不唯一)如：①有必要。这种转基因玉米果实中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出现病患。②无必要。因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人可能无影响。③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下已经破坏，因此不会对人的消化造成影响。[]
12．(12分)阅读以下材料，回答问题：
自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼研究取得长足进步。如转入生长激素(GH)基因的鱼生长速度快，饵料转化率高，但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。
(1)转基因鱼成功的物质基础是___________________________________________。
(2)已知人的GH是一个含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是________个。
(3)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以至生长高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是____________________
__________________________。
(4)鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，试分析引起生态安全性问题的原因是____________________________________________[]
__________________________。
(5)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，培育成功的三倍体“湘云鲫”，其形成过程是________________________________________。试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因是__________________________________________________________。
解析：(1)转基因技术就是通过基因拼接，把目的基因拼接到运载体上，实质上是DNA之间的连接。(2)GH是含有191个氨基酸的蛋白质，由于蛋白质、控制蛋白质合成的mRNA上的碱基数目及控制蛋白质合成的DNA上的碱基数目，三者的比值为1∶3∶6，所以转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是1 146个。(3)该转基因鱼转入的是生长激素基因，生长激素能促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长。(4)转基因鱼由于具有易于逃逸、扩散的特点，当这种鱼扩散到其他环境时，与其他种类的鱼杂交，被转入的基因就有可能转移到其他的鱼体内，造成基因污染；同时，由于该种转基因鱼性情凶猛，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争时，优势明显，所以可能引起生态危机。(5)三倍体鱼由于不能产生正常的生殖细胞，无法繁殖后代，因此不会造成生态危机。
答案：(1)遗传物质都是DNA (2)1 146 (3)合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成 (4)转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机 (5)转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体，然后二倍体与四倍体杂交形成三倍体 三倍体鱼不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争，引起生态危机
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
1．下列观点不符合生态农业建设思路的是( )
A．调整产业结构，开发多种经营
B．保持生态系统内的生态平衡
C．以高能量获得农业的高产量
D．循环利用农业有机废弃物
解析：以高能量获得农业的高产量是“石油农业”的做法，生态农业的设计要求是投入少，产出多。
答案：C
2．下列叙述违背生态工程中生态学原理的是( )
A．充分考虑环境因子对生物的影响
B．尽可能减少种间竞争所产生的耗损
C．实现生态系统的良性循环
D．以单一种群获得经济效益的最大化
解析：设计生态工程的目的是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展，D选项单纯追求经济效益，显然违背了生态学原理。
答案：D
3．下图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是
( )
A．物种多样性原理 B．整体性原理[]
C．物质循环再生原理 D．协调与平衡原理
解析：题图突出了“无废弃物农业”，实现了物质的区域小循环以及物质和能量的分层分级利用，因此主要体现了物质循环再生原理。
答案：C
4．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________(填“生态系统”“群落”或“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)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池的过程中，厌氧沉淀池中厌氧微生物通过无氧呼吸将有机物分解，曝气池中需氧型微生物通过有氧呼吸将有机物分解，兼氧池中微生物则通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解。(2)群落是一定的自然区域内相互间有直接或间接关系的各种生物的总和，故该植物池中的生产者、消费者和分解者共同组成了群落；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)生态工程的建立要考虑社会、经济和自然的统一，生物与环境相协调，充分利用废弃物中的物质和能量，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)随着人口激增、资源破坏、能源短缺、环境污染和食物供应不足等问题，表现出不同程度的生态与环境危机，这些问题催生了生态工程，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)
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间20分钟)[]
一、选择题(每小题4分，共24分)
1．下列关于生态工程的叙述中，错误的是( )
A．生态工程是生态学与系统工程学的结合
B．生态工程追求经济与生态的双赢
C．生态工程是无消耗、多效益的工程
D．生态工程能促进人类社会和自然环境的和谐发展
