金版教程高考生物大二轮复习 第一编 专题整合突破 专题9 现代生物科技易错题训练.docx

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金版教程高考生物大二轮复习第一编专题整合突破专题9现代生物科技易错题训练

专题9现代生物科技

1．供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。

而治疗性克隆能最终解决这些问题。

如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图回答。

（1）过程A表示________，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由①________细胞提供细胞质，进行人工重组，由此产生的重组细胞②的遗传物质主要来自图中的________。

（2）过程B表示的生物技术是________，C表示定向诱导技术，其诱导的对象是[　]________细胞。

（3）“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的________。

相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果多种多样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是___________。

（4）中国政府对“克隆人”的观点是________________________。

“有一男子患有白血病，经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复”，你认为这种做法符合伦理道德吗？

为什么？

___________。

答案　

（1）细胞核移植　（次级）卵母　乙　

（2）动物细胞培养　④　内细胞团（胚胎干）　（3）细胞核具有全能性　基因的选择性表达　（4）禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆　符合，因为脐带血不是来自胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞

解析　

（1）过程A为核移植，是将体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中。

重组细胞的遗传物质主要来自提供细胞核的个体，即乙。

（2）过程B为动物细胞培养，C诱导的对象是内细胞团，因为内细胞团将来要发育成各种组织和器官。

（3）“治疗性克隆”说明高度分化的体细胞的细胞核具有全能性。

“克隆的结果多种多样，是因为基因的选择性表达。

（4）中国政府禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆。

脐带血中的造血干细胞属于成体干细胞，不是来自胚胎，故用自己的脐带血治疗白血病符合伦理道德。

2．科学家培育出“三亲”胚胎的方法是：

先将甲的精子和乙的卵子体外受精，再将受精卵的细胞核取出，植入丙去核的卵子中，培育成胚胎。

回答下列问题：

（1）该“三亲”胚胎主要可避免携带亲本________（填“甲”

“乙”或“丙”）的线粒体致病基因，培育过程涉及的动物细胞工程基础技术是________。

（2）通过注射________激素可使乙、丙产生较多的卵子。

体外受精时，________后的精子和处于________期的卵子相遇，首先发生________反应，使精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜。

在该过程中，会产生________道屏障以防止多精入卵。

（3）当胚胎发育至________个细胞时可进行移植。

答案　

（1）乙　动物细胞培养　

（2）促性腺　获能　减数第二次分裂中（MⅡ中）　顶体　两　（3）8～16

解析　本题考查动物细胞工程、胚胎工程，难度中等。

（1）线粒体位于细胞质中，受精卵的细胞质几乎全部来自乙的卵细胞，去掉受精卵的细胞质，目的是避免携带亲本乙的线粒体致病基因；动物细胞工程的基础技术是动物细胞培养。

（2）给雌性动物注射促性腺激素，可以使雌性动物超数排卵；获能的精子和处于减数第二次分裂中期的卵子才具备受精能力，受精时先发生顶体反应；在受精过程中透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。

（3）当胚胎发育至8～16个细胞阶段可以进行移植。

3．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）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________。

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

答案　

（1）丁酰胆碱酯酶　显微注射　

（2）配子　胚胎移植　（3）MⅡ中（或减数第二次分裂中）　1　促性腺　卵细胞膜反应　（4）胚胎分割　（5）D

解析　本题考查转基因技术的应用及胚胎工程的知识，解答时应熟知现代生物技术的原理、方法、步骤等相关知识，并能利用所学知识分析解答有关生物学问题。

（1）题中所述目的基因应为丁酰胆碱酯酶基因，该基因导入受体细胞常用显微注射技术。

（2）胚胎工程是指对动物的早期胚胎或配子所进行的多种显微操作技术。

图中⑦过程表示把早期胚胎植入代孕母羊子宫内，涉及的技术是胚胎移植。

（3）卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能完成受精作用。

为了获得更多的卵母细胞，往往需要向雌性山羊体内注入促性腺激素，防止多精入卵的屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。

