高二生物选修3期中测试题(A卷)
(试卷总分100分,考试时间90分钟)
一、选择题(本题包括40小题,每小题1.5分,共60分,每小题只有一个选项符合题意)
1.在基因工程中,科学家所用的“剪刀”、“针线”和“运载体”分别是指( )
A.大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶
B.噬菌体、质粒、DNA连接酶
C.限制酶、RNA连接酶、质粒
D.限制酶、DNA连接酶、质粒
1.D 解析:限制酶切割双链DNA分子;DNA连接酶连接两个双链DNA片段间的缺口;运载体作为运载工具,将目的基因转移到宿主细胞中。
2. 将β-胡萝卜素合成途径中的相关基因导入水稻,可以使米粒含有β-胡萝卜素,称为“金色大米”。这种“金色大米”形成的全过程中可以不需要的酶是( )
A.限制性内切酶???? B.DNA连接酶???C.RNA聚合酶???? D.逆转录酶
2.D 解析:从基因组文库中获取目的基因或PCR技术扩增目的基因时,不需要逆转录酶。构建基因表达的载体需要限制性内切酶和DNA连接酶。基因的表达过程中需要RNA聚合酶。
3.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶、RNA聚合酶作用的正确顺序是?( )?
?
A.①②③⑤④??? B.①②④③⑤???? C.①④②③⑤?? D.①④③⑤②
3.C 解析:图中①是限制性核酸内切酶切割DNA分子;②是DNA连接酶将两个DNA分子的缝隙缝合起来;③是在解旋酶的作用下DNA分子双链解开成单链;④为DNA复制时以解开的单链为模板在DNA聚合酶的作用下合成脱氧核苷酸子链;⑤是以DNA一条链为模板,在RNA聚合酶作用下转录产生RNA。
4.下列有关培育转基因动物的相关叙述,正确的是( )
A.整个培育过程的设计和施工都是在细胞水平上进行的
B.培育转基因动物所需的目的基因都是从供体细胞中直接分离得到的
C.转基因动物的培育成功,表明科学家可打破物种界限,定向改造生物性状
D.转基因动物与原动物相比,由于发生了基因突变而使其基因型发生了改变
4.C 解析:转基因动物培育的转基因过程是在分子水平进行操作;目的基因获取可以从cDNA文库、化学合成法等;转基因动物的培育成功,表明科学家可打破物种界限,定向改造生物性状;转基因技术原理是基因重组。
5.科学家把水母的绿色荧光蛋白质基因植入老鼠的毛囊,老鼠便长出有色体毛,在适当的灯光下会散发荧光绿。老鼠的毛发会呈荧光绿色是因为水母的基因已长入老鼠体毛的毛干中。该基因疗法有可能用来治疗人体毛发脱落、秃头,甚至永远改变发色。下列有关该生物技术的叙述正确的是
A.文中所提及的生物技术目前已获得成果之一为治疗毛发脱落
B.文中所提及的生物技术目前已应用于将单一基因导入毛囊
C.文中所提及的生物技术的工具酶是DNA连接酶、限制酶和运载体
D.上述生物技术的名称为动物细胞重组技术
5.B 解析:该基因疗法目前还未能用来治疗毛发脱落,仅是可能,A项错误;基因工程的工具酶中部包括运载体;该技术名称为DNA重组技术,D项错误。
6.下列关于基因成果的概述,错误的是 ( )
A.在医药卫生方面,主要用于治疗疾病
B.在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物
C.在畜牧养殖业上培育出了体型巨大,品质优良的动物
D.在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化
6.A 解析:基因成果在医药卫生方面,主要用于生产药物。
7.科学家从苏云金芽孢杆菌中分离出杀虫晶体蛋白基因(简称Bt基因)培育转基因抗虫棉,下列分析正确的是
A.通过PCR技术扩增Bt基因时需用TaqDNA聚合酶打开DNA双链
B.构建基因表达载体需使用限制酶、DNA连接酶
C.在棉花细胞中检测出Bt基因转录出的mRNA是培育成功的标志
D.可直接将Bt基因导入棉花细胞
7.B 解析:PCR技术打开DNA双链是用高温,A错;培育成功的标志是转基因抗虫棉能抗虫,C错;目的基因不能在受体细胞中稳定地存在并遗传下去,D错。
8.关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是( )
A.都是分子水平上的操作
B.基因工程就是改造基因的分子结构
C.蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构
D.基因工程能创造出自然界根本不存在的基因
8.A 解析:基因工程不改造基因的分子结构;蛋白质工程的实质是改造基因;基因工程不能创造自然界不存在的基因。
9.下列关于生物工程中常见的几种酶的叙述,正确的是
A.DNA连接酶都来自原核生物
B.限制酶使特定的碱基对之间的氢键断裂
C.Taq酶能将单个脱氧核苷酸连接到和DNA模板互补的引物链上
D.纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体,便于植物杂交育种
9.C 解析:T4DNA连接酶不是来自原核生物;限制酶使磷酸二酯键断裂;Taq酶是耐高温的DNA聚合酶,DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸连接到和DNA模板互补的引物链上;纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体,便于植物体细胞杂交。
10.下列有关基因工程的叙述正确的是
A.用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的DNA片段可获相同黏性末端
B.以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同
C.检测到受体细胞中含有目的基因就标志着基因工程育种已经成功
D.质粒上的抗生素抗性基因有利于质粒与外源基因连接
10.A 解析:以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因比原基因长度要短;检测到受体细胞中含有目的基因,但不一定就能表达;质粒上的抗生素抗性基因是利于进行筛选。
11. 下图表示一项重要的生物技术,对图中物质a、b、c、d的描述,正确的是(??? )
A.a通常存在于细菌体内,目前尚未发现真核生物体内有类似的结构
B.b识别特定的核苷酸序列,并将A与T之间的氢键切开
C.c连接双链间的A和T,使黏性末端处碱基互补配对
D.若d的基因序列未知,可从基因文库获取
11.D 解析:a为质粒,真核生物入酵母菌细胞内也有;b为限制性核酸内切酶,切开的是磷酸二酯键;c为DNA连接酶,连接不是双链间的A和T之间氢键,而是形成磷酸二酯键。
12.下列关于PCR技术的叙述,正确的是(??? )
A. PCR技术对扩增的目的基因序列是完全未知的
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
12.D 解析:PCR技术中,需已知目的基因两端的碱基序列,以便合成引物;PCR不需要解旋酶,是高温使双链解开;PCR中两种引物的碱基不能互补,每种引物内部的碱基也不能互补。
13.下列哪项不是基因表达载体的组成部分( )
A.启动子 B.终止密码 C.标记基因 D.复制原点
13.B 解析:目的基因的尾端是终止子,终止密码是在mRNA 上。
14.科学家已经能够通过基因工程的方法,使番茄果肉细胞含有人奶蛋白。下列有关该基因工程的叙述中,错误的是( )
A.采用反转录的方法得到的目的基因有启动子、终止子
B.同种限制酶处理质粒和含目的基因,能产生相同的黏性末端
C.番茄的叶肉细胞可作为受体细胞
D.启动子对于目的基因在番茄的叶肉细胞中表达是不可缺少的
14.A 解析:采用反转录的方法得到的目的基因比细胞内的该基因长度要短,没有启动子、终止子和内含子等非编码的序列。
15.研究人员将鱼的抗冻基因导入番茄体内,获得抗冻能力明显提高的番茄新品种。下列操作合理的是
A.设计相应DNA单链片段作为引物利用PCR技术扩增目的基因
B.利用限制性核酸内切酶和DNA聚合酶构建基因表达载体
C.将基因表达载体导入番茄体细胞之前需用Ca2+处理细胞
D.运用DNA分子杂交技术检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达
15.A 解析:构建基因表达载体需限制性核酸内切酶和DNA连接酶;目的基因导入大肠杆菌等细胞前需用Ca2+处理使其处于感受态;目的基因是否表达需通过抗原—抗体检测。
16. 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、连接酶和运载体
B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D.只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
16.C 解析:A项中运载体不属于工具酶;B项限制酶具有特异性,不同的限制酶识别各自特定的核苷酸序列;D项中目的基因导入受体细胞中弹不一定都能表达。
17.下表为常用的限制性核酸内切酶及其识别序列和切割位点(注:表中Y为C或T,R为A或G)。据表分析,可以得到的结论是 ( )
A.限制酶的切割位点在识别序列的中间
B.限制酶切割后都形成黏性末端
C.不同限制酶切割后形成的黏性末端都相同
D.一种限制酶可能识别多种核苷酸序列
17.D 解析:A项中只有HindⅡ和SmaⅠ的切割位点在识别序列的中间;HindⅡ和SmaⅠ切割后形成的是平末端;BamHⅠ、EcoRⅠ和KpnⅠ等切割后形成的黏性末端不相同;HindⅡ的识别序列中Y为C或T、R为A或G,故一种限制酶可能识别多种核苷酸序列。
18.下列有关基因工程的叙述,错误的是( )
A.从基因组文库中获取的某种生物的部分基因,可以实现物种间的基因交流
B.从cDNA文库中获取的目的基因,既无启动子,又无终止子
C.用人胰高血糖素基因制成的DNA探针,检测人胰岛B细胞中的mRNA,可形成杂交分子
D.基因表达载体中的标记基因,不能含有限制酶的切割位点
18.C 解析:cDNA文库中的基因是通过mRNA反转录产生的,故不含有启动子和终止子,B正确;胰高血糖素是由胰岛A细胞合成分泌的,胰岛B细胞内不会存在胰高血糖素基因转录成的mRNA,C错误。
19.动物基因工程前景广阔,最令人兴奋的是利用基因工程技术使哺乳动物成为乳腺生物反应器,以生产所需要的药品,如转基因动物生产人的生长激素。科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器时( )
A.仅仅利用了基因工程技术
B.不需要乳腺蛋白基因的启动子
C.利用基因枪法将人的生长激素基因导入受精卵中
D.需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”
19.D 解析:科学家培养转基因动物时涉及基因工程、胚胎工程等现代生物技术;生产生长激素时需要将人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,通过显微注射法导入哺乳动物的受精卵中,培养至适宜的胚胎阶段,移植到母体内,使其生长发育成转基因动物。
20.下列叙述符合基因工程概念的是
