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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年人教新起点选修3生物下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、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.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加B.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割C.胚胎干细胞在形态上,表现为体积大、细胞核大、核仁小D.胚胎干细胞是一类未分化细胞,可从早期胚胎中分离获取2、图为科研人员培育克隆猴“中中”的流程图。下列有关叙述正确的是()
A.e的性状表现不受来源于b中的基因控制B.图中涉及的技术有动物细胞培养、核移植、胚胎移植等C.d为胚胎发育提供遗传物质和其他适宜条件D.e诞生实验体现了a细胞的全能性3、下图是哺乳动物体外受精过程简图,据图分析,下列叙述错误的是()
A.如果是大型动物,①是卵母细胞培养B.小鼠、猪、羊等动物需要做超数排卵处理,然后从输卵管冲取卵子C.②是精子获能处理,通常采用的体外方法有培养法和化学诱导法D.③过程直接在细胞培养液中即可完成受精作用4、下列关于蛋白质工程说法不正确的是()A.蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体区段,降低鼠单克隆抗体免疫原性B.蛋白质工程可对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性、碱变性等加以改变C.理论上通过对关键氨基酸的置换与增删是进行蛋白质工程的唯一方法D.蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要5、在受精过程中,在精子触及卵细胞膜的瞬间,产生的防止多精子入卵受精的屏障是()A.顶体反应B.透明带反应C.卵细胞膜反应D.雌、雄原核结合6、梅花鹿属于单胎动物,季节性发情,育种工作者希望通过胚胎工程技术对优良品种进行扩大繁殖。下列有关叙述错误的是()A.胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力B.培养早期胚胎的培养液中含有维生素、激素等多种营养物质C.当胚胎数量有限时,可采用胚胎分割技术获得更多的后代D.在胚胎移植中,冲卵是指将供体动物子宫内的受精卵冲洗出来7、下列有关“生物圈2号”实验的叙述,正确的是()A.建立“生物圈2号”的目的是制造一个人工模拟的生命支持系统B.“生物圈2号”是与外界环境完全隔绝的系统C.“生物圈2号”的实验失败,说明人类没有可能与自然和谐相处D.“生物圈2号”的实验失败,说明了人类不能再进行探索自然模拟自然的实验8、下列有关生态学的基本原理在生产实践中应用的叙述,错误的是()A.合理地规划载牧量,能使能量持续地流向对人类有益的部分B.生态农业系统中,将秸秆作饲料喂牲畜能实现能量的多级利用C.大量引入外来物种能增加当地生态系统的物种多样性,提高稳定性D.合理地引入天敌治理害虫,能避免因化学农药的大量施用而带来的二次污染评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)9、生物学家利用基因工程技术通过生物反应器生产人的血清蛋白。请根据相关知识回答下列问题:
(1)在基因工程的操作中的“分子手术刀”是_______________________________
(2)在基因工程的操作中的“分子缝合针”是________
(3)基因工程中最常用的运载体是______
(4)人的基因在牛体内能表达,说明人和牛______10、基因治疗:基因治疗是指用正常基因_______或______患者细胞中有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。11、今年年初;爆发了全球性新型肺炎疫情。初步研究表明,新型冠状病毒通过其表面的S-蛋白与人细胞膜上的ACE2相互识别,感染人的呼吸道上皮细胞。请分析回答问题:
(1)新型冠状病毒表面的S-蛋白作为_________剌激淋巴细胞,使机体产生_________性免疫反应,人细胞膜上的ACE2的化学本质是_________。
(2)感染病毒后,免疫系统对肺细胞强烈攻击引发肺炎,此时可通过适度使用_________对病人进行治疗;使其免疫功能下降,以避免肺部严重受损。
(3)科学家采集了感染新型冠状病毒并已康复的甲、乙两人的血液,检测相关抗体的水平,结果如图1。据此分析,应选取_________的B淋巴细胞用以制备单克隆抗体(单抗)。
(4)将制备的多种单抗分别与病毒混合,然后检测病毒对宿主细胞的感染率,结果如图2。据此分析,对病毒抑制效果最好的单抗是__________号。
(5)患者康复后一段时间,若再次受到该病毒的攻击,机体内相应的__________细胞迅速增殖分化,产生大量的浆细胞和细胞毒性T细胞。12、下图表示哺乳动物精子和卵细胞发生和成熟的示意图。请据图回答下列问题:
(1)③过程中精子头部的顶体是由__________发育来的;④过程在__________内完成。
(2)在④过程中发生顶体反应;释放顶体酶,溶解卵丘细胞之间的物质和透明带。为了阻止多精入卵,会发生__________反应和__________反应。
(3)精子的发生开始的时期是__________;雌性动物卵泡的形成的时期是__________。
(4)初级卵母细胞进行Ⅰ过程是在__________时期完成的,Ⅱ过程是在__________过程中完成的。13、请写出基因工程的概念:_________________。请写出胚胎移植的概念:_____________________。请分别写出植物组织培养和动物细胞培养的原理_________。评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)14、一般情况下一个卵细胞只能由一个精子发生融合形成受精卵()A.正确B.错误15、精子入卵后形成雄原核;同时卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核()A.正确B.错误16、受精包括受精前的准备阶段和受精阶段,在自然状态下,哺乳动物的受精在子宫内完成。(选择性必修3P56)()A.正确B.错误17、下图表示哺乳动物发育过程的几个阶段;请判断下列题的叙述是否正确?
