内容正文:
高二生物月考
一、单选题(每个2分,共30小题,共60分)
1. 下图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期,下列叙述错误的是( )
A. ①过程一定在人工配制的专门的溶液中进行
B. ②过程通过有丝分裂增殖
C. 从a中可分离得到胚胎干细胞
D. ②→④细胞分化程度逐渐增大
2. 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较低
3. 下列关于胚胎工程的叙述,错误的是( )
A. 体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精
B. 受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植
C. 早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清
D. 胚胎工程技术主要包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎分割和胚胎移植技术
4. 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 卵裂期细胞的体积随分裂次数增加而不断增大
B. 囊胚的滋养层细胞可发育成动物体的任何组织器官
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. 培育试管动物涉及体内受精、早期胚胎培养和胚胎移植等
5. 下列关于牛的胚胎移植的叙述,错误的是( )
A. 胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力
B. 胚胎移植不受时间和地域限制,增加了双胎或多胎的比例
C. 胚胎移植可在畜牧业生产中加速育种工作和品种改良
D. 胚胎移植过程一定伴随着胚胎分割技术
6. 医学上常用器官移植来治疗人类的某些疾病,而利用人类胚胎干细胞可以解决器官移植中的很多问题。下列有关下图的叙述,正确的是( )
A. 按上述方法克隆的器官,可解决临床上存在的移植后免疫排斥的问题
B. ③阶段的细胞来自囊胚中的②内细胞团
C. ①②两个胚胎具有不同的遗传物质
D. ③可移植到任何母体子宫内发育
7. 2015年2月3日,英国议会院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B. 捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C. 三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D. 三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
8. 目前,精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一。该方法以精子作为外源基因的载体,使精子携带外源基因进入卵细胞受精。如图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列相关说法正确的是( )
A. 经过过程①获得的精子可以直接和卵细胞发生受精作用
B. 为了获得更多的早期胚胎,常用性激素对供体进行处理,从而获得更多的卵母细胞
C. 过程③至少培养到囊胚才能进行胚胎移植到母鼠子宫
D. 为了提高转化率,必须将外源基因导入精子的头部才有可能使外源基因进入受精卵
9. 下图是研究人员利用生物工程技术培育能产生人生长激素的转基因牛的过程。下列叙述正确的是( )
A. ①表示基因表达载体的构建,有时为了满足应用需要,会在载体中人工构建诱导性启动子
B. 接受了重组DNA的受精卵,可直接移植到代孕母牛的子宫
C. 若在②过程中培养到囊胚阶段,对胚胎进行酶处理,可培育出多头相同的转基因牛
D. 胚胎干细胞具有全能性,故受体细胞可用胚胎干细胞代替受精卵
10. 图为培育转基因山羊生产人β-酪蛋白的流程图。
下列叙述正确的是( )
A. 过程①所用的人β-酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得
B. 过程②可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植
C. 过程③可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体
D. 过程④人β-酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译
11. 利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示,下列叙述正确的是( )
A. 过程①所需的逆转录酶可取自于抗农药马拉硫磷小菜蛾的任一细胞
B. 过程②利用 PCR 技术扩增目基因需使用耐高温的解旋酶和引物对
C. 过程③常用 Ca2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收 DNA 的感受态细胞
D. 过程④可利用抗原一抗体杂交技术鉴定目的基因是否已导入受体细胞
12. 下列关于试管婴儿技术的叙述,正确的是( )
A. 在采集卵母细胞之前,需要给供卵者注射大量的促性腺激素,促进排卵
B. 从卵巢中吸取的卵母细胞,必须经体外培养获能处理后才能用于受精
C. 受精过程中,卵母细胞会发生透明带反应和卵细胞膜反应,阻止多精入卵
D. 设计试管婴儿技术,有利于生育健康的下一代,不会造成社会危害
13. 胚胎分割及移植技术可用于繁殖优质奶羊,下列有关叙述错误的是( )
A. 需用激素对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理
B. 人工授精后的一定时间内收集桑葚胚或囊胚用于胚胎分割
C. 利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎
D. 胚胎移植前可取内细胞团细胞进行DNA分析和性别鉴定
14. 下列不属于胚胎发育过程中卵裂期特点的是( )
A. 细胞分裂方式为有丝分裂 B. 出现胚层分化
C. 细胞数量不断增加 D. 胚胎总体积不增加或略有缩小
15. 下列有关叙述错误的是( )
A. 从卵巢中采集的卵母细胞应立即与精子完成受精过程
B. 胚胎移植较适宜的时期是桑葚胚或囊胚时期
C. 囊胚期的内细胞团分化程度低,将来可发育为胎儿的各种组织
D. 理论上,胚胎干细胞能被诱导分化为机体内的多种细胞
16. 下列关于限制性核酸内切酶的说法错误的是
A. 限制性核酸内切酶主要是从微生物细胞中分离提纯的
B. 限制性核酸内切酶不能将目的基因连接到不同的载体上
C. 一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸
D. 限制性核酸内切酶既可切割链状DNA也可切割环状DNA
17. 下列关于基因工程的说法,正确的是( )
A. 将目的基因与载体结合时,应该将目的基因插入到启动子和终止子之间
B. 不同的限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端一定不相同
C. 相同黏性末端连接形成的DNA片段,一定会被原限制性核酸内切酶识别
D. 限制性核酸内切酶切割DNA和RNA内部的磷酸二酯键
18. 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
19. 下图表示pBR322质粒和人生长激素基因所在片段的结构信息,将二者构建的重组质粒导入受体菌并进行筛选。下列叙述错误的是( )
A. 应选择的限制性核酸内切酶组合是酶F和酶G
B. 只用酶F切割后的质粒,含有2个游离的磷酸基团
C. 用含氨苄青霉素的培养基即可筛选出含重组质粒的受体菌
D. 同时用三种限制性核酸内切酶处理图中质粒,充分酶切后可得到4个DNA片段
20. 农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入到被侵染植物的染色体DNA中。研究者将下图中被侵染植物的DNA片段连接成环,并以此环为模板进行PCR,扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,以此可确定T-DNA插入的具体位置。下列说法不正确的是( )
注:子链从引物的3/端开始延伸
A. PCR扩增依据的是DNA分子双链复制的原理
B. 进行PCR扩增需要热稳定DNA聚合酶
C. 利用图中引物②、③组合可扩增出两侧的未知序列
D. 通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置
21. 下列有关基因工程的工具的叙述,正确的是( )
A. 基因工程的载体都是质粒
B. 限制酶和其他酶一样具有专一性,只能识别特定的核苷酸序列
C. 噬菌体可以作为动物基因工程的载体
D. 天然质粒均可以直接用作载体将目的基因送入受体细胞
22. 基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中,无需进行碱基互补配对的步骤是( )
A. PCR扩增目的基因
B. 基因表达载体的构建
C. 将目的基因导入受体细胞
D. 目的基因的检测与鉴定
23. 某实验小组利用下图所示质粒和目的基因来构建基因表达载体,将目的基因导入大肠杆菌细胞并表达。下列叙述正确的是( )
A. 图中的质粒用酶A切割后,会产生8个游离的磷酸基团
B. 在构建重组质粒时,可用酶A和酶C切割质粒和目的基因
C. 成功导入目的基因的大肠杆菌可在含四环素的培养基中生长
D. 若用酶B和酶C切割,可以避免质粒的自身环化
24. 某目的基因两侧的DNA序列所含限制酶的酶切位点如图所示,则在进行基因工程操作中最好应选用下列哪种质粒作为载体( )
