2012高考生物二轮复习 基因工程专题质量检测1
(时间：90分钟 满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题，共30分)
一、选择题(每小题2分，共30分)
1．对基因组文库的描述，不正确的是( )
A．含有某种生物的全部基因
B．基因中含有启动子和内含子
C．文库的基因是通过受体菌承载的
D．文库中的全部基因可以在物种间交流
解析：基因文库的含义是指将含有某种生物不同基因的许多的DNA片段，导入受体菌的群体中通过克隆而储存，这样含有这种生物不同基因的受体菌群体便构成了基因文库。如果一个基因文库中包含了一种生物所有的基因，这种基因文库叫做基因组文库。由于基因文库都是将基因导入受体菌内，所以不能在物种间交流。
答案：D
2．20世纪70年代基因工程技术刚刚兴起的时候，都是以微生物作为实验材料，且必须在“负压”(低于外界的大气压)的实验室里操作。这里“负压”的作用主要是( )
A．防止具有重组基因的生物进入人体或逃逸到外界，从而对环境造成基因污染
B．提高微生物的基因突变频率
C．加快微生物的繁殖速度
D．避免其他生物对实验材料的污染
解析：“负压”可导致实验装置内外形成压力差，防止具有重组基因的生物进入人体或逃逸到外界造成基因污染。
答案：A
3．在进行动物细胞培养时，通常选用的培养材料是( )
A．衰老退化的动物组织细胞
B．成熟动物个体的体细胞
C．动物的受精卵
D．动物胚胎或幼龄动物个体的细胞
解析：动物细胞培养的原理是细胞的增殖，所以进行动物细胞培养时，通常选用的是具有较强细胞分裂能力的材料，如动物胚胎或幼龄动物个体的组织或器官。
答案：D
4．下列关于蛋白质工程的说法，正确的是( )
A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作
B．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
C．对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的
D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
解析：蛋白质工程是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子，能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。蛋白质工程技术一般先根据需要分析蛋白质的功能，对其结构进行设计，然后推测蛋白质的氨基酸序列和基因的核苷酸序列，修饰(合成)蛋白质基因，最后表达出所需蛋白质。
答案：B
5．某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列说法正确的是( )
A．在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理
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杂菌的污染，可向培养液中加入适量的干扰素
D．在相同适宜条件下培养等量的甲、乙细胞，一段时间后，甲细胞数量比乙多
解析：胃蛋白酶所对应的适宜的pH值较低，因此我们常常采用与体细胞所处环境pH值接近的胰蛋白酶处理肝细胞，以使细胞分散开来；细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液中酸碱度的平衡；防止细胞培养过程中杂菌污染应用抗生素。
答案：D
6．科学家研究发现，从怀孕妇女胎盘的羊水中发现的干细胞，其品质与早期胚胎中的胚胎干细胞相当，在实验室培养后生成了多种人体器官细胞，如骨骼、血管、肌肉、神经以及肝脏等，以下有关说法不正确的是( )
A．从羊水中提取干细胞的最大优势是提取过程中不会对胎儿造成伤害
B．这些骨骼、血管、肌肉、神经等的形成是细胞分裂与分化的结果
C．从羊水中提取的干细胞与由其生成的肌肉细胞的染色体组成有所差异
D．早期胚胎中的胚胎干细胞分化形成骨骼、血管等的过程是不可逆的
解析：体内各种细胞包括干细胞，都来源于受精卵的分裂分化，所含有的染色体基因组成相同。
答案：C
7．下列关于细胞工程的叙述，不正确的是( )
A．电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
B．去除植物细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
C．小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
D．动植物细胞培养都需要经过脱分化处理
解析：植物细胞培养需要经过脱分化处理，而动物细胞培养不需要。电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合。用纤维素酶、果胶酶可去除植物细胞壁，用胰蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞。小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体。
答案：D
8．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是( )
A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
解析：目的基因在受体细胞内成功表达的标志是在受体细胞内得到该基因的表达产物蛋白质；A和C只能说明目的基因成功导入；B中只能说明成功转录。
答案：D
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
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。
答案：D
