1、综合测评(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(共20小题,每小题2.5分,共50分)1.下列有关基因工程的叙述,正确的是()A.DNA连接酶将碱基对之间的氢键连接起来B.目的基因导入受体细胞后,受体细胞即发生基因突变C.限制性核酸内切酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的概率就越大D.常用的载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等解析:DNA连接酶连接的是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,不是氢键;目的基因导入受体细胞后,受体细胞即发生基因重组,不是基因突变;大肠杆菌不能作为基因工程的载体。答案:C2.应用基因工程技术诊断疾病的过程中,必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的。这里的基因探针是指
2、()A.用于检测疾病的医疗器械B.用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子C.合成珠蛋白的DNAD.合成苯丙氨酸羟化酶的DNA片段解析:基因探针是用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子。答案:B3.质粒是基因工程中最常用的运载体,它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同,下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c),请根据表中提供的细菌生长情况,推测三种重组后细菌的外源基因插入点,正确的一组是()细菌在含氨苄青霉素培养基上的生长情况细菌在含四环素培养基上的生长情况能生长能生
3、长能生长不能生长不能生长能生长A.是c;是b;是aB.是a和b;是a;是bC.是a和b;是b;是aD.是c;是a;是b解析:插入点插入基因后会破坏原有基因,如果标记基因被破坏,就不能在相应的抗生素中生长,所以分析可知能在含氨苄青霉素和四环素的培养基上生长,说明抗氨苄青霉素和抗四环素基因都没有被破坏,故没有标记基因被破坏的为c点;能在含氨苄青霉素的培养基上生长,说明其抗氨苄青霉素基因正常,不能在含四环素的培养基上生长,说明其抗四环素基因被破坏,插入点为b点;不能在含氨苄青霉素的培养基上生长,说明其抗氨苄青霉素基因被破坏,故插入点为a;故A项正确。答案:A4.下列关于转基因生物安全性的叙述,错误的
4、是()A.种植转基因作物应与传统农业种植区隔离B.转基因作物被动物食用后,目的基因会转入动物体细胞中C.种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性D.转基因植物的目的基因可能转入根际微生物解析:为了防止在杂交过程中转基因农作物将某些基因传递到近缘物种,应将其与传统农业种植区隔离;动物食入转基因植物后,其消化系统能将植物基因分解成小分子物质,基因不能转入动物体细胞中;转基因生物的花粉可能将某些基因传递到一些亲缘关系较近的物种中,从而影响到野生植物的遗传多样性;某些微生物能侵入转基因植物的根系而使基因扩散到根际微生物。答案:B5.下列关于基因工程技术的叙述,正确的是()A.切割质粒的
5、限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达解析:每种限制酶分别识别特定的核苷酸序列,大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,也有少数限制酶识别的核苷酸序列由4、5或8个核苷酸组成,故A项错误。PCR技术中温度在9095 时,DNA解旋为单链;温度为5560 时,引物与作为模板的单链DNA上特定部位相互配对,引物与单链相应互补序列结合,温度为7075 ,4种脱氧核苷酸在DNA聚合酶作用下,合成新的DNA链,故B项错误。作为
6、标记基因的通常是抗生素抗性基因,故C项错误。抗虫基因成功导入受体细胞,也未必能正常表达,是否表达需要分子水平和个体水平上的检测和鉴定,故D项正确。答案:D6.下列有关基因工程的叙述,错误的是()A.最常用的载体是大肠杆菌的质粒B.工具酶主要有限制性核酸内切酶和DNA连接酶C.该技术人为地增加了生物变异的范围,实现种间遗传物质的交换D.基本原理是DNA具有双螺旋结构以及遗传信息传递和表达方式相同解析:基因工程的基本原理是基因重组,不同生物的DNA具有相同的结构以及遗传信息传递和表达方式相同是基因工程赖以完成的基础;基因工程中的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶,最常用的载体是大肠杆菌的质粒。
7、该技术可克服生殖隔离现象,实现种间遗传物质交换,按照人的意愿使生物发生变异。答案:D7.下列关于转基因生物安全性的叙述中,错误的是()A.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上解析:为了维护消费者对转基因产品的知情权和选择权,我国对转基因食品和转基因农产品实行了标识制度,A项正确;只有经确定是安全的转基因食品才能向消费者出售,可能存在危害的转基因产品不允许出售,B项错误;为保障转基因生物安全
8、,可开展风险评估、预警跟踪和风险管理等措施,C项正确;转基因生物是否安全的争论主要集中在它是否能保证食用安全及环境安全上,D项正确。答案:B8.下列有关植物体细胞杂交技术的叙述,错误的是()A.需要在无菌环境条件下操作,且培养基中需要加入植物激素B.需要纤维素酶和果胶酶处理以获得原生质体C.植物体细胞杂交技术的原理是基因重组D.利用植物体细胞杂交可以获得多倍体植株解析:植物体细胞杂交技术的原理是细胞膜的流动性以及植物细胞的全能性。答案:C9.下列关于现代生物技术应用的叙述,错误的是()A.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质B.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体C.植物组织培养技术
9、可用于作物脱毒D.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育解析:蛋白质工程可以合成自然界中不存在的蛋白质,A项正确;克隆动物是核移植工程的应用,B项错误;茎尖分生能力强,没有病毒侵染,以茎尖为外植体,通过植物组织培养可获得无病毒植株,C项正确;导入目的基因的受体细胞,需通过动物细胞培养技术获得早期胚胎,才能进一步培育成转基因动物,D项正确。答案:B10.下面有关动物细胞工程和植物细胞工程的叙述,正确的是()A.叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织B.融合植物叶肉细胞时,应先用溶菌酶除去细胞壁C.动物细胞培养过程中要用到胰蛋白酶,目的是使组织细胞分散成单个细胞D.单克隆抗体制备的过程中,只进行了一次
10、筛选解析:植物叶肉细胞经脱分化过程可形成愈伤组织;融合植物叶肉细胞时,应先用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁;单克隆抗体制备的过程中,至少要进行两次筛选(筛选杂交瘤细胞和筛选产生单一抗体的杂交瘤细胞)。答案:C11.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
