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专题升级训练九现代生物科技专题(时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题(每小题4分,共24分)1.下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述,错误的是()A.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.限制性核酸内切酶的活性受温度的影响C.限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD.限制性核酸内切酶可从原核生物中提取2.(2012北京西城模拟)下列有关基因工程操作的叙述,正确的是()A.用同种限制性内切酶切割运载体与目的基因可获得相同的黏性末端B.以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同C.检测到受体细胞含有目的基因就标志着基因工程操作成功D.用含抗生素抗性基因的质粒作为载体是因为其抗性基因便于与外源基因连接3.(2012广东东莞第一次调研)下列有关生物工程的叙述,不正确的是()A.基因工程的核心步骤是构建基因表达载体B.蛋白质工程可通过直接改造蛋白质的结构从而改变其功能C.克隆羊的培育涉及细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术D.牛胚胎发育的历程是:受精卵桑椹胚囊胚原肠胚幼体4.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()转基因核移植体外受精体细胞克隆胚胎移植A.B.C.D.5.移植造血干细胞可以治疗白血病,但移植前必须进行抗排异处理。治疗过程中还需要进行全身放疗和化疗以干扰细胞的增殖过程。下列相关叙述不正确的是()A.对患者进行放疗和化疗处理能够消灭癌细胞并杀伤正常细胞B.患者经治疗康复后血型可能发生改变C.治愈后的患者体内的白细胞不会发生癌变D.输入的造血干细胞具有分化成各种血细胞的能力6.下列关于胚胎工程的叙述,错误的是()A.体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B.受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植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二、双项选择题(每小题6分,共12分)7.(2012广东惠州第一次调研)新技术的建立和应用对生物学的发展至关重要。下列技术与应用匹配正确的是()A.PCR技术以少量DNA翻译大量蛋白质B.电泳技术蛋白质和DNA的分离和纯化C.抗原抗体杂交技术检测目的基因是否翻译成蛋白质D.胚胎分割技术得到性别不同的个体8.(2012广东梅州二模改编)(双选)下列关于生物工程的叙述中,不正确的是()A.动物细胞培养可用于检测有毒物质B.经诱导融合得到的杂种细胞,需经组织培养才能获得杂种植株C.试管婴儿的受精、早期卵裂及胚胎发育过程都在试管中进行D.DNA探针可用于检测人类所有常见遗传病三、非选择题(共64分)9.(16分)转基因农作物由于其安全性的不确定性,公众一直存在担忧。人们尝试将番茄的蛋白酶抑制剂(对害虫的消化酶有抑制作用,因此害虫取食后,就会因无法消化食物而被杀死)基因导入玉米,让玉米获得与番茄相似的抗虫性状,以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。请回答下列问题。(1)获得蛋白酶抑制剂基因后,构建重组DNA分子所用的限制酶作用于图中的处,DNA连接酶作用于处。(填“a”或“b”)(2)将重组DNA分子导入玉米受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和法。(3)由导入目的基因的玉米细胞培养成植株需要利用技术,该技术的核心是和。(4)为了确定含番茄的蛋白酶抑制剂基因的玉米是否培育成功,既要用放射性同性素标记的针探针进行分子杂交检测,又要用的方法从个体水平鉴定玉米植株的抗虫性。(5)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗?试以学过的知识进行简要的分析说明。10.(14分)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题: 图1图2(1)一个图1所示的质粒分子经Sma切割前后,分别含有个游离的磷酸基团。(2)若对图中质粒进行改造,插入的Sma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Sma切割,原因是。(4)与只使用EcoR相比较,使用BamH和Hind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。(7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因,将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体,然后在的培养基中培养,以完成目的基因表达的初步检测。11.(2012东北三校联考二模)(14分)甲型流感(H1N1)病毒在世界各地大面积蔓延,有些国家还出现了死亡病例。科学家已分离出甲型H1N1病毒(一种RNA病毒)。某制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲型流感的抗体,请据图回答有关问题。(1)进行过程a之前,必须对小鼠注射,使小鼠产生免疫反应。若细胞甲是小鼠骨髓瘤细胞,则细胞乙是从小鼠体内提取的细胞。(2)促进b过程常用的化学诱导剂是。假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成种类型的细胞丙,因此需要特定的选择培养基筛选出细胞用于培养。选出此细胞后,还需进行培养和检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。(3)理论上,注射了该抗体的人群不能长期具有对甲型流感的免疫能力,试分析原因。(至少写出两点)。12.(2012广东东莞第一次调研)(20分)下图示玉米光合作用的过程,据图回答下列问题。(1)H由细胞的叶绿体提供,它产自光合作用的阶段。(2)能固定CO2的物质有。PEP酶与CO2的亲和力是Rubisco酶的60倍,而马铃薯没有C4生成这一途径,则玉米和马铃薯在炎热夏天的中午,两种植物细胞内C3含量的变化及差异是。(3)要探明CO2中的C在光合作用中的转化过程,采用的方法是。(4)施有机肥能有效促进玉米生长,其原理是有机肥经分解后可为光合作用提供。(5)玉米有氧呼吸过程中也有丙酮酸产生,该物质可在中被彻底分解。(6)有科学家拟利用植物体细胞杂交技术培育“玉米马铃薯”,可用作为诱导剂来诱导细胞融合。