A.B淋巴细胞与瘤细胞融合,杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因
B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株
C.用紫外线照射青霉菌使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株
D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后,其DNA整合到细菌DNA上
20.B 解析: A项属于细胞工程;C项为诱变育种;D项无人为因素,不属于基因工程。
21.利用花药离体培养获得单倍体植株的过程中( )
A.需要使用植物激素,如细胞分裂素、生长素、秋水仙素等
B.始终需要提供适宜的光照以保证植物细胞的光合作用
C.需要进行人工培养,使花粉细胞中的精子获能
D.花粉细胞经过了脱分化、分裂和再分化
21.D 解析:花药离体培养需要生长素和细胞分裂素促进愈伤组织生根和生芽,需要用秋水仙素处理处理幼苗,使染色体加倍,但秋水仙素不是植物激素;花药离体培养过程中愈伤组织形成不需要光照;花粉离体培养不需要进行精子获能处理;花粉离体培养利用了植物组织培养技术,该技术包括脱分化和再分化。
22.下面关于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.植物的原生质体融合时,采用灭活的病毒诱导
C.植物体细胞杂交技术,未表现出细胞的全能性
D.韧皮部细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞
22.D 解析:叶肉细胞经脱分化可形成愈伤组织;动物细胞融合可用灭活的病毒诱导,植物原生质体融合不能用灭活的病毒诱导;植物体细胞杂交包括植物组织培养和细胞融合,植物组织培养的原理是细胞全能性;外植体经脱分化形成愈伤组织,愈伤组织是高度分化、无定形状态的薄壁细胞。
23.下面为植物组织培养过程图解,以下相关叙述错误的是( )
A.b过程发生了脱分化,在此过程中植物激素不发挥作用
B.c过程发生了再分化,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C.d过程是在胚状结构外包裹人工胚乳和人工种皮制成人工种子
D.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
23.A 解析:图解中b过程为脱分化,c过程为再分化。在脱分化和再分化过程中都需要细胞分裂素和生长素的调节。
24.下列关于植物组织培养的叙述,正确的有( )
①培养对象只能是细胞 ②目的一定是为了得到植株 ③培养过程需要某些植物激素 ④单倍体育种用到了植物组织培养技术 ⑤植物组织培养的全过程需要照光
A.①② B.①②③ C.③④ D.①②③④⑤
24.C 解析:植物组织培养的外植体可以是离体的植物器官、组织或细胞,①错误;应用植物组织培养技术不一定是要得到植株,也可以是培养到愈伤组织来生产药物如紫草素,②错误;植物组织培养的脱分化过程不需要照光,⑤错误。
25.下列叙述中,肯定没有采用植物组织培养技术的一项是
A.花药离体培养得到单倍体植株 B.细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株
C.棉花根尖细胞经诱导形成幼苗 D.秋水仙素处理幼苗得到多倍体植株
25.D 解析:秋水仙素是直接处理幼苗,并没有离体状态的植物器官、组织或细胞,故不需要植物组织培养。
26.培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是( )
A.组织培养 B.细胞杂交 C.显微注射 D.核移植
26.A 解析:本题综合考查对现代生物科技中不同技术的应用。培养草莓脱毒苗是利用草莓的茎尖细胞进行植物组织培养,A项正确;植物体细胞杂交是培育杂种植株,显微注射是将目的基因导入动物细胞的方法,细胞核移植时培养克隆动物,B、C、D项错误。
27.利用植物组织培养技术获得脱毒苗的过程,细胞不可能发生
A.非同源染色体自由组合 B.细胞的分化
C.细胞的脱分化 D.基因的半保留复制
27.A 解析:植物脱毒苗的过程的脱分化中发生细胞分裂,再分化中发生细胞分化。因不发生减数分裂,故不涉及非同源染色体自由组合。
28.在植物组织培养过程中,愈伤组织的形成和形态发生是十分关键的一步。而这除需要必备的营养和一些刺激因素外,还需要有起诱导作用的物质,它是( )
A.铜、锌等微量元素 B.细胞分裂和生长素
C.蔗糖和葡萄糖 D.维生素和氨基酸
28.B 解析:在植物细胞培养过程中,影响植物细胞脱分化产生愈伤组织的一个重要因素是植物激素。在脱分化过程中,细胞分裂素与生长素共同作用,且两者的浓度比值约等于1。
29.下图表示一定条件下将胡萝卜的离体组织培育形成试管苗的过程。有关叙述不正确的是( )
A.需在无菌条件下将离体组织接种到培养基中
B.图中①②过程分别表示脱分化和再分化
C.利用此过程获得的试管苗均为纯合子
D.此实验说明分化的植物细胞仍具有全部的遗传信息
29.C 解析:图示为植物组织培养技术,需在无菌条件下将离体组织接种到培养基中,①②过程分别表示脱分化和再分化,原理是植物细胞的全能性,其原因是植物细胞具有植物个体发育的全部遗传信息;植物组织培养属于无性繁殖过程,获得的试管苗是否为纯合子取决于亲代的基因型。
30.植物体细胞杂交是细胞工程的一种技术,其过程不涉及( )
A.使用限制性内切酶
B.使用纤维素酶和果胶酶
C.诱导两种不同的细胞融合
D.杂种细胞分裂和分化的选择培养基
30.A 解析:植物体细胞杂交要使用纤维素酶和果胶酶制备原生质体,用理化方法诱导两种不同的细胞融合,杂种细胞的植物组织培养中需要杂种细胞分裂和分化的选择培养基。限制性内切酶是基因工程的工具酶。
31.下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是
A.动物细胞培养过程中更换培养液的目的仅是为了补充营养物质
B.杂交瘤细胞进行体外培养,可获得单克隆抗体
C.杂交瘤细胞进行体内培养,可获得能产生单克隆抗体的胚胎
D.动物细胞培养过程中,用胃蛋白酶处理组织使细胞分散
31.B 解析:定期更换培养液的目的除补充营养物质外,还能排出有毒代谢产物;杂交瘤细胞不能培养得到胚胎;动物细胞培养过程中,应用胰蛋白酶处理组织使细胞分散,胃蛋白酶在pH72-7.4的条件下会变性失活。
32.下列关于细胞培养的说法正确的是
A.动物细胞能够大量培养,而植物细胞不能
B.二者的培养基成分和培养条件相差不大
C.以滋养细胞支持生长是提高动物细胞克隆形成率的措施之一
D.动、植物克隆技术的理论基础是完全一样的
32.C 解析:植物愈伤组织的细胞可大量培养来生产细胞产物;植物细胞培养的培养基中含蔗糖,动物细胞培养的培养基中含葡萄糖,且需加动物血清;动物克隆技术的原理是动物细胞核的全能性,而植物克隆的原理是植物细胞的全能性。
33.植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是
A.纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B.植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C.原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D.紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——有丝分裂
33.B 解析:植物体细胞杂交中利用纤维素酶、果胶酶去壁,因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶;动物细胞之间的物质主要是蛋白质,故用胰蛋白酶处理可分散成单个细胞;B项动物细胞培养的原理是细胞增殖;C项原生质体融合和动物细胞融合都涉及膜的融合,故原理是生物膜的流动性;C项植物细胞和动物细胞的培养过程中都是进行有丝分裂。
34.下列有关单克隆抗体制备的叙述中,正确的是
A.与骨髓瘤细胞融合的是经过免疫的T淋巴细胞
B.融合前需用胰蛋白酶较长时间处理淋巴细胞与骨髓瘤细胞
C.淋巴细胞与骨髓瘤细胞直接放入培养液中就能融合为杂交瘤细胞
D.融合后经过筛选的杂交瘤细胞既能无限增殖又能分泌单一抗体
34.D 解析:与骨髓瘤细胞融合的是经过免疫的B淋巴细胞;胰蛋白酶处理时间较长,则会破坏动物细胞的结构如细胞膜;淋巴细胞与骨髓瘤细胞需经过诱导才能融合。
35.植物组织培养与动物细胞培养的重要区别在于 ( )
A.培养基不同
B. 动物细胞能大量培养,植物细胞只能培养成植株
C. 动物细胞可以传代培养,植物细胞不能
D.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
35.A 解析:动物细胞培养与植物组织培养均需要在无菌条件下进行;动植物细胞都可以传代培养,动物细胞传代培养可以形成大量细胞,但不能形成动物个体,植物细胞传代培养可以形成愈伤组织,也可以再分化形成植株,所以B、C、D选项错误。动物细胞的培养基是液态,而植物组织培养的培养基通常是固态的,因此,A选项正确。
36. 某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动植物细胞工程的有关内容,你认为有几处不正确( )
植物细胞工程
动物细胞工程
技术手段
植物组织培养、植物体细胞杂交
动物细胞培养和融合、单克隆抗体制备
特殊处理
酶解法去除细胞壁
胰蛋白酶处理制备细胞悬浮液
融合方法
物理方法、化学方法
物理方法、化学方法、生物方法
典型应用
人工种子、种间杂交等
单克隆抗体的制备等
激素成分
植物激素
动物血清
A.0 B.1 C.2 D.3
36.A 解析:植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术,动物细胞工程包括动物细胞培养和融合、单克隆抗体制备等技术;植物细胞壁妨碍原生质体融合,故先用酶解法去除细胞壁,动物细胞培养时需用胰蛋白酶处理制备细胞悬浮液;动物细胞融合除与植物原生质体融合相同的物理、化学方法外,还有其特有的灭活得病毒处理这一生物方法;植物组织培养可用于制备人工种子、植物体细胞杂交可克服远缘杂交不亲和的障碍,动物细胞融合最重要的应用是制备单克隆抗体;植物组织培养的培养基中需添加细胞分裂素和植物生长素等植物激素,动物细胞培养需添加动物血清,来提供动物激素等合成培养基中不足的成分。
37.下列关于动物细胞培养的叙述不正确的是
A.动物细胞培养技术的原理是细胞的全能性
B.传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞
C.癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象
D.动物细胞培养一般需要使用CO2培养箱
37.A 解析:动物细胞培养技术的原理是细胞增殖,正常细胞培养会出现贴壁生长、接触抑制的现象,原代培养后要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞,制成细胞悬液进行传代培养;癌细胞能无限增殖且失去了接触抑制的现象;动物细胞培养需要的气体条件除O2外还需要CO2,故一般需要使用CO2培养箱。
