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单元综合检测(十五)一、选择题(每小题6分,共18分)1.设计试管婴儿技术指在胚胎移植前,取胚胎细胞的遗传物质进行分析,筛选出健康胚胎进行移植的方法。下列有关说法错误的是(A)A.胚胎植入前可以获取羊水中脱落的胚胎细胞,使用探针进行遗传物质分析B.体外受精后常在体外培养一段时间后才进行胚胎移植C.胚胎移植的受体从技术上来说没有必要一定是胚胎的遗传学母亲D.设计试管婴儿技术的成熟并不意味着大家可以随意选择和定制孩子【解析】胚胎植入前遗传学诊断过程不需要进行羊膜腔穿刺取羊水细胞,因为此时羊水中不含有胚胎细胞,A项错误;体外受精后,胚胎必须在体外培养到桑椹胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植,B项正确;胚胎移植的受体只要能够为胚胎的正常发育提供条件即可,没有必要一定是胚胎的遗传学母亲,C项正确。2.(2016·揭阳模拟)金茶花是中国特有的观赏品种,但易得枯萎病。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,通过如图所示的方法培育出了抗枯萎病的新品种。下列相关叙述正确的是(D)A.图中①②分别是基因表达载体、目的基因B.形成③的操作中使用的酶有限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶C.在⑤幼苗中检测到抗枯萎病基因标志着成功培育新品种D.由④培育至⑤过程中,经历了脱分化、再分化过程【解析】本题考查基因工程和植物细胞工程的相关知识。题图中①是质粒,②是目的基因,③为基因表达载体,A项错误;构建③基因表达载体的操作中使用的酶有限制酶和DNA连接酶,不需要DNA聚合酶,B项错误;在⑤幼苗中检测到抗枯萎病基因标志着目的基因已经成功导入受体细胞,但这不能说明已经成功培育抗枯萎病新品种,还需要检测目的基因是否成功表达,C项错误;由④转基因受体细胞培育至⑤转基因植株过程中需要采用植物组织培养技术,而植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程,D项正确。3.(2015·江苏扬州中学月考)动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示。a是核移植技术,b是体外受精技术,c是胚胎分割技术,①②③依次表示其结果。下列说法正确的是(B)A.①反映了动物细胞也具有全能性B.②的设计产生有一定的伦理争议C.③中个体的基因型和表现型完全相同D.①②③都属于无性繁殖【解析】如果a是核移植技术,则①反映了动物细胞核具有全能性,A项错误;如果b为体外受精技术,则②可为设计试管婴儿,其设计产生会引发社会伦理问题,B项正确;胚胎分割技术是将一个囊胚或者桑椹胚分割成多份,以获得多个后代个体,属于无性繁殖体系,获得的个体的基因型一定相同,但是表现型是基因型和环境条件共同作用的结果,则③中个体的表现型不一定相同,C项错误;体外受精技术属于有性生殖的范畴,而核移植技术和胚胎分割技术属于无性生殖,D项错误。二、非选择题(共82分)4.(15分)抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白,临床上主要用于血液性疾病的治疗。如图为培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程。请回答下列相关问题:(1)过程①是将目的基因导入受体细胞,该过程常用的方法是显微注射法,PCR技术能扩增抗凝血酶Ⅲ蛋白基因。(2)过程②包括早期胚胎培养(或动物细胞培养)技术和胚胎移植技术;可用胚胎分割技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊。(3)若要检测牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白,可采用抗原—抗体杂交技术。(4)如果检测发现抗凝血酶Ⅲ蛋白基因被导入了受精卵,但却没有检测到抗凝血酶Ⅲ蛋白的存在,那应该考虑分别位于目的基因首端的启动子和尾端的终止子没有设计好,应从这方面考虑改善。【解析】(1)过程①是将目的基因导入受体细胞,常用的方法是显微注射法,利用PCR技术能扩增抗凝血酶Ⅲ蛋白基因。(2)过程②包括早期胚胎培养技术和胚胎移植技术,可用胚胎分割技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊。(3)若要检测牛奶中是否含有人血清白蛋白,属于翻译水平的检测,可采用抗原—抗体杂交技术。(4)基因表达载体由启动子、终止子、标记基因和目的基因组成,启动子位于首端,终止子位于尾端。5.