专题3 胚胎工程
一、选择题
1．下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是( )
A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
D．胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取
2．下列有关哺乳动物个体发育的叙述，错误的是( )
A．胚后发育过程中伴有细胞分化
B．幼鹿经过变态发育过程长出发达的鹿角
C．胚胎发育过程中也会出现细胞衰老
D．来自原肠胚同一胚层的细胞经分化发育成不同的组织
3．高等哺乳动物受精后不久，受精卵最后发育成一个完整的幼体，下列叙述错误的是( )
A．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
B．高等哺乳动物胚胎发育经历的时期中最关键的时期是原肠胚期
C．进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行
D．下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
4．下列有关胚胎工程的叙述，正确的是( )
A．卵裂期每一个细胞的体积比受精卵大
B．试管动物是无性生殖
C．对某一胚胎的干细胞核移植，产生的动物中雄性和雌性的几率各占
D．通过胚胎移植技术可充分发挥良种母畜的繁殖潜力
5．“试管婴儿”技术是将不孕夫妇的精子和卵子细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养受精卵使其发育到囊胚阶段，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是( )
A．有性生殖 B．组织培养 C．克隆技术 D．基因工程
6．胚胎培养是指( )
A．自然受精形成的受精卵发育为早期胚胎
B．人工授精形成的受精卵发育为早期胚胎
C．将早期胚胎移植入受体子宫内的发育
D．体外受精形成的受精卵发育为早期胚胎
7．下列不是精子、卵子发生的区别的是( )
A．初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间
B．MⅠ和MⅡ的时间连续性
C．成熟生殖细胞是否经过变形
D．成熟生殖细胞中染色体的数量
8．保证胚胎在移植前后所处的生理环境一致的方法是( )
A．用抗利尿激素同时处理供体和受体
B．用孕激素同时处理供体和受体
C．用催产素处理供体和受体
D．用促性腺激素同时处理供体和受体
9．下列对牛的胚胎移植过程的描述，不正确的是( )
A．使用促性腺激素对供体进行超数排卵处理
B．对供体和受体使用激素进行同期发情处理
C．冲卵是指从供体母牛子宫中冲洗出受精卵
D．通过胚胎检查，发育到囊胚或桑椹胚才可移植
10．英国科学家维尔莫特首次用羊的体细胞(乳腺细胞)成功地培育出一只小母羊，取名为“多利”，这一方法被称为“克隆”，以下四项中与此方法在本质上最相近的是( )
A．将兔的早期胚胎分割后，分别植入两只母兔子宫内，并最终发育成两只一样的兔
B．将人的抗病毒基因嫁接到烟草的DNA分子上，培育出具有抗病能力的烟草新品种
C．将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的腺细胞融合成杂交瘤细胞
D．将人的精子与卵细胞在体外受精，待受精卵在试管内发育到囊胚期时，再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”
二、非选择题
11．下图是两种快速繁育良种牛的方法，请分析回答问题：
(1)培育试管牛与克隆牛都需用到的技术有__________________________(2项以上)。若想提高优质胚胎的利用率，可采用的技术是________________。培育试管牛与克隆牛在
生殖方式上的的区别是__________________________。
(2)甲、乙两牛均为纯种，且甲的X染色体上具有优良的基因A，乙具有优良的质基因B，如果自然杂交，子代同时具有两优良性状的概率是_______ %；采用试管牛技术，可通过选择______的手段来提高子代具有两优良性状的几率。
(3)克隆牛的性状与_____牛最接近。原因是__________________________。
(4)科学家利用基因工程技术可以进一步改良牛的品种，如可使母牛分泌的乳汁中含有人的生长激素等蛋白质类药物。采用的方法是：
①取得“人的生长激素基因”的合成途径如果采用“逆转录法”，需要取得相应的___
_________为模板来合成互补的单链DNA，然后在酶的催化下合成目的基因。这样得到的目的基因与细胞中的原基因碱基对序列一般来说不相同，原因是____________________。
②用_________________________处理后才能使目的基因与运载体重组。
③目的基因________(不仅/仅)存在于转基因牛的乳腺细胞中，证明转基因成功的标志是____________________，因为该基因在乳腺细胞中_____________性表达。
12．控制哺乳动物的性别对于畜牧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食品将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如下图所示)。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态，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)： ，
。
13．牛胚胎的移植的基本程序如下图所示，请据图回答：
(1)图中a、b、c过程分别是指 、 、 。
(2)供体母牛的主要职能是 ；受体母牛必须具备 。
(3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是 ；处理的时期是 ，理由是 。
(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有 。
(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？
。
14．基因疫苗是指将编码外源性抗原的基因导入人和动物体内，让其在宿主细胞中表达抗原蛋白，诱导机体产生免疫应答。某科研所计划采用基因工程和胚胎工程技术培育具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛。请回答下列问题：
(1)基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个完整的基因表达载体至少包括 。
(2)检测高产奶牛体内是否出现口蹄疫病毒的抗原蛋白，在分子水平上的检测方法及结果是 。
(3)胚胎工程最后一道工序的实质是 。
(4)为提高胚胎的利用率，可以采用胚胎分割技术，应该选用什么样的胚胎进行分割？
。
15．克隆羊“多利”的问世引起了许多人对“治疗性克隆”的兴趣。下图为人类“治疗性克隆”的示意图。请据图回答：
(1)过程A表示 ，由此产生的重组细胞②的主要遗传物质来自图中的 。
(2)图中B表示的生物技术名称是 ；C表示定向诱导技术，其诱导的对象是［ ］ 细胞。
(3)如果进行生殖性克隆，则不需要进行定向诱导，但必须进行 ，使得胚胎能正常发育成完整个体，该操作一般在 时期进行。
参考答案
一、选择题
1．D
解析：卵裂过程中细胞数目增加，而有机物总量减少；细胞分割时需均等分割囊胚内细胞团，而不是原肠胚时期的；胚胎干细胞的特点是细胞小，细胞核大，核仁明显；胚胎干细胞未分化，可从早期胚胎中获取。
2．B
解析：哺乳动物胚胎发育过程中也会出现细胞衰老，如表皮细胞脱落更换；胚后发育过程中伴有细胞分化，生物的一生都有细胞分化；来自原肠胚同一胚层的细胞经分化发育成不同的组织；幼鹿长出发达的鹿角不是变态发育。
3．C
解析：进行胚胎分割时，一般选择桑椹胚或囊胚期的胚胎进行。
4．D
解析：试管动物是通过体外受精、体内发育获得的，属于有性生殖。卵裂期每一个细胞的体积比受精卵小。对某一胚胎干细胞核移植，产生的子代动物个体性别相同。通过胚胎移植技术可充分发挥良种母畜的繁殖潜力。
5．A
解析：试管婴儿技术实际是体外受精，即经过精卵结合，所以是有性生殖。
6．D
解析：胚胎培养是指受精卵在体外培养为早期胚胎的过程，这一过程往往与体外受精相联系。题中的A、B两项中的胚胎发育是在体内完成的，不属于胚胎培养的范畴。C项中的内容属于胚胎移植。
7．D
