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【生物】黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2018-2019学年高二下学期4月月考试卷(解析版)
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黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2018-2019学年
高二下学期4月月考试卷
一、选择题
1.植物体细胞杂交的最终目标是
A. 原生质体融合 B. 形成愈伤组织
C. 产生杂种细胞 D. 产生杂种植株
【答案】D
【解析】
试题分析:植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术,故D正确。
考点:本题主要考查植物体细胞杂交的概念,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
2.下面关于植物细胞工程的叙述,正确的是
①不同种植物叶肉细胞融合时,应先去掉细胞膜
②叶肉细胞脱分化后,可形成无定形薄壁细胞
③叶肉细胞经过再分化过程,可形成愈伤组织
④叶肉细胞离体培养时,可以表现出全能性
A. ①③ B. ②④
C. ①②④ D. ①②③④
【答案】B
【解析】
【分析】
1、植物组织培养过程:外植体(离体的植物组织、器官或细胞)脱分化形成愈伤组织,然后再分化形成胚状体,最后发育成的新植体。
2、植物体细胞杂交的过程:
【详解】不同种植物叶肉细胞融合时,应先去掉细胞壁,①错误;叶肉细胞脱分化后,可形成愈伤组织,而愈伤组织由无定形薄壁细胞组成,②正确;叶肉细胞经过脱分化过程,可形成愈伤组织,③错误;叶肉细胞离体培养时,可以表现出全能性,④正确。因此,以上说法中正确的有②④,故选B。
3. 下列有关细胞工程的叙述,不正确的是 ( )
A. 细胞工程应用的是细胞生物学和分子生物学的原理和方法
B. 可以通过在细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人的意愿来改变基因结构
C. 可以通过在细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人的意愿来获得细胞产品
D. 根据操作对象的不同,可以分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域
【答案】B
【解析】
试题分析:细胞工程是指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性科学技术。根据操作对象的不同可分为植物细胞工程和动物细胞工程。答案选B.
考点:本题考查细胞工程的定义,意在考查知识的识记。
4.植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是( )
A. 纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B. 植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C. 原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂
【答案】B
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术、动物细胞培养技术、动物细胞融合技术的相关知识的识记和理解能力。
【详解】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因植物细胞外面的细胞壁阻碍了植物体细胞间的杂交,因此在诱导植物细胞融合之前,先要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁,动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质,将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织,因此在动物细胞培养中,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织以便将其分散成单个细胞,可见,纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理,均利用了酶的专一性,A正确;植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,动物细胞培养的原理是细胞的增殖,B错误;原生质体融合和动物细胞融合都是以生物膜的流动性为基础,C正确;紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养,其原理都是细胞分裂,D正确。
5. 植物细胞表现出全能性的必要条件是 ( )
A. 给予适宜营养和条件
B. 将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
C. 脱离母体后,给予适宜的营养和条件
D. 导入其他植物细胞的基因
【答案】C
【解析】
试题分析:未离体的植物细胞只能进行细胞分化形成特定的组织或器官,不能表现出全能性.由于离体植物细胞不能进行光合作用合成有机物,所以细胞培养时应给予适宜的营养,同时要做到无菌条件,ABD错误;C正确.
故选:C.
考点:植物组织培养的概念及原理.
6.一般来说,动物细胞体外培养需要满足以下条件
①无毒的环境
②无菌的环境
③合成培养基需加血清、血浆
④温度与动物体温相近
⑤需要O2,不需要CO2
⑥CO2能调节培养液pH.
A. ①②③④⑤⑥ B. ①②③④
C. ①③④⑤⑥ D. ①②③④⑥
【答案】D
【解析】
【分析】
动物细胞培养需要满足以下条件:
(1)充足的营养供给——微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
(2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(4)气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【详解】动物细胞培养需要无毒和无菌环境,①②正确;用于动物细胞培养的合成培养基需加入糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质,③正确;动物细胞培养需要适宜的温度和pH,其中温度要与动物体温相近,④正确;动物细胞培养需要一定的气体环境,95%空气和5%的CO2,其中5%的CO2能调培养液的pH,⑤错误、⑥正确。因此以上说法中正确的有①②③④⑥,故选D。
7. 在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断的分生状态,因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。根据植物组织培养的这一特点可以( )
A. 获得突变体
B. 利用突变体培育新品种
C. 人工诱导培养细胞发生突变,获得固氮植物
D. 人工诱导愈伤组织发生突变,然后从愈伤组织中提取目的产品
【答案】B
【解析】
由于植物组织培养容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变,所以常利用突变体培育新品种。答案B。
8.下列说法不正确的是
A. 胚胎工程技术包括胚胎移植,胚胎分割、体外生产胚胎技术
B. 试管牛的培育过程属于克隆过程
C. 体外生产胚胎技术就是将体外受精得到的受精卵培养成早期胚胎
D. 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
【答案】B
【解析】
【分析】
胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术;经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内产生后代,以满足人类的各种需求。
【详解】胚胎工程技术包括胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞、胚胎冷冻、体外生产胚胎技术等,A正确;试管牛的培育主要采用体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,属于有性生殖,而克隆属于无性繁殖,B错误;体外生产胚胎技术就是将体外受精得到的受精卵培养成早期胚胎,C正确;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,D正确。
