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2019年高三生物二輪復習 專題9 第2講 胚胎工程、生物技術的安全性和倫理問題及生態(tài)工程 一、選擇題(312＝36分) 1．下列有關質粒的敘述，正確的是(　　) A．質粒是廣泛存在于細菌細胞中的一種顆粒狀的細胞器 B．質粒是細菌細胞質中能自主復制的小型環(huán)狀DNA分子 C．質粒只有在侵入宿主細胞后才能復制 D．細菌的抗性基因一般位于擬核DNA上 [答案]　B [解析]　質粒不屬于細胞器；質粒來源于原核生物，在提供質粒的原核生物內可以自主復制，侵入宿主細胞后也可以復制；細菌的抗性基因一般位于質粒上。 2．(xx北京海淀)下列現(xiàn)代生物科技所依據的原理不正確的是(　　) A．植物組織培養(yǎng)技術——細胞全能性 B．基因工程技術——基因重組 C．植物體細胞雜交技術——細胞核移植 D．生態(tài)工程——物質循環(huán)再生 [答案]　C 3．(xx北京朝陽)下列關于細胞工程的敘述，錯誤的是(　　) A．電刺激可以誘導植物原生質體的融合或動物細胞的融合 B．用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株，其細胞仍具有全能性 C．通過體細胞雜交技術培育雜種植株的過程不涉及染色體數(shù)目變異 D．煙草葉片離體培養(yǎng)能產生新個體，小鼠雜交瘤細胞可離體培養(yǎng)增殖 [答案]　C 4．(xx北京石景山)超氧化物歧化酶(SOD)是一種源于生命體的活性物質，在生活實踐中有非常重要的應用價值。下圖為人工培育含SOD植物新品種的過程，相關敘述正確的是(　　) 新細胞,②愈傷組織,③胚狀體―→新品種 A．①過程中最常用的方法是采用顯微注射技術將SOD基因導入植物細胞 B．②、③分別表示脫分化、再分化過程，均無需嚴格的無菌操作就可以完成 C．SOD催化O形成H2O2的機制是為該反應提供活化能 D．該育種方式利用了細胞工程和基因工程，能體現(xiàn)細胞的全能性 [答案]　D 5．(xx北京石景山)對某種動物的肝腫瘤細胞進行動物細胞培養(yǎng)。下列說法不正確的是(　　) A．在利用肝腫瘤組織塊制備細胞懸液時，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理 B．細胞培養(yǎng)應在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是刺激細胞呼吸 C．為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素 D．在合成培養(yǎng)基中，通常需加入血清、血漿等天然成分 [答案]　B 6．下列關于蛋白質工程說法不正確的是(　　) A．蛋白質工程能將人抗體某些區(qū)段替代鼠單克隆抗體的區(qū)段，降低鼠單克隆抗體免疫原性 B．蛋白質工程可對酶的催化活性、底物專一性、抗氧化性、熱變性、堿變性等加以改變 C．理論上通過對關鍵氨基酸的置換與增刪是進行蛋白質工程的唯一方法 D．蛋白質工程的崛起主要是工業(yè)生產和基礎理論研究的需要 [答案]　C [解析]　蛋白質工程的類型主要有兩種：一是從頭設計，即完全按照人的意志設計合成蛋白質。從頭設計是蛋白質工程中最有意義也是最困難的操作類型，目前技術尚不成熟，但理論上可行。二是定位突變與局部修飾，即在已有的蛋白質基礎上，只進行局部的修飾。通過造成一個或幾個堿基定位突變，以達到修飾蛋白質分子結構的目的。 7．下列關于濕地生態(tài)恢復工程的敘述錯誤的是(　　) A．該工程采用工程和生物措施相結合的方法 B．要建立緩沖帶，以盡量減少人類的干擾 C．對濕地的恢復，只注意退耕還濕地或建立自然保護區(qū)就可以 D．濕地的恢復除利用生物工程手段外，還要依靠自然演替機制恢復其生態(tài)功能 [答案]　C [解析]　濕地生態(tài)恢復工程就是采用工程和生物措施相結合的方法，如廢水處理、點源和非點源污染控制、土地處理工程，以及植物物種的引進種植等，使受到干擾的濕地得到恢復。