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文档介绍
2018-2019学年安徽省黄山市屯溪第一中学高二下学期期中考试生物(理)试题 解析版
2018-2019学年度屯溪一中高二生物期中考试卷(理科) 第I卷选择题 1.下列有关基因工程的说法正确的是( ) A. 如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同,则这两个基因的结构也完全相同 B. 基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止密码子和标记基因 C. 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,称为转化 D. 限制酶切割DNA产生的末端都为黏性末端 【答案】C 【解析】 【分析】 本题考查基因工程的相关知识,要求考生透彻理解基因文库、基因表达载体的构建等相关知识,旨在考查考生的识记能力与综合运用能力。 【详解】如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同,但这两个基因的结构不完全相同,因为基因组文库中的基因中含有内含子、启动子等结构,而cDNA文库中的基因中不含这些结构,A错误;一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止子和标记基因,终止密码子位于mRNA上,B错误;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,称为转化,C正确;限制酶切割DNA产生的末端有黏性末端和平末端两种类型,D错误。 【点睛】基因组文库中包含了某种生物的所有基因,只有一种,而cDNA文库比较小,只含一部分基因,故有很多种。 2.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白的转基因牛,他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。下列有关的叙述中,正确的是 ( ) A. 提高基因表达水平是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因 B. 运用基因工程技术让牛合成人白蛋白,该技术将导致定向变异 C. 人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白,是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因 D. 转基因动物是指体细胞中出现了新基因的动物 【答案】B 【解析】 【分析】 对动物个体来说,非自身的基因成分属于外源基因,如果把外源基因整合或导入动物染色体基因中,那么这个外源基因就被称为转基因(即转移来的基因),这种动物就是转基因动物。 【详解】A、“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞表达出更多的人白蛋白,错误; B、运用基因工程技术让牛合成人白蛋白,是将人白蛋白基因整合到受体细胞中,会导致定向变异,正确; C、人白蛋白基因存在于所有细胞中,但只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白,这是因为人白蛋白基因只在乳腺细胞中才表达,错误; D、转基因动物指的是将其他某种生物的某个有价值的基因转移到某种动物受精卵内,培养而成的新的动物,还是属于原物种,没有产生新的基因,错误。 故选B。 【点睛】通过生长素基因、多产基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生虫基因、抗病毒基因等基因转移,可能育成生长周期短,产仔、生蛋多和泌乳量高,转基因超级鼠比普通老鼠大约一倍。生产的肉类、皮毛品质与加工性能好,并具有抗病性,已在牛、羊、猪、鸡、鱼等家养动物中取得一定成果。 3.“筛选”是生物工程中常用的技术手段,下列关于筛选的叙述中正确的有几项( ) ①基因工程中用同种限制性核酸内切酶切割运载体和目的基因,酶切产物用DNA连接酶连接,为了保证成功率,需将获得的产物筛选后导入受体细胞 ②单克隆抗体制备过程中,在完成细胞融合后,第一次筛选出的是杂交瘤细胞 ③单克隆抗体制备过程中,在完成细胞融合后,第二次筛选出的是针对目标抗原的抗体检 验为阳性的杂交瘤细胞 ④为了快速繁殖无子西瓜,需筛选出特定染色体组数的体细胞才能进行组织培养 A. ②③ B. ①④ C. ③④ D. ①② 【答案】A 【解析】 【分析】 1、基因工程中标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 2、单克隆抗体制备的两次筛选:①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);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。 【详解】①基因工程中用同种限制性核酸内切酶切割运载体和目的基因,将酶切产物用DNA连接酶连接,由于连接产物存在目的基因和目的基因的连接体、运载体和运载体的连接体以及目的基因和运载体的连接体,为了保证成功率,需将获得的产物导入受体细胞,然后对受体细胞再进行筛选,即选择出导入重组质粒的受体细胞再继续培养,①错误;②③单克隆抗体制备的过程中,在完成细胞融合后,第一次筛选出的是杂交瘤细胞,去除了未融合的细胞和自身融合的细胞,第二次筛选出的是针对目标抗原的抗体检验为阳性的杂交瘤细胞,即第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,②③正确;为了快速繁殖无子西瓜,可采用植物组织培养的方法,不需要筛选特定染色体组数的体细胞就能进行组织培养,④错误。 故选A。 4.下图甲、乙、丙分别是目的基因、质粒载体、重组DNA(重组质粒)的三个示意图,限制酶有BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。要获得理想的可表达目的基因的重组DNA,最佳的限制酶组合方式是( ) A. 用EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体 B. 用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体 C. 用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体 D. 用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体 【答案】D 【解析】 【分析】 本题以图文结合为情境,考查学生对生基因工程的基本操作程序的相关知识的识记和理解能力,以及识图分析能力。 【详解】依题意并分析图示可知:只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体,在构建的重组DNA(重组质粒)中,RNA聚合酶在插入目的基因上的移动方向才与图丙相同,A、B、C均错误,D正确。 5.大田种植转基因抗虫棉的同时,间隔种植少量非转基因的棉花等其他农作物,供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是 A. 