9. 下列过程,哪些发生在精子入卵后( )。
①精子继续完成减数第二次分裂 ②精子发生顶体反应
③发生卵细胞膜封闭作用 ④卵子完成减数第二次分裂,形成雌原核
A. ③④ B. ①③④ C. ②③ D. ①④
【答案】A
【解析】
高等动物受精作用过程中,精子入卵后,卵细胞膜会立即发生卵细胞膜反应,拒绝其他精子再进入卵细胞,这是防止多精入卵的第二道屏障;同时,精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体后,形成雌原核,所以A正确,BCD错误。
【考点定位】高等动物的受精过程
【名师点睛】1.在精子触及卵细胞膜的瞬间会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应,即透明带反应,是防止多精入卵的第一道屏障;精子入卵后,卵细胞膜会立即发生卵细胞膜反应,拒绝其他精子再进入卵细胞,这是防止多精入卵的第二道屏障。2.精子入卵后,尾部脱离,并且原有的核膜破裂;随后精子形成一个新的核膜,最后形成一个比原来精子核还大的核,即雄原核。于此同时精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体后,形成雌原核,雌原核一般略小于雄原核。
10.以下说法正确的是
A. 哺乳动物卵泡的形成是在初情期 B. 排卵是指排出成熟的卵泡
C. 排卵是指排出初级或次级卵母细胞 D. 冲卵是指冲出成熟的卵子
【答案】C
【解析】
【分析】
哺乳动物精子和卵子发生的不同点:(1)精子的减数两次分裂是连续的,场所唯一(MⅠ和MⅡ的场所都是睾丸);而卵子的两次分裂是不连续的,场所不唯一(MⅠ场所在卵巢,MⅡ场所在输卵管中);(2)精子和卵子发生的时间不同:精子的发生是从初情期一直到生殖机能衰退;多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的;MⅠ是在雌性动物排卵前后完成的,MⅡ是在受精过程中完成的;(3)精子的形成过程需要变形;卵细胞的形成过程不需要变形。排卵发生在减数第一次分裂前后,因此排卵排出的可能是初级卵母细胞或次级卵母细胞。冲卵是指从供体子宫中冲洗出早期胚胎。
【详解】哺乳动物卵泡的形成是在胎儿期,A错误;排卵是指卵子从卵泡中排出,B错误;排出卵子的成熟度不同,有的可能是初级卵母细胞,有的可能是次级卵母细胞,C正确;冲卵是指从供体子宫中冲洗出早期胚胎,D错误。
11.下列有关胚胎工程叙述正确的是
A. 来源内细胞团的胚胎干细胞具有发育的全能性,体外培养可发育成新个体
B. 胚胎干细胞的形态表现为细胞体积大,细胞核小,核仁明显
C. 培养胚胎干细胞过程中加入饲养层细胞是为了维持细胞不分化状态
D. 通过胚胎干细胞核移植,可以培育出与细胞核供体完全相同的复制品
【答案】C
【解析】
【分析】
胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团),其特点是具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
【详解】胚胎干细胞具有发育的全能性,可以被诱导分化为成年动物体内新的组织细胞,但是不能发育成新个体,A错误;胚胎干细胞的形态表现为细胞体积小、细胞核大、核仁明显,B错误;胚胎干细胞培养时,加饲养层细胞是为了提供更好的营养促进干细胞分裂,抑制细胞的分化,C正确;由于细胞质中也含有基因,所以通过胚胎干细胞核移植培育出的个体与细胞核供体不是完全相同的复制品,D错误。
12.体外受精常采用的采卵方法有( )
①用促性腺激素处理后,从输卵管冲取卵子
②化学诱导法
③电刺激法
④从活体卵巢中吸取卵母细胞
⑤从屠宰场废弃卵巢中采集卵母细胞
A. ①④⑤ B. ①②③ C. ①②⑤ D. ②③④
【答案】A
【解析】
用促性腺激素处理后,使其超数排卵,从输卵管冲取卵子,①正确;对于牛、羊等家畜的精子常采用化学法,即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中诱导获能,②错误;收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法,③错误;从活体卵巢中吸取卵母细胞,采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精,④正确;从屠宰场废弃卵巢中采集卵母细胞,需要培养到减数第二次分裂的中期才具有受精能力,⑤正确,故选A。
13. 下列哪一项不是同一物种的精子和卵细胞发生的区别
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
【答案】D
【解析】
试题分析:初级精母细胞是雄性动物初情期开始后,才由精原细胞分裂形成的,而初级卵母细胞是在胎儿期性别分化后形成的,A错误;精子的产生过程中,MⅠ和MⅡ是连续的,而卵细胞产生通过MⅠ形成次级卵母细胞,在精子与卵子的结合过程中才完成MⅡ,B错误;精子细胞形成后变形为蝌蚪状,卵细胞不需要变形,C错误;成熟的精子和卵细胞经过减数分裂形成,都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目,D正确。
考点:本题着重考查了精子和卵细胞发生的区别,意在考查了考生识记和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
14.如图为DNA分子的切割和连接过程。下列说法错误的是
A. EcoR栺是一种限制酶,其识别序列为GAATTC
B. EcoRⅠ的切割位点是鸟嘌呤脱氧核苷酸与腺嘌呤脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键
C. 切割产生的DNA片段末端形式为黏性末端
D. 只有E·coliDNA连接酶能将此图中的不同来源的DNA片段“缝合”起来
【答案】D
【解析】
【分析】
据图分析,EcoRⅠ切割不同来源的DNA,产生的DNA片段末端形式为黏性末端,然后用DNA连接酶将两者连接起来;能将此图中的不同来源的DNA片段“缝合”起来的DNA连接酶可以是E•coli-DNA连接酶,也可以是T4-DNA连接酶。
【详解】限制性内切酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且切割形成特定的粘性末端,由图可以看出EcoRⅠ识别序列为GAATTC, A正确;图中可以看出EcoRⅠ的切割位点在G和A之间,并且作用部位为磷酸二酯键,B正确;根据以上分析已知,该限制酶切割后产生的是黏性末端,C正确;根据以上分析已知,可以将图中的不同来源的DNA片段“缝合”起来的DNA连接酶可以是E•coli-DNA连接酶,也可以是T4-DNA连接酶,D错误。
15.关于受精过程的叙述错误的是
A. 获能后的精子与卵子相遇后,释放顶体酶穿过透明带进入放射冠
B. 透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障
C. 精子与卵黄膜相互融合,精子入卵
D. 雄原核形成的同时,卵子完成减数第二次分裂
【答案】A
【解析】
【分析】
受精阶段——四步曲
第一步:精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质,透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。
第二步:精子进入卵细胞腆。卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。
第三步:原核形成。雄原核形成和雌原核形成。
第四步:合子形成。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。
【详解】获能后的精子与卵子相遇后,释放顶体酶穿过放射冠进入透明带,A错误;透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障,卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障,B正确;精子与卵黄膜相互融合,精子入卵,C正确;精子进入卵黄膜后,卵子完成第二次减数分裂并释放第二极体,同时形成雌雄原核,D正确。
【点睛】受精过程中的几个反应:
(1)顶体反应:精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质,穿越放射冠。
(2)透明带反应:顶体酶可将透明带溶出孔道,精子穿入,在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应(它是防止多精子入卵受精的第一道屏障)。
