新2017版高考生物一轮复习 现代生物科技专题试题（打包4套）浙科版选修3.zip

1现代生物科技专题第 1 讲 基因工程1．基因工程中常用细菌等原核生物作受体细胞的原因不包括 ( )A．繁殖速度快B．遗传物质相对较少 C．多为单细胞，操作简便D．DNA 为单链，变异少 解析 原核生物繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少，有利于目的基因的复制与表达，因此常采用大肠杆菌等原核生物作为受体细胞。答案 D 2．下图表示转基因动、植物的培育过程。据图分析下列有关叙述正确的是( )A．通过③过程培育转基因抗虫棉依据的原理是基因重组B．①过程需要限制性核酸内切酶、DNA 聚合酶等酶C．受体细胞 A，B 一般均是受精卵D．②过程需用到胚胎体外培养、胚胎移植等生物技术解析 依据题干中所给的信息，③过程所依据的原理是细胞的全能性，故 A 错；①过程需要的酶是 DNA 连接酶而不是 DNA 聚合酶，故 B 错；转基因植物的培育过程所需的受体细胞 B 是叶肉细胞，故 C 错。答案 D3．如图是利用基因工程技术培育转基因植物，生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中Pst Ⅰ、 Sma Ⅰ、 EcoRⅠ、 ApaⅠ为四种限制酸内切酶。下列说法错误的是( )A．图示过程是基因工程的核心步骤B．表达载体构建时需要用到限制酶 SmaⅠ2C．抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来D．除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构解析 图示过程为基因表达载体的构建过程，是基因工程中的核心步骤。构建过程中需要将目的基因完整切割下来，此时要用到限制酶 PstⅠ、 EcoRⅠ。抗卡那霉素基因是标记基因，目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞。基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。答案 B4．科学家在某种农杆菌中找到了抗枯萎病的基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种。下列有关叙述正确的是( )A．质粒是最常用的载体之一，质粒的存在与否对宿主细胞的生存有决定性的作用B．为了保证金茶花植株抗枯萎病，只能以受精卵细胞作为基因工程的受体细胞C．抗枯萎病基因进入金茶花细胞后，其传递和表达不再遵循中心法则D．通过该方法获得的抗枯萎病金茶花，将来产生的花粉中不一定含有抗病基因解析 作为载体的条件之一是能够在宿主细胞中保存下来并大量复制，且对受体细胞无害，不影响受体细胞正常的生命活动；转基因植物通常以植物体细胞作为受体细胞；任何基因到另外一个细胞后其传递和表达仍然遵循中心法则。答案 D5．限制性核酸内切酶能识别特定的 DNA 序列并进行剪切，不同的限制性核酸内切酶可以对不同的核酸序列进行剪切。现以 3 种不同的限制性核酸内切酶对 6.2 kb 大小的线状DNA 进行剪切后。用凝胶电泳分离各核酸片段，实验结果如图所示。请问：3 种不同的限制性核酸内切酶在此 DNA 片段上相应切点的位置是( )A.B.C.D. 3解析 A 酶能将 DNA 切为长度不等的三段，可以推知 A 酶的切点有 2 个；同理 B 酶有一个切点，C 酶有 2 个切点。再根据切割得到的 DNA 片段的长度的信息，逐一排除，可知答案为 D。答案 D6．利用基因工程技术将目的基因导入相应生物体内使之表达，可以得到人们所需要的产品。下列选项中，不可能的是( )选项 目的基因 导入方法 受体细胞 表达产物A植物蛋白酶抑制剂基因花粉管通道法 棉花叶肉细胞 蛋白酶抑制剂B 鱼抗冻蛋白基因 农杆菌转化法 番茄叶肉细胞 抗冻蛋白C 人生长激素基因 显微注射法 绵羊成熟红细胞 生长激素D 人干扰素基因 Ca2＋ 处理法大肠杆菌工程菌细胞干扰素解析 绵羊成熟红细胞中无细胞核和其他细胞器，所以在绵羊成熟红细胞中所导入的人生长激素基因并不能表达合成生长激素。答案 C7．盐害是全球水稻减产的重要原因之一，中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌中的质粒将 CMO 基因、 BADH 基因、 mtld 基因、 gutD 基因和 SAMDC 基因 5 个耐盐基因导入水稻，获得了一批耐盐转基因植株。下列有关耐盐转基因水稻培育的分析正确的是、( )A．该基因工程涉及多个目的基因，多种载体B．该基因工程所需的限制性核酸内切酶可能有多种C．只要目的基因进入水稻细胞，水稻就会表现出抗盐性状D．可通过将水稻种植到有农杆菌的土壤中观察目的基因是否表达解析 该基因工程涉及多个目的基因，但只用到一种载体——农杆菌中的质粒；因为涉及多个目的基因，可能需要多种限制酶进行切割；目的基因导入受体细胞，表达成功后才能表现出相应的性状；通过将水稻种植在含盐的土壤中观察目的基因是否表达，以衡量基因工程操作是否成功。答案 B8．下面是获得抗虫棉的技术流程示意图。有关叙述错误的是( )4A．重组质粒构建过程中需要限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶B．图中愈伤组织分化产生的再生植株基因型一般都相同C．卡那霉素抗性基因中含有相关限制性核酸内切酶的识别位点D．