解析：生态工程是生态学与系统工程学相结合，追求经济与生态的双赢，促进人类社会和自然环境的和谐发展。但生态工程是低消耗、多效益的工程。
答案：C
2．我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力，这种模式主要应用了生态工程遵循的哪个原理( )
A．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：桑基鱼塘模式，就是把很多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个高效生态系统，大大提高了系统的生产力，该模式的建立主要遵循了系统学和工程学原理。
答案：A
3．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：要实现人与自然的和谐发展，就应该发展生态农业，实现物质和能量的多级利用；转化淀粉生产可再生能源，能量利用率不高，使用化学农药防治病虫害，容易导致环境污染。开垦湿地，易导致生态系统遭破坏。
答案：C[]
4．同学们在“设计某地人工生态林”时提出以下观点：①选择适合本地生长的树木种类；②尽量增加树木种类；③选择树种时注意不同品种生长的高度。上述观点提出时遵循的主要生态工程建设原理是( )
A．协调与平衡原理 B．物质循环再生原理
C．物种多样性原理 D．整体性原理
解析：协调与平衡原理的主要含义是生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度；物质循环再生原理的主要含义是物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；物种多样性原理的主要含义是物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；整体性原理的主要含义是生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。题中观点遵循的主要原理是物种多样性原理。[]
答案：C
5．对生态农业原理中能量多级利用的理解正确的是( )[]
A．尽可能设计一条很长的食物链
B．使流向人类的能量最多
C．实现“原料—产品—原料—产品”的生产模式
D．通过生物防治减少能量损失
解析：在农业生态系统中，要合理利用资源，实现物质的多级利用，使能量最大限度地流向人类或人类所需的产品。食物链过长，能量在食物链中流动时逐级消耗，人类所获得的能量太少。
答案：C
6．下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是( )
[]
解析：A是集中式，B、C是环式，D是分布式。分布式的可靠性比集中式和环式要高，即分布式能更好地体现通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
答案：D
二、非选择题(共26分)
7．(12分)依据生态学原理对农村家庭生活用燃料、厨余垃圾和庭院养殖进行整体设计，构建的庭院生态系统如下图。请回答下列问题：
(1)该生态工程设计将猪圈养在温室内的目的是：农作物在生长过程中能为猪提供____________________；温室给猪的生长提供了适宜的________环境。
(2)该生态系统中的________都可以作为沼气池中发酵的原料。经过发酵产生的沼渣、沼液可以________。沼气池中菌群属于该生态系统成分中的________。
(3)该生态工程设计的优点是____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：农作物光合作用产生氧气供猪利用，温室温度高，给猪提供了热量维持体温，减少了猪自身的能量消耗。人畜粪便、秸秆、厨余垃圾等可进入沼气池发酵产生沼气，沼渣、沼液作为肥(饲)料。 沼气池中菌群属于分解者。该生态工程减少废弃物产生，实现了物质的多级利用，提高了能量的利用率。
答案：(1)氧气 温度 (2)人畜粪便、秸秆、厨余垃圾 作为肥(饲)料 分解者 (3)节约能源；减少废弃物产生；物质(废物)再利用；提高能量利用效率；物质循环利用
8．(14分)下图为桑基鱼塘的物质和能量交换模式图，据图回答：[]
(1)该生态工程体现了________________________________等生态工程的基本原理(选答两项)。[]
(2)通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益，要通过基因工程培育抗病甘蔗，需要的工具酶是________________________，可通过________________技术将导入了目的基因的甘蔗细胞培养成植株。若要检测转基因甘蔗细胞染色体上是否插入了目的基因，可采用________________技术。
(3)为大量繁殖良种猪，可采用胚胎移植技术。该技术，首先要对母猪注射________________，做超数排卵处理，以获得更多的良种猪卵母细胞，然后培养到________期，与经过________处理的良种猪精子进行体外受精。将早期胚胎移植到本地母猪体内发育成小猪。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生________反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。
解析：(1)本题涉及物质循环，体现了物质循环再生原理；生态系统的抵抗力稳定性体现了物种多样性原理；生物与环境的协调与平衡体现了协调与平衡原理，社会—经济—自然复合系统符合整体性原理等。(2)基因工程需要的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶，培养离体植物组织(器官或细胞)并诱导使其长成完整植株的技术，是植物组织培养技术，若要检测转基因甘蔗细胞染色体上是否插入了目的基因，可采用DNA分子杂交技术。(3)为了提高良种母牛的利用效果，要对供体母牛进行超数排卵处理。超数排卵是利用外源促性腺激素，增强卵巢的生理活性，激发大量卵泡在一个发情期中成熟排卵。人工授精前，精子需进行获能处理，才能与卵子受精，而卵子要在输卵管中进一步成熟，达到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
答案：(1)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(选答两项即可)
(2)限制性核酸内切酶、DNA连接酶 植物组织培养DNA分子杂交
(3)促性腺激素 MⅡ中 获能 免疫排斥
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
1．关于动物细胞培养的叙述，错误的是( )
A．用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织
B．将所取的组织先用胰蛋白酶等处理使其分散成单个细胞
C．在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离，制成悬浮液
D．动物细胞培养只能传50代左右，所培养的细胞都会衰老死亡
解析：动物细胞培养传至50代左右，若细胞的遗传物质发生改变，并且带有癌变的特点，就能在适宜培养条件下无限制地传代下去。
答案：D
