细胞生命历程和基因工程

一、单选题

1．细胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的现象。下列有关叙述正确的是( )

A. 皮肤色素沉积出现的“老年斑”是细胞分化的结果

B. 衰老细胞细胞膜的通透性改变，使物质运输效率增强

C. 成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞消除，是通过细胞凋亡完成的

D. 造血干细胞分化出各种血细胞说明已分化的细胞具有全能性

2．下列对于细胞周期及细胞生命历程的相关叙述，正确的是( )

A. 人体内正常的细胞周期受原癌基因调控，与抑癌基因无关

B. 秋水仙素处理后的植物顶芽细胞仍然有完整的细胞周期

C. 衰老细胞内黑色素的积累会影响细胞内的物质交流和信息传递

D. 细胞在分化的过程中不能发生分裂，而分裂的细胞都没有分化

3．同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的直接原因是( )

A. 二者所处的细胞周期不同

B. 二者合成的特定蛋白不同

C. 二者所含有的基因组不同

D. 二者核DNA的复制方式不同

4．甲、乙、丙三图分别表示某一动物体内3个正在进行分裂的细胞，下列说法错误的是( )

A. 甲过程只能发生在睾丸中

B. 乙过程可以发生在皮肤生发层或睾丸

C. 甲、丙细胞中染色体数目等于正常体细胞中的染色体数目

D. 乙、丙细胞姐妹染色单体的数目为甲的二倍

5．在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如表所示(“＋”表示操作，“－”表示未操作)：

则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( )

A. 细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚

B. 细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚

C. 细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散但看不到染色体

D. 染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚

6．图甲为某生物(2n=16)正常的细胞分裂图，图乙为该生物细胞分裂某些时期染色体组数的变化曲线，其中①③为同源染色体，②④分别为X、Y染色体，A、a是染色体上的基因。下列有关叙述错误的是( )

A. 处于图甲所示分裂时期的细胞中含有32个核DNA

B. 图乙c段时期的细胞可形成四分体和发生基因重组

C. 图甲细胞中A基因的碱基数量大于a基因的碱基数量

D. ②④染色体上的基因遗传总是和性别相关联

二、非选择题

7．鸡干扰素是一种具有高效和广谱抗病毒作用的细胞因子，广泛用于动物领域的抗病毒治疗。科研人员将鸡干扰素基因作为目的基因，构建基因表达载体，通过农杆菌介导法导入烟草，以获得抗病毒烟草。下图为科研人员制备能合成鸡干扰素的烟草愈伤组织细胞的流程，①～④表示相关的操作，两种限制酶的识别序列及切割位点如表所示。请回答下列问题：

(1)步骤①中，利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是_________。科研人员还在两种引物的一端分别加上了________和________序列，以便于后续的剪切和连接。为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用两种限制酶，选择的原则是：Ti质粒内，每种限制酶有________个切割位点，酶切后，目的基因形成的两个黏性末端序列_______(相同/不相同)

(2)步骤②所构建的基因表达载体中未标注出的必需元件还有________，步骤③中需先用________处理农杆菌以便将基因表达载体导入细胞。

(3)步骤④中，科研人员提取愈伤组织细胞的RNA后，先通过________获得DNA，再进行PCR扩增，若最终未能检测出干扰素基因，其可能原因是________________。

参考答案

1．C

【解析】皮肤色素沉积出现的“老年斑”是细胞衰老的结果，A错误；衰老细胞的细胞膜的通透性改变，使物质运输效率降低，B错误；成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞消除，是通过细胞凋亡完成的，C正确；造血干细胞分化出各种血细胞不能说明已分化的细胞具有全能性，D错误。

【点睛】全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。细胞的全能性的体现，是以产生个体为标志；若无个体产生，则不能说明具有全能性。

2．B

【解析】人体内正常的细胞周期受原癌基因与抑癌基因的共同调控，原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长与分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A错误；秋水仙素处理后的植物顶芽细胞仍然有完整的细胞周期，B正确；衰老细胞内色素的积累会影响细胞内的物质交流和信息传递，C错误；细胞在分化的过程中不能发生分裂，而某些高度分化的细胞也可以分裂，如皮肤表皮的生发层细胞、蜜蜂的卵细胞，都是已经高度分化的细胞，仍然可以进行分裂，D错误。