A. B.
C. D.
25. 下面是四种不同质粒的示意图,其中ori为复制必需的序列,amp为氨苄青霉素抗性基因,tet为四环素抗性基因,箭头表示同一种限制性内切酶的酶切位点。下列有关叙述正确的是( )
A. 基因amp和tet是一对等位基因,常作为基因工程中的标记基因
B. 质粒指细菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA和动植物病毒的DNA
C. 限制性核酸内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的氢键
D. 用质粒4将目的基因导入大肠杆菌,该菌不能在含四环素的培养基上生长
26. 下列有关体内DNA复制与PCR比较的叙述,错误的是( )
A. 二者子链的延伸方向相同,均为5′端→3′端
B. 二者均需要解旋酶破坏氢键来实现解旋
C. 体内DNA复制需要能量,PCR反应也需要能量
D. 二者遵循的碱基互补配对方式相同
27. 下列有关将目的基因导入受体细胞的叙述,正确的是( )
A. 将目基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法
B. 原核生物有繁殖快、遗传物质少等特点,可用于生产各种有生物活性的蛋白质
C. 基因枪法是将目的基因导入动物细胞中最为有效的方法
D. 可将含有目的基因的植物病毒作为载体导入Ca2+处理后的大肠杆菌细胞
28. 基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,以便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—;限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。据图判断,下列操作正确的是( )
A. 质粒用限制酶I切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割
B. 质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶I切割
C. 目的基因和质粒均用限制酶I切割
D. 目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
29. 下列哪些是基因表达载体的必需组成部分
①启动子 ②终止密码子 ③标记基因 ④目的基因 ⑤终止子
A. ①②③④ B. ①③④⑤ C. ①②④⑤ D. ①②③⑤
30. 基因工程是在DNA分子水平上进行设计操作的,在基因工程操作的基本步骤中,一定不进行碱基互补配对的是
A. 利用PCR技术扩增目的基因 B. 目的基因与运载体的黏性末端结合
C. 抗原-抗体杂交检测目的基因表达 D. DNA探针检测受体细胞的目的基因
二、多选(共5个小题,每题3分,少选得1分,错选或漏选不得分)
31. 下列有关动物细胞工程和胚胎工程的叙述,错误的是
A. 动物细胞培养时,需对细胞进行一次脱分化和两次胰蛋白酶处理
B. 适宜条件下进行动物细胞培养,细胞周期的长短不随细胞培养进程而改变
C. 胚胎工程中常对桑葚胚或囊胚进行二分割,可以获得基因型充全相同的两个胚胎
D. 为了防止早期胚胎培养过程中发生微生物污染,应将培养箱抽成真空以消毒,灭菌
32. 人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的研究及药物的筛选。利用正常大鼠获得遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如下图所示。下列分析错误的是( )
A. 把早期胚胎植入大鼠子宫的最佳时期是原肠胚阶段
B. 从大鼠卵巢中采集的卵母细胞需要在体外人工培养成熟后才能与获能的精子结合
C. 如果在子代大鼠体内检测到高血压相关的基因,说明高血压相关基因已成功表达
D. 早期胚胎的培养液一般比较复杂,至少需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质
33. ch1L基因是蓝细菌拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为了研究该基因对叶绿素合成的控制,需要构建缺失ch1L基因的蓝细菌细胞。技术路线如图所示,下列描述正确的是( )
注:受体细胞ch1L基因被替换后降解
A. ②过程共形成4个磷酸二酯键
B. ①②过程都需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
C. 该项技术操作成功的标志是目的基因的表达
D. 红霉素抗性基因是标记基因,用于筛选含有chlL基因的受体细胞
34. PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,如图表示合成过程。下列说法中错误的是( )
A. C过程要用到的酶在高温下失活,因此在PCR扩增时需要再添加
B. A过程高温使DNA变性解旋,该过程不需要解旋酶的作用
C. 如果把模板DNA两条链用15N标记,游离的脱氧核苷酸不做标记,控制“94°C〜55°C〜72℃”温度循环3次,则在形成的子代DNA中含有,15N标记的DNA占50%
D. PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变
35. 某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗,开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下图。下列有关叙述错误的是( )
A. 步骤①所代表的过程是逆转录
B. 步骤②需使用限制性内切核酸酶和DNA聚合酶
C. 步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌,使其从感受态(易吸收环境中DNA的状态)恢复到常态
D. 检验Q蛋白的免疫反应特性,可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体特异性反应实验
三、填空题
36. 某良种公司引进纯种荷斯坦奶牛,并用以下途径繁育出荷斯坦良种奶牛群体。请回答以下问题。
(1)请把上图序号处的内容补充完整:①___________激素;②_____________处理;③_____________。
(2)该公司为了在短时间内得到更多的良种奶牛,常常在进行③过程之前采用_____________技术进行操作。若进行操作的是囊胚阶段的胚胎,要注意的是______________________________。
(3)若一次给受体母牛移入多个胚胎,产生的多个后代基因型相同吗?_______________(填“一定不相同”或“可能不相同”或“一定相同”)。为什么?______________________________。
37. 农杆菌侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的TDNA插入植物基因组中。图示为利用农杆菌培育转基因植物的基本流程,请据图回答:
(1)剪除Ti质粒的某些片段、替换复制原点O与添加抗生素的抗性基因T的过程①中,需用多种限制酶处理,原因是_____________,需用________“缝合”双链DNA片段的平末端。
(2)由过程②形成的基因表达载体中,目的基因的上游具有________,它是________识别和结合的部位。
(3)过程③常用________处理使农杆菌成为感受态细胞。
(4)可通过________技术检测试管苗的染色体DNA上是否插入了目的基因。
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高二生物月考
一、单选题(每个2分,共30小题,共60分)
1. 下图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期,下列叙述错误的是( )
A. ①过程一定在人工配制的专门的溶液中进行
B. ②过程通过有丝分裂增殖
C. 从a中可分离得到胚胎干细胞
D. ②→④细胞分化程度逐渐增大
【答案】A
【解析】
【分析】图为受精作用和胚胎发育过程。图中a为囊胚,b为原肠胚。受精作用就是精子和卵细胞相互识别并结合形成受精卵的过程。受精卵发育为桑葚胚的过程称为卵裂,卵裂进行的是有丝分裂。在卵裂过程中,细胞的总体积基本不变,单个细胞的体积不断减小。
【详解】A、题图为受精作用和胚胎发育过程,图中①为受精作用,②③④为早期胚胎发育过程,a为囊胚,b为原肠胚。无法确定①是体外受精还是体内受精,因此①过程不一定在人工配制的专门的溶液中进行,A错误;
B、②过程为卵裂,通过有丝分裂增殖,B正确;
C、a时期为囊胚,其中的内细胞团细胞具有全能性,因此可分离到胚胎干细胞,C正确;
D、②→④为受精卵通过分裂和分化形成原肠胚的过程,细胞分化程度逐渐增大,D正确。
故选A。
2. 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较低
【答案】D
【解析】
【详解】A、对供体和受体母牛进行同期发情处理,所用激素相同,但对供体母牛进行超数排卵要用促性腺激素,受体母牛则不需要,A错误。
B、受精不一定要在体外进行,也可以在体内进行,再冲卵问获取胚胎,B错误;
C、对冲卵获得答的桑椹胚或囊胚阶段的胚胎检查合格后可方可移植,C错误;
D、胚胎分割移植可以将版内细胞均等平分实现权同卵多胎,但成功率较低,D正确.
