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文档介绍
2017-2018学年辽宁省葫芦岛市第一高级中学高二下学期期中考试生物试题 解析版
2017-2018学年辽宁省葫芦岛市第一高级中学高二下学期期中考试生物试题 解析版 一、选择题 1. 不属于基因工程方法生产的药物是( ) A. 干扰素 B. 胰岛素 C. 人参皂甙干粉 D. 乙肝疫苗 【答案】C 【解析】通过基因工程方法生产的药物包括干扰素、胰岛素、乙肝疫苗,人参皂甙干粉是通过植物组织培养生产的药物,选C。 2. 质粒是基因工程最常用的载体,有关质粒的说法正确的是( ) A. 质粒不仅存在于细菌中,也存在于某些病毒中 B. 细菌的基因只存在于质粒上 C. 质粒为小型环状DNA分子,存在于拟核DNA之外的细胞质中 D. 质粒是基因工程中的重要工具酶之一 【答案】C 【解析】病毒中不存在质粒,A项错误;细菌的基因存在于拟核和质粒上,B项错误;质粒是细菌拟核之外的小型环状DNA分子,存在于细菌的细胞质中,C项正确;质粒是基因工程中的载体,不是工具酶,D项错误。 3. 下列有关“分子手术刀”——限制酶的叙述,正确的是( ) ①从反应类型来看,限制酶催化的是一种水解反应 ②限制酶的活性受温度、pH的影响 ③限制酶可以从原核生物中提取 ④一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列 ⑤限制酶的操作对象是原核生物 ⑥限制酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的概率就越小 A. ①②③④ B. ①④⑥ C. ②④⑥ D. ②③⑤ 【答案】A 【解析】限制酶可以把两个脱氧核苷酸之间磷酸二酯键水解打开,从反应类型来看,限制酶催化的是一种水解反应,①正确;温度、pH会影响酶的空间结构,限制酶的活性受温度、pH的影响, ②正确;限制酶主要从原核生物中提取,③正确;一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列,并在特定位点切割,④正确;限制酶的操作对象是DNA,⑤错误;限制酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的概率就越大,⑥错误,选A。 4. “工程菌”是指( ) A. 用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因突变得到高效表达的菌类细胞株系 B. 用遗传工程的方法,把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系 C. 用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系 D. 从自然界中选取能迅速增殖的菌类 【答案】C 【解析】“工程菌”是指用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系,故选C。 【考点定位】基因工程的原理及技术 【名师点睛】1、工程菌是指用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”。 2、工程菌是采用现代生物工程技术加工出来的新型微生物,具有多功能、高效和适应性强等特点。 5. 切取动物控制生长激素合成的基因,注入鲇鱼受精卵中,与其DNA整合后产生生长激素,从而使鲇鱼比同种正常鱼增大3~4倍。此项研究遵循的原理是( ) A. 基因突变 DNA→RNA→蛋白质 B. 基因重组 DNA→RNA→蛋白质 C. 细胞工程 DNA→RNA→蛋白质 D. 染色体变异 DNA→RNA→蛋白质 【答案】B 【解析】将动物控制合成生长激素的基因注入鲇鱼受精卵中,通过DNA复制、转录、翻译合成特定的蛋白质,表现出特定的性状,此方法依据的原理是基因重组。 6. 下图表示基因工程中目的基因的获取示意图,不正确的是( ) A. ③表示PCR技术,用来扩增目的基因 B. 若获取的目的基因相同,则图中基因组文库小于cDNA文库 C. 要从基因文库中得到所需的目的基因可以根据目的基因的相关信息 D. 若基因比较小,核苷酸序列又已知,可以通过化学方法直接人工合成获取 【答案】B 【解析】PCR技术是体外进行DNA复制的技术,可用来扩增目的基因,A项正确;基因组文库含有一种生物的全部基因,cDNA文库只含有一种生物的部分基因,基因组文库大于cDNA文库,B项错误;可以根据目的基因的核苷酸序列、功能等信息从基因文库中得到所需的目的基因,C项正确;人工合成目的基因的前提是基因比较小,且核苷酸序列已知,D项正确。 【点睛】基因组文库与cDNA文库的比较 文库类型 cDNA文库 基因组文库 构建基因文库的过程 文库大小 小 大 基因中启动子 无 有 基因中内含子 无 有 基因多少 某种生物的部分基因 某种生物的全部基因 物种间的基因交流 可以 部分基因可以 说明 基因文库的组建过程就包含基因工程的基本操作步骤。从基因文库中获取目的基因的优点是操作简便,缺点是工作量大,具有一定的盲目性 7. 下列关于基因工程的叙述中错误的是( ) A. 基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建 B. 将目的基因导入微生物细胞常用Ca2+处理法 C. 基因工程技术可以定向改造生物的性状,培育新的生物品种 D. 基因工程技术是唯一能打破远缘杂交不亲和障碍培育生物新品种的方法 【答案】D 【解析】基因表达载体的构建涉及目的基因能否在受体细胞内复制并表达,是基因工程的核心步骤,A项正确;Ca2+溶液处理可以增大微生物细胞壁的通透性,提高转化效率,因此将目的基因导入微生物细胞常用Ca2+处理法,B项正确;基因工程技术可以有目的的改造生物的性状,定向培育新的生物品种,C项正确;除基因工程外,也可以利用植物体细胞杂交打破远缘杂交不亲和障碍,培育生物新品种,D项错误。 8. 科学家运用转基因技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中,培育出抗虫效果很好的优质大白菜。下列说法正确的( ) A. DXT基因的编码区由内含子和外显子组成 B. DXT基因能在大白菜细胞中正常表达 C. 转基因大白菜培育的过程中,可以用灭活的病毒作为载体 D. 转基因大白菜能抵抗各种害虫 【答案】B 【解析】苏云金芽孢杆菌属于原核生物,原核生物基因编码区是连续的,没有内含子,A项错误;所有生物共用一套密码子,所以DXT基因能在大白菜细胞中正常表达,B项正确;灭活病毒可用于动物细胞融合,不能用作基因工程的载体,C项错误;转基因大白菜只能抵抗特定害虫的摄食,D项错误。 9. 科学家通过基因工程的方法,能使马铃薯块茎含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述错误的是( ) A. 人工种植的转基因马铃薯种群的人奶蛋白基因频率将不会发生改变 B. 