在濕地的周圍，還應建立緩沖帶，以盡量減少人類的干擾，使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴葯C制恢復其生態(tài)功能。對濕地的恢復，不是簡單的退耕還濕地或建立自然保護區(qū)就可以奏效的，在很大程度上還取決于濕地上、中游的水土保持情況，以及如何解決遷出農民的生計問題。 8．華南虎是國家一級保護動物，可采用試管動物技術進行人工繁殖，該技術包括的環(huán)節(jié)有(　　) ①轉基因?、诤艘浦病、垠w外受精?、荏w細胞克隆?、菖咛ヒ浦? A．①③　　　　　　　 B．①④ C．②⑤ D．③⑤ [答案]　D [解析]　考查現(xiàn)代生物科技中的胚胎工程的應用。轉基因的目的是增加該生物所不具有的性狀，顯然不符合本題干的要求；試管動物技術是體外受精，胚胎移植的產物。 9．下列現(xiàn)代生物技術成果的獲得必須通過胚胎移植的是(　　) A．轉基因良種雞 B．重組酵母乙肝疫苗 C．單克隆抗體 D．試管嬰兒 [答案]　D [解析]　“試管嬰兒”是讓精子和卵子在試管中結合而成為受精卵，待受精卵發(fā)育到一定階段，然后再把它(在體外受精的新的小生命)送回女方的子宮里(胚胎移植術)，讓其在子宮腔里發(fā)育成熟，與正常受孕婦女一樣，懷孕到足月，正常分娩出嬰兒。 10．關于桑椹胚和囊胚的比較，以下說法不正確的是(　　) A．桑椹胚的各細胞結構功能基本相同 B．囊胚期細胞出現(xiàn)了細胞分化，但遺傳物質未發(fā)生改變 C．細胞分化開始于桑椹胚 D．囊胚期內細胞團和滋養(yǎng)層細胞差異不是復制水平上的差異，而是轉錄水平上的差異引起的 [答案]　C [解析]　細胞分化開始于囊胚。 11．既可用于基因重組技術又可用于細胞融合技術的是(　　) A．病毒 B．纖維素酶 C．聚乙二醇 D．質粒 [答案]　A [解析]　病毒在基因工程中常用作運載體，在細胞融合技術中常作為促融劑。 12．(xx北京豐臺)下列敘述符合基因工程概念的是(　　) A．淋巴細胞與腫瘤細胞融合，雜交瘤細胞中含有B淋巴細胞中的抗體基因 B．將人的干擾素基因重組到質粒后導入大腸桿菌，獲得能產生人干擾素的菌株 C．用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過篩選獲得青霉素高產菌株 D．自然界中天然存在的噬菌體自行感染細菌后其DNA整合到細菌DNA上 [答案]　B 二、非選擇題(64分) 13．(10分)(xx北京朝陽)通過細胞工程技術，利用甲、乙兩種高等植物的各自優(yōu)勢，培育具有抗病、耐鹽優(yōu)良性狀的雜種植株。請回答下列問題： (1)A處理目前最常用的方法是________；PEG誘導形成B的原理是________；幼苗C都具有________的優(yōu)良性狀。從C得到目的植株的選擇，根本上改變了該植物群體的________________。 (2)植物生理學上將植物體的葉綠體光合作用合成的有機物的量稱為植物體的總同化量；而植物體的凈同化量為總同化量與細胞呼吸消耗的有機物量的差值。將狀況相同的目的植株若干均分成6組，在不同溫度下分別暗處理1h，再光照1h(除外界溫度不同外，光照強度等其他實驗條件適宜且相同)，測其重量變化，得到如下的數(shù)據(“＋”表示增加，“－”表示減少)。 實驗組別 第1組 第2組 第3組 第4組 第5組 第6組 環(huán)境溫度(℃) 26 28 30 32 34 36 暗處理后有機物量的變化(mg) －1 －2 －3 －4.2 －5.5 －5 光照后與暗處理后有機物量的變化 (mg) ＋3 ＋4.2 ＋6.1 ＋5.8 ＋5 ＋3.8 ①暗處理后植物有機物量的變化原因是__________________________。光照后，有機物量的增加是由于____________________。 ②在本實驗所設定的溫度中，最適合該目的植株生長的溫度是________℃。 ③植物體的總同化量與凈同化量分別達到最大值時的最適溫度不同的原因是：在一定的溫度范圍內，光合作用酶與呼吸作用酶的________不同。 [答案]　(1)酶解法(纖維素酶和果膠酶處理)　細胞膜的流動性　耐鹽(抗病不給分)　基因頻率 (2)①細胞呼吸將有機物分解為無機物　光合作用速率大于呼吸作用速率 ②30?、鄞呋? 14．(11分)(xx濰坊質檢)下圖表示構建轉人抗體基因小鼠生產人源性單克隆抗體的流程。請據圖回答問題： (1)圖示過程涉及的生物技術有________、________、________。 (2)①過程使用的工具酶有______________；構建的基因表達載體除含有人抗體基因、標記基因外，還應具有______________。 (3)向轉基因小鼠注射特定的抗原后，從小鼠的________中提取B淋巴細胞；②過程通常用________誘導。 (4)細胞X是________，體外培養(yǎng)細胞X所用的培養(yǎng)液必須添加________等天然成分，培養(yǎng)過程中會產生接觸抑制嗎？________。 [答案]　(1)轉基因技術　動物細胞培養(yǎng)　動物細胞融合　(2)限制酶、DNA連接酶　啟動子、終止子　(3)脾臟　聚乙二醇或滅活的病毒　(4)雜交瘤細胞　血漿或血清　不會 15．(11分)(xx武漢調研)下面是有關胚胎工程的相關問題，請回答： (1)胚胎工程是對動物________或________所進行的多種顯微操作和處理技術。胚胎工程任何一項技術獲得的胚胎，都必須通過________給受體才能獲得后代。 (2)哺乳動物的體外受精主要包括________、________和受精等幾個主要步驟。若要充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛能，可給供體注射________，使其排出更多的卵子。 (3)卵子需要發(fā)育到________時期，才具備受精能力。此時的卵子________(能、不能)與直接取自附睪尾部的精子受精，原因是________。 (4)精子與卵子在體外受精后，應將受精卵移入________中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。 [答案]　(1)早期胚胎　配子　胚胎移植 (2)卵母細胞的采集　精子的獲取　促性腺激素 (3)減數(shù)第二次分裂中期 　不能　精子末獲能 (4)發(fā)育培養(yǎng)液 16．(10分)科學家將人的胰島素基因與質粒重組后，導入牛的受精卵，并成功從牛奶中提取到了人胰島素。請根據如下操作流程回答相關問題。(已知酶I的識別序列和切點是－G↓GATCC－，酶II的識別序列和切點是－↓GATC－)。 (1)獲取目的基因的主要途徑包括直接提取和________。 (2)據圖分析，在構建重組質粒的過程中，目的基因用________進行了切割。檢驗重組載體導入能否成功需要利用________作為標記基因。 (3)為了得到較多的卵細胞，可以對受體母牛注射適宜劑量________；利用獲能的精子進行體外受精，經過細胞培養(yǎng)至________期，最后進行________移植，最終獲得“符合要求的個體”?！胺弦蟮膫€體”具體是指________。 (4)若希望通過轉基因牛生產的胰島素具有作用快、持續(xù)時間長等特點，則需要通過________工程手段對人的胰島素基因進行設計。 [答案]　(1)(用逆轉錄等方法)人工合成 (2)限制酶Ⅱ　基因Ⅰ或抗氨芐青霉素基因 (3)促性腺激素　桑椹胚或囊胚　胚胎　能分泌含人胰島素牛奶的母?！?4)蛋白質 [解析]　獲取目的基因的主要途徑包括直接提取和人工合成；從題干及圖示可知，限制酶Ⅱ的識別序列包含在限制酶Ⅰ的識別序列中，用酶Ⅰ切割不能獲得目的基因，但用酶Ⅱ切割可獲得目的基因；從圖中可知，目的基因插入了質粒的基因Ⅱ中，表明重組質粒上基因Ⅰ即抗氨芐青霉素基因是完整的，作為標記基因；用促性腺激素處理受體母牛可獲得較多的卵細胞，受精卵發(fā)育到桑椹胚或囊胚期即可用于胚胎移植，最終獲得具有作用快、持續(xù)時間長等特點的胰島素可通過蛋白質工程對胰島素基因進行設計。 17．