單元目標檢測卷十一細胞工程、基因工程及生物技術的安全性與倫理問題(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共15小題,每小題2分,共30分。每小題只有一個選項符合題目要求)1.為獲得抗病的馬鈴薯,人們往往采用轉基因技術將相關抗病基因轉移到馬鈴薯體內,其過程大致如下圖所示。下列相關敘述正確的是()A.過程①涉及三種工具酶,目的基因插入的位置為T-DNA所在的區(qū)段B.將目的基因導入植物細胞常用的方法還有花粉管通道法C.過程③④所用培養(yǎng)基中應添加兩種激素,添加順序對細胞的分化方向無影響D.可通過抗原—抗體雜交技術檢測相關抗病基因是否在受體細胞內轉錄2.下圖是通過植物細胞工程技術獲得紫杉醇的途徑。下列敘述正確的是()A.該途徑依據(jù)的原理是植物細胞具有全能性B.過程①需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例C.經過程①細胞的形態(tài)和結構未發(fā)生變化D.過程③需使用固體培養(yǎng)基,有利于細胞增殖3.科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示,下列相關敘述錯誤的是()A.為了獲得更多的卵母細胞,需用雌激素對雌性杜泊羊進行處理B.卵母細胞除從活體輸卵管中采集外,還可以從已屠宰的雌羊卵巢中獲取C.從輸卵管中采集的卵母細胞可直接與獲能的精子進行體外受精D.絕大多數(shù)精卵細胞的識別具有物種特異性4.動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎,右上圖中a、b、c表示現(xiàn)代生物工程技術,①②③表示其結果。下列說法正確的是()A.若a是核移植技術,①反映了動物細胞也具有全能性B.若c是胚胎分割技術,③中個體的基因型和表型一定相同C.①②③中作為受體的動物品種是珍稀的或存量少的雌性動物D.若b是體外受精技術,則②為良種家畜快速大量繁殖提供了可能5.下圖表示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相關的酶作用位點。下列敘述錯誤的是()A.甲、乙、丙都屬于黏性末端B.甲、乙片段可形成重組DNA分子,但甲、丙不能C.DNA連接酶的作用位點在圖乙中的b處D.切割甲的限制酶不能識別由甲、乙片段形成的重組DNA分子6.下列關于蛋白質工程的敘述,錯誤的是()A.蛋白質工程的基礎是基因工程B.蛋白質工程遵循的原理包括中心法則C.蛋白質工程是在分子水平上對蛋白質分子直接進行操作,定向改變分子的結構D.蛋白質工程能產生出自然界中不曾存在過的新型蛋白質分子7.為了增加菊花花色的類型,研究者從其他植物中篩選出花色基因C(圖1),擬將其與質粒(圖2)重組,再借助農桿菌導入菊花中。下列操作與實驗目的不符的是()圖1圖2A.用限制酶EcoRⅠ和DNA連接酶構建重組質粒B.用含基因C的農桿菌侵染菊花愈傷組織,將基因C導入細胞C.在培養(yǎng)基中添加卡那霉素,篩選被轉化的菊花細胞D.用分子雜交方法檢測基因C是否整合到了菊花染色體DNA上8.研究人員將猴胚胎細胞(a)中的細胞核取出,移植入一雌猴的去核卵母細胞(b)中,得到重構胚(c),經培養(yǎng)獲得胚胎并移植到另一雌猴(d)體內進一步發(fā)育,獲得克隆猴(e)。下列敘述正確的是()A.e的細胞內的全部基因都來自a,b不提供基因B.c經一系列增殖和分化形成e的過程中,細胞核起控制作用C.d為胚胎發(fā)育提供遺傳物質和其他適宜條件D.e的形成過程中沒經過受精作用,其體細胞中無同源染色體9.下列關于采用胚胎工程技術實現(xiàn)某良種肉用牛快速繁殖的敘述,正確的是()A.采取激素注射等方法對良種母牛作超數(shù)排卵處理B.體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進行移植C.使用免疫抑制劑以避免代孕牛對植入胚胎的排斥反應D.利用胚胎分割技術,同卵多胎較同卵雙胎成功率更高10.下圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過程,下列有關敘述錯誤的是()A.圖中給實驗小鼠注射的甲是抗原B.利用聚乙二醇融合法、滅活病毒誘導法和電融合法等方法均可誘導細胞融合獲得乙C.用特定的選擇培養(yǎng)基對乙進行篩選,融合細胞均能生長,未融合細胞均不能生長D.丙需進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測,經多次篩選后可獲得大量能分泌所需抗體的丁11.下列關于胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述,正確的是()A.卵裂期胚胎中細胞的相對表面積不斷減小B.供體超數(shù)排卵過程需要注射有關激素,目的是獲得更多的卵原細胞并完成減數(shù)分裂C.