2017—2018学年生物人教版选修3同步测试（20份）

跟踪检测(四)　蛋白质工程的崛起
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列说法错误的是(　　)
A．天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的
B．天然蛋白质都能符合人类生产和生活的需要
C．天然干扰素在体外保存相当困难
D．许多工业用酶是由天然酶改造而来的
解析：选B　天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要，但不一定完全符合人类生产和生活的需要。
2．下列关于蛋白质工程的设计思路中，说法错误的是(　　)
A．从蛋白质的功能推测蛋白质应有的结构
B．从蛋白质的结构推测氨基酸的排列顺序
C．从氨基酸的排列顺序推测基因中脱氧核苷酸的排列顺序
D．蛋白质工程完全不遵循中心法则
解析：选D　蛋白质工程的基本途径是根据中心法则反推出来的。
3．科学家将β 干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌中表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高了β 干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为(　　)
A．基因工程　　　　　　　　
B．蛋白质工程
C．基因突变
D．组织培养
解析：选B　题目中的操作中涉及的基因显然不再是原来的基因，其合成的β 干扰素也不是天然β 干扰素，而是经过改造的、具人类所需优点的蛋白质，因而整个过程利用的生物技术应为蛋白质工程。
4．下列哪项不是蛋白质工程的研究内容(　　)
A．分析蛋白质分子的精细结构
B．对蛋白质进行有目的的改造
C．分析氨基酸的化学组成
D．按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质
解析：选C　蛋白质工程就是指根据蛋白质的精细结构和功能之间的关系，按照人的意愿改造蛋白质分子，形成自然界中不存在的蛋白质分子，对蛋白质的改造包括氨基酸的种类、数量和排列顺序，但不包括氨基酸的化学组成。
5．下列关于蛋白质工程的叙述错误的是(　　)
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要
B．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构
C．蛋白质工程能产生自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
D．蛋白质工程的操作起点是从预期蛋白质功能出发，设计出相应的基因，并借助基因工程实现的
解析：选B　蛋白质工程实际操作还是对基因进行操作，而不是对蛋白质进行操作。
6．科学家为提高玉米中赖氨酸含量，将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的氨基酸由天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍，下列对蛋白质的改造，操作正确的是(　　)
A．直接通过分子水平改造蛋白质
B．直接改造相应的mRNA
C．对相应的基因进行操作
D．重新合成新的基因
解析：选C　蛋白质工程的直接操作对象是基因。
7．猪的胰岛素用于人体降低血糖浓度效果不明显，原因是猪的胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪的胰岛素用于临床治疗人的糖尿病，用蛋白质工程对蛋白质分子进行设计的最佳方案是(　　)
A．对猪的胰岛素进行一个不同氨基酸的替换
B．将猪的胰岛素和人的胰岛素进行拼接，组成新的胰岛素
C．将猪和人的胰岛素混合在一起治疗人的糖尿病
D．根据人的胰岛素设计制造一种新的胰岛素
解析：选D　要使猪的胰岛素用于临床治疗人的糖尿病，需要对猪的胰岛素进行蛋白质改造，制造一种新的胰岛素。蛋白质工程实质是对基因的改造。
8．下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是(　　)
A．基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质
B．蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成
C．当得到可以在－70
℃条件下保存半年的干扰素后，在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下，干扰素可以大量自我合成
D．基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的
解析：选C　利用蛋白质工程生产蛋白质产品应通过改造相应基因后，再经基因表达大量产生。
9．某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只是其热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗食物消化不良，最佳方案是(　　)
A．替换此酶中的少数氨基酸，以改善其功能
B．将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶
C．重新设计与创造一种蛋白酶
D．减少此酶在片剂中的含量
解析：选A　蛋白质的结构包括一级结构和空间结构，一级结构是指组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序，蛋白质的功能是由一级结构和空间结构共同决定的，特别是空间结构与蛋白质的功能关系更密切。要想使蛋白酶热稳定性有所提高，就要改变蛋白质的结构，此类问题一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。
10．蛋白质工程中最早成功实现的是(　　)
A．对胰岛素进行改造，生产速效型药品
B．蛋白质工程应用于微电子方面
C．体外耐保存的干扰素
D．用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米
解析：选A　1981年，用基因工程菌生产出胰岛素产品，随后进入商品化生产，结束了完全依赖动物脏器生产胰岛素的历史。
二、非选择题(共30分)
11．(14分)在体内，人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链，此肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原，进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切割去除中间片段C后，产生A、B两条肽链，再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。目前，利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答下列问题：
(1)人体内合成前胰岛素原的细胞是__________，合成胰高血糖素的细胞是____________。
(2)可根据胰岛素原的氨基酸序列，设计并合成编码胰岛素原的______________序列，用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体。再经过细菌转化、筛选及鉴定，即可建立能稳定合成____________的基因工程菌。
(3)用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时，培养液无抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，则用该工程菌进行工业发酵时，应从____________中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便可转变为胰岛素。
解析：(1)由题意可知，前胰岛素原在细胞内经加工后成为胰岛素，人体合成胰岛素的细胞是胰岛B细胞，所以合成前胰岛素原的细胞也是胰岛B细胞；合成胰高血糖素的细胞是胰岛A细胞。(2)根据胰岛素原的氨基酸序列，可设计并合成编码胰岛素原的DNA序列(即目的基因)；用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体，再经过细菌转化、筛选及鉴定，即可建立能稳定合成人胰岛素原的基因工程菌。(3)根据题意，培养液无抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，所以用该工程菌进行工业发酵时，应从菌体中分离、纯化胰岛素原，经酶处理便可转变为胰岛素。
答案：(1)胰岛B细胞　胰岛A细胞　(2)DNA序列　胰岛素原　(3)菌体
12．(16分)绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发生的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：
(1)图中通过过程①②形成重组质粒，需要限制酶切取目的基因、切割质粒。限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的1个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后形成黏性末端的过程。________________________________________________________________________。
②在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来？________________________________________________________________________，
理由是_____________________________________________________________。
(2)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多也最有效的方法是________。
(3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是________________________________。获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是________________________________。
(4)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：__________________(用序号表示)。
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计
③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)
④表达出蓝色荧光蛋白
解析：(1)中①问相对比较简单，书写要关注DNA序列与限制酶识别序列的区别，不要遗漏了酶和黏性末端的正确表达。②问中由于两种限制酶切割形成的黏性末端是相同的，可以互补配对，因此可用DNA连接酶进行相互“缝合”。(2)基因工程中目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法。(3)基因表达载体上标记基因的作用是鉴定受体细胞中是否含有目的基因；获得转基因猪，可以解决医学上供体器官不足和免疫排斥问题。(4)蛋白质工程正确的操作过程是②①③④。
答案：(1)①(只写出切割后形成的部分也可)
②可以连接　由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互补的)　(2)显微注射技术　(3)鉴定受体细胞中是否含有目的基因　供体器官不足和免疫排斥　(4)②①③④阶段质量检测(五)　
模块综合检测(一)
(满分：100分　时间：45分钟)
一、选择题(每小题2分，共40分)
1．美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得高水平的表达，长成的植物通体光亮，堪称奇迹。下列有关发光烟草培育的叙述正确的是(　　)
A．在培育过程中需用同一种限制酶分别切割荧光素基因和质粒
B．将目的基因直接导入烟草细胞常用的方法是显微注射法
C．受体细胞只能用烟草的受精卵，因为受精卵的全能性最高
D．导入目的基因的烟草细胞不需进行植物组织培养就能发育成一个完整的植株
解析：选A　在转基因植物的培育过程中，不能将目的基因直接导入到受体细胞中，必须先让目的基因与载体结合，此时要用同种限制酶切割，以露出相同的黏性末端，便于二者连接。以植物细胞作受体细胞时，可以用体细胞，也可以用受精卵，导入的方法一般为农杆菌转化法，而显微注射法用于动物细胞。导入目的基因的受体细胞需经植物组织培养才能发育成一个新个体。
2．下列有关受精作用及胚胎发育的说法中，错误的是(　　)
A．观察卵子是否受精的重要标志是卵细胞膜和透明带之间是否出现两个极体
B．防止多精入卵的两道屏障是顶体反应和卵细胞膜反应
C．标志着受精作用完成的是两原核融合形成合子
D．胚胎从透明带内伸展出来的过程称为孵化
解析：选B　哺乳动物防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。
3．下列关于植物体细胞杂交的叙述，正确的是(　　)
A．去掉细胞壁获得有活力的原生质体的唯一方法是酶解法
B．因基因选择性表达导致原生质体和植物细胞形态不同
C．杂种细胞再生细胞壁主要与线粒体和高尔基体有关
D．有丝分裂和减数分裂是植物体细胞杂交过程中细胞分裂的主要方式
解析：选C　目前最常用的去除细胞壁的方法是酶解法，但不是唯一的方法；细胞壁对植物细胞具有保护和支持的作用，去除细胞壁后，原生质体呈球状，与基因选择性表达无关。植物体细胞杂交过程没有发生减数分裂。
4．下面是牛囊胚示意图，有关该图的叙述错误的是(　　)
A．透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的
B．囊胚腔是一个充满液体的腔
C．内细胞团将来分化成内胚层
D．滋养层将来发育成胎膜和胎盘
解析：选C　内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。
5．科学家研究生长在墨西哥某地的野生玉米后发现，这种玉米含有包括苏云金芽孢杆菌抗虫毒蛋白基因在内的转基因作物的基因，这一现象说明(　　)
①转基因作物的基因可传播到野生植物中
②转基因作物可对生物的多样性构成威胁
③为防止基因污染，应当禁止转基因作物的研究
④自然杂交过程实质是一个长期的转基因过程，两者没有任何区别
A．②④　　B．③④　　C．①②　　D．①③
解析：选C　转基因作物可通过杂交将自身的基因传播到野生植物中；基因污染可能会对生物的多样性构成威胁；虽然转基因生物存在危害，但我们应理性地看待转基因生物的研究；自然杂交是同种生物个体之间的基因交流，而转基因是将外源基因导入受体细胞的过程，即不同生物之间基因的交流。
6．我国的“三北”防护林是一项规模空前的生态建设工程，被誉为“绿色万里长城建设工程”。下列不属于植树造林在保护环境方面要求的是(　　)
A．调节气候
B．防风固沙，防止荒漠化
C．提供木材
D．维持大气的碳—氧平衡
解析：选C　树木对涵养水源，调节当地气候，防风固沙，防止沙漠化等方面都有重要作用。树木进行光合作用，消耗CO2，制造O2，有利于维持大气的碳—氧平衡。提供木材与环境保护无关，是经济效益。
7．下列说法正确的是(　　)
A．植物组织培养是指离体的植物器官或细胞在无人为干预的情况下经脱分化形成新个体
B．动物克隆可通过动物体细胞核移植技术来实现
C．人工诱变、细胞工程、基因工程等技术只能应用于对微生物进行改造
D．动物细胞融合技术最重要的用途是培养具有双亲优良性状的经济动物
解析：选B　植物组织培养需要在人工控制的条件下进行；基因工程和细胞工程有多种用途，动物细胞融合最重要的用途是制备单克隆抗体。
8．下面为基因工程的部分操作过程示意图，甲～丁代表各不同阶段参与作用的成分。根据图示资料，下列叙述正确的是(　　)
A．细菌中的质粒都可以作为甲
B．丙是生物体内的RNA分子
C．乙和丁所用的酶相同
D．图中各个过程都可在试管内完成
解析：选D　图示中的甲是载体，必须具有复制原点、启动子、终止子和标记基因等结构，因此并不是所有质粒都可以作为载体；乙为限制性核酸内切酶，丁为DNA连接酶，二者不同；丙为目的基因；上述过程均在体外进行。
9．下列关于哺乳动物胚胎工程的叙述，错误的是(　　)
A．胚胎分割时，最好选择处于桑椹胚或原肠胚时期的胚胎
B．胚胎干细胞具有发育的全能性，可从早期胚胎中分离获取
C．胚胎移植时，受体母畜的生理状态必须与供体母畜相同
D．培育试管动物时，受精过程及早期胚胎发育过程在体外进行
解析：选A　胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
10．生态农业是一个在生态上自我维持的农业生产系统，其特点是在保持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下，求得最大生产力和可持续发展。下列关于生态农业的叙述错误的是(　　)
A．生态农业中食物链的营养级之间能量传递效率大大提高了
B．生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高
C．生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生
D．生态农业属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物的方法防治
解析：选A　生态农业中生态系统的营养结构变复杂了，但食物链的营养级之间的能量传递效率不变。
11．生产单克隆抗体时，需要对下列培养细胞进行选择的是(　　)
A．①②　　　　　　　　　
B．②③
C．①③
D．①④
解析：选A　在制备单克隆抗体时需要进行两次筛选，一是获得杂交瘤细胞，如图①过程；二是获得能够分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞，如图②过程。
12．炭疽病是由炭疽杆菌引起的，炭疽杆菌进入人体后可以呈几何级数增殖。下列有关炭疽杆菌的说法中错误的是(　　)
A．炭疽杆菌能在人体内大量繁殖，是因为无环境阻力
B．炭疽杆菌的遗传遵循遗传的基本规律
C．治疗炭疽病应将青霉素、环丙沙星等多种抗生素联合使用
D．用甲醛、碘熏蒸可杀灭室内的炭疽杆菌
解析：选B　由于炭疽杆菌是细菌，属于原核生物，所以其遗传不遵循遗传的基本规律。
13．利用乳腺生物反应器生产药用蛋白是动物基因工程的重要应用，目前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α 抗胰蛋白酶等医药产品。下列有关乳腺生物反应器的叙述错误的是(　　)
A．受体细胞可选用受精卵或胚胎干细胞
B．获得转基因动物需利用胚胎移植技术
C．鉴别药用蛋白基因是否导入受体细胞一般利用DNA分子杂交法
D．转基因动物产生的生殖细胞可能含有药用蛋白基因
解析：选C　培育转基因动物选用的受体细胞可以是受精卵或胚胎干细胞；胚胎移植是培育转基因哺乳动物的最后一道工序；通过检测标记基因来鉴别目的基因是否导入受体细胞。
14．某实验室做了如下图所示的实验研究，下列与此有关的叙述正确的是(　　)
A．过程①诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变
B．过程②属于动物细胞培养过程中的原代培养
C．丙细胞既能持续分裂又能分泌单一的抗体
D．过程③④所用的培养基都含有聚乙二醇
解析：选C　①是向高度分化的成纤维母细胞导入诱导基因，属于基因重组；②过程的实质是基因的选择性表达，属于细胞分化；丙细胞是由B细胞和骨髓瘤细胞融合后形成的，它同时具备了B细胞和瘤细胞的特点，即既能无限增殖，又能分泌特异性抗体；③是动物细胞融合，需使用聚乙二醇作诱导剂，④是动物细胞培养制备单克隆抗体的过程，不需要聚乙二醇。
15．下列实例明显体现了转基因生物引起的食物安全问题的是(　　)
A．转基因猪的细胞中含有人的生长激素基因，
因而猪的生长速度快，个体大
B．转基因大米中含有β胡萝卜素，营养丰富，产量高
C．转基因植物合成的某些新蛋白质引起个别人过敏
D．让转基因牛为人类生产凝血因子，并在牛奶中提取
解析：选C　转基因生物引发食物安全的理由：对食物的安全性检测不够，担心出现滞后效应，担心出现新的过敏原，担心营养成分改变，把动物蛋白质基因转入农作物，侵犯宗教信仰者或素食者权益。C项体现出转基因生物引发的食物安全问题，A、B、D三项均不能体现。
16．有人认为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，他的依据是(　　)
A．转入的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌杂交，形成新的病原体
B．转基因植物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，使之成为“超级杂草”
C．科学家赋予转基因生物某些特殊性状，增强了它们在该地区生存条件下的竞争力
D．转基因植物花粉传播的距离有限，但能在种植区以内繁殖
解析：选C　由于科学家赋予了转基因生物某些特殊性状，增强了它们在该地区生存条件下的竞争力，故它们有可能威胁生态系统中其他生物的生存。
17．一种质粒和人的胰岛素基因存在的限制酶的酶切位点(用E1表示)如下图所示，a表示标记基因，b表示胰岛素基因。现用该种限制酶分别切割质粒和胰岛素基因，然后用DNA连接酶连接切割后的质粒和胰岛素基因，最不可能出现的是(　　)
解析：选C　胰岛素基因呈直链状且较短，两个末端不容易结合到一块。A是质粒被切割后形成的大环片段和小环片段又重新结合在一块形成的；B是正常形成的重组质粒；D为质粒被切割后形成的大环片段两端直接连接后形成的。
18．基因工程利用某目的基因(图甲)和P1噬菌体载体(图乙)构建重组DNA(图丙)。限制酶的酶切位点分别是Bgl
Ⅱ
(A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3A
Ⅰ(↓GATC)。下列分析合理的是(　　)
A.用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
B．用Bgl
Ⅱ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
C．用Bgl
Ⅱ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
D．用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
解析：选D　解答本题的关键是要看准切割后目的基因插入的方向，只有用EcoR
Ⅰ和Sau3A
Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体，插入后RNA聚合酶的移动方向才一定与图丙相同。
19．下图是胚胎干细胞分离途径示意图。下列说法正确的是(　　)
A．图中A所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘
B．胚胎干细胞的体积和细胞核都较小
C．胚胎干细胞可以增殖而不发生分化
D．利用胚胎干细胞培养的人造器官正在大规模应用
解析：选C　图中A是内细胞团细胞，将来能够发育成除胎膜和胎盘外的其他组织和器官。胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大。在体外培养情况下，可以只增殖而不发生分化。利用胚胎干细胞可以诱导形成器官，但目前并没有大规模应用。
20．下图是利用基因工程技术培育转基因植物、生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性内切酶。下列说法错误的是(　　)
A．图示过程是基因工程的核心步骤
B．表达载体构建时需要用到限制酶SmaⅠ
C．抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
D．除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构
解析：选B　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。
二、非选择题(共60分)
21．(10分)克隆猪成功率较低，与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl 2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。
请回答：
(1)图中重组细胞的细胞核来自________细胞，早期胚胎移入受体子宫后继续发育，经桑椹胚、囊胚和______胚最终发育为克隆猪。
(2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl 2
cDNA的分子数，进而计算总mRNA中Bcl 2
mRNA的分子数，从而反映出Bcl 2基因的转录水平。
①图中X表示________过程。
②从基因组数据库中查询Bcl 2
mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成__________用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模板是________。
解析：(1)核移植技术是将供体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，形成重组细胞的过程。结合图形可知，图中重组细胞的细胞核来自良种猪的体细胞；早期胚胎经桑椹胚、囊胚和原肠胚，最终发育为个体。(2)①图中X过程是mRNA反转录形成cDNA的过程。②利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模板是目的基因，即Bcl 2
cDNA。
答案：(1)体　原肠　(2)①反转录　②引物　Bcl 2
cDNA
22．(12分)阅读如下资料：
资料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
资料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。
资料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题：
(1)资料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用________法。构建基因表达载体常用的工具酶是________和______。在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是____________________________________________。
(2)资料乙中的技术属于__________工程的范畴，该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对__________进行改造，或制造一种__________的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的________序列发生了改变。
(3)资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到________种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为________体，兔乙称为________体。
解析：(1)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法；构建基因表达载体需要限制性内切酶对目的基因所在的DNA和载体进行切割，还需要DNA连接酶将目的基因与载体结合；农杆菌中的Ti质粒上的T DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，故可用农杆菌感染植物，将目的基因导入植物细胞。(2)资料乙中的技术属于蛋白质工程的范畴，通过改造基因，对T4溶菌酶这种蛋白质进行了改造，使组成该酶的氨基酸序列发生了改变，从而提高了T4溶菌酶的耐热性。(3)由于同一物种的生理特性相同，因此进行胚胎移植时，受体与供体物种相同，易于成功；兔甲是提供胚胎的个体，称为供体，兔乙是接受胚胎的个体，称为受体。
答案：(1)显微注射　限制性内切酶　DNA连接酶　农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中　(2)蛋白质　现有的蛋白质　新蛋白质　氨基酸　(3)同　供　受
23．(12分)已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不能无限增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖。将这两种细胞在培养皿中混合，加促融剂促进细胞融合，获得杂种细胞，并生产单克隆抗体。请回答：
(1)生产单克隆抗体时，一般不直接利用一个B淋巴细胞，主要原因是________________________________________________________________________。
(2)①过程中，常用的与植物细胞融合相同的诱导剂是________________________。
(3)②过程为________培养，培养液中还需通入气体，其中通入CO2的目的主要是________。
(4)④表示杂交瘤细胞的扩大培养，其既可在体外培养，也可注射到小鼠________内培养。体内培养与体外培养相比，其优点是_____________________________________。
(5)为了从培养液中分离出杂种细胞，需在②过程向培养液中加入________，理由是杂交瘤细胞可利用__________________途径合成DNA，从而才能在该培养液中增殖。
解析：B淋巴细胞不能无限增殖，因此应与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞。动物细胞融合和植物体细胞杂交都可用聚乙二醇作诱导剂。在动物细胞培养中CO2的作用主要是维持溶液的pH。加入氨基嘌呤后，D途径被阻断，只有杂交瘤细胞才能增殖。
答案：(1)B淋巴细胞不能无限增殖　(2)聚乙二醇　(3)细胞　维持培养液的pH　(4)腹腔　无需再提供营养物质以及无菌环境，操作简便
(5)氨基嘌呤　淋巴细胞中的S
24．(10分)下面为一系列生物技术操作示意图，请据图回答：
(1)在基因工程中，a过程为________。如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因，a过程使用的酶区别于其他酶的特点是_____________________________________________。
(2)在基因工程中，b过程为________，得到的细胞必须通过检测与鉴定，才能知道目的基因是否被导入，可采用的检测方法为____________。
(3)为提高胚胎的利用率，可通过________(填字母)过程，此过程要选择发育良好、形态正常的________胚。
(4)在植物细胞工程中，过程f、g分别为________、__________。
解析：图中a是目的基因的获取，b是将目的基因导入受体细胞，c是早期胚胎发育，d是胚胎分割，e是胚胎移植，f是脱分化，g是再分化。
答案：(1)目的基因的获取　能识别特定的脱氧核苷酸序列　(2)将目的基因导入受体细胞　DNA分子杂交技术　(3)d　桑椹胚或囊　(4)脱分化　再分化
25．(16分)图甲是植物组织培养过程示意图，图乙是植物激素对愈伤组织分化影响的示意图。据图回答下列问题：
(1)植物组织培养的原理是植物细胞具有___________________________________。
(2)为了保证植物的正常生长，容器内装有的培养基中除小分子有机物和水外，还需要含有植物生长所需要的________________________。
(3)在A
过程中，为了有利于嫩枝组织细胞启动细胞分裂形成愈伤组织，常常需要在配制好的培养基中添加______________。嫩枝组织细胞接种后2～5
d时，若发现其边缘局部污染，原因可能是________________________________________________________。
(4)在过程B中，若愈伤组织没有形成根，但分化出了芽，其原因可能是______________________________；若要获得更多的愈伤组织，培养基中两种激素的含量应该是__________________________________________________________________。
(5)切取若干光照后一段幼苗芽尖处的组织块，消毒后，接种到诱导再分化的培养基中培养，该培养基中两种植物激素浓度相同。从理论上分析，分化的结果是________；原因是________________________________________________________________________。
解析：(1)植物细胞具有全能性，这是植物组织培养的理论基础。(2)为了保证植物的正常生长，培养基中一定要添加各种无机盐。(3)植物组织培养过程中，启动细胞分裂和愈伤组织的分化都离不开植物激素。培养的嫩枝组织细胞周围发生局部污染，可能是嫩枝组织细胞消毒不彻底。(4)(5)从图乙可知，植物激素的种类及其浓度配比都会影响愈伤组织分化的方向，具体结合图示和题干信息回答即可。
答案：(1)全能性　(2)各种无机盐　(3)植物激素　嫩枝组织细胞消毒不彻底　(4)培养基中生长素较少，细胞分裂素较多　细胞分裂素中等量，生长素少　(5)生根　原培养基中细胞分裂素与生长素的浓度相等，而经光照后的幼苗芽尖处组织块含较多生长素，因此组织块处的细胞分裂素少，生长素多，故诱导生根
模块综合检测(二)
(满分：100分　时间：45分钟)
一、选择题(每小题2分，共40分)
1．下列有关基因工程的叙述中，正确的是(　　)
A．基因工程又叫体外DNA重组技术
B．EcoRⅠ酶只能切割含目的基因的DNA
C．Ti质粒只能运载Bt毒蛋白基因
D．基因表达载体上含有终止密码子
解析：选A　EcoR
Ⅰ酶能识别所有含有GAATTC序列的DNA分子；Ti质粒是农杆菌中的环状DNA分子，可携带与插入位点相符的外源基因；终止密码子在mRNA上，而基因表达载体是重组的DNA分子。
2．基因工程在操作过程中需要限制酶、DNA连接酶、载体三种工具。以下有关基本工具的叙述，正确的是(　　)
A．所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成
B．所有DNA连接酶均能连接黏性末端和平末端
C．真正被用作载体的质粒都是天然质粒
D．原核生物体内的限制酶可切割入侵的DNA分子而保护自身
解析：选D　大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成；DNA连接酶包括E·coli
DNA连接酶和T4
DNA连接酶，前者只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来；在基因工程操作中真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
3．下图四种质粒含有E1和E2两种限制酶的识别位点，Apr表示抗青霉素的抗性基因，Tcr表示抗四环素的抗性基因。将两端用E1切开的Tcr基因与用E1切开的质粒(X－1)混合连接，连接后获得的质粒类型不可能是(　　)
解析：选D　Tcr基因的黏性末端是E1限制酶识别序列，不能与E2限制酶切割形成的黏性末端拼接。
4.
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。下图依次为四种限制酶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(　　)
A．BamHⅠ和EcoRⅠ
B．BamHⅠ和HindⅢ
C．EcoRⅠ和HindⅢ
D．BamHⅠ和BglⅡ
解析：选D　只有黏性末端相同才可互补，BamH
Ⅰ和Bgl
Ⅱ切出的末端相同。
5.
在现代生物工程技术中，研究方案不能实现其目的的是(　　)
选项
方案
目的
A
建立沼气池
有利于物质和能量的多级利用
B
体外诱导胚胎干细胞分化
培育供移植的组织器官
C
培育试管苗、试管牛和克隆羊
能保持全部母本性状
D
用胰蛋白酶处理剪碎的动物组织块
制备动物细胞悬浮液
解析：选C　沼气池不仅可以节约能源、改善和保护环境，还能节约化肥和农药，提高农作物的产量和质量，促进和带动饲养业的发展；体外诱导胚胎干细胞分化成不同的组织器官，可用于器官移植且没有排斥反应；试管牛是体外受精，属于有性生殖，含有双亲的遗物物质；动物细胞培养时，用胰蛋白酶处理分解细胞间质，使其分散成单细胞。
6．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(　　)
解析：选C　克隆动物是将动物的体细胞的细胞核与去核的卵细胞组成重组细胞，因此图中只有C选项符合题意。
7．我国生态工程的理论和实践都取得了长足进展，下列措施最合理的是(　　)
A．通过建设更高的烟囱来减少当地的污染
B．先大量生产以求最大利益，再用其中少许的收益来治理污染
C．发展生态农业，实现物质和能量的多级利用
D．只要退耕还湿地，不管湿地上游干扰程度
解析：选C　发展生态农业，实现物质和能量的多级利用可使我国生态工程的理论和实践取得长足进展。
8．硕果累累的转基因成果在带给人们喜悦的同时，也促使人们进行冷静的反思。下列对转基因生物的几项反思中，不合理的是(　　)
A．转入动物蛋白基因的农作物有可能侵犯素食者的权益
B．转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为新的过敏原
C．重组微生物产生降解某些化合物的产物可能对环境造成二次污染
D．种植抗除草剂农作物对环境没有任何负面影响
解析：选D　转入动物蛋白基因的农作物，所产生的动物蛋白有可能侵犯素食者的权益；转基因植物合成的某些新的蛋白质，可能使部分人群在食用后产生过敏反应，而成为新的过敏原；重组的微生物在降解某些化合物过程中所产生的中间产物，可能会对人类生活环境造成二次污染；转基因植物的抗除草剂基因可能通过花粉传播而进入杂草中，使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”。
9．下列有关基因工程技术的原理或实质的叙述，合理的有(　　)
①基因诊断的基本原理是DNA分子杂交；②基因治疗的原理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；③DNA探针技术的原理是探针与样品中变性处理的DNA单链配对杂交；④构建基因表达载体的实质是基因突变；⑤PCR技术的实质是体外复制特定DNA片段的核酸合成技术
A．一项　　　　　　　　　
B．两项
C．三项
D．四项
解析：选D　①②③⑤四项均合理，而④错误，构建基因表达载体的实质是基因重组。
10．在制备X单克隆抗体的过程中，如果用a表示骨髓瘤细胞，b表示产生X抗体的浆细胞，c为产生Y抗体的浆细胞，促进细胞两两融合后，对融合细胞进行了两次筛选，其目的分别为(　　)
A．从aa、bb、cc、ab、ac、bc中选出ab、bc；从ab、bc中选出bc
B．从aa、bb、cc、ab、ac、bc中选出ab、bb；从ab、bb中选出bb
C．从aa、bb、cc、ab、ac、bc中选出ab、ac；从ab、ac中选出ab
D．从aa、bb、cc、ab、ac、bc中选出ab、bc；从ab、bc中选出ab
解析：选C　制备单克隆抗体的过程中有两次筛选，第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选是筛选出能产生特定的单克隆抗体的杂交瘤细胞。
11．ω 3脂肪酸是深海“鱼油”的主要成分，它对风湿性关节炎以及糖尿病等有很好的预防和辅助治疗作用。科学家从一种线虫中提取出相应基因，然后将该基因导入猪胚胎干细胞，以期得到富含ω 3脂肪酸的转基因猪。下列相关叙述正确的是(　　)
A．从线虫中提取目的基因需要特定的限制酶，此酶作用于氢键
B．构建重组DNA时，常用的(运)载体是质粒，受体细胞可以是胚胎干细胞，也可以是受精卵
C．培养胚胎干细胞的培养基中，所加入的动物血清也是植物组织培养的必需成分
D．培育转基因猪需利用到转基因技术、动物细胞培养技术、核移植技术
解析：选B　限制酶作用于磷酸二酯键；构建重组DNA时，常用的(运)载体是质粒，受体细胞可以是胚胎干细胞，也可以是受精卵；植物组织培养的培养基中不需要加入动物血清；培育转基因猪需利用到转基因技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术，但不需要核移植技术。
12．下图为利用胚胎干细胞培育转基因小鼠的基本流程示意图，下列叙述错误的是(　　)
A．过程①选择胚胎干细胞作受体细胞是因为其具有发育全能性
B．过程②中必需通过一定方法筛选含有目的基因的胚胎干细胞
C．过程③中导入囊胚的细胞数不同，子代小鼠的性状可能不同
D．过程④中为提高成功率，需对代孕母鼠进行超数排卵处理
解析：选D　胚胎干细胞具有发育的全能性，用作受体细胞可以得到转基因动物；过程②为筛选过程，筛选出含有目的基因的胚胎干细胞；过程③把胚胎干细胞导入到囊胚中，导入的细胞越多，发育成的转基因动物含有目的基因的部分越多；为了提高胚胎成活率，需对代孕母鼠进行同期发情处理。
13．现代生物科学技术中涉及的一些关系，不符合集合图所示关系的是(　　)
A．①质粒　②载体　③DNA
B．①cDNA文库　②基因文库　③基因组文库
C．①植物组织培养　②植物体细胞杂交　③植物细胞工程
D．①动物细胞核移植　②动物细胞工程　③细胞工程
解析：选C　C项中的植物组织培养与植物体细胞杂交是并列关系，都属于植物细胞工程。
14．如图是人工种子的模式图，请据图判断错误的是(　　)
A．①②③分别相当于种子的种皮、胚和胚乳
B．②将来可以发育成一株完整的植株
C．同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型
D．用人工种子培育后代的方法属于有性生殖
解析：选D　观察题图，①相当于种皮，②相当于胚，③中含有营养物质，相当于胚乳；②为胚状体，能发育成完整的植株；由于人工种子是用植物组织培养技术得到的，故基因型相同；植物组织培养技术得到的人工种子属于无性生殖。
15．无论是植物细胞，还是动物细胞，都可以利用一定的方法诱导融合，如图表示细胞融合技术的模型，有关叙述错误的是(　　)
A．若该过程表示植物原生质体的融合，则甲、乙细胞可用酶解法获取
B．若该过程表示体外受精，则甲、乙细胞都需要经过准备阶段
C．若该过程表示制备单克隆抗体，则丙细胞是杂交瘤细胞
D．以上三个过程可以用同一种诱导剂诱导融合
解析：选D　若图示过程表示植物原生质体的融合，在形成甲、乙细胞之前需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，可用聚乙二醇(PEG)诱导细胞融合；若图示过程表示体外受精，则甲、乙细胞应代表精子与卵细胞，其中精子需要获能处理，卵细胞需要培养成熟，两者可在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精；若图示过程表示单克隆抗体的制备，则丙细胞是B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞，可用聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒诱导细胞融合；可见，以上三个过程不能用同一种诱导剂诱导融合。
16．动物细胞培养包含原代培养和传代培养，其中原代培养过程如图所示，下列对相关处理及原因的叙述，错误的是(　　)
A．容器甲中幼龄动物组织需要剪碎处理，因为细胞靠在一起限制细胞的生长和增殖
B．锥形瓶乙中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，因为细胞间的物质主要是蛋白质
C．培养瓶丙应置于100%O2中培养，因为O2是细胞代谢所必需的
D．培养瓶丙的内表面需消毒处理，因为细胞贴附在瓶壁才能生长增殖
解析：选C　进行动物细胞培养时，首先将取自幼龄动物的组织块剪碎，然后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使组织分散成单个细胞；细胞培养所需气体主要有O2和CO2，后者能维持培养液的pH，所以要将培养瓶置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养；培养贴附性细胞时，细胞要能够贴附于底物上才能生长增殖，这就要求培养瓶的内表面光滑、无毒，易于贴附。
17．下列生物工程中的相关知识，叙述错误的是(　　)
A．一个基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点
B．植物体细胞杂交技术一般不用灭活的病毒诱导原生质体融合
C．单克隆抗体来自杂交瘤细胞，具有特异性强灵敏度高可大量制备的优点
D．在对原肠胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割
解析：选D　胚胎进行分割时，应将囊胚阶段的内细胞团均等分割。
18．干扰素是动物体内的一种蛋白质，可以用于治疗病毒的感染和癌症，但在体外保存相当困难。下图是利用蛋白质工程设计保存干扰素的生产流程图，据图分析错误的是(　　)
A．图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能
B．图中新的干扰素基因必须加上启动子和终止子才能表达
C．图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构
D．图中各项技术并没有涉及基因工程技术
解析：选D　蛋白质工程的基本途径是从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列，进而生产相应的蛋白质。图中将新的干扰素基因导入受体细胞中表达新的干扰素，说明该过程涉及基因工程技术。
19．动植物细胞工程技术在农牧业生产、医药卫生等领域有广泛的用途，下列有关说法错误的是(　　)
A．脱离母体后，给予适宜的营养和条件是植物细胞表现出全能性的必要条件
B．运用植物组织培养、植物体细胞杂交、动物细胞培养、转基因植物的培养技术培育生物新品种，操作过程中都能形成愈伤组织
C．单克隆抗体可以制成诊断盒用于疾病的诊断、可以与药物结合用于病变细胞的定向治疗
D．动物细胞培养时培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离，制成悬浮液
解析：选B　植物组织培养过程中经过脱分化会形成愈伤组织，在植物体细胞杂交和转基因植物的过程中都利用到了植物的组织培养，而动物细胞培养只是利用了细胞增殖的原理。
20.图中a表示基因工程，c表示胚胎工程，d表示细胞工程，则e和b分别表示(　　)
A．胚胎移植和细胞培养
B．显微注射技术和细胞培养
C．细胞培养和花粉离体培养
D．显微注射技术和花粉离体培养
解析：选C　基因工程、胚胎工程、细胞工程都需要进行细胞培养获得个体，e表示细胞培养。
二、非选择题(共60分)
21．(12分)下图表示利用致病病毒M的表面蛋白基因和无毒病毒N，通过基因工程制作重组M病毒疫苗的部分过程。其中①～⑤表示操作流程，a～h表示分子或结构。据图回答问题：
(1)基因工程除了微生物基因工程外，还有____。在上图所示过程中，获取目的基因的步骤是流程________(用图中编号回答)；在流程③中必需实施的步骤有________________________________________________________________________。
(2)在上图所示的整个过程中，用作运载体的DNA来自分子________(用图中字母回答)。
(3)下列关于质粒运载体的说法正确的是(多选)(　　)
A．使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解
B．质粒运载体只能在与目的基因重组后进入细胞
C．质粒运载体可能是从细菌或病毒的DNA改造的
D．质粒运载体的复制和表达也遵循中心法则
E．质粒运载体只有把目的基因整合到受体细胞的DNA中才能表达
F．没有限制酶就无法使用质粒运载体
(4)据图比较结构g和结构h的异同，并解释产生差异的原因________________________________________________________________________。
解析：(1)根据受体细胞的不同，基因工程可分为动物基因工程、植物基因工程和微生物基因工程。图中①、②表示提取致病病毒M的DNA并切割下目的基因，图中③是目的基因与运载体拼接过程，需要用同种限制酶切割质粒和目的基因。(2)图中c、d起到了运载体的作用。(3)若直接将目的基因片段导入受体细胞，则很容易被分解失效，只有整合后随运载体一起友好的寄居在受体细胞，故A正确。质粒运载体与目的基因没有成功重组也会被导入受体细胞，故B错误。质粒运载体通常是来自细菌，病毒没有质粒，故C错误。质粒的本质是小型环状DNA，其复制和表达遵循中心法则，可独立的在受体细胞内表达，故D正确，E错误。质粒作为运载体，必须先用同种限制酶切割，才能与目的基因整合重组，故F正确。(4)仔细比较结构g和结构h，主要区别在病毒表面的蛋白质不同，h能合成致病病毒M的表面蛋白，说明目的基因导入后成功表达。
答案：(1)植物基因工程、动物基因工程　①、②　切割质粒、将质粒与目的基因重组　(2)c、d
(3)A、D、F　(4)相同点：遗传物质相同；不同点：表面蛋白质不同。差异的原因：因为g导入受体细胞后，目的基因得以表达，合成了致病病毒M的表面蛋白
22．(12分)如图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程；图2表示体外受精培育优质奶牛的过程；图3表示番茄和马铃薯植物细胞融合和再生植株的过程，请据图回答下面问题：
(1)在图1中注射到小鼠体内的物质是______。融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想的细胞，此类细胞的特点是________________________________________________。
该过程所用的生物技术有_______________________________________________。
(2)图2中参与体外受精的精子需要经过成熟和________过程，才能与卵细胞受精。若要获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可对图2中囊胚中的________均等分割后进行胚胎移植。以上技术是在________(填“体内”或“体外”)完成的。早期胚胎的培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及________等物质。
(3)图3中过程①是获得植物细胞________的阶段，该阶段所用的酶是________，在形成再生植株的过程中与组织培养有相似之处的步骤是________。图3所示的植物体细胞杂交的最大优点是________________________________________________________________________。
解析：(1)图1所示为制备抗X的单克隆抗体的过程，因此注射到小鼠体内的物质是抗原X；小鼠的B细胞经过免疫，再与能无限增殖的骨髓瘤细胞融合，形成的杂交瘤细胞同时具备了分泌抗体和无限增殖的能力。(2)图2所示为胚胎工程中的体外受精和胚胎移植技术。精子只有经过获能处理后才具备使卵细胞受精的能力。将内细胞团进行均等切割后，每个部分都可以再发育成一个个体。以上操作过程都在体外进行。(3)图3所示为植物体细胞杂交和植物组织培养过程。体细胞杂交的第一步就是制备原生质体，可以利用纤维素酶和果胶酶将植物细胞壁分解掉。将杂种细胞培养成植株要经过脱分化和再分化等过程。植物体细胞杂交的最大优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
答案：(1)抗原X(或X抗原)　既能迅速大量繁殖又能产生抗X抗体　动物细胞融合技术和动物细胞培养技术　(2)获能(或精子获能)　内细胞团　体外　动物血清　(3)原生质体　纤维素酶和果胶酶　④⑤(⑥)　克服了远缘杂交不亲和的障碍
23．(12分)下图为人类对克隆羊技术的拓展图和应用，请据图回答问题：
(1)图中所涉及的现代生物技术有_____________________________________等(至少写三个)。
(2)下列有关胚胎移植的叙述错误的是(　　)
A．胚胎收集中冲卵指的是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子
B．只有供、受体生理状态相同，移入受体的胚胎才能被接受
C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
D．不同动物其胚胎移植的时间不同
(3)图中两个婴儿长大后，外貌、性格和其他特征与原型男人基本相同，这说明________具有全能性。
(4)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，通常要加入________等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的________和________。
(5)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，必须用________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。干细胞形成组织、器官必须要进行___________________________。
解析：(1)图中重组细胞的获得是靠核移植技术，把重组细胞培养成早期胚胎属于动物细胞培养技术，将早期胚胎移植到代孕母体培育成胎儿属于胚胎移植技术。(2)胚胎移植能否成功的第三个因素指出，大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。(3)原型男人仅提供了细胞核，说明动物细胞核具有全能性。(4)一般情况下，动物细胞培养液的成分包括葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清。培养条件：无菌、无毒环境；营养物质、温度(36.5±0.5
℃)和pH(7.2～7.4)；气体(氧气和二氧化碳等)环境。(5)由于存在“接触抑制”，常用胰蛋白酶处理使其变成单个细胞；干细胞形成不同的组织器官，不仅细胞的数目增多，功能上也有很大差异，所以既有细胞分裂也有细胞分化。
答案：(1)核移植、胚胎移植、动物细胞培养
(2)C　(3)动物细胞核　(4)血清　温度　pH　(5)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　细胞分裂和细胞分化
24.