(11分)(xx湖南師范大學附中二模)下圖為某轉基因小鼠培育過程示意圖，①－⑥表示相關過程。請回答： (1)過程①注射的A物質是________，目的是使供體母鼠________。 (2)過程③把目的基因和運載體連接需要在________的催化下完成，過程④常用的方法是________。 (3)取自公鼠附睪中的精子需放入人工配置的________中培養(yǎng)一段時間后，才可進行體外受精。 (4)圖中過程⑥稱為________，為使代孕母鼠與供體母鼠生殖器官的生理變化相同，此前需對代孕母鼠作________處理。 (5)蛋白質水平檢測目的基因的表達通常采用的方法是________。采用胚胎分割移植的方法可獲得較多基因組成相同的轉基因小鼠，操作時需選擇發(fā)育到________或囊胚期的胚胎進行。若選用囊胚期的胚胎，操作過程需要特別注意的問題是________。 (6)若通過上述操作獲得的蛋白質，不完全符合人類的需要，則需要通過________或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質進行改造。 [答案]　(1)促性腺激素　超數(shù)排卵 (2)DNA連接酶　顯微注射法 (3)獲能液　 (4)胚胎移植　同期發(fā)情 (5)抗原——抗體雜交　桑椹胚　對內細胞團均等分割　(6)基因修飾 18．(11分)某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(能檢測出抗原抗體反應的血清最大稀釋倍數(shù))，結果如下圖所示。 若要制備雜交瘤細胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細胞(染色體數(shù)目40條)，并將該細胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中，再加入聚乙二醇誘導細胞融合，經篩選培養(yǎng)及抗體檢測，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細胞。 回答下列問題： (1)制備融合所需的B淋巴細胞時，所用免疫小鼠的血清抗體效價需達到16000以上，則小鼠最少需要經過________次免疫后才能有符合要求的。達到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中，最適合用于制備B淋巴細胞的是________小鼠，理由是___________________。 (2)細胞融合實驗完成后，融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外，可能還有________，體系中出現(xiàn)多種類型細胞的原因是________。 (3)雜交瘤細胞中有________個細胞核，染色體數(shù)目最多是________條。 (4)未融合的B淋巴細胞經多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是________。 [答案]　(1)4　Y　Y小鼠的血清抗體效價最高 (2)B淋巴細胞相互融合形成的細胞、骨髓瘤細胞相互融合形成的細胞　細胞融合是隨機的，且融合率達不到100% (3)1　100　(4)不能無限增殖 [解析]　(1)據圖分析，第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗體效價均達到16000以上，小鼠Y的B淋巴細胞產生抗體效價最高，最適用于制備單克隆抗體。(2)融合體系中除了未融合的細胞和雜交瘤細胞之外，還有骨髓瘤細胞和B淋巴細胞的自身融合產物；由于細胞融合具有隨機性，故體系中會出現(xiàn)多種類型的細胞。(3)雜交瘤細胞形成后，由于核膜具有流動性，小鼠的免疫B淋巴細胞核與其骨髓瘤細胞核會融合形成一個雜交的細胞核，正常情況下融合后的細胞核中的染色體數(shù)目為100條。(4)未融合的B淋巴細胞在不發(fā)生突變的情況下經過多次分裂后會衰老死亡，不能無限增殖。