转基因抗虫棉有性生殖的后代不能稳定保持抗虫性状解析 重组质粒构建过程中需要限制性核酸内切酶切出相同的粘性末端，再经 DNA 连接酶连接形成重组质粒，故 A 正确；细胞分化的过程不会改变遗传物质，故形成的再生植株的基因型一般是相同的，故 B 正确；卡那霉素抗性基因是作为标记基因利用的，其中不可能含有相关限制性核酸内切酶的识别位点，故 C 错；转基因抗虫棉植株相当于杂合子，其后代会发生性状分离，故 D 正确。答案 C9．下图为抗除草剂转基因烟草的构建过程，下列叙述错误的是( )A．构建重组质粒时需要限制性内切酶和 DNA 连接酶B．③常采用农杆菌转化法将目的基因导入烟草细胞内C．用含大量霉菌的培养基筛选该转基因烟草细胞D．④需经组织培养过程才能获得抗除草剂转基因烟草解析 应该用含除草剂的培养基筛选抗除草剂的转基因烟草。答案 C10．科学家创造了“基因敲除”的方式：用外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的 DNA 同源序列中，使某一个基因被取代或破坏而失活，形成杂合体细胞。然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合体小鼠。科学家已经利用上述技术成功地把人类囊肿性纤维化病的致病基因移植到小鼠身上，培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠。下列有关叙述最可能错误的是( )A．这种嵌合体小鼠长大后体内存在外源基因，而且可能会遗传给后代5B．在“基因敲除”中需要用到限制性核酸内切酶等C．通过“基因敲除”方式导致的变异类型属于基因突变D．基因敲除技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究解析 “基因敲除”是将外源基因整合到 DNA 序列中，属于基因重组，不属于基因突变，C 错误。答案 C11．基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如图，请据图分析回答问题。(1)图中 A 是________；在基因工程中，需要在________________酶的作用下才能完成剪接过程。(2)在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有________。(用图解中序号表示)(3)不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是________，也说明了生物共用一套________。(4)研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是________________________________________________________________________。(5)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体 DNA 上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明目的基因(抗枯萎病的基因)已________。如果把该基因导入叶绿体 DNA 中，将来产生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。解析 基因工程的操作基础是不同生物的 DNA 结构基本形式相同，且共用一套遗传密码子。在基因工程中常用的工具酶是限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶。基因工程的操作步骤包括提取目的基因，目的基因与载体结合，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测和表达。只有将目的基因导入受体细胞过程不遵循碱基互补配对原则。基因工程又称 DNA 重组技术，其变异原理为基因重组。如果把抗枯萎病的基因导入叶绿体6DNA 中，将来产生的雌配子中可能含有抗病基因，雄配子中不含抗病基因。答案 (1)载体 限制性核酸内切酶和 DNA 连接(2)①②④ (3)不同生物的 DNA 结构基本形式相同 密码子 (4)基因重组 (5)表达 不一定12．如图表示运用基因工程技术生产胰岛素的三条途径。据图结合所学知识回答下列问题。(1)为了便于将含有目的基因的细胞筛选出来，所选择的质粒上应该具有________。(2)培育转基因羊的过程中，科研人员通过感染或________技术将重组质粒 M 转移到受体细胞 A 中，受体细胞 A 应该是________细胞。③过程中还用到了________技术。(3)受体细胞 B 应该是莴苣的________(填“体细胞” 、 “卵细胞”或“受精卵”)，导入该细胞后，需对该细胞进行培养，经________过程形成愈伤组织。(4)莴苣为双子叶植物，过程②常用的方法是________；过程⑥常用的方法是用________来处理大肠杆菌，使其易于吸纳重组质粒 M。解析 (1)质粒上有标记基因，便于筛选。(2)由于受精卵全能性最高，且体积较大便于操作，因此培育转基因羊时，常用显微注射技术将重组质粒导入受精卵，然后用动物细胞培养技术获得早期胚胎，然后用胚胎移植技术将早期胚胎植入母体子宫，发育为新个体。(3)培育卵细胞得到的是单倍体植物，受精卵位于植物的胚珠内，不易获取，因此常将重组质粒导入分裂能力较强的体细胞中。