(12分)如图是一个人工农业生态系统模式图(大棚温度、CO2浓度等可适当控制)，请据图回答：
(1)该生态工程所遵循的基本原理是____________________________________
(写2种)。
(2)相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益，主要原因是充分利用了______中的能量。
(3)沼气池中的微生物在该生态系统中的主要功能是________；沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的意义是__________________________________________________。
(4)农作物青贮的主要操作是：甘薯藤切段→填压进入青贮窖中→密封一段时间，其目的在于___________________________________________________。
(5)请用箭头和文字表示这个生态系统中能量流动的图解(各种生物的呼吸耗能不要求画出)。
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、整体性原理和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)一般的农业生态系统中，粪便直接被分解者分解，秸秆直接燃烧，此人工农业生态系统充分利用了粪便和秸秆中的能量。(3)沼气池分解了粪便等废物，产生沼气。沼气池产生的CO2进入大棚，增强了植物的光合作用。(4)青贮的作用是通过微生物发酵，初步分解农作物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化吸收。
答案：(1)物质循环再生原理、协调与平衡原理　(2)粪便等废物　(3)分解作用　可以增加大棚中CO2，增强植物的光合作用，提高作物的产量　(4)通过微生物发酵，初步分解农作物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化吸收
(5)
25.
(12分)口蹄疫是由RNA病毒引起的一种偶蹄动物传染病。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗(主要成分：该病毒的一种结构蛋白VP1)，过程如图所示。请据图回答下列问题：
(1)在上述实验过程中所涉及的生物技术工程有________、________，如图所示②成功构建重组质粒的过程中，需要用到的工具有____________和____________。
(2)⑤过程代表的是________，经过该过程形成的细胞具有________________特点。⑥过程中重要的两种植物激素是________和________。
(3)⑥培养基中添加________可筛选能表达疫苗的细胞；检测转化成功的番茄植株，除检测标记基因产物外，还可采用________技术检测目的基因在番茄体内是否转录。
(4)该过程运用的原理有________、________等。
(5)在该过程中，研究人员首先获取了目的基因，并采用________技术对目的基因进行扩增，该技术需要的条件是________、酶、4种脱氧核苷酸、模板；然后构建基因表达载体。基因表达载体中除了具有目的基因、启动子和终止子之外，还需具有________。
解析：实验过程中所涉及的生物技术工程有基因工程和植物细胞工程或植物组织培养。②成功构建重组质粒的过程中，需要用到的工具有限制酶和DNA连接酶。⑤过程代表的是脱分化，经过该过程形成的细胞是愈伤组织，其特点分裂能力强，分化程度低。⑥过程中重要的两种植物激素是细胞分裂素和生长素，据图可知，⑥培养基中添加卡那霉素可筛选出能表达疫苗的细胞，采用分子杂交技术检测目的基因在番茄体内是否转录；PCR技术是对目的基因进行体外扩增的技术，该技术需要的条件是引物、酶、4种脱氧核苷酸、模板，基因表达载体中除了具有目的基因、启动子和终止子之外，还需具有标记基因。
答案：(1)基因工程　植物细胞工程或植物组织培养　限制酶　DNA连接酶　(2)脱分化　分裂能力强，分化程度低　细胞分裂素　生长素　(3)卡那霉素　分子杂交　(4)基因重组　植物细胞的全能性　(5)PCR　引物　标记基因
模块综合检测(三)
(满分：100分　时间：45分钟)
一、选择题(每小题2分，共40分)
1．下列关于限制酶的说法正确的是(　　)
A．限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少
B．自然界中限制酶的天然作用是用来提取目的基因
C．不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端
D．限制酶本身的合成是受基因控制的
解析：选D　限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的；自然界中限制酶的天然作用是破坏外来基因；限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端；限制酶本身的合成是受基因控制的，因为限制酶是蛋白质，基因指导蛋白质的合成。
2.
关于基因工程的操作中有错误的是(　　)
A．目的基因和受体细胞均可来自于动植物或微生物
B．在真核细胞中提取目的基因一般用人工合成法
C．可用含特定抗生素的培养基检测细菌细胞中是否导入重组质粒
D．目的基因与运载体结合时不进行碱基互补配对
解析：选D　目的基因与运载体结合时，接口处要通过碱基互补配对连接起来，因此目的基因与运载体结合遵循碱基互补配对原则。
3．科研人员以抗四环素基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β 珠蛋白，治疗鼠的镰刀型细胞贫血症。下列相关实验设计中，不合理的是(　　)
A．利用小鼠DNA分子通过PCR克隆出β 珠蛋白基因的编码序列
B．用编码序列加启动子、抗四环素基因等元件来构建表达载体
C．用Ca2＋处理大肠杆菌后，将表达载体导入具有四环素抗性的大肠杆菌中
D．用含有四环素的培养基筛选出已经导入β 珠蛋白编码序列的大肠杆菌
解析：选C　目的基因的获取方法可以采用PCR技术；基因表达载体的组成有启动子、终止子、标记基因和目的基因等；目的基因导入受体细胞时，必须导入不含有标记基因的受体细胞；由于标记基因是抗四环素基因，因此可以用含有四环素的培养基来筛选已经导入目的基因的受体细胞。
4．下图表示蛋白质工程的操作过程，相关说法错误的是(　　)
A．蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作
B．蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术
C．a、b过程分别是转录、翻译
D．蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因
解析：选B　蛋白质工程中了解蛋白质分子结构如蛋白质的空间结构、氨基酸的排列顺序等，对于合成或改造基因至关重要；蛋白质工程的进行离不开基因工程，对蛋白质的改造是通过对基因的改造来完成的；图中a、b过程分别是转录、翻译过程；蛋白质工程中可根据蛋白质的结构构建出一种全新的基因。
5．下图为某二倍体植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，下列叙述正确的是(　　)
A．过程①、②表示脱分化，过程③表示再分化
B．过程①、②需要避光，过程③需要照光
C．过程①、②、③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
解析：选C　图中过程①表示脱分化，②表示再分化，③表示生长；过程①需要避光，过程②、③需要照光；过程①、②、③是植物组织培养过程，说明花粉细胞具有全能性；过程③获得的完整植株属于单倍体，高度不育。
6．下图所示为农作物新品种的育种方式，有关叙述错误的是(　　)
A．图示育种方式涉及到的生物工程技术有基因工程、植物组织培养、细胞融合
B．②、③过程分别为脱分化、再分化
C．⑤过程中常用的载体是质粒
D．上述育种方式中，只有①→②→③→④实现了遗传物质的定向改变
解析：选D　图中⑤过程涉及到基因工程，①过程为植物体细胞杂交，两者都需要植物组织培养技术的支持；图中②为脱分化的过程，可获得愈伤组织，然后经过③再分化而得到胚状体；基因工程中常用的载体为质粒，⑤过程是将目的基因导入到某种植物受体细胞中；不管是基因工程育种还是植物体细胞杂交育种，都会打破物种的界限——生殖隔离，实现生物性状的定向改变。
7．如图为克隆羊“多利”的培育过程示意图，下列各项有关表述错误的是(　　)
A．由于细胞核基因完全来自甲羊，所以克隆羊“多利”的性状与甲羊完全一致
B．克隆羊“多利”的培育过程中采用的生物技术有核移植
C．乙羊的去核卵细胞为重组细胞基因表达提供了细胞内的环境条件
D．此过程说明高度分化的动物细胞核也具有全能性
解析：选A　生物的性状是由细胞核基因和细胞质基因共同控制，同时还受环境的影响。题中“多利”的细胞核基因来自甲羊，细胞质基因主要来自乙羊，所以“多利”羊的性状与甲羊基本相同，同时受乙羊和环境的影响。
8．下列有关哺乳动物精子和卵子的发生以及受精作用的叙述中，正确的是(　　)
A．采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用
B．排卵就是排出成熟卵子的过程
C．卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成
D．完成受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体
解析：选D　精子和卵细胞在受精之前必须分别经过获能及准备阶段才能发生受精作用；排卵是指卵子从卵泡中排出，此时排出的卵子还未完成减数分裂，是不成熟的卵子；卵子形成时，减数第二次分裂是在输卵管中完成的。
9．哺乳动物体外受精的过程是(　　)
①采卵　②收集精子　③卵母细胞的人工培养　④精子获能处理　⑤获能精子和成熟卵子在受精溶液中共同培养　⑥精子用CaCl2处理
⑦卵母细胞用一定浓度肝素溶液处理　⑧体外受精　⑨受精卵培养
A．→⑤→⑧→⑨①→⑦②→⑥
B．→⑤→⑧→⑨①→③②→④
C．→⑧→⑤→⑨①→⑦②→④
D．→⑧→⑤→⑨①→③②→⑥
解析：选B　哺乳动物体外受精的过程主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集与获能、受精等几个主要步骤。从动物体内采集到的精子必需获能后才能与发育成熟的卵子受精。精子获能的方法主要有培养法和化学诱导法。受精的过程要在获能溶液或专用的受精溶液中培养一段时间才能完成。
10．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．M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．图示过程使用了动物细胞培养、胚胎分割、核移植等生物技术
解析：选A　M所表示的细胞还可能是经过核移植的重组卵母细胞；图中a过程包括卵裂、桑椹胚、囊胚阶段；③应移植到处于发情状态的母牛的子宫里进行发育；图中涉及的生物技术有动物细胞培养、胚胎分割技术、胚胎移植技术。
11．下列不属于哺乳动物受精过程的是(　　)
A．发生顶体反应
B．卵母细胞完成减数分裂
C．发生基因重组
D．雌雄原核的融合
解析：选C　受精过程中，获能的精子与卵子相遇时会发生顶体反应；卵母细胞的减数第二次分裂是在精卵结合过程中完成的；基因重组发生在减数第一次分裂时期，因此基因重组不属于受精作用过程；雌雄原核的融合表明受精过程完成。
12．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亡。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在结构上存在差异
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，不抑制人体消化酶的活性
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
解析：选D　玉米的蛋白酶抑制剂基因的化学本质是DNA，它不可能通过食物链进入人体细胞，更不可能在人体细胞中得到表达。
13．下列关于生物安全性问题的叙述，错误的是(　　)
A．食物安全是指公众担心转基因生物会产生出毒性蛋白或致敏蛋白
B．生物安全是指转基因生物使本地区的生物多样性锐减
C．环境安全是指转基因生物可能对环境造成新污染或破坏
D．“超级杂草”反映了转基因生物与生物安全问题的存在
解析：选B　生物安全是指部分公众担心将各类活的转基因生物体释放到环境中，可能会对生物多样性构成潜在风险和威胁，而不是使本地区的生物多样性锐减。
14．2010年5月20日，美国生物学家克雷格·文特尔宣布在实验室中制造出生命细胞。克雷格·文特尔将一种称为丝状支原体的微生物DNA进行重塑，并将新的DNA片段“粘”在一起，植入另一种细菌中。新的生命由此诞生。这是世界上第一个人造细胞，我们称它为“人造儿”，因为这个细胞的遗传物质完全来自合成的DNA。下列关于“人造儿”的说法错误的是(　　)
A．“人造儿”没有细胞核
B．“人造儿”的DNA在自然界中可能不存在
C．“人造儿”不会衰老、死亡
D．“人造儿”所需要的营养物质与其他细胞没有差异
解析：选C　根据题意，“人造儿”是由DNA片段，植入一种细菌中人造产生的，因细菌没有细胞核，故“人造儿”也没有细胞核；“人造儿”的DNA是人为地将不同生物的DNA进行重组形成的，在自然界中可能不存在；“人造儿”所需要的营养物质与其他细胞没有差异；“人造儿”是一个细胞，也有形成、衰老、死亡的过程。
15．下列有关治疗性克隆的说法，错误的是(　　)
A．其核心技术是胚胎干细胞培养技术
B．中国政府既反对生殖性克隆人，又反对治疗性克隆
C．解决了临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题
D．胚胎干细胞通过基因的选择性表达可以克隆出不同的组织细胞
解析：选B　治疗性克隆必须使用胚胎干细胞培养技术，A正确；中国政府反对生殖性克隆，但不反对治疗性克隆，B错误；治疗性克隆解决了临床上供体器官不足和器官移植后发生免疫排斥反应的问题，C正确；胚胎干细胞通过诱导分化，可以克隆出不同的组织细胞，D正确。
16．肉毒杆菌会产生肉毒杆菌毒素，只要有0.01
mg的肉毒杆菌毒素就可使人致死。肉毒杆菌毒素分子的作用机理是(　　)
A．抑制呼吸中枢，使人因缺氧窒息而死
B．阻断血红蛋白与氧气结合，使人因缺氧引起肌肉麻痹
C．阻滞神经末梢释放乙酰胆碱从而引起肌肉麻痹
D．抑制线粒体进行有氧呼吸，心肌细胞无力收缩，阻碍血液循环
解析：选C　肉毒杆菌产生的毒素可以阻滞神经末梢释放乙酰胆碱，从而引起肌肉麻痹。
17．在向开放水体中放养转基因鱼时，必须有可靠的措施使其不能繁殖后代，以免对生态系统造成不可预测的破坏。下列利用普通二倍体鱼培育三倍体转基因鱼的技术不合理的是(　　)
A．设法使染色体数目加倍以获得四倍体
B．将目的基因导入二倍体或四倍体的受精卵
C．将转基因四倍体纯种与二倍体进行杂交
D．让二倍体鱼的精子染色体数目加倍再受精
解析：选D　三倍体转基因鱼是普通二倍体鱼与四倍体鱼杂交产生的，普通二倍体鱼体内染色体数目加倍产生四倍体鱼，A、C正确；转基因鱼的受体细胞是受精卵，B正确；二倍体鱼的精子不再分裂，不能使其染色体数目加倍，D错误。
18．建设生态工程时，应遵循物种多样性原理，这是由于(　　)
A．生物多样性能解决生物与环境的协调与平衡问题
B．丰富的物种是发展农、林、牧、渔的基础
C．生物多样性程度越高，生态系统的抵抗力稳定性就越强
D．生物多样性是丰产丰收的基础
解析：选C　物种多样性越高的生态系统，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。
19．某生物小组考查一农田生态系统中水稻从播种到稻秆还田的全过程。在稻田分蘖期间，农民拔草、治虫；然后排水进行搁田(亦称“烤田”)；稻谷收获之后，有不少农民在田里焚烧稻秆。下列叙述中，正确的是(　　)
A．搁田不利于水稻根系生长，提高水稻抗倒伏能力
B．搁田时排出的水一定不会对水体造成污染
C．农民拔草、治虫目的是使能量较多地流向水稻
D．焚烧稻秆可促进能量循环，实现能量高效利用
解析：选C　搁田的主要目的是尽量避免排出对水体造成污染的水，以防污染环境。除草灭虫的目的是减少竞争和天敌，是合理调整生态系统的能量流动方向，使能量更多地流向对人类最有益的农作物——水稻中。焚烧稻秆的主要目的是加快物质的分解过程，促进物质循环，实现能量的高效利用。
20．位于浙江省景宁县的炉西峡，号称华东第一峡，山峰俊秀，景色优美，河床全长40多千米，生活着100余只稀有动物短尾猴，这里同时也是娃娃鱼的栖息地。当地政府拟在此建立水电站，专家认为这将增加灌溉面积上万亩，有灌溉的地方将成为绿洲，但对娃娃鱼和短尾猴的生存造成威胁。对于本案例，体现水利工程的主要优点和带来的消极影响分别是(　　)
①山体滑坡　②水质恶化　③防止洪涝灾害
④改善航运条件　⑤局部气候改变　⑥开发清洁能源　⑦破坏原生态系统　⑧改善区域生态环境
A．⑤①②　　　　　　　　
B．⑧⑦
C．③⑤⑦
D．⑧②
解析：选B　“增加灌溉面积上万亩，有灌溉的地方将成为绿洲”说明有利于改善区域生态环境；“对娃娃鱼和短尾猴的生存造成威胁”说明会破坏原生态系统。
二、非选择题(共60分)
21．(15分)干扰素是抗病毒的特效药，成分是一种糖蛋白。传统的生产方法是从人的白细胞内提取，每升人血只能提取0.05
μg，所以价格昂贵。现在某基因公司用图示方式生产干扰素：
(1)从人的淋巴细胞中取出________，使它同质粒相结合，然后移植到酵母菌体内获得干扰素。
(2)科学家成功地把人的干扰素基因移植到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析：
①人的基因之所以能接到植物体内，其物质基础是______________________。
②烟草有了抗病毒的能力，这表明烟草体内产生了________________。烟草植株产生这种新性状(变异性状)的来源属于________________。
③若要鉴定干扰素基因是否进入烟草细胞，可采用的检测方法是____________________；若要鉴定干扰素基因是否翻译成干扰素，可采用________________，这些检测方法都属于分子水平检测。
(3)如果将携带干扰素基因的重组质粒导入二倍体植物细胞，经培养、筛选获得一株有抗病毒特性的转基因植物。经分析，该植物的某一染色体携带有目的基因(因此可以把它看作是杂合子)。理论上，在该转基因植物自交F1代中，出现具有抗病毒特性的植物的概率是________。
解析：(1)通过基因工程构建“工程菌”的方法是：从淋巴细胞中取出干扰素基因，与质粒结合形成重组质粒，并通过相应的检测与鉴定得到相应的酵母菌，然后通过培养该酵母菌，使之合成大量干扰素。(2)基因工程的理论基础：由于不同生物的DNA结构基本相同，不同生物能进行基因的移接；同时由于所有生物共用一套遗传密码，因此蛋白质合成方式相同，烟草体内可以产生干扰素。此种生物的变异属于基因重组。若要鉴定干扰素基因是否进入烟草细胞，可采用的检测方法是DNA分子杂交技术；若要鉴定干扰素基因是否翻译成干扰素，可采用抗原—抗体杂交。这些检测方法都属于分子水平检测。(3)把该转基因植物看作是杂合子，用Aa表示，该转基因植物自交F1代有三种基因型：1/4AA、1/2Aa、1/4aa,
具有抗病毒特性的植物的概率是3/4。
答案：(1)干扰素基因　(2)①DNA结构基本相同　②干扰素　基因重组　③DNA分子杂交技术　抗原—抗体杂交　(3)3/4
22．(15分)下图是利用基因型为AaBb的某二倍体植物作为实验材料所做的一些实验示意图，请分析回答：
(1)途径1、2、3中①②过程所采用的生物技术是____________________________。
(2)由途径1形成的植株B的基因型有______，植株B成熟时不可育的原因是________________________________________________________。使植株B可育的方法是____________________________________________________________________________。
(3)从植株A到植株C的培育过程，需要发挥调控作用的植物激素至少有________________________________________________________________________
和______________________。
(4)一般情况下，相同发育程度的植株C与植株D的性状________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(5)在相同条件和相同发育程度的情况下，植株D的表现型与植株A相同的可能性为________。
解析：(1)实验中选用花药或植物体细胞离体培养后获得新植株，该项技术称为植物组织培养。(2)植株A的基因型为AaBb，经减数分裂形成的花粉粒有AB、Ab、aB、ab四种，花粉粒经植物组织培养形成的植株B也有AB、Ab、aB、ab四种基因型，均为单倍体植株，由于不能形成正常的生殖细胞而不可育，若使植株B可育常采用秋水仙素处理使染色体数目加倍。(3)植物组织培养中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。(4)植株C、D具有相同的基因组成，相同条件和相同发育程度的情况下，它们的性状表现相同。(5)植株D由植株A的花药壁(属于体细胞)经组织培养发育而成，属于无性生殖，不发生基因重组，故二者表现型应完全相同。
答案：(1)植物组织培养　(2)AB、Ab、aB、ab　减数分裂时染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞　幼苗期用秋水仙素处理，使染色体数目加倍　(3)细胞分裂素　生长素　(4)相同　(5)100%
23．(15分)长期以来，香蕉生产遭受病害的严重威胁，制约了其发展。目前，随着转基因抗病香蕉基因工程技术的日趋成熟，为培育抗病香蕉品种开辟了新途径。转基因抗病香蕉的培育过程如图所示，质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请回答：
(1)构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶____________，对____________进行切割。
(2)培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有________________________________，作为标记基因。
(3)能使抗病基因在香蕉细胞中特异性表达的调控序列是________。(填字母序号)
A．启动子　　　　　　　　
B．终止子
C．复制原点
D．标记基因
(4)将目的基因导入植物细胞常用的方法有多种，图中所示方法为________。
(5)欲检测目的基因是否表达成功，可采用的技术是________________________________________________________________________。
(6)利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成转基因植株。香蕉组织培养的培养基中除了含有一定的营养物质外还必须含有________________________________________________________________________
等植物激素，它们会在________(填图中标号)阶段发挥作用，同时________(填图中标号)阶段还需要给予一定光照。
(7)从香蕉组织块到获得转基因抗病香蕉试管苗的过程中，需经过________。(填序号)
①无丝分裂　②有丝分裂　③减数分裂
④原代培养　⑤传代培养　⑥植物体细胞杂交
⑦细胞融合　⑧脱分化　⑨再分化
解析：(1)从图中可看出，只有PstⅠ、EcoRⅠ两种酶能保持抗病基因结构的完整性，所以构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ两种酶，对含抗病基因的DNA和质粒进行切割。(2)卡那霉素能抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有抗卡那霉素抗性基因，以此作为标记基因。(3)启动子和终止子能启动目的基因的转录与终止，是使抗病基因在香蕉细胞中特异性表达的调控序列。(4)将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，图中采用的是最常用的农杆菌转化法。(5)检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出了mRNA，采用分子杂交技术；检测目的基因是否翻译成蛋白质，采用抗原—抗体杂交技术。(6)植物组织培养的培养基中需要的植物激素是生长素和细胞分裂素，在①脱分化和②再分化中发挥重要作用，在②再分化过程中需要给予一定的光照，利于芽的分化。(7)从香蕉组织块到获得转基因抗病香蕉试管苗的过程中，需经过有丝分裂、脱分化和再分化过程。
答案：(1)PstⅠ、EcoRⅠ　含抗病基因的DNA和质粒　(2)抗卡那霉素抗性基因　(3)A、B
(4)农杆菌转化法　(5)抗原—抗体杂交　(6)生长素和细胞分裂素　①和②　②　(7)②⑧⑨
24．(15分)运用动物体细胞杂交技术可实现基因定位。研究发现：用人体细胞与小鼠体细胞进行杂交得到的杂种细胞含有双方的染色体。杂种细胞在持续分裂过程中仅保留小鼠的染色体而人的染色体则逐渐丢失，最后只剩一条或几条染色体。下图是人的缺乏
HGPRT
酶的突变细胞株(HGPRT－)和小鼠的缺乏
TK
酶的细胞株(TK－)融合后在
HAT
培养液中培养的过程，结果表明，最终人的染色体在融合细胞中仅存有3号染色体或17号染色体或两者都有。已知只有同时具有HGPRT酶和TK酶的融合细胞才可在HAT培养液中长期存活与繁殖。
(1)体细胞杂交克服了________的障碍，过程①常用的生物方法是________________________________________________________________________。
(2)过程②中，为了防止细菌的污染，所用培养液应该添加一定量的__________，此外，还要定期用________处理细胞，使贴壁生长的细胞脱落，形成细胞悬液。
(3)从培养过程看，HAT培养液不仅能提供养料，还起________作用。
(4)从图示结果看，可以确定人的__________基因位于__________号染色体上。
解析：(1)将不同种生物的体细胞进行融合，可以打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍。动物体细胞融合过程中可以用灭活的病毒作促融剂。(2)在动物细胞培养过程中，可以在培养液中添加抗生素，防止细菌的污染。动物细胞培养过程中，细胞贴壁生长，需用胰蛋白酶定期处理使细胞从瓶壁上脱落下来，制成细胞悬液，继续培养。(3)由题干“只有同时具有HGPRT酶和TK酶的融合细胞才可在HAT培养液中长期存活与繁殖”可知，HAT培养液是一种特殊的选择培养基。(4)由图示结果可知，只要含有人的17号染色体的细胞就能够正常存活，说明人的TK酶基因位于17号染色体上。
答案：(1)远缘杂交不亲和　用灭活的病毒诱导融合　(2)抗生素　胰蛋白酶　(3)选择　(4)TK酶　17课时跟踪检测(九)　体内受精和早期胚胎发育
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．以下说法错误的是(　　)
A．雄性动物从初情期开始产生精子
B．1个精原细胞可形成4个精子
C．对多数家畜来说，精子在睾丸内形成时间为两个月左右
D．动物体型大的产生的精子多且大
解析：选D　精子的大小与动物的体型大小没有关系。
2．下列关于哺乳动物精子和卵子的发生的叙述，正确的是(　　)
A．一个精原细胞经过减数分裂可直接产生4个精子
B．精子的头部主要含细胞核，中心体发育为它的顶体
C．卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在胎儿时期完成的
D．排卵是指卵泡从卵巢中排出，马、牛的排卵都是排出次级卵母细胞
解析：选C　减数分裂产生的精细胞经变形才能产生精子；中心体发育为精子的尾部；排卵是指卵子从卵泡中排出。
3．受精完成的标志是(　　)
A．卵细胞膜和透明带间出现两个极体
B．精卵相遇，发生顶体反应
C．精子接触透明带
D．雌、雄原核融合
解析：选D　受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精完成的标志为雌雄原核的融合，二者是不同的。
4．防止多精入卵的两道屏障是(　　)
①顶体反应　②透明带反应　③卵细胞膜反应　④精子穿越放射冠
A．①②　　　　　　　　　
B．②③
C．③④
D．②④
解析：选B　透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。
5．下列能正确表示高等动物早期胚胎发育顺序的是(　　)
A．受精卵→卵裂期→原肠胚→囊胚→组织器官的分化
B．受精卵→卵裂期→原肠胚→组织器官的分化
C．受精卵→卵裂期→桑椹胚→原肠胚→幼体
D．受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
解析：选D　高等动物早期胚胎发育依次经过受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化。
6．高等动物胚胎发育过程中原肠胚不同于囊胚的主要特点是(　　)
A．有囊胚腔、原肠腔和神经板
B．有囊胚腔、原肠腔和神经管
C．有外胚层、中胚层、内胚层和囊胚腔
D．有三个胚层、两个腔、一个孔
解析：选D　早期的原肠胚有缩小了的囊胚腔和新的原肠腔及外胚层和内胚层，后期的原肠胚有外胚层、中胚层、内胚层和囊胚腔、原肠腔，并且外面生有胚孔，神经板是由外胚层分化形成的，因此原肠胚的主要特点是三胚层、两腔、一孔。
7．下列关于人早期胚胎发育过程中桑椹胚和囊胚的叙述，正确的是(　　)
A．囊胚与桑椹胚相比，每个细胞内DNA总量增加
B．囊胚与桑椹胚相比，细胞数目较多
C．组成囊胚和桑椹胚的细胞，都是全能细胞
D．桑椹胚的形成在卵巢，囊胚的形成在输卵管
解析：选B　由桑椹胚发育到囊胚进行的是有丝分裂，形成的每个细胞内DNA总量不变；囊胚期开始出现分化，其中的滋养层细胞不是全能细胞；受精卵是在输卵管中形成的，故其发育形成早期胚胎的过程不可能在卵巢。
8．以下对精子形成过程的说法，错误的是(　　)
A．精子细胞中的细胞核变为精子头的主要部分
B．高尔基体发育为头部的顶体
C．线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘
D．细胞内的其他物质浓缩为球体，叫做原生质滴，原生质滴中存在中心体
解析：选D　原生质滴是由细胞内除细胞核、高尔基体、中心体、线粒体外的其他物质浓缩而成的，最后脱落。中心体将形成精子的尾部。
9．如图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述错误的是(　　)
受精卵桑椹胚囊胚原肠胚―→幼体
A．①过程需细胞表面蛋白相互识别
B．②过程也可以减数分裂方式增殖
C．②③过程细胞的核质比逐渐增大
D．②③④过程细胞的基因组相同
解析：选B　①过程中精子与卵细胞通过细胞表面的糖蛋白进行识别。受精卵通过有丝分裂形成桑椹胚。随着细胞分裂次数增多，每个细胞的细胞质减少，核质比逐渐增大。由于从受精卵到原肠胚都是通过有丝分裂实现的，子代细胞在染色体组成和基因组上都相同。
10．下图表示蛙的受精卵发育至囊胚的过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间)。其中正确的是(　　)
A．①②　
　B．①③　
　C．②④　
　D．③④
解析：选A　受精卵发育至囊胚的过程，主要通过有丝分裂完成，每分裂一次，DNA分子都要复制一次，故DNA分子的总量呈指数形式增长；随着细胞数目的增加，每个细胞的体积逐渐减小，而整个囊胚总体积几乎不变甚至略有减小；在细胞分裂过程中，细胞要不断消耗大量的能量，因此胚胎内有机物总量逐渐减少。
二、非选择题(共30分)
11．(11分)下图表示哺乳动物精子和卵细胞发生和成熟的示意图。请据图回答下列问题：
(1)请写出①②③④表示的过程：
①__________；②__________；③__________；
④__________。
(2)雄性动物精子产生的时期是______________。雌性动物卵泡的形成是在________完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。
(3)初级卵母细胞进行Ⅰ过程是在雌性动物________时期完成的，Ⅱ过程是在________过程中完成的。
(4)④过程在________内完成，条件是精子必须经过________处理，卵子必须达到____________期。
解析：图中①是有丝分裂，②是减数分裂，③是精子的变形，④是受精作用。受精前必须做的准备是精子获能和卵子发育到MⅡ中期。
答案：(1)①有丝分裂　②减数分裂　③变形作用　④受精作用　(2)从初情期直到生理机能衰退　出生前(胎儿期)　(3)排卵前后　受精　(4)输卵管　获能　减数第二次分裂中
12．(10分)下面是哺乳动物受精过程示意图，请据图回答：
(1)图中字母表示的结构名称是：a.________；b.________；c.________；d.________。
(2)图中数字表示的过程是：①__________；②________________；③________________；④________________。
(3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫做________。卵子一般在排出后都要在________进一步成熟，当达到__________________时，才具备与精子受精的能力。
(4)在精卵相遇时精子发生________反应，释放出________酶，该酶可溶解透明带外面的卵丘细胞群和________，形成穿越________的通道。在精子触及到卵细胞膜的瞬间会发生________反应，这是防止多精入卵的第一道屏障；同时精子膜与________融合，精子入卵，这时发生________反应，这是防止多精入卵的第二道屏障。同时精子的头部和尾部分离，由此看出精子进入卵子的部分几乎只有头部的________。
解析：图中a是放射冠，b是卵细胞膜与透明带的间隙，c是雄原核，d是雌原核，①是精子穿越放射冠，②是精子穿越透明带，③是精子进入卵细胞，④是雌雄原核融合。
答案：(1)a.放射冠　b．卵细胞膜与透明带的间隙　c．雄原核　d．雌原核　(2)①精子穿过放射冠　②精子穿过透明带　③精子进入卵细胞　④精卵原核融合　(3)精子获能　输卵管内　减数第二次分裂中期　(4)顶体　顶体　透明带　放射冠和透明带　透明带　卵细胞膜　卵细胞膜　细胞核
13．(9分)下图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题：
(1)写出各个阶段的名称：
A．________，B.________，C.________。
(2)写出图中各标号的名称：
[②]__________，[④]__________，[⑤]________，[⑦]__________，[⑧]________。
(3)A时期的细胞具有____________性，B时期开始出现____________，C时期开始出现________________________。
(4)②将来发育成________________。
解析：(1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。
(2)图B中①是滋养层，②是内细胞团，③是透明带，④是囊胚腔；图C中⑤是外胚层，⑥是滋养层，⑦是原肠腔，⑧是内胚层。
(3)桑椹胚细胞具全能性；囊胚开始出现细胞分化，已分化为滋养层和内细胞团；原肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内胚层，在内、外胚层之间将形成中胚层。
(4)内细胞团将发育为胎儿的各种组织，滋养层将发育为胎膜和胎盘。
答案：(1)桑椹胚　囊胚　原肠胚
(2)内细胞团　囊胚腔　外胚层　原肠腔　内胚层
(3)全能　细胞分化　胚层分化
(4)胎儿的各种组织课时跟踪检测(三)　基因工程的应用
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用(　　)
A．提高农作物的抗逆性　B．生产某些天然药物
C．改良农作物的品质
D．作器官移植的供体
解析：选D　D项为动物基因工程技术的重要应用。
2．以下说法正确的是(　　)
A．用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒
B．基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大、品质优良的动物
C．基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物
D．科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量
解析：选C　基因工程可定向改变生物的性状，可以将各种不同的生物的基因组合到一种生物体内，从而获得优良品种。基因工程培育的抗虫棉只能抗某种虫害，不能抗病毒。基因工程用于畜牧业是想获得优良的品种，但不一定是体型巨大的个体。导入必需氨基酸含量多的蛋白质并不能提高此种植物将来的氨基酸含量。
3．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环境保护上的重要意义是(　　)
A．减少氮肥使用量，降低生产成本
B．减少氮肥生产量，节约能源
C．避免使用氮肥过多引起的环境污染
D．改良土壤的群落结构
解析：选C　农业生产中大量使用氮肥容易造成水体富营养化，引起淡水“水华”、海洋“赤潮”现象，污染环境。利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，可减少氮肥施用量，避免水体富营养化，保护环境。
4．下列说法错误的是(　　)
A．干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染时产生的一种糖蛋白
B．基因治疗是治疗遗传病的最有效手段
C．体内基因治疗是基因治疗的一种形式
D．体外基因治疗仅指体外完成基因转移这个环节
解析：选D　人类的遗传病很难用一般药物进行治疗，基因治疗是最有效的手段。体外基因治疗是先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。
5．下列关于应用基因工程技术治疗人类遗传病的叙述，错误的是(　　)
A．基因治疗可以有效地改善患者生理状况，其操作对象是基因
B．进行基因治疗时，基因的受体细胞是受精卵
C．基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因进行改造
D．基因治疗时可只向患者部分细胞内输入正常基因
解析：选B　基因工程操作的动物受体细胞一般为受精卵，但基因治疗时，不需对全部体细胞发挥作用，受体细胞不是受精卵，而是部分体细胞。基因治疗不是对缺陷基因的改造，而是将正常基因导入受体细胞，从功能上“覆盖”缺陷基因的表达。
6．下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述，错误的是(　　)
A．器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题
B．猪的内脏构造、大小和血管分布与人极为相似
C．灵长类动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少于猪
D．无论以哪种动物作为供体，都需要在其基因组中导入某种调节因子以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因
解析：选C　猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物，是目前人体最理想的器官供体。为解决免疫排斥问题，必须除去抗原决定基因，或在其基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达。
7．干扰素是治疗癌症的重要药物，以前它必须从人血液中提取，每300
L人血中只能提取出1
mg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制药公司用如下方法生产干扰素。如图所示：
从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是(　　)
A．个体间的杂交
B．基因工程
C．细胞融合
D．器官移植
解析：选B　从美国某生物公司生产干扰素的方式可以看出，它属于基因工程技术，即将人的淋巴细胞中控制合成干扰素的基因取出后借助细菌质粒，转移到酵母菌体内并成功表达。
8．下表有关基因表达的选项中，不可能的是(　　)
选项
基因
表达的细胞
表达产物
A
细菌抗虫蛋白基因
抗虫棉叶肉细胞
细菌抗虫蛋白
B
人酪氨酸酶基因
正常人皮肤细胞
人酪氨酸酶
C
动物胰岛素基因
大肠杆菌工程菌细胞
动物胰岛素
D
兔血红蛋白基因
兔成熟红细胞
兔血红蛋白
解析：选D　兔成熟红细胞中无细胞核和核糖体，所以兔血红蛋白基因在兔成熟红细胞中不能表达产生兔血红蛋白。
9．转基因食品已大量进入我们的日常生活，如转基因西红柿、转基因草莓等，涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争，如图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述错误的是(　　)
A．培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B．目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞
C．转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量，生产成本更低
D．固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
解析：选D　与豆科植物共生的根瘤菌中有固氮基因，因此固氮基因不是目的基因。
10．科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的DNA中，培育出羊乳腺生物反应器，使羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述，正确的是(　　)
A．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵
B．在该转基因羊中，人凝血因子存在于乳腺细胞，而不存在于其他细胞
C．人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
D．科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达
解析：选A　目的基因导入受精卵中，因此转基因羊的体细胞中都含有目的基因。DNA聚合酶催化DNA复制过程，而不作用于转录。乳腺蛋白基因的启动子与人凝血因子基因重组在一起，导入受精卵中。
二、非选择题(共30分)
11．(10分)科学家通过基因工程方法，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如下图所示。根据题意，回答下列问题：
(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：__________________、__________________、__________________、__________________。
(2)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上含有T DNA，把目的基因插入Ti质粒的T DNA中是利用T DNA______________________________________________的特点。
(3)Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为________。
(4)将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是________________________________________________________________________，
这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是
________________________________________________________________________。
解析：农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，利用它能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，以及其Ti质粒上的T DNA能转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上的特点，可以把目的基因插入其Ti质粒的T DNA中，借助其作用使目的基因成功导入受体细胞。
答案：(1)目的基因的获取　基因表达载体的构建　将目的基因导入受体细胞　目的基因的检测与鉴定　(2)可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上　(3)转化　(4)农杆菌转化法
(5)目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上　DNA分子杂交技术
12．(10分)如图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetr表示四环素抗性基因，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，BamH
Ⅰ、Hind
Ⅲ、Sma
Ⅰ直线及箭头所示为三种限制酶的酶切位点。
据图回答：
(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用__________________________________限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含________________的培养基上进行。
(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是________(填字母代号)。
A．启动子
B．tetr
C．复制原点
D．ampr
(3)过程①可采用的操作方法是________(填字母代号)。
A．农杆菌转化
B．大肠杆菌转化
C．显微注射
D．细胞融合
(4)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用________(填字母代号)技术。
A．核酸分子杂交
B．基因序列分析
C．抗原—抗体杂交
D．PCR
解析：(1)SamⅠ酶切位点在人乳铁蛋白基因内，如用其酶切，则会破坏目的基因，故排除。为防止目的基因和载体自身连接，在利用限制酶进行切割时，两端需要剪切成不同的黏性末端，因此需要用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。因人乳铁蛋白基因插入位置位于四环素抗性基因(tetr)内，因此该基因不能表达而导致受体细胞无四环素抗性；又因为载体上的氨苄青霉素抗性基因(ampr)未被破坏，所以受体细胞具有氨苄青霉素抗性，故筛选含有重组载体的大肠杆菌需要在含氨苄青霉素的培养基上进行。(2)启动子位于基因的首端，可驱动基因转录出信使RNA，使基因得以表达，故属于调控序列。(3)①过程将目的基因导入动物的受精卵中，一般采用显微注射法。(4)人乳铁蛋白基因成功表达的标志是产生了人乳铁蛋白，因此可利用抗原－抗体杂交技术检测其是否成功表达。
