生物人教版高中选修3现代生物科技专题选修3专题一专题二练习题教学教材

生物人教版高中选修3现代生物科技专题选修3专题一专题二

练习题

选修3专题一、专题二练习题

1.Ⅰ、（10分）下图为人β-珠蛋白基因与其mRNA杂交的示意图，①～⑦表示基因的不同功能区。

据图回答：

⑴上述分子杂交的原理是；细胞中β-珠蛋白基因编码区不能翻译的序列是

（填写图中序号）。

⑵细胞中β-珠蛋白基因开始转录时，能识别和结合①中调控序列的酶是。

⑶若一个卵原细胞的一条染色体上，β-珠蛋白基因编码区中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是。

⑷上述突变基因的两个携带者婚配，其后代中含该突变基因的概率是。

2.为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。

（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的处，

DNA连接酶作用于处。（填“a”或“b”）

（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和法。

（3）由导入目的基因的水稻细胞培

养成植株需要利用

技术。该技术的核心是

和。

（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的作探针进行分子杂交检测，又要用方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。

3.家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。（1）进行转基因操作前，需用___________酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。

（2）为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的

_________和___________之间。

（3）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。改PCR反应体系的主要成分应该包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、

_____________和_________________。

（4）利用生物反应器培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以_________________，增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。

4.肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实验表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图１。

请回答：

（１）进行过程①时，需用酶切开载体以插入let-7基因。载体应用RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let-7基因转录，该部位称为。（２）进行过程②时，需用酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。

（３）研究发现，let-7基因能影响RAS的表达，其影响机理如图２。据图分析，可从细胞提取进行分子杂交，以直接检测let-7基因是否转录。肺癌细胞

增殖受到抑制，可能是由于细胞中

（RASmRNA/RAS蛋白）含量减少引起的。

5.生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA 片段信息的过程图。

据图回答：

（1）过程①酶作用的部位是键，此过程只发生在非结合区DNA，过程②酶作用的部位是

键。

（2）①、②两过程利用了酶的特性。（3）若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要过程③的测序结果与酶的识别序列进行对比，已确定选用何种酶。

（4）如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合，则其识别、结合DNA序列位基因的

。

（5）以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有

（多选）

A.分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提rRNA

B.用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素

C．通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位

D．将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟。

6.转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请回答：

（1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制

酶，对进行切割。

（2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有，作为标记基因。

（3）香蕉组织细胞具有，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的。

7．人体细胞内含有抑制癌症发生的p53基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测。

(1)目的基因的获取方法通常包括__________________和

__________________。

(2)上图表示从正常人和患者体内获取的p53基因的部分区域。与正常人相比，患者在该区域的碱基会发生改变，在上图中用方框圈出发生改变的碱基对；这种变异被称为

___________________。

(3)已知限制酶E识别序列为CCGG，若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的p53基因部分区域(见上图)，那么正常人的会被切成______个片段；而患者的则被切割成长度为______对碱基和______对碱基的两种片段。

(4)如果某人的p53基因部分区域经限制酶E完全切割后，共出现170、220、290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型是________(以P+表示正常基因，P-表示异常基因)。

8.植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。

回答下列问题：

（1）理论上，基因组文库含有生物的基因；而cDNA文库中含有生物的基因。

（2）若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中出所需的耐旱基因。

（3）将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的是否得到提高。

（4）假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了（填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”）。

9.嗜热土壤芽胞杆菌产生的β-葡萄糖苷酶（BglB）是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：

Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶

（1）PCR扩增bglB基因时，选用 ________ 基因组DNA作模板。

（2）右图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入和

不同限制酶的识别序列。

（3）大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为

____________ 。

Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响

（4）据图1、2可知，80℃保温30分钟后，BglB酶会；为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好控制在（单选）。

A.50℃

B.60℃

C.70℃

D.80℃

Ⅲ.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性

在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因。

（5）与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比，上述育种技术获得热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR过程中（多选）。

