![【生物】辽宁省鞍山市一中2018-2019学年高二下学期期中考试试题(解析版)第1页](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/11/5785386/0/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![【生物】辽宁省鞍山市一中2018-2019学年高二下学期期中考试试题(解析版)第2页](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/11/5785386/0/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![【生物】辽宁省鞍山市一中2018-2019学年高二下学期期中考试试题(解析版)第3页](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/11/5785386/0/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
【生物】辽宁省鞍山市一中2018-2019学年高二下学期期中考试试题(解析版)
展开
辽宁省鞍山市一中2018-2019学年高二下学期期中考试试题
一、选择题
1.下列关于质粒运载体的说法正确的是( )
A. 质粒运载体只能在与目的基因重组后进入细胞
B. 质粒运载体可能是从细菌或者病毒的DNA改造的
C. 目的基因只有随质粒整合到受体细胞的染色体DNA中才能复制
D. 没有限制酶就无法使用质粒运载体
【答案】D
【解析】
【分析】
运载体是基因工程最基本的工具之一,目前常用的运载体有:质粒、噬菌体和动植物病毒等。质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中,是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。
【详解】无论与目的基因重组与否,质粒运载体都可以进入宿主细胞,故A错误;病毒无质粒,故B错误;质粒具有复制起点,目的基因随质粒不需整合到受体细胞的染色体DNA中也可复制,故C错误;质粒作为运载体必须先用限制酶切割打开切口,才能与目的基因重组,故D正确。
【点睛】解决本题的关键是考生需要知道目的基因与运载体结合前,必须用同一种限制酶切割目的基因和运载体,得到相同的黏性末端才可以重组。
2.限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶,以下说法正确的是( )
A. DNA连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键
B. 限制酶只能切割双链DNA片段,不能切割烟草花叶病毒的核酸
C. E·coli DNA连接酶既能连接黏性末端,也能连接平末端
D. 限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,所以也能剪切自身的DNA
【答案】B
【解析】
【分析】
基因工程最基本的工具:①基因的“剪刀”---限制性核酸内切酶(简称限制酶)②基因的 “针线”---DNA连接酶③基因的运载体---质粒、噬菌体、动植物病毒等。
【详解】DNA连接酶连接的是两个DNA片段,故A错误;限制酶只能切割DNA分子,烟草花叶病毒的核酸是RNA,不能切割,故B正确;E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端,不能连接平末端,故C错误;限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,但是不会剪切自身的DNA,故D错误。
【点睛】解决本题需要明确两点:一是限制酶只能在特定的位点上切割DNA分子;二是限制酶存在于原核生物,主要作用是切割外源DNA,而使之失效,达到保护自身的目的。
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反转录获得
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】
人肝细胞中胰岛素基因不表达,因而不存在胰岛素mRNA;A错误。复制原点是基因表达载体复制的起点,而胰岛素基因表达的起点是启动子;B错误。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;C正确。启动子与RNA聚合酶结合启动转录过程,终止密码子是翻译的终止信号;D错误。
【考点定位】本题主要是考查利用基因工程改造生物体性状的操作要点。
4.下图表示基因工程中目的基因的获取示意图,正确的是 ( )
A. 同种生物的基因组文库大于cDNA文库,因为cDNA文库的基因中没有内含子
B. ③表示PCR技术,只能扩增目的基因不能用来获取目的基因
C. 从基因文库中获取所需目的基因,需要使用限制酶
D. 若基因比较小,核苷酸序列又已知,可以通过化学方法直接人工合成
【答案】D
【解析】
【分析】
1、获得目的基因的方法:从基因文库中获取、利用PCR技术扩增、人工合成法。
2、分析图示可知:①是利用反转录法合成目的基因;②表示用限制酶切割DNA成一定大小范围的DNA,用于构建基因组文库;③表示PCR技术,用来扩增目的基因。
【详解】同种生物的基因组文库大于cDNA文库,是因为基因组文库包含一种生物的所有基因,而cDNA文库中只包含该种生物部分基因,故A错误;用PCR技术扩增目的基因,就是用来获取目的基因的一种方法,故B错误;获得基因组文库时需要限制酶,但从基因组文库中获取目的基因是根据目的基因的有关信息来获取,故C错误;若基因比较小,核苷酸序列又已知,可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成,故D正确。
【点睛】本题的易错点是C项,注意获取图示信息,图示中可以看出,在得到基因组文库前需要将DNA变成一定范围大小的DNA,此时需要限制酶。
5.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由6个核苷酸组成的序列
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. 基因枪法是单子叶植物常用的一种基因转化方法
【答案】D
【解析】
【分析】
基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】切割质粒的限制性核酸内切酶,大部分特异性地识别由6个核苷酸组成的序列,也有少数限制酶的识别序列由4、5、或8个核苷酸组成,故A错误;PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA链高温变性、低温退火及适温延伸,故B错误;载体质粒通常含有抗生素抗性基因作为筛选标记基因,故C错误;基因枪法是单子叶植物常用的一种基因转化方法,故D正确。
6.下列关于基因文库的说法中,错误的是 ( )
A. 某果蝇X染色体上的所有基因组成的文库是部分基因文库
B. 基因组文库中只有部分基因可以在物种间进行交流
C. 将某种生物体内的DNA全部提取出来即获得了该生物的基因组文库
D. 一种生物的cDNA文库可以有许多种,但基因组文库只有一种
【答案】C
【解析】
【分析】
基因文库包括基因组文库和cDNA文库,其中基因组文库包含一种生物的所有基因,而cDNA文库中只包含该种生物部分基因。
【详解】某果蝇X染色体上的所有基因只是果蝇全部基因的一部分,所以组成的文库是部分基因文库,故A正确;基因组文库的部分基因(特别是不能表达形成mRNA的非酶切部分)很难通过某种方法从基因组文库中分离出来,从而影响了它们在物种间交流的可能性,因此基因组文库中只有部分基因可以在物种间进行交流,故B正确;将某种生物体内的DNA全部提取出来,用限制酶切割DNA成一定大小范围的DNA,用于构建基因组文库,故C错误;一种生物的mRNA有很多种,所以cDNA文库可以有许多种,但基因组文库只有一种,故D。
【点睛】本题的易错点就在于考生对基因组文库和部分基因文库理解不清,在学习中应注重对基因组文库和cDNA文库进行比较记忆。
7.下列关于基因工程应用的叙述中,错误的是( )
A. 科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因来提高作物的抗盐碱和抗干旱能力
B. 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中,使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量降低
C. 可用转基因技术制成乳腺生物反应器,使哺乳动物的产奶量增加
D. 可利用工程菌大规模生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等药物
【答案】C
【解析】
【分析】
