山东省济宁市暑假生物选修三《现代生物科技专题》全册综合测试试题含答案解析Word格式文档下载.docx

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D．④③

5.美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得高水平的表达。

长成的植物通体光亮，堪称自然界的奇迹。

这一研究成果表明（　　）

①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相同　②萤火虫与烟草植物共用一套密码子　③烟草植物体内合成了荧光素　④萤火虫和烟草植物合成蛋白质的原理基本相同

A．①和③

B．②和③

C．①和④

D．①②③④

6.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶（Amy）基因a，通过基因工程的方法将a转到马铃薯植株中，经检测，在成熟茎细胞的间隙中发现了Amy。

这一过程涉及（　　）

A．目的基因来自细菌，可以不需要载体，由细菌侵染受体细胞而导入

B．基因a导入成功后，将抑制细胞原有代谢，开辟新的代谢途径

C．RNA以自身为模板自我复制

D．DNA以其一条链为模板合成mRNA

7.下列关于从配子形成到早期胚胎发育过程的叙述中，正确的是（　　）

A．排卵就是排出成熟卵细胞的过程

B．受精作用完成的标志是透明带内出现三个极体

C．动物胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的

D．囊胚期的内细胞团将来发育成胎盘和胎膜

8.下列生物技术的应用实例中，运用的原理与其他各项不同的是（　　）

A．利用人参细胞发酵罐悬浮培养人参细胞，提取人参皂苷

B．利用花药离体培养获得植物单倍体植株

C．将转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育成植株

D．通过植物组织培养获得人工种子并发育成植株

9.以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。

据图分析，下列说法正确的是（　　）

A．催化①过程的酶是DNA聚合酶

B．④过程发生的变化是引物与单链DNA结合

C．催化②⑤过程的酶都必须能耐高温

D．过程③需要解旋酶

10.在基因工程中，为将目的基因导入受体细胞常采用土壤农杆菌转化法，在土壤农杆菌中常含有一个Ti质粒。

某科研小组欲将某抗虫基因导入某植物，下列分析错误的是（　　）

A．Ti质粒含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因，是基因工程中重要的载体

B．用Ca2＋处理细菌是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法

C．重组Ti质粒的土壤农杆菌成功感染植物细胞，可通过植物组织培养技术将该细胞培养成具有抗虫性状的植物

D．若能够在植物细胞中检测到抗虫基因，则说明将重组质粒成功地导入到了受体细胞

11.下列育种措施，可以增加植物突变体出现的是（　　）

A．采用嫁接方法培育苹果新品种

B．将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中培育烟草

C．用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射

D．使用秋水仙素对棉花植株进行处理

12.基因工程中，常用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，主要原因是（　　）

A．结构简单，操作方便

B．繁殖速度快

C．遗传物质含量少

D．性状稳定，变异少

13.通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理

B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行

C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植

D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率随着胚胎数目的增多而降低

14.小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因（目的基因）后再重组表达。

A．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列

B．用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列

C．PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶

D．PCR技术扩增目的基因时以目的基因的一条链为模板

15.目前科学家已成功培养出全球首例遗传性稳定且能自然繁殖的四倍体鱼类种群，这在脊椎动物中是首例。

虽然四倍体鱼生长快、肉质好、抗病力强，但研究人员并不直接把它投入生产，而是将它与二倍体鱼杂交的后代投入生产。

你认为这样做主要的意义是（　　）

A．防止基因污染，保护物种多样性

B．保护自身知识产权

C．避免出现新物种，维护生态平衡

D．充分利用杂种优势

第Ⅱ卷

二、非选择题（共5小题,每小题11.0分,共55分）

16.下图是从酵母菌中获取某植物需要的控制某种酶合成的基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：