A.仅针对bglB基因进行诱变

B.bglB基因产生了定向突变

C.bglB基因可快速累积突变

D.bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变

10．土壤农杆菌是一种能引起双子叶植物产生冠瘿瘤的土壤细菌，它带有一个大的质粒叫Ti质粒，它是携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段，只有T—DNA片段才转入植物细胞的基因组。

（1）从细胞结构的特点与复杂程度看，土壤农杆菌属于细胞，其质粒是能够自主的环状

分子，Ti质粒作为转基因技术的基因表达载体，除了标记基因和目的基因外，还必须具有______________、

______________。

（2）为了使某种植物具有抗旱性状而又不引起植物产生冠瘿瘤，需对Ti质粒进行修饰，即祛除瘤基因，将抗旱基因转移至，然后在一定条件下将外植体在含

的稀释培养基上培养，此时修饰的T—DNA转入植物细胞并整合到植物基因组中。

（3）将上述外植体置于一个含有某种抗生素的合适培养基中进行筛选，该培养基从功能上看应属于_________培养基，发生转化的外植体开始增殖，经_____________过程形成愈伤组织，愈伤组织的特

点，再通过

_________________过程产生不定芽和体细胞胚，最终长出整个植物。

（4）基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定，在性状水平上鉴定的方法是_________

___________________________________________________ ________。在蛋白质水平进行检测的方法是从转基因植株提取蛋白质，进行_____________________，判断是否产生杂交带。

（5）为获得纯合的转基因植株，还需要对转基因植株进行严格的。

11．某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究，请回答下列问题：

（1）2,4－D常用于籼稻愈伤组织的诱导，对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化，在配制分化

培养基时需＿＿＿＿＿＿（填“升高”、“保持”或“降低”）2,4－D的浓度。

（2）当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时，出现具有分生能力的绿色芽点，但继续出芽，通常在培养基中添加＿＿＿＿＿＿，以促进幼苗形成。

（3）研究中用显微镜可以观察到的现象是＿＿＿＿＿＿（填下列序号）。

①绿色芽点细胞排列松散

②刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离

③胚状体细胞中有叶绿体

④分化的愈伤组织的各细胞的形态大小一致

（4）经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体，其叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照，叶绿素总量不变。某同学用＿＿＿＿＿＿（填序号：①绿色②红色③蓝紫色④黄色）光照射突变体和对照叶片，检测到两者光合放氧差异不大。若取等量色素提取液进行层析，会发现突变体第＿＿＿＿＿条色素带（自上而下）窄于对照组。

（5）胚乳（3n）由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织，培育三倍体，需适时晚年除胚，以免胚的存在影响愈伤组织细胞的＿＿＿＿＿＿，还可避免再生苗中混有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。12．回答下列有关植物组织培养的问题。

(1)用于植物组织培养的植物材料称为_____ _____。

(2)组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过

程称为______________________。

(3)在再分化阶段所用培养基中，含有植物激素X和植物激

素Y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，来分化细胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：

1)当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，

___________________________；

2)_____________________________________________ _________________________；

3)_____________________________________________ _________________________。

(4)若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用

是____ __ _____；则植物激素X的名称是

___________________________。

(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是

____________________________。

13.通过植物组织培养技术可以快速繁殖、生产药物及培育无病毒的植物等。据图甲、表乙回答问题：

表乙：植物的花芽分别在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中的生

长状

况

（1）离体的植物器官、组织或细胞能够被培养成新的植物体的原因是______ ____。

（2）有植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构，若包上人造种皮，制成人工种子，可能解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。胚状体来源于离体的植物体细胞，其形成过程中要经过的生理变化大体上是图甲中[ ]___________和[ ]________过程，在此过程中被培养的细胞始终受_______ __的调节（[ ]填序号）。（3）应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株，其原因是

