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現(xiàn)代生物科技 一、選擇題 1、下列關于高等哺乳動物受精過程的敘述，正確的是（ ） A. 獲能的精子穿越透明帶的同時釋放頂體酶水解卵細胞膜 B. 透明帶反應和卵細胞膜反應是阻止多精入卵的兩道屏障 C.精子被卵細胞膜表面的微絨毛抱合后立即發(fā)生卵細胞膜反應 D. 精子入卵后立即與卵細胞核發(fā)生融合并馬上開始有絲分裂 【答案】B 【解析】在受精作用過程中，獲能的精子頭部的頂體首先釋放頂體酶，發(fā)生頂體反應，然后精子穿越放射冠和透明帶，A錯誤；透明帶反應和卵細胞膜反應是阻止多精入卵的兩道屏障，B正確；精子與卵黃膜接觸后，被其表面大量的微絨毛抱合，隨后，精子外膜與卵黃膜發(fā)生融合，精子的尾脫落，細胞核進入卵細胞。精子入卵后，卵細胞隨即發(fā)生卵細胞膜反應，C錯誤；精子入卵后，核膜破裂形成雄原核，再與雌原核結合，D錯誤。 2、下列關于胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述，正確的是（ ） A．在動物的飼料中添加一定量的促性腺激素能促使超數(shù)排卵 B．滋養(yǎng)層細胞發(fā)育成胎兒的胎膜和胎盤等結構發(fā)生在囊胚期 C．若在囊胚期進行胚胎分割，內細胞團需均等分割，滋養(yǎng)層則不必 D．從動物體內獲取的精子能直接與卵細胞結合完成受精過程 【答案】C 【解析】促性腺激素的化學本質是蛋白質，不能口服，應該靜脈注射，A錯誤；囊胚期細胞開始分化形成滋養(yǎng)層細胞和內細胞團細胞，因此滋養(yǎng)層細胞發(fā)育成胎兒的胎膜和胎盤等結構發(fā)生在囊胚期之后，B錯誤；若在囊胚期進行胚胎分割，需要將內細胞團進行均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育，而滋養(yǎng)層則不必均等分割，C正確；從動物體內獲取的精子需要獲能后才能與成熟的卵細胞結合完成受精過程，D錯誤。 3、人絨毛膜促性腺激素（HCG）是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白，制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。下圖是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖。相關敘述正確的是（ ） A．①過程所用的促融方法與植物體細胞雜交完全相同 B．③過程以抗HCG單克隆抗體為抗原進行檢測 C．應給小鼠多次注射HCG，以獲得較多的記憶細胞 D．④過程需要添加抗生素等物質，以防止病毒污染 【答案】B 【解析】①過程為誘導動物細胞融合，所用的促融方法不同植物體細胞雜交的是：用滅活的病毒作為誘導劑，A錯誤；③過程的目的是篩選出能產(chǎn)生抗HCG抗體的雜交瘤細胞，需以抗HCG單克隆抗體為抗原進行檢測，B正確；給小鼠注射HCG的目的是獲得免疫的B淋巴細胞，C錯誤；④過程為采用動物細胞培養(yǎng)技術在體外生產(chǎn)抗HCG單克隆抗體，需要添加抗生素等物質，以防止雜菌污染，D錯誤。 4、印度沙漠貓是一種珍稀貓科動物，通過胚胎工程技術，可以讓家貓代孕而繁育，主要步驟如下圖所示。下列相關敘述正確的是（ ） A．為了獲得更多的卵母細胞，需用雌激素對雌性印度沙漠貓進行處理 B．誘導超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細胞 C．受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于培養(yǎng)液 D．為避免代孕貓對植入胚胎產(chǎn)生排斥反應，應注射免疫抑制劑 【答案】B 【解析】為了獲得更多的卵母細胞，需用促性腺激素對雌性印度沙漠貓進行處理，以使其超數(shù)排卵，促性腺激素只能作用于性腺細胞，A錯誤，B正確；受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于受精卵，C錯誤；代孕貓對植入的胚胎不產(chǎn)生排斥反應，不必注射免疫抑制劑，D錯誤。 5、下圖是生物興趣小組利用某植物離體的白色花瓣培養(yǎng)得到不同的結果，有關該結果的說法正確的是（ ） A．該過程充分體現(xiàn)了分化的植物細胞具有全能性 B．圖中需要光照處理的過程有①和② C．①、②、③結果不同的原因之一為培養(yǎng)基中激素比例的差異 D．①、②、③繼續(xù)培養(yǎng)得到的幼苗均為白化苗 【答案】C 【解析】據(jù)圖分析，圖中三幅圖顯示的是脫分化形成愈傷組織，愈傷組織再分化形成芽和根的過程，并沒有形成完整的植株，所以沒有體現(xiàn)植物細胞的全能性，A錯誤；圖中①過程不需要光照，B錯誤；圖中三幅圖中生長素和細胞分裂素的比例不同，C正確；①、②、③繼續(xù)培養(yǎng)得到的幼苗應該是正常的綠色幼苗，D錯誤。 6、圖表示高等動物的個體發(fā)育過程，下列說法正確的是（ ） A．圖中①過程表示胚胎發(fā)育，②過程表示胚后發(fā)育 B．受精卵卵裂處于囊胚形成的過程中，每個細胞的體積不斷增大 C．兔子、雄鷹和眼鏡蛇在個體發(fā)育過程中會出現(xiàn)羊膜 D．原腸胚是進行胚胎移植的最好時期 【答案】C 【解析】由受精卵發(fā)育為幼體是胚胎發(fā)育，由幼體發(fā)育為成體是胚后發(fā)育，A項錯誤。卵裂形成的囊胚總體積基本不變，而每個細胞的體積減小，B項錯誤。兔子、雄鷹、眼鏡蛇分別是哺乳類、鳥類和爬行類動物，都是真正的陸生脊椎動物，羊膜和羊水能保證其胚胎發(fā)育所需的水環(huán)境，還具有防震和保護作用，C項正確。原腸胚期已發(fā)生了細胞的分化，最好在早期胚胎時進行移植，如牛、羊一般在桑椹胚或囊胚階段移植，而其他生物要在更早階段進行，D項錯誤。 