（1）图中cDNA文库____________（填“大于”“小于”或“等于”）基因组文库。

（2）①过程提取的DNA需要__________的切割，B过程是______________。

（3）为在短时间内大量获得目的基因，可用________扩增的方法，其原理是________。

（4）目的基因获取之后，需要进行__________，其组成必须有________________________以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。

（5）将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是____________，其能否在此植物体内稳定遗传的关键是________

________________，可以用____________技术进行检测。

（6）如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，这要通过蛋白质工程。

首先要设计预期的________，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的________。

（7）除植物基因工程硕果累累之外，在动物基因工程、基因工程药物和基因治疗等方面也取得了显著成果，请列举出至少两方面的应用___________________________________________________________________________。

17.炭疽病是一种由炭疽芽孢杆菌引起的疾病，症状之一是皮肤等组织发生黑炭状坏死，炭疽芽孢杆菌能产生外毒素来增加微血管通透性，导致出血和组织肿胀，而且对中枢神经系统具有迅速和显著的抑制作用，从而使人发生呼吸衰竭和心脏衰竭而死亡。

一般来说，炭疽杆菌对青霉素敏感。

可采用预防接种的办法预防炭疽病，但需持续、频繁注射减毒菌苗，注射减毒菌苗后能在体内检测出抗体的存在。

（1）炭疽杆菌在生物分类上属于________生物，其代谢类型是________，繁殖方式为________生殖。

（2）炭疽杆菌的遗传物质是________，由________种________组成。

（3）炭疽杆菌从损伤的皮肤、胃肠黏膜及呼吸道进入人体后，首先在局部繁殖，产生毒素而引起组织及脏器发生出血性浸润、坏死和高度水肿，形成原发性皮肤炭疽、肠炭疽等。

若在培养炭疽杆菌的培养基中加入青霉素，病菌将________。

（4）注射疫苗是预防炭疽病的有效方法，当已预防接种的机体再次受到毒性很强的炭疽病菌感染时，________将迅速增殖分化形成________，产生大量抗体而能及时清除病菌。

18.下图为利用生物技术生产单克隆抗体和经体外受精培育优质奶牛的过程。

请回答下列问题：

（1）在Ⅰ图制备单克隆抗体的过程中，包括______________和动物细胞培养两个过程，在进行动物细胞培养时，首先要将动物组织剪碎，然后用________处理，以使其分散成单个细胞，制备成细胞悬液。

（2）A细胞的特点是__________________________，经选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行____________和抗体检测，经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，进行体内或体外培养。

（3）单克隆抗体与常规抗体相比，具有________________________的特点。

19.阅读以下材料，回答下面的问题。

自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼的研究取得了长足进步，如转入生长激素（GH）基因的鱼生长速度快，饵料转化率高。

但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。

最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。

（1）转基因鱼成功的物质基础是________________。

（2）已知人的GH是含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数目至少是_____。

（3）转基因鱼通过较高的能量转化效率取得了较高的生长速率，以至于生长速率高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。

其可能的原因是__________________________________________________________。

（4）鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题。

试分析引起生态安全性问题的原因。

_____________________________________。

（5）多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，刘筠等最近培育成功的三倍体“湘云鲫”，其形成过程是_________________________________________________________________。

试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因是___________________________________________________________________。

20.猪的肌肉生长抑制素（MSTN）基因可抑制肌细胞的增殖和分化。

CRISPR/Cas9是一种最新出现的基因编辑技术，其主要过程是向导RNA（gRNA，含与目的基因部分序列配对的单链区）与Cas9核酸酶结合，引导Cas9核酸酶对DNA局部解旋并进行定点切割。

科研人员利用该技术定向敲除猪胎儿成纤维细胞中MSTN基因，以期获得生长速度快、瘦肉率高的新品种。

过程如下图，其中BsmBⅠ、KpnⅠ、EcoRⅠ表示相应限制酶的识别位点。

分析回答：

（1）图中①过程用到的工具酶有__________________________，图中gRNA基因序列设计的主要依据是____________________。

