1、福建省龙岩市连城县一中2019-2020学年高二生物下学期期中试题(含解析)总分100分 考试时间90分钟 一、选择题(共50分,120小题每题1分,2135小题每题2分)1. 下列有关基因工程的叙述中,正确的是A. 限制性核酸内切酶只在获得目的基因时使用B. 重组质粒的形成是在细胞内完成的C. 目的基因必须整合到受体细胞的DNA中才能复制D. 通过基因工程育种可以定向地改变生物的性状【答案】D【解析】【分析】基因工程的工具有:限制酶、DNA连接酶、载体在构建基因表达载体的过程中,需要用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒,形成相同的黏性末端,然后再用DNA连接酶进行连接基因工程的操作环境是
2、体外。【详解】A、基因工程中用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒,故A错误;B、重组质粒的形成是在生物体外完成的,故B错误;C、载体中具有复制原点,因此只要目的基因重组到质粒中即能复制,故C错误;D、基因工程育种可以定向地改变生物的性状,这是基因工程的优点,故D正确。故选D。2. 在已知某小片段基因碱基序列的情况下,获得该基因的最佳方法是( )A. 用mRNA为模板逆转录合成DNAB. 以4种脱氧核苷酸为原料人工合成C. 将供体DNA片段转入受体细胞中,再进一步筛选D. 先建立基因文库,再从中筛选【答案】B【解析】【分析】获取目的基因的方法主要有两种:(1)从供体细胞的DNA中直接分离基因
3、,最常用的方法是“鸟枪法”又叫“散弹射击法“;(2)人工合成基因,这种方法有两条途径,一是以目的基因转录的信使RNA为模板,反转录成互补的单链DNA,再在酶的作用下合成双链DNA,即目的基因;另一条途径是蛋白质的氨基酸序列,推测出信使RNA序列,再推测出结构基因的核苷酸序列,然后用化学的方法以单核苷酸为原料合成。【详解】获取目的基因的方法有:从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术扩增目的基因、用化学方法直接人工合成。在目的基因的序列为未知的情况下,可以采用从基因文库中获取目的基因;在目的基因比较小,核苷酸序列已知的情况下常采用人工合成法。所以在已知某小片段基因碱基序列的情况下,获得该基因的最
4、佳方法是以4种脱氧核苷酸为原料利用DNA合成仪进行人工直接化学合成。即B正确。故选B。【点睛】3. 下图表示形成cDNA 并进行 PCR 扩增的过程。据图分析,下列叙述正确的是A. 过程所需的原料是核糖核苷酸B. 过程所需的酶必须耐高温C. 过程需要解旋酶破坏氢键D. 过程的引物对之间不能互补配对【答案】D【解析】【分析】分析题图:是以RNA为模板形成单链DNA的逆转录过程;是以单链DNA为模板合成双链DNA的DNA复制过程;依次是PCR反应过程中的变性、复性、延伸阶段。【详解】A、过程为逆转录,所需的原料是脱氧核苷酸,A错误;B、过程由DNA单链合成DNA双链过程所需要的DNA聚合酶不需要耐
5、高温,B错误;C、过程为变性,温度上升到90至95时,双链DNA解聚为单链,不需要DNA解旋酶破坏氢键,C错误;D、过程为复性,温度降到55至60时,两种引物通过碱基互补配对与两条DNA单链结合,但引物对之间不能互补配对,D正确。故选D。【点睛】本题以“形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图”为情境,考查基因工程的基本操作程序中的“目的基因的获取”的知识。解题的关键是以图示中的箭头和文字信息为切入点,围绕“中心法则、PCR的反应过程”的相关知识,明辨图中数字所示的生理过程,进而对各选项进行分析判断。4. 如图为某种质粒的简图,小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoR、BamH的酶切位点,P为转
6、录的启动部位。已知目的基因的两端有EcoR、BamH的酶切位点,受体细胞为无任何抗药性的原核细胞。下列有关叙述正确的是( )A. 将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoR酶切,在DNA连接酶作用下,生成由两个DNA片段之间连接形成的产物有两种B. DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来形成重组质粒,该过程形成两个磷酸二酯键C. 为了防止目的基因反向粘连和质粒自身环化,酶切时可选用的酶是EcoR和BamHD. 能在含青霉素的培养基中生长的受体细胞表明该目的基因已成功导入该细胞【答案】C【解析】【分析】基因工程中,构建基因表达载体选择限制酶的种类时,要保证所选的限制酶能切割质粒和获取
7、目的基因,又要保证使用DNA连接酶连接时,既能让质粒与目的基因相互连接形成重组质粒,又能有效避免质粒自身环化或目的基因自身环化;本题中若单独使用EcoR或BamH处理,虽然都能保证质粒与目的基因相互连接形成重组质粒,但都不能有效避免质粒自身环化或目的基因自身环化,因此要同时满足上述两个条件,应同时使用 EcoR和BamH处理。【详解】A、根据题意,目的基因的两端有EcoR、BamH的酶切位点,将含有目的基因的DNA用EcoR酶切,会得到含目的基因的DNA片段和不含目的基因的DNA片段;根据质粒的简图可知,将质粒用EcoR酶切,会得到与质粒周长等长的链状DNA;因此将含有目的基因的DNA与质粒分
8、别用EcoR酶切,在DNA连接酶作用下,可生成含目的基因的原DNA片段两个之间进行连接、由含目的基因的DNA片段与质粒周长等长的链状DNA相互连接形成的链状DNA、二倍于原质粒周长的环状DNA三种类型,A错误;B、DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来形成一个重组质粒,该过程形成四个磷酸二酯键,B错误;C、EcoR和BamH的识别序列不同,获取目的基因和切割质粒时,同时选用EcoR和BamH切割,目的基因两端形成的末端不同,切割开的质粒两端形成的末端不同,再用DNA连接酶连接,可以防止目的基因反向连接和质粒自身环化,C正确;D、题图显示,在构建基因表达载体的过程中质粒中的青霉素抗性
9、基因和四环素抗性基因都不会被破坏,因此能在含青霉素和四环素的培养基中生长的受体细胞不能表明目的基因已成功导入该细胞,D错误。故选C。【点睛】本题结合图形考查基因表达载体的构建,要求考生理解构建基因表达载体的方法,明确构建的基因表达载体应含有哪些部件及这些部件的功能,此题难度稍大。5. 下列关于基因工程的应用的叙述,错误的是A. 基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能B. 乳腺生物反应器需要用膀胱蛋白基因的启动子来重组C. 抗虫转基因作物的使用有利于降低生产成本,减少农药对环境的污染D. 利用基因工程技术可能培育出无免疫排斥反应的克隆器官【答案】B【解析】【分析】1、植物基
