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單元質檢卷十　生物技術與工程 (時間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題包括12小題,每小題5分,共60分) 1.下列有關微生物培養(yǎng)的敘述,正確的是(　　) A.通常使用液體培養(yǎng)基分離獲得細菌單菌落 B.若培養(yǎng)基需要調節(jié)pH,應該在滅菌后進行 C.用顯微鏡直接計數(shù)固體培養(yǎng)基中微生物數(shù)量 D.倒置平板可防止培養(yǎng)基被滴落的冷凝水污染 2.如圖為實驗室培養(yǎng)和純化大腸桿菌過程中的部分操作步驟,下列說法錯誤的是(　　) A.①步驟使用的培養(yǎng)基已經(jīng)滅菌并調節(jié)過pH B.①②③步驟操作時需要在酒精燈火焰旁進行 C.④在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)時需要將平板倒置 D.④操作過程中,需灼燒接種環(huán)5次 3.利用卷心菜發(fā)酵制作泡菜過程中,乳酸菌酵母菌細胞數(shù)量和pH的變化如圖所示。下列敘述不正確的是(　　) A.酵母菌和乳酸菌均有核膜包被的細胞核 B.發(fā)酵初期乳酸菌建立了明顯的菌種優(yōu)勢 C.前6天pH下降主要由乳酸菌代謝引起 D.發(fā)酵中期酵母菌通過無氧呼吸進行增殖 4.要檢測目的基因是否成功地插入了受體DNA中,需要用基因探針,基因探針是指(　　) A.用于檢測疾病的醫(yī)療器械 B.用放射性同位素或熒光分子等標記的DNA分子 C.帶有標記的蛋白質分子 D.人工合成的免疫球蛋白 5.下列關于蛋白質工程和基因工程的比較,不合理的是 (　　) A.基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質,而蛋白質工程可以對現(xiàn)有蛋白質進行改造,從而制造一種新的蛋白質 B.蛋白質工程是在基因工程的基礎上發(fā)展起來的,蛋白質工程最終還是要通過基因修飾或基因合成來完成 C.當?shù)玫娇梢栽?70 ℃條件下保存半年的干擾素后,在相關酶、氨基酸和適宜的溫度、pH條件下,干擾素可以大量自我合成 D.基因工程和蛋白質工程產(chǎn)生的變異都是可遺傳的 6.下圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。下列相關敘述正確的是(　　　) A.⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異 B.③侵染植物細胞后,重組Ti質粒整合到④的染色體上 C.④的染色體上若含抗蟲基因,則⑤就表現(xiàn)出抗蟲性狀 D.②的構建需要限制性核酸內切酶和DNA聚合酶參與 7.下列關于細胞工程的敘述,錯誤的是(　　) A.電刺激可誘導植物原生質體融合或動物細胞融合 B.某種植物甲、乙兩品種體細胞雜交與甲、乙兩品種雜交后代的染色體數(shù)目相同 C.小鼠骨髓瘤細胞和經(jīng)抗原免疫小鼠的B淋巴細胞融合可制備單克隆抗體 D.去除植物細胞的細胞壁和將動物組織分散成單個細胞均需酶處理 8.實驗人員利用矮牽牛(二倍體,2n=14)的紅色花瓣細胞(液泡呈紅色)與枸杞(四倍體,4n=48)葉肉細胞,制備了相應的原生質體,并誘導其融合,經(jīng)篩選、培養(yǎng)獲得雜種植株。下列有關敘述錯誤的是(　　) A.獲得該雜種植株時不用考慮兩種高等植物間的生殖隔離問題 B.可利用聚乙二醇、離心等方法誘導原生質體融合 C.可利用光學顯微鏡觀察,篩選出雜種原生質體 D.若原生質體均為兩兩融合,則融合后的細胞中染色體數(shù)目均為62條 9.將特定藥物與單克隆抗體相結合制成的“生物導彈”,能夠用于殺死人類某些癌細胞,其過程如圖所示。下列有關敘述錯誤的是(　　) A.用以治療癌癥的“生物導彈”就是以單克隆抗體作抗癌藥物定向殺死癌細胞 B.①過程的原理和植物原生質體融合的原理基本相同 C.②過程需要篩選出既能無限增殖又能分泌特異性抗體的雜交瘤細胞并克隆單個雜交瘤細胞 D.過程③中由于抗體具有高度特異性使其跟蹤作用非常準確 10.下列關于生殖細胞的發(fā)生和受精過程的敘述,錯誤的是 (　　) A.