(15分)(2015·山东高考)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:(1)过程①采用的是细胞工程中的(体细胞)核移植技术,过程②采用的是胚胎工程中的(早期)胚胎培养技术。(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的pH(或酸碱度)。(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用限制性(核酸)内切酶(或限制酶)和DNA连接酶(注:两空可颠倒)两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有标记基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的内细胞团。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体B(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。【解析】本题考查克隆技术的过程、胚胎工程、动物细胞培养的条件、基因工程的工具、基因表达载体的组成、胚胎干细胞的来源、治疗性克隆等。(1)过程①为动物细胞核移植,过程②为将重组细胞培养成囊胚即早期胚胎培养,该过程利用了动物细胞培养技术。(2)动物细胞培养液中所需气体主要有O2和CO2,前者是保证细胞正常代谢,后者主要是维持培养液的正常pH。(3)基因工程中,限制性核酸内切酶可用于切割目的基因和运载体,DNA连接酶可将目的基因和运载体连接起来形成基因表达载体。基因表达载体包括启动子、目的基因、标记基因、终止子等。(4)胚胎干细胞来自囊胚时期的内细胞团,重组细胞中遗传物质主要来自提供细胞核的生物个体即个体B,故该组织器官移植给B个体后不会发生免疫排斥反应。6.(15分)(2015·如皋期中检测)植物组织培养技术被广泛应用于培育无病毒植株、育种及获得植物次生代谢产物等生产生活实际。如图为番茄植株的培育过程。请分析回答下列相关问题:(1)①过程中使用了纤维素酶和果胶酶,获得植物细胞原生质体,此处使用的溶液浓度不宜过小,以防止细胞原生质体吸水涨破。(2)铺平板类似于微生物接种,该过程必须在酒精灯火焰旁进行操作。平铺板中添加蔗糖的目的除了提供营养外,还有调节渗透压的作用。(3)同一番茄植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同(填“相同”“不相同”或“不一定相同”);图中属于再分化的过程是⑨⑩(填序号)。(4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高,若想培育多倍体番茄,可选择在图中的过程③中添加聚乙二醇进行处理,也可以选择在过程⑥中添加秋水仙素进行处理。【解析】(1)①过程中使用了纤维素酶和果胶酶破坏植物细胞的细胞壁,而不损伤细胞内部结构,以获得具有活力的单个的原生质体。由于失去了细胞壁的支撑作用,因此使用的溶液浓度不宜过小,以防止细胞原生质体吸水涨破。(2)铺平板类似于微生物接种,该过程必须在酒精灯火焰旁进行无菌操作。平铺板中添加蔗糖除了提供营养外,还有调节渗透压的作用,以保持细胞正常的形态和功能。(3)同一番茄植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同。如体细胞培养得到的细胞中含两个染色体组,而花粉离体培养得到的细胞内染色体数目减半;题图中⑨⑩表示已经脱分化的愈伤组织在一定条件下再分化出胚状体,进而形成完整植株。(4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高,若想培育多倍体番茄,可选择在题图中的过程③中添加聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞的融合,使融合细胞内染色体数目加倍。也可以选择在过程⑥中添加秋水仙素,抑制细胞分裂时纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍。7.(15分)(2015·唐山三模)如图是利用单克隆抗体技术制备三聚氰胺特异性抗体的过程。请据图回答下列相关问题:(1)单克隆抗体的制备过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)由于三聚氰胺分子量过小,不足以激活高等动物的免疫系统,因此在制备抗体前必须对其进行①过程,下列物质中不适合作“扩容”抗原分子的是(D)A.蛋白质B.多糖C.磷脂D.核苷酸(3)②过程会使小鼠产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的体液免疫。