期中检测卷
(时间：90分钟 分数：100分)
一、选择题(本题包括25小题，每小题2分，共50分)
1．作为载体的质粒不可能具有( )
A．一个或多个限制酶的切割位点
B．特殊的遗传标记基因
C．经人工改造的特点
D．复杂的结构
答案 D
解析 质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状DNA分子。
2．下表有关基因表达的选项中，不可能的是( )
选项
目的基因
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
答案 D
解析 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，所以也就没有血红蛋白的表达。
3．在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是( )
A．用限制酶切割烟草花叶病毒的核酸
B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C．将重组DNA分子导入烟草原生质体
D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
答案 A
4．下图表示基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。下列相关叙述中正确的是( )
A．这三种方法都用到酶，都是在体外进行
B．①②③碱基对的排列顺序均相同
C．图示a、b、c三种方法均属于人工合成法
D．方法a不遵循中心法则
答案 A
解析 由图示可知，a为逆转录法获得目的基因，用到逆转录酶；b为直接从生物体获得目的基因，用到限制酶；c为用PCR技术扩增获取目的基因，用到Taq酶，且三种方法均在生物体外进行，故A正确；图示中①为逆转录法，②为直接分离目的基因，③为人工合成法。
5．治疗复合型免疫缺陷症、白化病、囊性纤维化病等人类遗传病的根本途径是( )
A．口服化学药物
B．注射化学药物
C．利用辐射或药物诱发致病基因突变
D．采用基因治疗法纠正或弥补缺陷基因带来的影响
答案 D
解析 治疗遗传病的根本途径是基因治疗。
6．下列关于基因工程应用的叙述中，错误的是( )
A．提高植物的抗性
B．提高产品产量和品质
C．提高植物的光合作用效率
D．保护生物多样性，维持生态平衡
答案 D
解析 利用基因工程能够获得具有新性状的个体，可以提高植物的抗性，也可提高产量，改变品质及提高光合作用效率。而对于宏观的生态平衡的影响还在探索阶段中。
7．下列关于基因工程的叙述，不正确的是( )
A．基因工程的实质是外源基因的导入使生物生产出本身不能产生的蛋白质
B．基因工程可使生物生产出自然界中不存在的蛋白质种类
C．基因工程使生物产生的变异属于基因重组
D．基因工程操作程序遵循的思路是中心法则，从DNA→mRNA→蛋白质→生物功能
答案 B
解析 基因工程原则上只能生产出自然界已经存在的蛋白质，而蛋白质工程可以产生出自然界中不存在的蛋白质。这是蛋白质工程崛起的内在需求。
8．干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升血液中只能提取0.5 μg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法(如图所示)生产干扰素。
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．蛋白质工程 D．器官移植
答案 B
解析 从图中可以看出整个过程为将人的淋巴细胞中控制干扰素合成的基因与质粒结合后导入酵母菌，并从酵母菌产物中提取干扰素，这项技术为基因工程。
9．下列哪种营养物质不是动物细胞培养所需要的( )
A．淀粉 B．氨基酸
C．无机盐 D．水
答案 A
解析 动物细胞培养过程中需要从外界吸收多种营养物质，如氨基酸、葡萄糖、微量元素和促生长因子等。淀粉是大分子有机物，动物细胞一般不能吸收大分子有机物。
10．下列与动物细胞培养有关的表述中，不正确的是( )
A．培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子和动物血清
B．传代培养的细胞一般传至10代左右就不易传下去了
C．动物细胞培养一般能够传到40～50代，但其遗传物质发生了改变
D．动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身的健康细胞
答案 C
解析 动物细胞培养到40～50代时的细胞叫做细胞株，其遗传物质没有发生改变。在之后的培养中，有部分细胞的遗传物质发生了改变，并带有癌变性质，有可能在培养条件下无限制地传代下去，这种传代细胞称为细胞系。
11．下列关于植物组织培养的表述，错误的是( )
A．外植体可以来自于植物的任何细胞
B．培养应在无菌条件下进行
C．以花粉作为外植体可得到单倍体植株
D．不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同
答案 A
12．当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，下列有可能使其表现出全能性，并发育成完整植株的是( )
A．细胞分裂素 B．生长素
C．一定的营养物质 D．以上三者均是
答案 D
解析 实现植物细胞的全能性表达，培养基中既需要有机营养，又需要无机营养，还需添加植物激素。
13．如图中的A、B为两种二倍体植物，通过植物体细胞杂交技术形成C植株，③过程的原理及C含有的染色体组数分别是( )
A．细胞膜的流动性；2
B．细胞的全能性；4
C．细胞增殖；4
D．基因的选择性表达；3
答案 B
解析 图中③过程是由1个细胞长成1个个体，体现了细胞的全能性；另外，此过程为两种生物的体细胞进行融合，每个体细胞含有2个染色体组，融合后形成的杂种细胞应含有4个染色体组，为四倍体生物。
14．下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是( )
A．生物导弹是用癌细胞的单克隆抗体杀死癌细胞
B．动物细胞培养的基础是细胞具有全能性
C．细胞融合是利用了细胞膜的结构特点
D．制备单克隆抗体的第二次筛选是选出杂交瘤细胞
答案 C
解析 生物导弹是指把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用将药物定向带到癌细胞所在位置，并在此位置杀死癌细胞，所以杀死癌细胞的是药物而非单克隆抗体；动物细胞培养的基础是细胞增殖；细胞融合是利用了细胞膜的结构特点即流动性；制备单克隆抗体的第二次筛选是选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。
15．某同学在进行植物组织培养过程中发现只分裂而不分化出芽和根，可能的原因是( )
A．未见阳光
B．培养时间不到
C．培养基营养过多
D．细胞分裂素和生长素配比不对
答案 D
解析 愈伤组织产生根或芽，取决于生长素和细胞分裂素的浓度比值：当细胞分裂素/生长素的比值低时，诱导根原基的分化；两者比值处于中间水平，愈伤组织只生长不分化；两者比值高时，诱导芽原基的形成。
16．下图所示为培育农作物新品种的一种方式。下列说法正确的是( )
A．②③过程分别称为细胞分裂和细胞分化
B．该育种与传统杂交育种相比，最大的优点是繁殖速度快
C．该育种过程说明已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能
D．该育种方式涉及了基因工程、胚胎工程和细胞工程
答案 C
解析 ②③过程分别表示脱分化和再分化，所以A错；该育种方法为基因工程育种，其最大的优点是目的性强，所以B错；该技术依据的原理主要是细胞的全能性，已分化的细胞仍然能发育成完整的个体，说明其中一部分不表达的基因又开始表达，所以C对；该育种过程不涉及胚胎工程，所以D错。
17．2011年8月，吉林大学农学部奶牛繁育基地成功培育出一头携带转入赖氨酸基因的克隆牛犊“织女”，从其乳汁中获得大量的赖氨酸，它的诞生标志着国际克隆技术又取得了一次重大突破。以下与此有关的叙述中，正确的是( )
A．该题中赖氨酸基因表达载体的受体细胞的性染色体组成可以是XX也可以是XY
B．将赖氨酸基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养也能形成转基因牛
C．人们只在“织女”的乳汁中才能获取赖氨酸，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有赖氨酸基因
D．运用基因工程技术让牛合成大量的赖氨酸，该技术将导致定向变异
答案 D
解析 根据题干可知，从“织女”的乳汁中获得大量的赖氨酸，说明基因表达载体的受体细胞是雌性，A错误；在基因工程中，将目的基因导入到动物的受精卵中，B错误；由于将赖氨酸的基因导入动物的受精卵中，因此转基因动物的体细胞中都有赖氨酸基因，但是只在乳腺细胞中表达，C错误；基因工程是人为地将目的基因导入受体细胞，定向地改造生物的遗传性状，D正确。
18．用单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”。下列对此叙述不正确的是( )
A．“瞄准装置”是识别肿瘤的单克隆抗体
B．“弹头”具有选择性杀伤肿瘤细胞的功能
C．“弹头”由放射性同位素、化学药物等物质构成
D．“生物导弹”的制备利用了细胞工程技术
答案 B
解析 “生物导弹”由单克隆抗体和杀伤肿瘤细胞的药物组成，所运用的原理就是单克隆抗体特异性地识别肿瘤细胞并与之结合，从而使其携带的药物直接杀伤肿瘤细胞，所以“瞄准装置”是单克隆抗体，“弹头”是单克隆抗体携带的药物，它不具有选择性。
19．科学家用小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，所用的B淋巴细胞是( )
A．来自骨髓的B淋巴细胞
B．来自脾脏的能产生抗体的B淋巴细胞
C．来自胸腺的B淋巴细胞
D．来自脾脏经过筛选的，能产生单一抗体的B淋巴细胞
答案 D
20．生产单克隆抗体时，在培养液中加入某种试剂能筛选出杂交瘤细胞，因为该试剂( )
A．能抑制淋巴细胞和杂交瘤细胞的DNA复制
B．能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活
C．选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制
D．能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成
答案 C
解析 淋巴细胞不能增殖而骨髓瘤细胞能增殖，因此加入某种试剂抑制骨髓瘤细胞的DNA复制就能筛选出杂交瘤细胞。
21．进行生物工程设计时，下表各组所选择的实验材料与实验目的配置错误的是( )
组别
实验目的
实验材料
材料特点
1
动物细胞核移植
卵(母)细胞
细胞大，细胞质能有效调控核发育
2
体细胞诱变育种
愈伤组织细胞
分裂能力强，易诱发突变
3
植物体细胞杂交培育新品种
花粉粒
易于获取，易于培养
4
烧伤患者皮肤细胞移植
自体皮肤生发层细胞
分裂能力强，且不会引起免疫排斥
A.1 B．2 C．3 D．4
答案 C
解析 植物体细胞杂交技术常选用异种植物的体细胞经去壁处理，再用物理或化学方法诱导细胞融合。
22．基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合，用灭活的病毒处理后，不可能获得下列哪种基因型的细胞( )
A．AAaa B．AaBb
C．Aabb D．BBbb
答案 C
解析 基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合，用灭活的病毒处理后，会有以下情况出现：Aa和Aa融合形成的细胞是AAaa，Bb和Bb融合形成的细胞是BBbb，Aa和Bb融合形成的细胞是AaBb。故正确答案为C。
23．单克隆抗体制备过程中所用的骨髓瘤细胞是一种基因缺陷型细胞，其合成核酸的途径能被氨基嘌呤阻断。现将从预先注射了某种抗原的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞与上述骨髓瘤细胞混合，加入PEG促融后，再加入含氨基嘌呤的培养液。若将这些混合物分装于细胞培养板的小孔中培养(如图所示)，则小孔中的培养物不可能出现的结果是( )
A．细胞分裂繁殖，产生抗体，专一性抗体检验呈阴性
B．细胞分裂繁殖，产生抗体，专一性抗体检验呈阳性
C．没有活细胞，产生抗体
D．没有活细胞，不产生抗体
答案 C
解析 单克隆抗体制备过程中与骨髓瘤细胞发生融合的B淋巴细胞种类很多，有的能够产生专一性抗体，有的不能；但只有活细胞才能产生抗体。
24．在现代生物工程技术中，下列研究方案不能实现其目的的是( )
选项
方案
目的
A
将胰岛素基因导入大肠杆菌进行培养
大量生产人胰岛素
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
用胰蛋白酶处理剪碎的动物组织块
制备动物细胞悬液
答案 C
解析 只在体内外培养骨髓瘤细胞，是无法制备出单克隆抗体的，必须与免疫后的B淋巴细胞融合后才能产生。
25．下面为制备单克隆抗体过程示意图，下列相关叙述错误的是( )
A．④中的筛选是为了获得能产生多种抗体的杂交瘤细胞
B．②中培养基应加入选择性抑制骨髓瘤细胞DNA分子复制的物质
C．上图中有一处明显错误
D．⑤可以无限增殖
答案 A
解析 ④中的筛选是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞；②中培养基应加入选择性抑制骨髓瘤细胞DNA分子复制的物质，这样才能选出杂交瘤细胞；图中的小鼠没有经过免疫处理，应该注射相应的抗原，小鼠才能形成相应的B淋巴细胞。
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
26．(12分)武汉大学利用细菌将人的血清白蛋白基因导入水稻体内，借助水稻合成了人的血清白蛋白，这种蛋白质和人体自然产生的这类物质是完全一致的，这一成果轰动了生物界。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，应该怎样操作？___________
______，____________________，____________________。
(2)②过程常用的细菌是__________。
(3)③经历的生理过程主要有__________和__________两个阶段。培育出转基因水稻完整个体所依据的生物学原理是________________。
(4)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______________________、______________________________、______________。
答案 (1)用限制酶MunⅠ切割质粒 用限制酶EcoRⅠ切割含目的基因的DNA分子 用DNA连接酶连接目的基因和质粒 (2)农杆菌 (3)脱分化 再分化 植物细胞的全能性 (4)人血清白蛋白基因 人血清白蛋白基因转录出的mRNA 人血清白蛋白
解析 (1)目的基因的两侧是限制酶EcoRⅠ的识别序列，因此需用限制酶EcoR Ⅰ切割含目的基因的DNA分子；但是若用限制酶EcoRⅠ切割质粒，会破坏标记基因，因此，需用限制酶MunⅠ切割质粒；用这两种酶切出的黏性末端相同，因此可用DNA连接酶连接目的基因和质粒。(2)将基因表达载体导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，因此常用的细菌是农杆菌。(3)过程③是组织培养获得完整植株的过程，因此主要的过程是脱分化获得愈伤组织，经再分化获得胚状体。转基因植物的培育体现了植物细胞的全能性。(4)目的基因的检测与鉴定从分子水平上来看，应进行目的基因、转录出的mRNA和翻译出的蛋白质三种物质的检测。
27．(12分)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：
(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用__________和__________去除细胞壁，获得具有活力的__________，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成__________________组织，然后经过__________形成完整的杂种植株。这种培育技术称为______________________。
(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指________________________________。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是________________________________________________________________________。
(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的____________________________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。
答案 (1)纤维素酶 果胶酶 原生质体 愈伤 再分化(分化) 植物体细胞杂交技术 (2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常 (3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽
解析 (1)该新型药用植物是通过植物体细胞杂交技术获得的，要获得有活力的原生质体才能进行体细胞杂交，因此首先用纤维素酶和果胶酶去掉植物的细胞壁，然后用PEG化学诱导剂(物理方法：离心、振动等)诱导二者的原生质体融合。然后采用植物组织培养技术获得杂种植株，植物组织培养的主要过程是：先脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成植物体，利用了植物细胞的全能性。(2)如果植物甲、乙是两个物种，二者不能通过有性杂交产生可育后代，原因是甲、乙有性杂交所产生的后代在减数分裂过程中同源染色体联会异常，也就是存在着生殖隔离。但植物甲、乙通过植物体细胞杂交技术产生的后代却是可育的，因为在减数分裂过程中同源染色体能完成正常的联会，产生正常的配子。由于甲、乙都是二倍体，因此，植物体细胞杂交得到的后代是异源多倍体(四倍体)。(3)人工种子生产不受气候、季节和地域等因素限制，而且可以避免后代发生性状分离，因此，植物细胞工程重要的应用之一是制备人工种子，用到的核心技术是植物组织培养技术。将植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。
28．(14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________(脱落酸、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、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______________(能、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________(降低、增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。
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
解析 (1)植物组织培养中的微型繁殖技术属于无性生殖，具有可以保持亲代的遗传特性、繁殖速度快等特点。离体的叶肉细胞具有全能性，是因为其含有控制该植物生长发育所需的全部遗传信息。(2)植物组织培养过程中要保持无菌条件，以避免微生物的污染。(3)生长素能促进生根；植物组织培养中当细胞分裂素浓度大于生长素浓度时可诱导芽的分化。若要抑制试管苗的生长，可用高浓度的生长素或生长素类似物如2，4－D。(4)分析图示可知，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度逐渐减弱，而单株鲜重则是先增加后减少；因蔗糖浓度为0时，虽然光合作用强度较大，但单株鲜重比较低，此时试管苗光合作用产生的有机物量不能满足自身最佳生长的需要，蔗糖浓度为1%左右时才能满足自身最佳生长的需要。(5)随着蔗糖浓度的增加，光合作用强度逐渐减小，故要提高光合作用能力，则应适当降低培养基中的蔗糖浓度。
29．(12分)科学家从某些能无限增殖细胞的细胞质中分离出无限增殖调控基因(prG)，该基因能激发许多动物细胞的分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。请回答下面的问题：
(1)利用细胞融合技术制备单克隆抗体，一般选用的是__________和__________________融合。
(2)有人提出，可以直接通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，其思路如图所示。请回答：
①酶A是指__________，酶B是指__________。
②对已导入重组质粒的Ⅱ进行“检测”的原因是______________________________________
_______________________________________________________________________________；
Ⅲ指代的细胞具有的特点是______________________________________________________。
③有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体，试用相关的图示及文字表示该过程。
答案 (1)骨髓瘤细胞 经过免疫的B淋巴细胞
(2)①限制酶(限制性核酸内切酶) DNA连接酶 ②导入成功率很低 既能无限增殖又能产生特异性抗体 ③如图所示
解析 (1)制备单克隆抗体选用的融合细胞一般为骨髓瘤细胞(能无限增殖)与经过免疫的B淋巴细胞(能产生特异性抗体)。
(2)图示Ⅰ过程为获取目的基因，需用限制酶(限制性核酸内切酶)切取出目的基因片段；由于目的基因导入成功率并不高，故常需进行导入检测；由于Ⅲ的细胞具有“无限增殖”调控基因，故可进行无限增殖，从而能大量产生单克隆抗体。
期末检测卷
(时间：90分钟 分数：100分)
一、选择题(本题包括25小题，每小题2分，共50分)
1．如图为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．氨苄青霉素抗性基因 B．启动子
C．限制酶 D．DNA连接酶
答案 B
解析 启动子是该表达载体所必需的，功能是启动插入基因的转录过程。氨苄青霉素抗性基因可以作为标记基因，但不是必须用它作标记基因。限制酶和DNA连接酶都不是表达载体所需要的。
2．甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是( )
A．甲方法可建立该细菌的基因组文库
B．乙方法可建立该细菌的cDNA文库
C．甲方法要以脱氧核苷酸为原料
D．乙方法需要逆转录酶参与
答案 C
解析 甲方法是以细菌中的DNA为基础，用限制酶进行切割，它包括细菌中所有的基因，可以建立基因组文库，并且可以从中选出所需的目的基因。乙方法是用逆转录的方法人工合成目的基因，它只能得到生物的部分基因，所以组成的是该细菌的cDNA文库。
3．下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是( )
A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA逆转录获得
B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点
C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
答案 C
解析 人肝细胞不能合成胰岛素，则人肝细胞中不含有胰岛素的mRNA，不能通过逆转录获得人胰岛素基因，A错误；表达载体的复制启动于复制起点，胰岛素基因的表达启动于启动子，B错误；抗生素抗性基因是标记基因，可用于筛选含胰岛素基因的受体细胞，C正确；启动子在转录过程中起作用，终止密码子在翻译过程中起作用，D错误。
4．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需使用限制性核酸内切酶和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
答案 B
解析 步骤②是重组DNA分子的构建，需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。
5．下列关于植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，正确的是( )
A．诱导融合的方法完全相同
B．所用的技术手段基本相同
C．所采用的原理完全相同
D．都能形成杂种细胞
答案 D
解析 植物体细胞杂交和动物细胞融合均能形成杂种细胞，两者的主要区别是：①两者诱导融合的方法基本相同，但是动物细胞融合还可以用灭活的病毒来诱导融合；②所用的技术手段和原理不完全相同，前者是利用了植物体细胞杂交和植物组织培养，其原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性；后者所依据的原理是细胞膜的流动性。
6．下图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述不正确的是( )
A．该途径依据的原理是植物细胞具有全能性
B．过程①需控制好培养基中植物激素的比例
C．经过程①细胞的形态和结构发生了变化