基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的 C. 马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞 D. 用同一种限制酶处理质粒和含有目的基因的DNA,可产生相同的黏性末端 【答案】A 【解析】人工种植的转基因马铃薯种群的人奶蛋白基因频率会因突变或自然选择作用而发生改变,A项错误;基因非编码区包括启动子和终止子,调控基因的转录开始与结束,B项正确;马铃薯的叶肉细胞全能性较高,可作为基因工程的受体细胞,C项正确;同一种限制酶识别并切割的脱氧核苷酸序列相同,处理质粒和含有目的基因的DNA,可产生相同的黏性末端,D项正确。 10. 下列关于蛋白质工程的叙述,错误的是( ) A. 蛋白质工程的实质是改造基因 B. 蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列 C. 蛋白质工程的基础是基因工程 D. 蛋白质工程遵循的原理包括中心法则 【答案】B 【解析】试题分析:蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与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需求,因此蛋白质工程的实质是改造基因,A项正确;蛋白质工程的基本途径是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找出相对应的脱氧核苷酸序列,即蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是:预期的蛋白质的功能,B项错误;蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,因此,蛋白质工程以基因工程为基础,C项正确;蛋白质工程在对蛋白质进行分子设计后、合成相应的基因,合成的基因的表达,离不开转录和翻译,因此蛋白质工程遵循的原理包括中心法则,D项正确。 考点:本题考查蛋白质工程、中心法则的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。 11. 下列技术和方法与原理相符的是( ) A. 三七细胞的大量培养和动物细胞培养——细胞增殖 B. 植物组织培养和单克隆抗体的制备——细胞的全能性 C. 早期胚胎培养和人鼠细胞融合——细胞膜的选择透过性 D. 转基因抗虫棉和克隆羊多利的培育——基因重组 【答案】A 【解析】人参细胞培养和动物细胞的培养中细胞要进行有丝分裂,故体现了细胞增殖这一原理,A项正确;植物的组织培养是将离体的细胞培养成植株的过程,体现细胞的全能性,单克隆抗体的制备过程没有将细胞培养成个体,其原理属于细胞增殖,B项错误;早期胚胎培养进行的是有丝分裂,体现了细胞的增殖能力,没有体现膜的流动性,人鼠细胞融合体现了细胞膜的流动性,C项错误;转基因抗虫棉的培育是基因工程,原理是基因重组,克隆羊多利的培育是核移植,胚胎移植,无基因重组,D项错误。 【点睛】 细胞的全能性指高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能;植物的组织培养是将离体的细胞培养成植株的过程,体现细胞的全能性;单克隆抗体的制备过程没有将细胞培养成个体,其原理属于细胞增殖;早期胚胎培养进行的是有丝分裂,没有体现细胞膜的流动性;人鼠细胞融合涉及细胞膜的融合过程,故体现细胞膜的流动性这一结构特点;转基因抗虫棉的培育利用的是基因工程技术,其原理是基因重组;克隆羊多利的培育运用的是核移植技术,其原理是动物细胞核的全能性。 12. 下列有关现代生物技术的叙述,错误的是( ) A. 可用灭活的病毒诱导动物细胞融合 B. 在动物细胞培养液中添加一定量的抗生素以防止杂菌污染 C. 常用植物茎尖进行植物组织培养达到作物脱毒的目的 D. 标记基因需位于基因表达载体的启动子和终止子之间才可能表达 【答案】D 【解析】动物细胞融合可用灭活的病毒诱导,A项正确;在动物细胞培养液中添加一定量的抗生素可以防止杂菌污染,B项正确;植物茎尖很少感染病毒,常用植物茎尖进行植物组织培养达到作物脱毒的目的,C项正确;目的基因需位于基因表达载体的启动子和终止子之间才可能表达,D项错误。 13. 利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类需要的产品。下列各项中最能说明目的基因在受体细胞中完成了表达的是( ) A. 番茄细胞中检测到鱼的抗冻蛋白基因 B. 大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA C. 酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白 D. 山羊乳腺细胞中检测到人凝血酶DNA序列 【答案】C ....................................... 14. 下列有关动物基因工程的说法,错误的是( ) A. 将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度 B. 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中,使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低 C. 利用基因工程技术,得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要药品的生产问题 D. 用转基因动物作为器官移植的供体时,由于导入的是调节因子,而不是目的基因,因此无法抑制抗原的合成 【答案】D 【解析】试题分析:将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度,A正确;将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中,使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低,B正确;利用基因工程技术,得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题,C正确;用转基因动物作为器官移植的供体时,将器官供体基因组导入某种调节因子,以抑制抗原决定基因的表达,D错误;答案是D。 考点:本题考查基因工程的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。 15. 下列关于DNA粗提取与鉴定的说法正确的是( ) A. 洗涤剂能瓦解细胞膜,同时也能控制DNA在NaCl溶液中的溶解度 B. 在探究洗涤剂对植物细胞DNA提取的影响实验中,自变量是洗涤剂和植物细胞 C. 常温下,DNA遇二苯胺被染成蓝色 D. 