2．下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是( )
A．培养基成分不同
B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能
D．动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株
解析：动物细胞培养与植物组织培养有许多相似之处，也有许多不同点，其主要不同点是它们的培养基的成分不同。动物细胞培养的培养液中通常含有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，另外还有动物血清等。植物组织培养所用的培养基包含植物生长和发育的全部营养成分，如矿质元素、有机营养成分、植物激素，但没有动物血清。
答案：A
3．进行哺乳动物克隆，细胞核供体细胞不能是( )
A．乳腺细胞 B．卵细胞
C．胃腺细胞 D．胚胎细胞
解析：卵细胞是由减数分裂形成的，其染色体数目是体细胞的一半，不能用作哺乳动物克隆时的细胞核供体细胞。
答案：B
4．用于核移植的供核细胞和受体细胞一般选用( )
A．受精卵和减数第二次分裂时期的卵母细胞
B．传代10代以内的细胞和减数第一次分裂时期的卵母细胞
C．传代10～50代以内的细胞和减数第二次分裂时期的卵母细胞
D．传代10代以内的细胞和减数第二次分裂时期的卵母细胞
解析：原代培养是指动物组织消化后的初次培养，原代培养次数一般是10代以内，原代培养的细胞都是正常的二倍体核型。传代培养指培养次数超过10代的细胞培养，此时有些细胞的核型可能会发生突变，因此在核移植时一般不用传代培养的细胞。
答案：D
5．某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞、乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题：
(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量________。
(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是______________。
细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是____________________
__________________________。[]
(3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长________。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞传代的次数更________。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用________处理。[]
(4)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的________。
(5)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入________，B组细胞培养液中加入无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的________或________合成水平的差异，确定Y的药效。
解析：(1)甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。肿瘤细胞为无限增殖的细胞，细胞周期短。在相同条件下，培养相同的时间，甲细胞的数量多于乙细胞。(2)动物细胞培养液中必须加入动物血清，血清中含有清蛋白、生长因子、促进细胞贴壁的因子、激素等合成培养基中缺乏的物质。大多数细胞培养液所需pH为7.2～7.4，而多数培养液靠碳酸氢钠(NaHCO3)与CO2体系进行缓冲，所以CO2的作用是调节培养液pH。(3)甲为肿瘤细胞能无限增殖，传代的次数要比乙细胞多，乙细胞(正常肝细胞)在培养瓶中贴壁生长，当铺满瓶壁时，生长停止。为得到更多的肝细胞，需要定期地用胰蛋白酶使细胞脱离瓶壁，进行传代培养。(4)培养液中加入抗生素来抑制和杀灭微生物，抗生素对动物细胞没有影响。(5)设计一组加入抗癌药物的实验组，一组不加药物的对照组，通过检测药物影响X基因的表达过程，即转录形成mRNA、翻译形成蛋白质的量来检验药效。
答案：(1)多 (2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 维持培养液pH (3)停止 多 胰蛋白酶 (4)抗生素 (5)Y mRNA 蛋白质
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．在动物细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的目的是( )
A．使动物组织分散为单个细胞
B．去掉细胞壁，使其成为原生质体
C．去掉细胞膜，暴露出原生质体便于细胞融合
D．促进蛋白质水解为多肽
解析：在进行动物细胞培养前，先用胰蛋白酶使组织块中的细胞相互分散开，以增加与培养液的接触面积，便于培养。
答案：A
2．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件( )
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③培养液中需加血浆 ④温度与动物体温相近 ⑤需要O2，不需要CO2
⑥加CO2维持培养液的pH
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④
C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥
解析：动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒，在细胞培养液中要添加血清、血浆等一些天然成分，培养温度一般与动物体温相近。动物细胞培养还需要O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2可维持培养液的pH。
答案：D
3．下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A．动物细胞培养的目的就是获得大量的分泌蛋白
B．对动物组织块和分散的细胞进行培养，效果是基本相同的
C．细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中
D．培养高度分化的动物体细胞一般不能发育成幼体
解析：获得大量的分泌蛋白仅仅是动物细胞培养应用的一个方面。分散的动物细胞比组织块更容易培养。细胞遗传物质的改变发生在传代培养中。
答案：D[]
4．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：动物细胞培养是用动物胚胎或幼龄动物器官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。
答案：D
