【状元之路】2014-2015学年新课标生物选修3模块综合测评（含解析）

模块综合测评
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(每题2分，共50分)
1．关于PCR技术的描述，下列说法中错误的是(　　)
A．以DNA复制为基础而建立起来的技术
B．利用PCR技术可完全无误地扩增基因
C．反应体系需要模板、一对引物、四种脱氧核苷酸、耐热DNA聚合酶和缓冲溶液
D．以变性、复性和延伸为一个周期
解析　利用PCR技术扩增基因并非完全无误，有一定的错配率，故PCR扩增的结果需要测序以检验正确与否。
答案　B
2．在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是(　　)
A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C．将重组DNA分子导入烟草原生质体
D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
解析　构建重组DNA分子时，需用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接形成重组DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以A项错误。重组DNA分子形成后要导入受体细胞(若是植物细胞，则可导入其原生质体)，若导入的受体细胞是体细胞，经组织培养可获得转基因植物。目的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力，可用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞。
答案　A
3．2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是(　　)
A．追踪目的基因在细胞内的复制过程
B．追踪目的基因插入到染色体上的位置
C．追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布
D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构
解析　绿色荧光蛋白基因指导合成的蛋白质为绿色荧光蛋白，该基因与目的基因组成的融合基因指导合成的蛋白质即含有绿色荧光蛋白，故绿色荧光蛋白基因可用来追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布。
答案　C
4．下列有关基因工程技术的应用中，对人类不利的是(　　)
A．制造“工程菌”用于药品生产
B．创造“超级菌”分解石油、DDT
C．重组DNA诱发受体细胞基因突变
D．导入外源基因替换缺陷基因
解析　基因突变多数是有害突变，所以人类基因一旦突变，往往会形成有害性状，对人类是不利的。
答案　C
5．有关基因工程的成果及应用的说法正确的是(　　)
A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒
B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大的动物
C．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
D．目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践
解析　植物的抗性表现为抗虫、抗病、抗除草剂、抗干旱、抗盐碱等，分别是由不同的抗性基因决定的。基因工程在畜牧业上的重要应用是改善畜产品的品质，而不是培养体型巨大的动物。基因治疗有望为人类解除遗传病疾苦，但目前还处于初期的临床试验阶段。
答案　C
6．下列关于蛋白质工程的进展和应用前景的说法，不正确的是(　　)
A．通过对基因结构的定点突变实现玉米中赖氨酸合成的关键酶结构的改变属于蛋白质工程
B．将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生胰岛素的技术属于蛋白质工程
C．对蛋白质进行分子设计必须从蛋白质的功能特点入手
D．目前还很少能通过对基因结构的改造生产出自然界中从来不存在的蛋白质种类
解析　B项所涉及的生物工程技术为基因工程。
答案　B
7．下列各项与蛋白质结构多样性无关的是(　　)
A．氨基酸数目、种类、排列顺序
B．构成蛋白质的多肽链的数目
C．构成蛋白质的肽链的空间结构
D．氨基酸至少含一个氨基和一个羧基
解析　因为D是氨基酸自身的特点，故与蛋白质结构的多样性无关。
答案　D
8．蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是(　　)
A．基因工程原则上能生产任何蛋白质
B．蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质
C．蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现
D．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第三代基因工程
解析　蛋白质工程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，以满足人类生产和生活的需求，是延伸出来的第二代基因工程。
答案　B
9．蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的原因是(　　)
A．缺乏改造蛋白质所必需的工具酶
B．改造基因易于操作且改造后能够遗传
C．人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少
D．蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大
解析　蛋白质工程中对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，原因是改造基因易于操作且改造后能够遗传。