10、因工程:外源基因类型及举例成果举例抗虫转基因植物抗虫基因:Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因抗虫水稻、抗虫棉、抗虫玉米抗病转基因植物(1)抗病毒基因:病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因(2)抗真菌基因:几丁质酶基因、抗毒素合成基因抗病毒烟草、抗病毒小麦、抗病毒番茄、抗病毒甜椒抗逆转基因植物抗逆基因:调节细胞渗透压基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因抗盐碱和抗干旱的烟草、抗寒番茄、抗除草剂的大豆和玉米改良品质的转基因植物优良性状基因:提高必需氨基酸含量的蛋白质编码基因、控制番茄成熟的基因、与花青素代谢有关的基因高赖氨酸玉米、耐储存番茄、新花色矮牵牛2、动物基因工程:外源
11、基因类型及举例成果举例提高生长速度的转基因动物外源生长激素基因转基因绵羊、转基因鲤鱼改善畜产品品质的转基因动物肠乳糖酶基因乳汁中含乳糖较少的转基因牛生产药物的转基因动物药用蛋白基因+乳腺蛋白基因的启动子乳腺生物反应器作器官移植供体的转基因动物外源的抗原决定基因表达的调节因子或除去供体的抗原决定基因无免疫排斥的转基因猪【详解】A、基因治疗是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正确;B、利用乳腺生物反应器可使哺乳动物的乳汁中含有目的基因产物等,而不是提高产奶量,B错误;C、抗虫基因作物的使用可以减少农药的使用,这样有利于降低生产成本,减少农药
12、对环境的污染,C正确;D、利用基因工程方法对猪器官进行改造时,在改造中导入的小型猪基因组中的一些调节因子,来抑制抗原蛋白基因的表达,再结合克隆技术,培育出没有免疫排斥反应的克隆器官,D正确。故选B。【点睛】本题考查基因工程的应用,要求考生识记植物基因工程、动物基因工程中的相关应用,能结合所学的知识准确判断各选项。6. 蛋白质工程中,对蛋白质结构进行设计改造,必须通过基因修饰或基因合成来完成,而不直接改造蛋白质的原因是( )A. 改造基因易于操作且改造后能够遗传B. 蛋白质的相对分子质量大C. 缺乏改造蛋白质所必需的工具酶D. 蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化,操作难度大【答案】A【解析】本题考
13、查蛋白质工程,要求考生能识记并理解蛋白质工程的设计思路,理解通过基因修饰或基因合成来完成对蛋白质的改造,而不是直接改造蛋白质。蛋白质工程中,对蛋白质结构进行设计改造,必须通过基因修饰或基因合成来完成,而不直接改造蛋白质,若直接对蛋白质进行改造,工作量过大,改造的蛋白质数量有限,难以保证生产的需要;而通过基因修饰或基因合成来完成对蛋白质的改造,则易于操作且改造后能够遗传,生产的蛋白质量能保证生产的需要,所以A正确,BCD错误。7. 利用下列细胞工程技术培养出的新个体中,只具有一个亲本遗传性状的是( )植物组织培养植物体细胞杂交动物胚胎移植动物核移植技术A. B. C. D. 【答案】C【解析】【
14、详解】植物组织培养过程只进行有丝分裂,后代保持一个亲本遗传性状,正确;植物体细胞杂交能保持融合前两个亲本的遗传性状,错误;动物胚胎移植的胚胎来自于受精卵的发育,具有两个亲本的遗传性状,错误;动物核移植技术形成的后代其核物质与质物质来自两个不同亲本,错误;故选C。【点睛】本题考查细胞工程的相关知识,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,形成知识网络的能力。8. 下图为植物组织培养过程,有关说法错误的是( )A. b试管中细胞全能性最高B. ab的过程都需要光的照射C. ab的过程需要植物激素的刺激D. ad的细胞分裂都是有丝分裂【答案】B【解析】【分析】1.植物组织培养的原理是
15、植物细胞具有全能性,其过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织),愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株。2.图示分析,表示植物组织培养过程,其中ab为脱分化的过程,bc为再分化过程,cd为幼苗进一步发育的过程。【详解】A、b试管中愈伤组织细胞全能性最高,A正确;B、ab为脱分化的过程,不需要需要光的照射,B错误;C、ab的过程需要植物激素的刺激,促进分裂过程,C正确;D、ad再分化及进一步发育成小植株中的细胞分裂都是有丝分裂,D正确。故选B。【点睛】9. 以下为植物体细胞杂交技术流程图,其中甲和乙分
16、别表示两种二倍体植物细胞,所含有的染色体组分别是AA和BB。据图分析不正确的是( )。A. 图中过程发生的化学变化是纤维素和果胶水解B. 经过和过程形成的c细胞只有AABB这一种类型C. 过程一般使用聚乙二醇作为诱导剂D. 过程产生的细胞是具有分生能力的薄壁细胞【答案】B【解析】过程是植物去除细胞壁获得原生质体的过程,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,则可利用纤维素酶和果胶酶催化,使纤维素和果胶水解,A正确;过程和,细胞融合时有同种细胞融合和异种细胞融合,则融合细胞有3种类型:AAAA、BBBB、AABB,另又有些细胞没有融合,类型为AA、BB,所以c细胞共有5种类型,B错误;过程诱导原生质
17、体融合,常使用聚乙二醇作为诱导剂,C正确;过程是脱分化,产生的细胞是愈伤组织,是一种具有分生能力的薄壁细胞,D正确。10. 下列关于动物细胞培养叙述,正确的是A. 因动物细胞具有接触抑制特性,可在培养瓶壁上出现多层细胞B. 原代培养过程中大多数细胞的基因型会发生改变C. 二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的D. 培养液中加入抗生素以防培养过程的污染【答案】D【解析】【分析】动物细胞培养流程:【详解】A、除癌细胞外,细胞一般都为贴壁生长,且当贴壁细胞分裂到表面相互接触时,因为细胞的接触抑制就会停止分裂增殖,从而无法形成多层细胞,A错误;B、克隆培养法即细胞培养过程中,细胞进行的是有丝分裂,所以培
18、养出来的多数细胞基因型相同,只有少数细胞可能在培养过程中遗传物质改变,B错误;C、一般来说二倍体细胞传代培养过程中一般传至10代后就不易传下去了,到1050代左右,增殖会逐渐减缓,甚至停止,继续培养时,细胞的细胞核型可能会发生变化,在保持二倍体核型的条件下,传代培养的次数不可能达到无限次,C错误;D、在进行动物细胞培养液时,为了防止培养过程被细菌污染,可以在培养液中添加抗生素,D正确。故选D。11. 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( )在特定培养基中筛选出杂交瘤细胞选出能产生抗体的浆细胞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. B. C. D.
