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【走向高考】2015届高三生物二轮复习 专题9 第2讲 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程


胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题及生态工程
时间:90 分钟 满分:100 分

一、选择题(3×12=36 分) 1.下列有关质粒的叙述,正确的是( )

A.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状的细胞器 B.质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状 DNA 分子 C.质粒只有在侵入宿主细胞后才能复制 D.细菌的抗性基因一般

位于拟核 DNA 上 [答案] B [解析] 质粒不属于细胞器; 质粒来源于原核生物, 在提供质粒的原核生物内可以自主 复制,侵入宿主细胞后也可以复制;细菌的抗性基因一般位于质粒上。 2.(2014·北京海淀)下列现代生物科技所依据的原理不正确的是( A.植物组织培养技术——细胞全能性 B.基因工程技术——基因重组 C.植物体细胞杂交技术——细胞核移植 D.生态工程——物质循环再生 [答案] C 3.(2014·北京朝阳)下列关于细胞工程的叙述,错误 的是( .. A.电刺激可以诱导植物原生质体的融合或动物细胞的融合 B.用花粉离体培养获得的抗病植株,其细胞仍具有全能性 C.通过体细胞杂交技术培育杂种植株的过程不涉及染色体数目变异 D.烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖 [答案] C 4. (2014·北京石景山)超氧化物歧化酶(SOD)是一种源于生命体的活性物质, 在生活实 践中有非常重要的应用价值。 下图为人工培育含 SOD 植物新品种的过程, 相关叙述正确的是 ( ) 植物细胞 SOD基因 ― → 新细胞,②愈伤组织,③胚状体― →新品种 二倍体 ― ① A.①过程中最常用的方法是采用显微注射技术将 SOD 基因导入植物细胞 B.②、③分别表示脱分化、再分化过程,均无需严格的无菌操作就可以完成 C.SOD 催化 O2 形成 H2O2 的机制是为该反应提供活化能 D.该育种方式利用了细胞工程和基因工程,能体现细胞的全能性 [答案] D
1


)

)

5.(2014·北京石景山)对某种动物的肝肿瘤细胞进行动物细胞培养。下列说法不正确 的是( )

A.在利用肝肿瘤组织块制备细胞悬液时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 B.细胞培养应在含 5%CO2 的恒温培养箱中进行,CO2 的作用是刺激细胞呼吸 C.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 D.在合成培养基中,通常需加入血清、血浆等天然成分 [答案] B 6.下列关于蛋白质工程说法不正确的是( )

A.蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段,降低鼠单克隆抗体免疫 原性 B.蛋白质工程可对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性、碱变性等加以改 变 C.理论上通过对关键氨基酸的置换与增删是进行蛋白质工程的唯一方法 D.蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要 [答案] C [解析] 蛋白质工程的类型主要有两种: 一是从头设计, 即完全按照人的意志设计合成 蛋白质。从头设计是蛋白质工程中最有意义也是最困难的操作类型,目前技术尚不成熟,但 理论上可行。二是定位突变与局部修饰,即在已有的蛋白质基础上,只进行局部的修饰。通 过造成一个或几个碱基定位突变,以达到修饰蛋白质分子结构的目的。 7.下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是( A.该工程采用工程和生物措施相结合的方法 B.要建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰 C.对湿地的恢复,只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以 D.湿地的恢复除利用生物工程手段外,还要依靠自然演替机制恢复其生态功能 [答案] C [解析] 湿地生态恢复工程就是采用工程和生物措施相结合的方法, 如废水处理、 点源 和非点源污染控制、土地处理工程,以及植物物种的引进种植等,使受到干扰的湿地得到恢 复。在湿地的周围,还应建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰,使湿地依靠自然演替等机制 恢复其生态功能。对湿地的恢复,不是简单的退耕还湿地或建立自然保护区就可以奏效的, 在很大程度上还取决于湿地上、中游的水土保持情况,以及如何解决迁出农民的生计问题。 8.华南虎是国家一级保护动物,可采用试管动物技术进行人工繁殖,该技术包括的环 节有( ) )

①转基因 ②核移植 ③体外受精 ④体细胞克隆 ⑤胚胎移植 A.①③ B.①④
2

C.②⑤ [答案] D

D.③⑤

[解析] 考查现代生物科技中的胚胎工程的应用。 转基因的目的是增加该生物所不具有 的性状,显然不符合本题干的要求;试管动物技术是体外受精,胚胎移植的产物。 9.下列现代生物技术成果的获得必须通过胚胎移植的是( A.转基因良种鸡 B.重组酵母乙肝疫苗 C.单克隆抗体 D.试管婴儿 [答案] D [解析] “试管婴儿”是让精子和卵子在试管中结合而成为受精卵, 待受精卵发育到一 定阶段, 然后再把它(在体外受精的新的小生命)送回女方的子宫里(胚胎移植术), 让其在子 宫腔里发育成熟,与正常受孕妇女一样,怀孕到足月,正常分娩出婴儿。 10.关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法不正确的是( A.桑椹胚的各细胞结构功能基本相同 B.囊胚期细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变 C.细胞分化开始于桑椹胚 D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异,而是转录水平上的差异 引起的 [答案] C [解析] 细胞分化开始于囊胚。 11.既可用于基因重组技术又可用于细胞融合技术的是( A.病毒 C.聚乙二醇 [答案] A [解析] 病毒在基因工程中常用作运载体,在细胞融合技术中常作为促融剂。 12.(2014·北京丰台)下列叙述符合基因工程概念的是( ) B.纤维素酶 D.质粒 ) ) )