在胚胎移植前,進行性別鑒定,應取內細胞團的細胞D.胚胎干細胞比體細胞的全能性高12.下圖表示利用二倍體小鼠所做的實驗。下列分析合理的是()A.過程①中細胞數(shù)目和有機物總量在不斷增加B.圖中囊胚的細胞基因型都相同C.代孕母鼠需進行同期發(fā)情處理D.嵌合體幼鼠是四倍體13.下圖表示胚胎分割的過程。下列說法正確的是()A.應選擇形態(tài)正常、發(fā)育良好的囊胚或原腸胚進行分割B.分割針分割胚胎后,①和②部分的大小應基本相等C.為了獲得更多的胚胎,分割胚胎時產生的份數(shù)越多越好D.對胚胎進行分割后得到的個體性別不同14.為研究培養(yǎng)基成分對馬鈴薯葉肉原生質體培養(yǎng)的影響,科學家配制了如下表所示的2種培養(yǎng)基,開展了有關實驗,其他培養(yǎng)條件相同且適宜,實驗結果如下圖所示。下列有關敘述錯誤的是()組別培養(yǎng)基培養(yǎng)天數(shù)/d甲MS培養(yǎng)基(含蔗糖、有機酸、無機鹽、瓊脂)7乙纖維二糖+MS培養(yǎng)基(同上)7A.本實驗的材料可取自馬鈴薯試管苗的幼嫩葉片B.培養(yǎng)基中還需要添加適當比例的生長素和細胞分裂素C.制備原生質體前需用濕熱滅菌法對酶解液進行處理D.添加纖維二糖的作用可能是促進細胞壁再生和細胞持續(xù)分裂生長15.下圖為植物體細胞雜交技術流程圖,其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細胞,所含有的染色體組分別是AA和BB。據(jù)圖判斷,下列敘述正確的是()A.經過程①獲得的a、b稱為原生質層B.c細胞只有AABB這一種類型C.過程④和⑤分別是分化和再分化D.獲得的植物d因為有同源染色體所以可育二、選擇題(本題共5小題,每小題3分,共15分。每小題給出的四個選項中,至少有一個選項正確,全部選對的得3分,選對但不全的得1分,有選錯的得0分)16.下列有關“DNA的粗提取與鑒定”實驗的敘述,錯誤的是()A.菠菜和哺乳動物成熟的紅細胞均可作為提取DNA的材料B.用二苯胺試劑鑒定DNA時,需用酒精燈直接加熱試管C.根據(jù)DNA不溶于酒精,但某些蛋白質溶于酒精的原理可初步分離DNA與蛋白質D.加入酒精溶液后,用玻璃棒快速攪拌濾液會使DNA的獲得量增加17.限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的識別序列及其切割位點分別是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。下圖表示某一目的基因片段與質粒拼接形成重組質粒的過程,下列相關敘述錯誤的是()A.用限制酶EcoRⅠ切割目的基因,同時用限制酶MunⅠ切割質粒B.兩種限制酶切割后形成的黏性末端的堿基不可以互補配對C.限制酶能使特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開D.將重組質粒同時用兩種限制酶切割則會形成兩種DNA片段18.下圖為研究人員從HIV感染自愈者體內獲取相應免疫細胞,與骨髓瘤細胞結合,制備抗HIV單克隆抗體的過程示意圖。下列有關敘述正確的是()A.HIV自愈者免疫細胞為B淋巴細胞,與骨髓瘤細胞融合前需擴大培養(yǎng)B.圖中乙和丙都只含雜交瘤細胞,②過程為克隆化培養(yǎng)和抗體檢測C.HIV專一侵染T細胞的原因是T細胞表面有識別HIV抗原的受體D.抗HIV的單克隆抗體在臨床上最廣泛的用途是可作HIV的診斷試劑19.下圖為利用胚胎干細胞進行治療性克隆的基本過程,下列相關敘述正確的是()A.正常情況下,②中去核的卵母細胞為處于MⅠ期的卵母細胞B.在③構建的重組細胞發(fā)育的過程中,細胞開始分化發(fā)生在桑葚胚期C.利用胚胎干細胞發(fā)展而來的治療性克隆需要嚴格監(jiān)督D.從結構與功能相適應的角度分析,胚胎干細胞分裂能力強,細胞核小20.現(xiàn)代生物技術在造福人類的同時,也可能引起一系列的安全性和倫理問題。下列說法正確的有()A.為了減少轉基因技術對人類的危害,在轉基因技術的研究過程中,應大膽創(chuàng)新,慎重推廣B.生物武器就是具有生命體征又有殺傷性的武器C.我國主張對治療性克隆進行有效監(jiān)控和嚴格審查D.“設計試管嬰兒”與普通試管嬰兒的最大區(qū)別是移植前需要進行遺傳診斷三、非選擇題(本題共5小題,共55分)21.(11分)大腸桿菌pUC18質粒是基因工程中常用的載體,某限制酶在此質粒上的唯一酶切位點位于LacZ基因中,如果沒有插入外源基因,LacZ基因便可表達出β-半乳糖苷酶,當培養(yǎng)基中含有IPTG和Xgal時,Xgal便會被β-半乳糖苷酶水解成藍色,大腸桿菌將形成藍色菌落,反之,則形成白色菌落。下圖表示利用此質粒實施基因工程的主要流程?；卮鹣铝袉栴}。(1)已獲得的目的基因可利用技術進行擴增。