将滤液放在60~75℃的恒温水浴箱中保温10~15分钟能去除滤液中的杂质,其原理是利用了DNA和蛋白质对高温耐受性的不同 【答案】D 【解析】洗涤剂能瓦解细胞膜,但不能控制DNA在NaCl溶液中的溶解度,A项错误;在探究洗涤剂对植物细胞DNA提取的影响实验中,自变量是洗涤剂,B项错误;DNA与二苯胺溶液混合,在加热的条件下呈现蓝色,C项错误;蛋白质在高温下容易变性,将滤液放在60~75℃的恒温水浴箱中保温10~15分钟能去除滤液中的蛋白质杂质,D项正确。 【点睛】DNA的粗提取与鉴定实验中的“2、4、4” 加蒸馏 水2次 ①加到鸡血细胞液中,使血细胞吸水涨破;②加到含DNA的2 mol/L的NaCl溶液中,使NaCl溶液的物质的量浓度稀释到0.14 mol/L,使DNA析出 用纱布 过滤4次 ①过滤血细胞破裂液,得到含细胞核物质的滤液;②过滤用2 mol/L的NaCl充分溶解的DNA,滤去溶液中的杂质;③滤取0.14 mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物);④过滤溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液 用NaCl 溶液4次 ①加2 mol/L的NaCl溶液,溶解提取的细胞核物质;②用0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出;③用2 mol/L的NaCl溶液,溶解滤取的DNA黏稠物;④用2 mol/L的NaCl溶液,溶解丝状物用于鉴定DNA 16. 下列关于植物组织培养及其应用的叙述,正确的是( ) A. 离体的植物组织、器官必须经过灭菌才能接种到固体培养基上 B. 以植物芽尖为材料通过组织培养可以获得抗病毒新品种 C. 生长素、细胞分裂素的协同调节作用在组织培养中非常重要 D. 以人工薄膜包裹植物愈伤组织和营养物质可制得人工种子 【答案】C 【解析】离体的植物组织、器官必需经过消毒才能接种到组织培养基中,A错误;以茎尖为材料通过组织培养可以获得的脱毒苗,但是不是新品种,获得抗病毒的新品种必须经过转基因技术获得,B错误;生长素、细胞分裂素的协同调节作用在组织培养中非常重要,C正确;以人工膜包裹胚状体和营养物质可制得人工种子,D错误。 17. 以某植物的绿叶和白色花瓣为材料进行植物组织培养,相关叙述正确的是( ) A. 外植体脱分化形成愈伤组织的过程需要生长调节剂和光照 B. 绿色叶片和白色花瓣作为外植体,进行组织培养均能获得试管苗 C. 若选用花粉进行组织培养,能获得与原植株基因型相同的个体 D. 组织培养所选用的外植体细胞必须有完整的细胞核和叶绿体 【答案】B 【解析】当外植体还在脱分化形成愈伤组织的时候不能进行光合作用,所以自然也就不需要光照,如果有光就不能形成愈伤组织,而是形成维管组织,A项错误;绿色叶片和白色花瓣是细胞分化的结果,遗传物质并没有改变,所以以植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性,B项正确;花粉是经减数分裂形成的,花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同,所以用花粉粒进行组织培养得到的植株属于单倍体,其基因型不同于原植株,C 项错误;植物组织培养的原理是细胞的全能性,所以所选用的外植体细胞必须有完整的细胞核,没有细胞核的植物细胞不能作为外植体,D项错误。 18. 动物细胞培养中说法错误的是( ) A. 正常细胞体外条件下不能无限传代 B. 细胞在培养瓶中进行有丝分裂,一般不分化 C. 细胞遗传物质稳定,不会发生变异现象 D. 培养的细胞常用于分泌蛋白的生产 【答案】C 【解析】试题分析:正常细胞体外条件下不能无限传代,只有癌细胞具有无限传代的能力,故A正确;细胞在培养瓶中通过有丝分裂增殖,一般不会发生细胞分化,故B正确;原代培养细胞传至10代左右就不容易传下去,细胞生长停滞,大部分细胞衰老死亡,少数细胞能存活传到40~50代,细胞在传至10—50代左右时,增殖会逐渐缓慢,以至于完全停止,这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化,再继续传代培养时,部分细胞遗传物质改变,具有癌变细胞的特点,故C错误;动物细胞培养技术有很多用途,如生产分泌性蛋白药物、有毒物质的检测等,故D正确。 考点:本题考查动物细胞培养的有关知识,意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。 19. 下列关于动物细胞融合的叙述中,不正确的是( ) A. 融合时应先用果胶酶处理 B. 融合时需人工诱导 C. 融合时存在细胞核的融合 D. 动物细胞融合最主要的用途是制备单克隆抗体 【答案】A 【解析】获得的动物组织应用胰蛋白酶处理,使动物细胞分散开,A项错误;融合时可用物理方法或化学方法进行诱导,B项正确;细胞融合时,先进行细胞膜的融合,然后发生细胞核的融合,C项正确;动物细胞融合后的杂种细胞培养时难以分化,最主要的用途是制备单克隆抗体,D项正确。 20. 下列关于细胞工程的叙述,错误的是( ) A. 植物原生质体融合和动物细胞融合的原理都有细胞膜的流动性 B. 用花粉离体培养获得的抗病植株,体现了生殖细胞的全能性 C. 通过体细胞杂交技术培育杂种植株的过程不涉及染色体数目变异 D. 烟草根离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖 【答案】C 【解析】植物原生质体融合和动物细胞融合均依赖于细胞膜的流动性,A 项正确;用花粉离体培养获得抗病植株,说明花粉细胞含有生长、发育所需要的全套遗传物质,体现了生殖细胞的全能性,B项正确;通过体细胞杂交技术获得的杂种植株细胞中染色体组增加,发生了染色体数目的变异,C项错误;烟草根细胞具有全能性,离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞在一定的营养条件下可离体培养,无限增殖,D项正确。 21. 我国引进良种红安格肉牛后,使其快速繁殖的方法有( ) ①发酵工程 ②组织培养 ③基因工程 ④克隆 ⑤细胞工程 ⑥体外受精和胚胎移植 A. ①③ B. ②④ C. ④⑤ D. ④⑥ 【答案】D 【解析】要进行快速繁殖可以用克隆、使用体外受精和胚胎移植能在较短时间内获得大量的个体,D正确。发酵工程是为了获得某种产物,A错误。组织培养是为了获得植物个体或细胞产物,B错误。基因工程是为了获得具有某种性状的个体,细胞工程是为了获得大量细胞或细胞产物,C错误。 【考点定位】本题考查现代生物技术工程相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握程度。 22. 下列关于生物工程的说法,错误的是( ) A. DNA探针可用于检测人类所有常见遗传病 B. 肿瘤细胞比正常分化的细胞更容易培养 C. 细胞培养需要CO2气体环境,主要是维持培养液的pH D. 