38.将鱼的体细胞核植入去核的卵细胞中,所得重组细胞可培育为克隆鱼。下图中能正确表示动物克隆技术原理的是 ( )
38.C 解析:图A表示受精作用过程;图B表示细胞融合过程;图C可表示动物克隆技术原理;图D表示的是将鱼的卵细胞核植入去核的体细胞中的过程。
39. 中国社会科学院生命伦理专家邱仁宗表示,“禁止克隆人并不意味着禁止克隆技术。科学技术从来就是双刃剑,各国都应加强克隆技术的规范和管理。”下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,以下说法正确的是( )
A.“治疗性克隆”的过程中涉及到转基因、核移植、细胞培养、胚胎移植等现代生物技术
B.“治疗性克隆”的结果说明动物细胞具全能性
C.“治疗性克隆”的过程中有细胞的分裂和分化
D.“治疗性克隆”的器官在移植方面的主要优点是其遗传物质与患者完全相同,没有免疫排斥反应
39.C 解析:治疗性克隆主要涉及核移植、细胞培养等,不涉及转基因技术,没有新个体的产生不能说明动物细胞具有全能性;治疗性克隆器官中遗传物质和患者不完全相同,去核卵细胞也有部分遗传物质,但是形成器官的克隆过程会出现细胞的分裂和分化。
40.下列有关细胞培养的叙述正确的是
A.动物细胞培养过程中要注意细胞分裂素和生长素的适宜比例B.植物细胞培养过程中,首先要用胰蛋白酶处理部分组织使细胞分散获得单个细胞C.动物细胞培养时,有的细胞获得了不死性,朝着等同于癌细胞的方向发展D.如果用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物细胞原生质体失去了全能性
40.C 解析:动物细胞培养液中促生长因子充当了激素的作用,植物组织培养中才需要细胞分裂素和生长素促进芽的分化和生根;动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶处理动物组织细胞以使分散成单个细胞;动物细胞培养过程的传代培养中,有些细胞获得不死性,朝着等同于癌细胞的方向发展,失去接触抑制现象;去掉细胞壁的植物细胞仍保留细胞全能性。
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
41.(10分)为使菊花能在盛夏33℃的自然条件下开花,科研人员进行了如下图所示的菊花新品种的培育过程。请据图回答问题。
(1)图中所示的两种菊花杂交形成的胚不育,这种现象叫做 。幼胚拯救采用植物组织培养的方法,培养基中应含有 、氨基酸、水、矿质元素和维生素等营养物质,同时还要加入 。
(2)这种培养方法获得的新品种体细胞中含有 个染色体组。若要快速和大量繁殖所获得的新品种,可以采用 的方法。
41.(1)生殖隔离 糖类 植物激素(或答:生长素和细胞分裂素) (2)4个 植物组织培养或扦插
【解析】(1)图中表示不同种植物的有性杂交过程,野生夏菊和栽培夏菊属于不同的物种,存在生殖隔离因此其形成的胚在自然状态下不可育,可以通过植物的组织培养使胚发育成完整的植株。植物的组织培养过程中需加入蔗糖作为营养物质,还需加入植物激素如细胞分裂素和生长素。(2)野生夏菊中含有2个染色体组其配子含有1个染色体组,栽培秋菊中含有6个染色体组其配子含有3个染色体组,因此其杂交后代有4个染色体组,若需要快速、大量繁殖所获得的新品种可以通过无性繁殖实现,如植物组织培养或扦插等。
42.(10分)下图是基因工程方法培育抗虫棉的过程。请回答相关问题:
(1)从苏云金芽孢杆菌的DNA上获取抗虫基因,需要用到的工具是_______,此工具主要是从______生物中分离纯化出来的,它能够识别 ,并且使每一条链中特定部位的两个脱氧梭苷酸之间的______键断开。
(2)构建重组质粒时,常用Ti质粒作为 ,是因为Ti质粒上具有______,它能把目的基因整合到受体细胞______。
(3)E过程是利用______技术完成的,要确定抗虫基因导入棉花细胞后,是否赋予了棉花抗虫特性,在个体水平上还需要做______实验。
(4)将目的基因导入植物细胞,除采用上图中的方法外,还可采用_____法和花粉管通道法。
42.(1)限制酶 原核 双链DNA分子的某种特定核苷酸序列 磷酸二酯 (2)载体 T—DNA 染色体DNA (3)植物组织培养 抗虫的接种 (4)基因枪
解析:(1)从原核生物中分离纯化出来的限制酶,能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸,并且使每一条链中特定部位的两个脱氧梭苷酸之间的磷酸二脂键断开,可用于从苏云金芽孢杆菌的DNA上获取抗虫基因; (2)构建重组质粒时,用Ti质粒作为载体,它具有T---DNA能把目的基因整合到受体细胞染色体DNA上。(3)E过程是利用植物组织培养技术完成的。通过在个体水平上做抗虫的接种实验,检测抗虫基因导入棉花细胞后,是否赋予了棉花抗虫特性。(4)将目的基因导入植物细胞,除上图中的方法外,还有基因枪法和花粉管通道法。
43.卡罗林斯卡医学院2012年10月8日宣布,将2012年诺贝尔生理学或医学奖授予约翰格登和山中伸弥,以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域做出的革命性贡献。请回答下列问题:
(1)约翰格登于1962年通过实验把蝌蚪已分化体细胞的细胞核移植进入卵母细胞质中,并成功培育出“克隆青蛙”。由于动物细胞的全能性会随着动物细胞 程度的提高而逐渐受到限制,分化潜能逐渐变弱,直到今天也还不能用类似 (植物细胞工程的技术手段)的方法获得完整的动物个体。因此,约翰格登培育“克隆青蛙”,实际是通过 (动物细胞工程的技术手段)来实现的。
(2)山中伸弥于2006年把4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞,使其变成多功能干细胞。在该技术中,逆转录病毒是这4个关键基因进入成纤维细胞的 (基因工程工具),它能够携带外源基因进入受体细胞,并整合到其染色体 上。
(3)所谓“体细胞重编程技术”即将成年体细胞重新诱导回早期干细胞状态,即获得iPS细胞。iPS细胞与胚胎干细胞一样,具有发育的 ,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
(4)目前获得iPS细胞的方法除上述两种之外,常见的还有以下两种:一是诱导成年体细胞与胚胎干细胞 产生四倍体细胞;二是应用 技术(动物细胞工程的技术手段)将生殖细胞置于特定条件下进行培养。
43.(1)分化 植物组织培养 (动物体细胞)核移植 (2)载体 DNA (3)全能性 (4)融合 动物细胞培养
解析:(1)动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制,分化潜能逐渐变弱,因此不能用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体。约翰格登培育“克隆青蛙”,实际是通过动物体细胞核移植来实现的。(2)在基因工程技术中,逆转录病毒作为携带目的基因进入受体细胞的载体,能够携带外源基因进入受体细胞,并整合到其染色体DNA上。(3)iPS细胞与胚胎干细胞一样,具有发育的全能性,即可以增殖分化为成年动物体内任何一种组织细胞。(4)四倍体的细胞是由两个二倍体的细胞融合形成;培养生殖细胞的动物细胞工程技术是指动物细胞培养。
44.(10分)下图是制备分泌抗X抗体的过程,根据图解回答问题:
(1)给小鼠注射抗原的目的是 。
(2)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有 的特性。
(3)由图中可看出,单克隆抗体制备过程运用了 和 的动物细胞工程技术手段,前者常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是 。
(4)动物细胞培养液的配方通常含有 (糖类)、氨基酸、无机盐、维生素等,与植物细胞培养基有所不同的是,还含有 。
(5)在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞离散开,以利于细胞融合,可用 处理离体组织细胞使之分散开。
(6)图中有两次筛选过程,其中步骤④的目的是筛选出 ,步骤⑤的目的是筛选出 。
44.(1)产生相应的(效应)B细胞 (2)既能体外无限增殖又能产生特异性抗体 (3)动物细胞融合 动物细胞培养 灭活病毒 (4)葡萄糖 动物血清 (5)胰蛋白酶 (6)杂交瘤细胞 能产生特定抗体的细胞
解析:制备某种单克隆抗体,需先给小鼠用相应的抗原免疫,才能分离出能产生所需抗体的效应B细胞。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞具备两者的特性。制备过程中涉及动物细胞融合和动物细胞培养技术,特有的诱导融合方法是用灭活的病毒处理。动物细胞培养液中需添加动物血清,以补充合成培养基中不足的成分;将动物组织分散成单个细胞需用胰蛋白酶处理。步骤④是第一次筛选,用选择培养基筛选出杂交瘤细胞。步骤⑤是第二次筛选,目的是筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞群。
高二生物选修3期中测试题(B卷)
(试卷总分100分,考试时间90分钟)
一、选择题(本题包括40小题,每小题1.5分,共60分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于蛋白质工程及其应用的说法,正确的是
A.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子结构,使之更加符合人类需要
B.蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能
C.当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟
D.蛋白质工程技术中的操作对象是蛋白质或控制蛋白质合成的基因
1.A 解析:蛋白质工程是基因工程的延伸。有关蛋白质工程的内容最核心的是:通过蛋白质工程可以改造蛋白质的结构,生产自然界中不存在的蛋白质;操作的直接对象并不是蛋白质,而是控制蛋白质合成的基因。
2.现有一长度为1000碱基对( bp)的DNA分子,用限制性核酸内切酶EcoR I酶切后得到的DNA分子仍是l000bp,用Kpn, I酶单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子,用EcoRI、Kpn I同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子。下列选项中不是该DNA分子的酶切图谱的是
2.B 解析:A选项用限制性核酸内切酶EcoR I酶切后得到的DNA分子是200bp和800bp,不符合题意。C选项用Kpn I酶单独酶切得到200bp和600bp,不符合题意。D选项用限制性核酸内切酶EcoR I酶切后得到的DNA分子是200bp和800bp,不符合题意。
3. 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—。根据图示判断下列操作正确的是