(_____)(1)从A到C的过程中有机物的含量减少。
(_____)(2)A;B时期胚胎中的细胞都是全能细胞。
(_____)(3)胚胎移植必须使用处于B或C时期的胚胎。
(_____)(4)图示过程细胞通过有丝分裂增殖,遗传物质可能会发生改变。A.正确B.错误18、在生态工程建设中,只能遵循“先污染、破坏、再治理”的发展思路______A.正确B.错误评卷人得分四、非选择题(共1题,共10分)19、我国已实现部分“胚胎工程产业化”;如肉牛;奶牛胚胎工程产业化。如图所示是科学家采用不同方法产业化培育良种牛的过程,a~h为操作过程,请回答下列问题:
(1)培育“试管牛C”技术的操作流程是____(填字母),d操作的名称是____,h操作的核心是____,受精时受体的卵细胞处于____期。
(2)图中数字标号代表的结构名称是:①____,②____,③____。若要获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到____阶段的早期胚胎进行分割处理,在进行胚胎分割时,应注意____。
(3)图中用到的激素是____,移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是____。评卷人得分五、实验题(共4题,共24分)20、阅读下面的材料;回答文后的问题。
植物生物反应器-植物工厂。
生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能;在体外进行生化反应的装置系统,是一种生物功能模拟机,如发酵罐;固定化酶或固定化细胞反应器等。传统的生物反应器存在工艺控制、产品安全等问题。植物生物反应器主要以整株植物、植物组织或植物悬浮细胞为加工场所,生产药物蛋白。
叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。它是以叶绿体为外源DNA受体的一种转化方式。将叶绿体特异性启动子;终止子等序列和外源基因整合作为目的基因;然后将目的基因、标记基因及叶绿体来源的基因片段构建成表达载体,转入叶绿体后使目的基因插入叶绿体基因组,最后筛选获得转基因植株。与植物细胞核表达体系相比,叶绿体遗传转化体系具有明显优势:叶绿体由双层膜包裹且无蛋白外流,为重组蛋白表达提供了一个相对安全的生物环境;叶绿体有自己独特的DNA复制、转录和翻译体系,在基因转录、翻译等方面具有原核特性;叶绿体基因组拷贝数多,外源基因表达效率高;叶绿体基因组含有多基因可共同表达;可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散。
HIV是获得性免疫缺陷综合征的病原体;目前仍缺乏有效疫苗。2012年,研究人员以HIV病毒包膜蛋白上的V3环和C4结构域序列的基因作为外源基因,在烟草叶绿体中成功表达C4V3抗原蛋白。通过实验证明,烟草叶绿体中表达的C4V3蛋白能够引发免疫反应。
(1)植物生物反应器主要依赖____等现代生物学技术;以物组织或细胞作为物生反应器,生产医药蛋白。
(2)构建叶绿体遗传转化体系时;需要的工具酶有____。构建的基因表达载体中含有____,使得目的基因只能在叶绿体中表达。
(3)植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散,原因可能是___________。A.转基因植物与其他植物间不能通过花粉进行基因交流B.受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞C.植物杂交的后代不会出现性状分离(4)将含有插入目的基因的叶绿体叶片组织制作成生产药物蛋白生物反应器的后续操作包括_____________________________。
(5)为检验烟草叶绿体中表达的C4V3蛋白能够引发免疫反应,研究人员用缓冲液溶解C4V3蛋白后,每周4次、每次用相同剂量的C4V3蛋白溶液注射小鼠。发现小鼠体内产生抗体反应,T细胞增殖且有淋巴因子生成。请指出该实验设计的不足,并加以修正________________________。21、如图为人类“治疗性克隆”大概过程;请根据图回答:
(1)人类“治疗性克隆”属于生物工程的________技术。
(2)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵细胞中,而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是_________。
(3)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞核仍然具有________。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________的结果。上述“克隆”过程是建立在胚胎细胞的________和________基础上的。
(4)如将上述技术用于“克隆人”则需要进行________过程,目前世界上绝大多数国家反对进行“克隆人”实验的原因是________________________。22、阿霉素能阻碍DNA复制,从而抑制癌细胞增殖。但它可能诱发心肌细胞凋亡,引起患者心脏功能障碍。1,6-二磷酸果糖(FDP)能明显改善心肌细胞的代谢功能。为探究药物FDP对阿霉素诱发的心肌细胞凋亡是否具有抑制作用,研究人员设计了以下实验,将心肌细胞在三种培养液中培养(如下表所示)。一定时间后,统计心肌细胞的凋亡率。组别培养液A?B适宜培养液+药物FDP+阿霉素C适宜培养液+阿霉素
