2018-2019学年江苏省徐州市高二(下)期中生物试卷
一、选择题(共20小题,每小题2分,满分40分)
1.下列不是基因工程理论依据的是( )
A.细胞结构相同 B.DNA双螺旋结构相同
C.遵循中心法则 D.共用一套密码子
2.判断下列有关基因工程和酶的相关叙述,正确的是( )
A.限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸
B.运载体的化学本质与载体蛋白相同
C.同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒,因此不具备专一性
D.DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键
3.现代生物科学技术中涉及的一些生物学概念,不符合集合图所示关系的是( )
A.①动物细胞核移植②动物细胞工程③细胞工程
B.①cDNA文库②部分基因文库③基因组文库
C.①植物组织培养②植物细胞工程③细胞工程
D.①质粒②载体蛋白③DNA
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需使用限制酶和DNA连接酶
C.步骤③可用CaCl2溶液处理大肠杆菌,使其处于感受态
D.步骤④表达出甲型H1N1流感病毒的抗体
5.下列不是基因工程中的运载体所必须具备的特点( )
A.能够在宿主细胞中复制,并稳定地保存
B.具有1~多个限制酶切点
C.必须是细菌的质粒或噬菌体
D.具有某些标记基因
6.下列关于基因工程应用的叙述,不正确的是( )
A.培育抗烟草花叶病毒的转基因烟草
B.生产生长快且肉质好的转基因鲤鱼
C.运用转基因技术修复人类的遗传基因
D.利用大肠杆菌细胞获得重组人干扰素
7.某生物中发现一种基因的表达产物是具有较强抗菌性和溶血性的多肽P1,科研人员预期在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的蛋白质药物,下一步要做的是( )
A.合成编码多肽P1的DNA片段
B.构建含目的肽DNA片段的表达载体
C.设计抗菌性强但溶血性弱的蛋白质结构
D.利用抗原抗体杂交的方法对表达产物进行检测
8.下列有关蛋白质工程的说法正确的是( )
A.蛋白质工程无需构建基因表达载体
B.通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质
C.蛋白质工程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D.蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的
9.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
10.下列操作不能达成实验目的是( )
A.PCR技术中用高温对DNA解旋
B.用Taq聚合酶构建表达载体
C.用胰蛋白酶制备动物细胞悬液
D.用纤维素酶和果胶酶制备植物原生质体
11.如图表示利用棉花叶肉细胞原生质体进行遗传改良的过程,下列叙述正确的是( )
A.④过程通常会发生性状分离
B.②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变
C.③过程是否再生出细胞壁,可以用质壁分离实验来检测
D.④过程脱分化需用适宜配比的生长素和细胞分裂素处理
12.将携带抗P基因、不带抗Q基因的鼠细胞去除细胞核后,与携带抗Q基因、不带抗P基因的鼠细胞融合,获得的胞质杂种细胞具有P、Q两种抗性。该实验证明了( )
A.抗Q基因位于细胞核中
B.该胞质杂种细胞具有无限增殖能力
C.抗P基因位于细胞质中
D.该胞质杂种细胞具有全能性
13.如图是一种“生物导弹”的作用原理示意图,没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药,可抑制DNA和RNA的合成,对正常细胞也有一定毒性。下列说法不正确的是( )
A.单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的
B.活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程
C.在治疗中,应先注射非活化磷酸阿霉素再注射生物导弹
D.单克隆抗体特异性强,能减轻阿霉素对正常细胞的伤害
14.草莓主要利用茎进行无性繁殖,世代多了会因病毒的积累而减产,在短时间内获得大量无病毒幼苗的最佳方法( )
A.花药离体培养 B.利用茎尖进行组织培养
C.选取成熟组织进行培养 D.人工诱导基因突变
15.下列关于“筛选”的叙述中,不正确的是( )
A.在诱变育种、杂交育种、单倍体育种过程中都要进行筛选
