专题5过关检测
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(每小题2分,共50分)
1.会仙湿地是目前广西湖泊类型湿地中最大的一片湿地,也是广西热带、亚热带岩溶峰林地貌中最具研究价值的典型喀斯特岩溶湿地,但是,随着水葫芦、福寿螺等外来物种的入侵,会仙湿地的生物多样性锐减和生境退化严重,加上周边村民不断围垦以及全球气候变暖,湿地退化严重,引起环保专家对会仙自然环境的关注。下列有关叙述正确的是( )。
A.湿地的破坏不会影响该生态系统中生物多样性的间接价值
B.负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础
C.会仙湿地群落的物种丰富度会长时间保持不变
D.会仙湿地生态系统如果遭受严重破坏,物种会大量减少,恢复力稳定性降低
解析:生态系统的间接价值是指对生态系统起调节功能的价值,题干所述的现象影响生态系统多样性的间接价值。负反馈调节在生态系统中普遍存在,是生态系统自我调节能力的基础。群落中物种数量的多少称为物种丰富度,水葫芦、福寿螺等外来物种的入侵,导致会仙湿地的生物多样性锐减,物种丰富度下降。恢复力稳定性与生态系统的组分、食物网的复杂程度有关,生态系统的组分和食物网越复杂,恢复力稳定性越小,抵抗力稳定性越强。
答案:B
2.下列措施中,属于小流域综合治理与开发的是( )。
A.农作物秸秆的“过腹还田”
B.治坡、治沟、修梯田,发展林业
C.矿山废弃地的恢复
D.利用造纸废弃的糖蜜制酒精
解析:山区小流域综合治理与开发的生态工程强调,在治理恢复小流域生态的基础上,可持续利用小流域自然资源,将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业结合起来。
答案:B
3.浙江慈溪采用聚乙烯发泡板为人工浮床,在富营养化污水中栽培绿萝、美人蕉和龟背竹,从而使污染水体得到净化。下列关于人工浮床净化水体机理的叙述,正确的是( )。
①植物吸收水中悬浮物,提高水体透明度 ②植物吸收水中的N、P等,降低水中氮、磷等含量 ③浮床遮挡部分光,抑制浮游藻类的生长繁殖,防止水华发生 ④浮床下方水体氧浓度升高,减少微生物的种类和数量
A.①④ B.②④ C.②③ D.①③
解析:水体的富营养化是指水中的N、P等元素含量过多,使藻类等浮游生物获得丰富营养而大量繁殖的状态。河、湖、池塘富营养化污染时,藻类大量繁殖,水变混浊,并呈现绿、黄等颜色,称为“水华”。利用绿萝、美人蕉和龟背竹等植物可大量吸收水中的N、P等,降低水中氮、磷等含量,从而使污染水体得到净化。同时,浮床遮挡部分光,抑制浮游藻类的生长繁殖,防止水华发生。
答案:C
4.下列关于生态工程建设的叙述正确的是( )。
A.窦店村综合发展型生态工程是一个样板,各地可以照搬
B.在进行生态工程建设时,应根据实际,因地制宜
C.不同的生态工程体现的原理完全相同
D.生态工程建设的目的只在于恢复生态
解析:建设生态工程一定要因地制宜,根据不同的生态环境运用不同的原理,不可以照搬一个模式。
答案:B
5.下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是( )。
A.该工程采用工程和生物措施相结合的方法
B.要建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰
C.对湿地的恢复,只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以
D.湿地的恢复除利用生物工程手段外,还要依靠自然演替机制恢复其生态功能
解析:湿地生态恢复工程也是一个综合性的工程,需要多种措施相结合,如控制污染、引进动植物物种、建立缓冲带等。还要依靠自然演替机制恢复其生态功能,不是简单地依靠生物工程手段,如退耕还湿地或建立自然保护区就可以的。
答案:C
6.为了解决粮食生产和环境保护问题,实现农业可持续发展,当前科学、有效的途径是( )。
①合理开发海洋,寻找新的粮食资源 ②控制人口增长,协调人与自然和谐发展 ③增加化肥和农药的使用,提高作物产量 ④开荒辟地,围湖造田,扩大粮食种植面积
⑤利用现代生物技术,培育具有较高光合效率的作物品种
A.①②⑤
B.①②③
C.①③④
D.③④⑤
解析:要防止片面追求当前和局部的利益,而忽视长远和整体利益,而③④就属于获得当前的、局部的利益而忽视了长远和整体利益的实例。
答案:A
7.某硫铁矿废水造成的重金属污染严重危害当地农田、作物和人类健康,当地政府对此展开了综合治理,措施之一是调整作物种植结构,可将食用作物改种为( )。
①饲料作物 ②观赏作物 ③能源植物 ④纤维植物
A.①③④ B.①②④
C.②③④ D.①②③
解析:由于重金属污染后可通过食物链传递,从而危害当地人类健康,因此将食用作物改种为非食用的观赏作物、能源植物、纤维植物等。
答案:C
8.某草原牧区,在进行草场建设时,既注重不同牧草种类的搭配种植,又对单位面积内的放牧量作了一定控制。这种做法体现了( )。
A.实行“循环经济”的原则
B.低消耗、多效益原则
C.遵循物种多样性和协调与平衡原理
D.建立自然—社会—经济复合系统
解析:物种多样性和协调与平衡原理都是生态工程建设中应当遵循的原理。进行牧区草场建设时,既要考虑系统结构和功能的复杂性,又要考虑生物与环境的协调平衡,才能保证生态系统的稳定。
答案:C
9.下列描述中不符合“生物圈2号”实验给人的启示的是( )。
A.人要与自然和谐共处
B.加深对自然规律的认识,按自然规律办事
C.人类可以建立第二个“生物圈”,无须担心地球环境恶化
D.大自然给人类提供的支持与服务可谓无价之宝[]
解析:“生物圈2号”实验使人们认识到人与自然和谐共处的重要性,深化了人们对自然规律的认识,自然界给人类提供的生命支持与服务是无价之宝,但目前人类仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统。
答案:C
10.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。
答案:B
11.传统经济发展模式存在的问题是( )。
①不注重生态环境的保护 ②没有考虑生态成本 ③往往造成生态环境的破坏 ④注意了物质的分层多级利用
A.①② B.②③
C.②③④ D.①②③
解析:传统经济发展模式不注重生态环境的保护,没有考虑生态成本,往往造成生态环境的破坏,没有实现物质的分层多级利用和可持续发展。
答案:D
12.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.生态工程促进人类社会和自然环境的和谐发展
解析:生态工程遵循自然界物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,减轻环境污染,达到经济效益和生态效益同步发展,与传统的过程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
答案:C
13.“小流域综合治理”的“综合”体现在( )。
A.改变单纯造林、蓄水、减沙等工程模式,同时注重生态效益和经济效益
B.采用多种植物进行生态工程恢复
C.运用了多种生物措施
D.运用了生态工程的整体性原理
解析:小流域治理已经从开始时的单纯造林和蓄水、减沙等工程,逐渐转移到生态经济型模式上,目标是建立稳定、持久、高效的复合系统,获得最大的生态和经济效益。
答案:A
14.无废弃物农业与石油农业相比,其主要优点是( )。
A.生产效率高,产品种类多
B.物质循环利用,对环境的破坏性很小
C.以石油、煤等原料为动力,生产效率高
D.生物多样性程度高,环境承载力大
解析:无废弃物农业属于传统农业模式,它的优点是追求物质循环利用,对环境的破坏性很小。其缺点是生产效率低,难以适应人口的快速增长。石油农业是人类进入工业化时代的农业生产模式,化肥、农药和机械的大量使用对环境资源造成极大的破坏,其结果是生产效率提高了,但人们也为此付出了沉重的环境和资源代价,不仅影响当代人的生存和发展,也影响了子孙后代的需求。
答案:B
15.下图是一个农业生态系统模式图,关于该系统的叙述,错误的是( )。
A.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量
B.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率
C.沼渣、沼液作为肥料还田,使能量能够循环利用
D.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
解析:本题主要考查生态学的相关知识,考查理解能力和获取信息的能力。在该农业生态系统中,农作物可以成为家畜的饲料和人的食物,家畜也能成为人的食物,沼气池中的微生物可以利用农作物秸秆、人和家畜粪便中的有机物,而沼液和沼渣又可以为农作物提供肥料,沼气池发酵产生的沼气又能成为人类的能源物质,实现了能量的多级利用,提高了该生态系统的能量利用率。沼气池中的微生物在生态系统中的地位属于分解者。能量不能循环利用,所以C项的叙述是错误的。
答案:C
16.关于生态工程的叙述,不正确的是( )。
A.当人类赖以生存的生态系统出现严重的健康问题时,生态工程应运而生
B.生态工程能够减少环境污染
C.生态工程以牺牲环境和资源为前提,生产出更多的产品
D.生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一
答案:C
17.珊瑚虫与藻类共生,提高了珊瑚礁生态系统的生产力,其原理是( )。
A.系统结构决定功能原理
B.物种多样性原理
C.系统整体性原理
D.协调与平衡原理
解析:要理解对生态工程所遵循的系统整体性原理。
答案:C
18.废弃矿区对生态及人们生活的影响包括( )。
①造成土体、土壤、植被的破坏 ②极端恶劣的土地条件会阻碍植被的生长 ③影响土地景观 ④可能产生严重的重金属污染
A.①②
B.③④
C.①②③④
D.①②③
解析:矿藏开采后往往会造成土体、土壤和植被,乃至整个生态系统的破坏。尤其是规模巨大的采矿业,不仅会对土地景观造成巨大影响,还可能产生严重的重金属污染。
答案:C
19.《四千年的农民》一书中记载了中国农民几千年来的耕作方法:积极种植能够固氮的豆科作物,以及收集一切可能的有机物质,包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,施用到农田中。这种做法的优点是( )。
①改善了土壤结构 ②培育了土壤微生物 ③实现了土壤养分的循环利用 ④改变了土壤酸碱性
A.①②
B.①②③
C.①②③④
D.②③
解析:要理解生态工程所遵循的物质循环再生的原理。
答案:B
20.下列哪种措施不符合生态工程所遵循的物质循环再生原理 ( )
A.秸秆还田
B.大量施用有机肥
C.作物秸秆等残留物作燃料[]
D.采集河泥作肥料
解析:在稳定的良性循环的生态系统中,是不会有废弃物和污染物产生的。因为在自然的生态系统中,上一个环节产生的废料,是下一个环节的原料,实现废弃物的资源化。生态工程遵循了这一物质循环再生原理。在农业生态系统中,秸秆还田、使用河泥或其他有机肥,就是充分利用生态系统的废弃物,改善土壤的结构,增加土壤中的矿质元素,实现物质的循环利用。秸秆燃烧挥发掉大量的能被作物利用的成分,造成了生态系统的物质浪费和环境污染。
答案:C
21.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,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,易导致生态系统破坏。
答案:C
22.下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较,正确的是( )。
①西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系统为主要目标,我国的生态工程则以经济和社会效益为主要目标 ②西方国家的生态工程应用范围比我国小 ③我国的生态工程难以像西方那样,设计出标准化、易操作的生态工程样板
A.①②③ B.②
C.③ D.②③
解析:发达国家的生态工程重点在恢复,不那么强调高经济效益。我国不但要重视经济、社会效益,也要注意对生态环境的保护。
答案:D
23.有一山区由于开采露天小铁矿等活动,自然生态系统完全被破坏,成为一片废墟,为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态,应采取的最好措施是在这片废墟上( )。
A.回填土壤,引进多种外来物种,重建新的生态系统
B.撤出人类全部活动,实行全面封闭,等待自然恢复
C.回填土壤,栽培当地经济农作物,发展农业生产
D.回填土壤,栽种多种当地原有的植物,实行封山育林[]
解析:恢复生态学主要利用生物群落演替的理论,特别强调生态系统的自我调节能力与生物适应性,充分依靠生态系统自身的能力,并辅以有效的人为手段(物质、能量的投入),从而尽快使生态系统从受损破坏状态恢复到正常健康状态。因此,为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态,应采取的最好措施是回填土壤,栽种多种当地原有的植物,实行封山育林。
答案:D
24.生态农业是一个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。下列不属于生态农业生产方式的是( )。
A.病虫害的生物防治
B.作物轮作、套种
C.使用化肥提高作物产量
D.秸秆等农业废弃物的资源化利用
解析:大量使用化肥会破坏生态环境,不属于生态农业的生产方式,生态农业提倡使用有机肥。
答案:C
25.下图表示粮桑渔畜生态农业系统的基本模式。根据图示判断,下列说法错误的是( )。
A.沼气池的建立既充分利用有机物,又防止了环境污染
B.该模式提高了能量的传递效率
C.该生态系统实现了物质和能量的多级利用
D.上述生态农业系统通过改善生态系统的结构改善了生态系统功能
答案:B
二、非选择题(共50分)
26.(16分)下图为矿区废弃地的生态恢复工程流程图,请据图回答问题。
(1)恢复工程中,①②分别指 、 措施。
(2)恢复植被的措施是植树和种草,为什么不是种植农作物 。
(3)该生态工程所遵循的主要原理是 。
解析:该矿区恢复工程体现整体性原理、协调与平衡原理。首先因土壤水肥状况差,压实土地,制造表土;其次选择种植适合生长的树、草进而在生态效益的基础上,协调发展经济效益和社会效益。
答案:(1)机械方法平整压实土地 人工制造表土
(2)矿区土壤条件恶劣不适宜农作物的生长[]
(3)整体性原理、协调与平衡原理
27.(10分)某校研究性学习小组同学前往市郊调查农业生态系统后,经过交流和修改后绘制出了下图,请据图回答有关问题。
(1)你认为该生态系统是否达到良性循环 ,理由是
。
(2)根据生态系统的 原理来设计,才能实现该生态系统内能量和物质的多级利用。
(3)如果将农作物的秸秆当作燃料烧掉,与上图做法主要差别在于
。
(4)沼气池中的生物细胞中存在的细胞器有 。
(5)如果要提高农业生态系统的抵抗力稳定性,设计该农业生态系统的结构时,可以根据生态系统中生物种群间 的原理,科学增加农田中的 。
解析:(1)该生态系统充分利用废弃物中的能量,提高了能量利用率,实现了良性循环。(2)农业生态系统设计的原理是物质循环和能量流动。(3)秸秆作燃料烧掉,人类不能利用其中的能量,降低了能量利用率。而秸秆作饲料和发酵的材料,人类能够利用其中的能量,提高了能量利用率。(4)沼气池中存在的生物主要是原核生物,细胞中只含有核糖体。(5)抵抗力稳定性大小取决于自我调节能力,自我调节能力大小取决于生态系统中的营养结构和营养成分。
答案:(1)达到了良性循环 在该生态系统中,物质和能量得到了充分利用
(2)物质循环和能量流动
(3)前者使人类不能充分利用秸秆中的能量,后者通过将秸秆作为饲料和发酵的材料,实现了对能量的多级利用
(4)核糖体
(5)相互依存和相互制约 生物种类