(4)土壤农杆菌易侵染双子叶植物，用钙离子处理大肠杆菌，可使大肠杆菌细胞处于感受态，易于重组质粒进入细菌体内。答案 (1)标记基因 (2)显微注射 受精卵 动物细胞培养、胚胎移植 (3)体细胞 脱分化 (4)农杆菌转化法 钙离子13．我国科学家成功克隆了控制水稻理想株型的关键多效基因 IPA1。研究发现，基因IPA1 发生突变后，会使水稻穗粒数和千粒重(以克表示的一千粒种子的重量 )增加，同7时茎秆变得粗壮，增加了抗倒伏能力。实验显示，将突变后的 IPA1 基因导入常规水稻品种，可以使其产量增加 10%以上。如图表示该水稻新品种的简易培育流程，据图回答问题。(1)上图所示流程中步骤①是实验所用技术的核心步骤。此步骤使________和________构成重组质粒。(2)将重组质粒导入土壤农杆菌之前，常用________处理该细菌，以增加该细菌________的通透性。(3)每个含突变基因 IPA1 的重组质粒中至少含________个限制性核酸内切酶识别位点。(4)④过程应用的主要生物技术是________，原理是__________________。在该技术过程中，以适当配比的营养物质和生长调节剂诱导__________________，才能得到水稻新品种植株。(5)从变异类型上分析，该水稻的新性状的出现应该属于可遗传变异中的________________________________________________________________________。解析 基因工程操作的核心步骤是把目的基因和载体连接成重组 DNA 分子，这里的目的基因是突变的 IPA1 基因，载体则用 Ti 质粒。用氯化钙处理细菌，增大细菌细胞壁的通透性，可以提高导入重组 DNA 分子的成功率。形成的重组质粒中至少含有一个限制性核酸内切酶的识别位点，且每个限制酶识别位点只能插入一个目的基因。利用细胞的全能性，已经导入目的基因的受体细胞通过植物组织培养可以形成完整的新品种植株，这种新品种植株中的新性状的出现属于基因重组。答案 (1)突变的 IPA1 基因(有突变 2 字才可以，写目的基因也可以) Ti 质粒 (2)氯化钙 细胞壁 (3)1 (4)植物组织培养 植物细胞的全能性(细胞全能性也可以) 愈伤组织 (5)基因重组1第 2 讲 克隆技术1．对细胞全能性的表述正确的是 ( )A．没有离体的植物细胞也能表现出全能性B．动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现C．单克隆抗体的制备原理是依据细胞的全能性D．花粉可培育成单倍体是细胞全能性的体现解析 只有离体的植物细胞才能表现出全能性，A 错误；细胞全能性是指一个细胞形成一个生物个体，动物细胞融合仅仅是两个细胞融合成一个细胞，并未形成一个个体，B错误；单克隆抗体的制备原理是细胞分裂(细胞培养)和膜的流动性(动物细胞融合)，C错误。答案 D2．下列有关高等植物原生质体制备和培养的叙述，正确的是 ( )A．纤维素酶和果胶酶混合液可用于制备悬浮培养细胞的原生质体 B．加入 0.6 mol/L 甘露醇的目的是保护纤维素酶和果胶酶 C．从不同植物组织分离得到的原生质体大小、形状相同 D．愈伤组织经原生质体培养均可得到再生植株 解析 植物的细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故 A 正确；加入 0.6 mol/L 甘露醇的目的是保护植物细胞去除细胞壁后获得的原生质体；从不同植物组织分离得到的原生质体大小不同，形状都是球型。答案 A3．下列有关动植物细胞工程的叙述，不正确的是( )A．动物细胞融合过程中，常用的诱导因素有灭活的病毒、PEG 等B．动物细胞培养过程中，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块C．植物组织培养过程中，需要用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁D．植物体细胞杂交过程中，需要用不同浓度的细胞分裂素和生长素培养杂种细胞解析 植物组织培养时不需要去掉细胞壁，植物体细胞杂交才需要先去掉细胞壁。答案 C4．下面为植物组织培养过程图解，以下相关叙述错误的是( )植 物叶 片 ― ― →a 叶 组织 块 ― ― →b 愈 伤组 织 ― ― →c 有 生 根 发 芽 能 力的 胚 状 体 结 构 ― ― →d 人 工种 子 ― ― →e 幼 苗A．b 过程发生了脱分化，在此过程中植物激素不发挥作用2B．c 过程发生了再分化，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程C．d 过程是在胚状结构外包裹人工胚乳和人工种皮制成人工种子D．人工种子可以解决有些作物品种繁殖困难的问题解析 b 过程为脱分化过程，该过程需要植物激素的作用。答案 A5．动物细胞培养包含原代培养和传代培养，其中原代培养过程如图所示，下列对相关处理及原因的叙述，错误的是( )A．容器甲中幼龄动物组织需要剪碎处理，因为细胞靠在一起限制细胞的生长和增殖B．锥形瓶乙中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，因为细胞间的物质主要是蛋白质C．培养瓶丙应置于 100%O2中培养，因为 O2是细胞代谢所必需的D．