维持棉田物种的多样性 B. 减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度 C. 使食虫鸟有虫可食 D. 维持棉田生态系统中的能量流动 【答案】B 【解析】 【分析】 转基因技术在农业生产上已经应用,转基因抗虫棉可以有效地防御棉铃虫,减少农药的使用,但也会出现一些环境或生态问题。例如棉铃虫抗性基因频率的增加速度加快等问题。 【详解】农田种植植物的目的是获得产量高的农作物,人工种植,人工管理,不需要题干抗虫棉与非转基因棉花间隔种植维持棉田物种多样性,A错误。非转基因棉花与抗虫棉间隔种植,供棉铃虫取食,主要目的就是减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度,缓解棉铃虫抗性更强的新品种出现,不是为了获得更多的食虫鸟,B正确。C错误。棉田生态系统应该尽可能的使能量流入到对人类有益的棉花中去,减少能量的损耗,避免棉铃虫摄食,D错误。 【点睛】转基因技术在抗虫方面的应用广泛,把需要的作物基因组中转入抗虫害的基因,这种作物就具有抗虫害的功能。一方面因减少了虫害而增加了产量,另一方面减少了有毒农药的使用量,从而降低了成本,降低了农药残留。但也会出现一些转基因风险,例如加快害虫抗性的进化速度,因此要客观看待转基因技术,有效避免一些危害。 6.下面图1为某植物育种流程,图2表示利用农杆菌转化法获得某种转基因植物的部分操作步骤。下列相关叙述错误的是 A. 图1子代Ⅰ与原种保持遗传稳定性,子代Ⅱ和子代Ⅲ选育原理相同 B. 图1子代Ⅲ选育显性性状需自交多代,子代Ⅴ可能发生基因突变和染色体变异 C. 图2中①过程的完成需要限制酶和DNA连接酶的参与 D. 图2中⑥可与多个核糖体结合,并可以同时翻译出多种蛋白质 【答案】D 【解析】 【分析】 分析题图:图2表示利用农杆菌转化法获得某种转基因植物的部分操作步骤,其中①是基因表达载体的构建过程;②是将目的基因导入农杆菌细胞;③是采用农杆菌转化法将目的基因导入植株;④为肽链;⑤为tRNA;⑥为mRNA。 【详解】子代植株Ⅰ是通过体细胞培养和营养繁殖获得的,属于无性繁殖,所以与原种保持着遗传稳定性;子代Ⅱ为基因工程育种、子代Ⅲ为杂交育种,选育的原理都为基因重组,A正确;子代Ⅲ的选育过程为杂交育种,如果需要显性纯合体,则一定要自交选育多代;子代Ⅴ的选育过程需要用物理因素、化学因素等来处理生物,所以可能发生基因突变和染色体变异,B正确;图2中①过程是构建基因表达载体,其完成需要限制酶和DNA连接酶的参与,C正确;图2中⑥可与多个核糖体结合,并可以同时翻译出多个同种蛋白质分子,D错误。 【点睛】五种育种方法比较: 1、杂交育种原理:基因重组(通过基因分离、自由组合或连锁交换,分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起)。 2、诱变育种原理:基因突变;方法:用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙脂等)来处理生物,使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错,从而引起基因突变,举例:太空育种、青霉素高产菌株的获得。 3、单倍体育种原理:染色体变异;方法与优点:花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍;优点:明显缩短育种年限,原因是纯合体自交后代不发生性状分离。 4、多倍体育种原理:染色体变异;方法:最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,如八倍体小黑麦的获得和无籽西瓜的培育成功都是多倍体育种取得的成就。 5、基因工程育种原理:DNA重组技术(属于基因重组范畴);方法:按照人们的意愿,把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状;操作步骤包括:提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等, 举例:能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得、抗虫棉、转基因动物等。 7.下列有关限制性核酸内切酶的叙述中错误的是( ) A. 用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时,4个磷酸二酯键断裂 B. ﹣CATG↓﹣和﹣G↓GATCC﹣序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同 C. 用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒,也可能形成重组质粒 D. 限制酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的几率就越小 【答案】D 【解析】 【分析】 本题考查基因工程的原理及技术,重点考查限制酶的相关知识,要求考生识记限制酶的来源、特点及作用,能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。 【详解】用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时,需要切开两个切口,断裂4个磷酸二酯键断,A正确;-CATG↓-和-G↓GATCC-序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同,都是4个,B正确;用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒,也可能形成相同的黏性末端,再用DNA连接酶也可能形成重组质粒,C正确;限制酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的几率就越大,D错误。 【点睛】关于限制酶,考生可以从以下几方面把握: (1)主要从原核生物中分离纯化出来;(2)特点:特异性,能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂;(3)结果:形成黏性末端或平末端。 8.遗传性葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症俗称蚕豆病,致病基因及其等位基因仅位于X染色体上,一些杂合子女性的此酶活性有不同程度的降低,甚至患病。某表现型正常的夫妇,育有一个既患蚕豆病又患色盲的男孩甲,下列相关叙述正确的是 A. 蚕豆病患者男性多于女性,若男性发病率为q,则女性患病率为q2 B. 男孩甲的蚕豆病基因若来自外祖父,则色盲基因也一定来自外祖父 C. 若这对夫妻再生一女孩,则可能患蚕豆病,但一般不患色盲 D. 若对男孩甲进行基因治疗,则正常基因的受体细胞应为受精卵 【答案】C 【解析】 【分析】 涉及性别遗传、伴性遗传和基因治疗,考查从题干获取有效信息利用信息的能力、理解性别遗传和伴性遗传概率并应用概率解决实际问题的的能力。 【详解】“因为一些杂合子女性的此酶活性有不同程度的降低,甚至患病” ,所以女性患病率大于q2 ,A错误. 