卵子是從動物的初情期開始,經(jīng)過減數(shù)分裂形成的 B.雄原核形成的同時,卵子完成減數(shù)第二次分裂 C.透明帶反應是防止多精入卵的第一道屏障 D.獲能的精子能夠刺激卵細胞膜發(fā)生變化,阻止其他精子進入卵內 11.軟骨發(fā)育不全為常染色體顯性遺傳病,基因型為HH 的個體早期死亡。一對夫妻均為該病患者,希望通過胚胎工程技術輔助生育一個健康的孩子。下列做法正確的是 (　　) A.將一個囊胚進行多等分,從中篩選所需胚胎,培養(yǎng)至原腸胚期后移植到子宮 B.從桑椹胚中分離少量滋養(yǎng)層細胞,培養(yǎng)后檢測基因型 C.從羊水中提取細胞進行檢測,并根據(jù)檢測結果淘汰基因型為hh的胚胎 D.經(jīng)超數(shù)排卵處理后進行體外受精 12.生物工程是一門生物科學與工程技術有機結合而興起的一門綜合性的科學技術,近些年來發(fā)展迅猛,碩果累累。下列關于生物工程的說法,不正確的是(　　) A.植物體細胞雜交和動物細胞融合技術的原理是一樣的,植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)技術的原理是不同的 B.從理論上講,基因工程和細胞工程都可以定向改造生物的遺傳性狀和克服遠緣雜交不親和的障礙 C.基因工程的工具酶有限制酶、DNA 連接酶等,細胞工程的工具酶有纖維素酶、胰蛋白酶等 D.通過基因工程和發(fā)酵工程可以生產(chǎn)出乙肝疫苗、胰島素、某些種類的單克隆抗體 二、非選擇題(本題包括3小題,共40分) 13.(13分)(2018四川達州診斷)為調查某地土質狀況,科研小組對該地土壤中分解尿素的細菌進行了分離和純化培養(yǎng)。請回答下列問題。 (1)分解尿素的細菌能分解尿素,而其他微生物不能,其根本原因是前者具有　　　　　　　　　　　。為篩選出分解尿素的細菌,在配制培養(yǎng)基時應選擇　　　　作為唯一氮源。分解尿素的細菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源,但可用葡萄糖作為碳源,由此推測分解尿素的細菌是　　　　(填“自養(yǎng)”或“異養(yǎng)”)型生物。 (2)該研究小組將10 g土樣進行梯度稀釋,在某個稀釋度下涂布接種了3個平板(接種量均為0.1 mL),經(jīng)適宜培養(yǎng)后,3個平板均沒出現(xiàn)菌落,分析可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。分析原因后,科研小組用先前制作的未使用的平板重新涂布接種完成實驗,在另外某個稀釋度下涂布接種的3個平板,經(jīng)適宜培養(yǎng)后均存在多種不同特征的菌落,推測最可能的原因是　　　　　　　。 (3)科研小組從同一平板中挑選出A、B、C三種菌落進行梯度稀釋并分別涂布接種在分解尿素的細菌的選擇培養(yǎng)基上,經(jīng)適宜培養(yǎng)后,均能檢測到A、B菌落卻始終檢測不到C種菌落。 ①由此可得出的結論是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②推測C種細菌與A、B等在同一個平板上能生長繁殖的可能原因是　。 14.(13分)(2018山東省實驗中學一模)某質粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三種限制酶切割位點,同時還含有抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素基因。利用此質粒獲得轉基因抗鹽煙草的過程如圖所示,請回答下列問題。 (1)抗鹽基因是否在煙草細胞中穩(wěn)定遺傳的關鍵是　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)在構建重組質粒時,應選用　　　　　　和　　　　　　兩種酶對目的基因和質粒進行切割,以保證重組DNA序列的唯一性。 (3)將目的基因導入植物細胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉化法。含有目的基因的農(nóng)桿菌可根據(jù)標記基因進行篩選。