5．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：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。
答案：D
6．一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：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。[]
答案：D
7．如图为哺乳动物(羊)的生殖过程，下列叙述不正确的是( )
A．个体2为克隆动物，c为高度分化的体细胞
B．个体2的遗传性状与提供c细胞的羊不完全相同
C．产生动物个体1与动物个体2的生殖方式是不同的
D．e细胞为完成减数分裂的卵细胞
解析：在核移植过程中，去核卵细胞一般选用处于减数第二次分裂中期的细胞，而不是完成减数分裂的卵细胞。
答案：D
8．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．都需用CO2培养箱
B．都需用液体培养基
C．都要在无菌条件下进行
D．都可体现细胞的全能性
解析：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不一定用液体培养基，能体现细胞的全能性。
答案：C
9．某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行培养，下列叙述正确的是( )
A．制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理
B．肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
C．为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的干扰素
D．用血球计数板计数的方法，可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长
解析：制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2维持培养液pH。为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素。
答案：D
10．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下提供的“复生”野驴个体的方法中能够成功的是( )
A．将野驴的体细胞取出，利用细胞培养技术，可培育成新个体
B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体
C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，经孕育培养成新个体
D．将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
解析：野驴的体细胞的全能性已经受到限制，不能经过培养形成新个体；将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成的是带有野驴基因的家驴；野驴的体细胞核中具有发育成野驴的全部基因，因此通过核移植技术，可使野驴“复生”。
答案：C
二、非选择题(共30分)
11．(10分)2007年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其中。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：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 含有丰富的营养物质、体积大，易操作 使其进行分裂和发育
(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
12．(10分)现有甲、乙两种可能有一定致畸、致癌作用的化学物质，利用动物细胞培养的方法能够鉴定它们是否有毒性，并比较二者毒性的强弱，请完成下列实验报告。
Ⅰ.实验材料：小白鼠胚胎。
Ⅱ.药品用具：胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、细胞培养箱、载玻片、盖玻片、光学显微镜、小白鼠正常体细胞有丝分裂高倍显微镜照片。
Ⅲ.实验原理：_______________________________________________________，
根据这些变异细胞占全部培养细胞的百分数(以下称Q值)，可判断该化学物质的毒性。
Ⅳ.实验步骤：[]
(1)制备细胞悬液：把小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入胰蛋白酶液处理，使胚胎组织离散成单个细胞，再加入动物细胞培养液，制成细胞悬液。
(2)进行细胞培养：
①取A、B、C三个洁净的培养瓶，_____________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(3)制作临时装片：
①当细胞繁殖到大约第8代左右时，同时从细胞培养箱中取出三个培养瓶，用胰蛋白酶液处理，使培养的细胞从瓶壁上脱落，再加入动物细胞固定液迅速固定细胞，将细胞固定在不同的分裂时期。
②静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片中央，加1～2滴一定浓度的________染色，3～5 min后，盖上盖玻片，制成临时装片。
(4)镜检和统计：把临时装片放在显微镜下，寻找处于________期的细胞，并与________________________________________________________________________
对比以确认发生上述变异的细胞，同时统计该期变异的细胞占细胞总数的百分数(Q值)。
Ⅴ.实验结果：
培养瓶 A B C
Q值 1.3% 12.5% 0.1%
Ⅵ.实验结论：_______________________________________________________
_______________________________________________________________________。
解析：有毒物质会引起细胞变异，物质的毒性越强，引起的细胞变异数目越多，依此可判断物质的毒性。实验可通过观察细胞染色体来判断。由实验结果可知，C组是对照组，A、B是实验组，在自然状态下，细胞也会发生变异，但频率较低。
答案：Ⅲ.将有毒物质加入细胞培养液后，培养的动物细胞会发生染色体数量和结构变异(答出有毒物质使细胞发生变异)
Ⅳ.(2)①分别加入等量的细胞悬液 ②向A、B两个培养瓶中分别加入等量的化学物质甲、乙，并将培养瓶摇匀；C瓶不作处理，作为对照 ③把三个培养瓶放在37 ℃(或适宜温度)的细胞培养箱中培养 (3)②龙胆紫溶液 (4)有丝分裂中 小白鼠正常体细胞有丝分裂高倍显微镜照片
Ⅵ.甲、乙两种化学物质均有一定毒性，且乙的毒性比甲的毒性大
13．(10分)(2012·福建高考)肺细胞中的let 7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let 7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。[]