答案：(1)Hind
Ⅲ和BamHⅠ　氨苄青霉素
(2)A　(3)C　(4)C
13．(10分)基因工程自20世纪70年代兴起之后，在短短40年间得到了飞速发展，目前成为生物科学核心技术，在农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面展示出美好的前景，据相关资料回答下列有关问题：
(1)上面是转基因抗冻番茄培育过程的部分示意图(ampr为氨苄青霉素抗性基因)，甲、乙表示相关结构或细胞。PstⅠ酶和SmaⅠ酶切割基因后将产生不同的黏性末端。图中甲代表的是______________，乙可代表__________，可用________和________提取鱼的抗冻蛋白基因以避免目的基因末端发生任意连接，用此二酶切割质粒产生的DNA片段有________种。
(2)重症联合免疫缺陷病(简称SCID)是代表一种体液和细胞免疫严重缺陷的综合征。患者先天腺苷酸脱氨酶(ada)基因缺乏，运用现代生物技术进行治疗，可以使患者的免疫功能得到很大的修复。下图表示治疗SCID的过程，在这个实例中，携带人正常ada基因的细菌相当于________，充当“分子运输车”的是________，目的基因是________________，受体细胞是________________________，该种治疗方法称为______________。
解析：(1)由题图知，用PstⅠ酶和SmaⅠ酶提取鱼的抗冻蛋白基因可避免目的基因末端发生任意连接，用这两种酶切割质粒，能得到2种DNA片段。(2)由图示信息可知，携带人正常ada基因的细菌相当于基因文库，病毒相当于分子运输车，目的基因是正常ada基因，受体细胞是患者体内的T淋巴细胞，该种治疗方法称为体外基因治疗。
答案：(1)基因表达载体(或重组质粒)　番茄细胞
　PstⅠ酶　SmaⅠ酶　2　(2)基因文库　病毒　腺苷酸脱氨酶(ada)基因　患者体内分离的T淋巴细胞　体外基因治疗课时跟踪检测(一)　DNA重组技术的基本工具
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列对基因工程的理解，正确的是(　　)
①它是一种按照人们的意愿，定向改造生物遗传特性的工程　②对基因进行人为改造　③是体外进行的人为的基因重组　④主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术　⑤在DNA分子水平上进行操作
A．①②③④⑤　　　　　　
B．①③④⑤
C．①②③⑤
D．①③⑤
解析：选B　基因工程的目的是按照人的意愿，定向改造生物性状；技术手段是体外DNA重组技术和转基因技术；操作水平是DNA分子水平；基因工程只是实现了基因重组，并没有改造基因。
2．关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是(　　)
A．将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键
B．将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键
C．连接两条DNA链上碱基之间的氢键
D．只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而不能将双链DNA片段平末端之间进行连接
解析：选B　DNA连接酶和DNA聚合酶都是催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键。DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，将两个DNA片段连接成重组DNA分子。DNA聚合酶是将单个核苷酸加到已存在的核酸片段上形成磷酸二酯键，合成新的DNA分子。
3．下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是(　　)
选项
供体
“手术刀”
“缝合针”
载体
受体
A
质粒
限制性核酸内切酶
DNA连接酶
提供目的基因的生物
大肠杆菌等
B
提供目的基因的生物
DNA连接酶
限制性核酸内切酶
质粒
大肠杆菌等
C
提供目的基因的生物
限制性核酸内切酶
DNA连接酶
质粒
大肠杆菌等
D
大肠杆菌等
DNA连接酶
限制性核酸内切酶
提供目的基因的生物
质粒
解析：选C　供体是提供目的基因的生物，受体是接受目的基因的生物；常用的载体是质粒；操作工具中的“手术刀”和“缝合针”分别是限制酶和DNA连接酶。
4．如下图所示，两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用发生下述变化。则X酶是(　　)
A．DNA连接酶
B．RNA聚合酶
C．DNA聚合酶
D．限制酶
解析：选A　图中X酶可将两个具有黏性末端的DNA片段连接在一起，因此该酶为DNA连接酶。
5．下列关于载体的叙述，错误的是(　　)
A．载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子
B．对某种限制酶而言，载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切点
C．目前常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒
D．载体具有某些标记基因，便于对其进行切割
解析：选D　标记基因的作用是用于受体细胞的鉴别和筛选。
6．下图表示限制酶切割DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列和切点是(　　)
A．CTTAAG，切点在C和T之间
B．CTTAAG，切点在G和A之间
C．GAATTC，切点在G和A之间
D．GAATTC，切点在C和T之间
解析：选C　由图示可知：该限制酶能识别的碱基序列是GAATTC，切点在G和A之间。
7．据图判断，有关工具酶功能的叙述错误的是(　　)
A．限制性核酸内切酶可以切断a处
B．DNA聚合酶可以连接a处
C．解旋酶可以使b处解开
D．DNA连接酶可以连接c处
解析：选D　a处指的是两个相邻脱氧核苷酸之间的脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键，而c处指的是同一个脱氧核苷酸内的脱氧核糖和磷酸之间的化学键。
8．下图为四种限制酶BamH
Ⅰ、EcoR
Ⅰ、HindⅢ以及Bgl
Ⅱ的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列应该为(　　)
A．BamH
Ⅰ和EcoR
Ⅰ；末端互补序列—AATT—
B．BamHⅠ和HindⅢ；末端互补序列—GATC—
C．EcoRⅠ和HindⅢ；末端互补序列—AATT—
D．BamHⅠ和BglⅡ；末端互补序列—GATC—
解析：选D　A选项中BamHⅠ酶切出的末端序列为—GATC—，EcoRⅠ酶切出的末端序列为—AATT—，两者不互补；B项HindⅢ酶切出的末端序列为—AGCT—，与BamHⅠ酶切出的末端序列不互补；同理可推知，C项中也不互补，只有D项中才互补。
9．现有一长度为1
000碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1
000
bp，用KpnⅠ单独酶切得到400
bp和600
bp两种长度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200
bp和600
bp两种长度的DNA分子。下图中DNA分子的酶切图谱正确的是(　　)
解析：选D　长度为1
000
bp的DNA分子，被EcoRⅠ酶切后长度不变，说明该DNA为环状。用KpnⅠ单独酶切得到400
bp和600
bp两种长度，说明该DNA分子上有两个KpnⅠ酶的切割位点。用两种酶同时切割，得到200
bp和600
bp两种长度的DNA分子，说明EcoRⅠ酶的作用位点正好在KpnⅠ酶切割后得到的400
bp的DNA片段的中间位置。
10．基因工程利用某目的基因(下图甲)和Pl噬菌体载体(下图乙)构建重组DNA。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是Bgl
Ⅱ、EcoR
Ⅰ和Sau3A
Ⅰ。下列分析错误的是(　　)
A．构建重组DNA时，可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体
B．构建重组DNA时，可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体
C．图乙中的Pl噬菌体载体只用EcoRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团
D．用EcoRⅠ切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，只能产生一种重组DNA
解析：选D　由题图可知，BglⅡ、Sau3AⅠ及EcoRⅠ三种酶在目的基因和Pl噬菌体上都有切口，故可用BglⅡ和Sau3AⅠ或EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体；从图乙知Pl噬菌体载体为环状DNA，只用EcoRⅠ切割后产生两条反向双螺旋链状DNA，有2个游离的磷酸基团；用EcoRⅠ切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，产生的重组DNA不止一种。
二、非选择题(共30分)
11．(10分)通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。科学家运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质。下图表示这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—，请回答：
(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是____________。人的蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是________。
(2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。
(3)人的蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是__________________________，“插入”时用的工具是________，其种类有____________________。
解析：本题主要考查各种工具在基因工程中的作用，要明确限制酶的作用是切取目的基因，DNA连接酶起“缝合”作用，载体能把目的基因导入受体细胞。
答案：(1)限制酶　DNA连接酶
(3)基因的结构是相同的　载体　质粒、动植物病毒及λ噬菌体的衍生物
12．(10分)基因工程中，需使用限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—ATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
(1)根据已知条件和下图中信息回答：
①上述质粒用限制酶________切割，目的基因用限制酶________切割。
②将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，还要加入适量的________。
③请指出质粒上至少要有一个标记基因的理由：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)不同生物的基因可以拼接的结构基础是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)两个DNA片段能否连接关键是看所形成的黏性末端是否相同。用同一种限制性核酸内切酶切割肯定露出相同的黏性末端。在这里限制性核酸内切酶Ⅰ、Ⅱ虽是两种不同的限制性核酸内切酶，但是它们切割产生的黏性末端相同，因而也可以用DNA连接酶将其连接起来。(2)不同基因拼接成功的基础是DNA的空间结构和基本单位相同。
答案：(1)①Ⅰ　Ⅱ　②DNA连接酶　③检测重组质粒(或目的基因)是否导入受体细胞
(2)DNA结构基本相同和基本组成单位相同
13．(10分)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：
(1)一个图2所示DNA分子用EcoR
Ⅰ切割获取目的基因时，有________个磷酸二酯键被水解。
(2)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越________。
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止________________。
(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入________酶。
(6)现使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA，并经拼接获得的重组质粒进行再次酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图1、2中标示的酶切位点及表所列的识别序列，对以下酶切结果作出判断。
①采用BamHⅠ和HindⅢ酶切，得到________种DNA片段。
②采用EcoRⅠ和HindⅢ酶切，得到________种DNA片段。
解析：(1)将目的基因切下来需要切断四个磷酸二酯键。(2)SmaⅠ识别的是CCCGGG序列，在C与G之间切割，SmaⅠ酶切位点越多，也就是C—G碱基对越多，由于C与G之间的氢键(3个)比A与T之间的氢键(2个)数量多，故其含量越多，质粒的热稳定性越高。(3)据图1可知，SmaⅠ切割位点在抗生素抗性基因(标记基因)中，据图2可知，SmaⅠ切割位点在目的基因中，因此使用SmaⅠ切割会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因。(4)用同一种限制酶处理质粒和外源DNA，再用DNA连接酶连接时，往往会有三种连接形式：目的基因—质粒、目的基因—目的基因(环化)、质粒—质粒(环化)，后两种是我们不需要的，因而要进行筛选。用两种限制酶处理质粒和外源DNA，因形成的末端不同可避免上述情况的发生。(5)连接质粒与目的基因的工具酶是DNA连接酶。(6)由BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA，并经拼接获得的重组质粒，这两种酶的识别序列仍然完整存在，如再用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶进行酶切时，可再度被切开，形成2种DNA片段；而EcoRⅠ的识别序列在原质粒中存在并没有破坏，同时切下的目的基因中还存在1个EcoRⅠ的识别序列，因此在重组质粒中存在2个EcoRⅠ的识别序列，如用EcoRⅠ和HindⅢ酶切，可得到3种DNA片段。
答案：(1)4　(2)高　(3)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因
(4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化　(5)DNA连接　(6)①2　②3课时跟踪检测(八)　动物细胞融合与单克隆抗体
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列关于动物细胞融合的说法，错误的是(　　)
A．动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程
B．动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞
C．常用的诱导动物细胞融合的因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激、紫外线照射等
D．细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
解析：选C　动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，融合后的细胞具有两个或多个细胞的遗传物质；动物细胞融合时常用的诱导因素有：聚乙二醇、灭活的病毒、电激等，紫外线照射易引起基因突变，因此该过程不能利用紫外线照射；细胞融合突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。
2．科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交瘤细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体。与骨髓瘤细胞融合的细胞是(　　)
A．经过特定抗原免疫的B淋巴细胞
B．不经过免疫的B淋巴细胞
C．经过特定抗原免疫的T淋巴细胞
D．不经过免疫的T淋巴细胞
解析：选A　骨髓瘤细胞必须与经过特定抗原免疫的B淋巴细胞融合，形成杂交瘤细胞，才能大量增殖并产生能够与相应的抗原特异性结合的单克隆抗体。
3．关于单克隆抗体，下列叙述错误的是(　　)
A．可以制成诊断盒，用于疾病的诊断
B．可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗
C．可以利用细胞工程技术生产
D．可以在生物体内生产，不能在体外生产
解析：选D　单克隆抗体可以作为诊断试剂，用于疾病的诊断，又可制成“生物导弹”用于病变细胞的定向治疗；单克隆抗体既可在生物体内生产，又可在体外生产。
4．太空动物细胞融合实验依据的原理和促进细胞融合的方法分别是(　　)
A．细胞的全能性；灭活病毒诱导融合
B．细胞的全能性；电刺激融合
C．细胞膜的流动性；灭活病毒诱导融合
D．细胞膜的流动性；电刺激融合
解析：选D　细胞融合的理论基础是细胞膜的流动性，在太空中进行动物细胞融合所用的融合方法是电刺激。
5．关于现代生物技术应用的叙述，错误的是(　　)
A．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质
B．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体
C．植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒
D．动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育
解析：选B　动物体细胞核移植技术可用于克隆动物，但动物体细胞杂交不能用来克隆动物。动物细胞融合可用于制备单克隆抗体，由此分析B选项是错误的。
6．下列有关生物细胞工程的叙述正确的是(　　)
A．动物细胞工程技术中，胚胎移植、胚胎分割、核移植和动物细胞培养均可获得动物个体
B．用于治疗癌症的“生物导弹”就是以单克隆抗体作为抗癌药物定向杀死癌细胞
C．动物细胞培养中出现的癌变发生于传代培养过程中
D．动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，依据的原理、诱导融合的方法都相同，且获得的融合细胞都具有双亲的遗传特性
解析：选C　胚胎移植和胚胎分割属于胚胎工程，动物细胞培养不能获得动物个体；“生物导弹”中的单克隆抗体不是抗癌药物，它可携带抗癌药物定向杀死癌细胞；动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，二者诱导融合的方法不完全相同，动物细胞融合可借助灭活的病毒，植物体细胞杂交则不能。
7．下列是应用动物细胞工程获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤，其中对单克隆抗体制备的相关叙述错误的是(　　)
①从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞　②将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞　③将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔内培养　④筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞　⑤利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞　⑥从小鼠腹水中提取抗体　⑦利用促细胞融合因子促使细胞融合
A．实验顺序应该是①②⑦⑤④③⑥
B．③过程产生多个杂交瘤细胞的过程称为克隆
C．⑦过程获得的细胞均可无限增殖
D．利用细胞融合生产单克隆抗体过程中通常要经过两次筛选
解析：选C　在细胞融合过程中，如果只考虑两两细胞的融合，有骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞的融合、骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的融合、B淋巴细胞和B淋巴细胞的融合，其中B淋巴细胞和B淋巴细胞融合所得细胞不能无限增殖。
8．利用细胞工程方法，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是(　　)
A．用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体
B．体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体
C．将等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合，经PEG诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞
D．利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者
解析：选D　经过抗原刺激后的淋巴B细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，产生杂交瘤细胞，克隆化培养后的杂交瘤细胞能产生特异性强、灵敏度高的单克隆抗体。SARS病毒感染者体内有病毒核衣壳蛋白质，用相应的单克隆抗体与之发生特异性结合的方法可加以诊断。
9．对于下面制备单克隆抗体过程的示意图，错误的叙述是(　　)
A．①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的
B．④中的筛选是通过抗原、抗体反应进行的
C．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导
D．⑤可以无限增殖
解析：选A　单克隆抗体是利用免疫处理的B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合后经过一系列过程得到，融合方法可以有聚乙二醇诱导、灭活病毒诱导；如果要筛选可以通过检测抗原、抗体反应，若有反应说明表达了抗体；融合细胞具有双亲特点，既能无限增殖又能产生单一抗体。
骨髓瘤细胞从小鼠骨髓中提取。
10．下图是科学家新研发的制备单克隆抗体的过程，相关叙述错误的是(　　)
A．该过程涉及基因工程和动物细胞融合技术
B．经酶A处理后的Ⅰ与质粒具有相同的黏性末端
C．若供体DNA提供了prG基因(无限增殖调控基因)，则该过程中的Ⅱ是已免疫的B淋巴细胞
D．通过检测和筛选得到的Ⅲ细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体
解析：选A　由图可知，该过程涉及基因工程，但未涉及动物细胞融合技术。该过程是把控制抗体产生的基因导入骨髓瘤细胞或把无限增殖调控基因导入已免疫的B细胞进而制取单克隆抗体的。
二、非选择题(共30分)
11．(10分)单纯疱疹病毒I
型(HSV I)可引起水泡性口唇炎。利用杂交瘤技术制备出抗HSV I
的单克隆抗体可快速检测HSV I。回答下列问题：
(1)在制备抗HSV I
的单克隆抗体的过程中，先给小鼠注射一种纯化的HSV I
蛋白，一段时间后，若小鼠血清中抗________的抗体检测呈阳性，说明小鼠体内产生了________反应，再从小鼠的________中获取B
淋巴细胞。将该B
淋巴细胞与小鼠的________细胞融合，再经过筛选、检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞，该细胞具有的特点是______________________。
(2)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体，可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的________中使其增殖，再从______中提取、纯化获得。
(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV I
蛋白，其原因是该抗体具有________和________等特性。
解析：(1)单克隆抗体制备的第一步是免疫处理。先给小鼠注射一种纯化的HSV 1
蛋白，一段时间后，若小鼠血清中抗HSV 1
蛋白的抗体检测呈阳性，说明小鼠体内产生了体液免疫反应。第二步制备杂交瘤细胞。从小鼠的淋巴器官中(如脾，骨髓，扁桃体，胸腺等)获取B
淋巴细胞，与小鼠的骨髓瘤细胞融合，再经过筛选检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生专一性抗体。(2)若想获得大量单克隆抗体，通常有两种方法：一是将杂交瘤细胞培养在动物细胞培养液中，然后从动物细胞培养液中分离出单克隆抗体；二则是将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖，然后从小鼠的腹水中提取纯化获得。(3)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等特点。
答案：(1)HSV 1蛋白　体液免疫　脾脏(其他合理答案也可)　骨髓瘤　能无限增殖且可产生专一抗体(其他合理答案也可)　(2)腹腔　腹水　(3)灵敏度高　特异性强(其他合理答案也可)
12．(10分)下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究。据图回答相关问题：
(1)X、Y、Z细胞的名称分别是________、________________、________________。
(2)①过程类似于植物组织培养技术中的________过程。与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较__________。②过程的实质是________________________________________________________________________。
(3)③过程中需用到的生物诱导剂是________。
(4)④处需要筛选，其目的是______________________________________________。
(5)用32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞，细胞质中能测到32P的细胞器有______和______。
解析：(1)X、Y、Z细胞的名称分别是骨髓瘤细胞、抗原刺激过的B细胞、杂交瘤细胞。(2)①过程是将甲小鼠的纤维母细胞诱导成诱导干细胞，相当于植物组织培养技术中的脱分化过程，与纤维母细胞相比诱导干细胞的全能性较高。②过程是诱导干细胞分化成各种体细胞，细胞分化的实质是基因选择性表达。(3)诱导动物细胞融合，需用到的生物诱导剂是灭活的病毒。(4)④处筛选的目的是选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。(5)核苷酸是核酸的基本组成单位，动物细胞中线粒体含有少量DNA和RNA，核糖体是由蛋白质和rRNA构成的。因此用32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞，则在线粒体和核糖体中能检测到32P。
答案：(1)骨髓瘤细胞　抗原刺激过的B细胞　杂交瘤细胞　(2)脱分化　高　基因的选择性表达　(3)灭活的病毒　(4)筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞　(5)核糖体　线粒体
13．(10分)研究表明，HER2/neu是一种原癌基因，它表达的H蛋白在多种恶性肿瘤特别是乳腺癌细胞中过量表达。抗H蛋白单克隆抗体能抑制过量表达H蛋白的乳腺癌细胞的生长，目前已成为有效的生物治疗手段。
(1)选择H蛋白作为单克隆抗体的作用靶点，是因为H蛋白在成年个体的正常组织中________(填“低表达”或“高表达”)。H蛋白是一个跨膜蛋白，结构如图所示。制备免疫小鼠用的H蛋白(抗原)时，应构建________区基因，转入原核细胞表达并提纯。
(2)将H蛋白注射到小鼠体内，取该小鼠的脾脏细胞与________细胞进行融合，使用的化学诱导剂是________，细胞融合的原理是____________。
(3)将融合细胞在________培养基中培养，一段时间后培养基中只有杂交瘤细胞生长。将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养，应用______________技术进行抗体阳性检测。经多次筛选，就能得到产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(4)将筛选得到的杂交瘤细胞，经过________或小鼠腹腔内培养，获取大量的单克隆抗体。
(5)治疗乳腺癌时，可单独使用抗H蛋白单克隆抗体，也可将该单克隆抗体与抗癌药物结合构建“生物导弹”，杀死癌细胞。这充分体现了单克隆抗体________________的特点。
解析：(1)恶性肿瘤细胞与正常细胞相比，前者H蛋白过量表达；胞外区蛋白易于被单克隆抗体识别，故应构建胞外区基因转入原核细胞表达出相应的H蛋白。(3)单克隆抗体的制备需要进行两步筛选：先用选择培养基筛选得到杂交瘤细胞，再利用抗原—抗体杂交方法筛选培养产生所需抗体的杂交瘤细胞。(5)单克隆抗体能与抗原特异性结合，体现了其特异性强的特点。
答案：(1)低表达　胞外　(2)骨髓瘤　PEG(或聚乙二醇)　细胞膜的流动性　(3)选择　抗原—抗体杂交　(4)体外培养　(5)特异性强(或识别抗原部位专一)课时跟踪检测(二)　基因工程的基本操作程序
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列关于基因工程的叙述，正确的是(　　)
A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B．限制酶和DNA连接酶都能识别特定的碱基序列，是两类常用的工具酶
C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原具有生物活性
D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
解析：选A　目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制酶和DNA连接酶，前者能识别特定的碱基序列；大肠杆菌为原核生物，不含有内质网和高尔基体等细胞器，不能对蛋白质进行加工，其合成的胰岛素原无生物活性；载体中的抗性基因为标记基因，其作用是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达。
2．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是(　　)
A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
解析：选D　基因的表达即控制蛋白质的合成，只有合成了相应的蛋白质才能证明目的基因完成了在受体细胞中的表达。
3．下列关于PCR技术的叙述，正确的是(　　)
A．PCR技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上
B．该技术需要解旋酶和热稳定的DNA聚合酶
C．该技术需要一对特异性的引物，要求一对引物的序列是互补的
D．该技术应用体内DNA双链复制原理，也需要模板、原料、能量、酶等条件
解析：选D　PCR技术扩增的目的基因序列不一定是已知的，A错误；PCR技术是通过高温来使DNA解旋的，不需要解旋酶，B错误；该技术需要的一对引物，分别能与模板DNA的两条链的末端碱基配对，其序列不是互补的，C错误。
4．下列关于基因表达载体的叙述，错误的是(　　)
A．基因表达载体的构建是基因工程的核心
B．其上的启动子和终止子都是有特殊结构的DNA片段
C．一般用抗生素抗性基因作为标记基因
D．虽然基因工程中的受体细胞有所不同，但构建的基因表达载体都是一样的
解析：选D　由于受体细胞有植物、动物、微生物之分，目的基因导入受体细胞的方法不同，所以，表达载体的构建也有所差别。
5．右图是基因工程中基因表达载体的模式图，若结构X是表达载体所必需的，则X最可能是(　　)
A．荧光蛋白基因
B．启动子
C．限制酶
D．DNA连接酶
解析：选B　一个完整的基因表达载体应包括启动子、终止子、目的基因和标记基因。
6．下列关于基因表达载体导入微生物细胞的叙述中，错误的是(　　)
A．常用原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖快，且多为单细胞，遗传物质相对较少
B．受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态
C．感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度
D．感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子的液体只要调节为适宜的pH即可，没必要用缓冲液
解析：选D　将基因表达载体导入微生物细胞时，需在一定条件(如适宜的温度、pH等)下，将基因表达载体和感受态的微生物细胞混合培养，在培养过程中，可能会影响pH的变化，因此要加入缓冲液，以保持适宜的pH。
7．利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．过程①需使用DNA聚合酶
B．过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因
C．过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备
D．过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞
解析：选D　①过程是逆转录过程，需要逆转录酶催化；从cDNA文库中获取所需要的目的基因，根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置或基因翻译产物蛋白质等特性来获取，不需要用解旋酶，也不需要PCR；用CaCl2溶液处理大肠杆菌，可使其成为感受态细胞；鉴别目的基因是否导入受体细胞可利用DNA分子杂交技术。
8．以下甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法错误的是(　　)
A．甲方法可建立该细菌的基因组文库
B．乙方法可建立该细菌的cDNA文库
C．甲方法要以脱氧核苷酸为原料
D．乙方法需要逆转录酶参与
解析：选C　甲方法是从细菌的DNA中直接提取，故可以建立该细菌的基因组文库；乙方法是由信使RNA逆转录得到的目的基因，故可以建立该细菌的cDNA文库。甲方法只要利用DNA限制性核酸内切酶将其原有的DNA切断即可，不需要以脱氧核苷酸为原料。乙方法需要逆转录酶参与，并且以脱氧核苷酸为原料。
9．右图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程，下列相关分析正确的是(　　)
A．获得该mRNA的最佳材料是受精卵
B．构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌
C．完成过程①②必不可少的酶分别是逆转录酶、DNA聚合酶
D．探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌，获得未被感染的细菌
解析：选C　该受体基因在神经细胞中表达，获得该mRNA的最佳材料是神经细胞。构建基因表达载体最可能使用的载体是质粒。探针筛选的目的是检测是否存在cDNA。
10．蓝藻拟核DNA上有控制叶绿素合成的ch1L基因。某科学家通过构建该种生物缺失ch1L基因的变异株细胞，以研究ch1L基因对叶绿素合成的控制，技术路线如下图所示，下列相关叙述错误的是(　　)
A．①②过程应使用不同的限制性内切酶
B．①②过程都要使用DNA连接酶
C．终止密码子是基因表达载体的重要组成部分
D．若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株
解析：选C　限制性内切酶有特异性，①②过程要切割的DNA序列不同，故应使用不同的限制性内切酶；DNA连接酶的作用是连接被切开的磷酸二酯键，使ch1L基因、红霉素抗性基因与质粒结合；基因表达载体由目的基因、启动子、终止子、标记基因组成，终止密码子是mRNA上密码子的一种，表示一次翻译的结束；变异株中ch1L基因被重组基因替换，重组基因中有红霉素抗性基因，故可用含红霉素的培养基筛选出该变异株。
二、非选择题(共30分)
11．(全国卷Ⅲ)(9分)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR
Ⅰ、BamH
Ⅰ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
↓　　　　　　　　↓　　　　　　　↓
——GAATTC——　——GGATCC——　——GATC——
——CTTAAG——　——CCTAGG——　——CTAG——
　　　　
↑　　　　　　
　↑　　　　　　
　
↑
图(a)
图(b)
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)经BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________酶切后的产物连接，理由是__________________________________________________________________。
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有________，不能表达的原因是______________________________________________________________。
图(c)
(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有________________和________________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是______________。
解析：(1)由题图可知，BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制性内切酶的共同识别序列是，二者切割可以形成相同的黏性末端，因此经BamHⅠ酶切得到的目的基因可以与图(b)所示表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。(2)在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样目的基因才能顺利地转录，再完成翻译过程，即顺利表达。图中甲所示的目的基因插入在启动子的上游，丙所示目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录，因此目的基因不能表达。(3)常见的DNA连接酶有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，其中T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。
答案：(1)Sau3AⅠ　两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端　(2)甲和丙　甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(其他合理答案可酌情给分)　(3)E·coli
DNA连接酶　T4DNA连接酶　T4DNA连接酶(其他合理答案可酌情给分)
12．(8分)下面是口蹄疫疫苗生产过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)首先从口蹄疫病毒中提取部分合成病毒蛋白的RNA，而不是用口蹄疫病毒的全部RNA，原因是合成病毒蛋白的RNA控制合成的病毒蛋白质，具有__________________特性，又不会使动物致病。以合成病毒蛋白的RNA产生病毒蛋白的DNA，需用到的工具酶是______________________________________。
(2)构建基因表达载体所需要的工具酶是________________。基因表达载体除目的基因外，还应包括________________________。
(3)导入大肠杆菌前需先将大肠杆菌处理为________细胞。
(4)为检测目的基因是否导入受体细胞，常常要借助载体上________的表达，更准确的方法是利用放射性同位素标记的________作探针与基因组DNA杂交。最后还要检测目的基因是否翻译成了病毒蛋白质，利用的技术是______________。
解析：(1)病毒由核酸和蛋白质组成，其蛋白质外壳具有免疫特性，故口蹄疫疫苗生产过程只需提取口蹄疫病毒中控制合成病毒蛋白的RNA部分。以RNA为模板合成DNA的过程属于逆转录，需要逆转录酶。(2)基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因。构建基因表达载体一般用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有黏性末端的切口，再用同种限制酶切割目的基因，产生相同的黏性末端。将切下的目的基因片段，插入质粒的切口处，在DNA连接酶的作用下使质粒与目的基因结合形成重组质粒。(3)将目的基因导入微生物细胞前，常用Ca2＋处理使其成为感受态细胞。(4)标记基因的表达可检测目的基因是否导入受体细胞，除此之外还可以用DNA杂交法。目的基因是否表达可用抗原—抗体杂交技术进行检测。
答案：(1)抗原　逆转录酶　(2)限制性核酸内切酶和DNA连接酶　启动子、终止子、标记基因　(3)感受态　(4)标记基因　病毒蛋白基因(目的基因)　抗原—抗体杂交技术
13．(13分)在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(Kan)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。如图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答：
(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、__________________、将目的基因导入受体细胞、________________。
(2)A过程需要的酶有__________和________________________________________。
(3)要把重组质粒导入土壤农杆菌，首先必须用________处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为______________态；然后将________________在缓冲液中混合培养完成转化过程。
(4)含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过[C]________和[E]__________。如要确保再生植株中含有抗虫基因，可在C过程的培养基中加入________。
(5)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是_______________________________________________________________。
这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是________________________________。
解析：(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。(2)基因表达载体的构建过程中，需要用同种限制酶切割目的基因和载体，使它们产生相同的黏性末端，再用DNA连接酶把这两个DNA片段连接起来。(3)农杆菌转化法导入目的基因时，首先必须用Ca2＋处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为感受态；然后将重组质粒和感受态细胞在缓冲液中混合培养完成转化过程。(4)植物组织培养过程的关键步骤是脱分化和再分化。因为只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长，故若要确保再生植株中含有抗虫基因，可在C过程的培养基中加入卡那霉素。(5)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入受体细胞的DNA分子上，检测采用的方法是DNA分子杂交技术。
答案：(1)基因表达载体的构建　目的基因的检测与鉴定　(2)限制酶　DNA连接酶
(3)Ca2＋　感受　重组质粒和感受态细胞
(4)脱分化　再分化　卡那霉素
(5)目的基因是否插入受体细胞的DNA分子上　DNA分子杂交技术课时跟踪检测(十二)　转基因生物的安全性
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题3分，共30分)
1．转基因生物的安全性引起人们争论的技术原因是(　　)
①转移基因的功能往往未知　②转移基因的结构往往未知　③外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的　④外源基因往往是异种生物的基因
A．①②　　　　　　　　　
B．②③
C．③④
D．①③
解析：选C　由于科学水平的限制，目前科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制了解有限；转移的基因虽然功能已知，但不少是异种生物的基因；外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。因此，在转基因生物中，有时候会出现意想不到的后果，引起人们在食物安全、生物安全和环境安全三个方面的激烈争论。
2．转基因植物的营养成分可能发生改变的根据是(　　)
A．部分DNA发生了重组
B．某一基因可以控制合成不同的蛋白质
C．重组DNA控制一种蛋白质的合成
D．有些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，这可能会导致转基因农作物营养成分的改变
解析：选D　转基因农作物尽管只是DNA发生了重组，但是，有些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，这可能会导致转基因农作物营养成分的改变。
3．下列关于转基因生物的研究，哪些属于限制条件(　　)
①重组DNA的转移限制在遗传上具有特定缺陷的生物上　②对于大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用在37
℃人体体温下死亡的菌株　③外源DNA不能产生对人体有毒害或过敏的蛋白质　④转基因作物只要某一点(如产量、营养或抗虫性)对人类有益，其他方面可不必去考虑
A．①②③④
B．①②③
C．②③④
D．①②④
解析：选B
4.