(3)卵黄膜的封闭作用:精子外膜和卵黄膜融合,精子入卵后,卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程(它是防止多精子入卵受精的第二道屏障);精子尾部脱落,原有核膜破裂形成雄原核,同时卵子完成减二分裂,形成雌原核(注意:受精标志是第二极体的形成;受精完成标志是雌雄原核融合成合子)。
16.下列细胞最容易表现全能性的是
A. 内胚层细胞 B. 囊胚期细胞
C. 中胚层细胞 D. 桑椹胚细胞
【答案】D
【解析】
【分析】
关于细胞的“全能性”,可以从以下几方面把握:(1)概念: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;(2)细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质;(3)细胞全能性大小不同,一般植物细胞的全能性大于动物细胞,所以植物细胞比动物细胞更容易发育成完整个体;(4)细胞表现出全能性的条件:离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。
【详解】内胚层细胞已经分化,其全能性有所降低;囊胚期细胞已经开始分化,其全能性有所降低;中胚层细胞已经分化,其全能性有所降低;桑椹胚细胞还没有分化,其全能性最高。综合以上可知,桑椹胚细胞的全能性最容易表现,故选D。
17.人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成。通过转基因技术,可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是
A. 酵母菌 B. 大肠杆菌
C. T4噬菌体 D. 肺炎球菌
【答案】A
【解析】
【分析】
根据题干信息分析,“人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成”,即要求受体细胞中必须具有内质网和高尔基体;原核细胞没有高尔基体和内质网,而真核细胞有,因此可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是真核细胞。
【详解】酵母菌是真核细胞,细胞中有内质网和高尔基体,可以对人的糖蛋白进行加工,A正确;大肠杆菌属于原核生物,细胞中没有高尔基体和内质网,因此不能对糖蛋白进行加工,B错误;T4噬菌体属于病毒,病毒没有细胞结构,不作为基因工程中的受体细胞,C错误;肺炎球菌属于原核生物,细胞中没有高尔基体和内质网,因此不能对糖蛋白进行加工,D错误。
18.下列关于现代生物工程技术的叙述中,正确的说法有几项
① 将某人的肝癌细胞在实验室中繁殖成一个细胞系,该技术属于基因工程技术
② 从禽流感患者血清中分离出的病毒基因制备的DNA探针可检测肝炎病毒
③ 基因工程中必需用同种限制性内切酶处理目的基因和运载体
④ 利用基因突变的原理,创造出了“超级细菌”
⑤ 人和大肠杆菌在合成胰岛素时,转录和翻译的场所是相同的
⑥通过检测,大肠杆菌中没有胰岛素产生则可判断重组质粒未导入受体菌
A. 3项 B. 2项 C. 1项 D. 0项
【答案】D
【解析】
【分析】
现代生物工程技术包括基因工程、细胞工程和胚胎工程等,其中基因工程的基本步骤包括目的基因的获取、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,基因工程的原理是基因重组,涉及到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。
【详解】将某人的肝癌细胞在实验室中繁殖成一个细胞系,该技术为动物细胞培养,属于动物细胞工程技术,①错误;禽流感的病原体是禽流感病毒(RNA病毒),因此从禽流感患者血清中分离出的病毒基因制备的DNA探针只能检测禽流感病毒,②错误;为了避免目的基因和质粒的自身环化现象,基因工程中常采用不同的限制性内切酶处理目的基因和运载体,③错误;超级细菌是基因工程的产物,基因工程利用了基因重组的原理,④错误;原核生物细胞中没有核膜,因此大肠杆菌在合成胰岛素时,转录和翻译的场所是相同的,而人的胰岛B细胞合成胰岛素时,转录发生在细胞核,翻译发生在细胞质中的核糖体上,⑤错误;通过检测,大肠杆菌中没有胰岛素产生,则可判断重组质粒未导入受体菌或该基因导入后未完成表达,⑥错误。因此,以上说法都是错误的,故选D。
19. 利用基因工程生产蛋白质药物的方法之一是将人的基因转入动物体内,再饲养这些转基因动物,从动物乳汁或尿液中提取药物。这一过程不会涉及 ( )
A. DNA按照碱基互补配对原则自我复制
B. DNA以其一条链为模板合成mRNA
C. RNA以自身为模板自我复制
D. 按照mRNA密码子的排列顺序合成蛋白质
【答案】C
【解析】
试题分析:目的基因在受体细胞复制,故A正确。目的基因在受体细胞表达,故BD正确。没有发生逆转录,故C错。
考点:本题考查基因工程相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构能力。
20.在基因工程中,一个表达载体的组成不包括
A. 密码子 B. 终止子 C. 目的基因 D. 启动子
【答案】A
【解析】
【分析】
基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因,其中启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
【详解】一个基因表达载体包括:目的基因、启动子、终止子、标记基因,不包括密码子,密码子存在于mRNA上,A错误;基因表达载体中含有终止子,它控制着转录的结束,B正确;基因表达载体具有目的基因,以实现产生特定的基因产物,C正确;基因表达载体包括启动子,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始,D正确。
【点睛】解答本题的关键是识记基因工程的原理及技术,掌握基因工程的操作步骤及各步骤中的细节,明确密码子再mRNA上,不可能在基因表达载体的组成成分中。
21.有关基因工程的说法不正确的是
A. 基因治疗是遵循基因突变的原理
B. 将目的基因与运载体结合在一起,需要用到两种工具酶
C. 基因工程技术可从根本上改变作物特性
D. 即使检测出受体细胞中含有目的基因,也不能说明基因工程就一定成功
【答案】A
【解析】
【分析】
基因工程的基本步骤是:目的基因的获取、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。基因工程的基本工具包括限制酶、DNA连接酶和运载体。
【详解】基因治疗是将正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,其遵循的原理为基因重组,A错误;将目的基因与运载体结合在一起,需要用到限制酶和DNA连接酶,B正确;基因工程可以改变遗传物质,能定向改造生物的遗传性状,属于可遗传变异,因此基因工程技术可从根本上改变作物特性,C正确;目的基因成功导入受体细胞后不一定能成功表达,因此即使检测出受体细胞中含有目的基因,也不能说明基因工程就一定成功,D正确。
【点睛】解答本题的关键是识记基因工程的基本工具及其作用、基因工程的基本步骤等知识点,明确基因是选择性表达的,即使目的基因成功导入也不一定能够表达出相应的性状。
22. 下列各项中,不属于引起转基因生物安全性争论的原因是( )
A. 由于科学发展水平的限制,目前科学家对基因结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等了解得相当有限
B. 转移的基因虽然是功能已知的基因,但不少却是异种生物的基因
C. 由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
D. 用转基因技术可以制造出生物武器
【答案】D
【解析】
试题分析:转基因生物安全性争论的原因:由于科学发展水平的限制,目前科学家对基因结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等了解得相当有限;转移的基因虽然是功能已知的基因,但不少却是异种生物的基因;由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,因此转基因生物中,有时候会出现一些人们意想不到的后果,引发人们在食物安全、生物安全和环境安全三个方面的争论;故选D。
考点:转基因生物安全性
23.许多大肠杆菌的质粒上含有lacZ基因,其编码的产物β半乳糖苷酶在Xgal和IPTG存在时,可以产生蓝色沉淀,使菌落呈现蓝色,否则菌落呈现白色。基因工程中常利用该原理从导入质粒的受体细胞中筛选出真正导入重组质粒的细胞,过程如下图所示。下列说法错误的是
A. 基因工程中,构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,能遗传给后代,并表达和发挥作用