基因工程的应用:(1)植物基因工程硕果累累:①抗虫转基因植物②抗病转基因植物③抗逆转基因植物④改良植物品质;(2)动物基因工程前景广阔:①用于提高动物生长速度②用于改善畜产品的品质③用转基因动物生产药物④用转基因动物作器官移植的供体;(3)基因工程药物—工程菌;(4)基因治疗
【详解】由于盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内渗透压调节有关,目前科学家们正在利用一些调节细胞渗透压的基因,来提高作物的抗盐碱和抗干旱能力,故A正确;将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,肠乳糖酶基因表达产物是乳糖酶,可分解乳糖,使乳糖含量降低,故B正确;可用转基因技术制成乳腺生物反应器,通过哺乳动物的乳汁来生产所需要的药品,故C错误;可利用转基因的工程菌大规模生产药物,如细胞因子、抗体、疫苗、激素等,故D正确。
由于本题需选择错误的,故答案为C。
8.下列关于基因治疗的叙述,错误的是( )
A. 以腺病毒为载体将正常基因导入患者肺组织中治疗囊性纤维病,属于体内基因治疗
B. 体外基因治疗和体内基因治疗均处于临床试验阶段
C. 反义基因用于基因治疗的原理是阻断了病变基因的翻译过程
D. 基因治疗是治疗遗传病最有效的手段,比如猫叫综合征
【答案】D
【解析】
【分析】
1、基因治疗是把正常的基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病最有效的手段。
2、基因治疗包括体内基因治疗和体外基因治疗两种。
【详解】以腺病毒为载体将正常基因导入患者肺组织中治疗囊性纤维病,这种直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法,属于体内基因治疗,故A正确;体外基因治疗和体内基因治疗,目前均处于初期的临床试验阶段,故B正确;反义基因用于基因治疗的原理是通过产生的mRNA分子,与病变基因产生的mRNA进行互补,来阻断病变基因的翻译过程,故C正确;基因治疗是治疗遗传病最有效的手段,但是猫叫综合征属于染色体异常遗传病,不能进行基因治疗,故D错误。
由于本题需选择错误的,故答案为D。
9.蛋白质工程是基因工程的延伸,下列关于蛋白质工程的说法,正确的是( )
A. 蛋白质工程只能改造现有的蛋白质而不能制造新的蛋白质
B. 通过蛋白质工程改造后的性状不遗传给子代
C. 蛋白质工程不需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D. 蛋白质工程以蛋白质分子的结构规律和生物功能的关系作为基础
【答案】D
【解析】
【分析】
1、蛋白质工程的概念:以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
2、蛋白质工程的基本途径是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
3、与基因工程的关系: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,是包含多学科的综合科技工程领域。
【详解】蛋白质工程可以制造新的蛋白质,故A错误;蛋白质工程需要对基因进行修饰或基因合成,所以性状可以遗传,故B错误;要对蛋白质进行改造,最终需要通过基因工程来完成,所以需要工具酶----限制性核酸内切酶和DNA连接酶,故C错误;蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,故D正确。
10.科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中,经培育获得一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成并分泌人的生长激素,在医学研究及相关疾病的治疗方面都具有重要意义。下列有关叙述正确的是 ( )
A. 为使目的基因在膀胱上皮细胞中成功表达,需要加入生长激素基因的启动子
B. 采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达
C. 人的生长激素基因只存在于小鼠的膀胱上皮细胞中
D. 构建含人生长激素基因的表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题意可知:1、科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中,经培育获得一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成并分泌人的生长激素,这种属于膀胱生物反应器。属于基因工程的应用范畴。
2、与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器的优点是:不受性别和时间的限制。
【详解】启动子在运载体上,而不是在目的基因上,故A错误;采用DNA分子杂交技术可检测外源基因是否插入到转基因生物的DNA上,不能检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达,故B错误;动物细胞基因工程中,受体细胞一般是动物受精卵,所以由受精卵经有丝分裂产生的所有体细胞中都有生长激素基因,故C错误;构建含人生长激素基因的表达载体时,需要用到限制酶切割运载体和目的基因,用DNA连接酶连接运载体和目的基因,故D正确。
11. 从某海洋动物中获得一基因,其表达产物为一种抗菌体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】
,该题目属于蛋白质工程,已经获得该目的基因片段,不需要合成编码目的肽的DNA片段,故A错误;是需要构建含目的肽DNA片段的表达载体,但这不是第一步,故B错误;蛋白质工程的第一步是根据蛋白质的功能,设计P1氨基酸序列,从而推出其基因序列,故C正确;该基因表达产物为一种抗菌体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,而目的多肽是抗菌性强但溶血性弱,所以必需对其改造,保持其抗菌性强,抑制其溶血性,故D错误。
【考点定位】本题综合考查了蛋白质工程和基因工程相关内容。属于中等偏上难度题。
12.在治疗人类疾病时,转基因克隆动物的细胞、组织和器官可以作为异种移植的供体,欧洲哥廷根小型猪已经成为国际上理想的异种器官移植研究材料,为了解决免疫排斥的问题,科学家采用的方法是将器官供体基因组中导入某种调节因子,以抑制抗原决定基因的表达或设法除去抗原决定基因。下列相关叙述错误的是 ( )
A. 上述方法需要用到基因工程和动物细胞核移植技术
B. 器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题
C. 猪的内脏构造、大小和血管分布与人极为相似,而且病毒数量少于灵长类动物
D. 在供体基因组中导入的某种调节因子属于标记基因
【答案】D
【解析】
【分析】
目前,人体移植器官短缺是一个世界性难题。为此,人们不得不把目光移向寻求可替代的移植器官。由于猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似,而且猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要远远少于灵长类动物,科学家由此提出是否可以用猪的器官来解决人类器官来源的问题。实现这一目标的最大难题是免疫排斥。目前科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造,采用的方法是将器官供体基因组导入某种调节因子,以抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗原决定基因,再结合克隆技术,培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。其它动物也存在免疫排斥现象,故上述方法可通用。
【详解】转基因克隆猪的培育过程中,需要用到基因工程和动物细胞核移植技术,故A正确;目前制约人体器官移植的两大难题是器官短缺和免疫排斥,故B正确;由于猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似,而且猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要远远少于灵长类动物,科学家由此提出是否可以用猪的器官来解决人类器官来源的问题,故C正确;由题意可知,将器官供体基因组中导入某种调节因子,以抑制抗原决定基因的表达或设法除去抗原决定基因,不是作为标记基因,故D错误。
由于本题需选择错误的,故答案为D。
【点睛】在解决异种生物器官移植的问题时,需要解决的问题是:免疫排斥、受体生物等问题,然后再利用现代生物科技解决这些问题。
13.下列关于细胞工程的叙述,错误的是 ( )
A. 细胞工程能够按照人的意愿,改变细胞内的遗传物质