答案　B
10．下列说法错误的是(　　)
A．科学家通过对胰岛素的改造已经使其成为速效型药品
B．我们可以将蛋白质工程应用于微电子方面
C．用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高的特点
D．蛋白质工程成功的例子不多，主要是因为蛋白质种类太少，原料不足
解析　蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，这种结构十分复杂，而目前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还不够。
答案　D
11．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．利用幼芽进行组织培养
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幼芽进行组织培养，再生植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
答案　C
12．在植物组织培养过程中，愈伤组织的形成和形态的发生是十分关键的。这除需要必备的营养和一些刺激因素外，还需要有诱导作用的物质，它们是(　　)
A．铜、锌等微量元素 B．细胞分裂素和生长素
C．蔗糖和葡萄糖 D．维生素和氨基酸
解析　愈伤组织的形成除了必备的营养和一些刺激因素外，还需加入植物激素，如细胞分裂素和生长素等，用以调节细胞分裂和分化。
答案　B
13．离体的植物组织或细胞在适当培养条件下发育成完整的植株，离体动物体细胞中却没有发育成动物的成熟个体，原因是(　　)
A．动物细胞内没有成套的遗传物质
B．动物细胞的全能性随分化程度提高而受到限制，分化潜能变弱
C．动物细胞的细胞核太小
D．动物细胞的全能性低于植物细胞
解析　动物细胞的全能性随分化而受限变弱，只能通过核移植实现克隆动物的目的。
答案　B
14．各种家畜的初级精母细胞的产生是通过细胞分裂方式中的(　　)
A．有丝分裂 B．减数分裂
C．二分裂 D．有丝分裂和减数分裂
解析　此题考查的是初级精母细胞产生的过程，而不是精子细胞产生的分裂方式，很多同学往往误认为问的是精子细胞的产生方式，故错选答案B。根据初级精母细胞中染色体数目与体细胞数目相等，推断出初级精母细胞的产生方式为有丝分裂。
答案　A
15．下列关于精子变形的叙述错误的是(　　)
A．细胞核变为精子头部的主要部分
B．高尔基体发育为头部的顶体
C．中心体演变为精子的尾
D．线粒体退化消失
解析　线粒体在变形中集中于尾的基部，形成线粒体鞘，而不是退化消失。
答案　D
16．在下列选项中，不需要采用植物组织培养技术的是(　　)
A．利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株
B．利用花药离体培养得到单倍体植株
C．利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株
D．利用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株
解析　多倍体培育是将秋水仙素滴加到幼苗芽尖上，经自然发育形成的。
答案　A
17．受精作用完成的标志是(　　)
A．释放第二极体 　 B．雌、雄原核形成
C．两原核融合形成合子 　 D．第一次卵裂
解析　卵子完成减数第二次分裂，释放第二极体，说明形成了雌原核；第一次卵裂是在完成受精作用后进行的；受精作用完成的标志是雌、雄原核融合成一个合子。
答案　C
18．干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5 μg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如图所示：
上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是(　　)
A．个体间细胞器移植
B．DNA重组技术
C．体细胞互相融合
D．利用质粒使酵母菌突变
解析　从图中可以看出整个过程为将人的淋巴细胞中控制干扰素合成的基因与质粒结合后导入酵母菌，并从酵母菌产物中提取干扰素，这项技术为基因工程，也叫DNA重组技术。
答案　B
19．用植物细胞工程技术将天竺葵与香茅草进行杂交可产生驱蚊香草，使有驱蚊作用的香茅醛随着天竺葵的蒸腾作用散发到空气中，达到驱蚊的效果。下面有关培育过程的叙述，不正确的是(　　)
A．原生质体的融合常用PEG作为诱导剂
B．形成的愈伤组织其代谢类型是自养需氧型
C．由杂种细胞→杂种植株，要通过有丝分裂和细胞的分化
D．该项生物工程技术可克服远缘杂交不亲和的障碍
解析　植物体细胞杂交过程中，诱导原生质体融合常用的诱导剂是PEG；由杂种细胞→杂种植株，要通过有丝分裂、脱分化和再分化才能形成；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。杂种细胞经组织培养形成的愈伤组织，自身不含叶绿素无法进行光合作用，其营养物质来自培养基，代谢类型是异养需氧型。
答案　B
20．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的复生已不是神话。如果世界上最后一只大熊猫刚死亡，以下较易复生大熊猫的方法是(　　)
A．将大熊猫的体细胞取出，利用组织培养，培育成新个体
B．将大熊猫的体细胞两两融合，再经组织培养技术，经脱分化、再分化培育成新个体
C．取出大熊猫的体细胞核移植到母灰熊的去核卵细胞中，经孕育培养成新个体
D．将大熊猫的基因导入灰熊的受精卵中，培育成新个体
解析　动物体细胞的全能性由于分化程度高而使表现受到严格限制；若仅将大熊猫的基因导入灰熊的受精卵中，由于导入基因数量少，难以保证大熊猫的遗传特性。因此，可用克隆技术——核移植技术复生大熊猫。
答案　C
21．下列关于克隆技术的有关叙述，错误的是(　　)
A．利用花药离体培养得到单倍体植株，是利用了植物组织培养技术
B．进行植物组织培养时，不可能发生基因重组