B. 转化过程中,大肠杆菌应先用Ca2+处理,使其处于能吸收周围DNA的状态
C. 菌落颜色为白色的是菌落②
D. 菌落③中的目的基因是否表达,可采用的检测办法是抗原—抗体杂交
【答案】C
【解析】
试题分析:基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,能遗传给后代,并表达和发挥作用,A正确;将目的基因导入大肠杆菌细胞之前,应先用Ca2+处理大肠杆菌,使其处于能吸收周围DNA的感受态,B正确;用限制酶EcoRI切割质粒时,会破坏质粒上的lacZ'基因,但切割后的质粒自身环化后,lacZ'基因又被修复,能表达产生B-半乳糖苷酶,在X-gal和IPTG 存在下,可以产生蓝色沉淀,使菌落呈现蓝色,所以菌落①②呈现蓝色;菌落③导入的是重组质粒,其lacZ'基因被破坏,不能表达产生B-半乳糖苷酶,在X-gal和IPTG 存在下,菌落颜色为白色,C错误;检测目的基因是否表达产生蛋白质,可采用抗原一抗体杂交法,D正确。
考点:本题主要考查基因工程的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
24.下列关于基因工程应用的叙述,正确的是:
A. 基因治疗就是把缺陷的基因诱变成正常的基因
B. 基因工程可以有效地打破物种的界限,定向的改造生物的遗传性状
C. 一种基因探针可以检测水体中的各种病毒
D. 原核生物不能用来进行真核生物的遗传改良
【答案】B
【解析】
【分析】
基因治疗(治疗遗传病最有效的手段)是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,如将腺苷酸脱氨酶(ADA)基因导入患者的淋巴细胞,治疗复合型免疫缺陷症。进行基因检测有两个必要条件,一是必需的特异的DNA探针,二是必需的基因组DNA,当两者都变性呈单链状态时,就能进行分子杂交。
【详解】基因治疗把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,A错误;基因工程可以有效地打破物种的界限,定向的改造生物的遗传性状,B正确;基因探针是用放射性同位素(或荧光分子)标记的含有目的基因DNA片段,一种基因探针只能检测水体中的一种或一类病毒,C错误;现在很多转基因生物就是用原核生物的基因杂交产生新品种的,比如抗虫棉等,D错误。
25. 下列不属于获取目的基因的方法是 ( )
A. 从物种中直接分离 B. 根据已知氨基酸序列推测合成法
C. 以mRNA为模板反转录 D. 转录法
【答案】D
【解析】
通常获取朱镕基的方法是从物种中直接分离,以mRNA为模板反转录,根据已知氨基酸序列推测合成法,转录是以DNA形成RNA过程的,所以D选项符合题意。
26. 下列哪项不是蛋白质工程的研究内容( )
A. 分析蛋白质分子的精细结构 B. 对蛋白质进行有目的的改造
C. 分析氨基酸的化学组成 D. 按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质
【答案】C
【解析】
蛋白质工程是根据预期蛋白质功能设计预期的蛋白质分子的精细结构,A错误;蛋白质工程过修改基因或创造合成新基因来改变对蛋白质进行有目的制造,B错误;蛋白质工程分析、设计蛋白质分子不分析氨基酸的化学组成,C正确;按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质,D错误。
【考点定位】蛋白质工程
【名师点睛】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).蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状,合成新的蛋白质。
27.下列物质或过程不影响磷酸二酯键数目变化的是
A. RNA聚合酶、逆转录酶、Taq酶
B. DNA聚合酶、DNA连接酶、限制酶
C. 遗传信息的翻译、PCR中DNA解链
D. cDNA文库的构建、染色体的结构变异
【答案】C
【解析】
DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键,凡是涉及到DNA和RNA合成或分解的过程都会影响磷酸二酯键数目变化。DNA聚合酶、Taq酶、DNA连接酶所催化形成的产物都是DNA,RNA聚合酶、逆转录酶所催化形成的产物都是RNA,因此它们都可以催化形成磷酸二酯键,而限制酶切割的是DNA分子中的磷酸二酯键,AB错误;遗传信息的翻译产物是蛋白质,PCR中DNA解链是利用高温使连接两条DNA链间的氢键断裂,C正确;cDNA文库的构建离不开逆转录酶、DNA连接酶等的催化,染色体的结构变异过程涉及到DNA的断裂,可能会影响磷酸二酯键数目变化,D错误。
【点睛】本题以“酶”为情境,考查DNA复制、转录、逆转录、DNA重组技术的基本工具、目的基因的获取、基因突变的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
28.下列有关基因文库的叙述中,不正确的是
A. 基因组文库包含了一种生物所有的基因
B. 基因文库构建中使用了限制酶
C. cDNA文库的实质就是一个受体菌落
D. 基因组文库中的所有基因都可以在物种间进行交流
【答案】D
【解析】
一种生物的基因组文库含有本物种生物的全部基因,A正确;基因文库构建中使用了限制酶,B正确;一个cDNA就可以转化一个受体菌,形成一个菌落,这个菌落就只含有这种cDNA了,C正确;基因组文库中的部分基因可以在物种间交流,D错误。
29.下列关于将目的基因导入受体细胞的叙述中,不正确的是
A. 农杆菌转化法是获得转基因植物的比较经济和有效的方法
B. 显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法
C. 大肠杆菌最常用的转化方法是使细胞的生理状态发生改变
D. 早期的基因工程操作一般不用原核生物作为受体细胞
【答案】D
【解析】
【分析】
将目的基因导入受体细胞的方法:
1.将目的基因导入植物细胞
(1)农杆菌转化法(约80%的转基因植物都是用这种方法获得的)。
(2)基因枪法:是单子叶植物中常用的一种基因转化方法,但是成本较高。
(3)花粉管通道法:这是我国科学家独创的一种方法,是一种十分简便经济的方法(我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的)。
2.将目的基因导入动物细胞
方法:显微注射技术(最有效一种方法)。
3.将目的基因导人微生物细胞
(1)原核生物特点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等(也是常用原核生物作为受体的原因)。
(2)方法:Ca2+处理法(感受态细胞法)。
【详解】在自然条件下,农杆菌感染双子叶植物和裸子植物,因此农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法,但大多数单子叶植物不能用,A正确;显微注射技术是将目的基因导入动物细胞最有效的方法,B正确;Ca2+处理法能使大肠杆菌细胞的生理状态发生改变,使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态,C正确;由于细菌等微生物繁殖速度非常快、且多为单细胞,并且遗传物质相对较少,因此在基因工程技术中,科学家常用细菌等微生物作为受体细胞,细菌为原核生物,D错误。
30.下列有关蛋白质工程的叙述错误的是
A. 蛋白质工程可合成自然界不存在的蛋白质
B. 蛋白质工程可对酶的催化活性、抗氧化性、热变性等加以改变
C. 蛋白质工程是通过对基因的修饰和合成来实现对蛋白质的改造
D. 蛋白质工程成功率低的原因主要是蛋白质种类太少,原料不足
【答案】D
【解析】
蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质,A正确;蛋白质工程可对酶的催化活性、抗氧化性、热变性等加以改变,B正确;蛋白质工程是通过对基因的修饰和合成来实现对蛋白质的改造,C正确;蛋白质工程成功率低的原因是由于密码子的简并性,很难预测蛋白质的结构,获得相应的目的基因,D错误。
31. DNA分子杂交技术可比较不同种生物DNA分子的差异。将来自不同种生物的两条DNA单链进行杂交,两种生物的DNA分子碱基序列越相似,形成的杂合双链区的部位就越多。某人用甲、乙、丙三种生物的DNA单链进行杂交实验,结果如图所示,根据图判断,下列叙述中正确的是( )
A. 游离的单链所对应的原物种DNA片段均不含遗传信息
B. 杂合双链区的存在表示两种生物携带的遗传密码相同
C. 甲与乙的亲缘关系比甲与丙的亲缘关系远
D. 甲与丙的亲缘关系比乙与丙的亲缘关系近
【答案】C
【解析】