解析：雄性动物从初情期开始形成初级精母细胞，MⅠ(第一次分裂)和MⅡ(第二次分裂)连续进行；动物的胚胎在性别分化后，雌性胎儿卵巢内的卵原细胞有丝分裂增殖，并进一步演变为初级卵母细胞，MⅠ(第一次分裂)在排卵前后完成，而MⅡ(第二次分裂)是在精子和卵子结合的过程中完成；精子经过变形，而卵子不必经过变形。所以不是精子、卵子发生的区别的是成熟生殖细胞中染色体的数量。
8．D
解析：保证胚胎在移植前后所处的生理环境一致的方法是用促性腺激素同时处理供体和受体。抗利尿激素与内环境的水平衡(渗透压)有关；孕激素和催产素对雌性动物起作用。
9．C
解析：在牛的胚胎移植过程中，冲卵是指从供体母牛子宫中冲洗出胚胎，而不是受精卵。
10．A
解析：“克隆”是采用细胞核移植技术，属于无性生殖。将兔的早期胚胎分割后，分别植入两只母兔子宫内，并最终发育成两只一样的兔属于胚胎分割移植，属于无性生殖。将人的抗病毒基因嫁接到烟草的DNA分子上，培育出具有抗病能力的烟草新品种，这属于基因工程技术。“试管婴儿”是胚胎移植技术，属于有性生殖。
二、非选择题
11．(1)动物细胞培养、胚胎移植；胚胎分割移植技术；有性生殖和无性生殖
(2)50；精子
(3)丙；核基因来自丙牛，决定其性状
(4)①mRNA；没有内含子
②限制性核酸内切酶和DNA连接酶
③不仅；乳汁中含有人的生长激素；被选择
解析：注意用名词术语回答问题。
(1)培育试管牛是有性生殖，要用到的技术是：体外受精、动物细胞培养、胚胎移植。培育克隆牛是无性生殖，需用到的技术有：细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植。所以两者都需用到的技术有动物细胞培养、胚胎移植。若想提高优质胚胎的利用率，可采用的技术是胚胎分割移植技术。
(2)甲、乙两牛均为纯种，且甲是公牛XY，它的X染色体上具有优良的基因A，甲的基因型是XAY，乙是母牛XaXa，子代XAXa 、XaY，具有优良性状的是XAXa，概率是50%，而乙是母牛具有优良的质基因B，可传给所有后代，所以，自然杂交子代同时具有两优良性状的概率是50%，采用试管牛技术，可通过选择两种精子XA和Y中的XA来提高子代具有两优良性状的几率。
(3)克隆牛的性状与丙牛最接近。因为核基因来自丙牛，决定其性状。
(4)逆转录以mRNA为模板，得到的目的基因与细胞中的原基因碱基对序列一般来说不相同，因为没有内含子，是外显子编码蛋白质。真核基因的编码区由外显子和内含子构成。基因工程的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。
目的基因存在于转基因牛的体细胞中，不仅仅存在于乳腺细胞中，因为受体细胞是受精卵，经过有丝分裂和分化，形成体细胞，遗传信息都相同，这是动物细胞核的全能性。证明转基因成功的标志是牛乳汁中含有人的生长激素，就是人的生长激素基因表达了，有产物人的生长激素了，因为该基因在乳腺细胞中选择性表达。
12．(1)成熟
(2)体外受精；获能；顶体；透明带反应和卵黄膜的封闭作用
(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直接受精，精子要经过获能处理，卵子要再培养发育到减数第二次分裂的中期才可受精。
(2)精卵结合时，首先发生顶体反应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，同时通过透明带反应和卵黄膜的封闭作用防止其他精子再进入。
(3)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥，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，需要用激素同期发情处理。
(4)鉴定胚胎性别的最好方法是对胚胎细胞染色体分析，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。
13．(1)超数排卵；冲卵；胚胎移植
(2)只产生具有优良遗传特性的胚胎；健康的体质和健康的繁殖能力
(3)胚胎分割移植；桑椹胚或囊胚期；此时还未出现细胞分化
(4)体积小、细胞核大、核仁明显
(5)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度，快速推广新品种
解析：(1)a过程是良种母畜在激素刺激下的超数排卵；b是用人工方法将母畜体内已经开始发育的早期胚胎取出的冲卵过程；c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。
(2)供体母牛提供具有优良遗传特性的胚胎，受体母牛提供胚胎发育场所，所以受体母牛应具有健康的体质和健康的繁殖能力。
(3)因在桑椹胚和囊胚期细胞还未开始分化，所以应在此时期进行分割。
(4)因受精卵早期的分裂速度很快，细胞来不及生长下一次分裂就开始，所以形成的胚胎干细胞(ES或EK细胞)的特点是细胞体积小、细胞核大、核仁明显。
14．(1)目的基因、启动子、终止子、标记基因
(2)从高产奶牛中提取蛋白质，用相应抗体进行抗原——抗体杂交。如果出现杂交带，表明奶牛中出现了抗原蛋白，如果不出现杂交带，表明奶牛中未出现抗原蛋白。
(3)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
(4)应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割。
解析：(1)一个基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子以及标记基因等。
(2)在分子水平检测目的基因是否翻译成蛋白质，检测方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原——抗体杂交，如果有杂交带出现，表明目的基因已形成蛋白质产品。
(3)胚胎工程最后一道工序是胚胎移植，胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
(4)进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
15．(1)细胞核移植；乙
(2)细胞培养；④；内细胞团(或胚胎干细胞)
(3)胚胎移植；桑椹胚或囊胚
解析：(1)过程A表示细胞核移植技术，得到的重组细胞遗传物质主要来自供体乙。
(2)B过程是重组细胞经过动物细胞培养发育成胚胎的过程，C过程是从囊胚内细胞团中获得胚胎干细胞诱导分化形成不同组织器官的过程，即治疗性克隆过程。
(3)在囊胚(或桑椹胚)阶段如果不定向诱导分化，可以通过胚胎移植技术转移到其他母体内继续胚胎的发育，直至形成完整的胚胎，这是生殖性克隆。专题1 基因工程
一、选择题
1．科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是( )
A．定向提取生物体的DNA分子
B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”
C．在生物体外对DNA分子进行改造
D．定向地改造生物的遗传性状
2．关于基因工程的叙述，正确的是( )
A．基因工程是指非同源染色体上非等位基因重组
B．基因工程是指同源染色体上等位基因重组
C．基因工程是指一种生物的基因转接到另一种生物的DNA分子上
D．基因工程是指同种生物的基因转接到同种生物的其他个体DNA上
3．“分子手术刀”在切割DNA时，切开的结构是( )
A．氢键 B. 共价键 C．二硫键 D．磷酸二酯键
4．下列关于限制性核酸内切酶的说法，正确的是( )
A．限制性核酸内切酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键
B．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列
C．不同的限制性核酸内切酶切割DNA后都会形成黏性末端
D．限制性核酸内切酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布
5．作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是( )
A．具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达
B．具有标记基因，以便为检测目的基因的表达提供条件
C．能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选
D．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
6．属于“分子缝合针”的是( )
①E coli DNA连接酶 ②T4 DNA连接酶 ③DNA聚合酶 ④解旋酶 ⑤RNA聚合酶