A.质粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶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.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
3.A 解析:质粒需保留一个抗性基因作为标记基因,故应用限制酶I切割;目的基因两端都要被切开,故用限制酶Ⅱ切割。
4. 科学家在某种农杆菌中找到了抗枯萎病的基因,并以质粒为运载体,采用转基因方法培
育出了抗枯萎病的金花茶新品种。下列有关说法正确的是
A.质粒是最常用的运载体之一,质粒的存在与否对宿主细胞生存有决定性的作用
B.通过该方法获得的抗枯萎病金花茶,将来产生的花粉中不一定含有抗病基因
C.该种抗枯萎病基因之所以能在金花茶细胞中表达,是因为两者的DNA结构相同
D.为了保证金花茶植株抗枯萎病,只能以受精卵细胞作为基因工程的受体细胞
4.B 解析:质粒的存在与否不影响宿主细胞的生存;抗枯萎病的基因整合在染色体上,则因同源染色体分离,减数分裂产生的配子中不一定含抗枯萎病的基因;
5.图1为某种质粒简图,图2表示某外源DNA上的目的基因,小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoRI、BamHI、Hind Ⅲ的酶切位点。下列有关叙述错误的是
A.如果用EcoRI对外源DNA和质粒进行酶切,将多个含有目的基因的DNA片段与多个质粒的酶切产物用DNA连接酶进行连接后,两两连接所形成的产物有三种
B. 如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRI酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA中EcoRI酶切点有1个
C. 为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,酶切时应使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理
D.如果要将重组DNA导入大肠杆菌细胞,则用氯化钙处理大肠杆菌可以增加其细胞壁的通透性,利于重组DNA的导入
5.B 解析:如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRI酶切后,再用DNA连接酶连接,形成一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA中EcoRI酶切点有2个。
6.下图是某质粒的示意图,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,箭头表示酶切后目的基因插入位点。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.将重组质粒1、2、4导入大肠杆菌,大肠杆菌都能在含氨苄青霉素培养基上生长
C.若要确定目的基因是否表达,应首选重组质粒2导入受体细胞
D.将重组质粒4导入大肠杆菌,该菌不能在含四环素的培养基上生长
6.D 解析:等位基因位于一对同源染色体上,A项错误;重组质粒1中复制必需的序列被破坏,导入大肠杆菌后,重组质粒不能复制;重组质粒2中目的基因的插入没有破坏其中一种抗性基因,会影响含有重组质粒的受体细胞的筛选。
7.利用PCR技术扩增目的基因的过程中,需加入
A.耐高温的解旋酶以保证DNA双链完全解开
B.2种已知核苷酸序列的引物以保证核苷酸链的延伸
C.4种足量的核糖核苷酸以保证目的基因的扩增
D.一定量的盐酸和氢氧化钠溶液以维持pH的稳定
7.B 解析:PCR技术不需解旋酶;原料是4种脱氧核苷酸;在缓冲液中以维持pH的稳定。
8.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,从而获得互补DNA,再扩增基因B
B.利用DNA连接酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中可以获取基因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
8.A 解析:从基因文库中获取目的基因一般不需限制酶或DNA连接酶;将目的基因与质粒连接的是DNA连接酶;目的基因需与载体结合后才能在受体细胞中稳定的存在和遗传下去,并表达和发挥作用。
9.基因工程利用某目的基因(图甲)和Pl噬菌体载体(图乙)构建重组DNA。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ、EcoR I和Sau3A I。下列分析错误的是( )
A.构建重组DNA时,可用BglⅡ和Sau3A I切割目的基因和Pl噬菌体载体
B.构建重组DNA时,可用EcoR I和Sau3A I切割目的基因和Pl噬菌体载体
C.图乙中的P1噬菌体载体只用EcoR I切割后,含有2个游离的磷酸基团
D.用EcoR I切割目的基因和P1噬菌体载体,再用DNA连接酶连接,只能产生一种重组DNA
9.D 解析:从图甲看出,用EcoR I切割目的基因后两端各有一切口,与图乙中EcoR I切口对接时,可有两种可能,即可产生两种重组DNA。
10.已知正常的β珠蛋白基因(以βA表示)经MstⅡ限制酶切割后可得到长度为1.15kb和0.2kb的两个片段(其中0.2kb的片段通常无法检测到),异常的β珠蛋白基因(以βS表示)由于突变恰好在MstⅡ限制酶切割位点上,因而失去了该酶切位点,经MstⅡ限制酶处理后只能形成一个1.35kb的DNA片段,如图1所示;现用MstⅡ限制酶对编号为1、2、3的三份样品进行处理,并进行DNA电泳,结果如图2所示,则1、2、3号样品的基因型分别是(以βA、βS表示相关的基因)( )
图1 图2
A. βSβS、βAβS、βAβA B. βAβA、βAβS、βSβS
C. βAβS、βSβS、βAβA D. βAβS、βAβA、βSβS
10.A 解析:由题图2可知有4种长度的DNA片段,由于βS较βA长,所以在电泳过程中,βS迁移速率较慢,由此可知1号由长度为1.35kb的DNA片段组成,其基因型为βSβS;2号包括长度为1.35kb的DNA片段和长度为1.15kb的DNA片段,其基因型为βAβS;3号由长度为1.15kb的DNA片段组成,其基因型为βAβA。
11.下列关于酶的相关叙述中,正确的是( )
A. RNA聚合酶的结合位点为起始密码子
B. 磷酸二酯键只能由DNA聚合酶催化形成
C. 在细胞质内合成的酶也可在细胞核内发挥作用
D. 利用PCR技术进行DNA扩增时,需要向反应体系中加入解旋酶
11. C 解析:RNA聚合酶的结合位点为启动子,起始密码子为翻译的起始;磷酸二酯键可由DNA连接酶催化形成;PCR技术扩增DNA时不需要解旋酶。
12.如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。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
12.B 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。
13.在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞和组织才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答,叙述正确的是( )
①A过程需要的酶主要有限制性内切酶和DNA连接酶 ②B过程需要加入卡那霉素进行选择培养 ③C过程为脱分化过程,培养基只需含有营养物质和琼脂即可 ④D过程可以用放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因作为探针进行分子水平的检测 ⑤D过程可以用虫感染植株进行个体水平的检测
A.①②③④⑤ B.①②④⑤ C.③④⑤ D.①③④⑤
13.B 解析:植物组织培养的培养基中的成分还需含有生长素和细胞分裂素等植物激素。
14.聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述30多次循环:95℃下使模板DNA变性、解链→55 ℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72 ℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述中不正确的是( )
A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键
B.复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成
C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
D.PCR与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度较高
14.C 解析:PCR技术中变性过程是用高温破坏碱基对之间的氢键;复性过程是引物按碱基互补配对原则与解开的单链结合;PCR技术中所需的原料是4种脱氧核苷酸;PCR技术中所用的是耐高温的DNA聚合酶。
15.下列有关酶的叙述,正确的是
A.限制酶和DNA连接酶均来自原核生物
B.限制酶和DNA连接酶均能识别特定的脱氧核苷酸序列
C.动物细胞的传代培养中不需要用胰蛋白酶处理
D.Taq酶只能将单个脱氧核苷酸连接到和DNA模板互补的多核苷酸链上
15.D 解析:限制酶主要来自原核生物,DNA连接酶也可来自噬菌体;DNA连接酶不能识别特定的脱氧核苷酸序列;动物细胞的传代培养中要用胰蛋白酶处理贴壁的细胞分散成单个细胞制成细胞悬浮液再分瓶培养;Taq酶为耐高温的DNA聚合酶,能将单个脱氧核苷酸连接到和DNA模板互补的多核苷酸链如引物上。
16.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30多倍,标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中,正确的是( )
A.人白蛋白基因开始转录时,在DNA聚合酶的作用下以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
B.所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因
C.人们只能在转基因牛的乳汁中获取到人白蛋白,是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中是纯合的,在其他细胞中则是杂合的
D.如果人白蛋白基因的序列是已知的,可以用化学方法合成该目的基因
16.D 解析:转录是在RNA聚合酶的催化下进行;“提高基因表达水平”使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因通过转录和翻译产生更多的人白蛋白;转基因牛的乳腺细胞和其他细胞的基因型相同。