下列关于转基因植物的叙述，正确的是(　　)
A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中
B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加
C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达
D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题
解析：选A　转基因的抗虫植物在长期栽培过程中，会导致以该植物为食物来源的昆虫的抗性基因频率增加。动物和植物共用一套遗传密码，因此转入植物体内的动物生长激素基因也能进行表达。转基因植物的外源基因来源于自然界，也可能存在食物安全、生物安全和环境安全等安全性问题。
5．转基因抗虫棉可以有效地对抗棉铃虫的危害。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是(　　)
A．维持棉田物种多样性
B．减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C．使食虫鸟有虫可食
D．维持棉田生态系统中的能量流动
解析：选B　如果完全种植抗虫棉，对棉铃虫而言，环境的剧烈变化会加速其适应能力的提高，而间隔种植少量非抗虫棉既能使棉铃虫在较长时间内稳定在经济阈值以下，又能减缓棉铃虫进化速度，达到较长时间抗虫的目的。
6．20世纪70年代基因工程技术刚兴起的时候，都是以微生物作为实验材料，且必须在“负压”(低于外界大气压)的实验室里进行操作。这里“负压”的作用主要是(　　)
A．防止转基因生物进入人体或逃逸到外界，对人体产生危害作用或对环境造成基因污染
B．提高微生物的基因突变频率
C．加快微生物的繁殖速度
D．避免其他生物对实验材料的污染
解析：选A　由于转基因生物对人类影响的正负效应很难在短时间内发现，为了安全起见，将实验材料放在“负压”条件下操作与培养，目的是防止这种转基因生物进入人体或逃逸到外界。
7．科学研究发现，许多危害人类的新病毒是由两种或多种已知病毒重组产生的。这一事实有力地支持了下列哪一观点(　　)
A．转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的存在
B．导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病原体杂交，从而重组出对人类或其他生物有害的病原体
C．转基因生物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中，使杂草成为除不掉的“超级杂草”
D．抗虫棉能抵抗棉铃虫，但随着棉铃虫抗性的增强，抗虫棉有可能被淘汰
解析：选B　由题干材料可知，这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的，说明两种病毒的基因可以重新组合，形成新的生物。
8．基因工程产物可能存在着一些安全性问题，但不必担心(　　)
A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼的杂交，进而导致自然种群被淘汰
B．运载体的标记基因(如抗生素抗性基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物
C．目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D．转基因生物体释放到环境中，可能会对生物多样性构成危害
解析：选A　三倍体转基因鲤鱼在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子，因此三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼不能进行杂交，所以不会导致自然种群被淘汰。
9．抗逆转基因作物的培育与推广带来的巨大社会效益是(　　)
①在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制
②减少了化学农药对环境的污染和对人畜的危害
③减少了化肥的制造量和使用量，有利于环境保护
④使得作物在不良环境下更好地生长，提高产量
A．①②③　　　　　　　　　　
B．①②④
C．①③④
D．②③④
解析：选B　抗逆转基因作物是指通过基因工程技术使农作物具有抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病毒、抗干旱、抗盐碱等)，因此抗逆转基因作物的培育和推广在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候条件的限制，使得作物在不良环境中更好地生长，提高产量，同时还可以减少农药的使用量，减轻对环境的污染和对人畜的危害。但是抗逆作物不能固氮，不会使土壤中无机盐的含量增加，因此不可能减少化肥的制造量和使用量。
10．为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中，其原因是(　　)
A．叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中
B．受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
C．转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流
D．植物杂交的后代不会出现一定的性状分离
解析：选B　转基因植物与其他植物间主要通过花粉发生基因交流，将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中，将遵循母系遗传特点，目的基因不会转移到自然界中的其他生物，而造成污染。
二、非选择题(共20分)
11．(8分)对番茄的研究发现，害虫损伤番茄的叶片后，叶上的细胞壁能释放一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。试分析回答以下问题：
(1)番茄的蛋白酶抑制剂可能是在茎叶细胞的______合成的。
(2)将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，使玉米形成新的性状，这种变异属于________________________________________________________________________。
(3)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效果显著，有人认为抗虫玉米就是无虫玉米，不必防治害虫，你是否赞成这种说法？说明理由。
(4)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有必要吗？试以学过的知识进行简要的分析说明。
解析：在生物体的各种成分中，蛋白质的功能最多，大多数的酶的化学本质都是蛋白质，它是在核糖体合成的。将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入到玉米体内，属于基因工程范畴，它的原理是基因重组。对于抗虫玉米只是用基因工程转入特定的基因，并不是对任何害虫均有作用，另外随着变异和选择的进行，变异的害虫个体会越来越适应环境，故也要防治害虫。对于转基因生物的安全性问题，是一个开放性的题目，可以根据教材中的观点给出支持自己观点的论据即可。
答案：(1)核糖体　(2)基因重组
(3)不赞成。因为转基因玉米能抵抗玉米螟，但并不能抵抗所有的害虫。
(4)(答案不唯一)如：①有必要。这种转基因玉米果实中可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现病患。②无必要。因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人可能无影响。③无必要。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂在高温下已经破坏，因此不会对人的消化造成影响。
12．(12分)阅读以下材料，回答问题：
自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼研究取得长足进步。如转入生长激素(GH)基因的鱼生长速度快，饵料转化率高，但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。
(1)转基因鱼成功的物质基础是___________________________________________。
(2)已知人的GH是一个含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是________个。
(3)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以至生长高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是________________________________________________________________________。
(4)鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，试分析引起生态安全性问题的原因是_____________________________________________。
(5)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，培育成功的三倍体“湘云鲫”，其形成过程是____________________________________________。试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因是________________________________________________________。
解析：(1)转基因技术就是通过基因拼接，把目的基因拼接到运载体上，实质上是DNA之间的连接。(2)GH是含有191个氨基酸的蛋白质，由于蛋白质、控制蛋白质合成的mRNA上的碱基数目及控制蛋白质合成的DNA上的碱基数目，三者的比值为1∶3∶6，所以转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是1
146个。(3)该转基因鱼转入的是生长激素基因，生长激素能促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长。(4)转基因鱼由于具有易于逃逸、扩散的特点，当这种鱼扩散到其他环境时，与其他种类的鱼杂交，被转入的基因就有可能转移到其他的鱼体内，造成基因污染；同时，由于该种转基因鱼性情凶猛，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争时，优势明显，所以可能引起生态危机。(5)三倍体鱼由于不能产生正常的生殖细胞，无法繁殖后代，因此不会造成生态危机。
答案：(1)遗传物质都是DNA　(2)1
146　(3)合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成　(4)转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机　(5)转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体，然后二倍体与四倍体杂交形成三倍体　三倍体鱼不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争，引起生态危机课时跟踪检测(七)　动物细胞培养和核移植技术
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．在动物细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的目的是(　　)
A．使动物组织分散为单个细胞
B．去掉细胞壁，使其成为原生质体
C．去掉细胞膜，暴露出原生质体便于细胞融合
D．促进蛋白质水解为多肽
解析：选A　在进行动物细胞培养前，先用胰蛋白酶使组织块中的细胞相互分散开，以增加与培养液的接触面积，便于培养。
2．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件(　　)
①无毒的环境　②无菌的环境　③培养液中需加血浆　④温度与动物体温相近　⑤需要O2，不需要CO2　⑥加CO2维持培养液的pH
A．①②③④⑤⑥　　　　
B．①②③④
C．①③④⑤⑥
D．①②③④⑥
解析：选D　动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒，在细胞培养液中要添加血清、血浆等一些天然成分，培养温度一般与动物体温相近。动物细胞培养还需要O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2可维持培养液的pH。
3．下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是(　　)
A．动物细胞培养的目的就是获得大量的分泌蛋白
B．对动物组织块和分散的细胞进行培养，效果是基本相同的
C．细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中
D．培养高度分化的动物体细胞一般不能发育成幼体
解析：选D　获得大量的分泌蛋白仅仅是动物细胞培养应用的一个方面。分散的动物细胞比组织块更容易培养。细胞遗传物质的改变发生在传代培养中。
4．动物细胞培养过程的顺序是(　　)
①原代培养　②传代培养　③胰蛋白酶处理组织，形成单个细胞，制成细胞悬液
A．①②③
B．①③②
C．②①③
D．③①②
解析：选D　动物细胞培养是用动物胚胎或幼龄动物器官通过胰蛋白酶处理制成细胞悬液，再通过原代培养和传代培养得到细胞株。
5．一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用途，但是不能(　　)
A．有选择地繁殖某一性别的家畜
B．繁殖家畜中的优秀个体
C．用于保存物种
D．改变动物的基因型
解析：选D　该题考查动物体细胞核移植的用途。由于核基因来自体细胞，所以不会改变动物的基因型。
6．右图为哺乳动物(羊)的生殖过程，下列叙述错误的是(　　)
A．个体2为克隆动物，c为高度分化的体细胞
B．个体2的遗传性状与提供c细胞的羊不完全相同
C．产生动物个体1与动物个体2的生殖方式是不同的
D．e细胞为完成减数分裂的卵细胞
解析：选D　在核移植过程中，去核卵细胞一般选用处于减数第二次分裂中期的细胞，而不是完成减数分裂的卵细胞。
7．用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是(　　)
A．都需用CO2培养箱
B．都需用液体培养基
C．都要在无菌条件下进行
D．都可体现细胞的全能性
解析：选C　动、植物成体的体细胞进行离体培养都要在无菌条件下进行。动物成体的体细胞离体培养用液体培养基，不能体现细胞的全能性；植物成体的体细胞离体培养不一定用液体培养基，能体现细胞的全能性。
8．某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行培养，下列叙述正确的是(　　)
A．制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理
B．肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
C．为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的干扰素
D．用血球计数板计数的方法，可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长
解析：选D　制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2维持培养液pH。为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素。
9．下列关于细胞培养的叙述，正确的是(　　)
A．植物细胞能进行光合作用，因此培养基中不需要添加有机营养物
B．培养植物细胞时，必须先用纤维素酶和果胶酶对其处理以去除细胞壁
C．动物细胞培养只是为了获得有特殊基因突变的细胞
D．培养动物细胞时，要用胰蛋白酶处理动物组织以获得单个细胞
解析：选D　植物细胞培养中用到的培养基要含有丰富的有机营养物；培养植物细胞时，不需要用纤维素酶和果胶酶对其处理，在植物体细胞杂交的过程中才需要去除植物细胞的细胞壁；动物细胞培养的目的是获得细胞或细胞代谢产物；培养动物细胞时要用胰蛋白酶处理动物组织以获得单个细胞。
10．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下提供的“复生”野驴个体的方法中能够成功的是(　　)
A．将野驴的体细胞取出，利用细胞培养技术，可培育成新个体
B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体
C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，经孕育培养成新个体
D．将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
解析：选C　野驴的体细胞的全能性已经受到限制，不能经过培养形成新个体；将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成的是带有野驴基因的家驴；野驴的体细胞核中具有发育成野驴的全部基因，因此通过核移植技术，可使野驴“复生”。
二、非选择题(共30分)
11．(9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离，形成单个细胞，这个过程中需要利用________酶处理。
(2)用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是____，此外，细胞增殖还表现出________和接触抑制等特点。
(4)将进行培养的供体细胞注入去核的卵细胞中，去除卵母细胞细胞核的目的是______________________________________。
(5)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊，但也不是100%地复制，原因最可能是____________________________________________________________________________。
解析：(1)实践中常用胰蛋白酶处理动物组织细胞使其分离开来。(2)传代10代以内的细胞代谢旺盛、分裂能力强，遗传物质没有发生改变，适于作为核移植的供体细胞。(3)在进行原代培养时，细胞以有丝分裂的方式进行增殖，同时表现出贴壁生长和接触抑制的现象。(4)去除卵母细胞细胞核的目的是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。(5)生物的性状是细胞核基因和细胞质基因共同作用的结果，同时，生物的性状还受环境因素的影响，因此，克隆动物不可能是供体奶牛100%的复制品。
答案：(1)胰蛋白　(2)该种细胞代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质没有发生改变　(3)有丝分裂　贴壁生长　(4)使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞　(5)①生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制；②生物的性状还受环境因素的影响
12．(11分)根据以下资料回答问题。
资料：美国科学家已经在实验室中成功培育出膀胱，并顺利移植到7名患者体内。该培育过程是：从患者的膀胱上取下普通邮票一半大小的活细胞样本，膀胱从外到内由三层构成，即肌肉、胶原质和膀胱上皮。将活细胞样本中胶原质剥下，将肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养，约一周后将这些细胞放在一些海绵形状的可生物降解的由胶原质制成的“支架”上继续培养，再过7周左右，原先的数万个细胞已经繁殖到15亿个左右，布满“支架”，膀胱上皮在内，肌肉在外。医生将“新膀胱”移植到患者膀胱的上面。这样新器官会继续生长并与老器官“重组”取代老器官中丧失功能的部分。培育过程如下图所示：
(1)a过程属于细胞工程中的______________，其培养基与植物组织培养的培养基含有的营养成分的主要不同点是前者含有________。
(2)b过程由数万个细胞繁殖到15亿个细胞是________的结果，上述过程中不但需要无菌、无毒的环境，适宜的营养，还需要适宜的__________、________环境。
(3)新器官与老器官的“重组”________(填“是”或“不是”)基因重组，因为新器官与老器官的________相同。
(4)“新膀胱”移植后，________(填“会”或“不会”)成为抗原，因为新老器官具有________蛋白质等物质。
(5)除上述方法外，还可将患者的体细胞核移入去核的________中，这是利用体细胞________技术，形成相应组织、器官。
解析：(1)图中a过程为动物细胞培养过程，动物细胞培养基成分与植物组织培养的培养基含有的营养成分的主要不同点是前者中含动物血清。(2)动物细胞培养时，不但需要无菌、无毒的环境，适宜的营养，还需要适宜的温度、pH及气体环境。(3)由于新器官与老器官的遗传物质相同，新器官与老器官的“重组”不是基因重组。(4)因为新老器官细胞具有相同的表面抗原等物质，“新膀胱”移植后不会成为抗原。(5)利用体细胞核移植技术将患者的体细胞核移入去核的卵母细胞中，重组细胞经培养也可形成相应组织、器官。
答案：(1)动物细胞培养　动物血清
(2)有丝分裂(细胞分裂)　温度和pH　气体
(3)不是　遗传物质
(4)不会　相同的
(5)卵母细胞　核移植
13．(10分)现有甲、乙两种可能有一定致畸、致癌作用的化学物质，利用动物细胞培养的方法能够鉴定它们是否有毒性，并比较二者毒性的强弱，请完成下列实验报告。
Ⅰ.实验材料：小白鼠胚胎。
Ⅱ.药品用具：胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、细胞培养箱、载玻片、盖玻片、光学显微镜、小白鼠正常体细胞有丝分裂高倍显微镜照片。
Ⅲ.实验原理：__________________________________________________________，
根据这些变异细胞占全部培养细胞的百分数(以下称Q值)，可判断该化学物质的毒性。
Ⅳ.实验步骤：
(1)制备细胞悬液：把小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入胰蛋白酶液处理，使胚胎组织离散成单个细胞，再加入动物细胞培养液，制成细胞悬液。
(2)进行细胞培养：
①取A、B、C三个洁净的培养瓶，__________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(3)制作临时装片：
①当细胞繁殖到第8代左右时，同时从细胞培养箱中取出三个培养瓶，用胰蛋白酶液处理，使培养的细胞从瓶壁上脱落，再加入动物细胞固定液迅速固定细胞，将细胞固定在不同的分裂时期。
②静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片中央，加1～2滴一定浓度的____________染色，3～5
min后，盖上盖玻片，制成临时装片。
(4)镜检和统计：把临时装片放在显微镜下，寻找处于________期的细胞，并与________________________________________________________________________
对比以确认发生上述变异的细胞，同时统计该期变异的细胞占细胞总数的百分数(Q值)。
Ⅴ.实验结果：
培养瓶
A
B
C
Q值
1.3%
12.5%
0.1%
Ⅵ.实验结论：_________________________________________________________。
解析：有毒物质会引起细胞变异，物质的毒性越强，引起的细胞变异数目越多，依此可判断物质的毒性。实验可通过观察细胞染色体来判断。由实验结果可知，C组是对照组，A、B是实验组，在自然状态下，细胞也会发生变异，但频率较低。
答案：Ⅲ.将有毒物质加入细胞培养液后，培养的动物细胞会发生染色体数量和结构变异(答出有毒物质使细胞发生变异)
Ⅳ.(2)①分别加入等量的细胞悬液　②向A、B两个培养瓶中分别加入等量的化学物质甲、乙，并将培养瓶摇匀；C瓶不作处理，作为对照　
③把三个培养瓶放在37
℃(或适宜温度)的细胞培养箱中培养　(3)②龙胆紫溶液　(4)有丝分裂中　小白鼠正常体细胞有丝分裂高倍显微镜照片
Ⅵ.甲、乙两种化学物质均有一定毒性，且乙的毒性比甲的毒性大阶段质量检测(四)　生物技术的安全性和伦理问题　生态工程
(A卷
学业水平达标)
(满分：100分　时间：45分钟)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．下列哪项叙述完全符合生态经济(　　)
①建立“原料—产品—原料—产品”的无废料生产体系　②在资源消耗不增加甚至减少的条件下实现经济增长　③在经济产出不变甚至增加的条件下，向环境排放的废弃物大大减少　④先生产后治理，提高经济效益
A．①②　　　　　　　　　
B．①②③
C．②③
D．②③④
解析：选B　“先生产后治理”不讲究生态效益，一味追求经济效益，违背了生态学的基本原理。
2．下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患(　　)
A．转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质
B．转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原
C．某些转基因生物可以合成白细胞介素 2，进入人体增强相应细胞的免疫力
D．某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基因农作物营养成分的改变
解析：选C　转基因生物可引发食物安全性问题的主要理由如下：对食物的安全性检测不够；出现滞后效应；出现新的过敏原；营养成分改变等。因此A、B、D三项都属于转基因食物潜在的安全隐患，C项是转基因技术在制药方面的应用。
3．下列关于生物武器的说法，错误的是(　　)
A．我国对待生物武器的态度明确而坚定，绝对禁止研制生物武器
B．生物武器是利用致病菌、病毒或毒剂等形成杀伤力
C．为了国家安全，可以进行必要的小范围的生物武器研究
D．生物武器不只对敌方人员有伤害
解析：选C　生物武器有致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等，几乎对所有人都有杀伤力。我们对待生物武器的态度是：坚决禁止生物武器。
4．基因工程等生物高科技的广泛应用，引发了许多关于科技与伦理的争论。有人欢呼：“科学技术的发展将改变一切”；有人惊呼：“它将引发道德危机”。对此，我们应该持有的态度是(　　)
①摒弃现有道德规范，推动科技发展
②发挥道德规范的作用，限制科技的负面效应
③科技的发展必须以现有道德规范为准绳
④适当调整现有道德规范，适应科技发展
A．①②
B．②③
C．③④
D．②④
解析：选D　基因工程有优势当然也有不足之处，人们在运用基因工程技术为人类服务时应注意限度问题；科学技术的发展进步是好事，但要限制其对人类、社会的负面效应，同时要适当调整人们现有的道德观念和规范，适应科学技术发展，不能阻止，但也不能一味顺从。
5．下列有关转基因生物引发的安全性问题的叙述，错误的是(　　)
A．转基因生物引发的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全
B．转基因生物引发安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
C．转基因生物的安全性指转移的基因对接受基因的生物是否安全
D．转基因生物有可能引发安全性问题，但不能一概而论
解析：选C　转基因生物的安全性包括食物安全、生物安全、环境安全，并不是指对转基因生物自身是否安全。
6．下列有关生态工程的原理和实例中，错误的是(　　)
选项
有关实例
相关的生态工程原理
A
无废弃物农业
遵循物质循环再生原理
B
在人工林中增加植被的层次
遵循物种多样性原理
C
无锡太湖水体富营养化引起大面积水华
违反协调与平衡原理
D
前面造林，后面砍树
违反系统学和工程学原理
解析：选D　D项中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益，这明显是整体性原理。
7．根据下图说明我国现有的生产模式违反的生态工程原理是(　　)
A．整体性原理
B．协调与平衡原理
C．系统的结构决定功能原理
D．物质循环再生原理
解析：选D　认真分析题图可以看出，我国现有的生产模式以化石能源为主要能源物质，不能实现物质的循环再生和能量的多级利用，即违反了物质循环再生原理。
8．下列有关说法错误的是(　　)
A．退耕还林还草工程属于大流域生态系统恢复工程
B．排石整地，改良、优化土壤的措施适用于矿区生态环境的恢复
C．用当地多种优良牧草合理搭配建设牧场，遵循了物种多样性原理
D．桑基鱼塘模式主要遵循了整体性原理
解析：选D　桑基鱼塘模式主要遵循了系统学和工程学原理，而不是整体性原理。
9．在帮助农民发展经济的时候，一定要注意一些实际问题，如“苹果树不宜在热带地区栽种”“柑橘不宜在北方地区栽种”，这主要体现的生态工程原理是(　　)
A．协调与平衡原理　　　
B．整体性原理
C．物种多样性原理
D．物质循环再生原理
解析：选A　引种时要注意所引种的生物是否与当地环境相协调，不能盲目引种或栽种，这主要运用了协调与平衡原理。
10．下面是某生态农业示意图，下列说法错误的是(　　)
A．用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了废物的资源化
B．该生态农业提高了能量利用率
C．该生态农业农作物品种的增加不利于生态系统的稳定
D．用蛆蛹粪便作有机肥还田，运用了物质循环再生原理
解析：选C　农村综合发展型生态工程遵循物质循环再生原理和整体性原理。
11．下图为我国长江三角洲、珠江三角洲一带的桑基鱼塘模式图，该模式把很多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统，大大提高了系统的生产力。这种模式所依赖的主要原理是(　　)
A．整体性原理
B．协调与平衡原理
C．系统的结构决定功能原理
D．物种多样性原理
解析：选C　桑基鱼塘模式中各系统内部都有产品产出，系统间通过中间产品和废弃物的相互交换而衔接，从而形成一个完整、闭合的生态工程网络，使资源达到最佳配置，废弃物得到有效利用，环境污染降到最低。
12．下列关于生态工程的叙述，正确的是(　　)
A．“1＋1＞2”体现了生态工程的整体性原理
B．为促进矿区生态环境的恢复，可采用人工制造表土，种植农作物的措施
C．生态农业的建立，实现了物质和能量的多级循环利用
D．太湖大面积水华，违反了协调与平衡原理
解析：选D　“1＋1＞2”体现了生态工程的系统整体性原理；矿区生态条件恶劣，不适合农作物生长；生态农业的建立实现了物质循环和能量的多级利用；太湖水华现象的发生是因为人类排放的污水等含有较多的N、P，使生态环境遭到破坏，违反了协调和平衡原理。
13．下列对生态工程的理解，不合理的是(　　)
A．我国“三北防护林”运用物种多样性原理，取得了巨大的生态效益
B．小流域综合治理模式应用了生态工程的整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理等
C．在湿地周围建立缓冲带，可减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等恢复其生态功能
D．在对城市进行规划和布局时，要进行城市生态分区
解析：选A　我国“三北防护林”虽然取得了巨大的生态和经济效益，但是由于没有完全按照自然生态规律办事，也产生了不少问题，例如最初进行林带建设时，没有遵循物种多样性原理，单一种植了大片的樟子松林，导致松毛虫肆虐，很多地方的樟子松因此奄奄一息。
14．下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是(　　)
A．该工程采用了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：选C　湿地生态恢复工程就是采用工程和生物措施相结合的方法，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及植物物种的引进种植等，使受到干扰的湿地得以恢复。在湿地的周围，还应建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
15．“粮桑渔畜”农业生态系统是江浙平原水网地区典型的高效农业系统，下图表示这一农业生态系统的基本模式。据图示判断下列说法错误的是(　　)
A．沼气池的建立既充分发挥资源的生产潜力，又防止了环境污染
B．通过巧接食物链使原本流向分解者的能量更多地流向了人，提高了能量的传递效率
C．这一生态工程模式主要适用于江浙平原而不适用于我国西北地区，这是因为在建立生态工程时还需要遵循“整体、协调、循环、再生”的原理
D．上述农业生态系统通过改善和优化系统的结构达到改善系统功能的效果
解析：选B　沼气池的建立使物质得以充分利用，实现了能量的多级利用，同时减少了环境污染；该生态农业调整食物链实现了物质的循环利用，提高了能量利用率，但没有改变能量传递效率。
二、非选择题(共55分)
16．(11分)生态农业是21世纪农业发展的方向，它遵循可持续发展的原则，以不危及后人发展为前提，在人类生产活动干预下，用科学的发展观，获取生物群体共生、生态和谐、质量安全、优质高效的农业生产载体，也可称为人工生态系统。生态农业建设的核心是：整体、协调、循环、再生、增效。整体是对整个国土进行科学规划；协调农业各业并使农业生产过程中的技术整合、生产与加工并重，销售与市场对接；循环是投入与产出及生产过程中物质、能量的良性利用；再生是向附加值递进；增效是指经济、生态、社会综合效益的可持续发展。
(1)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了________(填“生态系统”“群落”或“种群”)。在植物池的食物网中，植物位于第________营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于________所固定的________能。
(2)生态工程应在______、________、________等方面取得最佳效果并达到预期目标。
(3)生态农业以________理论为依据，以______协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。生态农业以保持生态系统内的________为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。
(4)一般来说，生态工程的主要任务是对________________进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
解析：(1)该题强调的是池中的所有生物，不包含无机环境，所以不能称为生态系统而应该是群落。流入一个生态系统的总能量为生产者(第一营养级)所固定的总能量。(2)从材料中的最后一句话可知：生态工程应在经济、社会、生态环境等方面取得最佳效果并达到预期目标。(3)生态农业是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。生态农业通过人工设计生态工程，协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的矛盾，形成生态上与经济上两个良性循环，经济、生态、社会三大效益的统一。生态农业必须遵循协调和平衡原理。(4)生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
答案：(1)群落　一　生产者　太阳
(2)经济　社会　生态环境
(3)生态学　环境与经济　生态平衡
(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态环境)
17．(15分)Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。如图为科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗的技术流程图，据图回答有关问题：
(1)步骤①中，在核移植之前应该采集卵母细胞，采用的主要方法是用________________处理，使其排出更多的卵子，然后从________中冲取。
(2)步骤②中，重组细胞培养到囊胚期时，可从其________中分离出ES细胞，该细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上具有发育的________。
(3)步骤③中，将含有Rag2基因的表达载体导入ES细胞，常采用________________法。为检测Rag2基因是否表达出相应的蛋白质，通常采用____________________的方法。
(4)转基因和细胞核移植(克隆)等生物技术存在安全性和伦理问题，如科学家赋予转基因生物某些特殊性状，它们有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存，这属于转基因生物的________________(填“食品安全”“生物安全”或“环境安全”)问题；我国政府对待克隆人的态度是________________，不反对治疗性克隆。
解析：(1)采集卵母细胞时，给小鼠注射促性腺激素促使其超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子。(2)胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。步骤②中，重组胚胎培养到囊胚期时，可从其内细胞团中分离出ES细胞；ES细胞在功能上具有发育的全能性。(3)常采用显微注射法将目的基因导入动物细胞；检测目的基因是否表达产生相应的蛋白质，应该采用抗原—抗体杂交法。(4)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，这属于转基因生物的生物安全问题；我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。
答案：(1)促性腺激素　输卵管　(2)内细胞团　全能性　(3)显微注射　抗原—抗体杂交　(4)生物安全　禁止生殖性克隆
18．(13分)下图是对有机废弃物进行处理的一种方案，请回答问题：
(1)施用有机肥料有利于提高农作物的产量，原因是土壤微生物分解有机肥料所产生的________________使农作物的光合作用强度得到提高。
(2)从资源化、无害化角度分析，途径②③优于④的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)少量有机废弃物排入河流，不会使河流中的生物种类和数量发生明显变化，这说明生态系统具有________________能力。
(4)焚烧塑料垃圾所产生的二英会诱发________________基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
(5)能降解塑料的微生物属于生态系统的何种成分？____________________________。若利用DNA重组技术将降解塑料的基因导入某些土壤微生物(如：根瘤菌)中，则土壤中的塑料有望得到较快降解，该技术的核心是构建基因表达载体，此过程使用到的酶有________________________________________。
解析：(1)施用的有机肥料被土壤中的微生物通过细胞呼吸分解生成无机物包括CO2和无机盐等，CO2和无机盐都可以提高农作物的光合作用强度，有利于提高农作物的产量。(2)对有机废弃物进行②③的处理，既实现了物质和能量的多级利用，又减少了④处理过程中产生的污染问题。(3)生态系统具有一定的自我调节能力，但这个能力是有限度的。(4)正常细胞在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变，使正常细胞变成不受机体控制的癌细胞。焚烧塑料垃圾所产生的二口恶英属于化学致癌因子。(5)能分解塑料的微生物属于生态系统成分中的分解者。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。
答案：(1)CO2和无机盐
(2)通过多层分级利用有机废弃物的物质，既充分利用了有机物中的能量，又减少了环境污染
(3)自我调节(自我净化)　(4)原癌基因和抑癌
(5)分解者　限制性核酸内切酶、DNA连接酶
19．(16分)科学家发明了一种新型的稳定塘污水生态处理系统，取得良好效果。稳定塘是一种人工构筑、以净化污水为目的的工程设施，具有围堤、防渗层等。稳定塘包括好氧塘、兼性塘、厌氧塘等，其结构如图所示，稳定塘污水生态处理系统的主要指标如表所示，请分析有关材料，回答下列问题：
类型
深浅(m)
污水停留时间(d)
适宜处理污水中有机物浓度
含有的主要生物
好氧塘
<1
3～5
低
藻类、好氧菌等
兼性塘
1～2
5～30
较高
细菌、真菌、原生动物、藻类等
厌氧塘
2.5～5.0
20～50
高
厌氧菌等
(1)从表中数据可以发现：不同的稳定塘水深差异明显。这主要与稳定塘生态系统中的分解者对__________的需求不同有关。
(2)好氧塘内藻类生长通常比正常情况要快，其主要原因是________________________________________________________________________。
(3)污水在厌氧塘中停留时间较长的原因主要是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
同时，废水不能过量流入厌氧塘，说明生态系统的________________能力有限。经过稳定塘处理的污水，再流经潜流湿地，就能作为农业、工业用水。该系统主要依据了生态工程中的____________、________________等原理。
(4)由于人们长期向湖泊、河流中大量排放生活污水(和某些工农业废水)，导致水华现象频繁发生，人工打捞、投放大量化学杀藻剂等紧急处理是常用的治理方法。近年来，人们还采用投放食浮游植物的鱼类、种植大型挺水植物和人工浮床等方法构建生物修复系统，收到较好的效果。与杀藻剂处理水华相比，生物修复方法的主要优点是______________________和_________________________________________________。
解析：(1)不同的分解者对氧气的需求不同，故不同的稳定塘水深差异明显。(2)好氧塘中分解者能彻底氧化分解有机物，为藻类提供CO2和无机盐，因此藻类生长较正常情况要快。(3)从表格可以看出，厌氧塘适宜处理有机物的浓度高，其中的厌氧菌分解大量有机物所需时间较长，故污水在厌氧塘中停留时间较长；生态系统的调节能力是有一定限度的，因此污水不能过量排入；该生态系统的建立利用了生态工程的物种多样性原理和物质循环再生原理。(4)生物修复方法与化学方法相比，减少了环境污染，保护了生物多样性，也可避免藻类产生抗药性。
答案：(1)溶氧量(或氧气)　(2)分解者分解有机物，为藻类提供CO2和无机盐　(3)厌氧塘适宜处理污水中有机物浓度高，其厌氧菌分解大量有机物所需时间长　自我调节　物种多样性　物质循环再生　(4)减少环境污染　保护生物多样性(或不杀伤天敌，或不会使藻类产生抗药性，答案合理即可)
阶段质量检测(四)
生物技术的安全性和伦理问题　生态工程
(B卷　能力素养提升)
(满分：100分　时间：45分钟)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．2012年2月22日，中国拟出台粮食法规定：主要粮食品种不得擅用转基因技术。下列关于转基因技术育种的叙述，错误的是(　　)
A．转基因技术转移的基因是有用的外源基因
B．转移的基因可以来自不同品种和不同物种
C．转基因技术突破了生物的种间界限
D．转基因技术不可以定向地改造生物的遗传性状
解析：选D　转基因技术转移的基因对人类是有益的；转移的外源基因一般来自不同的品种或不同物种；转基因技术可以把一种生物的基因导入到另一种生物体内，突破了生物的种间界限；转基因技术可以定向地改造生物的遗传性状。
2．某医院医生通过生物技术，成功对一对丈夫家族有乳腺癌发病史的夫妇的后代进行胚胎筛选，并排除了后代携带致癌基因的隐患。该“设计婴儿”的培育流程如下：通过人工方式得到15个受精卵→所有受精卵生长3天时，抽取一个细胞进行基因检测，剔除含致癌基因的受精卵→选取不含致癌基因的健康受精卵植入妻子子宫，一个健康的“设计婴儿”得以孕育。下列关于该项“设计婴儿”培育过程中所用技术的叙述，错误的是(　　)
A．通过人工方式获得15个受精卵，需要用到超数排卵和体外受精的手段
B．检测受精卵中是否含有致癌基因，可以用“基因探针”进行检测
C．需要利用基因工程技术对受精卵中的致癌基因进行“基因敲除”
D．要将受精卵培养到8细胞胚或早期囊胚后，再移植入子宫
解析：选C　要得到15个受精卵，需要进行超数排卵处理和体外受精技术；检测受精卵中的致癌基因，可以用癌变基因作探针进行检测；基因工程只能导入正常的外源基因，不能对原有的基因进行基因敲除；人的胚胎移植时期可以是8细胞胚或早期囊胚。
3．下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是(　　)
A．重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染
B．种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响
C．如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内
D．转基因生物可能会使某些地区的生态系统的稳定性遭到破坏
解析：选B　抗虫棉固然可以减少农药的使用，但外源基因可能通过花粉逸散到近缘的其他植物中，从而造成基因污染。
4．我国西北一些地区年降雨量小于450
mm，只适宜种植灌木和草，但却被硬性规定种植属于乔木的杨树，以致到处都是“杨家将”。生态的不适应使许多地方的杨树长成半死不活的“小老头”状，远不如当地树种那样有较高的生态适应性，结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了(　　)
A．物种多样性原理　　B．协调与平衡原理
C．系统整体性原理
D．物质循环再生原理
解析：选B　根据题意分析，该地适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，以致到处都是“杨家将”，这种做法破坏了生态系统的协调与平衡原理。
5．下列实例与主要体现的生态工程基本原理，匹配最恰当的是(　　)
A
中国传统农业
物种多样性原理
B
在养分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁
物质循环再生原理
C
太湖中水葫芦泛滥
协调与平衡原理
D
水乡的桑基鱼塘
整体性原理
解析：选C　中国传统农业主要体现了物质循环再生原理；在养分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁，主要体现物种多样性原理；太湖中水葫芦泛滥主要体现协调与平衡原理；水乡的桑基鱼塘主要体现了物质循环再生原理。
6．下列关于生物工程及其安全性评价的叙述中，正确的是(　　)
A．从输卵管中冲取的卵子都需经过人工培养成熟后才能与获能的精子在体外受精
B．三北防护林松毛虫肆虐主要是由于违背了物种多样性的原理
C．中国政府对于克隆人的态度是禁止进行治疗性克隆和生殖性克隆
D．由于存在生殖隔离，大田种植转基因抗旱、抗除草剂作物不存在生物安全性问题
解析：选B　从输卵管中冲取的卵子可以直接与获能精子在体外受精；三北防护林松毛虫的灾害说明了人工林生物种类少，抵抗力稳定性差；中国政府禁止生殖性克隆，但是不反对治疗性克隆；转基因作物存在着安全性问题。
7．某牧草的留种区，为了预防鸟啄食草籽，用网把留种区罩起来，后来发现，留种区草的叶子几乎被虫吃光了。发生这种现象的根本原因是(　　)
A．害虫过度繁殖
B．干旱缺水引起虫害
C．食物链被破坏
D．害虫产生变异新类型
解析：选C　用网把留种区罩起来，破坏了食物链，使鸟不能捕食虫子，导致虫子大量繁殖，危害牧草。
8．据图判断下列叙述不符合生态学原理的是(　　)
A．物质经过多级利用，实现了良性循环
B．每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益
C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低
D．由于各级产物都可以利用，减少了废弃物和污染
解析：选C　适当增加食物链的环节，使每个环节都能获得产品，可增加能量的利用效率。
9．下面为矿区生态恢复工程流程图，相关分析错误的是(　　)
A．图中①、②分别指平整压实土地、人工制造表土措施
B．矿区生态恢复工程的关键在于植被恢复
C．恢复植被的措施既可以选择植树和种草，也可以选择种植农作物
D．该生态工程所遵循的主要原理是整体性原理、协调与平衡原理
解析：选C　矿区废弃地的生态恢复宜先平整压实土地，人工制造表土，然后植树、种草，其中关键在于植被恢复。由于该环境土壤条件恶劣，不适宜农作物生长，因此恢复植被的措施是植树和种草。矿区生态恢复工程遵循的主要原理包括整体性原理、协调与平衡原理。
10．设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，下图就是一种“加环”示意图，据图判断下列说法正确的是(　　)
A．用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了能量的反复利用
B．用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益
C．用蛆蛹粪便作有机肥还田，利用了生态系统的物质和能量循环原理
D．在离开人的管理条件下，该生态工程仍可能正常运转
解析：选B　用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了能量的多级利用，能量是单向流动的，不能反复利用；用蛆蛹粪便作有机肥还田，利用了生态系统的物质循环再生原理；该生态系统是人工生态系统，离开人的管理，该生态工程可能不会正常运转。
11．下面是生物滤池——水生植物塘生态污水处理流程图，有关叙述错误的是(　　)
A．设计该生态工程主要依据的是物质循环再生原理和整体性原理
B．生物滤池的功能是利用微生物分解污水中的有机物
C．水生植物塘和人工湿地的主要功能是分解有机质和吸收矿质元素
D．生态工艺处理污水可达到净化污水，涵养水源，绿化美化等效果
解析：选A　生物滤池是利用水中的水生植物的吸收作用和微生物的分解作用协同净化水资源的过程，利用了物质循环再生的原理；生物滤池中的微生物能够将污水中的有机物分解为无机物供水生植物吸收；水生植物塘和人工湿地的主要功能相同，都是微生物分解有机质和水生植物吸收矿质元素；生物滤池就是生态工程中处理污水的典型实例。
12．下面为我国长江中下游某地区的生态结构图，相关叙述错误的是(　　)
A．图中①为水土流失，②为流域蓄水能力降低，③为围湖造田
B．为了保障本地区农业的良性持续发展，应当采取退耕还湖、扩大水域面积等措施
C．围湖造田会减少湖区的水域面积，降低流域的蓄洪能力以及湖泊对洪水的调节能力