B.在制备单克隆抗体、通过植物体细胞杂交的方法获得杂种植株的过程中都要进行筛选
C.在小白鼠胚胎细胞培养过程中,通过筛选可以获得具有无限分裂能力的细胞系
D.从土壤中分离出圆褐固氮菌需要进行筛选
16.如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的受体细胞通常是受精卵
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
17.牛雄性胚胎中存在特异性H﹣Y抗原,可在牛早期胚胎培养液中添加H﹣Y单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述错误的是( )
A.H﹣Y单克隆抗体可由杂交瘤细胞分泌
B.发生抗原抗体阳性反应的为雄性胚胎
C.利用筛选出的雄性胚胎做胚胎移植
D.用H﹣Y抗原免疫母牛可获得相应抗体
18.下列关于生物工程中酶的作用的叙述,错误的是( )
A.纤维素酶可用于植物体细胞杂交
B.胰蛋白酶可用于动物细胞培养
C.限制酶只用于提取目的基因
D.DNA连接酶只用于DNA拼接重组
19.下列有关高等动物受精作用的叙述不正确的是( )
A.在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体时说明卵子已受精
B.精子与卵子结合过程中,卵子完成减数第二次分裂
C.精子细胞膜与卵子细胞膜的融合依靠细胞膜的结构特点
D.获能的精子与卵子相遇后,会发生顶体反应,防止多精入卵
20.徐州市潘安湖实施了一系列生态修复工程,生态效应逐渐显现,下列叙述不合理的是( )
A.该地区生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构
B.该工程使生物群落的组成更为复杂、生态系统的类型更为多样
C.该地区生态系统必须有能量输入,才能保持相对稳定的状态
D.其主要目的是提高生物多样性的直接价值
二、多项选择题(共5小题,每小题3分,满分15分)
21.(3分)中科院上海生化所合成了一种具有镇定作用的药物﹣﹣脑啡肽多糖(类似人体内的糖蛋白)。在人体细胞中糖蛋白必须经内质网和高尔基体的进一步加工,如采用基因工程让微生物生产脑啡肽多糖,以下不适宜作为受体细胞的有( )
A.大肠杆菌 B.酵母菌
C.T4噬菌体 D.牛的受精卵细胞
22.(3分)近年诞生的 CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如图)。下列相关叙述正确的是( )
A.若α链剪切点附近序列为……TCCACAATC……则相应的识别序列为……UCCACAAUC……
B.向导RNA的基本组成单位是脱氧核苷酸
C.向导RNA可在DNA聚合酶催化下合成
D.Cas9蛋白可以破坏特定位点的磷酸二酯键
23.(3分)下列要用到植物组织培养技术的是( )
A.花药离体培养获得单倍体植株
B.杂交育种获得优良水稻品种
C.细胞工程培育“番茄﹣马铃薯”杂种植株
D.秋水仙素处理萌发的种子或幼苗获得多倍体植株
24.(3分)以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析,下列说法错误的是( )
A.催化①过程的酶是 RNA 聚合酶
B.④过程发生的变化是引物与单链 DNA 结合
C.催化②⑤过程的酶都是 DNA 聚合酶,都能耐高温
D.对同一目的基因而言,通过 cDNA 过程获得和 PCR 过程获得的目的基因结构完全相同
25.(3分)下列有关生态工程的实例和原理对应关系中,不正确的是( )
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
“三北防护林”
违反物种多样性原理
C
过度放牧
违反协调与平衡原理
D
“前面造林,后面砍林”
违反系统整体性原理
A.A B.B C.C D.D
三、非选择题(共8小题,满分65分)
26.(8分)青蒿素是最有效的抗疟疾药物,但野生黄花蒿青蒿素产量低,为缓解青蒿素供应不足的状况,科学家将tms基因和tmr基因导入黄花蒿的愈伤组织从而获得了黄花蒿的冠瘿组织,改造过程用到的部分结构如图。
(1)科学家将目的基因导入黄花蒿愈伤组织细胞的常用方法是 。
(2)图中Ti质粒的基本单位是 ,结构P、T是基因成功转录的保证,其中结构P的作用是 。为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,并将含有目的基因的细胞筛选出来,图中还缺少的结构是 。
(3)在获得转基因的冠瘿组织过程中,核心步骤是 ,在具体操作中常常使用两种能产生不同黏性末端的限制酶对目的基因和运载体的两端分别进行切割,这样做的好处是 。
(4)要检测目的基因是否插入到冠瘿组织细胞的染色体DNA上,可采用 技术。 与愈伤组织相比,冠瘿组织的生长速度更快,原因可能是 。