28.(12分)下图为典型的农作物秸秆利用生态系统,请据图回答问题。
(1)流经此生态系统的总能量是 ,此生态系统比自然生态系统优越的一个最大的特点是 。
(2)菌床和排出物的杂屑最终回田,这主要体现了生态工程的 原理,土壤中的有机物不能被植物直接吸收,必须经过微生物的分解产生 从而提高农作物的光合作用,最终提高农作物的产量。
(3)从图中分析,此生态系统的分解者是 。
(4)某人分析此图发现秸秆共进行了三级的分级利用,为能更加充分地利用秸秆中的能量,他认为级数应该越多越好,你是否赞成他的观点 为什么
。
解析:(1)根据图示分析可知,流经该农业生态系统的总能量是农作物固定的全部太阳能,与自然生态系统相比,该生态系统最大的特点是实现了物质能量的多层分级利用,使农作物秸秆、动物粪便、分解者中的能量得到充分利用。(2)菌床和动物排出物回田体现了物质循环再生原理,土壤中的有机物须经微生物的分解作用形成无机物,才能被农作物利用,其中CO2的增加提高了光合作用的效率。(3)该生态系统中的分解者是食用菌和蚯蚓。(4)由图示可看出,农作物秸秆作了三级利用,秸秆中的能量得到了充分利用,但是秸秆中的能量是有限的,并不是利用级数越多越好。
答案:(1)农作物固定的太阳能的总量 物质能量的多层分级利用
(2)物质循环再生 CO2
(3)食用菌和蚯蚓
(4)不赞成,因为秸秆中所含的能量有限
29.(12分)在社会主义新农村建设中,某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时,该县坚持在发展中解决环境问题,优化生态环境,实现资源的最大化利用,走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析下图回答问题。
(1)该生态工程所遵循的基本原理是 。(至少写两种)
(2)该生态系统的能量流动从 开始,图中属于消费者的有 。
(3)与传统农业生态系统相比,该生态系统更能净化环境,主要原因是 。
(4)该生态系统为何能提高经济效益
。
(5)根据该县地处水乡这一资源优势,请就该生态系统提出你的一条合理化建议。 。
解析:(1)生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。(2)生态系统的能量流动是从生产者开始的,即桑、油菜,消费者是蚕、禽、畜等。(3)由题图可知,该生态系统实现了废物再利用及无害化处理,因此更能净化环境。(4)该生态系统实现了物质和能量的多级利用,降低了生产成本,提高了农产品的产量。(5)该生态系统中,蚕沙碎屑未被利用,可利用蚕沙养鱼,鱼塘的塘泥还可作肥料。
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(任选两种)
(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜
(3)粪便等“废弃物”被及时利用
(4)实现了物质和能量的多级利用,提高了农产品的产量;减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入)
(5)蚕沙碎屑养鱼,鱼塘塘泥肥田专题1过关检测
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(每小题2分,共50分)
1.下列除哪一项外,其余均为基因工程载体必须具备的条件 ( )
A.具有标记基因,便于筛选
B.具一至多个酶切位点,以便与目的基因连接
C.能在宿主细胞中复制并稳定保存
D.是环状DNA分子
答案:D
2.下图表示限制酶切割某DNA的过程,从图中可知,该限制酶能识别的碱基序列及切点是( )。
A.CTTAAG,切点在C和T之间
B.CTTAAG,切点在G和A之间
C.GAATTC,切点在G和A之间
D.CTTAAC,切点在C和T之间
答案:C
3.在基因表达载体的构建中,下列说法错误的是( )。
①一个基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子 ②有启动子才能驱动基因转录出mRNA ③终止子的作用是使转录在相应地方停止 ④所有基因表达载体的构建是完全相同的
A.②③ B.①④
C.①② D.③④
解析:一个基因表达载体必须具有下列结构,即目的基因、启动子、终止子、标记基因等。由于受体细胞不同,以及目的基因导入受体细胞的方法不同,基因表达载体的构建不可能是完全相同的。
答案:B
4.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历30多次下述循环:90~95 ℃下使模板DNA变性、解链→55~60 ℃下复性(引物与DNA模板链结合)→70~75 ℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述中,不正确的是( )。
A.变性过程中被切断的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可利用解旋酶实现
B.复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对原则完成
C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
D.PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高
解析:变性过程是DNA分子在高温下解旋形成单链的过程,该过程断开的是互补碱基对之间的氢键,在细胞内DNA复制时解旋是在解旋酶催化下进行的;PCR过程中引物与模板链结合是通过碱基互补配对实现的;PCR过程需要的条件有Taq酶、模板、脱氧核苷酸、引物;因为PCR过程需在高温下将DNA解旋形成单链,所以酶的最适温度较高。
答案:C
5.下列哪项不是将目的基因导入植物细胞的方法 ( )
A.基因枪法 B.显微注射法
C.农杆菌转化法 D.花粉管通道法
解析:目的基因导入植物细胞的方法有:农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法,将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法。
答案:B
6.目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测和鉴定才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定关键步骤的是( )。
A.检测受体细胞是否含有目的基因
B.检测受体细胞是否含有致病基因
C.检测目的基因是否转录出mRNA
D.检测目的基因是否翻译出蛋白质
解析:目的基因的检测与鉴定首先要检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因,这是目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键。
答案:A
7.下列有关基因工程叙述错误的是( )。
A.最常用的载体是大肠杆菌的质粒
B.工具酶主要有限制性核酸内切酶和DNA连接酶
C.该技术人为地增加了生物变异的范围,实现种间遗传物质的交换
D.基本原理是DNA具有双螺旋结构以及遗传信息传递和表达方式相同[]
解析:基因工程的基本原理是基因重组,不同生物的DNA具有相同的结构以及遗传信息传递和表达方式相同是基因工程赖以完成的基础;基因工程中的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶,最常用的载体是大肠杆菌质粒。该技术可克服生殖隔离现象,实现种间遗传物质交换,按照人的意愿使生物发生变异。
答案:D
8.将腺苷酸脱氨酶基因通过质粒导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是( )。
A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒
B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点
C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个基因
D.每个插入的基因至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子
解析:每个限制性核酸内切酶识别位点处只能插入一个基因。
答案:C
9.下列关于目的基因导入受体细胞的描述,不正确的是( )。
A.基因枪法导入植物体细胞的方法最常用,比较经济有效
B.显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法
C.大肠杆菌最常用的转化方法是:使细胞的生理状态发生改变
D.农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法
解析:不同生物目的基因导入的方法不同,每种方法都有利有弊。目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,该方法比较经济有效,还有基因枪法和花粉管通道法;目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法;大肠杆菌细胞最常用的转化方法就是用钙离子处理细胞,使细胞的生理状态发生改变,完成转化过程。
答案:A
10.下列何种技术能有效地打破物种的界限,定向地改造生物的遗传性状,培育出新的农作物优良品种 ( )
A.基因工程技术 B.诱变育种技术
C.杂交育种技术 D.组织培养技术
解析:杂交育种技术和诱变育种技术都是不定向的育种方式,组织培养技术是无性生殖方式,没有改变生物的遗传性状,只有基因工程技术才能打破物种之间的界限,定向改造生物的遗传性状。
答案:A
11.下列不可能作为基因工程受体细胞的是( )。
A.动物的受精卵细胞 B.人的神经细胞
C.大肠杆菌细胞 D.酵母菌细胞
解析:动植物的受精卵细胞均可作为基因工程的受体细胞,以培育成转基因动植物;大肠杆菌细胞和酵母菌细胞是人们最常利用的受体细胞之一,它们具有很强的繁殖能力,是生产某些药品的良好实验材料。人的神经细胞高度分化,失去分裂能力,不能作为基因工程的受体细胞。
答案:B
12.抗逆转基因作物的培育与推广给社会带来的巨大社会效益是( )。
①在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制
②减少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
答案:B
13.1987年,美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植株细胞,获得高水平的表达。长成的植株通体光亮,堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明( )。
①萤火虫与烟草植株的DNA结构基本相同 ②萤火虫与烟草植株共用一套密码子 ③烟草植株体内合成了荧光素 ④萤火虫和烟草植株合成蛋白质的方式基本相同
A.①和③ B.②和③
C.①和④ D.①②③④
答案:D
14.下列用DNA重组技术生产的人类蛋白药物及其用途错误的是( )。
A.胰岛素——降低血糖
B.干扰素——抗病毒、抗肿瘤
C.融血栓剂——溶解血细胞
D.白细胞介素——增强免疫力
解析:融血栓剂的主要作用是溶解血栓,防止血管堵塞。
答案:C
15.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。该DNA分子的酶切图谱正确的是( )。
解析:此题考查对知识灵活运用的能力,从图谱中可发现有链状DNA、环状DNA,用EcoRⅠ酶切割后DNA的长度不变,此DNA应该为环状。用KpnⅠ酶单独酶切后得到400 bp和600 bp两种长度的DNA,因此DNA上应该存在两个KpnⅠ 酶的切割位点。
答案:D
16.基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据图判断下列操作正确的是( )。
A.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
B.目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
C.质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割
D.质粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割
解析:质粒是小型环状DNA,基本的单位是脱氧核糖核苷酸;因为目的基因要切下,质粒只要切开,酶Ⅱ识别序列和切点是—↓GATC,单独使用时可以把目的基因和质粒都切断,限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,只能把它们切开,单独使用时不能切下,所以切目的基因用限制酶Ⅱ切割,质粒用限制酶Ⅰ切割。
答案:D
17.基因工程是在DNA分子水平进行设计施工的。在基因操作的步骤中,不进行碱基互补配对的是( )。
A.人工合成目的基因
B.目的基因与运载体结合
C.将重组DNA分子导入受体细胞
D.目的基因的检测和表达
答案:C
18.苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花植株后是否已表达,从生物个体水平进行的检测是( )。
A.是否有抗药性
B.是否有相应的抗虫性状
C.是否能检测到标记基因
D.是否能分离到目的基因
解析:抗虫基因如果在棉花细胞内表达,则该棉花就应该有相应的抗虫性状。
答案:B
19.某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶结构和功能很相似,只是热稳定性较差,进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂,临床治疗食物的消化不良,最佳方案是( )。
A.替换此酶中的少数氨基酸,改善其功能
B.将此酶与人蛋白酶拼接,形成新的蛋白酶
C.重新设计与创造一种全新的蛋白酶
D.减少此酶在片剂中的含量
解析:由于微生物合成的该蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶在结构上很相似,因此可以对此酶中的少数氨基酸进行替换以改善其功能。
答案:A
20.下列是一种生物技术,对此技术过程的说法,错误的是( )。
A.a和d的切割需用同一种限制酶
B.通过反转录法获得的真核生物细胞的d可以直接用于基因工程
C.重组DNA转移至受体细胞,主要通过细菌或病毒侵染细胞的途径
D.最常用的a存在于大肠杆菌细胞中
解析:通过反转录法获得的真核生物细胞的目的基因,需经加工修饰才能用于基因工程。
答案:B
21.来自宿主植物的信使RNA进入根瘤菌菌体,并在菌体内翻译合成了“豆血红蛋白”。当豌豆被不同种的根瘤菌侵染时,形成相同的豆血红蛋白;当豌豆与蚕豆分别被同一种根瘤菌侵染时,形成的豆血红蛋白有差异。对于上述现象,正确的说法是( )。
A.豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因的序列相同[]
B.豌豆被不同种根瘤菌侵染时,控制合成豆血红蛋白的基因相同
C.不同种根瘤菌都侵染豌豆时,影响豆血红蛋白合成的基因不同[]
D.豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因表达不受根瘤菌生活状况的影响
解析:通过对题述材料的分析可以得出下列结论:豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因的序列不同,导致合成的信使RNA也不同,最终合成的豆血红蛋白有差别;豌豆被不同种根瘤菌侵染时,合成的豆血红蛋白都相同,说明控制合成豆血红蛋白的基因相同;豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因表达受根瘤菌生活状况的影响,代谢越旺盛,合成的豆血红蛋白越多。