二、非選擇題 7、編碼蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五個片段組成，編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成，如圖1所示。 回答下列問題： （1）現(xiàn)要通過基因工程的方法獲得蛋白乙，若在啟動子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA），則所構建的表達載體轉入宿主細胞后不能翻譯出蛋白乙，原因是_____________________________________。 （2）某同學在用PCR技術獲取DNA片段B或D的過程中，在PCR反應體系中加入了DNA聚合酶、引物等，還加入了序列甲作為_____________________，加入了________________作為合成DNA的原料。 （3）現(xiàn)通過基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白，要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細胞增殖的作用，某同學做了如下實驗：將一定量的含T淋巴細胞的培養(yǎng)液平均分成四組，其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一組作為對照，培養(yǎng)并定期檢測T淋巴細胞濃度，結果如圖2。 ①由圖2 可知，當細胞濃度達到a時，添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細胞濃度不再增加，此時若要使T淋巴細胞繼續(xù)增殖，可采用的方法是__________________。細胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度，CO2的作用是__________________。 ②僅根據(jù)圖、圖2可知，上述甲、乙、丙三種蛋白中，若缺少______________（填“A”“B”“C”“D”或“E”）片段所編碼的肽段，則會降低其刺激T淋巴細胞增殖的效果。 【答案】（1）編碼乙的DNA序列起始端無ATG，轉錄出的mRNA無起始密碼子 （2）模板 dNTP （3）①進行細胞傳代培養(yǎng) 維持培養(yǎng)液是的pH ②C 【解析】（1）題干信息基因序列（TTCG……），結合轉錄過程中的堿基配對原則，可知其轉錄出的mRNA上沒有起始密碼子AUG。 （2）PCR需要的條件包括引物、耐高溫的DNA聚合酶、模板、四種脫氧核糖核苷酸。 （3）①動物細胞培養(yǎng)中，細胞具有貼壁生長以及接觸抑制的特點，因此若要使T淋巴細胞繼續(xù)增殖，在培養(yǎng)中需要用胰蛋白酶處理貼壁的細胞并進行分瓶培養(yǎng)，分瓶后的培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)；動物細胞培養(yǎng)過程中加入CO2，作用是維持培養(yǎng)液的pH。②據(jù)圖分析，丙與對照接近，甲和乙都有較大影響，在甲、乙中存在但在丙中不存在的片段是C，所以缺少C片段會降低效果。 8、甲、乙兩名同學分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料，利用植物組織培養(yǎng)技術繁殖該植物?；卮鹣铝袉栴}： （1）以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在一定條件下進行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗，其原理是____________________。 （2）甲、乙同學在誘導愈傷組織所用的培養(yǎng)基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到__________。若要用細胞作為材料進行培養(yǎng)獲得幼苗，該細胞應具備的條件是____________（填“具有完整的細胞核”“具有葉綠體”或“已轉入抗性基因”）。 （3）圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結果，該不同結果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是________。A中的愈傷組織是葉肉細胞經(jīng)_______形成的。 （4）若該種植物是一種雜合體的名貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉，可用組織培養(yǎng)方法繁殖，在培養(yǎng)時，___________（填“能”或“不能”）采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體，原因是____________。 【答案】（1）綠色葉片和白色花瓣的細胞具有全能性，在一定條件下能發(fā)育成完整的植株。 （2）葡萄糖、果糖 具有完整的細胞核 （3）細胞分裂素、生長素 脫分化 （4）不能 對雜合體的植株來說，其體細胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同。用花粉粒進行組織培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株 （3）影響植物組織培養(yǎng)的兩種主要激素是細胞分裂素和生長素。愈傷組織是葉肉細胞經(jīng)脫分化形成的。 （4）由于花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同，組織培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株，導致不能保留親本性狀。 9、治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應具有重要意義。