D．过程③需使用液体培养基，有利于细胞增殖
答案 A
解析 该过程是为了得到细胞群及细胞产物，依据的原理是植物组织培养，没有体现细胞的全能性，A错误；过程①为脱分化，在培养基中应加入适量的生长素和细胞分裂素，B正确；愈伤组织是无定形的薄壁细胞，所以经过程①细胞的形态和结构发生了明显变化，C正确；过程③是细胞大量增殖的过程，需要液体培养基，D正确。
7．在DNA测序工作中，需要将某些限制酶的限制位点在DNA上定位，使其成为DNA分子中的物理参照点，这项工作叫做“限制酶图谱的构建”。假设有以下一项实验：用限制酶HindⅢ、BamHⅠ及两者的混合物分别降解一个4 kb(1 kb即1千个碱基对)大小的线性DNA分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，降解产物分开，如甲图所示，据此构建这两种限制酶在该DNA分子上的“限制酶图谱”如乙图，请判断相关的标示正确的是( )
A．2.8 B．HindⅢ C．0.3 D．BamHⅠ
答案 C
解析 根据题意可构建限制酶图谱如下：
8．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
答案 A
解析 胚胎移植的意义在于充分发挥优良母畜的繁殖潜力，不能用于治疗老年痴呆症。胚胎干细胞技术可定向诱导分化形成组织细胞，用于补充损伤的细胞。单克隆抗体技术可大量制备抗体，用以提高患者的免疫力。基因治疗技术可纠正或补偿因基因突变导致的缺陷。
9．下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是( )
A．乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养
B．细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行
C．采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的
D．培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
答案 C
解析 A项错，癌细胞比成熟动物细胞更易进行离体培养，体外培养的癌细胞对生长因子的需要量显著低于正常细胞；B项错，细胞核移植不一定是在同种动物、同种组织之间进行，如可以将一种生物体细胞的细胞核移植到另一种生物去核的卵母细胞中；C项对，随着胚胎分割次数的增多，分割胚的发育能力明显降低，获取同卵多胚的数量有限；D项错，维生素和激素都不能提供能量。
10．干细胞是生物体生命进程中出现的一类未分化细胞，一旦需要，它可以分裂、分化形成各种组织干细胞，再进一步分化形成各种不同的组织细胞。下列有关叙述中，不正确的是( )
A．心脏干细胞分化形成心脏的过程表现了细胞的全能性
B．造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的
C．运用胚胎干细胞可以培育动物器官或组织，开创人类疾病治疗的新方法
D．干细胞中含有本物种生物发育的全套遗传物质
答案 A
解析 细胞的全能性是指高度分化的细胞具有发育成完整个体的潜能，心脏干细胞分化形成心脏并没有表现出全能性。
11．下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错误的是( )
A．花药、胚等不能作为组织培养的材料
B．大多数植物细胞具有全能性
C．外植体是指用于培养的植物组织或器官
D．外植体可诱导出愈伤组织
答案 A
解析 植物组织培养的理论依据是细胞的全能性。在生物的生长发育过程中，由于基因的选择性表达，细胞不会表现出全能性，但离体的根、茎、叶、花药、胚等器官或组织(即外植体)在一定的营养、激素等条件下，可以脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经再分化过程，生长出根和芽，形成完整的植株。
12．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
答案 A
解析 植物组织培养技术不需要进行检测和筛选；利用植物体细胞杂交技术培育“萝卜—甘蓝”时，需筛选出杂种细胞；制备单克隆抗体至少需要两次筛选；用基因工程技术培育抗虫植株需要进行检测与筛选。
13．下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗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不正确的是( )
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从腹水中提取抗体 ⑦利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合
A．实验顺序应是①②⑦⑤④③⑥
B．③过程中产生的多个杂交瘤细胞称为克隆
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
答案 C
解析 实验过程中经促融会产生多种融合细胞，假设骨髓瘤细胞为a，经免疫的B淋巴细胞为b，则会产生aa、ab、bb型等融合细胞，所以要筛选出ab型杂交细胞，这些细胞并不是都能产生抗体，所以要经二次筛选，筛选出符合要求的ab型细胞，对其培养产生大量相同细胞的过程为克隆。
14．科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时，首先用激素促进良种母牛超数排卵，然后进行体外受精和培育，最后把胚胎送入母牛子宫内，孕育成小牛产出。下列分析错误的是( )
A．供体与受体在胚胎移植前后的生理环境必须保持一致
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
答案 C
解析 胚胎移植是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。胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程，此过程的胚胎属于有性生殖的产物，克隆是无性生殖的一种主要手段。
15．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，不需要下列哪一项条件( )
A．消毒灭菌 B．适宜的温度
C．适宜的养料和激素 D．充足的光照
答案 D
解析 形成愈伤组织，需要在消毒灭菌的条件下进行，因为只有在消毒灭菌的条件下，才能保证所培养的组织细胞免受污染。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，因此不需要光照。
16．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
答案 D
解析 在试管动物技术中首先进行体外受精得到受精卵，在体外进行早期胚胎培养，然后再把胚胎移植到代孕母虎体内发育。
17．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显微注射法
④细胞培养技术 ⑤胚胎移植技术
A．③④⑤ B．①③⑤
C．②③④⑤ D．①②③④⑤
答案 D
解析 从图中看出，先将供体母鼠注射激素，目的是促进超数排卵，然后与公鼠交配进行体内受精，受精卵需进行体外培养至早期胚胎时，进行显微注射，将外源目的基因注入早期胚胎细胞的细胞核内，然后移植到代孕母鼠的子宫内，发育成转基因鼠。
18．植物体细胞杂交的过程是( )
A．用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
B．以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合
C．用植物组织培养技术培养融合的原生质体得到杂种植株
D．通过以上三者来完成
答案 D
解析 植物体细胞杂交过程实际上是不同植物体细胞的原生质体融合，形成杂种细胞并经组织培养形成杂种植株的过程。
19．2001年2月，一只背上长着“人耳”的老鼠在北京展览馆与观众见面，这只老鼠其实是一只切去脾脏的老鼠，它背上的“人耳”是一种高分子化学材料聚羟基乙酸作为模型支架用物理方法增殖成的，增殖的“人耳鼠”的生物工程技术是( )
A．动物细胞培养 B．动物细胞融合
C．动物胚胎移植 D．细胞核移植
答案 A
20．下列哪些属于湿地生态系统的生态效益( )
①蓄洪防旱，调节区域气候 ②控制土壤侵蚀，自然净化污水 ③鸟类的栖息地 ④工业用水的来源
A．①② B．②③
C．①②③ D．①②③④
答案 C
解析 湿地被誉为地球的“肾脏”，具有蓄洪防旱、调节区域气候、控制土壤侵蚀、自然净化污水、为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
21．下图是科学家新研发的制备单克隆抗体的过程，下列相关叙述错误的是( )
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
答案 A
解析 由图可知，该过程涉及基因工程，但未涉及动物细胞融合技术。
22．关于胚胎干细胞应用的叙述，错误的是( )
A．可以用于治疗由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病
B．在体外诱导分化可培育出人造组织器官
C．是研究体外细胞分化的理想材料
D．不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病
答案 D
解析 胚胎干细胞分化程度低，具有发育成完整个体的潜能。可用于体外诱导分化，可培育出各种组织器官，治疗细胞坏死、功能异常等引起的疾病。
23．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
答案 C
解析 胚后发育是指生物从卵膜内孵化出来，或从母体分娩出来后到性成熟的发育过程。在卵裂过程中，每个细胞的体积应该是逐渐变小，三胚层的出现应在原肠胚期。
24．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，不正确的是( )
A．农民拔草、治虫的目的是使能量较多地流向水稻
B．搁田时排出的水可能对水体造成污染
C．搁田有利于水稻根系生长，提高水稻抗倒伏能力
D．焚烧稻秆可促进物质循环，实现能量高效利用
答案 D
解析 除草、灭虫的目的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。焚烧稻秆使稻秆中的能量大多以热能散失掉了，浪费资源的同时还污染了环境。
25．我国“三北防护林”，虽然取得了巨大的生态效益和经济效益，但由于没有完全按照自然生态平衡规律办事，也产生了不少问题。例如，辽宁的章古台地区，由于单一种植樟子松，使松毛虫因为没有天敌而肆虐一时，使很多地方几乎成了不毛之地。这个事实说明了( )
A．樟子松的抗虫能力很差
B．松毛虫的危害性很强，并专一性的侵害樟子松
C．生物多样性对生态系统的重要性
D．由于植物种类单一，导致松毛虫只能侵害樟子松
答案 C
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
26．(12分)人类在预防与诊疗传染性疾病的过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：
请回答：
(1)过程①代表的是______________。
(2)过程②构建A基因表达载体时，必须使用________________________________和__________两种工具酶。
(3)过程③采用的实验技术是____________，获得的X是____________。
(4)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的__________所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行________比较，或用图中的______________________________进行特异性结合检测。
答案 (1)逆转录 (2)限制性核酸内切酶 DNA连接酶(两空顺序可颠倒) (3)细胞融合 杂交瘤细胞 (4)A蛋白 核酸(基因)序列 抗A蛋白的单克隆抗体
解析 由RNA得到DNA的过程称为逆转录；基因工程中基因表达载体构建要使用限制酶和DNA连接酶；通过细胞融合得到杂交瘤细胞，才能具备两个细胞的特点。
27．(14分)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点。
据图回答下列问题：
(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．农杆菌转化法 B．大肠杆菌转化法
C．显微注射法 D．细胞融合
(4)过程②采用的生物技术是___________________________________________________。
(5)对早期胚胎进行切割，经过程②可获得多个新个体。这利用了细胞的________性。
(6)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
答案 (1)HindⅢ和BamHⅠ 氨苄青霉素 (2)A
(3)C (4)胚胎移植 (5)全能 (6)C
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tetR四环素抗性基因内，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ampR氨苄青霉素抗性基因未被破坏，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到动物的受精卵中，一般采用显微注射法。(4)②过程表示将早期胚胎移入代孕母牛体内继续发育，故为胚胎移植技术。(5)早期胚胎分割成几份后，每份经移植和培养后都能形成一个新的个体，利用了细胞的全能性。(6)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。
28．(12分)阅读、分析下列材料，并结合所学知识回答问题。
材料一 乳腺癌是癌症中较为常见的一种。最新研究表明，HER2基因控制合成的某种信号蛋白具有促进乳腺细胞生长、增殖的功能。正常人体细胞仅有2个HER2基因，而乳腺癌病人细胞HER2基因往往多于2个。
材料二 据报道，英国某医院的医生利用基因诊断和胚胎筛选技术，使一对患有乳腺癌家族病史的英国夫妇顺利孕育一名排除乳腺癌隐患的“设计试管婴儿”。
如图是该“设计试管婴儿”培育的流程图：
家庭乳腺癌病史调查→预测后代发病概率→对妻子进行促排卵处理→体外受精，获得十五个受精卵→胚胎的基因检测→选取符合要求的早期胚胎进行胚胎移植→设计试管婴儿
(1)从材料一可知，乳腺癌产生的原因是______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)材料二中“体外受精”主要包括___________________、__________________和受精阶段。
(3)人的早期胚胎培养过程中要保证全面获得营养物质和调节物质，可在培养液中添加________、激素等；为防止杂菌污染可在培养液中添加________。
(4)世界首例抗乳腺癌“设计试管婴儿”的诞生引发了伦理争议，请你说明反对这一技术应用于人类的理由： _________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)乳腺癌细胞信号蛋白合成增多(超出正常范围) (2)采集精子 采集卵母细胞
(3)动物血清 抗生素 (4)在“设计试管婴儿”过程中需对胚胎进行筛选，这是对生命的不负责任；含有致癌基因的胚胎在长大成人后，也有不患病的可能；基因筛选会在不久的将来愈演愈烈，最终变成从相貌、智力等方面对人类胚胎事先进行筛选，变成名副其实“设计”出来的婴儿(答对一点即可，其他合理答案也可)
解析 (1)由材料一可知，乳腺癌病人细胞中HER2基因增多，导致表达的信号蛋白增多。(2)体外受精包括采集精子、采集卵母细胞以及受精等阶段。(3)动物细胞培养的培养液中应添加动物血清，为防止杂菌污染可添加抗生素。(4)开放性问题，答案合理即可。
29．(12分)阅读下面材料，回答问题：
材料 江门市郊的礼乐街道办事处半个世纪以来与当地农民致力于营造农田防护林网。在营造农田防护林网的过程中，当地农民采取了以短养长、长短结合的办法，实行用材林与经济林结合，注意充分利用大小围堤、道路、河堤两旁营造农田防护林网，种植水松、落羽杉、竹子、蒲葵、荔枝、番石榴等经济树木，并结合套种、种植香蕉、木瓜、芋、姜、葛、花生和豆类等短期作物，这样既造成多层次的林相，又可在短期内取得收益，增加农民的收入，获得了较好的经济效益。被联合国教科文组织官员赞誉为“人与自然界的最佳结合物”，被广东省评为“省级农业生态示范区”，并成为江门八景之一。
(1)人类设计生态工程的根本目标：在促进自然界良性循环的前提下，_____________________
_______________________________________________________________________________。
(2)进行生态工程建设时要考虑到________。
A．宗教信仰 B．经济和社会的影响力
C．社会习惯和法律制度 D．自然生态系统规律
(3)上述材料中，主要运用了生态工程的哪些基本原理？
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)现代生物技术可应用于生态建设，举例说明：_______________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。(举3个例子)
答案 (1)充分发挥资源的生产能力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展 (2)BCD
(3)物种多样性原理、整体性原理、协调与平衡原理及系统学和工程学原理
(4)基因工程中抗虫、抗病转基因植物的种植可减少农药的使用；细胞工程中组织培养技术的应用，可减少对生态的破坏；胚胎工程中胚胎移植可以用于保护濒危野生动物，保护生物多样性
章末整合(一)
①____________；
②____________；
③____________；
④____________；
⑤____________；
⑥____________；
⑦____________；
⑧____________。
答案 ①限制性核酸内切②载体 ③目的基因 ④基因表达载体 ⑤受体⑥检测和鉴定 ⑦药物 ⑧治疗
方法一 巧辨基因工程的几种酶
典例1 下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是( )
A．DNA连接酶、限制酶、解旋酶
B．限制酶、解旋酶、DNA连接酶
C．解旋酶、限制酶、DNA连接酶
D．限制酶、DNA连接酶、解旋酶
答案 C
解析 使碱基对间的氢键断裂的是解旋酶；限制酶将特定部位的相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开；连接DNA片段间磷酸二酯键的是DNA连接酶。
方法链接
在基因操作过程中，除了限制酶以外，还要用一系列的酶类，才能完成全过程。这些酶都有各自特殊的催化功能。下面比较中学教材中介绍的与基因工程有关的几种酶。
1．DNA连接酶与DNA聚合酶
(1)DNA连接酶：游离的DNA片段在DNA连接酶的作用下，在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，即将DNA双链上的两个缺口同时连接，不需要模板，形成完整的DNA分子。
(2)DNA聚合酶：以一条DNA链为模板，在DNA聚合酶的作用下，将单个脱氧核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上形成磷酸二酯键，从而形成与模板链互补的DNA单链。
2．限制性核酸内切酶与DNA连接酶
(1)区别
项目
作用
应用
限制性核酸内切酶
使特定部位的磷酸二酯键断裂
用于提取目的基因，切割载体
DNA连接酶
在DNA片段之间重新形成磷酸二酯键
用于基因表达载体的构建
(2)关系表达图解
3．逆转录酶
又称RNA指导的DNA聚合酶，是以RNA为模板合成DNA的酶。逆转录酶催化的反应叫逆转录。在这个过程中，遗传信息流动的方向是从RNA到DNA，正好与转录过程相反，故称逆转录。
4．解旋酶
在DNA的复制过程中，需要解旋酶的作用。解旋酶是一类解开氢键的酶，由水解ATP来供给能量。
由于DNA分子的两条脱氧核苷酸长链之间对应的脱氧核苷酸分子碱基间的氢键是分子间的作用力，故其断裂与重新形成与限制性核酸内切酶、DNA连接酶无关。
迁移训练
1．下列关于DNA连接酶的作用的叙述，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连接起来
答案 B
解析 选项A是DNA聚合酶的作用；DNA连接酶能将双链DNA片段末端连接起来，重新形成磷酸二酯键；D项只涉及了E·coliDNA连接酶的作用。
方法二 巧记基因工程的基本操作程序
典例2 如图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是( )
A．将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法
B．将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌
C．将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌
D．目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长
答案 C
方法链接
迁移训练
2．下列关于基因工程的叙述，错误的是( )
A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶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无生物活性
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
答案 D
解析 基因工程中目的基因来源于自然界中的含有目的性状的一切生物，可以是动物、植物，也可以是真菌、细菌，还可以是人等；在基因工程中获取目的基因以及将目的基因和载体结合构成基因表达载体必须使用同一种限制酶进行切割，以获得相同的黏性末端，再在DNA连接酶的作用下，将目的基因和载体连接，构成基因表达载体，但是由于大肠杆菌是原核生物，没有内质网、高尔基体等细胞器的加工，合成的胰岛素原不具有胰岛素的功能，即没有生物活性；标记基因有利于重组DNA在细胞内表达的鉴定和筛选，但对于目的基因的表达没有促进作用。
方法三 巧辨基因工程中几组易混的概念
典例3 下列关于部分基因文库和基因组文库的说法中，不正确的是( )
A．部分基因文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物的全部基因
B．如果某种生物的部分基因文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同
C．部分基因文库中的基因都没有启动子
D．一种生物的部分基因文库可以有许多种，但基因组文库只有一种
答案 B
解析 部分基因文库中的DNA来源于mRNA的逆转录过程，所以该DNA(或基因)与该生物体内的原DNA在结构上是有区别的，如不含有启动子、内含子等。故选B。
方法链接
1．基因文库、基因组文库、部分基因文库
(1)从定义上区分
①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。基因文库是指储存有某种生物基因的菌群的总称。
②基因组文库：如果基因文库中含有一种生物的所有基因，这种基因文库叫做基因组文库。
③部分基因文库：指含有一种生物的一部分基因的基因文库，如cDNA文库。
(2)从范围上区别：基因文库包含基因组文库和部分基因文库。基因组文库有某一种生物的全部基因，它的范围要大于部分基因文库。
2．启动子、终止子、起始密码子、终止密码子
(1)从定义上区分
①启动子：位于编码区上游紧靠转录起点的位置。它的主要功能是引导RNA聚合酶与基因的正确部位结合。只有在启动子存在时，RNA聚合酶才能准确地从转录起点开始，沿着编码区正常地进行转录。
②终止子：位于编码区下游紧靠转录终点的位置。它的特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来。
③密码子：指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。信使RNA上四种碱基的组合方式有64种，其中，决定氨基酸的密码子有61种，3种是终止密码子。
④终止密码子：是信使RNA上能够终止蛋白质合成的密码子。
⑤起始密码子：位于信使RNA上，是蛋白质合成开始的信号，有两种：AUG、GUG。
(2)从本质上区别
启动子和终止子都是DNA分子中具有调控作用的脱氧核苷酸序列，而起始密码子和终止密码子都位于信使RNA上，分别是翻译的起始位置和终止位置，终止密码子不能决定任何一种氨基酸。
对于相似或相关概念，通过比较分析的方法找出区别与联系，会加深对这些知识的理解与掌握。
迁移训练
3．科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的过程和不懈的努力，才获得成功。起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，再导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端)，导入棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端)，导入棉花受精卵，结果长成的植株有了抗虫能力。那么作为目的基因的载体应具备的结构是( )