10．高等动物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然具有分化成其他细胞类型和构建组织器官的能力，这类细胞称为干细胞，如造血干细胞。下图中最能完整显示正常机体内干细胞基本特征的是( )
解析：干细胞具有分化成其他类型细胞和构建组织器官的能力，在正常机体内；分化是不可逆的。
答案：D
11．设计试管婴儿是在早期胚胎移入母体子宫之前，对胚胎进行遗传学诊断，下列有关叙述，不正确的是( )
A．植入前，可以通过诊断筛选出无遗传疾病的胚胎植入母体子宫
B．针对女方是血友病患者，而男方正常的夫妇，可以筛选出无遗传疾病的女胎植入母体子宫
C．针对男方是抗维生素D佝偻病患者，而女方正常的夫妇，可以筛选无遗传疾病的男胎植入母体子宫
D．该技术是为了不生出患病孩子，因此无需考虑性别
解析：X染色上的基因控制的遗传病与性别有关，在有些情况下需要考虑性别，如选项B中的血友病女性患者与正常男性的儿子都患病，但女儿却不患病。抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传，男性患者与正常女性的后代中，男孩都正常，女孩都患病。
答案：D
12．下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤，其中对单克隆抗体制备的相关叙述中不正确的是( )
①从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞
②将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞
③将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养
④筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞
⑤利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞
⑥从腹水中提取抗体
⑦利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合
A．实验顺序应当是①②⑦⑤④③⑥
B．③过程中产生的多个杂交瘤细胞称为克隆
C．⑦过程获得的细胞均可无限增殖
D．利用细胞融合生产单克隆抗体过程中通常要经过两次筛选
解析：骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合时能出现三种融合的细胞，分别是两个B淋巴细胞的融合细胞、两个骨髓瘤细胞的融合细胞、淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合细胞。其中，两个淋巴细胞融合产生的杂交细胞不能无限增殖。克隆分为分子水平、细胞水平和个体水平三个层次，杂交瘤细胞的无限增殖属于细胞水平的克隆。
答案：C
13．在现代生物工程技术中，下列研究方案能实现其目的是( )
选项
方案
目的
A
诱导人胰岛B细胞和奶牛卵细胞融合
培育转基因克隆奶牛
B
将外源基因导入受体植物叶绿体中
防止外源基因扩散
C
通过体外培养或体内培养骨髓瘤细胞
制备单克隆抗体
D
用胃蛋白酶处理剪碎的动物组织块
制备动物细胞悬浮液
解析：培育转基因克隆奶牛，需要进行基因工程，制备单克隆抗体需要通过体外培养或体内培养杂交瘤细胞，制备动物细胞悬浮液需要用胰蛋白酶处理剪碎的动物组织块。
答案：B
14．胚胎工程的核心技术是( )
A．胚胎分割与融合 B．人工授精和胚胎移植
C．胚胎性别鉴定 D．胚胎冷冻保存技术
解析：胚胎工程的核心技术是人工授精和胚胎移植术。
答案：B
15．胚胎分割是一种现代生物技术。关于这一技术的叙述正确的是( )
A．胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份
B．胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎
C．胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆
D．胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎
解析：胚胎分割常选择桑椹胚或囊胚时期的胚胎，一般分割成同卵胎，并不能任意分割成多份。胚胎分割可以看作是动物无性繁殖克隆的方法。
答案：B
第Ⅱ卷(选择题，共70分)
二、非选择题(共70分)
16．(10分)下图是某种动物蛋白质工程示意图，请分析回答：
(1)目前，蛋白质工程中难度最大的是图中编号______所示的过程，实现③过程的依据有__________。
(2)若相关蛋白质的核酸片段是从细胞质中获取的，则④过程表示________。
(3)为获得较多的受精卵进行研究，⑥过程的处理方案是____________。若⑥过程所得的卵母细胞是从卵巢中获得的，则体外受精前的⑧过程表示____________。
(4)为提高培育成功率，进行⑩过程之前，对早期胚胎的处理是____________，对受体动物的处理是____________。
解析：(1)根据蛋白质的预期功能推测其结构是蛋白质工程中最大的难题。根据氨基酸对应的密码子、mRNA与DNA间的碱基互补配对原则可以由蛋白质的结构推测控制其合成的DNA结构。(2)目的基因的获取可以采用已知的mRNA反转录合成目的基因。(3)运用促性腺激素处理母体可以获得较多的卵细胞，这称为超数排卵法。从动物体内采集的卵子需培养至减数分裂第二次分裂中期时，才具有与精子受精的能力。(4)为确保含有目的基因的胚胎能够移植，在胚胎移植前往往通过核酸分子杂交检测。对于受体，为保证胚胎的植入，需用孕激素同期发情处理。
答案：(1)① 氨基酸对应的密码子、mRNA与DNA间的碱基互补配对原则 (2)反转录 (3)用促性腺激素进行超数排卵 在体外人工培养到减数第二次分裂中期 (4)取其部分细胞用目的基因探针进行核酸分子杂交检测 用特定的激素进行同期发情处理
