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1、单元质量检测(十八)选修三现代生物科技专题(时间：90分钟)一、选择题(共60分)1科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是该技术将导致定向变异DNA连接酶把目的基因及运载体黏性末端的碱基对连接起来蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料受精卵是理想的受体ABC D解析：基因工程可将控制特定性状的外源基因导入受体细胞，从而定向改造生物的性状，而且操作过程不受亲缘关系远近的制约，即克服远缘杂交不亲合的障碍。在基因工程操作程序中，所用的DNA连接酶连接的不是目的基因及运载体黏性末端的碱基对，而是目的基因及运载体的DNA两条链的骨架，即核苷酸及磷酸的连接，也就是说
2、，DNA连接酶只能催化断开的DNA双键重新形成磷酸二酯键。由蛋白质中的氨基酸序列可推知相应的 mRNA中核苷酸序列，进而可推测相应基因中核苷酸排序，从而可以用化学合成方法人工合成目的基因。转基因羊的乳腺细胞及全身所有的组织细胞均来自受精卵的有丝分裂，遗传物质都及受精卵完全相同，而受精卵体积较大，操作较容易，也能保障发育成的个体所有细胞都能含有外源基因。答案：B2下列哪项不是将目的基因导入植物细胞的方法A基因枪法 B显微注射法C农杆菌转化法 D花粉管通道法答案：B3利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是A棉花二倍体细胞中检测到细菌
3、的抗虫基因B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白解析：该题考查了目的基因的检测和目的基因的表达两个概念之间的区别。基因表达的产物是蛋白质，因此，只有在受体细胞中检测或提取到了相应蛋白质才能证明目的基因在受体细胞中完成了表达，A、C只能说明完成了目的基因的导入，B只能说明完成了目的基因的导入和目的基因的转录过程。答案：D4合成自然界不存在的蛋白质应首先设计A蛋白质结构 BRNA结构C氨基酸序列 D基因结构解析：合成自然界不存在的蛋白质属于蛋白质工程，应根据蛋白质功能，从设计蛋白质结构入手，然后通过基因修饰或基因合成，合
4、成出相应的蛋白质。答案：A5关于蛋白质工程的说法，正确的是A蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作B蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子C对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的D蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的解析：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。由于基因决定蛋白质，因此，要对蛋白质的结构进行设计改造，还必须从基因入手。及基因工程不同，蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。答案：B6下列说法正确的是A
5、所有植物细胞都可以表现全能性B不同部位植物细胞的全能性是相同的C处于离体状态的植物细胞能表现全能性D有全套基因是细胞有全能性的根本原因解析：离体的植物细胞只有在一定的外界条件下才能表现全能性，全能性的根本原因是细胞中有全部遗传物质。答案：D7运用下列各种细胞工程技术培育生物新品种，操作过程中能形成愈伤组织的技术是植物组织培养植物体细胞杂交动物胚胎移植细胞核移植A BC D答案：A8将小鼠骨髓瘤细胞及一种B淋巴细胞融合，可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体，下列关于此项技术的依据、步骤及应用的叙述不正确的是AB淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖B骨髓瘤细胞可以无限增殖，但不能产生抗体CB淋巴细胞
6、及骨髓瘤细胞直接放入培养液中就能融合为杂交瘤细胞D单克隆抗体可用于疾病的诊断、治疗和预防，也可用于研制治疗癌症的“生物导弹”解析：杂交瘤细胞需要灭活的仙台病毒或聚乙二醇的诱导才能融合。答案：C9下列关于细胞工程的叙述中，错误的是A植物细胞融合必须先制备原生质体B试管婴儿技术包括人工受精、动物细胞培养和胚胎移植三方面C经细胞核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传性状D单倍体育种过程中应用了植物组织培养技术解析：细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程。植物细胞工程中有细胞融合、组织培养、育种等；动物细胞工程有动物细胞的融合、培养、核移植、胚胎移植、单克隆抗体制备等。植物体细胞杂交的实质是原生质体
