1、单元评估检测（十二）选修3（45分钟 100分）1.(12分)转基因生物作为生物反应器,用于生产人们所需要的药用蛋白,如激素、抗体、疫苗、酶等。如图是通过生物工程培育能产生人胰岛素烟草的过程。请据图回答:(1)构建表达载体的A过程中,需要用到的工具酶有和。(2)D过程常采用的方法是。若把重组质粒导入动物细胞,常采用的方法是_。(3)E过程采用的技术主要包括和两个阶段。(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测,F过程应该用_ 作为探针。2.(15分)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,其中表示过程,英文字母表
2、示细胞、组织或植株。据图回答下列问题:(1)实现过程的技术是_,在此之前使用处理细胞以除去细胞壁。如果将已除去细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中,细胞是何形状?。过程如放在“神舟”飞船上则更易进行,这是因为。与过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器为_。(2)在将杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,依据的原理是,其中过程相当于过程,涉及的分裂方式为,若利用此技术生产治疗癌症的抗癌药物紫杉醇,培养将进行到(填字母编号)。(3)若番茄细胞含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
3、株。(4)如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞,那么更简单地得到番茄植株f的处理方法是_。(5)若a、b依次为小鼠骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,那么该方案的目的是。若将该方案用在SARS的研究和治疗上,则从理论上讲c细胞的制备可采用细胞和细胞的融合。如果分析出了所产生抗体的氨基酸序列,则可采用_方法,以为原料合成出该SARS抗体的基因。3.(16分)下面是一项“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要,请回答:本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子,通过人工合成若干DNA片段,拼接而成,并且在胰岛素-COOH端加上KDEL
4、内质网滞留序列,避免胰岛素在植物细胞中的降解。将该基因置于CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中,在番茄的果实中表达人胰岛素。(1)本专利是采用方法获得目的基因的。获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同,但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同,原因是。要想在体外获得大量该目的基因的片段,可以采用技术。(2)根据上述摘要,转基因操作时所用的载体是_。构建的基因表达载体中不会含有(从下列选项中选择)。目的基因CaMV35S启动子果实专一性启动子2A12引物标记基因内含子滞留序列终止密码子终止子(3)受体种类不同,导入方法不同。选育优良动
5、物,目的基因导入的常用方法是;选育优良植物,目的基因导入采用最多的方法是_。目的基因导入动植物细胞并且在受体细胞维持稳定和表达的过程,称为。(4)如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用技术。检测目的基因在转基因生物中是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物的体细胞中提取蛋白质,用相应的抗体进行杂交,看是否有杂交带。4.(21分)随着科学技术的发展,人们可以根据需求来改造生物的性状。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,据图回答问题。(1)在此过程中涉及的细胞水平的现代生物技术手段主要有_。(2)在基因工程中,我们称为,在进入之前要用等工具来构建基因表达载体,能实现进入的常用方法是 。(
6、3)图中一般经处理可以得到,从到的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体,而不用普通的体细胞,原因是 。(4)下列AD中表示到过程中正确的操作方法的是,把送入的最佳时期是 。(5)是的后代,那么的遗传性状和最相似,为什么?_。如果的数量太少,常用来扩增。要实现批量生产血清白蛋白,则要求的性染色体是,利用该方法得到的动物叫做。(6)用这种方法生产药物与工厂化生产药物相比,前者的优越性在于_。(7)和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物,这类转基因动物被称为 。5.(20分)(能力挑战题)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。如图是治疗性
7、克隆的过程图解。(1)正常情况下,去核的卵母细胞取自女性卵巢排卵后在输卵管中_期的卵母细胞。(2)重组细胞发育的过程中,细胞开始分化发生在期。(3)治疗性克隆所用到的技术名称是,要想获得基因型完全相同的两个胚胎,可采用技术。(4)已知病人是红绿色盲的女性,图中提供卵母细胞的为完全正常的年轻女性。移植器官后,该病人所生育子代红绿色盲的情况是 。(5)我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆的研究,请你谈谈为什么要反对克隆人。(至少写出两条理由)6.(16分)(2013南京模拟)如图是我国南京古泉生态农场的以沼气为纽带,联动农作物种植、蚯蚓养殖、养鱼、养鸡、养鸭等产业的物质循环利用示意图。请据图回答