17.红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白,可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限,目前临床上使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO)。结合下图分析错误的是( )
A.①过程需要耐高温的DNA聚合酶、②过程需要逆转录酶,两途径获得的EPO基因相同
B.③过程是基因工程的核心步骤,以便目的基因在受体细胞能稳定存在和表达
C.该操作中,目的基因是人EPO基因、受体细胞是中国仓鼠卵巢细胞、表达产物是rhEPO
D.培养重组CHO细胞时,为防止细胞产物积累对细胞自身造成危害,应定期更换培养液
17.A 解析:反转录方法获得的目的基因要比从人体细胞中分离后扩增的目的基因短,缺少不编码的序列;基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,以便目的基因在受体细胞能稳定存在和遗传下去,同时表达并发挥作用;培养动物细胞时要保持无菌无毒的环境,其中要定期更换培养液防止细胞产物积累对细胞自身造成危害。
18.下列关于植物细胞工程在生产上应用的叙述,正确的是
A.切取一定大小的草莓茎尖进行组织培养,可获得抗病毒新品种
B.对马铃薯愈伤组织进行人工诱变,可获得能分泌乳腺蛋白的新品种
C.在组织培养获得的楸树胚状体外包裹人工胚乳、种皮制成人工种子
D.在发酵罐中培养人参的胚状体细胞,大量生产人参皂甙干粉
18.C 解析:A项获得的是脱毒苗;B项植物细胞基因突变不可能产生动物蛋白;D项植物细胞产物的工厂化生产应是培养愈伤组织的细胞。
19.关于现代生物技术相关知识的叙述,正确的是 ( )
A.限制酶可以使特定碱基对之间的氢键断裂
B.试管苗、试管牛都属于无性生殖
C.脱毒苗是利用基因工程技术将脱毒基因导入植物细胞培养成的新品种
D.植物体细胞杂交,能克服远源杂交不亲和的障碍,培育出的新品种一定不是单倍体
19.D 解析:限制酶可以使特定脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂;试管牛属于有性生殖;脱毒苗是离体的茎尖细胞经植物组织培养形成。
20.现有甲、乙两个基因型分别为aaBB和AAbb的烟草品种(2n=48),两对基因位于非同源染色体上,在光照强度大于800lx时都不能生长,这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。取甲、乙两品种的花粉分别培养成植株,将叶肉细胞制成原生质体,诱导融合产生细胞团(只考虑两个原生质体的融合)。再放到大于800lx光照下培养,发现有的细胞团不能分化,有的能分化发育成植株。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为aB、Ab,用纤维素酶和果胶酶将叶肉细胞制成原生质体
B.在细胞融合技术中,常用聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒诱导
C.在大于800lx光照下培养,有两种细胞团不能分化;能分化的细胞团由甲、乙两品种单倍体的原生质体融合来得;
D.发育成的植株的染色体为48条,基因型为AaBb,其自交后代中,在在大于800lx光照下,不能生长的植株的概率是7/16
20.B 解析:植物细胞的原生质体融合用物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇)处理,灭活的病毒诱导是动物细胞融合特有的方法。
22.下图为利用体细胞诱变育种技术获得抗除草剂白三叶草新品种的过程,下列叙述错误的是
A.该育种过程所依据的原理有基因突变和植物细胞具有全能性
B.过程①②培养基中,不同植物生长调节剂的浓度比例不同
C.白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA和RNA种类相同
D.过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒除草剂
22.C 解析:胚状体细胞是由愈伤组织细胞经细胞分化形成,两者所含DNA种类相同,但RNA种类不同。
23.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B淋巴细胞融合,制备单克隆抗体C.利用植物细胞工程技术培育“白菜一甘蓝”D.将抗虫基因导入植物细胞,培育具有抗虫特性的新植株
23.A 解析:对植物的离体组织进行培养,是快速大量繁殖,其性状与亲本相同,故不需要进行筛选;单克隆抗体的制备需要经过两次筛选;利用植物细胞工程技术中植物体细胞杂交培育“白菜一甘蓝”,需要筛选出杂种细胞再进行植物组织培养;基因工程中需要筛选出含有目的基因的受体细胞。
24.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交与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同?
24.D 解析:甲乙两品种属于同一物种,染色体数目相同,其体细胞杂交后代的染色体数目加倍;甲乙两品种杂交后代的染色体数目与亲代相同。
25.下列关于现代生物技术的叙述,正确的是
A.利用核移植技术可以培育试管婴儿
B.PCR技术需要利用限制性核酸内切酶打开DNA双链
C.利用动物细胞培养技术和细胞融合技术可以制备单克隆抗体
D.利用植物茎尖培养脱毒苗时,需要对离体的茎尖、培养基等进行灭菌
25.C 解析:培育试管婴儿不仅包括核移植,还有胚胎移植等;PCR技术中打开双链是用高温使DNA分子变性;植物组织培养时只能对离体的茎尖、培养基等进行消毒,而不能灭菌,灭菌会杀死一切生物。
26.下列关于细胞工程的叙述中,不正确的是( )
A.电刺激可诱导植物的原生质体发生融合
B.将动物组织分散成单个细胞需要用胰蛋白酶处理
C.豌豆的两个品种体细胞杂交,获得的后代的染色体数目加倍
D.小鼠骨髓瘤细胞和抗原免疫后的小鼠的T淋巴细胞融合,可制备单克隆抗体
26.D 解析:诱导植物原生质体融合的方法有物理法和化学法,电刺激属于物理法;动物细胞间隙中的物质主要成分是蛋白质,将动物组织分散成单个细胞需要用胰蛋白酶处理;豌豆的两个品种属于同一物种,染色体数目相同,故其体细胞杂交获得的后代的染色体数目加倍;免疫过的T淋巴细胞不能产生抗体,只有经过免疫的B淋巴细胞才能产生抗体,选项D错误。
27.克隆又称为无性繁殖,通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有相同基因组成后代的过程。下列关于克隆的叙述中,错误的是( )
A.用生长素类似物处理插条时,要尽量去除插条的侧芽和幼叶
B.用射线或某些试剂处理愈伤组织,可以诱发并筛选得到突变体
C.动物体细胞培养时,少数核型发生改变的细胞可能获得不死性
D.利用动物体细胞克隆时,可将供体细胞注入去核的MⅡ卵母细胞
27.A 解析:用生长素类似物处理插条时,不同组可保留等量的少量的侧芽和幼叶,其能产生生长素促进生根。
28.进行生物工程设计时,下表各组所列实验材料与实验目的对应关系中,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
28.C 【解析】植物体细胞杂交利用的是体细胞,而组3中的花粉粒属于生殖细胞。
29.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,如下图所示,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。
29.C 解析:从保证人工种子正常的生命力上来看,其外部薄膜应具有选择透过性,可以透气和透水,但是不能让薄膜以内放入一些营养物质出来;在胚状体生长的过程中,外部薄膜要能被微生物降解。
30.下列有关植物克隆的叙述中错误的是
A. 玉米和水稻等作物的一些品种或品系的培养细胞所诱导出的再生植株,在多次继代培养后,会丧失全能性的表达能力
B. 培养基中加入不同浓度的氯化钠或病原体的毒蛋白,可诱发和筛选抗盐或抗病突变体
C. 胚性细胞具有细胞质丰富、液泡小而细胞核大的特征
D. 植物组织培养过程中器官发生和形态建成主要通过调节植物生长调节剂种类来实现的
30.D 解析:植物组织培养过程中器官发生和形态建成主要通过调节植物生长调节剂的比例来实现,而不是调节植物生长调节剂的种类。
31.某小鼠生活过程中被多种病原体感染过,科学家以该小鼠为实验材料,利用单克隆抗体技术,获得了抗某种病原体的高纯度单克隆抗体。下列叙述不正确的是
A.被多种病原体感染过的小鼠体内会产生多种效应B细胞
B.经细胞融合后形成的单个杂交瘤细胞可分泌多种特异性抗体
C.用“抗原—抗体检测法”可筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞
D.单克隆抗体的制备过程中使用了细胞培养和细胞融合技术
31.B 解析:多种病原体分别刺激,小鼠体内会产生多种不同的效应B细胞;单个杂交瘤细胞只能产生一种特异性的抗体;单克隆抗体制备中的第二次筛选就是用“抗原—抗体检测法”筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞。
32.下列有关动植物细胞工程的叙述,不正确的是( )
A.动物细胞融合过程中,常用的诱导因素有灭活的病毒、PEG等
B.动物细胞培养过程中,常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块
C.植物组织培养过程中,需要用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁
D.植物体细胞杂交过程中,需要用不同浓度的细胞分裂素和生长素培养杂种细胞
32.C 解析:植物组织培养时不需要去掉细胞壁,植物体细胞杂交才需要先去掉细胞壁。
33.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,下列有关叙述错误的是
A.对作为外植体的紫草叶片进行消毒处理以避免病菌污染
B.培养基中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并得到完整的植株
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
33.C 解析:培养外植体形成愈伤组织,外植体需经过消毒处理,以避免病菌污染;培养基中生长素与细胞分裂素比例适中利于愈伤组织的生长;紧扣题中“培养紫草细胞生产紫草素”,故愈伤组织不需经再分化形成完整的植株;不断通入无菌空气以保证氧气的充足供应,利于愈伤组织的细胞大量繁殖。故选C。
34.下列关于细胞工程的叙述,错误的是
A.电刺激可以诱导植物原生质体的融合或动物细胞的融合
B.用花粉离体培养获得的抗病植株,其细胞仍具有全能性
C.通过体细胞杂交技术培育杂种植株的过程不涉及染色体数目变异
D.烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖
34.C 解析:通过体细胞杂交技术培育得到的杂种植株中,染色体数目为融合的两细胞中染色体之和,因此该过程涉及染色体数目变异。