（2）科研人员可利用___________（方法）将重组质粒导入猪成纤维细胞，经________过程合成Cas9核酸酶。

（3）过程③与DNA复制相比，特有的碱基配对方式有__________。

（4）分析发现某基因敲除细胞株中MSTN基因的表达水平为正常细胞的50%，说明________________________________________。

（5）欲利用MSTN基因缺失成纤维细胞培育成MSTN基因缺失猪，请简要写出基本的流程。

__________________________________________________________________________。

答案解析

1.【答案】B

【解析】首先根据图中b组片段中的第二段可判断，a组片段中③在②的前面；

接着根据③的TAAG可判断b组片段中第一段在第二段的前面，由此得出a组片段中④在③的前面；

最后根据ACTTCCGTA序列可推断b组片段中原脱氧核苷酸的全部碱基序列应该是第三段、第一段、第二段，故a组片段中原脱氧核苷酸的全部碱基序列应该是①④③②。

2.【答案】B

【解析】重组DNA技术所用的工具酶是限制酶和DNA聚合酶，载体是基因工程的运输工具，A项错误；

由于细菌具有其繁殖快、遗传物质相对较少，多为单细胞等其他生物没有的特点，所以早期的基因工程操作常选用细菌作用受体细胞，B项正确；

目的基因进入了受体细胞后，由于操作失误和不可预测的干扰等，并不是所有受体细胞都能按照预先设计方案进行重组和表达，真正能有效表达的只是一小部分，而且细胞中的基因也是选择性表达的，所以需要进行目的基因是否成功表达的相关检测与鉴定，故C项错误；

限制酶具有特异性，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，而不同的限制酶识别的序列不同，D项错误。

3.【答案】B

【解析】绿色植物是生态系统最基本的成分，所以要恢复生态环境首先要恢复植被。

4.【答案】B

【解析】人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子，所以制作人工种子，应选用编号③；

生产细胞产物（如治疗烫伤、割伤的药物紫草素）时，只需培养到愈伤组织，再从愈伤组织的培养基中获取相应的细胞产物即可，所以应选用编号②。

5.【答案】D

【解析】“美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞”，说明萤火虫的荧光素基因与烟草细胞的DNA进行了重组，也说明它们的DNA结构基本相同，①正确；

“获得高水平的表达”“长成的植物通体光亮”，说明在烟草植物细胞中合成了萤火虫的荧光素，这个事实说明萤火虫与烟草植物共用一套密码子，萤火虫和烟草植物合成蛋白质的原理基本相同，都要经过转录和翻译两步，因此②③④正确。

6.【答案】D

【解析】成熟茎细胞间隙中发现Amy，说明目的基因在受体细胞内已成功表达，所以涉及转录过程（即D过程）；

RNA的自我复制仅限于在一部分RNA病毒中发生；

目的基因导入受体细胞都必须通过载体；

目的基因导入受体细胞后在原有细胞代谢的基础上开辟新的代谢途径，不抑制细胞原有的代谢。

7.【答案】C

【解析】排卵是指卵子从卵泡中排出，排出的卵子可能是初级卵母细胞，也可能是次级卵母细胞，因此排卵排出的不一定是成熟的卵细胞，A错误；

受精作用完成的标志是透明带内出现两个极体（一个是第一极体，另一个是第二极体），B错误；

动物胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，C正确；

囊胚期的内细胞团将来发育成各种组织，滋养层将来发育成胎盘和胎膜，D错误。

8.【答案】A

【解析】利用生物反应器悬浮培养人参细胞，提取人参皂苷原理是动物细胞培养；

利用花药离体培养获得植物单倍体植株的原理是植物组织培养；

将转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育成植株是植物组织培养；

通过植物组织培养获得人工种子并发育成植株的原理是植物组织培养；

所以选A。

9.【答案】B

【解析】分析题图：

图示为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图，其中①是由RNA形成单链DNA的过程，为逆转录过程；