男孩甲的蚕豆病基因若来自外祖父,其X染色体上的色盲基因可能是其母亲产生卵细胞时,由于X染色体交叉互换从来自于外祖母的X染色体得到,所以不一定来自外祖父,B错误. 若这对夫妻再生一女孩,可能携带蚕豆病和色盲的致病基因,由于“一些杂合子女性的此酶活性有不同程度的降低,甚至患病”,所以可能患蚕豆病,但一般不患色盲,C正确. 若对男孩甲进行基因治疗,则正常基因的受体细胞应为患者的体细胞,如某些干细胞,D错误. 【点睛】交叉互换导致同源染色体上的非等位基因重组、同一条染色体上的基因来源不同; 由于当前基因治疗技术还不成熟,以及涉及一系列伦理学问题,生殖细胞基因治疗仍属禁区。在现有的条件下,基因治疗仅限于体细胞。 9.L病毒侵染小鼠的脑膜细胞,引起脑膜炎,L蛋白是L病毒的抗原蛋白。科研人员将两只转基因小鼠进行杂交,让能表达L蛋白和L蛋白受体的子代小鼠感染L病毒,会引起严重的糖尿病,如图所示。据此作出的分析,不正确的是 A. 作为亲本的两只转基因小鼠均为杂合子 B. 转入基因的遗传一定不遵循自由组合定律 C. L病毒侵染的细胞可被效应T细胞裂解 D. 小鼠患糖尿病的原因是胰岛B细胞被杀伤 【答案】B 【解析】 【分析】 本题结合杂交图解,考查了基因工程、遗传定律以及人体免疫的有关知识,考查利用基因的自由组合定律对基因工程产生后代的表现型及比例进行结果分析,识记细胞免疫的过程,掌握糖尿病的发病机理的情况. 【详解】分析图解可知,导入目的基因的个体均相当于杂合子,L蛋白基因用A表示,L蛋白受体基因用B表示,则转L蛋白基因小鼠基因型可以表示为Aabb,转L蛋白受体基因小鼠可表示为aaBb。这两个个体杂交结果为25%AaBb(L蛋白、L蛋白受体)、25%Aabb(L蛋白)、25%aaBb(L蛋白受体)、25%aabb(无).相当于每对基因进行测交,在遵循基因自由组合定律的前提下,杂交子代比例方为1:1:1:1。 由分析可知,两个亲本小鼠均导入了一个目的基因,均可以表示为杂合子,A正确。 两个亲本杂交,若两对基因分别分析得出的比例相乘,结果和实际情况相符,则两对基因一定遵循基因的自由组合定律。根据杂交结果分析可知B错误。 L病毒侵染的细胞可被效应T细胞识别为靶细胞,通过接触使之裂解,释放病原体,C正确. 小鼠患糖尿病原因是胰岛B细胞表面有病毒抗原基因表达的L蛋白,因此被抗体攻击杀伤,D正确。 【点睛】当目的基因导入到受体细胞的一条染色体上时,其同源染色体上没有目的基因的等位基因,所以个体均相当于杂合。 如果两个基因导入同一条染色体上,或目的基因导入到细胞质中,则目的基因的遗传一定不遵循自由组合定律,如果两个基因导入到不同的染色体上,一定循基因的自由组合定律。 10.将经过扩增的含目的基因的DNA和质粒用同一种限制酶进行如下图所示的切割,电泳得到纯净的B片段和D片段,将大量的两种片段混合并用DNA连接酶处理。如果只考虑两个片段的环状连接,则能形成不同核苷酸序列的环状DNA的种类是 A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 6种 【答案】D 【解析】 【分析】 用同一种限制酶切割目的基因的DNA和质粒,具有相同的黏性末端。用DNA连接酶可以将具有相同的黏性末端的DNA片段连接形成重组DNA分子。 【详解】同一种限制性内切酶切割运载体与目的基因可形成相同的黏性末端。将电泳得到的纯净的B片段和D片段混合,并加入DNA连接酶,具有相同的黏性末端的DNA片段可连接形成重组DNA分子。若只考虑由两个片段连接形成的环状DNA分子有以下三种情况:1、两个B片段连接形成环状DNA分子;2、两个D片段可连接形成环状DNA分子;3、一个B片段和一个D片段可连接形成环状DNA分子。每一种情况都有正向连接和反向连接两种,因此能形成6种核苷酸序列不同的环状DNA分子。 【点睛】本题容易忽视正向连接和反向连接所形成DNA分子的核苷酸序列是不同的,而错选C。 11.下列关于病毒的叙述正确的是( ) ①病毒的衣壳决定其抗原的特异性,在生态系统中作为消费者 ②含RNA的病毒较含DNA的病毒更易发生变异 ③病毒呈现不同形态的直接原因是衣壳粒的排列方式不同 ④灭活的病毒不具有抗原性,可作为细胞工程的诱导剂 ⑤生物学家认为病毒是生物,其主要理由是能够在寄主体内完成遗传物质的自我复制 A. 四项正确 B. 仅一项正确 C. 两项正确 D. 三项正确 【答案】A 【解析】 【分析】 病毒是一类无细胞结构的生物,它主要由衣壳粒(含多种蛋白质)和一种核酸(DNA或RNA)组成,只能专一性寄生在活细胞内才能生活与繁殖,换句话说,病毒只能利用自身的核酸作为遗传物质,依靠寄生细胞提供的原料、能量、酶、场所等合成自身所需的核酸和蛋白质。病毒能侵染特定的活细胞是因为它具有特定的一些衣壳蛋白,这也决定了病毒具有其抗原特异性,同样也利用病毒的这一特异性选做为基因工程的载体和细胞融合工程的诱导剂等。 【详解】①不同病毒的衣壳蛋白有特定的结构基团,决定其抗原的特异性,在生态系统中作为消费者,正确;②由于RNA通常是单链,结构不稳定,与细胞中双链DNA相比较,更容易发生变异,所以含RNA的病毒较含DNA的病毒更易发生变异,正确;③病毒衣壳蛋白质是病毒形态直接体现者,所以病毒呈现不同形态的直接原因是衣壳粒的排列方式不同,正确;④ 灭活的病毒往往还具有抗原性,所以可作为细胞工程的诱导剂,错误;⑤生物学家认为病毒是生物,其主要理由是能够在寄主体内完成遗传物质的自我复制,正确;综上所述,正确的选项有四项,故选A。 【点睛】分析本题关键要熟悉一般病毒的化学组成、生活与繁殖方式以及作为抗原、载体、诱导剂的原理。 12.下列关于细胞工程的有关叙述,正确的是( ) A. 利用花药离体培养得到单倍体植株,从紫草的愈伤组织中提取紫草素,利用细胞工程培育“番茄 、马铃薯”杂种植株,都利用了植物组织培养技术 B. 在进行组织培养时,由根尖细胞形成愈伤组织的过程中,不可能会发生细胞脱分化和基因突变,而可能发生细胞分化和基因重组 C. 动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,诱导融合的方法、所用的技术手段、所依据的原理均相同,都能形成杂种细胞和杂种个体 D. 动物难以克隆的根本原因是基因组中的基因不完整 【答案】A 【解析】 花药离体培养和杂种细胞培育成杂种植株都利用了植物组织培养技术,A正确;在进行组织培养时,由根尖细胞形成愈伤组织的过程中,因细胞分裂则可能发生基因突变,但因不发生减数分裂,所以不会发生基因重组,B错误;动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,诱导融合的方法,所用的技术手段,所依据的原理均不相同,而且只有植物体细胞杂交能产生杂种植株,C错误;动物难以克隆的根本原因是其全能性较低,D错误。 13.犬细小病毒(CPV)单克隆抗体(Cpv McAb)可抑制病毒对宿主细胞的侵染及病毒的复制,进而杀灭幼犬体内病毒。下列相关叙述,错误的是 A. 在Cpv McAb的制备过程中用到了动物细胞培养和动物细胞融合技术 B. 给幼犬注射CPV后,CPV抗体检测呈阳性,说明发生了体液免疫反应 C. 经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可直接生产Cpv McAb D. 对杂交细胞培养时,需要无菌无毒环境,且温度、气体环境等要适宜 【答案】C 【解析】 【分析】 由题文和选项的描述可知,该题考查学生对单克隆抗体的制备过程及动物细胞培养的相关知识的识记和理解能力。 