7、的融合，但因细胞壁阻碍了原生质体的融合，故必须先用酶解法去除细胞壁，制备裸露的原生质体。试管婴儿技术包括首先采用体外人工受精形成受精卵，然后进行初步培养成为早期胚胎，进而将胚胎移植到待孕母体子宫发育等一系列技术，细胞核移植形成的新个体的遗传物质主要来自核供体，但细胞质中也有少量的遗传物质，因此，该个体具有两个亲本的遗传特性。单倍体育种过程中的花药离体培养所用的技术为植物组织培养。答案：C10动物细胞培养及植物组织培养重要区别在于A动物细胞培养可以传代培养，而植物不能B动物细胞培养是单个细胞培养，而植物不能C动物细胞培养的培养基的成分及植物不同D动物细胞培养中可发生遗传物质的改变，而植物不能解析
8、：动物细胞当培养到细胞系时，遗传物质会改变。答案：D11用单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”。下列对此叙述不正确的是A“瞄准装置”是指识别肿瘤的单克隆抗体B“弹头”具有选择性杀伤肿瘤细胞的功能C“弹头”由放射性同位素、化学药物等物质构成D“生物导弹”的制备利用了动物细胞工程技术答案：B12下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是A对供体、受体要进行选择B要用激素对供体进行超数排卵处理C供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应D胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法答案：C13下列说法不正确的是A胚胎工程技术包括胚胎移植、胚胎分割、体外受精等技术
9、B试管牛的培育过程属于克隆过程C提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”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答案：B14“设计试管婴儿”及“试管婴儿”均用到了下列哪些生物技术手段A核移植技术B体外受精技术C植入前遗传学诊断技术D胚胎分割技术答案：B15生物武器的传播途径包括直接传播食物传播生活必需品传播施用者人体传播A BC D答案：C二、简答题(共40分)16应用生物工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：(1)在培育转入生长激素基因牛过程中，过程需要的工具酶是_，过程常用的方法是_。(2)可通过转入生长激素基因牛分泌的乳
10、汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有_。过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用_技术，培育出多头相同的转基因牛犊。(3)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体时，最可能是_细胞，代表的细胞具有_的特点。(4)在抗虫棉培育过程中，过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，则及采用叶肉细胞相比较，其优点是_，过程采用的技术是_。(5)要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程：_。解析：是目的基因及载体结合的过程，需要限制酶和DNA连接酶；是重组质粒导入受体细胞的过程，常用的
11、方法是显微注射法。(2)基因表达载体的首端必须有启动子；桑椹胚或囊胚阶段可以进行胚胎分割，这种方法可以培育出更多相同的转基因牛犊。(3)从图中看，最可能是浆细胞，是导入prG的重组细胞，具有无限增殖和产生特异性抗体的特点。(4)愈伤组织细胞及叶肉细胞相比较，其优点是全能性高。答案：(1)限制酶、DNA连接酶显微注射法(2)(乳腺蛋白基因的)启动子胚胎分割移植(胚胎分割和胚胎移植)(3)浆既能无限增殖又能产生特定抗体(4)全能性高植物组织培养(5)让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定该转基因棉花是否具有抗虫性状17继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了
12、一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞中，常用方法是_。(2)进行基因转移时，通常要将外源基因转入_中，原因是_。(3)通常采用_技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。(4)在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的_细胞中特异表达。(5)为使外源基因在后代中长期保持，可将转基因小鼠体细胞的_转入_细胞中构成重组细胞，使其发育成及供体具有相同性状的个体，该技术称为_。解析：转基因生物反应器是指利用转基因活体动物的某种能够高效表达外源基因的器官或组织来进行工业化生产活性功能蛋白的技术，该技