根据上述信息回答下列问题:
(1)A组的培养液组成为_____。
(2)该实验的自变量为_____,因变量为_____,A组与_____组对照;可以验证阿霉素是否能诱发心肌细胞凋亡。
(3)预测实验结果和结论:若B组的心肌细胞凋亡率低于C组,则_____。
(4)研究人员还做了将心肌细胞放在适宜培养液+药物FDP中培养,其目的是_____。23、单克隆抗体特异性强;灵敏度高,用于诊疗疾病具有准确;高效等特点。下图表示单克隆抗体制备过程。
回答下列问题:
(1)若细胞B是小鼠的骨髓瘤细胞;则A是_________________细胞,诱导d过程常用的因素是_________________(答出一个即可)。
(2)用于筛选细胞D的培养基必需满足两个条件:一是_________________细胞都会死亡;二是保证_________________细胞能生长。
(3)使用合成培养基体外培养杂交瘤细胞时;通常需要加入_________________等一些天然成分,并置于含有_________混合气体的培养箱中进行培养。
(4)制备抗新冠病毒单克隆抗体检测试剂,可用_________________(选填数字标号:①新冠病毒灭活疫苗、②新冠病毒RNA疫苗、③新冠病毒灭活疫苗或RNA疫苗)免疫小鼠,以获得图中的A细胞。评卷人得分六、综合题(共2题,共20分)24、萝卜的蛋白A具有广泛的抗植物病菌作用;而且对人体没有影响。我国科学家欲获得高效表达蛋白A的转基因大肠杆菌作为微生物农药,做了相关研究。
(1)研究者用相同的_________酶处理蛋白A基因和pET质粒,得到重组质粒,再将重组质粒置于经_________处理的大肠杆菌细胞悬液中;获得转基因大肠杆菌。
(2)检测发现;转入的蛋白A基因在大肠杆菌细胞中表达效率很低,研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好,因而设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基),并按图2方式依次进行4次PCR扩增,以得到新的蛋白A基因。
①这是一种定点的_________技术。
②图2所示的4次PCR应该分别如何选择图1中所示的引物?请填写以下表格(若选用该引物划“√”,若不选用该引物则划“×”)。_____
。
引物A
引物B
引物C
引物D
PCR1
PCR2
PCR3
PCR4
(3)研究者进一步将含有新蛋白A基因的重组质粒和_________分别导入大肠杆菌,提取培养液中的蛋白质,用_________方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物,判断新蛋白A基因表达效率是否提高。为检测表达产物的生物活性,研究者将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上,培养一段时间后,比较_________的大小;以确定表达产物的生物活性大小。
(4)作为微生物农药,使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌,其优点是_________。25、请分析回答下列问题:
“试管婴儿”是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精;并在试管中培养使其发育到一定时期,再将胚胎移入女性子宫内发育成的胎儿。“试管婴儿技术”不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生优育开辟了新的途径。据此回答:
(1)在体外受精时;精子首先要进行_____________处理,卵细胞则要培养到______________________(时期)才能与精子结合。
(2)“试管婴儿”的形成用到的生物技术有_________________。
(3)采用_____________技术;能得到“同卵双胞胎”。这种技术一般采用发育良好;形态正常的__________________。进行此项操作时,要特别注意将_______________均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。
(4)试管婴儿技术作为现代生物技术;它和母亲正常怀孕;生产的过程的不同之处是_________________________________。
(5)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是__________________________________。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、D【分析】卵裂期胚胎中细胞数目在不断增加,但有机物总量不断减少,A错误;胚胎分割时需将桑椹胚或囊胚的内细胞团均等分割,B错误;胚胎干细胞的特性,在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显,C错误;胚胎干细胞是一类未分化细胞,可从早期胚胎或原始性腺中分离获取,D正确。2、B【分析】【分析】
体细胞核移植过程:
【详解】