【详解】在单克隆抗体的制备过程中,使用的动物细胞工程技术有动物细胞培养和动物细胞融合技术,A正确;给幼犬注射CPV后,会激发体液免疫,产生相应的抗体,因此若 CPV抗体检测呈阳性,说明发生了体液免疫反应,B正确;经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞并不都符合人们需要,还需经过克隆化培养和抗体检测,筛选出能分泌CPV McAb的杂交瘤细胞,C错误;对杂交细胞培养时,需要无菌无毒环境,且温度、气体环境等要适宜,D正确。 14.“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜—甘蓝”的杂交过程示意图。以下说法正确的是 A. 除去细胞壁形成原生质体,可运用的酶是纤维素酶、淀粉酶和果胶酶 B. 通常可诱导上述原生质体相互融合的方法是PEG和灭活的病毒诱导 C. 杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁 D. 愈伤组织形成“白菜—甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程 【答案】C 【解析】 【分析】 分析题图:图示表示“白菜一甘蓝”的培育过程,首先需要用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁;其次需要用物理(如电激、离心、振动)或化学(聚乙二醇)诱导原生质体融合;再采用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株,包括脱分化和再分化两个重要过程。 【详解】A、细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,因此除去细胞壁的酶有纤维素酶和果胶酶,A错误; B、诱导原生质体融合不能用灭活的病毒诱导,B错误; C、杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁,C正确; D、愈伤组织形成“白菜一甘蓝”植物体属于再分化过程,D错误。 故选C。 【点睛】需要考生结合植物细胞培养的相关知识,具备一定的图形分析能力。 15.下列有关核移植的叙述中,正确的是 A. 卵母细胞最好选择减数第一次分裂中期的卵母细胞 B. 胚胎核移植难度明显高于体细胞核移植 C. 供体细胞应选择传代10代以内细胞 D. 通过体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞动物进行了100%的复制 【答案】C 【解析】 【分析】 动物细胞培养过程中10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。动物胚胎分化程度低,全能性的恢复更容易,而动物体细胞分化程度高,恢复全能性十分困难。 【详解】减数第二次分裂中期的卵母细胞才具备与精子受精的能力,故核移植时卵母细胞最好选择减数第二次分裂中期的卵母细胞,A错误;动物胚胎分化程度低,恢复全能性更容易,而动物体细胞分化程度高,恢复全能性十分困难,故动物体细胞核移植难度明显高于胚胎核移植,B错误;10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型,故供体细胞应选择传代10代以内的细胞,C正确;生物的性状是由细胞核基因和细胞质基因共同控制的,体细胞核移植方法生产的克隆动物只是将核基因传递给了子代,质基因并没有传给子代,故对体细胞动物并不是进行了100%的复制,D错误。 故选C。 【点睛】熟悉核移植的过程是解题的关键。 16.用 32P 标记玉米体细胞(含 20 条染色体)的 DNA 分子双链,再将这些细胞转入不 含32P 的培养基中培养,让其分裂和分化,并最终形成完整的玉米植株。下列叙述中不正确 的是 A. 该过程体现了细胞的全能性,所使用培养基中通常需要加入生长素和细胞分裂素 B. 由于玉米是自养生物,因此培养基中可不加有机物成分 C. 若一个细胞中的染色体总条数和被32P 标记的染色体条数分别是 40 条和 5 条,则该 细胞可能处于第三次分裂的后期 D. 形成玉米植株过程中,细胞发生分化,但细胞内的遗传物质并没有发生变化 【答案】B 【解析】 【分析】 依题可知“由玉米体细胞分裂和分化,并最终形成完整的玉米植株”整个过程是植物组织培养,体现了植物细胞的全能性,全能性是组织细胞具备发育成完整植株的能力,用32P标记玉米体细胞,玉米体细胞的20 条染色体都被标记上32P,放在不含32P的培养基中培养,新合成的DNA子链不带有32P标记。 【详解】由分析可知,该过程体现了细胞的全能性,为促进细胞的分裂和分化,需要在培养基中加入生长素和细胞分裂素,A正确;玉米是自养生物,是玉米植株绿色植物细胞具有光合作用能力合成有机物,但是单个玉米体细胞,细胞中不一定含有叶绿体,不一定进行光合作用,B错误;因玉米正常体细胞有20条染色体,若细胞中的染色体总条数是40条,说明该时期染色体数目加倍,该时期为有丝分裂的后期,因玉米体细胞的20条染色体都被标记32P,第一次分裂后期有40条染色体带有32P标记,第二次分裂后期共有20条染色体带有32P标记,移向同一极的可能有0-20条染色体带有32P标记,所以第三次分裂后期可能含有0-20条染色体带有32P 标记,C正确;细胞分化是基因的选择性表达,遗传物质并没有发生改变,D正确。故选B。 【点睛】掌握植物细胞全能性概念,DNA复制特点以及细胞分裂过程中DNA、染色体数目变化是解决本题的关键。 17.下图中甲、乙、丙代表的是某种结构或物质,下列叙述与图示不符的是 A. 若甲乙丙分别表示二倍体植株、花药、单倍体苗,则丙一般含有一个染色体组,③可表示秋水仙素处理 B. 若甲乙丙分别表示根尖、愈伤组织、植物体,则①②分别表示脱分化和再分化 C. 若甲乙丙分别表示抗原、B细胞、浆细胞,则①需要糖被的参与,②表示细胞增殖和分化,③表示抗体 D. 若甲乙丙分别表示下丘脑、垂体、甲状腺,则①为促甲状腺激素,③表示激素的反馈调节作用 【答案】D 【解析】 【分析】 单倍体育种的 过程:采用花药离体培养得到单倍体植株;人工诱导染色体数目加倍(常用秋水仙素或低温诱导,以抑制纺锤体的形成)。植物组织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。体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。 【详解】二倍体(甲)经过减数分裂形成的花药(乙)中含有1个染色体组,进行花药离体培养得到的单倍体植株(丙)的过程中细胞分裂方式是有丝分裂,因此单倍体植株中也含有1个染色体组,再用秋水仙素进行人工诱导(③)形成纯合的二倍体,A正确;植物体根尖(甲)在离体状态下形成外植体,脱分化(①)形成愈伤组织(乙),再分化(②)形成胚状体,进而形成完整植株(丙),B正确;B淋巴细胞(乙)表面的糖蛋白识别抗原(甲),并增殖分化形成浆细胞或效应B细胞(丙)和记忆细胞,浆细胞产生抗体(③),与抗原特异性的结合,C正确;下丘脑(甲)合成促甲状腺激素释放激素(①),促进垂体(乙)释放促甲状腺激素(②),而甲状腺激素(③)过多时对下丘脑和垂体存在负反馈调节,D错误。 【点睛】解答本题的关键是弄清楚图中甲乙丙三者之间的关系以及三个数字可能代表的含义,尤其是注意在甲状腺激素的分级调节过程中三个数字代表的激素的种类。 18.