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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年统编版选修3生物下册阶段测试试卷520考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、人们试图利用基因工程的方法,用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是:甲生物的蛋白质→mRNA目的基因构建基因表达载体导入乙细胞获得甲生物的蛋白质,下列说法正确的是A.①过程需要的酶是逆转录酶,原料是U、G、CB.②的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代C.如果受体细胞是细菌,可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等D.④过程中用的原料不含有U、G、C2、单克隆抗体制备过程中,需在培养液中加入某种试剂,以筛选出杂交瘤细胞,该试剂能()A.选择性抑制淋巴细胞的DNA复制B.筛选出能产生抗体的淋巴细胞C.选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制D.筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞3、关于现代生物工程技术应用的安全性,下列说法不正确的是()A.我国不发展、不生产、不储存生物武器,并反对其扩散B.一旦发现转基因生物出现了安全性问题,要马上停止实验,并销毁重组生物C.对基因检测应该保护个人遗传信息的隐私权D.中国对于克隆人的态度是不反对治疗性克隆,可以有限制的进行克隆人的实验4、酿酒酵母(一种酵母菌)在无氧条件下可以将木糖转化为乙醇。首先,木糖还原酶利用NADPH(还原性辅酶Ⅱ)转化木糖为木糖醇,然后木糖醇脱氢酶利用NAD+(辅酶Ⅰ)转化木糖醇为木酮糖,后者进一步在其它条件下转化为乙醇。科学家利用蛋白质工程对相关酶进行改造,显著提高了乙醇的产量。下列相关说法错误的是()A.NADPH供氢给木糖后不会转化为NAD+B.若两种酶的比例不平衡,可能会造成木糖醇积累C.酿酒酵母的线粒体在无氧条件下基本不发挥作用D.科学家对相关酶改造的过程中,需要合成全新的基因5、下列关于哺乳动物受精过程的叙述错误的是()A.精子头部触及卵细胞膜时出现的反应是防止多精入卵的第一道屏障B.受精卵细胞质中的遗传物质完全来自卵细胞C.受精时只有精子头部进入卵子D.雄原核形成的同时,卵子完成减数分裂Ⅱ6、生猪育种的过程可采用体外受精技术、孤雌生殖(卵不经过受精发育成个体)和孤雄生殖(见下表③)等多种辅助生殖技术。某科研团队为研究不同辅助生殖技术下猪胚胎存活率存在差异的原因,追踪了猪早期胚胎发育过程中染色质的空间构象变化(见下表)。下列相关叙述错误的是()
。操作对象辅助生殖技术4细胞胚胎期桑椹胚胚胎存活率MⅡ期卵母细胞①体外受精技术染色质空间构象较快建立高②孤雌生殖染色质特殊区域解体解体区域部分重建较慢低低③去核后体外受精解体区域部分重建更慢低解体区域部分重建更慢低A.体外受精需对卵母细胞和精子分别进行成熟培养和获能处理B.与②、③不同,①必须将早期胚胎移植给受体才能获得后代C.母源来源的染色质比父源的染色质更容易实现结构的重建D.染色质结构重建的速率可能在胚胎成功发育中起关键作用评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)7、下列技术应严格禁止的是()A.生殖性克隆B.生物武器C.治疗性克隆D.单克隆抗体8、下列关于细胞工程的有关叙述,不正确的是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,而利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株没有采用植物组织培养技术B.在进行组织培养时,由根尖细胞形成愈伤组织的过程中,可能会发生细胞脱分化,染色体变异或基因突变,而不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.单克隆抗体的制备采用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术9、下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述,正确的是()A.卵细胞膜反应是防止多精入卵的一道屏障B.卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成C.卵子发生时,MⅠ和MⅡ过程是不连续的,但细胞质均等分配D.精子和卵子结合的过程中,卵子完成减数第二次分裂10、下图是利用牛的乳腺细胞生产人体血清白蛋白的操作流程;其中细胞①已导入人血清白蛋白基因。相关叙述正确的是()
A.细胞①的培养液中需要加入胃蛋白酶B.“卵母细胞”应在体外培养成熟C.图示“细胞②→早期胚胎”发生输卵管中D.该技术与试管牛培育的主要原理不同11、随着科学的发展和人们对生命科学的深入探索,生物科学技术会为人类的繁荣进步做出更大的贡献。下列关于生物科学技术的相关叙述,错误的是()A.植物组织培养过程中愈伤组织的代谢类型是自养需氧型B.利用动物体细胞核移植的方法得到克隆动物是培育新物种的一种方式C.植物体细胞杂交中,能采用质壁分离实验检测制备的原生质体的活性情况D.胚胎分割移植后获得的动物个体之间的性状不一定完全相同12、SRY基因为Y染色体上的性别决定基因;可用SRY-PCR法鉴定胚胎性别,其基本程序如下图。相关说法正确的是。