A．①②③ B．①② C．①②⑤ D．②④
7．下列说法正确的是( )
A．DNA连接酶最初是从人体细胞中发现的
B．限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列
C．质粒是基因工程中惟一用作运载目的基因的载体
D．利用载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为“克隆”
8．正确表示基因操作“四步曲”的是( )
A．提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→目的基因与载体结合→目的基因的检测和表达
B．目的基因的检测和表达→提取目的基因→目的基因与载体结合→将目的基因导入受体细胞
C．提取目的基因→目的基因与载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和表达
D．目的基因与载体结合→提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和表达
9．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，主要原因是( )
A．结构简单、操作方便 B．繁殖速度快
C．遗传物质含量少 D．性状稳定、变异少
10．1993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于( )
A．普通棉的突变基因 B．棉铃虫变异形成的致死基因
C．寄生在棉铃虫体内的线虫基因 D．苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因
11．右下图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是( )
A．CTTAAG，切点在T和C之间
B．GAATTC，切点在G和A之间
C．GAATTC，切点在A和G之间
D．CTTAAC，切点在T和C之间
12．用DNA探针检测饮用水中病毒的具体方法是( )
A．与被检测病毒的DNA碱基序列进行比较
B．与被检测病毒的DNA碱基序列进行杂交
C．与被检测病毒的DNA碱基序列进行组合
D．A、B、C三种方法均可
13．基因治疗是指( )
A．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的
B．运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常
C．把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
D．对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
14．下列关于基因工程成果的概述，错误的是( )
A．在医药卫生方面，主要用于诊断治疗疾病
B．在环境保护方面主要用于环境检测和对污染环境的净化
C．在畜牧业上主要通过克隆培育出体型巨大，品质优良的动物
D．在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物
15．切取牛的生长激素和人的生长激素基因，构建表达载体后，用显微注射技术将含有目的基因的表达载体分别注入小鼠的受精卵中，从而获得了“超级鼠”，此项技术遵循的原理是( )
A．基因突变：DNA→RNA→蛋白质 B．基因工程：DNA→RNA→蛋白质
C．细胞工程：DNA→RNA→蛋白质 D．胚胎工程：DNA→RNA→蛋白质
二、非选择题
16．限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是 —G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是 —↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的切点，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切割后所形成的黏性末端。
②请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后形成的黏性末端。
③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？为什么？
。
17．我国科学工作者经研究发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金茅孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。通过科技攻关，我国科技工作者已成功地将该毒蛋白基因导入到棉花植株内并成功实现表达。由于棉铃虫吃了新品种“转基因抗虫棉”植株后会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，取得了很好的经济效益。
请根据上述材料回答下列问题：
(1)“转基因”抗虫棉新品种的培育应用了 新技术。
(2)在培育转基因抗虫棉新品种过程中，所用的基因的“分子手术刀”是 ，基因的“分子缝合针”是 ，基因的“分子运输车”是 。
(3)“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可以表示为 。
18．基因工程又叫基因拼接技术。
(1)在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的_______为模板， 成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成 。
(2)基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、 。若将真核基因在原核细胞中表达，对该目的基因的基本要求是 。
(3)假设以大肠杆菌质粒作为载体，并以同一种限制性内切酶切割载体与目的基因，将切割后的载体与目的基因片段混合，并加入DNA连接酶。连接产物至少有 种环状DNA分子，它们分别是 。
19．人的血清蛋白在临床上需求量很大，它通常是从人的血液中提取出来的。由于艾滋病病毒等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血制品顾虑重重。而基因工程技术的应用，使人类可以从动物体内获得大量的安全优质的血清蛋白。其操作过程主要是将人类血清蛋白基因与病毒DNA构成重组DNA，然后通过显微注射技术将重组DNA转移到奶牛的受精卵中，最后可从该受精卵发育成的雌牛的乳汁中分离出人们所需要的血清蛋白。请回答下列问题：
(1)临床上病人血清蛋白 往往会造成组织水肿，其主要原因是 。
(2)基因工程中所需的人类血清蛋白基因一般是用 方法得到的。
(3)重组DNA的产生过程，一般先后要用到两种工具酶 、___________。
(4)人的血清蛋白基因能在奶牛体内表达成功，说明人体与奶牛细胞共用相同的( )
A．遗传信息 B．遗传密码 C．染色体
20．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程将a转移到马铃薯中。经检测，Amy存在成熟块茎细胞的细胞间隙。请回答下列问题：
(1)在基因工程中，a叫 ，它与基因运输工具 结合前还必须经过的处理步骤是 。
(2)Amy在成熟块茎细胞间隙中被发现，说明细菌的基因a已整合到上图中的［ ］_________或［ ］_________结构中。
(3)合成Amy的过程分为 和_________两大步骤，Amy合成并分泌到细胞外，定位在细胞间隙中，直接参与该过程的细胞结构有［ ］______________________，其分泌是以 的形式进行的。
(4)Amy的基本组成单位是 ，各组成单位间靠 相连。
参考答案
一、选择题
1．D
解析：基因工程是将特定的目的基因导入受体细胞，从而改变生物的遗传性状，因此是定向改造生物遗传性状。
2．C
解析：基因工程可以实现不同物种间基因重组，定向的改造生物的性状。
3．D
解析：限制性核酸内切酶可以识别特定的核苷酸序列，将磷酸二酯键切开，被形象地称为“分子手术刀”。
4．B
解析：限制性核酸内切酶具有特异性，主要存在原核细胞中，可以识别特定的核苷酸序列，将DNA分子中的磷酸二酯键切开，形成黏性末端或平末端。
5．D
解析：载体具有多个限制酶切点的目的是便于与多个外源基因结合；载体具有标记基因的目的是有利于筛选；载体能在宿主细胞中保存并能大量复制的目的是能获得更多的目的
基因。
6．B