动物细胞培养可用来检测有毒物质 【答案】A 【解析】人类患有遗传病,但不一定含有致病基因,如21三体综合征,不能用DNA探针进行检测,A项错误;肿瘤细胞具有较强的分裂能力,比正常分化的细胞更容易培养,B项正确;动物细胞培养时,一定浓度的CO2可以维持培养液的pH,C项正确;根据动物细胞培养过程中细胞染色体结构或数目的变化可检测有毒物质,D项正确。 23. 科学家将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵母细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎。下列有关说法错误的是( ) A. 在形成早期胚胎的过程中,依次经历了卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等阶段 B. 兔子卵母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,尚未出现细胞的分化 【答案】D 【解析】早期胚胎发育过程中,依次经历卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等阶段,A项正确;兔子卵母细胞质中含有某种物质,可以使已分化的细胞核恢复分裂,激发大熊猫细胞核的全能性,B项正确;克隆出的早期胚胎来源于重组细胞的有丝分裂,各细胞间具有相同的遗传信息,C项正确;囊胚时期胚胎细胞分化为滋养层细胞和内细胞团细胞,D项错误。 24. 下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体制备过程,有关叙述不正确的是( ) A. 图中给实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌的单克隆抗体特异性结合的抗原 B. 用特定的选择培养基对乙进行筛选,融合细胞均能生长,未融合细胞均不能生长 C. 对丙需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁 D. 单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高,并可以大量制备的优点,所以可以制成“生物导弹” 【答案】B 【解析】制备抗人体胃癌的单克隆抗体,首先应给小鼠注射抗原,使小鼠产生能分泌特定抗体的B淋巴细胞,A项正确;用特定的选择培养基对乙进行筛选,应使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合产生的杂交瘤细胞可以生长,其他细胞不能生长,B项错误;对筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,多次筛选后可获得既能无限增殖又能产生单一抗体的杂交瘤细胞,C项正确;利用单克隆抗体特异性强、灵敏度高的特点,可以把单克隆抗体与相应药物结合制成“生物导弹”,定向杀灭肿瘤细胞,D项正确。 【点睛】制备单克隆抗体过程中两次筛选的方法及目的 项目 第一次筛选 第二次筛选 筛选 原因 诱导融合后得到多种杂交细胞,另外还有未融合的细胞 由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激,所以需经过选择性培养 筛选 方法 用特定的选择培养基筛选:未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长 用多孔培养皿培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群 筛选 目的 得到杂交瘤细胞 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 25. 下列说法符合胚胎移植生理学基础的是( ) A. 早期胚胎处于游离状态,为胚胎的移植提供了可能 B. 供、受体只要物种相同,胚胎在移植前后所处的生理环境就一定相同 C. 受体子宫与外来胚胎发生排斥反应,是胚胎移植过程需要重点克服的难题 D. 胚胎移植产下的个体在细胞质基因控制的性状上与受体母亲相似 【答案】A 【解析】早期胚胎处于游离状态,所以可以收集早期胚胎,进行胚胎移植,A项正确;供、受体需要经过同期发情处理,才能保证胚胎在移植前后所处的生理环境相同,B项错误;受体子宫与外来胚胎不会发生排斥反应,C项错误;受体母亲只提供了胚胎发育的环境,不影响胚胎移植产下个体的性状,D项错误。 【点睛】胚胎移植的生理学基础 ①可移入:哺乳动物排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。 ②可收集:早期胚胎形成后,在一定时间内未与母体子宫建立组织上的联系,而是处于游离状态。 ③不排斥:受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。 ④不影响:供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,且供体胚胎的遗传特性不受任何影响。 26. 下列关于胚胎工程的叙述,错误的是( ) A. 精子获能方法有培养法和化学诱导法 B. 防止多精入卵受精的两道屏障有透明带反应和顶体反应 C. 早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清 D. 试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术 【答案】B 【解析】精子获能可用获能液培养,也可以用化学药物诱导精子获能,A项正确;防止多精入卵受精的两道屏障有透明带反应和卵细胞膜反应,B项错误;早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清,以满足动物细胞分裂、生长的需要,C项正确;试管婴儿技术在体外完成受精过程,通过早期胚胎培养和胚胎移植获得新个体,D项正确。 27. 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( ) A. 卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B. 胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 C. 胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点 D. 胚胎移植是胚胎工程最后一道工序,能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 【答案】D 【解析】卵裂期胚胎中细胞通过有丝分裂增加细胞数目,细胞中的有机物通过呼吸作用被消耗,总量不断减少,A项错误;胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割,B项错误;胚胎干细胞具有细胞核大、核仁明显和蛋白质合成旺盛等特点,C项错误;胚胎移植是胚胎工程最后一道工序,让优良雌性个体只负责提供胚胎,让普通雌性个体承担孕育胚胎的任务,能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,D项正确。 