
泉州市2018~2019學(xué)年度下學(xué)期高中教學(xué)質(zhì)量跟蹤監(jiān)測試卷
生物 (高二年)
一、單項選擇題
1.下圖為DNA分子的片段,其中①②分別表示酶的作用部位,則相應(yīng)的酶依次是
A. 解旋酶、限制酶 B. 解旋酶、解旋酶
C. 限制酶、解旋酶 D. 限制酶、限制酶
【答案】A
【解析】
【分析】
分析題圖:①是氫鍵,②磷酸二酯鍵。
【詳解】①是氫鍵,②磷酸二酯鍵。解旋酶將DNA兩條鏈之間的氫鍵打開,因此解旋酶作用于①部位。限制酶能專一性識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開,所以限制酶作用于②部位。
故選A。
2.培育轉(zhuǎn)外源生長激素基因的綿羊時,將目的基因?qū)氲募?xì)胞及方法常用的是
A. 受精卵、顯微注射法 B. 垂體細(xì)胞、顯微注射法
C. 受精卵、基因槍法 D. 垂體細(xì)胞、基因槍法
【答案】A
【解析】
【分析】
將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞,常以受精卵作用受體細(xì)胞。顯微注射技術(shù)是轉(zhuǎn)基因動物中采用最多,也是最為有效的一種將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞的方法。
【詳解】外源生長激素基因?qū)儆谀康幕颉E嘤D(zhuǎn)基因綿羊時,受體細(xì)胞是受精卵,將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞采用最多的方法是顯微注射法。
故選A。
3.大腸桿菌作為基因工程受體細(xì)胞的優(yōu)點不包括
A. 繁殖速度快、周期短 B. 屬于單細(xì)胞生物
C. 遺傳物質(zhì)相對較少 D. 沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體
【答案】D
【解析】
【分析】
基因工程中常用細(xì)菌等原核生物作為受體細(xì)胞的原因是:細(xì)菌等原核生物多為單細(xì)胞生物、操作簡便、繁殖速度快、周期短、遺傳物質(zhì)相對較少等。
【詳解】大腸桿菌屬于單細(xì)胞原核生物,繁殖速度快、周期短,遺傳物質(zhì)相對較少,這些都是大腸桿菌作為基因工程受體細(xì)胞的優(yōu)點,但大腸桿菌細(xì)胞沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體則不屬于大腸桿菌作為基因工程受體細(xì)胞的優(yōu)點。
故選D。
4.胚胎移植中受體需要滿足的條件不包括
A. 同一物種 B. 健康的體質(zhì)
C. 優(yōu)良的遺傳性能 D. 正常的繁殖能力
【答案】C
【解析】
【分析】
胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。胚胎移植時,需要選擇有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的雌性動物作為受體,需要選擇遺傳性能和生產(chǎn)性能都優(yōu)秀的雌性動物做供體。
【詳解】A、胚胎移植中,受體與供體應(yīng)為同一物種,A正確;
B、D、受體需要有健康的體質(zhì)和正常的繁殖能力,B、D正確;
C、供體需要有優(yōu)良的遺傳性能和生產(chǎn)性能,C錯誤。
故選C。
5.體外精子獲能處理常用的是
A. 氯化鈣溶液 B. 肝臟提取液
C. 肝素溶液 D. 促性腺激素溶液
【答案】C
【解析】
【分析】
精子獲能,通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種:對于嚙齒動物、家兔和豬等動物的精子,一般采用培養(yǎng)法,即將取自附睪的精子,放入人工配制的獲能液中,培養(yǎng)一段時間后,精子就可獲能;對于牛、羊等家畜的精子常采用化學(xué)法,即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中,用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能。
【詳解】培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法是通常采用的體外精子獲能的處理方法。采用培養(yǎng)法在體外對精子進行獲能處理時,需使用人工配制的獲能液;采用化學(xué)誘導(dǎo)法在體外對精子進行獲能處理時,需要使用一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液。上述方法都不使用氯化鈣溶液、肝臟提取液和促性腺激素溶液。
故選C。
6.下列各項中能說明目的基因在受體細(xì)胞中完成表達的是
A. 番茄葉肉細(xì)胞檢測到魚的抗凍蛋白基因
B. 大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNA
C. 山羊乳腺細(xì)胞中檢測到人抗凝血酶基因
D. 酵母菌細(xì)胞中提取到人白細(xì)胞介素
【答案】D
【解析】
【分析】
基因表達的過程是指基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程?;蛟谑荏w細(xì)胞中完成表達的標(biāo)志是受體細(xì)胞中存在相應(yīng)的目的基因的表達產(chǎn)物。
【詳解】A、番茄葉肉細(xì)胞檢測到魚的抗凍蛋白基因,只能說明目的基因(魚的抗凍蛋白基因)成功導(dǎo)入受體細(xì)胞,A錯誤;
B、大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNA,說明目的基因(人胰島素基因)成功導(dǎo)入受體細(xì)胞(大腸桿菌)中并在受體細(xì)胞中完成了轉(zhuǎn)錄,B錯誤;
C、山羊乳腺細(xì)胞中檢測到人抗凝血酶基因,只能說明目的基因(人抗凝血酶基因)成功導(dǎo)入受體細(xì)胞,C錯誤;
D、酵母菌細(xì)胞中提取到人白細(xì)胞介素,說明目的基因(人白細(xì)胞介素基因)在受體細(xì)胞中完成了表達,D正確。
故選D。
7.下列關(guān)于基因治療的敘述,正確的是
A. 白化病患者口服酪氨酸酶基因進行治療
B. 反義基因可用于替換患者的缺陷基因
C. 自殺基因可用于殺死患者體內(nèi)的癌細(xì)胞
D. 體內(nèi)基因治療的效果較體外基因治療可靠
【答案】C
【解析】
【分析】
基因治療是指把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi),使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能,從而達到治療疾病的目的,分為體外基因治療和體內(nèi)基因治療兩種,其中效果比較可靠的是體外基因治療。體外基因治療是先從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞進行培養(yǎng),然后再體外完成基因轉(zhuǎn)移,再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴增培養(yǎng),最后重新輸入患者體內(nèi)。體內(nèi)基因治療是用基因工程的方法直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治病方法。用于基因治療的基因種類有正常基因、反義基因、編碼可以殺死癌變細(xì)胞的蛋白酶基因(自殺基因)。
【詳解】A、人白化病的致病機理是:控制酪氨酸酶的基因異常導(dǎo)致酪氨酸酶不能合成,酪氨酸不能轉(zhuǎn)化為黑色素,進而出現(xiàn)白化的癥狀,口服的酪氨酸酶基因會被消化分解,因此口服酪氨酸酶基因不能治療白化病,A錯誤;
B、反義基因能夠“封閉”或“抑制”目的基因表達,可用于治療病毒感染或腫瘤疾病,不能用于替換患者的缺陷基因,B錯誤;
C、自殺基因是指將某些病毒或細(xì)菌的基因?qū)氚屑?xì)胞中,其表達的酶可催化無毒的藥物前體轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞毒物質(zhì),從而導(dǎo)致攜帶該基因的受體細(xì)胞被殺死,所以自殺基因可用于殺死患者體內(nèi)的癌細(xì)胞,C正確;
D. 體外基因治療的效果較體內(nèi)基因治療可靠,D錯誤。
故選C。
8.科學(xué)家常選用帶有抗生素抗性基因的質(zhì)粒分子作為運載體,抗性基因的主要作用是
A. 把含目的基因的DNA片段連到質(zhì)粒中
B. 檢測目的基因是否插入受體細(xì)胞的DNA
C. 篩選目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞
D. 提高受體細(xì)胞在自然環(huán)境中的耐藥性