培养瓶丙的内表面需消毒处理，因为细胞贴附在瓶壁才能生长增殖解析 进行动物细胞培养时，首先将取自幼龄动物的组织块剪碎，然后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使组织分散成单个细胞；细胞培养所需气体主要有 O2和 CO2，后者能维持培养液的 pH，所以要将培养瓶置于含 95%空气加 5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养；培养贴附性细胞时，细胞要能够贴附于底物上才能生长增殖，这就要求培养瓶的内表面光滑、无毒，易于贴附。答案 C6．下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述，正确的是( )A. 目前在实验中，科学家可以用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体B．体细胞的细胞核移植到受体细胞之前，要先去掉受体卵母细胞的核C．用于核移植的供体细胞一般都选用传代 50 代以内的细胞D．用体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行 100%的复制解析 目前在实验中，科学家还不可以直接把动物细胞培养成完整的动物个体。用于核移植的供体细胞一般都选用传代 10 代以内的细胞，因为 10 代内的细胞能保持正常的核型。体细胞核移植方法生产的克隆动物，并没有对体细胞供体动物进行 100%的复制，因为还有部分遗传物质来自受体卵母细胞的线粒体。答案 B7．下图示植物组织培养过程。据图分析下列叙述正确的是( )3A．⑤植株根尖细胞的全能性比①植株根尖细胞的强B．②试管的培养基中含有植物生长调节剂，不含有机物C．③试管中的细胞具有细胞质丰富、细胞核和液泡都大的特性D．调节④培养基中植物生长调节剂的比例可诱导产生不同的植物器官解析 由于⑤是由①上的组织经培养成的个体，故二者的全能性应该相同，A 选项错；由①到②的过程中植物细胞不能进行光合作用，因而②试管中含有有机物如蔗糖等，故 B 错；③试管中细胞为高度液泡化的细胞，故 C 错；植物生长调节剂比例的不同，常诱导分化出不同的器官，故 D 正确。答案 D8．植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是( )A．纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性B．植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性C．原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂解析 植物组织培养的原理是细胞的全能性，而动物细胞培养的原理是细胞的增殖。答案 B9．某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列说法不正确的是( )A．在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理B．为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素C．细胞培养应在含一定 CO2浓度的恒温培养箱中进行，CO 2的作用是维持培养液的 pHD．将数量相等的甲、乙细胞分别置于相同适宜条件下培养，一段时间后，会观察到甲细胞数量比乙细胞数量多解析 胃蛋白酶作用的适宜 pH 环境为强酸性，故 A 错；抗生素可以杀菌，在培养液中加入适量的抗生素可以防止细菌污染；肿瘤细胞具有无限增殖能力，且其分裂速度也快于正常细胞。答案 A10．下图所示为培育农作物新品种的一种方式。下列说法正确的是4( )A．②③过程分别称为细胞分裂和细胞分化B．该育种与传统杂交育种相比，最大的优点是繁殖速度快C．该育种过程说明已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能D．该育种方式涉及基因工程、胚胎工程和细胞工程解析 ②③过程分别表示脱分化和再分化，所以 A 错；该育种方法为基因工程育种，其最大的优点是目的性强，所以 B 错；该技术依据的原理主要是细胞的全能性，已分化的细胞仍然能发育成完整的个体，说明其中一部分不表达的基因又开始表达，所以C 对；该育种过程不涉及胚胎工程，所以 D 错。答案 C11．某实验室做了如图所示的实验研究，下列与实验相关的叙述正确的是( )A．过程①诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变B．过程②属于动物细胞培养过程中的原代培养C．丙细胞既能持续分裂又能分泌单一的抗体D．过程③、④所用的培养基都含有聚乙二醇解析 ①过程是将诱导基因导入高度分化的成纤维母细胞，诱导形成干细胞，是基因重组的过程；②过程的实质是基因的选择性表达，是细胞分化的过程；丙细胞是由 B细胞和骨髓瘤细胞融合后形成的，它同时具备了 B 细胞和骨髓瘤细胞的特点，即既能无限增殖，又能分泌特异性抗体；③是动物细胞融合过程，可使用聚乙二醇作诱导剂，④是动物细胞培养制备单克隆抗体的过程，不需要聚乙二醇。答案 C12．某同学在学习“细胞工程”时，列表比较了动植物细胞工程的有关内容，你认为有几处是不正确的 ( )植物细胞工程 动物细胞工程技术手段 植物组织培养、植物体细胞杂交动物细胞培养和融合、单克隆抗体的制备特殊处理 机械法去除细胞壁 胰酶处理，制成细胞悬液5融合方法 物理方法、化学方法 物理方法、化学方法、生物方法典型应用 人工种子、杂种植株 单克隆抗体的制备培养液区别生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化动物血清不可缺少A.1 B．