请回答：
(1)进行过程①时，需用________酶切开载体以插入let 7基因。载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let 7基因转录，该部位称为____________。
(2)进行过程②时，需用____________酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。
(3)研究发现，let 7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞中提取________进行分子杂交，以直接检测let 7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中____________(填“RASmRNA”或“RAS蛋白”)含量减少引起的。
解析：(1)过程①为基因表达载体的构建，该过程涉及的工具酶为限制性核酸内切酶和DNA连接酶，需用限制酶切开载体以插入let 7基因。完整的基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等，而启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点。(2)进行过程②时，用胰蛋白酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于细胞的传代培养。(3)从图中可以看出，RASmRNA和let 7基因转录的miRNA配对形成杂交分子，从而抑制了癌基因RAS的表达，故可以提取RNA进行分子杂交以检测let 7基因是否表达。
答案：(1)限制性核酸内切(或限制) 启动子
(2)胰蛋白
(3)RNA RAS蛋白[]
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
1．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：原生质滴是由细胞内的其他物质浓缩而成的，最后脱落。中心体将形成精子的尾部。
答案：D
2．下列细胞，哪一个代表已经受精的卵子( )
解析：卵子受精的标志是在透明带和卵黄膜间隙观察到两个极体。
答案：C
3．以下关于桑椹胚的说法不正确的是( )[]
A．胚胎细胞达到32个左右，形似桑椹
B．每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性
C．良种母牛体内处于此时期的细胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性
D．是由受精卵经有丝分裂产生的
解析：良种母牛体内桑椹胚是由受精卵发育而成，受精卵经过有丝分裂形成的各细胞基因型相同，由它们克隆而成的小牛的性别也相同，但不一定都是雌性，这要根据一开始此受精卵的性染色体组成情况而定。若受精卵为XY型，则全为雄性；若受精卵为XX型，则全为雌性。
答案：C
4．下图表示精子和卵子相遇，请据图回答问题：
(1)写出各部分名称：[]
①________；②________；③__________；④__________；⑤________。
(2)精子与卵子相遇，________内的某些酶类释放出来，可直接溶解__________之间的物质，形成精子穿越______________的通道。当精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应，称做________。
(3)精子入卵后，形成一个新的核，即________。与此同时，被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出______后形成________。
(4)当______________________，受精过程至此结束。[]
解析：当精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应，是透明带反应而不是卵黄膜封闭作用；受精过程完成的标志是雌、雄原核融合为合子。
答案：(1)①透明带 ②放射冠(卵丘细胞) ③减数第二次分裂后期的卵子细胞核 ④第一极体 ⑤卵黄膜 (2)顶体 卵丘细胞 放射冠 透明带反应 (3)雄原核 第二极体 雌原核 (4)雌、雄原核充分发育，彼此融合形成合子
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．以下说法不正确的是( )
A．雄性动物从初情期开始产生精子
B．1个精原细胞可形成4个精子
C．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：精子的大小与动物的体型大小没有关系。
答案：D
2．下列关于哺乳动物精子和卵子的发生的叙述，正确的是( )
A．一个精原细胞经过减数分裂可直接产生4个精子
B．精子的头部主要含细胞核，中心体发育为它的顶体
C．卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在胎儿时期完成的
D．排卵是指卵泡从卵巢中排出，马、牛的排卵都是排出次级卵母细胞
解析：减数分裂产生的精细胞经变形才能产生精子；中心体发育为精子的尾部；排卵是指卵子从卵泡中排出。
答案：C
3．受精完成的标志是( )
A．卵黄膜和透明带间出现两个极体
B．精卵相遇，发生顶体反应
C．精子接触透明带
D．雌、雄原核融合
解析：受精的标志是在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体；而受精完成的标志为雌雄原核的融合，二者是不同的。
答案：D
4．防止多精入卵的两道屏障是( )
①顶体反应 ②透明带反应 ③卵黄膜封闭作用 ④精子穿越放射冠
A．①② B．②③
C．③④ D．②④
解析：透明带反应和卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的两道屏障。
答案：B
5．下列能正确表示高等动物早期胚胎发育顺序的是( )[]
A．受精卵→卵裂期→原肠胚→囊胚→组织器官的分化
B．受精卵→卵裂期→原肠胚→组织器官的分化
C．受精卵→卵裂期→桑椹胚→原肠胚→幼体
D．受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
解析：高等动物早期胚胎发育依次经过受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化。
答案：D[]
6．高等动物胚胎发育过程中原肠胚不同于囊胚的主要特点是( )
A．有囊胚腔、原肠腔和神经板
B．有囊胚腔、原肠腔和神经管
C．有外胚层、中胚层、内胚层和囊胚腔
D．有三个胚层、一个腔、一个孔
解析：早期的原肠胚有缩小了的囊胚腔和新的原肠腔及外胚层和内胚层，后期的原肠胚有外胚层、中胚层、内胚层和原肠腔，并且外面生有胚孔，神经板是由外胚层分化形成的，因此原肠胚的主要特点是三胚层、一腔、一孔。
答案：D
7．下列关于人早期胚胎发育过程中桑椹胚和囊胚的叙述中，正确的是( )
A．囊胚与桑椹胚相比，每个细胞内DNA总量增加
B．囊胚与桑椹胚相比，细胞数目较多
C．组成囊胚和桑椹胚的细胞，都是全能细胞
D．桑椹胚的形成在卵巢，囊胚的形成在输卵管