e的性状表现受来源于b中细胞质基因的控制;A错误;图中涉及的技术有动物细胞培养;核移植、胚胎移植等,B正确;d为胚胎发育提供适宜条件,但没有提供遗传物质,C错误;e诞生实验体现了a细胞的细胞核具有全能性,D错误。故选B。
【点睛】
易错点:动物体细胞核移植的原理是动物体细胞细胞核的全能性;植物组织培养的原理是:植物细胞的全能性。3、D【分析】【分析】
体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养;精子的采集和获能、受精;据此分析作答。
【详解】
A;据图可知;如果是大型动物,①是卵母细胞的培养,A正确;
B;小鼠、猪、羊等动物需要用促性腺激素进行超数排卵处理;然后从输卵管中冲取卵子,B正确;
C;②是精子获能处理;精子进行体外获能的方法有培养法和化学诱导法两种,其中化学诱导法即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体溶液中获能,C正确;
D;③是受精阶段;在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程,D错误。
故选D。4、C【分析】【分析】
蛋白质工程的基本途径:从预期蛋白质的功能出发→设计预期的蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
【详解】
为了降低鼠单克隆抗体免疫原性,可以通过蛋白质工程将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体区段,A正确;可以通过蛋白质工程修饰相应的基因改变酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性、碱变性,B正确;蛋白质工程可以通过对基因的修饰改造蛋白质,也可以创造新的蛋白质,C错误;蛋白质工程可以应用于药物、微电子等领域,是工业生产和基础理论研究的需要,D正确。故选C。5、B【分析】受精过程中防止多精子入卵受精的两道屏障:
①透明带反应:在精子触及卵细胞膜的瞬间;会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应,它是防止多精子入卵受精的第一道屏障。
②卵细胞膜反应:精子入卵后;卵细胞膜拒绝其他精子再进入卵内,这是防止多精子入卵受精的第二道屏障。
【详解】
A;顶体反应是指精子膜和顶体外膜发生的一系列改变;释放顶体酶,不能防止多精子入卵受精,A不符合题意;
B;在精子触及卵细胞膜的瞬间;会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应,它是防止多精子入卵受精的第一道屏障,B符合题意;
C;卵细胞膜反应是精子入卵后;卵细胞膜拒绝其他精子再进入卵内,这是防止多精子入卵受精的第二道屏障,C不符合题意;
D;雌、雄原核融合;标志着受精作用的完成,D不符合题意。
故选B。6、D【分析】1;精子与卵子在体外受精后;应将受精卵移入发育培养基中继续培养。发育培养基的成分:无机盐和有机盐,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。
2;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)桑椹胚: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。
3;胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体;有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】
A;胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力;A正确;
B;培养基的成分中无机盐和有机盐;维生素、激素、氨基酸、核苷酸等都是重要的营养成分,B正确;
C;梅花鹿属于单胎动物;当胚胎数量有限时,能采用胚胎分割技术以获得更多的后代,C正确;
D;在胚胎移植中;冲卵是指将供体动物子宫内的胚胎冲洗出来,D错误。
故选D。7、A【分析】【分析】
1991年;美国科学家进行了一个耗资巨大规模空前的“生物圈二号”实验.“生物圈2号”是一个巨大的封闭的生态系统,位于美国亚利桑拿州,大约有两个足球场大小;依照设计,这个封闭生态系统尽可能模拟自然的生态体系,有土壤;水、空气与动植物,甚至还有森林、湖泊河流和海洋;1991年,8个人被送进“生物圈2号”,本来预期他们与世隔绝两年,可以靠吃自己生产的粮食,呼吸植物释放的氧气,饮用生态系统自然净化的水生存.但18个月之后,“生物圈2号”系统严重失去平衡。
【详解】
A;建立“生物圈2号”的目的是制造一个人工模拟的生命支持系统;以验证人类在离开地球的情况下,利用人工生态工程,仅仅依靠太阳能,能否维持生存,A正确;
B;“生物圈2号”与外界环境并没有完全隔绝;B错误;
C;“生物圈2号”实验虽然失败了;但它给了人类深刻的经验,使人类继续摸索与自然和谐相处的条件,C错误;
D;“生物圈2号”的实验失败;给了人类深刻的经验教训,进而进行探索自然模拟自然的实验,D错误。
故选A。8、C【分析】【详解】
合理的规划载牧量,能使能量持续地流向对人类有益的部分,A正确;生态农业系统中,将秸秆作饲料喂牲畜能实现能量的多级利用,B正确;大量引入外来物种,能增加当地生态系统的物种多样性,可能会提高稳定性,有可能导致生态入侵,使得本地物种的生存受到威胁,C错误;合理地引入天敌治理害虫,能避免因化学农药的大量施用而带来的二次污染,D正确。二、填空题(共5题,共10分)9、略
