1、模块综合测评(时间:60分钟,分值:100分)一、选择题(每小题2.5分,共50分)1.小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应,为了克服这个缺陷,可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是()A.设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列B.用PCR方法扩增目的基因时必须知道基因的全部序列C.PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶D.一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞解析:PCR技术扩增目的基因,引物的作用是与目的基因的单链首端结合,然后开始复制,因此设计扩增目的基因的引物时必须考虑表达载体的序列,A项错误;
2、利用PCR技术获取目的基因的前提,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,因此不必知道基因的全部序列,B项错误;PCR技术中需要的是热稳定的DNA聚合酶(Taq酶),C项错误;要获得不易引起过敏反应的单克隆抗体,需选择既能产生抗体,又能大量增殖的杂交瘤细胞为受体细胞,D项正确。答案:D2.以下生物工程中相关酶的叙述,不正确的是()A.限制酶可用于获取目的基因B.纤维素酶可用于制备原生质体C.DNA聚合酶可用于目的基因表达D.胰蛋白酶可用于获得单个细胞答案:C3.下列细胞中,哪一个代表已经完成受精的卵子?()解析:受精的标志是次级卵母细胞释放第二极体,即在透明带和卵细胞膜间
3、隙出现两个极体。答案:C4.下图示一项重要生物技术的关键步骤,字母X()A.一定是能合成胰岛素的细菌B.一定是能合成抗体的人类细胞C.有可能是合成胰岛素的细菌D.一定不是合成抗生素的细菌解析:本题中的目的基因为人胰岛素基因,导入受体细胞后并在受体细胞中表达,但由于细胞质中的质粒在细胞分裂时发生随机分配,因此在X细胞中可能含有重组质粒,也可能不含重组质粒,则X可能是合成人胰岛素的细菌。答案:C5.天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰。下列操作正确的是()A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的D
4、NA,再扩增基因BB.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞解析:可以利用mRNA经逆转录合成目的基因后再进一步扩增,A项正确。因为开蓝色花的矮牵牛基因B的序列是已知的,所以该目的基因宜采用化学方法合成或用聚合酶链式反应(PCR)扩增,而不是从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取,B项错误。目的基因必须与载体结合后才能导入受体细胞,且需要DNA连接酶缝合,C、D两项错误。答案:A6.下列关于克隆的说法,错误的是()A.由一个受精卵发育为一个完整的个体叫作克隆B.基因克隆是指某目
5、的基因复制的过程C.动物体细胞克隆要通过细胞核移植形成重组细胞D.动物克隆的技术基础是动物细胞的培养解析:克隆是无性繁殖,发育起点不是受精卵,A项错。克隆包括分子水平的克隆,如PCR技术,细胞水平的克隆,如动物细胞培养,个体水平的克隆,如克隆牛。动物细胞工程的技术基础是动物细胞培养,动物克隆属于动物细胞工程,B、C、D三项正确。答案:A7.四千年的农民一书中记载了中国农民几千年来的耕作方法:积极种植能够固氮的豆科作物,以及收集一切可能的有机物质,包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,施用到农田中。这种
6、做法的优点是()改善了土壤结构培育了土壤微生物实现了土壤养分的循环利用改变了土壤酸碱性A. B.C.D.解析:要理解生态工程所遵循的物质循环再生的原理。答案:B8.炭疽杆菌之所以能引起美国人的恐慌,主要原因之一是它能产生两种成分为蛋白质的内毒素。有的科学家将该菌的大型DNA分子破坏,该菌仍然能产生内毒素。请分析推断,应该破坏该菌的什么结构,才能使它从根本上不再产生内毒素?()A.核糖体B.质粒C.内质网D.细胞核答案:B9.A种植物细胞和B种植物细胞的结构如下图所示(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,则
7、该杂种植株是()A.二倍体;基因型是DdYyRrB.三倍体;基因型是DdYyRrC.四倍体;基因型是DdYyRrD.四倍体;基因型是DDddYYyyRRrr解析:根据题图可知,A和B物种等位基因的数量都是两个,所以可得出A和B物种都是二倍体。杂交后的植株的染色体组数目=杂交的两个细胞内染色体组数之和,其有几个染色体组就称为几倍体。答案:C10.在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,下列生命活动不会同时发生的是()A.细胞的增殖与分化B.光能的吸收与转化C.ATP的合成与分解D.基因的突变与重组解析:诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程,有细胞的增殖及分化,A项正确;幼苗会进行光合作用,体内会发生光能的