（4）可通过胚胎分割技术获得多只转基因小羊。

（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，传染途径多等。

4．以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，据图回答有关问题：

（1）“试管牛”技术的操作流程是________（填字母）。

（2）图中数字标号代表的结构名称是：

①________，③________。

（3）d操作的名称是________，过程h常用的方法是________。

（4）在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意_________________。

（5）将③处的细胞分离进行培养，需在培养皿底部铺设一层细胞，称为饲养层，饲养层的作用是________________________。

（6）在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是________。

答案　

（1）a→b→f→g　

（2）滋养层　内细胞团　（3）胚胎移植　显微注射法　（4）要将内细胞团均等分割　（5）抑制细胞分化，促进细胞生长　（6）原肠胚

解析　

（1）“试管牛”是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术，图中“试管牛”技术的操作流程应是a→b→f→g。

（2）图中①是滋养层，③是内细胞团。

（3）d操作是胚胎移植；过程h是将外源基因导入受精卵，常用显微注射法。

（4）在对囊胚期胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。

（5）饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培养时，可作为干细胞分裂、增殖的营养细胞，能够维持细胞不分化的状态。

（6）哺乳动物早期胚胎发育过程中，囊胚的后一阶段是原肠胚。

5．根据所学生物学知识回答下列问题：

（1）若要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的________中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的________上。

（2）目前临床上使用的红细胞生成素（一种糖蛋白，用于治疗肾衰性贫血）主要来自基因工程技术生产的重组人红细胞生成素（rhEPO）。

检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。

分泌该单克隆抗体的________细胞，可由rhEPO免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成，在融合过程中至少需要进行________次筛选。

（3）在“试管牛”的培育过程中，采用激素处理可使良种母牛一次排出多枚卵母细胞，最常用的激素是________。

从良种公牛采集的精子需________后才能进行受精作用；防止多精入卵的两道屏障依次为________、________。

（4）生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免系统结构或功能失衡。

这体现了生态工程的什么原理？

________。

A．协调与平衡原理B．物种多样性原理

C．物质循环再生原理D．整体性原理

（5）下表为几种限制性核酸内切酶识别的序列和切割的位点。

下图表示某DNA在目的基因的两端1、2、3、4四处有BamHⅠ或EcoRⅠ或PstⅠ的酶切位点。

现用BamHⅠ和PstⅠ两种酶同时切割该DNA片段（假设所用的酶均可将识别位点完全切开），下列各种酶切位点情况中，可以防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状的是________。

A．1为PstⅠ，2为EcoRⅠ，3为EcoRⅠ，4为BamHⅠ

B．1为EcoRⅠ，2为BamHⅠ，3为BamHⅠ，4为PstⅠ

C．1为BamHⅠ，2为EcoRⅠ，3为BamHⅠ，4为PstⅠ

D．1为EcoRⅠ，2为PstⅠ，3为PstⅠ，4为BamHⅠ

（6）运用基因工程技术已经创造出了“蜘蛛羊”，该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白，高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。

为保证实验成功，产生蛛丝蛋白的基因需从cDNA文库中获取，并与____________________等调控组件重组在一起，然后与载体相连构建成为表达载体；再通过________方法，将表达载体导入羊的________，获得重组细胞。

将获得的重组细胞培养成早期胚胎后，移植到经过______处理的受体母羊子宫内。

因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全研究清楚，所以在早期胚胎的培养中，往往还需要添加______。

答案　

（1）TDNA　染色体DNA　

（2）杂交瘤　2　（3）促性腺激素　获能　透明带反应　卵细胞膜反应　（4）B

（5）C　（6）羊的乳腺蛋白基因的启动子　显微注射　受精卵　同期发情　动物血清

解析　本题考查现代生物科技的相关知识，涉及基因工程、胚胎工程、单克隆抗体的制备及生态工程等知识，主要考查对基础知识的理解分析能力及综合运用能力。

（1）目的基因先插入农杆菌Ti质粒的TDNA中，然后用该菌感染植物细胞，将目的基因整合到植物细胞的染色体DNA中。

（2）用rhEPO免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，以制备单克隆抗体，在此过程要进行两次筛选，第一次筛选是在特定的选择培养基上，未融合的亲本细胞（B淋巴细胞和骨髓瘤细胞）和融合的具有同种核的细胞（BB融合细胞、瘤瘤融合细胞）都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长，这种杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生单一的特异性抗体。