11、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:B12.下列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解析:动物细胞培养所用培养基为液体培养基,需加入血清、血浆等。植物组织培养所用培养基为固体培养基,不需要加入血清、血浆等,但需加入植物激素,A项正确。胰蛋白酶能使动物细胞间的
12、蛋白质水解,使动物组织分散成单个细胞,植物组织培养不需要胰蛋白酶,B项错误。高度分化的植物细胞有全能性,烟草叶片离体培养能产生新个体,杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特点,体外培养能无限增殖,C项正确。通过培养的动物细胞可以用于检测有毒物质,判断某种物质的毒性。植物分生区附近(如茎尖)无病毒,可用茎尖进行组织培养获得无病毒植株,D项正确。答案:B13.右图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述,正确的是()A.是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞B.中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C.同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性D.是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群解析:是从已免疫
13、的小鼠脾脏中获得的浆细胞,用来和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,A项错误;诱导动物细胞融合的方法有生物方法(如某些灭活的病毒)、化学方法(PEG)、物理方法(离心、振动、电激),B项错误;杂交瘤细胞同时具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特点,C项错误;经过筛选培养获得的是既能大量增殖又能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞群,D项正确。答案:D14.华南虎可采用试管动物技术进行人工繁殖,该技术包括的主要环节有()转基因核移植体外受精体细胞克隆胚胎移植A.B.C.D.解析:试管动物是人工将供体的精子和卵子在体外进行受精、体外培养成胚胎,然后将发育到一定程度的胚胎移植入受体,从而生产出所需的动物,主要包括卵母细胞的采集
14、和培养、精子的采集与获能、体外受精和胚胎移植等技术,D项正确。答案:D15.供体的胚胎移植到受体后,在孕育过程中其遗传性状不会受受体的影响。关于其原因的说法正确的是()A.因为供体胚胎的遗传性状是由雌、雄供体卵、精细胞内获得的基因决定的B.因为性状表现只与供体有关,与受体无任何关系C.性状表现分为可遗传性状和不遗传性状D.不遗传性状也不会受受体环境影响解析:胚胎的遗传性状是由胚胎的遗传物质决定的;受体只是为移植胚胎提供营养物质。答案:A16.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
15、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:超数排卵技术是注射促性腺激素,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,无须注射免疫抑制剂,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:D17.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
16、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、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力解析: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:D18.软骨发育不全为常染
17、色体显性遗传病,基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者,希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是()A.首先经超数排卵处理后进行体外受精B.从囊胚中分离细胞,培养后检测基因型C.根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎D.将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫解析:试管婴儿技术中,可通过超数排卵后进行体外受精;检测基因型应取囊胚滋养层细胞进行DNA鉴定;胚胎为H-的均为软骨发育不全患者,所以体外受精后,应筛选出基因型为hh的胚胎;人的体外受精胚胎可在816个细胞阶段移植,D项错误。答案:D19.通过胚胎移植技术,可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是()A.对供体和受
18、体母牛都要进行相同激素处理B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D.胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低解析:胚胎工程中对供体牛的处理,其目的是使供体牛超数排卵,激素为促性腺激素,而对受体牛的处理目的在于同期发情,激素是性激素、孕激素等;超数排卵的雌性个体可以体内受精,早期的胚胎发育也可在牛体内进行;冲卵是将早期胚胎从牛体内冲洗出来,此时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚期;目前,胚胎分割实现同卵双胎的成功率较高,而同卵多胎的成功率较低。答案:D20.下图是某生态工程示意图,下列有关说法错误的是()A.用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇,可增加经济效益B.用残渣来
19、培育食用菌和蛆蛹,实现了物质的多级利用C.用蛆蛹粪便作为有机肥还田,运用了能量循环再生原理D.该生态工程的运转离不开人的管理解析:生态系统中,能量沿食物链是逐渐递减的,不能循环再生,用蛆蛹粪便作为有机肥还田,运用了物质循环再生原理。答案:C二、非选择题(共50分)21.(8分)嗜热土壤芽孢杆菌产生的葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶,为使其在工业生产中更好地应用,开展了以下试验:利用大肠杆菌表达BglB酶(1)PCR扩增bglB基因时,选用基因组DNA作模板。(2)下图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒,扩增的bglB基因两