【点睛】本题考查细胞分裂、分化、衰老、癌变的知识，学生对细胞分裂、分化、衰老、癌变的概念的识记和理解是解题的关键。

3．B

【解析】神经细胞和肌细胞都不进行有丝分裂，也无细胞周期，A错误；同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要原因是二者合成的特定蛋白不同，B正确；同一动物个体的神经细胞与肌细胞含有的基因组相同，C错误；神经细胞与肌细胞都不进行分裂，都没有核DNA的复制，D错误。

4．D

【解析】丙细胞中同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，且细胞质均等分裂，说明该动物是雄性的。甲细胞不含同源染色体，且着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞，因此该过程只能发生在睾丸中，A正确；乙过程进行的是有丝分裂，所以可以发生在皮肤生发层或睾丸中，B正确；根据以上分析已知，甲细胞处于减数第二次分裂后期，染色体数目与体细胞相同；丙细胞处于减数第一次分裂后期，染色体数目也与体细胞相同，C正确；由于甲、乙细胞中着丝点都已分裂，所以都不含染色单体，D错误。

5．C

【解析】解离目的是用药液使细胞分散开，而甲同学没有解离，所以其观察到的细胞相互重叠；漂洗目的是洗去解离液，便于染色，而乙未漂洗，影响染色效果，使得染色体着色很浅不清楚；丙同学取材在5～7mm处，为伸长区，已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，观察不到染色体，故选C。

6．C

【解析】图甲细胞中含有同源染色体，且染色体的着丝点已经分裂，姐妹染色单体形成的染色体正在移向细胞两极，说明图甲细胞处于有丝分裂后期，染色体数和DNA数都是体细胞的2倍，故A项正确；图乙中c段处于减数第一次分裂时期，在该段的减数第一次分裂前期可形成四分体，四分体时期发生的非姐妹染色单体交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合都属于基因重组，B项正确；A基因和a基因是基因突变形成的等位基因，而基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，所以A基因的碱基数量可能大于或小于或等于a基因的碱基数量，C项错误；②④分别为X、Y染色体，性染色体上基因的遗传总是和性别相关联，D项正确。

【点睛】

本题结合细胞分裂图和细胞分裂过程中染色体组数变化曲线图，综合考查细胞分裂过程中染色体数目的规律性变化、基因重组的细胞学基础、基因突变的实质、伴性遗传等相关知识，涉及的知识点较多，需要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。

7． 鸡干扰素基因两端的部分核苷酸序列 GAATTC GGATCC 1 不相同 复制原点 Ca2+ 逆转录 鸡干扰素基因未能导入烟草愈伤组织细胞或导入烟草愈伤组织细胞的鸡干扰素基因未能转录 或鸡干扰素的mRNA 已经被水解

【解析】试题分析：本题考查基因工程，考查对目的基因获取、基因表达载体构建等基因工程步骤的理解，解答此题，可根据图中切割目的基因和质粒时所用的限制酶判断目的基因两端应添加的碱基序列，根据基因表达的环节分析愈伤组织细胞中不能检测出干扰素基因的原因。

(1)利用PCR技术扩增鸡干扰素基因时，引物应可以和鸡干扰素基因两端的部分核苷酸序列进行碱基互补配对，根据鸡干扰素基因两端的部分核苷酸序列可设计引物的碱基序列。据图可知，该转基因过程用EcoRⅠ和BamHⅠ两种限制酶分别切割目的基因和质粒，以避免质粒或目的基因的自身连接，应在两种引物的一端分别加上EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列GAATTC和GGATCC，以便于后续的剪切和连接。Ti质粒中每种限制酶有1个切割位点，则酶切产物两端粘性末端不同，不会发生自身环化。

(2)基因表达载体中除含有启动子、终止子、标记基因和目的基因外，还应含有复制原点，以便在宿主细胞中复制。将基因表达载体导入农杆菌，可用Ca2+处理农杆菌，以增大细胞壁通透性，提高转化效率。

(3提取愈伤组织细胞的RNA后，可通过逆转录获得DNA。鸡干扰素基因即便导入了农杆菌，也不一定能导入烟草愈伤组织细胞，导入烟草愈伤组织细胞的鸡干扰素基因不一定能够正常转录，转录出的鸡干扰素的mRNA 若被水解，则不能通过逆转录获得鸡干扰素基因，以上原因均可能导致愈伤组织细胞中不能检测出鸡干扰素基因。

广东省惠州市博罗县华侨中学生物第6章 细胞生命历程和基因工程单元测试