【答案】C
【解析】
【分析】
作為運載體必須具備的條件之一是具有某些標(biāo)記基因,以便供重組DNA的鑒定和選擇,從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來。
【詳解】A、DNA連接酶能夠把含目的基因的DNA片段連到質(zhì)粒中,A錯誤;
B、利用DNA分子雜交技術(shù)可以檢測目的基因是否插入受體細(xì)胞的DNA,B錯誤;
C、抗生素抗性基因?qū)儆诨蚬こ讨械臉?biāo)記基因,主要作用是篩選目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞,C正確;
D、抗生素抗性基因的表達產(chǎn)物,使受體細(xì)胞具有相應(yīng)的耐藥性,但抗生素抗性基因不能提高受體細(xì)胞在自然環(huán)境中的耐藥性,D錯誤。
故選C。
9.下列關(guān)于生物技術(shù)應(yīng)用的敘述,正確的是
A. 可利用動物體細(xì)胞核移植技術(shù)制備單克隆抗體
B. 可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)突破物種間的生殖隔離
C. 可利用DNA重組技術(shù)定向改造生物的遺傳性狀
D. 可利用PCR技術(shù)對蛋白質(zhì)分子進行體外擴增
【答案】C
【解析】
動物細(xì)胞工程包括動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞融合等,可利用動物細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體,A錯誤;植物細(xì)胞工程包括植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交,可利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)突破物種間的生殖隔離,B錯誤;基因工程的原理是基因重組,屬于定向的生物變異,可利用DNA重組技術(shù)定向改造生物的遺傳性狀,C正確;可利用PCR技術(shù)對DNA分子進行體外擴增,原理是雙鏈DNA分子的復(fù)制,D錯誤。
10.下圖表示形成cDNA 并進行 PCR 擴增的過程。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是
A. ①過程所需的原料是核糖核苷酸
B. ②過程所需的酶必須耐高溫
C. ③過程需要解旋酶破壞氫鍵
D. ④過程的引物對之間不能互補配對
【答案】D
【解析】
【分析】
分析題圖:①是以RNA為模板形成單鏈DNA的逆轉(zhuǎn)錄過程;②是以單鏈DNA為模板合成雙鏈DNA的DNA復(fù)制過程;③④⑤依次是PCR反應(yīng)過程中的變性、復(fù)性、延伸階段。
【詳解】A、①過程為逆轉(zhuǎn)錄,所需的原料是脫氧核苷酸,A錯誤;
B、②過程由DNA單鏈合成DNA雙鏈過程所需要的DNA聚合酶不需要耐高溫,B錯誤;
C、③過程為變性,溫度上升到90℃至95℃時,雙鏈DNA解聚為單鏈,不需要DNA解旋酶破壞氫鍵,C錯誤;
D、④過程為復(fù)性,溫度降到55℃至60℃時,兩種引物通過堿基互補配對與兩條DNA單鏈結(jié)合,但引物對之間不能互補配對,D正確。
故選D。
【點睛】本題以“形成cDNA過程和PCR擴增過程示意圖”為情境,考查基因工程的基本操作程序中的“目的基因的獲取”的知識。解題的關(guān)鍵是以圖示中的箭頭和文字信息為切入點,圍繞“中心法則、PCR的反應(yīng)過程”的相關(guān)知識,明辨圖中數(shù)字所示的生理過程,進而對各選項進行分析判斷。
11.下圖表示胡蘿卜植物組織培養(yǎng)的過程,下列關(guān)于①②③過程敘述正確的是
A. 均應(yīng)避光培養(yǎng) B. 所用培養(yǎng)基相同
C. 都應(yīng)避免雜菌污染 D. 都進行細(xì)胞分化
【答案】C
【解析】
【分析】
分析題圖:①~③過程分別表示脫分化、再分化、生長與發(fā)育。
【詳解】A、①過程為脫分化,需要在避光條件下培養(yǎng),②過程為再分化,③過程為生長與發(fā)育,②③都需要給予光照條件,A錯誤;
B、過程①(脫分化)②(再分化)分別使用誘導(dǎo)脫分化培養(yǎng)基和誘導(dǎo)再分化培養(yǎng)基,②需要更換培養(yǎng)基,愈傷組織才能進一步分化,因此所用培養(yǎng)基存在差異,B錯誤;
C、①②③過程都應(yīng)避免雜菌污染,以防止雜菌與培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng)并危害培養(yǎng)物生長,C正確;
D、①過程沒有進行細(xì)胞分化,②③過程都進行細(xì)胞分化,D錯誤。
故選C。
【點睛】解答此題的關(guān)鍵是識記并理解植物組織培養(yǎng)的具體過程、注意事項。在此基礎(chǔ)上,準(zhǔn)確判斷圖中各數(shù)字所示過程的名稱,進而分析判斷各選項的正誤。
12.下列實驗中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是
A. 小麥花粉粒培育出植株
B. 成纖維細(xì)胞培養(yǎng)出人造皮膚
C. 細(xì)胞核控制了傘藻的帽形
D. 草履蟲通過分裂繁殖后代
【答案】A
【解析】
【分析】
細(xì)胞全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。細(xì)胞全能性的體現(xiàn),是以產(chǎn)生個體為標(biāo)志;若無個體產(chǎn)生,則不能體現(xiàn)全能性。
【詳解】A、小麥花粉粒是生殖細(xì)胞,經(jīng)離體培育出植株,體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性,A正確;
B、成纖維細(xì)胞培養(yǎng)出人造皮膚,無個體產(chǎn)生,沒有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,B錯誤;
C、細(xì)胞核控制了傘藻的帽形,沒有涉及到將離體的細(xì)胞培育出個體,因此沒有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,C錯誤;
D、草履蟲通過分裂繁殖后代,屬于生物的生殖,沒有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,D錯誤。
故選A。
13.下列過程中不需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是
A. 秋水仙素處理萌發(fā)的種子得到多倍體植株
B. 以草莓幼苗的莖尖為材料獲得草莓脫毒苗
C. 植物體細(xì)胞雜交得到番茄馬鈴薯雜種植株
D. 培育轉(zhuǎn)基因植物得到抗棉鈴蟲的棉花植株
【答案】A
【解析】
【分析】
植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下,將離體的植物器官、組織、細(xì)胞,培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件,誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽,最終形成完整植株。
【詳解】A、種子不屬于離體的植物器官、組織、細(xì)胞,秋水仙素處理萌發(fā)的種子得到多倍體植株的過程,不需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù),A正確;
B、以草莓幼苗的莖尖為材料,需借助植物組織培養(yǎng)技術(shù),才可能獲得草莓脫毒苗,B錯誤;
C、植物體細(xì)胞雜交得到番茄馬鈴薯雜種植株,首先應(yīng)在一定條件下,將番茄和馬鈴薯植物的體細(xì)胞融合成雜種細(xì)胞,再利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)把雜種細(xì)胞培育成番茄馬鈴薯雜種植株,C錯誤;
D、培育轉(zhuǎn)基因植物得到抗棉鈴蟲的棉花植株,需要借助植物組織培養(yǎng)技術(shù),才能把成功導(dǎo)入目的基因的棉花細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株,D錯誤。
故選A。
14.植物體細(xì)胞雜交過程一般不涉及的原理是
A. 酶的專一性 B. 細(xì)胞膜的流動性
C. 植物細(xì)胞的全能性 D. 變異的不定向性
【答案】D
【解析】
【分析】
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)是指將不同種植物的體細(xì)胞,在一定條件下融合成雜種細(xì)胞,并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù),其過程如下圖所示:
【詳解】A、植物細(xì)胞外面細(xì)胞壁阻礙了植物細(xì)胞間的雜交,因此在誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合之前,先要用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,這利用了酶的專一性原理,A錯誤;
B、誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,與細(xì)胞膜的流動性密切相關(guān),B錯誤;
C、借助植物組織培養(yǎng)技術(shù)才能將雜種細(xì)胞培育成雜種植株,植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性,C錯誤;
D、植物體細(xì)胞雜交過程一般不涉及變異的不定向性的原理,D正確。
故選D。
15.在克隆多利羊的過程中,沒有運用的技術(shù)手段是( )。
A. 細(xì)胞培養(yǎng) B. 體細(xì)胞核移植
C. 胚胎移植 D. 基因工程
【答案】D
【解析】
【詳解】多利羊的培育過程:將一只母羊(A羊)卵細(xì)胞的細(xì)胞核吸出,獲得去核卵細(xì)胞。將另一只母羊(B羊)的乳腺上皮細(xì)胞的細(xì)胞核注入去核卵細(xì)胞中,形成一個同時含有B羊核遺傳物質(zhì)和A羊細(xì)胞質(zhì)的重組卵細(xì)胞。融合后的卵細(xì)胞經(jīng)過體外細(xì)胞培養(yǎng)形成早期胚胎,然后把這個胚胎移植到第三只羊(C羊)的子宮中,繼續(xù)發(fā)育。該過程既涉及體細(xì)胞核移植,又涉及胚胎移植,這兩項技術(shù)操作都需細(xì)胞培養(yǎng)作為手段,ABC不符合題意,D符合題意。
16.下列關(guān)于動物細(xì)胞培養(yǎng)敘述,錯誤的是
A. 培養(yǎng)瓶內(nèi)表面光滑有利于細(xì)胞的貼壁生長
B. 在培養(yǎng)瓶內(nèi)表面上可形成多層細(xì)胞
C. 核移植使用的細(xì)胞通常為10代以內(nèi)
D. 培養(yǎng)過程中少數(shù)細(xì)胞可能獲得不死性
【答案】B
【解析】
【分析】
動物細(xì)胞培養(yǎng)時,細(xì)胞懸液中分散細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上,稱為細(xì)胞貼壁;貼壁生長的細(xì)胞在瓶壁上形成單層細(xì)胞。人們通常將動物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng),貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理,然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng),讓細(xì)胞繼續(xù)增殖,這樣的培養(yǎng)過程通常被稱為傳代培養(yǎng)。一般來說,細(xì)胞在傳至10~50代左右時,增殖會逐漸減慢,以至于完全停止,這時絕大部分細(xì)胞死亡,只有極少數(shù)細(xì)胞發(fā)生突變,克服細(xì)胞壽命的自然極限,獲得不死性而得以存活。10代以內(nèi)的細(xì)胞能夠保持正常的二倍體核型。
【詳解】A、培養(yǎng)瓶內(nèi)表面光滑,易于細(xì)胞貼附,有利于細(xì)胞的貼壁生長,A正確;
B、貼壁生長的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶內(nèi)表面上可形成單層細(xì)胞,B錯誤;
C、10代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型,所以核移植使用的細(xì)胞通常為10代以內(nèi),C正確;
D、培養(yǎng)過程中,細(xì)胞在傳至10~50代左右時,絕大部分細(xì)胞死亡,只有極少數(shù)細(xì)胞發(fā)生突變,克服細(xì)胞壽命的自然極限,獲得不死性,D正確。
故選B。
17.轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題不包括
A. 轉(zhuǎn)基因生物可能產(chǎn)生出毒性蛋白或過敏蛋白
B. 轉(zhuǎn)基因生物的相關(guān)法律法規(guī)可能不夠健全
C. 轉(zhuǎn)基因生物可能會影響到生物多樣性
D. 轉(zhuǎn)基因生物可能對環(huán)境造成新污染或破壞
【答案】B
【解析】
【分析】
目前關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)安全性的爭論主要集中在食物安全、生物安全和環(huán)境安全三個方面。
【詳解】A、轉(zhuǎn)基因生物可能產(chǎn)生出毒性蛋白或過敏蛋白,引起食物安全,A錯誤;
B、轉(zhuǎn)基因生物的相關(guān)法律法規(guī)可能不夠健全,不屬于轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題,B正確。
C、各類活的轉(zhuǎn)基因生物釋放到環(huán)境中,可能會影響到生物多樣性,引發(fā)生物安全,C錯誤;
D、轉(zhuǎn)基因生物可能對環(huán)境造成新污染或破壞,引發(fā)環(huán)境安全,如重組的微生物在降解某些化合物的過程中所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物可能會對人類生活環(huán)境造成二次污染,轉(zhuǎn)基因生物可能打破自然物種的原有界限,改變生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán),破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,D錯誤。
故選B。
18.下列關(guān)于精細(xì)胞變形成精子的敘述,錯誤的是
A. 細(xì)胞核變形為精子頭的主要部分
B. 高爾基體發(fā)育為頭部的頂體
C. 中心體演變?yōu)榫拥奈?br />
D. 線粒體等其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴
【答案】D
【解析】
【分析】
精子發(fā)生的第三階段,圓形的精子細(xì)胞變形成精子,其中細(xì)胞核變?yōu)榫宇^的主要部分,高爾基體發(fā)育為頭部的頂體,中心體演變?yōu)榫拥奈?,線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘膜,細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴,隨精子的成熟過程向后移動,最后脫落。
【詳解】精細(xì)胞變形成精子的過程中,細(xì)胞核變形為精子頭的主要部分,高爾基體發(fā)育為頭部的頂體,中心體演變?yōu)榫拥奈?,線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘膜,細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴。
故選D。
19.下列關(guān)于胚胎工程的敘述,錯誤的是
A. 胚胎工程的理論基礎(chǔ)是體外受精和早期胚胎發(fā)育
B. 胚胎移植中的受體和供體需同期發(fā)情處理
C. 胚胎分割技術(shù)獲得的個體基因型相同
D. 胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力
【答案】A
【解析】
【分析】
胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術(shù),如體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù);經(jīng)過處理后獲得的胚胎還需移植到雌性動物體內(nèi)產(chǎn)生后代,以滿足人類的各種需求。胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。胚胎分割是指采用機械方法將早期胚胎切割成2、4或8等份等,經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。
【詳解】A、胚胎工程的理論基礎(chǔ)是哺乳動物的體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育規(guī)律,A錯誤;
B、胚胎移植前需要對受體和供體進行同期發(fā)情處理,以便使二者生殖器官的生理變化相同,B正確;