A.淋巴细胞与肿瘤细胞融合,杂交瘤细胞中含有 B 淋巴细胞中的抗体基因 B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株 C.用紫外线照射青霉菌,使其 DNA 发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株 D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其 DNA 整合到细菌 DNA 上 [答案] B 二、非选择题(64 分) 13.(10 分)(2014·北京朝阳)通过细胞工程技术,利用甲、乙两种高等植物的各自优
3

势,培育具有抗病、耐盐优良性状的杂种植株。请回答下列问题:

(1)A 处理目前最常用的方法是________;PEG 诱导形成 B 的原理是________;幼苗 C 都具有 ________ 的优良性状。从 C 得到目的植株的选择,根本上改变了该植物群体的 ________________。 (2)植物生理学上将植物体的叶绿体光合作用合成的有机物的量称为植物体的总同化 量; 而植物体的净同化量为总同化量与细胞呼吸消耗的有机物量的差值。 将状况相同的目的 植株若干均分成 6 组,在不同温度下分别暗处理 1h,再光照 1h(除外界温度不同外,光照强 度等其他实验条件适宜且相同),测其重量变化,得到如下的数据(“+”表示增加,“-” 表示减少)。

实验组别 环境温度 (℃) 暗处理后有 机物量的变 化(mg) 光照后与暗 处理后有机 物量的变化 (mg)

第1组 26

第2组 28

第3组 30

第4组 32

第5组 34

第6组 36

-1

-2

-3

-4.2

-5.5

-5

+3

+4.2

+6.1

+5.8

+5

+3.8

①暗处理后植物有机物量的变化原因是__________________________。 光照后, 有机物 量的增加是由于____________________。 ②在本实验所设定的温度中,最适合该目的植株生长的温度是________℃。 ③植物体的总同化量与净同化量分别达到最大值时的最适温度不同的原因是: 在一定的 温度范围内,光合作用酶与呼吸作用酶的________不同。 [答案] 基因频率 (2)①细胞呼吸将有机物分解为无机物 光合作用速率大于呼吸作用速率 ②30 ③催化效率 14.(11 分)(2014·潍坊质检)下图表示构建转人抗体基因小鼠生产人源性单克隆抗体
4

(1)酶解法(纤维素酶和果胶酶处理)

细胞膜的流动性

耐盐(抗病不给分)

的流程。请据图回答问题:

(1)图示过程涉及的生物技术有________、________、________。 (2)①过程使用的工具酶有______________;构建的基因表达载体除含有人抗体基因、 标记基因外,还应具有______________。 (3)向转基因小鼠注射特定的抗原后,从小鼠的________中提取 B 淋巴细胞;②过程通 常用________诱导。 (4)细胞 X 是________,体外培养细胞 X 所用的培养液必须添加________等天然成分, 培养过程中会产生接触抑制吗?________。 [答案] (1)转基因技术 动物细胞培养 动物细胞融合 (2)限制酶、 DNA 连接酶 启 动子、终止子 (3)脾脏 聚乙二醇或灭活的病毒 (4)杂交瘤细胞 血浆或血清 不会 15.(11 分)(2014·武汉调研)下面是有关胚胎工程的相关问题,请回答: (1)胚胎工程是对动物________或________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________给受体才能获得后代。 (2)哺乳动物的体外受精主要包括________、________和受精等几个主要步骤。若要充 分发挥优良母畜的繁殖潜能,可给供体注射________,使其排出更多的卵子。 (3)卵子需要发育到________时期,才具备受精能力。此时的卵子________(能、不能) 与直接取自附睾尾部的精子受精,原因是________。 (4)精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入________中继续培养,以检查受精状况 和受精卵的发育能力。 [答案] (1)早期胚胎 配子 胚胎移植

(2)卵母细胞的采集 精子的获取 促性腺激素 (3)减数第二次分裂中期 (4)发育培养液 16.(10 分)科学家将人的胰岛素基因与质粒重组后,导入牛的受精卵,并成功从牛奶 中提取到了人胰岛素。请根据如下操作流程回答相关问题。(已知酶 I 的识别序列和切点是 -G↓GATCC-,酶 II 的识别序列和切点是-↓GATC-)。 不能 精子末获能