(2)目的基因插入質粒構建重組質粒的過程中,需要DNA連接酶恢復鍵。

(3)將試管Ⅰ中的物質和大腸桿菌共同置于試管Ⅱ的目的是;大腸桿菌需事先用Ca2+進行處理,目的是。

(4)將試管Ⅱ中的菌液接種于選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng),培養(yǎng)基中應含有大腸桿菌必需的營養(yǎng)物質,如和生長因子,還應加入IPTG、Xgal以及氨芐青霉素,其中加入氨芐青霉素的作用是篩選出。

(5)若觀察到培養(yǎng)基上出現(xiàn)色菌落,則說明大腸桿菌中已成功導入了重組質粒。如果作為受體細胞的大腸桿菌也含有LacZ基因,則不利于重組質粒的篩選,原因是。

22.(9分)下圖所示是利用生物學技術制備抗體的兩個途徑模式簡圖,請回答下列問題。(1)過程①得到的Y細胞稱為。

(2)過程④需要酶,過程⑥將其導入植物細胞中常用的方法為與。

(3)若抗體1與抗體2的氨基酸排列順序相同,兩者的空間結構是否相同?。請說明理由。。

(4)如果想用棉花生產該種抗體,則過程⑥的受體細胞通常選用,經過篩選后再侵染棉花體細胞,轉化成功后通過技術獲得能產生抗體的轉基因棉花植株。

23.(12分)植物組織培養(yǎng)的過程如下圖所示。請回答下列問題。(1)B、C過程是通過細胞的實現(xiàn)的。

(2)胚狀體根據(jù)其來源不同,可以分為“體細胞胚”和“花粉胚”。①用花藥離體培養(yǎng)可獲得“花粉胚”,同種植物的花粉胚與體細胞胚在染色體數(shù)目上的主要區(qū)別是。