B. 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
C. 将叶肉细胞的叶绿体移入奶牛体细胞不属于细胞工程
D. 根据操作对象不同,细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程。植物细胞工程的基本技术有:植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术。动物细胞工程常用的技术手段有:动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
【详解】细胞工程可以通过细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人们的意愿来改变细胞内遗传物质或获得细胞产品,故A正确;由细胞工程概念可知,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,故B正确;将叶肉细胞的叶绿体移入奶牛体细胞属于细胞器水平的操作,属于细胞工程,故C错误;根据操作对象不同,细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域,故D正确。
由于本题需选择错误的,故答案为C。
14.下列有关植物组织脱分化形成愈伤组织的过程,叙述错误的是 ( )
A. 脱分化后已分化的细胞会失去特有的结构和功能
B. 2,4-D常用于植物愈伤组织诱导和生长
C. 光照会影响愈伤组织的形成
D. 同一植株的不同部位诱导形成愈伤组织的能力是相同的
【答案】D
【解析】
【分析】
植物组织培养过程:
【详解】脱分化就是让已经分化的细胞,经过诱导,失去其特有的结构和功能而变成未分化细胞的过程,故A正确;2,4-D是生长素类似物,常用于植物愈伤组织的诱导和生长,故B正确;光照会影响愈伤组织的形成,所以培养愈伤组织时需要避光培养,故C正确;同一植株的不同部位诱导形成愈伤组织的能力是不同的,故D错误。
由于本题需选择错误的,故答案为D。
15.以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物。下列相关叙述错误的是 ( )
A. 以绿色叶片和白色花瓣作为外植体,进行组织培养均能获得试管苗
B. 外植体脱分化培养成愈伤组织的过程,需要植物生长调节剂的处理
C. 若用某一细胞进行组织培养,该细胞必须有完整的细胞核和叶绿体
D. 选用花粉粒进行组织培养,不能获得与原植株基因型相同的植物体
【答案】C
【解析】
某种植物的绿色叶片和白色花瓣具有相同的遗传物质,因此以绿色叶片和白色花瓣作为外植体,进行组织培养均能获得试管苗,A正确;外植体脱分化培养成愈伤组织的过程,需要植物生长调节剂(生长素和细胞分裂素类似物)的处理,B正确;若用某一细胞进行组织培养,该细胞必须有完整的细胞核,但是不一定需要有叶绿体,C错误;花粉细胞核中DNA是体细胞的一半,因此选用花粉粒进行组织培养,不能获得与原植株基因型相同的植物体,D正确。
16.下列关于植物组织培养的叙述中,正确的是 ( )
A. 离体的植物组织、器官必需经过灭菌才能接种到组织培养基中
B. 在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞
C. 经脱分化和再分化过程形成的幼根细胞不再具有全能性
D. 在生物生长发育过程中,体内细胞并不会表现出全能性
【答案】D
【解析】
【分析】
植物组织培养过程:
【详解】离体的植物组织、器官必需经过消毒,而非灭菌,才能接种到组织培养基中,故A错误;在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,由于愈伤组织含有细胞壁,所以细胞不能融合,不可获得染色体加倍的细胞,故B错误;经脱分化和再分化过程形成的幼根细胞,遗传物质不变,仍然具有全能性,故C错误;在生物生长发育过程中,体内细胞的遗传物质会选择性表达,发生分化,并不会表现出全能性,故D正确。
17.A种植物细胞和B种植物细胞的结构如图所示(仅显示细胞核),将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后,诱导二者的原生质体融合,形成单核的杂种细胞,若经过组织培养后得到了杂种植株,此过程中没有发生基因突变和染色体的丢失,则该杂种植株是 ( )
A. 二倍体;基因型是DdYyRr B. 三倍体;基因型是DdYyRr
C. 四倍体;基因型是DdYyRr D. 四倍体;基因型是DDddYYyyRRrr
【答案】C
【解析】
【分析】
分析题图可知:A物种基因型为Dd,属于二倍体,B物种的基因型为YyRr,也属于二倍体。植物细胞融合后形成的杂种细胞含有两个亲本的遗传物质,基因型为DdYyRr,属于异源四倍体。
【详解】杂种植株是由A、B两种二倍体植物经细胞融合形成的,染色体组数应该为四倍体, 故A错误;杂种植株染色体组数应该为四倍体,故B错误;杂种植株染色体组数为四倍体,基因型为A、B两种植物基因相加,故C正确;杂种植株染色体组数为四倍体,但是在融合过程中没有经过染色体数目加倍,所以基因也没有加倍,故D错误。
【点睛】根据基因型判断染色体组数:在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因出现几次,则有几个染色体组。植物体细胞杂交过程中将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,则杂种细胞中含有2个亲本的遗传物质。
18.下列四个选项中,肯定没有采用植物组织培养技术的一项是 ( )
A. 花药离体培养得到单倍体植株
B. 采用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株
C. 农杆菌转化法培育抗棉铃虫的棉花植株
D. 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株
【答案】D
【解析】
【分析】
1、植物组织培养是要把某种植物的一块组织通过培养得到一株完整的植株。
2、植物组织培养过程:
【详解】花药离体培养得到单倍体植株过程中需要属于植物组织培养,故A采用;采用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株,也需要用到植物组织培养技术,故B采用;农杆菌转化法培育抗棉铃虫的棉花植株,此过程中也需要用到植物组织培养技术,故C采用;用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株,种子或幼苗长成植株不属于植物组织培养,故D不采用。
本题需要选择,肯定没有采用植物组织培养技术的一项,故答案为D。
19.下图是人工种子的结构简图,下列相关叙述正确的是 ( )
A. 人工种子的胚乳中含有胚状体发育所需要的营养物质,还可以添加农药和植物激素
B. 人工种子的胚状体还未分化出胚芽、胚根等结构,可用不定芽、腋芽等材料代替
C. 人工种子、作物脱毒、微型繁殖是作物新品种培育的主要途径
D. 人工种子和自然种子一样都是通过有性生殖获得的
【答案】A
【解析】
【分析】
1、所谓人工种子,就是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。人工种子在适宜的条件下同样能够萌发长成幼苗。2、人工种子的组成包括:人工种皮、人工胚乳和胚状体。3、人工种子的优点:不受季节限制;可以很方便运输和储存:不会造成遗传性状的改变。
【详解】人工种子的胚乳中含有胚状体发育所需要的营养物质,也可添加农药和植物生长调节剂以调节植物的生长发育,故A正确;人工种子的胚状体已经分化出胚芽、胚轴和胚根等结构,故B错误;人工种子、作物脱毒、微型繁殖是植物繁殖新途径,故C错误;人工种子不是通过有性生殖获得的,故D错误。
20.下列对植物组织培养和动物细胞培养的叙述正确的是( )
A. 植物组织培养的培养基不需要添加有机物
B. 科学研究时,动物细胞培养时不可采用无血清培养基
C. 都要在无菌和光照条件下进行
D. 都可以应用于细胞产物的大规模生产
【答案】D
【解析】
【分析】
1、植物组织培养技术的关键:(1)条件:离体,一定营养物质,激素等。(2)培养基状态:固体培养基,主要成分:无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂。(3)细胞学基础:细胞全能性。(4)光照的应用:脱分化阶段不需要光照,再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。
2、动物细胞培养的条件:(1)无菌、无毒的环境。(2)营养:合成培养基,通常再加入血浆、血清等天然成分。(3)温度和pH。(4)气体环境:氧气和二氧化碳。
【详解】植物组织培养的培养基,含有的成分有:无机物、有机物、激素和琼脂等,故A错误;科学研究时,由于血清中含有许多未知成分,会对研究结果产生影响,所以动物细胞培养时可以采用无血清培养基,故B错误;动物细胞培养无需光照,故C错误;植物组织培养和动物细胞培养都可以应用于细胞产物的大规模生产,故D正确。