流程如下： （1）過程①采用的是細胞工程中的_________技術，過程②采用的是胚胎工程中的_________技術。 （2）體細胞進行體外培養(yǎng)時，所需氣體主要有O2和CO2，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液（基）的_______。 （3）如果克隆過程中需進行基因改造，在構建基因表達載體（重組載體）時必須使用_______和__________兩種工具酶?；虮磉_載體上除目的基因外，還需有________基因，以便選出成功導入基因表達載體的細胞。 （4）胚胎干細胞可以來自于囊胚中的________。在一定條件下，胚胎干細胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體_________（填“A”或“B”），則不會發(fā)生免疫排斥反應。 【答案】（1）（體細胞）核移植 （早期）胚胎培養(yǎng) （2）pH（或酸堿度） （3）限制性（核酸）內切酶（或限制酶） DNA連接酶（注：兩空可顛倒） 標記 （4）內細胞團 B 【解析】（1）過程①表示將從體細胞中分離出的細胞核與去核的卵（母）細胞重組形成重組細胞的過程，因此采用的是細胞工程中的（體細胞）核移植技術。過程②表示將重組細胞培養(yǎng)才早期胚胎的過程，所以采用的是胚胎工程中的（早期）胚胎培養(yǎng)技術。 （2）在動物細胞培養(yǎng)時，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液（基）的pH（或酸堿度）。 （3）在基因工程中，在構建基因表達載體（重組載體）時必須使用限制性（核酸）內切酶（或限制酶）和DNA連接酶?；虮磉_載體的組成，除目的基因外，還必須有啟動子、終止子以及標記基因等，其中標記基因的作用是篩選出成功導入基因表達載體的細胞。 （4）胚胎干細胞可以來自于囊胚中的內細胞團。圖中獲得的組織器官，其細胞核來自于個體B，其遺傳物質組成幾乎與個體B相同，因此將該組織器官移植給個體B則不會發(fā)生免疫排斥反應。 10、某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題，引進了含高產(chǎn)奶基因但對本地適應性差的純種公牛。 （1）擬進行如下雜交： ♂A（具高產(chǎn)奶基因的純種）♀B（具適宜本地生長基因的純種）→C 選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內正常＿＿＿＿＿＿。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長，但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶是＿＿＿性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是＿＿＿＿＿，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是＿＿＿（假設兩對基因分別位于不同對常染色體上）。 （2）用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個體。 精子要具有受精能力，需對其進行＿＿＿處理；卵子的成熟在過程＿＿＿中完成。在過程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過程⑤前應鑒定胚胎的＿＿＿＿＿＿。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程＿＿＿的基因重組有關。 （3）為了提高已有胚胎的利用率，可采用＿＿＿＿＿＿技術。 【答案】（1）生長發(fā)育或胚胎發(fā)育 隱性 ♂A♀C 1/8 （2）獲能或增強活力 ③ 供能 性別、高產(chǎn)奶和適應生長的基因 ② （3）胚胎分割 【解析】（1）由于胚胎能在母體內進行正常的胚胎發(fā)育，所以可選擇適宜當?shù)厣L的純種牛做母本。用純種高產(chǎn)奶牛作父本與適宜當?shù)厣L的純種牛作母本雜交，獲得了C牛，表現(xiàn)為適宜當?shù)厣L，但產(chǎn)奶量并沒提高，這說明適宜當?shù)厣L對不適宜當?shù)厣L是顯性，低產(chǎn)奶對高產(chǎn)奶是顯性。由于控制奶牛的產(chǎn)奶量的基因和對本地的適應性的基因分別位于不同的染色體上，說明他們在遺傳時遵循基因的自由組合定律。若控制奶牛的產(chǎn)奶量的等位基因為A和a，對本地的適應性的的等位基因為B和b，可推知雄牛A的基因型為aabb，雌牛B的基因型為AABB，C?；蛐蜑锳aBb，可見要獲得產(chǎn)奶量高且適宜當?shù)厣L的母牛（aaB-），由于A牛的適宜當?shù)厣L的能力差，最好做父本，由此可推知最佳的實驗組合為♂A♀C，此時后代出現(xiàn)所需牛（aaBb）的概率為1/41/2＝1/8。 （2）精子需獲能后才具備受精的能力；母牛排卵時排出的卵子為次級卵母細胞，由此可推知減數(shù)第二次分裂形成卵細胞是在受精過程中完成的，即卵子的成熟是在體外受精過程中完成；在胚胎培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基中的葡萄糖能為胚胎發(fā)育過程提供能量；為了篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，在胚胎移植之前需對胚胎的性別、高產(chǎn)奶和適宜生長的基因進行鑒定；母牛在減數(shù)分裂過程中發(fā)生基因重組，產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀基因的卵細胞，子代母牛的優(yōu)良性狀與此有關。 （3）通過胚胎分割技術可產(chǎn)生遺傳性狀相同的多個胚胎，從而提高胚胎的利用率。