A．目的基因、启动子
B．目的基因、终止子
C．目的基因、启动子、终止子
D．目的基因、启动子、终止子、标记基因
答案 D
解析 一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等。有了启动子，RNA聚合酶与启动子结合才能驱动基因转录出mRNA。终止子在目的基因的尾端，作用是终止转录。标记基因是为了鉴别受体细胞中是否有目的基因。
方法四 转基因生物的安全性问题
典例4 器官移植是治疗人类某些疾病的有效方法，如肾衰竭的病人可以通过肾脏移植进行治疗，肝癌可以移植肝脏等，请回答有关器官移植的一些问题：
(1)目前器官移植的最大障碍有两个方面：一是移植免疫；二是器官来源。移植免疫主要是细胞膜上的________________________能够被病人的____________系统识别而加以排斥。
(2)国外科学家已经研究用动物的器官作为器官移植的来源，发现猪的内脏器官与人的内脏器官大小、形态等均差不多，研究的重点是改造猪细胞。
①猪细胞膜的基本结构和人细胞膜是相同的，但其上面的__________________和人细胞膜有很大差别。
②改造猪细胞膜主要通过____________________技术进行，具体操作步骤是：第一步：获得目的基因，该目的基因应当是____________________________，所采用的方法有_________。
第二步：将目的基因与____________________结合，最常用的是_______________________。
第三步：将目的基因导入受体细胞，对于猪来说，应导入其____________细胞。在这项技术中，必须使用的工具酶是__________________________。
(3)由于伦理、生态和免疫方面的原因，这项研究被终止了，请你从生态和免疫的角度，谈谈为什么终止这项很有意义的研究工作(提示：人体中有很多与人共生的微生物)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)组织相容性抗原或人类白细胞抗原(HLA) 免疫 (2)①糖蛋白(或蛋白质) ②基因工程 人细胞膜蛋白质合成基因 从基因文库获取、人工合成法 载体 动物病毒(答质粒不可) 受精卵 限制酶和DNA连接酶 (3)人体中有许多与人类共生的微生物，这些微生物与人体可以组成一个群落，这些微生物对人体不但没有危害，而且对人体的健康具有重要作用；猪体内也有很多与猪共生的微生物。由于自然状态下，人体内与猪体内的环境不同，因此与人共生和与猪共生的微生物就不一样，有可能与猪共生的微生物进入人体后，因人体对这些微生物没有免疫力，造成人生病，甚至会产生灾难性的后果，这种后果目前难以预测。所以在没有研究清楚以前不能将猪器官移植到人身上
解析 对于器官移植来说，最重要的是解决免疫问题，发生免疫反应主要是由细胞膜上的有关蛋白质造成的；从理论上讲可以通过基因工程改造相应的蛋白质；提取目的基因后要让目的基因和载体结合，载体可以用质粒、病毒等，但对于动物来说要用动物病毒，对细菌来说可以用质粒等；然后是把目的基因导入受体细胞，在这里受体细胞应该是受精卵；所用的酶是限制酶和DNA连接酶。人体与猪对不同生物或病原体的免疫能力不同，为了避免无法预料的后果，所以停止了实验。
方法链接
对于转基因生物，公众在食物安全、生物安全和环境安全三个方面产生了争论。食物安全主要是指公众担心转基因生物会产生毒蛋白或新的过敏原；生物安全是指担心转基因生物可能会影响到生物多样性；环境安全是指转基因生物可能对环境造成新的污染和破坏。
迁移训练
4．转基因植物可能引起营养成分发生改变的根据是( )
A．部分DNA发生了重组
B．某一基因可以控制合成不同的蛋白质
C．重组DNA控制一种蛋白质的合成
D．有些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，这可能会导致转基因农作物营养成分的改变
答案 D
解析 转基因作物转入的某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，这可能导致其营养成分的改变。
章末整合(三)
①__________；
②__________；
③__________；
④__________；
⑤__________；
⑥__________。
答案 ①受精卵 ②囊胚 ③胚胎移植 ④胚胎分割 ⑤组织或器官修复 ⑥家畜改良
方法一 胚胎分割移植和胚胎移植的区别
典例1 下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答：
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有____________和__________________。
(2)用激素处理的目的是使B牛__________，从B牛体内获得的卵子需要培养到______________________(时期)才能与精子结合。
(3)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵子结合，完成受精作用，这个过程叫____________。卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到______________。
(4)生产上常用__________________期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个性状相同的家畜个体，可以使用________________技术。
答案 (1)动物细胞培养 胚胎移植 (2)超数排卵 减数第二次分裂中期 (3)精子获能 两个极体 (4)桑椹胚或囊胚 胚胎分割
方法链接
胚胎分割的目的是获得多个胚胎或个体，因而一般要进行分割后的移植，所以二者有一定的联系，但又有较大的区别。表解如下(以牛为例)：
比较项目
胚胎分割
胚胎移植
是否切割
切割
不切割
生殖方式
无性生殖
有性生殖或无性生殖(取决于胚胎是由受精卵形成的还是核移植技术形成重组细胞发育而成的)
胚胎的来源
雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎
雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎
过程
良种母牛→超数排卵→体外受精→早期胚胎→胚胎分割→胚胎移植→小牛
①供体、受体的选择和处理；②配种或进行人工授精；③胚胎的收集、检查、培养或保存；④胚胎移植；⑤移植后的检查
后代遗
传特点
后代具有相同的遗传物质
后代不一定具有相同的遗传物质
处理(或移植)的时期
一般是桑椹胚或囊胚
原肠胚之前
操作中注
意的事项
①对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割；②胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的成功率也越低
①该过程中两次使用激素；②该过程中有两次检查；③所用公牛和供体母牛是优良品种
意义
主要作用是进行优良品种的快速繁殖。此外，为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料
主要作用是进行优良品种的快速繁殖。此外，充分发挥雌性个体的繁殖潜力，缩短繁殖周期，节约成本，保护珍稀动物等
举例
切割同卵形成的双犊
试管动物和克隆动物
共性
它们最终都涉及胚胎的移植，胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”
由此可见，胚胎分割与胚胎移植有较明显的区别，掌握二者的区别和特点，应用于生产和实践。如果想得到性状相同的个体，一般进行胚胎分割，如果想提高动物的繁殖率，可用胚胎移植技术。
迁移训练
1．下列关于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
答案 B
解析 胚胎移植前应对供体与受体进行同期发情处理；胚胎分割应选择发育良好的桑椹胚或囊胚；胚胎分割属于克隆技术，分割后得到的胚胎基因型相同；一次给受体母畜植入多个胚胎，可产生双胞胎或多胞胎。
方法二 “克隆羊”、“试管羊”和“转基因羊”的辨析
典例2 让羊产牛奶，科学家对此作了相关的构想，过程如图所示，请据图完成有关问题。
(1)图中涉及的现代生物技术有____________________(至少写三种)。
(2)小羊a、小羊b、小羊c的性状表现______(填“相同”或“不同”)，你的理由是_________
___________________________；小羊a与羊N呢？______________，理由是______________
________________________________________________________________________。
(3)若研究发现羊N细胞中线粒体发达，故而它的产奶率高，则小羊a会有这一优良性状吗？________________，你的依据是__________________________________________________。
(4)有人设想将羊体细胞与牛体细胞进行融合，以获得新物种“羊—牛”，你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一构想？________，你的理由是_____________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)基因工程、核移植、胚胎移植、胚胎分割、动物细胞培养(任选三项)
(2)相同 这些个体都是由同一个重组细胞发育形成的 不完全相同 小羊a细胞质中的遗传物质来自羊O，生物体部分性状属于细胞质遗传，同时生物的性状还受环境的影响
(3)不会有 线粒体中的基因一般通过细胞质传递给后代，小羊a的细胞质主要来自于羊O
(4)不能 因为高度分化的动物体细胞的全能性受到限制，由羊体细胞和牛体细胞融合得到的杂交细胞不能正常发育成完整个体，即使得到一个个体也不能成为一个新物种，因为它不能正常生殖(具有开放性，其他合理答案也可以)
解析 由图示可知，让牛乳蛋白基因在羊N体内表达获得产牛奶的羊N，需要利用基因工程技术将目的基因(牛乳蛋白基因)导入羊M的受精卵并使之表达。目的基因的导入需要在体外条件下完成，经动物细胞培养成胚胎后需移入体内发育成“产牛奶的羊N”。题干中由早期胚胎到羊1、羊2、羊3的过程属于胚胎的分割、移植技术，三者表现出的性状应该相同，因为这些个体都是由一个细胞(重组细胞)发育而来的。题干图示中经C、D获得重组细胞的过程属于核移植技术。由重组细胞培养、胚胎分割后获得的小羊a，其核遗传物质来自于羊N，质遗传物质来自于羊O，由于生物性状中既有核遗传物质控制的性状，又有质遗传物质控制的性状，所以羊a与羊N性状表现不完全相同，羊N因线粒体发达导致产奶率高这一性状也不会在羊a个体上表现。
方法链接
“克隆羊”、“试管羊”和“转基因羊”这三种生物工程产品，其操作的方法、过程均不相同，为便于区分现总结如下。
1．产生过程的比较
转基因羊：含目的基因的重组质粒导入,受精卵早期胚胎母体子宫产出,新个体。
比较
克隆羊
试管羊
转基因羊
不同点
核移植技术
体外受精
基因拼接
相同点
都利用了动物细胞培养技术、胚胎移植技术
2.含义及原理
(1)克隆羊：将羊的细胞核植入另一只羊的去核卵母细胞中，然后植入母体而诞生的羊。
原理：生物的无性繁殖。
①从具有分裂能力的体细胞中取出细胞核。
②将细胞核注入到去核的卵母细胞中，形成融合的卵母细胞。
③待融合的卵母细胞在体外发育成早期胚胎后，再植入另一只同种雌性个体的子宫内发育。
(2)转基因羊：在羊的受精卵内加入了其他物种的基因后诞生的羊。
最简单的理解就是用体外受精技术，从羊的卵巢里取出卵母细胞，体外孵育成熟后，放入精子进行体外受精；然后选取受精卵发育过程中的最佳时机，借助显微注射法注入目的基因(如人凝血因子IX基因)；再将这个已经含有目的基因(专业提法称“有目的基因整合”)的胚胎植入母羊的子宫“借腹生育”。这样得到的羊由于具有目的基因称为转基因羊。
(3)试管羊：将羊的精子和卵子在体外进行受精，然后植入母体子宫内发育而诞生的羊。
原理：受精卵的全能性。
①首先用激素促进良种母羊多排卵。
②然后把卵母细胞从母羊体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎。
③再把胚胎送入经过激素处理、可以接受胚胎植入的母羊子宫内，孕育成小羊产出。
3．子代个体遗传物质、遗传性状及生殖方式的比较
比较
克隆羊
试管羊
转基因羊
遗传物质
A羊的核基因，B羊的质基因
A、B羊的核基因，B羊的质基因
目的基因及其双亲的基因
遗传性状
几乎全部表现A羊的性状
双亲性状
含目的性状和双亲性状
生殖方式
无性生殖
有性生殖
有性生殖
以上三种羊，都是生物技术在实际中的应用，都与胚胎工程有着密切的联系，但它们之间又有着本质的区别。结合生物技术手段，认清它们之间的不同，有助于更好地认识不同的生物技术的实质，起到学以致用的作用。
迁移训练
2．培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是( )
A．甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵
B．乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟
C．丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液
D．丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内
答案 A
章末整合(二)
①____________________；
②____________________；
③____________________；
④____________________；
⑤____________________。
答案 ①细胞的全能性 ②体细胞杂交 ③流动 ④单克隆抗体制备 ⑤动物细胞与组织培养
方法一 列表比较动物细胞培养与植物组织培养
典例1 下列有关植物组织培养和动物细胞培养的比较中，错误的是( )
A．所用的培养基的成分基本相同
B．植物组织培养的结果是培育成植株，动物细胞培养的结果是培育成很多细胞
C．植物组织培养的目的是为了快速繁殖和获得无病毒的植株，动物细胞培养的目的是为了获得细胞产物或细胞
D．植物组织培养的原理是细胞的全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖
答案 A
解析 植物组织培养和动物细胞培养时，培养基的成分差别较大，动物培养基需要加入血清，植物培养基需要加入植物激素和琼脂。
方法链接
项目
植物组织培养
动物细胞培养
理论基础
植物细胞的全能性
细胞增殖
培养基
类型
固体或半固体培养基
液体培养基
成分
水、矿质元素、微量元素、蔗糖、氨基酸、琼脂等
葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、动物血清等
取材
植物幼嫩部位或花药等
动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
过程
动物胚胎或幼龄
动物的组织、器官
结果
新的组织或植株个体，可以体现细胞的全能性
新的细胞系或细胞株，不形成个体，不能体现细胞的全能性
应用
①植株快速繁殖
②培育无病毒植物
③人工种子
④生产药物、杀虫剂等
⑤转基因植物的培养
①蛋白质生物制品的生产
②皮肤移植材料的培育
③检测有毒物质
④生理、病毒、药理学研究
相同点
①两技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称为克隆，都不涉及减数分裂
②均为无菌操作，都需要适宜的温度、pH等条件
特别提醒 胰蛋白酶可消化细胞间的蛋白质，使组织分散成单个细胞。若长时间作用也会消化细胞膜上的蛋白质，对细胞有损伤作用，因此要控制好胰蛋白酶的作用时间。
迁移训练
1．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
答案 C
解析 植物组织培养用固体培养基，不需用CO2培养箱；植物组织培养可得到完整的植物个体，体现了细胞的全能性；动物细胞培养获得的是动物细胞或代谢产物，不能体现细胞的全能性；植物组织培养和动物细胞培养均需要在无菌条件下进行。
方法二 巧辨动物细胞工程中几组易混的概念
典例2 下列关于动物细胞培养的叙述中，正确的是( )
A．培养中的人的效应T细胞能产生单克隆抗体
B．培养中的人的B淋巴细胞能够无限增殖
C．人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株
D．用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞
答案 D
解析 效应T细胞是高度分化的细胞，不能进行无限增殖，也不能产生抗体；B淋巴细胞不能进行无限增殖；成熟的红细胞不具有分裂能力；动物细胞培养过程中，将肝组织剪碎，利用胰蛋白酶处理可获得单个肝细胞。
方法链接
1．贴壁生长现象及接触抑制现象
(1)贴壁生长：动物细胞在液体培养基中悬浮生长一段时间之后，大部分细胞会贴附在培养瓶的内壁上生长。
(2)接触抑制：细胞有丝分裂数目增加到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制现象。
2．原代培养和传代培养
(1)原代培养：从供体获取细胞与组织后的初次培养。
(2)传代培养：将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养。
(3)癌细胞失去了接触抑制的机制，可以在培养瓶中形成多层细胞。
3．细胞株和细胞系
(1)细胞株：传代培养的细胞能传到10～50代，这样的传代细胞称为细胞株。
(2)细胞系：传代培养的细胞在传到50代后，有部分细胞的遗传物质发生改变，并且具有癌变的特点，能无限地传代下去，叫做细胞系。
迁移训练
2．下列说法正确的是( )
A．动物细胞培养和动物组织培养无任何联系
B．在细胞培养中，有原代培养和传代培养之分
C．原代培养比传代培养进行得晚
D．在对动物成纤维细胞培养时，需用纤维素酶将细胞分散开
答案 B
解析 动物细胞培养和组织培养之间相互依存，表现出一定的组织特性；原代培养和传代培养都属于细胞培养，且传代培养较晚；纤维素酶是分解纤维素的，而动物细胞之间的连接物质的成分主要为蛋白质，应用胰蛋白酶使细胞分散开。
方法三 比较动物细胞融合与植物体细胞杂交
典例3 下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，描述正确的是( )
A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同
B．两者都可以跨越种属间的生殖隔离，突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
C．利用植物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为生产单克隆抗体开辟了新途径
D．目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并使它们的性状全部得以体现
答案 B
解析 动物细胞融合的诱导方法有生物方法，如用灭活的病毒，而植物原生质体融合没有用生物方法；单克隆抗体的制备利用的是动物细胞融合技术；两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并不一定使它们的性状都能得以体现，这是基因选择性表达的结果。
方法链接
动物细胞融合与植物体细胞杂交的实质是相同的，都是用两个或者多个体细胞融合成一个细胞的过程，但二者还有较大的区别。
1．植物体细胞杂交
(1)原理：细胞膜的流动性、细胞的全能性。
(2)细胞融合的方法：去除细胞壁后诱导原生质体融合。
(3)诱导融合的手段：离心、电激、振动、显微操作、聚乙二醇等试剂诱导。
(4)用途：克服了远缘杂交不亲和的障碍，获得杂种植株。
2．动物细胞融合
(1)原理：细胞膜的流动性、细胞增殖。
(2)细胞融合的方法：使细胞分散后诱导细胞融合。
(3)诱导融合的手段：除应用植物体细胞杂交手段外，再加上灭活的病毒诱导(如图)。
(4)用途：制备单克隆抗体的技术之一(不能获得动物个体，可获得细胞及其产物)。
迁移训练
3．下面是关于番茄和马铃薯杂交的过程，回答下列问题：
(1)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功)，得到的后代应含______条染色体，还必须用______处理幼苗，才能得到可育的“番茄—马铃薯”植株，此时体细胞中含有________条染色体。
(2)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为______倍体。
答案 (1) 秋水仙素 A＋B (2)六
方法四 巧记单克隆抗体制备过程中的关键点
典例4 科学家用灭活的病毒把骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合得到杂交瘤细胞，灭活病毒的作用是( )
A．病毒比较小，可钻入到细胞内
B．灭活的病毒已完全死亡，死亡的病毒可以让细胞聚集
C．灭活的病毒已失去感染活性，对各种动物细胞不造成破坏，但所保留的融合活性可使不同的动物细胞进行融合
D．灭活的病毒带有目的基因，通过融合可以让杂交细胞带有目的基因
答案 C
解析 动物细胞融合常用灭活的病毒作促融合因子是因为灭活的病毒不再具有感染性，不会对细胞造成破坏，但仍可促使不同的细胞融合。
方法链接
1．关键思路及操作依据
(1)关键思路
①克隆单一的B淋巴细胞，形成细胞群。
②将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，获得杂交瘤细胞。
(2)用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的原因
①每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体；不同种类的B淋巴细胞分泌的抗体不同。
②B淋巴细胞在体外培养时不能无限增殖；骨髓瘤细胞能够无限增殖。
2．两次筛选
(1)第一次筛选是用选择培养基选出B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的杂种细胞。
(2)第二次筛选需先在多孔培养皿上培养，在每个孔中只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养，然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群。
3．两种培养：注射到小鼠的腹腔内进行体内培养或者利用培养基体外培养。
迁移训练
4．1975年科学家首次利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请据图回答下列问题：
(1)病原体注入小鼠体内后，一般要经过__________细胞处理后，才能被免疫细胞识别。
(2)制备单克隆抗体所用的B淋巴细胞一般从脾中采集，然后以________________作促融合因子，使B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。通过筛选和克隆培养，获得的杂交瘤细胞具有____________________________________________的特点。
(3)单克隆抗体的特点是__________________________________________________________。
根据图示写出应用杂交瘤技术获得单克隆抗体的两种主要方法_________________________。
答案 (1)吞噬
(2)灭活的病毒或聚乙二醇 既能产生特异性抗体，又能无限增殖
(3)特异性强，灵敏度高，并可以大量制备 体外培养法和动物体内培养法
解析 灭活的病毒和聚乙二醇均可促使动物细胞融合。杂交瘤细胞同时具有两个亲代细胞的遗传特性。可以在体外也可以在体内培养杂交瘤细胞获得单克隆抗体。
章末整合(四)
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________；
⑥________________________________________________________________________；
⑦________________________________________________________________________。
答案 ①物质循环再生 ②物种多样性 ③协调与平衡 ④整体性 ⑤系统学与工程学 ⑥恢复 ⑦人工湿地
方法一 生态工程所遵循的基本原理
典例1 如图是某生态农业示意图，下列说法不正确的是( )
A．用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了废物的资源化
B．该生态农业提高了能量利用率
C．用蛆蛹粪便作有机肥还田，运用了物质循环再生原理
D．离开人的管理，该生态工程仍可以正常运转
答案 D
解析 生态农业中人的作用非常关键，离开人的管理，生态系统无法正常运转。生态农业实现了废物的资源化，利用了物质循环再生原理，提高了能量利用率。
方法链接
生态工程是为了实现可持续发展，以解决环境与经济发展协调问题的一门新学科，是实现循环经济的手段之一。生态工程遵循的基本原理如下：
1．物质循环再生原理
物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
2．物种多样性原理
物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。生物多样性程度高，可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。众多的生物通过食物链关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高生态系统的生产力。