答案:B
22.受体细胞不同,将目的基因导入受体细胞的方法也不相同,下列受体细胞与导入方法匹配错误的一项是( )。
选项 受体细胞 导入方法
A 棉花细胞 花粉管通道法
B 大肠杆菌 农杆菌转化法
C 羊受精卵 显微注射技术
D 番茄细胞 基因枪法
解析:将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法等;将目的基因导入大肠杆菌常用的方法是Ca2+处理法。
答案:B
23.下列有关基因工程的说法不正确的是( )。
A.基因治疗遵循基因突变的原理
B.将目的基因与载体结合在一起,需要用到两种工具酶
C.基因工程技术可从根本上改变作物特性
D.即使检测出受体细胞中含有目的基因,也不能说明基因工程就一定成功
解析:基因治疗是将正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的。其遵循的原理为基因重组,而不是基因突变。
答案:A
24.科学家已能运用基因工程技术,让羊合成并由乳腺分泌抗体,相关叙述中正确的是( )。
①该技术将导致定向变异 ②DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来 ③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供依据 ④受精卵是理想的受体
A.①②③④ B.①③④
C.②③④ D.①②④
解析:基因工程可将控制特定性状的外源基因导入受体细胞,从而定向改造生物的性状,而且此过程不受亲缘关系远近的制约,即克服远缘杂交不亲和的障碍。在基因工程操作程序中,所用的DNA连接酶连接的不是目的基因与载体黏性末端的碱基对,而是目的基因与载体的DNA两条链的骨架,即核苷酸与磷酸的连接,也就是说,DNA连接酶只能催化断开的DNA双链重新形成磷酸二酯键。由蛋白质中的氨基酸序列可推知相应的mRNA中核苷酸序列,进而可推测相应基因中核苷酸排序,从而可以用化学合成方法人工合成目的基因。转基因羊的乳腺细胞及全身所有的组织细胞均来自受精卵的有丝分裂,遗传物质都与受精卵完全相同,而受精卵体积较大,操作较容易,也能保障发育成的个体所有细胞都含有外源基因。
答案:B
25.基因工程与蛋白质工程的区别是( )。
A.基因工程需对基因进行分子水平操作,蛋白质工程不对基因进行操作
B.基因工程合成的是天然存在的蛋白质,蛋白质工程合成的可以是天然不存在的蛋白质
C.基因工程是分子水平操作,蛋白质工程是细胞水平(或性状水平)操作
D.基因工程完全不同于蛋白质工程
解析:蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。蛋白质工程是从分子水平对蛋白质进行改造设计,通过对相应的基因进行修饰加工甚至人工进行基因合成,从而对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需求,而基因工程只是将外源基因导入另一生物体内,并使之表达,体现人类所需的性状,或者获取所需的产品。因此,基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。[]
答案:B
二、非选择题(共50分)
26.(12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。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质,下图表示了这一技术的基本过程,在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—,请回答下列问题。
(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是 。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是 。
(2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。
(3)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内,原因是 ,“插入”时用的工具是 ,其种类有 。
解析:基因工程所用的工具酶是限制酶和DNA连接酶,不同生物的基因之所以能整合在一起,是因为基因的组成、碱基配对方式和空间结构是相同的。将目的基因导入受体细胞,离不开载体的协助,基因工程中用的载体除质粒外,还有动植物病毒、λ噬菌体的衍生物等。
答案:(1)限制酶 DNA连接酶
(2)
(3)基因的组成、碱基配对方式和空间结构是相同的 载体 质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物等
27.(14分)阅读下列几段材料,回答有关问题。
材料一:据报道,美国伊利诺伊大学香槟分校、加州大学和英国石油公司的科学家表示对酿酒酵母进行了基因改造,新得到的酵母菌株可以发酵葡萄糖、纤维二糖和木糖,能更好更多地把植物发酵成替代燃料乙醇,使纤维素生物燃料工业有望从中获益。
材料二:1993年,Ho等通过将木糖还原酶(催化木糖生成木糖醇),木糖醇脱氢酶(催化木糖醇生成木酮糖)和木酮糖激酶(催化木酮糖生成5磷酸木酮糖)的基因通过载体转入酿酒酵母,首次成功构建可以利用葡萄糖和木糖生产乙醇的工程酵母。随后在1995年Ho等又将上述3个基因的多拷贝整合到酵母染色体上,得到了稳定的工程酵母,可以在36 h发酵每升含53 g葡萄糖和56 g木糖的混合发酵液产生50 g/L乙醇。
材料三:纤维素酶能催化纤维素水解形成葡萄糖,纤维素酶不是单一的一种酶,而是一类酶的总称,它包括C1酶、Cx酶和β葡萄糖苷酶,不同酶水解的作用不同。(图示如下)
天然
纤维素直链
纤维素纤维
二糖葡萄糖
现已发现的能水解纤维素的微生物有绿色木霉、变异青霉、黑曲霉、根霉等。
(1)使酿酒酵母获得分解纤维二糖和木糖能力所用的生物技术是 。
(2)将木糖醇脱氢酶和木酮糖激酶基因转入酿酒酵母需要先用工具酶 处理外源DNA和载体,再用工具酶 将两个基因与载体拼接起来。
(3)纤维素主要存在于植物细胞的 中,其化学本质是一种 。
(4)结合材料一和材料三,酿酒酵母获得了发酵纤维二糖的能力,很可能是科学家将控制 酶合成的基因导入了酿酒酵母并成功表达,若检测该基因是否成功表达可用 法进行检测。
解析:(1)酿酒酵母原本不具备分解纤维二糖和木糖的能力,通过转入木糖醇脱氢酶和木酮糖激酶基因才获得该能力,因此属于基因工程。(2)将木糖醇脱氢酶和木酮糖激酶基因转入酿酒酵母需要先将两个基因与载体相结合形成基因表达载体,然后才能导入。构建基因表达载体所用的工具酶是限制酶和DNA连接酶。(3)纤维素是构成植物细胞壁的一种多糖。(4)根据材料三,能将纤维二糖催化水解形成葡萄糖的酶是β葡萄糖苷酶,因此需要将β葡萄糖苷酶基因导入酿酒酵母;检测目的基因是否成功表达可用抗原—抗体杂交法。
答案:(1)基因工程
(2)限制酶 DNA连接酶
(3)细胞壁 多糖
(4)β葡萄糖苷 抗原—抗体杂交
28.(10分)为扩大可耕地面积,增加粮食产量,黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
(1)获得耐盐基因后,构建重组DNA分子所用的限制性核酸内切酶作用于图中的 处,DNA连接酶作用于 处。(填“a”或“b”)
(2)将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。
(3)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功,既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测,又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。
解析:(1)基因工程的工具酶——限制酶和DNA连接酶的作用是断开或连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(2)将目的基因导入植物受体细胞常用的方法是农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。(3)目的基因的检测与鉴定,常利用DNA分子杂交技术(探针)等做分子水平的检测,用培育成的水稻新品系进行耐盐检测是个体生物学水平的鉴定。
答案:(1)a a[]
(2)基因枪(花粉管通道)
(3)耐盐基因(目的基因) 一定浓度盐水浇灌(移栽到盐碱地中)
29.(14分)目的基因的分离是基因工程研究中的主要方面和操作关键。下面甲、乙图表示从真核生物细胞中获取目的基因的两种方法,请回答下列问题。
甲
乙
(1)在甲图中,a过程是在 酶的作用下完成的。如果用该类酶中的一种,不一定能获取目的基因,其原因是 。
(2)在乙图中,c过程在遗传学上称为 ,d过程称为 ,d过程需以mRNA为模板, 为原料,还需要的条件是ATP、 、DNA聚合酶等。
(3)除了上述两种方法可以获取目的基因外,请你再写出一种方法: 。
解析:获取目的基因的方法较多,甲是通过限制性核酸内切酶获取目的基因,但由于切割位点可能在基因内部,故可能得不到想要的目的基因;乙是通过信使RNA逆转录形成DNA(目的基因)的过程;此外,还可通过蛋白质中氨基酸的排列顺序推测基因中碱基的顺序,然后再进行化学合成。
答案:(1)限制性核酸内切 一种限制性核酸内切酶只能对特定的碱基序列进行切割,此序列若在目的基因内部,则不能得到目的基因
(2)转录 逆转录 脱氧核苷酸 逆转录酶
(3)根据已知蛋白质中的氨基酸序列,可以推知基因的脱氧核苷酸序列,再进行化学合成专题4过关检测
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(每小题2分,共50分)
1.20世纪90年代,乌干达木薯业遭到了病害的毁灭性打击。科学家究其原因发现,是一种新的病毒引发的疾病,而这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的。这一事实有力地支持了下列哪一观点 ( )
A.转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”,威胁生态系统中其他生物的生存
B.导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病原体杂交,从而重组出对人类或其他生物有害的病原体
C.转基因植物的抗除草剂基因,有可能通过花粉传播而进入杂草中,使杂草成为除不掉的“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。而B项正说明外源基因与某细菌或病毒重组形成新的生物,因此是对B项的有力支持。
答案:B
2.科学家发现栽种含有抗除草剂基因的农作物后,会使附近的、与之亲缘关系较近的野生植物也获得抗除草剂基因。下列说法错误的是( )。
A.野生植物通过自然杂交获得抗除草剂基因
B.野生植物发生了基因突变
C.基因工程会导致基因污染
D.转基因生物会危及生物圈的稳定
答案:B
3.转基因植物可能引起营养成分发生改变的根据是( )。
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
答案:D
4.关于转基因食品的安全性评价应做到多环节,下面哪些属于转基因食品安全性评价的环节 ( )
①转基因农作物的研究 ②转基因农作物的农田试种 ③转基因农作物的大面积种植 ④转基因食品的商品化
A.①② B.①②③ C.②③ D.①②③④
解析:转基因食品的安全性要多环节、严谨地评价,确保转基因食物的安全。例如在农作物研究、农田试种、大面积种植和商品化等各阶段都要进行严格的安全性评价。
答案:D
5.下列关于转基因植物的叙述,正确的是( )。
A.转入到油菜的抗除草剂基因,可能通过花粉传入环境中
B.转抗虫基因的植物,不会导致昆虫群体抗性基因频率增加
C.动物的生长激素基因转入植物后不能表达
D.如转基因植物的外源基因来源于自然界,则不存在安全性问题
解析:抗除草剂基因导入油菜的染色体后则可以通过花粉传入环境中;转抗虫基因的植物可杀死无抗性昆虫,对昆虫的抗性具有选择作用,所以会导致昆虫群体抗性基因频率增加;转基因技术打破了生殖隔离,动物的生长激素基因转入植物后可以表达;来源于自然界的目的基因导入植物体后,可能破坏原有的基因结构,具有不确定性,外源基因也可能通过花粉传播,使其他植物成为“超级植物”等,所以转基因技术存在着安全性问题。
答案:A
6.有人说:“转基因生物所转移的只是一两种自然界中已经存在的外源基因,它并不会改变生物原有的分类地位,充其量只能说是具有某种新特征的同一物种。”上述说法中是否是“同一物种”,关键应该看转基因生物与原来的生物是否具有( )。
A.生殖能力 B.地理隔离
C.生殖隔离 D.能否杂交
答案:C
7.下列哪种说法已得到了证实 ( )
A.一些转基因植物成为“入侵的外来物种”,威胁着生态系统中其他生物的生存
B.转基因抗除草剂植物已使杂草成了抗除草剂的“超级杂草”
C.转Bt基因玉米的花粉可使某种斑蝶幼虫死亡
D.已发现因食用转基因食物而死亡的病例
答案:C
8.生物武器之所以令世人担心是因为其( )。
A.毒性大 B.传播途径多
C.拥有生命力 D.难禁止
解析:生物武器最令人担心的是它具有很强的生命力,持续时间可达很多年。
答案:C
9.下列做法不符合伦理道德观念的是( )。
A.利用基因检测疾病
B.为生男孩而设计试管婴儿
C.捐献骨髓而治病救人
D.人类基因组计划
解析:设计试管婴儿的主要目的是解决不孕夫妇的生育问题和用新生儿脐带血中的造血干细胞挽救生命。
答案:B
10.下列哪项不是中国政府的态度 ( )
A.禁止生殖性克隆人
B.不反对治疗性克隆人
C.禁止设计试管婴儿
D.允许利用试管婴儿技术治疗不孕不育问题
解析:与生物技术有关的伦理问题有很多,中国政府在相关研究上有明确的态度,禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆,允许利用试管婴儿技术治疗不孕不育问题。
答案:C
11.基因检测对下列哪种疾病适合 ( )[]
A.家族性黑蒙痴呆病 B.肝炎
C.流感 D.伤寒
解析:基因检测针对的是由基因突变而导致的疾病,肝炎、流感和伤寒都不是遗传病。
答案:A
12.对于生物技术引发的伦理问题的争论,原因是( )。
A.经济效益不同 B.社会效益不同
C.价值观不同 D.法律、法规不同
解析:由于不同地区或国家科技和经济的发展水平不同,生物技术的发展水平也不同,因此带来的社会效益和经济效益也各不相同,但这不是争论的根本原因。由于不同的文化背景、政治制度、宗教信仰决定人们具有不同的价值观,不同的价值观决定人们看待事物的态度不同,因此才引发伦理问题的争论。
答案:C
13.下列关于基因检测疾病的叙述,错误的是( )。
A.可以用测定基因表达产物——蛋白质的方法达到基因检测的目的
B.生物芯片的广泛使用,使基因及其表达产物的检测更加快速简便
C.基因检测疾病带来的负面影响主要是基因歧视
D.基因检测疾病时,一次只能检测一种疾病,十分麻烦
解析:目前基因检测一次能检测多种疾病。
答案:D
14.目前科学家已成功培养出全球首例遗传性稳定且能自然繁殖的四倍体鱼类种群,这在脊椎动物中是首例。虽然四倍体鱼生长快、肉质好、抗病力强,但研究人员并不直接把它投入生产,而是将它与二倍体鱼杂交的后代投入生产。你认为这样做最主要的意义是( )。
A.防止基因污染,保护物种多样性
B.保护自身知识产权
C.避免出现新物种,维护生态平衡
D.充分利用杂种优势
解析:四倍体鱼虽然有很多优点,但它是一个新物种,有可能破坏水体中原有的生态平衡。将四倍体鱼与二倍体鱼杂交,得到的是三倍体鱼,三倍体鱼没有生殖能力,不会破坏生态平衡。