21.下列有关动物细胞培养的叙述,正确的是 ( )
A. 原代培养和传代培养前都可以使用胰蛋白酶
B. 培养过程中需将细胞置于含95%O2和5%CO2的混合气体的培养箱中
C. 配制合成培养基要加入糖、促生长因子、氨基酸、琼脂等成分
D. 培养液中添加适量的抗生素可为细胞提供无菌、无毒的培养环境
【答案】A
【解析】
【分析】
动物细胞培养的条件:(1)无菌、无毒的环境。(2)营养:合成培养基,通常再加入血浆、血清等天然成分。(3)温度和pH。(4)气体环境:氧气和二氧化碳。
【详解】原代培养前用胰蛋白酶可使组织分散成单个细胞,传代培养前需要用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离下来,故A正确;将培养皿或培养瓶要置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养,而非细胞,故B错误;合成培养基是液体状态,无需加琼脂,故C错误;培养液中添加适量的抗生素以防培养过程中的污染,为细胞提供无菌、无毒的培养环境,需对培养液和所有培养用品进行无菌处理,故D错误。
【点睛】学法指导:在学习过程中应以表格的形式,归纳、总结动物细胞培养和植物细胞培养的条件、培养基状态、成分等知识。
22.下面对动物细胞融合技术及意义的叙述,不合理的是 ( )
A. 动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程
B. 通过克服远缘杂交不亲和现象来获得新物种
C. 杂交瘤技术是在细胞融合技术基础上发展起来的
D. 灭活的病毒可以诱导细胞融合,和病毒表面的糖蛋白有关
【答案】B
【解析】
【分析】
动物细胞融合,也称动物细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,成为杂交细胞。
【详解】动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,故A正确;细胞融合技术还没有克服远缘杂交获得新物种,故B错误;杂交瘤细胞就是将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合形成的,所以杂交瘤技术是在细胞融合技术基础上发展起来的,故C正确;灭活的病毒可以诱导细胞融合原理是:病毒表面的糖蛋白与细胞膜上糖蛋白发生作用,使细胞融合,故D正确。
23.下列不属于核移植技术应用前景的是 ( )
A. 利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程
B. 转基因克隆动物的组织和器官可以作为移植治疗的供体
C. 转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白
D. 为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞
【答案】D
【解析】
【分析】
动物核移植:是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经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成一个新的个体。用核移植方法得到的动物称为克隆动物。
【详解】在畜牧生产中,利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育,故A属于;在治疗人类疾病时,转基因克隆动物的组织和器官可以作为移植治疗的供体,故B属于;在医药卫生领域,转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白,故C属于;为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞,属于动物细胞培养的应用,故D不属于。
本题需选择不属于核移植技术应用前景的,故答案为D。
【点睛】解决本题的关键点是:看到题文D项中的“皮肤细胞”,即可知道此项不属于细胞核移植。
24.由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”,下列相关叙述错误的是 ( )
A. “瞄准装置”由识别肿瘤的单克隆抗体构成
B. “生物导弹”可以使药物在原位杀死癌细胞,不损伤正常细胞
C. “弹头”中的药物有选择性杀伤肿瘤细胞的功能
D. 单克隆抗体可以用来运载药物也可以治疗疾病
【答案】C
【解析】
【分析】
因为单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞。疗效高、副作用小、位置准确。
【详解】单克隆抗体可与抗原(癌细胞)发生特异性结合,起到导向作用,故A正确;“生物导弹”可以借助单克隆抗体的定位导向作用,使药物在原位杀死癌细胞,不损伤正常细胞,故B正确;“弹头”中的药物不具有选择作用,故C错误;由题中信息可知,单克隆抗体可以用来运载药物也可以治疗疾病,故D正确。
本题需选择错误的,故答案为C。
25.某研究小组对某种动物的肝癌细胞和正常肝细胞进行培养以用于药理研究,下列叙述正确的是 ( )
A. 二者的培养都没有经过脱分化的过程
B. 二者均属于贴附性细胞,在培养过程中会出现接触抑制的现象
C. 为了防止培养过程中杂菌的污染,可向培养液中加入适量的干扰素
D. 制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胃蛋白酶处理
【答案】A
【解析】
【分析】
动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】动物细胞培养不经过脱分化过程,故A正确;培养过程中癌细胞不会出现接触抑制现象,故B错误;为了防止培养过程中杂菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素,故C错误;制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胰蛋白酶处理,胃蛋白酶的最适pH为酸性,故D错误。
26.了解哺乳动物受精的规律对于我们进行胚胎工程的操作十分重要,以下说法错误的是( )
A. 一个卵泡中能形成两到三个成熟的卵子
B. 排卵实质上是排出初级卵母细胞或次级卵母细胞
C. 哺乳动物初级卵母细胞的形成发生在胎儿时期
D. 卵母细胞发育至减数第二次分裂中期时,才具备受精能力
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】一个卵泡中只能形成一个成熟的卵子,故A错误;动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是初级卵母细胞,有的可能是次级卵母细胞,故B正确;在性别分化以后,雌性胎儿卵巢内的卵原细胞,进一步演变成初级卵母细胞,故C正确;排出的卵子要在输卵管内进一步成熟,当达到减数第二次分裂中期时,才具备受精能力,故D正确。
【点睛】哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在出生前(即胎儿时期)完成的,这是精子和卵子在发生上的重要区别。
27.下列有关胚胎发育的说法,正确的是 ( )
A. 卵裂期的细胞数目增加,导致胚胎体积增大
B. 桑椹胚阶段之前的每一个细胞都具有全能性,属于全能细胞
C. 孵化是指透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,发生在原肠胚期
D. 囊胚期内细胞团细胞开始出现分化
【答案】B
【解析】
【分析】
1、胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的,这一时期称为卵裂期,其特点是:细胞分裂方式为有丝分裂,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或略有缩小。
2、根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为以下几个阶段:桑椹胚、囊胚、原肠胚。
【详解】卵裂期胚胎总体积并不增加,故A错误;桑椹胚阶段之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,属于全能细胞,故B正确;孵化是指透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,发生在囊胚期,故C错误;囊胚期细胞开始出现分化,故D错误。
28.印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是 ( )
A. 步骤甲中只有获能的精子与成熟的卵子才能发生受精作用
B. 需用雌激素对印度沙漠猫进行超数排卵处理