故选:D.
3. 下列关于胚胎工程的叙述,错误的是( )
A. 体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精
B. 受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植
C. 早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清
D. 胚胎工程技术主要包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎分割和胚胎移植技术
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎工程中,受精卵一般发育到桑葚胚和囊胚阶段进行胚胎移植。
【详解】A、体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在获能液或专用的受精溶液中完成受精过程,A正确;
B、胚胎移植一般选择发育到桑葚胚至囊胚阶段的胚胎,有的甚至更早,B错误;
C、人们对动物细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,因此在使用合成培养基时,通常需加入血清等一些天然成分,C正确;
D、胚胎工程技术主要包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎分割和胚胎移植,D正确。
故选B。
4. 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 卵裂期细胞的体积随分裂次数增加而不断增大
B. 囊胚的滋养层细胞可发育成动物体的任何组织器官
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. 培育试管动物涉及体内受精、早期胚胎培养和胚胎移植等
【答案】C
【解析】
【分析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。
【详解】A、卵裂期细胞的体积随分裂次数增加而不断减小,A错误;
B、囊胚的滋养层细胞可发育成胎盘和胎膜,B错误;
C、动物胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的,因此孵化前的早期胚胎处于游离状态,C正确;
D、转基因、核移植或体外受精等任何一项胚胎工程技术,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”,培育试管动物涉及体外受精(不是体内受精)、早期胚胎培养和胚胎移植等,D错误。
故选C。
5. 下列关于牛的胚胎移植的叙述,错误的是( )
A. 胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力
B. 胚胎移植不受时间和地域的限制,增加了双胎或多胎的比例
C. 胚胎移植可在畜牧业生产中加速育种工作和品种改良
D. 胚胎移植过程一定伴随着胚胎分割技术
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎移植的意义:(1)加速育种工作和品种改良;(2)大量节省购买种畜的费用;(3)一胎多产;(4)保存品种资源和濒危物种;(5)可充分发挥优秀个体的繁殖潜力(缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量)。
【详解】A、胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。在该项技术中,供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎,繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代,大大缩短供体本身的繁殖周期,A正确;
B、胚胎移植不受时间和地域的限制,同时,在对供体实施超数排卵处理后,可获得多枚胚胎,经移植后可得到多个后代,增加了双胎或多胎的比例,B正确;
C、胚胎移植可使良种畜群迅速扩大,加速了育种工作和品种改良,C正确;
D、胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序,用于移植的胚胎可能是分割后得到的胚胎,也可能是体内受精后得到的胚胎,胚胎移植过程不一定伴随着胚胎分割技术,D错误。
故选D。
6. 医学上常用器官移植来治疗人类的某些疾病,而利用人类胚胎干细胞可以解决器官移植中的很多问题。下列有关下图的叙述,正确的是( )
A. 按上述方法克隆的器官,可解决临床上存在的移植后免疫排斥的问题
B. ③阶段的细胞来自囊胚中的②内细胞团
C. ①②两个胚胎具有不同的遗传物质
D. ③可移植到任何母体子宫内发育
【答案】A
【解析】
【分析】图示为换核的细胞经过培养并诱导分化形成各种器官的过程。
【详解】A、上述重构胚的形成是由病人的体细胞核与去核卵母细胞融合形成的重组细胞经过分裂分化形成的,细胞膜上的组织相容性抗原与病人自身的组织相容性抗原是相同的,因此按上述方法克隆的器官,可解决临床上存在的移植后免疫排斥的问题,A正确;
B、内细胞团可发育为胚胎的各种组织和器官,因此③阶段的细胞来自囊胚中的①内细胞团,B错误;
C、①②是同一胚胎的两部分,不是两个胚胎,①②具有相同的遗传物质,C错误;
D、③是从囊胚中提取的胚胎干细胞,还没形成胚胎,不能用于胚胎移植,且胚胎移植必须移植到同种的生理状态相同的雌性个体子宫内,D错误。
故选A。
7. 2015年2月3日,英国议会院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B. 捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C. 三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D. 三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
【答案】C
【解析】
【详解】A、受体母亲提供细胞核,供体提供去核卵母细胞,这样就可避免受体母亲的线粒体遗传物质(线粒体中的致病基因)传递给子代,A正确;
B、红绿色盲属于核基因控制的遗传病,而由图示可知捐献者提供的是去核的卵细胞,因此不会把其携带的红绿色盲基因传递给三亲婴儿,B正确;
C、由图示可知三亲婴儿的染色体来自于母亲和父亲,C错误;
D、由图示可知三亲婴儿的获得运用了动物细胞培养、核移植技术,体外受精形成早期胚胎需要进行早期胚胎培养等,D正确。
故选C。
【点睛】本题考查核移植技术、动物细胞培养、体外受精和早期胚胎培养、胚胎移植及细胞质遗传和核基因遗传等知识。
8. 目前,精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一。该方法以精子作为外源基因的载体,使精子携带外源基因进入卵细胞受精。如图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列相关说法正确的是( )
A. 经过过程①获得的精子可以直接和卵细胞发生受精作用
B. 为了获得更多的早期胚胎,常用性激素对供体进行处理,从而获得更多的卵母细胞
C. 过程③至少培养到囊胚才能进行胚胎移植到母鼠子宫
D. 为了提高转化率,必须将外源基因导入精子头部才有可能使外源基因进入受精卵
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示首先通过转基因技术将目的基因导入到成熟精子的染色体中,再通过体外受精作用将目的基因移入到受精卵中,再通过早期胚胎培养和胚胎移植,最终获得转基因鼠。因此①是转化目的基因进入精子的染色体上,②是体外受精,③是早期胚胎培养,④是胚胎移植。
【详解】A、精子必须获能才可以与卵细胞发生受精作用,A错误;
B、促进雌性动物产卵常用促性腺激素处理,以获得更多的卵母细胞,B错误;
C、过程③是早期胚胎培养,一般培养到桑葚胚或囊胚阶段就可以进行胚胎移植到母鼠子宫,而不是至少培养到囊胚,C错误;
D、精子与卵细胞受精时,精子的头部进入卵细胞中,并释放其细胞核进入卵细胞,但细胞质未进入,所以为了提高转化率,必须将外源基因整合到精子头部的染色体中,才可以使外源基因进入受精卵中,D正确。
故选D。