27.(9分)转基因抗病香蕉的培育过程如图1所示,图2表示PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ和ApaⅠ四种限制酶的识别序列及酶切位点。请据图回答下列问题:
(1)图中限制酶切割DNA时破坏的是两个 之间的化学键。
(2)在构建图1中的重组质粒时要保证目的基因被连接在质粒上特定的 和终止子之间才能保证目的基因在受体细胞中被成功 。
(3)将抗病基因从含抗病基因的DNA中切割下来,使用的限制酶是 ,同时也应该用相同的酶对质粒进行切割,这样处理的原因是 。请写出单独用PstⅠ切割质粒后的片段: 。
(4)转基因抗病香蕉的培育是否发生了可遗传变异? 。药物A会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长,根据这一原理可以利用含药物A的培养基筛选已导入重组质粒的香蕉细胞。由此推断,重组质粒中应含有 基因作为标记基因。
28.(8分)观赏植物诸葛菜具有高亚油酸、低亚麻酸的优良性状,用甘蓝型油菜品种奥罗和诸葛菜进行体细胞杂交,获得了油酸和亚油酸含量提高、亚麻酸含量降低的甘蓝型油菜新品种。流程如图。
(1)过程①获得原生质体,首先要对供体细胞进行 处理,这样做有利于过程② 。
(2)过程③由杂种细胞形成愈伤组织,细胞结构的变化首先是 ,在此基础上,才能进行 和 。
(3)过程④需要将愈伤组织转接到新的培养基上,新培养基中能够诱导细胞分化的重要激素有 。
(4)检验流程中关键的操作是否成功,可在显微镜下进行细胞学观察的流程是 ,对能否如期产生有关细胞产物的变化进行遗传学分析,可在流程 进行。
29.(8分)体细胞核移植已经成功克隆了多种哺乳动物,但成功率很低。研究表明一定浓度的 TSA(曲古抑菌素 A)能提高克隆胚胎的囊胚发育率及克隆后代的存活率,为了优化 TSA 的处理方案,科研人员研究了 TSA 浓度及处理时间对猪核移植胚胎体外发育的影响,其基本操作过程如下,过程①中添加 TSA.请据图回答问题:
(1)收集的卵母细胞应培养到 期进行去核,去核的同时一并将 去掉。
(2)过程①除加入激素、氨基酸、维生素等营养物质外,还需加入 等天然成分,培养的气 体中应控制 5%左右的 CO2,其目的是 。
(3)在进行过程②操作前应对代孕母猪进行 处理,使生殖器官处于相同的生理状态;通过 手术进行过程②操作,应从 (部位)将早期胚胎注入子宫,可提高胚胎的着床率。
(4)表 1 表示实验一(不同浓度 TSA 处理重组细胞 12h)的实验结果,下表 2 表示在实验一基础之 上做的实验二(某浓度 TSA 处理重组细胞 12h 和 24h )的实验结果。实验二所用 TSA 的浓度是 ,表 2 数据表明 有助于提高猪核移植胚胎的发育潜能。
表1TSA浓度对猪核移植胚胎发育的影响
浓度(nmol?L﹣1)
重复次数
重组细胞数
卵裂胚胎数
囊胚数
0
4
115
96
15
20
4
124
100
29
40
4
121
103
43
60
4
123
105
26
80
4
120
106
20
100
4
120
104
34
表2TSA处理时期对猪核移植胚胎发育的影响
时间(h)
重复次数
重组细胞数
卵裂胚胎数
囊胚数
0
3
140
104
19
12
3
141
101
23
24
3
137
106
20
30.(8分)7岁的哈桑因LAMB3基因突变患有交界型大疱性表皮松解症,他的皮肤变得像纸一样脆弱,轻微磕碰就会受伤且伤口难以愈合,并伴有多种炎症威胁其生命。科学家通过基因治疗对其皮肤进行改造拯救了哈桑,治疗过程的示意图如图1。
(1)图1治疗过程所涉及的基因工程的目的基因是 ,受体细胞是 。
(2)图1中过程①需要将重组DNA转化为逆转录病毒的遗传物质。根据已有知识,下列对过程①、②遗传信息传递的表示最准确的是 。
A.DNA→DNA B.RNA→RNA
C.DNA→RNA→DNA D.RNA→DNA→RNA
(3)逆转录病毒在宿主细胞中能够合成“整合酶”,它能切开DNA双链的特定区域,便于目的基因与宿主DNA整合。整合酶的作用类似于基因工程工具中的 。
(4)图1中过程③所涉及的技术属于生物工程中的 。过程③所需考虑的环境条件有 、 。(列举2条即可)
(5)下列关于逆转录病毒的特点中,其作为载体有利于提高基因治疗成功率的有 。(多选)
A.没有细胞结构
B.感染率高
C.对宿主细胞没有毒性
D.一般只感染处在分裂状态的细胞。
31.(8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:
(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,可通过解离、漂洗、 、制片等过程制成装片,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其它无关抗体的分泌细胞