若農(nóng)桿菌在含有氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基上都可以生長繁殖,農(nóng)桿菌中是否已含有目的基因?　　　(填“是”或“否”)。為什么?　　　　　　　　　　　。 (4)愈傷組織經(jīng)　　　　　　形成完整植株,這一過程需要再轉接到　　　　　　培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),該過程的實質是　　　　　　　　　　　　。 15.(14分)(2018河南安陽三模)中國科學家成功突破了克隆猴這個世界生物學前沿的難題,率先建立起可有效模擬人類疾病的動物模型,實現(xiàn)了我國在非人靈長類研究領域由國際“并跑”到“領跑”的轉變。據(jù)此回答下列問題。 (1)克隆猴的誕生,體現(xiàn)了動物細胞的　　　　　具有全能性。相對于植物組織培養(yǎng)而言,動物尤其是高等動物的克隆比較困難的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　?？寺∵^程中一般利用未受精的去核卵細胞作為受體細胞,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)克隆猴培養(yǎng)過程中需要用　　　　　　　　酶處理使細胞從瓶壁上分離下來。為了提高動物細胞克隆形成率,可以選擇適宜的培養(yǎng)基、添加　　　　　　　　等天然成分,以滋養(yǎng)細胞支持生長。培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度,CO2的作用是　　　　　　　　　　　?？寺『锍擞玫絼游锛毎こ痰南嚓P生物技術手段外,還必須用到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出兩種技術)。  單元質檢卷十　生物技術與工程 1.D　常用固體或半固體培養(yǎng)基分離獲得細菌單菌落,液體培養(yǎng)基無法分離,A項錯誤;若培養(yǎng)基需要調節(jié)pH,應該在滅菌前進行,B項錯誤;顯微鏡直接計數(shù)法是測定培養(yǎng)液中微生物數(shù)量的方法,固體培養(yǎng)基上用稀釋涂布法直接計數(shù)單個菌落數(shù),C項錯誤;平板倒置是避免冷凝的液體滴落到培養(yǎng)基上,污染培養(yǎng)基,D項正確。 2.D　由題圖可知,①是倒平板,②是用接種環(huán)蘸取菌液,③是進行平板劃線,④是培養(yǎng)結果。①步驟表示倒平板,在倒平板之前培養(yǎng)基已經(jīng)滅菌并調節(jié)過pH,A項正確;①②③步驟操作時需要在酒精燈火焰旁進行,防止被雜菌污染,B項正確;將④放在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)時,需要將平板倒置,防止皿蓋上的冷凝水滴落污染培養(yǎng)基,C項正確;接種環(huán)在每次接種前和接種結束后都要通過灼燒來滅菌,所以完成步驟中5次劃線操作前都要灼燒滅菌,接種結束后還需灼燒滅菌1次,防止造成污染,由此可見,完成步驟④共需灼燒接種環(huán)6次,D項錯誤。 3.A　乳酸菌是原核生物,細胞內沒有核膜包圍的細胞核,A項錯誤;根據(jù)曲線圖中乳酸菌和酵母菌的數(shù)量變化曲線對比分析可知,發(fā)酵初期乳酸菌遠多于酵母菌,所以乳酸菌為明顯的優(yōu)勢菌種,B項正確;結合曲線圖分析,前6天,由于乳酸菌遠多于酵母菌,其產(chǎn)生的乳酸會降低pH,C項正確;由于整個發(fā)酵過程都是在無氧環(huán)境條件下進行的,在發(fā)酵中期,酵母菌明顯增多,酵母菌增多只能利用無氧呼吸釋放的能量增殖,D項正確。 4.B　基因探針的本質是DNA分子,不是檢測疾病的醫(yī)療器械,A項錯誤;在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素或熒光分子等作標記可以作為探針,B項正確;基因探針是被標記的單鏈DNA,不是蛋白質,C項錯誤;基因探針是被標記的單鏈DNA,不是人工合成的免疫球蛋白,D項錯誤。 