第二次筛选后可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。

（3）用促性腺激素可促使良种母畜超数排卵；精子需获能后才能进行受精作用；防止多精入卵的两道屏障依次是透明带反应、卵细胞膜反应。

（4）题中所述体现物种多样性原理。

（5）由题图可知三种酶的识别序列和切割位点各不相同，因此要防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状，该DNA分子在图示的4个位置被切开后，在位置2和3处应不能产生相同的黏性末端，由题意可知，在位置2和3处不能为同一种酶，故答案选C。

（6）cDNA文库是利用mRNA反转录获得的，除去了基因结构中内含子的干扰，实验容易成功，为让目的基因在羊的乳汁中表达，应在目的基因前加上羊的乳腺蛋白基因的启动子，构建成基因表达载体；基因表达载体常用显微注射法导入受精卵，获得重组细胞。

胚胎移植时要对受体进行同期发情处理，这样可以为胚胎移植入受体子宫提供相同的生理环境；早期胚胎的培养中，除基本营养成分外，还需要添加动物血清。

6．如图是一个人工农业生态系统模式图（大棚温度、CO2浓度等可适当控制）。

请据图回答：

（1）该生态工程所遵循的基本原理是________________（写两种）。

（2）相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益，主要原因是充分利用了________中的能量。

（3）沼气池中的微生物在该生态系统中的主要功能是________；沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的意义是____________________。

（4）农作物青贮的主要操作是：

甘薯藤切段→填压进入青贮窖中→密封一段时间，其目的在于_________________。

（5）请用箭头和文字表示这个生态系统中能量流动的图解（各种生物的呼吸耗能不要求画出）。

答案　

（1）物质循环再生原理、协调与平衡原理　

（2）粪便等废物　（3）分解作用　可以增加大棚中CO2浓度，增强植物的光合作用，提高作物的产量　（4）通过微生物发酵，初步分解农作物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化吸收

（5）

解析　

（1）生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理及系统学和工程学原理。

该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。

（2）一般的农业生态系统中，粪便直接被分解者分解，秸秆直接燃烧，此人工农业生态系统充分利用了粪便和秸秆中的能量。

（3）沼气池分解了粪便等废物，产生沼气。

沼气燃烧产生的CO2进入大棚，增强了植物的光合作用。

（4）青贮的作用是通过微生物发酵，初步分解农作物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化吸收。

7．已知哺乳动物的早期胚胎发育分为受精卵→2细胞→4细胞→8细胞→桑椹胚→囊胚→原肠胚几个阶段，请回答下列与胚胎发育及胚胎工程相关的问题。

（1）从受精卵到桑椹胚阶段，细胞分裂的方式是________。

透明带内有机物总量在________（填“减少”或“增加”）。

最早的细胞分化发生在________期，其中________发育成胎儿的各种组织，滋养层发育成胎儿的________和________。

（2）胚胎移植过程中需对供、受体母牛进行______，并进行______，用激素对供体母牛做________处理。

把供体母牛子宫内的胚胎冲出来，叫作________。

（3）胚胎分割是将发育良好、形态正常的________或________移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针或者分割刀进行分割。