实例：(1)反面：辽宁西部的章古台地区，单一种植樟子松，由于缺少昆虫天敌相生相克的食物链，而成为一片不毛之地；(2)正面：由珊瑚虫和某些藻类共生组成的珊瑚礁区，物种繁多，系统稳定。
3．协调与平衡原理
指生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力，即某种环境所能养活的生物种群的最大数量。协调主要指根据当地的环境条件引种或栽种适应当地环境的生物，因此在建设生态工程时，不要盲目引种或栽种；平衡是指某环境条件下生物种群的数量与环境承载力要平衡，如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
4．整体性原理
所谓生态工程的整体性原理，是指人类所处的自然系统、经济系统和社会系统所构成的巨大复合系统，三者相互影响而形成的统一整体。它既包括自然系统的生物与环境、生物与生物之间的相互影响，又包括经
济和社会等系统的影响力，只有把生态与经济和社会有机地结合起来，才能从根本上达到建设生态工程的目的。
实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴及收入等。
5．系统学和工程学原理
(1)系统的结构决定功能原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
实例：稻田养鱼的农业生态工程。
(2)系统整体性原理：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果。即“1＋1＞2”。
在生态工程原理的基础上，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，追求生态、经济、社会效益的统一。在生态系统建设中，往往同时遵循多个生态工程的原理，而不能把它们割裂开来。
迁移训练
1．下列有关生态工程的原理和事例中，错误的是( )
选项
有关事例
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
答案 D
解析 如果违反生态工程的整体性原理，农民的生计得不到保证，随时会发生“前面造林，后面砍树”的现象。
方法二 石油农业、生态农业与精确农业
典例2 在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列有关叙述不正确的是( )
A．该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽、家畜
B．该生态系统中人的作用非常关键，植物是主要成分
C．该生态系统的建立，提高了各营养级之间的能量传递效率
D．沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性
答案 C
解析 生态系统中食物链的上一营养级到下一营养级的能量传递效率一般为10%～20%，且是固定不变的，不会因为建立新的生态系统而提高；此新型生态系统的建立，使能量得到多级利用，提高了能量的利用效率。
方法链接
“石油农业”是指大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用。但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。
生态农业是以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，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生态平衡为主导思想，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。
精确农业(precisionagriculture，PA)，或称精细农业、精准农业，是20多年前在美国明尼苏达大学的土壤学者倡导下开始探索的环境保护型农业的通称。作为基于信息高科技的集约农业，PA将遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术与作物生长模型、作物—土壤养分动态等农学技术，以及传感技术、电脑控制喷洒施肥装置等农业机械技术结合了起来。
迁移训练
2．设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是( )
A．充分利用自然界的物质和能量
B．追求经济效益的最大化
C．尽量减少有害生物的种类
D．提高沼气池的转化效率
答案 A
解析 良性生态农业是最大限度提高物质和能量的利用率，减少环境污染，增加生态系统的稳定性。
章末检测卷(一)
(时间：90分钟 分数：100分)
一、选择题(本题包括25小题，每小题2分，共50分)
1．在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是( )
A．用mRNA为模板逆转录合成DNA
B．以4种脱氧核苷酸为原料人工合成，再通过PCR技术使基因得到扩增
C．将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选
D．由蛋白质的氨基酸序列推测或从cDNA文库中选择
答案 B
解析 目的基因的获取方法有多种，可以用基因克隆法，也可以用PCR技术，还可以用mRNA为模板逆转录合成DNA等，具体选择哪种方法更适合，取决于现有条件。但是题干信息中透露只提供一小段已知DNA序列的片段，没有相应的mRNA、蛋白质的氨基酸序列，所以最佳方法是以4种脱氧核苷酸为原料来人工合成。
2．利用PCR技术扩增DNA，需要的条件是( )
①目的基因 ②引物 ③四种脱氧核苷酸 ④热稳定DNA聚合酶 ⑤mRNA ⑥核糖体 ⑦能量
A．②③④⑤⑥ B．①③④⑤⑦
C．①②③⑤⑥ D．①②③④⑦
答案 D
解析 PCR技术是在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，因此不需要核糖体(核糖体是合成蛋白质的场所)，也不需要mRNA，其他条件与细胞内DNA复制的条件相似。
3．下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序
B．将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白
C．过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选
D．应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达
答案 B
解析 过程①中通过逆转录法获得的目的基因，可用于基因工程，但该目的基因中不存在内含子和非编码序列，因此不能用于比目鱼的基因组测序；将多个抗冻基因编码区相连形成的能表达的新基因可能不再是抗冻基因；利用农杆菌的目的是将重组质粒导入受体细胞，而不是筛选重组质粒；应用DNA探针技术，可以检测受体细胞中是否成功导入了目的基因，但不能检测目的基因是否完全表达。
4．下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是( )
A．②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与
B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上
C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状
D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
答案 D
解析 A项，②为重组Ti质粒，其构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶；B项，含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T-DNA(含目的基因)整合到受体细胞(④)的染色体上，而并非整个重组Ti质粒整合到④的染色体上；C项，目的基因导入受体细胞后不一定能进行表达，所以抗虫基因导入植物细胞后，培育成的植株也不一定具有抗虫性状；D项，转基因抗虫植株是否培育成功，可以从个体水平上进行检测，即观察植株是否具有抗虫性状，如果具有抗虫性状则说明发生了可遗传变异(基因重组)。
5．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、DNA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．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
答案 C
解析 基因操作的工具酶有限制酶、DNA连接酶，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列；目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达，基因工程的结果是让目的基因完成表达，生产出目的基因的产物；选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。
6.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列有关这一过程的叙述，不正确的是( )
A．获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①
B．连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②
C．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
D．通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状
答案 B
解析 限制酶和DNA连接酶的作用部位都位于①，但两者的作用相反；载体具有在宿主细胞中复制的能力，与目的基因结合后，目的基因也会在宿主细胞中一起复制；基因工程的目的就是定向改造生物的遗传性状。
7．科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述，错误的是( )
A．采用逆转录的方法可得到目的基因
B．基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C．马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞
D．用不同种限制酶处理质粒和含有目的基因的DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA分子
答案 D
解析 用限制酶进行切割时，必须特别注意用同一种限制酶来处理载体和目的基因，这样才会产生相同的黏性末端，进而用DNA连接酶连接起来。
8．在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是( )
A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B．用选择培养基筛选导入目的基因的细胞
C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合
D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
答案 C
解析 农杆菌侵染细菌是基因工程中常常用到的把目的基因导入植物细胞的方法，A正确；目的基因是否导入了细胞，需要在选择培养基上进行筛选，B正确；在植物细胞组织培养的过程中，需要调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例，来达到对其脱分化和再分化的控制，D正确；在农杆菌侵染植物细胞的过程中并没有涉及到原生质体的融合，所以C错误。
9．利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速度比一般的绵羊提高30%，体型大50%，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用( )
A．乳腺细胞 B．体细胞
C．受精卵 D．精巢
答案 C
解析 动物基因工程中常用受精卵作为受体细胞。
10．下列关于目的基因导入微生物细胞的叙述中，不正确的是( )
A．常用原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖快，且多为单细胞，遗传物质相对较少
B．受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，称为感受态
C．感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度
D．感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子的液体只要调节为适宜的pH即可，没必要放入缓冲液
答案 D
解析 感受态细胞吸收基因表达载体DNA分子需要适宜的pH，所以应将其放入缓冲液中，防止吸收过程中某些因素影响到pH的变化。
11．下列关于基因工程的叙述中，不正确的是( )
A．基因工程的原理是基因重组
B．运用基因工程技术，可使生物发生定向变异
C．一种生物的基因转移到另一种生物的DNA分子上，属于基因工程的内容
D．是非同源染色体上非等位基因的自由组合
答案 D
解析 基因工程实现了将一种生物的基因与另一种生物的基因组合到同一个体中的愿望，所以这是一种基因重组现象。基因工程是两种生物间的基因重组，而非同源染色体上非等位基因的自由组合仅限于一种生物的减数分裂时才能实现。
12．2001年9月11日，美国发生了震惊世界的“撞机事件”，自此次恐怖活动之后，美国国会议员又遭受了“炭疽热”的侵扰。请分析“炭疽热”的病原体属于生态系统的何种成分( )
A．生产者 B．消费者
C．分解者 D．以上都不是
答案 B
解析 “炭疽热”的病原体是炭疽杆菌，主要在动物体内寄生，所以是消费者。
13．已知某种限制酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被酶切断，则从理论上讲，经该酶切割后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是( )
A．3B．4C．9D．12
答案 C
解析 解本题的关键是要理解“在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断”，即一个DNA分子可能被切了一个位点，也可能被切了两个或三个位点，要分开考虑，不要遗漏和重复。切一个位点情况下可得到a和bcd，ab和cd，abc和d；切两个位点情况下可得到a、b和cd，a、bc和d，ab、c和d；切三个位点情况下可得到a、b、c、d。一共可以得到九种片段，分别是a、b、c、d、ab、abc、bc、bcd、cd。
14．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形巨大、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的合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量
答案 C
解析 基因工程可定向改造生物的遗传性状，可以将各种不同的生物的基因组合到同一生物体内，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，但不一定是体形巨大的个体；导入氨基酸含量多的蛋白质并不能提高此种植物将来的氨基酸含量。
15．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应明确而坚定，绝对禁止研制生物武器
B．生物武器是利用致病菌、病毒或生化毒剂等形成杀伤力
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
答案 C
解析 生物武器有致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等，几乎对所有人都有杀伤力。我们对待生物武器的态度是：坚决禁止生物武器。
16．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是( )
A．常用相同的限制酶处理目的基因和质粒
B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D．导入大肠杆菌的目的基因不一定能表达成功
答案 B
解析 应用DNA连接酶和限制酶构建重组质粒；RNA聚合酶的功能是催化DNA转录为RNA，并不用于重组质粒的构建；目的基因的检测应用质粒上的标记基因；导入目的基因不一定能成功表达，有时还需对目的基因进行修饰。
17．蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是( )
A．原则上能生产任何蛋白质
B．蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质
C．蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现
D．蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第三代基因工程
答案 B
解析 蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程，也需要通过转录和翻译来实现，原则上能生产符合人们要求的蛋白质，但和基因工程相比，突出特点是可以改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，而基因工程只能生产现有的蛋白质。
18．建立有关生物技术安全性和伦理问题的法律法规，能够( )
①规范生物技术研究 ②防止生物技术滥用 ③规范科学家的研究行为 ④对生物技术产生负面影响
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
答案 A
解析 建立有关生物技术安全性和伦理问题的法律法规，是规范生物研究、防止生物技术滥用的有力武器；还可规范科学家的研究行为，对生物技术产生的负面影响有限制作用。
19．从1997年开始，我国可以自行生产乙肝疫苗等基因工程药物，方法是( )
A．在受体细胞内大量增殖乙肝病毒
B．在液体培养基中大量增殖乙肝病毒
C．将乙肝病毒的全部基因导入受体细胞中并表达
D．将乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞中并表达
答案 D
解析 疫苗主要用于计划免疫，可使人体在不患病的情况下获得对相应传染病的抵抗力。所用疫苗只具有抗原性而无致病力。乙肝病毒的抗原特异性是由其外壳蛋白决定的，因此，只需要将乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞中，并使其表达，即可获得具有抗原性而无免疫原性的疫苗(蛋白质)。此过程是通过基因工程实现的，无需培养和大量增殖乙肝病毒，更不需要将乙肝病毒的全部基因导入受体细胞中表达。
20．科学家将含人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育成的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶。这一过程涉及( )
①DNA按照碱基互补配对原则自我复制 ②DNA以其中一条链为模板合成RNA ③RNA以自身为模板自我复制 ④按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
A．①②④ B．③④
C．①②③ D．①②
答案 A
解析 目的基因进入羊的受精卵中，随受精卵的细胞分裂而进行复制和平均分配，复制时严格按照碱基互补配对原则。由这样的受精卵发育成的羊的乳腺细胞中就同样含有目的基因，通过转录和翻译就能产生目的基因的产物——α-抗胰蛋白酶。
21．基因治疗是指( )
A．用DNA探针修复缺陷基因
B．用DNA探针检测疾病
C．将正常基因导入有基因缺陷的细胞中
D．将外源基因导入受体细胞
答案 C
解析 基因治疗是指将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入病人的靶细胞，以纠正基因的缺陷，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病目的的生物医学新技术。
22．下列关于基因工程技术的叙述，正确的是( )
A．切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列
B．PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
D．抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达
答案 D
解析 A项，限制性核酸内切酶大多特异性地识别6个核苷酸序列，但也有少数限制性核酸内切酶能识别4个、5个或8个核苷酸序列。B项，PCR反应中温度周期性变化是为变性、复性和延伸创造条件。另外，耐高温的DNA聚合酶只是在延伸阶段发挥催化作用，变性和复性过程不需要酶的催化。C项，载体质粒上的抗生素抗性基因可作为标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，而不是抗生素合成基因。D项，目的基因导入受体细胞后不一定能正常表达。
23．下列关于转基因生物与环境安全的叙述，错误的是( )
A．重组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．转基因生物所带来的环境安全问题是可以解决的
答案 B
解析 转基因生物给我们带来了巨大的社会效益和经济效益，同时也有可能会对生态系统的稳定性和人类生活环境造成破坏。
24．蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下图为蛋白质工程流程图，图中A、B在遗传学上依次表示( )
A．转录和翻译 B．翻译和转录
C．复制和转录 D．传递和表达
答案 A
25．从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是( )
A．合成编码目的肽的DNA片段
B．构建含目的肽DNA片段的表达载体
C．依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽
D．筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽
答案 C
解析 如果对多肽P1进行改造，首先根据预期功能设计多肽的分子结构，即根据P1氨基酸序列设计多条模拟肽，再根据模拟肽的氨基酸序列合成编码模拟肽的DNA片段，从而构建含目的肽DNA片段的表达载体，最后从表达产生的模拟肽中筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽。
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
26．(14分)科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌体内表达成功。请据图回答下列问题：
(1)图中①DNA是以______________________为模板，通过____________形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的基因。
(2)图中②代表的是__________________，在它的作用下将质粒(______________DNA)切出________末端。
(3)图中④表示将____________________。⑤表示____________随大肠杆菌的繁殖而进行________________________________________________________________________。
(4)采用蛋白质工程可以对胰岛素进行改造，使之起效时间缩短，保证餐后血糖高峰和血液中胰岛素高峰一致。如果你是科研工作者，请写出研制速效胰岛素的思路。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)下列关于蛋白质工程的说法不正确的是( )
A．蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，降低鼠单克隆抗体免疫原性
B．蛋白质工程可对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性、碱变性等加以改变
C．理论上通过对关键氨基酸的转换与增删是进行蛋白质工程的唯一方法
D．蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要
答案 (1)原胰岛素mRNA 逆转录
(2)特定的限制性核酸内切酶 环状 黏性
(3)目的基因导入受体细胞 重组DNA 扩增
(4)确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基序列
(5)C
解析 蛋白质工程的类型主要有两种：一是从头设计，即完全按照人的意愿设计合成蛋白质。从头设计是蛋白质工程中最有意义，也是最困难的操作类型，目前技术尚不成熟，但理论上可行。二是定位突变与局部修饰，即在已有蛋白质基础上，只进行局部的修饰。通过造成一个或几个碱基定位突变，以达到修饰蛋白质分子结构的目的。“从头设计”的方法：确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基序列，可以创造自然界不存在的蛋白质。蛋白质工程的崛起是因为天然蛋白质不能满足人类的需求，例如多数酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产中没有活性或活性很低。