解析：DNA连接酶，被称为“分子缝合针”，可以将两个DNA片段连接起来。根据来源不同，分为两类，一类是从大肠杆菌体内分离得到的，称为E·coli DNA连接酶；另一类是从T4 噬菌体中分离出来的，称为T4 DNA连接酶。而DNA聚合酶、解旋酶用于DNA复制，RNA聚合酶则催化转录过程。
7．D
解析：DNA连接酶主要来源于原核细胞。限制性核酸内切酶具有特异性，不同的限制酶识别的核苷酸序列不同。质粒是基因工程中常用的载体，除此之外，病毒也可以作载体。
8．C
解析：基因工程的基本操作步骤是：获取目的基因——目的基因与载体结合——导入受体细胞——目的基因的检测与鉴定。
9．B
解析：根据目的不同，基因工程选取的受体细胞也不同，细菌、酵母菌等微生物具有繁殖速度快的特点，通过培养这些工程菌，可以获得大量所需要的产品。
10．D
解析：苏云金芽孢杆菌中具有Bt毒蛋白基因，科学家将其导入棉花体内，培育出了抗虫棉。
11．B
解析：限制酶具有特异性，该限制酶识别的序列是GAATTC，在G与A之间切开。
12．B
解析：利用DNA探针检测饮用水中的病毒是利用DNA分子杂交的原理，将病毒DNA制成探针，与被检测样本DNA进行分子杂交。
13．C
解析：基因治疗的基本原理是将外源健康的基因导入有基因缺陷的细胞，从而使其正常表达，而不是对坏损的基因进行修复。
14．C
解析：C选项提到的克隆技术属于细胞工程成果，不属于基因工程成果。
15．B
解析：将目的基因导入受体细胞，在受体细胞内转录翻译成蛋白质，从而改变生物的遗传性状，这种技术属于基因工程。
二、非选择题
16．① —G GATCC—
—CCTAG G—
② — GATC—……— GATC—
—CTAG —……—CTAG —
③能。因为它们具有相同的黏性末端，碱基可以互补配对
解析：该题要能正确识图，并理解黏性末端的含义。题目中涉及了两种限制酶，它们的识别序列和切割点都稍有差异，但是切割后产生的黏性末端却是相同的，所以被上述两种限制酶切割后形成的黏性末端能够连接起来。
17．(1)基因工程(DNA重组)
(2)限制性核酸内切酶；DNA连接酶；基因进入受体细胞的载体
(3)抗虫基因→mRNA→抗虫毒蛋白
解析：抗害虫遗传信息的传递过程可以模拟中心法则来表示：遗传信息的转录产生mRNA，然后翻译，产生相应的蛋白质。
18．(1)mRNA；逆转录；双链DNA
(2)动植物细胞；全部为编码蛋白质的序列，不含有调控序列
(3)3；质粒与质粒的连接物；质粒与目的基因的连接物；目的基因与目的基因的连接物
解析：以RNA为模板，合成DNA的过程叫逆转录。基因工程中的受体细胞可以是动植物细胞，也可以是微生物细胞。目的基因是指编码蛋白质的基因，它的全部序列都能编码蛋白质，不含调控的序列。用同一种限制酶切割目的基因和载体后，产生相同的黏性末端，所以在DNA连接酶的作用下，将形成三种连接物。
19．(1)减少；血清蛋白减少，导致血浆的渗透压下降，于是引起组织水肿
(2)人工合成
(3)限制性核酸内切酶；DNA连接酶
(4)B
解析：组织间隙的组织液增多，就会出现水肿症状。凡是引起血浆渗透压下降的因素都会引起组织水肿，如血浆蛋白质减少。
20．(1)目的基因；载体；用限制性核酸内切酶切割
(2)［5］细胞核(染色体)；［8］线粒体
(3)转录；翻译；［6、4、7、2］核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜；外排(胞吐)
(4)氨基酸；肽键
解析：目的基因与载体要用相同的限制酶去切，才能获得相同的黏性末端，以便接起来。Amy在成熟块茎细胞间隙中被发现，说明目的基因已在受体细胞中成功表达，由此推出目的基因已经与受体细胞的基因整合到一起，而受体细胞的细胞核和细胞质中均含有基因，马铃薯块茎细胞中不含叶绿体，所以质基因在线粒体中。Amy是一种分泌蛋白，基本单位是氨基酸，通过肽键连接。分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的，经过内质网、高尔基体的加工，形成分泌泡，以外排的方式出细胞膜。专题2 细胞工程
一、选择题
1．植物组织培养是指( )
A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织
B．愈伤组织培育成植株
C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体
D．愈伤组织形成高度液泡化组织
2．在细胞工程的原生质体融合育种技术中，其重要的一环是将植物细胞的细胞壁除去，通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞将( )
A. 皱缩 B. 胀破 C. 呈球形 D. 保持原状
3. 在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的( )
A. 消毒灭菌 B. 适宜的温度 C. 充足的光照 D. 适宜的养料和激素
4. 要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要( )
A. 具有完整细胞核的细胞 B. 离体状态
C. 导入外源基因 D. 一定的营养物质和激素
5．植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是( )
A．细胞壁阻碍了原生质体的融合
B．细胞壁使原生质体失去活力
C．植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁
D．细胞壁不是原生质体的组成部分
6．科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的气味，达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是( )
A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍
B．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电刺激等方法
C．驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗形成
D．驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离
7．下列关于植物体细胞杂交目的的描述，错误的是( )
A．把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B．获得杂种植株
C．克服远源杂交不亲和的障碍 D．实现原生质体的融合
8．植物细胞表现出全能性的必要条件是( )
A．给予适宜的营养和外界条件
B．导入其他植物细胞的基因
C．脱离母体后给予适宜的营养和外界条件
D．将成熟筛管细胞核移植到去核的卵细胞内
9．植物组织培养过程中的脱分化是指( )
A．植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞
B．未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程
C．植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程
D．取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
10．植物组织培养过程的顺序是( )
①离体的植物器官、组织或细胞 ②根、芽 ③愈伤组织
④脱分化 ⑤再分化 ⑥植物体
A．①④③⑤②⑥ B．①④③②⑤⑥
C．①⑤④③②⑥ D．⑥①④③⑤②
11．下列有关细胞工程的叙述，不正确的是( )
A．在细胞整体水平上定向改变遗传物质
B．在细胞器水平上定向改变遗传物质
C．在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质
D．在细胞整体水平上获得细胞产品
12．为了使用于培养的动物组织细胞分散开以便配制成一定浓度的细胞悬浮液，选取来的动物组织应选用下列哪种物质处理( )
A．胃蛋白酶 B．胰蛋白酶 C．盐酸 D．胰脂肪酶
13．动物细胞培养与植物组织培养的主要区别是( )
A．培养基成分不同
B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能
D．动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株
14．科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是( )
A．经过免疫的B淋巴细胞 B．不经过免疫的T淋巴细胞
C．经过免疫的T淋巴细胞 D．不经过免疫的B淋巴细胞
15．在克隆多利羊的过程中，下列哪项技术没有运用到( )