解析：由桑椹胚发育到囊胚进行的是有丝分裂，形成的每个细胞内DNA总量不变；囊胚期开始出现分化，其中的滋养层细胞不是全能细胞；受精卵是在输卵管中形成的，故其发育形成早期胚胎的过程不可能在卵巢。
答案：B
8．在下图所示的过程中，哪一事件在2～9阶段没有发生( )
[]
A．细胞体积减小 B．细胞内有机物总量增加
C．细胞有丝分裂 D．细胞分化
解析：题图中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。该过程中有机物总量会有所减少。[]
答案：B[]
9．在动物的胚胎发育过程中，早期原肠胚细胞从一个部位移植到另一个部位时，被移植的细胞能适应新的部位并参与那里器官的形成。但如果在原肠胚末期，把未来发育成蝾螈下肢的部分移植到另一蝾螈胚胎不长下肢的部位，则该部位将发育出一条额外的腿，这说明( )
A．原肠胚末期已经出现了组织和器官
B．细胞具有全能性
C．原肠胚末期出现了细胞分化
D．原肠胚已出现了三个胚层
解析：原肠胚末期组织和器官并未形成，但是出现了细胞的分化，在移植这种细胞后，它们将继续分化发育成特定的组织和器官。
答案：C
10．如图表示蛙的受精卵发育至囊胚的过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间)。
其中正确的是( )
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
解析：受精卵发育至囊胚的过程，主要通过有丝分裂完成，每分裂一次，DNA分子都要复制一次，故DNA分子的总量呈指数形式增长；随着细胞数目的增加，每个细胞的体积逐渐减小，而整个囊胚总体积几乎不变甚至略有减小；在细胞分裂过程中，细胞要不断消耗大量的能量，因此胚胎内有机物总量逐渐减少。
答案：A
二、非选择题(共30分)
11．(11分)下图表示哺乳动物精子和卵细胞发生和成熟的示意图。请据图回答下列问题：
(1)请写出①②③④表示的过程：
①________；②________；③________；④________。
(2)雄性动物精子产生的时期是__________________。雌性动物卵泡的形成是在________完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。
(3)初级卵母细胞进行Ⅰ过程是在雌性动物________时期完成的，Ⅱ过程是在________过程中完成的。
(4)④过程在________内完成，条件是精子必须经过________处理，卵子必须达到________________期。
解析：图中①是有丝分裂，②是减数分裂，③是精子的变形，④是受精作用。受精前必须做的准备是精子获能和卵子发育到MⅡ中期。
答案：(1)①有丝分裂 ②减数分裂 ③变形作用
④受精作用 (2)从初情期直到生理机能衰退 出生前(胎儿期) (3)排卵前后 受精作用 (4)输卵管 获能 减数第二次分裂中
12．(10分)下面是哺乳动物受精过程示意图，请据图回答：
(1)图中字母表示的结构名称是：a.________；b.________；c.________；d.________。[]
(2)图中数字表示的过程是：①__________；②________；③________；④________。
(3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫做________。卵子一般在排出后都要在________进一步成熟，当达到________时，才具备与精子受精的能力。
(4)在精卵相遇时精子发生________反应，释放出________酶，该酶可溶解透明带外面的卵丘细胞群和________，形成穿越________的通道。在精子触及到卵黄膜的瞬间会发生________反应，这是防止多精入卵的第一道屏障；同时精子膜与________融合，精子入卵，这时卵黄膜发生生理反应——________，这是防止多精入卵的第二道屏障。同时精子的头部和尾部分离，由此看出精子进入卵子的部分几乎只有头部的________。
解析：图中a是放射冠，b是卵黄间隙，c是雄原核，d是雌原核，①是精子穿越放射冠，②是精子穿越透明带，③是精子进入卵黄膜，④是雌雄原核融合。
答案：(1)a.放射冠 b．卵黄间隙 c．雄原核 d．雌原核
(2)①精子穿过放射冠 ②精子穿过透明带 ③精子进入卵黄膜 ④精卵原核融合 (3)精子获能 输卵管内 减数第二次分裂中期 (4)顶体 顶体 透明带 放射冠和透明带 透明带 卵黄膜 卵黄膜的封闭作用 细胞核
13．(9分)下图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题：
(1)写出各个阶段的名称：
A．________，B.________，C.________。
(2)写出图中各标号的名称：
[2]________，[4]________，[5]________，[7]________，[8]________。
(3)A时期的细胞具有发育上的__________性，B时期开始出现__________，C时期开始出现__________。
(4)[2]将来发育成________________。
解析：(1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。
(2)图B中[1]是滋养层，[2]是内细胞团，[3]是透明带，[4]是囊胚腔；图C中[5]是外胚层，[6]是滋养层，[7]是原肠腔，[8]是内胚层。
(3)桑椹胚细胞具全能性；囊胚开始出现细胞分化，已分化为滋养层和内细胞团；原肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内胚层，在内、外胚层之间将形成中胚层。[]
(4)内细胞团将发育为胎儿的各种组织，滋养层将发育为胎膜和胎盘。
答案：(1)桑椹胚 囊胚 原肠胚
(2)内细胞团 囊胚腔 外胚层 原肠腔 内胚层
(3)全能 细胞分化 胚层分化
(4)胎儿的各种组织
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
[随堂基础巩固]
1．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、电刺激[]
D．细胞的全能性、灭活的病毒
解析：植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性、细胞的全能性，动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性；动物细胞融合的常用诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等，其中灭活的病毒是其特有的诱导因子，而聚乙二醇、电激均可用于诱导植物体细胞杂交。
答案：B
2．单克隆抗体与血清抗体相比，其优越之处在于( )
A．单克隆抗体可作为某些药物的载体
B．单克隆抗体可以在体外制备
C．单克隆抗体特异性强、灵敏度高，并可大量制备
D．单克隆抗体的制备过程简单，操作方便
解析：普通的抗体其实也可作为药物的载体，并可在体外通过细胞培养制备，但因其纯度低、特异性差，在“生物导弹”的应用上没有价值。单克隆抗体的制备过程比普通抗体的制备过程复杂得多。
答案：C