17．(10分)以下是奶牛胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图回答下列问题：
(1)分割针在胚胎分割前需经过_____处理。早期胚胎在体外培养过程中，所需的气体主要有______和________，其中前者是细胞代谢所必需的。
(2)如要获取奶牛的胚胎干细胞进行实验，可从____(填图中的字母)获取。
(3)取样b中如发现细胞中有两条异型性染色体，则性别是____，从生产效益的角度考虑需不需要继续进行胚胎分割？ _____。
(4)将血清白蛋白基因通过______导入卵母细胞，再通过一系列技术最终使其在乳腺中成功表达。目的基因是不是只存在于乳腺中？____。这里“一系列技术”有____、细胞培养技术和_____等。
解析：(1)分割针如不灭菌，会使分割后的胚胎感染。胚胎的早期培养过程中需要的气体环境是O2和CO2，前者是细胞代谢的需要，后者保证培养液的正常pH。(2)从早期胚胎中获取胚胎干细胞一般从囊胚期的内细胞团中获取。(3)存在两条异型性染色体的个体是雄性(XY)，不是我们需要的奶牛(XX)个体性别类型。(4)动物细胞基因工程中，目的基因的导入方法常用显微注射法。这里的受体细胞是卵母细胞，要在个体上表达血清白蛋白基因，需要先将该卵细胞与精子体外受精，然后再进行胚胎的早期培养、胚胎移植而产生具有目的基因的个体。
答案：(1)灭菌 氧气 二氧化碳 (2)c (3)雄性 不需要 (4)显微注射技术 不是 体外受精技术 胚胎移植
18．(12分)W-3脂肪酸是深海鱼所含有的物质，具有重要的药用价值。W-3脂肪酸去饱和酶可在普通猪体内将其富含的W-6脂肪酸转变成W-3脂肪酸。科学家从一种线虫中提取出W-3脂肪酸去饱和酶基因，导入猪胚胎干细胞中，以期得到富含W-3脂肪酸的转基因猪。请回答：
(1)从线虫中提取目的基因需要特定的酶，此酶的特点是______。
(2)基因表达载体中，启动子的化学成分是________，它位于基因的首端，是mRNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出________。
(3)使用合成培养液培养导入了W-3脂肪酸去饱和酶基因的胚胎干细胞时，通常需加入________等一些天然成分。
(4)胚胎移植是培育转基因猪的最后一道工序，为了提高胚胎利用率，可采用胚胎分割技术，用于胚胎分割的胚胎应该是________。对胚胎进行分割时要注意________，否则就会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(5)你对培育这种转基因猪的安全性有何评价？
解析：此题综合考查基因工程、胚胎工程相关内容，难度适中。(1)获取目的基因需要限制酶，限制酶可以识别特定的核甘酸序列并能在特定的位点切割(双链)DNA分子。(2)构建基因表达载体是基因工程的关键环节，基因表达载体主要有启动子、目的基因和终止子构成，启动子是一段有特殊结构的DNA片段，可以启动转录过程。(3)动物细胞的培养需要葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和血清、血浆等。(4)胚胎分割时选用的胚胎应该是发育良好、形态正常的囊胚或桑椹胚，分割时特别注意内细胞团的均等分割。
答案：(1)能识别特定的核苷酸序列并能在特定的位点切割(双链)DNA分子 (2)一段有特殊结构的DNA片段 mRNA (3)血清、血浆 (4)发育良好、形态正常的囊胚或桑椹胚 将内细胞团均等分割 (5)转基因猪肉中可能会产生原先没有的有毒物质，从而危害人体健康。培育这种转基因猪，可减少人们捕杀深海鱼，有利于保护海洋生态系统等。
19．(13分)干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质。科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转入牛的基因组中，培育出牛乳腺生物发生器，使牛乳汁中含有人体干扰素。下图是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程，请分析回答：
(1)为获得更多的卵母细胞，通常给供体母牛注射______。
(2)一般将受精卵作为目的基因的受体，将目的基因导入受精卵常用的方法C称___法。
(3)流程A和B分别指_____和____。A过程应保证发育到_____阶段，才能进行B操作。
(4)为同时获得多个完全相同的子代个体，可在进行B操作之前进行________。
(5)除了按上述培育转基因牛的方法来生产干扰素外，人们还运用细胞工程中的单克隆抗体制备原理，提出了通过分离效应T细胞并进行体外培养让其大量增殖，来生产大量干扰素的设想。其设计思路：将T淋巴细胞与_________在体外融合，筛选出________，并在适宜条件下进行培养。
解析：(1)给供体母牛注射促性腺激素可以获得较多的卵细胞，此即超数排卵法。(2)动物细胞基因工程中，目的基因的导入方法常用显微注射法。(3)体外受精获得的受精卵需要依次进行早期胚胎培养和胚胎移植等生物技术手段，才可以获得新个体。(4)对获得的胚胎进行胚胎分割可以获得更多完全相同的子代。(5)应用单克隆抗体技术获得大量干扰素，可将人的T淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞在体外融合，筛选出既能产生干扰素又能无限增殖的杂交瘤细胞，然后在适宜条件下进行细胞培养即可。
答案：(1)促性腺激素 (2)显微注射 (3)早期胚胎培养 胚胎移植 囊胚(桑椹胚) (4)胚胎分割 (5)骨髓瘤细胞 既能产生干扰素又能无限增殖的杂交瘤细胞
20．(12分)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。下图是治疗性克隆的过程图解。
