1、专题综合测试(八)现代生物科技专题(时间60分钟，满分100分)一、选择题(每题3分，共48分)1(2010杭州质检一)某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列有关说法正确的是()A在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理B细胞培养应在CO2培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞的呼吸C取单个肝肿瘤细胞进行培养，获得细胞群的方法不属于克隆培养法D甲、乙细胞在原代培养过程中，最终均会出现停止增殖的现象解析：在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，应该用胰蛋白酶处理。细胞培养在CO2培养箱中进行，CO2的作用是调节pH
2、。把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术，叫做细胞克隆或克隆培养法。在原代培养过程中，由于培养液有限、生存空间有限、代谢废物积累等因素制约，无论是正常肝细胞还是肝肿瘤细胞，最终均会出现停止增殖的现象。答案：D2(2010杭州质检一)如图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是()Aa的基本骨架是磷酸和核糖交替连接而成的结构B要获得相同的黏性末端，可以用不同种b切割a和dCc连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对D若要获得未知序列的d，可到基因库中寻找解析：从图示看，a中含有胸腺嘧啶，故其基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接而成；DNA连
3、接酶缝合目的基因和载体质粒之间的缝隙，使两者之间形成磷酸二酯键；若要获得未知序列的目的基因，可以从基因文库中寻找；若要获得相同的黏性末端，可以用不同种的限制性核酸内切酶处理，如识别GATC的限制性核酸内切酶和识别GGATCC的限制性核酸内切酶处理目的基因和载体质粒就可以形成相同的黏性末端。答案：B3(2010浙江金丽衢联考)下列关于胚胎工程的叙述，正确的是()A胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割B试管牛的培育过程属于克隆技术C超数排卵技术要使用一定的激素如性激素、孕激素等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解析：胚胎分割一般选用囊胚。试管牛的培育属于有性生殖，
4、其关键技术是体外受精。超数排卵使用的激素是促性腺激素。答案：D4(2010合肥质检一)建设生态农业时巧设、增设食物链的目的不包括()A努力实现物质的分层次多级利用B减轻对环境的污染，提高抵抗力稳定性C加强生物防治，控制有害生物的危害D实现物质和能量的循环，使废物资源化解析：生态农业的建设实现了能量的多级利用，而不能实现能量的循环。答案：D5(2010西城区抽样测试)应用转基因技术生产人类所需要的转基因产品，如利用大肠杆菌生产人胰岛素。下列选项中能说明人胰岛素基因完成了在受体细胞中表达的是()A在大肠杆菌细胞中检测到人的胰岛素基因B在大肠杆菌中检测到人胰岛素基因转录出的mRNAC在含有四环素的培
5、养基中培养出大肠杆菌D在大肠杆菌的代谢产物中提取到人胰岛素解析：基因工程的五个基本步骤中，最后一步是目的基因的表达和检测。能够说明人胰岛素基因在受体细胞中表达的，就是检测人胰岛素有没有在受体细胞中合成，所以选择D。答案：D6(2010南京二模)下列关于植物体细胞杂交的叙述，错误的是()A不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程B原生质体仍具有再生细胞壁、连续分裂并长成完整植株的能力C参与杂种细胞的细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和核糖体D植物体细胞杂交技术可克服不同种植物之间杂交不亲和的障碍解析：原生质体融合后，不同细胞的细胞核将发生融合现象，属于体细胞杂交。原生质体是去除了细胞壁的植
6、物细胞，其仍然具有进行各种生理活动的能力，也具有重新形成细胞壁、进行细胞分裂和生长发育的能力。由于体细胞杂交技术是在促融剂和人工条件下完成的，能够克服自然条件下远源杂交不亲和的障碍。在细胞壁形成中，高尔基体与组成细胞壁的物质的合成、分泌等复杂过程都有关系，线粒体提供所需的能量，所以参与细胞壁形成的最主要的细胞器是高尔基体和线粒体。答案：C7(2010南京调研一)鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白，红细胞能合成珠蛋白，胰岛细胞能合成胰岛素。用编码上述蛋白质的基因分别做探针，对三种细胞中提取的总DNA用限制酶切割形成的片段进行杂交实验；另用同样的三种基因探针，对上述三种细胞中提取的总RNA进行杂交实验，