13、术的第一步就是导入外源基因，对于动物细胞来说，常采用的方法是显微注射法。显微注射法的优点是导入的外源基因片段可长达50 kb，外源基因在宿主染色体上的整合率相对较高。小鼠的膀胱上皮细胞属于体细胞，可采用核移植的方法，培育出能长期合成人生长激素的个体来。答案：(1)显微注射(2)受精卵(或早期胚胎)受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞中表达(3)DNA分子杂交(核酸探针)(4)膀胱上皮(5)细胞核去核的卵核移植(或克隆)18某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据下图回答：(1)图中表示的是该花粉培养过程中的_过程，表示的是
14、_过程，X代表的是_，表示的是_过程，表示的是诱导_过程。(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中_的种类及其浓度配比，最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为_植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有_。(3)对植株甲进行_，才能使其结实产生后代(乙)，否则植株甲只有通过_的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是_植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为_种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为_种。花药培养在育种上的特殊意义是_，从而开辟育种新途径。解析：由高度分化的植物器官、组
15、织或细胞产生愈伤组织的过程为植物细胞的脱分化，愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程为再分化。而植物激素是植物细胞脱化、再分化不可缺少的调节物质，且不同激素的浓度比影响再分化过程。乙植株为纯合的二倍体，所以每一株乙植株产生可育花粉的基因组成种类为1种。该群体植株有多种基因型的纯合体，所以，该群体植物产生的可育花粉的基因组成种类为多种。答案：(1)脱分化再分化胚状体分化(或发育)生根(2)激素单倍体全能性(3)染色体加倍(其他合理答案也可)无性繁殖乙(或经过染色体加倍)一多缩短育种周期19转基因产品的安全性目前已成为人们争论的焦点之一，但这并不能阻止转基因技术应用于生产实践的种种尝试，转
16、基因小牛的诞生就是其中的一例。人的血清蛋白在临床上需求量很大，通常从人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类传染性病原体造成的威胁及日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。如果应用基因工程和克隆技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，那么，利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下：a.将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞，形成重组细胞；b.取出重组细胞的细胞核，注入去核牛卵细胞中，形成重组细胞；c.将胚胎移植到母牛的子宫内，最终发育成转基因小牛。请回答下列问题：(1)重组细胞实现了_的重组。(2)重组细胞实现了_的重组。(3)若将早期胚胎分割成若干个胚胎细胞， 让其分别发育成一头小
17、牛，这些小牛的基因型是否相同？说明理由。_。(4)为什么实际过程中第一步要选择“雌性奶牛胚胎”？_。(5)上述(2)(3)分别利用的胚胎工程技术是_、_，胚胎工程操作中的终端环节是_。(6)上述过程实现了_工程和_工程的综合应用。解析：这里的转基因牛是转入的人的血清白蛋白基因，利用雌奶牛可通过产奶把这种蛋白质分泌出来。再利用胚胎分割移植，让胚胎发育成一个完整个体，从而提高血清白蛋白的产量。答案：(1)人体血清白蛋白基因及奶牛胚胎细胞中DNA(即基因)(2)去核卵细胞的细胞质及重组细胞的细胞核(即核及质)(3)相同。因为它们都是由重组细胞经过卵裂(有丝分裂)产生的。(4)导入基因表达的产品是人血
18、清白蛋白，利用雌性奶牛可通过产奶把这种“表达物质”分泌出来。(5)核移植胚胎分割胚胎移植(6)基因胚胎20如图为“秸秆的多级利用”农业生态系统中能量流动和物质循环示意图。请回答下列问题：(1)“秸秆的多级利用”充分体现了生态工程的_原理，最大限度地实现了物质的循环，减轻了燃烧秸秆造成的_效应。(2)图中属于生产者的是_；消费者是_；分解者是_。(3)在该农业生态系统中，物质经多次重复利用，提高了_。(4)农村大量燃烧秸秆和柴草会产生什么问题？至少列举三种现象。_。_。_。答案：(1)物质循环再生温室(2)作物家畜食用菌、蚯蚓(3)物质利用率(4)农村燃烧秸秆和柴草的热能利用效率低；使秸秆不能作