5.C　基因工程是通過轉基因來實現(xiàn)的,原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質,而蛋白質工程是依據(jù)蛋白質的功能對基因進行改造,然后利用改造以后的基因產(chǎn)生一種新的蛋白質,A項正確;蛋白質工程是依據(jù)功能推測氨基酸序列,再推測出有關的基因,所以蛋白質工程是在基因工程的基礎上發(fā)展起來的,蛋白質工程最終還是要通過基因修飾或基因合成來完成,B項正確;基因在條件適宜的時候可以自我復制,但是蛋白質不能自我復制,C項錯誤;基因工程的原理是基因重組,遺傳物質發(fā)生了改變,屬于可遺傳變異,蛋白質工程改造的也是有關的基因,也可以遺傳,所以基因工程和蛋白質工程產(chǎn)生的變異都是可遺傳的,D項正確。 6.A　⑤為轉基因植株,只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就說明轉入的目的基因成功表達了,而轉基因技術的原理是基因重組,屬于可遺傳變異,A項正確;③侵染植物細胞后,重組Ti質粒上的T-DNA整合到棉花細胞的染色體上,B項錯誤;細胞中的基因是選擇性表達的,即使④的染色體上含抗蟲基因,⑤也不一定能夠表達出抗蟲性狀,C項錯誤;②重組質粒的構建需要限制性核酸內切酶和DNA連接酶的參與,而DNA聚合酶一般用于DNA復制過程,D項錯誤。 7.B　電刺激可誘導植物原生質體融合或動物細胞融合,A項正確;某種植物甲、乙兩品種體細胞雜交后代的染色體數(shù)是甲、乙兩品種雜交后代的染色體數(shù)的兩倍,B項錯誤;小鼠骨髓瘤細胞和經(jīng)抗原免疫小鼠的B淋巴細胞融合可制備單克隆抗體,C項正確;去除植物細胞的細胞壁和將動物組織分散成單個細胞均需酶處理,D項正確。 8.D　植物體細胞雜交可以克服遠緣雜交不親和的障礙,不用考慮兩種高等植物間的生殖隔離問題,A項正確;誘導原生質體融合可采用促融劑聚乙二醇處理,也可以采用離心、振動等物理方法,B項正確;雜種細胞應具有紅色液泡和綠色的葉綠體,可利用光學顯微鏡觀察、篩選出雜種原生質體,C項正確;若原生質體均為兩兩融合,可能是同種細胞融合,也可能是不同細胞融合,融合后的細胞中染色體數(shù)目可能為28,96或62條,D項錯誤。 9.A　用以治療癌癥的“生物導彈”就是以單克隆抗體的定位導向作用將抗癌藥物定向帶到癌細胞,在原位殺死癌細胞,A項錯誤;①過程的原理和植物原生質體融合的原理基本相同,都是依靠細胞膜的流動性,B項正確;②過程需要篩選出既能無限增殖又能分泌特異性抗體的雜交瘤細胞并克隆單個雜交瘤細胞,C項正確,過程③中由于抗體具有高度特異性使其跟蹤作用非常準確,D項正確。 10.A　卵子的發(fā)生開始于胚胎性別分化之后,并且MⅠ和MⅡ兩次分裂是不連續(xù)的,A項錯誤;雄原核形成與卵子完成減數(shù)第二次分裂是同時進行的,B項正確;精子觸及卵細胞膜的瞬間,發(fā)生透明帶反應,阻止其他精子進入,是防止多精入卵受精的第一道屏障,C項正確;獲能的精子能夠刺激卵細胞膜發(fā)生變化,阻止其他精子進入卵內,是防止多精入卵受精的第二道屏障,D項正確。 11.D　來自同一個胚胎的后代具有相同的遺傳物質,因此不需要將囊胚進行多等分,而應分離少量滋養(yǎng)層細胞,培養(yǎng)后檢測基因型,從中篩選所需胚胎進行移植,A項錯誤;需要從囊胚中分離少量滋養(yǎng)層細胞,培養(yǎng)后檢測基因型,B項錯誤;應從囊胚中分離少量滋養(yǎng)層細胞進行檢測,因為羊水中細胞可能不是胚胎脫落的細胞,篩選出基因型為hh的個體進行移植,C項錯誤;培育試管嬰兒時,需先進行超數(shù)排卵處理,再進行體外受精,D項正確。 12.A　植物體細胞雜交和動物細胞融合技術的原理不完全相同,植物體細胞雜交的原理是細胞膜的流動性和細胞的全能性,而動物細胞融合的原理是細胞膜的流動性和細胞增殖,A項錯誤。從理論上講,基因工程和細胞工程都可以定向改造生物的遺傳性狀和克服遠緣雜交不親和的障礙,B項正確。基因工程的工具酶有限制酶、DNA連接酶等,限制性核酸內切酶可以識別特定的脫氧核苷酸序列,并在每條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵進行切割的一類酶,DNA連接酶用于構建基因表達載體;細胞工程的工具酶有纖維素酶、胰蛋白酶等,纖維素酶用于去除植物的細胞壁,胰蛋白酶可使動物組織分散成單個細胞,C項正確。