7、上述实验结果如下表(“”表示杂交过程中有杂合双链，“”表示杂交过程中没有杂合双链)()细胞总DNA细胞总RNA输卵管细胞红细胞胰岛细胞输卵管细胞红细胞胰岛细胞卵清蛋白基因卵清蛋白基因珠蛋白基因珠蛋白基因胰岛素基因胰岛素基因下列是表中到中填写内容，其中正确的是()ABCD解析：同一个体在细胞增殖分化过程中遗传物质保持不变，故的实验结果呈现为“”，由于基因的选择性表达，合成的RNA不同，故的实验结果呈现为“”、的实验结果呈现为“”，综上述所，B正确。答案：B8(2010南通二模)下列有关植物体细胞杂交技术的描述，不正确的是()A利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株B获得原生质体的过程中需要纤维
8、素酶和果胶酶C通过用聚乙二醇或灭活的病毒诱导原生质体融合D可根据细胞中染色体数目的形态的差异来鉴定杂种细胞解析：制备原生质体需要去除植物细胞的细胞壁，故需要纤维素酶和果胶酶；灭活的病毒是诱导动物细胞融合特有的方法，不能用来诱导植物细胞原生质体融合；杂种细胞中染色体是原来两种细胞的染色体的组合，故染色体的数目和形态与原来的不同。答案：C9(2010南通一模)下列关于利用细胞工程技术制备单克隆抗体的叙述，不正确的是()A给小鼠注射抗原，是为了获得能产生相应抗体的B细胞BB细胞与骨髓瘤细胞混合培养，是为了获得融合细胞C杂交瘤细胞进行体外培养，是为了获得单克隆抗体D杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能
9、产生单克隆抗体的胚胎解析：杂交瘤细胞进行体内培养，与在体外培养一样，也是为了获得能产生单克隆抗体的细胞群，从而获得更多的单克隆抗体。答案：D10(2010盐城调研二)下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述正确的是()A移植用的胚胎一般取发育到桑椹胚或囊胚时期的B滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在囊胚期C分割囊胚阶段的内细胞团不要求均等D卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加解析：B选项滋养层细胞发育成胎膜和胎盘在原肠胚时期；C选项胚胎分割时应将其囊胚期的内细胞团均等分割；D选项卵裂期细胞不断分裂但胚胎体积不变，故细胞数目增多但有机物因逐渐被消耗而减少。答案：A11(2010郑州质检)限制酶可
10、辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶BamH 、EcoR 、Hind 及BgI 的辨识序列及每一种限制酶的特定切割部位。BamH EcoR Hind BgI GGATCCGAATTCAAGCTTAGATCTCCTAGGCTTAAGTTCGAATCTAGA 其中哪两种限制酶切割出来的DNA片段末端可以互补结合，其末端互补序列是()ABamH 和EcoR ；末端互补序列：AATTBBamH 和Hind ；末端互补序列：GATCCBamH 和BgI ；末端互补序列：GATCDEcoR 和Hind ；末端互补序列：AATT解析：考查碱基的互补配对原则。一种限制酶只能识别一种特定的核
11、苷酸序列，并且能在特定的切点切割DNA分子，结合碱基互补配对原则可确定C对。答案：C12(2010河南九校联考)右边甲、乙两图均为DNA测序仪显示的图像，已知甲图显示的碱基顺序为TCGAAT，则乙图显示的碱基顺序为()ATCGCACBACCGTGCATTCAG DTCCGGA解析：考查基因工程。由甲图的碱基序列可知，图像从左到右分别表示ACGT，碱基图像是由上向下排列。因此，乙图表示的碱基序列为ACCGTG。答案：B13(2010九江市模拟)现有甲、乙两种植物(均为二倍体纯种)，其中甲种植物的光合作用能力高于乙种植物，但乙种植物很适宜在盐碱地种植，且相关性状均为核基因控制。要利用甲、乙两种植物
12、的优势，培育出高产、耐盐的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的技术手段中，理论上不可行的是()A利用植物体细胞杂交技术，有可能获得满足要求的四倍体杂种目的植株B将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的受精卵中，有可能培育出目的植株C两种植物杂交后，得到的F1再利用单倍体育种技术，有可能较快获得纯种的目的植株D诱导两种植物的花粉融合，并培育成幼苗，幼苗用秋水仙素处理，有可能培育出目的植株解析：本题考查育种方法。两种植物间存在生殖隔离，不可能通过杂交获得F1植物，因此，此法理论上不可行，只有植物体细胞杂交和基因工程能克服远源杂交不亲和的障碍，将两种植物的优良性状集合在一起。答案：C14(2010