(1)获取目的基因的主要途径包括直接提取和________。
5

(2)据图分析,在构建重组质粒的过程中,目的基因用________进行了切割。检验重组 载体导入能否成功需要利用________作为标记基因。 (3)为了得到较多的卵细胞,可以对受体母牛注射适宜剂量________;利用获能的精子 进行体外受精,经过细胞培养至________期,最后进行________移植,最终获得“符合要求 的个体”。“符合要求的个体”具体是指________。 (4)若希望通过转基因牛生产的胰岛素具有作用快、持续时间长等特点,则需要通过 ________工程手段对人的胰岛素基因进行设计。 [答案] (1)(用逆转录等方法)人工合成 (2)限制酶Ⅱ 基因Ⅰ或抗氨苄青霉素基因 (3)促性腺激素 桑椹胚或囊胚 胚胎 能分泌含人胰岛素牛奶的母牛 (4)蛋白质 [解析] 获取目的基因的主要途径包括直接提取和人工合成; 从题干及图示可知, 限制 酶Ⅱ的识别序列包含在限制酶Ⅰ的识别序列中, 用酶Ⅰ切割不能获得目的基因, 但用酶Ⅱ切 割可获得目的基因;从图中可知,目的基因插入了质粒的基因Ⅱ中,表明重组质粒上基因Ⅰ 即抗氨苄青霉素基因是完整的, 作为标记基因; 用促性腺激素处理受体母牛可获得较多的卵 细胞,受精卵发育到桑椹胚或囊胚期即可用于胚胎移植,最终获得具有作用快、持续时间长 等特点的胰岛素可通过蛋白质工程对胰岛素基因进行设计。 17.(11 分)(2014·湖南师范大学附中二模)下图为某转基因小鼠培育过程示意图,① -⑥表示相关过程。请回答:

(1)过程①注射的 A 物质是________,目的是使供体母鼠________。 (2)过程③把目的基因和运载体连接需要在________的催化下完成,过程④常用的方法 是________。 (3)取自公鼠附睾中的精子需放入人工配置的________中培养一段时间后,才可进行体 外受精。 (4)图中过程⑥称为________,为使代孕母鼠与供体母鼠生殖器官的生理变化相同,此 前需对代孕母鼠作________处理。 (5)蛋白质水平检测目的基因的表达通常采用的方法是________。采用胚胎分割移植的 方法可获得较多基因组成相同的转基因小鼠, 操作时需选择发育到________或囊胚期的胚胎 进行。若选用囊胚期的胚胎,操作过程需要特别注意的问题是________。
6

(6)若通过上述操作获得的蛋白质,不完全符合人类的需要,则需要通过________或基 因合成,对现有蛋白质进行改造。 [答案] (1)促性腺激素 超数排卵 (2)DNA 连接酶 显微注射法 (3)获能液 (4)胚胎移植 同期发情 (6)基因修饰

(5)抗原——抗体杂交 桑椹胚 对内细胞团均等分割

18. (11 分)某研究者用抗原(A)分别免疫 3 只同种小鼠(X、 Y 和 Z), 每只小鼠免疫 5 次, 每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数), 结果如下图所示。

若要制备杂交瘤细胞,需取免疫后小鼠的 B 淋巴细胞(染色体数目 40 条),并将该细胞 与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目 60 条)按一定比例加入试管中,再加入聚乙二醇 诱导细胞融合,经筛选培养及抗体检测,得到不断分泌抗 A 抗体的杂交瘤细胞。 回答下列问题: (1)制备融合所需的 B 淋巴细胞时,所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到 16000 以上, 则小鼠最少需要经过________次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的 X、Y、Z 这 3 只免 疫小鼠中,最适合用于制备 B 淋巴细胞的是________小鼠,理由是___________________。 (2)细胞融合实验完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有 ________,体系中出现多种类型细胞的原因是________。 (3)杂交瘤细胞中有________个细胞核,染色体数目最多是________条。 (4)未融合的 B 淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是________。 [答案] (1)4 Y Y 小鼠的血清抗体效价最高 (2)B 淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 细胞融合是随 机的,且融合率达不到 100% (3)1 100 (4)不能无限增殖 [解析] (1)据图分析,第四次注射后 X、Y、Z 小鼠的血清抗体效价均达到 16000 以上, 小鼠 Y 的 B 淋巴细胞产生抗体效价最高,最适用于制备单克隆抗体。(2)融合体系中除了未 融合的细胞和杂交瘤细胞之外, 还有骨髓瘤细胞和 B 淋巴细胞的自身融合产物; 由于细胞融 合具有随机性,故体系中会出现多种类型的细胞。(3)杂交瘤细胞形成后,由于核膜具有流 动性, 小鼠的免疫 B 淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个杂交的细胞核, 正常情况
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下融合后的细胞核中的染色体数目为 100 条。(4)未融合的 B 淋巴细胞在不发生突变的情况 下经过多次分裂后会衰老死亡,不能无限增殖。

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