【分析】(1)在基因工程的操作中的“分子手术刀”即切割DNA的是限制核酸内切酶简称限制酶;
(2)在基因工程的操作中的“分子缝合针”是DNA连接酶;
(3)基因工程中最常用的运载体是质粒;
(4)人的基因在牛体内能表达;说明人和牛共用一套遗传密码。
【考点定位】基因工程的基本工具【解析】限制酶DNA连接酶质粒共用一套遗传密码10、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】取代修补11、略
【分析】【分析】
分析图1:表示多年前感染EV并已康复的甲;乙两人的血液中抗EV-GP抗体的水平。根据曲线图可知;多年前感染EV并已康复的甲的血液中抗EV-GP抗体水平明显高于乙和对照组。
分析图2:表示单抗与病毒混合后病毒对宿主细胞的感染率。根据柱形图可知;单克隆抗体和病毒混合,加入单抗Ⅲ;Ⅴ后,病毒对宿主细胞的感染率明显低于其他组别。
【详解】
(1)由题意可知;新型冠状病毒表面的S-蛋白作为抗原刺激淋巴细胞,使机体产生特异性免疫反应,人细胞膜上的ACE2的化学本质是蛋白质。
(2)免疫系统对被新冠病毒感染后肺细胞强烈攻击引发肺炎;此时可通过适度使用免疫抑制剂对病人进行治疗,使其免疫功能下降,以避免肺部严重受损。
(3)由图1可知;多年前感染EV并已康复的甲的血液中抗EV-GP抗体水平明显高于乙和对照组,故应选取甲的B细胞用以制备单克隆抗体。
(4)由图2可知;单克隆抗体和病毒混合,加入单抗Ⅲ后,病毒对宿主细胞的感染率较低。因此抑制效果最好的单抗是Ⅲ。
(5)患者康复后一段时间;若再次受到该病毒的攻击,机体内相应的记忆细胞迅速增殖分化,产生大量的浆细胞和细胞毒性T细胞。
【点睛】
本题结合图解,考查病毒、单克隆抗体的制备等,要求考生识记病毒的结构,明确病毒没有细胞结构;识记单克隆抗体的制备过程,掌握其优点及相关应用,能结合图中信息准确答题【解析】①.抗原②.特异③.糖蛋白(或蛋白质)④.免疫抑制剂⑤.甲⑥.Ⅲ⑦.记忆12、略
【分析】【分析】
1;分析题图:①表示染色体复制;②是减数分裂,③是精细胞变形为精子过程,④是受精作用;
2;哺乳动物精子和卵子发生的不同点:(1)精子的减数两次分裂是连续的;场所唯一(MⅠ和MⅡ的场所都是睾丸);而卵子的两次分裂是不连续的,场所不唯一,(MⅠ场所在卵巢,MⅡ场所在输卵管中);(2)精子和卵子发生的时间不同:精子的发生是从初情期一直到生殖机能衰退;多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的;MⅠ是在雌性动物排卵前后完成的,MⅡ是在受精过程中完成的。
【详解】
(1)精子变形③过程中精子头部的顶体是由高尔基体发育来的;④过程是受精过程,在输卵管内完成。
(2)在④过程中发生顶体反应;释放顶体酶,溶解卵丘细胞之间的物质和透明带,透明带反应和卵细胞膜反应是阻止多精入卵的两道防线。
(3)雄性动物精子产生的时期是初情期;雌性动物卵泡细胞的形成是在胚胎期性别分化以后完成的,这是精子和卵子在发生上的重要区别。
(4)初级卵母细胞进行减数第一次分裂是在排卵前后时期完成的;减数第二次分裂是在受精作用过程中完成的。
【点睛】
本题考查卵细胞的形成过程和受精作用等相关知识,意在考查学生识记相关细节和解决问题的能力。【解析】高尔基体输卵管透明带反应卵细胞膜反应初情期胚胎期性别分化以后排卵前后受精作用13、略
【分析】【分析】
动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织;将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。植物组织培养又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织;器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
【详解】
1;基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术;是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品的遗传技术。
2;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它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
3;动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织;将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖,其原理是细胞增殖。
4;植物组织培养又叫离体培养;指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。
【点睛】
本题考查基因工程概念、胚胎移植、动植物细胞培养等相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握程度。【解析】①.又叫基因拼接技术或DNA重组技术②.又称受精卵移植,是指将雌性动物体内的的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状况相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术③.植物细胞全能性、细胞增殖三、判断题(共5题,共10分)14、A【分析】【详解】