C、胚胎分割技術(shù)獲得的同卵雙胎或多胎的個體,它們的基因型相同,C正確;
D、胚胎移植實際上是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程,其優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力,大大縮短供體本身的繁育周期,D正確。
故選A。
20.生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)即使某個物種由于某種原因而死亡,也會很快有其他物種占據(jù)它原來的生態(tài)位置,從而避免了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或功能的失衡。這體現(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理( )
A. 協(xié)調(diào)與平衡原理 B. 物種多樣性原理
C. 物質(zhì)循環(huán)再生原理 D. 整體性原理
【答案】B
【解析】
【詳解】物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性,可以在有限的資源的條件下,產(chǎn)生或容納更多的生物量,提高系統(tǒng)生產(chǎn)力;即使某個物種由于某種原因而死亡,也會很快有其他物種占據(jù)它原來的生態(tài)位置,從而避免系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或功能失衡,這體現(xiàn)了物種多樣性原理,B項正確,A、C、D三項均錯誤。
【點睛】本題考查生態(tài)工程的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生能理解所學(xué)知識的要點,把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系,形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力。
21.下列關(guān)干哺乳動物胚胎發(fā)育的敘述,正確的是
A. 卵裂期細(xì)胞進行了細(xì)胞分裂和分化
B. 卵裂期胚胎的總體積不斷增大
C. 囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育全能性
D. 囊胚期基因開始進行選擇性表達
【答案】D
【解析】
【分析】
哺乳動物早期胚胎發(fā)育的過程是:受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚。①受精卵是個體發(fā)育的起點。②卵裂期的特點是細(xì)胞分裂方式為有絲分裂,細(xì)胞數(shù)量不斷增加,細(xì)胞體積縮小,但胚胎總體積并不增加或略有縮小。③桑椹胚時期細(xì)胞數(shù)目在32個左右,細(xì)胞未分化,屬于全能細(xì)胞。④囊胚時期細(xì)胞開始出現(xiàn)分化,內(nèi)細(xì)胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織,滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤,具有囊胚腔。⑤原腸胚時期出現(xiàn)外胚層、內(nèi)胚層和原腸腔。
【詳解】A、卵裂期細(xì)胞進行了細(xì)胞分裂,但沒有發(fā)生分化,A錯誤;
B、卵裂期胚胎的總體積并不增大,或略有縮小,B錯誤;
C、囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤,不具有發(fā)育全能性,C錯誤;
D、囊胚期細(xì)胞開始出現(xiàn)分化,而細(xì)胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果,可見,囊胚期基因開始進行選擇性表達,D正確。
故選D。
22.下列關(guān)于胚胎干細(xì)胞的敘述,錯誤的是
A. 胚胎干細(xì)胞可從胎兒的原始性腺分離
B. 胚胎干細(xì)胞的體積和細(xì)胞核都較小
C. 胚胎干細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化
D. 胚胎干細(xì)胞可用于研究細(xì)胞凋亡的機理
【答案】B
【解析】
【分析】
哺乳動物的胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞,是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。ES細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性,在形態(tài)上,表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性,即可以分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞;體外培養(yǎng)的條件下,ES細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化。對它可以進行冷凍保存,也可進行遺傳改造。胚胎干細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中,能夠維持不分化的狀態(tài)。在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子,可誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化,這為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機理提供了有效的手段。
【詳解】A、胚胎干細(xì)胞可從胎兒的原始性腺中分離,A正確;
B、胚胎干細(xì)胞的體積小、細(xì)胞核大,B錯誤;
C、胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)的條件下,可以增殖而不發(fā)生分化,C正確;
D、在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子,可誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化,因此胚胎干細(xì)胞可用于研究細(xì)胞凋亡的機理,D正確。
故選B。
23.下列關(guān)于哺乳動物精卵發(fā)生和受精的敘述,正確的是
A. 精子的發(fā)生、卵子的發(fā)生、排卵都從初情期開始
B. 精子與卵子相遇后,釋放頂體酶穿過透明帶進入放射冠
C. 在自然條件下,受精過程在雌性動物的子宮內(nèi)完成
D. 受精過程結(jié)束的標(biāo)志是雌、雄原核融合形成合子
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)精子發(fā)生的時期是從初情期開始,直到生殖機能衰退。對于卵子的發(fā)生而言,卵泡的形成和儲備是在胎兒期,排卵是在哺乳動物進入初情期。(2)在自然條件下,受精過程是在雌性動物的輸卵管內(nèi)完成,受精階段主要包括:①精子穿越放射冠和透明帶:精子通過發(fā)生頂體反應(yīng)使頂體酶釋放出來,溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)并將透明帶溶出一條孔道,從而使精子先后穿越放射冠和透明帶;在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間,發(fā)生透明帶反應(yīng),這是防止多精入卵的第一道屏障。②精子進入卵細(xì)胞膜:精子入卵后,卵細(xì)胞膜立即發(fā)生拒絕其他精子再進入卵內(nèi)的生理反應(yīng),該反應(yīng)稱做卵細(xì)胞膜封閉作用,這是防治多精入卵的第二道屏障。③原核形成和配子結(jié)合:包括雄原核形成和雌原核形成以及雌雄原核融合形成合子(受精卵)。
【詳解】A. 精子的發(fā)生和排卵都從初情期開始,卵子發(fā)生中的卵泡的形成和儲備是在胎兒期,A錯誤;
B、獲能的精子與卵子相遇時,首先發(fā)生頂體反應(yīng),釋放頂體酶,溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)并將透明帶溶出一條孔道,從而使精子先后穿越放射冠和透明帶,B錯誤;
C、在自然條件下,受精過程在雌性動物的輸卵管內(nèi)完成,C錯誤;
D、受精過程結(jié)束的標(biāo)志是雌、雄原核融合形成合子,D正確。
故選D。
24.下圖為牛卵子及早期胚胎的形成過程示意圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是