(3)对于抗体检测呈 性的杂交克隆应尽早进行克隆化,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(填“0.1”“1”或“10”),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 。
32.(8分)华蟾素注射液是将蟾蜍的全皮阴干后,提炼而成的中药复方制剂,是我国经典抗肿瘤药物。 研究人员为探寻华蟾素注射液抗肝癌HepG﹣2细胞的作用机理,进行了一系列实验。请根据题中信息回答下列问题。
Ⅰ.肝癌HepG﹣2细胞的培养:
(1)肝癌HepG﹣2细胞表面的 减少,导致其更容易扩散:培养肝癌HepG﹣2细胞时,在培养基中加入适量的 以补充合成培养基中缺乏的物质,为防止培养过程发生污染要加入 。此外,每48h更换1次培养液,目的是 。
Ⅱ.探究华蟾素药效作用机理的实验:
(2)用不同浓度的华蟾素注射液分别处理HepG﹣2细胞12h、24h和48h,测定华蟾素注射液对HepG﹣2细胞增殖的影响,结果如图。
由图甲可知,华蟾素能有效地 肝癌HepG﹣2细胞增殖,且与 、 呈正相关。图乙的结果进一步表明,华蟾素对肝癌HepG﹣2细胞增殖的影响体现在 。
33.(8分)某地建设了以沼气池为核心的生产自净农业生态系统,图1是该生态系统的结构模式图,图2是沼气池的结构模式图。请回答下列问题:
(1)该生态系统是根据生态系统的 原理来设计的。与传统农业生态系统相比,该生态系统能减轻环境污染的原因有 和 。
(2)图1中的“基石”是 。若要生产3kg鸡肉最多需要水稻和大豆共 kg。
(3)图2中进料口下端开口位于沼液层的目的是 。独立的沼气池 (能、不能)看作一个生态系统,理由是 。
2018-2019学年江苏省徐州市高二(下)期中生物试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共20小题,每小题2分,满分40分)
1.【解答】解:A、不同的细胞结构不一定相同,如真核细胞和原核细胞的结构相差较大,原核细胞没有成形的细胞核,且细胞的结构与基因工程没有直接的关系,A错误;
B、不同生物的DNA分子的结构相同,都具有独特的双螺旋结构,可以相互连接起来,B正确;
C、不同的生物都遵循中心法则,C正确;
D、不同的生物翻译过程中共用一套遗传密码,因此目的基因在受体细胞可以表达出相同的蛋白质,D正确。
故选:A。
2.【解答】解:A、限制酶能识别并切割DNA分子,而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,A正确;
B、运载体的化学本质是环状的DNA,而细胞膜上载体的化学本质是蛋白质,B错误;
C、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子,既可以切割目的基因又可以切割质粒,体现酶的专一性,C错误;
D、DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成磷酸二酯键,D错误。
故选:A。
3.【解答】解:A、细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程,动物细胞工程包括动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等,A正确;
B、基因组文库包含某种生物所有的基因,部分基因文库包含某种生物的部分基因,如cDNA文库,B正确;
C、细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程,植物细胞工程包括植物组织培养和植物体细胞杂交,植物体细胞杂交包括植物体细胞的融合和植物组织培养,C正确;
D、在基因工程中,质粒、噬菌体和动植物病毒可以作为运载体,质粒都是DNA,但有的载体是RNA分子,D错误。
故选:D。
4.【解答】解:A、步骤①是以RNA为模板生成DNA的逆转录过程,A正确;
B、步骤②是基因表达载体构建,该过程需使用同一种限制性核酸内切酶切割含有目的基因的外源DNA和运载体,同时需要用DNA连接酶将它们连接形成重组DNA,B正确;
C、将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法,即用CaCl2处理微生物细胞使之处于感受态,因此步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌,使其处于感受态,C正确;
D、步骤④表达出甲型H1N1流感病毒的抗原,作为疫苗,D错误。
故选:D。
5.【解答】解:A、作为基因工程的运载体要能在宿主细胞中复制并保存,A正确;