9. 下图是研究人员利用生物工程技术培育能产生人生长激素的转基因牛的过程。下列叙述正确的是( )
A. ①表示基因表达载体的构建,有时为了满足应用需要,会在载体中人工构建诱导性启动子
B. 接受了重组DNA的受精卵,可直接移植到代孕母牛的子宫
C. 若在②过程中培养到囊胚阶段,对胚胎进行酶处理,可培育出多头相同的转基因牛
D. 胚胎干细胞具有全能性,故受体细胞可用胚胎干细胞代替受精卵
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程又叫DNA重组技术,是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。转基因动物是指利用基因工程技术改变基因组成的动物,即基因组中增加外源基因的动物。
【详解】A、①过程是构建重组DNA,目的基因表达载体的构建是基因工程的核心环节,有时为了满足应用的需要,会在载体中人工构建诱导型启动子,当诱导物存在时,可以激活或抑制目的基因的表达,从而实现对目的基因表达的调控,A正确;
B、接受了重组DNA的受精卵需要在体外进行早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚时期才可移植到代孕母牛的子宫,B错误;
C、若在②过程中培养到囊胚阶段,应采用胚胎分割技术,可培育出多头相同的转基因牛,C错误;
D、胚胎干细胞具有较高的全能性,但受精卵的全能性最高,受体细胞不可用胚胎干细胞代替受精卵,D错误。
故选A。
10. 图为培育转基因山羊生产人β-酪蛋白的流程图。
下列叙述正确的是( )
A. 过程①所用的人β-酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得
B. 过程②可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植
C. 过程③可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体
D. 过程④人β-酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译
【答案】AC
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:①过程表示基因表达载体的构建,②表示胚胎移植,③表示胚胎分割移植,④表示人β-酪蛋白基因表达。
【详解】A、由图可知,①过程表示基因表达载体的构建,获取目的基因(人β-酪蛋白基因)的方法之一就是从人cDNA文库中获取,A正确;
B、过程②为胚胎移植,山羊的胚胎移植应选用桑椹胚或囊胚期的胚胎进行移植,B错误;
C、③表示胚胎分割移植,胚胎分割技术可以得到多个遗传性状相同的个体,在③过程中可以应用,C正确;
D、④表示人β-酪蛋白基因表达,包括转录和翻译两个过程,对于真核生物而言,转录主要发生在细胞核中,翻译过程发生在细胞质中,D错误。
故选AC。
11. 利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示,下列叙述正确的是( )
A. 过程①所需的逆转录酶可取自于抗农药马拉硫磷小菜蛾的任一细胞
B. 过程②利用 PCR 技术扩增目的基因需使用耐高温的解旋酶和引物对
C. 过程③常用 Ca2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收 DNA 的感受态细胞
D. 过程④可利用抗原一抗体杂交技术鉴定目的基因是否已导入受体细胞
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图中过程①表示通过反转录法合成相应的DNA;过程②表示利用PCR技术对目的基因进行扩增;过程③表示将目的基因导入受体细胞;过程④表示通过筛选获得工程菌。
【详解】A、过程① 表示通过反转录法合成目的基因,该过程需要逆转录酶,但逆转录酶不是抗农药马拉硫磷小菜蛾提供的,A错误;
B、过程② 表示利用PCR技术对目的基因进行扩增,该过程中解旋是通过高温解链实现的,不需要利用解旋酶,B错误;
C、过程③ 常用Ca2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞,C正确;
D、过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞,D错误。
故选C。
【考点定位】基因工程的原理及技术
12. 下列关于试管婴儿技术的叙述,正确的是( )
A. 在采集卵母细胞之前,需要给供卵者注射大量的促性腺激素,促进排卵
B. 从卵巢中吸取的卵母细胞,必须经体外培养获能处理后才能用于受精
C. 受精过程中,卵母细胞会发生透明带反应和卵细胞膜反应,阻止多精入卵
D. 设计试管婴儿技术,有利于生育健康的下一代,不会造成社会危害
【答案】C
【解析】
【分析】卵母细胞的采集和培养
对于实验动物如小鼠、兔,以及家畜猪、羊等,采用的主要方法是:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精;对于大家畜或大型动物,如牛,采用的主要方法是:从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞,或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。
【详解】A、在采集卵母细胞之前,需要给供卵者注射适量的促性腺激素,促进超数排卵,A错误;
B、从卵巢中吸取的卵母细胞,必须经体外培养成熟后才能与获能的精子受精,B错误;
C、受精过程中,卵母细胞会发生透明带反应和卵细胞膜反应,这是防止多精入卵的两道屏障,C正确;
D、以治疗为目的的设计试管婴儿技术,是救治患者最好、最快捷的办法之一,不是有利于生育健康的下一代,并存在伦理问题,D错误。
故选C。
13. 胚胎分割及移植技术可用于繁殖优质奶羊,下列有关叙述错误的是( )
A. 需用激素对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理
B. 人工授精后的一定时间内收集桑葚胚或囊胚用于胚胎分割
C. 利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎
D. 胚胎移植前可取内细胞团细胞进行DNA分析和性别鉴定
【答案】D
【解析】
【分析】同期发情处理,使得供体与受体具有相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境;胚胎分割特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一;进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
【详解】A、用孕激素对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理,为供体的胚胎植入受体提供相同的生理环境,A正确;
B、胚胎移植的时期为桑葚胚或囊胚阶段,因此人工授精后的一定时间内收集供体桑葚胚或者囊胚用于胚胎分割,B正确;
C、来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,因此利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎,C正确;
D、应取滋养层细胞进行DNA分子杂交和性染色体判断,从而鉴定早期胚胎的性别,D错误。
故选D。
14. 下列不属于胚胎发育过程中卵裂期特点的是( )
A. 细胞分裂方式为有丝分裂 B. 出现胚层分化
C. 细胞数量不断增加 D. 胚胎总体积不增加或略有缩小
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎发育过程:(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;(2)桑葚胚:32个细胞左右的胚胎;(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔;(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【详解】A、卵裂期细胞分裂方式为有丝分裂,A不符合题意;