19、【答案】C【解析】【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,再经过两次筛选:筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞)筛选出能够产生特异性抗体的细胞群两次抗体检测:专一抗体检验阳性,获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞,最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。【详解】在单克隆抗体的制备过程中,首先利用特定抗原注射动物,然后用专一抗体检验选出能产生特定抗体的B淋巴细胞;将该细胞与骨髓瘤细胞进行融合,由于融合和结果有多种(杂交瘤细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、B细
20、胞自身融合细胞等),因此需要通过选择培养基选出杂交瘤细胞;再利用专一抗体检验选出能产生特定抗体并能大量增殖的细胞群,最后对该细胞群进行体内培养或体外培养获得单克隆抗体。故这三个过程的先后次序是。故选C。【点睛】本题考查了单克隆抗体的有关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查。12. 下列有关核移植的说法,正确的是A. 克隆动物与核供本动物性状完全相同B. 核移植得到的克隆动物一般不存在健康问题C. 利用动物体细胞核移植技术可有选择的繁殖某一性别的动物个体D. 核移植过程中的受体
21、细胞最好是受精卵【答案】C【解析】【分析】1、体细胞核移植:又称体细胞克隆,作为动物细胞工程技术的常用技术手段,即把体细胞移入去核卵母细胞中,使其重组并能发育为新的胚胎,这个胚胎最终发育为动物个体,在核移植中做供核的细胞一般是增殖10代以内的细胞,可以将供体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中。2、体细胞核移植的应用:a加速家畜的遗传改良进程,促进优良种群繁育;b转基因克隆动物做生物反应器,生产珍贵的医用蛋白;c克隆动物的组织、器官做移植的供体;d研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。3、体细胞核移植技术存在的问题:(1)胚胎成活率低;(2)动物健康存在问题;(3)克隆动物
22、食品的安全性问题。【详解】克隆动物的细胞核基因来自提供细胞核的生物,而细胞质基因来自提供细胞质的生物,因此其表现出的性状与供核动物不完全相同,A错误;克隆技术并没有完全成熟,大多数克隆动物还存在一些遗传和生理缺陷类的健康问题,B错误;动物体细胞核移植技术可有选择地繁殖某一性别的动物个体,C正确;因为M期的卵母细胞中含有促进供体核表达全能性的物质,即成熟促进因子(MPF),而且活性很高,所以体细胞核移植过程中通常采用M期的卵母细胞作为受体细胞,D错误。故选C。【点睛】本题考查核移植的相关知识,要求考生识记核移植的基本程序和意义,掌握核移植的生理学基础,能结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记
23、层次的考查。13. 关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,错误的是A. 动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同B. 动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶C. 烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖D. 动物细胞培养可用于检测有毒物质,茎尖培养可用于植物脱除病毒【答案】B【解析】【分析】植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养原理细胞的全能性细胞增殖培养基性质固体培养基液体培养基培养基成分营养物质(蔗糖)、植物激素等营养物质(葡萄糖)、动物血清等培养结果植物体细胞株、细胞系培养目的快速繁殖、培育无毒苗等获得细胞或细胞产物分散处理无有脱分化
24、有无【详解】A、动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同,动物细胞培养采用的是液体培养基、植物组织培养采用的是固体培养基,A正确;B、动物细胞培养需要用胰蛋白酶处理,但植物组织培养过程不需要胰蛋白酶处理,B错误;C、植物细胞具有全能性,因此烟草叶片离体培养能产生新个体;小鼠杂交瘤细胞可以在体外培养条件下无限增殖,因此小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖,C正确;D、动物细胞培养可以用于检测有毒物质,茎尖(几乎不含病毒)培养可用于植物脱除病毒,D正确。故选B。14. 关于受精作用的叙述,错误的一项是()。A. 受精发生在输卵管B. 受精前精子和卵子已完成第二次减数分裂C. 雌原核与雄原核融合D. 精子进
25、入卵子后,发生卵细胞膜反应【答案】B【解析】【详解】A、精子和卵细胞在输卵管结合为受精卵,A正确;B、受精前精子已完成第二次减数分裂,而次级卵母细胞第二次减数分裂是在受精作用时完成的,B错误;C、受精时完成雌原核与雄原核融合形成受精卵,C正确;D、精子进入卵子后,会发生顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用,D正确。故选B。【点睛】本题考查受精作用相关知识,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。15. 如图表示高等动物个体发育过程,下列说法正确的是 ( ) A. 图中过程都是在透明带内发育的,过程表示孵化后的发育过程B. 卵裂过程中每个细胞的体积不断增大
26、C. 胚胎分割通常在桑椹胚或囊胚阶段进行D. 囊胚期已分化形成内、中、外三个胚层【答案】C【解析】【分析】如图为受精卵发育成胎儿的全过程,常在桑椹胚或囊胚期进行胚胎移植。【详解】A、图中过程中囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,故原肠胚时期不是在透明带内发育的,A错误;B、卵裂过程中细胞的数目增加,胚胎的总体积不变或略有减小,每个细胞的体积有所减小,B错误;C、胚胎分割通常在桑椹胚或囊胚阶段进行,C正确;D、原肠胚期已分化形成内、中、外三个胚层。D错误。故选C。16. 下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是()A. PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到优良动物个体B. 使用冷
27、冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型C. 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D. 用胰蛋白酶处理动物组织后,可用无菌水稀释制成细胞悬浮液【答案】B【解析】【分析】本题主要动物细胞的组织培养及细胞融合。细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成个体的潜能。动物细胞的培育过程是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织细胞一段时间,使组织分散成单个细胞,再用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液进行培养,由于动物细胞结构和功能复杂,目前仅证实动物细胞核具有全能性,动物体细胞的全能性还有待技术发展。【详解】目前为止,人们还没有成功将单个分化的动物体细胞培养成个体
28、,动物细胞的全能性受到限制,动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物,A错误;目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型,B正确;基因突变是碱基对增添、缺失或替换,碱基对的改变在光学显微镜下无法观察到,C错误;用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织会使组织就会分散成单个细胞,再用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液,而不是无菌水,D错误。故选B。【点睛】注意在光学显微镜,能看到染色体变异,不能看到基因突变;动物细胞培养应用培养稀释单个细胞。熟记相关知识点,注意动物细胞全能性等是解决本题的关键。17. 下列关于高等哺乳动物胚胎工程的相关叙述,错误的是( )A. 精子变形