35.从基因型为Aa的某植物营养器官中获取细胞,显微观察如下图。下列对该图示细胞的叙述错误的是 ( )
A.X和Z细胞的形态不同,但核DNA一般相同
B.将X和Y融合并经组织培养形成的植株为四倍体
C.将Y细胞离体培养成幼苗后用秋水仙素处理,所得植株可产生3种配子
D.若将X细胞离体培养成完整植株,培养过程要用纤维素酶和果胶酶处理
35.D 解析:X、Y、Z细胞来自同一个受精卵,细胞核中遗传物质相同;X和Y细胞融合,融合细胞含有四个染色体组;Y细胞离体培养得到幼苗,幼苗用秋水仙素处理后使染色体数目加倍,植株基因型为AAaa,产生的配子基因型为AA、aa、Aa;将X细胞培养成植株利用了植物组织培养,不需用纤维素酶和果胶酶处理。
36.下列有关细胞工程的说法正确的是( )
A.在愈伤组织形成过程中,除适宜的温度、pH和无菌条件外,还需要有植物激素进行调节
B.植物体细胞杂交前需要用酶去除细胞壁获得原生质体,然后再用灭活的病毒促进融合
C.利用动物体细胞核移植的方法得到克隆动物是培育新物种的一种方式
D.动物细胞培养应在含5%CO2的恒温箱中培养,CO2的作用是为细胞提供碳源
36.A 解析:灭活的病毒是动物细胞融合特有的诱导方法;克隆动物属于无性生殖,不是培育新物种;动物细胞培养中CO2的作用是维持培养液的pH。
37.下图列举了几种植物的育种方式,下列相关叙述正确的是
A.甲过程中诱导细胞融合的方法有物理、化学和病毒三种 B.乙方式射线处理后可以获得大量的具有有利性状的材料 C.与杂交育种相比,丙方式能克服远缘杂交不亲和的障碍
D.通过丁方式,细胞c发育成新植株涉及到同源染色体的联会与分离
37.C 解析:植物细胞融合不能使用灭活的病毒,A错;射线处理诱发基因突变,往往是少利多害的,B错;丁过程是有丝分裂,不发生减数分裂,不涉及同源染色体的联会与分离,D错。
38.下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程,有关叙述不正确的是( )
A.图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原
B.利用聚乙二醇、灭活的病毒和电激等方法均可诱导细胞融合获得乙
C.用特定的选择培养基对乙筛选,融合细胞均能生长,未融合细胞均不能生长
D.丙需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁
38.C 解析:用特定的选择培养基对乙筛选,相同细胞融合的和未融合的细胞都不能生长,只有融合的杂种细胞能生长。
39.下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是 ( )
A.PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到优良动物个体
B.使用冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型
C.在高倍显微镜下观察发生基因突变的细胞比例可推知某化学药品的毒性
D.用胰蛋白酶处理动物组织后,可用无菌水稀释制成细胞悬浮液
39.B 解析:PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到细胞群,但不能得到动物个体;细胞的基因突变不能在高倍显微镜下观察;用胰蛋白酶处理动物组织后,要用特制的培养液稀释制成细胞悬浮液。
40.下列关于利用细胞工程技术制备单克隆抗体的叙述,不正确的是
A.给小鼠注射抗原,是为了获得能产生相应抗体的B细胞
B.骨髓瘤细胞与B细胞混合培养,是为了获得融合细胞
C杂交瘤细胞进行体外培养,是为了获得单克隆抗体
D.杂交瘤细胞进行体内培养,是为了获得能产生单克隆抗体的胚胎
40.D 杂交瘤细胞进行体内培养,是通过有丝分裂获得更多数目的杂交瘤细胞,从而产生大量单克隆抗体,并未得到胚胎。
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
41.(10分)研究人员为了制备烟草(四倍体,4n=48)的叶片细胞与紫罗兰(二倍体,2n=14)的紫色花瓣细胞的原生质体,并诱导其融合形成紫罗兰烟草植株,进行了如下实验:
一、原生质体的制备
酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食)消化腺中提取;果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果,某实验小组取无菌烟草幼叶,切成相同大小的小片,等量放入6支试管中,试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。
试管编号
项目
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
V
Ⅵ
蒸馏水(mL)
2
0
1
1
1
1
缓冲液(mL)
0
2
1
0.5
0.5
0.5
果胶酶液(mL)
0
0
0
0.5
0
0
蜗牛酶液(mL)
0
0
0
0
0.5
0
纤维素酶液(mL)
0
0
0
0
0
0.5
实验结果(绿色深浅程度)
—
—
—
+ + +
+ + + +
+ +
(注:“+”越多表示绿色越深,“—”表示颜色无显著变化)
(1)实验过程中,需要轻摇试管,其目的是 ,使原生质体从叶小片中游离出来,以便观察悬浮液绿色的深浅。
(2)从绿色的深浅可推测:蜗牛酶液酶解效果最好,原因是蜗牛酶液含有
等多种酶。该实验中 是空白对照组,其设置意义是 。
(3)如果对制取的烟草叶肉细胞原生质体是否还有活性进行检验,其检验的方法可以是 。
二、用同样方法制取紫罗兰花瓣细胞原生质体悬浮液
三、原生质体融合
将等量的紫罗兰花瓣细胞原生质体悬浮液与烟草叶肉细胞原生质体悬浮液加入到装有20%的PEG溶液的离心管中混合后,离心10min,将分离得到的融合成团的原生质体悬浮液与含有琼脂的液体培养基混合均匀后,凝固形成很薄的平板。再利用有关显微镜观察、鉴定融合的原生质体。请分析:
(4)步骤三中,若所有的原生质体均两两融合,则所得到的某一个融合的原生质体中含有的染色体数可能是 。
(5)只利用显微镜观察,不借助其他手段 (能,不能)鉴别出杂种融合的原生质体,你所依据的观察现象是 。
四、制取紫罗兰烟草的人工种子
(6)制备人工种子时,用人工薄膜包裹 。若将得到的人工种子播种后成长为成紫罗兰烟草植株,杂种植株为 倍体。
41.(1)为了使细胞壁与酶充分接触,提高酶解效果 (2)果胶酶和纤维素酶 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 排除无关变量的干扰 (3)观察烟草叶肉细胞原生质体中细胞质的流动 (4)28或62或96 (5)能 原生质体中既有叶绿体,又有紫色液泡 (6)胚状体(或不定芽、腋芽、顶芽) 六
解析:(1)因轻摇能使原生质体从叶小片中游离出来,故轻摇是为了使细胞壁与酶充分接触,提高酶解效果。(2)细胞壁主要成分是纤维素和果胶,蜗牛酶液含有纤维素酶和果胶酶。未加酶液的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组为空白对照。能排除液体的量等无关变量对实验结果的影响。(3)活细胞的细胞质是不断流动的,叶肉细胞的原生质体中含有叶绿体,可作为观察细胞质流动的参照。(4)主要有紫罗兰原生质体的相互融合、烟草原生质体的相互融合、紫罗兰和烟草原生质体的融合。(5)可借助烟草叶肉细胞中绿色叶绿体和紫罗兰细胞中紫色的大液泡为观察对象,若原生质体中既有叶绿体又有紫色液泡,则为杂种融合的原生质体。(6)人工种子的制备是用人工薄膜包裹再分化形成的胚状体(或不定芽、腋芽、顶芽),杂种细胞发育形成的杂种植株,染色体组数目为两者之和,即烟草的4个染色体组和紫罗兰的2个染色体组,故得到的是六倍体。
42.(10分)2012年诺贝尔生理学与医学奖授予了英国科学家戈登与日本科学家山中伸弥,以表彰他们在“细胞核重新编程”研究方面作出的贡献。请回答:
(1) 20世纪60年代,戈登从非洲爪蟾的体细胞中取出细胞核,移至去核的卵细胞中,结果有的“重组细胞”发育成正常蝌蚪。此实验涉及的细胞工程技术有 (至少写出两个)。
(2)山中伸弥通过向患者细胞中导入特定基因的方法来获得一种和胚胎干细胞功能类似的细胞。具体过程是:
①提取目的基因:胚胎干细胞和卵细胞中都有促进已分化细胞发育成完整个体的物质,控制这些物质合成的基因在胚胎干细胞中的表达程度 (填“高”或“低”)。经必要的筛选后,再通过 技术提取、扩增得到大量的目的基因。
②构建基因表达载体:让一种慢病毒携带目的基因。从基因结构角度分析,载体上目的基因前面要有 ,以确保目的基因能够正常开始表达。
③将目的基因导入受体细胞:让携带目的基因的慢病毒去感染 。
A.受精卵 B.卵细胞
C.原始性腺细胞 D.已分化的体细胞
④检测和表达:如果得到的受体细胞能够 ,说明目的基因表达成功。
(3)根据以上分析,“细胞核重新编程”的含义是 。
42.(1)核移植、动物细胞培养(2分) (1)①高 PCR ②启动子 ③D(2分) ④发育成完整个体 (3)将成熟体细胞重新诱导回早期干细胞状态,便于其分化发育(2分)
【解析】(1)动物体细胞核移植过程中需要首先培养动物体细胞。(2)细胞分化在胚胎时期达到最大限度,所以其在胚胎干细胞中表达程度高。扩增目的基因利用PCR技术。目的基因之前应插入启动子,启动子上有RNA聚合酶识别位点,驱动基因表达中转录的开始。将目的基因导入已分化的体细胞,如果能够发育成完整个体则说明目的基因(促进已分化细胞发育成完整个体的物质的基因)表达成功。(3)细胞核重新编程类似于植物组织培养的脱分化,使已分化的细胞恢复成具有较高全能性的干细胞。
43.(10分)乳腺发生器是基于转基因技术平台,将外源基因导入动物基因组中并定位表达式于动物乳腺,利用动物乳腺能够天然、高效合成分泌蛋白的能力。下图为利用生物工程技术让羊生产治疗心脏病药物tPA的大致过程。请据图分析回答: (1)图中①表示基因表达载体的构建,该载体的组成通常有外源基因、___________________________等。(2)图中②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞的主要原因是__________________________。
(4)图中④表示检测与筛选过程,通常采用的方法是_______________________________(答出两种)。(5)要快速扩大转基因羊群,除了让转基因进行有性杂交外,还采取什么方法?请列举一例:________________________________________________________。(6)乳腺生物发生器可用来生产多肽类药品、抗体、疫苗、酶制剂等,在构建基因表达载体时,注意有在目的基因前加能在________________启动子。
【解析】(1)考查基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。(2)受精卵发育的全能性最高,易产生完成的个体。(3)考查目的基因的检测和表达:检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因——DNA分子杂交,检测目的基因是否转录出了mRNA——用标记的目的基因作探针与mRNA杂交,检测目的基因是否翻译成蛋白质——从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交,有时还需进行个体生物学水平的鉴定。(4)考查动物快速繁殖的技术,如克隆技术、胚胎分割移植。(5)欲使药物蛋白基因只在乳腺细胞中表达,则构建基因表达载体时需在目的基因前加上乳腺蛋白的启动子。
