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评卷人 得分 一、综合题
1．猪的基因和人类的基因存在一定的相似度。据报道经特殊处理的猪皮可在人体上存活3周左右，起保护创面免受感染的作用。为了使移植的猪皮存活更长时间，有人设法导入人的相关基因（用P表示），获得转基因小白猪。其简要流程图如下图所示：
时细胞中的染色体组数是 。为了获得更多的卵母细胞，往往需要向雌性山羊
体内注入 激素。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和 。
（4）要同时获得多只与此转基因山羊遗传物质相同的小羊，可对囊胚进行 。
（5）下列不属于生物武器特点的是 （单选）。 A.致病力强，传染性大 B.污染面积大，危害时间长 C.有潜伏期，传染途径多 D.造价高，技术难度大
3．下图是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图，据图回答下列问题：
(1)图中A是________，B是_______。菊花茎尖培养成植物体的根本原因是__________。 (2)菊花的组织培养过程中，细胞增殖通过______来完成。在培养形成试管苗的过程中，其中应大量供给的元素是_______。试管苗形成过程中要给予一定光照，其目的是______。要促进茎尖细胞和生长，培养基中应有_______和_______两类激素。 (3)脱分化是指___________，脱分化和再分化这两个过程的进行还需要维持一定的外界条件，一是要有适宜的_________，二是要__________。否则植物组织培养就不能成
功。 请据图回答：
1中用到的工具酶是 ，将目的基因导入成纤维细胞常用的方法(4)这样培养成的试管苗的基因型是_______，这种繁殖方式是______________。 （1）过程○
4．在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含是 。
卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。右图为获得抗虫棉的技术流2中，常用 酶处理，将皮肤组织块分三次单个成纤维细胞。在（2）过程○
程。请据图回答： 培养成纤维细胞时需要满足的条件是通气、适宜的温度、pH、营养物质以及 环境。
3中，用 处理以获取更多的卵（母）细胞，其在体外需培养（3）过程○
到 期再通过显微操作进行去核处理。
3中所用的技术是 ；图中“早期胚胎”移植到母(4)过程○
猪子宫内时通常需要培养到 期。
2．加拿大科学家通过转基因山羊已经生产出重组的人类丁酰胆碱酯酶，该酶可用于对抗生化武器。下图是转基因山羊的培育过程示意图，请据图回答问题（山羊为二倍体）：
（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:目的基因的获取、______、将目的
基因导入受体细胞、__________。
（2）A过程需要的酶有 和 。
（3）要把重组质粒导入土壤农杆菌，首先必须用__________处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为__________态；然后将 在缓冲液中混合培养完成转化过程。 （4）含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过［C］_________________和［E］_________________。如要确保再生植株中含有抗虫基因，可在C过程的培养基中加入_________________。
（5）目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是_____________。这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是_________________。 5．下图为A、B不同物种间体细胞杂交示意图，请回答下列问题。
（1）在上述操作中，目的基因是 基因，将该基因导入受体细胞常用的方法是 法。 （2）胚胎工程是指对动物的早期胚胎或 所进行的多种显微操作和处理技术。图中过程⑦所涉及的胚胎工程技术是 。
（3）从雌性山羊卵巢内获取的卵母细胞需要培养到 期才能完成受精作用，此
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丙的实例中，兔甲称为_____ 体，兔乙称为__________体。 7．牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答下面的问题。
(1)图中a、b、c过程分别是指__________、__________、__________。
(2)供体母牛的主要职能是______________________；受体母牛必须具备______________________。
(3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是______________；处理的时期是__________；理由是__________。
(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有____________________。
(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？
__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 8．下图为哺乳动物精细胞变形成为精子的过程图解，请据图回答下面的问题。
(1)去除细胞壁而不损伤细胞可用________、________处理。在用促融剂处理时，使用的促融剂主要有________。
(2)融合细胞中可能包括________种类型，其中杂种细胞的遗传物质组成是_________________________________________________________________。
(3)由杂种细胞经人工诱导培养，经________增加细胞数目并不断分化，逐渐发育成C植株。该植株的性状与亲本植物的性状区别是_________________________________________________________________。 (4)整个培养过程应用了细胞工程的______和________两大技术，这种培育杂种植株的意义是__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 6．阅读如下材料： 材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