C. 受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液
D. 经超数排卵后冲取的卵子不能直接与获能的精子受精
【答案】A
【解析】
【分析】
1、分析题图可知,步骤甲表示受精作用,步骤乙表示胚胎移植。
2、受精过程包括受精前的准备阶段和受精阶段。准备阶段包括精子的获能和卵子的准备。自然条件下,受精是在雌性的输卵管内完成的。
【详解】精子只有获能后,才能获得受精能力,故A正确;诱导超数排卵所注射激素是促性腺激素,而非雌激素,故B错误;受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于受精卵,故C错误;经超数排卵后冲取的卵子,能直接与获能的精子受精,故D错误。
29.下列与胚胎工程有关的说法正确的是 ( )
A. 精子形成过程中,中心体演变为精子的尾,线粒体进入原生质滴中
B. 在卵细胞膜和透明带之间观察到两个第二极体说明卵子已经完成了受精
C. 早期胚胎培养的目的是检查受精状况和受精卵的发育能力
D. 哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在进入初情期后完成的
【答案】C
【解析】
【分析】
1、胚胎工程技术包含的内容很丰富,目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎技术。
2、精细胞变形形成精子的过程:(1)细胞核→精子头的主要部分;(2)高尔基体→头部的顶体;(3)中心体→精子的尾;(4)线粒体→线粒体鞘(尾的基部);(5)细胞内其他物质→原生质滴(最后脱落)。
3、动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞,都要在输卵管内进一步成熟,达到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力
【详解】精子形成过程中,中心体演变为精子的尾,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,故A错误;受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体,这两个极体一个为第一极体,一个为第二极体,故B错误;早期胚胎培养是将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力,故C正确;哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的,故D错误。
30.下列有关体外受精技术的说法,错误的是 ( )
A. 解决了胚胎移植中,胚胎生产成本高等关键问题,为胚胎工程提供了实验的原材料
B. 对于牛精子的获能,可将其放入CaCl2中利用化学药物诱导获能
C. 收集野生或经济动物精子的方法多用电刺激法
D. 精子和卵子一般要放在培养液小滴中共同培养一段时间才能完成受精
【答案】B
【解析】
【分析】
哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。
【详解】体外受精解决了自然生育率低,以及胚胎移植中胚胎生产成本高等关键问题,为胚胎工程提供了实验的原材料,故A正确;对于牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法,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,故B错误;收集野生或经济动物精子的方法多用电刺激法,故C正确;精子和卵子一般要放在培养液小滴中共同培养一段时间才能完成受精,故D正确。
31.紫草素具有抗菌、消炎效果。在工业化生产中,取紫草植株部分组织诱导形成紫草愈伤组织,再转入紫草素形成培养基,然后再将细胞破碎后提取出紫草素。下列相关叙述中,正确的是 ( )
A. 该过程利用了植物组织培养的技术,体现了细胞的全能性
B. 在培养过程中要不断通入无菌空气以保证氧气的充足供应
C. 紫草素在细胞内合成后被分泌到细胞外
D. 放入紫草素形成培养基后,愈伤组织细胞均能大量产生紫草素
【答案】B
【解析】
【分析】
1、植物组织培养技术的关键:(1)条件:离体,一定营养物质,激素等。(2)培养基状态:固体培养基,主要成分:无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂。(3)细胞学基础:细胞全能性。(4)光照的应用:脱分化阶段不需要光照,再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。
2、植物组织培养过程:
【详解】该过程利用了植物组织培养的技术,但是没有培育出完整植株,没有体现了细胞的全能性,故A错误;愈伤组织不能进行光合作用产生氧气,所以在培养过程中要不断通入无菌空气以保证氧气的充足供应,故B正确;需要将细胞破碎后提取出紫草素,说明紫草素不能分泌到细胞外,故C错误;愈伤组织细胞需要再分化形成紫草细胞才能产生紫草素,故D错误。
【点睛】方法指导:本题考查植物组织培养技术的应用的一方面,即细胞产物的工厂化生产。理清相关的基础知识,据此分析各选项。
32.如下图所示为农作物新品种的育种方式,相关叙述错误的是 ( )
A. ②③过程分别称为脱分化和再分化,开辟了植物繁殖的新途径
B. ①过程为植物体细胞杂交技术,可通过是否再生细胞壁鉴定杂种细胞
C. ⑤过程中若连接的是黏性末端,则可使用从大肠杆菌中分离到的E·coli DNA连接酶
D. 若要获得耐盐突变体,可对愈伤组织进行化学或物理的诱变处理
【答案】B
【解析】
【分析】
①表示去壁、诱导原生质体融合和再生出新细胞壁的过程;②表示脱分化;③表示再分化;④用人工薄膜包装胚状体形成人工种子;⑤构建基因表达载体,并导入受体细胞的过程。
【详解】②③过程分别称为脱分化和再分化,植物组织培养技术可以高效快速的实现种苗的大量繁殖,故A正确;植物体细胞杂交不只是得到杂种细胞,还要将杂种细胞培养成新植株,所以①过程只是植物体细胞杂交的一个阶段,故B错误;E·coli DNA连接酶可以连接黏性末端,故C正确;突变体的形成是基因突变过程,所以可对愈伤组织进行化学或物理的诱变处理,故D正确。
33.人们预防与诊疗传染性疾病经常使用疫苗和抗体,已知禽流感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,相应疫苗生产和抗体制备的流程如下图所示。下列相关叙述错误的是
A. 过程③是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心
B. 过程⑧可以在体外条件下培养,也可注射到小鼠腹腔内增殖
C. 若对该病进行免疫预防,需选用图中的A蛋白制备相应疫苗
D. 在给小鼠皮下注射A蛋白时,要重复注射几次的目的是通过二次免疫,增加记忆细胞的数目
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图:图示为疫苗生产和抗体制备的流程之一,其中①表示逆转录过程;②是获取目的基因(A基因)的过程;③是基因表达载体的构建过程;④是将目的基因导入受体细胞的过程;⑤是从小鼠皮下获取已经免疫的B细胞的过程;⑥表示B细胞的增殖和分化过程;⑦是细胞融合过程,X为杂交瘤细胞;⑧是扩大培养。
【详解】③是构建基因表达载体,是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心,故A正确;扩大培养可以在体外条件下培养,也可注射到小鼠腹腔内增殖,故B正确;由于该病毒表面的A蛋白为主要抗原,所以若对该病进行免疫预防,需选用图中的A蛋白制备相应疫苗,故C正确;在给小鼠皮下注射A蛋白时,要重复注射几次的目的是增加B细胞数量,故D错误。
本题需选择叙述错误的,故答案为D。
34.将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是 ( )
A. 每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒
B. 每个质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点
C. 每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada
D. 每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子
【答案】C
【解析】
由“腺苷酸脱氨酶基因通过质粒pET28b导人大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶”可推知每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒,A项正确;同一种限制酶切割质粒和目的基因形成相同的黏性末端,质粒和目的基因连接以后,重组质粒上最起码有该种限制酶的识别位点,B项正确;作为运载体的质粒可能含有多种酶切位点,所以不是每个酶切位点都至少插入一个ada,还要看限制酶切割后的黏性末端是否与目的基因的黏性末端相同,C项错误;由于这些目的基因成功表达,所以每个ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子,D项正确。