D．该地区如果梅雨过强、梅雨期过长则会发生涝灾；如果梅雨期过短、梅雨过弱则会发生旱灾
解析：选A　根据题图中前后信息，可以推断出通过围湖造田(②)来扩大耕地会使水域面积减少，进而引起流域蓄水能力降低(③)。
13．下图显示了经济发展与环境质量之间的关系，根据这种关系，发展中国家应认识到(　　)
A．环境污染不可避免，只能采取“先污染，后治理”的策略
B．后工业化阶段环境问题会自行解决
C．环境保护至关重要，必须杜绝兴建大量排污的工业
D．可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题
解析：选D　吸取西方发达国家发展过程中的一些经验教训，我们发展中国家就应少走弯路，避免出现“先污染，后治理”的现象，应提前采取相应措施，对必须建设的污染企业要进行污物处理。
14．“菇—菜”立体栽培(如图)是充分利用温室大棚等设施的光、温度环境优势，按照空间层次分布，形成优势互补和资源高效利用的生态农业模式之一。有关叙述错误的是(　　)
A．图中“X”可代表CO2，“Y”可代表O2
B．该生态系统中食用菌属于分解者
C．菌渣作为有机肥为蔬菜提供了能量
D．该模式遵循了物质循环再生等生态工程原理
解析：选C　蔬菜通过光合作用为食用菌提供O2，而食用菌呼吸作用产生的CO2又可以为光合作用提供原料；食用菌属于分解者；太阳能为蔬菜提供了能量；通过菌渣等废物的利用，实现了物质的循环再生。
15．下图表示某人工设计的生态系统，下列叙述错误的是(　　)
A．该生态系统经过能量多级利用，提高了系统总能量的利用效率
B．该生态系统的分解者是蝇蛆和蚯蚓，促进了系统中物质和能量循环流动的进行
C．合理使用农家肥可提高葡萄和蔬菜的产量
D．该生态系统遵循了“物质循环再生”的原理
解析：选B　该图是人工生态系统图，利用生物学原理设置的生态农业；在该系统内，葡萄、蔬菜是生产者，通过光合作用固定太阳能，通过食物链把能量传给人、猪等生物，同时为了提高能量和物质利用率，猪粪流进沼气池，沼渣喂养蚯蚓、蝇蛆，施入农田等，实现了物质循环再生，提高了能量利用率；蚯蚓等分解者能促进物质循环，但不能使能量循环流动。
二、非选择题(共55分)
16．(10分)“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养使其发育到囊胚期，再次将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。这不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：
(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是(　　)
A．有性生殖　　　　　　　　　B．组织培养
C．克隆技术
D．基因工程
(2)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是________，双胞胎的性别是否相同？________________________________________________________________________。
(3)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者在技术手段上的区别是________________________________________。
(4)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)试管婴儿也是由精子与卵细胞结合形成的受精卵发育而来的，在生殖方式上它属于有性生殖。(2)若获得同卵双胞胎可运用胚胎分割移植技术，即将胚胎均分成两份，每一份经培养移植后均发育成一个个体，这样每个个体的细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂而产生，所以均含有相同的遗传物质，具有相同的性别。(3)试管婴儿技术主要用于解决不孕夫妇的不孕问题，在胚胎移植前不需要遗传学检测，设计试管婴儿技术往往在胚胎移植前需要进行遗传学检测，以获得特定的胚胎。(4)设计试管婴儿性别，会破坏人类正常的性别比例，违反伦理道德，所以遭到大多数人的反对。
答案：(1)A　(2)胚胎分割　相同　(3)后者胚胎在移植前需要进行遗传学诊断　(4)破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德
17．(14分)珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立了该地特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘。根据图示回答问题：
(1)这种人工生态系统最基本的生物因素是________。要使它长期稳定发展，除了有稳定的________来源，各种生物要____________________________________________。
(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量_______________________；
其能量利用效率高的原因是其在营养结构上具有______________________的特点。
(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过________的作用可被桑基、蔗基所利用。蚕粪中的氨经过______的作用，形成了__________________，被植物利用。
(4)概括地说，该生态系统功能的维持，取决于它的____________________________。
(5)该生态系统把桑基鱼塘与蔗基鱼塘有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循____________________原理。
解析：在这个人工生态系统中，有四种成分：非生物的物质和能量(水、土壤、阳光等)，生产者(蔗、桑、绿藻)，消费者(各种鱼、蚕等)，分解者(细菌)，它们共同组成了一个相互依存的整体，生产者和分解者是不可缺少的生物成分，除有稳定的能量来源外，各类生物只有保持相对稳定，才能长期稳定发展。这一生态系统的能量利用效率高的原因是其在营养结构上具有食物链短的特点，能量是沿着食物链的渠道流动的，只有食物链越短，营养级越少，能量利用效率才越高。在这个生态系统中，分解者的作用很重要，蚕粪中的氨经硝化细菌的作用可以将氨氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，被甘蔗、桑利用。该生态系统功能的维持，取决于它的成员之间的物质循环和能量流动的动态平衡，故保持生态平衡有重要意义。
答案：(1)生产者和分解者　能量　保持相对稳定
(2)尽可能多地流向对人类最有益的部分　食物链短
(3)分解者　硝化细菌　硝酸盐和亚硝酸盐
(4)生产者、消费者和分解者之间的物质循环和能量流动在较长时间内保持动态平衡
(5)系统结构决定功能
18．(10分)某城市近年一直强调走“绿色”发展之路，争创“绿色城市”。“绿色”的含义除了包括城市绿化、绿色生活方式与消费理念外，还包括尊重自然、保持生态平衡、高效利用资源等。
Ⅰ.近年来该市通过引进观赏植物等使绿地总面积和人均绿地面积在逐年上升。你认为大量引进非本地树种，这不符合生态工程建设的____________________原理，可能会产生的后果是__________________________________________________________________。
Ⅱ.绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。下图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案：
(1)该方案中④、⑤过程利用的生物属于生态系统的何种成分？________。
(2)从对资源的充分利用角度看，④、⑤途径优于③途径的主要原因是________________________________________________________________________。
(3)进行⑦过程的甲烷杆菌与酵母菌在细胞结构上的最主要区别是________________________________________________________________________。
(4)每一位市民都应该积极参与①、②过程，具体做法是________________________________________________________________________。
(5)该生态工程所研究或处理的对象是_________________________________。
解析：Ⅰ.引进观赏植物，有可能导致本地物种原有物种的生存受到威胁，数量减少甚至灭绝，本地生态系统的抵抗力稳定性下降，违反了协调与平衡原理。
Ⅱ.(1)④、⑤过程表示无法回收的有机废物中有机物的分解，属于分解过程，该生物属于分解者。(2)③途径直接将有机废物燃烧，易造成环境污染，而分解者利用有机物，则可以充分利用垃圾中的物质，减少环境污染。(3)甲烷杆菌属于原核生物，酵母菌属于真核生物，二者在结构上的最主要区别是前者没有成形的细胞核。(4)①、②过程属于生活垃圾进行分类包装，将可回收利用和不可回收利用进行分别处理。(5)据图可知，该生态工程所研究或处理的对象是社会—经济—自然复合生态系统。
答案：Ⅰ.协调与平衡　本地原有物种的生存受到威胁(或本地生态系统的抵抗力稳定性下降)
Ⅱ.(1)分解者　(2)可以充分地利用垃圾中的物质，减少环境污染　(3)甲烷杆菌无成形的细胞核　(4)将生活垃圾分类包装　(5)社会—经济—自然复合生态系统
19．(11分)在政府的大力支持下，部分村镇的农民朋友率先建起了以沼气池为中心的生态工程，下图是某同学绘制的一个庭院生态工程的示意图，分析并回答下列问题：
(1)该生态系统的“基石”是______________，沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物，其生态学作用主要是作为________________________________________________________________________。
(2)构建这种以沼气池为中心的生态模式时所依据的最主要的生态学原理是________________________________________________________________________。
在沼气发酵的过程中，有一种微生物有除臭作用，这种微生物是________，它的除臭过程是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某养殖户把自己的养鸡场、养猪场、鱼塘和桑园也纳入该生态园，并把多个单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，改善了系统的功能，这体现了生态工程中________________________________________________________________________原理。
解析：(1)生产者是生态系统的“基石”，该生态系统中黄瓜、番茄等蔬菜是生产者。沼气池中的产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物是生态系统的分解者。(2)该生态系统依据的原理是物质循环再生原理。沼气发酵过程中的臭气是氨气，常利用硝化细菌的硝化作用除去氨气。(3)把多个单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，提高了生态系统的复杂性，从而改善了生态系统的功能，这体现了生态工程中系统的结构决定功能原理。
答案：(1)黄瓜、番茄等蔬菜　分解者　(2)物质循环再生原理　硝化细菌　将氨气氧化为亚硝酸盐和硝酸盐　(3)系统的结构决定功能
20．(10分)随着生活污水的大量排放，淡水湖泊水华频繁发生。人工打捞和投放大量化学杀藻剂紧急处理是常用的治理方法。近年来，采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法，获得了较好的效果。另外，环保部门采用跌水充氧技术对生活污水进行处理：生活污水首先进入沼气池，经过沼气池处理后的污水再用泵提升进入多级跌水池，跌水池分多格串行，内装组合填料，借助生长在填料上的微生物去除有机物，经过跌水池的污水一部分回流入沼气池，另一部分进入水耕型蔬菜池(如下图)。根据上述资料回答下列问题：
(1)杀藻剂处理水华与生物修复的方法相比，主要缺点是____________和____________；挺水植物在该系统中的作用是______________________________，该修复系统经过一段时间运行后，群落结构趋于稳定，群落的这个变化过程属于____________________。
(2)污水处理过程有多种微生物参与，生长在填料上的微生物在生态系统中属于________。经过水耕型蔬菜池处理后的水中，________元素明显减少；水耕型蔬菜池还生活着其他生物类群，水耕型蔬菜池就是一个小型的________。水耕型蔬菜如水芹菜、茭白的生长，对水中________的繁殖和生长起到了抑制作用，实现了水体净化，并进一步实现了生态系统的________多层次的循环利用。
(3)为了检验污水处理的效果，常测定BOD5(5日生化需氧量)的值，BOD5通常指20
℃下，1
L污水中所含有机碳源在微生物氧化时，5日内所消耗分子氧的毫克数。若假设原来100
mL污水中的有机物含量为2.1
g，等价于1.8
g葡萄糖的耗氧量，污水处理后测得BOD5的值为190
mg/L，则污水净化率达到________左右(以BOD5减少的百分率表示)。
(4)上述资料中应用的生态工程的基本原理有____________________、____________________。
解析：(1)相对于生物修复法，化学处理法不仅污染环境，而且长时间使用杀藻剂会使藻类产生抗药性。挺水植物与藻类争夺水体中的N、P，抑制藻类生长。生态系统通过自我调节可以使群落趋于稳定。(2)生长在填料上的微生物能够去除有机物，因此它们属于分解者。水耕型蔬菜池中所有生物和无机环境构成一个小型的生态系统。该生态系统充分利用生物之间的联系和作用，不仅可以净化水体，而且实现了物质的循环和能量的多级利用。(3)原来100
mL污水中含有相当于1.8
g葡萄糖的有机物，将这些有机物全部分解的耗氧量为1.8/180×6×32＝1.92(g)，即1
920
mg，则1
L污水需要耗氧19
200
mg，而污水处理后的BOD5为190
mg/L，因此污水净化率为(19
200－190)/19
200×100%≈99%。(4)该生态系统充分应用了生态工程的物种多样性原理、物质循环再生原理和系统的整体性原理。
答案：(1)污染环境　使藻类产生抗药性　与藻类争夺水体中的N、P，抑制藻类生长　生态系统的自我调节
(2)分解者　氮、磷　生态系统　藻类　物质　(3)99%　(4)物种多样性原理　物质循环再生原理(或系统的整体性原理)阶段质量检测(三)　胚胎工程(A卷　学业水平达标)
(满分：100分　时间：45分钟)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．关于受精过程的叙述，错误的是(　　)
A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠
B．透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障
C．精子外膜与卵细胞膜相互融合，精子入卵
D．雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂
解析：选A　精子与卵子相遇后，首先释放顶体酶穿越放射冠，而后穿越透明带。
2．胚胎分割要将内细胞团均等分割的原因是(　　)
A．以免影响胚胎的恢复和进一步发育
B．保证遗传物质的平均分配
C．确保胚胎发育后期营养物质的供应
D．防止分割而来的两个体性状差异过大
解析：选A　内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，因此在分割时一定要注意将其均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
3．胚胎分割是一种现代生物技术，下列关于这一技术的叙述，正确的是(　　)
A．可以将早期胚胎任意分割成多份
B．可以分割任意时期的胚胎
C．可以获得同卵双胎或多胎
D．属于有性生殖方式，不属于克隆
解析：选C　胚胎分割要选择发育良好的桑椹胚或囊胚，一般分割成2等份或4等份。该方式为无性生殖方式，属于克隆。
4．下列生物技术不需要进行胚胎移植的是(　　)
A．克隆绵羊
B．培育优良品种试管牛
C．制备单克隆抗体
D．培育分泌人的抗体的转基因羊
解析：选C　单克隆抗体的制备所需的技术手段是动物细胞融合和动物细胞培养。培育分泌人抗体的转基因羊的过程：首先将人的抗体基因与运载体结合，然后导入羊的受精卵中，将其在体外培养成早期胚胎后，移入母羊子宫内发育直到出生。
5．下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述，错误的是(　　)
A．精子变形中，高尔基体发育为头部的顶体，细胞核变为精子头的主要部分
B．卵子形成时的两次分裂均在卵巢内完成，排出成熟卵子的过程即为排卵
C．在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体是卵子是否受精的标志
D．只有获能的精子和发育成熟的卵子相遇才能发生受精作用
解析：选B　精子变形中，高尔基体发育为头部的顶体，细胞核变为精子头的主要部分。卵子形成时减数第一次分裂发生在卵巢内，减数第二次分裂发生在输卵管内，排卵是指卵子从卵泡内排出，一般此时排出的是次级卵母细胞而不是成熟卵子。在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体是卵子受精的标志。只有获能的精子和发育成熟的卵子相遇才能发生受精作用。
6．华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有(　　)
①转基因　②核移植　③体外受精　④体细胞克隆　⑤胚胎移植
A．①③　　　　　　　　　　
B．①④
C．②⑤
D．③⑤
解析：选D　试管动物技术中首先在体外受精得到受精卵，然后体外进行早期胚胎发育，最后再把胚胎移植到代孕母体内发育。
7．下列有关胚胎工程叙述正确的是(　　)
A．内细胞团的胚胎干细胞具有发育的全能性，体外培养可发育成新个体
B．培养胚胎干细胞过程中加入胚胎成纤维细胞是为了促进细胞分化
C．进行早期胚胎体外培养时，需配制不同成分的营养液，以培养不同发育时期的胚胎
D．通过胚胎干细胞核移植，可以培育出与细胞核供体完全相同的复制品
解析：选C　内细胞团的胚胎干细胞具有发育全能性，可以分化形成不同种类的体细胞，但动物细胞体外培养时一般不能发育成新个体；胚胎成纤维细胞可以分泌一些抑制细胞分化的物质，可以在促进干细胞生长的同时抑制干细胞分化，所以在培养胚胎干细胞时，一般是用胚胎成纤维细胞铺在培养皿底层作为饲养层；细胞核移植技术获得的个体的细胞核基因来自供体，但细胞质基因来自受体细胞，故新个体不可能与供体完全相同。
8．下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是(　　)
A．胚胎移植可以定向改造动物遗传性状，③需移植到发情的母牛子宫内发育
B．A细胞不一定是受精卵细胞
C．①②两个胚胎具有不同的遗传物质
D．图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段
解析：选B　胚胎移植不能定向改造动物遗传性状。①②两个胚胎具有相同的遗传物质。原肠胚不能用于胚胎分割，因此图中a过程不包括原肠胚。
9．科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时，首先用激素促进良种母牛超数排卵，然后进行体外受精和培育，最后把胚胎送入母牛子宫内，孕育成小牛产出。下列分析错误的是(　　)
A．供体母牛与受体母牛在胚胎移植前后的生理环境须保持一致
B．在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛
C．运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴
D．需配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎
解析：选C　胚胎移植是将早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体。胚胎若通过体外或体内受精的受精卵培养或发育而获得，则为有性生殖；胚胎分割的实质是无性生殖。试管牛是指试管内(体外)受精，经培养、胚胎移植而产生的小牛，此试管牛若经胚胎分割则为克隆(无性生殖)牛，否则不属克隆范畴。
10．下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，错误的是(　　)
A．内细胞团细胞分裂、分化成各种组织和器官，滋养层细胞发育成胎膜和胎盘
B．移植用的胚胎一般选取发育到桑椹胚或囊胚时期的，不同生物的胚胎移植时期是相同的
C．胚胎分割移植时要注意将内细胞团均等分割
D．卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加或略有缩小
解析：选B　不同生物进行胚胎移植时，胚胎发育的时期不同，移植过早可能使胚胎不能继续正常发育，移植过晚又会使造成的伤害不易得到修复。
11．干细胞是生物体生命进程中出现的一类未分化细胞，一旦需要，它可以分裂、分化形成各种组织干细胞，再进一步分化形成各种不同的组织细胞。下列有关叙述错误的是(　　)
A．心脏干细胞分化形成心脏的过程表现了细胞的全能性
B．造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的
C．运用胚胎干细胞可以培育动物器官或组织，开创人类疾病治疗的新方法
D．干细胞中含有本物种生物发育的全套遗传物质
解析：选A　细胞的全能性是指高度分化的细胞具有发育成完整个体的潜能，心脏干细胞分化形成心脏并没有表现出全能性。
12．老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β 淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某些基因的突变会导致β 淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是(　　)
A．胚胎移植技术　　　　
B．胚胎干细胞技术
C．单克隆抗体技术
D．基因治疗技术
解析：选A　治疗老年痴呆症，可将胚胎干细胞诱导分化成未发生基因突变的组织或器官，来取代已经发生基因突变的组织或器官；或利用基因治疗技术向病人体内导入正常基因；或制备针对β 淀粉样蛋白体的抗体，利用单克隆抗体技术进行大规模生产，用来消除该蛋白体的积累，从而治疗老年痴呆症；胚胎移植技术不能改变基因型，也就无法实现对老年痴呆症的治疗。
13．下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法中正确的是(　　)
A.图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育
B．受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大
C．爬行类、鸟类、哺乳类动物的原肠胚是分化最强的时期
D．囊胚期开始出现三胚层的分化
解析：选C　胚后发育是指生物从卵膜内孵化出来，或从母体分娩出来后到性成熟的发育过程。在卵裂过程中，每个细胞的体积应该是逐渐变小，三胚层的出现应在原肠胚期。
14．下图为培育转基因山羊生产人β 酪蛋白的流程图。
下列叙述正确的是(　　)
A．过程①所用的人β 酪蛋白基因不能从人
cDNA文库中获得
B．过程②可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植
C．过程③可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体
D．过程④人β 酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译
解析：选C　目的基因的获取方法包括：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和化学方法人工合成。从人cDNA文库中获得属于从基因文库中获取的方法。胚胎移植应选用发育良好的桑椹胚或囊胚。胚胎分割技术可用于扩大转基因山羊群体。人β 酪蛋白基因在细胞核内进行转录。
15．下图表示通过体外受精培育牛的过程，相关叙述错误的是(　　)
A．获取的精子经获能处理后才能进行体外受精
B．②过程只与细胞膜的流动性有关
C．③过程的细胞增殖方式一般是有丝分裂
D．④过程属于胚胎移植过程
解析：选B　在进行体外受精时，获取的精子需获能后才能进行体外受精；图中的②过程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别(与细胞间的信息交流有关)、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)和核的融合等；③过程是卵裂过程，该过程的细胞增殖方式是有丝分裂；④过程是将多细胞胚胎移入受体子宫的过程，属于胚胎移植过程。
二、非选择题(共55分)
16．(10分)随着我国奶牛养殖业的蓬勃发展，胚胎工程的应用日益广泛。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。回答下列相关问题：
(1)在胚胎移植的基本程序中，首先要对供、受体母牛进行选择，供体牛要选择__________性能和________性能优秀的个体，受体牛要选择有健康的体质和正常________能力的个体。
(2)对供、受体母牛用激素进行________处理，而后还要对供体母牛注射促性腺激素，做________处理。
(3)胚胎移植应在胚胎发育到______________阶段进行，被移植的胚胎之所以能够在受体母牛的子宫内存活，是因为受体母牛的子宫对外来胚胎基本上不发生________。
(4)若要获得同卵双胎或多胎的个体，则应采用______技术和________技术，后者也是胚胎工程的最后一道“工序”。
(5)受体母牛产下犊牛，犊牛的遗传物质来源于供体母牛的比例应________(填“大于”“小于”或“等于”)1/2。
解析：(1)胚胎移植技术中，供体牛要选择生产性能和遗传性能优秀的个体，快速繁殖才有价值。(2)胚胎移植时，为了保证供、受体母牛的生理状况相同，对供、受体母牛要用孕激素等进行同期发情处理。为了达到快速繁殖的目的，要对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵，获得多个卵细胞。(3)牛的胚胎移植应该在桑椹胚或囊胚阶段进行，被移植的胚胎之所以能够在受体母牛的子宫内存活，是因为受体母牛的子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。(4)同卵双胎或多胎的获得可以采用胚胎分割和胚胎移植技术。(5)受体母牛产下犊牛，犊牛的遗传物质来源于供体母牛的比例应大于1/2，因为受精时，细胞质中的遗传物质全部来自卵细胞。
答案：(1)遗传　生产　繁殖　(2)同期发情　超数排卵　(3)桑椹胚或囊胚　免疫排斥反应
(4)胚胎分割　胚胎移植　(5)大于
17．(13分)胚胎工程技术包含的内容很丰富，下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是黄牛，请据图回答下列问题：
(1)应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于________________，细胞B的名称是________________。
(2)应用2中牛完成体内受精的场所是______，刚移植在子宫内的胚胎其发育程度一般为____________，胚胎移植后可以通过________从母体获得正常发育所需要的物质。这种试管牛的产生，采用的胚胎工程技术有______________________(至少答出两种)等。
(3)应用3中细胞C、D分别取自________、________。
(4)应用4中通过________技术获得二分胚①和②，同时，可以通过取样________进行分子水平的早期胚胎性别鉴定；也可以在细胞水平上通过对________的分析进行性别鉴定。
解析：(1)由图示可看出应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于供体1和供体2，细胞B为处于MⅡ期卵母细胞。(2)体内受精的场所为输卵管。胚胎移植一般选择桑椹胚或囊胚进行移植，胚胎移植后可以通过胎盘从母体获得正常发育所需要的物质，试管牛应用了体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等技术手段。(3)(4)细胞C来自生殖腺，而细胞D来自早期胚胎，利用胚胎分割可获得多胚，利用滋养层的细胞可进行早期胚胎性别鉴定，也可通过对染色体的分析进行性别鉴定。
答案：(1)供体1和供体2　MⅡ期卵母细胞(或减数第二次分裂中期的卵母细胞)　(2)输卵管　桑椹胚或囊胚　胎盘　体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植　(3)原始性腺(或生殖腺)　早期胚胎(囊胚的内细胞团)　(4)胚胎分割　滋养层　染色体(或性染色体)
18．(15分)下图表示利用胚胎干细胞(简称ES细胞)所做的一系列研究，请据图分析回答：
(1)上图中的胚胎干细胞(ES细胞)可以从________和________中分离获取。
(2)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的________，加入抗生素是为了__________，这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
(3)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有____________的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是________。
(4)过程Ⅲ是培育转基因小鼠，将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体，其目的是____________________________________________________。将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是______________________。
(5)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是
________________________________________________________________________。
该过程研究的意义在于解决____________________________________问题。
(6)该研究中，包含的生物技术有__________________________(至少写出两种)。
解析：(1)胚胎干细胞(ES细胞)可以从早期胚胎和原始性腺中分离获取。(2)胚胎干细胞培养时所用的饲养层细胞可以供给干细胞增殖所需的营养物质，加入抗生素是为了防止杂菌污染。(3)胚胎干细胞具有发育的全能性，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是原肠胚。(4)基因工程中，构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。将基因表达载体导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。(5)去除小鼠的胸腺，小鼠不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥。Ⅳ过程研究对于解决临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等问题有重要意义。(6)题中的研究过程包括动物细胞培养、转基因、早期胚胎培养、胚胎移植等生物技术。
答案：(1)早期胚胎　原始性腺　(2)营养物质　防止杂菌污染　(3)发育的全能性　原肠胚
(4)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用　显微注射法　(5)使移植组织细胞不会被排斥　临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等　(6)动物细胞培养、转基因、早期胚胎培养、胚胎移植
19．(17分)随着科学技术的发展，人们可以根据人类的需求来改造生物的性状，在许多领域取得了可喜的成果。下图是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解，据图回答：
(1)
在此过程中涉及的现代生物技术主要有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在基因工程中，我们称②为____________，在②进入③之前要用______________________等工具来构建基因表达载体，能实现②进入③的常用方法是________________。
(3)图中①一般经________处理可以得到③，从③到④的过程中一般用未受精的卵细胞去核后作为受体，不用普通的体细胞，原因是____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)从下图A～D中选出④到⑤的过程中正确的操作方法：__________，把⑤送入⑥的最佳时期是________期。
(5)⑦是⑥生出的后代，那么⑦的遗传性状和________最相似，为什么？______________________________________________________。如果②的数量太少常用______________来扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是________，利用该方法得到的动物叫做________________。
(6)用这种方法生产药物与工厂化生产药物的优越性在于____________________________。⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类的转基因动物被称为______________________________________________________。
解析：图中②为目的基因，目的基因导入受体细胞③之前要用限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体等工具来构建基因表达载体，然后使用显微注射法把其导入受体细胞。由组织得到单个细胞，必须使用胰蛋白酶处理，核移植过程中，由于卵细胞大，细胞质中含有刺激细胞核全能性表达的物质，因此选用卵细胞的细胞质作为细胞核的受体。胚胎切割的关键是要把内细胞团均等分割。⑦的核基因与荷斯坦奶牛一致，因此其性状与荷斯坦奶牛最相似；目的基因的扩增通过PCR技术完成，由于血清白蛋白从乳汁中提取，因此必须培育母牛，其性染色体为XX，培育出的这种动物称为转基因克隆动物。
答案：(1)基因工程、核移植技术、动物细胞培养、胚胎分割
(2)目的基因　限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体　显微注射法
(3)胰蛋白酶　卵细胞大、易操作，细胞质中含有刺激细胞核全能性表达的物质
(4)C　桑椹胚和囊胚
(5)荷斯坦奶牛　因为个体⑦的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛，⑥主要为胚胎发育提供营养和场所　PCR技术　XX　转基因克隆动物
(6)节约资源、降低成本等　乳腺(房)生物反应器
阶段质量检测(三)　胚胎工程(B卷　能力素养提升)
(满分：100分　时间：45分钟)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．下列关于卵子的产生的说法，正确的是(　　)
A．卵子的发生是从初情期开始的
B．排出成熟卵子的过程就称为排卵
C．卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成
D．卵子产生中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的
解析：选D　卵子的发生是从胚胎开始的。排出次级卵母细胞称为排卵，排出成熟卵子标志受精作用完成；减数第二次分裂在受精作用过程中完成。
2．受精作用是卵子与精子相互识别、融合成受精卵的过程、能够阻止一个卵子与两个或多个精子结合的机制是(　　)
①精子排出后在雌性动物生殖道内的获能　②卵子排出后在输卵管内的进一步成熟　③透明带反应　④卵细胞膜反应
A．①②
　　　　
　　　　　
B．②③
C．③④
D．①④
解析：选C　精子获能是要获得与卵细胞结合的能力，故①错误。卵子排出后在输卵管内的进一步成熟是要获得与精子结合的能力，故②错误。精子穿过透明带后，发生透明带反应，阻止多个精子入卵，故③正确。精子入卵后，发生卵细胞膜反应，阻止其他精子进入卵细胞，故④正确。
3．下列关于胚胎分割和胚胎移植的说法，错误的是(　　)
A．就目前的胚胎分割移植而言，产生的同卵双胎较多，同卵多胎成功率较低
B．胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作仪
C．可在囊胚阶段将胚胎随机分割成两份或多份，然后移植
D．用分割针将桑椹胚均分成两部分，可直接将裸半胚移植入受体
解析：选C　目前，胚胎分割移植产生的同卵双胎较多，同卵多胎成功率较低。胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作仪。对囊胚进行分割要注意将内细胞团均等分割。用分割针将桑椹胚均分成两部分，可直接将裸半胚移植入受体。
4．下图表示某胚胎工程的流程图，据图分析正确的是(　　)
A．若该工程表示的是胚胎分割技术，则①可以是卵裂球
B．若该工程表示的是核移植技术，则①的形成不需要卵细胞的参与
C．②必需选用具有人们所需优良性状的良种优质母牛
D．②需注射促性腺激素，以达到超数排卵和同期发情的目的
解析：选A　胚胎分割的对象可以是卵裂球。核移植技术往往是体细胞的核移植到未受精的去核卵细胞中，形成重组细胞。对受体的要求是同种的、生理状态相同的其他雌性动物；②需注射促性腺激素，以达到同期发情的目的，便于其接纳外来的早期胚胎。
5．如图是胚胎干细胞分离途径示意图，下列说法正确的是(　　)
A．图中A所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘
B．胚胎干细胞的体积和细胞核都较小
C．胚胎干细胞可以增殖而不发生分化
D．利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用
解析：选C　
图中
A
是内细胞团细胞，将来能够发育成除胎膜和胎盘外的其他组织和器官；胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大；在体外培养情况下，干细胞可以只增殖而不发生分化；
利用胚胎干细胞可以诱导形成器官，但目前并没有大规模应用。
6．动物细胞培养是动物细胞工程的基础，如图所示，abc表示现代工程技术，①②③分别表示其结果。下列说法正确的是(　　)
A．若a是体细胞核移植技术，则①反映了动物体细胞也具有全能性
B．若c是胚胎分割技术，则③中个体的基因型和表现型一定相同
C.
若b是体外受精技术，则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能
D.
①②③中作为受体的动物品种是珍惜的或存量少的雌性动物
解析：选C　若a是体细胞核移植技术，则①是指克隆动物，反映了动物体细胞核具有全能性；若c是胚胎分割技术，则③中的个体基因型相同，表现型不一定相同；若b是体外受精技术，则②为试管动物，能够实现优良家畜的快速大量繁殖；①②③中作为受体的动物品种只要求是同种的、生理状况相同的母畜，不必是珍稀动物。
7．下列关于胚胎工程的叙述，正确的是(　　)
A．胚胎干细胞培养需要先制备滋养层来抑制其分化
B．胚胎分割技术中需要先进行超数排卵
C．胚胎移植过程需要先对供体和受体进行同期发情处理
D．胚胎分割时可用胃蛋白酶处理卵裂球，将细胞分散开
解析：选C　胚胎干细胞培养需要先制备饲养层来抑制其分化；进行体外受精时需要先进行超数排卵；胚胎分割时可用胰蛋白酶处理卵裂球获得单个细胞。
8．我国科学家培育“荧光猪”的技术流程如图所示，图中字母表示有关技术或原理，匹配正确的是(　　)
A．a—农杆菌转化法　　　　　
B．b—体外受精
C．c—减数分裂
D．d—胚胎移植
解析：选D　图中字母a表示的有关技术是基因工程，原理是基因重组，而农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的方法；图中字母b表示的有关技术是动物细胞核的移植，是无性繁殖，没有受精作用；图中字母c表示的有关技术是体外早期胚胎培养技术，该过程细胞进行有丝分裂和分化；图中字母d表示的有关技术是胚胎移植。
9．下图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。相关叙述错误的是(　　)
A．获得动物1的受体细胞通常是卵细胞
B．动物2体内各体细胞的基因种类相同
C．获得动物3的重组细胞具有全能性
D．上述动物的获得均需运用胚胎移植
解析：选B　动物1为转基因动物，受体细胞通常是卵细胞；动物2由于导入外源基因的受体细胞注入到囊胚的某一部位，将来发育成的动物体各部位体细胞并不都含外源基因；动物3为克隆动物，重组细胞能够发育成一个个体，具有全能性；胚胎移植是胚胎工程其他技术手段的最后一道“工序”，要把早期胚胎培育成一个个体，必须经过胚胎移植。
10．以下是制定并研究设计的“试管牛”工厂化生产技术流程，其中正确的顺序应是(　　)
①卵母细胞的采集和培养　②精子的采集和获能　③画出“试管牛”工厂化生产技术流程图　④受精　⑤胚胎的早期培养
A．①②③④⑤　　　　　　
B．①②④⑤③
C．①②④③⑤
D．①②⑤④③
解析：选B　“试管牛”工厂化生产的流程是卵母细胞的采集和培养→精子的采集和获能→受精→胚胎的早期培养→画出“试管牛”工厂化生产技术流程图。
11．下图为制备转基因鼠的实验程序，其中涉及的技术有(　　)
①超数排卵技术　②同期发情技术　③显微注射技术　④细胞培养技术　⑤胚胎移植技术
A．③④⑤
B．①③⑤
C．②③④⑤
D．①②③④⑤
解析：选D　由图形分析可知涉及到的技术有超数排卵技术、同期发情技术、显微注射技术、细胞培养技术、胚胎移植技术。
12．为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家常采用胚胎移植的方法。下列与胚胎移植相关的叙述中不合理的是(　　)
A．试管牛和克隆牛的培育过程中均用到胚胎移植
B．用来促进供体母牛超数排卵的是下丘脑分泌的促性腺激素
C．胚胎移植时应选用发育到桑椹胚和囊胚期的胚胎
D．采取胚胎分割移植技术可同时获得多个遗传物质相同的家畜个体
解析：选B　用来促进供体母牛超数排卵的应是垂体分泌的促性腺激素。胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一，可同时获得多个遗传物质相同的家畜个体。
13．下列关于动物受精过程和胚胎发育的叙述，正确的是(　　)
A．用于移植的早期胚胎不一定是由受精卵发育而来
B．由于受精卵全能性比胚胎细胞更大，所以将受精卵直接移植到受体成活率会更高
C．比利时兔可以作为安哥拉兔的代孕母兔，但黄牛不能作为奶牛的代孕母牛
D．胚胎工程技术发展迅速，目前已经产生的试管动物有试管牛、试管鸡等
解析：选A　用于移植的早期胚胎不一定是由受精卵发育而来，也可以是细胞核移植后得到的；受精卵不能直接移植；只要是同一物种，具有正常繁殖能力，就可以作受体；胚胎工程的对象一般是哺乳动物。
14．梅花鹿胚胎移植实验的主要流程如下，下列相关叙述正确的是(　　)
A．①过程需要注射有关激素，目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂
B．③过程是以哺乳动物早期胚胎与子宫建立了组织上的联系为前提
C．④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D．⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性
解析：选D　超数排卵处理需要注射促性腺激素，来获得更多的卵子，并没有完成减数分裂；早期胚胎与子宫没有建立组织上的联系；用于移植的胚胎一般发育到桑椹胚或囊胚；胚胎移植时要保证供、受体的生理状况相同。
15．胚胎移植技术已在畜牧业生产中得到广泛的应用，下列说法中错误的是(　　)
A．胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力，一年内可得到几头甚至几十头良种牛犊
B．应用胚胎移植可使母牛提高生产能力
C．应用胚胎移植可以代替种畜的引进，丰富品种资源
D．胚胎移植可在畜牧业生产中产生新的品种，改良品种资源
解析：选D　胚胎移植是指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，使之继续发育为新个体的技术。胚胎移植能大大提高优良母畜的繁殖力，但不能培育动物新品种。
二、非选择题(共55分)
16．(12分)观察家畜卵子发生和成熟示意图，思考并回答下面的问题：
(1)图中①②③表示的细胞名称依次是_________________。假设该动物体细胞内有染色体2N条，则①②③④四种细胞内的染色体数目依次是
________________________________________________________________________。
(2)图中a、b、c表示细胞分裂的方式依次是_____________________________________
____________________，在精子与卵子结合过程中完成的分裂是________(填“a”“b”或“c”)。图中的p、q表示的结构依次是________________________________________________________________________。
(3)X、Y表示的时期依次是________________________。精子的发生与之不同的是整个过程都在________后完成。
(4)卵子的发生与成熟过程进行到图中④时，说明卵子已经完成了__________，该细胞就可以叫做_____________________________________________________________。
答案：(1)卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞　2N、2N、N、2N　(2)有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂　c　透明带、卵细胞膜
(3)胎儿期、初情期后　性成熟
(4)受精　合子
17．(12分)随着科学技术的发展，人们可以根据需求来改造生物的性状。下面是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，据图回答问题：
(1)在此过程中涉及到的细胞水平现代生物技术手段主要有_____________________。
(2)在基因工程中，我们称②为________，在②进入③之前要用______________________等工具来构建基因表达载体，能实现②进入③的常用方法是________________________________________________________________________。
(3)图中①一般经____________处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体，而不用普通的体细胞，原因是____________________________________________________________________________。
(4)下列A～D中表示④到⑤过程中正确的操作方法的是______________，把⑤送入⑥的最佳时期是______________。
(5)⑦是⑥的后代，那么⑦的遗传性状和哪种最相似，为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
如果②的数量太少，常用__________来扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是____________，利用该方法得到的动物叫做__________。
(6)用这种方法生产药物与工厂化生产药物相比，前者的优越性在于________________________________________________________________________。
(7)⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类转基因动物被称为________________________________________________________________________。
解析：基因工程的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体，要将目的基因导入动物细胞常采用的方法是显微注射法。动物细胞培养时要用胰蛋白酶处理使组织中的各个细胞分散开来，之所以采用卵细胞作为受体细胞，这是因为卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性。胚胎分割应将内细胞团均等分割；胚胎移植的最佳时期是早期胚胎的桑椹胚或囊胚期。克隆牛与提供细胞核的个体性状最相似。要从乳汁中获取血清白蛋白，则该牛应该是产乳汁的雌牛，其性染色体是XX，这样通过导入目的基因的方法获得的动物叫转基因克隆动物。与工厂化生产药物相比，用转基因克隆动物生产药物的优越性在于节约资源、降低成本等。
答案：(1)核移植、动物细胞培养　(2)目的基因　限制酶、DNA连接酶和运载体　显微注射法　(3)胰蛋白酶　卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性　(4)B　桑椹胚期或囊胚期
(5)荷斯坦奶牛，因为个体⑦的遗传物质来自荷斯坦奶牛，⑥只是为胚胎发育提供营养和场所，⑦并没有获得⑥的遗传信息　PCR技术　XX　转基因克隆动物　(6)节约资源、降低成本等　(7)乳腺(房)生物反应器
18．(11分)下图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题：
(1)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，特有的技术手段是________________技术，这两种动物繁殖的方式相比，实质性的区别为前者是
________________________________________________________________________，后者是________________。
(2)一般用________激素对供体母牛做超数排卵处理。
(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及______等物质。