试题分析:游离的单链所对应的原物种DNA片段可能含有遗传信息,A错误;杂合双链区的存在表示两种生物携带的遗传密码部分相同,B错误;甲与乙形成的杂合双链区的部位比甲与丙的少,故甲与乙的亲缘关系比甲与丙的亲缘关系远,C正确;甲与丙形成的杂合双链区的部位和乙与丙形成的杂合双链区的部位一样多,故甲与丙的亲缘关系和乙与丙的亲缘关系的远近相同,D错误。
考点:DNA分子的多样性和特异性
【名师点睛】本题考查DNA分子中碱基排列顺序的多样性和特异性的应用,DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序;特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。
32.从同一个体的浆细胞(L)和胰岛B细胞(P)中分别提取它们的全部mRNA(L-mRNA和P-mRNA),并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(L-cDNA和P-cDNA)。其中,能与L-cDNA互补的P-mRNA以及不能与P-cDNA互补的L-mRNA分别含有编码 ( )
①核糖体蛋白的mRNA②胰岛素的mRNA③抗体蛋白的mRNA④血红蛋白的mRNA
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】A
【解析】
本题考查细胞分化和基因的选择性表达,要求考生知道浆细胞和胰岛B细胞的功能,明确基因选择性表达的含义,再结合题意分析、判断,得出正确的结论。
同一个体不同的体细胞都来自于同一个受精卵的分裂和分化,即同一个体不同体细胞中所含的DNA相同,但所含的mRNA与蛋白质种类不完全相同;根据题意可知,L-cDNA中含有浆细胞中能选择性表达的基因,P-cDNA中含有胰岛B细胞中能选择性表达的基因;浆细胞(L)和胰岛B细胞(P)均需合成核糖体蛋白,故两者细胞内均含有核糖体蛋白的mRNA;浆细胞不能合成胰岛素和血红蛋白,但可以合成抗体,因此以浆细胞L-mRNA为模板形成的L-cDNA中不含有编码胰岛素和血红蛋白的基因,但含有编码抗体的基因;胰岛B细胞中虽然含有编码抗体的血红蛋白的基因,但这两种基因在胰岛B细胞中都不表达,而胰岛素基因可在胰岛B细胞中表达,因此以胰岛B细胞P-mRNA为模板形成的P-cDNA中含有胰岛素基因,但不会含有抗体基因和血红蛋白基因;综上分析可知,A正确,BCD错误。
33.作为基因的运输工具——运载体,必须具备的条件之一及理由是
A. 能够在宿主细胞中稳定的保存下来并大量复制,以便提供大量的目的基因
B. 具有多个限制酶切点,以便于目的基因的表达
C. 具有某些标记基因,以便目的基因能够与其结合
D. 它的参与一定能够使目的基因在宿主细胞中成功表达
【答案】A
【解析】
作为运载体必须具备的条件之一是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,A正确;作为运载体必须具备的条件之一是具有多个限制酶切点,以便于目的基因的插入,B错误;作为运载体必须具备的条件之一是具有某些标记基因,以便检测目的基因是否导入了受体细胞,C错误;基因是选择性表达的,所以目的基因导入受体细胞后不一定能够表达,D错误。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识,重点考查基因工程的操作工具,要求考生掌握作为基因运载体的条件,能准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查。
34.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
【答案】C
【解析】
纤维素酶可除去细胞壁,用于植物体细胞杂交中原生质体的制备,A项正确;胰蛋白酶可分解细胞间的蛋白质,以制备单细胞悬液用于动物细胞培养,B项正确;构建基因表达载体时需用同种限制酶切割目的基因和质粒,C项错误;基因工程中DNA连接酶用于将黏性末端或平末端连接起来,实现DNA拼接重组,D项正确。
【点睛】制备单细胞悬液时不能使用胃蛋白酶:胃蛋白酶发挥作用时需要适宜的酸性环境,pH约为2,此酸性环境对大多细胞有害,因此动物细胞培养时不能使用胃蛋白酶,应使用胰蛋白酶。
35.下列生物技术与相应的实验目的,配对不正确的是
A. 胚胎分割移植——获得遗传特性相同的后代
B. 培养茎尖分生组织——获得抗病毒的植物苗
C. 植物组织培养——获得克隆植物
D. 用适宜浓度的生长素浸泡插条基部——提高扦插枝条的成活率
【答案】B
【解析】
【分析】
胚胎分割移植得到的胚胎来自同一个胚胎,遗传物质相;通过转基因技术可以培育抗病毒植物;植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,属于无性繁殖;生长素可以促进扦插枝条生根。
【详解】来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,所以采用胚胎分割移植可以获得遗传特性相同的后代,A正确;根尖分生组织几乎不含病毒,因此用根尖分生组织培养可以获得脱毒苗,而不是抗病毒植物苗,B错误;植物组织培养技术可以克隆植物,属于无性生殖,C正确;生长素能促进扦插的枝条生根,因此用适宜浓度的生长素浸泡插条基部能提高扦插枝条的成活率,D正确。
36.利用小鼠骨髓瘤细胞和B淋巴细胞产生单克隆抗体的实验及应用。下列说法错误的是( )
A. B淋巴细胞应来自于已免疫小鼠体内
B. 细胞融合过程体现了细胞膜的选择透过性
C. 融合细胞需经过筛选培养和专一抗体检测
D. 单克隆抗体技术可应用于转基因蛋白检测
【答案】B
【解析】
抗体是由效应B细胞产生的,已免疫的小鼠才能产生效应B细胞,因此B淋巴细胞应来自于已免疫小鼠体内,A正确;细胞融合过程体现了细胞膜的流动性,B错误;在制备单克降抗体过程中,需要通过2次筛选出符合要求的杂交瘤细胞,第一次用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,第二次用抗体阳性检测筛选处于能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,C正确;单克隆抗体可作为诊断试剂,应用于转基因蛋白检测,D正确。
【点睛】解答本题关键能识记单克隆抗体的制备过程,要注意抗体是由已经免疫的B细胞产生。
37.组培紫罗兰苗和克隆羊均属于现代生物科技的成果,二者的共性为
A. 都用到核移植技术 B. 都属于无性生殖范畴
C. 都用到胚胎移植技术 D. 都体现了体细胞的全能性
【答案】B
【解析】
【分析】
组培紫罗兰是采用植物组织培养技术形成的,属于无性生殖,能保持母本性状,充分体现了体细胞的全能性,该过程没有发生基因重组,但可能发生变异;克隆羊是采用核移植、胚胎移植等技术形成的,属于无性生殖,体现了动物体细胞核的全能性,该过程没有发生基因重组,但可能发生变异。
【详解】组培紫罗兰没有用到核移植技术,A错误;组培紫罗兰和克隆羊均属于无性生殖范畴,B正确;组培紫罗兰没有用到胚胎移植技术,C错误;克隆羊是体细胞核移植后形成的,体现了体细胞细胞核的全能性,D错误。
38.通过细胞工程生产单克隆抗体时,要涉及到以下三个筛选过程( )
① 在特定培养基中筛选出杂交瘤细胞
② 选出能产生抗体的效应B细胞
③ 选出能产生特定抗体并能大量增殖的细胞群
这三个过程的先后次序是
A. ②③① B. ③①② C. ②①③ D. ①③②
【答案】C
【解析】
试题分析:在生产单克隆抗体时,首先要给小鼠注射特定的抗原,在其体内筛选能够产生单一抗体的效应B细胞(②);其次是将效应B细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合,由于融合后会形成多种细胞(杂交瘤细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、效应B细胞自身融合细胞等),因此需要在特定培养基中筛选出杂交瘤细胞(①);最后再筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞(③)。综上所述,C项正确,A、B、D项错误。
考点:本题考查单克隆抗体制备的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
39. 用于核移植的供体细胞一般都选用 ( )
A. 受精卵
B. 传代10代以内的细胞
C. 传代10~50代以内的细胞
D. 处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞
【答案】B
【解析】
【分析】
动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体(克隆动物)。