【考点定位】基因工程的原理及技术
35.噬菌体抗体库技术是指将人的全部抗体基因插入噬菌体的基因组中,然后让该噬菌体感染大肠杆菌,最终使抗体以复合蛋白质的形式表达于噬菌体的表面,形成含有全套抗体谱的噬菌体抗体库,下列相关叙述错误的是 ( )
A. 在噬菌体抗体库构建过程中,不需要利用Ca2+处理大肠杆菌
B. 体外重组的噬菌体DNA通常直接作为运载体去侵染大肠杆菌
C. 检测抗体基因是否进入大肠杆菌以及是否转录出相应RNA使用的是相同的探针
D. 大肠杆菌是基因工程中应用最广泛的原核受体细胞,因为其具有繁殖快等优点
【答案】B
【解析】
【分析】
基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】由于噬菌体可以侵染大肠杆菌,将重组DNA分子注入到大肠杆菌,因此在噬菌体抗体库的构建过程中,不需要利用CaCl2处理大肠杆菌以制备感受态细胞,故A正确;体外重组的噬菌体通常直接作为运载体去侵染大肠杆菌,故B错误;检测抗体基因是否进入大肠杆菌以及是否转录出相应RNA使用的是相同的探针,故C正确;由于大肠杆菌具有繁殖快等优点,所以大肠杆菌是基因工程中应用最广泛的原核受体细胞,故D正确。
本题需选择叙述错误的,故答案为B。
【点睛】本题综合考查学生对基因工程的知识的识记和理解能力。解答本题需熟记并理解基因工程的基本操作程序并形成清晰的知识网络。在此基础上,结合问题情境,从题意中提取有效信息并与噬菌体侵染细菌的实验原理、分泌蛋白的概念与分泌过程建立联系,进行相关问题的解答。
36.RT-PCR是将RNA逆转录(RT)和cDNA的聚合酶链式扩增反应相结合的技术,可利用此技术获取目的基因,具体过程如图所示,以下说法错误的是 ( )
A. 设计扩增目的基因的引物时需考虑表达载体的序列
B. GC含量高的引物在与模板链结合时,需要更高的温度
C. 过程Ⅰ需要加入缓冲液、原料、Taq酶和引物A等
D. 过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增,理论上需要2n-1个引物B
【答案】C
【解析】
分析】
1、设计引物时,引物应当可以与表达载体两端的序列进行互补配对
2、PCR原理:利用DNA双链复制原理,将基因的核苷酸序列不断地加以复制,使其数量呈指数方式增加。
【详解】利用PCR技术扩增目的基因的前提是,要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物,故A正确;GC对之间有三个氢键,GC含量高时稳定性高,所以需要更高的温度,故B正确;过程Ⅰ是逆转录过程,所以需要加入缓冲液、原料、逆转录酶酶和引物A等,故C错误;过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增,根据DNA的半保留复制可知理论上需要2n-1个引物B,故D正确。
37.如图所示,质粒pZHZ9上含有X抗生素抗性基因(XR)和Y抗生素抗性基因(YR)。其中YR内部含有限制酶FseI、NaeI、NgoMIV识别序列,三种酶的识别序列如图(▼表示切割位点),目的基因内部不存在这些识别序列。若要将目的基因直接插入到YR内形成重组质粒pZHZ10,则pZHZ9需用的限制酶是 ( )
A. FseI B. NaeI
C. NgoMIV D. FseI或NgoMIV
【答案】C
【解析】
【分析】
由题图可知,目的基因经限制酶切割产生的黏性末端的碱基序列为:
即目的基因切割的部位为GC之间,要将目的基因插入到YR)内,应用相同的限制酶切割质粒形成相同的黏性末端。
【详解】由图可知,FseI形成的黏性末端与目的基因的黏性末端不同,故A错误;NaeI形成的是平末端,不能与目的基因的黏性末端结合,故B错误;NgoMIV形成的黏性末端与目的基因的黏性末端相同,故C正确;FseI或NgoMIV中FseI形成的黏性末端与目的基因的黏性末端不同,故D错误。
38.某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHI酶切后,与用BamHI酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌, 之后受体细胞的类型(对两种抗生素表现出抗性r或敏感性s)不包含 ( )
A. Ampr、Terr B. Ampr、Ters
C. Amps、Terr D. Amps、Ters
【答案】C
【解析】
【分析】
1、根据题意分析:四环素抗性基因中有BamHI酶切位点,将此质粒载体用BamHI酶切后,四环素抗性基因被破坏
2、用得到的混合物直接转化大肠杆菌,结果大肠杆菌有的未被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是:含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。
【详解】大肠杆菌中含有质粒载体的,有两种抗性,即Ampr、Terr ,故A不符合题意;含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌,有氨苄青霉素抗性,但没有四环素抗性,即Ampr、Ters,故B不符合题意;三种大肠杆菌中,不存在有四环素抗性、氨苄青霉素抗性的类型,故C符合题意;含有环状目的基因的大肠杆菌,没有抗性,即Amps、Ters,故D不符合题意。
39.图表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,其等位基因d位于图中虚线方框内的碱基对为T-A,现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。下列有关叙述错误的是
A. MboⅠ、SmaⅠ切割位点不同,切割DNA片段后形成的末端也不同
B. 若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段,则获得的最长的DNA片段长度为790bp
C. 从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,得到3种不同长度的DNA片段
D. 构建基因表达载体的过程中,可以选择限制酶BamHⅠ或MboⅠ对上述DNA片段进行切割
【答案】C
【解析】
【分析】
分析题图可知, MspⅠ的识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG,识别位点有两个,且都在目的基因内部,形成的末端为黏性末端; BamHⅠ的识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓GATCC,识别位点也有两个,在目的基因的两端,形成黏性末端;MboⅠ的识别的碱基序列和酶切位点分别为↓GATC,识别位点也有两个,在目的基因的两端,形成粘性末端;SmaⅠ的识别的碱基序列和酶切位点分别为CCC↓GGG,识别位点有两个,且都在目的基因内部,形成平末端。
【详解】由图示和分析可知,MboⅠ、SmaⅠ切割位点不同,而且形成的末端也不同,故A正确;图1中DNA片段含有两个SmaⅠ识别位点,第一个识别位点在左端534 bp序列向右三个碱基对的位置;第二个识别位点在右端658bp序列向左三个碱基的位置,从而两个位点切割后产生的DNA片段的长度分别为534+3,796-3-3,658+3,即得到的DNA片段长度为537bp、790bp、661bp,故B正确;在杂合子体内含有基因D和基因d,基因D的序列中含有两个识别位点,经过SmaI完全切割会产生537bp、790bp和661bp三种不同长度的片段,基因d的序列中含有一个识别位点,经过切割后会产生1327bp和661bp两种长度的片段,综上所述,杂合子中分离到该基因的DNA片段经过切割后会产生4种不同长度的片段,故C错误;由于限制酶BamHⅠ或MboⅠ对上述DNA片段进行切割,不会破坏目的基因的结构,所以构建基因表达载体的过程中,可以选择限制酶BamHⅠ或MboⅠ,故D正确。
由于本题需选择错误的,故答案为C。
40.为提高小麦的抗旱性,有人将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦,筛选出HVA基因成功整合到染色体上的高抗旱性T0植株(假定HVA基因都能正常表达)。某些T0植株体细胞含两个HVA基因,这两个基因在染色体上的整合情况有如图所示的三种类型(黑点表示HVA基因的整合位点,不考虑交叉互换)。将其与非转基因小麦杂交,相关叙述中不正确的是 ( )
A. 该育种过程依据的生物学原理是基因重组,能定向改变生物的遗传特性
B. 若两个HVA基因的整合位点如图A,该T0植株自交后代中含HVA基因的个体占50%