A.提取滋养层细胞的DNA作为复制模板B.新合成的DNA都含模板DNA的两条链C.新合成DNA都含有胚胎细胞全部的遗传信息D.SRY探针能与雌性胚胎样品中DNA配对13、为推动乡村振兴,江苏某地大力推广“桑枝条-黑木耳-水稻"农业模式∶利用修剪下来的桑枝条和水稻秸秆制作培养基,在桑树林下培养黑木耳,黑木耳采收后,菌渣作为有机肥还田。相关叙述错误的是(A.)B.桑树、水稻属于该生态系统的生产者,是生态系统的主要成分C.用桑枝条培养黑木耳,表明黑木耳属于该生态系统的第二营养级D.在桑树林下培养黑木耳,可实现光能、空间等资源的充分利用该模式既能较好实现生态系统物质循环,又可增加农民收入14、生态农业不仅指对于农作物中所含物质、能量的充分利用,还具有很多的内涵.下列措施中符合生态学原理的是()A.作物“轮种”不仅合理地利用各种矿质营养,还可避免某些害虫的大发生B.以作物秸秆为燃料发电,可以做到对农作物中物质和能量的循环利用C.生态农业中巧设食物链,提高了能量的传递效率,使物质和能量得到最大限度利用D.以虫治虫、以菌治虫的措施能够减少甚至不使用有害农药评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)15、生物学家利用基因工程技术通过生物反应器生产人的血清蛋白。请根据相关知识回答下列问题:
(1)在基因工程的操作中的“分子手术刀”是_______________________________
(2)在基因工程的操作中的“分子缝合针”是________
(3)基因工程中最常用的运载体是______
(4)人的基因在牛体内能表达,说明人和牛______16、自然条件下;奶牛的繁殖率非常低,一般一头奶牛一年只能繁殖一头牛犊。通过胚胎工程技术可以快速繁育优良个体,其主要步骤如图所示。回答下列问题:
(1)从供体奶牛获得的精子,需对其进行___________处理才具有受精能力。
(2)通常奶牛每次只排出一枚卵母细胞,为使其超数排卵常使用____________激素处理;采集到卵母细胞后,在体外将其培养到___________期;使其成熟。
(3)步骤甲、乙分别指___________、___________。为筛选出具有优良性状的母牛,步骤乙之前应鉴定胚胎中与___________有关的基因。
(4)进行步骤乙时,受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生___________,这为胚胎在代孕母牛体内的存活提供了可能。17、基因治疗:基因治疗是指用正常基因_______或______患者细胞中有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。18、根据课本知识填空:
(1)神经元的轴突末梢经过多次分支;最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做________。
(2)抗体可以与病原体结合;从而抑制病原体的繁殖或___________________________。
(3)要检测目的基因是否转录出了mRNA;可以用____________________________做探针。
(4)所谓人工种子就是以植物组织培养得到的________________________(写出2个即可)等为材料;经过人工薄膜包装得到的种子。
(5)胰岛素能促进组织细胞加速_______________葡萄糖。19、今年年初;爆发了全球性新型肺炎疫情。初步研究表明,新型冠状病毒通过其表面的S-蛋白与人细胞膜上的ACE2相互识别,感染人的呼吸道上皮细胞。请分析回答问题:
(1)新型冠状病毒表面的S-蛋白作为_________剌激淋巴细胞,使机体产生_________性免疫反应,人细胞膜上的ACE2的化学本质是_________。
(2)感染病毒后,免疫系统对肺细胞强烈攻击引发肺炎,此时可通过适度使用_________对病人进行治疗;使其免疫功能下降,以避免肺部严重受损。
(3)科学家采集了感染新型冠状病毒并已康复的甲、乙两人的血液,检测相关抗体的水平,结果如图1。据此分析,应选取_________的B淋巴细胞用以制备单克隆抗体(单抗)。
(4)将制备的多种单抗分别与病毒混合,然后检测病毒对宿主细胞的感染率,结果如图2。据此分析,对病毒抑制效果最好的单抗是__________号。
(5)患者康复后一段时间,若再次受到该病毒的攻击,机体内相应的__________细胞迅速增殖分化,产生大量的浆细胞和细胞毒性T细胞。20、下图表示哺乳动物精子和卵细胞发生和成熟的示意图。请据图回答下列问题:
(1)③过程中精子头部的顶体是由__________发育来的;④过程在__________内完成。
(2)在④过程中发生顶体反应;释放顶体酶,溶解卵丘细胞之间的物质和透明带。为了阻止多精入卵,会发生__________反应和__________反应。
(3)精子的发生开始的时期是__________;雌性动物卵泡的形成的时期是__________。
(4)初级卵母细胞进行Ⅰ过程是在__________时期完成的,Ⅱ过程是在__________过程中完成的。21、请写出基因工程的概念:_________________。请写出胚胎移植的概念:_____________________。请分别写出植物组织培养和动物细胞培养的原理_________。22、自然条件下;奶牛的繁殖率非常低,一般一头奶牛一年只能繁殖一头牛犊。通过胚胎工程技术可以快速繁育优良个体,其主要步骤如图所示。回答下列问题:
(1)从供体奶牛获得的精子,需对其进行___________处理才具有受精能力。
(2)通常奶牛每次只排出一枚卵母细胞,为使其超数排卵常使用____________激素处理;采集到卵母细胞后,在体外将其培养到___________期;使其成熟。
(3)步骤甲、乙分别指___________、___________。为筛选出具有优良性状的母牛,步骤乙之前应鉴定胚胎中与___________有关的基因。
(4)进行步骤乙时,受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生___________,这为胚胎在代孕母牛体内的存活提供了可能。评卷人得分四、判断题(共5题,共30分)23、一般情况下一个卵细胞只能由一个精子发生融合形成受精卵()A.正确B.错误24、精子入卵后形成雄原核;同时卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核()A.正确B.错误25、受精包括受精前的准备阶段和受精阶段,在自然状态下,哺乳动物的受精在子宫内完成。(选择性必修3P56)()A.正确B.错误26、下图表示哺乳动物发育过程的几个阶段;请判断下列题的叙述是否正确?