(1)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有________。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质原因是基因的________。
(2)重组的新细胞经过发育，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用________________技术。
(3)若将上述技术用于白血病病人的骨髓移植，图中患者是O型血，提供卵细胞的女性是AB型血，则骨髓移植成功后患者的血型是________型。
(4)科学家为何要将患者的体细胞核植入去核的卵细胞，而不直接用体细胞进行细胞培养_______________________。
(5)按上述方法克隆器官在器官移植方面的主要优点是
_____________________________。
(6)我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究，请你谈谈为什么要反对生殖性克隆？(至少写出两条理由)
_____________________。
解析：(1)由图示可知，高度分化的细胞仍然具有全能性，胚胎干细胞能够分化出各种各样的细胞，本质原因是细胞内基因的选择性表达。(2)通过胚胎分割技术可以得到两个基因型完全相同的胚胎。(3)血型由细胞核内的基因控制，O型血白血病病人通过治疗性克隆方法，获得骨髓进行骨髓移植，由于细胞核是患者本人提供的，因此血型不变。(4)卵细胞体积大，含养分多，并含有控制细胞核基因程序性表达的物质，因此用卵细胞作受体细胞进行动物细胞培养。(5)通过图示形成克隆器官，细胞核是患者的，无排异反应，可以解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
答案：(1)全能性 选择性表达 (2)胚胎分割 (3)O (4)卵细胞体积大，含养分多，并含有控制细胞核基因程序性表达的物质，而体细胞核在体细胞中不能表现全能性 (5)解决了临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题 (6)①严重违反了人类伦理道德；②冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；③是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人；④克隆技术尚不成熟，可能克隆出有严重生理缺陷的孩子
21．(13分)日本下村修、美国沙尔菲和美籍华人钱永健因在研究绿色荧光蛋白(GFP)等方面的突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。下图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图。据图回答：
(1)绿色荧光蛋白基因在该实验中是作为________基因。图中通过过程①、②形成重组质粒，需要限制性核酸内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性核酸内切酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—，请画出质粒被限制酶I切割后所形成的黏性末端：____________________________________。
(2)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多也最有效的方法是________________________________。
(3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是______________________________。
(4)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是(用数字表示)________________。
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)④表达出蓝色荧光蛋白
(5)在培养重组细胞时，培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和________等。
(6)以上培育过程中应用到的生物技术有__________________等(至少答出三项)。
解析：此题综合考查基因工程、克隆的应用，难度较大。(1)分析题图，绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程中，绿色荧光蛋白基因是作为目的基因导入猪体内。(2)动物基因工程的基因导入常用显微注射法，受体细胞常用全能性较高的受精卵。(3)标记基因的作用是鉴定受体细胞中是否含有目的基因。(4)蛋白质工程首先依据蓝色荧光蛋白的功能分析其结构，然后推测其氨基酸序列和基因的核苷酸，并做对应的基因人工合成与修饰，最终通过基因工程使改良后的基因表达获得蓝色荧光蛋白。(5)动物细胞的培养需要葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和血清、血浆等。(6)分析题图过程，可知采用的生物技术手段有转基因技术、核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术等。
答案：(1)目的
(2)显微注射技术 (3)为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因 (4)②①③④ (5)血清、血浆 (6)转基因技术、核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术(答出三个)
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