#1.C解析:限制性核酸内切酶主要分布在微生物中,目前主要从细菌等原核生物中提取。作为一种酶,它具有酶的一些作用特点:有一定的特异性,即只能识别特定的核苷酸序列,能切割特定切点,但只能切割DNA;活性受温度、pH等影响。2.A解析:一种氨基酸可对应多个密码子,以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列可能不同。只有目的基因在受体细胞中成功表达才标志着基因工程操作成功。用含抗生素抗性基因的质粒作为载体是因为抗性基因作为标记基因可检测表达载体是否导入受体细胞中。3.B解析:基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,A项正确;由于蛋白质的空间结构复杂,目前人类对蛋白质的结构了解不多,所以目前蛋白质工程主要是通过改造基因来改造蛋白质,而不是通过直接改造蛋白质的结构从而改变其功能,B项错误;克隆羊的培育涉及细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,C项正确;牛胚胎发育的历程是:受精卵桑椹胚囊胚原肠胚幼体,D项正确。4.D解析:试管动物的培育包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植,不涉及基因工程、核移植以及体细胞克隆。5.C解析:放疗是用放射线杀死癌细胞,化疗是用化学药物杀死癌细胞,当然也能杀伤正常细胞。移植造血干细胞后,康复患者的红细胞来自移植的造血干细胞,故其血型有可能发生改变。治愈后的患者体内的白细胞仍然有发生癌变的可能。6.B解析:用于移植的胚胎应是培养至桑椹胚或囊胚期时的胚胎。7.BC解析:PCR技术是用于扩增DNA分子,A错误;电泳技术是利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身大小、形状的不同产生不同的迁移速度,由此将各种分子分离,因为蛋白质和DNA分子在溶液中可以解离,所以可以用电泳方法的分离和纯化,B正确;检测目的基因是否翻译成蛋白质,可以使用抗原抗体杂交技术,C正确;胚胎分割技术属于克隆,得到的个体性别相同,D错误。8.CD解析:动物细胞培养可用于检测有毒物质,A项正确;经诱导融合得到的杂种细胞,需经组织培养才能获得杂种植株,B项正确;试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行,经过胚胎移植后个体发育的其他过程都发生在母体子宫内,C项错误;DNA探针只能检测基因序列改变引起的遗传病,但对于基因序列没有改变,而是基因表达水平改变引起的遗传病,就无法利用基因探针检测到,D项错误。9.解析:(1)限制酶破坏的是相邻两个核苷酸之间的磷酸二酯键。DNA连接酶的作用部位也是该处,作用与限制酶正好相反。(2)将重组DNA导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,也可以使用基因枪法或花粉管通道法。(3)目的基因的受体细胞是植物体细胞或受精卵,因此,要经过植物组织培养才能成为植株,该过程的核心是脱分化和再分化。(4)目的基因是否导入受体细胞,用DNA分子杂交技术进行检测,即以带有放射性的目的基因的单链作为探针,检测受体细胞中是否含有能与探针进行配对的DNA。检测目的基因是否表达,可以从个体水平检验,即让害虫取食转基因玉米的叶子,观察害虫的存活状况,以确定其是否具有抗虫性状。答案:(1)aa(2)基因枪(或花粉管通道)(3)植物组织培养脱分化再分化(4)蛋白酶抑制剂基因(或目的基因)让害虫取食转基因玉米的叶子,观察害虫的存活状况(5)有道理。这种转基因玉米中可能含有蛋白酶抑制剂,食用后可能会抑制人体消化酶的活性,使人无法对食物进行消化而得病。(或无必要。因为人与害虫消化酶的结构存在差异,玉米中可能含有的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,但对人无影响。或无必要。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品,玉米中可能含有的蛋白酶抑制剂在高温下已经被破坏,因此不会对人的消化造成不良影响。)(答案不唯一)10.解析:(1)切割前质粒为环状,不含游离的磷酸基团。切割后质粒成了一个链状的双链DNA分子,含两个游离的磷酸基团。(2)因为Sma识别序列中均为GC碱基对,G、C之间含三个氢键,热稳定性高。(3)据图可知,Sma既会破坏标记基因,也会破坏目的基因。(4)若用同种限制酶切割质粒和外源DNA中的目的基因,因为两端的黏性末端相同,会出现自身环化的情况。而用两种限制酶切割,因为两端形成的黏性末端不同,不会出现自身环化。(5)DNA连接酶可以连接具有相同黏性末端的DNA片段。(6)标记基因可以鉴别受体细胞是否含有目的基因。(7)把蔗糖作为培养基的唯一碳源,可以把不能完成目的基因表达的受体细胞淘汰掉。答案:(1)0、2(2)高(3)Sma会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因(4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化(5)DNA连接(6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞(7)蔗糖为唯一含碳营养物质11.解析:由题图可以看出该过程是单克隆抗体的生产过程。在进行单克隆抗体生产时,首先用特定的抗原对小鼠进行注射,使其产生相应的效应B淋巴细胞。然后,用获取的效应B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行动物细胞融合,促进融合的方法有电激(物理法)、用聚乙二醇促融(化学法)或用灭活的病毒促融(生物法)。如果仅考虑两个细胞的融合,可出现融合同种的细胞和杂种细胞三种类型的细胞;因此需用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,再通过克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;由于病毒易变异,而抗原、抗体的结合具有特异性,且抗体的存活有一定的时间,所以注射了抗体的人群不能长期具有免疫能力。答案:(1)灭活的甲型流感(H1N1)病毒B淋巴(2)聚乙二醇三杂交瘤克隆化抗体(3)抗体存留时间较短、H1N1病毒变异12.解析:(1)由题图可知,维管束鞘细胞的叶绿体中没有类囊体,不能进行光反应产生H,所以H是由叶肉细胞的叶绿体产生的。(2)根据题图可知,能固定CO2的物质有PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)和C5。在炎热夏天的中午,叶片气孔关闭,叶肉细胞吸入的CO2减少,细胞内生成的C3含量减少,所以两种植物细胞内C3含量都减少,但由于玉米细胞中的PEP酶与CO2的亲和力强,在低浓度的CO2环境中依然可以固定CO2生成一定量的C3,所以玉米