2 C．3 D．4解析 动物细胞工程的技术手段是动物细胞培养、动物细胞融合、动物体细胞核移植，单克隆抗体是细胞融合的特殊应用。植物细胞壁的去除应使用纤维素酶和果胶酶。答案 B13．植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如图所示，回答相应的问题：(1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，原因是______________________________________________________。(2)培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体________________________________________________________。(3)在生产实践中为获得大量的细胞产物如：紫杉醇，可将①________放入液体培养基中，经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞悬浮液，再经过________即可获得大量细胞。(4)组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到发生____________异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉、果树的快速、大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛用于______________、______________、____________等育种过程中。 解析 (1)植物的花芽、叶芽等处的分生组织病毒极少，常被用于获得脱毒植株。(2)植物组织培养过程中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。(3)植物组织培养过程中，要获得细胞产物，只需要把外植体培养到愈伤组织阶段即可。(4)光学显微镜下可能观察到的变异类型是染色体畸变。(5)植物组织培养技术广泛应用于花卉、果树的快速繁殖以及脱毒植株的获取和植物体细胞杂交育种、基因工程育种、单倍体育种等育种过程。6答案 (1)这些部位病毒极少(2)脱分化和再分化(3)愈伤组织 细胞分裂(4)染色体结构与数目(5)植物体细胞杂交育种 基因工程育种 单倍体育种14．如图所示为动物细胞培养过程中，动物细胞增殖情况的变化曲线(图中 B、 D 两点表示经筛选后继续培养)，据图回答问题。(1)OA 段的培养称为________培养， AB 段可能发生了________现象，需要用________酶处理使组织细胞分散开来。(2)动物细胞培养和植物组织培养过程中，就细胞增殖、分化来说，动植物细胞都要进行________，不同的是植物细胞还要进行________。(3)为制备单克隆抗体，需将________注射到小鼠体内，以此获取________细胞，同时可选取图中________点的细胞与该细胞融合形成杂交细胞，所选取的细胞，其细胞膜上的________比正常细胞显著减少，为筛选能够产生单克隆抗体的杂交细胞，可用________培养基达到目的。解析 本题考查动物细胞的培养与单克隆抗体的制备。动物细胞培养的初次培养称原代培养，分瓶后的培养称传代培养；当动物细胞接触时，会发生接触抑制现象。动植物细胞培养都必然发生细胞增殖，从而使细胞数目增多；另外，植物组织培养一般都可以发生脱分化和再分化的过程。制备单克隆抗体时，需要将产生单一抗体的效应 B细胞与能够无限增殖的细胞杂交。欲获得效应 B 细胞必须先注射特定的抗原，检测到有相应抗体的存在才可以提取到相应的效应 B 细胞，而癌细胞表面的糖蛋白减少，黏着性降低，近似球形，易于扩散。筛选一般用选择培养基来进行。答案 (1)原代 接触抑制 胰蛋白 (2)增殖或分裂 脱分化和再分化 (3)特定的抗原 效应 B D 糖蛋白 选择15．据下面体细胞杂交技术流程图回答下列问题。7(1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到杂种植株？为什么？________。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是____________，依据的原理是______________，其中过程②称为____________与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为__________，过程④相当于________，⑤过程涉及的分裂方式为____________。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于________倍体植株。(4)随“神六”太空旅行的种苗中，最受关注的是柴油 树试管苗。柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到________过程(填字母编号)即可。解析 (1)番茄和马铃薯属于两种植物，存在生殖隔离，不能通过有性杂交产生后代。(2)过程②是把 a、b 两个原生质体融合在一起，所以称为原生质体融合。过程③是在融合的原生质体外再生一层细胞壁，而细胞壁的形成与高尔基体有关。过程④的结果是形成了愈伤组织，所以④为脱分化。(3)“番茄—马铃薯”属于异源多倍体里面的异源六倍体。(4)柴油是植物细胞的代谢产物，将柴油树细胞培养进行到愈伤组织即可。答案 (1)不能，不同种的植物间存在生殖隔离 (2)植物组织培养 细胞全能性 原生质体融合 高尔基体 脱分化 有丝分裂 (3)六 (4)e1第 3 讲 胚胎工程1．下列有关胚胎工程的叙述，正确的是( )A．对某一胚胎的干细胞核移植，产生的动物中雄性和雌性的概率各占12B．胚胎分割的对象可选择受精卵到原肠胚阶段的胚胎C．胚胎干细胞培养时，为了抑制其分化，常需接种在胚胎成纤维细胞上D．从附睾取出的成熟精子即可直接与成熟的卵细胞受精解析 对某一胚胎的干细胞核移植产生的动物性别与干细胞来源有关，如果干细胞来自雄性动物，则培养的动物个体都是雄性，如果干细胞来自雌性动物，则培养的动物个体都是雌性；胚胎分割应选择胚胎尚未进行细胞分化时进行；成纤维细胞是已经分化的细胞，会抑制胚胎干细胞分化；精子需要获能才能与成熟的卵细胞受精。答案 C2．科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时，首先用激素促进良种母牛超数排卵，然后进行体外受精和培育，最后把胚胎送入母牛子宫内，孕育成小牛产出。下列分析错误的是( )A．供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须保持一致B．在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛C．运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴D．须配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎 解析 胚胎移植是将雌性动物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、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体。胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁育后代的过程，此过程的胚胎属有性生殖的产物，克隆是无性生殖的一种主要手段。答案 C3．关于培育良种“试管动物”的叙述，正确的是( )A．从附睾中取出的精子可直接与卵子在受精培养液中完成受精B．采集卵母细胞前需对供体雌性个体注射孕激素进行超数排卵处理C．供体包括提供配子且遗传性状优良的雌性个体和雄性个体D．将早期胚胎移植到代孕雌性个体中，可获得表现型与受体相同的后代解析 从附睾中取出的精子没有“获能” ，不能直接与卵子完成受精；采集卵母细胞前需对供体雌性个体注射促性腺激素，使其超数排卵；将早期胚胎移植到代孕雌性个体2中，后代的遗传物质组成源于供体，故后代表现型与受体无直接关系。答案 C4．随着我国奶牛养殖业的蓬勃发展，胚胎工程的应用日益广泛，下列有关胚胎工程的叙述，不正确的是( )A．需要选择遗传性能和生产性能都优秀的母牛做受体牛B．需要对供、受体母牛用激素进行同情发情处理C．胚胎移植应在胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段进行D．要获得同卵双胎或多胎的个体，则应采用胚胎分割技术解析 胚胎工程中受体牛要选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体，以保证生产的数量和质量；为保证完成受精，应使用激素对供、受体母牛进行同期发情处理；在桑椹胚或囊胚期的胚胎比较容易移植成活；若要获得同卵双胎或多胎的个体，可采用胚胎分割技术和胚胎移植技术。答案 A5．下列有关动物细胞克隆和胚胎工程的叙述正确的是( )A．经核移植、胚胎体外培养和胚胎移植技术可获得克隆蛙B．运用胚胎移植获得的子代牛在性状上不完全相同，其原因是受体牛的基因不同C．选择胚胎干细胞作为核供体进行核移植可提高动物克隆的成功率D．培养胚胎干细胞过程中加入饲养层细胞是为了促进细胞的分化解析 蛙是卵生动物，不存在胚胎移植到子宫内发育的过程，胚胎工程的研究对象主要限定于高等脊椎动物，特别是哺乳动物；受体牛的基因不能决定子代牛的性状，子代牛的性状只与供体牛有关；加入的饲养层细胞能促进干细胞的生长，抑制干细胞的分化。答案 C6．如图所示是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是( )A．A 所表示的细胞不一定是受精卵B．图中 a 过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段C．应把③移植到处于发情状态的母牛的输卵管中3D．图示过程使用了细胞培养、胚胎分割、核移植等生物技术解析 受精卵和经过核移植的重组卵母细胞都能发育形成囊胚，包括卵裂、桑椹胚等阶段，A 正确、B 错误；③应移植到处于发情状态的母牛的子宫内进行发育，C 错误；图中涉及的生物技术有动物细胞培养、胚胎分割技术、胚胎移植技术，D 错误。答案 A7．动物细胞培养是动物细胞工程的基础，如图所示，a、b、c 表示现代生物工程技术，①、②、③分别表示其结果，请据图回答，下面说法正确的是( )A．a 是核移植技术，①反应了动物细胞也具有全能性B．b 是体外受精技术，②的设计产生有一定的伦理争议C．c 是胚胎分割技术，③中个体的基因型和表现型一定相同D．①②③中的受体均需注射促性腺激素，以达到超数排卵和同期发情的目的解析 a 是核移植技术，①反应了动物细胞核具全能性：胚胎分割技术形成的个体基因型相同，表现型受环境影响，表现型可能不同；受体不需进行超数排卵只是提供代孕场所。答案 B8．下图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是( )A．获取的精子经获能后才能进行体外受精B．②过程只与细胞膜的流动性有关C．③过程的细胞增殖方式一定是有丝分裂D．④过程属于胚胎移植过程解析 本题考查胚胎工程的有关理论知识。精子不经过获能就无法完成体外受精；②过程与细胞的识别、细胞膜的流动性以及核膜的流动性均有关；③过程是得到囊胚的过程，是个体发育的初期，其细胞增殖方式一定是有丝分裂；④过程是把囊胚移植入代孕母牛，属于胚胎移植过程。4答案 B9．如图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。相关叙述错误的是( )A．获得动物 1 的受体细胞通常是受精卵B．动物 2 体内各体细胞的基因种类相同C．获得动物 3 的重组细胞具有全能性D．上述动物的获得均需运用胚胎移植解析 从动物 2 的形成过程看，导入外源基因的受体细胞注人囊胚后，由注入的细胞不断增殖分化而成的细胞的基因种类与其他细胞有所不同。答案 B10．模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述。对图所示生物概念模型的分析正确的是( )A．若该模型表示基因工程的操作流程，则 C 表示重组质粒，D 是细菌细胞B．若该模型表示体外受精技术，则 A、B 其中之一表示成熟的精子C．若 A、B 表示培养液和胚胎干细胞，则 C→D 的传代培养过程中有可能出现分化现象D．若该模型表示核移植技术，则 C→D 过程一定与胚胎体外培养和胚胎移植技术有关解析 若该模型表示基因工程的操作流程，D 还可以是酵母菌等；若该模型表示体外受精技术，A、B 其中之一表示获能的精子；若该模型表示核移植技术，C→D 过程不一定有胚胎移植，如果是卵生动物的话，就不存在胚胎移植。答案 C11．2012 年 8 月，上海交通大学冯立新研究组研究发现：精原干细胞可以被诱导形成卵细胞，由精原干细胞诱导形成的卵细胞，其大小如体内正常的卵细胞，并表达卵细胞特异标志物，体外可受精和形成孤雌胚胎。其 Y 染色体和 X 染色体上的基因表达发生变化，维持精原干细胞相关的基因被关闭，而卵细胞特异表达的基因在 X 染色体上被激活。下列有关分析正确的是( )5A．诱导形成的卵细胞中的 Y 染色体已经变异为 X 染色体B．正常精子与诱导形成的卵细胞结合形成的受精卵中，所含染色体组成为 XX 或 XYC．精原干细胞诱导形成的卵细胞的过程实质上是基因选择性表达的过程D．在体外将诱导形成的卵细胞培育成孤雌胚胎的过程，体现了细胞的全能性解析 由题意可知：精原干细胞诱导形成卵细胞，是由于“维持精原干细胞相关的基因被关闭，而卵细胞特异表达的基因在 X 染色体上被激活。 ”可见，这是基因选择性表达的结果，细胞内的染色体并没有发生变化，其染色体组成为 XY，正常精子的染色体组成为 X 或 Y，因此，受精得到的“受精卵”所含染色体组成为 XXY 或 XYY。离体的细胞或组织发育成为一个完整个体才能体现细胞的全能性。答案 C12． 2010 年，英国“试管婴儿之父”罗伯特·爱德华兹获得了诺贝尔生理和医学奖。下面是试管婴儿培育过程示意图。有关叙述，不正确的是( )A．过程①中可通过注射促性腺激素增加排卵数量B．过程②需要在添加 ATP 的获能液中完成C．过程③的培养液中应该添加动物血清D．过程④成功的条件之一是受体对供体胚胎没有排斥解析 精子和卵子在受精前必须让精子先获能，培养出成熟的卵子后方可完成受精，而让精子获能的获能液中并没有添加 ATP，故 B 错。答案 B13．我国已实现部分“胚胎工程产业化” ，如肉牛、奶牛胚胎工程产业化。以下是科学家采用不同方法产业化培育良种牛的过程，a～h 为操作过程，请回答下列问题。(1)培育“试管牛 C”技术的操作流程是________(填字母)，d 操作的名称是________，h 操作的核心是________，受精时受体的卵母细胞处于________期。(2)图中数字标号代表的结构名称是①________，②________，③________。若要获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到________________阶段的早期胚胎进行分割处理，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意________。(3)图中用到的激素是________，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是________。6解析 胚胎工程包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等多种技术。(1)培育试管牛 C 包括体外受精→胚胎移植→后代(a→b→f→g)；d 操作是胚胎移植，h 操作是基因工程技术，核心是基因表达载体的构建，受精时受体的卵母细胞处于 MⅡ中期。(2)囊胚的结构包括：③内细胞团、①滋养层和②囊胚腔，胚胎分割时一般采用的是囊胚或桑椹胚，这两个阶段的细胞分化程度相对较低，对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意内细胞团的均等和不受损伤。