(_____)(1)从A到C的过程中有机物的含量减少。
(_____)(2)A;B时期胚胎中的细胞都是全能细胞。
(_____)(3)胚胎移植必须使用处于B或C时期的胚胎。
(_____)(4)图示过程细胞通过有丝分裂增殖,遗传物质可能会发生改变。A.正确B.错误27、在生态工程建设中,只能遵循“先污染、破坏、再治理”的发展思路______A.正确B.错误评卷人得分五、非选择题(共4题,共40分)28、请回答下列有关基因工程和胚胎工程的问题:
(1)在基因工程中;获取目的基因的方法包括:①从基因文库中获取目的基因,②利用________扩增目的基因,③_____________________。
(2)在基因表达载体中;启动子是_______________识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,最常用的原核生物是______________。
(3)将目的基因导入微生物常用____________处理受体细胞;使之变成感受态细胞。我国科学家发明的将目的基因导入植物细胞的方法是________________。
(4)研究还发现胚胎干细胞可以诱导分化为造血干细胞,这体现了胚胎干细胞具有__________。临床上常用诱导干细胞定向分化的方法修补损伤或衰老的组织器官,从而解决了___________问题。29、如图甲表示质粒pBR322上含有青霉素抗性基因(XR)和四环素抗性基因(YR)。其中,XR内部含有限制酶KasI识别序列,YR内部含有限制酶FseI;HpaII识别序列。如图乙表示生产人抗凝血酶Ⅲ的过程;利用人工合成的人抗凝血酶Ⅲ对治疗抗凝血酶缺失症有显著效果。
(1)图甲中质粒pBR322的本质是_______;限制酶KasI;FseI、HpaII的作用是________。
(2)图乙中;人抗凝血酶Ⅲ基因称为______,获取该基因后常用______技术进行扩增。
(3)质粒pBR322作为运输基因的载体;除了要具有一个或多个酶切位点;标记基因外,还要能够______________。
(4)人抗凝血酶Ⅲ基因与质粒pBR322结合后构建的基因表达载体导入受体细胞的方法是_____。这一过程中通常以受精卵作为受体细胞的原因是__________________。
(5)目的基因是否表达,还需要检测和鉴定。检测转基因羊是否产生人抗凝血酶Ⅲ的方法是___________________。30、人类疾病的转基因生物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠(2N)制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示(注:基因B为高血压相关基因)。
(1)在上述转基因大鼠的培育过程中;涉及的现代生物技术有____________(写出两项即可)。
(2)体外扩增目的基因B可利用_____________技术;该技术的基本原理是___________;
(3)如果要建立高血压转基因动物模型;就要检测高血压相关基因是否已成功表达,在分子水平上检测到相应____________,在个体水平上大鼠出现____________症状,证明相关基因已成功表达。
(4)基因B在导入受精卵之前要构建_________________,这个步骤是基因工程的核心,构建出的分子除含目的基因外,还必须含有_________________。转基因大鼠的胚胎在代孕母体内能够存活的生理学基础是_______________。31、白僵菌可感染农业害虫;常作为防治害虫的菌剂。由于白僵菌对除草剂草丁膦敏感,且杀死害虫的能力较弱,科研人员对其进行基因工程改造,流程如图所示。
(1)苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能有效杀死害虫。从苏云金芽孢杆菌中获取毒蛋白基因;通过PCR技术可在体外大量扩增。该扩增过程需要________种引物,所需添加的酶是________。
(2)将毒蛋白基因和质粒连接获得重组质粒1的过程需要用到的限制酶是________;其作用是破坏DNA分子中的________键。
(3)重组质粒1和Bar基因(草丁膦抗性基因)各自用XbaI酶处理;得到酶切片段。重组质粒1的酶切片段再用去磷酸化酶处理,使末端游离的磷酸基团脱离,目的是防止__________。
(4)将重组质粒2导入经_______处理成为感受态的白僵菌,一段时间后用含有_______的平板培养基进行筛选,获得含有Bar基因的重组白僵菌。
(5)科研人员将重组白僵菌喷涂于植物叶片上;以此饲喂饥饿处理的害虫,记录单位时间内的_____,以判断重组白僵菌的杀虫效果。
(6)分析利用基因工程获得的重组白僵菌对生态环境可能造成的影响:_____________。评卷人得分六、综合题(共3题,共24分)32、Ⅱ型干扰素是效应T细胞分泌的一种淋巴因子;可用于治疗病毒感染和癌症。科学家将Ⅱ型干扰素基因与大肠杆菌的DNA分子进行了重组,成功地在大肠杆菌中得以表达。
(1)若用PCR技术扩增Ⅱ型干扰素基因,其前提条件是有一段______,以便根据这一序列合成引物。PCR过程需要经过多次循环,每一个循环包括:加热变形→冷却复性→加热延伸,其中冷却复性的目的是______,加热延伸过程中发生最主要的过程是______。
(2)已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—;限制酶Ⅱ的识别序列和切点—↓GATC—,Ⅱ型干扰素基因结构如图中所示。
①在构建基因表达载体的过程中,用限制酶______切割质粒,用限制酶______切割目的基因。
②将得到的大肠杆菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,得到如图a所示的结果(圆点表示菌落),该结果说明能够生长的大肠杆菌中已导入了______。将灭菌绒布按到培养基a上,使绒布表面沾上菌落,然后将绒布按到含四环素的培养基上培养,得到如图b所示的结果(圆圈表示与图a培养基上对照无菌落的位置)。与图b圆圈相对应的图a中的菌落表现型是______,这些大肠杆菌中导入了______。33、为增加油菜种子的含油量,研究人员尝试将从陆地棉基因库中获取的酶D基因与位于拟南芥叶绿体膜上的转运肽基因相连,导入油菜细胞并获得转基因油菜品种。酶D基因、转运肽基因所含三种限制酶(ClaI、SacI、XbaI)的切点如图所示。请回答下列问题。
(1)用限制酶________和________酶处理两个基因后;可得到A;D端相连的目的基因。
(2)将上述目的基因插入如图所示质粒的_______中,构建______;然后将其导入农杆菌中。
(3)利用________法将目的基因导入油菜叶片中,并通过筛选获得转基因油菜细胞,通过________技术可培育成转基因油菜植株。
(4)用_________法可检测转基因油菜的染色体DNA上是否插入了目的基因,用_______法可检测转基因油菜植株中的目的基因是否翻译成蛋白质。34、Hedgehog基因(H)广泛存在于无脊椎动物和脊椎动物中;在胚胎发育中起重要作用。我国科研工作者利用基因敲除和核酸分子杂交技术,研究了H基因在文昌鱼胚胎发育中的作用。
(1)研究者使用了两种TALE蛋白对文昌鱼的H基因进行敲除。TALE蛋白的结构是人工设计的;蛋白质的中央区能够结合H基因上特定的序列,F区则能在该序列处将DNA双链切开如图1所示。