②在一定條件下培養(yǎng)離體細胞可以形成體細胞胚進而發(fā)育成完整的植株,其根本原因是每個細胞都含有,這一過程體現(xiàn)了。

(3)快速繁殖培育脫毒草莓時,一般選取莖尖或根尖作為外植體,其依據(jù)是。

24.(12分)W是一種具有特定功能的人體蛋白質。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應器的研究思路,制備一種膀胱生物反應器來獲得W,基本過程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)步驟①中需要使用的工具酶有。步驟②和③所代表的操作分別是和。步驟④稱為。

(2)與乳腺生物反應器相比,用膀胱生物反應器生產W的優(yōu)勢在于不受轉基因動物的(答出2點即可)的限制。

(3)一般來說,在同一動物個體中,乳腺上皮細胞與膀胱上皮細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息(填“相同”或“不同”),原因是。(4)從上述流程可知,制備生物反應器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技術有(答出2點即可)。

25.(11分)試管嬰兒技術能解決部分人的生育問題。請回答下列問題。(1)培育試管嬰兒時,從受精卵到原腸胚需依次經歷哪些時期?。(2)一對夫妻,不孕妻子是色盲患者,而丈夫正常。為了生育一個健康的孩子,進行胚胎移植前需要進行,目前最有效最準確的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是從被測的囊胚中取出幾個(填“滋養(yǎng)層”或“內細胞團”)細胞,提取DNA進行擴增,用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)制成的探針進行檢測。未出現(xiàn)與SRY特異性探針結合的雜交鏈,胚胎性別為。在基因工程的操作過程中,也會用到PCR技術。

(3)下圖是治療性克隆時獲取病人胚胎干細胞的兩種方法,其中方法一用到了顯微注射技術,在基因工程中將目的基因導入細胞,不會選擇顯微注射法;方法二中細胞間融合運用的生物學原理是。