(4)如果培育转基因荷斯坦奶牛，可采用______技术将药用蛋白基因导入到________中，在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时，常采用的方法是____________技术，根据是否显示出杂交带进行鉴定。
(5)纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是______________________________________________________________________。
解析：(1)克隆动物采用的技术是核移植技术，为无性生殖；而题图所示的繁殖过程具有精卵结合形成受精卵的过程，应为有性生殖。(2)促性腺激素能促进性激素的分泌，从而促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成。(3)早期胚胎的培养过程中，培养液中需加入动物血清。(4)将目的基因导入动物细胞常用的技术是显微注射技术，受体细胞通常是受精卵，DNA分子杂交技术可用于检测目的基因是否导入。(5)胚胎移植成功的生理原因是受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，并且供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系。
答案：(1)核移植　无性生殖　有性生殖　(2)促性腺　(3)动物血清　(4)显微注射　受精卵　DNA分子杂交　(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系
19．(10分)如图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请据图回答有关问题。
(1)“试管牛”技术的操作流程是______________(用箭头和字母表示)。
(2)写出图中数字标号代表的结构名称：
①________；②________；③________。
(3)d操作的名称是________，受体子宫内胚胎发育的过程中细胞不断分裂，其分裂方式为________。
(4)图中用到的激素是________，过程h常用的方法是________。
(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)受体母牛必须和供体牛属于____________。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是___________。
解析：(1)试管动物操作流程是：提取精子和卵细胞，体外受精，胚胎早期培养，胚胎移植。(2)受精卵发育为囊胚，①为滋养层，②为囊胚腔，③为内细胞团。(3)d操作的名称是胚胎移植。胚胎发育的过程中细胞分裂方式为有丝分裂。(4)对母体使用促性腺激素处理，促使超数排卵。(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。(6)受体母牛必须和供体牛属于同一物种，才能保证受精作用正常完成。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是子宫对外来胚胎不发生排斥反应。
答案：(1)a→b→f→g　(2)①滋养层　②囊胚腔　③内细胞团　(3)胚胎移植　有丝分裂
(4)促性腺激素　显微注射法　(5)将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育
(6)同一物种　受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应
20．(10分)慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况(比如慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等)，缺乏白蛋白人就容易出现浮肿。人体的白蛋白正常值在每
100
mL血液中含有
3.8
～
4.8
克
，如果比正常值低很多时就需要注射人血白蛋白，所以临床上对白蛋白需求量很大。下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图：
(1)要实现①超数排卵，应在崂山奶山羊
A
发情周期的某一阶段用______________处理，然后在恰当时期采集卵子。通过②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，要对精子进行获能处理，对羊的精子常用化学诱导法，即用一定浓度的________________________________________________________________________
________________________________________________________________________诱导精子获能。
(2)过程④需将重组质粒用________法注入受精卵的雄原核内，在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是________________________________________________________________________。
(3)对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的________细胞进行鉴定，一般用
SRY－PCR
方法，选择出现阴性反应的________(性别)胚胎进行移植。
(4)为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶山羊
C
进行________处理，使之与供体的生理状况保持相同。
解析：(1)要实现超数排卵，应对供体羊发情的某个时期用促性腺激素处理，这样可以避免性激素引起的反馈抑制；精子获能应放在肝素或钙离子载体A23187溶液中。(2)基因工程的受体细胞是动物细胞，采用显微注射方法将重组质粒导入；在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体标志着受精作用的完成，雌雄原核融合形成受精卵，标志着受精过程结束。(3)选取滋养层细胞，采用SRY－PCR方法鉴定性别，出现阳性反应者，胚胎为雄性，出现阴性反应者，胚胎为雌性。选用雌性胚胎进行移植是因为雌性山羊乳腺可以产乳，制备药用白蛋白，雄性不能。(4)保证受体与供体的生理状况保持相同应该进行同期发情处理。
答案：(1)促性腺激素　肝素或钙离子载体A23187溶液　(2)显微注射　在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体　(3)滋养层　雌性　(4)同期发情阶段质量检测(一)　基
因
工
程(A卷　学业水平达标)
(满分：100分　时间：45分钟)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是(　　)
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体
D．载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接
解析：选D　载体不属于酶。不同的限制酶识别不同的核苷酸序列。天然质粒大多不符合要求，要进行改造。
2．天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是(　　)
A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B
B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B
C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞
D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞
解析：选A　获得目的基因通常有两种办法：如果目的基因的序列是已知的，可以用化学方法合成目的基因，或者用聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因；如果目的基因的核苷酸序列是未知的，我们可以建立一个包括目的基因在内的基因文库，把DNA分子的所有基因都包括在这个基因文库中，从基因文库中找到我们想要研究的目的基因。目的基因(基因B)与质粒连接应用DNA连接酶，而非DNA聚合酶。不能将目的基因直接导入受体细胞，并且植物一般是用土壤农杆菌导入目的基因。由于mRNA是通过转录获得的，DNA、RNA的碱基之间遵循碱基互补配对原则，所以在逆转录酶作用下，通过逆转录可以获得目的基因B，再通过扩增获得大量的基因B。
3．日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白(GFP)等研究方面作出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是(　　)
A．作为标记基因，研究基因的表达
B．作为标记蛋白，研究细胞的转移
C．注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠
D．标记噬菌体外壳，示踪DNA路径
解析：选B　绿色荧光蛋白基因在基因工程中常作为标记基因，其产物可作为标记蛋白，用于研究细胞的转移。
4．下列有关质粒的叙述，正确的是(　　)
A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
B．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA
C．质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制
D．基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核DNA、动植物病毒以及λ噬菌体的衍生物
解析：选B　质粒是独立存在于细菌DNA之外的小型环状DNA分子，不是细胞器。真核细胞的核内DNA或细菌拟核的DNA都不能作为基因工程的载体。
5．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片段可获得相同的黏性末端
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．质粒上抗生素的抗性基因有利于质粒与外源基因连接
解析：选A　用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的DNA片段可获得相同的黏性末端，以便载体与目的基因连接。由于一个氨基酸可能对应多个密码子，故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可能不同。目的基因导入受体细胞后稳定维持和表达其遗传性状标志着基因工程育种已经成功。质粒上的抗生素抗性基因作为标记基因，可用作重组DNA的鉴定和选择。
6．下列有关基因工程和蛋白质工程步骤的叙述错误的是(　　)
A．将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法
B．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列
C．蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术
D．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质
解析：选B　将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法；所设计引物应能与表达载体两端的序列互补配对；蛋白质工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质的技术；通过蛋白质工程可合成自然界不存在的蛋白质。
7．利用细菌大量生产人的胰岛素，下列叙述错误的是(　　)
A．用适当的酶对载体与人的胰岛素基因进行切割与黏合
B．用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌
C．通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入受体细菌
D．重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录，并合成人的胰岛素
解析：选C　检测重组DNA是否已导入受体细菌，需要对载体的标记基因进行检测，检测目的基因的表达产物是检测目的基因是否表达的常用方法。
8．下列关于图中P、Q、R、S、G的描述，正确的是(　　)
A．P代表的是质粒RNA，S代表的是外源DNA
B．Q表示限制酶的作用，R表示RNA聚合酶的作用
C．G是RNA与DNA形成的重组质粒
D．G是转基因形成的重组质粒DNA
解析：选D　质粒是小型环状DNA分子，因此P是质粒DNA，S是外源DNA，G是质粒和外源DNA通过DNA连接酶连接而成的重组质粒；质粒和外源DNA需经过同一种限制性核酸内切酶切割出相同的黏性末端。
9．下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述，错误的是(　　)
A．目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入质DNA中
B．检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录的方法都是分子杂交法
C．目的基因的鉴定通常是在个体水平上进行的
D．如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基因首端含有启动子
解析：选A　目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入到核DNA中；检测目的基因用的方法是DNA分子杂交法，检测mRNA用到的是DNA—RNA分子杂交法；基因能成功表达，说明其首端含有启动子。
10．科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义。下列有关叙述错误的是(　　)
A．选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性
B．采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达
C．人的生长激素基因能在小鼠细胞表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用
D．将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆)，可以获得多个具有外源基因的后代
解析：选B　受精卵的全能性最高；采用DNA分子杂交技术可检测受体细胞是否含目的基因；人的生长激素基因能在小鼠细胞中表达，说明生物共用一套遗传密码；通过克隆产生的细胞核遗传物质相同。
11．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列有关这一过程的叙述错误的是(　　)
A．获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①
B．基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞
C．连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②
D．通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状
解析：选C　DNA连接酶和限制酶的作用部位都是磷酸二酯键，即图中①部位。
12．某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下图。下列有关叙述错误的是(　　)
A．步骤①所代表的过程是逆转录
B．步骤②需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶
C．步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌，使其从感受态恢复到常态
D．检验Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体特异性反应实验
解析：选C　由图可知，步骤①所代表的过程是逆转录；步骤②需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶；步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌，使其细胞从常态转化为感受态细胞；检验Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体特异性反应实验。
13．下图是四种不同质粒的示意图，其中ori为复制必需的序列，ampr为氨苄青霉素抗性基因，tetr为四环素抗性基因，箭头表示同一种限制性核酸内切酶的酶切位点。下列有关叙述正确的是(　　)
A．基因ampr和tetr是一对等位基因，常作为基因工程中的标记基因
B．质粒包括细菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA和病毒中的DNA
C．限制性核酸内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的氢键
D．用质粒4将目的基因导入大肠杆菌，该菌不能在含四环素的培养基上生长
解析：选D　质粒上不含等位基因；质粒是细胞拟核外能够自主复制的很小的环状DNA分子；限制性核酸内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键，而不是氢键。
14．某线性DNA分子含有3
000个碱基对(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
a酶切割产物(bp)
b酶再次切割产物(bp)
1
600；1
100；300
800；300
A.在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个
B．a酶与b酶切出的黏性末端不能相互连接
C．a酶与b酶切断的化学键不同
D．用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，序列会明显增多
解析：选D　由表中信息可知，a酶的识别序列有2个，b酶的识别序列是2个。a酶与b酶切断的化学键相同。a酶与b酶切出的黏性末端可以互补。
15．下表列举了部分限制酶及其识别的核苷酸序列和切点，有关叙述错误的是(　　)
限制酶
识别的核苷酸序列和酶切位点
ApaⅠ
BciT130ⅠMvaⅠBstOⅠ
Eco72Ⅰ
PspOMⅠ
注：Y＝A或T
A．ApaⅠ与PspOMⅠ识别的核苷酸序列相同，但两者切割DNA形成的黏性末端不同
B．不同限制酶可识别相同的核苷酸序列，同一种限制酶也可识别不同的核苷酸序列
C．BciT130Ⅰ将其识别的核苷酸序列切开后，形成的黏性末端都能连接在一起
D．Eco72Ⅰ切割的化学键和RNA聚合酶、DNA聚合酶催化合成的化学键相同
解析：选C　ApaⅠ与PspOMⅠ识别的序列都是，由于切点不同，形成的黏性末端也就不同；从表格第二栏中的信息可知，B正确；BciT130Ⅰ可识别和序列，经切割后形成的黏性末端不能互连；Eco72Ⅰ切割的是磷酸二酯键，RNA聚合酶、DNA聚合酶催化合成的也是磷酸二酯键。
二、非选择题(共55分)
16．(12分)下图表示两种限制性核酸内切酶识别DNA分子的特定序列，并在特定位点对DNA进行切割的示意图，请回答以下问题：
甲：
乙：
　
(1)图中甲和乙代表__________________________________________________。
(2)EcoRⅠ、HpaⅠ代表______________________________________________。
(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，切口的类型分别为________________、__________________。甲中限制酶的切点是________之间，乙中限制酶的切点是________之间。
(4)由图解可以看出，限制酶的作用特点是____________________________________________________________________________。
(5)如果甲中G碱基发生改变，可能发生的情况是____________________________________________________________________________。
解析：从图解可以看出，甲和乙代表的是不同的DNA片段，在相应的限制酶(EcoRⅠ、HpaⅠ)的作用下，在特定的位点被剪切成两部分。前者是在识别序列的中心轴线两侧分别切开，形成的末端是黏性末端；后者是在识别序列的中心轴线处切开，形成的末端是平末端。
答案：(1)有特殊脱氧核苷酸序列的DNA片段
(2)两种不同的限制酶
(3)黏性末端　平末端　G、A　T、A
(4)能识别双链DNA分子上特定的脱氧核苷酸序列，并从特定的位点将DNA分子切开
(5)限制酶不能识别切割位点
17．(10分)除草剂草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死。科学家从抗草甘膦的矮牵牛中分离克隆出EPSP合成酶基因，培育出了抗草甘膦的转基因大豆，从而大大降低了田间管理成本。抗草甘膦转基因大豆培育过程如下图所示。请分析回答有关问题：
(1)科学家在进行上述基因操作时，通常要用同一种________分别切割质粒和含目的基因的DNA，质粒的黏性末端与目的基因两侧的黏性末端就可通过________而黏合。这一过程体现了质粒作为运载体必须具备的条件是________________________________________________________________________。
(2)为了确定转基因大豆是否培育成功，既要用放射性同位素标记的______________________作探针进行分子杂交检测，又要用______________________方法从个体水平鉴定大豆植株的抗除草剂特性。
(3)有人提出，种植上述转基因大豆，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种造成“基因污染”。另一方观点认为，由于存在________，它们很难与其他植物杂交。
解析：在构建基因表达载体时，要用限制酶分别切割目的基因和运载体。检测目的基因是否导入可用DNA分子杂交的方法。不同物种之间存在着生殖隔离。
答案：(1)限制酶(限制性核酸内切酶)　碱基互补配对　具有一个或多个限制酶切点　(2)EPSP合成酶基因(目的基因)　喷施除草剂(草甘膦)　(3)生殖隔离
18．(13分)科学家研究发现，一种植物激素——油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢。研究人员发现，用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因(如P450)的表达和酶活性都得到提高，在这些基因的“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒无毒物质，有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作，请回答：
(1)获得油菜素内酯基因的方法有________________、________________(举两种即可)。第①步用PCR技术扩增基因时用到的耐高温的酶通常是指____________________。步骤②用到的酶有
________________________________________________________________________。
(2)图中导入重组质粒的方法是________。在导入之前应用________处理。
(3)导入重组质粒以后，往往还需要进行检测和筛选，可用________制成探针，检测是否导入了重组基因；在培养基中加入________可将含有目的基因的细胞筛选出来。
(4)请你为该课题命名：___________________________________________________。
(5)请你说说该研究发现的生态学意义(至少写出三项)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)油菜素内酯基因是目的基因，获得目的基因的方法有：从cDNA文库中获取、从基因文库中获取、人工合成目的基因或利用PCR技术扩增等。PCR技术中耐高温的酶是DNA聚合酶(Taq酶)。步骤②是对质粒进行剪切和拼接，要用到限制酶和DNA连接酶。(2)将重组质粒导入受体细菌中，采用Ca2＋转化法，导入前应用CaCl2溶液处理，使受体菌成为感受态细胞，增加受体细菌细胞壁的通透性。(3)对目的基因检测和筛选中应用红霉素抗性基因制作成探针，检测是否导入重组基因；筛选出含有目的基因的细胞可在培养基中加入红霉素。(4)课题命名可以是：探究油菜素内酯能否促进土壤中农药的分解。(5)该项研究的意义：加速农药的分解，降低植物体内的农药含量，有利于环境保护和人体健康。
答案：(1)从cDNA文库中获取、从基因文库中获取、人工合成目的基因或利用PCR技术扩增(任答两种即可)　DNA聚合酶　限制酶和DNA连接酶
(2)Ca2＋转化法　氯化钙溶液
(3)红霉素抗性基因　红霉素
(4)探究油菜素内酯能否促进土壤中农药的分解
(5)加速农药的分解，降低植物体内的农药含量，有利于环境保护和人体健康
19．(全国卷Ⅱ)(8分)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：
(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的________进行改造。
(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括________的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_________________________________________。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过______________和________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
解析：(1)从题中所述资料可知，将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸后，该蛋白质的功能发生了改变，此过程是通过对构成蛋白质的氨基酸的排列顺序进行改造，进而改变了蛋白质的结构，从而改变了蛋白质的功能。(2)在蛋白质工程中，目的基因可以以P基因序列为基础，对生物体内原有P基因进行修饰，也可以通过人工合成法合成新的P1基因。中心法则的内容如下图所示：
由图可知，中心法则的全部内容包括：DNA以自身为模板进行的复制，DNA通过转录将遗传信息传递给RNA，最后RNA通过翻译将遗传信息表达成蛋白质；在某些病毒中RNA可自我复制(如烟草花叶病毒等)，在某些病毒中能以RNA为模板逆转录合成DNA(如HIV)，这是对中心法则的补充。(3)蛋白质工程的基本途径是预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→合成DNA→表达出蛋白质，经过该过程得到的蛋白质，需要对其生物功能进行鉴定，以保证其发挥正常作用。
答案：(1)氨基酸序列(或结构)(其他合理答案也可)
(2)P　P1　DNA和RNA(或遗传物质)　DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)
(3)设计蛋白质的结构　推测氨基酸序列　功能
20．(12分)人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值，只能从人血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。
(1)为获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取______合成总cDNA，然后以cDNA为模板，使用PCR技术扩增HSA基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。
(2)启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是________(填写字母，单选)。
A．人血细胞启动子　　
B．水稻胚乳细胞启动子
C．大肠杆菌启动子
D．农杆菌启动子
(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是________________________________________________________________________。
(4)人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确空间结构才有活性。与途径Ⅱ相比，选择途径Ⅰ获取rHSA的优势是__________________________________________________________________________。
(5)为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与______的生物学功能一致。
解析：(1)要想合成总cDNA，需要采集人的血液获得总RNA。由于DNA的复制只能从脱氧核苷酸单链的5′端向3′端延伸，因而引物均应结合在DNA单链的3′端，而DNA的两条链反向平行，由此可以确定引物在另一条脱氧核苷酸单链的位置和方向。(2)若要从水稻胚乳细胞内获得目的产物，需要控制该目的基因只在水稻胚乳细胞内表达。由题干中的信息“启动子通常具有物种及组织特异性”可知，此处需要选择水稻胚乳细胞启动子。(3)酚类物质能吸引农杆菌，因此在水稻受体细胞中添加该类物质，能吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因的成功转化。(4)途径Ⅰ和Ⅱ的主要区别是途径Ⅰ的受体细胞是真核细胞，途径Ⅱ的受体细胞是原核细胞。由于人体合成的初始HSA多肽需要经膜系统加工形成正确的空间结构才有生物活性，所以选择途径Ⅰ获取rHSA更具有优势。(5)rHSA是基因工程的产物，其是否具有医用价值，还需要在个体水平上进一步确认其与HSA的生物学功能是否一致。
答案：(1)总RNA(或mRNA)
(2)B　(3)吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因成功转化　(4)水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工　(5)HSA　
阶段质量检测(一)　基
因
工
程(B卷　能力素养提升)
(满分：100分　时间：45分钟)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1.
目的基因与运载体结合所需的条件是(　　)
①同一种限制酶　②具有标记基因的质粒
③RNA聚合酶　④目的基因　⑤DNA连接酶　⑥四种脱氧核苷酸　⑦ATP
A．①②③④⑤⑥⑦　　　　
B．①②④⑤⑥⑦
C．①②③④⑤
D．①②④⑤⑦
解析：选D　目的基因与运载体结合需要用同一种限制酶切割形成相同的黏性末端，然后用DNA连接酶将两者连接，形成重组质粒；常用的运载体是质粒，质粒必须符合一定的条件：有复制原点、有多个限制酶切割位点、有抗生素抗性基因或荧光标记基因等；目的基因与运载体的结合需要消耗能量，直接能量来源是ATP。
2．下列有关基因工程的叙述中，正确的是(　　)
A．限制酶只在获得目的基因时使用
B．重组质粒的形成是在细胞内完成的
C．目的基因必须整合到受体细胞的DNA中才能复制
D．通过基因工程育种可以定向地改变生物的性状
解析：选D　构建基因表达载体时用同种限制酶切割目的基因和质粒；重组质粒的形成是在细胞外完成的，然后再导入受体细胞；重组质粒上有复制原点，不用整合到受体细胞的DNA中就可复制；由于目的基因是已知的基因，可以定向地改变生物的性状。
3．下列关于载体的叙述中，错误的是(　　)
A．与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子
B．对某种限制酶而言，最好只有一个切点，但还要有其他多种限制酶的切点
C．目前常用的有质粒、噬菌体和动植物病毒等
D．具有某些标记基因，便于对其进行切割
解析：选D　构建基因表达载体即载体与目的基因结合，形成重组质粒；每种酶的切点最好只有一个才能保证质粒的完整性，使质粒不损失基因片段，不会丧失某些特定功能；常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等；标记基因便于重组DNA的鉴定和选择。
4.
当前，蛋白质工程是发展较好、较快的分子工程。它将蛋白质与酶的研究推进到崭新的时代，为蛋白质和酶在工业、农业和医药方面的应用开拓了诱人的前景。蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时期。那么，蛋白质工程中需要直接进行操作的对象是(　　)
A．氨基酸结构
B．蛋白质空间结构
C．肽链结构
D．基因结构
解析：选D　蛋白质工程是指在基因工程的基础上，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行修饰，改造和拼接以生产出能满足人类需要的新型蛋白质的技术。
5．下列有关将目的基因导入受体细胞的叙述，正确的是(　　)
A．将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是花粉管通道法
B．植物的受体细胞可以是受精卵，也可以是叶肉细胞等体细胞
C．基因枪法是将目的基因导入动物细胞中最为有效的方法
D．将某种药用蛋白基因导入动物乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器
解析：选B　将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，A错误；目的基因导入植物细胞时，受体细胞可以是受精卵，也可以是体细胞，B正确；将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法，C错误；将目的基因导入动物细胞时受体细胞是受精卵，不是乳腺细胞，D错误。
6．下列有关获取目的基因的相关叙述，正确的是(　　)
A．获取目的基因是实施基因工程的第一步，也是基因工程的核心
B．从基因组文库中获取的基因均可在物种间进行交流
C．利用PCR技术获取目的基因时需要耐热性的解旋酶
D．如果基因比较小，核苷酸序列又已知，可以用化学方法直接人工合成
解析：选D　获取目的基因是基因工程的第一步，基因工程的核心是构建基因表达载体，A错误；从基因组文库中获取的基因，部分可以进行基因交流，B错误；利用PCR技术扩增目的基因时需要耐高温的DNA聚合酶，C错误；如果基因比较小，核苷酸序列已知，通常用化学方法直接人工合成，D正确。
7．目前，人们已经可以用β－珠蛋白的DNA探针检测出镰刀型细胞贫血症。下列有关这种检测技术的叙述，错误的是(　　)
A．所用的DNA探针实质上是用放射性同位素、荧光分子等标记的单链DNA分子
B．进行这种检测时必须用到解旋酶、限制酶等工具酶
C．这种检测技术是利用DNA分子杂交原理
D．这种检测只能达到诊断疾病的目的，不能达到治疗疾病的目的
解析：选B　DNA探针实质是放射性元素或荧光分子标记的单链DNA分子，A正确；用基因探针进行检测时必须用到限制酶，但不一定用解旋酶，如可以采用加热的方法使DNA解旋，B错误；基因探针检测疾病利用DNA分子杂交的原理，C正确；基因探针检测疾病只能用来诊断疾病，不能治疗疾病，D正确。
8．观察分析下图，该图表示的过程是(　　)
A．构建基因组文库
B．构建cDNA文库
C．构建基因表达载体
D．构建转基因工程菌
解析：选A　基因组文库包括该物种全部基因，图示提取该物种基因组DNA，包含该物种全部基因，用限制酶切割后，通过受体菌将各基因片段大量繁殖，目的是克隆各基因片段即构建基因组文库。
9．某研究小组为了研制预防甲型H1N1流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作，其简要的操作流程如图所示。下列有关叙述错误的是
(　　)
A．步骤①所代表的过程是逆转录
B．步骤②需使用限制酶和RNA连接酶
C．步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌，使其处于感受态
D．检验H蛋白的免疫反应特性，可用H蛋白与甲型H1N1流感康复病人的血清进行抗原—抗体特异性反应
解析：选B　步骤①是以RNA为模板合成DNA，为逆转录。步骤②为构建基因表达载体，需使用限制酶和DNA连接酶。步骤③为基因表达载体导入大肠杆菌，用CaCl2处理大肠杆菌，使细胞处于容易吸收DNA状态即感受态。甲型H1N1流感康复病人的血清含有甲型H1N1流感病毒的抗体，H蛋白为甲型H1N1流感病毒抗原。
10．金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，通过下图所示的方法培育出了抗枯萎病的新品种。相关叙述正确的是(　　)
A．图中①②在基因工程中依次叫做重组质粒、目的基因
B．形成③的操作中使用的酶有限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶
C．由④培育至⑤过程为植物组织培养
D．在⑤幼苗中检测到抗枯萎病基因标志着成功培育新品种
解析：选C　①②在基因工程中依次叫质粒、目的基因。形成③重组质粒的操作中使用的酶有限制酶、DNA连接酶，无DNA聚合酶。由④转基因细胞培育至⑤转基因植株过程为植物组织培养。在⑤幼苗中检测到抗枯萎病基因标志着目的基因成功导入，而不是成功培育新品种。
11．下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是(　　)
A．A→B过程中一般用4种脱氧核糖核苷酸为原料，称为PCR技术
B．A→B过程利用了DNA复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶
C．B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞
D．B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法
解析：选C　A→B过程利用DNA复制原理，将基因核苷酸序列不断复制，数量为指数式增加。PCR技术在体外高温环境下进行。转基因动物通常以受精卵为受体细胞。目的基因导入植物细胞通常用农杆菌转化法。
12．如图为表达载体的模式图，若结构X是表达载体所必需的，则X最可能是(　　)
A．氨苄青霉素抗性基因
B．启动子
C．限制酶
D．DNA连接酶
解析：选B　基因表达载体必须具有标记基因，如抗生素抗性基因；还要有启动子、复制原点、终止子、限制酶切割位点等，图中X最可能是启动子。
13．大肠杆菌pUC118质粒具有氨苄青霉素抗性基因，某限制酶唯一切点位于该质粒的lacZ基因中。在特定的选择培养基中，若lacZ基因没有被破坏，则大肠杆菌菌落呈蓝色；若lacZ基因被破坏，则菌落呈白色。如图表示转基因操作过程，下列说法错误的是(　　)
A．作为受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，以便于筛选
B．若大肠杆菌的菌落为蓝色，则质粒未导入大肠杆菌
C．选择培养基中除必需的营养物质外，还应加入适量氨苄青霉素
D．应选择白色菌落的大肠杆菌进行扩大培养
解析：选B　lacZ基因是否被破坏是本实验筛选重组DNA的标志，观察指标即为菌落的颜色，如果受体大肠杆菌含有氨苄青霉素抗性基因，则无论是否导入质粒，大肠杆菌都可在含氨苄青霉素的培养基上生长；若大肠杆菌的菌落为蓝色，说明lacZ基因没有被破坏，因此证明质粒导入大肠杆菌，但目的基因未插入质粒；图中可以看出，质粒中还存在氨苄青霉素抗性基因，因此培养基中加入适量氨苄青霉素，这样可以将没有导入质粒的大肠杆菌淘汰；白色菌落的大肠杆菌是转入了目的基因的，所以应选择白色菌落的大肠杆菌进行扩大培养。
14．下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。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才能在卡那霉素培养基上生长。下列叙述正确的是(　　)
A．构建重组质粒过程中需要限制酶和DNA连接酶
B．愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株
C．卡那霉素抗性基因(kanR)中有该过程所利用的限制酶的识别位点
D．抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传
解析：选A　构建重组质粒过程中需要限制酶对质粒和目的基因切割，得到相同的黏性末端，然后再拼接，通过DNA连接酶将切口处的两核苷酸通过脱水缩合形成磷酸二酯键，将其连接起来；愈伤组织的细胞中含有相同的遗传物质，其向不同方向的分化，是细胞中基因选择性表达的结果，遗传物质并没有改变；卡那霉素抗性基因(kanR)中不能有该过程所利用的限制酶的识别位点，否则将被切开，从而其结构被破坏，就不能检测目的基因是否成功导入受体细胞；抗虫棉有性生殖的过程中会发生基因重组，可能使后代的抗虫性状不能表现。
15.
某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因
a，通过基因工程的方法，将
a转移到马铃薯植株中，经检测发现
Amy在成熟块茎细胞中存在。这一过程涉及(　　)
A．目的基因进入受体细胞后，可随着马铃薯的
DNA分子的复制而复制，传给子代细胞
B．基因
a导入成功后，将抑制细胞原有的新陈代谢，开辟新的代谢途径
C．细菌的
DNA可直接作为目的基因，导入受体中不需要整合到马铃薯的
DNA分子中
D．目的基因来自细菌，可以不需要运载体直接导入受体细胞
解析：选A　目的基因进入受体细胞后，整合到马铃薯的
DNA分子上，并随其复制而复制，传给子代细胞；基因
a导入成功后，其在受体细胞中表达出相应的酶，在相应的条件下催化相应的化学反应，而不会影响其他的代谢过程；目的基因导入受体植物细胞并要得到表达，都要构建相应的表达载体，再导入受体细胞；目的基因不能直接导入受体植物细胞。
二、非选择题(共55分)
16．(8分)α1 抗胰蛋白酶缺乏症是一种在北美较为常见的单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。对于该疾病患者常采用注射人α1 抗胰蛋白酶来缓解症状。
(1)图1表示获取人α1 抗胰蛋白酶基因的两种方法，请回答下列问题：
①a过程是在________酶的作用下完成的，该酶的作用特点是________________________________________________________________________。
②c过程称为________________________________________________________________________，该过程需要的原料是
________________________________________________________________________。
③要确定获得的基因是否是所需的目的基因，可以从分子水平上利用________________技术检测该基因的碱基序列。
(2)利用转基因技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α1 抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更易获得这种酶，简要过程如图2所示。
①获得目的基因后，常利用________技术在体外将其大量扩增。
②载体上绿色荧光蛋白(GEP)基因的作用是便于_____________________________。
基因表达载体d，除图中的标示部分外，还必须含有________________________________________________________________________。
解析：(1)①a切割目的基因过程是在限制酶的作用下完成的；该酶的特点是识别特定的核苷酸序列，并且在特定部位将两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。②利用c逆转录过程获得的目的基因，其合成过程所需原料为
4种脱氧核苷酸。(2)①获得目的基因后，常利用PCR技术在体外将其大量扩增，该技术所用的酶是TaqDNA聚合酶。
②d上的绿色荧光蛋白(GEP)基因作为标记基因，便于目的基因的鉴别和选择。d作为基因表达载体，除图中的标示部分外，还必须含有启动子和终止子。
答案：(1)①限制　识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子　②逆转录　4种脱氧核苷酸　③DNA分子杂交　(2)①PCR　②筛选含有目的基因的受体细胞　启动子和终止子
17．(9分)2011年11月，武汉大学的科学家将人的血清白蛋白基因导入水稻体内合成了人的血清白蛋白，这种蛋白质的生理活性和人体自然产生的这类物质是完全一致的。结合图示回答转基因水稻培育过程的相关问题：
(1)限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是－C↓AATTG－和－G↓AATTC－。为保证重组质粒表达载体的准确构建，用________________________________________________________________________
切割质粒，用________________切割含目的基因的DNA分子，用________________连接目的基因和质粒。
(2)②过程将目的基因导入受体细胞的常用方法称为________________________________________________________________________。
(3)基因工程的最后步骤是目的基因的检测与鉴定，在此步骤可对培育的植株进行分子水平的检测，可检测的物质有人血清白蛋白基因、__________________________________和人血清白蛋白。
解析：(1)用EcoRⅠ切割质粒会破坏标记基因，故要用MunⅠ切割质粒，目的基因两端脱氧核苷酸序列只能被EcoRⅠ识别，故要用EcoRⅠ切割目的基因。而用MunⅠ和EcoRⅠ分别切割质粒和目的基因形成的黏性末端刚好互补，故用DNA连接酶连接目的基因和质粒。(2)目的基因导入植物细胞通常用农杆菌转化法。(3)人血清白蛋白基因成功导入受体细胞后，会进行复制形成人血清白蛋白基因、转录形成mRNA，翻译生成人血清白蛋白。故可以用DNA分子杂交检测到人血清白蛋白基因，用mRNA杂交检测到人血清白蛋白基因转录出的mRNA，用抗原—抗体杂交检测到人血清白蛋白。
答案：(1)限制酶MunⅠ　限制酶EcoRⅠ　DNA连接酶　(2)农杆菌转化法　(3)人血清白蛋白基因转录出的mRNA
18．(12分)我国基因工程药物的研制和生产发展迅猛，下图是利用基因工程方法生产人生长激素的示意图。
根据上图回答下列问题(限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同)：
(1)过程②必需的酶是________酶，过程④必需的酶是________酶。⑤为提高成功率，常用________溶液处理大肠杆菌细胞。
(2)为了使目的基因和质粒B定向连接并且有利于受体细胞的筛选，酶1是________。
(3)如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同时对质粒A进行切割，用一种酶、两种酶和三种酶分别切割时，则形成的DNA片段共________种，含有完整四环素抗性基因的DNA片段的概率是________。
(4)作为受体的大肠杆菌细胞内，应不含______基因，以利于筛选出含重组载体的受体菌。
(5)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程，为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)过程②是指由RNA获得DNA的过程，为逆转录过程，需要逆转录酶；过程④为目的基因与运载体结合成重组质粒，需要DNA连接酶；⑤为把重组DNA分子导入大肠杆菌中，一般要用CaCl2溶液处理大肠杆菌细胞。(2)由题干信息知酶1与另一端的限制酶PstⅠ切割形成的黏性末端不同，结合图示中的质粒可知，酶1只能是限制酶EcoRⅠ。(3)用一种限制酶进行切割，由于3种酶的切割位点不同，因此能得到3种DNA片段；用两种限制酶进行切割时，能得到6种DNA片段；用三种限制酶同时切割，得到的DNA片段共有3种，与用两种酶切割后的片段重复，因此共得到9种片段；这9种片段中，有3种片段含有完整的四环素抗性基因，所占比例为1/3。(4)作为受体的大肠杆菌细胞内应该不含标记基因，由于ampR基因被破坏，tctR基因为标记基因，故受体菌中不含tctR基因。(5)不能用人的皮肤细胞获取生长激素mRNA，因为在人的皮肤细胞中生长激素基因不表达，不能获得相关的mRNA。
答案：(1)逆转录　DNA连接　CaCl2
(2)EcoRⅠ　(3)9　1/3　(4)tctR(或四环素抗性)　(5)不能利用人的皮肤细胞来完成①过程，因为生长激素基因不在人皮肤细胞中表达，而是在垂体细胞中表达
19．(12分)浙江大学农学院喻景权教授课题组最新研究发现，一种植物激素——油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢。用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因(如P450基因和红霉素抗性基因)表达和酶活性都得到提高，在这些基因“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒甚至无毒物质，有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作，请回答：
(1)获得油菜素内酯合成酶基因的方法有______、____________。步骤①用PCR技术扩增基因时用到的耐高温酶通常是指______________；步骤②用到的酶有________________________________________________________________________。
(2)图中导入重组质粒的方法是________，在导入之前应用________________处理受体细菌。
(3)导入重组质粒2以后，往往还需要进行检测和筛选，可用______________________制成探针，检测是否导入了重组质粒，在培养基中加入______可将含有目的基因的细胞筛选出来。
解析：进行基因工程操作时，首先要获取目的基因，其方法有多种：从cDNA文库中获取、从基因组文库中获取、人工合成或PCR合成等。在构建基因表达载体的过程中，用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。图中的受体细胞是细菌，故用转化法导入表达载体，导入后，需检测和筛选。
答案：(1)从cDNA文库中获取或从基因组文库中获取或人工合成或PCR合成(任选其中两项即可)　耐热的DNA聚合酶　限制酶和DNA连接酶　(2)转化法　氯化钙溶液　(3)红霉素抗性基因　红霉素
20.