①根据_______设计出其氨基酸序列;再根据氨基酸序列对应的密码子序列推测岀编码TALE蛋白的DNA序列,人工合成DNA序列之后,再以其为模板进行转录生成mRNA。
②将两种mRNA用_______法导入文昌鱼的卵细胞中,然后滴加精液使卵受精,此受精卵发育成的个体为F0代。
③F0代个体细胞内被两种TALE蛋白处理过的DNA,经________催化重新连接后,H基因很可能因发生碱基对的_______而丧失功能;基因丧失功能则被称为“敲除”。
(2)提取F0代胚胎细胞DNA,通过________体外扩增H基因,用________进行切割,电泳后用______为探针进行DNA分子杂交,实验结果如图2所示。图中样品________代表的F0个体中部分H基因己被敲除。研究者发现,在F0个体产生的所有配子中,通常只有部分配子的H基因被敲除,可能的原因是__________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【分析】
分析题图:①表示以mRNA为模板逆转录合成DNA的过程;②表示基因表达载体的构建过程;该过程是基因工程的核心步骤;③表示将目的基因导入受体细胞;④为目的基因的检测与表达。
【详解】
①为逆转录过程;需要逆转录酶的参与,原料是碱基组成为A;T、G、C的四种游离的脱氧核苷酸,A错误;②表示基因表达载体的构建过程,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗产给下一代,B正确;如果受体细胞是细菌,不能使用炭疽杆菌,因为炭疽杆菌具有致病性,C错误;④过程包括转录和翻译,转录所用的原料包括四种含有A、U、G、C的核糖核苷酸,D错误。
故选B。
【点睛】
本题结合流程图,考查基因工程、遗传信息的转录和翻译、核酸的基本组成单位及化学组成,要求考生识记基因工程的原理、工具、操作步骤,能准确判断图中各过程的名称;识记遗传信息转录和翻译的过程、条件等知识;识记核酸的化学组成,能运用所学的知识准确判断各选项。2、C【分析】【分析】
1;单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应;之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
2;单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂:(最广泛的用途)具有准确、高效、简易、快速的优点。②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症;可制成“生物导弹”。
【详解】
单克隆抗体制备过程中;如果仅考虑两个细胞的融合,会有淋巴细胞的两两融合;骨髓瘤细胞的两两融合、杂交瘤细胞,还有没有发生融合的两种细胞。其中单独的和融合的淋巴细胞没有增殖能力,培养一段时间会自动消失。如果加入某种试剂,以筛选出杂交瘤细胞,该试剂应该是一种能选择性抑制骨髓瘤细胞DNA复制途径的试剂,它可以抑制单独的和融合的骨髓瘤细胞的DNA分子合成,而杂交瘤细胞因保留有淋巴细胞的DNA合成途径而存活,这样就可以筛选出杂交瘤细胞,C正确,ABD错误;
故选C。3、D【分析】【分析】
治疗性克隆:指利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤;神经或肌肉等)用于治疗性移植。生殖性克隆:指将克隆技术用于生育目的;即用于产生人类个体。中国政府:禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人。
【详解】
A;对于生物武器;我国态度是不发展、不生产、不储存生物武器,并反对其扩散,A正确;
B;一旦发现转基因生物出现了安全性问题;要马上停止实验,并销毁重组生物,B正确;
C;对基因检测应该保护个人遗传信息的隐私权;C正确;
D;我国政府对克隆的态度是禁止生殖性克隆;不反对治疗性克隆,D错误。
故选D。4、D【分析】【分析】
基因工程是通过对基因的操作;将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体,原则上只能生产自然界已存在的蛋白质.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,以满足人类的生产或或生活需要。
【详解】
A、NADPH供氢给木糖后不会转化为NAD+;因为这是两种不同的辅酶,A正确;
B;题意显示;木糖还原酶利用NADPH(还原性辅酶Ⅱ)转化木糖为木糖醇,然后木糖醇脱氢酶利用NAD+(辅酶Ⅰ)转化木糖醇为木酮糖,在这个连续反应中,若两种酶的比例不平衡,可能会造成木糖醇积累,B正确;
C;酿酒酵母将木糖转化为酒精的过程是在无氧条件下进行的;无氧呼吸的场所是细胞质基质,故线粒体在无氧条件下基本不发挥作用,C正确;
D;科学家对相关酶改造的过程中;并不是需要合成全新的基因,而是对原有基因进行必要的修饰,D错误。
故选D。
【点睛】5、B【分析】【分析】
受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成;核膜消失;雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】
A;受精作用过程中;精子头部触及卵细胞膜时出现的反应(透明带反应)是防止多精入卵的第一道屏障,A正确;
B;受精卵细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞;而非完全,B错误;
C;精子入卵后;尾部脱离,受精时只有精子头部进入卵子,C正确;
D;雄原核形成的同时;精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核,D正确。
故选B。6、B【分析】【分析】
体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养;精子的采集和获能、受精。胚胎工程是对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术;胚胎工程任何一项技术获得的胚胎,都必须通过胚胎移植给受体才能获得后代。
【详解】
A;体外受精时采集的卵母细胞应培养到减数第二次分裂中期;精子应经过获能处理,这样两者才能受精形成受精卵,A正确;
B;胚胎工程任何一项技术获得的胚胎;都必须通过胚胎移植给受体才能获得后代,因此①②③都需要将早期胚胎移植给受体才能获得后代,B错误;
C;据表格可知;在桑椹胚时,孤雌胚胎和孤雄胚胎的染色质特殊区域都能进行部分重建,但去核后体外受精(孤雄生殖)重建速率更慢,说明母源来源的染色质比父源的染色质更容易实现结构的重建,C正确;
D;据表可知;无论是体外受精技术,还是孤雌生殖(卵不经过受精发育成个体)和孤雄生殖,胚胎发育过程中都需要染色质空间构象重建,说明染色质结构重建的速率可能在胚胎成功发育中起关键作用,D正确。
故选B。二、多选题(共8题,共16分)7、A:B【分析】【分析】
1;转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
2;中国政府:禁止生殖性克隆人;坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人。