A．细胞培养技术 B．细胞核移植 C．胚胎移植技术 D．基因工程技术
二、非选择题
16．下图是植物组织培养的简略表示。请据图回答问题：
(1)①表示 ，它能被培养成为④的根本原因是 。
(2)②表示 ，它的细胞特点是 ，它的颜色特点是 。
(3)若想制作人工种子，应选用(填编号) 。
(4)若①是花粉，则④是 ，这项技术可用在 上。
(5)若①是胡萝卜根细胞，则培养成的④的叶片的颜色是 说明根尖细胞 。
(6)若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物紫草素，培养将进行到(填编号) 。
17．紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。
(1)在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”。这些“种子”是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过 而获得的。这项技术的理论基础是 。
(2)从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现 规律；影响紫草素产量的因素是 和 。
(3)在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是 和 。
18．下图为细胞融合的简略过程，请据图回答：
(1)若 A、B 是植物细胞，在细胞融合之前已用 处理，除去了 ；A、B到细胞C的过程中，常用的物理方法是 。融合完成的标志是 。
(2)若A、B是植物细胞，则形成的D细胞还要应用 技术把 D培养成植株。
(3)若A、B是动物细胞，一般取自 ，然后用
使其分散开来，A、B到C的过程中，常用的不用于植物细胞的手段是
，所形成的D称为 。
(4)若该过程是制备单克隆抗体，A为小鼠B淋巴细胞，那么，在获得此细胞之前，小鼠已被注射了 。注射后小鼠身体产生了相应的 ，生成了 。图中B为 。
(5)若该过程是制备单克隆抗体，在A、B到C的过程中，所形成的C有 种，用来培养D细胞的应该是 。从中选择出它的方法是 培养，获得D后，常用的培养方法是 和 。
19．基因型为AaBb的水稻(含24条染色体)的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，请回答下列问题：
(1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得 等营养物质。
(2)要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有 和 两类激素。
(3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是 能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。
(4)试管苗的细胞核中含 条脱氧核糖核苷酸链。
(5)培育成的试管苗可能出现的基因型有 。
20．图甲和图乙分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请据图回答下列问题：
图甲 图乙
(1)图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是 。
(2)图甲中②过程常在 诱导下完成，④过程与体外培养相比，其优点是 。
(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞，主要是利用其 。
(4)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗 ，
原因是 。
(5)图乙过程的技术具有多种用途，但是不能( )
A．有选择地繁殖某一性别的家畜 B．繁殖家畜中的优良个体
C．用于保存物种 D．改变动物的核基因
(6)在目前现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体，你认为原因最可能是( )
A．卵细胞大，便于操作 B．卵细胞含有的营养物质多
C．卵细胞细胞质可使体细胞核全能性得到表达 D．重组细胞才具有全能性
参考答案
一、选择题
1．C
解析：植物组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，经再分化形成幼苗，最终发育成完整植物体的过程。愈伤组织只是植物组织培养过程中经过脱分化形成的一团高度液泡化的薄壁细胞。
2．B
解析：成熟植物去壁后，置于清水中，由于细胞内外浓度差较大，又无细胞壁保护，细胞会大量吸水，直至细胞破裂。
3．C
解析：形成愈伤组织的过程要进行细胞的增殖和脱分化，因此需要适宜的养料、激素和适宜的外界环境，例如：适宜的温度、pH以及无菌环境，这样才能保证细胞进行正常的新陈代谢。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。
4．C
解析：胡萝卜韧皮部细胞是已分化的细胞，将它培养成完整植株，依据细胞全能性的原
理，通过植物组织培养技术可以实现，不需要导入外源基因。
5．A
解析：植物体细胞杂交要实现不同种的植物体细胞的融合，从而培育出具有两个亲本性状的可育的新品种，显然要将两种植物细胞的遗传物质完全融合，细胞壁阻止了这一过程。因此第一步要去掉细胞壁。
6．C
解析：天竺葵和香茅草是两种植物，如果进行有性生殖，后代存在生殖隔离。植物体细胞杂交可以克服上述缺点，获得具有种间优良性状的新品种。植物体细胞杂交的过程包括三步：①去掉细胞壁；②原生质体融合；③植物组织培养，因此会产生愈伤组织和试管苗。
7．D
解析：植物体细胞杂交的目的是要获得具有种间优良性状的、可育的新品种。原生质体的融合只是该技术的第二步操作，不是最终目的。
8．C
解析：理论上讲任何活细胞均具有全能性，但是细胞要表现出全能性需要离体培养，给予一定的刺激，才可能脱分化和再分化，发育成一个新个体，从而表现出全能性。
9．C
解析：植物组织培养的起点是已分化的细胞，它要再发育成一个新的个体，必须经过脱分化的过程。脱分化的过程是在激素的刺激下，已分化的细胞脱去原有的分化，重新恢复分裂能力，产生一团高度液泡化的薄壁细胞，即愈伤组织的过程。
10．A
解析：植物组织培养的过程是：离体的植物器官、组织或细胞，经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化产生根、芽，形成幼苗，进而发育成完整的植株。
11．C
解析：细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。由于细胞和细胞器内均有遗传物质，因此它的操作水平可以是细胞也可以是细胞器。
12．B
解析：在动物组织细胞的间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，它们将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官，而弹性纤维易被胰蛋白酶在中性略偏碱性环境下催化分解，而胃蛋白酶在pH为1.8左右催化效率最高，此环境中动物细胞被破坏。
13．A
解析：动物细胞培养与植物组织培养的主要不同点是它们的培养基不同。①成分有差异。动物细胞培养的培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和维生素，另外还有动物血清。植物组织培养所需要的培养基包含植物生长和发育的全部营养成分，如蔗糖、矿质元素、维生素，需要添加植物激素，没有动物血清。②物理性质不同，植物组织培养常用固体培养基，而动物细胞培养为防止接触性抑制，常选用液体培养基。
14．A
解析：单克隆抗体的制备过程主要利用了细胞工程中的细胞融合技术。与小鼠的骨髓瘤细胞融合的是经过免疫的B淋巴细胞，也就是浆细胞。只有这样的细胞融合后形成的杂交瘤细胞，才能既在体外培养无限繁殖，又能产生特异性的抗体。
15．D
解析：多利羊的培育过程是：将一只母羊(A羊)卵细胞的细胞核吸出，得到不含核的卵细胞。然后，将另一只母羊(B羊)的乳腺上皮细胞的细胞核注入到无细胞核的卵细胞中进行核移植，这样就获得了一个同时含有A羊遗传物质和 B羊细胞核的重组卵细胞。融合后的卵细胞经过体外细胞培养形成早期胚胎。然后把这个胚胎移植到第三只羊(C羊)的子宫中，让C羊为胚胎发育提供发育场所和营养物质，这个过程利用了胚胎移植技术。胚胎就在C羊子宫内发育成熟。C羊产下的羊就是克隆羊多利。从以上分析可以看出，多利产生的过程中没有使用基因工程技术。
二、非选择题
16. (1)植物的外植体(器官、组织或细胞)；植物细胞的全能性
(2)愈伤组织；高度液泡化；无色