29、过程中,中心体演变为精子的尾B. 胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点C. 早期胚胎培养通常需要加入动物血清D. 从动物体内获取的精子能直接与卵细胞结合完成体外受精过程【答案】D【解析】【分析】1.体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精。2.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它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。3.胚胎移植的基本程序主要包括:对供、受体的选择和处理;配种或人工授精;对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);对胚胎进行移植;移植
30、后的检查。【详解】A、精子变形过程中,中心体演变为精子的尾,A正确;B、胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点,B正确;C、早期胚胎培养通常需要加入动物血清,以补充合成培养基缺乏的物质,C正确;D、从动物体内获取的精子经过获能处理后才能与卵子结合完成受精作用,D错误。故选D。【点睛】本题考查胚胎工程的相关知识,要求考生识记体外受精的概念及步骤,识记胚胎移植的概念和基本程序,结合所学的知识准确判断各选项。18. 下图为烟草植物组织培养过程的示意图。下列有关叙述正确的是A. 对过程获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理B. 过程应使用适宜的培养基,在避光环境中进行C. 过程发生脱分化,其实质是
31、基因的选择性表达D. 用人工种皮包裹X细胞,可获得烟草的人工种子【答案】B【解析】【分析】分析图示可知,为获取外植体的过程,为脱分化,为再分化,为细胞增殖,为胚状体经过分裂和分化形成植物体的过程。【详解】A、植物组织培养技术应在无菌条件下进行,对过程获取的根组织块应做消毒处理,而彻底灭菌会导致组织细胞死亡,A错误;B、过程为脱分化,应根据要求使用适宜的培养基,在避光的环境中进行,B正确;C、过程表示再分化,C错误;D、人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,通过人工薄膜包装得到的种子,D错误。故选B。19. 试管牛、利用植物组织培养技术培养非洲紫罗兰苗和克隆羊多莉
32、均属于现代生物科技的成果,三者共性为( )A. 都用到细胞工程技术B. 都是在体外环境中完成的C. 都属于无性生殖范畴D. 都体现了体细胞的全能性【答案】A【解析】【分析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性,即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能;培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,再分化形成根、芽等器官进而形成新的植物体;动物核移植是将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
33、胚胎最终发育为动物个体,核移植得到的动物称克隆动物。【详解】A、试管牛、组培非洲紫罗兰苗和克隆羊多莉在培育过程中都要用到细胞工程技术,A正确;B、组培非洲紫罗兰苗是在体外环境中完成的,试管牛、克隆羊多利还需要将胚胎移入体内发育完成,B错误;C、组培非洲紫罗兰苗和克隆羊多莉属于无性生殖,试管牛属于有性生殖,C错误;D、组培非洲紫罗兰苗体现了体细胞的全能性,克隆羊多莉体现动物细胞核具有全能性,D错误。故选A。【点睛】20. 利用基因工程反向导入目的基因可抑制目的基因的表达,如图为反向导入的目的基因的作用过程,下列叙述正确的是A. 过程和中目的基因以同一条链为模板进行转录B. 过程和都需要RNA聚合
34、酶的催化并以脱氧核苷酸为原料C. mRNA1和mRNA2上的A+U占全部碱基的比例是相同的D. 反向导入的目的基因能抑制目的基因的转录过程【答案】C【解析】【分析】分析题图,由两条链可以发生碱基互补配对,可知过程和是由目基因的两条互补链分别为模板转录而来的。【详解】A、根据图解可知,两条mRNA能够互补配对,说明两条mRNA是由DNA分子不同的链转录而来的,A错误;B、过程表示转录,转录过程利用的原料为核糖核苷酸,B错误;C、两条mRNA是由同一个DNA分子不同的链转录而来,而在DNA分子中遵循碱基互补配对原则,两条链上的A+T的比值是相等的,因此两条mRNA上的A+U占全部碱基的比例也是相同
35、的,C正确;D、图中显示,反向导入的基因没有抑制目的基因的转录过程,而是抑制翻译过程,D错误。故选C。21. 实验者利用基因工程技术将抗旱基因R成功转入到抗旱能力弱的植株的染色体上,并得到如图所示的三种抗旱类型。下列说法中错误的是( )A. 图类型自交产生的后代中,抗旱植株占15/16B. 和杂交产生的后代中抗旱植株所占比例为100%C. 自交产生的后代中抗旱植株所占比例为7/8D. 和杂交产生的后代中抗旱植株所占比例为100%【答案】C【解析】【分析】题图分析:类型中,一对同源染色体上均具有R基因,即相当于纯合子,该个体能够稳定遗传;类型中,一对同源染色体上只有一条染色体上具有R基因,该个体
36、相当于杂合子,该个体不能稳定遗传;类型中,两对同源染色体上分别有一条染色体上具有R基因,相当于双杂合子,并且遵循基因的自由组合定律。【详解】A、的基因型可以表示为R1r1R2r2,可以产生四种配子(1/4R1R2、1/4R1r2、1/4r1R2、1/4r1r2),后代中高抗旱性植株(含R基因)所占比例=1-1/41/415/16,A正确;B、产生的配子中都有R基因,因此它与杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%,B正确;C、的基因型可表示为Rr,产生的配子1/2R、1/2r,自交产生的后代中抗旱植株所占比例为3/4,C错误;D、产生的配子中都有R基因,因此它与杂交产生的后代中高抗旱性植
37、株所占比例为100%,D正确。故选C。22. 图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点,ampr表示氨苄青霉素抗性基因,neo表示新霉素抗性基因。下列错误的是( )A. 在构建重组质粒时,可用Pst和Hind切割质粒和外源DNAB. 在酶切过程中,不能破坏质粒中全部的标记基因C. 图甲中的质粒用BamH切割后,含有2个游离的磷酸基团D. 导入表达载体的大肠杆菌可以在含氨苄青霉素的培养基中生长【答案】D【解析】【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基
38、因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术;检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术;检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【详解】A、在构建重组质粒时,需要选择相同的限制酶切割外源基因和质粒,分析图甲
39、和图乙,质粒和外源基因中相同的限制酶是Pst和Hind,且两种限制酶不会破坏目的基因,并且质粒上能够保留一个完整的标记基因,A正确;B、在酶切过程中,不能破坏质粒中全部的标记基因,能保留其中的一个,B正确;C、图甲中的质粒用BamH(一个切割点)切割后,环状DNA变为链状DNA,故其中含有2个游离的磷酸基团,C正确;D、用Pst切割后,氨苄青霉素抗性基因被破坏了,导入表达载体大肠杆菌不可以在含氨苄青霉素的培养基中生长,D错误。故选D。23. 精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后,顶体释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵。下列有关叙述错误的是()A. 细胞中溶酶体酶的释放
40、可造成细胞裂解B. 精子游向卵子所需的能量主要来自线粒体C. 受精卵的形成依赖于生物膜的选择透过性D. 受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方【答案】C【解析】【分析】受精作用:1.概念:精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。2.过程:精子的头部进入卵细胞。尾部留在外面。紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。3.结果:(1)受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父亲),一半的染色体来自卵细胞(母亲)。(2)细胞质主要来自卵细胞。4.