答案：1.B過程①涉及兩種工具酶(限制酶和DNA連接酶),A項錯誤。植物組織培養(yǎng)所用激素的先后使用順序及其濃度、比例都會影響細胞的發(fā)育方向,C項錯誤?？赏ㄟ^PCR技術檢測相關基因是否在受體細胞內轉錄,而抗原—抗體雜交技術檢測的是目的基因是否翻譯產生了蛋白質,D項錯誤。2.B細胞全能性以細胞發(fā)育成各種類型的細胞或完整個體為標志,而圖中并沒有形成各種類型的細胞或完整植物體,A項錯誤。過程①是脫分化,而決定植物脫分化和再分化的關鍵因素是培養(yǎng)基中植物激素的濃度和比例,因此該過程需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例,B項正確。過程①是脫分化,經該過程細胞的形態(tài)和結構發(fā)生了變化,成為不定形的薄壁組織團塊,即愈傷組織,C項錯誤。過程③需使用液體培養(yǎng)基,有利于細胞增殖,D項錯誤。3.A用促性腺激素促進雌性個體超數(shù)排卵,而不是雌激素,A項錯誤。采集卵母細胞的方法有①用促性腺激素處理母畜,然后從輸卵管中沖取卵子;②從屠宰場已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細胞;③直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞,B項正確。從輸卵管中采集的卵母細胞,可直接與獲能的精子在體外受精,C項正確。同種生物的精子和卵細胞一般可以互相識別,發(fā)生融合,D項正確。4.D若a是體細胞核移植技術,則①反映了動物體細胞的細胞核具有全能性,A項錯誤。胚胎分割技術所得個體的基因型完全相同,但表型不一定完全相同,因為表型還受環(huán)境的影響,B項錯誤。①②③中作為供體的動物品種可以是珍稀的或存量少的雌性動物,而受體只要有健康的體質和正常的繁殖能力即可,不需要是珍稀或存量少的雌性動物,C項錯誤。若b是體外受精技術,則②為試管動物,這為良種家畜快速大量繁殖提供了可能,D項正確。5.C由題圖可知,甲、乙、丙都屬于黏性末端,A項正確。甲、乙的黏性末端相同,因此可在DNA連接酶的作用下形成重組DNA分子,但甲、丙的黏性末端不同,它們之間不能形成重組DNA分子,B項正確。DNA連接酶催化磷酸基團和脫氧核糖之間形成磷酸二酯鍵,C項錯誤。切割甲的限制酶的識別序列為GAATTC∥CTTAAG,而甲、乙片段形成的重組DNA分子序列為GAATTG∥CTTAAC,因此切割甲的限制酶不能識別由甲、乙片段形成的重組DNA分子,D項正確。6.C蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎,通過改造或合成基因,來改造現(xiàn)有蛋白質,或制造一種新的蛋白質,以滿足人類生產和生活的需求,故蛋白質工程的基礎是基因工程,A項正確。蛋白質工程遵循的原理包括中心法則,B項正確。蛋白質工程是通過改造或合成基因來實現(xiàn)對蛋白質分子的改造,C項錯誤。蛋白質工程能產生出自然界中不曾存在過的新型蛋白質分子,D項正確。7.C由題圖可知,在目的基因的兩端、載體的啟動子和終止子之間都有限制酶EcoRⅠ的切割位點,因此可以用限制酶EcoRⅠ切割目的基因和載體,之后再用DNA連接酶連接形成基因表達載體,A項不符合題意。將目的基因導入植物細胞,常用農桿菌轉化法,可以將目的基因C導入農桿菌的Ti質粒的T-DNA中,之后再用含基因C的農桿菌侵染菊花愈傷組織,將基因C導入菊花細胞,B項不符合題意。圖2中顯示標記基因是潮霉素抗性基因,應該在培養(yǎng)基中添加潮霉素以篩選被轉化的菊花細胞,C項符合題意。要檢測轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因,可采用DNA分子雜交技術,D項不符合題意。8.B由題意可知,e的細胞內的細胞核基因來自a,細胞質基因來自b,A項錯誤。遺傳物質主要存在于細胞核中,重構胚c經一系列增殖和分化形成e的過程中,細胞核起控制作用,B項正確。d為胚胎發(fā)育提供適宜條件,但不提供遺傳物質,C項錯誤。e的細胞核來源于a,胚胎細胞含有同源染色體,D項錯誤。9.A對良種母牛注射促性腺激素可使其超數(shù)排卵,A項正確。胚胎移植時的胚胎應處于桑葚胚或囊胚期,B項錯誤。受體對供體胚胎一般不會發(fā)生排斥反應,不需要使用免疫抑制劑,C項錯誤。胚胎分割時,同卵雙胎的成功率高于同卵多胎,D項錯誤。10.C選擇培養(yǎng)基只能讓特定的符合條件的細胞存活下來,在制備單克隆抗體過程中的選擇培養(yǎng)基上,只有雜交瘤細胞才能夠存活。