(3)③
(4)单倍体；单倍体育种
(5)绿色；具有全能性
(6)②
解析：植物组织培养过程为：
它所依据的原理是细胞的全能性：已分化的细胞具有发育成完整植株的潜能。愈伤组织是脱分化形成的一团高度液泡化的无色细胞。如果利用组培技术制作人工种子，将外植体培养到胚状体即可，外面包上人工种皮，填充人工胚乳，即可获得人工种子。如果外植体是花粉，里面含有雄性生殖细胞，通过花粉离体培养，所以可以得到单倍体，用于单倍体育种。如果想获得细胞的代谢产品，只需大量培养愈伤组织即可。17. (1)脱分化；细胞的全能性
(2)S型增长；细胞数量；细胞所处的生长期
(3)保证氧气供应充足；使细胞与培养液充分接触
解析：植物组织培养技术是将离体的植物器官、组织或细胞培育成完整植物体的过程。它依据的原理是细胞的全能性。本题的目的是要获得大量的细胞代谢产物，显然放到反应器中的“种子”应该是分裂能力很强的细胞，即经过脱分化后形成的愈伤组织。由图可知：细胞在反应容器的生长曲线同S型增长曲线。影响紫草素产量的因素是细胞数量和细胞所处的生长期。而制约数量进一步增长的因素是反应器的环境(营养物质、pH等)。为保证细胞旺盛的有氧呼吸，要通入无菌空气，并不断搅拌，促进溶氧，也促进细胞与培养液的充分接触。
18. (1)纤维素酶和果胶酶；细胞壁；电刺激、振动、离心；杂种细胞长出细胞壁
(2)植物组织培养
(3)动物胚胎或出生不久的幼龄动物；胰蛋白酶；灭活的病毒诱导；杂种细胞
(4)抗原；免疫反应；效应 B细胞(抗体、记忆细胞)；骨髓瘤细胞
(5)3；杂交瘤细胞；用特定的选择培养基；小鼠体内培养；培养液中体外培养
解析：该图是细胞的融合过程，根据融合的细胞不同，产生的产物也有差异。如果是植物体细胞融合，先用酶解法去掉细胞壁，否则它会阻止遗传物质的融合。融合后的杂种细胞通过组培可以培育成杂种植株。如果是动物细胞融合，只能得到杂种细胞，促进融合的手段除了物理、化学方法外，还可以用灭活的病毒诱导。如果融合的两个细胞是免疫过的B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞，诱导融合后会产生三种类型的细胞( B—B，B—瘤，瘤—瘤)需要用选择培养基将杂交瘤细胞筛选出来，再通过体外或体内培养提取单克隆抗体。
19. (1)水、无机盐和小分子有机物
(2)细胞分裂素；生长素
(3)叶绿体
(4)24
(5)AB、aB、Ab、ab
解析：(1)愈伤组织的形成过程中，不断地从培养基中吸取营养。供生物细胞生活的营养物质主要有无机物(水、无机盐)、有机物(糖类、脂类、蛋白质、维生素)等物质。
(2)植物激素的种类很多，要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有细胞分裂素和植物生长素两大类。
(3)试管苗是花药离体培养后得到的单倍体植株。其有叶绿体，可以进行光合作用。
(4)单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，由水稻的基因型为AaBb可知此水稻为二倍体。已知水稻的体细胞中含有24条染色体，则单倍体细胞中含有12条染色体，12个DNA分子。每个DNA分子由两条平行的脱氧核糖核苷酸链盘旋而成，所以试管苗的细胞核中含有24条脱氧核糖核苷酸链。
(5)基因型为AaBb的水稻产生配子时，依据基因的自由组合定律，结果♀、♂配子各有四种，即AB、aB、Ab、ab。
20. (1)动物细胞培养
(2)聚乙二醇(或灭活的病毒，物理方法如离心、振动、电刺激也可)；不需特定的培养基，不需严格的外界环境条件
(3)特异性
(4)不是；卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状
(5)D
(6)C
解析：在动物细胞工程的众多技术中，动物细胞培养是最基础的技术，很多技术要以它为基础。促进动物细胞融合的方法有三个：物理、化学和生物方法。单克隆抗体具有特异性强，灵敏度高的特点，它可以特异性与抗原结合。动物细胞的全能性不容易表达，因此动物克隆要利用核移植技术，将体细胞的核导入去核的卵细胞中，再经过细胞培养和胚胎移植，最终培育出动物个体，表现出动物细胞的全能性。在所有细胞中，受精卵的全能性最强，说明卵细胞的细胞质利于核基因的表达，因此在核移植中，通常选择去核的卵细胞作为受体。
①
②
③
④
脱分化
再分化
愈伤组织
根、芽
植株
再分化
外植体
脱分化专题4 生物技术的安全性和伦理问题
一、选择题
1．下列关于生物技术的安全性和伦理问题的叙述，不正确的是( )
A．一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止实验，并销毁重组生物
B．中国对克隆人的态度是不反对治疗性克隆，可以有限制地进行克隆人的实验
C．对转基因植物外源DNA要进行认真选择，避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质
D．对待生物武器的态度应明确而坚定，即坚决禁止生物武器
2．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的卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫胚胎，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、囊胚、原肠胚等几个阶段
B．兔子卵细胞质的作用只是激发大熊猫细胞核的全能性
C．克隆出的早期胚胎中，各细胞核具有相同的遗传信息
D．在形成早期胚胎的过程中，细胞进行有丝分裂
二、非选择题
3．转基因产品的安全性目前已成为人们争论的焦点之一，但这并不能阻止转基因技术应用于生产实践的种种尝试。人的血清白蛋白在临床上需求量很大，通常从人血中提取。由于艾滋病病毒( HIV )等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。如果应用基因工程和克隆技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，那么，利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下：
A．将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞，形成重组细胞①；
B．取出重组细胞①的细胞核，注入去核牛卵细胞中，形成重组细胞②；
C．电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎；
D．将胚胎移植到母牛的子宫内，最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题：
(1)重组细胞①实现了 的重组。
(2)重组细胞②实现了 的重组。
(3)若将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞，让其分别发育成一头小牛，这些小牛的基因型是否相同？说明理由 。
(4)为什么实验过程中第一步要选择“雌性奶牛胚胎”？
________________________________________________________。
(5)上述(2)(3)分别利用的胚胎工程技术是 、 ，胚胎工程操作中的终端环节是 。
(6)上述过程实现了 工程和 工程的综合应用。
4．继“9·11”后，美国又掀起了炭疽热事件，炭疽热是一种由炭疽杆菌引发的急性传染病，主要以孢子形式存在，孢囊具有保护功能，能使细菌不受阳光、热和消毒剂的破坏而在自然界中长期存活。通过空气传播的呼吸性炭疽热后果最为严重，致死率约为95%～100%。所以它也是一种重要的生物武器。
(1)生物武器多具有
等特点，目前有些国家用新技术制造全新致病菌，使感染者突然发病，无药可医，受害国极度恐慌，机构瘫痪。
(2)下列有关炭疽杆菌致病特点的叙述中，不正确的是( )
A．传染性极强 B．感染者死亡率极高
C．只要有0.001 mg就能引发炭疽病 D．造成人的神经失常
(3)1998年3月27日，中美联合声明中重申了在任何情况下 、不生产、 生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
5．供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。下图是治疗性克隆的过程图解：
(1)正常情况下，去核的卵细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中的 期的卵细胞。
(2)重组细胞发育的过程中，细胞开始分化发生在 期。