动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示,a、b、c 表示现代工程技术,①、②、③表示其结果,下列说法正确的是 A. 若a是核移植技术,①反映了动物细胞也具有全能性 B. c可以表示单克隆抗体的制备,③为获得的单克隆抗体 C. ①②③中作为受体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物 D. 若 b 是试管动物技术,则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能 【答案】D 【解析】 【分析】由题文和图示分析可知:该题以“动物细胞培养”等为主线,综合考查动物细胞核移植技术、生产单克隆抗体、胚胎移植、试管动物技术等相关知识。 【详解】若a是核移植技术,则①反映了动物体细胞的细胞核具有全能性,A错误;单克隆抗体的制备,需要借助动物细胞培养技术来培养杂交瘤细胞等细胞,但不涉及胚胎移植,因此c不能表示单克隆抗体的制备,B错误;①②③中都需要进行胚胎移植,作为受体的动物品种必须是同种的健康的雌性动物,不一定为珍稀动物,C错误;若 b 是试管动物技术,则借助体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植,②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能,D正确。 【点睛】理清核移植技术的概念及原理、生产单克隆抗体的过程、试管动物技术的内涵和胚胎移植的意义,据此,结合概念图并利用所学的知识对各选项做出准确的判断。 19.某研究者利用细胞工程制备抗A的单克隆抗体。先用抗原(A)分别免疫3只同种小白兔(X、Y和Z),每只小白兔免疫5次,每次免疫一周后测定各小白兔血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),制备B淋巴细胞时,免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上,结果如图所示。下列有关叙述错误的是( ) A. 将抗原A注入小白兔体内的目的是为了获得已免疫的B淋巴细胞 B. 最适合用于制备B淋巴细胞是第五次免疫后的Y小白兔 C. 骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合必需使用灭活的病毒进行促融 D. 融合细胞需经两次筛选才可获得只分泌抗A抗体的杂交瘤细胞 【答案】C 【解析】 制备抗A的单克隆抗体,必须先获得能产生抗A的B淋巴细胞,则需要将抗原A注入小白兔体内从而获得已免疫的B淋巴细胞,A正确。由于第五次免疫后Y小白兔的血清抗体的效价最高,因此最适合用于制备B淋巴细胞,B正确。骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合可以采用物理法(离心、电激)、化学法(聚乙二醇)或灭活的病毒进行促融,C错误。融合细胞需经两次筛选才可获得只分泌抗A抗体的杂交瘤细胞,第一次是筛选出杂交瘤细胞(用选择培养基),第二次是进一步筛选出能产生抗A抗体的杂交瘤细胞,D正确。 【点睛】学生对单克隆抗体的制备过程理解不清 单克隆抗体的制备过程 20.日本京都大学山中伸弥(Shinya Yamanaka)领导的实验室在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了iPS的研究.他们把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子引入小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞,发现可诱导其发生转化,产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、分化能力等都与胚胎干细胞极为相似.从理论角度而言,下列有关iPS细胞说法不正确的是 A. iPS细胞在形态上,表现为体积小、细胞核大,核仁明显 B. iPS细胞在功能上具有细胞的全能性,即可分化为成年动物体内任何一种组织的细胞 C. iPS细胞可能用于治疗人类因细胞坏死或退化而导致的某些顽症 D. iPS细胞在体外培养条件下,可以维持增殖而不发生分化 【答案】B 【解析】 iPS细胞类似于胚胎干细胞,在形态上,表现为体积小、细胞核大,核仁明显,A正确;iPS细胞在功能上具有细胞的全能性,类似于胚胎干细胞,但是只引入了四种转录因子,所以并不能分化为成年动物体内任何一种组织的细胞, B错误;iPS细胞在医学领域可能具有广阔的应用前景,可用于治疗人类的某些顽症,如帕金森综合症、老年痴呆症等疾病,C正确;iPS细胞在体外培养条件下,可以只增殖而不分化,D正确。 【点睛】本题考查干细胞的概念及种类,重点考查胚胎干细胞的特点,相关知识点只需考生识记即可,属于考纲识记层次的考查。对于此类试题,需要考生在平时的学习过程中,注意构建知识网络结构,并对相关知识进行归纳总结。 21.下面是科学家设计的快速繁殖良种奶牛的两种方法,下列叙述错误的是 A. 在试管牛E和克隆牛G的培育过程中都必须用到胚胎移植技术 B. 为了获得更多的卵细胞需要用促性腺激素处理良种母牛B C. 良种母牛B与良种公牛C杂交后代的遗传信息与克隆牛G的相同 D. 要培育高产奶率的转基因牛,则目的基因的受体细胞一般是受精卵 【答案】C 【解析】 【分析】 试管牛是有性生殖的结果,其遗传信息来自双亲;克隆牛G 属于无性生殖,其主要遗传信息来自提供细胞核的个体。 【详解】A、在试管牛和克隆牛的培育过程中都必须用到动物细胞培育技术和胚胎移植技术,正确。 B、培育试管牛要对良种母牛进行超数排卵处理(使用促性腺激素),正确。 C、克隆牛G属于无性生殖,其主要遗传信息来自提供细胞核的个体:公牛C,错误。 D、培育高产奶牛的转基因牛,属于基因工程范畴,一般转基因动物的目的基因的受体细胞是受精卵,正确。 故选C。 【点睛】考生要对繁殖良种奶牛的两种方法的路线图加以区分,试管牛属于有性生殖的结果,克隆牛G属于无性生殖。 22.下列生物工程技术中,一定要来自同一个物种的是( ) ①核移植中细胞核和细胞质来源 ②动物细胞融合中的两个细胞 ③牛胚胎移植中胚胎的供体与受体 ④植物体细胞杂交中两个体细胞 A. ①②③④ B. ③ C. ①②③ D. ②③ 【答案】B 【解析】 核移植中细胞核和细胞质的来源可以是不同物种,如我国科学家童第周做的金鱼细胞核移植实验是将金鱼的细胞核移植到去核的角皮鱼卵内,①错误;动物细胞融合中的两个细胞可以来自不同物种,如人鼠细胞融合,②错误;牛胚胎移植中胚胎的供体与受体必须来自同一个物种,这样才不产生排斥反应,移植才成功,③正确;植物体细胞杂交中两个体细胞可来自不同物种,如番茄可与马铃薯杂交获得杂种植株,④错误。综上所述,B项正确,A、C、D三项均错误。 【点睛】解答此题的关键是围绕“一定要来自同一个物种”这一信息作为解题的切入点进行思考,结合所学的有关核移植、动物细胞融合、胚胎移植的生理学基础、植物体细胞杂交技术的知识分析各选项,不难得出正确的答案。本题的易错点在于:误认为动物细胞核移植技术中细胞核和细胞质需来自同一物种,解答此题的关键在于课堂上教师是否进行相应的拓展。 23.