B、作为基因工程的运载体要具有一个至多个限制酶切点,以便与外源基因连接,B正确;
C、基因工程的运载体不一定要是质粒,可以是噬菌体的衍生物、动植物病毒,C错误;
D、作为基因工程的运载体要具有标记基因,便于进行筛选,D正确。
故选:C。
6.【解答】解:A、培育抗烟草花叶病毒的转基因烟草,属于基因工程的应用,A正确;
B、生产生长快且肉质好的转基因鲤鱼,属于基因工程的应用,B正确;
C、人类的遗传基因不能利用转基因技术修复,C错误;
D、利用大肠杆菌细胞获得重组人干扰素,属于基因工程的应用,D正确。
故选:C。
7.【解答】解:蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。因此,预期蛋白质功能的下一步要做的是设计预期的蛋白质结构,即设计抗菌性强但溶血性弱的蛋白质结构。
故选:C。
8.【解答】解:A、蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成,然后进行表达,需构建基因表达载体,A错误;
B、通过蛋白质工程改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质,B错误;
C、蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成,需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶,C正确;
D、蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质的,D错误。
故选:C。
9.【解答】解:A、三倍体转基因鲤鱼不能产生可育配子,不能与正常鲤鱼杂交,所以不必担心自然种群被淘汰,A正确;
B、运载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物,如抗除草剂的杂草,需要担心,B错误;
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,需要担心,C错误;
D、目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内,造成基因污染,从而可能打破生态平衡,需要担心,D错误。
故选:A。
10.【解答】解:A、PCR技术中需要使用90℃以上高温使DNA变性解旋,A正确;
B、表达载体的构建需要使用限制酶和DNA连接酶,B错误;
C、用胰蛋白酶是动物组织细胞分散,制备动物细胞悬液,C正确;
D、植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,用纤维素酶和果胶酶制备植物原生质体,D正确。
故选:B。
11.【解答】解:A、④过程表示再分化过程,不会导致发生性状分离,A错误;
B、②表示人工诱变过程,但基因突变是不定向的,B错误;
C、③过程是否再生出细胞壁,可以用质壁分离实验来检测,C正确;
D、④表示再分化过程,决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,D错误。
故选:C。
12.【解答】解:A、“与携带抗Q基因、不带抗P基因的鼠细胞融合”该鼠细胞含有细胞质和细胞核,因此可推断出,抗Q基因可能位于细胞核、也可能位于细胞质中,A错误;
B、题干中的信息不能证明该胞质杂种细胞是否具有无限增殖的能力,B错误;
C、“将携带抗P基因、不带抗Q基因的鼠细胞去除细胞核后”,该细胞只留下细胞质,但胞质杂种细胞具有P、Q两种抗性,由此分析知,抗P基因位于细胞质中,C正确;
D、细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,题干中的信息不能证明该胞质杂种细胞是否具有全能性,D错误;
故选:C。
13.【解答】解:A、单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的,A正确;
B、根据题意可知,“阿霉素可抑制DNA和RNA的合成”,因此活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程,B正确;
C、在治疗中,应将非活化磷酸阿霉素和生物导弹同时注射,C错误;
D、单克隆抗体特异性强,能减轻阿霉素对正常细胞的伤害,D正确。
故选:C。
14.【解答】解:进行植物微型繁殖时常采用茎尖或根尖作为外植体,原因是茎尖或根尖病毒极少,因此切取一定大小的茎尖或根尖进行组织培养,再生的植株就可能不带病毒。
故选:B。
15.【解答】解:A、基因突变是不定向的,基因重组是随机的,所以在诱变育种、杂交育种、单倍体育种过程中都要进行筛选,A正确;