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B淋巴细胞可以无限增殖
B．在动物体内，每个B淋巴细胞可产生多种抗体
C．每一个B淋巴细胞都参与特异性免疫反应
D．每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体但不能大量增殖
解析：B淋巴细胞寿命短，它能够参与特异性免疫，但不一定都参与；B淋巴细胞的免疫具特异性，即每一个B淋巴细胞只能产生一种与特定抗原结合的抗体。
答案：D
4．“生物导弹”是指( )
A．单克隆抗体
B．杂交瘤细胞
C．产生特定抗体的B淋巴细胞
D．在单克隆抗体上连接抗癌药物
解析：把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。[]
答案：D[]
5．下图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请据图回答下列问题：
(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)由图中可以看出，在单克隆抗体制备过程中运用了________和________的动物细胞工程技术手段。
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
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
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．常用的诱导动物细胞融合的因素有：聚乙二醇、灭活的病毒、电激、紫外线照射等
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：动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，融合后的细胞具有两个或多个细胞的遗传物质；动物细胞融合时常用的诱导因素有：聚乙二醇、灭活的病毒、电激等，紫外线照射易引起基因突变，因此该过程不能利用紫外线照射；细胞融合突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。
答案：C
2．科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交瘤细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体。与骨髓瘤细胞融合的细胞是( )
A．经过特定抗原免疫的B淋巴细胞
B．不经过免疫的B淋巴细胞
C．经过特定抗原免疫的T淋巴细胞
D．不经过免疫的T淋巴细胞
解析：骨髓瘤细胞必须与经过特定抗原免疫的B淋巴细胞融合，形成杂交瘤细胞，才能大量增殖并产生能够与相应的抗原特异性结合的单克隆抗体。
答案：A
3．关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是( )
A．可以制成诊断盒，用于疾病的诊断
B．可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗
C．可以利用细胞工程技术生产
D．可以在生物体内生产，不能在体外生产
解析：单克隆抗体可以作为诊断试剂，用于疾病的诊断，又可制成“生物导弹”用于病变细胞的定向治疗；单克隆抗体既可在生物体内生产，又可在体外生产。
答案：D
4．太空动物细胞融合实验依据的原理和促进细胞融合的方法分别是( )
A．细胞的全能性；灭活病毒诱导融合
B．细胞的全能性；电刺激融合
C．细胞膜的流动性；灭活病毒诱导融合
D．细胞膜的流动性；电刺激融合
解析：细胞融合的理论基础是细胞膜的流动性，在太空中进行动物细胞融合所用的融合方法是电刺激。
答案：D[]
5．将基因型为Aa和基因型为Bb的动物体细胞混合，用灭活的仙台病毒处理后，不可能获得下列哪种基因型的细胞( )
A．AAaa B．AaBb
C．Aabb D．BBbb
解析：基因型为Aa和基因型为Bb的动物体细胞融合，它们之间可以自由融合，即Aa和Aa、Aa和Bb、Bb和Bb，可产生AAaa、AaBb、BBbb三种基因型的细胞。
答案：C
6．(2011·江苏高考)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：动物体细胞核移植技术可用于克隆动物，但动物体细胞杂交不能用来克隆动物。动物细胞融合可用于制备单克隆抗体，由此分析B选项是错误的。
答案：B[]
7．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：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、杂交瘤细胞和杂交瘤细胞的融合、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。
答案：C
8．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：经过抗原刺激后的淋巴B细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，产生杂交瘤细胞，克隆化培养后的杂交瘤细胞能产生特异性强、灵敏度高的单克隆抗体。SARS病毒感染者体内有病毒核衣壳蛋白质，用相应的单克隆抗体与之发生特异性结合的方法可加以诊断。
答案：D[]
9．对于下面制备单克隆抗体过程的示意图，不正确的叙述是( )
A．①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的
B．④中的筛选是通过抗原、抗体反应进行的
C．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导
D．⑤可以无限增殖
解析：单克隆抗体是利用免疫处理的B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合得到，融合方法可以有化学方法聚乙二醇诱导、生物方法灭活病毒诱导；如果要筛选可以通过检测抗原、抗体反应，若有反应说明表达了抗体；融合细胞具有双亲特点，既能无限增殖又能产生单一抗体。 B淋巴细胞也可以从血浆中提取。
答案：A[]
10．下图是科学家新研发的制备单克隆抗体的过程，相关叙述错误的是( )
A．该过程涉及基因工程和动物细胞融合技术
B．经酶A处理后的Ⅰ与质粒具有相同的黏性末端
C．若供体DNA提供了prG基因(无限增殖调控基因)，则该过程中的Ⅱ是已免疫的B淋巴细胞
D．通过检测和筛选得到的Ⅲ细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体
解析：由图可知，该过程涉及基因工程，但未涉及动物细胞融合技术。该过程是把控制抗体产生的基因导入骨髓瘤细胞或把无限增殖调控基因导入已免疫的B细胞进而制取单克隆抗体的。
答案：A
二、非选择题(共30分)
11．(10分)有性生殖的生物产生后代需进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下图所示为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：