答案:C
15.运用转基因技术培养的单细胞“工程硅藻”,可把光合作用合成的有机物以脂质形式储存起来。科学家计划在海水中大量培养“工程硅藻”,捕捞后从中提炼“生物柴油”。与矿物柴油相比,使用这种“生物柴油”的优点是( )。
①可再生 ②不显著增加碳排放 ③不排放含硫废气
④不会对生态环境造成负面影响
A.①②③ B.①③④ []
C.①②④ D.②③④
解析:转基因生物柴油来自“工程硅藻”,其成分是脂质,与矿物柴油比较,优点是:可再生,不显著增加碳排放,不会排放含硫废气,减少环境污染,对生态环境是否造成负面影响还不确定。
答案:A
16.试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果,下面叙述正确的是( )。
A.都属于无性生殖,能保持母本性状
B.都利用了细胞工程的技术
C.都充分体现了体细胞的全能性
D.都不会发生基因重组和变异
解析:试管婴儿是有性生殖;试管苗、克隆羊不会发生基因重组;克隆羊体现了细胞核具有全能性。
答案:B
17.有人认为转基因生物势必会打破自然界物种的原有界限,改变生态系统中的能量流动和物质循环,会对生态系统的稳定性造成破坏。下列哪项是对上述观点的完全反驳 ( )
A.种植转基因抗虫作物,可以减少农药的使用量
B.种植抗除草剂农作物,可以保护农田土壤环境
C.重组的微生物在降解某些化合物的过程中所产生的中间产物,可能会造成二次污染
D.转基因生物不会改变生物原有的分类地位,充其量只能说明是具有某种新特征的同一物种,不会破坏生态系统的稳定性
解析:对转基因生物在环境安全方面的争论,一方的观点是现在的生物是长期进化的结果,是处于自然和谐的动态平衡之中的。转基因生物势必会打破自然物种的原有界限,改变生态系统中的能量流动和物质循环,会对生态系统的稳定性造成破坏。另一方的观点是转基因生物转移的只是自然界中已经存在的外源基因,转基因生物不会改变生物原有的分类地位,充其量只能说明是具有某种新特征的同一物种,不会破坏生态系统的稳定性。
答案:D
18.炭疽杆菌之所以能引起美国人的恐慌,主要原因之一是它能产生两种成分为蛋白质的内毒素。有的科学家将该菌的大型DNA分子破坏,该菌仍然能产生内毒素。请分析推断,应该破坏该菌的什么结构,才能使它从根本上不再产生内毒素 ( )
A.核糖体 B.质粒
C.内质网 D.细胞核
答案:B
19.转基因作物是通过转基因对农作物进行精确的改造而产生的,转基因作物一方面在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进,极大地降低了农业生产成本;另一方面,科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在着危害。2000年2月27日,英国首相布莱尔为此发表了一篇文章,文中说:“毫无疑问,转基因作物对人类健康和环境有可能带来危害,保护公众和环境的安全,现在是,将来也是政府的首要任务。但与此同时,这种新的科技成果将给人类带来更多的利益,这也是毋庸置疑的。”就以上材料你以为下列说法欠妥的是( )。
A.转基因技术应用的基本原理是基因重组,转基因作物是转基因技术的一种产物
B.如果转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响,我们应该反对转基因技术
C.科学家必须在现有知识与技术的基础上,尽量考虑转基因作物可能存在的风险及采取相应的防范措施
D.国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规,并进行严格管理与有效控制
解析:转基因作物是通过基因工程实现的,基本原理是基因重组;由于科学发展水平的限制,在转基因生物中有时会出现一些人们意想不到的后果,因此,科学家必须在现有知识与技术的基础上,尽量考虑转基因作物可能存在的风险及采取相应的防范措施,国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规,并进行严格管理与有效控制。
答案:B
20.下列选项是科学家对自身克隆结果的预测及理由,其中正确的是( )。
A.克隆产物是科学家,因为克隆是形成完全一样的产品
B.克隆产物是普通人,因为科学知识是后天获得的,而非遗传
C.只能克隆部分器官,不可能克隆完整的人,因为克隆技术有限
D.克隆产物与该科学家完全一样,因为遗传物质完全来自科学家
解析:科学家对自身克隆的结果应该是得到与科学家生物学特征基本一致的人,而这个人不一定会成为科学家,因为科学知识是后天获得的,而非遗传。动物的克隆已经成为现实,也就是说,克隆人不存在技术上的障碍。
答案:B
21.为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中其他植物体内,科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中,其原因是( )。
A.叶绿体基因组不会进入生殖细胞中
B.植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比
C.转基因植物中的质基因与其他植物间不能通过花粉发生基因交流
D.转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流
解析:植物之间的杂交主要是核基因的重组,花粉中不含叶绿体,将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中,可有效避免通过杂交所造成的基因扩散。
答案:C
22.某转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂,积累于茎中,使取食它的害虫体内的消化酶受抑制,无法消化食物而死。下列就该玉米对人类的安全性评定中,不符合生物学原理的是( )。
A.安全,玉米的蛋白酶抑制剂对人体的消化酶很可能无影响,因为人体消化酶和害虫消化酶结构上存在差异[]
B.安全,人类通常食用煮熟的玉米食品,玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏,不抑制人体消化酶
C.不安全,玉米的食用部分也可能含蛋白酶抑制剂,食用后使人无法消化蛋白质而患病
D.不安全,玉米的蛋白酶抑制剂基因可通过食物链在人体细胞内表达,使人无法消化食物而患病
答案:D[]
23.下列不属于克隆技术的是( )。
A.一小块胡萝卜经组织培养,发育成完整的胡萝卜植株
B.将人的DNA片段植入细菌体内后获得大量人的DNA片段
C.农业生产上利用马铃薯的芽繁殖马铃薯
D.小麦的花药经离体培养发育成单倍体植株
解析:克隆属于无性生殖,小麦花药离体培养成单倍体植株属于有性生殖。
答案:D
24.体细胞克隆技术的发明,在生物科学发展史上具有重要意义。但是,它也同其他事物一样,既有积极的一面,也有消极的一面。下面哪项不符合克隆技术积极的一面 ( )
A.丰富生物的多样性,促使生物进化
B.有利于生物界基因库的保护
C.有利于一些濒临绝迹的动物的保护[]
D.有利于生态系统的稳定
解析:克隆技术只繁殖自然界中已有的物种,不能丰富生物的多样性。
答案:A
25.下列有关生物伦理的说法不正确的是( )。
A.生命科学的发展必须接受生物伦理的规范和制约
B.实施生命科学研究必须遵循:自主、不伤害、善行和公正的原则
C.关注生物伦理问题,就是完全限制生命科学的发展
D.对于生物技术应科学地控制,合理地使用,使它的发展对人类最有益
解析:关注生物伦理问题并不是完全限制生命科学的发展。对于生物技术,人类所面临的关键问题是如何科学地进行控制,并合理地使用,使它的发展对人类最有益。
答案:C
二、非选择题(共50分)
26.(16分)阅读下列材料,回答问题。
材料一:美国科学家宣布,他们首次成功克隆了人类胚胎。但是这些科学家同时声称,他们这样做的目的,不是克隆人,而是制造胚胎干细胞治疗多种疾病。
克隆就是将一个体细胞的细胞核移入一个已经被去掉细胞核的卵子中,然后用电或者化学方法刺激这个改造后的卵子,使它开始分裂并成为一个胚胎,这个胚胎的基因与体细胞提供者的基因绝大部分是相同的。
材料二:我国首例“胎儿上皮细胞”克隆牛“康康”在山东莱阳农学院诞生。现场公证人员公证,这是我国唯一健康存活的体细胞克隆牛。上皮细胞是高度分化的体细胞,分化程度越高克隆越难,把它作为供核细胞尚属首例。
(1)“改造后的卵子”的分裂是 分裂。
(2)“胚胎的基因与体细胞提供者的基因绝大部分是相同的。”那么“不相同的基因”控制的性状遗传方式属 遗传。
(3)请列举出与材料二有关的生物技术(至少两种)。
(4)克隆牛的过程是否遵循孟德尔的遗传分离规律 。为什么
。
(5)你是否赞同克隆人 谈谈你的看法。
解析:本题考查克隆技术的应用及对相关基础知识的分析、克隆伦理问题。解答本题时首先仔细研读材料,明确材料给予的信息,结合每一小题涉及的知识进行正确判断分析,归纳出正确答案。
(1)由题中材料一可知“改造后的卵子”实际上是经过核移植的重组细胞,其分裂方式是有丝分裂。
(2)“相同基因”是指核内基因,“不相同的基因”是来自于卵母细胞的细胞质中的基因,该部分基因控制的生物性状的遗传属于细胞质遗传。
(3)材料二中克隆牛来源于体细胞克隆,用到的核心技术是细胞核移植,除此之外还用到细胞培养、胚胎移植等技术。
(4)克隆牛过程属于无性繁殖,该过程不遵循孟德尔的遗传分离规律,因为该规律适用于有性生殖生物产生配子的过程中。
(5)我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆,因为生殖性克隆严重违反了人类的伦理道德,冲破了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统道德观念,克隆技术本身还存在许多问题,治疗性克隆可缓解器官移植时的器官短缺问题,避免器官移植的排斥反应,能有效解除病人的痛苦。
答案:(1)有丝
(2)细胞质
(3)细胞核移植、细胞培养、胚胎移植等。
(4)否 克隆为无性繁殖过程,而孟德尔的遗传分离规律仅适用于有性生殖生物进行减数分裂产生配子的过程中
(5)赞同治疗性克隆,反对生殖性克隆。(答案合理即可)
27.(8分)克隆羊“多利”的问世,很快在全世界引发了一场大讨论,其中关于“治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图回答下列问题。
(1)过程A表示 ,是目前实现体细胞克隆的关键技术,该技术的主要操作是用患者的体细胞作为核供体,由[①] 细胞提供细胞质,进行人工重组。
(2)经过程B得到的结构中 (填标号)是未分化的细胞,因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下,胚胎干细胞具有增殖能力并保持 状态。
(3)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有 。相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如有的是神经细胞,有的是血细胞,有的是肌肉细胞,究其本质原因是 。
(4)对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论,有一男子患有白血病,经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复,你认为这种做法符合伦理道德吗 为什么
解析:(1)图中表示的是器官的克隆。过程A是细胞核移植过程,所用细胞核来自患者正常的体细胞,所用受体细胞是受体提供的次级卵母细胞(或卵细胞)。(2)得到的重组细胞经过程B(早期胚胎培养)得到囊胚,囊胚中的④(内细胞团)未分化,可分离得到胚胎干细胞。在体外培养条件下,胚胎干细胞可增殖但不分化,也可在体外诱导分化出多种组织器官供移植,这是胚胎干细胞中的基因选择性表达的结果。(3)细胞分化的实质是基因的选择性表达。(4)出生时保留脐带血(内有造血干细胞),可供以后治疗性克隆之用,不破坏胚胎,不涉及社会伦理问题,符合伦理道德。
答案:(1)细胞核移植 卵(或次级卵母)
(2)④ 未分化
(3)全能性 基因的选择性表达
(4)符合,因为脐带血不是来自于胚胎,其中的造血干细胞属于成体干细胞(或脐带血是身外之物,属于废物利用,符合伦理道德)。
28.(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,转基因鱼的研究取得了长足发展,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。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 。
(3)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得了较高的特定生长率,以至于生长速率高于非转基因鱼,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:
。
(5)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的,科学家最近培育成功的三倍体“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:
。
解析:(1)转基因能够进行的物质基础是各种细胞生物都以DNA分子作为遗传物质。(2)氨基酸数与基因中的脱氧核苷酸数的比值是1∶6,控制合成含191个氨基酸的蛋白质的基因至少含有脱氧核苷酸数为191×6=1 146个。(3)转基因鱼体内的目的基因得到表达,合成了大量的生长激素,促进了蛋白质的合成,生长较快。(4)转基因鱼生长较快,能够迅速占领生活的空间,获取大量食物,被捕食的生物迅速减少,与其他物种竞争,引起生态危机。(5)三倍体鱼的培育过程是,先将二倍体转基因鱼加倍得到四倍体鱼,然后用二倍体鱼与四倍体鱼杂交得到三倍体鱼,三倍体鱼高度不育,可人工控制鱼的数量,避免引发生态灾难。
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,也具有生长优势,捕食量大增,与其他物种竞争,引起生态危机
(5)二倍体转基因鱼加倍为四倍体转基因鱼,然后二倍体鱼与四倍体鱼杂交形成三倍体鱼 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
29.(14分)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的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,生产厂商根据我国的有关规定,对产品进行转基因生物标志,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,但本品中 ”。
解析:本题考查转基因生物与生物安全的相关知识及转基因食品的标识。(1)转基因生物不会对当地生物多样性构成威胁的理由有以下几点: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象的那么强,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;许多植物花粉传播距离有限,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。对不同产品标注内容不同。
答案:(1)①玉米与其他植物之间存在生殖隔离 ②玉米花粉的传播距离有限 ③玉米花粉的存活时间有限(或其他理由也可)
(2)消费者的知情权 转基因玉米加工品 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综合测试
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(每小题2.5分,共50分)