11.D卵裂期胚胎中細胞數(shù)量不斷增加,但胚胎的總體積并不增加,因此此時細胞的體積變小,其相對表面積增大,A項錯誤。供體超數(shù)排卵過程注射有關激素(促性腺激素),目的是獲得更多的卵子,但所獲得的卵子還未完成減數(shù)分裂,B項錯誤。在胚胎移植前,進行性別鑒定,應取滋養(yǎng)層細胞,C項錯誤。12.C卵裂期胚胎中細胞數(shù)目不斷增加,但有機物總量在不斷減少,A項不符合題意。題圖中囊胚的細胞來自兩種小鼠,故其細胞基因型不相同,B項不符合題意。嵌合體幼鼠細胞中染色體并未加倍,仍是二倍體,D項不符合題意。13.B在進行胚胎分割時,應選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚,A項錯誤。在分割胚胎時,要注意將內細胞團均等分割,①和②部分的大小應基本相等,B項正確。胚胎分割份數(shù)越多,胚胎的成活率越低,生產上最多的是二等份分割,C項錯誤。由于分割的胚胎來自同一受精卵,所以分割后得到的個體性別相同,D項錯誤。14.C本實驗的材料可取自馬鈴薯試管苗的幼嫩葉片,A項正確。在植物組織培養(yǎng)過程需要加入植物激素,生長素與細胞分裂素用量的比值低時,有利于芽的分化,反之則利于根的分化,B項正確。用濕熱滅菌法對酶解液進行處理,會導致酶變性失活,使實驗失敗,C項錯誤。由題圖可知,在培養(yǎng)基中加入纖維二糖后細胞的出芽率明顯降低,細胞的分裂率明顯升高,所以添加纖維二糖的作用可能是促進細胞壁再生和細胞持續(xù)分裂生長,D項正確。15.D經過程①獲得的a、b稱為原生質體,A項錯誤。融合的細胞(僅考慮細胞的兩兩融合)有AAAA、BBBB、AABB三種,B項錯誤。過程④和⑤分別是脫分化和再分化,C項錯誤。16.ABD哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和細胞器,不含DNA,A項錯誤。用二苯胺試劑鑒定DNA時,需水浴加熱,不能用酒精燈直接加熱,B項錯誤。加入酒精溶液后,用玻璃棒沿一個方向攪拌的目的是卷起DNA絲狀物,快速攪拌不會使DNA獲得量增加,還有可能導致絲狀DNA斷裂,D項錯誤。17.BD由題圖可知,目的基因兩側都是限制酶EcoRⅠ的切割位點,因此應選用限制酶EcoRⅠ切割含有目的基因的外源DNA分子;質粒中含有限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的切割位點,但EcoRⅠ的切割位點位于標記基因中,用其切割會破壞標記基因,因此為保證重組質粒表達載體的準確構建,應選用限制酶MunⅠ切割質粒,A項正確。題圖中兩種限制酶切割后形成的黏性末端的堿基可以互補配對,B項錯誤。限制酶的作用是使特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開,C項正確。將重組質粒同時用兩種限制酶切割會形成三種DNA片段,D項錯誤。18.BCDHIV自愈者免疫細胞為B淋巴細胞,B淋巴細胞為高度分化的細胞,不能再分裂,與骨髓瘤細胞融合前不需要擴大培養(yǎng),二者融合經篩選后的雜交瘤細胞需要擴大培養(yǎng),A項錯誤。骨髓瘤細胞與HIV自愈者的B淋巴細胞融合后經第一次篩選獲得雜交瘤細胞(乙),乙再經第二次篩選獲得既能迅速增殖又能產生特異性抗體的雜交瘤細胞(丙),方法為克隆化培養(yǎng)和抗體檢測,B項正確。HIV病毒侵入人體后,專一性地攻擊T細胞,因為只有T細胞表面有識別HIV病毒的受體,C項正確。抗HIV的單克隆抗體在臨床上最廣泛的用途是可作HIV的診斷試劑,D項正確。19.C動物體細胞核移植技術目前廣泛采用處于MⅡ期的卵母細胞作受體細胞,A項錯誤。胚胎發(fā)育的囊胚期出現(xiàn)細胞分化,B項錯誤。利用胚胎干細胞發(fā)展而來的治療性克隆也會帶來倫理問題,因此需要有效監(jiān)控和嚴格審查,C項正確。胚胎干細胞分裂能力強,細胞核大,D項錯誤。20.ACD生物武器包括致病菌類、病毒類、生化毒劑類等,可以是有致病性的生物體本身,也可以是生物產生的有毒、有害的化學物質。21.答案:(1)PCR(2)磷酸二酯(3)進行轉化使大腸桿菌細胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)(4)碳源、氮源、無機鹽、水導入pUC18質粒的大腸桿菌(5)白無論大腸桿菌中是否導入重組質粒,均會呈現(xiàn)藍色菌落22.答案