13、湖北八校联考)下图示植物细胞融合及组织培养过程。下列说法中不正确的是()A植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍B杂种细胞经过和过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性C若A细胞的基因型为Rr，B细胞的基因型为Yy，则最终形成的杂种植株的基因型为RrYyD尽管愈伤组织可以进行光合作用，但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养解析：本题考查植物体细胞杂交的有关知识。植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍，故A对；是脱分化过程，是再分化过程，植物组织培养包括脱分化和再分化，该过程体现了细胞的全能性，故B对；A的基因型为Rr，B的基因型为Yy，则两种细胞杂交产生的杂种植株的基因
14、型为RrYy，故C对；愈伤组织细胞中不存在叶绿体，不能进行光合作用，故D不对。本题难度中等。答案：D15(2010江西九校联考)“X基因”是DNA分子上一个有遗传效应的片段，若要用PCR技术特异性地拷贝“X基因”，需在PCR反应中加入两种引物(注：引物作用是与模板形成双链后在DNA聚合酶的作用下就可以继续链的延伸)，两种引物及其与模板链的结合位置如下图甲所示。经4轮循环后产物中有五种不同的DNA分子，如下图乙所示，其中第种DNA分子有几个()A2 B4C6 D8解析：本题考查PCR扩增技术。PCR扩增时，由两种引物决定所扩增的片段的特定序列，上一次循环的产物为下一次循环的模板。第一次循环形成和
15、，第二次循环形成4个DNA分子，以此类推，4次循环后共形成16个DNA分子，其中各一分子，各三分子，共8分子。本题难度较大。答案：D16(2010乌鲁木齐诊断三)限制酶Mum和限制酶EcoR的识别序列及切割位点分别是CAATTG和GAATTC。如图表示目的基因，下图表示四种质粒，其中箭头所指部位为酶的识别位点，质粒的阴影部分表示标记基因，适于作为目的基因运载体的质粒是()解析：本题考查质粒的作用及特点。运载目的基因的质粒是小型环状DNA分子，能自主复制，能友好地借居于宿主细胞，质粒常含有标记基因以检测目的基因是否导入受体细胞，目的基因导入的位置最好不要破坏标记基因，故B对。本题难度中等。答案：
16、B二、简答题(共52分)17(2010镇江模拟)(12分)日本的下村修、美国的沙尔菲和美籍华人钱永健因在研究绿色荧光蛋白(GFP)等方面的突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP会发出绿色荧光，该蛋白质在生物工程中有着广阔的应用前景。请据图回答相关问题：(1)图中形成重组质粒，需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。如果限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶的切点。在DNA连接酶和上述两种不同限制酶的作用下，能否将质粒和目的基因连接起来？理由是_。(2)在过程进行转基因体细胞的筛选时，比较简易
17、的筛选方法是通过设备检测，发出绿色荧光的细胞即为转基因体细胞。绿色荧光蛋白在转基因体细胞的_中合成，写出这一过程包含的信息传递图解：_。(3)在过程培养重组细胞时，培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和_等。(4)在核移植过程中，供体细胞一般选用传代到_代以内的转基因体细胞，原因是_。乙兔提供的细胞应是_。(5)钱永健通过改变氨基酸排序，造出能吸收、发出不同颜色光的荧光蛋白，并能让它们发光更久、更强烈。对荧光蛋白的改造属于_工程。答案：(1)可以连接。由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同(或可以互补)(2)核糖体GFP基因mRNA绿色荧光蛋白(3)动物血清或血浆(4)10能保持细
18、胞正常的二倍体核型(次级)卵母细胞(5)蛋白质18(2010南通二模)(10分)下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，请据图分析回答： (1)过程将胚胎干细胞置于用射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的_，加入抗生素是为了_，这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。(2)过程将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物器官形成的时间、发育过程以及影响的因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有_的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是_。(3)过程