由于存在防止多精入卵的两道屏障,故一个卵细胞一般只能同一个精子结合,形成受精卵,这句话是正确的。15、A【分析】【详解】
受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成;核膜消失;雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。精子入卵后形成雄原核,同时被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核,雄、雌原核充分发育后,相向移动,彼此靠近,核膜消失,形成受精卵,故此说法正确。
故正确。16、B【分析】【详解】
受精包括受精前的准备阶段和受精阶段;在自然状态下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
故错误。17、B【分析】【分析】
据图分析;图中A是桑椹胚,B是囊胚,C是原肠胚。图B中1是滋养层,2是内细胞团,3是透明带,4是囊胚腔;图C中5是外胚层,6是滋养层,7是原肠腔,8是内胚层。
【详解】
(1)从A到C的过程中细胞均需要消耗能量;故胚胎中有机物的含量均减少,(1)正确。
(2)桑椹胚之前所有细胞都具有发育成完整胚胎的潜能;属全能细胞,故A时期胚胎中的细胞都是全能细胞,囊胚期时细胞出现分化,滋养层细胞不是全能细胞,(2)错误。
(3)胚胎移植必须使用处于桑椹胚或囊胚时期的胚胎;处于A或B时期的胚胎,(3)错误。
(4)图示过程细胞通过有丝分裂增殖;有丝分裂过程中可能发生突变,遗传物质可能会发生改变,(4)正确。
故分别为√、×、×、√。18、B【分析】【详解】
生态系统的恢复力稳定性是有一定限度的,导致了生态工程的局限性,使生态工程并不能解决所有的污染、破坏问题,因此不能走“先污染、破坏,后治理”的老路,故错误。四、非选择题(共1题,共10分)19、略
【分析】(1)培育“试管牛C”包括体外受精→胚胎移植→后代,即a→b→f→g;d操作是胚胎移植;h操作是基因工程技术,核心是基因表达载体的构建。受精时受体的卵母细胞处于MⅡ中期。
(2)囊胚的结构包括①滋养层;②囊胚腔和③内细胞团。胚胎分割时一般采用的是桑椹胚或囊胚;这个阶段的细胞分化程度相对比较低,囊胚分割时,要注意将内细胞团均等分割。
(3)促性腺激素能促进两种奶牛超数排卵;移植后的胚胎在受体子宫中能够存活的基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应。【解析】(1)a→b→f→g胚胎移植基因表达载体的构建MⅡ中。
(2)滋养层囊胚腔内细胞团桑椹胚或囊胚将内细胞团均等分割。
(3)促性腺激素受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应五、实验题(共4题,共24分)20、略
【分析】【分析】
1;基因工程的工具:(1)限制酶: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。(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。2、植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】
(1)植物生物反应器主要以整株植物;植物组织或植物悬浮细胞为加工场所;生产药物蛋白。这首先需要用基因工程技术将目的基因导入植物细胞,其次需要采用植物细胞工程技术将转基因植物细胞培育成转基因植株或转基因植物组织或转基因植物悬浮细胞,因此采用的现代生物技术包括基因工程和细胞工程技术。
(2)构建叶绿体遗传转化体系时;需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶。要使得目的基因只能在叶绿体中表达,则构建的基因表达载体中要含有叶绿体特异性启动子。
(3)由于受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞;因此植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散。故选B。
(4)将转基因植物细胞培育成植物生物反应器的过程是:脱分化形成愈伤组织;对愈伤组织进行培养,提取所需产物(或者脱分化形成愈伤组织,再分化得到植株,从植株中提取所需产物)。
(5)实验设计需要遵循对照原则;因此该实验设计缺少对照组,对照组应为:每周4次;每次用C4V3蛋白溶液等量的缓冲液注射小鼠,检测小鼠体内的抗体反应,T细胞增殖情况以及淋巴因子的生成。
【点睛】
本题结合材料信息,考查基因工程和细胞工程的相关知识,要求考生识记基因工程的操作工具及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节;识记植物细胞工程技术及其应用,能结合材料中信息准确答题。【解析】基因工程和细胞工程限制酶和DNA连接酶叶绿体特异性启动子B脱分化形成愈伤组织,对愈伤组织进行培养,提取所需产物。或者脱分化形成愈伤组织,再分化得到植株,从植株中提取所需产物。该实验设计缺少对照组;对照组应每周4次、每次用C4V3蛋白溶液等量的缓冲液注射小鼠,检测小鼠体内的抗体反应,T细胞增殖情况以及淋巴因子的生成。21、略