3;生物武器种类:包括致病菌、病毒、生化毒剂;以及经过基因重组的致病菌等。把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方,可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。
【详解】
AC;当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验;特别是生殖性克隆,但不反对治疗性克隆,A正确,C错误;
B;生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标;以达到战争目的一类武器,有传染性强、作用范围广等特点,应严格禁止,B正确;
D;单克隆抗体特异性强;灵敏度高,可用于人类疾病的诊断和治疗,不需要禁止,D错误。
故选AB。8、A:B:D【分析】植物组织培养技术是将植物的组织在离体的情况下进行培养的一门技术,在进行组织培养时,细胞经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织是一类高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞,在此过程中,染色体可能发生变异,基因也可能突变,但不会有细胞分化和基因重组,最后经过再分化形成胚状体,形成小植株。例如花药离体培养、从紫草的愈伤组织中提取紫草素、利用细胞工程培养杂交植株等都用到了植物组织培养,但秋水仙素处理萌发的种子或是幼苗并没有采用植物组织培养技术,A、B正确;动物细胞融合一般只能形成杂种细胞,不能形成杂种个体,C错误;单克隆抗体的制备利用到了动物细胞的融合技术和动物细胞的培养技术,D正确;故本题的答案为ABD。9、B:D【分析】【分析】
1;受精阶段主要包括:精子穿越放射冠和透明带;进入卵细胞膜,原核形成和配子结合。
2;阻止多精入卵的两道屏障:透明带反应和卵细胞膜反应。
3;多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的;MⅠ是在雌性动物排卵前后完成的;场所在卵巢。MⅡ是在受精过程中完成的,场所在输卵管中。
【详解】
A;透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障;A错误;
B;卵子形成时的减数第一次分裂过程在卵巢内完成;减数第二次分裂过程在输卵管完成,B正确;
C;卵子发生时;MⅠ和MⅡ过程是不连续的,初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质不均等分配,C错误;
D;精子和卵子结合的过程中;卵子完成减数第二次分裂,形成雌原核,并排出第二极体,D正确。
故选BD。10、B:D【分析】【分析】
题图分析:图示操作流程为“利用牛的乳腺细胞生产人体血清白蛋白”;因此首先需要将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛乳腺细胞,形成细胞①;取出细胞①的细胞核,注入去核牛卵母细胞中,形成细胞②,该过程采用了核移植技术,其原理是动物细胞的细胞核具有全能性;要形成转基因克隆奶牛还需要采用早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。
【详解】
A;为了得到单个细胞;在细胞①的培养液中需要加入胰蛋白酶,不能使用胃蛋白酶,A错误;
B;图中卵母细胞应该在体外培养到减数第二次分裂中期;此时的次级卵母细胞具有受精能力,B正确;
C;图示“细胞②→早期胚胎”为体外培养胚胎的过程;该过程在体外完成,C错误;
D;图示克隆牛的培育主要采用了核移植技术和胚胎移植技术;属于无性生殖;试管牛的培育主要采用了体外受精和胚胎移植技术,属于有性生殖,因此两者产生犊牛的生殖方式不相同,D正确。
故选BD。11、A:B:C【分析】【分析】
1;植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
2、动物细胞培养的条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH;(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(CO2的作用是维持培养液的pH)。
【详解】
A;愈伤组织是由外植体通过脱分化形成的;没有叶绿体,其代谢类型是异养需氧型,A错误;
B;通过核移植技术产生克隆动物属于无性繁殖;不能培育新物种,B错误;
C;原生质体无细胞壁;不能发生质壁分离,C错误;
D;胚胎移植后获得的动物个体之间遗传物质是相同的;但是性状不完全相同,如毛色和斑纹等,D正确。
故选ABC。12、A【分析】试题分析:滋养层细胞是胎儿发育过程中形成的细胞;其DNA可作为复制模板,A正确;DNA复制的特点是半保留复制,新合成的子一代DNA含模板DNA的一条链,B错误;新合成DNA仅含有该种DNA全部的遗传信息,不含有胚胎细胞中其他DNA的遗传信息,C错误;SRY探针能与雄性胚胎样品中DNA配对,形成杂合双链,D错误。
考点:本题考查DNA复制及基因探针的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。13、B:C【分析】【分析】
农业生态工程;就是在一定的区域范围内因地制宜应用生态农业技术,将多种农业生物生产进一步组装为合理的生态农业系统。农业生态工程有效地运用生态系统中各生物种充分利用空间和资源的生物群落共生原理,多种成分相互协调和促进和功能原理以及物质和能量多层次多途径利用和转化的原理,从而建立能合理利用自然资源,保持生态稳定和持续高效功能的农业生态系统。
【详解】
A;桑树、水稻都能进行光合作用;都属于该生态系统的生产者,是生态系统的主要成分,A正确;
BC;黑木耳从修剪下来的桑枝条和水稻秸秆制作培养基中获得营养物质;属于分解者,异养,黑木耳不需要光照提供能量,因此在桑树林下培养黑木耳,不能实现光能等资源的充分利用,B、C错误;
D;该模式沿袭了“无废弃物农业”的传统;遵循物质循环原理,菌渣和秸秆由废弃物变为了生产原料,达到了物质的循环利用,黑木耳还可以增加农民收入,D正确。
故选BC。14、A:D【分析】试题分析:生态农业是一个农业生态经济复合系统;将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来,以取得最大的生态经济整体效益.它也是农;林、牧、副、渔各业综合起来的大农业,又是农业生产、加工、销售综合起来,适应市场经济发展的现代农业.生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理.建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染.
解:A;作物“轮种”不仅能合理地利用各种矿质营养;还可避免某些害虫的大发生,符合生态学原理,A正确;
B;能量不能循环利用;B错误;
C;生态农业中巧设食物链;能提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,C错误;
D;应用以虫治虫、以菌治虫的措施;尽量减少甚至不使用有害农药,符合生态学原理,D正确.
故选AD.