41、意义:减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。【详解】A、溶酶体是“消化车间”,能够分解衰老、损伤的细胞器,因此细胞中溶酶体酶的释放可造成细胞裂解,A正确。B、精子游向卵子所需的能量主要来自聚集在精子尾部的线粒体鞘,B正确。C、受精卵的形成依赖于生物膜的流动性,C错误。D、受精作用的实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合,使彼此的染色体会合在一起。则受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,D正确。故选C。【点睛】24. 番茄红素(C40H56)是一种重要的类胡萝卜素,具有较强的抗氧化活性,能防止动脉粥样硬化和冠心病
42、等,目前利用基因工程生产的大肠杆菌能大量生产番茄红素。据此有关的下列叙述,正确的是A. 该大肠杆菌细胞内含4种碱基、4种核苷酸B. 番茄红素在核糖体上合成,经加工分泌到细胞外C. 该大肠杆菌可遗传变异的原理是基因重组D. 基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶和运载体【答案】C【解析】【分析】根据题意,大肠杆菌是原核生物,细胞内含有两种核酸:DNA和RNA,其中DNA含有A、C、G、T四种碱基,RNA含有A、C、G、U四种碱基,因此大肠杆菌细胞内含5种碱基、8种核苷酸(4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸),据此分析。【详解】A. 该大肠杆菌细胞内含5种碱基、8种核苷酸,A错误;B. 核糖体是蛋
43、白质合成的场所,番茄红素是一种类胡萝卜素,不属于蛋白质,B错误;C. 由题意“利用基因工程生产的大肠杆菌能大量生产番茄红素”可知,该大肠杆菌可遗传变异来源是基因重组,C正确;D. 基因工程常用的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体,其中限制酶和DNA连接酶属于工具酶,D错误。25. 下面是四种不同质粒的示意图,其中ori为复制必需的序列,amp为氨苄青霉素抗性基因,tet为四环素抗性基因,箭头表示同一种限制性内切酶的酶切位点。下列有关叙述正确的是( ) A. 基因amp和tet是一对等位基因,常作为基因工程中的标记基因B. 质粒指细菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA和动植物病毒的DNAC. 限
44、制性核酸内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的氢键D. 用质粒4将目的基因导入大肠杆菌,该菌不能在含四环素的培养基上生长【答案】D【解析】【分析】分析题图:图示质粒都含有氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因,其中1中复制原点被破坏,2中复制原点和两种抗性基因都完好,3中氨苄青霉素抗性基因被破坏,4中四环素抗性基因被破坏。【详解】A、基因amp和tet在同一个DNA分子上,不是一对等位基因,A错误;B、质粒指细菌细胞中或酵母菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA,动植物病毒的DNA不属于质粒,B错误;C、限制性核酸内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,C错误;
45、D、重组质粒4中,氨苄青霉素抗性基因完好,四环素抗性基因被破坏,因此用质粒4将目的基因导入大肠杆菌,该菌不能在含四环素的培养基上生长,D正确。故选D。【点睛】26. 下列有关基因工程应用的说法正确的是()A. 用氯化钙处理植物细胞可以增加细胞壁的通透性B. 科学家将外源生长素基因导入动物体内,以提高动物的生长速率C. 引起植物生病的微生物称为病原微生物,主要有病毒、真菌和细菌等D. 在抗虫转基因植物培育中,用于杀虫的基因主要是Bt毒蛋白基因、抗毒素合成基因、植物凝集素基因等【答案】C【解析】【分析】1、植物基因工程的应用:(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)
46、转基因改良植物品质。总之基因工程在农业上用于生产高产、稳产和具有优良品质的品种,能产生抗逆性品种。2、动物基因工程的成果:(1)提高动物的生长速度:外源生长激素基因;(2)改善畜产品的品质;(3)转基因动物生产药物;(4)转基因动物作器官移植的供体;(5)基因工程药物,如人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、生长激素、干扰素等。【详解】植物的细胞壁主要成分是纤维素和果胶,氯化钙对其无效,用氯化钙处理的细胞,应该是类似于大肠杆菌一类的原核生物的细胞,其细胞壁主要是肽聚糖,氯化钙可以增加它的通透性,A错误;外源生长激素基因在动物体内表达后,可促进动物生长,从而提高动物的生长速率,而生长素是促进植物生长的
47、激素,B错误;引起植物生病的微生物称为病原微生物,主要有病毒、真菌和细菌等,C正确;Bt毒蛋白基因和植物凝集素基因是抗虫基因,而抗毒素合成基因是抗真菌基因,D错误。故选C。27. 若下列有关PCR过程的叙述中不正确的是A. 变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可利用解旋酶实现B. 复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成C. 延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸D. PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高【答案】C【解析】【分析】PCR技术:1、概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。2、原理:
48、DNA复制。3、前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。4、条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。5、过程:高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;中温延伸:合成子链。【详解】变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键,在生物体内也可以通过解旋酶断裂氢键,A正确;复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的,B正确;延伸过程中需要耐高温的DNA聚合酶、ATP、四种脱氧核糖核苷酸,C错误;细胞内DNA复制是生物体内完成的,因此最适