【详解】核移植的供体细胞是体细胞,A错误。正常细胞在传代10代以内时能保持细胞正常的二倍体核型,适宜用于核移植的供体细胞,B正确。细胞传至10-50代左右时,增殖会逐渐缓慢,甚至于完全停止,且此时部分的细胞核型可能会发生变化,所以不适宜用于核移植的供体细胞,C错误。处于减数分裂第二次分裂中期的次级卵母细胞是核移植的受体细胞,D错误,故选B。
【点睛】本题考查动物体细胞核移植、动物细胞培养等知识,解题的关键是要识记动物体细胞核移植的概念,明确核移植时的供体细胞是体细胞,受体细胞是去核卵母细胞。
40.卵子是否受精的重要标志是
A. 雌、雄原核形成
B. 精卵相遇,发生顶体反应
C. 精子接触透明带
D. 在卵细胞膜和透明带间出现两个极体
【答案】D
【解析】
【分析】
受精阶段——四步曲
第一步:精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质,透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。
第二步:精子进入卵细胞腆。卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。
第三步:原核形成。雄原核形成和雌原核形成。
第四步:合子形成。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。
【详解】受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带间出现两个极体,其中一个是第一极体、一个是第二极体,故选D。
41.下列对现代生物技术的说话不正确的是
A. 植物体细胞杂交、基因工程都可以克服远缘杂交不亲和障碍
B. 纤维素酶、果胶酶、胰蛋白酶、限制酶、DNA连接酶是生物工程的工具酶
C. 试管婴儿培育过程涉及到动物细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
D. 人们利用细胞工程可以大量生产特异性强、纯度高的抗体
【答案】C
【解析】
【分析】
现代生物工程技术包括基因工程、细胞工程和胚胎工程等,其中基因工程的原理是基因重组,涉及到的工具酶有限制酶和DNA连接酶;细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程,涉及到的原理有植物细胞的全能性、细胞膜的流动性、细胞增值等,涉及到的酶有果胶酶、纤维素酶、胰蛋白酶等;克隆动物培育过程涉及到动物细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等,而试管婴儿培育过程涉及到体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等。
【详解】植物体细胞杂交、基因工程都能打破物种之间的生殖隔离,克服远缘杂交不亲和障碍,A正确;植物体细胞杂交时,需要采用纤维素酶和果胶酶去壁;动物细胞培养时,需要采用胰蛋白酶对组织进行消耗处理,获得单个细胞;基因工程需要限制酶和DNA连接酶,B正确;试管婴儿培育过程涉及到体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术等,C错误;利用动物细胞工程技术中的动物细胞融合技术和动物细胞培养技术可以大量生产特异性强、纯度高的单克隆抗体,D正确。
【点睛】本题的解答需考生熟悉细胞工程、基因工程和胚胎工程相关的知识,进行对照分析即可,注意试管婴儿培育过程不涉及到动物细胞核移植技术。
42.下列关于胚胎移植生理学基础的叙述,不正确的是
A. 同种动物之间的生理特征相近,进行胚胎移植易于成功
B. 早期胚胎在一段时间是独立存在的,未与子宫建立实质性联系
C. 一般来说,同一物种的受体母畜对于具有外来抗原性质的胚胎并没有免疫排斥现象
D. 移植的胚胎,依靠自身储存的营养物质继续完成胚胎发育
【答案】D
【解析】
【分析】
胚胎移植的生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的,这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境;②早期胚胎在一定时间内处于游离状态.这就为胚胎的收集提供了可能;③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应.这为胚胎在受体的存活提供了可能;④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
【详解】同种动物之间的生理特征相近,进行胚胎移植容易成功,A正确;早期胚胎在一定时间内是独立存在的,未与子宫建立实质性联系,为获得早期胚胎提供了可能,B正确;一般来说,同一物种的受体母畜对于具有外来抗原性质的胚胎并没有免疫排斥现象,这为胚胎在受体的存活提供了可能,C正确;移植的胚胎,在一定时期后会与受体子宫建立生理上和组织上的联系,从而保证了以后正常发育所需要的营养条件,D错误。
43.下图表示牛胚胎移植的流程,其中①~④表示相应的操作过程。相关叙述错误的是
A. 过程①注射相关激素,使供、受体同期发情
B. 过程②注射促性腺激素,达到超数排卵的目的
C. 过程③主要涉及人工授精和从卵巢中冲取胚胎
D. 过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎
【答案】C
【解析】
分析题图:图示为牛胚胎移植的流程,其中①表示同期发情处理;②表示超数排卵;③表示冲卵;④表示胚胎的收集、检查、培养。图中过程①表示供、受体同期发情处理,该过程需要注射促性腺激素,A正确;过程②是注射促性腺激素,达到超数排卵,B正确;过程③主要涉及体内受精和从输卵管中冲取胚胎,C错误;过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎,D正确。
【点睛】本题结合胚胎移植流程图,解题关键能识记胚胎移植的基本程序,能准确判断图中各过程的名称。
44.细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择错误的是( )
A. 选择去核的卵细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率
B. 选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
C. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
D. 选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
【答案】B
【解析】
卵细胞的细胞质中含有促进全能性表达的物质,因此选择去核的卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率,A正确;高度分化的细胞已经失去分裂能力,因此选择高度分化的动物体细胞进行培养不会获得大量细胞,B错误;愈伤组织细胞处于分生状态,遗传物质可能发生改变,因此选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得有用的突变体,C正确;茎尖等分生区组织几乎不含病毒,因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,D正确。
45.某同学在进行组织培养过程中,发现只分裂而不分化出芽和根,可能原因是( )
A. 细胞分裂素和生长素配比不对
B. 培养基营养过多
C. 培养时间不到
D. 光照不足
【答案】A
【解析】
本题考查植物组织培养技术,要求考生理解植物组织培养的原理和方法,明确培养基中生长素用量和细胞分裂素用量比对植物组织培养的影响。
植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。植物组织培养时,培养基中生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的形成。因此,在进行组织培养过程中,若发现只分裂而不分化出芽和根,可能原因应该是培养基中细胞分裂素和生长素配比不对,A正确,BCD错误。
46. 某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。 为尽快推广种植,可应用多种技术获得大量优质苗,下列技术中不能选用的是
A. 利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗
B. 采用花粉粒组织培养获得单倍体苗
C. 采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上
D. 采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养