(4)单克隆抗体的制备所基于的免疫学基本原理是每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。(5)③过程动物细胞特有的促融方法是用灭活的病毒,④过程用特定的选择性培养基筛选,会使未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞死亡;选出的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,才能获得产三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞株。(6)制备的三聚氰胺单克隆抗体可用于检测乳制品中存在的微量三聚氰胺,说明三聚氰胺单克隆抗体具有灵敏度高(或灵敏度高、特异性强)特征。【解析】(1)单克隆抗体的制备过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)抗原具有大分子性,要想使三聚氰胺“扩容”为抗原分子,所选物质的分子量必须足够大。核苷酸为小分子有机物质,不符合题意。(3)②过程会使小鼠产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞,此过程属于体液免疫。(4)单克隆抗体的制备所基于的免疫学基本原理是每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。(5)③过程动物细胞特有的促融方法是用灭活的病毒,④过程用特定的选择性培养基筛选,会使未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞死亡;选出的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,才能获得产三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞株。(6)单克隆抗体具有灵敏度高、特异性强的特征。8.(12分)(2015·泰州一模)山中伸弥等科学家把4个与胚胎发育相关的特异性基因导入成年小鼠细胞,使其变成胚胎干细胞样细胞,他们把这些细胞命名为诱导多潜能干细胞(iPS细胞)。某科研小组将某一胚胎的ES细胞和小鼠成纤维细胞诱导形成的iPS细胞分别移入遗传背景相同的小鼠体内,结果如图所示。(1)图一中的ES细胞来源于囊胚中的③(填数字);图二中成纤维细胞转变为iPS细胞,类似于植物组织培养中的脱分化过程,成纤维细胞一般选择传代培养10代以内的细胞,其原因是保持正常的二倍体核型。(2)与图一相比,图二中将导入特异性外源基因的细胞种植于饲养层细胞上获得iPS细胞团,从伦理学角度分析,其优势是无须破坏胚胎(合理即可)。(3)克隆培养iPS细胞时,需要加入一定量的抗生素,以防止杂菌污染。早期研究发现在iPS细胞诱导培养的过程中会出现大量不具备干细胞功能的细胞,若用维生素C处理,能显著提高iPS细胞的诱导成功率,其原因是维生素C可诱导其基因重编程。(4)研究人员将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内,细胞团能继续生长。由此可推测,图二中iPS细胞团逐渐退化的原因是小鼠丁(受体)发生免疫排斥反应。【解析】(1)题图一中的ES细胞来源于囊胚中的③内细胞团。题图二中成纤维细胞转变为iPS细胞,类似于植物组织培养中的脱分化过程。成纤维细胞一般选择传代培养10代以内的细胞,以保持正常的二倍体核型。(2)与题图一相比,题图二中将导入特异性外源基因的细胞种植于饲养层细胞上获得iPS细胞团,从伦理学角度分析,其优势是无须破坏胚胎。(3)克隆培养iPS细胞时,需要加入一定量的抗生素,以防止杂菌污染。早期研究发现在iPS细胞诱导培养的过程中会出现大量不具备干细胞功能的细胞,若用维生素C处理,能显著提高iPS细胞的诱导成功率,其原因是维生素C可诱导其基因重编程。(4)研究人员将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内,细胞团能继续生长,由此可推测题图二中iPS细胞团逐渐退化的原因是小鼠丁(受体)发生免疫排斥反应。9.(10分)(2015·西安模拟)如图是两个农业生态系统的结构模式图。图a为人类提供的食物量,为家禽和家畜提供的饲料量都与图b相同。(1)为了提高农作物的产量,科学家将某目的基因导入农作物,然后经组织培养获得转基因农作物。有些人认为这种转基因农作物存在食物安全、生物安全、环境安全等方面的安全性问题。(2)从生态学角度分析,人们建立图b生态系统的优点是物质循环再生和能量的多级利用(或减少环境污染,提高农产品的产量)。(3)图b所示生态系统的能量能够更多地被人类利用,原因是图b所示生态系统中流向分解者的能量,还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用。(