C. 若两个HVA基因的整合位点如图C,则子代中含HVA基因的个体所占的比例为75%
D. 若两个HVA基因的整合位点如图B,则子代中含HVA基因的个体所占的比例为50%
【答案】B
【解析】
试题分析:由图可知,图中的黑点表示HVA基因,含有HVA基因的个体就是高抗旱植株T0。根据图片信息,可以推测出三种类型的配子情况如下:
A类型配子
(VAH只位于一对同源染色体上,因此不考虑另一对同源染色体)
①
②
B类型配子
(HVA只位于一对同源染色体上,因此不考虑另一对同源染色体)
③
④
C类型配子
⑤
⑥
⑦
⑧
非转基因大麦配子的染色体情况(与C对应)
⑨
非转基因大麦配子的染色体情况(与A或B对应)
⑩
A.由题可知,获得高抗旱型大麦的技术是基因工程,基因工程的生物学原理是基因重组,能定向改变生物的遗传性状,A正确;B.若两个HVA基因的整合位点如图A,其与非转基因大麦杂交的后代的染色体组成为:①⑩:②⑩=1:1,都含有HVA基因,概率是100%,B错误;C.若两个HVA基因的整合位点属于图C类型,则与非转基因大麦杂交后代的染色体情况为:⑤⑨:⑥⑨:⑦⑨:⑧⑨=1:1:1:1,其中只有⑧⑨不含有HVA基因,故含HVA的植株占75%,C正确;D.若两个HVA基因的整合位点属于图B类型,则其与非转基因大麦杂交,后代的染色体情况为:③⑩:④⑩=1:1,其中含④⑩个体不含有HVA基因,故含HVA的植株占50%,D正确。
考点:本题以转基因抗旱大麦为载体,考查基因分离定律和自由组合定律的应用的相关知识,意在考查考生分析图片的能力,并运用知识分析问题和解决问题的能力。
二、非选择题
41.人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值,只能从人血浆中制备。图是以基因工程技术获取重组HSA的两条途径,其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。
据图回答下列问题:
(1)在利用PCR技术获取目的基因的过程中,以从生物材料中提取的DNA作为模板,利用____________寻找HSA基因的位置并进行扩增,PCR的原料是____________________。
(2)已知碱性磷酸酶能除去核苷酸末端的5’磷酸,构建表达载体的过程中用该酶处理Ti质粒,但HSA基因不用碱性磷酸酶处理,这样做的目的是____________________________,在上述条件下DNA连接酶可以使HSA基因和Ti质粒之间形成_____个磷酸二酯键。
(3) 过程①中需将植物细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让______________进入植物细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含_____________的培养基上筛选出转化的植物细胞。
(4) ③过程中将目的基因导入绵羊受体细胞,采用最多,也是最为有效的方法是_________,还可以使用__________________作为载体,实现转化。
(5)为检测HSA 基因的表达情况,可提取受体细胞的 __________________,用抗血清白蛋白的抗体进行杂交实验。
【答案】 (1). 引物 (2). dNTP (3). 防止Ti质粒发生自接 (4). 2 (5). T-DNA (6). 无色物质K (7). 显微注射技术 (8). 动物病毒 (9). 蛋白质
【解析】
【分析】
分析题图可知,①表示将目的基因导入植物受体细胞,常用方法有:农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;②表示将受体细胞培育成转基因植物,需要用到植物组织培养技术;③⑤表示转基因动物的培育过程,常以受精卵作为受体细胞,常采用显微注射法。
【详解】(1)在利用PCR技术获取目的基因的过程中,以从生物材料中提取的DNA作为模板,利用引物寻找HSA基因的位置并进行扩增,PCR的原料是脱氧核糖核苷三磷酸(即dNTP)。
(2)防止Ti质粒发生自接,构建表达载体的过程中,用碱性磷酸酶处理Ti质粒,但HSA基因不用碱性磷酸酶处理;由于在上述条件下,碱性磷酸酶除去了质粒核苷酸末端的5’磷酸,所以DNA连接酶可以使HSA基因和Ti质粒之间只能形成2个磷酸二酯键。
(3)过程①中需将植物细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在通过农杆菌的转化作用,让T-DNA进入植物细胞;由于报告基因表达的产物,能催化无色物质K呈现蓝色,所以除尽农杆菌后,还须转接到含无色物质K的培养基上筛选出转化的植物细胞。
(4)将目的基因导入动物细胞,采用最多、也是最为有效的方法是显微注射技术,还可以使用动物病毒作为载体,实现转化。
(5)为检测HSA 基因是否成功表达,可提取受体细胞的蛋白质,用抗血清白蛋白的抗体进行杂交实验。
【点睛】图示为利用生物工程技术获得生物新品种的过程,解决这一类题目,需要考生对各种生物工程的应用的知识以表格的形式进行对比、归纳,做到熟练掌握。
42.科学家用植物细胞杂交方法,将番茄叶肉细胞的原生质体和马铃薯块茎细胞的原生质体融合,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。据图回答下列问题:
(1)过程①中,可用___________________酶去除细胞壁,获得________________,此过程不能在低浓度的溶液中进行,原因是:_____________________。处理________________(填“质壁分离”或“未质壁分离”)的细胞效果更好些。
(2) 过程②中,使用的物理方法包括______________________等(写出两种方法)。
(3) 过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有_____________存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(4) e为经脱分化得到的_________________,将其转接到含不同____________成分的培养基中,就可以诱导其分化形成丛芽或_______________,进而发育成完整的小植株。
【答案】 (1). 纤维素酶和果胶 (2). 原生质体 (3). 防止原生质体吸水涨破或保证原生质体的完整性 (4). 质壁分离 (5). 电激、离心、振动 (6). 叶绿体 (7). 愈伤组织 (8). (植物)激素 (9). 胚状体
【解析】
【分析】
分析题图:图示为植物体细胞杂交过程示意图,其中①表示去壁获取原生质体的过程;②表示人工诱导原生质体融合;③表示再生出新细胞壁的过程;④表示脱分化过程;⑤表示再分化过程。
【详解】(1)由于细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体(去除细胞壁后的植物细胞部分叫原生质体),由于失去了细胞壁的支撑作用,为了防止原生质体吸水涨破或保证原生质体的完整性,此过程不能在低浓度的溶液中进行。由于质壁分离的细胞中细胞壁和原生质体已经分离,所以处理质壁分离的细胞效果更好些。
(2)过程②中,人工诱导原生质体融合的物理方法离心、振动、电击等。
(3)由于番茄叶肉细胞中有叶绿体,所以过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有叶绿体存在,可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(4)e是脱分化得到的,所以为愈伤组织;植物激素可以诱导愈伤组织分化,所以将其转接到含不同植物激素成分的培养基中,就可以诱导其分化形成丛芽或胚状体,进而发育成完整的小植株。
【点睛】方法指导:植物细胞壁杂交过程中应用纤维素酶及果酸酶去除细胞壁;杂种细胞培育成为杂种植株的依据是细胞的全能性,而杂种细胞的培养过程要经过脱分化和再分化过程,由此分析解答。
43.下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。
(1)制备抗体1过程中需用到动物细胞工程的基础技术是____________________技术。
(2) 过程①的原理是____________,Y细胞的细胞核的合并发生在_____________过程中。
(3) 过程②中,利用特定培养基筛选得到的细胞是__________(填“同种”或“不同种”)杂交瘤细胞,因此需要进行_____________________和___________________,经多次筛选就可获得________________________细胞。
(4) 将V1基因与普通质粒经某种限制酶切割连接并成功导入大肠杆菌细胞后,发现仍有部分细胞不能表达出抗体2,最可能的原因是__________________________。