1.利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素。下列相关叙述,正确的是( )。
A.人和大肠杆菌在合成胰岛素时,转录和翻译的场所是相同的
B.DNA连接酶能把两个黏性末端经碱基互补配对进行“缝合”
C.通过检测,大肠杆菌中没有胰岛素产生则可判断重组质粒未导入受体菌
D.在培养大肠杆菌的工程菌过程中,获得目的基因的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA聚合酶[]
解析:主要考查基因工程的基本工具以及基本操作步骤。人是真核生物,转录的场所主要在细胞核,大肠杆菌是原核生物,转录的场所在细胞质,所以A错误;DNA连接酶的作用是在基因工程第二步将目的基因与载体连接成重组DNA分子或形成基因表达载体,它能把两个黏性末端经碱基互补配对进行“缝合”,所以B正确;大肠杆菌中没有胰岛素产生,可能是重组质粒虽然导入受体菌,但目的基因未表达,所以C错误;获得目的基因的工具酶只有限制性核酸内切酶,所以D也错误。
答案:B
2.限制酶是一种核酸切割酶,可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。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是什么 ( )
A.BamHⅠ和EcoRⅠ;末端互补序列为—AATT—
B.BamHⅠ和HindⅢ;末端互补序列为—GATC—
C.EcoRⅠ和HindⅢ;末端互补序列为—AATT—
D.BamHⅠ和BglⅡ;末端互补序列为—GATC—
答案:D
3.下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是( )。
A.将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法
B.将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上,能生长的只是导入了重组质粒的细菌
C.将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上,能生长的就是导入了质粒A的细菌
D.目的基因成功表达的标志是受体细胞能产生出人的生长激素
解析:将目的基因导入细菌细胞中常用的方法是Ca2+处理法;基因必须保持结构的完整性才能得以表达,而氨苄青霉素抗性基因结构完整,能够表达而使细菌具有对氨苄青霉素的抗性,在含有氨苄青霉素的培养基上能存活的是导入了质粒A或导入了重组质粒且能成功表达的细菌;由于将人的生长激素基因导入质粒的四环素抗性基因上,破坏了四环素抗性基因的完整性,导入了重组质粒的细菌也没有对四环素的抗性,在含有四环素的培养基上不能存活。
答案:D
4.下列关于蛋白质工程的说法,正确的是( )。
A.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作
B.蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
C.对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的
D.蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
解析:蛋白质工程是第二代基因工程,是通过对DNA分子即基因的改造从而改变蛋白质的结构,整个过程是中心法则的逆转,与天然蛋白质合成的过程不同,并能够生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。
答案:B
5.下列关于单克隆抗体制备过程的叙述,正确的是( )。
A.制备过程中不需要动物细胞培养技术
B.杂交瘤细胞具有浆细胞与癌细胞的所有特点
C.经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产[]
D.单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂
解析:单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与浆细胞结合,经过选择培养基的筛选得到杂交瘤细胞并经单一抗体检测后,培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可得单克隆抗体,杂交瘤细胞能无限繁殖但不具有癌细胞的转移能力。
答案:D
6.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.体外受精完成后即可进行胚胎移植操作
B.胚胎干细胞具有发育全能性,它可发育成新个体
C.卵裂期胚胎中细胞数目在不断增加,而有机物的总量却在不断减少
D.通过胚胎移植产生多个后代的繁殖方式都属于有性生殖
解析:体外受精完成后,受精卵发育到一定阶段才能进行胚胎移植操作。胚胎干细胞具有发育全能性,可诱导发育为器官,但不能发育成新个体。对胚胎分割后进行移植,得到的动物属于无性繁殖。
答案:C
7.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。A细胞可以是受精卵或重组细胞。①②两个胚胎具有相同遗传物质。图中a过程包括卵裂、桑椹胚、囊胚。
答案:B
8.下列细胞中,哪一个代表已经完成受精的卵子 ( )
解析:受精的标志是次级卵母细胞释放第二极体,即在透明带和卵细胞膜间隙出现两个极体。
答案:C
9.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。如下图所示为胚胎干细胞的培养过程,请问图中哪一段的细胞是胚胎干细胞 ( )
A.囊胚 B.内细胞群
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由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。因此胚胎干细胞又叫全能干细胞。
答案:B
10.下列有关“人工种子”的叙述,错误的是( )。
A.人工种子的培育是一种无性繁殖
B.胚状体承担的功能是分裂分化成根、茎、叶
C.人工种子的种皮是自我生成的
D.人工种子与自然种子相比,具有的特殊优点是保持亲本的优良性状
解析:人工种子的培育是通过植物组织培养完成的,它是一种无性繁殖,后代能保持亲本的优良性状。人工种子的主要成分是胚状体,它能分裂、分化成根、茎、叶等器官。人工种子的种皮是人工制造的。
答案:C
11.下列四个选项中,没有采用植物组织培养技术的一项是( )。
A.花药的离体培养得到单倍体植株
B.秋水仙素处理萌发的种子或幼苗获得多倍体植株
C.基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株
D.细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株
解析:秋水仙素的作用是诱导多倍体,没有用到植物的组织培养技术。
答案:B
12.关于现代生物工程技术应用的安全性,下列说法不正确的是( )。
A.对待生物武器的态度应明确而坚定,即坚决禁止生物武器
B.中国对于克隆人的态度是不反对治疗性克隆,可以有限制地进行克隆人的实验
C.对转基因植物外源DNA要进行认真选择,避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质
D.一旦发现转基因生物出现了安全性问题,要马上停止实验,并销毁重组生物
解析:中国对于克隆人的态度是不反对治疗性克隆,禁止进行克隆人的实验。
答案:B
13.有关生物技术安全和伦理问题的观点不合理的是( )。
A.对于转基因技术,我们应该趋利避害,理性看待
B.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆
C.我国不发展、不生产、不储存生物武器并反对其扩散
D.对于基因检测应该保护个人遗传信息的隐私权
解析:我们应该利用转基因技术为人类造福。我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆。
答案:B
14.下列与动物细胞培养有关的表述中,不正确的是( )。
A.培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清
B.传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去了
C.动物细胞培养一般能够传到40~50代,但其遗传物质发生了改变
D.动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞
答案:C
15.卵细胞作为生殖细胞,在生物技术中可用于( )。
①克隆动物时细胞核的受体 ②进行体外受精,培育试管动物 ③形成受精卵,作为培育转基因动物的受体细胞 ④植物组织培养形成试管苗 ⑤动物细胞融合形成单克隆抗体 ⑥形成受精卵,利用转基因培育抗虫棉植株
A.①②③④ B.③④⑤⑥[]
C.①③⑤⑥ D.①②③⑥
解析:本题综合考查卵细胞在生物技术中的应用。在克隆动物时去核的卵细胞作为受体细胞与体细胞核融合形成重组细胞;进行体外受精时,作为生殖细胞参与体外受精形成受精卵;在转基因过程中可以作为基因表达载体的受体细胞,例如可以作为培育抗虫棉时的受体细胞;植物组织培养形成试管苗用的是体细胞而非卵细胞,单克隆抗体制备过程中用的是效应B细胞和骨髓瘤细胞而非卵细胞。
答案:D
16.设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”,如图就是一种“加环”示意图,据图判断下列说法不正确的是( )。
A.用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了能量的多级利用
B.用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇,可增加经济效益
C.用蛆蛹排泄物作有机肥还田,运用了物质循环再生原理
D.在离开人的管理条件下,该生态工程仍可以正常运转
解析:由图可知,给食物链(网)“加环”的做法突出了“无废弃物农业”,实现了物质的区域小循环,做到了物质的循环再生和能量的多级利用,该生态系统是一个人工生态系统,人类的活动起着比较重要的作用,若是离开人的管理,该生态工程将不能正常运转。
答案:D
17.下列属于胚胎工程最后一道“工序”的是( )。
A.体外受精 B.早期胚胎培养
C.胚胎移植 D.胚胎分割
解析:在胚胎工程中通过任何一项技术,如转基因、核移植或体外受精等技术获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。因此,胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。
答案:C
18.关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度,下列表述正确的是( )。
A.乳腺癌细胞易于乳腺细胞;胚胎细胞易于脂肪细胞
B.乳腺细胞易于乳腺癌细胞;胚胎细胞易于脂肪细胞
C.乳腺细胞易于乳腺癌细胞;脂肪细胞易于胚胎细胞
D.乳腺癌细胞易于乳腺细胞;脂肪细胞易于胚胎细胞
解析:哺乳动物的乳腺细胞和脂肪细胞都是高度分化的细胞,体外培养难度大,乳腺癌细胞能够恶性增殖,容易进行体外培养,胚胎细胞具有很强的分裂增殖能力,容易进行体外培养,故A正确。
答案:A
19.目前人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉,以下说法正确的是( )。
A.苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达
B.抗虫基因导入棉花叶肉细胞后,可通过传粉、受精的方法,使抗虫性状遗传下去
C.标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因
D.转基因抗虫棉不会对棉铃虫的抗性产生影响
解析:苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后需用农杆菌转化法,导入棉花的叶肉细胞,不能直接进入棉花的叶肉细胞表达;棉花叶肉细胞不能进行减数分裂产生配子,故抗虫基因导入棉花叶肉细胞后,可以通过组织培养技术,使抗虫性状遗传下去;棉铃虫抗性的产生是基因突变的结果,但抗虫棉的自然选择会使棉铃虫的抗性基因频率升高。
答案:C
20.某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列说法正确的是( )。
A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,也可用胃蛋白酶处理[]
B.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞的呼吸
C.甲、乙细胞在持续的原代培养过程中,乙会出现停止增殖的现象
D.仅用该培养液也能用来培养乙肝病毒
解析:胃蛋白酶最适pH接近于2,呈酸性,而细胞培养液的pH接近于中性,所以不能用胃蛋白酶处理。CO2的作用是调节细胞培养液的pH。正常肝细胞由于存在细胞接触抑制现象,在原代培养过程中,会出现停止增殖的现象,需要传代培养获得细胞株和细胞系;病毒在活细胞内才能增殖,不能用培养细胞的培养液进行培养。
答案:C
二、非选择题(共50分)
21.(12分)科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄的耐寒能力大大提高,可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ四种限制酶切割位点,下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为氨苄青霉素抗性基因),其中①~④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图回答下列问题。
(1)在构建基因表达载体时,可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实例中,应该选用限制酶 分别对 进行切割,切割后产生的DNA片段分别为 种。
(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长,要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞,应使基因表达载体Ⅰ中含有 作为标记基因。
(3)研究人员通常采用 法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用 技术,在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。
(4)利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的 过程。
答案:(1)PstⅠ、SmaⅠ 含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒 4、2 (2)氨苄青霉素抗性基因(ampr) (3)农杆菌转化(或基因枪法等,答案合理即给分) 抗原—抗体杂交 (4)脱分化、再分化
22.(10分)科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接,实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造,生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠—人嵌合抗体,用于癌症治疗。下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。请据图回答下列问题。