49、温度就是生物体的体温,而PCR技术是在较高温度条件下进行的,总体来说PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高,D正确。故选C。【点睛】本题考查PCR技术的相关知识,要求考生识记PCR技术的概念、原理、条件及过程,能与体内DNA复制进行比较,再结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查。28. 下列关于“筛选”的叙述中,不正确的是A. 在诱变育种、杂交育种、单倍体育种过程中都要进行筛选B. 在制备单克隆抗体和通过植物体细胞杂交的方法获得杂种植株的过程中要进行筛选C. 利用植物组织培养技术进行植物的微型繁殖需要进行筛选D. 将目的基因导入受体细胞后需要进行筛选【答案】C【
50、解析】【分析】诱变育种的育种原理是基因突变,基因突变具有不定向性。杂交育种和单倍体育种均经过杂交,杂交过程发生基因重组,基因重组具有随机性。【详解】诱变育种、杂交育种、单倍体育种都会产生多种不同性状的子代,需经过筛选过程才能获得具有特定性状的品种,A正确;制备单克隆抗体的过程中要筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,植物体细胞杂交过程中要筛选出两种不同植物的原生质体融合的杂种细胞,B正确;利用植物组织培养技术利用植物细胞、组织、器官等进行微型繁殖,属于无性繁殖,不要需要进行筛选,C错误;将目的基因导入受体细胞后需要进行筛选,筛选出成功导入目的基因的受体细胞,D正确。故选C。【点睛】梳理育种、制备
51、单克隆 抗体、植物体细胞杂交、植物组织培养、基因工程等知识,准确判断各个选项便可。29. 下列有关单克隆抗体制备的叙述,正确的是A. 先利用特定的抗原蛋白饲喂小鼠,再从小鼠脾脏中分离出B淋巴细胞B. 体外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加动物血清和一些抗生素C. 为避免病毒感染,需用聚乙二醇诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合D. 单克隆抗体制备技术和植物体细胞杂交技术均依据细胞的全能性原理【答案】B【解析】【分析】细胞B淋巴细胞:能产生特异性抗体,在体外不能无限繁殖;骨髓瘤细胞:不产生专一性抗体,体外能无限繁殖诱导动物细胞融合的方法:物理法(离心)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活病毒)动物细胞培养
52、的培养基中含有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质两次筛选:筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);筛选出能够产生特异性抗体的细胞群【详解】向小鼠注射特定的抗原蛋白,再从小鼠脾脏中分离B淋巴细胞,蛋白质饲喂小鼠,水解失去活性;A错误;由于培养液中缺乏天然培养基中某些无法替代的成分,则体外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加动物血清,添加抗生素防止细菌感染,B正确;诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合的方法有离心、电刺激、聚乙二醇、灭活病毒等试剂诱导,C错误;细胞的全能性是指最后能获得完整个体,而单克隆抗体制备用到了动物细胞融合的原理,其结果是获得杂交
53、细胞,未产生完整个体,D错误30. 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
54、;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。31. 下列有关精卵发生、受精过程的说法,正确的是A. 精子变形中,细胞核形成精子头的主要部分,中心体发育成为头部的顶体B. 卵子的发生是在卵巢内完成的,其中卵泡在胎儿期形成,排卵从初情期开始C. 获能后的精子与卵子相
55、遇后,精子释放顶体酶,穿过透明带进入放射冠D. 精子在睾丸内成熟和获能后,才能与卵子结合【答案】B【解析】【分析】精子的变形过程:细胞核精子头的主要部分;高尔基体头部的顶体;中心体精子的尾;线粒体线粒体鞘(尾的基部);细胞内其他物质原生质滴(最后脱落)。卵原细胞通过有丝分裂不断增加其数量,并演变为初级卵母细胞,被卵泡细胞包围,形成卵泡,是在胎儿时期完成的(卵泡=初级卵母细胞+卵泡细胞);M是在雌性动物排卵前后完成的,结果是产生初级卵母细胞和第一极体,场所是卵巢;M在受精作用过程中完成的,产生一个成熟的卵子和第二极体,场所是输卵管中。【详解】精子变形过程中,高尔基体发育为头部的顶体,细胞核变为精
56、子头的主要部分,A错误;卵子的发生是在卵巢内完成的,其中卵泡在胎儿期形成,排卵从初情期开始,B正确;获能后的精子与卵子相遇后,精子释放顶体酶,穿过放射冠进入透明带,C错误;精子的获能发生在雌性动物的生殖道,D错误。32. 下列关于高等哺乳动物早期胚胎发育的叙述,正确的是( )A. 囊胚的每一个细胞都属于全能细胞B. 原肠胚开始出现细胞分化并形成两个胚层C. 胚胎在孵化之前未与母体子宫建立组织上的联系D. 从受精卵到桑椹胚时期,细胞的相对表面积逐渐减小【答案】C【解析】【分析】动物胚胎发育的基本过程:(1)受精场所是母体的输卵管。(2)卵裂期:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不
57、增加,或略有减小。(3)桑椹胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。是全能细胞。(4)囊胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织;中间的空腔称为囊胚腔;而滋养层将发育为胚胎的胎盘和胎膜。(5)原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。【详解】A、囊胚的内细胞团属于全能细胞,滋养层细胞不是,桑椹胚的细胞都是全能细胞,A错误;B、囊胚期开始出现细胞分化,B错误;C、胚胎在孵化之前未与母体子宫建立组织上的联系,因此此时的胚胎可以移植,C正确;D、从受精卵到桑椹胚时期,卵裂球的总体积基本不变,因
58、此单个细胞的体积缩小,因此细胞的相对表面积逐渐变大,D错误。故选C。【点睛】33. 如图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程。下列叙述错误的是( )A. 反复给小鼠注射甲的目的是让小鼠体内产生更多的抗体B. 人工诱导细胞融合获得乙的常用方法是用灭活的病毒C. 丁细胞既能无限增殖又能产生抗甲抗原的抗体D. 制备的单克隆抗体可以早期诊断人体胃癌的发生情况【答案】A【解析】【分析】分析题图:图示为抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程,其中甲为人体胃癌细胞(抗原),乙为融合细胞和未融合的细胞,丙为杂交瘤细胞,丁为能产生抗胃癌单克隆抗体的杂交瘤细胞。【详解】A、反复给小鼠注射甲的目的是让小鼠体内产生更多相应