通過基因工程和發(fā)酵工程可以生產(chǎn)出乙肝疫苗、胰島素、某些種類的單克隆抗體,D項正確。 13.答案(1)控制脲酶合成的基因　尿素　異養(yǎng) (2)稀釋度過高(或涂布器灼燒后沒冷卻)　該土樣中有多種細菌能分解尿素 (3)①C種菌落的細菌不能分解尿素 ②C種菌落的細菌可從A或B菌落的代謝產(chǎn)物中獲得氮源 解析(1)分解尿素的細菌之所以能分解尿素的根本原因是具有控制合成脲酶的基因。為篩選出分解尿素的細菌,在配制培養(yǎng)基時應選擇尿素作為唯一氮源,即能分解利用尿素的細菌能正常生長繁殖,不能利用尿素的細菌被淘汰。分解尿素的細菌不能用CO2作為碳源,但可用葡萄糖作為碳源,由此得出分解尿素的細菌是異養(yǎng)型生物。(2)利用稀釋涂布平板法進行接種培養(yǎng)后,若有3個平板均沒出現(xiàn)菌落,可能的原因是稀釋度過高,導致涂布的菌液中不含分解尿素的細菌,或涂布器灼燒后沒冷卻,導致接種液中尿素分解菌被殺死。若在某個稀釋度下涂布接種的3個平板經(jīng)適宜培養(yǎng)后均存在多種不同特征的菌落,說明接種用的土樣中存在多種尿素分解菌,而不同分解菌形成的菌落特征不同。(3)結合題意分析,A、B、C三種菌落能混合生長在篩選尿素分解菌的選擇培養(yǎng)基中,但C菌落卻不能單獨生長在這樣的選擇培養(yǎng)基中,說明利用A、B菌落分解利用尿素,但C菌落不能單獨分解利用尿素,很可能就是C種菌落的細菌可從A或B菌落的代謝產(chǎn)物中獲得氮源。 14.答案(1)抗鹽基因(目的基因)是否插入到煙草的染色體DNA上 (2)HindⅢ　SalⅠ (3)否　含有目的基因的質?？顾沫h(huán)素的基因被破壞 (4)再分化　分化　基因的選擇性表達 解析(1)抗鹽基因是否在煙草細胞中穩(wěn)定遺傳的關鍵是抗鹽基因(目的基因)是否插入到煙草的染色體DNA上。(2)只用SalⅠ酶切割含有目的基因的DNA與質粒,形成相同的黏性末端,容易發(fā)生自身連接和反向接入,BamHⅠ會破壞目的基因,則在構建重組質粒時,應選用SalⅠ、HindⅢ兩種酶對質粒和含抗鹽基因的DNA進行切割,以保證重組DNA序列的唯一性。(3)選用SalⅠ、HindⅢ兩種酶對質粒進行切割時,形成的重組質粒中含抗氨芐青霉基因而抗四環(huán)素基因被破壞,故農(nóng)桿菌中不含有目的基因。(4)愈傷組織經(jīng)再分化,形成完整植株,這一過程需要再轉接到分化培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),細胞分化的實質是選擇性表達。 15.答案(1)細胞核　細胞難以脫分化,體細胞核內雖然有全套基因,但大部分基因在分化后就不再表達,很難被激活　卵細胞體積大,易操作,營養(yǎng)豐富,未受精的卵細胞的細胞質中含有激活體細胞的細胞核全能性的物質(或未受精的卵細胞的細胞質易激發(fā)體細胞的細胞核全能性表達) (2)胰蛋白(或膠原蛋白)　動物血清 維持培養(yǎng)液的pH　早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植技術 解析(1)克隆猴的誕生,體現(xiàn)了動物細胞的細胞核具有全能性。由于動物細胞難以脫分化,體細胞核內雖然有全套基因,但大部分基因在分化后就不再表達,很難被激活,因此相對于植物組織培養(yǎng)而言,動物尤其是高等動物的克隆比較困難?？寺∵^程(核移植)中一般利用未受精的去核卵細胞作為受體細胞,原因是卵細胞體積大,易操作,營養(yǎng)豐富,未受精的卵細胞的細胞質中含有激活體細胞的細胞核全能性的物質(或未受精的卵細胞的細胞質易激發(fā)體細胞的細胞核全能性表達)。(2)克隆猴培養(yǎng)過程(動物細胞培養(yǎng))中需要用胰蛋白(或膠原蛋白)酶處理使細胞從瓶壁上分離下來。為了提高動物細胞克隆形成率,可以選擇適宜的培養(yǎng)基、添加動物血清等天然成分,以滋養(yǎng)細胞支持生長。動物細胞培養(yǎng)中添加CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH?？寺『?核移植)除了用到動物細胞工程的相關生物技術手段外,還必須用到胚胎工程中的早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術。