_______________________________________________。（4）从表乙的实验结果可看出：吲哚乙酸和细胞分裂素是实验中的二种重要物质。其中，新芽形成必须的条件是

____________________________________；而在培养形成

完整新个体过程中，对它们的调控关键是

_________________________________________________。

14．科学家通过杂交瘤细胞培养生产单克隆抗

体的过程如图所示。请回答：

（1）生产单克隆抗体一般不直接培养B 淋巴细

胞，主要原因是

__________________________。

（2）图①中将______________注入小鼠体内，

而后从小鼠脾脏中获得B 淋巴细胞。

（3）在单克隆抗体制备过程中之所以选用B 淋

巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有_________________________________

_______________的特性。

（4）单克隆抗体制备过程运用了_______________和

________________的动物细胞工程技术手段。

（5）细胞培养过程中，培养液需添加一定量

的 ，

以防止杂菌污染；在含5%CO 2的培养箱中进行培养时CO 2的主要作用是 。

（6）除上述过程获得抗体外，再写出一种目前应用动物组织和细胞培养技术生产的生物制品：_________________。 ② ③

④ ⑤ ⑥ ①

15.下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究。据图回答相关问题。

（1）X、Y、Z细胞的名称分别是______________、

_________________ 、_________________ 。

（2）①过程类似于植物组织培养技术中的 ____________过程。与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较

___________。②过程的实质是 _____________________。（3）③过程中需用到的生物诱导剂是

____________________ 。

（4）④处需要筛选，其目的是

_______________________ 。

（5）用32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞，细胞质中能测到32P的细胞器有________和_________________ 。16．科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁殖速度，可以对此转基因奶牛进行克隆（如下图所示）

（1）在进行细胞培养之前，要对取自转基因奶牛的组织进行分离，形成单个细胞，这一过程中需要利用

酶处理，

（2）上述动物细胞工程中涉及的技术

有。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物的 ____ 具有全能性。

（3）将进行细胞培养的供体细胞核注入去核的卵母细胞中，去掉卵母细胞核的目的是

______ 。（4）重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内就会生出与供体奶牛遗传性状相同的牛犊，但也有可能出现性状上的某些差异，原因可能

是。

17.现有甲、乙两个烟草品种(2n=48)，其基因型分别为aaBB和AAbb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于800勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：

(1)甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为___________和____________。

(2)将叶肉细胞制成原生质体时，使用

______________________________破除细胞壁。

(3)在细胞融合技术中，常用的化学促融剂是

___________。

(4)细胞融合后诱导产生的细胞团叫_______________。

(5)在大于800勒克斯光照下培养，有________种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由___________的原生质体融合

来的(这里只考虑2个原生质体的相互融合)。由核细胞团分化发育成的植株，其染色体数是___________，基因型是___________。该植株自交后代中，在大于800勒克斯光照下，出现不能生长的植株的概率是_________

18.请回答：

（1）植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的，繁殖种苗的速

度。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部。

(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免的污染。（3）微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗，而与

配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需尊使用的生长调节剂是

(脱落酸、2，4-D)。

（4）将某植物试管苗培养在含不同浓

度蔗糖的培养基上一段时间后，单株

鲜重和光合作用强度的变化如图。据

图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增

加，光合作用强度的变化趋势是，单株鲜重的变化趋势是。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量 (能、不能)满足自身最佳生长的需要。

(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应 (降低，增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。

19.甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：

(1)为了培养该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用____________酶和__________酶去除细胞壁，获得具有活力的_____________，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成__________组织，然后经过

________________形成完整的杂种植株。这种培养技术称为________________________。

(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指

__________________________。假设甲和乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_____________。

(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的__________________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。

20.某研究者用抗原（A）分别免疫3只同种小鼠（X、Y和Z），每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清

抗体的效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数），结果如下图所示。

若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞（染色体数目40条），并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞（染色体数目60条）按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。

回答下列问题：

（1）制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过

次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是小鼠，理由是。

（2）细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有，体系中出现多种类型细胞的原因是。

（3）杂交瘤细胞中有个细胞核，染色体数目最多是条。