8、吸收及转化,B项正确;在细胞生命活动过程中,会发生ATP的分解及合成,C项正确;在脱分化及再分化的过程中均无减数分裂过程,没有基因重组发生,D项错误。答案:D11.(2014江苏高考)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示,相关叙述正确的是()A.为了获得更多的卵母细胞,需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理B.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精C.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂D.为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎解析:此题考查胚胎工程流程内容。超数排卵技术是注射
9、促性腺激素,故A项错误。从卵巢中采集到的卵母细胞需体外培养至减数第二次分裂中期,才具有受精的能力,故B项错误。胚胎移植过程中,受体子宫对供体胚胎基本不发生免疫排斥,无需注射免疫抑制剂,故C项错误。胚胎分割属于无性繁殖,可扩大繁殖规模,故D项正确。答案:D12.蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中,下列行为在细胞内不能发生的是()A.基因的选择性表达B.DNA的半保留复制C.同源染色体的分离D.姐妹染色单体的分开解析:蛙的受精卵发育成原肠胚的过程:受精卵经卵裂形成桑椹胚,桑椹胚进一步分裂、分化成囊胚,囊胚进一步分裂、分化成原肠胚。细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此A项可以发生;细胞分裂间期DNA通
10、过半保留方式进行复制,所以B项也会发生;同源染色体分离发生在减数分裂(配子的形成)过程中,因此C项不能发生;在有丝分裂后期会发生姐妹染色单体的分开,所以D项也可以发生。答案:C13.在现代生物工程技术中,下列研究方案不能实现其目的的是()选项方案目的A将胰岛素基因导入酵母菌,进行培养大量生产人胰岛素B体外诱导胚胎干细胞分化培育供移植的组织器官C通过在试管中受精和胚胎培养形成试管婴儿D用胰蛋白酶处理剪碎的动物组织块制备动物细胞悬浮液解析:试管婴儿最终在子宫中发育成熟。答案:C14.中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期
11、胚胎,这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述,错误的是()A.在形成早期胚胎的过程中,依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段B.兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性C.克隆出的早期胚胎中,各细胞间具有相同的遗传信息D.在形成早期胚胎的过程中,有同源染色体的联会和分离解析:胚胎发育的过程主要进行有丝分裂,不进行减数分裂,所以不会发生同源染色体的联会和分离。答案:D15.相对细菌和植物细胞而言,动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压,这是因为动物细胞()A.没有细胞壁,对培养基的渗透压更敏感B.渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压C.没有成熟大液泡,渗透
12、压调节能力差D.生长缓慢,各生长阶段对环境的渗透压要求不同解析:动物细胞没有细胞壁,而植物细胞和细菌细胞都有细胞壁,所以动物细胞对培养基的渗透压更敏感,A项正确;渗透压与细胞内液的浓度有关,动物细胞细胞液浓度不一定高于植物细胞和细菌细胞,B项错误;只有植物细胞具有成熟大液泡,细菌细胞也没有,C项错误;动物细胞离体培养的生长速度不比植物细胞和细菌细胞缓慢,D项错误。答案:A16.(2014天津高考理综)为达到相应目的,必须通过分子检测的是()A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选B.产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定D.21三体综合征的诊断解析:解答此题可结
13、合基因工程的第四步:目的基因的检测和鉴定。鉴定水平分为分子水平、细胞水平以及个体水平。受体菌的筛选属于个体水平,不需要分子检测,故A错误。杂交瘤细胞的筛选需用抗原抗体杂交的方法,属于分子水平,故B正确。对抗虫棉植株抗虫效果的鉴定属于个体水平,故C错误。21三体综合征检测需进行细胞培养,并分析其染色体组成,属于细胞水平,故D项错误。答案:B17.现有一长度为1 000碱基对(bp)的DNA分子,用限制性核酸内切酶EcoR酶切后得到的DNA分子仍是1 000 bp,用Kpn单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子,用EcoR、Kpn同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度