8、问题。(1)图中蘑菇房中的蘑菇属于生态系统成分中的。(2)某同学据图写出一条捕食食物链:果树蚯蚓鸡,该食物链(填“正确”或“不正确”)。(3)利用沼气燃烧为鸡舍延长照明时间,提高产蛋率;利用性外激素诱捕果园中的害虫。这些实例体现了生态系统的在农业生产中的应用。(4)果园与森林相比,其抵抗力稳定性_(填“高”或“低”),原因是_。(5)此生态农业与传统农业相比,明显的优势是和。(6)假设如图是建成生态农场前的部分物质循环示意图,请画出与该图对应的能量流动图解。答案解析1.【解析】(1)构建表达载体的A过程中,需要用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。(2)重组质粒导入不同生物的受体细胞方法不同,微
9、生物常用Ca2+处理,植物细胞常用农杆菌转化法,动物细胞常用显微注射法。(3)植物组织培养技术的核心是脱分化和再分化。(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测,F过程应该用放射性同位素标记的胰岛素基因作为探针,因为目的基因是胰岛素基因。答案:(1)限制酶DNA连接酶(2)农杆菌转化法显微注射法(3)脱分化再分化(4)放射性同位素标记的胰岛素基因2.【解析】(1)图示为原生质体融合,欲实现该融合过程应先用纤维素酶、果胶酶处理植物细胞,去除细胞壁;制备的原生质体在等渗溶液中应呈圆球形;图示过程表示再生出细胞壁,这与高尔基体有关。(2)利用杂种细胞培育杂种植株,依据的原理是细胞的全能性。(
10、3)细胞融合后,杂种细胞核内染色体数应为两融合细胞染色体数之和。(4)若a、b细胞为同种植物细胞,则可直接通过人工诱导多倍体方法处理a或b细胞的萌发种子或幼苗,即可获得遗传物质组成与融合细胞相同的多倍体。(5)若a、b依次为小鼠骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则进行该融合过程的目的是制备单克隆抗体。答案:(1)原生质体融合纤维素酶和果胶酶圆球形太空中无重力干扰,更易进行细胞融合高尔基体(2)细胞的全能性脱分化有丝分裂e(3)m+n单(4)用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(5)制备单克隆抗体小鼠的骨髓瘤SARS患者或康复者的B淋巴化学合成脱氧核苷酸3.【解析】(1)由题意可知,所用的人胰岛素基因是依据植物
11、“偏爱”的密码子来设计所含的密码子,通过人工合成若干DNA片段,拼接而成,所以本专利是采用人工合成方法获得目的基因的。获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同,但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同,原因是密码子具有简并性,基因序列不同,蛋白质可以相同。(2)基因表达载体组分比较多,主要是以下几个:目的基因、CaMV35S启动子、果实专一性启动子2A12、标记基因、终止子。(3)培育转基因动物用显微注射法,目的基因导入植物常用农杆菌转化法。(4)如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术;检测是否翻译成蛋白质应用抗原-抗体杂交法。答案:(1)人工合成密码子具有简
12、并性,基因序列不同,蛋白质可以相同PCR(2)农杆菌的Ti质粒(3)显微注射法农杆菌转化法转化(4)DNA分子杂交抗原-抗体4.【解析】(1)在此过程中涉及的细胞水平的现代生物技术手段主要有核移植和动物细胞培养。(2)基因工程的工具有限制酶、DNA连接酶和载体,要将目的基因导入动物细胞常采用的方法是显微注射法。(3)动物细胞培养时要用胰蛋白酶处理使组织中的各个细胞分散开来,之所以采用卵细胞作为受体细胞,是因为卵细胞大、易操作、分化程度低,体细胞的细胞核在卵细胞的细胞质中才能表现出全能性。(4)胚胎分割是将内细胞团分成几等份,所以答案选B。(5)胚胎移植的最佳时期是早期胚胎的桑椹胚期或囊胚期。克
13、隆牛与提供细胞核的个体性状最相似。要从乳汁中获取血清白蛋白,则该牛应该是产乳汁的雌牛,其性染色体是XX,这样通过导入目的基因的方法获得的动物叫转基因克隆动物。(6)与工厂化生产药物相比,用转基因克隆动物生产药物的优越性在于节约资源、降低成本等。(7)通过分泌乳汁来生产人类所需药物的转基因动物被称为乳腺(房)生物反应器。答案:(1)核移植、动物细胞培养(2)目的基因限制酶、DNA连接酶和载体显微注射法(3)胰蛋白酶卵细胞大、易操作、分化程度低,体细胞的细胞核在卵细胞的细胞质中才能表现出全能性(4)B桑椹胚期或囊胚期(5)荷斯坦奶牛因为个体的遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛,只是为胚胎发育提供营养和场
14、所,并没有获得的遗传信息PCR技术XX转基因克隆动物(6)节约资源、降低成本等(7)乳腺(房)生物反应器5.【解析】(1)排卵后在输卵管中的卵母细胞是已经完成减数第一次分裂的细胞,即减数第二次分裂中期的卵母细胞。(2)重组细胞发育的过程中,细胞开始分化发生在囊胚期。(3)治疗性克隆所用的技术名称为核移植技术,要想获得基因型完全相同的两个胚胎可采用胚胎分割技术。(4)已知病人是红绿色盲的女性,其基因型为XbXb,因此,此病人的儿子基因型一定是XbY,一定是红绿色盲患者。若此病人的丈夫正常,则女儿正常;若此病人的丈夫也是红绿色盲患者,则女儿也是红绿色盲患者。答案:(1)减数第二次分裂中(2)囊胚(
15、3)核移植技术胚胎分割(4)男孩红绿色盲,女孩不一定(5)严重违反了人类伦理道德;冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人;克隆技术尚不成熟,可能克隆出有严重生理缺陷的孩子。(写出两条理由即可)6.【解析】(1)蘑菇不能利用无机物合成有机物,其利用的是有机物,属于分解者。(2)蚯蚓属于分解者,不参与捕食食物链的构成。(3)光照、性外激素分别为物理、化学信息。这是信息传递在农业生产中的具体应用。(4)与果园相比,森林的生物种类更多、营养结构更复杂,其抵抗力稳定性更高。(5)生态农业的优点在于实现了能量多级利用、物质循环再生,从而降低了污染。(6)注意能量流动具有单向性的特点。答案:(1)分解者(2)不正确(3)信息传递(4)低生物种类少,营养结构简单(5)能量多级利用减轻了对环境的污染(或实现了废物资源化等)(顺序可颠倒,答出两点即可)(6)如图:
