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基因工程和细胞工程试题定稿


2014-2015 学年度高二生物选修 3 专题 1-2 考卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、选择题(10*3=30 分) 1. 利用植物组织培养技术将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,培育的过程中不需要 ... A. 导入外源基因 C. 具有完整细胞核的细胞 2. 以下说法正确的是

( ) B.离体状态 D.一定的营养物质和激素

A. 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B.质粒是基因工程中唯一的运载体 C.运载体必须具备的条件之一是:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接 D.基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复 3.某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如下图所示:

据上述过程分析,叙述正确的是 A.该生产方式应用了动物细胞核移植技术 C.酵母菌是该过程的受体细胞 4.在基因工程操作过程中,对工具酶作用叙述正确的是( A.限制酶的活性不受温度的影响 C.限制酶也可以识别和切割 RNA 5.一个基因表达载体的组成,不包括 A.启动子 B.终止子 C.密码子 D.目的基因 ) 6.牛奶中一般不含血清蛋白,今年新进的一批奶牛,牛奶中含血清蛋白,这批牛是( A.转抗凝血酶基因牛 C.转α 抗胰蛋白酶牛 B.转生长激素基因牛 D.转血清蛋白基因牛 ) B.干扰素基因是标记基因 D.该方法生产的干扰素特异性强 ) B.限制酶只能识别特定的 DNA 序列 D.DNA 连接酶催化碱基之间的氢键形成

7.下列关于生物工程相关知识的叙述,正确的是(

A.在基因工程操作中为了获得重组质粒,必须用相同的限制性内切酶 B.若要生产转基因抗病水稻,可将目的基因先导入到土壤农杆菌中,再转入水稻细胞中 C.植物体细胞杂交,能克服远源杂交不亲和的障碍,按照人们意愿培育出的新品种 D.基因治疗主要是对具有缺陷的体细胞进行全面修复 8.DNA 连接酶的重要功能是( B.黏性末端碱基之间形成氢键 C.两条 DNA 黏性末端之间的缝隙连接起来 D.A、B、C 都不正确 ) A.DNA 分子复制时母链与子链之间形成氢键

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9.在从基因文库获得目的基因时,下列哪项不能提供相关信息 A.基因的核苷酸序列 C.基因的表达产物蛋白质 B.基因的转录产物 mRNA D.基因的组成元素 )

10.1958 年,美国科学家斯图尔德应用植物组织培养技术,将二倍 体胡萝卜韧皮部的一些细胞进行离体培 养,最终发育成完整的新植株(见右图) 。关于这一科学事实,下列叙述中错误的是(

①培育成的植株是可育的 ②此种生殖产生的后代有广泛的变异 ③培育成的新植株是单倍体植株 ④此种生殖产生的后代能保持亲本的性状 A.①④ B.②③ C.②④ D.③④ 二、双选题(6*3=18) 11.在生物工程中需要用到多种工具酶,有关它们的作用,不 正确的叙述是 . A.果胶酶和纤维素酶用于获取植物细胞的原生质体 B.在基因工程中用限制酶和解旋酶来提取目的基因 C.胰蛋白酶或胶原蛋白酶可用来分散动物组织细胞 D.DNA 连接酶和 DNA 聚合酶均可用来拼接 DNA 片段 12.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质,下列叙述不正确的是 A.常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒 B.DNA 连接酶和 RNA 聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶 C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D.导入大肠杆菌的目的基因一定能成功表达 13.下列实例属于细胞工程的是 A.用胚胎分割技术繁育良种奶牛 C.利用酵母菌生产人的胰岛素 三、综合题(52 分) 14.某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性,切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列问 题: (1)培养之前,肿瘤组织必须先用 等处理成单个细胞。 h。 。 (2)若开始培养时取一滴培养液观察有 100 个肿瘤细胞,经 24h 培养后,取一滴稀释 100 倍后再取一滴(设 三次的“一滴”等量)观察,发现有 64 个肿瘤细胞,此肿瘤的细胞周期约为 (3)与正常细胞相比,在显微镜下可见明显增多的细胞器是(两项) B.单克隆抗体的制备 D.马铃薯脱毒苗的生产

(4)某科研单位研制出一种新型药物 X,据说对此类肿瘤有较好的疗效,请你设计一个方案加以验证。写出

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你所设计的实验步骤: a. b. c. (1)图甲方案能达到预期效果吗? 原因是 (2) 图甲中②为 。 过程,常用 作为 。 ; ; 。

16. (11 分)下面甲、乙两图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题:

诱导剂。 过程⑥与⑦相比, 其优点是___________ (3)抗体⑧在疾病的诊断、治疗和预防方面, 与常规抗体相比,其特点是_________________。 能将其制成生物导弹,定向攻击癌细胞,主要是 利用其_________________。 (4) 图甲和图乙所示的过程中,都必须用到的动 物细胞工程技术手段是_______________。 (5) 若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状全部 像白面 绵羊吗?________。原因是_________________ (6)在目前现有技术条件下,还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体,而是必 须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体,你认为原因可能是 A.卵细胞大,便于操作 C.卵细胞细胞质可使体细胞核全能性得到表达 B.卵细胞含有的营养物质多 D.重组细胞才具有全能性 ( )

17.植物叶肉细胞原生质体分离和培养的主要过程可用下面的图解简单表示。

(l)图中“酶解”所用的酶应该包括 (2)原生质体的结构包括 、 、



。 三部分。 、 等植物激素。

(3)用于植物组织培养的培养基中除了含有一定的营养外,还必须含有

(4) 一般在培养基上培养 24~48 h 后, 大部分原生质体已再形成细胞壁。 此时取样, 利用质量分数为 25 %

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的蔗糖溶液以及其他用具,通过

实验来鉴别细胞壁是否已经再生。 。 阶段;若为了获得三七的人工种子。则需要培

(5)愈伤组织再分化形成的胚状体再继续培养,则可培育出完整的植株,这体现了 (6)若为了获得三七的细胞产物,则只需培养到 养到 阶段。

18.如图是制备分泌抗 X(H1N1 流感病毒)抗体的过程,根据图解回答问题:

(1)给小鼠注射抗原的目的是 ___________________________________________________________________。 (2)在单克隆抗体制备过程中之所以选用 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有 _______________________________________的特性。 (3)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等,与植物细胞培养基有所不同的 是还含有______________。 (4)在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞分散开,以利于细胞融合,可用_______________处 理离体组织细胞使之分散。 (5) 图中有两次筛选过程,其中步骤④的目的是筛选出 ________________ ,步骤⑤⑥的目的是筛选出 __________________________________________________________________。

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参考答案 1.A 【解析】 试题分析:植物组织培养时不需要导入外源基因,故 A 正确;植物组织培养必须处于离体状态,故 B 错误; 具有完整细胞核的细胞才具有全能性,故 C 错误;细胞需要一定的营养物质和激素才能表现全能性,故 D 错误。 考点:本题考查植物组织培养的有关知识,意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点,把握知识间的 内在联系的能力。 2.C 【解析】不同的限制酶识别的碱基序列不同。质粒是基因工程中常用的运载体之一,还有动植物病毒和噬 菌体等,运载体通常具有多个限制酶的切点,和多个标志基因,基因治疗是把该表达而未表达的细胞修复 表达,所以 C 选项正确。 3.C 【解析】 试题分析: A.该生产方式应用了基因工程技术;错误。 B.干扰素基因是目的基因;错误。 C.酵母菌是该过程的受体细胞,因为酵母菌是单细胞、繁殖快、遗传物质相对较少;正确。 D.该方法生产的干扰素纯度不高,特异性不强;错误。 考点:基因工程 点评:本题设计较为巧妙,考查学生分析问题的能力,基本概念必须扎实。 4.B 【解析】 试题分析:基因工程操作过程中的工具酶是限制性内切酶(限制酶)和 DNA 连接酶,酶具有特异性并受环 境条件的影响。不同的限制酶识别的 DNA 序列是不同,并且不能识别 RNA 序列;DAN 连接酶是将目的基因与 运载体之间的“缝隙”缝合起来,即形成磷酸二酯键。B 正确。 考点:基因工程 点评:基因工过程需要的基本工具是限制酶、运载体、DNA 连接酶,本题就是关于它们作用的考查。 5.C 【解析】密码子是指 mRNA 中三个相邻的碱基,所以密码子位于 mRNA 6 .D 【解析】牛奶中本来不含血清蛋白,现在的牛奶中含有了血清蛋白,说明这批奶牛是转血清蛋白基因牛。 7.B 【解析】培养转基因抗病水稻,可利用农杆菌转化法,即将目的基因先导入到土壤农杆菌中,再转入水稻 细胞中。 【答案】C 【解析】DNA 连接酶的重要功能是将目的基因和运载体的两条基本骨架连接起来,而中间的碱基则是通过氢 键,以碱基对的形式连接起来。 9 .D
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【解析】 在从基因文库获得目的基因时, 可依据基因的核苷酸序列, 基因的转录产物 mRNA, 基因的表达产物蛋白质, 基因在染色体上的位置;而所有基因的组成元素都是 C、H、O、N、P,没有特异性;选 D。 10.B 【解析】 植物组织培养过程属于无性生殖, 只能发生基因突变或者染色体变异, 但这些变异的概率比较低, ②错误;韧皮部细胞的分裂属于有丝分裂,③错误,所以选 B 选项。 11.BD 【解析】 试题分析:由于植物细胞壁的成分为纤维素和果胶,因此可以用果胶酶和纤维素酶去除植物细胞壁,获得 原生质体,故 A 正确;在基因工程中用限制酶来提取目的基因,不用解旋酶,故 B 错误;由于动物细胞间 质主要成分为蛋白质,可以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶去除细胞间质,从而分散动物细胞,故 C 正确;DNA 连 接酶可以用来拼接 DNA 片段,而 DNA 聚合酶不需要,故 D 错误。 考点:本题考查基因工程和细胞工程的有关知识,意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点,把握知 识间的内在联系的能力。 12.BD 【解析】 试题分析:为获得相同的粘性末端,常用同一种限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒,A 正确。构建重组 质粒必需的工具酶是限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶,B 错误。可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否 导入了重组质粒,C 正确。目的基因成功导入大肠杆菌,但并不一定成功表达,D 错误。 考点:本题考查基因工程的基本工具和操作步骤及相关知识,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识 间内在联系,形成知识网络结构的能力。 13.BD 【解析】 试题分析:胚胎分割技术繁殖属于胚胎工程,故 A 错误。单克隆抗体是依赖动物细胞工程,故 B 正确。利 用酵母菌生产人的胰岛素是利用基因重组的基因工程,故 C 错误。马铃薯脱毒苗的生产利用的植物组织培 养属于植物细胞工程,故 D 正确。因此 BD 正确。 考点:本题考查现代生物技术相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握程度。 14.(10 分) (1)胰蛋白酶 (2)4 (3)线粒体、核糖体(其他正确给分) (4)a.将相同的培养液分为相等的两份,一份加入药物 X,另一份不加 b.将等数量的肿瘤细胞置于两份培养基中 c.放在相同条件下培养,观察肿瘤细胞生长情况 【解析】 试题分析: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。所以在对肿瘤组织进行培养之前,要用胰蛋白酶处理分散成单个细胞并制 成细胞悬液。根据题意分析可知:一滴培养液观察有 100 个肿瘤细胞,经 24h 培养后,取一滴稀释 100 倍后 再取一滴(设三次的"一滴"等量)观察,发现有 64 个肿瘤细胞,这句话可以看作, 1 个细胞经 24 小时繁殖成为 64 个,那么繁殖了 6 次,2 的 6 次方是 64, 所以 24 小时共有 6 个周期,一个周期为 4 小时。由于肿瘤细 胞能快速增殖,细胞代谢旺盛,所以细胞内线粒体、核糖体明显增多。要验证新型药物 X 对此类肿瘤有较
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好的疗效,需要设置对照实验,所以将相同的培养液分为相等的两份,一份加入药物 X,另一份不加,然后 将等数量的肿瘤细胞置于两份培养基中, 放在相同而适宜的条件下培养, 一段间后观察肿瘤细胞生长情况, 根据观察结果作出判断。 考点:动物细胞工程 点评:本题以确诊肿瘤是良性还是恶性为背景,考查学生从材料中获取信息的能力和对知识的理解迁移能 力,难度不大。 15. (1)全能性 营养和激素 脱分化 愈伤组织 愈伤组织 激素 再分化 胚状体或丛芽 (2)植物 组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分,有利于培养物的生长,然而各种杂菌同样也可以在上面迅 速生长,所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染,迅速生长的各种杂菌不但会和 培养物争夺营养,而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质,导致培养物迅速死亡。造 成培养基污染的因素有很多,一般包括:外植体带菌、培养瓶和各种器械灭菌不彻底、操作人员操作不规 范等。 所以在组织培养实验中用到的植物材料和各种器械都要进行彻底地灭菌, 实验人员操作一定要规范, 避免带入杂菌。 (3)这部分容易诱导形成愈伤组织 能 养基上→分化出幼苗→形成完整植株→移栽到大田。 【解析】植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织和细胞,培养在人工配制 的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。植物体的根、茎、 叶细胞一般都具有全能性,在一定的营养和激素条件下,可以脱分化形成愈伤组织。此过程要避光处理, 若有光则易形成维管组织。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上,就可以诱导其再分化生成胚 状体或丛芽,进而发育成完整的小植株。植物组织培养的全过程,证明了分化的植物细胞,仍具有形成完 16.(11 分) (1)不能 没有将相应抗原注入小鼠体内,无法获得产生单一抗体的 B 淋巴细胞 (2)细胞融合 灭活病毒(或 PEG) 不需特定的培养基,不需严格的外界环境条件 (3) 特异性强、灵敏度高 【解析】 17. (1)纤维素酶、果胶酶 (2)细胞膜、细胞质、细胞核 (3)生长素、细胞分裂素 (4)植物质壁分离 (5)细胞的全能性 (6)愈伤组织 【解析】 试题分析: (1)由于植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性,所以要用纤维素酶和果胶酶进 行酶解。 (2)原生质体是指用酶解法去除细胞壁后的细胞,包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分。 (3)由叶片培养成植株,用的是植物组织培养技术,在植物组织培养过程中植物激素比较重要的是细胞分 裂素和生长素。
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植物体细胞都具有全能性 (4)23~26 ℃恒温、

避光 (5)植物材料消毒→切取部分组织→接种到诱导培养基→诱导出愈伤组织→愈伤组织接种到分化培

特异性

(4)动物细胞培养 (6)AC

(5)不是 卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状

胚状体

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(4)鉴定是否有细胞壁产生可利用质壁分离和复原。 (5)愈伤组织再分化形成的胚状体再继续培养,则可培育出完整的植株,这体现了植物细胞的全能性。 (6)植物组织培养过程中,要想获得植物细胞产物,只需要培养到愈伤组织即可,制备人工种子使用的是 胚状体。 考点:本题考查植物组织培养的相关知识,意在考查学生理解所学知识的要点,获取信息以及运用所学知 识分析问题、解决问题的能力。 18.6 分 (1)获得能产生相应抗体的 B 淋巴细胞 (2)既能无限增殖,又能产生特定抗体 (3)动物血清 (4)胰蛋白酶 (5)杂交瘤细胞 【解析】 试题分析: (1)首先应给小鼠注射 H1N1 流感病毒,①过程从小鼠的脾脏中取得已免疫的 B 细胞或浆细胞,该细胞能够 产生抗体。 (2) 细胞来源:B 淋巴细胞:能产生特异性抗体,在体外不能无限繁殖;骨髓瘤细胞:不产生专一性抗体,体 外能无限繁殖;杂交瘤细胞:既能无限增殖,又能产生特定抗体的特性。 (3)动物细胞培养液的配方通常为合成培养基,含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等,还应该加入动物 血清或者血浆。 (4)在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞分散开,可用胰蛋白酶处理离体组织细胞使之分散。 (5)图中有两次筛选过程:筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞) ; 筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。 考点:本题考查单克隆抗体的相关知识。 点评:本题考查学生对单克隆抗体的相关知识的理解掌握情况,意在考查考生的识记能力,识图能力和理 解能力,属于中等难度题。 能产生特定抗体的杂交瘤细胞

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