(3)治疗性克隆所用到的技术名称是 ，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用 技术。
(4)已知患者是红绿色盲的女性，图中提供卵细胞的为完全正常的年轻女性。移植器官后，该患者所生育子代患红绿色盲的情况是 。
6．“试管婴儿”技术是将不孕夫妇的精子和卵子细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养受精卵使其发育到囊胚阶段，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：
(1)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？ (填序号)。
①体外培养 ②人工授精 ③胚胎移植 ④核移植
(2)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是胚胎分割移植。双胞胎的性别是否相同？
______________________________________________________________________________。
(3)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了设计“试管婴儿技术”。两者在对人类作用上的区是
。
(4)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是 。
参考答案
一、选择题
1．B
解析：中国对克隆人的态度是不反对治疗性克隆，但反对进行克隆人的实验。
2．B
解析：用卵母细胞作受体细胞主要原因有：①卵母细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质；②卵母细胞体积大，便于操作；③卵黄多，营养物质丰富。
二、非选择题
3．(1)人体血清白蛋白基因与奶牛胚胎细胞中DNA(即基因)
(2)去核卵细胞的细胞质与重组细胞①的细胞核(即核与质)
(3)相同；因为它们都是由重组细胞②经过卵裂(有丝分裂)产生的
(4)导入基因表达的产品是人血清白蛋白，利用雌性奶牛可通过产奶把这种“表达物质”分泌出来
(5)核移植；胚胎分割；胚胎移植
(6)基因；胚胎
解析：重组细胞①实现了外源的人体血清白蛋白基因与奶牛核基因的整合重组；重组细胞②则实现了核移植。胚胎分割产生的多个胚胎由于来自同一胚胎，遗传组成是相同的。选择“雌性奶牛胚胎”是利用其乳房作为生产人血清白蛋白的反应器。在整个操作过程中，有基因工程技术、胚胎工程技术，胚胎移植是各项操作的最终环节。
4．(1)致病力强，传染性大；有潜伏期，一般潜伏期的症状不明显，难以及时发现；污染面积大，危害时间长，杀伤范围达数百至数千平方公里；传染途径多；生物武器造价低，技术难度不大，隐秘性强。
(2)D
(3)不发展；不储存
解析：生物武器的特点：致病力强，传染性大，但不会造成人的神经失常。
我国对生物武器的态度和观点是：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
5．(1)MⅡ(减数第二次分裂中)
(2)囊胚
(3)核移植技术；胚胎分割
(4)男孩都患红绿色盲，女孩不一定
解析：(1)动物体细胞核移植时，去核的卵细胞选用减数第二次分裂中期的卵细胞。
(2)桑椹胚进一步发育，逐渐发育成囊胚，细胞开始出现分化。
(3)治疗性克隆是通过将患者的健康细胞的细胞核移植，经培养形成所需要的组织器官。
(4)红绿色盲是由X染色体上的隐性基因控制的遗传病，红绿色盲女性经器官移植后，仍然是红绿色盲，她所生孩子中男孩都是红绿色盲，女孩不一定患红绿色盲(其父患红绿色盲，则女孩患红绿色盲，其父正常则女孩也正常)。
6．(1)①②③
(2)相同
(3)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病，胚胎在移植前需进行遗传学诊断
(4)破坏了人类正常性别比例，违反了伦理道德
解析：(1)试管婴儿的培育过程为：
(2)要提高胚胎利用可进行胚胎分割，将早期胚胎一分为二，再移植到母体子宫发育，可形成两个婴儿，即同卵双胞胎。
(3)普通试管婴儿主要用于治疗不孕夫妇的不孕症；而设计试管婴儿则被用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病。
(4)有些人认为，那些配型不合适的胚胎被丢弃、杀死或滥用于设计试管婴儿技术，如设计婴儿性别等引起性别比例失调，违反了伦理道德。专题5 生态工程
一、选择题
1．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
2．在社会主义新农村建设中，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(如下图所示)。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
3．稻—鸭—萍共作是一种新兴的生态农业模式，其中，水生植物红萍(调江红)适生于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料。鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长。对以此模式形成的生态系统，下列叙述错误的是( )
A．该生态环境的主要功能是物质循环和能量流动
B．鸭子既是初级消费者，又是次级消费者
C．生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成
D．水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率
4．下列不属于生态工程建设目的的是( )
A．对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善
B．防止环境污染
C．单纯追求粮食产量
D．促进人类社会和自然环境的和谐发展
5．下图所示是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是( )
A．物种多样性原理
B．整体性原理
C．物质循环再生原理
D．协调与平衡原理
6．下图为某生态农场生产流程图，据图分析下列说法错误的是( )
A．食用菌和蚯蚓在该生态系统中属于分解者
B．该生态系统达到了能量多级利用的目的
C．因食物链延长，系统总能量利用效率降低
D．循环利用有机废弃物，提高了系统的效益
7．下列关于小流域综合治理生态工程的叙述，错误的是( )
A．该工程的主要目的是治理小流域的水土流失问题
B．该生态工程运用了整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生的原理以及工程学原理
C．该生态工程针对不同的地形采取不同的措施
D．该生态工程做到了经济效益和生态效益相统一
8．下列关于生态农业的叙述中，不正确的是( )
A．生态农业实现了能量和物质的多级利用
B．生态农业系统的恢复力稳定性低
C．生态农业使废物资源化、提高了能量的转化效率，减少了环境污染
D．生态农业的基本原理是发展生态农业的主要理论基础
9．某地区大力发展了“稻—萍—鱼”立体农业。该生态系统( )
A．“稻—萍—鱼”体现了系统内群落的水平结构，可充分利用空间和资源
B．是按照自然规律设计的生态农业，提高了生态系统的能量传递效率
C．弃耕后的稻田将先发生初生演替，后发生次生演替
D．放养鱼的数量与萍的生长量相匹配，依赖于系统内信息的传递
10．“稻—萍—鱼”是一种常见的生态农业模式，在系统中，虽有危害水稻的病菌、害虫和杂草，但鱼的活动可起到除虫、松土和增氧的作用，红萍叶片内的蓝藻固氮可促进红萍和水稻生长；农户还可进行养殖(猪)和沼气生产。关于该生态农业的叙述，错误的是( )
A．水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率
B．存在捕食、竞争、寄生、互利共生等种间关系
C．使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环
D．实现了能量在系统中的多级循环利用
二、非选择题
11．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)秸杆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆入进行 ，腐熟的产物肥效提高，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
。
12．农业生产上常利用农业设施来控制环境因素，调节植物生长。请回答：
(1)农民常用地膜覆盖技术使栽培作物及花卉顺利越冬，地膜的主要作用是