14、的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是()解析:此题考查对知识灵活运用的能力,从图谱中可发现有链状DNA、环状DNA,用EcoR酶切割后DNA的长度不变,此DNA应该为环状。用Kpn酶单独酶切后得到400 bp和600 bp两种长度的DNA,因此DNA上应该存在两个Kpn酶的切割位点。答案:D18.(2014重庆高考理综)生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述,错误的是()A.应严格选择转基因植物的目的基因,避免产生对人类有害的物质B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验,但不反对治疗性克隆C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿D.生物武器是用微生物、毒
15、素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力解析:本题综合考查人们对现代生物技术的安全性与伦理问题的讨论。将目的基因导入另一生物体内后,可能会产生新的有害成分,所以需严格选择目的基因,A项正确;生殖性克隆人违反了人类现有伦理道德,中国政府的态度是禁止生殖性克隆人实验,但不反对治疗性克隆,B项正确;将试管婴儿技术用于设计婴儿性别等是对设计婴儿技术的滥用,是反对设计试管婴儿的原因之一,C项正确;干扰素是一种对病毒具有特异性杀伤作用的物质,不能用作生物武器,D项错误。答案:D19.下列关于生态工程的叙述,正确的是()A.“1+12”体现了生态工程的整体性原理B.太湖出现大面积水华,违反了协调与平衡原理C.生
16、态农业的建立,实现了物质和能量的多级循环利用D.矿区生态环境的恢复可采用人工制造表土,种植农作物解析:A错:“1+12”体现了生态工程的系统整体性原理。C错:能量不能循环利用。D错:矿区环境极为恶劣,会阻碍植被的生长,不适合种植农作物。答案:B20.下图是苏南某地利用人工湿地处理城市污水的部分示意图。下列有关的叙述中不正确的是()A.流经该生态系统的总能量大于生产者所固定的太阳能B.芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同,属于群落的水平结构C.该人工湿地具有一定的蓄洪防旱功能,体现了生物多样性的间接价值D.该人工湿地的构建充分运用了物质和能量循环再生、多级利用的原理解析:A正确:流经该生态系统的总能
17、量包括生产者所固定的太阳能和污水有机物中的化学能。B正确:芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同是地形变化造成的群落水平结构。C正确:人工湿地的蓄洪防旱功能是一种生态价值,体现了生物多样性的间接价值。D错误:能量不能循环再生。答案:D二、非选择题(共50分)21.(12分)(2014山东高考理综)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下:(1)htPA基因与载体用切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用技术。(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其。采集的精子需要经
18、过,才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是。为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的。(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到,说明目的基因成功表达。解析:本题考查基因工程和胚胎工程。(1)将目的基因与载体连接,应使用同一种限制酶切割目的基因与载体,然后用DNA连接酶进行连接。检测目的基因是否存在于受体细胞,应使用DNA杂交技术。(2)促性腺激素可使供体超数排卵,采集的精子没有受精能力,需用药物处理使之获能。(3)将目的基因导入动物受体细胞的方法是显微注射法,为了繁殖某一性别的个体,应对胚
19、胎进行性别鉴定;分割后的早期胚胎能发育成个体,说明早期胚胎细胞具有全能性。(4)若检测到目的基因的表达产物,说明目的基因成功表达。本题中的基因表达产物是htPA。答案:(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)DNA分子杂交(或核酸探针)(2)超数排卵获能(处理)(3)显微注射法性别鉴定全能性(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)22.(14分)(2014全国课标高考理综)植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题。(1)理论上,基因组文库含有生物的基因;而cDNA文库中含有生物的基因。(2