19、为有机肥料还田，土壤有机质得不到补充，土壤及农作物之间物质循环遭到破坏，以致于土壤肥力下降，农作物产量不能迅速提高；导致滥伐林木、乱铲草皮，植被受到严重损毁，进而造成水土流失、土壤沙化，农业生态环境恶化；燃烧秸秆和柴草会产生大量的烟尘，污染大气，降低大气的能见度，影响人们的身体健康和交通安全等；温室效应，空气中二氧化碳浓度增高，土壤沙漠化。21科学家利用细胞工程培育了“白菜甘蓝”杂种植株，如图所示，请据图回答下列问题：(1)由D形成F过程所依据的原理是_，从本质上讲，“白菜甘蓝”杂种植株具有的性状是_的结果。(2)若“白菜甘蓝”杂种植株为四倍体，则该植株的花粉经离体培养得到的植株是_倍体。(3
20、)“白菜甘蓝”杂种植株的食用部分是叶，但叶又易受昆虫危害而影响产量，科学家又利用基因工程培育出带有抗虫基因的“白菜甘蓝”植株，请你设计实验，检测此植株的抗虫基因是否表达。取昆虫幼虫放到带有抗虫基因的“白菜甘蓝”植株甲上，再取等量生活状态基本一致的昆虫幼虫放在_植株乙上。适宜条件下培养一段时间后，分别观察_的生活情况。若_，说明甲植株的抗虫基因未得到表达；若_，说明甲植株的抗虫基因得到表达。解析：(1)DF的过程说明细胞具有全能性，杂种植物具有的性状是基因选择性表达的结果。(2)凡是由未受精的配子发育而成的个体都是单倍体。(3)应注意实验设计的对照原则、等量原则及单一变量原则。答案：(1)细胞的
21、全能性基因选择性表达(2)单(3)长势相似的普通“白菜甘蓝”昆虫幼虫甲、乙植株上昆虫幼虫均正常生活甲植株上昆虫幼虫灭亡，乙植株上昆虫幼虫正常生活(、其他答案合理也可)22在培育转基因植物的研究中，卡那毒素抗性基因(kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答：(1)A过程需要的酶有_。(2)B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是_。(3)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入_。(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用_作为探针。解析：A过程为目的基因及运载体
22、相结合的过程，需要同一种限制性核酸内切酶和DNA连接酶；B过程为目的基因导入受体细胞过程，目的基因是否导入受体细胞需检测标记基因，在培养过程中，质粒能进行复制并能稳定保存；C过程加入卡那霉素对含卡那霉素抗性基因的细胞进行选择；D过程用含放射性同位素标记的抗虫基因做探针检验植株中是否含有抗虫基因。答案：(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶(2)具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存(3)卡那霉素(4)放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因23材料：苏云金芽孢杆菌生长到一定阶段，菌体内一端形成芽孢，另一端形成一种被称为伴孢晶体的蛋白质晶体。菌体破裂后释放出芽孢和伴孢晶体，伴孢晶体本身并无毒性
23、，是毒素的前体。当昆虫吞食伴孢晶体后，在肠道内碱性环境条件和特定的蛋白酶的作用下，伴孢晶体变成毒素分子，能使小肠上皮细胞萎缩退化，昆虫停食，最后脱水死亡。科学家利用苏云金芽孢杆菌的这个特性，在实验室大量培养，制成生物农药，洒在农作物上，让害虫吃后中毒死亡。或利用基因工程技术，把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转到农作物体内，培育出抗虫品种。请根据上述材料回答下列问题：(1)下图中，切断a处的工具酶是_，切断b处的酶是_。(2)作为目的基因载体的细菌质粒往往要带有一个抗生素抗性基因，该抗性基因在基因工程中主要用于_。(3)苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否表达，其检测方法是_。(4)苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转到农作物体内后，也能产生伴孢晶体蛋白，说明_。(5)转基因工程改良动植物的品种，最突出的优点是_。(6)大面积种植抗虫棉对该地区生态平衡会造成怎样的影响？_。答案：(1)限制性核酸内切酶DNA解旋酶(2)检测目的基因是否导入受体细胞(3)让昆虫食用棉花叶片，观察昆虫是否死亡(4)生物共用一套遗传密码子(或生物间具有一定的亲缘关系)(5)能打破常规育种难以突破的物种之间的界限，定向改变生物的遗传性状(6)破坏食物链；影响生物多样性等第 9 页