27．(12分)如今，从土豆、草莓到西红柿，各种各样的转基因食品已经进入寻常百姓家，有资料显示，我国餐桌上有50%以上的大豆色拉油属于转基因食品。然而近年来，有关转基因食品是否影响健康的争论不绝于耳。例如，美国康奈尔大学Losey等人将转Bt基因(苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因)玉米花粉撒在苦芭菜上，喂食黑脉金斑蝶，4天后死亡率达44%，而对照组无一死亡，研究者认为该转基因玉米对生物有毒。请回答下列问题：
(1)据报道，转基因作物大面积种植已达7年，食用转基因食品的人群至少已有10亿之多，至今没有转基因食品是不安全的任何实例。转基因食品是安全的，试分析原因：_____________
_______________________________________________________________________________。
(2)自1983年转基因作物在美国问世以来，用生物技术改造农产品的研究与应用进展飞快。试问：转基因产品到底有什么优势？
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)有人认为转基因生物会造成基因污染，危害生态系统的稳定性。你是怎样理解的？
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)转基因食品被煮熟之后，细胞就被破坏了，进入人肠胃系统后，基因被消化成小分子物质而失去遗传作用；我们所吃的非转基因改良谷物是长期人工选择的结果，人们食用后并未有不适和影响健康；转基因食品仅是农作物品种中加入一两个对人类无害的已知性状的基因等
(2)可缩短育种时间；可定向改造生物的遗传性状；可提高粮食产量，解决粮食问题
(3)转基因生物中所含的外源基因可能会通过杂交在环境中传递，可能会由此产生超级杂草、超级害虫以及其他超级生物等，使得生物多样性受到破坏等
解析 (1)转基因食品绝大多数是安全的，人们从食物中获得的是可以吸收的小分子物质，这些物质在不同生物体内多数是相同的，对人类无害；转基因食品只是增加了少量对人类无害的基因，产生了特定蛋白质，不会从根本上改变生物的性质。(2)利用转基因技术，可以按照人们的意愿定向地改造生物的遗传性状，所以对人们来说，有很大的好处。(3)由于转基因技术还不是很成熟，需要特别控制其副作用。
28．(12分)下面是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。请据图回答下列问题：
(1)获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在____________的催化下，合成互补的单链DNA，然后在______________作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的__________序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的______________序列，再通过化学方法合成所需基因。
(2)利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有________、________、4种脱氧核苷酸和耐热性的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
(3)由A和载体B拼接形成的C通常称为_____________________________________________。
(4)在基因工程中，常用Ca2＋处理D，其目的是______________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)逆转录酶 DNA聚合酶 氨基酸 脱氧核苷酸 (2)引物 模板(A基因) (3)基因表达载体 (4)使其成为感受态细胞，有利于吸收重组DNA分子
解析 (1)利用逆转录法合成目的基因的过程是：以mRNA为模板，在逆转录酶的催化作用下合成单链DNA，然后在DNA聚合酶的作用下，合成双链DNA分子；根据蛋白质工程合成目的基因的过程是：根据目标蛋白质的氨基酸序列，推测相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，通过化学方法合成。(2)PCR技术扩增DNA的过程中需要酶、底物、模板、引物和能量等条件。(3)目的基因和载体结合，形成基因表达载体。(4)在利用大肠杆菌做受体细胞时，需要先用Ca2＋处理，使之成为感受态细胞，有利于其吸收重组DNA分子。
29．(12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发出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，据图回答下列问题：
(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的一个切点，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(只写出切割后形成的部分即可)。
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)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____________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)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
答案 (1)①如图所示
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)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
(3)②①③④
解析 (1)①小题相对比较简单，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小题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。(3)蛋白质工程操作流程的正确顺序是：②①③④。
章末检测卷(三)
(时间：90分钟 分数：100分)
一、选择题(本题包括25小题，每小题2分，共50分)
1．下列哪项不属于胚胎移植的基本步骤( )
A．对供体、受体的选择和处理
B．配种或人工授精
C．对胚胎收集、检查、培养或保存
D．对胚胎进行分割、培养和移植
答案 D
解析 胚胎分割不是胚胎移植必需的步骤。
2．有关海星原肠胚的叙述中，不正确的是( )
A．原肠胚已分化成三个胚层
B．原肠胚形成过程中DNA总量增加
C．原肠胚的发育是基因选择性表达的结果
D．原肠胚早期所含的有机物总量增加
答案 D
解析 原肠胚的特征是具有三个胚层，有缩小的囊胚腔，有原肠腔。原肠胚的形成过程中伴随着细胞分裂，细胞数目增多，而每个细胞内遗传物质的量在分裂前后都相等，所以随着细胞分裂，DNA总量增加。原肠胚发育形成各种组织和器官是细胞分化的结果，细胞分化的实质是基因的选择性表达。在胚胎早期发育过程中，营养全部来自受精卵，无法从外界获得，随着生命活动消耗的增加，有机物的总量是减少的。
3．试管婴儿、试管苗、克隆羊三者均属于生物工程的杰出成果，下列叙述正确的是( )
A．都属于无性生殖，能保持母本性状
B．都属于细胞工程技术
C．都体现了体细胞的全能性
D．都不会发生基因重组和变异
答案 B
解析 试管婴儿属于有性生殖；试管婴儿不能体现体细胞的全能性，克隆羊体现的是动物细胞的细胞核的全能性；试管婴儿由合子发育而来，在产生精子和卵细胞的减数分裂过程中有基因重组的发生。
4．2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
据图分析，下列叙述错误的是( )
A．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B．捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C．三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D．三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
答案 C
解析 从图中可知，母亲卵母细胞只是提供了细胞核，而线粒体位于细胞质中，因此可以避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，A正确；红绿色盲基因位于细胞核内的染色体上，捐献者只是提供了细胞质，所以捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿，B正确；染色体全部位于细胞核内，从图中可知，三亲婴儿的染色体一半来自母亲、一半来自父亲，C错误；从图中可知，体外受精完成后，还需要进行早期胚胎培养，当培养到桑椹胚或囊胚时再通过胚胎移植，移植到母亲子宫内继续发育，D正确。
5．体外受精技术和克隆动物的生殖方式是( )
A．前者属于有性生殖，后者属于无性生殖
B．二者都属于有性生殖
C．二者都属于无性生殖
D．前者属于无性生殖，后者属于有性生殖
答案 A
解析 体外受精技术属于有性生殖，而克隆属于无性生殖。
6．下列关于试管动物技术的叙述，正确的是( )
A．通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经过移植产生后代的技术
B．通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经过移植产生后代的技术
C．通过人工操作使卵子在体外条件下成熟和受精，并将受精卵移植产生后代的技术
D．通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并将受精卵移植产生后代的技术
答案 A
解析 试管动物的培育需要体外受精和早期胚胎培养，而后将其移植到母体内发育形成幼体。
7．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完全相同的后代
答案 C
解析 从附睾中取出的精子并没有获能，故A错误；采集卵母细胞前需要对供、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，故B错误；供体是提供胚胎的动物，包括提供配子且遗传性状优良的雌性和雄性个体，故C正确；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，故D错误。
8．胚胎移植技术中，常用的激素有( )
①促性腺激素 ②雌激素 ③孕激素 ④雄激素
A．①② B．①③
C．①②③ D．②③④
答案 B
解析 胚胎移植技术中常用孕激素促使供体母畜与受体母畜同期发情处理，用促性腺激素促使供体动物超数排卵。
9．下图为克隆羊“多莉”的培育过程示意图：
下列各项有关表述，错误的是( )
A．克隆羊“多莉”的主要性状与甲羊一致，因为其细胞核基因来自甲羊
B．克隆羊“多莉”的培育过程中采用的生物技术有核移植和胚胎移植
C．乙羊的去核卵母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具有全能性
答案 D
解析 “多莉”羊的培育成功，说明高度分化的动物体细胞的细胞核仍保持有全能性，但动物体细胞的全能性至今还没有得到实验证实。
10．下列关于ES细胞的叙述，不正确的是( )
A．细胞体积较小，细胞核明显
B．体外培养可以增殖而不分化
C．目前已经可以在体外诱导分化出不同器官
D．可以从哺乳动物的囊胚内细胞团中分离获取
答案 C
解析 从理论上讲，ES细胞可在体外诱导分化出不同的器官，但到目前为止，还没有培养出任何真正的器官。
11．下列关于哺乳动物受精和发育的叙述，正确的是( )
A．雌性动物排卵后，遇到精子可完成受精
B．胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，这是由于基因开始进行选择性表达
C．动物卵细胞的形成过程始于初情期后
D．动物的个体发育过程是：受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体
答案 B
解析 雌性动物排出的卵子并非成熟的卵子，即使遇到精子，也要在继续成熟至减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力；胚胎在桑椹胚后继续发育至囊胚期时开始分化，分化的实质是基因的选择性表达；动物卵子的发生始于性别分化后；动物的个体发育过程包括胚胎发育和胚后发育。
12．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的遗传性状，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
答案 B
解析 胚胎移植不能定向改造动物的遗传性状；A细胞可以是受精卵或重组细胞；①②两个胚胎具有相同的遗传物质；图中a过程包括卵裂、桑椹胚、囊胚。
13．下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是( )
A．对供体、受体要进行选择
B．要用激素对供体进行超数排卵处理
C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
D．胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法
答案 C
解析 胚胎移植的生理学基础之一表现在：供体与受体有相同的生理环境，因此，在进行胚胎移植时没有必要进行免疫检查；在胚胎移植时应选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体为受体，选择遗传性能和生长性能优良的个体作为供体；在用激素对供、受体进行同期发情处理的基础上，还要对供体用促性腺激素进行超数排卵处理，以得到更多的胚胎；胚胎移植的方法有手术法和非手术法两种。
14．下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是( )
A．受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植
B．受体母畜必须处于与供体母畜同期发情的状态
C．超数排卵技术要使用一定的激素
D．试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行
答案 A
解析 胚胎移植操作的对象是早期胚胎而不是受精卵；其生理基础是供、受体排卵后产生相同的生理变化，为移植提供相同的生理环境；超数排卵要对供体用促性腺激素进行处理；试管婴儿的实质是“体外受精”和“胚胎移植”的共同产物。
15．将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内。以下说法不正确的是( )
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，可以说移植成功
C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．不管是否妊娠，同种动物生殖器官的生理变化都是一样的
答案 D
解析 雌性哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物生殖器官的生理变化是一样的，但前提是“发情排卵后”。
16．通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是( )
A．类胚胎干细胞能够分化成多种细胞
B．分化的体细胞丢失了某些基因
C．二者功能有差异，但形态没有差异
D．二者基因组成相同，且表达的基因相同
答案 A
解析 干细胞是一类具有自我复制和多向分化潜能的细胞，它包括专能干细胞、多能干细胞和全能干细胞，胚胎干细胞具有全能性，可以自我更新并具有分化为体内所有组织细胞的能力。类胚胎干细胞与胚胎干细胞具有相似的特性，能够分化成多种细胞。
17．以下关于桑椹胚的说法，不正确的是( )
A．胚胎细胞达到32个左右，形似桑椹
B．每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性
C．良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性
D．是由受精卵经有丝分裂产生的
答案 C
解析 良种母牛体内桑椹胚是由受精卵发育而成，受精卵经有丝分裂形成的各细胞基因型相同，由它们克隆而成的小牛性别也相同，但不一定都是雌性，这要视一开始此受精卵的情况而定，若受精卵为XY型，则为雄性；若受精卵为XX型，则为雌性。
18．中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中，错误的是( )
A．在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等几个阶段
B．兔子卵细胞细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性
C．克隆出的早期胚胎中，各细胞间具有相同的遗传信息
D．在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化
答案 D
解析 在早期胚胎的囊胚时期，细胞开始出现分化。
19．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的复生已不是神话。如果世界上最后一头野驴刚死亡，以下较易复生野驴的方法是( )
A．将野驴的体细胞取出，利用组织培养，培育成新个体
B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养技术，经脱分化、再分化培育成新个体
C．取出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．将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
答案 C
解析 动物体细胞的全能性由于分化程度高而使表现受到严格限制；若仅将野驴的基因导入家驴的受精卵中，由于导入基因数量少，难以保证野驴的遗传特性。因此，可用克隆技术——核移植技术复生野驴。
20．高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程，下列有关叙述错误的是( )
A．题图是胚胎发育过程中囊胚期示意图，①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团
B．高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚期→幼体，其中，最关键的时期是原肠胚期
C．高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束
D．进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行
答案 D
21．下列关于胚胎工程的说法，不正确的是( )
A．胚胎移植技术能解决某些不孕症患者的生育问题
B．在对囊胚阶段的胚胎分割时要将内细胞团均等分割
C．通过体外诱导胚胎干细胞分化，培育供移植的组织器官
D．受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来的胚胎
答案 D
解析 胚胎工程目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分割技术。通过胚胎移植已经成功地获得了许多试管婴儿。胚胎分割是将早期胚胎均等分割，再经移植获得同卵双胎或多胎的一种技术，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。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。
22．下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，错误的是( )
A．利用胚胎分割技术可以获得两个或多个基因型相同的胚胎
B．诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不需要加入饲养层细胞
C．采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用
D．卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体
答案 C
解析 利用胚胎分割技术获得的组织细胞来自同一个受精卵，基因型相同；饲养层细胞可以抑制干细胞分化，所以诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不能加入饲养层细胞；采集到的精子需经获能处理，采集到的卵母细胞需发育到减数第二次分裂中期才具有受精能力；在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体说明受精完成。
23．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或囊胚期的胚胎
D．采取胚胎分割移植技术可同时获得多个性状相同的家畜个体
答案 B
解析 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，可同时获得多个性状相同的家畜个体。
24．2010年，“试管婴儿之父”罗伯特·爱德华兹获得了诺贝尔生理学或医学奖。下面是试管婴儿培育过程示意图。下列有关叙述不正确的是( )
A．过程①中可通过注射促性腺激素增加排卵数量
B．过程②在培养细胞的培养液中就可以完成
C．过程③的培养液中应该添加动物血清
D．过程④成功的条件之一是受体对供体胚胎没有排斥
答案 B
解析 在完成过程②之前，需要将采集的精子放在人工合成的获能液中培养一段时间，完成精子的获能。获能的精子和培养成熟的卵子一般情况下在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。
25．如图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，过程Ⅰ是将带有遗传标记的ES细胞注入到早期胚胎的囊胚腔，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；过程Ⅱ是将目的基因导入胚胎干细胞的过程。下列有关叙述不正确的是( )
A．过程Ⅰ的研究利用了胚胎干细胞具有全能性的特点
B．过程Ⅰ中，囊胚的后一个阶段形成了内、中、外三个胚层及两个囊胚腔
C．过程Ⅱ中可用显微注射法将目的基因导入胚胎干细胞
D．过程Ⅱ中需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶
答案 B
解析 过程Ⅰ利用了细胞的全能性；囊胚的后一个阶段是原肠胚，具有内、中、外三个胚层和原肠腔、囊胚腔两个囊腔；过程Ⅱ中，将目的基因导入动物受体细胞常用的方法是显微注射法；基因工程中常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶。
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
26．(12分)甲图为牛胚胎移植示意图，乙图为胚胎发育某时期示意图。请据图回答下列问题：
(1)牛胚胎移植程序中，②用____________处理使供体母牛超数排卵。冲卵的实质是获得________________________________________________________________________。
(2)如果对胚胎进行分割移植时，胚胎应发育到______或________阶段。
(3)乙图中1是________，4是________；将来发育成胎儿各种组织的[ ]是_______________________________。
(4)胚胎移植时，早期胚胎从供体中收集的生理基础________________________________
__________________。
答案 (1)促性腺激素 早期胚胎 (2)桑椹胚 囊胚
(3)滋养层 囊胚腔 2 内细胞团 (4)早期胚胎形成后，未与母体子宫建立联系，处于游离状态
解析 胚胎移植时，供、受体必须用激素进行同期发情处理，还要用促性腺激素处理供体母牛进行超数排卵；对胚胎进行分割移植时，胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段；乙图是胚胎发育的囊胚阶段，其中1是滋养层，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚腔，发育成胎儿各种组织的是内细胞团，滋养层将来发育成胚胎的支持组织，如胎盘。
27．(14分)克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础，又解决了器官移植中供体不足的问题，同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用图。请据图回答下列问题：
(1)图中所涉及的现代生物技术有________________和________________等。