A. 細(xì)胞Ⅰ在卵巢內(nèi)通過有絲分裂自我增殖
B. 細(xì)胞Ⅱ從卵巢中排出稱為排卵
C. 細(xì)胞Ⅲ在受精過程中完成減數(shù)第二次分裂
D. 細(xì)胞Ⅳ形成過程中產(chǎn)生第二極體
【答案】B
【解析】
【分析】
分析圖示并結(jié)合題意可知,細(xì)胞Ⅰ為卵原細(xì)胞,細(xì)胞Ⅱ為初級卵母細(xì)胞,細(xì)胞Ⅲ為次級卵母細(xì)胞,細(xì)胞Ⅳ為受精卵。
【詳解】A、細(xì)胞Ⅰ為卵原細(xì)胞,在卵巢內(nèi)通過有絲分裂自我增殖,A正確;
B、細(xì)胞Ⅱ為初級卵母細(xì)胞,卵子從卵泡中排出稱為排卵,B錯誤;
C、細(xì)胞Ⅲ為次級卵母細(xì)胞,在受精過程中完成減數(shù)第二次分裂,C正確;
D、減數(shù)第二次分裂是在受精過程中完成的,受精過程的結(jié)果形成細(xì)胞Ⅳ所示的受精卵,因此,細(xì)胞Ⅳ形成過程中產(chǎn)生第二極體,D正確。
故選B。
【點睛】本題結(jié)合某哺乳動物卵子及早期胚胎的形成過程示意圖,考查學(xué)生對細(xì)胞的減數(shù)分裂、卵子的發(fā)生等相關(guān)知識的識記和理解能力,以及識圖分析能力。正確解答此題需要學(xué)生識記和理解減數(shù)分裂不同時期的特點、卵子的形成過程、準(zhǔn)確判斷圖示各細(xì)胞名稱,進而作出準(zhǔn)確判斷。
25.某目的基因兩側(cè)的 DNA序列所含的限制酶酶切位點如圖所示,下列可作該目的基因最佳載體的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
分析題圖:目的基因的左側(cè)有限制酶NheⅠ與AluⅠ的識別序列,右側(cè)有限制酶SmaⅠ與AluⅠ的識別序列。若僅用限制酶AluⅠ切割,能獲得目的基因,但可能導(dǎo)致目的基因自身環(huán)化或與載體反向連接。若用NheⅠ與AluⅠ切割,可能獲得不含目的基因的DNA片段。若用NheⅠ與SmaⅠ切割,則既能獲得目的基因,又能防止目的基因自身環(huán)化或與載體的反向連接。
【詳解】A、目的基因兩側(cè)與A項的質(zhì)粒上都含有限制酶NheⅠ與SmaⅠ的識別序列,用限制酶NheⅠ與SmaⅠ同時切割,既能獲得目的基因,又能防止目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化及目的基因與載體的反向連接,A正確;
B、目的基因兩側(cè)及B項中的質(zhì)粒上都含有限制酶AluⅠ的識別序列,用AluⅠ切割,能獲得目的基因,但可能導(dǎo)致目的基因的自身環(huán)化和目的基因與載體的反向連接,B錯誤;
C、目的基因兩側(cè)與C項的質(zhì)粒上都含有限制酶NheⅠ與AluⅠ的識別序列,用這兩種酶同時切割,可能獲得不含目的基因的DNA片段,C錯誤;
D、限制酶NheⅠ的識別序列只存在于目的基因的左側(cè),用NheⅠ切割不能獲得目的基因,D錯誤。
故選A。
【點睛】解答此題的關(guān)鍵是明確限制酶的內(nèi)涵及其作用,基因工程操作的基本程序,據(jù)此分析圖示中目的基因兩側(cè)及各選項質(zhì)粒上的限制酶的分布情況,進而選出最合適的運載體。
26.中華鱘是地球上最古老的脊椎動物,被稱為“活化石”。研究者試圖通過蛋白質(zhì)工程改造中華鱘體內(nèi)的某些蛋白質(zhì),使其更加適應(yīng)現(xiàn)在的水域環(huán)境。以下說法錯誤的是( )
A. 該工程可以定向改變蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)
B. 改造蛋白質(zhì)是通過改造基因結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)的
C. 改造后的中華鱘和現(xiàn)有中華鱘仍是同一物種
D. 改造后的中華鱘的后代不具有改造的蛋白質(zhì)
【答案】D
【解析】
蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu),使之更加符合人類需要,A正確;蛋白質(zhì)工程的實質(zhì)是通過改變基因的結(jié)構(gòu)來改變蛋白質(zhì)的功能的,B正確;改造后的中華鱘和現(xiàn)有中華鱘仍是同一物種,C正確;蛋白質(zhì)工程改變的是基因,是可以遺傳的,所以改造后的中華鱘的后代可能具有改造的蛋白質(zhì),D錯誤。
27.基因疫苗是將病原微生物的一段基因插入到質(zhì)粒上,然后將重組質(zhì)粒導(dǎo)入人或動物體內(nèi),這段基因編碼的產(chǎn)物可以引起機體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)。 下列敘述正確的是
A. 基因疫苗導(dǎo)入人體可以表達出抗體,引起免疫反應(yīng)
B. 基因疫苗引起免疫反應(yīng)前必須經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程
C. 基因疫苗內(nèi)含抗原,所以能引起機體特異性免疫反應(yīng)
D. 接種后若感染此病原微生物,則體內(nèi)記憶細(xì)胞會產(chǎn)生大量抗體
【答案】B
【解析】
【分析】
分析題意:組成基因疫苗病原微生物的一段基因?qū)儆诨蚬こ讨械哪康幕?,該基因的表達產(chǎn)物蛋白質(zhì)屬于抗原,在抗原的刺激下可以引起機體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)。
【詳解】A、基因疫苗導(dǎo)入人體可以表達出抗原,在抗原的刺激下可以引起機體產(chǎn)生免疫反應(yīng),A錯誤;
B、基因疫苗引起免疫反應(yīng)前,病原微生物的一段基因(目的基因)必須經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程表達出抗原,B正確;
C、基因疫苗內(nèi)含控制抗原合成的基因,該基因的表達產(chǎn)物能引起機體特異性免疫反應(yīng),C錯誤;
D、接種后若感染此病原微生物,則體內(nèi)記憶細(xì)胞會迅速增殖分化產(chǎn)生大量的漿細(xì)胞,大量的漿細(xì)胞產(chǎn)生大量的抗體,D錯誤。
故選B。
【點睛】解答此題的關(guān)鍵是明確“基因疫苗”的內(nèi)涵,從中提取出關(guān)鍵的信息“基因疫苗表達的產(chǎn)物蛋白質(zhì)屬于抗原”,進而圍繞“特異性免疫”的知識分析判斷各選項。
28.下列關(guān)于體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)的敘述,正確的是
A. 精子和卵細(xì)胞受精形成受精卵后即可移入母體子宮
B. 采集的卵母細(xì)胞和精子應(yīng)放入相同的培養(yǎng)液培養(yǎng)
C. 收集的胚胎需放入冰箱的冷藏室進行長期保存
D. 一次給受體移入多個胚胎,可增加雙胎和多胎的幾率
【答案】D
【解析】
【分析】
體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等幾個主要步驟,在體外受精前,要對精子進行獲能處理,從而使精子具有與卵細(xì)胞受精的能力。從輸卵管中沖取的卵子可以直接與獲能的精子在體外受精,從卵巢中吸取卵母細(xì)胞需在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后,才能受精。精子的體外獲能方法通常有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種:對于嚙齒動物、家兔和豬等動物的精子,一般采用培養(yǎng)法,即將取自附睪的精子,放入人工配制的獲能液中,培養(yǎng)一段時間后,精子就可獲能;對于牛、羊等家畜的精子常采用化學(xué)法,即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中,用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能。獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子在獲能溶液或?qū)S玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。
【詳解】A、精子和卵細(xì)胞受精形成受精卵后,需發(fā)育至早期胚胎的適宜階段(如桑椹胚或囊胚)才可移入母體子宮,A錯誤;
B、從輸卵管中沖取的卵子可以直接與獲能的精子在體外受精,從卵巢中吸取卵母細(xì)胞需在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后,才能受精,采集的精子應(yīng)放入人工配制的獲能液中或放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中進行獲能處理,B錯誤;