考点:生态农业工程.三、填空题(共8题,共16分)15、略
【分析】(1)在基因工程的操作中的“分子手术刀”即切割DNA的是限制核酸内切酶简称限制酶;
(2)在基因工程的操作中的“分子缝合针”是DNA连接酶;
(3)基因工程中最常用的运载体是质粒;
(4)人的基因在牛体内能表达;说明人和牛共用一套遗传密码。
【考点定位】基因工程的基本工具【解析】限制酶DNA连接酶质粒共用一套遗传密码16、略
【分析】【分析】
胚胎移植:
1;胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎;或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术,其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种),如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。
2;胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期;充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。
【详解】
(1)体外受精前要对精子进行获能处理;使其具有受精能力。
(2)要使动物超数排卵;利用促性腺激素;需将卵子培养到MII中期后进行体外受精。
(3)步骤甲是人工受精;将受精卵移入受体母牛,进行的操作叫做胚胎移植(乙);胚胎移植之前应鉴定胚胎中与有关的优良基因。
(4)胚胎移植实现的前提是受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
【点睛】
胚胎移植的实质:早期胚胎在生理状态相同的条件下空间位置的转移。【解析】精子获能促性腺MⅡ中期人工受精胚胎移植优良性状受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。17、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】取代修补18、略
【分析】【分析】
1;神经元由细胞体和突起两部分组成;突起又分为树突和轴突,树突短而多,轴突长而少。神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体。
2;目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
3;人工种子就是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料;经过人工薄膜包装得到的种子,在适宜条件下同样能够萌发长成幼苗。
【详解】
(1)神经元由细胞体和突起两部分组成;突起又分为树突和轴突,树突短而多,轴突长而少;轴突末端的多次分支后,每个小枝末端膨大的部分称为突触小体。
(2)抗体可以与病原体结合;从而抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附。
(3)检测目的基因是否转录出mRNA可采用分子杂交技术。
(4)人工种子就是以植物组织培养得到的胚状体;不定芽、顶芽、腋芽为材料;经过人工包膜包装得到的种子,可以在适宜条件下同样能够萌发长成幼苗.植物体细胞杂交技术的优点就是克服远缘杂交不亲和的障碍,或者是打破了生殖隔离。
(5)胰岛素能促进组织细胞加速摄取;利用和储存葡萄糖;从而使血糖水平降低。
【点睛】
本题考查教材基础知识,旨在考查考生的理解、记忆能力,要求考生熟记关键语句,并能运用专业术语准确作答。【解析】突触小体对人体细胞的黏附放射性同位素)标记的目的基因胚状体、不定芽、腋芽、顶芽摄取、利用和储存19、略
【分析】【分析】
分析图1:表示多年前感染EV并已康复的甲;乙两人的血液中抗EV-GP抗体的水平。根据曲线图可知;多年前感染EV并已康复的甲的血液中抗EV-GP抗体水平明显高于乙和对照组。
分析图2:表示单抗与病毒混合后病毒对宿主细胞的感染率。根据柱形图可知;单克隆抗体和病毒混合,加入单抗Ⅲ;Ⅴ后,病毒对宿主细胞的感染率明显低于其他组别。
【详解】
(1)由题意可知;新型冠状病毒表面的S-蛋白作为抗原刺激淋巴细胞,使机体产生特异性免疫反应,人细胞膜上的ACE2的化学本质是蛋白质。
(2)免疫系统对被新冠病毒感染后肺细胞强烈攻击引发肺炎;此时可通过适度使用免疫抑制剂对病人进行治疗,使其免疫功能下降,以避免肺部严重受损。
(3)由图1可知;多年前感染EV并已康复的甲的血液中抗EV-GP抗体水平明显高于乙和对照组,故应选取甲的B细胞用以制备单克隆抗体。
(4)由图2可知;单克隆抗体和病毒混合,加入单抗Ⅲ后,病毒对宿主细胞的感染率较低。因此抑制效果最好的单抗是Ⅲ。
(5)患者康复后一段时间;若再次受到该病毒的攻击,机体内相应的记忆细胞迅速增殖分化,产生大量的浆细胞和细胞毒性T细胞。
【点睛】
本题结合图解,考查病毒、单克隆抗体的制备等,要求考生识记病毒的结构,明确病毒没有细胞结构;识记单克隆抗体的制备过程,掌握其优点及相关应用,能结合图中信息准确答题【解析】①.抗原②.特异③.糖蛋白(或蛋白质)④.免疫抑制剂⑤.甲⑥.Ⅲ⑦.记忆20、略
【分析】【分析】
1;分析题图:①表示染色体复制;②是减数分裂,③是精细胞变形为精子过程,④是受精作用;
2;哺乳动物精子和卵子发生的不同点:(1)精子的减数两次分裂是连续的;场所唯一(MⅠ和MⅡ的场所都是睾丸);而卵子的两次分裂是不连续的,场所不唯一,(MⅠ场所在卵巢,MⅡ场所在输卵管中);(2)精子和卵子发生的时间不同:精子的发生是从初情期一直到生殖机能衰退;多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的;MⅠ是在雌性动物排卵前后完成的,MⅡ是在受精过程中完成的。
【详解】
(1)精子变形③过程中精子头部的顶体是由高尔基体发育来的;④过程是受精过程,在输卵管内完成。
(2)在④过程中发生顶体反应;释放顶体酶,溶解卵丘细胞之间的物质和透明带,透明带反应和卵细胞膜反应是阻止多精入卵的两道防线。
(3)雄性动物精子产生的时期是初情期;雌性动物卵泡细胞的形成是在胚胎期性别分化以后完成的,这是精子和卵子在发生上的重要区别。
(4)初级卵母细胞进行减数第一次分裂是在排卵前后时期完成的;减数第二次分裂是在受精作用过程中完成的。
【点睛】
本题考查卵细胞的形成过程和受精作用等相关知识,意在考查学生识记相关细节和解决问题的能力。【解析】高尔基体输卵管透明带反应卵细胞膜反应初情期胚胎期性别分化以后排卵前后受精作用21、略
【分析】【分析】
动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织;将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。植物组织培养又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织;器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
【详解】
1;基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术;是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品的遗传技术。
2;胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎;或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