【分析】【详解】
试题分析:(1)“治疗性克隆”是将经核移植形成的重组细胞培育成胚胎干细胞;进而培养成给患者进行移植用的器官,属于动物细胞工程。
(2)高度分化的动物体细胞核全能性受到很大的限制;而卵母细胞的细胞质中含有使体细胞核表现全能性的物质。
(3)胚胎干细胞经细胞分裂;细胞分化形成不同的组织细胞;其本质原因是基因的选择性表达。
(4)胚胎干细胞仅通过动物细胞培养不能发育成完整个体;要使其发育成完整个体,需要经过胚胎移植这道工序。由于“克隆人”违背人类伦理道德,会引起伦理道德观念的混乱,所以多数国家反对进行“克隆人”实验。
考点:本题主要考查胚胎干细胞相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。【解析】细胞工程体细胞核在体细胞中不能表现全能性,而卵母细胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境全能性选择性表达细胞分裂细胞分化胚胎移植“克隆人”会引起人类社会的伦理道德观念发生混乱22、略
【分析】【分析】
细胞凋亡指为维持内环境稳定;由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活;表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
【详解】
(1)A组应加入适宜培养液;作为对照组。
(2)为探究药物FDP对阿霉素诱发的心肌细胞凋亡是否具有抑制作用;因此自变量为FDP的有无;因变量为心肌细胞凋亡率;C组为适宜培养液+阿霉素,与A组相比,可得知阿霉素是否能诱发心肌细胞凋亡。
(3)若B组的心肌细胞凋亡率低于C组;则FDP可以抑制阿霉素诱发的凋亡。
(4)将心肌细胞放在适宜培养液+药物FDP中培养,是为了排除FDP本身对心肌细胞凋亡的影响。【解析】(1)适宜培养液。
(2)FDP的有无心肌细胞的凋亡率C组。
(3)FDP可以抑制阿霉素诱发的心肌细胞的凋亡。
(4)排除FDP本身对心肌细胞凋亡的影响23、略
【分析】【分析】
1;动物细胞培养注意事项:
(1)原理:细胞增殖。
(2)培养基性质:液体培养基。动物细胞培养所用的培养基的成分与体内细胞基本相同;如需要有葡萄糖;氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、动物血清或血浆,还有适量的抗生素以保证无菌环境。
(3)需要使用动物血清。
(4)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(5)无菌条件下进行。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素;以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(6)气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
2;单克隆抗体的制备:
(1)单克隆抗体制备的原理包括:①免疫原理:B淋巴细胞能产生特异性抗体。②细胞融合原理:利用病毒对宿主细胞的穿透性使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。③动物细胞培养技术:对杂交瘤细胞进行体内;体外培养。
(2)单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应;之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
(3)制备单克隆抗体过程中的几种细胞:①免疫B细胞(浆细胞):能产生单一抗体;但不能无限增殖。②骨髓瘤细胞:能无限增殖,但不能产生抗体。③杂交瘤细胞:既能产生单一抗体,又能在体外培养条件下无限增殖。
(4)动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性;细胞的增殖。动物细胞融合诱导手段有电刺激、聚乙二醇、灭活的病毒等;结果产生杂交细胞。
【详解】
(1)若细胞B是小鼠的骨髓瘤细胞;则此过程可以为单克隆抗体的制备过程。故A是已经免疫的B淋巴细胞或能产生特定抗体的B细胞。动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性;细胞的增殖。动物细胞融合诱导手段(诱导d过程)有电刺激、聚乙二醇、灭活的病毒等,结果产生杂交细胞。
(2)一般来说;诱导A细胞和B细胞融合,形成C细胞后,必须利用选择培养基来筛选出目的细胞。那么满足的条件必须是:未融合的(亲本)细胞和融合的同种(核的)细胞都会死亡,而杂交(瘤)细胞(或杂种细胞)能够在选择培养基上生长。
(3)动物细胞培养注意事项:一是液体培养基。动物细胞培养所用的培养基的成分与体内细胞基本相同,如需要有葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、动物血清或血浆,还有适量的抗生素以保证无菌环境。二是气体环境:95%空气+5%CO2。
(4)选用免疫原性好的细菌;病毒、立克次体、螺旋体等;经人工培养,再用物理或化学方法将其杀灭制成疫苗,即为灭活疫苗。而新冠病毒为RNA病毒,选用RNA疫苗都可以。故选③新冠病毒灭活疫苗或RNA疫苗。
【点睛】