②是以单链DNA合成双链DNA的过程，是DNA分子复制过程；

③④⑤是多聚酶链式反应扩增DNA片段，其中③是变性、④是复性、⑤是延伸阶段。

加热使DNA变性，不需要解旋酶。

10.【答案】A

【解析】Ti质粒是基因工程中重要的载体，不含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因；

用Ca2＋处理细菌可增加细胞壁的通透性，是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法；

转基因成功的植物细胞，可通过植物组织培养技术，获得转基因植物；

在植物细胞中检测到抗虫目的基因，说明目的基因已成功导入，但不能证明其能表达。

11.【答案】C

【解析】嫁接方法培育苹果新品种属于无性生殖，完全继承了亲本的性状，故A错误。

将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中培育烟草是通过基因工程技术培育的，基因工程操作技术具有定向性，故B错误。

用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射，可引起愈伤组织发生基因突变，基因突变具有不定向性，故C正确。

秋水仙素对棉花植株进行处理，是棉花植株染色体数目增倍，不能增加突变体，故D错误。

12.【答案】B

【解析】由于微生物多为单细胞，繁殖速度快，故常被用作基因工程的受体细胞。

13.【答案】D

【解析】胚胎移植是指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体内，使之继续发育为新个体的技术。

为使供体和受体母牛生殖器官的生理变化相同，需要用激素进行同期发情处理，此外对供体母牛还需用促性腺激素进行超数排卵处理，A项错误；

受精和胚胎的早期培养既可以在供体母牛体内进行，也可以在体外进行，B项错误；

对冲卵获得的桑椹胚或囊胚检查合格后方可移植，C项错误；

胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率随着胚胎数目的增多而降低，D项正确。

14.【答案】B

【解析】设计扩增目的基因的引物时要考虑表达载体相关序列，从而保证目的基因能与表达载体相连接及正常表达，故A错误；

只要设计出目的基因的引物，接下来即可自动进行，而不必知道其全部序列，故B正确；

PCR技术需要特殊的耐高温的DNA聚合酶，从细胞内提取的DNA聚合酶不耐高温，故C错误；

PCR技术扩增目的基因时以目的基因的两条链为模板，D错误。

15.【答案】A

【解析】四倍体与二倍体杂交后得到的是三倍体，三倍体是高度不育的，防止了基因污染。

16.【答案】

（1）小于

（2）限制酶　逆转录

（3）PCR技术　DNA复制

（4）基因表达载体的构建　启动子、终止子、目的基因（复制原点可不答）

（5）农杆菌转化法　目的基因是否整合到植物细胞的染色体上　DNA分子杂交

（6）蛋白质结构　脱氧核苷酸序列

（7）乳腺生物反应器；

体外基因治疗复合型免疫缺陷综合征

【解析】

（1）cDNA文库为部分基因文库，它小于代表该物种全部基因的基因组文库。

（2）①过程是提取目的基因，可用限制性核酸内切酶切割，B过程是以mRNA为模板合成DNA，即逆转录过程。

（3）获取目的基因的方法包括直接分离法、人工合成法及用PCR技术扩增目的基因等。

PCR技术扩增目的基因的原理是DNA复制。

（4）目的基因和载体结合形成重组质粒被称为基因表达载体的构建，基因表达载体包括启动子、目的基因、标记基因、终止子、复制原点等。

（5）将目的基因导入双子叶植物细胞常用的方法为农杆菌转化法，目的基因导入后可用DNA分子杂交技术进行检测。

（6）设计新的蛋白质，对蛋白质进行改造需要用蛋白质工程。

首先要对蛋白质结构进行设计，再推断蛋白质应有的氨基酸序列，然后推断对应的目的基因的碱基序列，最终合成目的基因。