B、单克隆抗体的制备过程中筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,植物体细胞杂交需要筛选出异种细胞融合的细胞,B正确;
C、在小白鼠胚胎细胞培养过程中,具有无限分裂能力的细胞系能继续分裂、生长,不具有无限分裂能力的细胞已停止分裂,所以不需要进行筛选,C错误;
D、从土壤中分离出圆褐固氮菌需要通过选择培养基培养并进行筛选,D正确。
故选:C。
16.【解答】解:A、转基因动物的获得需将目的基因导入受精卵,因为受精卵的全能性高,故A正确;
B、动物2的含有目的基因的体细胞与其他体细胞的基因种类不同,故B错误;
C、由重组细胞发育成一个完整的生物体动物3依据的原理是全能性,故C正确;
D、三种动物的获得均运用了胚胎移植技术,故D正确。
故选:B。
17.【解答】解:A、单克隆抗体是由杂交瘤细胞分泌的,A正确;
B、牛雄性胚胎中存在特异性H﹣Y抗原,因此发生抗原抗体阳性反应的为雄性胚胎,B正确;
C、由于是利用乳腺生物反应器进行生物制药,则鉴别后的雌性胚胎可直接做胚胎移植,雄性胚胎没有意义,C错误;
D、H﹣Y抗原免疫母牛,使其体内产生体液免疫,产生相应的浆细胞,获得相应的抗体,D正确。
故选:C。
18.【解答】解:A、植物体细胞杂交时,首先要用纤维素酶去除细胞壁获得原生质体,A正确;
B、胰蛋白酶可用于动物细胞培养,B正确;
C、限制酶可用于提取目的基因,也可用于构建基因表达载体,C错误;
D、DNA连接酶只用于DNA拼接重组,D正确。
故选:C。
19.【解答】解:A、卵子是否受精的标志是在卵黄膜和透明带之间是否观察到两个极体,A正确;
B、受精过程中卵子完成减数第二次分裂,B正确;
C、精子细胞膜与卵子细胞膜的融合依靠细胞膜的结构特点﹣﹣流动性,C正确;
D、防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应,D错误。
故选:D。
20.【解答】解:A、生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构,A正确;
B、恢复、保护措施提高了物种丰富度,生物群落的组成更为复杂、生态系统的类型更为多样,B正确;
C、生意修复必须有能量输入,才能保持相对稳定的状态,C正确;
D、生态修复工程主要目的是提高生物多样性,D错误。
故选:D。
二、多项选择题(共5小题,每小题3分,满分15分)
21.【解答】解:A、脑啡呔多糖类似人类中的糖蛋白,其形成需要内质网等的加工,而大肠杆菌属于原核生物,不含内质网和高尔基体,无法进行进一步加工,A错误;
B、酵母菌属于真核生物,含有内质网和高尔基体,能完成进一步加工过程,B正确;
C、病毒没有细胞结构,不能作为受体细胞,C错误;
D、脑啡呔多糖类似人类中的糖蛋白,其形成需要内质网等的加工,而牛的受精卵细胞属于真核核生物,含内质网和高尔基体,能完成进一步加工过程,D正确。
故选:AC。
22.【解答】解:A、由于α链与识别序列的互补链序列相同,故两链碱基相同,只是其中T与U互换,A正确;
B、向导RNA中的基本组成单位是核糖核苷酸核苷酸,B错误;
C、向导RNA可通过转录形成,需要在RNA聚合酶催化,C错误;
D、由图示可知,Cas9蛋白质可以破坏特定位点的磷酸二酯键,D正确。
故选:AD。
23.【解答】解:A、花药离体培养的过程就是植物组织培养的过程,A正确;
B、杂交育种获得优良水稻品种没有用到植物组织培养技术,B错误;
C、培育“番茄﹣马铃薯”杂种植株,用到了植物组织培养技术,C正确;
D、用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗获得多倍体,不需要植物组织培养技术,D错误。
故选:AC。
24.【解答】解:A、①为逆转录过程,该过程需要逆转录酶的催化,A错误;
B、④为复性过程,发生的变化是引物与互补DNA链结合,B正确;
C、图中②⑤过程为DNA复制,这两个过程都需要DNA聚合酶的催化,其中⑤过程进行的温度是70~75℃,因此催化该过程的DNA聚合酶能酶耐高温,但催化②过程的酶不耐高温,C错误;
D、对同一目的基因而言,通过 cDNA 过程获得和 PCR 过程获得的目的基因结构不完全相同,cDNA 过程获得的目的基因不含有启动子,D错误。
故选:ACD。
25.【解答】解:A、无废弃物农业遵循了物质循环再生原理,A正确;
B、三北防护林遵循了多种多样性原理,B正确;
C、过度放牧违反了协调与平衡原理,C正确;
D、前面造林,后面砍林,这违背了整体性原理,D错误。
故选:D。
三、非选择题(共8小题,满分65分)
26.【解答】解:(1)将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。