。
(2)许多种植专业户在淡水湖泊面“无土”栽培草莓、番茄等，在此过程中，主要应保证 的供应。
(3)冬季在智能型温室内可生产西瓜等反季节农产品。在西瓜的生产过程中，若要提高产量，除调节光照、温度、湿度和供水等因素外，还可通过调节 来实现。
13．高山蔬菜的栽培是绿色食品生产的一个实例，高山环境与平原环境相比，具有 、昼夜温差大、病虫害少等较优越的生态环境特点。高山蔬菜栽培基地的周边环境不能随意破坏，主要是为了防止水土流失、保护生物 等，以维持生态平衡。在生产AA级绿色食品过程中，若出现病虫害，应考虑引入病虫害的 、农药防治等措施，用农药防治时应选择残留量和毒性均很低的 。
14．某种植玉米的农场，其收获的玉米粒既可作为鸡的饲料，也可作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用，人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素)：
(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网：
(2)牛与鸡之间 (有、无)竞争关系，理由是 。人与鸡的种间关系是 ，人与牛的种间关系是 。
(3)流经该农场生态系统的总能量来自 所固定的 ，无机环境中的碳以 形式进入该人工群落。
(4)假设该农场将生产的玉米的作为饲料养鸡，供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为的玉米养鸡，供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供养的人数将 (填“增多”、“不变”或“减少”)，理由是
。
15．某城市近年一直强调走“绿色”发展之路，争创“绿色城市”。“绿色”的含义除了包括城市绿化、绿色生活方式和消费理念外，还包括尊重自然、保持生态平衡、高效利用资源等。
Ⅰ 近年来该市通过引进观赏植物等使绿地总面积和人均绿地面积逐年上升。你认为大量引进非本地树种，可能会产生的后果是 。
Ⅱ 绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。下图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案：
(1)该方案中利用的生物属于生态系统的何种成分？ 。
(2)从对资源的利用角度看，途径⑤优于途径③的主要原因是什么？
。
(3)过程⑦中的甲烷杆菌与酵母菌在细胞结构上的最主要区别是
。
(4)每一位市民都应该积极参与过程①，具体做法是 。
(5)该生态工程所研究或处理的对象是 。
参考答案
一、选择题
1．C
解析：要实现人与自然的和谐发展，通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源；使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产；大力开垦湿地，扩大粮食种植面积。虽然都合理，但最合理的措施是：发展生态农业，实现物质和能量的多级利用。
2．C
解析：该生态系统的建立，不能提高各营养级间的能量传递效率，生态系统的各营养级间的能量传递效率是10%～20%。
3．C
解析：生物群落由水稻、红萍、鸭子、有害昆虫和微生物(分解者)组成，是所有生物的总和。
4．C
解析：根据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进，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。只有C项不正确，单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。
5．C
解析：“无废弃物农业”实现了物质和能量的分层分级利用，因此主要体现了生态工程物质循环再生原理。
6．C
解析：因食物链延长，系统总能量利用效率降低是错误的，因为生态系统的各营养级间的能量传递效率是10%～20%。
7．B
解析：小流域问题主要是水土流失，综合治理运用了整体性原理、协调与平衡原理以及工程学原理，没有用到物质循环再生原理。通过在植树造林同时栽植果树和薪柴林达到经济效益与社会效益的结合，体现整体性原理。
8．B
解析：生态农业是运用生态学的原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系，遵循生态系统中能量多级利用和物质循环再生这一条基本原理，合理设计食物链，使生态系统中的能量和物质被分层次多级利用，使废物资源化，提高能量转化效率，减少环境污染。
9．D
解析：“稻—萍—鱼”体现的主要是该生态系统内群落的垂直结构。该生态系统提高了能量的利用率，但是不能大幅度提高营养级之间的能量传递效率。在弃耕农田上进行的群落演替为次生演替。
10．D
解析：生态农业模式的建立，实现了物质的循环利用和能量的多级利用，不能实现能量的循环利用。
二、非选择题
11. (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高利用
解析：(1)牛产生的二氧化碳被蔬菜光合作用利用, 蔬菜光合作用产生的氧气被牛呼吸作用利用。
(2)秸杆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆入进行发酵, 腐熟的产物肥效提高，这是因为微生物将有机物分解为无机物。
(3)采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是牛棚内温度较高因而牛维持体温消耗的能量较少。
(4)牛棚保温所需的热能来源于牛身散热、地热、太阳光能和发酵产热。
(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物质的循环利用和能量的高利用。
12．(1)保温、保湿、降低虫害
(2)矿质元素
(3)CO2浓度
解析：(1)地膜的主要作用是保温、保湿、降低虫害。
(2)在淡水湖泊面“无土”栽培草莓、番茄等，主要应保证矿质元素的供应。
(3)冬季在智能型温室内可生产西瓜等反季节农产品。在西瓜的生产过程中，若要提高产量，除调节光照、温度、湿度和供水等因素外，还可通过调节CO2浓度来实现。
13．光照强；多样性；天敌；生物农药
解析：高山环境有光照强、昼夜温差大、病虫害少等较优越的生态环境特点。高山蔬菜栽培基地的周边环境不能随意破坏，主要是为了防止水土流失、保护生物多样性等，以维持生态平衡。在生产AA级绿色食品过程中，若出现病虫害，应考虑引入病虫害的天敌、农药防治等措施，用农药防治时应选择残留量和毒性均很低的生物农药。
14．(1)如图：
(2)无；牛和鸡所需食物资源不同(或牛食用玉米秸秆，鸡食用玉米种子)；捕食、竞争；捕食
(3)玉米；太阳能；二氧化碳
(4)减少；改变用途的玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了部分能量，导致人获得的能量减少。
解析：(2)牛与鸡之间无竞争关系，虽然都以玉米为食，但食用的是玉米的不同部分：牛食用玉米秸秆，鸡食用玉米种子。人与鸡的种间关系是捕食和竞争，人与牛的种间关系是捕食。
(3)流经该农场生态系统的总能量来自玉米所固定的太阳能，无机环境中的碳以二氧化碳形式进入该人工群落。
(4)理论上，该农场供养的人数将减少，因为改变用途的玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了部分能量，导致人获得的能量减少。
15．Ⅰ 本地原有物种的生存受到威胁(或下降、锐减)(或本地生态系统的抵抗力稳定性下降)
Ⅱ(1)分解者
(2)可以充分地利用垃圾中的物质，减少环境污染
(3)甲烷杆菌无形成的细胞核
(4)将生活垃圾分类包装
(5)社会—经济—自然复合生态系统
解析：Ⅰ 外来物种入侵的危害主要有两种：一是破坏当地的生物多样性，使本地原有物种的生存受到威胁；二是从生态系统稳定性的角度来说，使本地生态系统的抵抗力稳定性下降。
Ⅱ 分析题图垃圾流程，固体垃圾经过①过程的初步人工分类和②过程的可回收部分的二次分类使垃圾得到初步处理，对于无法回收的废弃物可以有三种去向：一是社区燃烧发电，二是饲养蚯蚓、苍蝇等获得高蛋白体，作为动物蛋白饲养，三是发酵处理，获得单细胞蛋白(微生物菌体)和沼气等。
(1)方案中的④、⑤过程是分解者对有机废弃物的分解处理过程。
(2)社区燃烧发电有一定的污染，浪费部分能源。
(3)进行⑦过程的甲烷杆菌是原核生物，它与真核生物酵母菌的区别是无核膜包被的细胞核。
(4)我们应将生活垃圾分类包装。
(5)该生态工程所研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统。