在进行分割时，要注意将内细胞团________分割。

胚胎分割产生的个体具有________（填“相同”或“不同”）的特征。

答案　

（1）有丝分裂　减少　囊胚　内细胞团　胎膜　胎盘　

（2）选择　同期发情处理　超数排卵　冲卵　（3）桑椹胚　囊胚　均等　相同

解析　从受精卵到桑椹胚阶段，细胞通过有丝分裂进行，透明带内的有机物总量在减少。

囊胚期开始细胞分化，其中内细胞团发育成胎儿的各种组织。

滋养层发育成胎儿的胎盘和胎膜。

（2）胚胎移植时对供体母牛进行同期发情处理，用促性腺激素对母牛作超数排卵。

把供体母牛内的胚胎冲出来叫冲卵。

（3）胚胎分割时选桑椹胚或囊胚，且将内细胞团均等分割，使产生的个体具有相同的特征。

8．第三十届奥运会在英国伦敦举行，其中的马术比赛被称为贵族的运动，英国纯血马是世界顶级马术比赛的常用马种，其数量少，生育力低。

现代生物技术能有效提高优质马的生育效率。

请据此回答有关问题。

（1）用________激素处理适龄纯血母马，可使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。

将采集的卵母细胞人工培育至减数第二次分裂的中期，在显微镜下可观察到次级卵母细胞和________。

（2）体外受精前要对精子进行一定的处理，使其________。

（3）为获得同卵双胎或多胎，可以在胚胎发育的________期用机械方法将胚胎分割。

（4）随着动物克隆技术的发展，人们可以将纯血马的________移入其他马的________细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内。

为保证胚胎移植的成功，胚胎的供体和受体应保持____________。

（5）克隆技术在带来巨大社会效益和经济效益的同时，也对人们的传统观念造成了极大冲击，我国政府的态度是禁止________性克隆人。

（6）把含有某外源基因的受体细胞培育成为一匹优质马还需要用到的技术有________________________________（至少写出两种）。

答案　

（1）促性腺　第一极体　

（2）获能　（3）桑椹胚或囊胚　（4）细胞核　去核卵母　相同的生理环境　（5）生殖　（6）核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术

解析　本题综合考查胚胎工程的相关知识。

使动物多排卵通常用促性腺激素处理。

对采集到的精子要先进行获能处理，然后才能进行受精作用。

将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期，在显微镜下可看到次级卵母细胞和第一极体。

胚胎发育过程中要获得更多的个体，通常对桑椹胚期或囊胚期的胚胎进行胚胎分割移植。

动物克隆技术是将动物体细胞核移植到去核的卵母细胞中，胚胎移植时要对供体和受体动物作同期发情处理，使其具有相同的生理环境。

转基因动物的培育过程中需要用到基因工程技术、核移植技术、早期胚胎培养（即动物细胞培养）技术、胚胎移植技术等。

9．因为猪的基因和人类的基因存在一定相似度。

据报道经过特殊处理的猪皮可在人身上存活3周左右，起到保护创面免受感染的作用。

为了使移植的猪皮存活时间更长，有人设法导入人的相关基因（用P表示），获得转基因小白猪。

其简单流程如图所示：

（1）过程①中形成重组DNA常用的酶有_____________________；将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是_____________________。

（2）过程②中，常用________酶处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。

在培养成纤维细胞时需要满足的条件是无菌、无毒的环境、________、温度和pH、________。

（3）过程③中所用的胚胎工程技术是________，然后将早期胚胎移入另一头与供体________但未经配种的代孕母猪的相应部位。

（4）图中的卵母细胞应在体外培养到________期。

答案　

（1）限制性核酸内切酶、DNA连接酶　显微注射法

（2）胰蛋白（或胶原蛋白）　营养　气体环境（或通气环境）　（3）早期胚胎培养　同期发情（或同时发情）　（4）减数第二次分裂中

解析　实际上，基因工程仅仅创造出工程细胞，若要转化为产品，需要实施细胞工程或胚胎工程。

过程③是将重组细胞培育为可移植的早期胚胎的过程，为确保移植成功，需保证代孕母猪的子宫内生理状态与供卵母体的生理状态一致。

10．第41个世界地球日的主题为“珍惜地球资源，转变发展方式，倡导低碳生活”，实质就是实现经济与生态环境的可持续发展，如图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，用作物养猪、养鸭，用稻秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。

请据图回答下列问题：

（1）沼气池发酵产生的沼气能成为人类的能源物质，提高了该生态系统的能量利用率，这主要遵循了生态工程的________原理。

（2）从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是_________________________________________________。