(2)一个完整的基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因、复制原点等。图中结构P、T是基因成功转录的保证,由于T是终止子,则结构P是启动子。启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位。标记基因的作用是:鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。所以为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,并将含有目的基因的细胞筛选出来,图中还缺少的结构是标记基因。
(3)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,因此在获得转基因的冠瘿组织过程中,基因表达载体的构建是核心步骤。在构建基因表达载体时,可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和运载体的自身连接成环和反向连接,一般选用两种限制酶分别对目的基因、运载体进行切割。
(4)检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因可采用DNA分子杂交技术。图中结构属于目的基因的是tms和tmr,分别编码产物控制合成生长素和编码产物控制合成细胞分裂素。促进了冠瘿组织的生长,所以与愈伤组织相比,冠瘿组织的生长速度更快。
故答案为:
(1)农杆菌转化法
(2)脱氧核苷酸 RNA聚合酶识别和结合的部位 标记基因
(3)基因表达载体的构建(或:构建基因表达载体) 可以避免目的基因和运载体的自身连接成环和反向连接
(4)DNA分子杂交 tms和tmr基因编码产物控制合成了生长素和细胞分裂素,促进了冠瘿组织的生长
27.【解答】解:(1)限制酶特异性识别DNA中特定的核苷酸序列,切断两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
(2)在构建图1中的重组质粒时要保证目的基因被连接在质粒上特定的启动子和终止子之间才能保证目的基因在受体细胞中被成功转录。
(3)含抗病基因的DNA含有限制酶PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ的切割位点,但限制酶Sma I的切割位点位于目的基因上,用该酶切割含有目的基因的外源DNA分子时会破坏目的基因,所以选限制酶Pst I和EcoRI对目的基因进行切割,这样不会对目的基因造成破坏。故使用这两种限制酶切割目的基因和质粒。用相同的酶切割质粒才能产生与目的基因相同的末端,产生相同的粘性末端,便于二者进行拼接。质粒会被限制酶Pst l、Sma I、EcoR I同时切割成三段,EcoR I、Pst l切割质粒形成的是黏性末端,且每种酶切割质粒后会形成两个黏性末端,Sma I切割形成的是平末端,所以三种限制酶切割质粒会形成四个黏性末端。根据图2显示,可以推出单独用ApaⅠ切割质粒后的片段:G………CTGGA
AGGTC………G
(4)转基因抗病香蕉的培育原理是基因重组,发生了可遗传变异,药物A会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长,根据这一原理可以利用含药物A的培养基筛选已导入重组质粒的香蕉细胞。由此推断,重组质粒中应含有抗药物A基因作为标记基因。
故答案为:(1)脱氧(核糖)核苷酸
(2)启动子 转录(或者填表达)
(3)PstⅠ和EcoRⅠ用相同的酶切割质粒才能产生与目的基因相同的末端,便于二者进行拼接
如下图:
G………CTGGA
AGGTC………G
(4)是 抗药物A
28.【解答】解:(1)过程①获得原生质体,首先要对供体细胞进行去除细胞壁处理,采用酶解法(纤维素酶和果胶酶),这样做有利于过程②原生质体融合。
(2)过程③由杂种细胞形成愈伤组织,细胞结构的变化首先是重新形成细胞壁,在此基础上,才能进行细胞分裂和脱分化。
(3)过程④为脱分化,该过程需要将愈伤组织转接到新的培养基上,新培养基中能够诱导细胞分化的重要激素有生长素和细胞分裂素。
(4)检验流程中关键的操作是否成功,可在显微镜下进行细胞学观察的流程是①②,对能否如期产生有关细胞产物的变化进行遗传学分析,可在流程④⑤进行。
故答案为:
(1)去除细胞壁 原生质体融合
(2)重新形成细胞壁 细胞分裂 脱分化
(3)生长素和细胞分裂素
(4)①②④⑤
29.【解答】解:(1)收集的卵母细胞应培养到减数第二次分裂中期进行去核,去核的同时一并将 第一极体去掉。
(2)过程①除加入激素、氨基酸、维生素等营养物质外,还需加入动物血清等天然成分,培养的气 体中应控制 5%左右的 CO2,其目的是 维持培养液的pH。
(3)在进行过程②操作前应对代孕母猪进行同期发情处理处理,使生殖器官处于相同的生理状态;通过手术进行过程②操作,应从子宫角将早期胚胎注入子宫,可提高胚胎的着床率。