以下对于胚胎分割的描述,正确的有 ①胚胎分割移植可产生基因型完全相同的新个体 ②内细胞团一般到囊胚才出现,胚胎分割时最好将其均等分割,移植成功率才高 ③只能对囊胚期细胞进行分割 ④不仅内细胞团要均等分割,滋养层也要均等分割,否则不易成功 ⑤胚胎分割移植属于有性生殖 ⑥胚胎分割次数越多,产生的新个体也越多 A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项 【答案】B 【解析】 胎分割移植由于不改变细胞内的遗传物质,所以可产生基因型完全相同的新个体,①正确;内细胞团一般到囊胚才出现,胚胎分割时最好将其均等分割,移植成功率才高,②正确;对桑葚期和囊胚期细胞都可以进行胚胎分割,③错误;不仅内细胞团要均等分割,滋养层不发育成个体的组织器官,所以不要求均等分割,④错误;胚胎分割移植属于无性生殖,⑤错误;胚胎分割次数越多,得到的胚胎发育成功率越低,⑥错误;综上分析,正确选项有两项,选B。 24. 下列关于生殖细胞的发生和受精过程的叙述错误的是( ) A. 卵子是从动物的初情期开始,经过减数分裂形成的 B. 雄原核形成的同时,卵子完成减数第二次分裂 C. 透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障 D. 获能的精子能够刺激卵细胞膜发生变化,阻止其他精子进入卵内 【答案】A 【解析】 卵子的发生开始于胚胎性别分化之后,并且MⅠ和MⅡ两次分裂是不连续的,A错误;雄原核形成与卵子完成减数第二次分裂是同时进行的,B正确;精子触及卵细胞膜的瞬间,发生透明带反应,阻止其他精子进入,是防止多精入卵受精的第一道屏障,C正确;获能的精子能够刺激卵细胞膜发生变化,阻止其他精子进入卵内,是防止多精入卵受精的第二道屏障,D正确。 25.如图为某哺乳动物的生殖过程图,正确的是( ) A. 动物个体2为克隆动物,c为高度分化的体细胞 B. 动物个体2的遗传性状与提供b细胞的母羊完全不同 C. 产生动物个体2的生殖方式为有性生殖 D. e细胞为已完成减数分裂的卵细胞 【答案】A 【解析】 依题意并结合分析图示可知,a为精子、b为卵子、c为某动物高度分化的体细胞,动物个体2是由去核的卵子与c的体细胞核重组形成的重组细胞经有丝分裂、细胞分化发育而成,属于克隆动物,A项正确;动物个体2的细胞核基因来自c,细胞质基因来自b,所以动物个体2的极少数遗传性状与提供b细胞的母羊相同,B项错误;动物个体2的培育采用了核移植技术,其生殖方式为无性生殖,C项错误;e细胞为处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞,不是已完成减数分裂的卵细胞,D项错误。 26.华南虎是国家一级保护动物,可采用试管动物技术进行人工繁殖,该技术包括的环节有 ①转基因 ②核移植 ③体外受精 ④细胞培养 ⑤胚胎移植 A. ①②④ B. ③④⑤ C. ②③⑤ D. ①②③④⑤ 【答案】B 【解析】 试管动物是通过体外受精技术获得的。以华南虎为例,从母虎体内取出卵细胞,若未成熟,需通过细胞培养至成熟,再在试管或培养皿中完成受精,然后将发育正常的早期胚胎移植到受体子宫内着床、妊娠、发育,直至分娩。由此可知,该技术包括了体外受精和胚胎移植两个环节,因此正确选项为③④⑤,故本题正确答案为B。 27.土壤农杆菌含有一个大型的Ti质粒(如图所示),在侵染植物细胞的过程中,其中的T-DNA片段转入植物的基因组。若想用基因工程并通过土壤农杆菌向某种植物中导入抗旱基因,以下分析不合理的是 A. 若用Ti质粒作为抗旱基因的载体,要保证复制原点和用于转移T-DNA的基因片段不被破坏 B. 农杆菌转化法自然条件下用于将目的基因导入双子叶植物和裸子植物 C. 用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞,可以通过植物组织培养技术培育出具有抗旱基因的植物 D. 若能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因,则说明该基因工程项目获得成功 【答案】D 【解析】 【分析】 农杆菌转化法用于将重组基因转入植物细胞中,农杆菌转化法的适用对象为双子叶植物和裸子植物,农杆菌对单子叶植物的感染力较差。农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可以转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体上。 【详解】农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,故插入的目的基因应位于T-DNA片段内,且保证Ti质粒的复制原点和用于转移T-DNA的基因片段不被破幻,A选项正确;农杆菌对不同的植物感染能力不同,农杆菌对双子叶植物和裸子植物的感染能力较好,对单子叶植物的感染能力较差,B选项正确;用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞,能够使受体植物细胞获得抗旱基因,再可通过植物组织培养培育出具有抗旱基因的植物,C选项正确;能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因,但不能保证抗旱基因能够顺利表达,不能说明该基因工程项目获得成功,D选项错误。因此错误的选项选择D。 28.生物技术的发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神话.如果世界上最后一只野驴刚死亡,以下较易成为“复生”野驴的方法是 ( ) A. 将野驴的体细胞取出,利用组织培养技术,经脱分化、再分化,培育成新个体 B. 将野驴的体细胞两两融合,再经组织培养培育成新个体 C. 取出野驴的体细胞的细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中,再经胚胎移植孕育培养成新个体 D. 将野驴的基因导入家驴的受精卵中,培育成新个体 【答案】C 【解析】 【分析】 1、动物核移植的概念: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。这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。 2、动物体细胞核移植技术的应用:①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;②保护濒危物种,增大存活数量;③生产珍贵的医用蛋白;④作为异种移植的供体;⑤用于组织器官的移植等。 【详解】A、由于动物细胞的全能性受到限制,目前动物细胞还不能培养成动物个体,A错误; B、由于动物细胞的全能性受到限制,目前动物细胞融合技术还不能产生生物体,B错误; C、将野驴的体细胞核移植到雌性家驴的去核卵细胞中,可以克隆形成野驴,C正确; D、将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中,只能培育出转基因驴,不能让野驴“复生”,D错误。 故选C。 29.某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp),先用限制酶a切割,再把得到的产物用限制酶b切割,得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法正确的( ) A. 