(2)图中两个婴儿长大后，外貌、性格和其他特征与原型男人相似，这说明________________具有全能性。
(3)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________。
(4)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。胚胎干细胞形成组织、器官必须要进行____________________和______________________。
(5)在体外培养胚胎干细胞能否获得动物器官？______________。为什么？_____________
______________________________________________________________________。
答案 (1)核移植 胚胎移植(或胚胎分割、动物细胞培养等) (2)动物体细胞核 (3)动物血清 温度 pH (4)胰蛋白酶 细胞的分裂 分化 (5)不能 胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖但不发生分化
解析 获得重组细胞，利用的主要是核移植技术。从重组细胞到早期胚胎，涉及细胞培养；胚胎进入代孕母体，则利用了胚胎移植；早期胚胎分为胚胎1和2，是胚胎分割的结果。两个婴儿的遗传物质主要来自供核的亲本，将来与供核的亲本外貌很相似。胰蛋白酶能使细胞分散开来。通过ES细胞体外诱导分化，还可以培育出人造组织器官，但ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。
28．(12分)控制哺乳动物的性别对于畜牧业生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如：牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如图所示)。
根据以上信息回答下列相关问题：
(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下______________和受精，受精卵通过培养发育为早期胚胎后，再经胚胎移植产生后代的技术。
(2)图中过程①通常采用________________技术。在这个过程中__________的精子与卵子相遇时，首先发生____________反应，释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有__________________________________。
(3)胚胎移植时，受体应处于适合的生理状况，此时可利用激素对受体进行____________处理。此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生____________反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出两种对早期胚胎进行性别鉴定的方法(只需写出名称或简要原理)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)成熟 (2)体外受精 获能 顶体 透明带反应和卵细胞膜反应 (3)同期发情 免疫排斥
(4)DNA分子杂交技术(利用基因探针鉴定)、分析胚胎细胞的染色体组型
解析 (1)人工采集的卵子与精子不能够直接受精，精子需要经过获能处理，卵子需要再培养发育到MⅡ中期才可受精。(2)精卵结合时，首先发生顶体反应，释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质，便于精子进入。(3)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这是胚胎移植的生理基础。胚胎移植时，为使受体、供体生理状况相同，便于胚胎的移植，需要用激素进行同期发情处理。(4)鉴定胚胎性别的最好方法是对胚胎细胞进行染色体分析，当然也可运用Y染色体上的基因制成探针检测Y染色体的存在。
29．(12分)如图是与生产转基因奶牛有关的部分过程图解。据图回答下列问题：
(1)图甲中①过程属于转基因奶牛培育过程中的__________________________________阶段，此过程中用到的酶包括__________________________________________________________。
(2)B的受体细胞一般选择__________(名称)。
(3)②过程发生时，防止多精入卵的反应叫____________________、____________________，D细胞发育的过程中，细胞开始分化发生在[ ]__________期。
(4)若要同时获得多头相同的转基因小牛，可对图乙中的E进行____________________，操作过程需要特别注意的问题是________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)基因表达载体的构建 限制酶、DNA连接酶
(2)受精卵 (3)透明带反应 卵细胞膜反应 E 囊胚
(4)胚胎分割 要将内细胞团均等分割
解析 基因工程的操作步骤：获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。图甲表示的是基因表达载体的构建，此过程常用的工具酶是限制酶、DNA连接酶。受精作用过程中发生的重要生理反应包括顶体反应、透明带反应、卵细胞膜反应，其中防止多精入卵的反应为透明带反应、卵细胞膜反应。胚胎分割时要注意将内细胞团均等分割。
章末检测卷(三)
(时间：90分钟 分数：100分)
一、选择题(本题包括25小题，每小题2分，共50分)
1．下列哪项不属于胚胎移植的基本步骤( )
A．对供体、受体的选择和处理
B．配种或人工授精
C．对胚胎收集、检查、培养或保存
D．对胚胎进行分割、培养和移植
答案 D
解析 胚胎分割不是胚胎移植必需的步骤。
2．有关海星原肠胚的叙述中，不正确的是( )
A．原肠胚已分化成三个胚层
B．原肠胚形成过程中DNA总量增加
C．原肠胚的发育是基因选择性表达的结果
D．原肠胚早期所含的有机物总量增加
答案 D
解析 原肠胚的特征是具有三个胚层，有缩小的囊胚腔，有原肠腔。原肠胚的形成过程中伴随着细胞分裂，细胞数目增多，而每个细胞内遗传物质的量在分裂前后都相等，所以随着细胞分裂，DNA总量增加。原肠胚发育形成各种组织和器官是细胞分化的结果，细胞分化的实质是基因的选择性表达。在胚胎早期发育过程中，营养全部来自受精卵，无法从外界获得，随着生命活动消耗的增加，有机物的总量是减少的。
3．试管婴儿、试管苗、克隆羊三者均属于生物工程的杰出成果，下列叙述正确的是( )
A．都属于无性生殖，能保持母本性状
B．都属于细胞工程技术
C．都体现了体细胞的全能性
D．都不会发生基因重组和变异
答案 B
解析 试管婴儿属于有性生殖；试管婴儿不能体现体细胞的全能性，克隆羊体现的是动物细胞的细胞核的全能性；试管婴儿由合子发育而来，在产生精子和卵细胞的减数分裂过程中有基因重组的发生。
4．2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
据图分析，下列叙述错误的是( )
A．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B．捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C．三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D．三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
答案 C
解析 从图中可知，母亲卵母细胞只是提供了细胞核，而线粒体位于细胞质中，因此可以避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，A正确；红绿色盲基因位于细胞核内的染色体上，捐献者只是提供了细胞质，所以捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿，B正确；染色体全部位于细胞核内，从图中可知，三亲婴儿的染色体一半来自母亲、一半来自父亲，C错误；从图中可知，体外受精完成后，还需要进行早期胚胎培养，当培养到桑椹胚或囊胚时再通过胚胎移植，移植到母亲子宫内继续发育，D正确。
5．体外受精技术和克隆动物的生殖方式是( )
A．前者属于有性生殖，后者属于无性生殖
B．二者都属于有性生殖
C．二者都属于无性生殖
D．前者属于无性生殖，后者属于有性生殖
答案 A
解析 体外受精技术属于有性生殖，而克隆属于无性生殖。
6．下列关于试管动物技术的叙述，正确的是( )
A．通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经过移植产生后代的技术
B．通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经过移植产生后代的技术
C．通过人工操作使卵子在体外条件下成熟和受精，并将受精卵移植产生后代的技术
D．通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并将受精卵移植产生后代的技术
答案 A
解析 试管动物的培育需要体外受精和早期胚胎培养，而后将其移植到母体内发育形成幼体。
7．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完全相同的后代
答案 C
解析 从附睾中取出的精子并没有获能，故A错误；采集卵母细胞前需要对供、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，故B错误；供体是提供胚胎的动物，包括提供配子且遗传性状优良的雌性和雄性个体，故C正确；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，故D错误。
8．胚胎移植技术中，常用的激素有( )
①促性腺激素 ②雌激素 ③孕激素 ④雄激素
A．①② B．①③
C．①②③ D．②③④
答案 B
解析 胚胎移植技术中常用孕激素促使供体母畜与受体母畜同期发情处理，用促性腺激素促使供体动物超数排卵。
9．下图为克隆羊“多莉”的培育过程示意图：
下列各项有关表述，错误的是( )
A．克隆羊“多莉”的主要性状与甲羊一致，因为其细胞核基因来自甲羊
B．克隆羊“多莉”的培育过程中采用的生物技术有核移植和胚胎移植
C．乙羊的去核卵母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具有全能性
答案 D
解析 “多莉”羊的培育成功，说明高度分化的动物体细胞的细胞核仍保持有全能性，但动物体细胞的全能性至今还没有得到实验证实。
10．下列关于ES细胞的叙述，不正确的是( )
A．细胞体积较小，细胞核明显
B．体外培养可以增殖而不分化
C．目前已经可以在体外诱导分化出不同器官
D．可以从哺乳动物的囊胚内细胞团中分离获取
答案 C
解析 从理论上讲，ES细胞可在体外诱导分化出不同的器官，但到目前为止，还没有培养出任何真正的器官。
11．下列关于哺乳动物受精和发育的叙述，正确的是( )
A．雌性动物排卵后，遇到精子可完成受精
B．胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，这是由于基因开始进行选择性表达
C．动物卵细胞的形成过程始于初情期后
D．动物的个体发育过程是：受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体
答案 B
解析 雌性动物排出的卵子并非成熟的卵子，即使遇到精子，也要在继续成熟至减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力；胚胎在桑椹胚后继续发育至囊胚期时开始分化，分化的实质是基因的选择性表达；动物卵子的发生始于性别分化后；动物的个体发育过程包括胚胎发育和胚后发育。
12．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的遗传性状，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
答案 B
解析 胚胎移植不能定向改造动物的遗传性状；A细胞可以是受精卵或重组细胞；①②两个胚胎具有相同的遗传物质；图中a过程包括卵裂、桑椹胚、囊胚。
13．下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是( )
A．对供体、受体要进行选择
B．要用激素对供体进行超数排卵处理
C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
D．胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法
答案 C
解析 胚胎移植的生理学基础之一表现在：供体与受体有相同的生理环境，因此，在进行胚胎移植时没有必要进行免疫检查；在胚胎移植时应选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体为受体，选择遗传性能和生长性能优良的个体作为供体；在用激素对供、受体进行同期发情处理的基础上，还要对供体用促性腺激素进行超数排卵处理，以得到更多的胚胎；胚胎移植的方法有手术法和非手术法两种。
14．下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是( )
A．受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植
B．受体母畜必须处于与供体母畜同期发情的状态
C．超数排卵技术要使用一定的激素
D．试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行
答案 A
解析 胚胎移植操作的对象是早期胚胎而不是受精卵；其生理基础是供、受体排卵后产生相同的生理变化，为移植提供相同的生理环境；超数排卵要对供体用促性腺激素进行处理；试管婴儿的实质是“体外受精”和“胚胎移植”的共同产物。
15．将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内。以下说法不正确的是( )
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，可以说移植成功
C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．不管是否妊娠，同种动物生殖器官的生理变化都是一样的
答案 D
解析 雌性哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物生殖器官的生理变化是一样的，但前提是“发情排卵后”。
16．通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是( )
A．类胚胎干细胞能够分化成多种细胞
B．分化的体细胞丢失了某些基因
C．二者功能有差异，但形态没有差异
D．二者基因组成相同，且表达的基因相同
答案 A
解析 干细胞是一类具有自我复制和多向分化潜能的细胞，它包括专能干细胞、多能干细胞和全能干细胞，胚胎干细胞具有全能性，可以自我更新并具有分化为体内所有组织细胞的能力。类胚胎干细胞与胚胎干细胞具有相似的特性，能够分化成多种细胞。
17．以下关于桑椹胚的说法，不正确的是( )
A．胚胎细胞达到32个左右，形似桑椹
B．每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性
C．良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性
D．是由受精卵经有丝分裂产生的
答案 C
解析 良种母牛体内桑椹胚是由受精卵发育而成，受精卵经有丝分裂形成的各细胞基因型相同，由它们克隆而成的小牛性别也相同，但不一定都是雌性，这要视一开始此受精卵的情况而定，若受精卵为XY型，则为雄性；若受精卵为XX型，则为雌性。
18．中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中，错误的是( )
A．在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等几个阶段
B．兔子卵细胞细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性
C．克隆出的早期胚胎中，各细胞间具有相同的遗传信息
D．在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化
答案 D
解析 在早期胚胎的囊胚时期，细胞开始出现分化。
19．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的复生已不是神话。如果世界上最后一头野驴刚死亡，以下较易复生野驴的方法是( )
A．将野驴的体细胞取出，利用组织培养，培育成新个体
B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养技术，经脱分化、再分化培育成新个体
C．取出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．将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
答案 C
解析 动物体细胞的全能性由于分化程度高而使表现受到严格限制；若仅将野驴的基因导入家驴的受精卵中，由于导入基因数量少，难以保证野驴的遗传特性。因此，可用克隆技术——核移植技术复生野驴。
20．高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程，下列有关叙述错误的是( )
A．题图是胚胎发育过程中囊胚期示意图，①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团
B．高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚期→幼体，其中，最关键的时期是原肠胚期
C．高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束
D．进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行
答案 D
21．下列关于胚胎工程的说法，不正确的是( )
A．胚胎移植技术能解决某些不孕症患者的生育问题
B．在对囊胚阶段的胚胎分割时要将内细胞团均等分割
C．通过体外诱导胚胎干细胞分化，培育供移植的组织器官
D．受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来的胚胎
答案 D
解析 胚胎工程目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分割技术。通过胚胎移植已经成功地获得了许多试管婴儿。胚胎分割是将早期胚胎均等分割，再经移植获得同卵双胎或多胎的一种技术，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。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。
22．下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，错误的是( )
A．利用胚胎分割技术可以获得两个或多个基因型相同的胚胎
B．诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不需要加入饲养层细胞
C．采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用
D．卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体
答案 C
解析 利用胚胎分割技术获得的组织细胞来自同一个受精卵，基因型相同；饲养层细胞可以抑制干细胞分化，所以诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不能加入饲养层细胞；采集到的精子需经获能处理，采集到的卵母细胞需发育到减数第二次分裂中期才具有受精能力；在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体说明受精完成。
23．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或囊胚期的胚胎
D．采取胚胎分割移植技术可同时获得多个性状相同的家畜个体
答案 B
解析 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，可同时获得多个性状相同的家畜个体。
24．2010年，“试管婴儿之父”罗伯特·爱德华兹获得了诺贝尔生理学或医学奖。下面是试管婴儿培育过程示意图。下列有关叙述不正确的是( )
A．过程①中可通过注射促性腺激素增加排卵数量
B．过程②在培养细胞的培养液中就可以完成
C．过程③的培养液中应该添加动物血清
D．过程④成功的条件之一是受体对供体胚胎没有排斥
答案 B
解析 在完成过程②之前，需要将采集的精子放在人工合成的获能液中培养一段时间，完成精子的获能。获能的精子和培养成熟的卵子一般情况下在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。
25．如图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，过程Ⅰ是将带有遗传标记的ES细胞注入到早期胚胎的囊胚腔，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；过程Ⅱ是将目的基因导入胚胎干细胞的过程。下列有关叙述不正确的是( )
A．过程Ⅰ的研究利用了胚胎干细胞具有全能性的特点
B．过程Ⅰ中，囊胚的后一个阶段形成了内、中、外三个胚层及两个囊胚腔
C．过程Ⅱ中可用显微注射法将目的基因导入胚胎干细胞
D．过程Ⅱ中需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶
答案 B
解析 过程Ⅰ利用了细胞的全能性；囊胚的后一个阶段是原肠胚，具有内、中、外三个胚层和原肠腔、囊胚腔两个囊腔；过程Ⅱ中，将目的基因导入动物受体细胞常用的方法是显微注射法；基因工程中常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶。
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
26．(12分)甲图为牛胚胎移植示意图，乙图为胚胎发育某时期示意图。请据图回答下列问题：
(1)牛胚胎移植程序中，②用____________处理使供体母牛超数排卵。冲卵的实质是获得________________________________________________________________________。
(2)如果对胚胎进行分割移植时，胚胎应发育到______或________阶段。
(3)乙图中1是________，4是________；将来发育成胎儿各种组织的是[ ]________________。
(4)胚胎移植时，早期胚胎从供体中收集的生理基础是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)促性腺激素 早期胚胎 (2)桑椹胚 囊胚
(3)滋养层 囊胚腔 2 内细胞团 (4)早期胚胎形成后，未与母体子宫建立联系，处于游离状态
解析 胚胎移植时，供、受体必须用激素进行同期发情处理，还要用促性腺激素处理供体母牛进行超数排卵；对胚胎进行分割移植时，胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段；乙图是胚胎发育的囊胚阶段，其中1是滋养层，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚腔，发育成胎儿各种组织的是内细胞团，滋养层将来发育成胚胎的支持组织，如胎盘。
27．(14分)克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础，又解决了器官移植中供体不足的问题，同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用图。请据图回答下列问题：
(1)图中所涉及的现代生物技术有________________和________________等。
(2)图中两个婴儿长大后，外貌、性格和其他特征与原型男人相似，这说明________________具有全能性。
(3)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________。
(4)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。胚胎干细胞形成组织、器官必须要进行____________________和______________________。
(5)在体外培养胚胎干细胞能否获得动物器官？______________。为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)核移植 胚胎移植(或胚胎分割、动物细胞培养等) (2)动物体细胞核 (3)动物血清 温度 pH (4)胰蛋白酶 细胞的分裂 分化 (5)不能 胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖但不发生分化