B、早期胚胎发育的进程为:卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚,原肠胚时期出现三个胚层,三个胚层分化形成不同的组织和器官,因此胚层分化发生在原肠胚期,不是卵裂期,B符合题意;
C、由于有丝分裂的进行,使卵裂期细胞数量不断增加,C不符合题意;
D、卵裂期胚胎总体积不增加或略有缩小,但每个细胞的体积是减小的,D不符合题意。
故选B。
15. 下列有关叙述错误的是( )
A. 从卵巢中采集的卵母细胞应立即与精子完成受精过程
B. 胚胎移植较适宜的时期是桑葚胚或囊胚时期
C. 囊胚期的内细胞团分化程度低,将来可发育为胎儿的各种组织
D. 理论上,胚胎干细胞能被诱导分化为机体内的多种细胞
【答案】A
【解析】
【分析】在胚胎发育过程中,可将早期发育的胚胎分为卵裂期、桑葚胚、囊胚、原肠胚等阶段,胚胎移植较适宜的时期是桑葚胚或囊胚时期。
【详解】A、从卵巢中采集的卵母细胞,必须培养至MⅡ期才可以与精子完成受精过程,A错误;
B、胚胎移植较适宜的时期是桑葚胚或囊胚时期,B正确;
C、囊胚期的内细胞团分化程度低,全能性高,将来可发育为胎儿的各种组织,C正确;
D、理论上,胚胎干细胞具有发育的全能性,能被诱导分化为机体内的多种细胞,D正确。
故选A。
16. 下列关于限制性核酸内切酶的说法错误的是
A. 限制性核酸内切酶主要是从微生物细胞中分离提纯的
B. 限制性核酸内切酶不能将目的基因连接到不同的载体上
C. 一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸
D. 限制性核酸内切酶既可切割链状DNA也可切割环状DNA
【答案】C
【解析】
【分析】关于限制酶,考生可以从以下几方面把握:
(1)来源:主要从原核生物中分离纯化出来。
(2)特异性:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(3)结果:形成黏性末端或平末端。
【详解】A.限制性内切酶主要是从细菌中提取的, A正确;
B.限制性内切酶切割运载体和目的基因,不能连接运载体和目的基因, B正确;
C.一种限制性内切酶识别一种特定的苷酸序列,而非核苷酸,C错误;
D.限制性内切酶可以切割DNA,无论是链状DNA还是环状DNA, D正确。
故选C。
17. 下列关于基因工程的说法,正确的是( )
A. 将目的基因与载体结合时,应该将目的基因插入到启动子和终止子之间
B. 不同的限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端一定不相同
C. 相同黏性末端连接形成的DNA片段,一定会被原限制性核酸内切酶识别
D. 限制性核酸内切酶切割DNA和RNA内部的磷酸二酯键
【答案】A
【解析】
【分析】1、基因工程至少需要三种工具:限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、运载体。其中常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
2、“分子手术刀”--限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
【详解】A、启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录,故只有将目的基因插入启动子和终止子之间,目的基因才能表达,A正确;
B、不同限制酶可能形成相同的黏性末端,如限制酶甲识别GAATTC碱基序列,并在GA之间切割,限制酶乙识别CAATTG碱基序列,在C与A之间切割,形成的黏性末端是相同的,B错误;
C、结合B选项,酶具有专一性,限制酶甲与限制酶乙形成的黏性末端连接后,形成的碱基序列为CAATTC,另一条链为GAATTG,不能被限制酶甲和乙识别,C错误;
D、限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,不能切割RNA,D错误。
故选A。
18. 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
【答案】A
【解析】
【分析】农杆菌转化法:目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA上→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
【详解】A、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,故A错误;
B、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,故B正确;
C、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,故C正确;
D、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,故D正确。
故选A
考点:本题考查基因工程的有关知识,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。
19. 下图表示pBR322质粒和人生长激素基因所在片段的结构信息,将二者构建的重组质粒导入受体菌并进行筛选。下列叙述错误的是( )
A. 应选择的限制性核酸内切酶组合是酶F和酶G
B. 只用酶F切割后的质粒,含有2个游离的磷酸基团
C. 用含氨苄青霉素培养基即可筛选出含重组质粒的受体菌
D. 同时用三种限制性核酸内切酶处理图中质粒,充分酶切后可得到4个DNA片段
【答案】C
【解析】
【分析】分析图可知,切割目的基因和质粒最好用酶F和酶G,这样既避免切割后DNA片段的自身环化,又保留质粒上的标记基因,于是可知构建基因表达载体破坏了四环素抗性基因,保留了氨苄青霉素抗性基因。
【详解】A、为避免切割后DNA片段的自身环化,又保留质粒上的标记基因切割时应选择的限制酶组合是酶F和酶G,A正确;
B、质粒上有1个酶F的酶切位点,被酶F切割后,会出现2个游离的磷酸基团,B正确;
C、由上分析可知,重组质粒和原质粒均含有Apr,用含氨苄青霉素的培养基筛选出的有导入重组质粒的受体菌和导入原质粒的受体菌,C错误;
D、据图可知同时用三种限制酶处理图中质粒,因酶E有两个作用位点,故将质粒切割成了4个DNA片段,D正确。
故选C。
【点睛】
20. 农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入到被侵染植物的染色体DNA中。研究者将下图中被侵染植物的DNA片段连接成环,并以此环为模板进行PCR,扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,以此可确定T-DNA插入的具体位置。下列说法不正确的是( )
注:子链从引物的3/端开始延伸
A. PCR扩增依据的是DNA分子双链复制的原理
B. 进行PCR扩增需要热稳定DNA聚合酶
C. 利用图中的引物②、③组合可扩增出两侧的未知序列
D. 通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置
【答案】C
【解析】
【分析】1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4中游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸
过程
说明
变性
当温度上升到90℃以上时,双链DNA解聚为单链
复性
温度下降到50℃左右,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
延伸
72℃左右时,TaqDNA聚合酶有最大活性,可使DNA新链由5'端向3'端延伸
3、结果:上述三步反应完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着重复次数的增多,DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
【详解】A、PCR扩增依据的是DNA分子双链复制的原理,是体外扩增DNA的一种方式,A正确;
B、PCR技术需要在高温条件下进行变性,故进行PCR扩增需要热稳定DNA聚合酶,B正确;
C、由于DNA的两条链反向平行,且子链从引物的3′端开始延伸,故利用图中的引物①、④组合可扩增出两侧的未知序列,C错误;