材料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。
材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。回答下列问题：
（1）材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用____________法。构建基因表达载体常用的工具酶有__________ 和__________。在培育转基因植物时，常用农杆菌转化，农杆菌的作用是__________
（2）材料乙属于__________工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对__________ 进行改造，或制造制造一种__________ 的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的__________ 序列发生了改变。
（3）材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到__________种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料
(1)写出各部分的名称：①______，②______，③______，④________，⑤________，⑥________，⑦________。
(2)精细胞变形成精子的过程中，细胞中的很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，为什么？
(3)为什么精子中的线粒体集中在尾部？
(4)请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：
①精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的________能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。
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②某动物排卵时，减数第一次尚未完成，此时卵子处于________卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次________期时，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明卵子已完成了________。
9．下图为哺乳动物的生殖和个体发育过程，请据图回答下面的问题。
牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示)，请结合图示回答下列相关问题：
(1)哺乳动物精子和卵细胞在________中完成受精作用。
(2)哺乳动物个体发育的起点是________，其胚胎发育的整个过程在________中完成。 (3)图示Ⅰ过程为________，Ⅱ过程为________。
(4)图中“？”处应为________，内细胞团出现于________时期。
(5)过程①需经过多次细胞才能完成，请在下图中绘出该过程中每个细胞的体积、核内DNA含量与时间的关系。
(1)在进行细胞培养之前，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离，形成单个细胞，这个过程中需要利用______酶处理。
(2)用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞，原因是
_________________________________________________________________。 (3)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是________，此外，细胞增殖还表现出________和接触抑制等特点。
(4)将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中，去除卵母细胞细胞核的目的是 ______________________________________________。
(5)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊，但也不是100 %的复制，原因最可能是
__________________________________________________________________ ________________________________________________________________。
12．以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，请据图回答下列有关问题：
10．下图表示精卵相遇示意图，仔细读图，请据图回答下面的问题。
(1)写出各部分名称。
①________；②________；③__________；④__________；⑤________。
(2)精子与卵子相遇，________内的酶释放出来，可直接溶解________之间的物质，形成精子穿越________的通路。当精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应，称做________。
(3)精子入卵后，形成一个新的核即________。与此同时，被激活的卵子完成减数第二次，排出________后形成________。
(4)当____________________，受精过程至此结束。
11．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
(1)图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是________，①过程必须用到________酶，②过程使用的是________酶。③表示________技术，若方法C是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法，则方法C是________。
(2)如果转基因牛D的牛奶中含有________________，则说明血清白蛋白基因在个体水平已表达成功，其他细胞中不含血清白蛋白是________________的结果。 (3)图中A和B分别指______________和______________。
(4)图中奶牛的牛粪可以用于生产沼气，沼气工程利用的是生态工程的________原理。
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参
1．（1）酶和DNA连接酶 显微注射法