59、的B淋巴细胞,A错误;B、人工诱导细胞融合获得乙的常用方法是用灭活的病毒,B正确;C、丁细胞既能无限增殖又能产生抗甲抗原的抗体,C正确;D、制备的单克隆抗体的主要用途之一是可作为诊断试剂,即制备的抗胃癌单克隆抗体可以早期诊断人体胃癌的发生情况,D正确。故选A。34. 如图是“番茄马铃薯”杂种植株的培育过程,其中表示过程,字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是( )A. 过程表示在低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体B. 过程诱导原生质体融合,主要依据细胞膜具有选择透过性的原理C. 可以根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生D. 植物有性杂交和体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和
60、的障碍【答案】C【解析】【分析】分析题图:图示为植物体细胞杂交过程示意图,其中表示去壁获取原生质体的过程;表示人工诱导原生质体融合;表示再生出新细胞壁的过程;表示脱分化过程;表示再分化过程。【详解】A、获得植物的原生质体,操作一般在等渗溶液中进行,若在低渗溶液中进行,则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而涨破,A错误;B、过程诱导原生质体融合,主要依据细胞膜具有流动性的原理,B错误;C、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,故可利用质壁分离现象鉴定细胞壁是否再生,C正确;D、番茄和马铃薯在自然状态下具有生殖隔离,不能通过有性生殖进行杂交,而通过植物体细胞杂交就可以培育杂种植株,体
61、现植物体细胞杂交能打破物种生殖隔离,克服远缘杂交不亲和的障碍,D错误。故选C。35. 如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图以下相关叙述,正确的是( ) A. 只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异B. 侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到的染色体上C. 的染色体上若含抗虫基因,则就表现出抗虫性状D. 的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶两种酶参与【答案】A【解析】【分析】基因工程的工具酶包括限制酶和DNA连接酶。农杆菌特点:易感染双子叶植物和裸子植物,对大部分单子叶植物没有感染力;Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体上。目的基因导入受体细胞后需要进行检测和鉴
62、定,才能确定其是否导入或成功表达。【详解】A、只要表现出抗虫性状就表明抗虫基因表达了,即发生了可遗传变异,A正确;B、侵染植物细胞后,重组Ti质粒上的T-DNA整合到植物细胞的染色体上,B错误;C、若受体细胞的染色体上含抗虫基因,并不代表该基因就一定成功表达,因此不能确定是否表现出抗虫性状,C错误;D、重组质粒的构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶参与,D错误。故选A。二、填空题(共4题,共50分)36. 含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶,这两种酶对 DNA 分子有相同的作用序列,但具有不同的催化功能。甲基化酶可以对 DNA 序列进行修饰,使限制酶不能对这一序列进行识别 和切割。回
63、答下列问题:(1)目前,基因工程中使用的限制酶主要是从_ 生物中分离纯化获得的,同种限制酶切割不同 DNA 片段后可以得到相同的_。构建“基因组文库”和“cDNA 文库” 的过程中需要使用 DNA 连接酶的是_填“基因组文库”、“cDNA 文库”或 “基因组文库和 cDNA 文库”),DNA 连接酶帮助重组 DNA 形成_ 键。(2)为在短时间内大量获得目的基因,可用的技术是_。目的基因获取之后,需要进行_,此步骤是基因工程的核心。最常见的运载体是_,该运载体通常含有_基因,以便于筛选导入的目的基因。(3)将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞之前,一般用_处理细菌,使之处于一种能吸收周围环境中 DN
64、A 分子生理状态的_细胞,大肠杆菌合成的人胰岛素没有经过_(细胞器)的加工与修饰,所以与人体细胞合成的胰岛素的空间结构有一定的差异。(4)含有某种限制酶细胞,可以利用限制酶切割外源 DNA,但不破坏细胞自身的 DNA,依据 题意,从甲基化酶的角度,分析其原因是_。【答案】 (1). 原核 (2). 黏性末端 (3). 基因组文库和cDNA文库 (4). 磷酸二酯键 (5). PCR (6). 构建基因表达载体 (7). 质粒 (8). 标记 (9). Ca2+ (10). 感受态 (11). 内质网和高尔基体 (12). 甲基化酶对细胞自身的DNA分子进行修饰【解析】【分析】基因工程技术的基本
65、步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术;检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术;检测目的基因是否翻译成蛋白
66、质-抗原-抗体杂交技术;个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【详解】(1)基因工程中使用的限制酶主要是从原核生物中分离纯化获得的。同种限制酶切割不同DNA片段后可以得到相同的粘性末端。构建基因组文库和cDNA文库的过程中都需要使用DNA连接酶,作用的是磷酸二酯键。(2)PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,利用该技术可以在短时间内大量获得目的基因。基因工程的核心构建基因表达载体。最常见的运载体是质粒,该运载体通常含有标记基因基因,以便于筛选导入的目的基因。(3)用Ca2+处理大肠杆菌,可使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细
67、胞称为感受态细胞。大肠杆菌属于原核生物,没有内质网和高尔基体,因此不能对人胰岛素进行修饰和加工。(4)含有某种限制酶的细胞,可以利用限制酶切割外源DNA,但不破坏细胞自身的DNA,其原因可能是甲基化酶对细胞自身的DNA分子进行了修饰。【点睛】解答本题的关键是识记基因工程的操作工具及具体的操作步骤,掌握各步骤中的相关细节,能结合题干信息准确答题。37. 【生物现代生物科技专题】我国目前临床使用的乙肝疫苗大多为基因工程疫苗,其有效成分是乙肝表面抗原蛋白。下图是将乙肝表面抗原基因转移到烟草细胞内生产乙肝疫苗的示意图,请据图回答:(1)过程表示_。为了使目的基因正常表达,其首端必须有_识别和结合的部位
68、。若限制酶切出了平末端,要选择_进行连接。(2)目的基因通过过程进入农杆菌细胞内,并在农杆菌细胞内维持稳定和表达的过程称为_。(3)将乙肝表面抗原基因导入烟草细胞的方法称为_。(4)将乙肝表面抗原基因导入烟草细胞后,需要进行基因的检测与鉴定:首先检测_是否插入了乙肝表面抗原基因;其次检测_是否转录出相应的mRNA;最后检测乙肝表面抗原基因是否翻译出乙肝表面抗原蛋白,检测的方法是_。【答案】 (1). 基因表达载体的构建 (2). RNA聚合酶 (3). T4DNA连接酶 (4). 转化 (5). 农杆菌转化法 (6). 烟草细胞的染色体DNA上 (7). 乙肝表面抗原基因 (8). 抗原抗体杂