（3）“低碳生活”正在成为全社会的共识，成为人们所期待的最为主导的生存和发展方式，“低碳”指________。

指出图中体现“低碳”的一个做法：

____________。

（4）若此图为碳循环的部分示意图，与碳循环有直接关系的细胞器是________；在农业生产上，若将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，试分析其增产的原因：

_____________________。

答案　

（1）物质循环再生　

（2）实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染（合理地调整生态系统中的能量流动关系，提高能量利用率，减少环境污染）　（3）较低（更低）的温室气体（二氧化碳为主）排放　秸秆不作燃料，用于培育蘑菇、生产沼气

（4）叶绿体和线粒体　蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强

解析　

（1）沼气池发酵产生沼气，提高了生态系统的能量利用率，主要遵循物质循环再生原理。

（2）建立生态农业的目的是实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品产量，减少环境污染。

（3）低碳是指较低的温室气体排放。

体现“低碳”的作法：

如秸秆不作燃料，用于培育蘑菇和生产沼气。

（4）光合作用与呼吸作用参与碳循环，参与的细胞器有叶绿体和线粒体。

蘑菇为真菌，只能进行呼吸作用，产生的CO2可供蔬菜光合作用所利用。

11．随着人们生活水平的提高，对乳制品的需求越来越大，为了扩大生产，提高产崽率，要进行良种牛的培育。

如图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，请据图回答：

（1）用________激素处理使供体母牛超数排卵。

（2）冲卵实质上是用特定装置将供体母牛子宫内的________冲洗出来。

通过_____和早期胚胎培养也可以获得胚胎移植所需胚胎，但使用该方法需要对精子进行获能处理，通常采用的方法有培养法和______两种。

卵子也需要有准备阶段，当达到________期时，才具备与精子受精的能力。

（3）从A到E中，适宜牛的胚胎移植的时期有________。

（4）图E中标号1所指为________，它将来发育成________。

（5）胚胎早期培养所用的培养液成分一般比较复杂，除含有一些无机盐和有机盐类外，还需要维生素、________、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及________等物质。

答案　

（1）促性腺　

（2）早期胚胎　体外受精　化学诱导法　减数第二次分裂中　（3）D、E　（4）内细胞团　胎儿的各种组织　（5）激素　血清

解析　常用促性腺激素处理，使供体母牛超数排卵，冲卵实质上是用特定装置将供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来。

通过体外受精和早期胚胎培养也可以获得早期胚胎。

精子获能处理的方法有化学诱导法和培养法。

卵子通常到减数第二次分裂中期才具备与精子受精的能力。

胚胎移植常用囊胚或桑椹胚进行。

图E中标号1所指为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。

胚胎早期培养所用的培养液成分一般比较复杂，除含有一些无机盐和有机盐类外，还需要维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等物质。

12．请回答有关下图的问题：

（1）图甲中①～⑤所示的生物工程为蛋白质工程。

该工程是指以______________________________作为基础，通过对蛋白质的修饰或合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类生产生活的需求。

（2）图甲中序号④所示过程叫做________，该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是________（请将模板碱基写在前）。

（3）如图乙，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，在基因尾端还必须有[2]________；图中[3]________的作用是为了鉴别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。

（4）若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产，则构建基因表达载体时，图乙中序号[1]代表的是乳腺蛋白基因的________；且在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选，保留含性染色体________的精子。

（5）为获得较多的受精卵进行研究，图甲中⑥过程一般用激素对供体做________处理；为提高培育成功率，进行⑩过程之前，要对供、受体动物做________处理。

若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培养到________期方能受精。

（6）用________技术处理发育到________期或囊胚期的早期胚胎，可获得同卵双胎或多胎。

若是对囊胚进行处理，要注意将________均等分割。

答案　

（1）蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系　

（2）反转录　A—T　（3）终止子　标记基因　（4）启动子　X　（5）超数排卵　同期发情　MⅡ中　（6）胚胎分割