(3)胚胎移植用到的激素是促性腺激素，根据受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应的原理使胚胎在受体子宫中存活。答案 (1)a→b→f→g 胚胎移植 基因表达载体的构建 MⅡ中 (2)滋养层 囊胚腔 内细胞团 桑椹胚或囊胚 将内细胞团均等分割 (3)促性腺激素 受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应14．如图表示利用胚胎干细胞(ES 细胞)所作的一系列研究，请据图分析回答问题。(1)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于 γ 射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的________________，加入抗生素是为了____________________，这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。(2)过程Ⅱ将带有遗传标记的 ES 细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有________的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是________。(3)过程Ⅲ中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是________，将目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体，其目的是_______。(4)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须用 X 射线照射去除胸腺的小鼠，获得免疫缺陷小鼠，其目的是____________，该过程研究的意义在于解决_______问题。解析 (2)胚胎干细胞有以下两个性质，一是具有多能性，二是能自我更新。多能性是指胚胎干细胞可以分化成各种不同的细胞类型并参与到发育过程中，一个基本的标准是胚胎干细胞具有向三个胚层分化的能力。自我更新是指在长期培养中，胚胎干细胞可以维持自己的多能性而不会随着分裂而丧失，这是一个胚胎干细胞系所必须具有的特征。(3)将目的基因导入动物受体细胞的方法是显微注射法。载体使目的基因很容易进入宿主细胞，且随载体的复制，目的基因也进行复制。(4)胸腺是 T 淋巴细胞发育成7熟的场所，T 淋巴细胞能识别机体外来器官，从而引起免疫排斥。答案 (1)营养物质 防止杂菌污染(2)发育的全能性 原肠胚(3)显微注射法 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够发挥作用(4)去除胸腺，不能形成 T 淋巴细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥 临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等15．如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题。(1)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，特有的技术手段是________技术，这两种动物繁殖的方式相比，实质性的区别为前者是________，后者是________。(2)一般用________激素对供体母牛做超数排卵处理。(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及________等物质。(4)如果培育转基因荷斯坦奶牛，可采用________技术将药用蛋白基因导入到________中，在检测受体细胞中的染色体 DNA 上是否插入了目的基因时，常采用的方法是____________技术，根据是否显示出杂交带进行鉴定。(5)纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是______________________________________________________________________________________________________________________________。解析 克隆动物采用的技术是核移植技术，为无性生殖；而题图所示的繁殖过程具有精卵结合形成受精卵的过程，应为有性生殖。促性腺激素能促进性激素的分泌，从而促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成。早期胚胎的培养过程中，培养液中需加入动物血清。将目的基因导入动物细胞常用的技术是显微注射技术，受体细胞通常是受精卵，DNA 分子杂交技术可用于检测目的基因是否导入。胚胎移植成功的生理原因是受体对外来胚胎不发生免疫排斥反应。8答案 (1)核移植 无性生殖 有性生殖(2)促性腺 (3)动物血清(4)显微注射 受精卵 DNA 分子杂交(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系