69、交【解析】【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样;将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术;检测目的基因是否转录出了mRNA-分子
70、杂交技术;检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。图示中为基因表达载体的构建,为目的基因的导入过程。【详解】(1)据图示可知,过程表示基因表达载体的构建。正常基因表达,首先要RNA聚合酶识别并结合在基因的启动子部位才能启动转录,直至终止子结束转录,平末端需要T4DNA连接酶才能连接。(2)转化是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程;故目的基因通过过程进入农杆菌细胞内,并在农杆菌细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。 (3)将目的基因进入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,故将乙肝表面抗原基因导入烟草细胞的方法称为
71、农杆菌转化法。(4)对目的基因的检测与鉴定时,首先检测烟草细胞的染色体DNA上是否插入了乙肝表面抗原基因;其次检测乙肝表面抗原基因是否转录出相应的mRNA;检测的方法都是用特定的基因探针进行分子杂交。最后检测乙肝表面抗原基因是否翻译出乙肝表面抗原蛋白,检测的方法是抗原抗体杂交法。【点睛】本题考查基因工程的有关知识,意在考查学生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展以及生物科学发展史上的重要事件。38. 如图表示两种制备单克隆抗体的实验方案。已知调控细胞增殖的基因在骨髓瘤细胞的细胞质中,回答
72、相关问题:(1)体外培养动物细胞的条件有无菌无毒、营养条件、pH、_和_。(2)若图1中A是小鼠骨髓瘤细胞,则B细胞是取自_动物体内的B细胞,促进d过程的常用诱导剂是_。(3)利用图1制备单克隆抗体的方法中制备的原理是细胞膜具有流动性和_。(4)图1获得的D细胞具有的特点是_ 。(5)图2以细胞核移植技术制备单克隆抗体,a为去核的_细胞,e是从d中分离出的胚胎干细胞,V过程类似于植物组织培养中的_过程。(6)单克隆抗体作为诊断试剂的优点是_、_。(答出两点即可)【答案】 (1). 温度 (2). 气体环境(二者无顺序要求) (3). 注射过特定抗原蛋白 (4). 聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒
73、 (5). 细胞增殖 (6). 既能无限增殖又能产生特异性抗体 (7). 骨髓瘤 (8). 再分化 (9). 准确 (10). 高效、简易、快速【解析】【分析】根据图解分析,图1中,A是从小鼠中提取的骨髓瘤细胞,与注射过特定抗原蛋白的动物体内产生的B淋巴细胞(B)进行融合,筛选出其中的杂交瘤细胞,再筛选出可以产生特定单一抗体的杂交瘤细胞,之后就可以通过注射入小鼠腹腔进行体内培养(E)或在培养基中体外培养获得单克隆抗体。该过程只涉及细胞培养,细胞分裂,因此原理是有关细胞膜的流动性和细胞增殖分裂。图2中,a是骨髓瘤细胞,经过去核处理,再注入供体细胞的细胞核b(取自免疫过的B淋巴细胞),形成杂合细胞
74、c然后通过一定的刺激培养成早期胚胎d,再从中取出胚胎干细胞细胞(e)进行培养,诱导分化后形成特定细胞f。图中是去核,是核移植,是细胞培养,是早期胚胎培养,是诱导分化过程。【详解】(1)体外培养动物细胞的条件有无菌无毒、营养条件、PH、气体环境和温度。(2)据分析,B细胞是取自注射过特定抗原蛋白动物体内的B细胞,促进d动物细胞融合的常用诱导剂是聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒。(3)图1制备单克隆抗体的方法中制备的原理是细胞膜具有流动性和细胞增殖。(4)筛选出杂交瘤细胞既能无限增殖又能产生特异性抗体。(5)图2以细胞核移植技术制备单克隆抗体,a为去核的骨髓瘤细胞,e是从d中分离出的胚胎干细胞,V过
75、程类似于植物组织培养中的再分化过程。(6)单克隆抗体作为诊断试剂的优点有准确、高效、简易、快速。【点睛】本题理清两张图解过程是关键,熟悉单克隆抗体的获得方法,了解图解中的关系就能正确解答图解的过程含义。39. 南极某种鱼含有抗冻基因,下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图。请回答下列相关问题:(1)利用过程的方法获取目的基因需要用到_酶。过程中常需要用到的工具酶是_。(2)通过过程成功构建的重组质粒,除了目的基因外,此载体还应该具备_等条件。(3)将目的基因导入番茄体细胞的方法是利用农杆菌的转化作用,其原理是_。(4)要确认抗冻基因是否在转基因番茄植株中正确表达,除了进行分子检测外,有时还需
76、要进行_的鉴定(5)若某科研机构从预期的抗冻蛋白功能出发,依靠人工方法合成了抗冻基因的mRNA,再重复上述过程,该研究方法可称为_。【答案】 (1). 逆转录酶和DNA聚合 (2). 限制酶和DNA连接酶 (3). 启动子、终止子、标记基因 (4). 目的基因随农杆菌中Ti质粒上的TDNA转移至受体细胞,整合到受体细胞的染色体DNA上,并且能够稳定存在和表达 (5). 个体生物学水平 (6). 蛋白质工程【解析】【分析】分析题图:图示是获取转基因抗冻番茄植株的过程,涉及到的技术有基因工程、蛋白质工程技术等。图中过程表示利用反转录法获得目的基因(抗冻基因)。过程表示构建基因表达载体,是基因工程的
77、核心步骤,基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因、标记基因等。【详解】(1)过程表示利用反转录法获得目的基因(抗冻基因),在以mRNA为模板合成DNA单链时需要逆转录酶参与催化,在DNA单链为模板合成双链DNA时需要DNA聚合酶参与催化。过程为基因表达载体的构建,常需要用到限制酶和DNA连接酶。(2)通过过程成功构建的重组质粒属于基因表达载体,基因表达载体除了目的基因外,还应该具备启动子、终止子、标记基因等。(3)农杆菌的Ti质粒上的TDNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点可知,在将目的基因导入受体细胞时,利用农杆菌的转化作用的原理是:目的基因
78、会随农杆菌中Ti质粒上的TDNA转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上,并且能够稳定存在和表达。(4)要确认抗冻基因是否在转基因番茄植株中正确表达,除了要进行分子检测外,有时还需要进行个体生物学水平的鉴定(5)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出相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。可见,从预期的抗冻蛋白功能出发,依靠人工方法合成抗冻基因的mRNA,再重复上述过程,该研究方法可称为蛋白质工程。【点睛】解题的关键是掌握基因工程的基本操作步骤、蛋白质工程的基本途径,能够根据图示分析各数字所示的基因工程操作步骤的名称,明确基因表达载体的组成成分及其作用等。