（2）胰蛋白（或胶原蛋白） 无菌、无毒（只答无菌也可得分） （3）促性腺激素 减数第二次中（或MⅡ中期） （4）（早期）胚胎培养 桑椹胚或囊胚 【解析】 试题分析：（1）过程○1表示基因表达载体的构建，需要用同一种酶对目的基因和运载体进行切割，然后用DNA连接酶将目的基因与运载体连接起来。将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。 （2）过程○2为动物细胞培养过程。要用胰蛋白或胶原蛋白处理组织块，使其分散成单个细胞。动物细胞培养除了要通气、适宜温度、PH、营养物质外，还需要无菌、无毒的环境条件。 （3）对于较小型的实验动物，使其排出更多卵子的主要方法是用促性腺激素处理，获得的卵子培养到减数第二次中期时，才具备与精子受精的能力。 （4）○3过程中所用的技术称作早期胚胎培养；猪、牛等胚胎一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才进行移植。
考点：本题考查基因工程、细胞工程、胚胎工程及转基因动物培育的相关知识，意在考查考生从图中获取相关的生物学信息，并运用这些信息，结合所学知识解决相关生物学问题的能力和理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界中一些生物学问题的能力。 2．
（1）丁酰胆碱酯酶（2分） 显微注射
（2）配子（2分，答有性生殖细胞、卵细胞和精子给分，只答卵细胞或只答精子不给分） 胚胎移植
（3）MII中（或减数第二次中，2分） 1 促性腺 卵细胞膜反应 （2分。其他答案均不给分）
（4）胚胎分割（2分） （5）D 【解析】 试题分析：（1）根据题意，是利用转基因山羊生产人类丁酰胆碱酯酶，所以丁酰胆碱酯酶基因是目的基因；由于受体是动物，故常用方法是显微注射法。
（2）根据胚胎工程的概念，它是指对动物的早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，图中过程⑦是将早期胚胎通过胚胎移植技术移植到雌羊的子宫内。
（3）从山羊体内获取的卵母细胞需要培养到减数第二次中期才具有受精能力；由于山羊是二倍体生物，减数结束细胞中染色体和染色体组数目减半，故此时细胞中染色体组数目是1个；为了获得更多的卵母细胞，可通过注射促性腺激素的方法促进雌羊超数排卵；受精过程中为防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。 （4）要同时获得多只遗传物质相同的小羊，可在囊胚期进行胚胎分割。
（5）生物武器的特点是致病力强，传染性大、污染面积大，危害时间长、有潜伏期，传染途径多。
考点：本题考查基因工程和胚胎工程的相关知识，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，形成知识的网络结构的能力。 3．（1)愈伤组织 根和芽 植物细胞具有全能性 (2)有丝 N、S、P、K、Ca、Mg 试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物 细胞素 生长素 (3)高度分化的植物器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程 温度 无菌(4)AaBb 无性生殖
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【解析】 试题分析：（1）高度分化的植物器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织，愈伤组织再分化形成根和芽，即胚状体或丛芽。植物组织培养激素有利是植物细胞全能性。
（2）组织培养过程中，细胞增殖通过有丝完成。CHO可以从空气和水获得，还需要供给镁元素合成叶绿素，故要大量供给N、S、P、K、Ca、Mg 。试管苗形成过程中要给予一定光照，其目的是进行光合作用合成有机物，满足生长需要。细胞素和生长素是启动细胞、脱分化和再分化的关键激素。
（3）高度分化的植物器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程为脱分化。脱分化和再分化这两个过程的进行还需要维持一定的外界条件，一是要有适宜的温度，保证细胞和分化正常进行，二是要无菌，避免感染杂菌实验失败。
（4）AaBb的菊花茎尖细胞基因型也是AaBb，故培养出的植株为AaBb，细胞方式为有丝，为无性生殖。
考点：本题考查植物组织培养技术相关知识，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，形成知识的网络结构能力。 4．（12分）
（1）基因表达载体构建 目的基因的检测与鉴定
2+
（2）酶 DNA连接酶 （3）Ca 感受 重组质粒和感受细胞
（4）脱分化 再分化 卡那霉素 （5）目的基因是否插入受体细胞的DNA分子上 DNA分子杂交技术 【解析】 试题分析：（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 （2）构建重组质粒需要酶和DNA连接酶。
2+
(3)如果受体细胞为细菌，需用Ca处理细菌，使细菌转变为感受态，然后将重组质粒和感受细胞放在缓冲液中完成转化过程。
（4）离体植物组织需经过[C]脱分化和[E]再分化过程培育成植株；由于质粒上含卡那霉素抗性基因（kan），所以要确保再生植株含有抗虫基因，需在培养基中加入卡那霉素进行筛选。 （5）目的基因在棉花植株内维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入受体细胞的DNA分子上，需通过DNA分子杂交技术进行检测。 考点：本题考查基因工程和植物组织培养的相关知识，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，形成知识的网络结构的能力。 5．(1)纤维素酶 果胶酶 PEG(或聚乙二醇)
(2)3 A和B植物的遗传物质之和 (3)有丝 具有A和B两种植物的性状 (4)植物体细胞融合 植物组织培养 克服远缘杂交不亲和的障碍
【解析】(1)去除植物细胞壁的常用方法为酶解法，即使用纤维素酶与果胶酶溶解并去除细胞壁，制得原生质体。
(2)融合细胞可包括AA型、BB型及AB型三种，其中杂种细胞的遗传物质组成应为A、B两种植物遗传物质之和。
(3)融合后的杂种细胞经有丝及细胞脱分化、再分化可形成杂种植株。
(4)该培养过程应用了植物体细胞融合及植物组织培养技术，该方法培育杂种植株的意义在于克服了远缘杂交不亲和的障碍。 6．（1）显微注射法 酶、DNA连接酶 农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中
（2）蛋白质 现有蛋白质 新蛋白质 氨基酸（3）同 供体 受体