C、收集的胚胎可以直接向受體移植,或放入-196℃的液氮中保存,C錯誤;
D、一次給受體移入多個胚胎,可增加雙胎和多胎的幾率,D正確。
故選D。
29.SRY 基因為Y染色體上的性別決定基因,可用SRY-PCR法鑒定胚胎性別,其基本程序如下圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是
A. 提取滋養(yǎng)層細(xì)胞的DNA作為擴增模板
B. PCR 技術(shù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制
C. X染色體上含有 SRY 基因的等位基因
D. 利用SRY探針進行檢測,出現(xiàn)陽性反應(yīng)的胚胎為雄性
【答案】C
【解析】
【分析】
SRY-PCR法鑒定胚胎性別,其操作的基本程序是:先從被測胚胎中取出幾個細(xì)胞,提取DNA,然后用位于Y染色體上的性別決定基因,即SRY 基因的一段堿基作引物,用胚胎細(xì)胞中的DNA為模板,進行PCR擴增,最后用SRY特異性探針對擴增產(chǎn)物進行檢測。出現(xiàn)陽性反應(yīng)者,胚胎為雄性;出現(xiàn)陰性反應(yīng)者,胚胎為雌性。
【詳解】A、滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤,不參與胎兒的形態(tài)建成,因此可以提取滋養(yǎng)層細(xì)胞的DNA作為擴增模板,A正確;
B、PCR 技術(shù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制,B正確;
C、SRY 基因位于Y染色體上,X染色體上不一定含有 SRY 基因的等位基因,C錯誤;
D、SRY 基因位于Y染色體上,雌性不含Y染色體,利用SRY探針進行檢測,出現(xiàn)陽性反應(yīng),說明該胚胎含有SRY 基因,所以此胚胎為雄性,D正確。
故選C
30.內(nèi)含肽是具有自我剪接功能的一段氨基酸序列。為減少轉(zhuǎn)基因植物的目的基因通過花粉傳播到野生種的幾率,科學(xué)家將G2-aroA基因(抗草甘膦基因)拆分成兩個基因片段,再分別與內(nèi)含肽基因形成融合基因。兩個融合基因分別插入水稻細(xì)胞的一條2號染色體和一條6號染色體上,翻譯形成的兩個融合蛋白可自我剪接形成G2-aroA蛋白,培育出轉(zhuǎn)基因水稻。該轉(zhuǎn)基因水稻通過花粉直接有效傳播G2-aroA基因的概率是
A. 1/2 B. 1/4 C. 1/8 D. 1/16
【答案】B
【解析】
【分析】
分析題意:利用G2-aroA基因(抗草甘膦基因)與內(nèi)含肽基因所構(gòu)建的兩個融合基因,分別插入水稻細(xì)胞的兩條非同源染色體,即一條2號染色體和一條6號染色體上,它們的遺傳遵循基因的自由組合定律。培育出的具有兩個融合基因的轉(zhuǎn)基因水稻相當(dāng)于雙雜合子。只有同時含有兩個融合基因的轉(zhuǎn)基因水稻體內(nèi)才存在G2-aroA基因并能合成G2-aroA蛋白。
【詳解】依題意可知:G2-aroA基因(抗草甘膦基因)拆分成的兩個基因片段分別與內(nèi)含肽基因形成的兩個融合基因,分別插入水稻細(xì)胞的兩條非同源染色體上,因此培育出的轉(zhuǎn)基因水稻相當(dāng)于雙雜合子。該轉(zhuǎn)基因水稻產(chǎn)生的花粉中,同時含有兩個融合基因的概率為1/4??梢?,該轉(zhuǎn)基因水稻通過花粉直接有效傳播G2-aroA基因的概率是1/4。
故選B。
二、非選擇題
31.煙草是有重要經(jīng)濟價值的雙子葉植物,易受 TMV(煙草花葉病毒)感染而大幅度減產(chǎn)。絞股藍細(xì)胞中含有抗TMV基因,能抵抗TMV感染。研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV煙草,操作流程如圖所示。請回答:
(1)①表示為了獲取抗病毒基因,可從絞股藍細(xì)胞中提取相應(yīng)的RNA,在__________酶的作用下獲得cDNA片段。
(2)基因工程的核心步驟是圖中的________(填序號),過程④最常用的方法是________________________。
(3)過程⑥還需要再進行個體生物學(xué)水平的鑒定,方法是______________。
【答案】 (1). 逆轉(zhuǎn)錄(反轉(zhuǎn)錄) (2). ③ (3). 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 (4). 用TMV感染煙草,觀察煙草是否被感染(患?。?br />
【解析】
【分析】
分析題圖:過程①②表示目的基因(抗煙草花葉病毒基因)的獲取,其中過程①為逆轉(zhuǎn)錄;過程③是基因表達載體(重組Ti質(zhì)粒)的構(gòu)建;過程④表示利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞(煙草細(xì)胞);過程⑤⑥表示目的基因的檢測與鑒定并利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將成功導(dǎo)入目的基因的煙草細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株,其中過程⑤篩選出的是含有卡那霉素抗性基因的煙草細(xì)胞。
【詳解】(1) 過程①表示以RNA為模板合成DNA的逆轉(zhuǎn)錄過程,需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與催化。
(2) 過程③是基因表達載體(重組Ti質(zhì)粒)的構(gòu)建,是基因工程的核心步驟。過程④表示利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞(煙草細(xì)胞)。
(3) 在個體水平上鑒定抗煙草花葉病毒基因?qū)霟煵菁?xì)胞后,是否賦予了煙草細(xì)胞抗病的特性,可進行抗病的接種實驗,即用TMV感染煙草,觀察煙草是否被感染(患?。?。
【點睛】解答本題需識記并理解基因工程的基本操作程序等相關(guān)知識并形成清晰的知識網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上,以題意信息和圖示中呈現(xiàn)的“箭頭指向和文字信息”為切入點,明辨圖中各數(shù)字所示的過程,進而對各問題進行分析解答。
32.青蒿素是從黃花蒿莖葉中提取的抗瘧疾藥物。通過組織培養(yǎng)獲得青蒿素的途徑如圖所示。請回答下列問題。
(1)外植體在接種前通??捎皿w積分?jǐn)?shù)為________的酒精進行消毒。
(2)分化培養(yǎng)基一般不用2,4 - D,原因是________________。
(3)為了得到高產(chǎn)細(xì)胞系,通常利用酶在________________(填“蒸餾水”或“一定濃度的甘露醇溶液”)中去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體,原因是_________________。
(4)對_______________進行誘變處理,更容易發(fā)生基因突變,通過個體篩選可培育出青蒿素高產(chǎn)植株。與從植株提取青蒿素相比,細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的優(yōu)點有______________________(回答2點)。
【答案】 (1). 70% (2). 2,4-D趨向于抑制植物形態(tài)的發(fā)生,一般不用于分化培養(yǎng)基 (3). 一定濃度的甘露醇溶液 (4). 獲得的原生質(zhì)體在蒸餾水中會吸水漲破(獲得的原生質(zhì)體要在一定濃度的甘露醇溶液中才能維持形態(tài)) (5). 愈傷組織 (6). 產(chǎn)量高、產(chǎn)物純度高、降低生產(chǎn)成本
【解析】
【分析】
圖示為通過組織培養(yǎng)獲得青蒿素的兩條途徑:一是通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒苗,再從莖葉中獲得相應(yīng)的產(chǎn)物;二是采用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得大量細(xì)胞,進而獲得細(xì)胞產(chǎn)物。
【詳解】(1) 在接種前對外植體進行消毒,通常用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精。
(2) 在分化培養(yǎng)上培養(yǎng)的目的是將愈傷組織誘導(dǎo)出試管苗。由于2,4-D趨向于抑制植物形態(tài)的發(fā)生,所以一般2,4 - D不用于分化培養(yǎng)基。