在该DNA分子中,a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个 B. a酶与b酶切出的粘性末端不能相互连接 C. a酶与b酶切断的化学键不相同 D. 用a酶切割与线性DNA相同碱基序列的质粒,得到4种切割产物 【答案】A 【解析】 【分析】 限制性核酸内切酶是基因工程中必须的工具酶,限制酶能够识别双链DNA分子中的特定的核苷酸序列,并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,形成黏性末端和平末端。相同的限制酶形成的粘性末端相同。 【详解】由题表可得,a酶切割后形成四个片段,因此在该DNA分子中,a酶有3个识别序列,再次切割后,片段增加2个,因此b酶有2个识别序列,A选项正确;由题意可得,a酶形成的粘性末端为GATC,b酶形成的黏性末端也为GATC,两个黏性末端相同,因此可以互相连接,B选项错误;限制性核酸内切酶切断的化学键均为连接核苷酸的磷酸二酯键,切断的化学键相同,C选项错误;质粒为环形DNA分子,a酶在线性DNA上有3个识别序列,用a酶切割与线性DNA相同碱基序列的质粒,应当得到3中切割产物,D选项错误。 30.几百年来在珠江三角洲地区流行的“桑基鱼塘”是将低洼稻田挖深作塘,塘内养鱼,塘基上种桑,用桑养蚕,蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕三丰收。下列有关“桑基鱼塘”说法不正确的是( ) A. 该生态系统在一定程度上实现了对能量的多级利用 B. 该生态系统是生态农业的雏形 C. 该生态系统物种多样性得到了较好的保护 D. 该生态系统稳定性的维持需要人的干预 【答案】C 【解析】 【分析】 生态农业是按照生态学原理和经济学原理,运用现代科学技术成果和现代管理手段,以及传统农业的有效经验建立起来的,能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。生态农业能实现物质和能量的多级利用。 【详解】该生态系统在一定程度上实现了对物质和能量的多级利用,A正确;生态农业要求把发展粮食与多种经济作物生产,发展大田种植与林、牧、副、渔业,发展大农业与第二、三产业结合起来。可见,该生态系统是生态农业的雏形,B正确;“桑基鱼塘”没有体现对物种多样性的保护,C错误;人工生态系统需要人的干预,D正确。 第II卷非选择题 31.Ⅰ狂犬病是由狂犬病病毒引起的人畜共患的烈性传染病,制备鼠源性抗狂犬病病毒单克隆抗体是检测狂犬病病毒、治疗狂犬病的有效措施之一。请回答下列问题: (1)用狂犬病病毒的RRIG蛋白免疫小鼠,一段时间后,若小鼠血清中检出_________的抗体,则说明小鼠产生了免疫反应。再从小鼠脾细胞中获取______,然后将其与骨髓瘤细胞融合。 (2)在细胞融合完成后,筛选出杂交瘤细胞。杂交瘤细胞的特点是_____ (3)得到的单克隆抗体能准确地识别出RRIG蛋白,原因是单克隆抗体具有 ________的特性。 ⅡDNA序列D能在基因A表达的转移酶作用下,从序列D所在染色体的某个位置转移到其他位置,或随机转移到其他染色体上。科研人员利用这一原理来构建稳定遗传的大豆突变体库。 (1)科研人员分别将序列D和基因A作为____________,插入含卡那霉素抗性基因的T-DNA上,利用农杆菌转化植物,筛选得到转D植株和转A植株。 (2)将得到的转D植株或转A植株自交,若某植株所结种子中具有卡那霉素抗性的占_________,则判断该植株为T-DNA单拷贝插入。继续种植具有卡那霉素抗性的种子,长成植株后进行自交,若某植株所结种子_____________________________,可获得纯合的转D植株或转A植株。 (3)科研人员将纯合的转D植株与转A植株杂交,并根据转入两种植株中的DNA序列的差异,用PCR方法确定杂交是否成功,结果如下图所示: 据图可知,F1植株编号为________________________的杂交组是杂交成功的。 【答案】 (1). 抗RRIG蛋白 (2). B淋巴细胞 (3). 无限增殖且能产生专一性抗体 (4). 特异性强,灵敏度高 (5). 目的基因 (6). 3/4 (7). 全部具有卡那霉素抗性 (8). 3~5、7~9、11 【解析】 【分析】 据题文描述可知:本题考查学生对生产单克隆抗体、基因工程的基本操作程序、基因的分离定律等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。 【详解】Ⅰ(1) 狂犬病病毒的RRIG蛋白属于抗原,在抗原的刺激下,机体会产生相应的抗体。可见,用狂犬病病毒的RRIG蛋白免疫小鼠,一段时间后,若小鼠血清中检出抗RRIG蛋白的抗体,则说明小鼠产生了免疫反应。之后,将从免疫小鼠脾细胞中获取的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。 (2) 杂交瘤细胞具有无限增殖且能产生专一性抗体的特点。 (3) 由于制备鼠源性抗狂犬病病毒的单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特性,因此能准确地识别出RRIG蛋白。 Ⅱ(1)依题意可知:可分别将序列D和基因A作为目的基因,插入含卡那霉素抗性基因的T-DNA上,利用农杆菌转化植物,筛选得到转D植株和转A植株。 (2) T-DNA上含卡那霉素抗性基因,若将T-DNA单拷贝插入植株的染色体上,则该转D植株或转A植株相当于与卡那霉素抗性基因有关的杂合子,其自交植株所结种子中具有卡那霉素抗性的占3/4,其中纯合子与杂合子之比约为1∶2,纯合子自交后代不发生性状分离。可见,继续种植具有卡那霉素抗性的种子,长成植株后进行自交,若某植株所结种子全部具有卡那霉素抗性,则可获得纯合的转D植株或转A植株。 (3) 将纯合的转D植株与转A植株杂交,F1植株中应同时具有序列D和基因A,据此分析图示可知:F1植株中编号为3~5、7~9、11的植株同时具有序列D和基因A,说明这些植株的杂交组是杂交成功的。 【点睛】解答此题需识记并理解生产单克隆抗体的过程、基因工程操作的“四部曲”等相关知识,并将转基因生物的遗传与基因的分离定律结合起来。在此基础上,从题意和图示中提取有效信息,对各问题情境进行分析解答。 32.科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图,请回答下列问题: (1)图中卵母细胞应在体外培养到______期,步骤①应先对卵母细胞进行______处理。 (2)由图可知,步骤②要分离出ES细胞,需将重组胚胎培养到______期。 (3)步骤③选择ES细胞作为受体细胞而不是上皮细胞,是因为ES细胞______,该过程需要先利用______技术扩增干扰素基因,其前提是要有一段已知干扰素基因的核苷酸序列以便合成______。 (4)步骤④应在培养液中加入______。为检测干扰素基因是否在小鼠体内成功表达,可以采用______技术。 【答案】 (1). MII中(减数第二次分裂中) (2). 去核 (3). 囊胚 (4). 在功能上具有发育的全能性 (5). PCR (6). 引物 (7). 分化诱导因子 (8). 抗原-抗体杂交 【解析】 【分析】 分析题图:图示是利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗的流程,其中①表示获得重组细胞的过程;②表示早期胚胎培养过程;③表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞。 