【点睛】卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律 (1)有机物:胚胎没有和母体建立联系,没有从母体获取有机物,而一直在呼吸作用中消耗,有机物总量减少。 (2)细胞体积:胚胎总体积不变或略有缩小,但细胞数目增多,所以每个细胞体积减小。 (3)细胞中DNA含量:伴随细胞分裂,细胞数目增多,总DNA含量增多,但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。 28. 下列关于生物技术安全性的分析,不合理的观点是 ( ) A. 用大肠杆菌作为转基因受体菌株时必须用37℃下就会死亡的菌株 B. 转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存 C. 转基因作物大规模商品化生产可能对作物的遗传多样性构成威胁 D. 转基因微生物携带的抗生素抗性基因可能使人体内的细菌获得抗药性 【答案】B 【解析】试题分析:科学研究必须遵守的道德之一是:用大肠杆菌作为受体菌株时必须选用37℃下就会死亡的菌株,故A正确;转基因生物进入自然界后可能会与野生物种杂交而威胁其他生物生存,故B错误;转基因作物大规模商品化生产可能对农作物的遗传多样性构成威胁,故C正确;转基因生物所携带的抗生素抗性基因可以使人体中的细菌获得抗药性,故D正确。 考点:本题考查转基因生物的安全性问题,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。 29. 下列关于生态工程的叙述不正确的是( ) A. 生态工程要应用生态学和系统学等的基本原理和方法 B. 生态工程是实现循环经济最重要的手段之一 C. 建立不同的生态工程时要因地制宜,所依据的原理都相同 D. 生态工程是一类少耗能、多效益、可持续的工程体系 【答案】C 【解析】建立不同的生态工程时要因地制宜,所依据的原理不尽相同,C错误。 30. 下列措施中,不符合城市生态工程建设基本原理的是( ) A. 城市规划,分区建设工业区、居住区、生态绿地等 B. 大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺 C. 采用浮床工艺法等手段治理水污染 D. 用法律手段严禁汽车上路、造纸厂和酒厂生产,以断绝污染源头 【答案】D 【解析】严禁汽车上路及造纸厂、酒厂生产,一方面会严重阻滞经济发展,另一方面也不能达到“断绝污染源头”的目的。 31. 碱基互补配对发生在下列哪些生理过程或生物技术中( ) ①种子的萌发 ②病毒的增殖过程 ③细菌的二分裂过程 ④目的基因与运载体的结合 ⑤DNA探针的使用 ⑥分泌蛋白的加工和运输 A. ②③⑤⑥ B. ①②③④⑤⑥ C. ②④⑤ D. ①②③④⑤ 【答案】D 【解析】①种子萌发过程中涉及细胞分裂、分化,涉及DNA复制、转录和翻译,会发生碱基互补配对;②病毒的增殖过程涉及遗传物质的复制和蛋白质的合成,会发生碱基互补配对;③细菌的二分裂过程涉及遗传物质的复制和蛋白质的合成,会发生碱基互补配对;④目的基因与运载体结合时,黏性末端之间通过碱基互补配对连接;⑤DNA探针可以和特定的DNA单链发生碱基互补配对;⑥分泌蛋白的加工和运输发生在内质网和高尔基体中,不发生碱基互补配对。选D。 32. 科研人员利用相关技术改变了胰岛素B链的第9位氨基酸,从而避免了胰岛素结合成无活性的二聚体形式。下列相关叙述中,不正确的是( ) A. 该过程的操作对象是胰岛素分子 B. 可通过测定DNA序列确定突变是否成功 C. 对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程 D. 胰岛素的本质是蛋白质不宜口服使用 【答案】A 【解析】蛋白质工程从属于基因工程,蛋白质工程的操作对象是基因,A错误;可通过测定DNA的序列确定突变是否成功,B正确;对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程,C正确;胰岛素的本质是蛋白质,只能注射,不宜口服使用,D正确。 33. 下列操作中,对DNA的提取量影响较小的是( ) A. 使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂,放出DNA等核物质 B. 搅拌时,要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动 C. 在析出DNA黏稠物时,要缓缓加蒸馏水,直至溶液中黏稠物不再增多 D. 在用酒精析出DNA时,要使用冷酒精,甚至可将混合液放入冰箱中冷却 【答案】B 【解析】使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂,可以增加DNA提取量,对DNA的提取量影响较大;搅拌时,用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动,可以防止DNA断裂,但对DNA提取量影响较小;DNA在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低,在析出DNA黏稠物时,要缓缓加蒸馏水,防止氯化钠溶液浓度过低,导致DNA的再溶解,对DNA的提取量影响较大;DNA在冷酒精中溶解度较低,在用酒精析出DNA时,使用冷酒精,甚至将混合液放入冰箱中冷却,可以增加DNA提取量。选B。 【点睛】DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同: 溶解规律 2 mol/L NaCl溶液 0.14 mol/L NaCl溶液 DNA 溶解 析出 蛋白质 NaCl溶液物质的量浓度从2 mol/L逐渐降低的过程中,溶解度逐渐增大 部分发生盐析沉淀 溶解 34. 如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图,以下叙述错误的是( ) A. 转化是指目的基因进入受体细胞,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程 B. 图示抗虫基因整合到受体染色体DNA上需借助于Ti质粒中的T-DNA C. 图示过程中将目的基因导入受体细胞时最好采用基因枪法 D. 检测目的基因是否转录出mRNA用分子杂交技术 【答案】C 【解析】目的基因进入受体细胞,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为转化,A项正确;Ti质粒中的T-DNA容易转移并插入受体细胞的染色体DNA中,抗虫基因整合到受体染色体DNA上需借助于Ti质粒中的T-DNA,B项正确;将目的基因导入植物细胞时常采用农杆菌转化法,C项错误;检测目的基因是否转录出mRNA,可用被标记的目的基因单链作为探针,与受体细胞中的RNA进行分子杂交,D项正确。 