19、中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是_，将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体，其目的是_。(4)过程得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须用X射线照射去除胸腺的小鼠，获得免疫缺陷小鼠，其目的是_，该过程研究的意义在于解决_问题。答案：(1)营养物质防止杂菌污染(2)发育的全能性原肠胚(3)显微注射法使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够发挥作用(4)去除胸腺，使其不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植的组织细胞不会被排斥临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等19(2010南通三模)(10分)2009年
20、10月，我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”获得农业部颁发的安全证书。下图表示该抗虫水稻主要培育流程，据图回答： (1)过程应用的主要生物技术是_。(2)杀虫基因(crylA)是人们根据几种Bt毒蛋白的分子结构设计并人工合成的，这属于_工程技术范畴。(3)组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造。下图是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图(显示部分基因及部分限制性内切酶作用位点)，据图分析：人工改造时，要使抗虫基因表达，还应插入_。人工改造时用限制酶处理，其目的是：第一，去除质粒上的_(基因)，保证TDNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；第二，使质粒带有单一限制酶作用位点，有利于_；
21、第三，使质粒大小合适，可以提高转化效率等。若用限制酶分别切割改造过的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒。分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞，观察到的细胞生长的现象是：_。(4)若限制酶切割DNA分子后形成的黏性末端为，则该酶识别的核苷酸序列是_。答案：(1)植物组织培养(2)蛋白质(3)启动子Let和tmr目的基因(或外源DNA)准确插入在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长(4)GACGTC20(2010福建八中测试)(10分)新华网报道，美国研究人员2009年8月24日宣布，他们利用人体皮肤细胞培育诱导多功能干细胞
22、(iPS)，并成功分化出了不同类型的视网膜细胞。这意味着将来视网膜受损的患者可以利用自身皮肤细胞进行修复。请回答：(1)iPS细胞具有全能性的根本原因是_。iPS细胞能分化出不同类型的视网膜细胞的实质是_。(2)根据iPS细胞的这种功能特性，当我们身体的某一类细胞功能出现异常或退化时，利用iPS细胞的治疗思路是_。(3)在培养胚胎干细胞时，需向培养液中加入95%的空气和5%的CO2的混合气体，其中CO2的作用是维持培养液的_。(4)囊胚时，胚胎细胞开始出现分化，有些细胞个体较小 ，将来只能发育成胎膜或胎盘，这类细胞称为_。如果想通过代孕小鼠产生视网膜组织，应将iPS细胞注射到小鼠囊胚的_部位，
23、以伴随其发育成某种组织。(5)将囊胚移入代孕小鼠体内属于_技术，此技术对代孕受体的要求是_。在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是_，若要进一步提高胚胎的利用率，可采用_技术。答案：(1)iPS细胞中具有一整套的遗传信息基因的选择性表达(2)通过诱导iPS细胞定向分化来及时修补(3)pH(4)滋养层细胞内细胞团(5)胚胎移植同种、生理状态相同的其他雌性动物可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力胚胎分割21(2010临沂模拟)(10分)下图是“白菜甘蓝”杂种植株的培育过程(已知两种植物均为二倍体)。请据图回答有关问题： (1)过程所用的化学试剂为_。(2)由杂种细胞形成杂种植株的原理是_。这种育种方法
24、的优点是_。(3)某同学提出，用上图所示方法不能获得纯种，若用白菜和甘蓝的花粉细胞代替图中的体细胞，再采用上图所示的过程即可获得纯种。该同学的方案中有缺陷，请对该方案加以完善：_。(4)在上图阶段所用培养基中含有植物激素X和植物激素Y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，未分化细胞群经分裂形成_；当植物激素X与植物激素Y的浓度比_时，未分化细胞群分化形成芽；当植物激素X与植物激素Y的浓度比_时，未分化细胞群分化形成根。(5)图中将杂种细胞培育成杂种植株用到了植物的组织培养技术，请列举该技术在作物新品种培育方面的另一用途：_。答案：(1)聚乙二醇(PEG)(2)植物细胞的全能性克服了远源杂交不亲和的障碍(3)应该对得到的白菜甘蓝幼苗用秋水仙素处理后再筛选(4)愈伤组织大于1小于1(5)单倍体育种或突变体的利用(体细胞诱变育种)