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【解析】 试题分析：（1）目的基因导入动物受体细胞通常用显微注射法。 构建基因表达载体要用同种酶切割载体，以便有和目的基因相同粘性末端，和用DNA连接酶连接目的基因和载体。在培育转基因植物时，可以将目的基因出入到农杆菌的Ti质粒的T-DNA，农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中。
（2）材料乙通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质T4溶菌酶进行改造，通过其耐热性，为蛋白质工程。蛋白质工程还可以制作出全新蛋白质。引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的序列发生了改变，即第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸。 （3）胚胎移植同种动物供体（提供胚胎个体）和受体（接受胚胎移植个体），生理状况要相同，保证胚胎移植成功。
考点：本题考查基因工程、胚胎工程、蛋白质工程相关知识，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，形成知识的网络结构能力。
7．(1)超数排卵 冲卵 胚胎移植 (2)产生具有优良遗传特性的胚胎 健康的体质和健康的繁殖能力 (3)胚胎分割移植 桑椹胚或囊胚期 此时还未出现细胞分化 (4)体积小、细胞核大、核仁明显 (5)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种 【解析】(1)a过程是良种母畜在激素刺激下的超数排卵。b是用人工方法将母畜体内已经开始发育的早期胚胎取出的冲卵过程。c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。(2)供体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体母牛则是提供胚胎发育场所，所以受体母牛应具有健康的体质和健康的繁殖能力。(3)因在桑椹胚和囊胚期细胞还未开始分化，所以应在此时期进行胚胎分割。(4)因受精卵早期的速度很快，细胞来不及生长，下一次就开始，所以形成的胚胎干细胞(ES或EK细胞)的特点是细胞体积小、细胞核大、核仁明显。
8．(1)高尔基体 线粒体 细胞核 中心体 顶体 精子头 线粒体鞘 (2)细胞核储存遗传物质，线粒体给精子运动提供能量，所以二者都要保留，其他很多细胞结构会消失 (3)便于为精子的运动提供能量 (4)①顶体酶 ②初级 中 受精
【解析】(1)图示①～⑦名称依次为高尔基体、线粒体、细胞核、中心体、顶体、精子头、线粒体鞘。
(2)精子保留细胞核可保留遗传物质，保留线粒体可为精子运动供能。
(3)线粒体集中于精子尾部有利于为精子尾部摆动提供能量，从而为精子运动作保障。 (4)①精子的顶体是由高尔基体发育形成，精卵接触时顶体内含有的顶体酶释放出来，溶解卵丘细胞之间的物质和透明带，能协助精子进入卵细胞。②若动物排卵时，减数第一次尚未完成，则此时卵子处于初级卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次中期时，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明卵子已完成了受精。
9．(1)输卵管 (2)受精卵 输卵管和子宫 (3)胚胎发育 胚后发育 (4)原肠胚 囊胚 (5)如图所示：
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【解析】(1)哺乳动物受精作用及胚胎早期细胞在输卵管中进行；(2)受精卵是个体发育的起点，整个胚胎发育过程应在输卵管和子宫内完成； (3)图示Ⅰ、Ⅱ过程分别表示胚胎发育及胚后发育。 (4)图示“？”处应为原肠胚，内细胞团应出现于囊胚期，卵裂期每个细胞的体积不断减小，每个细胞的核DNA含量不变。
10．(1)①透明带 ②放射冠(卵丘细胞) ③减数第二次后期的卵子细胞核 ④第一极体 ⑤卵黄膜
(2)顶体 卵丘细胞 放射冠 透明带反应 (3)雄原核 第二极体 雌原核 (4)雌、雄原核充分发育，彼此融合形成合子
【解析】本题考查受精的过程，解题关键是理解受精的过程、受精过程中防止多精入卵的屏障，并能正确识图和析图。当精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应，即透明带反应，而不是卵黄膜封闭作用；受精过程完成的标志是雌、雄原核融合形成合子。
11．(1)胰蛋白 (2)该种细胞代谢旺盛、能力强，且遗传物质没有发生改变 (3)有丝 贴壁生长 (4)使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞 (5)①生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制；②生物的性状还受环境因素的影响
【解析】(1)实践中常用胰蛋白酶处理动物组织细胞使其分离开来。(2)传代10代以内的细胞代谢旺盛、能力强，遗传物质没有发生改变，适于作核移植的供体细胞。(3)在进行原代培养时，细胞以有丝的方式进行增殖，同时表现出贴壁生长和接触抑制的现象。(4)去除卵母细胞细胞核的目的是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。(5)生物的性状是细胞核基因和细胞质基因共同作用的结果，同时，生物的性状还受环境的影响，因此，克隆动物不可能是供体奶牛100%的复制品。(6)该克隆动物的培育过程中涉及核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术，说明了高度分化的哺乳动物体细胞的细胞核仍具有全能性。
12．(1)促性腺激素 逆转录 PCR 显微注射法 (2)血清白蛋白 基因选择性表达
(3)早期胚胎培养(受精卵培养) 胚胎移植 (4)物质循环再生
【解析】(1)在体外受精过程中首先要对良种奶牛用促性腺激素进行处理，以获得较多的卵母细胞。①过程为用性内切酶切割质粒的过程，②过程是通过逆转录的方法获得目的基因的过程，此过程中要用到逆转录酶，最常用的将目的基因导入动物细胞中的方法是显微注射法。
(2)转基因牛D如果能够分泌血清白蛋白，则说明其遗传物质内含有血清白蛋白基因并能成功表达。形成血清白蛋白是基因表达的结果，而其他细胞不含血清白蛋白是基因选择性表达的结果。
(3)体外受精完成后要对受精卵或早期胚胎进行培养，再进行胚胎移植以获得转基因个体，然后个体是否能分泌血清白蛋白需进行筛选。
(4)沼气工程充分利用了生态工程的物质循环再生原理。
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