(1)鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞,在诱导剂的作用下与 融合,形成 细胞,并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比较,最主要的优点在于 ,可大量制备。
(2)与植物原生质体的融合相比,动物细胞融合在诱导融合方法方面的主要区别是还常用 诱导融合。
(3)生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞,主要原因是 。
(4)科学家通过基因拼接,将鼠源抗体基因改造成鼠—人嵌合抗体基因,然后导入鼠淋巴细胞中,这个过程中用到的工具酶有 、 ,改造抗体属于 工程的范畴。
答案:(1)骨髓瘤细胞 杂交瘤 特异性强、灵敏度高
(2)灭活的病毒
(3)浆细胞不能无限增殖
(4)限制酶 DNA连接酶 蛋白质
23.(8分)下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请分析回答下列问题。
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有 和 。
(2)用激素处理的目的是使B牛 ,从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到 (时期)才能与精子结合。
(3)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后,才能与B牛的卵细胞结合,完成受精作用,这个过程叫作 。卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到 。
(4)生产上常用 期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个性状相同的家畜个体,可以使用 技术。
答案:(1)动物细胞培养 胚胎移植 (2)超数排卵 减数第二次分裂中期(MⅡ期) (3)精子获能 两个极体 (4)桑椹胚(或囊胚) 胚胎分割移植
24.(9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)。试分析回答下列问题。
(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。
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。
25.(11分)某城市在建设过程中,更加注重生态文明的建设。如利用人工建立的湿地公园对生活污水进行净化处理,形成藻菌共生的污水净化系统,还可以利用藻类蛋白养鱼、养鸭等获得良好的经济效益。下面是利用人工湿地净化生活污水的原理简图。请据图回答问题。
(1)输入人工湿地的能量为 。
(2)人工湿地中的芦苇属于挺水植物,绿藻属于浮游植物,黑藻属于沉水植物,这一现象体现了群落具有 结构。该人工湿地的建设体现了生态工程的基本原理有 等。
(3)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速,其主要原因是
。
(4)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径,为了提高分解的效率,可采取的有效措施是 。
(5)用恰当的箭头和文字完成该人工湿地的碳循环图解。
(6)某生物兴趣小组在实地调查了该人工湿地后,在大力赞赏利用湿地对生活污水进行净化处理的同时,还向相关部门提出了应加强对重点污染源的控制这一合理的建议,其依据的生态学理由是 。
答案:(1)光能和污水有机物中的化学能
(2)垂直 物质循环再生原理、协调与平衡原理
(3)细菌、真菌等微生物分解污水中的有机物,为植物生长提供了充足的氮、磷等矿质养料和光合作用所需的CO2
(4)向水体中适当通入空气
(5)见下图
(6)生态系统的自我调节能力是有限的[专题2过关检测
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(每小题2分,共50分)
1.运用下列各种细胞工程技术培育生物新品种,操作过程中能形成愈伤组织的是( )。
①植物组织培养 ②植物体细胞杂交 ③动物细胞培养
④转基因植物的培育
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.①②③④
答案:B
2.生物技术的发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡,以下较易成功“复生”野驴的方法是( )。
A.将野驴的体细胞取出,利用组织培养技术,经脱分化、再分化,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,经孕育培育成新个体
D.将野驴的基因导入家驴的受精卵中,培育成新个体
解析:利用体细胞核移植技术克隆动物可以用来保护濒危物种。
答案:C
3.下列关于细胞工程的叙述,错误的是( )。
A.电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
B.去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
C.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
D.某种植物甲、乙两品种的体细胞杂种与甲、乙两品种杂交后代的染色体数目相同
解析:通过植物细胞工程中的植物体细胞杂交技术,得到甲、乙两品种的体细胞杂种染色体数目,是甲、乙体细胞染色体之和,而通过有性杂交得到的甲、乙两品种杂交后代的染色体数目是甲、乙两品种体细胞染色体之和的一半。
答案:D
4.以下细胞工程中所用技术与原理不相符的是( )。
A.纤维素酶、果胶酶处理植物细胞——酶的专一性
B.动物细胞培养——细胞的全能性
C.植物体细胞杂交——生物膜的流动性
D.植物组织培养——植物细胞的全能性
解析:用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞利用了酶的专一性;动物细胞培养的目的是获得更多细胞或细胞产物,其原理只涉及细胞增殖(细胞分裂);植物体细胞杂交和动物细胞融合是利用了膜的流动性;植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性。
答案:B
5.用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织,下列叙述错误的是( )。
A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B.该愈伤组织的细胞没有全能性
C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的
D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
解析:植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能,细胞的这种特性叫作细胞的全能性。生物体的每一个细胞都包含该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因,从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。植物细胞只有在脱离了植物体,在一定外部因素的作用下,经细胞分裂形成愈伤组织,才能表现出全能性,由愈伤组织细胞再分化发育形成新的植物体。
答案:B
6.下列关于植物体细胞杂交的叙述,错误的是( )。
A.不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程
B.融合的原生质体仍具有再生细胞壁,连续分裂并长成完整植株的能力
C.参与杂种细胞的细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和核糖体
D.植物体细胞杂交技术可克服不同种植物之间的生殖障碍
解析:植物体细胞杂交是用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的过程,故A选项正确;融合的原生质体可以再生出细胞壁,继续培养形成完整植株,故B选项正确;与植物细胞壁形成有关的细胞器主要是高尔基体和线粒体,故C选项错误;植物体细胞杂交的优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍,D选项正确。
答案:C
7.下列关于现代生物技术应用的叙述,错误的是( )。
A.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质
B.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体
C.植物组织培养技术可用于作物脱毒
D.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育
解析:蛋白质工程可以合成自然界中不存在的蛋白质,A项正确;克隆动物是核移植工程的应用,B项错;茎尖分生能力强,没有病毒侵染,以茎尖为外植体,通过植物组织培养可获得无病毒植株,C项正确;导入目的基因的受体细胞,需通过动物细胞培养技术获得早期胚胎,才能进一步培育成转基因动物,D项正确。
答案:B
8.某同学在学习“细胞工程”时,列表从四方面比较了动植物细胞工程的有关内容,你认为错误的有几方面 ( )
比较内容 植物细胞工程 动物细胞工程
特殊处理 酶解法去除细胞壁 用胰蛋白酶处理后制成细胞悬液
融合方法 物理方法、化学方法、生物方法 物理方法、化学方法
典型应用 人工种子、种间杂种植物 单克隆抗体的制备
培养基区别 麦芽糖是离体组织赖以生长的成分 动物血清不可缺少
A.0处 B.1处
C.2处 D.4处
解析:诱导植物细胞融合的常用方法是物理方法和化学方法,诱导动物细胞融合的常用方法除了物理方法和化学方法之外,还有生物方法;蔗糖是离体植物组织赖以生长的成分。
答案:C
9.名为“我的皮肤”的生物活性绷带自从在英国诞生后,给皮肤烧伤病人带来了福音。该活性绷带的原理是先采集一些细胞样本,再让其在特殊的膜片上增殖。5~7天后,将膜片敷在患者的伤口上,膜片会将细胞逐渐“释放”到伤口,并促进新生皮肤层生长,达到加速伤口愈合的目的。下列有关叙述中,不正确的是( )。
A.“我的皮肤”的获得技术属于动物细胞工程
B.人的皮肤烧伤后会因人体第二道防线的破坏而导致免疫力下降
C.种植在膜片上的细胞样本最好选自患者本人
D.膜片能否把细胞顺利“释放”到伤口,加速患者自身皮肤愈合与细胞膜上的糖蛋白有关
解析:“我的皮肤”的获得需要用到细胞培养,该技术属于动物细胞工程。皮肤和黏膜是保卫人体的第一道防线,体液中的杀菌物质和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线。种植在膜片上的细胞样本最好选自患者本人,这样可避免出现免疫排斥反应。糖蛋白与免疫排斥反应的发生有关。
答案:B
10.既可用于DNA重组技术又可用于细胞融合技术的是( )。
A.病毒 B.纤维素酶
C.聚乙二醇 D.质粒
解析:转基因过程中要用到载体,常用的是质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒;在动物细胞融合技术中可用灭活的病毒来诱导细胞融合。
答案:A
11.培育农作物新品种的过程中,常利用植物组织培养技术。下列叙述正确的是( )。
A.培育转基因的外植体得到的新个体属于基因突变个体
B.在植物组织培养过程中用理化因素诱导可获得大量有益突变体
C.单倍体育种中经减数分裂和组织培养两个过程能获得纯合二倍体
D.植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性
解析:培育转基因外植体的过程中得到的新个体属于基因重组的个体;基因突变是不定向的,一般害多利少,因此在植物组织培养过程中用理化因素诱导不可能获得大量有益突变体;单倍体育种中经秋水仙素处理才能得到纯合二倍体。
答案:D
12.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,体现了植物细胞的全能性;细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性;植物细胞培养基除基本成分外还需要植物激素等,动物细胞培养液中还需要动物血清等。
答案:B
13.培育英国克隆羊“多利”、培育番茄—马铃薯、制备单克隆抗体所用的生物工程技术依次为( )。
A.基因工程、细胞工程、基因工程
B.细胞工程、细胞工程、细胞工程
C.基因工程、细胞工程、细胞工程
D.细胞工程、基因工程、基因工程
解析:克隆羊“多利”与核移植、胚胎移植有关,番茄—马铃薯与植物体细胞杂交有关,单克隆抗体制备与动物细胞融合和细胞培养有关。其中核移植、植物体细胞杂交、细胞融合均属于细胞工程。
答案:B
14.在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是( )。
A.传代培养时克服细胞寿命自然极限,获得不死性的细胞
B.传代培养10~50代的细胞
C.原代培养的细胞
D.传代培养10代以内的细胞
解析:动物细胞培养过程中,当传代细胞的细胞株传至50代以后,部分细胞的遗传物质发生改变且带有癌变特点,无限制传代下去。从原代培养到传代培养10~50代的细胞遗传物质未发生改变。
答案:A
15.关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度,下列表述正确的是( )。
A.乳腺癌细胞易于乳腺细胞;胚胎细胞易于脂肪细胞
B.乳腺细胞易于乳腺癌细胞;胚胎细胞易于脂肪细胞
C.乳腺细胞易于乳腺癌细胞;脂肪细胞易于胚胎细胞
D.乳腺癌细胞易于乳腺细胞;脂肪细胞易于胚胎细胞
解析:哺乳动物的乳腺细胞和脂肪细胞都是高度分化的细胞,体外培养难度大,乳腺癌细胞能够恶性增殖,容易进行体外培养,胚胎细胞具有很强的分裂增殖能力,容易进行体外培养,故A项正确。
答案:A
16.在现代生物科技的应用中,不需要进行检测与筛选的是( )。
A.对植物的离体组织进行培养,大规模培育优良品种
B.将鼠的骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞融合,制备单克隆抗体
C.利用植物体细胞杂交技术培育“萝卜—甘蓝”
D.将抗虫基因导入植物细胞,培育具有抗虫特性的新植株
答案:A
17.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )。
A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
B.克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变
C.二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的
D.恶性细胞系的细胞可进行传代培养
解析:由于接触抑制,动物细胞培养时只能形成单层细胞,A项错误;克隆培养法在培养时,由于所有子代细胞来自于一个亲代细胞,所以基因型一般都相同,B项错误;二倍体细胞的传代培养次数通常是有限的,只有少数细胞遗传物质发生改变,才能无限增殖,C项错误;恶性细胞系的细胞具有癌变的特点,可进行传代培养,D项正确。
答案:D
18.下列关于细胞工程的叙述,错误的是( )。
A.植物细胞融合必须先制备原生质体
B.单克隆抗体可以在体内制备,也可在体外制备
C.经细胞核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传物质
D.用于培养的植物器官或组织属于外植体