【详解】(1)过程①获得重组胚胎之前需要通过核移植技术获得重组细胞,接受细胞核的去核卵母细胞应该处于MⅡ期。 (2)ES细胞可以从囊胚的内细胞团中分离出来。 (3)步骤③选择ES细胞作为受体细胞,是因为ES细胞在功能上具有发育的全能性;将目的基因导入受体细胞前,需要构建含有目的基因(干扰素基因)的表达载体。PCR技术可在体外大量扩增目的基因,其前提是要有一段已知干扰素基因的核苷酸序列以便合成引物。 (4)步骤④应在培养液中加分化诱导因子。为检测目的基因的表达情况,可采用抗体-抗原杂交技术,若有杂交带出现,表明目的基因已成功表达。 【点睛】本题结合利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗的流程图,综合考查基因工程、细胞工程和胚胎工程的相关知识,要求考生识记细胞工程的操作步骤及相关细节;识记核移植技术的过程及应用;识记胚胎干细胞的来源及特点,能结合所学的知识准确答题。 33.转基因抗病甜椒的培育过程如图所示。质粒上有Pst I、Sma I、EcoR I、 Apa I等四种限制酶切割位点。请回答: (1)构建含抗病基因的表达载体A时,应选用限制酶_____对____进行切割。 (2)通常采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时,受体应选_____(填“正常叶”或“损伤叶”),原因是 ____________。 (3)培养基中卡那霉素会抑制甜椒愈伤组织细胞的生长,欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的甜椒细胞,应使A中含有的________作为标记基因。 (4)在适宜条件下,图中①培养基中生长素与细胞分裂素的比例适中,且生长素的含量___(填“低于”或“等于”或“高于”)细胞分裂素时,主要诱导植物组织________________。 【答案】 (1). PstⅠ、EcoRⅠ (2). 含抗病基因的DNA、质粒 (3). 损伤叶 (4). 植物受到损伤时伤口处细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞 (5). 抗卡那霉素基因 (6). 高于 (7). 脱分化 【解析】 【分析】 本题以转基因抗病甜椒的培育过程图为情境,考查学生对基因工程的基本操作程序、植物组织培养的过程等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。 【详解】(1) 依题意并分析图示可知:抗病基因中存在SmaⅠ的识别位点,若使用SmaⅠ切割含抗病基因的DNA,则会破坏抗病基因的结构;抗病基因的两端分别含有PstⅠ、EcoRⅠ的识别位点,用PstⅠ、EcoRⅠ切割含抗病基因的DNA,能保持抗病基因结构的完整性,而且质粒上也含有PstⅠ、EcoRⅠ的识别位点。所以构建含抗病基因的表达载体A时,应选用的限制酶有PstⅠ、EcoRⅠ对含抗病基因的DNA、质粒进行切割。 (2) 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,所以采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时,受体应选损伤叶。 (3) 培养基中的卡那霉素会抑制甜椒愈伤组织细胞的生长;若甜椒细胞中含有抗卡那霉素基因,则抗卡那霉素基因的表达产物会解除卡那霉素对甜椒愈伤组织细胞生长的抑制作用。抗卡那霉素基因属于基因工程中的标记基因,其作用是供重组DNA的鉴定和选择,即鉴别和筛选受体细胞是否含有目的基因。可见,欲利用含卡那霉素的培养基筛选已导入抗病基因的甜椒细胞,应使表达载体A中含有抗卡那霉素基因,以此作为标记基因。 (4) 图中使用①培养基培养的目的是:使甜椒组织块通过脱分化形成愈伤组织。培养基中生长素与细胞分裂素的比例适中,且生长素的含量高于细胞分裂素时,细胞分裂素的作用呈现加强趋势,主要诱导植物组织脱分化。 【点睛】本题的难点在于对(1)题的解答,其关键在于从图示和题意中抽提出隐含的信息:用限制酶SmaⅠ切割含抗病基因的DNA时会破坏抗病基因的结构,而同时用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ切割则能保持抗病基因结构的完整性。 34.某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5′末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲)作目的基因,并将其插入质粒P0,构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。回答下列问题: (1)据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是_________。使用这两种酶进行酶切是为了保证_______________的完整性,启动子能与_______特异性结合驱动转录开始。 (2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后,若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了________和_________过程。 (3)为了获得含有甲的牛,该团队需要做的工作包括:将能够产生绿色荧光细胞的_____________移入牛的____________中、体外培养、胚胎移植等。 (4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,某同学用PCR方法进行鉴定。在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的_________(填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR模板。 【答案】 (1). E1和E4 (2). 甲 (3). RNA聚合酶 (4). 转录 (5). 翻译 (6). 细胞核 (7). 去核卵母细胞 (8). 核DNA 【解析】 【分析】 目的基因的获取方法:基因文库获取,PCR,人工合成。 基因工程常用的工具:限制酶、DNA连接酶、运载体。 【详解】(1)甲是L1-GFP融合基因,需要插入到质粒中启动子和终止子之间且不能破坏自身的完整性,由图可知,应该选择E1和E4进行切割,启动子是RNA聚合酶结合的位点,启动转录。 (2)荧光蛋白基因表达才会出现绿色荧光,故若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了基因表达过程,即完成了转录和翻译过程。 (3)要获得含荧光的牛,应该通过核移植技术把能够产生绿色荧光的细胞核移入去核的卵母细胞中,获得重组细胞,再经过早期胚胎培养及胚胎移植,即可获得含有甲的牛。 (4)由于基因的选择性表达,同一基因在不同细胞的表达情况不同,要检测不同细胞中是否含目的基因,不能选择RNA进行鉴定,而应该获取DNA进行检测,另外PCR的模板是DNA不是RNA。 【点睛】为了保证被限制酶切割后的目的基因和载体可以连接起来,常用同种酶切割目的基因和运载体,以便产生相同的黏性末端;为了避免自身环化,可以选择两种限制酶同时切割。 查看更多