解析 获得重组细胞，利用的主要是核移植技术。从重组细胞到早期胚胎，涉及细胞培养；胚胎进入代孕母体，则利用了胚胎移植；早期胚胎分为胚胎1和2，是胚胎分割的结果。两个婴儿的遗传物质主要来自供核的亲本，将来与供核的亲本外貌很相似。胰蛋白酶能使细胞分散开来。通过ES细胞体外诱导分化，还可以培育出人造组织器官，但ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。
28．(12分)控制哺乳动物的性别对于畜牧业生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如：牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如图所示)。
根据以上信息回答下列相关问题：
(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下______________和受精，受精卵通过培养发育为早期胚胎后，再经胚胎移植产生后代的技术。
(2)图中过程①通常采用________________技术。在这个过程中__________的精子与卵子相遇时，首先发生____________反应，释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有__________________________________。
(3)胚胎移植时，受体应处于适合的生理状况，此时可利用激素对受体进行____________处理。此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生____________反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出两种对早期胚胎进行性别鉴定的方法(只需写出名称或简要原理)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)成熟 (2)体外受精 获能 顶体 透明带反应和卵细胞膜反应 (3)同期发情 免疫排斥
(4)DNA分子杂交技术(利用基因探针鉴定)、分析胚胎细胞的染色体组型
解析 (1)人工采集的卵子与精子不能够直接受精，精子需要经过获能处理，卵子需要再培养发育到MⅡ中期才可受精。(2)精卵结合时，首先发生顶体反应，释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质，便于精子进入。(3)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这是胚胎移植的生理基础。胚胎移植时，为使受体、供体生理状况相同，便于胚胎的移植，需要用激素进行同期发情处理。(4)鉴定胚胎性别的最好方法是对胚胎细胞进行染色体分析，当然也可运用Y染色体上的基因制成探针检测Y染色体的存在。
29．(12分)如图是与生产转基因奶牛有关的部分过程图解。据图回答下列问题：
(1)图甲中①过程属于转基因奶牛培育过程中的__________________________________阶段，此过程中用到的酶包括________________________________________________________________________。
(2)B的受体细胞一般选择__________(名称)。
(3)②过程发生时，防止多精入卵的反应叫____________________、____________________，D细胞发育的过程中，细胞开始分化发生在[ ]__________期。
(4)若要同时获得多头相同的转基因小牛，可对图乙中的E进行____________________，操作过程需要特别注意的问题是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)基因表达载体的构建 限制酶、DNA连接酶
(2)受精卵 (3)透明带反应 卵细胞膜反应 E 囊胚
(4)胚胎分割 要将内细胞团均等分割
解析 基因工程的操作步骤：获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。图甲表示的是基因表达载体的构建，此过程常用的工具酶是限制酶、DNA连接酶。受精作用过程中发生的重要生理反应包括顶体反应、透明带反应、卵细胞膜反应，其中防止多精入卵的反应为透明带反应、卵细胞膜反应。胚胎分割时要注意将内细胞团均等分割。
章末检测卷(二)
(时间：90分钟 分数：100分)
一、选择题(本题包括25小题，每小题2分，共50分)
1．中国政府禁止生殖性克隆人，不接受任何生殖性克隆人的实验，原因是( )
A．克隆人不是正常的个体
B．克隆人的技术性问题无法得到解决
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．大多数人对克隆人的研究持否定态度
答案 C
解析 克隆人严重违反了人类伦理道德，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。
2．生物体内细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，这是因为( )
A．细胞丧失了全能性
B．基因的选择性表达
C．不同的细胞内基因不完全相同
D．在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化
答案 B
解析 生物体内的细胞不会表现出全能性，而是发生了基因的选择性表达而分化为不同的组织和器官。
3．下列有关植物组织培养过程中细胞脱分化的叙述，不正确的是( )
A．已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程
B．已经分化的细胞转变成为具有分生能力的薄壁细胞，进而形成植物的愈伤组织的过程
C．离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程
D．离体的植物组织在脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过有关激素的诱导
答案 C
解析 脱分化是指已分化的细胞，经过诱导后，失去特有的结构和功能而转变成未分化的细胞(愈伤组织)的过程。
4．下列关于植物体细胞杂交或植物细胞质遗传的叙述，错误的是( )
A．利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种
B．不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程
C．两个不同品种的紫茉莉杂交，正交、反交所得F1的表现型一致
D．两个不同品种的紫茉莉杂交，F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的
答案 C
解析 植物体细胞杂交利用细胞膜的流动性，使不同物种的两个原生质体融合在一起，经组织培养形成杂种植株，克服了不同物种之间的生殖隔离，A、B正确；紫茉莉枝条颜色的遗传为细胞质遗传，正交、反交的结果是不同的，F1的遗传物质中细胞核遗传物质一半来自母本，一半来自父本，细胞质遗传物质几乎全部来自母本，D正确、C错误。
5．如图为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图，有关叙述正确的是( )
A．获得a、b细胞需要胰蛋白酶和果胶酶
B．诱导a、b细胞融合的化学试剂一般用秋水仙素
C．a、b细胞融合为c细胞的原理是生物膜具有流动性
D．d、e、f过程表示植物的组织培养过程，e、f分别为脱分化和再分化
答案 C
解析 植物体细胞在杂交之前，必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体；a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞膜的流动性；促使a、b细胞融合的化学试剂一般是聚乙二醇；d、e分别为脱分化和再分化。
6．红江橙种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的( )
A．有丝分裂 B．细胞分化
C．减数分裂 D．全能性
答案 C
解析 采用茎尖分生组织细胞离体培养获得脱毒种苗的技术是植物的组织培养，整个过程中植物细胞的分裂方式都是有丝分裂，不涉及减数分裂，植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性。
7．继20世纪80年代以来，随着细胞学和分子生物学快速发展，已广泛应用细胞工程获得新型生物或一定细胞产品。下列有关细胞工程的叙述不正确的是( )
A．同种动物可通过细胞融合技术培育出新品种
B．细胞核移植、细胞培养属于细胞工程涉及的技术范围
C．植物细胞工程采用的各项技术手段的理论基础是植物细胞的全能性
D．植物组织培养是将外植体置于包含植物生长和发育所需的全部营养成分的固体培养基上进行培养
答案 A
解析 目前动物细胞融合技术得到的是杂交细胞，并不能得到杂种动物；细胞核移植、细胞培养均涉及细胞工程技术；植物细胞工程的理论基础是植物细胞的全能性；植物组织培养用的是固体培养基，培养基中含有植物生长、发育所需的全部营养成分。
8．在植物细胞工程的技术中，无需激素调节的是( )
A．植物组织培养中促使细胞脱分化
B．制备植物原生质体
C．植物组织培养中促使细胞再分化
D．促使融合的植物细胞形成愈伤组织
答案 B
解析 植物体细胞杂交技术中，制备原生质体用酶解法，不需激素调节，而植物组织培养技术需要激素调节。
9．体细胞克隆技术的发明，在生物科学发展史上有里程碑式的意义。但是，它也同其他事物一样，既有积极的一面，也有消极的一面。下面哪项不是克隆技术积极的一面( )
A．丰富生物的多样性，促使生物进化
B．有利于生物界基因库的保护
C．有利于一些濒于绝迹动物的保护
D．有利于生态系统的稳定
答案 A
解析 克隆是一项无性繁殖技术，运用这一技术可以保护濒危生物物种，有利于生物界基因库的保护，维持生态系统的稳定性，无性繁殖使前后代个体之间遗传物质保持稳定，不利于生物的进化。
10．植物体细胞杂交尚未解决的问题是( )
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．使杂种植株完全按照人们的需要表现出亲本的性状
D．培养出属间的杂种植株
答案 C
解析 植物体细胞杂交的技术较为成熟，可以成功打破生殖隔离产生杂种植株，但很难按照人们的意愿表现出相应性状。
11．科学家们将番茄细胞和马铃薯细胞融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，但它并没有在地上结番茄、地下结马铃薯。下列说法哪项是错误的( )
A．进行植物细胞融合必须先制备原生质体
B．番茄和马铃薯属于同一物种
C．植物体细胞杂交过程需要植物组织培养技术做支持
D．这种“番茄—马铃薯”很可能是可育的
答案 B
解析 植物体细胞杂交，首先的工作是用酶解法将细胞壁去除从而获得原生质体，再用一定的诱导方法促使其融合，经植物组织培养形成完整的杂种植株。番茄和马铃薯细胞融合后，成为“多倍体”细胞，细胞染色体组数增加，细胞内每条染色体仍然有其同源的染色体，所以从理论上讲仍然可育。
12．下列有关植物细胞工程应用的叙述，错误的是( )
A．以根尖、茎尖为材料利用组织培养技术可获得具有抗病毒的新品种
B．利用组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的性状
C．利用组织培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产
D．利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”，克服了生物远缘杂交不亲和的障碍
答案 A
解析 紫草素可以通过组织培养产生紫草素的细胞来实现；植物体细胞杂交的优势是克服远缘杂交不亲和的障碍；根尖和茎尖病毒极少，甚至无病毒，可获得脱毒植株，但并非获得抗病毒的新品种。
13．下列生物工程技术的实际应用过程中能形成愈伤组织的是( )
①作物脱毒 ②细胞产物的工厂化生产 ③生产人工种子 ④转基因植物的培养
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．①②③④
答案 D
解析 作物脱毒、细胞产物的工厂化生产、生产人工种子都是植物细胞工程的实际应用，其技术基础是植物的组织培养技术，都有脱分化形成愈伤组织的过程。转基因植物的培养利用的是基因工程技术和植物组织培养技术，该过程中也要形成愈伤组织。
14．下列有关动物细胞培养的叙述中，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
答案 D
解析 获得大量的分泌蛋白仅仅是动物细胞培养应用的一个方面；遗传物质的改变发生在传代培养中。
15．下列关于体细胞克隆的叙述中，错误的是( )
A．供体为体细胞的细胞核
B．受体为去核卵母细胞
C．细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤
D．克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致
答案 D
解析 动物体细胞克隆是核移植技术的产物，克隆出的后代绝大部分DNA来自供体细胞核，少数DNA来自受体的线粒体，克隆后代的表现型还受环境因素的影响，因此克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型并不完全相同。
16．美国科学家培育出了世界上第一只克隆猫，这只小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因猫妈妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是( )
①发生了基因突变 ②提供卵母细胞的雌猫细胞质基因进行了表达 ③表现型是基因型与环境共同作用的结果 ④代孕花斑猫妈妈的基因进行了表达
A．① B．②③
C．②③④ D．①②③④
答案 B
解析 克隆猫的基因主要来自于重组细胞核提供者，其细胞质基因来自于卵母细胞提供者，代孕者不提供遗传物质。因此，其毛色完全不像生养它的花斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因猫妈妈。其实，即使其遗传物质完全来自于核提供者——基因猫妈妈，毛色也未必就与之完全相同，因为生物的表现型还受到环境的影响。
17．下列不属于动物细胞工程应用的是( )
A．大规模生产干扰素，用于抵抗病毒引起的感染
B．为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞
C．大规模生产食品添加剂、香料等
D．利用核移植技术，加快优良种畜的繁殖
答案 C
解析 大规模生产食品添加剂、香料等属于植物组织培养技术的应用，不属于动物细胞工程的应用；大规模生产干扰素，用取自烧伤病人皮肤的健康细胞进行培养都属于动物细胞培养技术的应用；利用核移植技术，获取新的动物胚胎，并最终发育为动物个体，加快优良种畜的繁殖，属于动物细胞工程的应用。
18．美国杜克大学医疗中心一个研究小组在《科学》杂志上撰文透露，他们利用成年猪的动物血管细胞和能够模拟胚胎环境的新型生物效应器，成功地在实验室培育出新的动脉血管。这种血管的外形和功能都与真的血管一样。这一研究成果是生物组织培养工程领域的重大进展。下列关于以上技术的叙述中，不正确的是( )
A．以上技术属于动物细胞工程的范畴
B．这种技术的基础是动物细胞培养技术
C．这项技术的关键是要激发血管细胞的全能性
D．这项技术的关键是要激发血管细胞发育成血管的潜能
答案 C
解析 题干中的过程属于“治疗性克隆”，是以动物细胞培养为基础的，它只是发育成了血管而并未形成一个完整的个体，不能体现血管细胞的全能性，只是激发了血管细胞发育成血管的潜能。
19．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．体外培养单个已免疫的B淋巴细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体
C．将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经聚乙二醇诱导融合后的细胞不一定为杂交瘤细胞
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不能诊断出SARS病毒感染者
答案 C
解析 单克隆抗体是由已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞相融合后由杂交瘤细胞产生的，其制备过程是先用SARS病毒核衣壳蛋白刺激机体产生相应的B淋巴细胞，将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞相融合，经过筛选，去掉相同细胞的融合体，再经抗原—抗体检测得到既能无限增殖又能产生专一抗体的杂交瘤细胞，经体内培养或体外培养就可获得相应的单克隆抗体。通过单克隆抗体与病毒特异性结合可诊断是否被病毒感染。
20．在进行课题研究时，甲、乙、丙、丁四位同学所采用的方法中错误的是( )
A．甲用酶解法去除植物细胞的细胞壁
B．乙用青蛙的血清来配制小鼠细胞的培养液
C．丙用化学法诱导原生质体的融合
D．丁用体外培养法制备单克隆抗体
答案 B
解析 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；由于青蛙和小鼠的代谢具有较大差异，所以应用小鼠血清来配制小鼠细胞的培养液；诱导原生质体的融合常用物理法或化学法；制备单克隆抗体既可在生物体内，也可用体外培养法。
21．下列关于单克隆抗体制备步骤的叙述，错误的是( )
A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞
B．用纤维素酶和果胶酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞
C．用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体
答案 B
解析 B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞都没有细胞壁，无须用纤维素酶和果胶酶处理。
22.如图为某哺乳动物生殖过程图，正确的叙述是( )
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b细胞的母羊完全不同
C．产生动物个体2的生殖方式为有性生殖
D．e细胞为完成减数分裂的卵细胞
答案 A
解析 通过克隆技术培育的动物称为克隆动物，提供细胞核的是高度分化的体细胞；B项要考虑细胞质基因，应该是“有相同之处”；动物的克隆实际上是无性生殖过程；e细胞是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，并没有完全完成减数分裂。
23．某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列有关说法正确的是( )
A．在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理
B．细胞培养应在CO2培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞的呼吸
C．取单个肝肿瘤细胞进行培养，获得细胞群的方法不属于克隆培养法
D．本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙细胞的毒性大小
答案 D
解析 在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，应该用胰蛋白酶处理；细胞培养在CO2培养箱中进行，CO2的作用是调节pH；把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术，叫做细胞克隆或克隆培养法；本实验应设置对照实验，用添加药物的培养液分别培养甲、乙细胞，根据变异细胞占培养细胞的比例，以检测药物对甲、乙的毒性大小。
24．有人用间接免疫荧光测定细胞表面抗原的分布，以不同荧光染料标记抗体，被标记的抗体分别与小鼠细胞和人细胞膜的抗原结合分别产生绿色和红色荧光，然后做下图所示的实验，对有关现象的解释错误的是( )
A．抗体结合荧光物的部位不同于与抗原结合的部位，因而能介导荧光物标记膜抗原
B．细胞膜具有流动性，因而能用适当诱导方法使两种细胞彼此融合
C．膜分子在膜上扩散移动，因而才会发生融合后膜抗原的分布变化
D．人和小鼠细胞具有相同的抗原，因而能借免疫系统制备标记抗体
答案 D
解析 抗体与荧光物的结合部位和抗体与抗原的结合部位不同，因此抗体能同时与荧光物及抗原结合；两种生物的细胞能融合，其理论基础为细胞膜的流动性；抗原是细胞膜上的一种成分，两种细胞融合后，由于膜分子(抗原)的扩散移动，因而使得两种细胞上的抗原(带荧光标记)能均匀分布；人和小鼠细胞表面的抗原结构是不同的。
25．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——细胞增殖
答案 B
解析 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的增殖。
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
26．(15分)玉米是一种主要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家做了大量的研究工作。如图是关于玉米培养的过程，请据图回答下列问题：
(1)取玉米幼苗的茎尖进行____________，如图A―→C，发育成植株D，取D的花药进行离体培养成幼苗，属于______________，如图E―→F，经秋水仙素处理后发育成植株G；从生殖方式上分析，A―→D属于__________生殖，从细胞分裂方式上分析，E―→F过程中进行了____________分裂。
(2)取茎尖进行培养的原因是_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)A―→C的过程要严格控制______________________________________________________。
(4)用A―→D过程获得的植株D，称为____________。若用D进行繁殖，种植的植株就____________________感染病毒。
(5)用E―→G途径育种的优点是____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(6)若想培育出一种新的玉米品种，可以采用____________育种方式；若想培育出一种能抗虫的玉米新品种，可以采用________育种；若想培育出一种地上结玉米，地下结马铃薯的植株，可以利用____________________技术。
答案 (1)组织培养 单倍体育种 无性 有丝
(2)分生区附近病毒极少，甚至无病毒 (3)无菌
(4)脱毒苗 不会或极少 (5)直接得到稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限 (6)诱变 基因工程 植物体细胞杂交
解析 取玉米的分生组织，经过组织培养获得的植株称为脱毒苗，用脱毒苗进行培养，得到的植株不会或极少感染病毒。在组织培养的过程中，要严格控制无菌，单倍体育种能直接得到稳定遗传的优良品种，极大地缩短育种年限。若想获取新的品种，可采取诱变育种、基因工程育种和体细胞杂交技术等。
27．(10分)如图所示为动物细胞培养过程中，动物细胞增殖情况的变化曲线(图中B、D两点表示经筛选后继续培养)，请据图回答下面的问题：
(1)OA段的培养称为__________培养，AB段可能发生了__________现象，需要用____________________酶处理使组织细胞分散开来。
(2)动物细胞培养和植物组织培养过程中，就细胞增殖、分化来说，动植物细胞都要进行__________________，不同的是植物细胞还要进行____________________。
(3)为制备单克隆抗体，需将____________注射到小鼠体内，以此获取____________细胞，同时可选取图中____________点的细胞与该细胞融合形成杂交细胞，所选取的细胞，其细胞膜上的__________比正常细胞显著减少，为筛选能够产生单克隆抗体的杂交细胞，可用__________培养基达到目的。
答案 (1)原代 接触抑制 胰蛋白 (2)增殖(或分裂) 脱分化和再分化 (3)抗原 B淋巴 D 糖蛋白 选择
解析 动物组织消化后的初次培养称原代培养，分瓶后的培养称传代培养；当动物细胞表面相互接触时，会发生接触抑制现象。动植物细胞培养都必然发生细胞增殖，从而使细胞数目增多；另外，植物组织培养一般都可以发生脱分化和再分化的过程。制备单克隆抗体时，需要将产生单一抗体的B淋巴细胞与能够无限增殖的细胞杂交。欲获得B淋巴细胞必须先注射抗原，检测到有相应抗体的存在才可以提取到相应的B淋巴细胞，而癌细胞表面的糖蛋白减少，黏着性降低，近似球形，易于扩散。筛选一般用选择培养基来进行。
28．(12分)下图是“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程(已知两种植物均为二倍体)。请据图回答有关问题：
(1)②过程所用的化学试剂为______________。
(2)由杂种细胞形成杂种植株的原理是________________________________，这种育种方法的优点是_________________________________________________________________________。
(3)某同学提出，用上图所示方法不能获得纯种，若用白菜和甘蓝的花粉细胞代替图中的体细胞，再采用上图所示的过程即可获得纯种。该同学的方案中有缺陷，请对该方案加以完善：_