【点睛】将目的基因导入受体细胞的方法 生物种类 植物 动物 微生物 常用方法 农杆菌转化法 显微注射技术 感受态细胞法 受体细胞 体细胞或受精卵 受精卵 原核细胞 转化过程 将目的基因插入到Ti质粒的TDNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞染色体的DNA上→表达 将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物 Ca2+处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子 35. 科研人员研究了马铃薯茎尖大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响,结果如下图。相关叙述错误的是( ) A. 培育脱毒苗依据的原理有基因突变和细胞全能性 B. 培育脱毒苗的过程涉及脱分化和再分化两个阶段 C. 实验结果表明茎尖越小脱毒率越高,成苗率越低 D. 结果表明,培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.27mm 【答案】A 【解析】马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可利用马铃薯茎尖进行组织培养形成脱毒苗,所依据的原理是细胞全能性,A错误;培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段,B正确;由图可知,茎尖越小,脱毒率越高,成苗率越低,C正确;在茎尖外植体大小为0.27mm时,脱毒率和成苗率均较高,因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm,D正确。 36. 实验人员利用矮牵牛(二倍体,2n=14)的红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(四倍体,4n=48)叶肉细胞,制备了相应的原生质体,并诱导其融合,经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述错误的是( ) A. 获得该杂种植株时不用考虑两种高等植物间的生殖隔离问题 B. 可利用聚乙二醇、离心等方法诱导原生质体融合 C. 可利用光学显微镜观察,筛选出杂种原生质体 D. 若原生质体均为两两融合,则融合后的细胞中染色体数目均为62条 【答案】D 【解析】植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍,不用考虑两种高等植物间的生殖隔离问题,A项正确;诱导原生质体融合可采用促融剂聚乙二醇处理,也可以采用离心、震动等物理方法,B项正确;杂种细胞应具有红色液泡和绿色的叶绿体,可利用光学显微镜观察、筛选出杂种原生质体,C项正确;若原生质体均为两两融合,可能是同种细胞融合,也可能是不同细胞融合,融合后的细胞中染色体数目可能为28、96或62条,D项错误。 37. 下列有关叙述中错误的是( )[ A. 利用胚胎分割技术可以获得两个或多个基因型相同的胚胎 B. 诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不需要加入饲养层细胞 C. 采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用 D. 卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体 【答案】C 【解析】利用胚胎分割技术可以获得两个或多个基因型相同的胚胎,A正确;诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不需要加入饲养层细胞,B正确;采集到的精子需要经过获能,卵细胞需要培养至减数第二次分裂中期才能够进行受精作用,C错误;受精的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体,受精作用完成的标志是雌雄原核融合,D正确。 38. 下列关于基因检测疾病的叙述不正确的是( ) A. 可以用测定基因表达产物—蛋白质的方法达到基因检测的目的 B. 生物芯片的广泛使用,使基因及其表达产物的检测更加快速简便 C. 基因检测疾病带来的负面影响主要是基因歧视 D. 基因检测疾病时,一次只能检测一种疾病,十分麻烦 【答案】D 【解析】试题分析:目的基因如能正常表达,则可以用测定基因表达产物—蛋白质的方法达到基因检测的目的,A正确;生物芯片的广泛使用,使基因及其表达产物的检测更加快速简便,B正确;基因检测疾病带来的负面影响主要是基因歧视,C正确;基因检测疾病时,一次可用多种基因探针检测多种疾病,十分灵敏高效,D错误。 考点:本题考查基因诊断的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点。 39. 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,避免产生有毒害的或过敏的蛋白质 B. 反对克隆人的原因之一是克隆人是在人为制造在心理上和社会地位上都不健全的人 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性别 D. 因为向受体转入自然界不存在的基因,所以转基因生物产品是有害的 【答案】D 【解析】转基因技术可能产生有毒害的或使人过敏的蛋白质,因此应严格选择转基因植物的目的基因,A项正确;由于克隆技术的不成熟,并且违反了人类现有的伦理道德观念,克隆人是在人为制造在心理上和社会地位上都不健全的人,B项正确;滥用设计试管婴儿技术选择性设计婴儿性别会导致人类性别比例失衡,影响社会发展,C项正确;基因工程中向受体转入的是自然界中存在的基因,D项错误。 40. 下列有关生态工程的原理和实例中,错误的是( ) 选项 有关例 相关的生态工程原理 A 农村综合发展型生态工程 遵循物质循环再生原理 B “前面造林,后面砍林” 遵循系统整体性原理 C 我国南方水网地区的桑基鱼糖模式 遵循系统结构决定功能原理 D 无锡太湖水体富营养化引起大面积水华 违反协调与平衡原理 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】农村综合发展型生态工程实现了废物的资源化,遵循物质循环再生原理,A项正确;“前面造林,后面砍林”是由于没有考虑农民的生计问题,违反了整体性原理,B项错误;我国南方水网地区的桑基鱼糖模式通过把多个单个的生产系统优化组合,提高了生产力,反映了系统结构决定功能原理,C项正确;无锡太湖水体富营养化是由于人类的生产活动对生态系统的干扰超过了生态系统的自我调节能力,违反了协调与平衡原理,D项正确。 二、非选择题 41. 