本题考查动物细胞培养、单克隆抗体制备的相关知识,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识与观点,对某些现实生活中的生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。【解析】经过(抗原、病原体)免疫的(小鼠)B(淋巴)细胞(或浆细胞,或已免疫的B细胞,或能产生特定抗体的B细胞)聚乙二醇(PEG)、灭活的(仙台)病毒、电激(或电融合)未融合的(亲本)细胞和融合的同种(核的)细胞杂交(瘤)细胞(或杂种细胞))血清(或血浆)95%空气和5%CO2③六、综合题(共2题,共20分)24、略
【分析】含有蛋白A基因的重组质粒;空质粒(pET质粒)抗原-抗体杂交抑菌圈对人、畜、农作物和自然环境安全;不会造成基因污染;有效成分纯度较高。
【分析】
(一)基因工程的基本工具。
1;“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。
2;“分子缝合针”——DNA连接酶。
(1)两种DNA连接酶(E•coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:
①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E•coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体;可用于连接粘性末端和平末端,但连接效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端;形成磷酸二酯键.DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3;“分子运输车”——载体。
(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点;供外源DNA片段插入。
③具有标记基因;供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒;它是一种裸露的;结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其它载体:噬菌体的衍生物;动植物病毒。
(二)基因工程的基本操作程序。
第一步:目的基因的获取。
1;目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。
2;原核基因采取直接分离获得;真核基因是人工合成.人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
3;PCR技术扩增目的基因。
(1)原理:DNA双链复制。
(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃;引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
第二步:基因表达载体的构建。
1;目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在;并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
2;组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。
(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段;位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。
(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段;位于基因的尾端。
(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因;从而将含有目的基因的细胞筛选出来.常用的标记基因是抗生素抗性基因。
第三步:将目的基因导入受体细胞。
1;转化的概念:是目的基因进入受体细胞内;并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2;常用的转化方法:
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;其次还有基因枪法和花粉管通道法等。
将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术.此方法的受体细胞多是受精卵。
将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是大肠杆菌,其转化方法是:先用Ca2+处理细胞;使其成为感受态细胞,再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。
3;重组细胞导入受体细胞后;筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
第四步:目的基因的检测和表达。
1;首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因;方法是采用DNA分
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