_______________________________________________________________________________。
(4)在上图④⑤阶段所用培养基中含有植物激素X和植物激素Y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：
①当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，未分化细胞群经分裂形成________________________________________________________________________。
②当植物激素X与植物激素Y的浓度比________时，未分化细胞群分化形成芽。
③当植物激素X与植物激素Y的浓度比__________时，未分化细胞群分化形成根。
(5)图中将杂种细胞培育成杂种植株用到了植物的组织培养技术，请列举该技术在作物新品种培育方面的另一用途：___________________________________________________________。
答案 (1)聚乙二醇(PEG) (2)植物细胞的全能性 克服了远缘杂交不亲和的障碍 (3)应该对得到的白菜—甘蓝幼苗用秋水仙素处理后再筛选 (4)①愈伤组织
②大于1 ③小于1 (5)单倍体育种或突变体的利用(体细胞诱变育种)
解析 (1)根据图示可知，②过程所用的试剂是聚乙二醇(PEG)。(2)植物体细胞杂交的优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍，其应用的原理是植物细胞的全能性。(3)若用白菜和甘蓝的花粉细胞代替图中的体细胞，得到的杂种细胞中无同源染色体，应该对得到的白菜—甘蓝的幼苗用秋水仙素处理后再筛选方可获得纯种。(4)根据图示，当激素X与激素Y的浓度比等于1时，对应的是愈伤组织；当激素X与激素Y的浓度比大于1时，对应的是分化形成芽；当激素X与Y的浓度比小于1时，对应的是分化形成根。(5)植物的组织培养技术可应用于单倍体育种、突变体的利用等作物新品种的培育。
29．(13分)人乳头状瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关，抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV，从而及时监控宫颈癌的发生，以下是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程，请据图回答下列问题：
(1)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有__________________________________。
(2)若要分析杂交瘤细胞中染色体，可通过______________________等过程制成装片，然后在显微镜下观察。杂交瘤细胞中染色体数目与普通淋巴细胞相比具有的特点是_____________，在HAT培养基上存活的细胞可能包括____________(填下列序号)。
①无抗体分泌的细胞 ②抗HPV抗体的分泌细胞
③其他无关抗体的分泌细胞
(3)对于抗体检测呈________性的杂交瘤细胞应尽早进行克隆化，克隆化的方法最常用的是有限稀释法，即稀释细胞到3～10个/mL，每孔加入细胞稀释液______mL，使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。
(4)由上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体，理由是_________________________。
(5)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因(prG)，该基因能激发动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除本题描述的制备单克隆抗体技术外，请再简要写出一种制备单克隆抗体的思路。_____________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)动物细胞培养、动物细胞融合 (2)解离、漂洗、染色和制片 染色体数目加倍 ①②③ (3)阳 0.1 (4)小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，存在着排异反应 (5)通过基因工程向浆细胞中导入prG；利用核移植技术将浆细胞的细胞核移植到去核的无限增殖细胞中(答对其一即可)
解析 (2)利用显微镜观察有丝分裂过程中的染色体，需先制作临时装片；杂交瘤细胞中含有浆细胞和骨髓瘤细胞的染色体，所以比普通淋巴细胞的染色体数目多一倍；在HAT培养基上生存的细胞均为杂交细胞，这些杂交细胞中有分泌HPV抗体的细胞，有分泌其他抗体的细胞，也有不能分泌抗体的细胞。(3)抗体检验呈阳性，说明该杂交瘤细胞可产生所需抗体；为保证每个小孔不多于一个细胞，根据浓度可推断加入细胞稀释液的量：设加入细胞稀释液的最大量是X，则10个/mL×X＝1个，X＝0.1mL。(4)小鼠形成的抗体与人体抗体不同，故在人体内可引起免疫反应，所以上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体。(5)根据所给信息可知，还可通过转基因技术或核移植技术获得既能大量增殖、又能产生特定抗体的杂交细胞。
章末检测卷(四)
(时间：90分钟 分数：100分)
一、选择题(本题包括25小题，每小题2分，共50分)
1．某一农民承包了一鱼塘，他应怎样合理利用池塘生态系统( )
A．禁渔三年 B．捕捞要彻底
C．适量捕捞成鱼 D．饲养单一品种
答案 C
2．协调与平衡原理主要是指( )
A．生物与环境的适应及环境对生物的承载力
B．系统各组分之间要有适当的比例关系
C．自然系统、经济系统、社会系统协调统一
D．物质循环和能量流动协调统一
答案 A
解析 协调与平衡原理就是考虑好环境承载力，处理好生物与环境的协调与平衡。
3．“1＋1＞2”反映的是生态工程基本原理中的( )
A．物种多样性原理 B．整体性原理
C．协调与平衡原理 D．系统学和工程学原理
答案 D
解析 系统整体性原理是系统学与工程学原理的分支，并不是整体性原理，故不能选B。
4．埃及的阿斯旺大坝建成后，尽管改善了电力和灌溉条件，取得了明显的经济效益，但巨大的水库沿岸水草丛生，使血吸虫发病率高达80%～100%，尼罗河下游农田失去了肥源等。这说明该工程( )
A．经济效益和生态效益良好
B．在一定程度上破坏了生态平衡
C．维持了原来的生态平衡
D．使生态系统的结构变得复杂
答案 B
5．下列关于生态工程的叙述中，错误的是( )
A．生态工程是生态学与工程学的结合
B．生态工程追求经济与生态效益的双赢
C．生态工程是无消耗、多效益的工程
D．应用物种共生和物质循环再生的原理
答案 C
解析 生态工程实现了物质和能量的多级利用，但并不是无消耗。生态工程追求的是经济和生态效益的双赢。
6．下列农业模式中不遵循生态经济发展原理的是( )
A．石油农业 B．精确农业
C．无废弃物农业 D．四位一体农业
答案 A
7．豆科植物和固氮菌互利共生，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害，这体现了生态工程的什么原理( )
A．系统的结构决定功能原理
B．整体性原理
C．系统整体性原理
D．协调与平衡原理
答案 C
解析 自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。将豆科植物和固氮菌分开，破坏了它们的整体性，所以这体现了系统整体性原理。
8．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
答案 A
解析 我国南方水网地区的桑基鱼塘模式，主要应用了生态工程的系统学和工程学原理，即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，大大提高了系统生产力。
9．无废弃物农业与石油农业相比，其主要优点是( )
A．生产效率高，产品种类多
B．物质循环利用，对环境的破坏性很小
C．以石油、煤原料为动力，生产效率高
D．生物多样性程度高，环境承载力不大
答案 B
解析 无废弃物农业与石油农业相比，主要优点是实现了能量多级利用与物质循环再生、废物资源化，减少了对环境的破坏。
10．人类设计生态工程的根本目标是( )
A．在促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与经济效益的同步发展
B．在促进自然界良性循环的前提下，防止环境污染，提高经济效益
C．防止环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展
D．在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展
答案 D
解析 由生态工程的概念可知，防止环境污染，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。
11．生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科。下列选项中属于生态工程所遵循的原理的是( )
①协调与平衡原理 ②个别与特殊的原理 ③系统学和工程学原理 ④整体性原理 ⑤能量流动原理
⑥物质循环再生原理 ⑦因地制宜原理 ⑧物种多样性原理
A．①②⑤⑦⑧ B．①③④⑥⑧
C．①③④⑤⑧ D．②③④⑥⑦
答案 B
解析 个别与特殊的原理、因地制宜原理并不是生态工程所要遵循的原理。能量在生态系统中是单向流动的，而不是循环流动的。
12．下列不属于我国生态工程建设实例的是( )
A．沼气工程 B．桑基鱼塘
C．防沙治沙工程 D．焚烧城市生活垃圾
答案 D
解析 焚烧城市生活垃圾会造成环境污染，不属于我国生态工程建设实例。
13．生态工程建设要达到充分发挥资源的生产潜力、防止环境污染、实现经济效益和生态效益同步发展的目的，应遵循( )
A．物质循环再生原理 B．可持续发展的战略思想
C．物种多样性原理 D．系统整体性原理
答案 A
解析 生态工程建设应遵循物质循环再生原理，充分发挥资源生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。
14．下列关于水利工程及其生态学问题的叙述，不正确的是( )
A．人类修建水利工程的实质是解决水资源的时间、空间分布不均衡问题
B．人类修建的水利工程主要包括筑坝蓄水与跨流域调水两大类，我国的南水北调工程属于筑坝蓄水水利工程
C．水利工程应与生态保护工程同步进行
D．由于大量水体的聚集，会使库区的地壳结构发生变化，可能为诱发地震创造了条件
答案 B
解析 人类修建的水利工程主要包括筑坝蓄水与跨流域调水两大类，其实质是为解决水资源的时间、空间分布不均衡问题。我国的南水北调工程应属于跨流域调水水利工程。水利工程打破了流域生态系统的动态平衡，给流域生态系统带来不利影响，比如由于大量水体的聚集，会使库区的地壳结构发生变化，可能为诱发地震创造了条件，因此，水利工程应与生态保护工程同步进行。
15．下列生态工程中，哪项工程被誉为“世界生态工程之最”( )
A．沿海防护林工程
B．“三北”防护林生态工程
C．退耕还林还草生态工程
D．防沙治沙生态工程
答案 B
16．目前我国在矿产资源开发中，坚持“谁污染、谁治理”“谁破坏、谁恢复”的原则，建立健全矿区生态环境恢复治理的责任机制。下列关于矿区废弃地生态修复的叙述合理的是( )
A．矿区废弃地生态修复的关键是尽可能依靠自然演替恢复其生态功能
B．适用于矿区生态环境恢复的措施是开发农田，增加农民收入
C．该生态工程恢复所遵循的主要原理是整体性原理、协调与平衡原理
D．矿石的开采只是破坏生态环境，不会产生其他危害
答案 C
解析 矿区废弃地生态修复的关键是植被恢复和土壤微生物群落的重建，这主要依靠人类的活动，A项错误；矿区的土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，B项错误；矿山开发形成大量岩质陡边坡及矿渣废弃地，边坡的不稳定性导致许多不良地质灾害，如地表塌陷等，D项错误。
17．下列有关生态工程的说法，不正确的是( )
A．超载放牧导致草地退化，主要违背协调与平衡原理
B．矿区生态环境的恢复工程中，关键的措施是植被恢复
C．对湿地的恢复，只要注意退耕还湿地和建立自然保护区就可以
D．城市生活垃圾实现废物资源化利用依据的是物质循环再生原理
答案 C
解析 湿地的恢复，要采用工程和生物措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复，同时还应建立缓冲带，尽量减少人类的干扰，故湿地的恢复并不仅仅是简单的退耕还湿地和建立自然保护区就可以的。
18．长江三峡水利枢纽工程简称“三峡工程”，是当今世界上最大的水利枢纽工程。三峡工程位于长江三峡之一的西陵峡的中段，坝址在三峡之珠——湖北省省域副中心城市宜昌市的三斗坪，三峡工程建筑由大坝、水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。大坝为混凝土重力坝，大坝坝顶总长3305米，坝高185米，设计正常蓄水水位枯水期为175米(丰水期为145米)，总库容393亿立方米，其中防洪库容221.5亿立方米。下列说法错误的是( )
A．三峡工程属于筑坝调水的水利工程
B．三峡工程经过国内外科学家的专题研讨，不会破坏长江流域生态系统的动态平衡
C．三峡工程集蓄水、发电、防洪、航运于一体，具有综合效益
D．三峡工程的建设要与生态保护工程同步进行
答案 B
解析 水利工程是人类自身发展所必需的，水利工程对河流流域生态环境的影响也是必然的，人类能够做的是通过合理地、科学地规划设计和管理，将这些影响减小到最低程度。
19．生物圈的稳态是人类社会和经济可持续发展的基础。为了维持生物圈的稳态，下列思路或做法不可取的是( )
A．落实科学发展观，大力发展生态农业，建设社会主义新农村
B．全民开展节能减排，实现能源的清洁生产，努力开发新能源
C．建立“原料—产品—废料”的生产模式，实现物质的循环利用
D．环境效益比经济效益更为重要，必须把保护环境放在优先地位上
答案 C
解析 要维持生物圈的稳态，达到可持续发展，在发展生产、制定政策时，就要注重环境效益，把保护环境放在优先的地位上；建立“原料—产品—原料—产品”的生产模式，实现物质的循环利用。
20．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
答案 C
解析 要实现人与自然的和谐发展，就应该发展生态农业，实现物质和能量的多级利用；转化淀粉生产可再生能源，能量利用率不高；使用化学农药防治病虫害，容易导致环境污染；开垦湿地，易导致生态系统遭破坏。
21．材料1 实施沼气工程，是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程。
材料2 地衣中的真菌和苔藓互利共生，当把它们分开时，两者都不能正常生长。
材料3 居住在林区的农民，“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面考虑林区农民的生活问题，使改善生态和发展经济结合起来，才能真正做到造林护林。
上述材料所依据的生态工程主要原理依次是( )
①物质循环再生原理 ②物种多样性原理 ③协调与平衡原理 ④整体性原理 ⑤系统整体性原理
⑥系统的结构决定功能原理
A．①⑤④ B．②④⑥
C．③④⑤ D．①③④
答案 A
解析 物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。单独存在时，两种生物都不能很好地生活，但是在一起的时候就出现了一种“1＋1>2”的效果，体现了系统整体性原理。所谓生态工程的整体性原理，是指人类所处的自然系统、经济系统和社会系统所构成的巨大复合系统，三者相互影响而形成统一整体。
22．下图表示某人工设计的生态系统，下列叙述不正确的是( )
A．该生态系统经过能量多级利用，提高了系统总能量利用效率
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，但各营养级之间的能量传递效率并未提高
答案 B
解析 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，人、鸡、猪的粪便流进沼气池，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，但食物链中能量的传递效率没有改变，蚯蚓等能促进物质循环，但不能使能量循环流动。
23．“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
答案 B
解析 沼气池的建立使物质得以充分利用，实现了能量的多级利用，同时减少了环境污染；该生态农业调整食物链实现了物质的循环利用，提高了能量利用率，没有改变能量传递效率。
24．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
答案 A
解析 引种时要注意所引种的生物是否与当地环境相协调，不能盲目引种或栽种，这主要运用了协调与平衡原理。
25．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
答案 C
解析 桑基鱼塘模式中各系统内部都有产品输出，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。该模式所依赖的主要原理是系统的结构决定功能原理。
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
26．(14分)江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示，请据图回答下列问题：
(1)牛棚内产生的____________可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的________可扩散进入牛棚。
(2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行______________，腐熟后的产物肥效提高，这是因为______________________。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。
(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是____________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、________________和__________________。
(5)从生态系统主要功能的角度分析，这种种植、养殖模式较好地实现了__________________。
答案 (1)二氧化碳 氧气 (2)发酵 微生物将有机物分解为无机物 (3)牛棚内温度较高因而牛维持体温消耗的能量较少 (4)太阳光能 发酵产热 (5)物质的循环利用和能量的多级利用
解析 (1)牛棚内牛的呼吸作用和微生物的分解作用产生的CO2可以扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率，蔬菜光合作用产生的O2扩散进入牛棚，用于牛和一些需氧微生物的呼吸作用。(2)秸秆的主要成分是纤维素，与牛粪混合堆放可以被微生物分解，将有机物分解成无机物，作为肥料才能被蔬菜吸收。(3)这种冬季生态型种植养殖模式中，由于生物呼吸作用产生的热量可以使牛棚内的温度升高，牛维持体温消耗的能量较少，用于生长发育的能量较多，所以牛的生长速率明显提高。(4)生物通过呼吸作用分解有机物，一部分能量用于生命活动，还有大部分的能量以热能的形式散失。(5)生态系统的主要功能包括物质循环和能量流动，这种生态模式可以实现物质的循环利用和能量的多级利用。
27．(18分)图甲、图乙分别表示稻—鱼—蛙共生农业生态系统和普通稻田生态系统的物质能量转化示意图。请据图回答下列问题：
(1)分析说明鱼和蛙在该生态系统物质和能量流动中的积极作用是什么？
_______________________________________________________________________________。
(2)分析说明稻—鱼—蛙共生生态系统的生态优势。
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)上述两个生态系统中的各种生物所需的有机物都依赖于____________________________，
生命活动所需的能量归根到底都来自__________。
(4)甲和乙相比，抵抗力稳定性较强的是________。
(5)从能量流动的角度看，建立甲生态系统的目的是____________________________________
_______________________________________________________________________________。
(6)为了使稻获得高产，稻田乙需要经常使用农药，而甲则不需要，原因是__________________
_______________________________________________________________________________。
(7)一般地说，农田生态系统的________稳定性较低，废弃农田上会发生群落演替，该演替的类型是________________________________________________________________________。
答案 (1)鱼、蛙是消费者，加速生态系统的物质循环
(2)在原有食物链中引入新的环节(将人们不能直接利用的有机物转化为可以直接利用的农副产品)，有利于实现物质循环再生和能量的多级利用，并减轻了环境污染 (3)绿色植物的光合作用 太阳能 (4)甲 (5)调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 (6)引入害虫天敌——蛙，有效控制了害虫数量 (7)抵抗力 次生演替
解析 (1)作为消费者，在生态系统中的作用是加速生态系统的物质循环。(2)与传统农业相比，生态农业实现了物质循环再生和能量的多级利用，并减少了农药、化肥的使用，减轻了环境污染。(3)流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，各种生物所需的有机物都依赖于绿色植物的光合作用，生命活动所需的能量归根到底都来自太阳能。(4)由于甲生态系统生物种类较多，营养结构复杂，自动调节能力较大，故甲和乙两个生态系统相比较，甲的抵抗力稳定性更强。(5)从能量流动的角度，设置生态农业的目的是调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。(6)由于甲生态系统引入害虫天敌——蛙，有效控制了害虫数量，因而不需要经常使用农药。(7)一般地说，农田生态系统的生物种类单一，营养结构简单，抵抗力稳定性较低。废弃农田发生的群落演替是次生演替。
28．(6分)如图是某地建立的农村综合发展型生态工程示意图。请分析回答下列问题：
(1)该生态工程实际上是一个人工生态系统，此人工生态系统的意义是____________________
_______________________________________________________________________________。
(2)下列有关人工生态系统的说法，不正确的是( )
A．使废物资源化
B．减少了化肥等工业产品的投入量，有利于环境保护
C．抵抗力稳定性低于自然生态系统
D．人占有主导地位，是其他生物生存的基础
(3)蘑菇和蚯蚓在该生态系统中属于______________。
答案 (1)实现了物质的循环利用和能量的多级利用，提高了物质和能量的利用率 (2)D (3)分解者
解析 从生态系统的示意图可看出，农田收获的粮食、蔬菜被人直接利用，不能被人直接利用的植物秸秆和生活垃圾进入了沼气池，产生了沼气供人们使用，而沼渣和沼液既可以作为植物生长的肥料，也可以为鱼类等提供食物，从而实现了能量的多级利用和物质的循环利用。在这个生态系统中遵循的是“原料—产品—原料—产品”的生产方式，使废物资源化，同时也使该生态系统中的物质可循环利用，减少了外来物质的输入，有利于维持生态系统的相对稳定。蘑菇和蚯蚓在该生态系统中以腐烂的有机物作为营养物质，属于分解者。
29．(12分)下图是南京古泉生态农场生态工程建设示意图，请分析回答下列问题：
(1)建立南京古泉生态农场所依据的生态工程基本原理是：
①_____________________________________________________________________________；
②_____________________________________________________________________________。
(2)蘑菇属于生态系统成分中的____________，同属于这一成分的还有____________；③过程与果园植物光合作用有密切关系的原因是____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)该生态系统中果园和养殖场可为沼气池中微生物提供______________________等营养。该生态系统比一般农业生态系统具有更大的产出的原因是________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)如果生态系统遭到酸雨危害，首先是____________受到影响，从而影响到生态系统的稳定性。
答案 (1)①物质循环再生原理 ②物种多样性原理
(2)分解者 蚯蚓 蚯蚓改良土壤，为果园果树提供肥料，从而提高光合作用
(3)碳源、氮源、生长因子 充分利用了废弃物中的能量
(4)植被
解析 (1)考查了生态农业的原理，即物质循环再生原理及物种多样性原理。(2)考查了生态系统的成分，蚯蚓应为分解者。(3)考查了微生物所需的营养物质；(4)考查了酸雨的危害。