【答案】B
【解析】
A项可以,即进行扦插繁殖;B项不能,花粉粒培养得到的是单倍体,单倍体生长瘦弱,可能会影响观赏品质;C项可以,即嫁接繁殖;D项可以,即微型繁殖。
【考点定位】综合考查繁殖相关生物技术,属于考纲理解层次,难度中等。
47.下列细胞工程中所用技术与原理不相符的是
A. 胰蛋白酶处理——酶的专一性
B. 动物细胞培养——细胞的全能性
C. 动物细胞融合——生物膜的流动性
D. 紫草细胞的培养——细胞增殖
【答案】B
【解析】
【分析】
纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁以及动物细胞用胰蛋白酶处理的原理都是酶的专一性;原生质体融合和动物细胞融合的原理都是细胞膜的流动性;紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养的原理是细胞增殖;植物组织培养的原理是细胞的全能性。
【详解】动物细胞工程利用了酶的专一性,即用胰蛋白酶处理动物组织成单个细胞,A正确;动物细胞培养的原理是细胞增殖,B错误;动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性,C正确;紫草细胞的培养利用了细胞增值的原理,D正确。
48.对某种动物的肝肿瘤细胞进行动物细胞培养。下列说法错误的是:
A. 在利用肝肿瘤组织块制备细胞悬浮液时,可用胰蛋白酶处理
B. 细胞培养应在含5%CO2的恒温箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
C. 为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素
D. 在合成培养基中,通常需加入血清、血浆等天然成分
【答案】B
【解析】
【分析】
动物细胞培养的过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。动物细胞培养的条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物;(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质;(3)温度和PH:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4;(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
【详解】在利用肝肿瘤组织块制备细胞悬浮液时,可用胰蛋白酶处理,A正确;细胞培养应在含5%CO2的恒温箱中进行,CO2的作用是维持培养基的pH,B错误;为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素,C正确;在合成培养基中,通常需加入动物血清等天然成分,D正确。
49.下图为植物组织培养的基本过程,则制作人工种子,及生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,应分别选用编号是的 ( )
A. ④② B. ③② C. ③④ D. ④③
【答案】B
【解析】
分析图形可知,①是外植体,②是愈伤组织,③是胚状体,④是试管苗;植物组织培养技术的应用中,用人造种皮包裹胚状体制成人工种子;利用愈伤组织提取药物紫草素,故B正确。
50.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是
A. 传代培养的正常动物细胞可在培养瓶壁上可形成多层细胞
B. 原代培养过程中多数细胞的基因型会发生改变
C. 传代培养的细胞一般不会发生染色体变异
D. 在高倍显微镜下观察发生基因突变的细胞比例可推知某化学药品的毒性
【答案】C
【解析】
【分析】
动物细胞培养的基本过程:取动物胚胎或幼龄动物器官、组织,将材料剪碎,并用胰蛋白酶(或用胶原蛋白酶)处理(消化),形成分散的单个细胞,将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液;悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,当贴壁细胞分裂生长到互相接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制;此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理,再配成一定浓度的细胞悬浮液。另外,原代培养就是从机体取出后立即进行的细胞、组织培养,当细胞从动植物中生长迁移出来,形成生长晕并增大以后,科学家接着进行传代培养,即将原代培养细胞分成若干份,接种到若干份培养基中,使其继续生长、增殖。
【详解】动物细胞培养时,悬液中的细胞会很快贴附在瓶壁上,细胞表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,所以在培养瓶壁上形成单层细胞,A错误;原代培养过程中的细胞的基因型一般都不会发生改变,B错误;传代培养的细胞一般不会发生染色体变异,C正确;基因突变在高倍镜下是观察不到的,D错误。
二、简答题
51.2015年2月3日,英国议会下院投票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。请回答下列问题:
(1)过程①采用的是细胞工程中的____________技术。图中“三亲婴儿”的染色体来自________和父亲提供的细胞核。
(2)进行过程②中防止多精入卵的屏障有______________和卵细胞膜反应。
(3)过程③采用的是胚胎工程中的_____________技术,该过程所用培养液的成分除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及______________等物质。
【答案】 (1). 核移植 (2). 母亲 (3). 透明带反应 (4). (早期)胚胎培养 (5). (动物)血清
【解析】
【分析】
据图分析,图示三亲婴儿的染色体来自于父母亲提供的生殖细胞的细胞核,细胞质遗传物质来自于捐献者卵母细胞;①表示核移植技术,②表示受精作用,③表示早期胚胎培养技术。
【详解】(1)根据以上分析已知,过程①表示核移植技术;图中“三亲婴儿”的染色体来自母亲和父亲提供的细胞核。
(2)过程②表示受精作用(体外受精),该过程中,防止多精入卵的屏障有透明带反应和卵细胞膜反应。
(3)过程③表示早期胚胎培养技术,该过程所用培养液的成分除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及(动物)血清等物质。
【点睛】解答本题的关键是根据图示分析三亲婴儿的培育过程,弄清楚其遗传物质的来源,并准确判断图中各个数字代表的过程的名称,进而利用所学知识结合题干要求分析答题。
52.近期《肝脏学》杂志发表了一篇文章称科学家经研究发现:乙肝病毒HBX蛋白间接调控宿主细胞内许多基因的转录,广泛影响宿主细胞的各种生命活动,包括调节细胞凋亡,抑制细胞DNA的修复,干扰细胞有丝分裂和细胞周期进程等,因此可利用该蛋白质治疗乙肝。下图表示利用乳腺反应器生产乙肝病毒HBX蛋白的流程示意图。
(1)已知HBX蛋白基因的核苷酸序列,则①可采用_____________方法获得目的基因,并用_______技术进行扩增。
(2)因哺乳动物的早期胚胎在一定时间内与母体子宫未建立组织上的联系,处于_________状态,因此可以用特制的冲卵装置从雌性个性内收集。
(3)④运载体为__________________,⑤表示_________________。⑥表示_______________,在该步骤操作前对胚胎进行了检查和筛选,发现有些胚胎因为外源基因的插入而死亡,请你分析外源基因插入导致胚胎死亡的可能原因是:_____________________。
【答案】 (1). 人工合成法 (2). PCR (3). 游离 (4). 动物病毒 (5). 精子获能 (6). 胚胎移植 (7). 外源基因的插入导致胚胎发育所需的正常基因不能表达
【解析】
【分析】
据图分析,图示表示利用乳腺反应器生产乙肝病毒HBX蛋白的流程示意图,其中①表示获取目的基因,②表示人工合成目的基因,③表示基因表达载体的构建,④表示运载体,⑤表示精子获能,⑥表示胚胎移植,⑦表示分娩。
【详解】(1)根据以上分析已知,图中①表示人工合成目的基因,获得的目的基因可以通过PCR技术进行扩增。
(2)早期胚胎在一定时间内与母体子宫未建立组织上的联系,处于游离状态,这便于胚胎的收集。
(3)图中④运载体为动物病毒,⑤表示精子获能,⑥表示胚胎移植;若外源基因的插入导致胚胎发育所需的正常基因不能表达的话,可能导致胚胎死亡。