(14分)番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。操作流程如图，请回答：
(1)图中载体质粒的实质是________。
(2)在构建基因表达载体时，重组质粒组成中除插入目的基因外(本题中的目的基因是________________)，还包括________、终止子以及________。
(3)从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接导致了________________无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。
(4)普通番茄细胞导入目的基因后，经④脱分化过程形成________，然后诱导出试管苗，进一步培养成正常植株。
(5)图示育种方法与传统杂交育种相比，具有目的性强、育种周期短以及能________________等优点。
(6)下图为上图中质粒的简图，小箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tctR为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点。
将用EcoRⅠ切割后的目的基因与质粒用DNA连接酶进行连接，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有________种。
(7)如下图所示，获得目的基因后，构建重组DNA分子所用的限制酶作用于图中的________处，DNA连接酶作用于图中的________处。(填“a”或“b”)
解析：(1)质粒是细胞中游离于核DNA以外的小型环状DNA分子。(2)构建的基因表达载体的组成包括：目的基因(抗多聚半乳糖醛酸酶基因)、启动子
、终止子以及标记基因。(3)从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接导致了多聚半乳糖醛酸酶无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。(4)普通番茄细胞导入目的基因后，经④脱分化过程形成愈伤组织，然后诱导出试管苗，进一步培养成正常植株。(5)图示育种方法为基因工程育种，与传统杂交育种相比，具有目的性强、育种周期短以及能克服远缘杂交不亲和障碍等优点。(6)将用EcoRⅠ切割后的目的基因与质粒用DNA连接酶进行连接，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有目的基因—目的基因、目的基因—质粒、质粒—质粒，共3种。(7)获得目的基因后，构建重组DNA分子所用的限制酶作用于图中的a处(磷酸二酯键)，DNA连接酶作用于a处(磷酸二酯键)。
答案：(1)环状DNA　(2)抗多聚半乳糖醛酸酶基因　启动子　标记基因　(3)多聚半乳糖醛酸酶　(4)愈伤组织　(5)克服远缘杂交不亲和障碍　(6)3　(7)a　a课时跟踪检测(十三)　关注生物技术的伦理问题　禁止生物武器
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列关于生物技术的安全性和伦理性问题的分析，不合理的观点是(　　)
A．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存
B．运用基因重组技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器
C．我国政府是反对生殖性克隆的
D．对于基因检测应保护个人遗传信息的隐私权
解析：选A　转基因生物有可能会在近缘物种之间通过花粉杂交，造成基因库的污染。克隆技术还不成熟，克隆人会带来社会伦理问题等，所以我国反对生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。
2．下列方法中不属于克隆的是(　　)
A．胚胎分割产生的同卵双胞胎
B．胚胎切割
C．转基因技术
D．成体细胞的核移植
解析：选C　克隆属于无性繁殖，分三个层次：分子水平的克隆、细胞水平的克隆、个体水平的克隆，故A、B、D三项都是克隆；转基因技术的实质是基因重组。
3．与常规武器相比，生物武器具备的特点是(　　)
①传染性强　②污染面积广，不易被发现　③有一定的潜伏期　④像核武器一样破坏建筑物　⑤自然条件下的大雪、低温、干燥、日晒等不影响生物武器的杀伤力
A．①②③　　　　　　　　　　
B．②③④⑤
C．①②③④⑤
D．①②③④
解析：选A　生物武器不会像核武器那样破坏建筑物，但与常规武器相比，生物武器具有传染性强、污染面积广、不易被发现的特点，有一定潜伏期，且受自然条件影响大，大雪、低温、干燥、日晒等会加速致病菌的消亡。
4．为解决不孕夫妇的生育问题而诞生的试管婴儿与设计试管婴儿的区别是(　　)
A．前者根据愿望设计婴儿性别
B．前者在操作过程中需要对基因进行检测
C．后者可以根据需要取用婴儿的造血干细胞
D．后者可以根据需要取用婴儿的器官
解析：选C　通过试管婴儿技术帮助不孕夫妇孕育胎儿并顺利出生，符合人类的伦理道德。但如果同时设计胎儿性别，则是违背伦理道德的，会造成严重的社会后果。试管婴儿技术不需要检测基因。为了给已有的孩子治病而设计试管婴儿，在胚胎植入母体前需要进行遗传学诊断，以确定这个胚胎是否符合要求，符合要求的胚胎被植入母体并生出婴儿，取其某些细胞如造血干细胞用于治疗是多数人能够接受的，如果取其器官用于治疗则是决不允许的，这无异于谋杀。
5．中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，不接受任何生殖性克隆人的实验，原因是(　　)
A．大多数人对克隆人的研究持否定态度
B．克隆人不是正常的个体
C．克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念
D．克隆人的技术性问题无法得到解决
解析：选C　克隆人严重地违反了人类伦理道德，冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念，是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人，因此中国政府禁止生殖性克隆人。
6．下列关于生物武器的叙述，不确切的是(　　)
A．生物武器造价昂贵，但却是具有大规模杀伤性的武器
B．生物武器是致病微生物、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等的总称
C．生物武器可以直接或者间接通过食物、生活必需品等散布
D．生物武器一旦使用，将对军队和平民造成大规模的杀伤后果
解析：选A　生物武器包括病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等，与常规武器、核武器和化学武器相比成本低廉、容易获得。这些病原菌直接或者间接通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模的杀伤后果。
7．有关试管婴儿和克隆动物的叙述错误的是(　　)
A．试管婴儿和克隆动物的诞生原理是不相同的
B．试管婴儿的培育依赖体外受精技术、胚胎体外培养、胚胎移植等相关技术
C．克隆动物的诞生说明高度分化的体细胞的细胞核经过一定的技术处理可恢复到类似于受精卵时期的功能
D．从科学上讲，动物克隆技术已经成熟；从伦理上讲，人的克隆会在伦理上冲击家庭
解析：选D　试管婴儿诞生的基础是有性生殖，克隆动物诞生的原理是无性生殖，故两者的诞生原理是不相同的。从科学上讲，动物克隆技术尚未成熟；从伦理上讲，人的克隆将极大地冲击社会的基本组织单位——家庭，将直接在文明和道德规范上威胁人类社会。
8．设计试管婴儿是在早期胚胎移入母体子宫之前，对胚胎进行遗传学诊断，下列有关叙述，错误的是(　　)
A．植入前，可以通过诊断筛选出无遗传疾病的胚胎植入母体子宫
B．针对女方是血友病患者，而男方正常的夫妇，可以筛选出无遗传疾病的女胎植入母体子宫
C．针对男方是抗维生素D佝偻病患者，而女方正常的夫妇，可以筛选出无遗传疾病的男胎植入母体子宫
D．该技术是为了不生出患病孩子，因此无需考虑性别
解析：选D　有些伴性遗传病在男女中得病的情况不同，可以根据设计试管婴儿的性别，生出正常的孩子。
9．下列说法正确的是(　　)
A．克隆人在理论上是可以的，在技术上也没有不可逾越的难关
B．在医学上，通过遗传病基因检测后，进行胎儿性别的选择也是违法的
C．治疗性克隆和生殖性克隆是一回事
D．用于器官移植时，可以克隆人
解析：选A　治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织，用于治疗性移植。生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。医学上通过对遗传基因检测进行性别选择，避免产生患病后代，是优生优育措施，不违法；用于器官移植时可以进行治疗性克隆，但不能克隆人。
10．关于生物技术安全性的说法错误的是(　　)
A．制订相应的法规、条例规范生物技术的应用
B．拥有生物武器是一个国家综合实力的象征，各国均应加强研究和制造
C．转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质
D．高致病性的基因重组到高传染性的病毒基因组中，就可能在人或动物群体中迅速蔓延
解析：选B　生物武器的生产、储运和使用都将对受害国的民众以及世界上爱好和平的人们造成极度恐慌和致命危害，我们应坚决禁止生物武器。
二、非选择题(共30分)
11．(10分)“试管婴儿”技术是通过将不孕不育夫妇的精子和卵子细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养使其发育到如图所示的时期，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：
(1)人的受精卵通过卵裂，逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织，进而形成器官和系统。从细胞水平看，卵裂的分裂方式是_________________________________。
(2)该图示时期是胚胎发育的________期。
(3)在该图下一时期，b细胞最可能成为______胚层的一部分。
(4)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？(填序号)________。
①体外培养　②体外受精　③胚胎移植　④核移植
(5)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是______，双胞胎的性别是否相同？________。
(6)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者在对人类作用上的区别是_________________________________________________________________，
在技术手段上的区别是___________________________________________________。
(7)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是
________________________________________________________________________。
解析：(1)卵裂是指在透明带中进行的早期胚胎发育，细胞数目不断增多，此时的细胞分裂方式为有丝分裂。(2)此时期的特点是含有一个腔，即囊胚腔，所以称为囊胚期。(3)囊胚期的下一时期为原肠胚，b细胞形成内胚层，将来继续发育成消化道、呼吸道上皮及胰腺等腺体。(4)试管婴儿的培育所用技术有体外培养、体外受精和胚胎移植等。(5)进行胚胎分割移植，可形成两个婴儿，即同卵双胞胎，性别完全相同。(6)考查了普通试管婴儿与设计试管婴儿的区别。(7)有些人认为那些配型不合适的胚胎被丢弃或杀死及滥用设计试管婴儿技术如设计婴儿性别等引起性别比例失调，违反了伦理道德。
答案：(1)有丝分裂　(2)囊胚　(3)内　(4)①②③　(5)胚胎分割移植　相同
(6)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病　后者胚胎在移植前需进行遗传学诊断
(7)破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德
12．(10分)下图所示为人类“治疗性克隆”的大体过程，请据图作答：
(1)人类“治疗性克隆”属于生物工程的______技术。
(2)在正常情况下，去核的卵细胞取自女性卵巢排卵后在输卵管中的__________________期细胞。
(3)“治疗性克隆”中相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质原因是基因________________的结果，该过程的开始发生在______期。
(4)核移植成功后，用物理或化学方法激活受体细胞，目的是____________________________________________________________________________。
(5)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵细胞中，而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是___________________________________________________________________。
(6)我国禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆。请谈谈为什么要反对生殖性克隆人？(答出两点即可)
解析：治疗性克隆的基本过程是先从需要救治的病人身上提取细胞，然后将该细胞的遗传物质植入一个去除了细胞核的卵细胞之中，该卵细胞开始自行分裂，直至形成一个早期胚胎，从这个早期胚胎中即可提取对生命成长发育起主要作用的细胞——胚胎干细胞，用于治疗因疾病引起的器官功能衰竭、意外事故引起的伤残等。治疗性克隆同克隆人一样都属于细胞工程，但克隆人严重违反人类伦理道德；冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念。
答案：(1)细胞工程　(2)减数第二次分裂中　(3)选择性表达　囊胚　(4)使其完成减数分裂和发育进程　(5)体细胞核在体细胞中不能表现全能性，而卵细胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境　(6)克隆人严重违反了人类伦理道德；冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念。
13．(10分)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题，而治疗性克隆可以解决这些问题。下图是治疗性克隆的过程图解。请回答下列问题：
(1)正常情况下，去核的卵细胞取自女性卵巢排卵后在输卵管中的________________期的卵母细胞。
(2)重组细胞发育的过程中，细胞开始出现分化是在________期。
(3)治疗性克隆所用到的技术名称是__________，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用________技术。
(4)已知患者是红绿色盲的女性，图中提供卵细胞的为完全正常的年轻女性。移植器官后，该患者所生育子代患红绿色盲的情况是____________________________________。
(5)请你结合图中信息举一实例说明干细胞在临床治疗上的应用：__________________________________________________________________________。
解析：(1)动物体细胞核移植时，去核的卵细胞应当选用减数第二次分裂中期的卵母细胞。(2)桑椹胚进一步发育，逐渐发育成囊胚，细胞开始出现分化。(3)治疗性克隆是通过将患者的健康细胞的细胞核移植，经培养形成所需要的组织器官。(4)红绿色盲是由X染色体上的隐性基因控制的遗传病，红绿色盲女性经器官移植后，仍然是红绿色盲，她所生孩子中男孩都是红绿色盲，女孩不一定患红绿色盲(其父患红绿色盲，则女孩患红绿色盲，其父正常则女孩也正常)。(5)利用血液组织干细胞可以治疗白血病，利用皮肤干细胞可以治疗皮肤烧伤等。
答案：(1)MⅡ(减数第二次分裂中)
(2)囊胚　(3)核移植技术　胚胎分割
(4)男孩都患红绿色盲，女孩不一定
(5)应用血液组织干细胞治疗白血病课时跟踪检测(六)　植物细胞工程的实际应用
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共16分)
1．下列关于植物组织培养技术的叙述，正确的是(　　)
①这种技术利用了植物细胞的全能性　②这种技术可以克隆生物体　③这种技术属于细胞工程的应用领域之一　④这种技术是一种无性繁殖的方式
A．①　　　　　　　　　
B．①②
C．①②③
D．①②③④
解析：选D　植物组织培养培育成的植株的体细胞和最初离体培养的细胞中遗传物质完全相同，所以是离体培养细胞的克隆(无性繁殖)过程。
2．下列有关植物组织培养的叙述，正确的是(　　)
A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株
C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子
D．植物耐盐突变体可通过添加适量
NaCl
的培养基培养筛选而获得
解析：选D　A项中愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，不具有特定的结构和功能；B项中二倍体植株的花粉中只含一个染色体组，培养得到的个体为单倍体，高度不育，其幼苗需用秋水仙素处理后才能稳定遗传；C项中愈伤组织不能用于制备人工种子；D项中用特定的选择培养基可筛选出所需要的突变体类型。
3．对人参皂甙干粉进行工厂化生产，下列哪种技术是必需的(　　)
A．杂交育种
B．植物组织培养
C．多倍体育种
D．单倍体育种
解析：选B　对人参皂甙干粉进行工厂化生产，必须先通过植物组织培养获得人参皂甙产量高的细胞株，然后进行大规模发酵生产。
4．下图为植物组织培养的基本过程，则制作人工种子，及生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，应分别选用的是(　　)
①②③―→④
A．④②
B．③②
C．③④
D．④③
解析：选B　人工种子是利用植物组织培养产生的胚状体、不定芽等外包人工薄膜得到的种子；生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，是经过细胞培养过程快速获得愈伤组织，从愈伤组织细胞中提取所需的细胞产物。
5．下列关于植物组织培养的叙述，错误的是(　　)
A．通过花药离体培养可获得单倍体
B．通过平衡植物激素种类可实现器官发生
C．可利用细胞培养生产人参皂苷等中药成分
D．对植物愈伤组织进行诱变、培育和筛选可获得新品种
解析：选B　植物组织培养技术中主要通过平衡植物激素配比调控器官的发生和形态的建成。
6．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．采用茎尖组织培养技术获得的脱毒苗，种植后可能会感染病毒
解析：选D　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，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；采用茎尖组织培养技术获得的脱毒苗，种植过程中也可能感染病毒。
7．制造人工种子的原理是在组织培养得到的“胚状体”的最外面用一层有机膜包裹，并在薄膜以内放入一些营养物质，如右图所示。据此判断下列说法错误的是(　　)
A．“胚状体”最外面的一层有机膜和里面营养物质分别具有种皮和胚乳的功能
B．“胚状体”来源于离体的植物体细胞，其形成过程中要经过的生理变化大体上是脱分化和再分化
C．从保证人工种子正常的生命力及生态系统物质循环上来看，其外部薄膜应具有全透性和能被微生物降解的特点
D．在人工种子萌发的过程中“胚状体”细胞吸收营养液中的物质用于生长等
解析：选C　从保证人工种子正常的生命力上来看，其外部薄膜应具有半透性，可以透气和透水，但是不能让薄膜以内的营养物质出来。
8．下面的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断错误的是(　　)
①②③→④
A．若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则④可能出现不同植物的遗传特性
B．若①是花粉，则④是单倍体植株，经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种
C．若①是人参细胞，对②进行扩大培养可提高细胞产物——人参皂甙的产量
D．若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行微型繁育会发生性状分离
解析：选D　若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行繁育进行的是有丝分裂，不会发生性状分离。
二、非选择题(共34分)
9．(13分)“白菜―甘蓝”是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长周期短，耐热性强和易储存等优点。如图是“白菜―甘蓝”培育过程示意图，请完成下列问题：
(1)培育白菜―甘蓝植株，采用的技术手段是________。该过程应用的原理是________________和_______________。
(2)要制备“白菜―甘蓝”的人工种子，要在d步骤选取具有生根发芽能力的________结构，包裹上人造种皮制得。
(3)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是________________。
(4)要获得上图中白菜和甘蓝的原生质体，首先需要分别除去白菜和甘蓝细胞的细胞壁。现提供以下材料和用具：紫色洋葱鳞片叶、适宜浓度的蔗糖溶液、纤维素酶和果胶酶、蒸馏水、镊子、显微镜、载玻片等。在实验过程中要选取适宜浓度的蔗糖溶液而不用蒸馏水的理由是：_______________________________________________。
(5)采用特异性引物对另两种植物花椰菜和黑芥基因组DNA
进行PCR
扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种及纯种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1～4
进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株1～4
中一定是杂种植株的是____________。
解析：(1)图示培育白菜―甘蓝植株的方法是植物体细胞杂交技术，该方法遵循的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性。(2)要制备“白菜－甘蓝”的人工种子，要在d步骤选取具有生根发芽能力的胚状体结构，包裹上人造种皮制得。(3)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是聚乙二醇。(4)适宜浓度的蔗糖溶液可防止原生质体过度吸水涨破，从而保持原生质体正常的形态。(5)根据图谱，花椰菜含有碱基对为300和600的DNA片段，黑芥含有碱基对为1
000、1
300和1
500的片段，再生植株3只含有长度为300和600的片段，与花椰菜一致，1、2、4既含有花椰菜DNA片段，又含有黑芥DNA片段，为杂种植株。
答案：(1)植物体细胞杂交　细胞膜的流动性　细胞的全能性　(2)胚状体　(3)聚乙二醇(PEG)　(4)可防止原生质体过度吸水涨破(保持原生质体正常的形态)
(5)1、2、4
10．(9分)马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染后会导致产量大幅下降，培育脱毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答：
(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，经过人工培养获得脱毒苗。培养基中添加__________________(填激素名称)，诱导离体细胞经过________和________完成组织培养过程，从而形成脱毒苗。为监控脱毒苗的质量，可采用________的方法检测病毒的蛋白质。
(2)研究人员研究了茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响，实验结果如下图。
实验结果表明，茎尖越小，________________，因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为________mm左右。
解析：(1)离体的植物组织必须在植物激素的作用下才能经脱分化形成愈伤组织，然后经再分化形成具有根、茎、叶的植物体。检测病毒的蛋白质要用抗原—抗体杂交法。(2)据图可知，茎尖越小脱毒率越高，成苗率越低，当茎尖大小为0.27
mm时脱毒率和成苗率相对都较高。
答案：(1)生长素和细胞分裂素　脱分化　再分化　抗原—抗体杂交　(2)脱毒率越高，成苗率越低　0.27
11．(12分)紫杉醇是从红豆杉属植物中提取的最有效的抗癌制剂之一。目前，生产紫杉醇的主要原料是天然生长的红豆杉树皮，而大量剥取树皮会造成树木的死亡和资源的破坏。请回答下列问题：
(1)为了合理开发和利用红豆杉，保护野生植物资源，科研人员取生长状况相似的野生南方红豆杉和人工栽培的南方红豆杉，分别测量其不同部位完全烘干的样品中紫杉醇的含量(占干重的百分比)，测定结果见表1。
表1　南方红豆杉树木各部位紫杉醇含量(%，w/w)
树皮
树叶
枝条
种子
野生植株
0.017
77
0.009
46
0.012
80
0.014
06
人工栽培植株
0.014
83
0.001
02
0.001
93
0.012
56
从实验结果看，红豆杉中紫杉醇含量最高的部位是________________，不同部位紫杉醇含量不同的根本原因是________________________。
(2)科研人员为寻找更多紫杉醇来源，尝试利用植物组织培养技术，从红豆杉的愈伤组织中提取紫杉醇。实验结果如表2所示。
表2不同外植体形成的愈伤组织中紫杉醇含量(%，w/w)
实验组别
培养基中植物生长调节剂的组合与水平
外植体
树皮
树叶
顶端分生组织
1
2
mg/L
2,4 D
0.000
0.000
0.001
2
2
mg/L
2,4 D＋0.5
mg/L
NAA
0.000
0.002
0.002
3
2
mg/L
2,4 D＋0.5
mg/L
KT
0.004
0.027
0.004
4
1.5
mg/L
2,4 D＋0.5
mg/L
KT
0.000
0.012
0.009
5
0.5
mg/L
2,4 D＋1
mg/L
NAA＋0.5
mg/L
KT
0.000
0.027
0.004
①该实验的目的是研究__________________________________________________；
________________________________________________________________________。
②从实验结果看，培育外植体________所形成的愈伤组织最为理想。
(3)2,4 D作为植物生长调节剂，在生产实践中还可以应用在________、________等方面。(写出两点即可)
解析：本题考查获取信息和利用信息的能力、实验设计与分析能力。解答此题应注意两个方面，一是保护红豆杉则在利用红豆杉时不应危害其生命，应利用树叶、种子、枝条等，二是明确题目中实验的自变量是植物激素的配比和不同部位的植物材料。
答案：(1)树皮　基因的选择性表达
(2)①植物不同部位作外植体所形成的愈伤组织中紫杉醇的含量(不同生长调节剂的组合与水平对愈伤组织中紫杉醇含量的影响)　②树叶
(3)除草剂、促进生长、促进扦插生根、培育无子果实、促进果实发育等(写出两点即可)课时跟踪检测(十五)　生态工程的实例和发展前景
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题4分，共20分)
1．下列关于小流域综合治理生态工程的叙述，错误的是(　　)
A．该工程的主要目的是治理小流域的水土流失问题
B．该生态工程运用了整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理以及工程学原理
C．该生态工程针对不同的地形采取不同的措施
D．该生态工程做到了经济效益与生态效益相统一
解析：选B　该生态工程运用了整体性原理、协调与平衡原理以及工程学原理，没有物质循环再生原理。
2．下列有关湿地生态系统和湿地生态系统恢复工程的叙述，正确的是(　　)
A．湿地生态系统指一切以水作为主要环境因素的生态系统，如江、海、湖泊等
B．地球上80%的湿地生态遭到破坏，破坏湿地生态系统的主要因素是自然灾害
C．湿地生态系统具有多种生态功能，如蓄洪防旱、调节区域气候、自然净化污水等
D．湿地生态恢复工程最关键的是人类干预，以促进湿地生态系统快速有效演替
解析：选C　湿地生态系统是水域和陆地的自然过渡形态，而不是水域生态系统；破坏湿地生态系统的主要因素是人为因素而不是自然灾害；湿地生态系统恢复过程中，要尽量减少人类干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
3．种植抗旱的蒿类植物能有效治理局部沙化的环境，下列叙述正确的是(　　)
A．治理沙化环境说明人类活动可以改变群落演替的方向，但不改变其速度
B．选用蒿类植物主要依据了协调与平衡原理
C．沙化环境中影响群落空间结构的最主要环境因素是温度
D．在沙化环境中觅食的植食性动物之间只有竞争关系
解析：选B　治理沙化环境说明人类活动可以改变群落演替的方向和速度；沙化环境中影响群落空间结构的最主要环境因素是水分；在沙化环境中觅食的植食性动物之间也可能是种间互助关系。
4．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我国的生态工程也可以像西方那样，设计出标准化、易操作的生态工程样板
A．①②③　　B．②　　C．③　　D．②③
解析：选B　发达国家与我国的生态工程建设强调的侧重点有所不同。西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统进行生态恢复；我国的生态工程需要走有中国特色的道路，不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。总体来看，发达国家的生态工程的应用范围比我国小，不太强调经济效益。不过，我国的生态工程在短时间内难以像西方那样，设计出标准化、易操作的生态工程样板。
5．下图为生态养猪模式图，从图中可知该生态工程属于(　　)
A．湿地生态恢复的生态工程
B．节水和废水处理与应用的生态工程
C．小流域综合治理与开发的生态工程
D．清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
解析：选B　由于图示没有造成污染，所以不可能是湿地生态恢复的生态工程或小流域综合治理与开发的生态工程；题图中没有提及能量问题，也不可能是清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。
二、非选择题(共30分)
6．(16分)如图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，用作物养猪、养鸭，用稻秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答：
(1)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是________________________________________________________________________。
该系统中将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了应用，这体现了生态工程的________________原理。
(2)该系统将多个生产系统通过优化组合，有机整合在一起，提高了系统生产力，这体现了生态工程中的____________原理。生产的大米无公害的原因是____________________________________________________________________________。
(3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物，其细胞结构与水稻细胞最主要的区别是________________________________________________________________________。
(4)将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，试分析其增产原因：________________________________________________________________________。
蘑菇房与蔬菜大棚相通，比单纯种植蔬菜和单纯培育蘑菇带来的效益之和还要高，体现了生态工程中的______________原理。
解析：(1)图示农业生态系统通过建立沼气池，实现了废物资源化和能量的多级利用，其遵循的是物质循环再生原理。(2)图中生态农业施用的都是有机肥，减少了化肥和农药的使用量，因此生产的大米无公害。(3)发酵装置中的微生物主要是乳酸菌，为原核生物，无核膜包被的细胞核。(4)蘑菇为分解者，可将有机物分解为CO2等无机物，可供蔬菜进行光合作用。
答案：(1)实现物质的循环再生和能量的多级利用　物质循环再生
(2)系统的结构决定功能　减少了化肥和农药的使用量，减少了对水的污染
(3)无核膜包被的细胞核(或无成形的细胞核)
(4)蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强　系统整体性
7．(14分)下图是我国南京古泉生态农场的以沼气为纽带，联动农作物种植、蚯蚓养殖、养鱼、养鸡、养鸭等产业的物质循环利用示意图。请据图回答：
(1)图中蘑菇房中的蘑菇属于生态系统成分中的________。
(2)某同学据图写出一条捕食食物链：果树→蚯蚓→鸡，该食物链________(填“正确”或“不正确”)。
(3)利用沼气燃烧为鸡舍延长照明时间，提高产蛋率；利用性外激素诱捕果园中的害虫，这些实例体现了生态系统的________在农业生产中的应用。
(4)果园与森林相比，其抵抗力稳定性________(填“高”或“低”)，原因是________________________________________________________________________。
(5)此生态农业与传统农业相比，明显的优势有________________和________________。
解析：(1)蘑菇不能利用无机物合成有机物，而是将有机物转化为无机物，属于分解者。(2)蚯蚓属于分解者，不参与捕食食物链的构成。(3)光照、性外激素分别为物理、化学信息。这是信息传递在农业生产中的具体应用。(4)与果园相比，森林的生物种类更多、营养结构更复杂，其抵抗力稳定性更高。(5)生态农业的优点在于实现了能量多级利用、物质循环再生，从而降低了环境污染。
答案：(1)分解者　(2)不正确　(3)信息传递
(4)低　生物种类少，营养结构简单
(5)实现了能量多级利用　减轻了对环境的污染(或实现了废物资源化等)(顺序可以颠倒，答出两点即可)课时跟踪检测(十四)　生态工程的基本原理
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题4分，共24分)
1．下列关于生态工程的叙述错误的是(　　)
A．生态工程是生态学与系统工程学的结合
B．生态工程追求经济与生态的双赢
C．生态工程是无消耗、多效益的工程
D．生态工程能促进人类社会和自然环境的和谐发展
解析：选C　生态工程是生态学与系统工程学相结合，追求经济与生态的双赢，促进人类社会和自然环境的和谐发展。但生态工程是低消耗、多效益的工程。
2．我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力，这种模式主要应用了生态工程遵循的哪个原理(　　)
A．系统学和工程学原理　　
B．整体性原理
C．物种多样性原理
D．物质循环再生原理
解析：选A　桑基鱼塘模式，就是把很多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个高效生态系统，大大提高了系统的生产力，该模式的建立主要遵循了系统学和工程学原理。
3．要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是(　　)
A．通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源
B．使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产
C．发展生态农业，实现物质和能量的多级利用
D．大力开垦湿地，扩大粮食种植面积
解析：选C　要实现人与自然的和谐发展，就应该发展生态农业，实现物质和能量的多级利用；转化淀粉生产可再生能源，能量利用率不高；使用化学农药防治病虫害，容易导致环境污染；开垦湿地，易导致生态系统遭破坏。
4．同学们在“设计某地人工生态林”时提出以下观点：①选择适合本地生长的树木种类；②尽量增加树木种类；③选择树种时注意不同品种生长的高度。上述观点提出时遵循的主要生态工程建设原理是(　　)
A．协调与平衡原理　　　
B．物质循环再生原理
C．物种多样性原理
D．整体性原理
解析：选C　协调与平衡原理的主要含义是生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度；物质循环再生原理的主要含义是物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；物种多样性原理的主要含义是物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；整体性原理的主要含义是生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。题中观点遵循的主要原理是物种多样性原理。
5．对生态农业中物质循环再生原理理解正确的是(　　)
A．尽可能设计一条很长的食物链
B．使流向人类的能量最多
C．实现“原料—产品—原料—产品”的生产模式
D．通过生物防治减少能量损失
解析：选C　物质循环再生就是“无废弃物”的生产模式。
6．下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是(　　)
解析：选D　A是集中式，B、C是环式，D是分布式。分布式的可靠性比集中式和环式要高，即分布式能更好地体现通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
二、非选择题(共26分)
7．(12分)某生态农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程有机地结合起来，形成一种高效良性的循环，取得了良好的生态效益。请就此生态农场的特点，完成下列问题：
(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的__________、__________和____________原理。
(2)该系统工程的核心之一是沼气池，如右图所示。
①在图中用箭头标出生产过程中物质循环的方向。
②如果将“无机物→农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据生态工程的物种多样性原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学知识，分析该结论是否正确，为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的物质循环再生原理、物种多样性原理及整体性原理。(2)①沼气池里的物质循环过程：农作物的秸秆进入沼气池，在沼气池中微生物的作用下将秸秆中的有机物分解成沼气和无机物，沼气池里的沼液可以浇灌农田，其中的无机物可以被农作物吸收。②如果将“无机物―→农田”这一环节去掉，土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降。(3)生态农业建设中，不是食物链越长、营养级越多越好，因为食物链越长，各食物链中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级多，高层次营养级生物获得的能量较少，该营养级生物数量也较少。
答案：(1)物质循环再生原理　物种多样性原理　整体性
(2)①如右图所示
②土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降　(3)不正确。因为食物链越长，各食物链中的生物数量越难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级生物获得的能量越少，该营养级生物数量也越少
8．(14分)下图表示我国南方比较常见的桑基鱼塘农业生态系统。请分析回答下列问题：
(1)在不考虑人工投入的情况下，流经该生态系统的总能量(总初级生产量)是____________________________。人们将蚕沙(蚕的粪便)投入鱼塘，被鱼等水生生物食用，蚕沙中所含的能量主要属于第________营养级。
(2)鱼等水生生物的排泄物及未被利用的有机物和底泥，其中一部分经过__________作用后可作为肥料，返回桑基，培育桑树。
(3)建立该人工生态系统的目的是实现对能量的__________，提高能量的利用率。与种植单一作物的农田相比，该生态系统的自我调节能力______。
(4)建立该生态系统遵循的原理主要是__________________、__________________。
解析：(1)粪便中的能量是未被生物同化的能量，故某一营养级生物粪便中的能量是上一营养级同化的能量。即蚕沙中的能量是生产者同化的能量。(2)有机物经微生物的分解作用可转化为无机物，被植物利用。(3)人工生态系统可以实现对能量的多级利用，从而提高能量的利用率。自我调节能力的强弱取决于生态系统物种的丰富度，该生态系统的生物种类较作物单一的农田生态系统复杂，故该生态系统自我调节能力较强。
答案：(1)生产者(或桑树)通过光合作用固定的太阳能总量　一　(2)分解者(或微生物)的分解
(3)多级(或充分)利用　较强
(4)物质循环再生原理　物种多样性原理课时跟踪检测(十一)　胚胎工程的应用及前景
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是(　　)
A．对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理
B．人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割
C．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎
D．一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例
解析：选B　收集胚胎时应收集处于桑椹胚或囊胚期的胚胎。
2．将雌性动物的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内。以下说法错误的是(　　)
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，可以说移植成功了
C．同种动物之间生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．不管是否妊娠，同种动物生殖器官生理变化都是一样的
解析：选D　处于发情期的动物的生殖器官的生理变化是相同的。
3．胚胎移植是胚胎工程中的最后一道工序，下列关于胚胎移植的叙述正确的是(　　)
A．胚胎移植过程中的冲卵是指从输卵管中冲出卵子
B．不同动物胚胎移植的时间不同，牛的胚胎移植最好在原肠胚时期进行
C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
D．只有供、受体的生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受
解析：选D　胚胎移植中的冲卵是指从子宫中冲出胚胎，而卵子采集中的冲卵才是指从输卵管中冲取卵子。牛胚胎移植时选用的胚胎是桑椹胚或囊胚。受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应，因此不需要进行免疫检查。
4．下列关于胚胎工程的叙述，错误的是(　　)
A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精
B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植
C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清
D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术
解析：选B　不同的动物体胚胎移植的时间不同，比如人的体外受精胚胎可在8～16个细胞阶段移植，牛的胚胎一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才可移植。
5．下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是(　　)
A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
D．胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取
解析：选D　由于呼吸作用不断消耗有机物，早期胚胎的有机物总量不断减少；胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割；胚胎干细胞具有旺盛的分裂能力，蛋白质合成旺盛，核仁应较大；胚胎干细胞是一类未分化、分裂能力很强的细胞，可从早期胚胎中分离获取。
6．既能进行胚胎性别鉴定，又能进行胚胎移植的最佳示意图是(　　)
解析：选A　进行胚胎移植的最佳时期是囊胚期；取细胞进行胚胎性别鉴定时只能取滋养层的细胞，而不能取内细胞团中的细胞。
7．胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性，它可进一步分化发育成各种不同的组织细胞。下图所示为干细胞的培养过程，请问图中哪一阶段的细胞是全能干细胞(　　)
A．囊胚　　　　　　　　　　
B．内细胞团
C．血液组织干细胞
D．各种血细胞
解析：选B　哺乳动物的胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有发育的全能性，可进一步分化形成造血干细胞和神经干细胞等各种不同的专能干细胞。
内细胞团在囊胚期才出现，它是发育成胚胎本身的基础，属于全能干细胞。
8．关于胚胎分割的叙述，正确的是(　　)
A．可以将胚胎任意分割成多块
B．胚胎分割是一种有性生殖
C．胚胎分割后，移植获得的后代基因型完全相同
D．胚胎分割是在动物体内进行的
解析：选C　胚胎分割可以看做无性生殖，它所形成的后代基因型完全相同，遗传性状极为相似。胚胎分割是在体外进行的操作。
9．通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是(　　)
A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理
B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植
D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低
解析：选D　在胚胎移植中，需用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理，而受体母牛不需要；胚胎移植技术中，移植的胚胎可来自体内受精发育形成的胚胎；移植的胚胎不能用原肠胚，而通常应是发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚；目前二分胚胎的移植成功率最高，而同卵多胎的成功率较低。
10．下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，过程Ⅰ是将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素。过程Ⅱ是将目的基因导入胚胎干细胞的过程。下列有关叙述错误的是(　　)
A．过程Ⅰ的研究利用了胚胎干细胞具有全能性的特点
B．过程Ⅰ中，囊胚的后一个阶段形成了内、中、外三个胚层及两个囊胚腔
C．过程Ⅱ中可用显微注射法将目的基因导入胚胎干细胞
D．过程Ⅱ中需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶
解析：选B　过程Ⅰ利用了细胞的全能性。囊胚的后一个阶段是原肠胚，具有内、中、外三个胚层和原肠腔、囊胚腔两个囊腔。过程Ⅱ中，将目的基因导入动物受体细胞常用的方法是显微注射法，基因工程中常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶。
二、非选择题(共30分)
11．(10分)以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请据图回答有关问题：
(1)图中c的操作名称是________，d、f的操作名称是________。
(2)图中用到的激素是________，其目的是获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；图中早期胚胎属于胚胎发育的________期，其中胚胎干细胞来源于________(填数字标号)。
(3)过程h常用的方法是______________。采用__________技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。
(4)图中A、B牛的性别________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
解析：(1)分析题图可知，a过程是体外受精，b过程是早期胚胎培养，c操作是胚胎分割，d、f操作是胚胎移植。(2)用促性腺激素处理母畜，可获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；胚胎移植时宜选用桑椹胚期或囊胚期胚胎，囊胚的内细胞团细胞具有全能性，胚胎干细胞可来源于此。(3)常用显微注射法将外源基因导入动物受体细胞，采用DNA分子杂交技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)A、B牛由同一个胚胎分割而来，二者遗传物质相同，性别相同。
答案：(1)胚胎分割　胚胎移植　(2)促性腺激素　囊胚　③　(3)显微注射法　DNA分子杂交　(4)相同
12．(10分)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下：
(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为________，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为________。
(2)图中2 细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为________；也可从灰鼠体内取出卵子，通过________后进行早期胚胎培养获得。
(3)图中重组囊胚通过________技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用________方法保存。
(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的________分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向________后用于疾病的细胞治疗。
解析：(1)原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养。接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。(2)将早期胚胎从母体子宫中冲洗出来叫冲卵。(3)暂不进行胚胎移植的胚胎可放入－196
℃的液氮中保存。(4)iPS与ES细胞一样，可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。
答案：(1)原代培养　接触抑制　(2)冲卵(或冲胚)
　体外受精(或核移植)　(3)胚胎移植　冷冻(或低温)　(4)内细胞团　诱导分化
13．(10分)阅读如下材料：
资料甲：传统哺乳动物的胚胎干细胞是在经核移植构建成重组胚胎的过程中获得的。
资料乙：现代在哺乳动物的体细胞中导入4个多能性相关的基因、2种特殊组蛋白的基因，在添加特殊化合物的培养基中培养，能快速获得诱导性多能干细胞(iPS)。但是，这种方法诱导的多能干细胞必须应用逆转录病毒才能进行基因组整合。
资料丙：应用iPS已经成功培养和分化出心肌、神经、胰腺、骨等多种体细胞和不同的组织，多能干细胞的研究在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。
回答下列问题：
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至________期的内细胞团或胎儿的________中分离得到的一类细胞。
(2)iPS建立的过程需将病毒介导后的细胞接种于________细胞上，并于ES细胞专用培养体系中培养，以维持不分化状态；所用逆转录病毒相当于基因工程中的________，且病毒应对生物体________(填“有害”或“无害”)。
(3)在体外培养条件下，培养液中加入________因子，可诱导iPS向不同类型的组织细胞分化，分化的实质是细胞中基因________的结果。
(4)对上述两种方法获得的由自体干细胞诱导分化形成的相应组织、器官进行移植，与传统器官移植相比，其优点是可避免发生__________反应。
解析：(1)胚胎干细胞来源于早期胚胎(囊胚期的内细胞团)或原始性腺。(2)胚胎干细胞在体外培养条件下可不断增殖而不分化，但需要在饲养层细胞上或添加抑制因子的培养液中培养。由资料乙可知，逆转录病毒的作用是将目的基因(多能性相关基因及特殊组蛋白的基因)导入到受体细胞中，相当于基因工程中运载体的作用，作为运载体应对受体细胞无害。(3)在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，就可诱导ES细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达。(4)自体干细胞诱导分化形成的相应组织、器官，与自身的抗原性是一致的，因此不会引起免疫排斥反应。
答案：(1)囊胚　原始性腺　(2)饲养层　(运)载体　无害　(3)分化诱导　选择性表达　(4)免疫排斥阶段质量检测(二)　细胞工程(A卷　学业水平达标)
(满分：100分　时间：45分钟)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．下列生物工程技术中，不属于细胞工程的是(　　)
A．通过细胞培养获取细胞产物
B．利用含有人胰岛素基因的大肠杆菌生产胰岛素
C．通过体细胞克隆技术培养出克隆羊
D．将某人的肝癌细胞在实验室中繁殖成一个细胞系
解析：选B　A、C、D三项操作水平为细胞或细胞器水平，属于细胞工程；B项操作水平为DNA分子水平，属于基因工程。
2．下列关于植物体细胞杂交技术的叙述，错误的是(　　)
A．获得原生质体的过程需要用到纤维素酶和果胶酶
B．利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株
C．植物体细胞杂交过程就是原生质体融合的过程
D．可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞
解析：选C　利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，才能获得原生质体；通过植物体细胞杂交可获得多倍体，并可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定是否是杂种细胞。植物体细胞杂交过程包括原生质体融合和植物组织培养过程。
3．植物体细胞杂交制备原生质体和动物细胞培养配制一定浓度的细胞悬浮液，所需要的酶依次是(　　)
A．淀粉酶和磷脂酶
B．纤维素酶和胰蛋白酶
C．脂肪酶和二肽酶
D．过氧化氢酶和半乳糖苷酶
解析：选B　制备原生质体应用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；可用胰蛋白酶将动物细胞离散开。
4．下列有关单克隆抗体制备的叙述，正确的是(　　)
A．先利用特定的抗原蛋白饲喂小鼠，再从小鼠脾脏中分离B淋巴细胞
B．为避免病毒感染，只能用聚乙二醇、电激等处理来诱导骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞融合
C．体外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加动物血清和抗生素
D．经过选择培养基初次筛选的杂交瘤细胞即可进行体内或体外培养
解析：选C　先向小鼠注射特定的抗原，再从小鼠脾脏中分离B淋巴细胞；诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合也可用灭活的病毒处理；体外培养杂交瘤细胞利用的是动物细胞培养技术，故需要在培养液中添加动物血清和抗生素；经过选择培养基初次筛选的杂交瘤细胞，不一定是能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，故需多次筛选和鉴定后才能进行体内或体外培养。
5．关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是(　　)
A．动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同
B．动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶
C．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
D．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒
解析：选B　动物细胞培养用液体培养基，而植物组织培养用固体培养基；动物细胞培养过程中要加入胰蛋白酶，而植物组织培养过程中则不用；植物细胞具有全能性，所以烟草叶片离体培养能形成新个体，而动物细胞离体培养只能增殖；植物组织培养中常用根尖、茎尖等培养无病毒植物个体，而动物细胞培养的一个重要应用是检测有毒物质。
6．细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是(　　)
A．选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
B．选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
D．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
解析：选A　高度分化的动物体细胞已经没有分裂能力，因此对其培养得不到大量细胞。
7．在克隆羊培育过程中，将雄羊的体细胞核移入雌羊的去核卵细胞中。产生该克隆羊的方式及该克隆羊发育成熟后所分泌的性激素依次是(　　)
A．无性生殖、雄性激素
B．无性生殖、雌性激素
C．有性生殖、雄性激素
D．有性生殖、雌性激素
解析：选A　克隆羊的产生属于无性生殖。由于是雄羊供核，故此克隆羊的性别为雄羊，所分泌的性激素是雄性激素。
8．下列实例与所利用的技术或原理不相符合的是(　　)
A．转基因抗虫棉的培育需要利用植物组织培养技术
B．植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全能性
C．原生质体融合和动物细胞融合都利用了细胞膜的选择透过性
D．植物愈伤组织的形成和杂交瘤细胞的培养都与细胞分裂有关
解析：选C　原生质体融合和动物细胞融合都利用了细胞膜的流动性。
9．下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是(　　)
A．连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型
B．某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞
C．由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆
D．未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状
解析：选B　连续细胞系的细胞大多数具有异倍体核型；癌细胞仍能逆转为正常细胞，如小鼠畸胎癌能分化为各种正常体细胞；由一个共同的祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆；未经克隆化培养的细胞系具有异质性。
10．在现代生物工程技术中，下列研究方案能实现其目的的是(　　)
选项
方案
目的
A
诱导人胰岛B细胞和奶牛卵细胞融合