解析:经细胞核移植培育出的新个体,其遗传物质的核部分来自核供体,而质部分来自去核的卵母细胞供体,因此具有两个亲本的遗传物质。
答案:C
19.经植物组织培养技术培养出来的植物一般很少有植物病毒危害,其原因在于( )。
A.在组织培养过程中经过了脱分化和再分化,进行的是快速分裂和分化
B.人工配制的培养基上,植物病毒根本无法生存
C.进行组织培养用的材料是刚分裂产生的茎尖、根尖或芽尖
D.接种组织培养之前进行了严格的消毒处理
答案:C
20.下面有关动物细胞工程和植物细胞工程的叙述,正确的是( )。
A.叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织
B.融合植物叶肉细胞时,应先用溶菌酶除去细胞壁
C.动物细胞培养过程中要用到胰蛋白酶,目的是使组织细胞分散成单个细胞
D.单克隆抗体制备的过程中,只进行了一次筛选
解析:植物叶肉细胞经脱分化过程可形成愈伤组织;融合植物叶肉细胞时,应先用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁;单克隆抗体制备的过程中,至少要进行两次筛选(筛选杂交瘤细胞和筛选产生单一抗体的杂交瘤细胞)。
答案:C
21.科研人员将抗癌药物连接在单克隆抗体上制成“生物导弹”,用于癌症治疗。“生物导弹”由两部分组成,一是“瞄准装置”,二是“杀伤性弹头”,分析下列有关描述,其中不正确的是( )。
A.“瞄准装置”由识别肿瘤的单克隆抗体组成
B.“弹头”由放射性同位素、化学药物和毒素等物质构成
C.“生物导弹”疗效高,但毒副作用大
D.“生物导弹”的制备应用了细胞工程
解析:“生物导弹”疗效高,毒副作用小。
答案:C
22.进行生物工程设计时,下表各组所选择的实验材料与实验目的配置错误的是( )。
组别 实验目的 实验材料 材料特点
1 动物细胞核移植 卵(母)细胞 细胞大,细胞质能有效调控核发育
2 体细胞诱变育种 愈伤组织细胞 分裂能力强,易诱发突变
3 植物体细胞杂交培育新品种 花粉粒 易于获取,易于培养
4 烧伤患者皮肤细胞移植 自体皮肤生发层细胞 分裂能力强,且不会引起免疫排斥
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:植物体细胞杂交一般选择植物的体细胞,单倍体育种选用花粉粒。
答案:C
23.(多选)将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合,可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体,其依据是( )。
A.B淋巴细胞可以产生抗体,但不能无限增殖
B.B淋巴细胞只有与骨髓瘤细胞融合后才能产生抗体
C.骨髓瘤细胞可以无限增殖,但不能产生抗体
D.骨髓瘤细胞可以产生抗体,但不能无限增殖
解析:B项中的淋巴细胞无论是否与骨髓瘤细胞融合都可产生抗体,因此是错误的。D选项骨髓瘤细胞不能产生抗体,因此是错误的,所以只有A、C正确。
答案:AC
24.在植物细胞工程的技术中,无需激素调节的是( )。
A.组织培养中促使细胞脱分化
B.制备原生质体时去除细胞壁
C.组织培养中促使细胞再分化
D.促使融合细胞形成愈伤组织
解析:在植物组织培养过程中所用的培养基中除营养成分外还有激素,能够促进细胞脱分化形成愈伤组织和再分化形成新个体。在原生质体的制备过程中用纤维素酶和果胶酶,不需要激素。
答案:B
25.动物细胞体外培养时,通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。下图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。从该图提供的信息不能获得的结论是( )。
血清对正常细胞和癌细胞培养的影响
A.正常细胞与癌细胞的增殖速率相同
B.有无血清对正常细胞培养的影响不同
C.培养基中补充血清有助于正常细胞的培养
D.培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大
答案:A
二、非选择题(共50分)
26.(12分)科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,如果要加速转基因奶牛的繁育,可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示),请结合图示回答下列问题。
(1)在进行细胞培养时,要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理,形成单个细胞,这个过程中需要利用 酶处理。
(2)形成重组细胞时应选用 期的卵母细胞,去掉其细胞核的原因是
。
(3)如果重组细胞为贴附性细胞,则在进行原代培养时,会表现出 和 等特点。
(4)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100%的复制,其主要原因是
、 。
(5)上图中所示的生物技术整体被称为 。其包括的具体生物技术有 、 等。转基因奶牛的克隆成功,说明了动物 具有全能性。
答案:(1)胰蛋白(或胶原蛋白)
(2)减Ⅱ中 使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞(或“避免卵母细胞中的遗传物质对后代造成干扰”,其他合理答案可酌情给分)
(3)贴壁生长(或细胞贴壁) 接触抑制(两空顺序可以颠倒)
(4)生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制生物的性状还受环境因素的影响(两空顺序可以颠倒,其他合理答案可酌情给分)
(5)核移植(或体细胞核移植) 细胞培养 胚胎移植 体细胞的细胞核
27.(11分)甲型流感在世界各地大面积蔓延,有些国家还出现了死亡病例。科学家已分离出H1N1病毒(一种RNA病毒)。某制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲型流感的抗体,请据图回答有关问题。
(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞,则B细胞是取自感染病毒的人体内的 细胞,促进d过程的常用诱导剂是 。
(2)假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成 种类型的C细胞,因此需用培养基筛选出 (填特点)的D细胞用于培养。D细胞的名称是 。
(3)理论上,注射了该抗体的人群不能长期对甲型流感免疫,试分析原因: 。
(4)不同种动物的体细胞融合,相比诱变育种和杂交育种方法,具有 等突出的优点。 []
(5)请说明单克隆抗体的主要作用: 。
解析:(1)由于本题的目的是制备用于预防和治疗甲型流感的单克隆抗体,所以B细胞只能是取自感染H1N1病毒的动物或人体内的B淋巴细胞,经诱导剂聚乙二醇或灭活的病毒等诱导融合,得到的杂交瘤细胞才能用于生产预防和治疗甲型流感的单克隆抗体。(2)仅考虑两个细胞的融合,则可形成A细胞—A细胞、B细胞—B细胞、A细胞—B细胞3种类型的C细胞,为了从中筛选出A细胞—B细胞,必须用特定的选择培养基进行筛选,筛选出的D细胞(杂交瘤细胞)既能无限增殖又能产生特异性抗体。(3)因为单链RNA容易发生变异,一旦变异后体内的记忆细胞和抗体就不能对其发挥作用。(5)单克隆抗体可用于诊断疾病、药物导向治疗等方面。
答案:(1)B淋巴(效应B) 聚乙二醇(PEG)(灭活的病毒)
(2)3 既能无限增殖又能产生特异性抗体 杂交瘤细胞(杂交细胞)
(3)引起甲型流感的病毒不断发生变异(答案合理即可)
(4)目的性强、克服远缘杂交不亲和性
(5)作为诊断试剂;用于治疗疾病和运载药物
28.(15分)阅读材料,回答下列问题。
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,是由非合子细胞分化形成的类似于胚的结构物,所以,又称“体细胞胚”或“花粉胚”。胚状体在一定的条件下,可以通过胚胎发育过程形成植株。将其包埋在一个能提供营养的胶质中,外包裹上人造种皮,便制成了“人工种子”。人工种子的概念是1978年在加拿大举行的第四届国际植物组织、细胞培养会议上首次提出来的。目前,我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体,而美、日、法等各国正着手将人工种子市场化、商品化。
(1)简要归纳“离体的细胞”进行植物组织培养获得胚状体的过程 。
(2)“人工种子”大体由胚状体、包埋胚状体的胶质以及人造种皮等3部分组成。包埋胚状体的胶质中富含营养物质,这是因为 。
为了满足胚状体代谢的需求,“人造种皮”则必须具有良好的 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 (填两项)。
(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)利用人工种子繁殖后代属于 。
(7)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水、透气性,保证供给胚足够的水和氧气;球状胚的培育利用的是组织培养的技术,培养基中需要添加生长素和细胞分裂素,同时要保证无菌的条件。
答案:(1)离体的细胞愈伤组织胚状体
(2)胚状体在萌发初期不能进行光合作用 透水、透气
(3)由花粉培养发育的植株一般不可育;由体细胞经组织培养发育的植株则是可育的
(4)可用于苗木的快速繁育,无病毒植株培养,解决有些作物繁殖力差、结子困难或发芽率低等问题
(5)植物组织培养 生长素 细胞分裂素 消毒(或灭菌)
(6)无性生殖
(7)全能
29.(12分)下图为植物体细胞杂交流程图,请回答下列问题。
(1)制备原生质体时,常用的酶是 。
(2)诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是 。
(3)杂种细胞再生出细胞壁,此过程与细胞内的 (填细胞器)有密切关系。在对杂种细胞进行植物组织培养时,通常还需要加入的两种植物激素是 []
。通过该技术得到的杂种植株在形态上表现为 ,其根本原因是 。
(4)通常情况下,马铃薯和番茄杂交是不成功的,原因是
,该项研究解决了育种过程中 的问题。
(5)通过细胞工程获得的杂种植株是否可育 为什么
。
(6)若马铃薯是四倍体,番茄是二倍体,则杂种植株是 倍体。
答案:(1)纤维素酶、果胶酶
(2)PEG(聚乙二醇)
(3)高尔基体 细胞分裂素和生长素 同时具有两个亲本的特性 具有双亲细胞的全部遗传物质
(4)存在生殖隔离 远缘杂交不亲和
(5)可育。因为马铃薯和番茄这两种植物各自都是可育的,杂种植株也可正常进行减数分裂,产生配子
(6)六专题3过关检测
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(每小题2分,共50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.一个卵泡正常情况下形成的卵子数目是1个
D.动物体型大的产生的精子多且大
解析:不同动物精子的形态相似,大小略有不同,与动物的体型大小无关。
答案:D
2.胚胎工程的核心技术是( )。
A.胚胎分割与融合 B.人工授精和胚胎移植
C.胚胎性别鉴定 D.胚胎冷冻保存技术
解析:胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”。通过任何一项技术,如转基因、核移植或体外受精等技术获得的胚胎,都必须移植到受体才能获得后代。
答案:B
3.下列说法不正确的是( )。
A.在体外受精前,要对精子进行获能处理
B.排卵是指卵泡从卵巢中排出进入输卵管
C.在胚胎移植中,冲卵是指将供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来
D.对囊胚进行分割时,内细胞团需均等分割,这种方法属无性繁殖[]
解析:在体外受精前,要对精子进行获能处理,才能获得与成熟的卵子完成体外受精的能力。排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出。冲卵是指用配制好的冲卵液,借助特制的冲卵装置,将供体母畜子宫或输卵管中的胚胎冲洗出来。对囊胚进行分割时不能将内细胞团均等分割,会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强,少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题。借助胚胎移植技术产生遗传物质完全相同的后代,是一种无性繁殖的方式。
答案:B
4.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:在试管动物技术中首先进行体外受精得到受精卵,在体外进行早期胚胎发育,然后再把胚胎移植到代孕母虎体内发育。
答案:D
5.下列对于优良种牛的胚胎移植的说法,不正确的是( )。
A.供体母牛必须是同一物种的良种
B.受体母牛必须是同一物种的良种
C.供体公牛必须是同一物种的良种
D.受体母牛可以是同物种的一般健康牛
解析:胚胎移植是繁殖优良种畜的最后一道工序,所提供的精子和卵子的供体必须是同种的良种,而受体只要求是同种的健康个体即可,一般不必是良种。[]
答案:B
6.关于受精作用的叙述,错误的一项是( )。[]
A.受精发生在输卵管
B.受精前精子和卵子已完成第二次减数分裂
C.雌原核与雄原核融合
D.精子进入卵子后,发生透明带反应
解析:卵子的减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。
答案:B
7.中科院动物研究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的兔子卵母细胞中,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中,错误的是( )。
A.在形成早期胚胎的过程中,依次经历了卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等几个阶段[]
B.兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性
C.克隆出的早期胚胎中,各细胞间一般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:兔子卵母细胞的细胞质中含有激发大熊猫细胞核的全能性的物质,重组细胞依次经历了卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等几个阶段形成早期胚胎,细胞分裂的方式为有丝分裂,克隆出的早期胚胎中,各细胞间一般具有相同的遗传信息;在形成早期胚胎的过程中,细胞的分化开始于囊胚期。
答案:D
8.高等哺乳动物受精后不久,受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化,最后发育成一个完整的幼体,完成胚胎发育的全过程,下列有关叙述错误的是( )。
A.高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚期→幼体,其中最关键的时期是原肠胚期
B.高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期,终止于生命结束
C.上图是胚胎发育过程中囊胚期示意图,①②③依次称为透明带、滋养层、内细胞团
D.进行胚胎分割时,应选择原肠胚期的胚胎进行
解析:高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期,原肠胚期细胞分化达到最大限度,是最关键的时期,细胞分化贯穿整个生命过程。囊胚结构从外到内依次是透明带、滋养层和内细胞团。进行胚胎分割时,选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行。