D、通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置,D正确。
故选C。
21. 下列有关基因工程的工具的叙述,正确的是( )
A. 基因工程的载体都是质粒
B. 限制酶和其他酶一样具有专一性,只能识别特定的核苷酸序列
C. 噬菌体可以作为动物基因工程的载体
D. 天然质粒均可以直接用作载体将目的基因送入受体细胞
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程的工具包含限制酶、DNA连接酶和载体。载体是运载着外源DNA进入宿主细胞的“车子”,即运载工具。
【详解】A、目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒,A错误;
B、限制酶和其他酶一样具有专一性,只能识别特定的核苷酸序列,并在特定位点进行切割,B正确;
C、噬菌体专门侵染大肠杆菌,不可作为动物基因工程的载体,C错误;
D、天然质粒往往不能直接作为载体,要根据不同的目的和需求进行人工改造,D错误。
故选B。
22. 基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中,无需进行碱基互补配对的步骤是( )
A. PCR扩增目的基因
B. 基因表达载体构建
C. 将目的基因导入受体细胞
D. 目的基因的检测与鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制、转录和翻译过程,以及基因工程中表达载体的构建过程等均需要进行碱基互补配对。
【详解】A、PCR扩增目的基因的原理是DNA半保留复制,需要进行碱基互补配对,A不符合题意;
B、基因表达载体的构建过程中,黏性末端之间的连接进行碱基互补配对,B不符合题意;
C、将目的基因导入受体细胞过程中没有进行碱基互补配对,C符合题意;
D、目的基因的检测与鉴定常用PCR技术,需进行碱基互补配对;目的基因表达包括转录和翻译过程,也要进行碱基互补配对,D不符合题意。
故选C。
23. 某实验小组利用下图所示质粒和目的基因来构建基因表达载体,将目的基因导入大肠杆菌细胞并表达。下列叙述正确的是( )
A. 图中的质粒用酶A切割后,会产生8个游离的磷酸基团
B. 在构建重组质粒时,可用酶A和酶C切割质粒和目的基因
C. 成功导入目的基因的大肠杆菌可在含四环素的培养基中生长
D. 若用酶B和酶C切割,可以避免质粒的自身环化
【答案】D
【解析】
【分析】“分子手术刀”--限制性核酸内切酶(限制酶)
(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的;
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性;
(3)结果:经限制酶切割产生DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
由于酶A和C都在质粒标记基因的位置,所以需要用酶B和C同时切割质粒和目的基因。
【详解】A、质粒中含有2个酶A的酶切位点,所以切割后会产生4个游离的磷酸基团,A错误;
B、如果用酶A和C同时切割质粒,会破坏质粒的标记基因,B错误;
C、根据B项分析,需要用酶B和C切割质粒和目的基因,导致四环素抗性基因被破坏,所以不能在含四环素的培养基中生长,C错误;
D、若用酶B和酶C切割,产生不同的黏性末端,避免质粒自身环化,D正确。
故选D。
24. 某目的基因两侧的DNA序列所含限制酶的酶切位点如图所示,则在进行基因工程操作中最好应选用下列哪种质粒作为载体( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:目的基因左侧有限制酶NheⅠ和AluⅠ的识别序列,右侧有限制酶AluⅠ和SmaⅠ的识别序列,若仅用限制酶NheⅠ,不能获取目的基因;若仅用限制酶AluⅠ,能获取目的基因,但可能会导致自身环化或于运载体反向连接;若选用限制酶NheⅠ和AluⅠ,可能获取的是不含目的基因的DNA片段;因此最好选用限制酶NheⅠ和SmaⅠ来切割,形成不同的末端。
【详解】A、目的基因只有一侧含有限制酶NheⅠ的识别序列,用此酶不能获取目的基因,A错误;
B、目的基因两侧含有限制酶AluⅠ的识别序列,但只用此酶切割可能会导致目的基因和质粒反向连接或自身环化,B错误;
C、目的基因两侧含有限制酶NheⅠ和AluⅠ的识别序列,但用这两种酶切割可能会获得不含目的基因的片段,C错误;
D、目的基因两侧含有限制酶NheⅠ和SmaⅠ的识别序列,用这两种酶切割会获取目的基因,而且能防止目的基因和质粒的自身环化和反向连接,D正确。
故选D。
25. 下面是四种不同质粒的示意图,其中ori为复制必需的序列,amp为氨苄青霉素抗性基因,tet为四环素抗性基因,箭头表示同一种限制性内切酶的酶切位点。下列有关叙述正确的是( )
A. 基因amp和tet是一对等位基因,常作为基因工程中的标记基因
B. 质粒指细菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA和动植物病毒的DNA
C. 限制性核酸内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的氢键
D. 用质粒4将目的基因导入大肠杆菌,该菌不能在含四环素的培养基上生长
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示质粒都含有氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因,其中1中复制原点被破坏,2中复制原点和两种抗性基因都完好,3中氨苄青霉素抗性基因被破坏,4中四环素抗性基因被破坏。
【详解】A、基因amp和tet在同一个DNA分子上,不是一对等位基因,A错误;
B、质粒指细菌细胞中或酵母菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA,动植物病毒的DNA不属于质粒,B错误;
C、限制性核酸内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,C错误;
D、重组质粒4中,氨苄青霉素抗性基因完好,四环素抗性基因被破坏,因此用质粒4将目的基因导入大肠杆菌,该菌不能在含四环素的培养基上生长,D正确。
故选D。
【点睛】
26. 下列有关体内DNA复制与PCR比较的叙述,错误的是( )
A. 二者子链的延伸方向相同,均为5′端→3′端
B. 二者均需要解旋酶破坏氢键来实现解旋
C. 体内DNA复制需要能量,PCR反应也需要能量
D. 二者遵循的碱基互补配对方式相同
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的复制过程:(1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开,DNA分子的复制过程。(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板, 在DNA聚合酶的作用下,利用游离的4种脱氧核普酸为原料,按照碱基互补配对DNA分子复制的相关计算原则,合成与母链互补的子链。(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
【详解】A、DNA 体内复制与利用PCR扩增DNA时,子链的延伸方向相同,均为5'端→3'端,A正确;
B、PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,在高温条件下氢键断裂,B错误;
C、DNA体内复制与利用PCR扩增DNA时都需要能量,但两者所需能量来源不同,C正确;
D、DNA体内复制与利用PCR扩增DNA时,遵循的碱基互补配对方式相同,D正确。
故选B。
27. 下列有关将目的基因导入受体细胞的叙述,正确的是( )
A. 将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法
B. 原核生物有繁殖快、遗传物质少等特点,可用于生产各种有生物活性的蛋白质
C. 基因枪法是将目的基因导入动物细胞中最为有效的方法
D. 可将含有目的基因的植物病毒作为载体导入Ca2+处理后的大肠杆菌细胞
【答案】A
【解析】