(3) 植物原生質(zhì)體獲得的方法是:在0.5~0.6mol/L的甘露醇溶液環(huán)境(較高滲透壓)下用纖維素酶和果膠酶混合液處理實驗材料,將細(xì)胞壁消化除去,獲得球形的原生質(zhì)體。這是因為獲得的原生質(zhì)體在蒸餾水中會吸水漲破,而在一定濃度的甘露醇溶液中才能維持其形態(tài)。
(4) 愈傷組織是經(jīng)過脫分化形成,其細(xì)胞分化程度低、分裂能力強,容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變,所以對愈傷組織進行誘變處理,更容易發(fā)生基因突變。與從植株提取青蒿素相比,細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的優(yōu)點有:產(chǎn)量高、產(chǎn)物純度高、降低生產(chǎn)成本。
【點睛】解答此題的關(guān)鍵是識記并理解植物組織培養(yǎng)的具體過程及其應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上,以圖示中的“箭頭指向和文字信息”為切入點,結(jié)合題意對各問題情境進行分析解答。
33.科學(xué)家利用白色品系小鼠a與黑色品系小鼠b培育出了嵌合體小鼠c,流程如圖所示。請回答:
(1)胚胎A處于___________期,其中聚集在一端個體較大的細(xì)胞稱為____________,將來發(fā)育成鼠的各種組織。
(2)收集胚胎B時,可用特制的裝置從黑色品系小鼠b的子宮內(nèi)獲得,該過程稱為_____________;也可從黑色品系小鼠b體內(nèi)取出卵子,通過_____________后進行早期胚胎培養(yǎng)獲得。
(3)重組胚胎C通過_____________技術(shù)移入另一只母鼠的子宮內(nèi),受體母鼠對移入的外來胚胎基本不發(fā)生_____________反應(yīng),一段時間后,產(chǎn)下嵌合體小鼠c。
(4)如果產(chǎn)下的嵌合體小鼠c的大部分皮膚是白色,原因可能是________________。
【答案】 (1). 囊胚 (2). 內(nèi)細(xì)胞團 (3). 沖卵 (4). 體外受精 (5). 胚胎移植 (6). 免疫排斥 (7). 來源于白色品系小鼠a的胚胎細(xì)胞比來源于黑色品系小鼠b的胚胎細(xì)胞更多地發(fā)育為皮膚細(xì)胞(大部分皮膚細(xì)胞由白色品系小鼠a的胚胎細(xì)胞分化而來)
【解析】
【分析】
沖卵是指從母體子宮中沖出早期胚胎的過程。哺乳動物早期胚胎發(fā)育的過程是:受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚。囊胚具有囊胚腔,此時細(xì)胞開始出現(xiàn)分化,內(nèi)細(xì)胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織,滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤。據(jù)此分析題圖可知:胚胎A、B均為囊胚,分別來自白色品系小鼠a與黑色品系小鼠b;胚胎C是重組胚胎,是將胚胎A的部分細(xì)胞注入胚胎B而獲得。
【詳解】(1) 胚胎A有囊胚腔,說明胚胎A處于囊胚期,其中聚集在一端個體較大的細(xì)胞稱為內(nèi)細(xì)胞團,將來發(fā)育成鼠的各種組織。
(2) 胚胎B也處于囊胚期。用特制的裝置從黑色品系小鼠b的子宮內(nèi)獲得胚胎B的過程稱為沖卵;從黑色品系小鼠b體內(nèi)取出卵子,通過體外受精形成受精卵,再進行早期胚胎培養(yǎng),也能夠獲得胚胎B。
(3) 將重組胚胎C移入另一只母鼠的子宮內(nèi),需借助胚胎移植技術(shù)。受體母鼠對移入的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。
(4) 嵌合體小鼠c是由重組胚胎C發(fā)育而成,重組胚胎C有部分細(xì)胞來自于白色品系小鼠a產(chǎn)生的胚胎A。如果產(chǎn)下的嵌合體小鼠c的大部分皮膚是白色,則其原因可能是來源于白色品系小鼠a的胚胎細(xì)胞比來源于黑色品系小鼠b的胚胎細(xì)胞更多地發(fā)育為皮膚細(xì)胞(大部分皮膚細(xì)胞由白色品系小鼠a的胚胎細(xì)胞分化而來)。
【點睛】解答此題的關(guān)鍵是識記并理解哺乳動物早期胚胎發(fā)育的過程、胚胎移植的內(nèi)涵。在此基礎(chǔ)上,以圖示中的“箭頭指向和文字信息”為切入點,明辨胚胎A、B、C的來源,進而結(jié)合題意對各問題情境進行分析解答。
34.人肌紅蛋白(Myo)是早期診斷急性心肌梗塞的生化標(biāo)志物之一。為制備抗Myo的單克隆抗體,科研人員進行相關(guān)研究。請回答:
(1)科研人員以Myo作為抗原獲得免疫小鼠,取小鼠的脾臟細(xì)胞與____________細(xì)胞經(jīng)滅活的仙臺病毒誘導(dǎo)融合。該過程的原理是病毒表面含有糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用,使細(xì)胞相互凝聚,細(xì)胞膜上的______________分子重新排布,細(xì)胞膜打開,細(xì)胞發(fā)生融合。
(2)用特定的____________培養(yǎng)基篩選融合細(xì)胞,得到雜交瘤細(xì)胞。將得到的細(xì)胞接種到多孔培養(yǎng)板上,進行抗體陽性檢測,之后稀釋、培養(yǎng)、再進行抗體陽性檢測并多次重復(fù)上述操作,多次重復(fù)該過程的目的是篩選獲得______________的雜交瘤細(xì)胞。
(3)通過上述方法得到的單克隆抗體可準(zhǔn)確地識別人肌紅蛋白(Myo),其原因是該抗體具有___________等特性。
【答案】 (1). 骨髓瘤 (2). 蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì) (3). 選擇性 (4). 能分泌抗Myo抗體 (5). 特異性強(或靈敏度高或純度高)
【解析】
【分析】
單克隆抗體的制備過程:首先將特定抗原注射到小鼠體內(nèi),使其發(fā)生免疫,小鼠體內(nèi)產(chǎn)生具有免疫能力的B淋巴細(xì)胞。利用動物細(xì)胞融合技術(shù)將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合。單克隆抗體制備過程中的兩次篩選:第一次利用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選,獲得雜交瘤細(xì)胞;第二次篩選,利用多孔培養(yǎng)板和抗原抗體雜交的方法,通過克隆化培養(yǎng)和抗體陽性檢測,獲得能分泌所需特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。
【詳解】(1) 制備抗Myo的單克隆抗體,應(yīng)取經(jīng)人肌紅蛋白(Myo)這一抗原刺激后產(chǎn)生免疫反應(yīng)的小鼠的脾臟細(xì)胞,誘導(dǎo)其和骨髓瘤細(xì)胞進行融合。細(xì)胞膜主要由蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子組成,在誘導(dǎo)細(xì)胞融合的過程中,細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子會重新排布。
(2) 在制備單克隆抗體的過程中至少需要兩次對細(xì)胞進行篩選:第一次是在特定的選擇性培養(yǎng)基上篩選融合細(xì)胞,將雜交瘤細(xì)胞篩選出來;由于篩選出的雜交瘤細(xì)胞有很多種,因此需要進行第二次篩選,通過克隆化培養(yǎng)和抗體陽性檢測,從多種雜交瘤細(xì)胞中將能分泌抗Myo抗體的雜交瘤細(xì)胞篩選出來。
(3) 抗Myo的單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高等特性,因此可準(zhǔn)確地識別人肌紅蛋白(Myo)。
【點睛】解答本題的關(guān)鍵是識記并理解單克隆抗體的制備流程、單克隆抗體的優(yōu)點等相關(guān)知識,據(jù)此結(jié)合題意對各問題進行分析解答。
35.下圖為動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程示意圖,請回答下列問題:
(1)容器A中放入的一般是健康幼齡動物的器官或組織,原因是其細(xì)胞__________、易于培養(yǎng)。培養(yǎng)時要用胰蛋白酶分散細(xì)胞,胰蛋白酶的處理時間不能過長,原因是_____________。