(1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800 lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是______________，
这种育种方法的优点是______________________________________________________。
(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞的特点是____________________
________________________________________________________________________。
由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有________________的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是______________
________________________________________________________________________。
解析：(1)a是基因型为Hhrr的烟草的花粉，故其基因型为Hr、hr，b是基因型为hhRr的烟草的花粉，故其基因型为hR、hr，因此经细胞融合可能形成的融合细胞有：HHrr、hhrr、hhRR、Hhrr、hhRr、HhRr，共6种。分析这6种细胞除可知，HhRr之外均有一对隐性纯合基因(rr或hh)，即在光照强度大于800 lx时都不能生长，因此获取基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是给予大于800 lx的光照。(2)a、b表示两种植物体细胞，则通过细胞融合形成d细胞可借助植物体细胞杂交技术，杂交细胞能形成杂种植株是由于植物细胞具有全能性，这种育种方法的最大优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍。(3)a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞为杂交瘤细胞，其特点是既能无限繁殖，又能产生特定的抗体。产生的抗体为单克隆抗体，同血清抗体相比，它具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞来制备单克隆抗体是因为B淋巴细胞高度分化，不能增殖。
答案：(1)给予大于800 lx的光照
(2)植物细胞的全能性 克服了远缘杂交不亲和的障碍
(3)既能无限增殖，又能产生特定的抗体 特异性强、灵敏度高、可大量制备 B淋巴细胞高度分化，不能增殖
12．(10分)运用动物体细胞杂交技术可实现基因定位。研究发现：用人的细胞与小鼠体细胞进行杂交得到的杂种细胞含有双方的染色体。杂种细胞在持续分裂过程中仅保留鼠的染色体而人类染色体则逐渐丢失，只剩一条或几条。如图是人的缺乏HGPRT酶突变细胞株(HGPRT－)和小鼠的缺乏TK酶细胞株(TK－)融合后并在HAT培养液中培养的过程，结果表明最终人的染色体在融合细胞中仅有3号染色体或17号染色体或两者都有。已知只有同时具有HGPRT酶和TK酶的融合细胞才可在HAT培养液中长期存活与繁殖。
[]
(1)体细胞杂交突破了________________________，过程①常用的生物方法是
________________________。
(2)过程②中，为了防止细菌的污染，所用培养液应该添加一定量的______________，此外还要定期用______________处理细胞，使贴壁生长的细胞脱落形成细胞悬液。
(3)从培养过程看，HAT培养液不仅能提供养料，还起____________作用。
(4)从图示结果看，可以确定人的__________________基因位于____________号染色体；该方法可以对鼠基因定位吗？___________________________________________________。
解析：(1)体细胞杂交具有突破有性杂交方法局限的优点，过程①是细胞融合的过程，对于动物细胞常采用灭活的病毒诱导融合。(2)为防止杂菌污染，在培养液中可加入一定量的抗生素；使贴壁细胞脱落形成细胞悬液的方法是用胰蛋白酶定期处理。(3)图中过程②是一个筛选的过程，HAT培养液不仅能提供养料，还起特殊的选择作用，即只有同时具有HGPRT酶和TK酶的融合细胞才能存活。(4)该方法不能对鼠基因进行定位，因为运用此方法定位基因有一个前提，即要保证杂种细胞在持续分裂过程中仅保留鼠的染色体而人类染色体则逐渐丢失，或只剩一条或几条。鼠的染色体是全部的，即使知道存在某基因，但无法认定该基因位于哪条染色体上。
答案：(1)有性杂交方法的局限 灭活的病毒诱导
(2)抗生素 胰蛋白酶
(3)选择
(4)TK酶 17 不能
13．(10分)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答问题：
(1)制备单克隆抗体过程中要用到________和________技术。[]
(2)制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于________，使小鼠产生分泌相应________的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的________免疫。
(3)在细胞内DNA的合成一般有两条途径，主途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻断此途径；另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。[]
①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。
②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是____________________________________。
(4)此过程生产的单克隆抗体可以与____________特异性结合，从而诊断早孕。
解析：(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)给小鼠注射HCG，使小鼠进行体液免疫，生成产生抗体的B淋巴细胞。(3)骨髓瘤细胞的DNA合成只有一条途径，在培养基中加入氨基嘌呤，阻断了骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合体的增殖。杂交瘤细胞有两种合成DNA的途径，因此在选择培养基上杂交瘤细胞能生存并无限增殖。经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生单一抗体。(4)此单克隆抗体是针对人绒毛膜促性腺激素(HCG)作抗原产生的，可以与人绒毛膜促性腺激素(或HCG)特异性结合。
答案：(1)动物细胞培养 动物细胞融合 (2)抗原 抗体 体液 (3)①氨基嘌呤 ②能无限增殖并分泌特异性抗体 (4)人绒毛膜促性腺激素(或HCG)
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网