(5)用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”,在妊娠第8天就可以做出诊断,而且检测的准确率在90%以上,主要是因为该抗体具有_______和__________的优点。
【答案】 (1). 动物细胞培养 (2). 细胞膜的流动性 (3). 有丝分裂 (4). 不同种 (5). 克隆化培养 (6). 专一抗体检测 (7). 能分泌抗体1(所需/特定抗体)的杂交瘤 (8). 部分V1(目的)基因与质粒反向链接 (9). 灵敏度高 (10). 特异性强
【解析】
【分析】
分析题图可知:①是动物细胞融,合②是动物细胞培养,③是分离提取mRNA,④是反转录形成目的基因,⑤是构建重组质粒,⑥是将目的基因导入大肠杆菌。
【详解】(1)由题图可知,制备抗体1过程中需用到动物细胞工程的基础技术是动物细胞培养技术。
(2)过程①是将经免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合得到Y细胞,动物融合的原理是细胞膜的流动性;在有丝分裂过程中,Y细胞的细胞核发生合并。
(3)过程②中,利用特定培养基筛选得到的细胞是不同种杂交瘤细胞,因此需要进行克隆化培养和专一抗体检测,经多次筛选就可获得能分泌抗体1(所需/特定抗体)的杂交瘤细胞。
(4)如果部分V1(目的)基因与质粒反向链接,则成功导入大肠杆菌细胞后,不能表达出抗体2。
(5)单克隆抗体具有灵敏度高和特异性强的优点。
【点睛】解决本题的关键是弄清楚题图中的过程,抗体1是通过动物细胞工程获得的单克隆抗体,抗体2 是通过基因工程获得的,再根据题中信息,结合课本知识准确回答。
44.请回答下列关于试管牛生产方面的问题:
(1) 试管牛的培育需要经过__________________、___________________、胚胎移植以及在母体中发育和产出等过程。
(2) 在试管牛的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行________处理,常用的方法是______________。通过活体采卵的方法获得的卵母细胞,应在体外置于与____________中相似的环境中,让它进一步成熟。
(3) 受精过程中,精子首先发生___________反应,释放的物质在精子穿越_________的过程中起到了重要的作用。在显微镜下观察卵子受精状况,若有__________排出或卵质内中有两个___________,即受精成功,若观察到胚胎发育到_______________阶段,可进行胚胎移植。
【答案】 (1). 体外受精 (2). 早期胚胎培养 (3). 获能 (4). 化学(诱导)法 (5). 输卵管 (6). 顶体反应 (7). 放射冠和透明带 (8). 第二极体 (9). 原核 (10). 桑椹胚或囊胚
【解析】
【分析】
1、试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术。
2、体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养和体外受精。
3、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理;②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存;④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】(1)试管牛的培育需要经过体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植以及在母体中发育和产出等过程。
(2)精子受精前需要进行获能处理,对于牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法,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。通过活体采卵的方法获得的卵母细胞,应在体外置于与输卵管相似的环境中,让它进一步成熟。
(3)受精过程中,精子首先发生顶体反应,使顶体内的酶释放出来,顶体酶可溶解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠和透明带的通路。在显微镜下观察卵子受精状况,若有第二极体排出或卵质内中有两个原核,即受精成功;进行胚胎移植时需要胚胎发育到桑椹胚或囊胚。
【点睛】胚胎工程的许多技术,实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作,因此,完成胚胎工程的试题,就必须识记并掌握哺乳动物受精和早期胚胎发育的过程。
45.2018年1月25日,中科院神经科学研究所团队利用类似克隆羊多莉的体细胞克隆技术克隆的猕猴“中中”和“华华”,登上了全球顶尖学术期刊《细胞》的封面,该成果标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代。下图是体细胞克隆猴的技术流程图,请据图回答下列问题:
(1)图中使用的一般都是体外培养10代以内的成纤维细胞,其原因是_______________,刚放入培养瓶中的细胞沉降到瓶底部后首先会出现______________现象。
(2)图中步骤①是克隆猴技术难点之一,需要将卵母细胞培养到_______________(时期)进行去核操作,步骤①中使用了特殊的显微镜对卵母细胞内的纺锤体以及透明带结构进行非侵入性观察和分析,去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体和________________结构。目前最常用的去核方法是____________________。
(3)过程②是通过电刺激使成纤维细胞与卵母细胞发生_______________,同时还需通过物理或化学方法,激活受体细胞,目的是____________________________________。
(4)理论上通过上述方法可获得无限个克隆猕猴,这是因为当培养的成纤维细胞达到一定密度后,可以进行________________以得到更多数量的细胞。
(5)体细胞克隆猴的另外一个难点是猴的体细胞克隆胚胎发育差,科学家发现胚胎发育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关。由此推测,图中KDM4d mRNA翻译产生的酶的作用是________________________。
【答案】 (1). 10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型 (2). 细胞贴壁 (3). MⅡ中期 (4). 染色体 (5). 显微操作去核法 (6). 融合 (7). 使其完成细胞细胞分裂和发育进程 (8). 传代培养 (9). 催化组蛋白的去甲基化
【解析】
【分析】
1、图示为体细胞克隆猴的技术流程图,利用去核卵母细胞和胚胎成纤维细胞的核组成重组细胞,经过激活,注入KDM4d mRNA,移植到代孕母后体内,最终获得体细胞克隆的猕猴。2、胚胎工程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、胚胎干细胞及早期胚胎培养等技术。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。3、胚胎工程的理论基础:哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律。
【详解】(1)由于10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型,所以图中使用的一般都是体外培养10代以内的成纤维细胞;刚放入培养瓶中的细胞沉降到瓶底部后,首先会出现细胞贴壁现象,才能生长增殖。
(2)图中获取的卵母细胞培养到减Ⅱ中期后进行去核操作;步骤①中使用了特殊的显微镜对卵母细胞内的纺锤体以及透明带结构进行非侵入性观察和分析,去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体和染色体结构;目前最常用的去核方法是显微操作去核法。
(3)过程②是通过电刺激使成纤维细胞与卵母细胞发生融合,为了使其完成细胞细胞分裂和发育进程,同时还需通过物理或化学方法,激活受体细胞。
(4)理论上通过上述方法可获得无限个克隆猕猴,这是因为当培养的成纤维细胞达到一定密度后,可以重新用胰蛋白酶处理后分瓶继续培养,即进行传代培养以得到更多数量的细胞。
(5)体细胞克隆猴的另外一个难点是猴的体细胞克隆胚胎发育差,科学家发现胚胎发育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关。由此推测,图中KDM4d mRNA翻译产生的酶的作用是催化组蛋白的去甲基化。
【点睛】本题考查动物胚胎工程的相关知识,涉及到体外受精、早期胚胎培养等内容。解答本题需要学生识记体外受精的具体过程及早期胚胎发育过程,能结合所学的知识准确答题。