【分析】将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法,其依据主要是:当植物受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞,这时农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。
【详解】A、由于农杆菌中Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上,故将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法,A正确;
B、原核生物的细胞中没有内质网和高尔基体,不能对蛋白质进行加工,故生产的蛋白质可能没有生物活性,B错误;
C、将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术,C错误;
D、植物病毒只侵染植物细胞,不侵染大肠杆菌,D错误。
故选A。
28. 基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,以便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—;限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。据图判断,下列操作正确的是( )
A. 质粒用限制酶I切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割
B. 质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶I切割
C. 目的基因和质粒均用限制酶I切割
D. 目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-,因此限制酶Ⅱ也能作用于限制酶Ⅰ的识别序列。
【详解】限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-,可知限制酶Ⅱ能够识别和切割限制酶Ⅰ的识别序列,目的基因的右端限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-,目的基因左端是限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-,只有用限制酶Ⅱ才能同时将目的基因切割下来;质粒有GeneI和GeneⅡ表示两种标记基因,分别有限制酶I的识别序列和限制酶Ⅱ的识别序列,如果用限制酶Ⅱ切割,则GeneI 和GeneⅡ都被破坏,造成重组质粒无标记基因,用限制酶Ⅰ切割,则破坏GeneⅡ,保留GeneI,其黏性末端和切割目的基因所在DNA的黏性末端相同,可以连接形成重组DNA,A正确,BCD错误。
故选A。
29. 下列哪些是基因表达载体的必需组成部分
①启动子 ②终止密码子 ③标记基因 ④目的基因 ⑤终止子
A. ①②③④ B. ①③④⑤ C. ①②④⑤ D. ①②③⑤
【答案】B
【解析】
【详解】基因表达载体的必需组成部分包括启动子、目的基因、标记基因、终止子,它们的本质是DNA,终止密码子位于mRNA中,B正确。
30. 基因工程是在DNA分子水平上进行设计操作的,在基因工程操作的基本步骤中,一定不进行碱基互补配对的是
A. 利用PCR技术扩增目的基因 B. 目的基因与运载体的黏性末端结合
C. 抗原-抗体杂交检测目的基因表达 D. DNA探针检测受体细胞的目的基因
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与鉴定。其中人工合成目的基因、基因表达载体的构建、目的基因的检测都进行碱基互补配对原则。
【详解】A、利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA的双链复制,DNA复制过程中遵循碱基互补配对,A不符合题意;
B、目的基因与运载体的黏性末端之间的碱基通过碱基互补配对连接在一起,形成基因表达载体,B不符合题意;
C、抗原与抗体都不含碱基,所以抗原抗体杂交不存在碱基互补配对,C符合题意;
D、用DNA探针检测目的基因时需要进行碱基互补配对,D不符合题意。
故选C。
二、多选(共5个小题,每题3分,少选得1分,错选或漏选不得分)
31. 下列有关动物细胞工程和胚胎工程的叙述,错误的是
A. 动物细胞培养时,需对细胞进行一次脱分化和两次胰蛋白酶处理
B. 适宜条件下进行动物细胞培养,细胞周期的长短不随细胞培养进程而改变
C. 胚胎工程中常对桑葚胚或囊胚进行二分割,可以获得基因型充全相同的两个胚胎
D. 为了防止早期胚胎培养过程中发生微生物污染,应将培养箱抽成真空以消毒,灭菌
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、动物细胞培养:(1)过程:取动物胚胎或幼龄动物组织动--剪碎组织--用胰蛋白酶处理分散成单个细胞--制成细胞悬液--转入培养液中(原代培养)--放入二氧化碳培养箱培养--贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液--转入培养液(传代培养)--放入二氧化碳培养箱培养(95%空气和5%的CO2)。
(2)培养条件:在动物细胞培养过程中做到无菌、无毒;适宜的营养物质、适宜的温度和pH、气体环境。
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术,胚胎分割为无性繁殖技术。胚胎分割的材料一般现在发育良好的桑椹胚和囊胚进行分割;存在问题:胚胎分割的分数越多,操作的难度越大,移植的成功率也越低。
【详解】动物细胞培养时,需对细胞或组织进行胰蛋白酶处理,不需要脱分化,A错误;
适宜条件下进行动物细胞培养,由于在传代培养过程中有些细胞发生突变,如发生了癌变,因此细胞周期的长短可随细胞培养进程而改变,B错误;
胚胎工程中常对桑椹胚或囊胚进行二分割,可以获得基因型完全相同的两个胚胎,C正确;
为了防止早期胚胎培养过程中发生微生物污染可进行全过程的严格消毒、灭菌,并在添加95%的空气和5%的CO2的培养箱中培养,D错误。
32. 人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的研究及药物的筛选。利用正常大鼠获得遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如下图所示。下列分析错误的是( )
A. 把早期胚胎植入大鼠子宫的最佳时期是原肠胚阶段
B. 从大鼠卵巢中采集的卵母细胞需要在体外人工培养成熟后才能与获能的精子结合
C. 如果在子代大鼠体内检测到高血压相关的基因,说明高血压相关基因已成功表达
D. 早期胚胎的培养液一般比较复杂,至少需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质
【答案】AC
【解析】
【分析】图示是利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程图。图中包括体外受精过程、采用转基因技术将目的基因导入受精卵的过程、早期胚胎发育过程以及胚胎移植过程。
【详解】A、把早期胚胎植入大鼠子宫的最佳时期是桑葚胚或囊胚阶段,A错误;
B、从大鼠卵巢中采集的卵母细胞需要在体外人工培养成熟后才能与获能的精子结合,B正确;
C、如果在子代大鼠体内检测到高血压相关的基因,说明高血压相关基因已成功导入大鼠体内,但不一定表达,C错误;
D、培育早期胚胎时,需用的培养液成分比较复杂,除一些无机盐、有机盐,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质,D正确。
故选AC。
33. ch1L基因是蓝细菌拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为了研究该基因对叶绿素合成的控制,需要构建缺失ch1L基因的蓝细菌细胞。技术路线如图所示,下列描述正确的是( )
注:受体细胞ch1L基因被替换后降解
A. ②过程共形成4个磷酸二酯键
B. ①②过程都需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
C. 该项技术操作成功的标志是目的基因的表达
D. 红霉素抗性基因是标记基因,用于筛选含有chlL基因的受体细胞