3;动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织;将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖,其原理是细胞增殖。
4;植物组织培养又叫离体培养;指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。
【点睛】
本题考查基因工程概念、胚胎移植、动植物细胞培养等相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握程度。【解析】①.又叫基因拼接技术或DNA重组技术②.又称受精卵移植,是指将雌性动物体内的的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状况相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术③.植物细胞全能性、细胞增殖22、略
【分析】【分析】
胚胎移植:
1;胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎;或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术,其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种),如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。
2;胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期;充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。
【详解】
(1)体外受精前要对精子进行获能处理;使其具有受精能力。
(2)要使动物超数排卵;利用促性腺激素;需将卵子培养到MII中期后进行体外受精。
(3)步骤甲是人工受精;将受精卵移入受体母牛,进行的操作叫做胚胎移植(乙);胚胎移植之前应鉴定胚胎中与有关的优良基因。
(4)胚胎移植实现的前提是受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
【点睛】
胚胎移植的实质:早期胚胎在生理状态相同的条件下空间位置的转移。【解析】精子获能促性腺MⅡ中期人工受精胚胎移植优良性状受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。四、判断题(共5题,共30分)23、A【分析】【详解】
由于存在防止多精入卵的两道屏障,故一个卵细胞一般只能同一个精子结合,形成受精卵,这句话是正确的。24、A【分析】【详解】
受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成;核膜消失;雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。精子入卵后形成雄原核,同时被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核,雄、雌原核充分发育后,相向移动,彼此靠近,核膜消失,形成受精卵,故此说法正确。
故正确。25、B【分析】【详解】
受精包括受精前的准备阶段和受精阶段;在自然状态下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
故错误。26、B【分析】【分析】
据图分析;图中A是桑椹胚,B是囊胚,C是原肠胚。图B中1是滋养层,2是内细胞团,3是透明带,4是囊胚腔;图C中5是外胚层,6是滋养层,7是原肠腔,8是内胚层。
【详解】
(1)从A到C的过程中细胞均需要消耗能量;故胚胎中有机物的含量均减少,(1)正确。
(2)桑椹胚之前所有细胞都具有发育成完整胚胎的潜能;属全能细胞,故A时期胚胎中的细胞都是全能细胞,囊胚期时细胞出现分化,滋养层细胞不是全能细胞,(2)错误。
(3)胚胎移植必须使用处于桑椹胚或囊胚时期的胚胎;处于A或B时期的胚胎,(3)错误。
(4)图示过程细胞通过有丝分裂增殖;有丝分裂过程中可能发生突变,遗传物质可能会发生改变,(4)正确。
故分别为√、×、×、√。27、B【分析】【详解】
生态系统的恢复力稳定性是有一定限度的,导致了生态工程的局限性,使生态工程并不能解决所有的污染、破坏问题,因此不能走“先污染、破坏,后治理”的老路,故错误。五、非选择题(共4题,共40分)28、略
【分析】试题分析:基因工程又叫DNA重组技术;是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品.由此可见,基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与鉴定。
(1)基因工程中获取目的基因的方法有:从基因文库中获取目的基因;利用PCR技术扩增目的基因、化学方法直接人工合成目的基因。
(2)基因表达载体中启动子位于目的基因的首端;是RNA聚合酶识别和结合的部位。基因工程中常用大肠杆菌作为基因表达载体的受体细胞。
(3)将目的基因导入微生物常用Ca2+(或CaCl2)处理受体细胞;使之变成感受态细胞。将目的基因导入植物细胞的常用方法有农杆菌转化法;花粉管通道法等,其中我国科学家发明的将目的基因导入植物细胞的方法是花粉管通道法。
(4)胚胎干细胞可以诱导分化为造血干细胞;说明胚胎干细胞具有发育的全能性。临床上常用诱导干细胞定向分化的方法修补损伤或衰老的组织器官,从而解决了供体器官不足问题。
【点睛】本题考查基因工程、胚胎工程的相关知识,要求考生识记基因工程的具体操作步骤,掌握各步骤中的细节,能结合所学的知识准确答题。【解析】PCR技术化学方法直接人工合成目的基因RNA聚合酶大肠杆菌(或细菌)Ca2+(或CaCl2)花粉管通道法发育的全能性供体器官不足(或器官移植后免疫排斥反应)29、略
【分析】【分析】
基因工程的基本工具:
1;“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列;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开,因此具有专一性。
结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
2;“分子缝合针”——DNA连接酶。
两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:
相同点:都缝合磷酸二酯键。
区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌;只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端;形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3;“分子运输车”——载体。
载体具备的条件:能在受体细胞中复制并稳定保存。具有一至多个限制酶切点;供外源DNA片段插入。具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
最常用的载体是:质粒,它是一种裸露的;结构简单的、独立于细菌拟核之外;并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
其它载体:λ噬菌体的衍生物;动植物病毒。
【详解】
(1)图甲中质粒pBR322是基因工程常用的载体;是能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列的,故其本质是环状DNA,限制酶KasI;FseI、HpaII的功能是能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列并切割。