20、端需分别引入和不同限制酶的识别序列。注:图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同(3)大肠杆菌不能降解纤维素,但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力,这是因为。解析:(1)bglB基因存在于嗜热土壤芽孢杆菌中,所以为扩增bglB基因,应选用嗜热土壤芽孢杆菌基因组DNA作模板。(2)用限制酶切割时,不能破坏质粒中的复制原点、启动子、终止子及标记基因(如抗生素抗性基因),而且要将目的基因插入启动子和终止子之间,Nde、Xba、BamH符合条件,而Xba的酶切位点在质粒中有两处,这样会影响目的基因插入的准确性,所以应选择Nde和BamH。目的基因的黏性末端应与质粒相同,所以扩增
21、的bglB基因两端需分别引入Nde和BamH不同限制酶的识别序列。(3)导入目的基因后的大肠杆菌具有分泌BglB酶的能力,即可以降解纤维素。答案:(1)嗜热土壤芽孢杆菌(2)NdeBamH(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶22.(8分)毛角蛋白型中间丝(KIF)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。(1)过程中最常用的运载工具是,所需要的酶是限制酶和。(2)在过程中,用处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中,将成纤维细胞置于5% CO2的气体环境中,CO2的作用是。(3)在过程中,用处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在
22、核移植前需要进行处理。(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是。在胚胎移植前,通过技术可获得较多胚胎。解析:(1)基因工程的常用运载工具为质粒,工具酶是限制酶和DNA连接酶。(2)细胞培养时,将组织块分散成单个细胞的方法是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理;细胞培养时,CO2用以维持培养基(液)pH的气体。(3)促使雌性个体超数排卵的激素为促性腺激素,核移植时卵母细胞为体细胞核提供发育环境,应在移植前去核。(4)重组细胞到早期胚胎的过程为早期的胚胎发育,应使用早期胚胎培养技术;为了得到较多的胚胎,则应采用胚胎分割技术。答案:(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶维持培养基(液)的pH(3
23、)促性腺激素去核(4)(早期)胚胎培养胚胎分割23.(11分)阅读如下资料:资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。资料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造,使其表达的T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。资料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。回答下列问题。(1)资料甲属于基因工程的
24、范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用法。构建基因表达载体常用的工具酶是和。在培育有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是。(2)资料乙中的技术属于工程的范畴,该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对进行改造,或制造一种的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的序列发生了改变。(3)资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔甲称为体,兔乙称为体。解析:(1)基因工程中,将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。构建基因表达载体常用
25、的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA连接酶。当植物体受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞,农杆菌中的Ti质粒上的TDNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上,因此用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时,农杆菌的作用是将目的基因导入受体细胞。(2)资料乙中是对T4溶菌酶进行改造,属于蛋白质工程。蛋白质工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新蛋白质的技术。改造后的T4溶菌酶和原T4溶菌酶相比,第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,即肽链中的氨基酸序列发生改变。答案:(1)显微注射限制性核酸内切酶D
26、NA连接酶感染植物,将目的基因转移到受体细胞中(2)蛋白质现有的蛋白质新蛋白质氨基酸(3)同供受24.(14分)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
27、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:(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
28、)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)25.(9分)池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象,研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题。(1)与自然池塘相比,人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高,会引起水体的富营养化;藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解,引起水体的溶氧量下降,造成鱼类等死亡,进一步破坏了生态系统稳态,这种调节方式称为。(2)与传统养殖池塘相比,该养殖系统增加的生态工程设施有。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施,起到对水体的,有效减少水体中的N、P等含量。(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部,实现水层交换,其目的有、。(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多,因为。(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的,该养殖系统可以通过、进行调控。答案:(1)高正反馈(2)生态塘和潜流湿地净化作用(3)增加水中的溶氧量提高饵料的利用率(4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高(5)补水和排水水泵控制水的流量(循环频次)