(4)表 1 表示实验一(不同浓度 TSA 处理重组细胞 12h)的实验结果,下表 2 表示在实验一基础之 上做的实验二(某浓度 TSA 处理重组细胞 12h 和 24h )的实验结果。实验二所用 TSA 的浓度应是40nmol?L﹣1,因为此浓度有利于囊胚形成。表 2 数据表明控制好TSA 处理的时间有助于提高猪核移植胚胎的发育潜能。
故答案为:(1)减数第二次分裂中 第一极体
(2)动物血清 维持培养液的pH
(3)同期发情处理 子宫角
(4)40nmol?L﹣1 控制好TSA 处理的时间(或将 TSA 处理时间控制 12 小时左右)
30.【解答】解:(1)据图分析可知,治疗过程所涉及的基因工程的目的基因是未突变的LAMB3基因,受体细胞是上皮细胞。
(2)逆转录病毒的遗传物质是RNA,是单链的,而重组DNA分子是双链的,没办法使它们拼接到一起,所以要将重组DNA分子转录成RNA,再完成拼接,形成重组的RNA,使其感染患者上皮细胞后,在逆转录酶的作用形成DNA,然后与受体细胞的遗传物质整合,故选C。
(3)基因工程操作工具中能够识别并在特定部位切割DNA的是限制酶。
(4)图中过程③所涉及的技术属于生物工程中的动物组织和细胞培养技术,培养过程中要注意的培养条件有:无菌、适宜的温度和营养充足、pH值适宜等
(5)与其他病毒相比,逆转录病毒具有免疫原性低,感染效率高,整合性强,外源基因表达效率高,并且病毒本身具有一定的靶向性,一般只感染处在分裂状态的细胞,对宿主细胞没有毒性等优点。
故答案为:
(1)未突变的LAMB3基因 上皮细胞
(2)C
(3)限制酶
(4)动物组织和细胞培养技术 无菌、适宜的温度、适宜的营养条件、适宜的pH值、供应氧气、适宜的渗透压等
(5)BCD
31.【解答】解:(1)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有动物细胞培养、动物细胞融合。
(2)若要分析杂交瘤细胞中染色体,可通过解离、漂洗、染色、制片等过程制成装片;因为杂交瘤细胞含有双亲的遗传物质,故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染色体数目加倍。看图分析可知:小鼠骨髓瘤细胞不能在HAT培养基上生长,但是没有说能不能生存,只是不能增殖,正常细胞也能在HAT培养基上存活,故①无抗体分泌的细胞、②抗HPV抗体的分泌细胞、③其它无关抗体的分泌细胞都能在HAT培养基上存活,但是能够增重的只有杂交瘤细胞。
(3)对于抗体检测呈阳性的杂交克隆应尽早进行克隆化,克隆化的方法最常用的是有限稀释法,即稀释细胞到3~10个细胞/mL,每孔加入细胞稀释液0.1mL,使每个孔内不多于一个细胞,达到单克隆培养的目的。
(4)因为小鼠形成的抗体对人体来说是抗原,存在着排异反应,故上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体。
故答案为:(1)动物细胞培养、动物细胞融合
(2)染色 染色体数目加倍 ①②③
(3)阳 0.1
(4)因为小鼠形成的抗体对人体来说是抗原,存在着免疫反应
32.【解答】解:(1)肝癌HepG﹣2细胞表面的糖蛋白减少,导致其更容易扩散;动物细胞培养时,为了补充合成培养基中缺乏的物质,应该在培养基中加入适量的血清(血浆);为防止培养过程发生污染要加入抗生素;此外,每48h更换1次培养液,目的是防止代谢物积累对细胞自身造成危害(补充细胞所需营养物质)。
(2)根据图1可知,华蟾素能有效地抑制肝癌HepG﹣2细胞增殖,且与作用时间和浓度呈正相关。图乙的结果进一步表明,使用华蟾素后,S期细胞比例增多,因此对肝癌HepG﹣2细胞增殖的影响体现在将癌细胞阻滞在S期。
故答案为:(1)糖蛋白 血清(血浆) 抗生素 防止代谢物积累对细胞自身造成危害
(2)抑制 作用时间和浓度 将癌细胞阻滞在S期
33.【解答】解:(1)以沼气池为核心的自净农业生态系统的设计主要根据生态工程的物质循环再生原理。与传统农业生态系统相比,该生态系统能减轻环境污染的主要原因一是减少了秸秆的焚烧;二是减少了动物粪便的污染,减少了化肥的使用等。
(2)生态系统的“基石”是生产者,故图1中的“基石”是水稻、大豆。若要生产3kg鸡肉最多需要水稻和大豆的总质量=3÷10%=30kg。
(3)图2中进料口下端开口位于沼液层的目的是保持沼气池中无氧的环境。生态系统包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,独立的沼气池没有生产者和消费者等成分,不能看作一个生态系统。
故答案为:
(1)物质循环再生 减少了动物粪便的污染、减少了秸秆的焚烧、减少了化肥的使用
(2)水稻、大豆 30
(3)保持沼气池中无氧的环境 不能 没有生产者和消费者等成分