我国是受荒漠化危害最为严重的国家之一,防止沙漠化等是当前的紧要任务。 (1)据研究,京津冀沙尘暴的沙主要来自黄土高原和内蒙古高原,西部生态环境的改变首先要解决的非生物因素是________。 (2)在退耕还林、还草过程中,要注意树种、草种不要过于单一。这种做法所依据的主要生态工程原理是________________,其目的是提高生态系统的抵抗力稳定性。 (3)近年来大力推广的生态农业是一个自我维持的生态系统,其设计的原则是能量的__________和物质的__________,以求得最大的生产力和可持续发展。我国农民收集一切可能的有机物质使其转变为有机肥料、保持土壤肥力的做法称为________农业。 (4)某科研小组想利用基因工程技术培育抗旱植物用于治理水土流失。将抗旱基因导入植物细胞采用最多的方法是____________。要检测抗旱基因是否插入到受体细胞的染色体DNA中,采用的是____________技术。若检测结果表明抗旱基因已经插入到受体细胞的DNA中,则培育的植株________(填“一定”或“不一定”)具有抗旱性状。 【答案】 (1). 水 (2). 物种多样性 (3). 多级利用 (4). 循环再生 (5). 无废弃物 (6). 农杆菌转化法 (7). DNA分子杂交 (8). 不一定 【解析】试题分析:本题考查基因工程、生态工程,考查对生态工程原理、生态农业实例、基因工程操作程序的理解。解答此题,可根据碱基互补配对原则分析检测目的基因是否存在于受体细胞的方法,根据基因表达过程判断判断目的基因是否能正常的关键环节。 (1) 从非生物因素的角度考虑,黄土高原和内蒙古高原的沙漠化主要是缺少水导致的,西部生态环境的改变首先要解决水的问题。 (2)根据生态工程的物种多样性原理,在退耕还林、还草过程中,要注意树种、草种的多样性,以使生态系统具有复杂的营养结构,提高生态系统的抵抗力稳定性。 (3)生态农业通过能量的多级利用和物质的循环再生实现了废物的资源化,提高了能量利用效率;收集一切可能的有机物质使其转变为有机肥料,保持土壤肥力,使农业可持续发展,被称为无废弃物农业。 (4)将抗旱基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法。要检测抗旱基因是否插入到受体细胞的染色体DNA中,可利用标记的目的基因单链作为探针,与受体细胞中的DNA进行DNA分子杂交。抗旱基因插入到受体细胞的DNA中,不能保证能正常的转录和翻译,培育的植株不一定具有抗旱性状。 42. 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①所需的酶是________________________。 (2)过程②后,在显微镜下观察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1~4进行PCR 扩增的结果。据图判断,再生植株1~4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。 【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 (4). 细胞壁 (5). 双亲(或花椰菜和黑芥) (6). 解离 (7). 漂洗 (8). 1、2、4 (9). 黑腐病菌 【解析】试题分析:本题考查细胞工程、植物细胞有丝分裂的观察,考查对植物体细胞杂交技术流程、植物细胞有丝分裂实验方法的理解。解答此题,可根据细胞壁的成分和酶的专一性选择去除植物细胞壁的方法,根据叶肉细胞和根细胞细胞器的不同确定初步筛选杂种细胞的方法。 (1)通过过程①获得原生质体,根据酶的专一性,需要用纤维素酶和果胶酶处理,去除细胞壁。 (2)叶肉细胞的原生质体中含有叶绿体,根细胞的原生质体中不含有叶绿体,融合的活细胞中如果有叶绿体存在,则可能是杂种细胞。 (3)原生质体培养液中加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,可以避免原生质体吸水或失水,维持原生质体一定的形态。原生质体再生出新的细胞壁,标志着植物体细胞杂交成功。 (4)借鉴观察植物细胞有丝分裂的方法,剪取再生植株和双亲(或花椰菜和黑芥)植株的根尖,通过解离、漂洗、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,可以分析再生植株的染色体变异类型。 (5)据图可知,再生植株1、2、4含有双亲的DNA片段,一定是杂种植株。 (6)筛选具有高抗性的杂种植株,可对杂种植株进行黑腐病菌接种实验,不患病的个体即具有黑腐病抗性。 43. 请根据所学知识回答下列问题: (1)转基因食品是将含有___________的生物及其产生的产品制成的食品。生产转基因食品首先要培育转基因生物。若培育转基因动物最好以________作为基因表达载体的受体细胞。对植物体细胞和生殖细胞进行组织培养均能直接产生试管苗,但动物的体细胞不能直接培养成动物新个体的原因是______________________________;克隆羊多利(dolly)培育成功说明_____________________具有全能性。在培育转人胰岛素基因酵母菌过程中,常采用逆转录法获得目的基因,所选择的的供体细胞为________(供选答案:胰岛A细胞、胰岛B细胞、受精卵、干细胞)。 (2)生物武器是一种大规模的杀伤性武器,它与常规武器相比有许多特点:①_____________,②污染面广,③难以防治。中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申在任何情况下不发展、__________、不储存生物武器。 (3)中国政府对克隆人持反对态度,但不反对_________________ 。 【答案】 (1). 外源基因 (2). 受精卵 (3). 动物细胞的全能性受到限制 (4). 动物的细胞核 (5). 胰岛B细胞 (6). 传染性强 (7). 不生产 (8). 治疗性克隆 【解析】试题分析:本题考查基因工程、细胞工程、生物武器,考查对基因工程、细胞工程操作程序、生物技术的安全性和伦理问题的理解。解答此题,可根据动物受精卵与体细胞、动物细胞与植物细胞全能性的不同分析基因工程中受体细胞的选择和植物组织培养和动物细胞培养的难易程度。 (2)生物武器包括病菌、病毒、生化毒剂等,具有传染性强、污染面广、难以防治等特点。中国政府对生物武器的态度是在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器。 (3)生殖性克隆是在人为制造在心理上和社会地位上都不健全的人,而治疗性克隆可以解决器官移植供体紧缺的问题,因此中国政府反对生殖性克隆,但不反对治疗性克隆。 44. 科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下: (1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为________,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为________。 (2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠子宫内获得,该过程称为________;也可从灰鼠体内取出卵子,通过________后进行早期胚胎培养获得。 (3)图中重组囊胚通过________技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用________方法保存。 (4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的________分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育的全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向________后用于疾病的细胞治疗。 【答案】 (1). 原代培养 (2). 接触抑制 (3). 冲卵 (4). 体外受精(或:核移植) (5). 胚胎移植 (6). 冷冻(或:低温) (7). 内细胞团 (8). 诱导分化 【解析】试题分析:本题考查动物细胞培养、胚胎工程。考查对动物细胞培养特点、胚胎移植技术流程的理解。解答此题,可根据卵母细胞特点和胚胎工程的生理基础分析获得早期胚胎的不同方法。 (1)获得黑鼠体细胞的细胞悬液后,在培养皿中进行的初次培养称为原代培养,培养的细胞具有贴壁生长、接触抑制的特点,在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂。 (2) 由于早期胚胎是游离于母体子宫的,因此可通过冲卵从灰鼠子宫内获得2细胞胚胎;也可从灰鼠体内取出卵子,通过体外受精后,进行早期胚胎培养获得;还可以借助卵母细胞细胞质中含有使已分化的细胞核恢复分裂的物质,通过核移植技术获得核质重组细胞,然后通过早期胚胎培养获得早期胚胎。 (3)重组囊胚可通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育。胚胎在冷冻或低温条件下代谢减弱,暂不移入的胚胎可使用冷冻或低温方法保存。 (4)囊胚的内细胞团细胞属于胚胎干细胞。对人类iPS细胞进行定向诱导分化可获得特定的组织、器官,用于疾病的细胞治疗。 45. 下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图l、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题: (1)图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后,分别含有______个和______个游离的磷酸基团。 (2)若对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,质粒的热稳定性越______。 (3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用SmaⅠ切割,原因是_____________。 (4)与只使用EcoRⅠ相比较,使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止______________________________________。 (5)为了获取重组质粒,将切割后的质粒与目的基因片段混合,并加入__________酶。 (6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了______________。为了使目的基因正常表达,构建的基因表达载体除了目的基因外还应有____________________。 【答案】 (1). 0 (2). 2 (3). 高 (4). SmaⅠ会将标记基因和目的基因破坏 (5). 防止质粒和目的基因自身环化或反向连接 (6). DNA连接酶 (7). 鉴别并筛选含目的基因的受体细胞 (8). 启动子和终止子 【解析】试题分析:本题考查基因工程,考查对限制酶作用特点、基因工程操作程序的理解。解答此题,可根据质粒和外源DNA中SmaⅠ酶切位点的个数和位置分析SmaⅠ酶切可能导致的结果。 (1)图1所示的质粒分子含有一个SmaⅠ酶切位点,在SmaⅠ切割前,为环状DNA分子,没有游离的磷酸基团;SmaⅠ切割后,为一个链状DNA分子,每条单链含有一个游离的磷酸基团,共含有2个游离的磷酸基团。 (2)据表格可知,SmaⅠ识别序列含有G—C碱基对,G—C碱基对中氢键数多于A—T碱基对,对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,则质粒的热稳定性越高。 (3)构建重组质粒,用SmaⅠ切割会破坏质粒中的标记基因(抗生素抗性基因)和目的基因,因此不能用SmaⅠ切割质粒。 (4)只使用EcoRⅠ处理质粒、外源DNA,目的基因两端存在相同的黏性末端,质粒上也存在相同的黏性末端,会导致质粒和目的基因自身环化;目的基因插入质粒时,也可能反向插入,导致不能正常表达。使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒和外源DNA 即可避免这些问题。 (5)将切割后的质粒与目的基因连接,需要用DNA连接酶。 (6)重组质粒中抗生素抗性基因作为标记基因,可以使用含有抗生素的培养基鉴别并筛选含目的基因的受体细胞。为使目的基因正常表达,构建的基因表达载体除目的基因外还应有启动子和终止子。启动子是RNA聚合酶识别部位,可驱动目的基因的转录,终止子使目的基因转录停止。 【点睛】选择限制酶的方法 (1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类 ①应选择切点位于目的基因两端的限制酶,如图甲可选择PstⅠ。 ②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶,如图甲不能选择SmaⅠ。 ③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。 (2)根据质粒的特点确定限制酶的种类 ①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致,以确保具有相同的黏性末端。 ②质粒作为载体必须具备标记基因等,所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构,如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因;如果所选酶的切点不止一个,则切割重组后可能会丢失某些片段,若丢失的片段含复制起点区,则切割重组后的片段进入受体细胞后将不能自主复制。 查看更多