【点睛】解答本题的关键是掌握基因工程、蛋白质工程、胚胎工程的相关知识点,能够根据图示分析确定各个数字代表的过程或物质的名称,进而结合题干要求分析答题。
53.絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物,能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀,起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果,将絮凝性细菌和石油降解菌融合,构建目的菌株。其流程图如下。
据图回答:
(1)溶菌酶的作用是________。
(2)PEG的作用是________。
(3)经处理后,在再生培养基上,未融合的A、B难以生长。图中AB融合菌能生长和繁殖的原因是____________________________________。
(4)目的菌株的筛选:筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物,又能在含有________的培养基上生长的AB融合菌,选择效果最好的作为目的菌株。
(5)为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果,将目的菌株进行发酵培养,定时取发酵液,加入石油污水中;同时设置______________为对照组。经搅拌、静置各3 min后,分别测定上层水样的石油浓度和COD值(COD值越高表示有机物污染程度越高),计算石油去除率和COD去除率。
【答案】 (1). 分解细胞壁 (2). 诱导原生质体融合 (3). 两亲本失活部位不同,融合后活性部位互补 (4). 石油 (5). 不加发酵液的石油污水
【解析】
【分析】
据图分析,该题主要考查了细胞融合的相关知识点,过程与植物体细胞杂交类似,其用溶菌酶去除两种细菌的细胞壁、利用PEG诱导两种细菌的原生质体融合。
【详解】(1)根据以上分析已知,溶菌酶的作用是分解细菌的细胞壁,获得原生质体。
(2)PEG是促进细胞融合的促融剂,可以促进两种细菌的原生质体融合。
(3)据图分析可知,两种原生质体A、B分别经过热处理和紫外线处理失活难以生长,但两者失活部位不同,A、B融合后活性部位互补,因此AB融合菌能生长和繁殖。
(4)我们需要的目的菌株是既能分泌具有絮凝活性的化合物,又能在含有石油的培养基上生长的菌株。
(5)设计实验探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果时,实验自变量是发酵液的有无,对照组添加不加发酵液的石油污水,实验组添加发酵液的石油污水。
【点睛】解答本题的关键是掌握植物体细胞杂交技术的实验流程和原理,明确图中溶菌酶的作用是去除细菌的细胞壁,并能够分析筛选的原理和方法。
54.科学家用植物体细胞杂交方法,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株(如图所示),其中①~⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植株。请据图回答下列问题。
(1)在实验过程②的技术之前使用________酶处理细胞以除去细胞壁。
(2)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞含n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞内含________条染色体;若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体,则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于________倍体植株。
(3)在将杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,依据的原理是________,其中过程④相当于________过程,过程⑤涉及的分裂方式为________。
(4)若将该方案用在单克隆抗体制备过程中,请用箭头把下列各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来:________。
【答案】 (1). 纤维素酶和果胶 (2). m+n (3). 单 (4). 细胞的全能性 (5). 脱分化 (6). 有丝分裂 (7).
【解析】
【分析】
据图分析,①过程为去除细胞壁的过程,植物体细胞杂交的实质是植物原生质体的融合,所以在融合前需要使用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除植物的细胞壁,获得植物的原生质体,此操作一般在等渗溶液中进行,如在低渗溶液中进行,则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而涨破;②为诱导原生质体融合,a、b为去掉植物细胞壁的番茄及马铃薯的原生质体,c为正在融合的原生质体;③为再生细胞壁,d为再生出细胞壁的杂种细胞,融合后的杂种细胞再生出新的细胞壁是原生质体融合完成的标志;再利用植物的组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株,其中④为植物组织培养的脱分化过程,⑤为再分化过程,e为细胞经植物组织培养的脱分化后形成的愈伤组织,f为经植物组织培养的再分化过程后形成的试管苗。
【详解】(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此在诱导原生质体融合前需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
(2)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞含n条染色体,则“番茄-马铃薯”细胞内含m+n条染色体;花粉经离体培育得到的植株属于单倍体植株。
(3)将杂种细胞培育成为杂种植株需要采用植物组织培养技术,其原理是植物细胞具有全能性;图中过程④相当于脱分化过程;过程⑤相当于再分化过程,该过程中细胞通过有丝分裂方式增殖。
(4)单克隆抗体制备流程为:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。因此,制备单克隆抗体的过程如图:。
【点睛】解答本题的关键是识记植物体细胞杂交技术的详细过程、原理,确定图中各个数字代表的过程的名称以及各个字母代表的结构的名称,进而结合所学知识分析答题。
55.下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请据图回答:
(1)胚胎分割时,一般采用发育良好、形态正常的__________________。对胚胎进行分割时,要特别注意将____________均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质,因此,胚胎分割可以看作动物____________的方法之一。
(2)①过程分割出的少量胚体细胞用来做性别鉴定,该技术常采用的方法是__________。
(3)通常胚胎干细胞可以从__________________________(写出两种方法)中分离得到。
【答案】 (1). 桑椹胚或囊胚 (2). 内细胞团 (3). 无性繁殖(或克隆) (4). 用基因探针进行DNA杂交(DNA分析性别鉴定) (5). 早期胚胎、原始性腺
【解析】
【分析】
分析题图:图示为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图,图中a为内细胞团,又称为胚胎干细胞,具有发育的全能性,胚胎分割时需要将其进行均等分割;①表示取滋养层细胞进行性别鉴定;②表示胚胎分割过程。
【详解】(1)胚胎分割时,一般采用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚;对囊胚期的胚胎进行分割时,要特别注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育;胚胎分割产生的后代遗传物质相同,属于无性繁殖。
(2)性别鉴定常采用的方法是用基因探针进行DNA杂交,即用Y染色体的DNA制成探针,进行DNA分子杂交,阳性反应为雄性,否则为雌性。
(3)哺乳动物胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。
【点睛】本题结合哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图,考查胚胎分割和胚胎干细胞的相关知识,要求考生识记胚胎分割的对象、注意事项及特点、胚胎干细胞的概念、特点及应用等。