培育转基因克隆奶牛
B
将外源基因导入受体植物叶绿体中
防止外源基因扩散
C
通过体外培养或体内培养骨髓瘤细胞
制备单克隆抗体
D
用胃蛋白酶处理剪碎的动
物组织块
制备动物细胞悬浮液
解析：选B　转基因克隆奶牛涉及基因工程和核移植；骨髓瘤细胞不能产生抗体；动物细胞培养的pH为7.2～7.4，胃蛋白酶的最适pH为2左右。
11.单克隆抗体制备过程中使用的骨髓瘤细胞是一种缺陷型细胞，在含有次黄嘌呤、氨基嘌呤和胸腺嘧啶的培养基(HAT)中无法生长；而小鼠脾细胞是正常细胞，在HAT培养基上可正常存活。用聚乙二醇诱导细胞融合后，经过数代培养，最终可在HAT培养基上存活并能产生单克隆抗体的细胞是(　　)
A．骨髓瘤细胞之间形成的融合细胞
B．脾细胞之间形成的融合细胞
C．骨髓瘤细胞与脾细胞之间形成的融合细胞
D．脾细胞
解析：选C　只有杂交瘤细胞能在HAT培养基上增殖生长，依此方法可筛选杂交瘤细胞。
12．下面是“白菜—甘蓝”杂种植株培育过程示意图。在下列叙述中正确的一项是(　　)
A．如将纯种的白菜和甘蓝的卵细胞分别制成原生质体，按相同的方法操作也可得到与图示相同基因型的杂种植株
B．可以通过在0.3
g/mL蔗糖溶液中是否发生质壁分离来判断白菜原生质体的死活
C．该培养过程中可能发生细胞分化、染色体变异或基因突变，一般不会发生基因重组
D．植物组织培养和动物细胞培养的培养基、培养目的不完全相同，但诱导细胞或原生质体融合的方法却是完全相同的
解析：选C　用卵细胞杂交得到的植株的细胞的遗传物质是体细胞杂交的一半，卵细胞是经减数分裂形成的，遗传物质减半；白菜的原生质体已经去掉了细胞壁，不会发生质壁分离；植物培养过程中细胞进行有丝分裂，只能发生细胞分化、染色体变异或基因突变，不会发生基因重组；植物组织培养的目的是得到植株或细胞产物，而动物细胞培养的目的是得到大量的细胞；融合的方法也不完全相同，动物细胞融合可用灭活的病毒。
13．下列有关细胞工程的叙述，正确的是(　　)
A．PEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合
B．用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂
C．骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体
D．核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体
解析：选D　PEG是促细胞融合剂，能诱导植物原生质体融合，融合前需先用酶解法去除植物细胞的细胞壁；制备人工种子应该用组织培养形成的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，而不是原生质体；单克隆抗体是杂交瘤细胞产生的，骨髓瘤细胞不能分泌抗体；利用核移植技术克隆动物时，是将体细胞的细胞核移入去除细胞核的卵母细胞中，所以克隆动物的线粒体DNA来自供卵母体。
14．下图是两种二倍体植物细胞(甲、乙)融合并培育新植株的过程，有关分析正确的是(　　)
A．过程①需要将植物组织置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中，且溶液中的渗透压应大于细胞液渗透压
B．过程②要用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合，主要依据细胞膜具有选择透过性原理
C．过程④⑤⑥需要根据生长发育进程更换不同的培养基
D．最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异，不具有可育性
解析：选C　过程①需要将植物组织置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中，且溶液中的渗透压应等于细胞液渗透压，使细胞维持正常形态。诱导原生质体融合主要依据细胞膜具有流动性。过程④⑤⑥需要根据生长发育进程更换不同的培养基，诱导生芽、生根。最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异，由于存在同源染色体，具有可育性。
15．下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关叙述错误的是(　　)
A．图中给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进行筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长
D．对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
解析：选C　图中给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；常用于诱导动物细胞融合的物质或方法有灭活的病毒、聚乙二醇和电激等；用特定的选择培养基进行筛选，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长。
二、非选择题(共55分)
16．(12分)植物组织培养的过程如下图所示。请分析并回答：
(1)B、C过程是通过细胞的__________、________实现的。
(2)胚状体根据其来源不同，可以分为“体细胞胚”和“花粉胚”。
①用花药离体培养可获得“花粉胚”，同种植物的花粉胚与体细胞胚在染色体数目上的主要区别是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②如果用__________处理二倍体植株的花粉胚，能获得可育的植株，该过程是__________育种中不可缺少的步骤。
③在一定条件下培养离体细胞可以形成体细胞胚进而发育成完整的植株，其根本原因是每个细胞都含有____________________，这一过程体现了____________________。
(3)植物组织培养得到的胚状体经过人工薄膜包装可以获得“人工种子”，由“人工种子”萌发出的植株是否可育？_________________________________________________。
(4)微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取茎尖或根尖作为外植体，其依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)在培养过程中，愈伤组织在培养基中未形成根，但形成了芽，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)离体的组织或器官经过脱分化形成愈伤组织，再通过分裂和分化形成胚状体结构。(2)由花药离体培养得到的“花粉胚”，其细胞内的染色体数目是体细胞胚的一半。用秋水仙素处理花粉胚，可使细胞内的染色体数目加倍，获得可育的二倍体植株，该过程是单倍体育种中不可缺少的步骤。离体细胞发育成完整植株的根本原因是每个细胞中都含有该物种的全套基因，该过程体现了植物细胞的全能性。(3)花粉胚的细胞中染色体数是体细胞胚的一半，减数分裂过程中染色体联会紊乱，不能产生正常配子，一般是不可育的；而体细胞胚的细胞中含本物种正常的染色体数，可进行正常的减数分裂，产生正常的配子。(4)茎尖或根尖由于细胞不断分裂，病毒来不及侵染，所以在培养无病毒植株时常选用茎尖或根尖作外植体。(5)植物组织培养过程中需用生长素和细胞分裂素来调节细胞的分裂、分化，若培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏高，容易诱导根的生成；若培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低，则易诱导芽的生成。
答案：(1)分裂(或增殖)　分化
(2)①花粉胚细胞中的染色体数目是体细胞胚的一半　②秋水仙素　单倍体　③本物种的全套基因(或全套遗传信息)　植物细胞的全能性
(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)茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒
(5)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量比例不合理(或培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低)(合理即可)
17．(12分)自然界中有一种含有叶绿体的原生动物——眼虫，这说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活。某同学提出问题：“动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？”他尝试设计出如图所示的实验方案。结合实验方案回答问题：
实验原理：根据眼虫的特点，动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。
实验步骤如下：
(1)①中选的植物材料细胞中，必须有的细胞器是______________________。
(2)③过程所用的酶是_____________________________________________________。
(3)④过程除了用电激之外，还可以用________________________等作为诱导因素。(答出两种)
(4)⑤过程中动物细胞体外培养需要满足的条件是____________________，________________，____________________。
(5)在整个实验过程中，要强调所用的器械的灭菌和无菌操作，原因是各种杂菌可以在培养基上面迅速生长，培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和________争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中可能会生成大量________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，所用的酶是纤维素酶和果胶酶。(3)诱导细胞融合的方法除了电激外，还有振动、离心、聚乙二醇等。(4)图中⑤是动物胚胎细胞的培养，此过程需要满足以下条件：无菌、无毒的环境，合适的营养、温度和pH以及气体环境。(5)整个实验过程中，都是严格无菌的，否则各种杂菌会在培养基中生长，与所培养的细胞争夺营养，同时杂菌代谢也可能会产生出对培养物有毒的物质，导致培养物死亡。(6)动物细胞培养过程中需要加入血清或血浆，因为动物细胞生长过程中需要一些未知的天然成分，而血清、血浆中含有这些天然成分。
答案：(1)叶绿体　(2)纤维素酶和果胶酶
(3)聚乙二醇、振动、离心(任写两种)　(4)无菌、无毒的环境　合适的营养、温度、pH　气体环境　(5)培养物　对培养物有害的物质　(6)人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，通常加入血清、血浆等一些天然成分
18．(10分)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下面是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答问题：
(1)制备单克隆抗体过程中要用到__________________和__________________技术。
(2)制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于________，使小鼠产生分泌相应________的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的______免疫。
(3)在细胞内DNA的合成一般有两条途径，主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶的催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。
①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的____________具有筛选杂交瘤细胞的作用。
②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是____________________________________。
(4)此过程生产的单克隆抗体可以与________________________特异性结合，从而诊断早孕。
解析：(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)给小鼠注射HCG，使小鼠进行体液免疫，产生能分泌抗体的B淋巴细胞。(3)骨髓瘤细胞的DNA合成只有一条途径，在培养基中加入氨基嘌呤，阻断了骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合体的增殖。杂交瘤细胞有两条合成DNA的途径，因此在选择培养基上杂交瘤细胞能生存并无限增殖。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生单一抗体。(4)此单克隆抗体是针对人绒毛膜促性腺激素(HCG)作抗原产生的，可以与人绒毛膜促性腺激素(HCG)特异性结合。
答案：(1)动物细胞培养　动物细胞融合　(2)抗原　抗体　体液　(3)①氨基嘌呤　
②能无限增殖并分泌特异性抗体　(4)人绒毛膜促性腺激素(或HCG)
19．(10分)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。
据图回答下列问题：
(1)过程①所需的酶是___________________________________________________。
(2)过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是______________________。原生质体经过________再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和____________植株的根尖，通过______、________、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。
解析：(1)过程①是获得黑芥叶肉细胞的原生质体和花椰菜根细胞的原生质体，该过程需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)供体细胞为黑芥叶肉细胞含有叶绿体，而受体花椰菜的根细胞无叶绿体，因此可以根据叶绿体的有无初步筛选出杂种细胞。(3)加入甘露醇以保持渗透压，是为了维持原生质体的完整性，防止原生质体吸水涨破。原生质体再生出细胞壁，经过脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，需将再生植株细胞的染色体与亲本即黑芥和花椰菜的染色体进行比较；观察染色体的形态和数目需在有丝分裂中期观察，因此需要经过解离、漂洗、染色、制片等过程制成装片。
答案：(1)纤维素酶和果胶酶　(2)叶绿体　(3)保持原生质体完整性　细胞壁　(4)双亲(或花椰菜和黑芥)　解离　漂洗
20．(11分)右图为细胞融合的简略过程，请据图回答：
(1)若A、B是动物细胞，通常用________处理获得分散的单个细胞。A、B到C的过程中，常用的不同于植物细胞融合的手段是________________________。
(2)若该图是生产抗甲型流感病毒的单克隆抗体的制备过程。A为从小鼠体内获取的________，在获得此细胞之前，小鼠需注射______________，图中B细胞是小鼠骨髓瘤细胞，符合要求的D细胞具有的特点是__________________________。
(3)若A、B是植物细胞，则之前已用________________去除了细胞壁。常用来诱导细胞融合的化学试剂是________。
(4)若A是番茄原生质体，B为马铃薯原生质体，D要再生出________。通过植物组织培养技术把D培养成杂种植株，D个体____________(填“可育”或“不育”)。这种育种方式的优点是________________________________________________________________。
利用上图原理育种工作者还可以进行________育种。
解析：动物细胞培养过程中需要使用胰蛋白酶处理，以便获得单个分散的细胞
，制成细胞悬浮液；而植物体细胞杂交过程中，需要用纤维素酶和果胶酶处理，得到原生质体。在促融方法上，要注意题目的限制条件，是物理方法、化学方法还是生物方法，是促融动物细胞还是植物细胞，这些都要分清。单克隆抗体制备的过程应注意：对提供浆细胞的动物要进行免疫，以便能获得产生抗体的浆细胞；要进行两次筛选，最终获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。原生质体融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁，植物体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍，得到的杂种植株是多倍体，体细胞内有同源染色体，可以正常减数分裂产生配子，是可育的。如果用同种植物的细胞进行融合则可以进行多倍体育种。
答案：(1)胰蛋白酶　灭活的病毒诱导
(2)浆细胞　灭活甲流病毒　既能分泌抗甲流病毒抗体又能无限增殖
(3)纤维素酶、果胶酶(酶解法)　聚乙二醇(PEG)
(4)细胞壁　可育　按照人们的意愿改变了生物的遗传物质，克服了远缘杂交不亲和的障碍　多倍体
阶段质量检测(二)　细胞工程(B卷　能力素养提升)
(满分：100分　时间：45分钟)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．下列关于克隆技术的叙述中，错误的是(　　)
A．可利用原生质体进行植物组织培养
B．原生质体可作为转基因的受体细胞
C．植物克隆的技术基础是植物组织培养
D．动物克隆的技术基础是核移植
解析：选D　在植物细胞工程中，原生质体可以作为基因工程的受体细胞，经组织培养可再生出新的植株；动物克隆的技术基础是动物细胞培养。
2．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
解析：选A　植物组织培养为大规模无性繁殖，子代性状都与亲代相同，不需检测与筛选。两种细胞会形成不同种类融合细胞，目的基因不会百分百成功导入和表达，均需进行检测与筛选。
3．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——细胞分裂
解析：选B　植物组织培养的原理是细胞的全能性，而动物细胞培养的原理是细胞增殖。
4．将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”，能够用于杀死人类的某些癌细胞，其过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．①过程的原理和植物原生质体融合的原理基本相同
B．经①形成的杂交瘤细胞能无限增殖并产生单一抗体
C．②过程需要筛选并克隆单个杂交瘤细胞
D．抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性
解析：选B　图解中①过程为动物细胞融合，其原理和植物原生质体融合的原理(细胞膜的流动性)是基本相同的；经①形成的杂交瘤细胞，还要进一步筛选出同时具有骨髓瘤细胞的特点能无限增殖，又具有脾细胞产生特异性抗体即单一抗体的能力的杂交瘤细胞；②过程需要进一步去筛选符合要求的杂交瘤细胞，再进行增殖培养；抗体具有特异性，其靶向作用于具有相应抗原的靶细胞。
5．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：选D　由于接触抑制，动物细胞培养时只能形成单层细胞；克隆培养法在培养时，由于所有子代细胞都来自于一个亲代细胞，所以基因型一般都相同；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；恶性细胞系的细胞具有癌变的特点，可进行传代培养。
6．玉米是一种重要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家在玉米育种中和栽培中作了大量的研究。如图是关于玉米培养的过程，据图判断下列说法中错误的是(　　)
A．从繁殖原理上分析，A→D属于无性生殖
B．植株D和G中的染色体组数不同
C．E→G不能体现细胞的全能性
D．E→F过程中获得的植株一般没有直接的使用价值即应用于大田生产
解析：选C　A→D过程表示植物组织培养过程，其繁殖方式属于无性生殖；植株D细胞是二倍体细胞，植株G细胞是单倍体细胞，两者的染色体组数不同；E→G从一个细胞培养成了一个完整的植株，体现了细胞的全能性；E→F表示花药离体培养，获得的单倍体植株一般没有直接的使用价值。
7．将烟草和大豆的原生质体混合后，转移到适当的培养基上培养，使原生质体再生出细胞壁，这时，在细胞混合物中，可用显微镜观察到的细胞有(　　)
①烟草—大豆杂种细胞　②烟草细胞　③大豆细胞　④烟草—烟草细胞　⑤大豆—大豆细胞
A．①　　　　　　　　　　　
B．①②③
C．①④⑤
D．①②③④⑤
解析：选D　解答该题必须明确以下要点：一是原生质体间的融合，可以在同种生物之间，也可以在非同种生物之间；二是原生质体有可能发生融合，也可能不发生融合。综上两点①②③④⑤均有可能存在。
8．在现代生物工程技术中，下列研究方案可能实现其目的的是(　　)
选项
方案
目的
A
将外源生长激素基因导入奶牛体内
获得克隆奶牛
B
将外源基因导入受体植物叶绿体中
防止外源基因污染
C
通过体外培养或体内培养骨髓瘤细胞
制备单克隆抗体
D
用胃蛋白酶处理剪碎的动物组织块
制备动物细胞悬浮液
解析：选B　选项A是转基因技术，不能获得克隆奶牛；选项C制备单克隆抗体应先制备杂交瘤细胞；选项D中动物细胞培养的pH为7.2～7.4，而胃蛋白酶的最适pH为1.8左右。
9．动物细胞融合的主要应用是制备单克隆抗体，单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞。在这种培养基上不能存活、增殖的细胞是(　　)
①B淋巴细胞　②小鼠骨髓瘤细胞　③B淋巴细胞自身融合细胞　④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞　⑤杂交瘤细胞
A．①②③④　　　　　　
B．①③④⑤
C．②③④⑤
D．①②④⑤
解析：选A　该特定培养基上要选择保留杂交瘤细胞，所以能存活、增殖的只有杂交瘤细胞，其他细胞均不能存活、增殖。
10．在下列选项中，需要采用植物组织培养技术的是(　　)
①利用基因工程培养抗棉铃虫的植株
②脱毒苗的培育
③利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株
④单倍体育种
⑤无子西瓜的快速大量繁殖
⑥“胡萝卜—羊角芹”杂种植株的培育
A．①②③④⑤⑥
　　　　　　
B．①②④⑥
C．①②④⑤⑥
D．②③④⑤
解析：选C　植物基因工程培养抗棉铃虫植株，由于把目的基因导入植物体细胞后，需要采用植物组织培养技术得到转基因植物，故①正确；脱毒苗需要采用植物的茎尖分生区进行植物组织培养，故②正确；用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，没有采用植物组织培养技术，故③错误；单倍体育种过程包括花药离体培养和人工诱导染色体加倍，其中花药离体培养属于植物组织培养，故④正确；无子西瓜的获得过程没采用植物组织培养技术，但是快速繁殖需要植物组织培养，故⑤正确；“胡萝卜—羊角芹”杂种植株利用了植物组织培养技术，故⑥正确。
11.
植物A与植物B有性杂交不亲和，但科学家设法获得了两者的杂种植株。科学家可能使用的方法是(　　)
A．将A嫁接到B上，或将B嫁接到A上
B．利用植物体细胞杂交工程技术手段，培养成一个杂种植株
C．将A的花粉授给B，再将所得种子培养成植株
D．将A和B的花粉分别进行离体培养获得单倍体植株，再让两种单倍体植株相互授粉，将获得的种子培养成植株
解析：选B　植物A与植物B有性杂交不亲和，存在生殖隔离，植物体细胞杂交克服不同生物远缘杂交的障碍。
12．通过细胞工程生产单克隆抗体时，要涉及到以下三个筛选过程(　　)
①在特定培养基中筛选出杂交瘤细胞
②选出能产生抗体的B淋巴细胞
③选出能产生特定抗体并能大量增殖的细胞群
这三个过程的先后次序是
A．②③①
B．③①②
C．②①③
D．①③②
解析：选C　单克隆抗体制备过程中涉及的三次筛选次序分别是：给小鼠注射特定抗原，在体内筛选能够产生单一抗体的B淋巴细胞；筛选得到杂交瘤细胞，去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞；筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
13．下图表示单克隆抗体的制备过程，下列叙述错误的是(　　)
A．图中有一处明显错误
B．②中培养基应加入具有选择性抑制骨髓瘤细胞DNA复制的物质
C．④中的筛选是为了获得能产生多种抗体的杂交瘤细胞
D．⑤可以称为一个细胞系
解析：选C　④筛选的目的是获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
14．关于“番茄—马铃薯”杂种植株，下列叙述错误的是(　　)
A．这项技术已经广泛应用到杂种植物的培育中
B．若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含有n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞内含有m＋n条染色体
C．过程②结束后，需要淘汰自身融合的细胞
D．过程③存在细胞分裂
解析：选A　据图分析该过程是植物体细胞杂交技术，其很多理论、技术问题未解决，距离推广应用有一定差距。“番茄—马铃薯”细胞具有两个细胞的染色体，有m＋n条染色体。过程③结束后，需要淘汰自身融合的细胞，筛选出“番茄—马铃薯”杂种细胞。过程③进行有丝分裂，在末期形成新的细胞壁，标志着原生质体融合成功。
15．如图为细胞融合的简略过程(只考虑两个细胞的融合)。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，都不能增殖。下列叙述中正确的是(　　)
①实验开始时必须用纤维素酶和果胶酶除去不利于原生质体融合的物质　②实验中除了杂种细胞外，还有5种融合细胞　③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，可在大于800
lx光照下培养，收集增殖分化的细胞团　④要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr或Hhrr的杂种细胞，可在大于800
lx光照下培养，收集增殖分化的细胞团
⑤从理论上分析考虑，将融合细胞的培养液放在大于800
lx光照下培养，有2种融合细胞不能增殖分化
A．①②③⑤
　　　　　　　
B．①②③
C．①③④⑤
D．①③⑤
解析：选D　实验开始时必须用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁，有利于原生质体融合。实验中除了杂种细胞外，还有两种融合细胞，即同种花粉细胞的融合。在大于800
lx光照下培养，含隐性纯合基因(rr或hh)的是同种花粉的融合体，不能生长，只有基因型为HhRr的杂种细胞才能增殖。
二、非选择题(共55分)
16．(10分)下图为A、B不同物种间体细胞杂交示意图，请回答下列问题。
(1)去除细胞壁而不损伤细胞可用________、________处理。在用促融剂处理时，使用的促融剂主要有__________________。
(2)融合细胞中可能包括________种类型，其中杂种细胞的遗传物质组成是________________________________________________________________________。
(3)由杂种细胞经人工诱导培养，经____________分裂增加细胞数目并不断分化，逐渐发育成C植株。该植株的性状与亲本植物的性状区别是____________________________。
(4)整个培养过程应用了细胞工程的________和____________________两大技术，这种培育杂种植株方法的意义是___________________________________________________。
解析：(1)去除植物细胞壁的常用方法为酶解法，即使用纤维素酶与果胶酶溶解并去除细胞壁，制得原生质体。(2)融合细胞可包括AA型、BB型及AB型三种，其中杂种细胞的遗传物质组成应为A、B两种植物遗传物质之和。(3)融合后的杂种细胞经有丝分裂及细胞脱分化、再分化可形成杂种植株。(4)该培养过程应用了植物体细胞融合及植物组织培养技术，该方法培育杂种植株的意义在于克服了远缘杂交不亲和的障碍。
答案：(1)纤维素酶　果胶酶　PEG(或聚乙二醇)
(2)3　A和B植物的遗传物质之和　(3)有丝　具有A和B两种植物的性状　(4)植物体细胞融合　植物组织培养　克服远缘杂交不亲和的障碍
17．(10分)不同类型的细胞表达不同的基因组合。那么不同类型的动物细胞都具有全套基因吗？科学家进行了如图所示的克隆研究，Ⅰ～Ⅶ代表有关过程，a～h代表有关结构或个体。
(1)a细胞的名称是________。选用该细胞作为核移植受体细胞的原因________________________________________________________________________。
(2)对b的操作方法通常是________。若g是能产生人生长激素的羊，则培育g时，应将人生长激素基因导入______________________。
(3)从d中取出细胞进行培养时，一般不超过________代，原因是________________________________________________________________________。
此培养过程与植物组织培养所用的培养基有何不同？____________________________________________________________________________。
(4)如果图中的细胞均是人体细胞，则获得的h细胞或器官可用于供体本人组织器官的移植，其优点是____________________。
(5)上述过程中用到的生物技术有__________________________________________。
(列举两项)
解析：(1)分析题图可以推知：a表示去核卵母细胞；c为重组细胞；d为桑椹胚；e为代孕母羊；f为胚胎干细胞；g表示克隆羊；h表示胚胎干细胞分化形成的特定细胞；Ⅰ、Ⅱ为核移植过程；Ⅲ为早期细胞胚胎培养过程；Ⅳ为胚胎移植过程；Ⅴ表示从桑椹胚中取出胚胎干细胞；Ⅵ表示妊娠；Ⅶ表示胚胎干细胞体外培养。选用去核卵母细胞作为受体细胞的原因是体积大，易操作；含有促使细胞核表达全能性的物质等。(2)图中b所采用的方法是显微注射法；培育转基因羊时，应将目的基因导入供体细胞核中，核移植后得到的重组细胞中会含有目的基因。(3)进行动物细胞培养时，一般选用10代以内的细胞，因为10代以内的细胞核型一般不发生变化；动物细胞培养与植物组织培养的培养基区别有：动物细胞培养一般为液体培养基，植物组织培养一般采用固体培养基，动物细胞培养时需要向培养液中添加血清等天然成分。(4)用供体自身的器官移植不会发生免疫排斥反应。(5)图中运用的生物技术有：动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植等。
答案：(1)去核卵母细胞　体积大，易操作；营养物质丰富；含有促使细胞核表达全能性的物质(答两点即可)　(2)显微注射法　核移植的供体细胞核　(3)10　10代以内的细胞，其细胞核型不会发生变化　此培养过程所用的培养基一般是液体培养基，并加入动物血清
(4)不发生免疫排斥反应　(5)动物细胞培养、细胞融合、核移植、胚胎移植等(任选两项)
18．(13分)利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体的流程如下图所示。请根据下图回答问题：
(1)通过过程①得到的B淋巴细胞在从小鼠体内分离出之前，需对小鼠______________。
(2)过程②诱导融合运用的原理是____________，该过程中区别于原生质体融合的方法是用____________处理。
(3)过程③至少需要通过2次筛选和克隆培养，其中第一次筛选的目的是获得__________。图中X细胞具有____________________的特点。单克隆抗体的特点是________________________________________。
(4)经过筛选和克隆化培养得到杂交瘤细胞后，一般采用体内培养和体外培养两种方式进行培养，动物细胞的体外培养对环境条件的要求比较高，如培养液需适宜的温度、____________________________等。(答出两项即可)
(5)从图中可以看出，单克隆抗体的制备过程运用了________________和______________等动物细胞工程技术。
解析：诱导细胞融合运用了细胞膜的流动性原理，该过程中区别于原生质体融合的方法是用灭活病毒处理。杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞和浆细胞的特点，即既能无限增殖，又能产生特异性抗体。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、并可能大量制备的特点。
答案：(1)注射特异性抗原　(2)细胞膜具有流动性　灭活病毒　(3)杂交瘤细胞　既能产生特异性抗体，又能无限增殖　特异性强、灵敏度高、并可大量制备　(4)pH、动物血浆、气体环境、无菌、无毒的环境(答出两项即可)　(5)动物细胞融合　动物细胞培养
19．(12分)根据图示回答相关问题：
(1)①过程中使用了________________酶，以获得植物原生质体，此处使用的溶液浓度较大，保证植物细胞会发生________，以保护细胞原生质体不被破坏；在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是________。
(2)③处的细胞与④处的细胞相比，最大的区别是不具有________；动物细胞与④处的细胞相比，在功能上的特点是不具有______________________________________。
(3)过程________属于再分化；动植物细胞发生分化的根本原因都是________________________________________________________________________。
(4)③处的细胞在化学药剂________的作用下，会发生细胞融合；动物细胞融合方法与植物细胞不相同的是__________________________________________________________。
解析：从题中图示可知，①过程是使用含有纤维素酶和果胶酶的高浓度溶液处理植物叶片细胞，使植物叶片细胞发生质壁分离并获得原生质体，②处植物细胞的部分细胞壁已经被水解，③处是去除了细胞壁的植物细胞原生质体，④处是再生出细胞壁的植物细胞，⑤处是再生出细胞壁的细胞进行了第一次分裂，⑥处是再生出细胞壁的细胞进行了第二次分裂，⑦处是再生出细胞壁的细胞经多次细胞分裂形成了集群的细胞团，⑧处是形成的愈伤组织，⑨是发生再分化的过程，⑩是胚状体继续分化的过程。
答案：(1)纤维素酶和果胶　质壁分离　胰蛋白酶
(2)细胞壁　分化的全能性
(3)⑨⑩　基因的选择性表达
(4)聚乙二醇　可以使用灭活的病毒
20．(10分)红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。下面是红豆杉植株组织培养和细胞培养的流程图，请据图回答下列问题：
(1)图中②为愈伤组织，通过B过程可最终产生新的植株，通过C过程可产生大量细胞，则图中A、B、C过程分别表示____________________，其中B过程的实质是________________________________________________________________________。
(2)对⑤的培养一般要采用______________培养基，且要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是_______________________________________________________________。
(3)对⑤的培养可获得代谢产物——紫杉醇，但培养后期紫杉醇产量下降，其原因包括________________________________等。
(4)若①是红豆杉(基因型为DdTt)的花药，可选用________(填编号)制成人工种子，该种子萌发的幼苗用________处理，可快速获得纯种植株，该植株的基因型为________________________________________________________________________。
解析：图中①为红豆杉离体的器官、组织或细胞(外植体)，②为愈伤组织，③为试管苗(胚状体)，④为植物体，⑤为大量的红豆杉细胞；再分化的实质是细胞内基因的选择性表达。对⑤的培养目的是快速增殖细胞，一般采用液体培养基进行培养，在培养过程中通入空气是为了保证细胞生长过程中氧气的供应，不断搅拌的目的是让细胞和培养液充分接触。培养的后期由于细胞代谢产物的积累，营养物质的消耗等，导致细胞数量减少，其代谢产物减少。
答案：(1)脱分化、再分化、有丝分裂　基因的选择性表达
(2)液体　保证氧气的供应、使细胞和培养液充分接触
(3)活细胞数量减少，某些代谢产物的积累
(4)③　秋水仙素　DDTT或DDtt或ddTT或ddtt课时跟踪检测(五)　植物细胞工程的基本技术
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列有关全能性的叙述，错误的是(　　)
A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高
B．生物体内细胞由于基因的选择性表达，不能表现出全能性
C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高
D．植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性
解析：选C　卵细胞是高度分化的细胞，并不是未分化的细胞。
2．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件一般是不需要的(　　)
A．消毒灭菌　　　　　　
B．适宜的温度
C．充足的光照
D．适宜的养料和激素
解析：选C　由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此一般不需要光照。
3．植物体细胞杂交尚未解决的问题有(　　)
A．去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
B．将杂种细胞培育成植株
C．让杂种植物按照人们的需要表现亲代的优良性状
D．尚未培育出属间杂种植物
解析：选C　目前植物体细胞杂交产生的杂种植株并没有完全表现出人们所需要的性状。
4．植物体细胞融合完成的标志是(　　)
A．产生细胞壁
B．细胞质发生融合
C．细胞核发生融合
D．细胞膜发生融合
解析：选A　植物体细胞融合的过程既有细胞膜、细胞质的融合，又有细胞核的融合。植物细胞最外层为细胞壁，融合前应去掉细胞壁，融合完成的标志是再生出新的细胞壁。
5．下列过程中不涉及植物组织培养技术的是(　　)
A．由马铃薯的茎尖培育出无病毒植株
B．白菜和甘蓝经体细胞杂交过程培育出杂种植株
C．转入抗虫基因的烟草细胞培育出转基因植株
D．二倍体水稻的种子经秋水仙素处理后培育出四倍体植株
解析：选D　植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞等培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。种子萌发可以直接形成新个体，不涉及植物组织培养技术。
6．下列有关植物体细胞杂交技术的叙述，错误的是(　　)
A．需要在无菌环境条件下培养且培养基中需要加入植物激素
B．需要纤维素酶和果胶酶处理以获得原生质体
C．植物体细胞杂交技术的原理是基因重组
D．利用植物体细胞杂交可以获得多倍体植株
解析：选C　植物体细胞杂交技术的原理是细胞膜的流动性及植物细胞的全能性，通过植物体细胞杂交技术实现了染色体数目的改变。
7．植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是(　　)
①体细胞全能性　②离体植物器官、组织或细胞
③根、芽　④生长素和细胞分裂素　⑤生长素和乙烯　⑥愈伤组织　⑦再分化　⑧脱分化　⑨植物体
A．①、②⑦⑥⑧③⑨、④
B．①、②⑧⑥⑦③⑨、
④
C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤
D．①、②⑨⑧⑥⑦③、⑤
解析：选B　植物组织培养的原理是细胞的全能性；培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化得到根、芽，由根、芽分化成植物体；所用激素是生长素和细胞分裂素。
8．下面为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。有关叙述正确的是(　　)
A．利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B．①②过程中都会发生细胞的增殖和分化
C．多倍体植株的培育需经过如图所示过程
D．此过程依据的生物学原理是细胞膜的流动性
解析：选A　植物的组织培养过程是无性繁殖的过程，如果离体的组织来自纯合子，将来得到的试管苗是纯合子，如果离体的组织来自杂合子，将来得到的试管苗是杂合子；①过程为脱分化，②过程为再分化，脱分化过程一般没有细胞的分化；直接用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗就可获得多倍体植株，不需要组织培养过程；植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性而不是细胞膜的流动性。
9．以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。据图分析错误的是(　　)
A．图中①过程发生的化学变化是纤维素和果胶水解
B．经过②和③过程形成的c细胞只有AABB这一种类型
C．过程②一般使用聚乙二醇作为诱导剂
D．过程④和⑤分别是脱分化和再分化
解析：选B　将若干a和b等量混合后转移到培养基上培养，经过细胞融合，c的细胞类型包括没有融合的细胞、相同细胞的融合和不同细胞的融合，即AA、BB、AAAA、BBBB、AABB。
10．利用植物体细胞杂交技术将白菜和甘蓝(均为二倍体)培育成“白菜—甘蓝”杂种植株(如图所示)，下列说法正确的是(　　)
A．图示“白菜—甘蓝”植株不能结子
B．植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞
C．上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程
D．“白菜—甘蓝”杂种植株所具有的性状是基因选择性表达的结果
解析：选D　“白菜—甘蓝”属于异源四倍体，有同源染色体，是可育的，能结子；植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种植株；上述过程包括去壁、原生质体融合、植物组织培养等过程，其结果是形成“白菜—甘蓝”幼苗，并未发育到性成熟个体，因此整个过程中没有减数分裂过程；任何性状都是基因选择性表达的结果。
二、非选择题(共30分)
11．(11分)请回答下列问题：
(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的________，繁殖种苗的速度________。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部________。
(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免________的污染。
(3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗________，而与________配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是__________(填“脱落酸”或“2,4 D”)。
(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是________，单株鲜重的变化趋势是________。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量________(填“能”或“不能”)满足自身最佳生长的需要。
(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应________(填“降低”或“增加”)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。
解析：(1)叶肉细胞具有全能性，具有该植物的全部遗传信息，可经组织培养成为完整个体。(2)在组织培养全过程及将试管苗转接到新培养基上时，要无菌操作，防止微生物污染。(3)在微型繁殖中，不同阶段要使用不同的激素。生长素可诱导生根，与细胞分裂素混合使用，在一定配比下可促进生芽。2,4 D可促进愈伤组织生长。(4)从题图看出，随蔗糖浓度增大，光合作用强度在下降，而单株鲜重是先增后降。培养基中不含蔗糖时，试管苗制造的有机物不能满足自身需要。(5)要提高试管苗光合作用能力，应适当降低蔗糖浓度。
答案：(1)遗传特性　快　遗传信息
(2)微生物　(3)生根　细胞分裂素　2,4 D
(4)逐渐减小　先增加后下降　不能　(5)降低
12．(11分)通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势(甲耐盐、乙高产)，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题：
(1)A是______________酶，B是____________，D是具有________优良性状的幼芽。D长成的幼苗需要选择的原因是________________________________________________________________________。
(2)由C形成植株的过程利用了________技术，形成愈伤组织需要经过________过程，愈伤组织形成D需要经过________过程。整个培养过程要在________条件下进行。
(3)植物体细胞融合成功的标志是_______________________________________。
目前植物体细胞杂交还存在许多问题没有解决，如____________________________，尽管如此，这项新技术在________________________等方面取得的重大突破还是震撼人心的。
解析：图中A是用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，B是融合的原生质体，C是杂种细胞，D是具有耐盐性状的杂种植株。
答案：(1)纤维素酶和果胶　融合的原生质体　耐盐　有耐盐高产和耐盐不高产两种
(2)植物组织培养　脱分化　再分化　无菌
(3)再生出新的细胞壁　不能按照人的意愿表达两个亲本的性状　克服远缘杂交不亲和的障碍
13．(8分)铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：
在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如下图所示，请回答下列问题：
(1)选用新生营养芽为外植体的原因是_______________________________________。诱导外植体形成PLBs的过程称为________。
(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在__________________，____________________，______________________。
(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：
①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基________后按比例加入。
②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为________。
③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的__________________________时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。
解析：(1)新生营养芽的细胞分化程度低，细胞分裂旺盛，易培养。PLBs类似于愈伤组织，由新生营养芽培养到愈伤组织的过程称为脱分化。(2)从坐标曲线可知，与黑暗条件下相比，光照条件下的PLBs生长速度快，原因可能是光照有利于叶绿素的形成，有利于细胞进行光合作用制造有机物。(3)①由于ABA受热易分解，故应将液体培养基先灭菌冷却后，再按一定的比例加入ABA母液。②据题意可知，该实验共设置4个实验组和1个对照组，共5组；实验50天完成，每10天取样，初始数据已知，只需每组测5次，故5组样品重复3次，共需测定的样品数为25×3＝75。③依据实验目的探究“添加适量的ABA可提高生物碱产量”可知，当某3个样品的“生物碱含量平均值最高”时，其对应的ABA浓度为最适浓度。
答案：(1)新生营养芽的细胞分化程度较低，分裂旺盛　脱分化　(2)生长速度快　有利于叶绿素的形成　进行光合作用制造有机物　(3)①灭菌、冷却　②75　③生物碱含量平均值最高课时跟踪检测(十)　体外受精和早期胚胎培养
(满分50分　时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．在试管家畜技术过程中，操作不合理的是(　　)
A．精子和卵子采集后可直接在试管内受精
B．精子采集后要获能，卵子采集后要体外培养
C．体外受精后，待受精卵发育到早期胚胎可移植
D．试管家畜技术在操作过程上要严格无菌操作
解析：选A　在试管家畜技术过程中，所获得的精子要入卵，必须首先要获能处理，才能完成受精；胚胎移植时要在胚胎早期进行，因为这时胚胎还不会与母体子宫建立组织上的联系而是处于游离状态，这为胚胎移植提供了可能；整个体外操作过程中都要在无菌条件下进行。
2．体外受精常采用的采卵方法有(　　)
①用促性腺激素处理后，从输卵管冲取卵子　②化学诱导法　③电刺激法　④从活体动物卵巢中吸取卵母细胞
A．①②　　　　　　　　
B．②③
C．①④
D．③④
解析：选C　②化学诱导法是精子获能处理的方法，③电刺激法是获取精子的方法。
3．下列关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是(　　)
A．精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宫
B．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵
C．成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植
D．体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程都需在体外进行
解析：选C　体外受精的原理是人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH等，使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用。因此卵母细胞必须在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，受精卵发育到桑椹胚或囊胚阶段才能移植，移入母体后继续发育形成幼体并产出。
4．下列不属于人工授精和体外受精区别的一项是(　　)
A．人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性
B．体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能
C．人工授精和体外受精的本质不同
D．人工授精的精、卵结合在母畜体内，而体外受精过程在母畜体外
解析：选C　人工授精是用人工的方法，使公畜的精液注入母畜的生殖道内，使精、卵细胞结合。体外受精是将人工获取的精子和卵母细胞在体外完成受精。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。
5．下列不属于卵母细胞采集方法的是(　　)
A．用促性腺激素处理，然后从输卵管中冲取卵子
B．从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞
C．借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞
D．将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激排卵中枢神经，引起排卵
解析：选D　对雄性动物来说，可将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激位于腰荐部的射精中枢神经，引起射精；该方法并不用于采集卵母细胞。
6．我国首例“虎狮兽”于2002年在南京红山动物园诞生，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子“体外受精”而产生，完成这一过程需要解决的问题是(　　)
A．精子在体外用获能物质的处理
B．用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入
C．抽取精子、卵子的细胞核进行融合
D．精子入卵后进行人工处理防止多精入卵
解析：选A　体外受精应进行卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能处理等过程。
7．从大型动物体内采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，以下原因错误的是(　　)
A．卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程
B．动物排出的卵子成熟程度不同
C．体外人工培养至减数第二次分裂中期时才算成熟
D．冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大
解析：选D　动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，有的可能是初级卵母细胞，但它们都要进一步成熟后才能与精子完成受精作用。
8．下列有关试管动物和体外受精的说法正确的是(　　)
A．试管牛所采用的技术中包含克隆技术和体外受精、胚胎移植
B．对动物采卵时常用的激素是促性腺激素
C．试管婴儿技术能使不能产生精子或卵子的夫妇得到自己的孩子
D．从雌体内采集的卵子或卵母细胞均需体外培养后，才能与获能的精子受精
解析：选B　试管牛所用技术为体外受精和胚胎移植；试管婴儿要进行体外受精，由父方和母方提供生殖细胞；从输卵管中冲出的卵子可直接与获能的精子受精。
9．下列关于培育良种“试管动物”的叙述，正确的是(　　)
A．从附睾中取出的是已获能的成熟精子
B．采集卵母细胞前必须对良种母畜进行配种
C．供体包括提供配子且遗传性状优良的雌性和雄性个体
D．将早期胚胎移植到代孕母畜中，经发育可获得表现型与受体相同的后代
解析：选C　从附睾中取出的精子并没有获能；采集卵母细胞前需要对良种供、受体母牛用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理，但不需要进行配种；供体包括提供配子且遗传性状优良的雌性和雄性个体；将早期胚胎移植到代孕母畜中，经发育可获得表现型与供体相似的后代。
10．下面为某哺乳动物生殖过程示意图(b为卵子)。下列相关叙述中错误的是(　　)
A．动物个体①②的产生分别属于有性生殖和无性生殖
B．动物个体②的产生表明，高度分化的动物细胞核也具有发育成完整个体的潜在能力
C．按照动物个体②的产生方式，后代的性别比例仍为1∶1，但这对于动物的进化则是不利的
D．图中a、b、c三种细胞的产生方式，仅c为有丝分裂
解析：选C　动物个体①的产生是由精、卵细胞结合而形成的个体，属于有性生殖过程，动物个体②的产生是由去核卵细胞与另一细胞的细胞核重组成一个新的细胞，进而发育成一个新的个体，故此方式属于克隆过程(无性繁殖)，动物的性别由核中的染色体决定，故此个体的性别与提供细胞核的个体相同。
二、非选择题(共30分)
11．(10分)下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答问题：
(1)进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下(光照14
h，黑暗10
h)饲养成年雌鼠，并注射促性腺激素，目的是__________________。然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是使____________。再在37
℃、5%CO2条件下，精卵共同作用4
h，冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天可以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎________期开始的标志。
(2)如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管吸除精核，再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞)，处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是______________________________________________。
(3)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的基因来源于___________________________________________________。
解析：体外受精需要获得卵母细胞，可用促性腺激素促进雌性动物超数排卵。获得的精子必须经获能处理才具有受精能力。一般早期胚胎发育至囊胚阶段进行胚胎移植。由(2)题意可知，细胞松弛素B处理使未受精的卵细胞染色体加倍，由形成的细胞发育成的个体类似于植物单倍体育种技术，因此优点是后代都是纯合体，明显缩短育种年限。小鼠丙的基因大部分来自甲的细胞核，少部分来自乙的线粒体。
答案：(1)促进超数排卵　精子获能　囊胚
(2)后代都是纯合体，明显缩短育种年限
(3)甲的体细胞核和乙的细胞质中的线粒体
12．(10分)下面是通过体外受精培育小鼠的过程图，请据图回答下列问题：
(1)①所用的方法是用________处理，从________采集卵子。
(2)②是________过程，因此小鼠的生殖方式是_______________，其常见的可遗传的变异类型有______________________________________________________________。
(3)③过程是_____________________________________________________________。
(4)④过程是__________，移植的胚胎应在______阶段。
解析：小鼠常用的采集卵母细胞的方法是用促性腺激素处理，促进其超数排卵，然后从其输卵管中收集卵子，卵子与精子结合的过程称为受精，因此小鼠的生殖方式为有性生殖。进行有性生殖的动物，其可遗传的变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异。受精卵到早期胚胎的培养称为体外胚胎的早期培养。小鼠的胚胎应培养到桑椹胚阶段才能进行移植。
答案：(1)促性腺激素　输卵管
(2)受精　有性生殖　基因突变、基因重组、染色体变异
(3)早期胚胎培养　(4)胚胎移植　桑椹胚
13．(10分)为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息回答：
(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的细胞工程技术有________________________________________________________________________。
(2)用来促进B牛多排卵的激素可能是______分泌的促性腺激素。E牛的性别是________。
(3)产生F牛的理论依据是________________，其生殖方式属于________。
(4)要培育高产奶率的转基因牛，则目的基因的受体细胞一般是________。转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的________________________________等细胞器。
解析：试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的细胞工程技术有动物细胞培养、胚胎移植等；F牛产生的过程是克隆的过程，利用的原理是细胞核的全能性，生殖方式为无性生殖。对动物来说，因为受精卵体积大，易操作，经培养后可直接表达性状，受精卵是基因工程的常用受体细胞。
答案：(1)动物细胞培养、胚胎移植等
(2)垂体　雌性或雄性
(3)细胞核的全能性　无性生殖
(4)受精卵　内质网、高尔基体、线粒体