【答案】AB
【解析】
【分析】据图分析可知,①是chIL基因与质粒重组形成重组质粒1的过程;②是红霉素抗性基因和质粒1重组形成重组质粒2的过程;①过程和②过程都需要同一种限制酶切割露出相同的末端,再用DNA连接酶连接形成重组质粒;③是将重组质粒2导入有chIL基因的蓝细菌细胞,并同源替换chIL基因,最终获得无chIL基因的蓝细菌细胞。
【详解】A、②过程是将红霉素抗性基因连接到重组质粒1中去,共形成4个磷酸二酯键,A正确;
B、目的基因的获取和与质粒的连接连接都需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶,B正确;
C、该项技术操作成功的标志是没有ch1L基因的表达,C错误;
D、此处的抗性基因是为了筛选不含chlL基因的细胞,D错误;
故选AB。
34. PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,如图表示合成过程。下列说法中错误的是( )
A. C过程要用到的酶在高温下失活,因此在PCR扩增时需要再添加
B. A过程高温使DNA变性解旋,该过程不需要解旋酶的作用
C. 如果把模板DNA的两条链用15N标记,游离的脱氧核苷酸不做标记,控制“94°C〜55°C〜72℃”温度循环3次,则在形成的子代DNA中含有,15N标记的DNA占50%
D. PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变
【答案】AC
【解析】
【分析】
1、PCR技术称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。原理:DNA复制。前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
2、分析题图:A过程为高温变性,B过程为低温复性,C过程为中温延伸。
【详解】A、C过程用到的酶为耐高温的DNA聚合酶,在高温下不会失活,因此在PCR扩增时不需要再添加,A错误;
B、PCR中解旋是通过高温进行的,故A过程高温使DNA变性解旋,该过程不需要解旋酶的作用,B正确;
C、如果把模板DNA的两条链用15N标记,游离的脱氧核苷酸不做标记,循环3次后,形成的DNA分子为8个,而含有15N标记的DNA分子为2个,故在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占2/8=1/4,即25%,C错误;
D、PCR中由碱基错配引起的基因结构的改变属于基因突变,D正确。
故选AC。
35. 某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗,开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下图。下列有关叙述错误的是( )
A. 步骤①所代表的过程是逆转录
B. 步骤②需使用限制性内切核酸酶和DNA聚合酶
C. 步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌,使其从感受态(易吸收环境中DNA的状态)恢复到常态
D. 检验Q蛋白的免疫反应特性,可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体特异性反应实验
【答案】BC
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:①是逆转录过程,②是基因表达载体构建过程,③是转化过程,④目的基因在受体细胞中表达过程。
【详解】A、由图可知,步骤①所代表的过程是逆转录,A正确;
B、步骤②需使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶,B错误;
C、步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌,使其细胞从常态转化为感受态(易吸收环境中DNA的状态),C错误;
D、检验Q蛋白的免疫反应特性,可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清(含Q蛋白抗体)进行抗原-抗体特异性反应实验,D正确。
故选BC。
三、填空题
36. 某良种公司引进纯种荷斯坦奶牛,并用以下途径繁育出荷斯坦良种奶牛群体。请回答以下问题。
(1)请把上图序号处的内容补充完整:①___________激素;②_____________处理;③_____________。
(2)该公司为了在短时间内得到更多的良种奶牛,常常在进行③过程之前采用_____________技术进行操作。若进行操作的是囊胚阶段的胚胎,要注意的是______________________________。
(3)若一次给受体母牛移入多个胚胎,产生的多个后代基因型相同吗?_______________(填“一定不相同”或“可能不相同”或“一定相同”)。为什么?______________________________。
【答案】 ①. 促性腺 ②. 同期发情 ③. 胚胎移植 ④. 胚胎分割 ⑤. 将内细胞团均等分割 ⑥. 可能不相同 ⑦. 因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来
【解析】
【分析】分析题图:图示是两种奶牛的培育过程,其中①是促性腺激素,②是同期发情处理,③是胚胎移植。
【详解】(1)对良种荷斯坦母牛进行超数排卵处理时需使用促性腺激素。对受体母牛要进行同期发情处理,以使其生殖器官的生理变化与供体相同。质量合格的早期胚胎可以进行胚胎移植。故①是促性腺激素,②是同期发情处理,③是胚胎移植。
(2)欲得到更多的良种奶牛,常常在进行③胚胎移植之前采用胚胎分割技术进行操作。对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割。
(3)若一次给受体母牛移入多个胚胎,产生的多个后代基因型可能不相同,因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来。
【点睛】本题结合图解,考查胚胎工程的相关知识,要求考生识记胚胎分割的特点及应用;识记胚胎移植的基本程序,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
37. 农杆菌侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的TDNA插入植物基因组中。图示为利用农杆菌培育转基因植物的基本流程,请据图回答:
(1)剪除Ti质粒的某些片段、替换复制原点O与添加抗生素的抗性基因T的过程①中,需用多种限制酶处理,原因是_____________,需用________“缝合”双链DNA片段的平末端。
(2)由过程②形成的基因表达载体中,目的基因的上游具有________,它是________识别和结合的部位。
(3)过程③常用________处理使农杆菌成为感受态细胞。
(4)可通过________技术检测试管苗的染色体DNA上是否插入了目的基因。
【答案】(1) ①. 不同的限制酶识别并切割不同的碱基序列 ②. T4DNA连接酶
(2) ①. 启动子 ②. RNA聚合酶
(3)钙离子 (4)PCR
【解析】
【分析】图示为利用农杆菌培育转基因植物的基本流程,其中①表示Ti质粒的改造过程,②表示基因表达载体的构建过程,③表示将表达载体导入农杆菌细胞的过程,④表示植物细胞去壁过程,⑤表示脱分化过程,⑥表示再分化过程。
【小问1详解】
基因工程的工具酶有限制酶和DNA连接酶,故剪除Ti质粒的某些片段、替换复制原点O与添加抗生素的抗性基因T的过程①中,需用多种限制酶处理,不同的限制酶识别并切割不同的碱基序列,防止DNA片段的自身环化,由于切割末端是平末端只能用T4DNA连接酶连接。
【小问2详解】
目的基因是指编码蛋白质的基因和一些具调控作用的因子。由过程②形成的基因表达载体中可知,目的基因的首端具有启动子,是RNA聚合酶识别和结合的部位,可启动转录过程。
【小问3详解】
将目的基因导入微生物细胞需要用Ca2+处理,使其成为感受态细胞。因此过程③常用钙离子处理使农杆菌成为感受态细胞。
【小问4详解】
检测试管苗的染色体DNA上是否插入了目的基因常用PCR技术。
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