C．“试管婴儿”实质上就是“体外受精”“胚胎体外培养”和“胚胎移植”的产物
D．动物细胞克隆时，需将一小团幼龄动物组织经酶解后马上开始培养
解析　本题考查克隆概念的理解，具有一定的综合性。克隆即无性繁殖，其中植物组织培养、动物细胞培养、胚胎分割、动物体细胞核移植都属于克隆。花药离体培养、植物体细胞杂交都利用了植物组织培养技术；基因重组发生在减数分裂时，而植物组织培养只进行有丝分裂；“试管婴儿”的实质是“体外受精”“胚胎体细胞培养”和“胚胎移植”的过程；培养动物细胞时，酶解后需要将分散的细胞制成细胞悬液再培养。
答案　D
22．现在有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血，在以后他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病，就可以通过脐带血中的干细胞来为其治病。下列说法正确的是(　　)
A．用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，需要激发细胞的所有全能性
B．用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病
C．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到动物细胞培养技术
D．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物
解析　本题主要考查动物细胞培养、器官移植等知识及对所学知识的理解和运用能力。用自己的干细胞培养出的器官，要用到动物细胞培养，该过程只得到器官并没有得到个体，器官移植时不会发生免疫排斥，故A、D项错误、C项正确；并不是所有的疾病都能用干细胞进行治疗，比如生物病原体引起的疾病，故B项错误。
答案　C
23．保证胚胎在移植前后所处的生理环境一致的方法是(　　)
A．用催产素处理供体和受体
B．用孕激素同时处理供体和受体
C．用抗利尿激素同时处理供体和受体
D．用促性腺激素同时处理供体和受体
解析　为了保证胚胎在移植前后所处的生理环境一致通常用促性腺激素同时处理供体和受体，使它们的生理环境相同，为胚胎的移入创造条件。
答案　D
24．下列关于克隆的定义、理论基础和应用方面的叙述，不正确的是(　　)
A．克隆是指不通过两个分子、两个细胞或两个个体结合而进行的无性繁殖
B．利用PCR(聚合酶链式反应)技术进行基因扩增属于细胞水平的克隆
C．每个体细胞中都携带整套遗传信息是动物克隆和植物克隆的物质基础
D．运用细胞工程方法，通过杂交瘤细胞生产人的单克隆抗体
解析　本题考查克隆、PCR技术、单克隆抗体的制备及理解和综合运用知识的能力。克隆是指通过技术手段使特定核酸(DNA)片段、单一细胞、组织、器官或生物体通过无性繁殖产生遗传上一致的大量DNA片段、细胞、组织、器官或完整生物体，A项正确；利用PCR技术进行基因扩增属于DNA分子水平的克隆，B项错；动植物克隆的物质基础是每个体细胞中都含有整套遗传信息，C项正确；杂交瘤细胞技术的基础是细胞融合技术，属于细胞工程范畴，D项正确。
答案　B
25．云南农业大学研究人员培育出10头猪蹄发荧光的转基因猪。主要研究过程是：①将瘦素基因与绿色荧光蛋白基因导入猪胎儿成纤维细胞；②将转基因的成纤维细胞核移植到去核的猪卵母细胞，并培育形成早期胚胎；③将胚胎移植到代孕母猪体内，最终获得转基因猪。在这一过程中不必进行的是(　　)
A．将瘦素基因与绿色荧光蛋白基因拼接，并构建基因表达载体
B．培养并筛选处于减数第二次分裂中期的猪次级卵母细胞
C．筛选出转基因猪胎儿成纤维细胞和转基因克隆胚胎
D．给代孕母猪注射环孢霉素A阻止T细胞增殖，以利于代孕母猪接受胚胎
解析　本题主要考查基因工程的应用，属于理解层次。根据题干中信息，要将两种基因同时导入猪胎儿成纤维细胞中，应先构建基因表达载体，故A正确；细胞核移植时用到的卵母细胞是次级卵母细胞，故选项B是必须的；必须确定目的基因导入受体细胞即成纤维细胞中是否成功，以及对转基因克隆猪胚胎的检测，从中筛选出符合要求的转基因克隆猪胚胎，故C正确；早期胚胎植入到母体的子宫时，受体对其基本上不发生免疫排斥，故D项不必进行。
答案　D
二、综合题(50分)
26．(15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？”他尝试设计出下列具体的实验方案。
结合实验方案回答：
实验原理：根据眼虫的特点，动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。实验步骤如下：
(1)①中选的植物材料细胞中，必须有的细胞器是________。
(2)③过程所用的酶是____________________。
(3)④过程除了用电激之外，还可以用________、________等作为诱导因素。
(4)⑤过程动物细胞体外培养需要满足的条件是________________、________________、________________、________________。
(5)在整个实验过程中，要强调所用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⑤⑥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，所运用的酶是纤维素酶和果胶酶。(3)诱导细胞融合的因素除了电激外，还有振动、离心、聚乙二醇、灭活的病毒等。(4)图中④是动物胚胎细胞培养，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　温度和pH　气体环境
(5)培养生物　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以满足培养物的需求
27．(10分)如图所示是1975年英国剑桥大学分子生物学实验室的柯勒和米尔斯坦别出心裁，所做的动物细胞融合实验，他们把小鼠的淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合起来，成为一个杂交瘤细胞，第一次实现了在体外大量生产抗体的愿望。