20、)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中出所需的耐旱基因。(3)将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为31时,则可推测该耐旱基因整合到了(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。解析:(1)基因组文库含有某种生物的全部基因,cDNA文库含有某种生物的部分基因。(2)可从基因组文库中筛选所需基因,如耐旱
21、基因。(3)受体细胞应为植物乙的体细胞。确认某基因是否正确表达,应检测其表达产物。检测植株的耐旱性是从个体水平进行鉴定。(4)如果耐旱基因整合到同源染色体的一条上,会在减数分裂中产生两种比例相同的配子,在后代中出现 31 的性状分离比。如果耐旱基因整合到同源染色体的两条上,则后代应全为耐旱植株。答案:(1)全部部分(2)筛选(3)乙表达产物耐旱性(4)同源染色体的一条上23.(12分)(2014全国课标高考理综)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),结果如下图所示。若要制备杂交
22、瘤细胞,需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条),并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中,再加入聚乙二醇诱导细胞融合,经筛选培养及抗体检测,得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题。(1)制备融合所需的B淋巴细胞时,所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上,则小鼠最少需要经过次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中,最适合用于制备B淋巴细胞的是小鼠,理由是。(2)细胞融合实验完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有,体系中出现多种类型细胞的原因是。(3)杂交瘤细胞中有个细胞核,染色体数目最多是
23、条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是。解析:本题考查动物单克隆抗体技术的原理及应用。(1)由图看出,到第4次免疫时,Y和Z的血清抗体效价已达到要求,即16 000以上,而前3次免疫后,3只小鼠的血清抗体效价均未达到要求。从第3次开始,Y小鼠的血清抗体效价最高,所以Y小鼠最适合用于制备B淋巴细胞。(2)仅考虑细胞之间的两两融合。该融合体系中有5种类型的细胞:2种未融合型(B淋巴细胞、骨髓瘤细胞),3种融合型(B淋巴细胞+B淋巴细胞、骨髓瘤细胞+骨髓瘤细胞、B淋巴细胞+骨髓瘤细胞),由此可看出细胞融合具有随机性。(3)杂交瘤细胞是B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的,有1个细
24、胞核,核内染色体数为40+60=100。(4)B淋巴细胞不能无限增殖,所以经多次传代培养后都不能存活。答案:(1)4YY小鼠的血清抗体效价最高(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的,且融合率达不到100%(3)1100(4)不能无限增殖24.(12分)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。据图回答下列问题。(1)过程所需的酶是。(2)过程后,在显微镜下观察
25、融合的活细胞中有供体的存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是。原生质体经过再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和植株的根尖,通过、染色和制片等过程制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株14进行PCR扩增的结果。据图判断,再生植株14中一定是杂种植株的有。(6)对杂种植株进行接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。解
26、析:(1)据题图分析,为获得有活力原生质体的过程,常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)过程为诱导原生质体融合,叶肉细胞中含有叶绿体,融合成功的活细胞中肯定含有叶绿体。(3)原生质体在培养液浓度过高时会失水皱缩,在培养液浓度过低时则会吸水涨破;在培养液中加入适宜浓度的甘露醇以保持与原生质体内相同的渗透压,目的是维持原生质体的正常形态,保持其完整性。原生质体再生出新细胞壁后,可经脱分化形成愈伤组织。(4)染色体变异在显微镜下可见,为确定再生植株的变异类型,可选取再生植株与双亲植株根尖分生区细胞,经解离、漂洗、染色、制片后,观察比较它们之间染色体的不同。(5)再生植株1、2、4中既有花椰菜的DNA,又有黑芥的DNA,应为杂种植株。(6)为筛选高抗性的杂种植株,可对杂种植株接种黑腐病菌,据其接种后的表现进行选择。答案:(1)纤维素酶和果胶酶(2)叶绿体(3)保持原生质体完整性细胞壁(4)双亲(或花椰菜和黑芥)解离漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病菌