（7）基因工程在医学方面具有重要作用，如基因诊断、基因治疗、生产基因工程药物等。

17.【答案】

（1）原核　异养需氧型　二分裂

（2）DNA　4　脱氧核苷酸

（3）死亡

（4）记忆B细胞　浆细胞

【解析】细菌是原核生物，其代谢类型是异养需氧型，生殖方式为二分裂。

细菌对抗生素和青霉素敏感。

18.【答案】

（1）动物细胞融合　胰蛋白酶

（2）无限增殖和产生特定抗体　克隆化培养

（3）特异性强，灵敏度高

（1）制备单克隆抗体的过程涉及到动物细胞融合和动物细胞培养两个过程，在进行动物细胞培养时，要将动物组织剪碎，用胰蛋白酶处理，使其分散成单个细胞，制备成细胞悬液。

（2）诱导融合的细胞有三种，已免疫B细胞的自身融合细胞、骨髓瘤细胞的自身融合细胞、杂交瘤细胞；

A细胞的特点是无限增殖和产生特定抗体，经选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，进行体内或体外培养。

（3）单克隆抗体的优点具有特异性强，灵敏度高，可在体外大量生产。

19.【答案】

（1）遗传物质都是DNA

（2）1146

（3）合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质的合成

（4）转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机

（5）二倍体转基因鱼加倍为四倍体转基因鱼，然后二倍体鱼与四倍体鱼杂交形成三倍体鱼　三倍体鱼不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争，引起生态危机

（1）转基因技术能够进行的物质基础是各种细胞生物都以DNA分子作为遗传物质，DNA分子都具有相同的物质组成和双链结构。

（2）氨基酸数与基因中的脱氧核苷酸数的比值是1∶6，控制合成191个氨基酸的蛋白质的基因至少含有脱氧核苷酸数为191×

6＝1146个。

（3）转基因鱼体内的目的基因得到表达，合成了大量的生长激素，促进了蛋白质的合成，生长较快。

（4）转基因鱼生长较快，能够迅速占领生活的空间，获取大量食物，被捕食的生物迅速减少，与其他物种竞争，引起生态危机。

（5）三倍体鱼的培育过程是，先将二倍体转基因鱼加倍得到四倍体鱼，然后用二倍体鱼与四倍体鱼杂交得到三倍体鱼；

三倍体鱼高度不育，可人工控制鱼的数量，避免引发生态灾难。

20.【答案】

（1）BsmBⅠ限制酶和DNA连接酶　MSTN基因两端的核苷酸序列

（2）显微注射技术　转录和翻译

（3）U－A

（4）细胞中位于一对染色体上的两个MSTN基因中仅有一个被敲除

（5）将MSTN基因缺失成纤维细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，经早期培养获得胚胎，胚胎移植后培养获得MSTN基因缺失猪

（1）图中①过程是基因表达载体的构建，需要用的工具酶有限制酶和DNA连接酶，图中BsmBⅠ限制酶有两个限制酶切位点，所以选择BsmBⅠ限制酶。

图中gRNA基因序列设计的主要依据是MSTN基因两端的核苷酸序列。

（2）将目的基因导入受体细胞常用的方法是显微注射技术，也是最为有效的一种将目的基因导入动物细胞的方法。

基因指导合成相关的蛋白质要经过转录和翻译过程。

（3）过程③是进行翻译，RNA特有的碱基是U，与DNA复制相比，特有的碱基配对方式有U－A。

（4）细胞株是用单细胞分离培养或通过筛选的方法，由单细胞增殖形成的细胞群。

某基因敲除细胞株中MSTN基因的表达水平为正常细胞的50%，则说明细胞中位于一对染色体上的两个MSTN基因中仅有一个被敲除。

（5）欲利用MSTN基因缺失成纤维细胞培育成MSTN基因缺失猪，可以利用核移植技术。

将MSTN基因缺失成纤维细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，经早期培养获得胚胎，胚胎移植后培养获得MSTN基因缺失猪。