43.(1)启动子、标记基因、终止子 (2)受精卵的全能性最高 (4)分子杂交、个体生物学水平鉴定、DNA分子杂交、抗原抗体杂交(答对任意两种即可) (5)通过细胞核移植技术进行克隆 (6)在乳腺组织中特异性表达的(乳腺蛋白的启动子)
44.(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。如图为细胞融合的简略过程,请据图回答相关问题:
(1)若a、b分别表示白菜和甘蓝两种植物的体细胞,则采用化学法形成c时,一般是用________作为诱导剂。由d形成杂交植株的过程所依据的原理是______________,从本质上讲,“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是____________________的结果。
(2)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr的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____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成________种类型的细胞d,因此需用特定的选择培养基筛选出________细胞用于培养。选出此细胞后,还需进行________培养和________检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(4)临床使用的小鼠免疫后制备的鼠源性单抗,存在一些弊端,其中之一是会引起人体抗鼠源性抗体反应。某病人连续隔周注射某种鼠源性单抗治疗一种病毒感染性疾病,开始病毒量明显减少,一段时间后,这种病毒量又开始上升,排除病毒变异的因素,上升的原因还可能是人体产生________________________,使鼠源性抗体不能发挥抗病毒的作用。研究人员应用________________,改造了鼠源性抗体分子的结构,降低了鼠源性抗体的人体反应。
44. (1)聚乙二醇 植物细胞的全能性 基因选择性表达 (2)在大于800 lx的光照条件下培养 (3)3 杂交瘤 克隆化 抗体 (4)抗鼠源性抗体的抗体,中和了鼠源性抗体 蛋白质工程
解析:(1)诱导植物细胞融合的方法有化学方法和物理方法,化学方法一般用聚乙二醇。从杂种细胞到杂种植株的过程说明细胞具有全能性,杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果。(2)由题干信息可知,在大于800 lx的光照条件下,基因型中含rr或hh的不能生长,因此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,应在大于800 lx的光照条件下培养。(3)仅考虑某两个细胞的融合,则可能形成瘤细胞—瘤细胞、B淋巴细胞—B淋巴细胞、瘤细胞—B淋巴细胞3种融合细胞,需要选择性培养既能迅速大量增殖,又能产生专一性抗体的杂交瘤细胞,对选择出的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可以获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。(4)鼠源性单抗引起人体产生抗鼠源性抗体反应过程中,鼠源性单抗成为抗原,机体针对性产生相应的抗体即抗鼠源性抗体的抗体,抗鼠源性抗体的抗体会中和鼠源性单抗使之失去抗病毒的功效。用蛋白质工程改造鼠源性抗体分子的结构,可降低鼠源性抗体的人体反应。
高二生物选修3期末测试题(A卷)
(试卷总分100分,考试时间90分钟)
一、选择题(本题包括40小题,每小题1.5分,共60分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关基因工程和酶的相关叙述,正确的是( )
A.同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒,因此不具备专一性
B.运载体的化学本质与载体蛋白相同
C.限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸
D.DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键
1.C 解析:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子,因此具有专一性;运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等,成分不单一,载体蛋白本质是蛋白质;烟草花叶病毒的核酸为RNA,限制酶不能切割; DNA连接酶可催化黏性末端黏合后的磷酸二酯键形成。
2.关于蛋白质工程的说法,错误的是( )
A. 蛋白质工程中要进行基因修饰或基因合成
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,定向改变其分子结构
C. 蛋白质工程能产生自然界中不存在的新型蛋白质分子
D.蛋白质工程与基因工程密不可分,又称为第二代基因工程
2.B 解析:蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计。由于基因决定蛋白质,因此,要对蛋白质的结构进行改造,最终还必须通过基因来完成,要进行基因修饰或基因合成,而不是对蛋白质分子直接进行操作,定向改变其分子结构;蛋白质工程能产生自然界中不存在的新型蛋白质分子,又称为第二代基因工程。正确选项为B。
3将人的干扰素基因通过基因定点突变,使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸,改造后的干扰素比天然干扰素的抗病毒活性和稳定性显著提高,此项技术属于 ( )
A.蛋白质工程 B.细胞工程 C.胚胎工程 D.生态工程
3.A 解析:蛋白质工程是利用基因工程手段,包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造,以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。由题意知该技术属于蛋白质工程。
4.iPS细胞是利用病毒将四个基因(Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)导入动物体细胞使其转化为类似胚胎干细胞的一种细胞。在iPS细胞培育过程中
A.运用了基因工程、动物细胞培养等现代生物技术
B.病毒的作用只是通过侵染将基因导入体细胞
C.使用的工具酶主要有DNA聚合酶和DNA连接酶
D.仅有Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc能够转录、翻译
4.A 解析:病毒最为载体与目的基因构建基因表达的载体;使用的工具酶是限制酶和DNA连接酶;原动物体细胞中许多基因也能够表达。
5. 20世纪90年代开始兴起的DNA疫苗被称为第三次疫苗革命,医学专家将含病毒抗原基因的重组质粒注入人体表达后使人获得免疫能力。下列叙述不正确的是
A.病毒抗原基因与质粒重组时需要DNA连接酶
B.病毒抗原基因在体内表达时需要RNA聚合酶
C.重组质粒在内环境中表达后引起机体免疫反应
D.注射DNA疫苗后机体会产生相应的记忆细胞
5.C 解析:重组质粒在细胞中表达后分泌到细胞外,表达产生的蛋白质作为抗原引起机体免疫反应。
6. 盐害是全球水稻减产的重要原因之一,中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌中的质粒将CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因导入水稻,获得了一批耐盐转基因植株。下列有关耐盐转基因水稻培育的分析正确的是
A.该基因工程涉及多个目的基因,多种载体
B.该基因工程所需的限制性核酸内切酶可能有多种
C.只要目的基因进入水稻细胞就会表现出抗盐性状
D.可通过将水稻种植到有农杆菌的土壤中观察目的基因是否表达
6.B 解析:题中显示载体只是农杆菌中的质粒;因多个基因,可能需多种限制性核酸内切酶提取目的基因和切割质粒;目的基因导入受体细胞不一定就能表达;应将水稻种植到盐碱地的土壤中观察目的基因是否表达。
7.科学家利用生物技术将人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它全能性高
B.获得的转基因鼠通过自由交配后可以获得纯种转基因鼠
C.该项技术不会引起伦理、道德、安全性等方面的问题
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
7.C 解析:动物细胞中受精卵全能性最高;获得的转基因鼠设基因型未A0,则通过自由交配后可以获得纯种转基因鼠AA;基因工程存在着伦理、道德、安全性等方面的争议;转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆),可获得多个具有外源基因的转基因克隆鼠。
8. 某目的基因两侧的DNA序列所含的限制性核酸内切酶位点如图所示,最好应选用下列哪种质粒作为载体( )
A B C D
8.D 解析:目的基因两侧都有AluⅠ的切点,故可以选用B项作为载体。但若目的基因两侧和质粒用双酶切,则能防止目的基因和质粒的自身环化,也能避免目的基因与质粒的反向连接,故最好应选用的是D项。
9.下图示“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程, 其中①~⑤表示过程,字母表示细胞、组织或植株。下列说法正确的是
A.①表示低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
B.e是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
C.可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
D.植物有性杂交和体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和的障碍
9.C 解析:应在等渗溶液或略高的溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体,低渗溶液中原生质体会吸水涨破;e为愈伤组织的细胞,没有特定结构和功能的薄壁细胞;能发生质壁分离说明已再生出新的细胞壁;植物的有性杂交不能克服远缘杂交不亲和的障碍。
10.下列有关植物组织培养的叙述错误的是
A.植物组织培养过程中要注意细胞分裂素和生长素的适宜比例
B.如果用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物细胞原生质体失去了全能性