(1)淋巴细胞能与骨髓瘤细胞融合成一个细胞，两种细胞膜也能“融合”在一起，说明细胞膜________________。
(2)单克隆抗体的准确定义应为(　　)
A．一类特殊的抗体
B．无性繁殖系
C．单一抗体细胞的无性繁殖系
D．单一抗体细胞的有性繁殖系
(3)杂交瘤细胞繁殖进行的是________分裂，其遗传性状____________ __________________________________________________。
(4)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)，并与之结合，而绝不攻击任何正常的细胞，故制成“生物导弹”，这是利用了________________________________。
解析　动物细胞融合首先应使两细胞的细胞膜融合，细胞膜的融合是建立在细胞膜具有一定流动性的结构特点之上的。利用动物细胞融合形成杂交瘤细胞产生单克隆抗体的培养过程中，细胞增殖的方式是有丝分裂，属于无性繁殖。因为能产生单一的抗体，称为单一抗体细胞的无性繁殖系。制备单克隆抗体过程中形成的杂交瘤细胞因为具有了两个亲本细胞的遗传物质，在培养过程中表现出既能产生抗体又能在体外培养条件下无限增殖的特征。在单克隆抗体上连接抗癌药物制成的“生物导弹”治疗疾病时，不攻击正常体细胞主要是利用了抗体的特异性。
答案　(1)具有一定的流动性
(2)C
(3)有丝　具有淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特征
(4)抗体的特异性
28．(12分)阅读下列《抗A、抗B血型定型试剂(单抗隆抗体说明书)》部分内容，请据此回答问题：
抗A、抗B血型定型试剂(单克隆抗体说明书)
[组成与性状]　本品系用产生抗A、抗B抗体的杂交瘤细胞培育的上清液配制而成，专供鉴定人ABO血型用。
[使用方法]　将本品与受检红细胞盐水混合，按照有无凝集判定结果。抗A试剂能和A型血、AB型血凝集，抗B试剂能和B型血、AB型血凝集……(略)
[注意事项]　(略)
[保存及年限]　有效期一年，保存于2 ℃～8 ℃环境中。
[制造单位及厂址]　(略)
(1)该定型试剂(单克隆抗体)是通过________技术制备的。制备过程中，首先要利用________________________作为抗原反复注射给实验动物，一段时间后从实验动物体内提取出________________________细胞，并诱导其与骨髓瘤细胞融合，通常采用的生物诱导剂是________。之后，还需要通过多次________、________和克隆化培养，才能获得足够的用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(2)传统工艺中抗A试剂是从B型血的血清中提取。与传统工艺相比，本试剂的突出优点是_____________________________________________
________________________。
(3)该试剂的保存温度条件苛刻，主要是避免_____________________。
(4)某中学兴趣小组进行“ABO血型系统基本类型的鉴定”，设计了如下表格，完成表头中a、b设计。
血型鉴定表
　反应现象
姓名　　　
与抗A血型定型试剂反应(现象)
a________
b____
李文
不凝集
凝集
B型
解析　在理解和应用水平的层面上考查动物细胞工程应用：单克隆抗体制备、动物细胞融合的原理、方法和流程以及人类ABO血型系统基本类型的鉴定的原理和方法。本题的解题关键在于考生要了解人类ABO血型系统中，A型血人的红细胞膜上只有A凝集原，血清中只有抗B凝集原，血清中只有抗A凝集素；AB型血人的红细胞膜上有A、B凝集素；O型血人的红细胞膜上没有A、B凝集原，血清中却有抗A、抗B凝集素。所以李文的血液与抗A血型定型试剂接触未发生红细胞的凝集反应，说明其血型是B型或O型，而根据题意得知李文的血型是B型，所以其血液与抗B血型定型试剂接触会发生红细胞的凝集反应。
答案　(1)动物细胞融合　A型血的红细胞或者B型血的红细胞　能产生抗A或抗B抗体的B淋巴　灭活的病毒　筛选　抗体检测
(2)特异性强、灵敏度高、产量高
(3)因温度过高导致蛋白质分子变性失活
(4)与抗B血型定型试剂反应(现象)　血型
29．(13分)如图为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图回答：
(1)人类“治疗性克隆”属于生物工程中的________工程技术。
(2)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中，而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是_______________________________________
_______________________________________________________________。
(3)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞核仍然具有________。相同的胚胎干细胞“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质是基因____________的结果。上述“克隆”过程是建立在胚胎细胞的____________和____________基础上的。
(4)如将上述技术用于“克隆人”，则需要进行________过程，目前世界上绝大多数国家反对进行“克隆人”实验的原因是_________________ _____________________________________________。
答案　(1)细胞
(2)体细胞核在体细胞中不能表现全能性，而卵母细胞的细胞质可以为其提供表达全能性的环境
(3)全能性　选择性表达　细胞分裂　细胞分化
(4)胚胎移植　“克隆人”会使人类社会的伦理道德发生混乱(合理解释均可)