答案:D
9.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:进行胚胎移植前需对受体母羊和供体母羊进行同期发情处理,使它们具有相同的生理环境;胚胎分割应选择桑椹胚或囊胚时期的健康胚胎;胚胎分割技术属于无性繁殖,可获得两个基因型完全相同的胚胎;一次给受体母羊植入多个胚胎,从而发育出多个个体,增加了双胞胎和多胞胎的比例。
答案:B
10.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭,实现此过程的最重要原因是( )。
A.细胞分裂 B.细胞特化
C.细胞分化 D.细胞增殖
答案:C
11.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:本题考查胚胎工程的知识。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
12.下列哪项不是人工授精和体外受精的区别 ( )
A.人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性
B.体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能
C.人工授精和体外受精的本质不同
D.人工授精的精卵结合在母畜体内,而体外受精的过程在母畜体外
解析:人工授精是用人工的方法,将公畜的精液注入母畜生殖道内,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
13.下列属于有性生殖的是( )。
A.试管婴儿 B.胚胎分割
C.组织培养 D.胚胎干细胞培养
解析:试管婴儿的产生是指在体外受精,然后通过胚胎移植而得到的婴儿。由于有精子和卵子的结合,故属于有性生殖。
答案:A
14.下列过程在胚胎移植中,没有必要进行的是( )。
A.对供体、受体要进行选择
B.要用激素对供体进行超数排卵处理
C.供体和受体要进行免疫检查,防止发生免疫排斥反应
D.胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法
解析:胚胎移植的生理学基础之一表现在:供体与受体具有相同的生理环境。因此,在进行胚胎移植时没有必要进行免疫检查。在胚胎移植时应选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体作为受体,选择遗传性能和生产性能优秀的个体作为供体。在用激素对供、受体进行同期发情处理的基础上,还要对供体用促性腺激素进行超数排卵处理,以得到更多的胚胎。胚胎的移植方法有手术法和非手术法两种。
答案:C
15.防止多精入卵的第二道屏障是( )。
A.顶体反应 B.透明带反应
C.卵细胞膜反应 D.雌、雄原核结合
解析:精子与卵子的透明带接触时,顶体酶将透明带溶出一条孔道,精子穿越透明带,并接触卵细胞膜。精子接触卵细胞膜的瞬间,会引起透明带反应,此为防止多精入卵的第一道屏障;精子入卵后,卵细胞膜立即发生一种卵细胞膜反应,此为防止多精入卵的第二道屏障。
答案:C
16.关于ES细胞的叙述不正确的是( )。
A.形态上体积小,细胞核明显
B.体外培养可以增殖而不发生分化
C. ES细胞可以用来培育人造组织器官
D. ES细胞是指取自于原肠胚以后的细胞
解析:ES细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出的一类细胞,在结构上表现为体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上具有发育的全能性。而且体外培养可以增殖而不分化。在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值。
答案:D
17.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,可以移植成功
C.同种动物之间的生理特征相近,进行胚胎移植易于成功
D.不管是否妊娠,同种动物生殖器官的生理变化都是一样的
解析:雌性哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物生殖器官的生理变化是一样的。
答案:D
18.某养殖场引进一头优质家畜,要想在短时间内繁殖大量的优质家畜,与其无关的技术是( )。
A.胚胎移植 B.胚胎分割移植
C.体外受精 D.转基因技术
答案:D
19.干细胞是一类保持旺盛分裂能力,将来可以分化成不同组织细胞的细胞群,在高等动物胚胎发育过程中,不能作为胚胎干细胞来源的是哪些时期的细胞( )。
①受精卵 ②卵裂期 ③囊胚期 ④原肠胚期 ⑤原肠胚晚期
A.①⑤ B.③④⑤
C.①③⑤ D.④⑤
解析:胚胎干细胞也称为全能干细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。可来源于早期囊胚及囊胚之前的卵裂期,而原肠胚时期细胞已经发生了分化,故不能作为胚胎干细胞的来源。
答案:D
20.保证胚胎在移植前后所处的生理环境一致的方法是用下列哪种物质同时处理供体和受体( )。
A.催产素 B.孕激素
C.抗利尿激素和醛固酮 D.促性腺激素
解析:保证胚胎在移植前后所处的生理环境一致的方法是用促性腺激素同时处理供体和受体。因为动物发情排卵后不管是否妊娠,受体生殖器官的生理变化是相同的。
答案:D
21.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
22.供体的胚胎移植到受体后,在孕育过程中其遗传性状不会受受体的影响。关于其原因的说法正确的是( )。
A.因为供体胚胎的遗传性状是由雌、雄供体卵、精细胞内获得的基因决定的
B.因为性状表现只与供体有关,与受体无任何关系
C.性状表现分为可遗传性状和不遗传性状
D.不遗传性状也不会受受体环境影响
解析:胚胎的遗传性状是由胚胎的遗传物质决定的;受体只是为移植胚胎提供营养物质。
答案:A
23.表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛,产生这一结果的最可能的技术是( )。
A.试管动物培养 B.胚胎移植
C.胚胎分割移植 D.受精卵移植
答案:C
24.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:A项,卵裂期细胞不断分裂,故细胞数目增多;卵裂期生命活动需要的能量来自受精卵中储存的有机物分解,有机物逐渐消耗而减少。B项中内细胞团是囊胚时期的,不是原肠胚时期的。C项,胚胎干细胞具有细胞核大、核仁明显的特点。D项,胚胎干细胞是全能干细胞,是未分化细胞。
答案:D
25.我国引进良种肉牛后,理论上使其快速繁殖的方法有( )。
①组织培养 ②克隆 ③体外受精和胚胎移植 ④基因工程 ⑤胚胎分割 ⑥体细胞杂交
A.①②⑥ B.②④⑥ C.②③⑤ D.①②⑤
解析:克隆属于无性繁殖,可以保留母本的一切优良性状,可以促进优良畜种的繁育;体外受精和胚胎移植能发挥具有优良性状的母畜的生殖潜力,可以快速繁育优良家畜;胚胎分割技术又称同卵多胎技术,该技术得到的后代性状基本相同,该技术能快速繁殖具有优良性状的家畜。
答案:C
二、非选择题(共50分)
26.(11分)牛胚胎移植的基本程序见下图,请据图回答下列问题。
(1)图中a、b、c过程分别是指 、 、
。 []
(2)供体母牛的主要职能是 ;受体母牛必须具备 。
(3)为了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是 ;处理的时期是 ;理由是 。
(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞,称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有 。
(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些
。
解析:(1)a过程是良种母畜在激素刺激下的超数排卵。b是用人工方法将母畜体内已经开始发育的受精卵取出的冲卵过程。c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。(2)供体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎,受体母牛则是提供胚胎发育场所,所以受体母牛应具有健康的体质和健康的繁殖能力。(3)因在桑椹胚和囊胚期细胞还未开始分化,所以应在此时期进行分割。(4)因受精卵早期的分裂速度很快,细胞来不及生长,下一次分裂就开始,所以形成的胚胎干细胞(ES或EK细胞)的特点是细胞体积小、细胞核大、核仁明显。
答案:(1)超数排卵 冲卵 胚胎移植
(2)产生具有优良遗传特性的胚胎 健康的体质和健康的繁殖能力
(3)胚胎分割移植 桑椹胚或囊胚期 此时还未出现细胞分化
(4)体积小、细胞核大、核仁明显
(5)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度,迅速推广新品种
27.(16分)长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下图1、2、3分别是牛胚胎移植、早期胚胎培养及克隆羊培育图,请据图完成下列问题。
图1
图2
图3
(1)在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有 、 (至少写出两项)。
(2)和受精有关的过程有:①第一次卵裂开始;②释放第二极体;③顶体反应;④穿越透明带;⑤雌、雄原核的形成;⑥核膜消失,雌、雄原核融合。
其正确的顺序为 (填序号)。
(3)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射 ;冲卵实质上是用特定装置,将供体母牛子宫内的 冲洗出来。
(4)从A到E中,适宜于牛的胚胎移植时期有 ;图中标号3为 ,它将来可发育为胎膜和胚盘。
(5)动物的早期胚胎移植到同种且 与供体相同的动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫作胚胎移植。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,发现活胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞膜 。
(6)试管牛E的性别为 ,克隆羊“多利”的性状和 最接近,原因是
。
解析:在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术就是动物细胞培养、胚胎移植、卵母细胞的采集技术。特别是动物细胞培养,是细胞工程非常基础的技术。受精有关的过程比较复杂,根据课本上的知识和题意可以确定为③④②⑤⑥①。促性腺激素在胚胎移植中有非常重要的作用,包括超数排卵和同期发情处理。从A到E中,分别是二细胞胚胎、四细胞胚胎、八细胞胚胎、桑椹胚和囊胚,适宜于牛的胚胎移植时期有桑椹胚和囊胚。动物的早期胚胎移植到同种且生理状态与供体相同的动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫作胚胎移植。生理状态相同更有利于胚胎的存活。克隆是无性繁殖,所以其子代的性状取决于供核个体的性状。
答案:(1)动物细胞培养、胚胎移植、卵母细胞的采集技术(任选两项)
(2)③④②⑤⑥①
(3)促性腺激素 (早期)胚胎
(4)DE 滋养层细胞
(5)生理状态 对物质的吸收具有选择透过性
(6)雌性或雄性(不能确定) 白面绵羊 克隆羊“多利”的细胞核来自于白面绵羊,生物体的性状主要是由细胞核基因控制的
28.(11分)人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,通常从人血中提取。但由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。应用基因工程和克隆技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳汁生产血清白蛋白,既提高了产量,又有了安全保障。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,根据图回答下列问题。
(1)一般情况下,良种奶牛所产生的能用于体外受精的卵母细胞往往数量不足,请举出一种可以获得更多卵母细胞的方法: 。
(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过程中一般利用未受精的卵细胞去核后作为受体,而不用普通的体细胞,原因是① ;② 。
(4)过程a是进行动物早期胚胎的体外培养,培养液中除了含有各种无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加 。
(5)⑥是⑤生出的后代,那么⑥的遗传性状和 是相似,为什么
,
如果②的数量太少,常用 来扩增;要实现⑥大批量生产血清白蛋白,则要求③的性染色体是 ,利用该方法得到的动物叫作转基因克隆动物。
解析:(1)用激素对雌畜进行超数排卵处理,是获得大量卵母细胞的有效办法。(2)②为目的基因,③是受体细胞(动物细胞),将目的基因导入受体细胞用的工具有限制性核酸内切酶和DNA连接酶、载体。②进入③的常用方法是显微注射法。(3)细胞培养可以获得大量的细胞,要将待培养组织分散成单个细胞,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将细胞分散开。动物克隆操作过程中要将来源于体细胞的核移植到去核卵细胞中,其原因是去核卵细胞内含有的细胞质成分更能促进细胞核的分化,并且卵细胞大,易操作。(4)动物细胞培养液中除了含有各种无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加动物血清,因为其中含有某些促进细胞增殖分化的未知物质。(5)⑥为克隆动物,其核基因来自供细胞核的供体细胞(荷斯坦奶牛),质基因来自去核卵细胞。因此⑥的主要性状像荷斯坦奶牛;如果目的基因过少,可借助PCR技术进行目的基因的扩增;要实现⑥批量生产血清白蛋白,则要求③的性染色体为XX,因为只有雌性动物的生殖期才能泌乳。
答案:(1)用促性腺激素处理良种奶牛
(2)目的基因 限制性核酸内切酶和DNA连接酶、载体 显微注射法
(3)胰蛋白酶 卵细胞中含有的细胞质成分更能促进细胞核的分化 卵细胞大,易操作
(4)动物血清
(5)荷斯坦奶牛 因为④(发育成⑥的最初细胞)的细胞核来自①,细胞核是细胞代谢和遗传性状的控制中心 PCR技术 XX
29.(12分)医学上常用器官移植来治疗人类的某些疾病,而利用人类胚胎干细胞可以解决器官移植中的很多问题。分析下图回答问题。
(1)图中各种器官能够通过培养胚胎干细胞而获得的根本原因是 。
(2)过程X称为 。
(3)③阶段的细胞来自于囊胚中的[ ] 。在对囊胚进行分割时,应该注意 。
(4)在胚胎移植的过程中,供体和受体动物选择好后,一般进行同期发情处理,主要目的是 ,以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
(5)在胚胎早期培养的过程中,一般用发育培养液进行培养,其成分一般有无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及 等物质。
(6)请说出一种胚胎干细胞的应用:
。
解析:主要涉及细胞分化、细胞核移植、胚胎工程等知识点。其中,胚胎移植的实质和进行同期发情处理的目的是识记的难点。
答案:(1)基因的选择性表达
(2)细胞核移植
(3)① 内细胞团 将内细胞团进行均等分割
(4)使供、受体的生理状态同步
(5)血清
(6)用于研究体外细胞分化和细胞凋亡的机理;用于器官移植(任选一种即可,其他答案合理也可)