C.同种植物的不同基因型个体的细胞全能性表达程度会大不相同
D.植物愈伤组织经液体悬浮培养可以得到具有胚性细胞特征的单细胞
10.B 解析:用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁的原生质体,其活性不受影响,仍具有全能性。
11.下图为某二倍体感冒株花药中未成熟花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。下列有关叙述正确的是
A.过程①②表示脱分化,过程③表示再分化
B.过程①②需要避光,过程③需要照光
C.过程①②③说明花粉细胞具有全能性
D.过程③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离
11.C 解析:过程①表示脱分化,需要避光。过程②③表示再分化,需要光照。花粉离体培养获得的完整植株是单倍体,高度不育,无法进行自交。
12.)以下有关动物细胞、组织培养的表述中正确的是
A.动物细胞培养中,含5%CO2的恒温培养箱用来调控pH值和温度
B.动物组织培养过程中不会出现组织分化
C.传代培养的细胞因最接近于体内细胞的生长特性,常用于药物测试研究
D.动物细胞培养过程中,首先要用胃蛋白酶处理部分组织使细胞分散获得单个细胞
12.A 解析:恒温培养箱可以调控温度,CO2能维持培养液的pH;组织中含不同种类的细胞,故动物组织培养过程中会出现组织分化;原代培养是指从供体获取组织或细胞后的初次培养,在这一阶段中,培养的细胞最接近于体内组织或细胞的生长特性,很适合用于药物测试、基因表达等实验研究;动物细胞培养过程中,不能用胃蛋白酶处理,因为胃蛋白酶在pH7.2~7.4的条件下已变性失活。
13.下列生物技术与相应的实验目的,配对不正确的是
A.胚胎分割移植——获得遗传特性相同的后代
B.植物组织培养——获得克隆植物
C.培养茎尖分生组织——获得抗病毒的植物苗
D.用适宜浓度的生长素浸泡插条基部——提高扦插枝条的成活率
13.C 解析:培养茎尖分生组织,能获得无病毒的植株,培育抗病毒的植物苗需经过基因工程。
14.下列现代生物科技所依据的原理不正确的是
A.植物组织培养技术——细胞全能性 B.基因工程技术——基因重组
C.植物体细胞杂交技术——细胞核移植 D.生态工程——物质循环再生
14.C 解析:植物体细胞杂交技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
15.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
15.A 高度分化的动物体细胞不再分裂,不能通过动物细胞培养获得大量细胞。
16.下列有关哺乳动物胚胎工程有关的叙述,正确的是
A.采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用
B.用于移植的早期胚胎不一定是由受精卵发育而来
C.胚胎分割次数越多,产生的新个体也越多
D.对同一胚胎的胚胎细胞核移植,产生的动物中雄性和雌性的概率各为1/2
16.B 解析:采集的精子经获能处理才能与减数第二次分裂中期的卵母细胞发生受精作用;用于移植的早期胚胎可由受精卵发育而来,也可是核移植发育形成或胚胎分割形成等;胚胎分割次数越多,胚胎越不易成活;同一胚胎的胚胎细胞核移植,产生的动物全是雌性或全是雄性。
17.下列关于动物胚胎移植的叙述中,错误的是
A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植
B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态
C.超数排卵技术要使用一定的激素
D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行
17.A 解析:移植的是发育良好的桑椹胚或囊胚期的胚胎;移植前受体母畜需用激素进行同步发情处理;注射促性腺激素进行超数排卵处理;试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行,8-16个细胞的胚胎移植到母体子宫内继续发育。
18. 下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述,错误的是
A.体外受精是指获得能量的精子和成熟的卵细胞在相应溶液中受精
B.囊胚内细胞团细胞和滋养层细胞功能上的差异是基因选择性表达的结果
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
18.A 解析:精子获得并不是指获得能量,而是获得受精的能力;囊胚内细胞团细胞和滋养层细胞是细胞分化形成的,细胞分化的实质是基因的选择性表达。
19.关于受精过程的叙述错误的是( )?A.获能后的精子与卵细胞相遇后,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.精子与卵细胞膜相互融合,精子入卵?D.雄原核形成的同时,卵子完成减数第二次分裂?19.A 解析:精子释放顶体酶先将卵丘细胞溶解形成一条通道穿过放射冠,后穿越的是透明带。
20.关于胚胎工程的叙述,不正确的是 ( )
A.一般选用桑椹胚或囊胚进行胚胎移植
B.体外受精是指将收集到的精子和卵子直接进行受精
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等技术
20.B 解析:体外受精前,采集的卵母细胞需要人工培养成熟,精子需要获能。
21. “试管婴儿”技术属于( )
A. 克隆技术 B. 组织培养 C. 胚胎工程 D. 基因工程
21.C 【解析】“试管婴儿”技术包括体外受精技术、早期胚胎培养、胚胎移植,属于胚胎工程,为有性生殖;而克隆技术属于细胞工程,为无性生殖。
22.下图表示高等动物的个体发育过程,下列说法正确的是
A.图中①过程表示胚胎发育
B.受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂,每个细胞的体积不断增大
C.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
D.原肠胚是进行胚胎移植的最好时期
22.C 解析:胚胎发育是指从受精卵发育为幼体的过程,A项错误;受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂,每个细胞的体积不断减小,B项错误;囊胚期开始出现细胞分化形成滋养层和内细胞团的细胞,细胞分化具有持久性,C项正确;胚胎移植通常是选择发育良好的桑椹胚或囊胚,D项错误。
23.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.A所表示的细胞不一定是受精卵细胞
B.图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段
C.应把③移植到处于发情状态的母牛的输卵管中
D.图示过程使用了细胞培养、胚胎分割、核移植等生物技术
23.A 解析:能发育形成早期胚胎的细胞除受精卵外,也可能是细胞核移植得到的重组细胞,A项正确;图示是对囊胚进行胚胎分割,故a过程中不包括原肠胚,B项错误;应把③移植到处于发情状态的母牛的子宫中,C项错误;图示过程中并未出现核移植技术,D项错误。
24.胚胎工程技术在生产中的应用不包括( )
A.移植胚胎干细胞使退化的组织修复并恢复正常功能
B.进行胚胎移植充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能
C.采用机械方法将早期胚胎分割产生同卵双胎
D.在小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体
24.D 解析:在小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体,属于动物细胞工程的技术。
25.关于哺乳动物胚胎干细胞的叙述错误的是 ( )
A. 是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的
B. 体积小,细胞核小,核仁明显
C. 体外培养条件下可以增殖而不发生分化
D. 诱导分化后可用于培育人造组织器官
25.B 解析:胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的,形态上具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点,体外含饲养层细胞上培养可以只增殖而不发生分化,添加分化诱导因子诱导分化后可培育人造组织器官用于器官移植。
26.下列有关生物技术的说法中,合乎伦理道德的是
A.运用试管婴儿技术解决不孕问题
B.进行生殖性克隆人的实验研究
C.利用个人基因资讯决定是否聘用就业申请者
D.通过基因检测禁止有基因缺陷的胎儿出生
26.A 解析:中国禁止生殖性克隆;利用个人基因资讯决定是否聘用就业申请者,是基因身份证的负面影响;通过基因检测禁止有基因缺陷的胎儿出生,会带来不符合要求的胎儿去向的道德伦理争论。
27.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淋巴因子,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
27.C 解析:若某些转基因生物可以合成淋巴因子,进入人体增强相应细胞的免疫力则是对人类有利的,不属于转基因食物潜在的安全隐患。
28.下列有关生物技术安全性和伦理问题的观点,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隐私权
28.B 解析:中国政府对待克隆人的态度是禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆。A项是理性看待转基因技术的正确态度。C项是我国政府对待生物武器的态度:坚决禁止生物武器,在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。D项是关于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权的说法,也是正确的。
29.现代生物技术已逐渐进入人们的生活,但它在应用中是否安全是人们关心的问题,下列几个实例中能够为生物技术应用需要加以限制提供依据的是
A.长期大量种植抗虫的转基因作物,会使某些害虫发生群体抗性增强而更难消除
B.转基因植物比非转基因产品增产20%左右可用来解决饥饿和贫困问题
C.美国一实验室曾试图用巴西坚果中的2S清蛋白做基因工程,后来发现该蛋白是一种过敏原,最终科学家果断停止了这项实验
D.转基因动物成为生物反应器,奶中富含某种营养物质或人类需要的蛋白质
29.A 解析:紧扣题意“为生物技术应用需要加以限制提供依据”,则相关的实例应是该项生物技术的应用产生了一定的危害。
30.(2013南通一模)下列观点中,不支持“转基因生物存在生物安全问题”的是
A.转基因植物可能扩散到野外变成杂草而破坏生态平衡
B.转基因生物可能成为外来物种而威胁其他生物的生存
C.转基?