(2)將B瓶中的細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)入C瓶進行的初次培養(yǎng)稱為_______________。B、C、D瓶的培養(yǎng)液中需要添加一定量的___________,以保證無菌的環(huán)境;還需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境,CO2的作用主要是________________。
(3)下圖表示血清對正常細(xì)胞和癌細(xì)胞培養(yǎng)影響的實驗結(jié)果。
①據(jù)圖可知,有無添加血清對培養(yǎng)___________細(xì)胞的影響較大。
②在探究物質(zhì)X對正常細(xì)胞增殖的影響時,必須采用有血清培養(yǎng),據(jù)圖分析原因是________________。
【答案】 (1). 分裂能力強 (2). 胰蛋白酶會分解細(xì)胞的其他蛋白質(zhì) (3). 原代培養(yǎng) (4). 抗生素 (5). 維持培養(yǎng)液的pH (6). 正常 (7). 人們對細(xì)胞所需營養(yǎng)物質(zhì)還沒完全搞清楚,正常細(xì)胞培養(yǎng)的合成培養(yǎng)基通常都需要加入血清或血漿等一些天然成分
【解析】
【分析】
①分析動物細(xì)胞培養(yǎng)過程的流程圖:A是剪碎動物組織,B是用胰蛋白酶處理分散成單個細(xì)胞并制成細(xì)胞懸液,C是轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中進行原代培養(yǎng),D是轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中進行傳代培養(yǎng)。②曲線圖顯示:隨著培養(yǎng)時間的遞增,相同培養(yǎng)時間內(nèi),有血清組的癌細(xì)胞數(shù)目略高于無血清組,但有血清組的正常細(xì)胞數(shù)目卻明顯高于無血清組。
【詳解】(1) 動物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動物機體中取出相關(guān)的組織,將它分散成單個細(xì)胞,然后,放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細(xì)胞生長和增殖。由于健康幼齡動物的器官或組織的細(xì)胞分裂能力強、易于培養(yǎng),所以容器A中放入的一般是健康幼齡動物的器官或組織。胰蛋白酶能催化蛋白質(zhì)水解,培養(yǎng)時若用胰蛋白酶分散細(xì)胞的處理時間過長,則胰蛋白酶會分解細(xì)胞的其他蛋白質(zhì),因此胰蛋白酶的處理時間不能過長。
(2) 將B瓶中的細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)入C瓶進行的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。動物培養(yǎng)的條件之一就是無菌、無毒的環(huán)境,B、C、D瓶的培養(yǎng)液中需要添加一定量的抗生素,以保證無菌的環(huán)境。氣體環(huán)境也是動物培養(yǎng)的條件之一,其中CO2的作用主要是維持培養(yǎng)液的pH。
(3) ①分析曲線圖可知:隨著培養(yǎng)時間的遞增,相同培養(yǎng)時間內(nèi),有血清組的癌細(xì)胞數(shù)目略高于無血清組,但有血清組的正常細(xì)胞數(shù)目卻明顯高于無血清組,說明有無添加血清對培養(yǎng)正常細(xì)胞的影響較大。
②在探究物質(zhì)X對正常細(xì)胞增殖的影響時,需采用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來培養(yǎng)正常細(xì)胞。曲線圖顯示:添加血清更有利于正常細(xì)胞的增殖,而對癌細(xì)胞增殖的影響不大,由于人們對細(xì)胞所需營養(yǎng)物質(zhì)還沒完全搞清楚,所以培養(yǎng)正常細(xì)胞的合成培養(yǎng)基通常都需要加入血清或血漿等一些天然成分。
【點睛】解答此題的關(guān)鍵是識記并理解動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程及其培養(yǎng)條件等相關(guān)知識,據(jù)此結(jié)合題意并從圖示中提取有效信息,對各問題進行分析解答。
36.我國科學(xué)家以唾液腺作為生物反應(yīng)器,從轉(zhuǎn)基因小鼠的唾液中制備出人的神經(jīng)生長因子蛋白(hNGF)。
(1)制備方法有兩種:
方法1:hNGF基因與_____________、終止子等調(diào)控組件構(gòu)建成基因表達載體,使hNGF基因在唾液腺中表達,獲得唾液A。
方法2:將hNGF基因插入___________基因中,使hNGF基因在唾液腺中表達,獲得唾液B。
(2)hNGF具有促進TF1(人紅系白血病細(xì)胞)增殖的作用,以此為原理,請設(shè)計實驗比較通過上述兩種方法獲得的唾液中的hNGF活性,寫出實驗思路。_______________________________。
(3)與乳腺反應(yīng)器相比,唾液腺生物反應(yīng)器的優(yōu)勢表現(xiàn)在__________________。
【答案】 (1). 在唾液腺細(xì)胞中特異性表達的啟動子(唾液淀粉酶基因的啟動子或唾液分泌蛋白基因的啟動子) (2). 唾液分泌蛋白(唾液淀粉酶) (3). 將等量的TF1細(xì)胞分別置于含有等量的唾液A、唾液B、普通小鼠的唾液的三組培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間,統(tǒng)計比較各組TF1細(xì)胞數(shù)量變化情況 (4). 生產(chǎn)周期短、不受性別和年齡的限制
【解析】
【分析】
(1)基因工程的基本操作程序是:目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測和鑒定,其核心是基因表達載體的構(gòu)建。基因表達載體的組成有目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因等。
(2)轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器是指利用轉(zhuǎn)基因活體動物的某種能夠高效表達外源基因的器官或組織來進行工業(yè)化生產(chǎn)活性功能蛋白的技術(shù)。該技術(shù)的第一步就是導(dǎo)入外源基因。
(3)唾液中含有的唾液淀粉酶屬于分泌蛋白。
【詳解】(1)依題意可知:hNGF基因為目的基因,若使hNGF基因在唾液腺中表達,可將hNGF基因與在唾液腺細(xì)胞中特異性表達的啟動子(唾液淀粉酶基因的啟動子或唾液分泌蛋白基因的啟動子)、終止子等調(diào)控組件重組在一起,或者將hNGF基因插入唾液分泌蛋白(唾液淀粉酶)基因中,以構(gòu)建相應(yīng)的基因表達載體,再通過顯微注射的方法將構(gòu)建的基因表達載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中,然后將受精卵送入母體內(nèi),使其生長發(fā)育為轉(zhuǎn)基因小鼠。在該轉(zhuǎn)基因小鼠分泌的唾液中含有人的神經(jīng)生長因子蛋白(hNGF)。
(2) 設(shè)計實驗比較通過上述兩種方法獲得的唾液中的hNGF活性,其實驗原理是hNGF具有促進TF1(人紅系白血病細(xì)胞)增殖的作用,自變量為唾液的種類,因變量為組TF1細(xì)胞數(shù)量,而其它對實驗結(jié)果有影響的因素均為無關(guān)變量,無關(guān)變量應(yīng)控制相同且適宜。據(jù)此,依據(jù)“實驗設(shè)計遵循的對照原則和單一變量原則等可確定該實驗的思路為:將等量的TF1細(xì)胞分別置于含有等量的唾液A、唾液B、普通小鼠的唾液的三組培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間,統(tǒng)計比較各組TF1細(xì)胞數(shù)量變化情況。
(3) 乳腺反應(yīng)器是從進入泌乳期后的轉(zhuǎn)基因動物分泌的乳汁中獲取所需要的藥品。與乳腺反應(yīng)器相比,唾液腺生物反應(yīng)器的優(yōu)勢表現(xiàn)在:生產(chǎn)周期短、不受性別和年齡的限制。
【點睛】解答此題的關(guān)鍵是識記并理解基因工程的基本操作程序,特別是基因表達載體的構(gòu)建及基因表達載體的組成、基因工程在用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物方面的應(yīng)用、對照實驗及實驗設(shè)計遵循的原則等相關(guān)知識,據(jù)此結(jié)合題意對各問題進行分析解答。
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