(2)图乙中;通过向羊转人抗凝血酶Ⅲ基因,使转基因羊能够分泌含人抗凝血酶的乳汁,故人抗凝血酶Ⅲ基因称为目的基因,获取该基因后常用PCR技术进行扩增。
(3)质粒pBR322作为运输基因的载体;在进入受体细胞后要能够自我复制,才能使目的基因有表达的可能性。
(4)在对动物细胞进行基因表达载体导入时;所用方法是显微注射。受精卵具有全能性,可使含目的基因的动物细胞能够成功表达目的基因。
(5)目的基因是否表达;还需要检测和鉴定。人抗凝血酶是一种蛋白质,故检测转基因羊是否产生人抗凝血酶Ⅲ的方法是抗原—抗体杂交。
【点睛】
熟悉基因工程的操作步骤及步骤需使用的“工具”是关键。【解析】小型环状DNA识别DNA中特定的序列并切割目的基因PCR自我复制显微注射法受精卵具有细胞的全能性(合理即可)抗原―抗体杂交30、略
【分析】【分析】
1;分析题图:图示是利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程图。图中包括体外受精过程、采用转基因技术将目的基因(基因B)导入受精卵的过程、早期胚胎发育过程以及胚胎移植过程。
2;目的基因的检测与鉴定:(1)分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术.(2)个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
3;基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体;再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。
4;PCR技术扩增目的基因:①原理:DNA双链复制;②过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃;引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
【详解】
(1)在题图转基因大鼠的培育过程中;②过程涉及基因工程技术,③过程涉及早期胚胎培养技术,④⑤过程涉及核移植技术,将重组细胞发育成早期胚胎导入到代孕鼠中涉及胚胎移植技术。
(2)可以采用PCR技术对目的基因进行体外扩增;原理是DNA双链复制。
(3)子代大鼠如果检测到高血压相关基因表达的蛋白质;即可在分子水平上说明高血压相关基因成功表达,子代大鼠如果检测到高血压疾病,即可在个体水平上说明高血压相关基因成功表达,然后可用其建立高血压转基因动物模型。
(4)基因B在导入受精卵之前要构建基因表达载体;这是基因工程的核心,构建出的分子除含目的基因外,还必须含有启动子;终止子、标记基因。转基因大鼠的胚胎在代孕母体内能够存活的生理学基础是代孕母体对供体胚胎不发生免疫排斥反应。
【点睛】
本题主要考查基因工程的操作步骤的知识点,要求学生掌握基因工程的具体操作步骤是解决该题的关键,特别是要求学生掌握PCR的扩增过程、基因表达载体的构建目的和将目的基因导入动物细胞的方法是突破该题的重点。另外识记胚胎移植的生理学基础和能够正确分析图中信息是解决问题的关键。【解析】基因工程、早期胚胎培养、核移植和胚胎移植PCRDNA双链复制蛋白质高血压基因表达载体启动子、终止子、标记基因代孕母体对供体胚胎不发生免疫排斥反应31、略
【分析】【分析】
PCR技术扩增目的基因。
(1)原理:DNA双链复制。
(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃;引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
【详解】
(1)根据题意可知;可以用PCR技术体外获得大量毒蛋白基因片段,该扩增过程需要2种引物与两条母链配对,并需要热稳定性DNA聚合酶,因为扩增的第三步需要加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
(2)据图分析;毒蛋白基因两端是NcoI;BamHI作用位点,因此需要NcoI、BamHI将毒蛋白基因和质粒切割,另需要DNA连接酶连接,获得重组质粒l,限制酶作用的对象是切断磷酸二酯键。
(3)在用一种限制酶处理质粒和草丁膦抗性基因时;由于产生的末端相同,有可能发生自身环化(连接),因此重组质粒1的酶切片段再用去磷酸化酶处理,使末端游离的磷酸基团脱离,防止重组质粒1酶切片段自身连接。
(4)将重组质粒2与用钙离子处理处于感受态的白僵菌菌液混合进行转化,重组质粒2在白僵菌细胞内被修复,一段时间后用含有草丁膦的平板培养基进行筛选,获得含有Bar基因的重组白僵菌。
(5)科研人员将重组白僵菌喷涂于植物叶片上;以此饲喂饥饿处理的害虫,记录单位时间内的死亡害虫数,以判断重组白僵菌的杀虫效果。
(6)分析利用基因工程获得的重组白僵菌对生态环境可能造成的影响:
有利:可以减少害虫数量;提供农业产量;减少农药使用量等。
有害:可能扩散到自然界中;破坏生态平衡;也可能造成基因污染;或成为优势物种,威胁生态系统中其他生物的生存等。
【点睛】
本题考查了基因工程的有关知识,具有一定的综合性和难度,要求考生能够掌握基因表达载体构建的过程;识记基因工程的工具酶,并能够根据图示信息进行解题。【解析】两耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)NcoI、BamHI磷酸二酯重组质粒1酶切片段自身连接(或“相互连接”)Ca2+(CaCl2)草丁膦死亡害虫数有利:可以减少害虫数量;提供农业产量;减少农药使用量等有害:可能扩散到自然界中,破坏生态平衡;也可能造成基因污染;或成为优势物种,威胁生态系统中其他生物的生存等六、综合题(共3题,共24分)32、略
【分析】【分析】
1.获得目的基因的方法:①从基因文库中获取②利用PCR技术扩增③人工合成(化学合成)。PCR技术的原理是DNA双链复制。利用PCR技术扩增目的基因的前提条件是:要有一段已知目的基因的核苷酸序列;以便根据这一序列合成引物。利用PCR扩增目的基因的过程由高温变性(90∼95℃);低温复性(55∼60℃)、适温延伸(70∼75℃)三个步骤构成一个循环,在扩增过程中离不开Taq酶(热稳定性DNA聚合酶)的催化。
2.将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上;因质粒上有抗氨苄青霉素基因,且重组质粒上的抗氨苄青霉素基因,也没有被破坏,所以如果大肠杆菌B能够生长,说明已导入了含抗氨苄青霉素基因的普通质粒或重组质粒,反之则没有导入。
3.分析题图:图示表示利用基因工程培育工程菌的过程;图中②表示基因表达载体的构建过程,该过程需要限制酶和DNA连接酶;③表示将目的基因导入大肠杆菌的过程,转化后的大肠杆菌经过检测和筛选获得工程菌。
【详解】
(1)根据以上分析可知;用PCR技术扩增Ⅱ型干扰素基因,其前提条件是有一段已知核苷酸序列的目的基因,以便根据这一序列合成引物。PCR过程冷却复性(55∼60℃)的目的是便于引物与互补的DNA链的结合,加热延伸过程中发生最主要的过程是在70∼75℃时,热稳定的DNA聚合酶把单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接到引物上,如此逐渐延伸形成互补链,进而使目的基因加倍。
(2)①在构建基因表达载体时;需用限制酶对目的基因和质粒进行切割以形成相同的黏性末端。质粒如果用限制酶Ⅱ来切割的话,将会
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