届高考生物二轮复习大题提升八生物技术实践.docx

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届高考生物二轮复习大题提升八生物技术实践

八、现代生物科技专题

1．[2018·全国卷Ⅰ]回答下列问题：

（1）博耶（H.Boyer）和科恩（S.Cohen）将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。

该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了____________________________（答出两点即可）。

（2）体外重组的质粒可通过Ca2＋参与的______________方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬菌体DNA通常需与_____________组装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。

在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是______________。

（3）真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。

为防止蛋白质被降解，在实验中应选用______________的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加______________的抑制剂。

2．[2018·全国卷Ⅱ]某种荧光蛋白（GFP）在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。

某科研团队将某种病毒的外壳蛋白（L1）基因连接在GFP基因的5′末端，获得了L1－GFP融合基因（简称为甲），并将其插入质粒P0，构建了真核表达载体P1，其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。

回答下列问题：

（1）据图推断，该团队在将甲插入质粒P0时，使用了两种限制酶，这两种酶是________。

使用这两种酶进行酶切是为了保证________，也是为了保证________。

（2）将P1转入体外培育的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了________和________过程。

（3）为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：

将能够产生绿色荧光细胞的________移入牛的________中、体外培养、胚胎移植等。

（4）为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR方法进行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的________（填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”）作为PCR模板。

3．[2018·全国卷Ⅲ]2018年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。

回答下列问题：

（1）“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指__________。

通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目________（填“减半”“加倍”或“不变”）。

（2）哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度________（填“大于”或“小于”）体细胞核移植，其原因是____________________________。

（3）在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常，所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目________（填“相同”或“不同”），性染色体组合________（填“相同”或“不同”）。

4．[2018·江苏卷]为生产具有特定性能的α淀粉酶，研究人员从某种海洋细菌中克隆了α淀粉酶基因（1656个碱基对），利用基因工程大量制备α淀粉酶，实验流程见右图。

请回答下列问题：

（1）利用PCR技术扩增α淀粉酶基因前，需先获得细菌的________。

（2）为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接，需在引物的________端加上限制性酶切位点，且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点，主要目的是________。

（3）进行扩增时，反应的温度和时间需根据具体情况进行设定，下列选项中______的设定与引物有关，________的设定与扩增片段的长度有关。

（填序号）

①变性温度　②退火温度　③延伸温度　④变性时间　⑤退火时间　⑥延伸时间

（4）下图表示筛选获得的工程菌中编码α淀粉酶的mRNA的部分碱基序列：

图中虚线框内mRNA片段包含________个密码子，如虚线框后的序列未知，预测虚线框后的第一个密码子最多有________种。

（5）获得工程菌表达的α淀粉酶后，为探究影响酶活性的因素，以浓度为1%的可溶性淀粉为底物测定酶活性，结果如下表所示：

缓冲液

50mmol/LNa2HPO4－KH2PO4

50mmol/LTris－HCl

50mmol/LGly－NaOH

pH

6.0

6.5

7.0

7.5

7.5

8.0

8.5

9.0

9.0

9.5

10.0

10.5

酶相对活性%

25.4

40.2

49.8

63.2

70.1

95.5

99.5

85.3

68.1

63.7

41.5

20.8

　根据上述实验结果，初步判断该α淀粉酶活性最高的条件为________。

5．[2018·河北武邑中学调考]如图列举了几种植物的育种方式，请据图回答相关问题：

（1）甲育种方式称为______________，该过程用到的酶有________和________。

（2）愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度________化的呈无定型状的________细胞。

（3）通过丁方式可以获得脱毒苗，培养过程中c常常取用茎尖的原因是____________________。

（4）丙方式将外源目的基因导入受体植物细胞，最常采用的方法是____________。

（5）甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比，其优点是____________________。

6．[2018·河北正定中学调研]干扰素是治疗癌症的药物，其成分是一种糖蛋白，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.05μg，所以价格昂贵。

现在美国加利福尼亚的基因公司用如图所示的方式生产干扰素，试分析并回答下列问题：

（1）从人的淋巴细胞中取出____________，使它同质粒相结合，然后移植到酵母菌体内，让酵母菌____________。

（2）有人尝试将干扰素基因与大肠杆菌的质粒重组，转入大肠杆菌体内后，形成“工程菌”，此种操作能制备到干扰素吗？

________，请说明理由：

____________________________。

（3）中国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因移植到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析：

①人的基因之所以能移接到植物体内，其物质基础是________________。

②烟草有了抗病能力，这表明烟草体内产生了________。

这个事实说明，人和植物共用一套________，蛋白质合成方式________（基本相同/大不相同）。

7．[2018·内蒙古奋斗中学]如图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列问题：

（1）写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：

①________；②________；④________；⑤________。

（2）蛋白质工程的目的是________，通过________来实现。

（3）代表蛋白质工程操作思路的过程是________（填写数字）；代表中心法则内容的是________（填写数字）。

8．[2018·河南实验中学联考]如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题。

（1）克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，特有的技术手段是________。

两种动物繁殖的方式相比，实质性的区别为前者是________，后者是________。

（2）一般用________激素对供体母牛做超数排卵处理。

（3）为了提高胚胎的利用率，可以采用________技术处理早期胚胎，如果选择囊胚阶段的早期胚胎，在分割时需要注意______________________。

（4）如果培育转基因荷斯坦奶牛，可采用________技术将药用蛋白基因导入到受精卵中，并采用____________技术检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因。

9．[2018·河南安阳联考]下图表示从苏云金芽孢杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白质基因（简称Bt基因）及形成转基因抗虫棉的图解。

请据图回答下面的问题：

（1）图中a过程要用到的酶是________________。

（2）为确定抗虫棉是否培育成功，既要用放射性同位素标记的__________________作探针进行分子杂交测试，又要在个体水平上鉴定，后者具体过程是__________________________。

（3）活化的毒性物质应是一种________分子，可以全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上，使细胞膜产生孔道，导致细胞由于渗透平衡的破坏而破裂。

（4）我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究，可以减少农药、杀虫剂的使用，这将对________起到重要作用。

10．回答下列有关基因工程的问题：

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。

（1）通常情况下，获得的目的基因需要进行扩增，最简便的方法是________技术。

（2）如图为质粒限制酶酶切图谱。

下表为限制酶的酶切位点。

限制酶

BamHⅠ

HindⅢ

EcoRⅠ

NdeⅠ

识别序

列及切

割位点

G↓GATCC

A↓AGCTT

G↓AATTC

CA↓TATG

图示的质粒上有多个酶切位点，本实验中没有选择XbaⅠ酶切割质粒，原因是____________________。

（3）分析图示，可选择两种不同的限制酶______________切割质粒，以防止质粒自身环化。

质粒被切割后，可用DNA连接酶将其与目的基因连接。

在动物基因工程中将目的基因导入受体细胞时通常的方法是____________。

（4）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______________________________________。

11．[2018·湖北十堰联考]科学家已分离出H7N9病毒（一种RNA病毒）。

某制药厂根据下面流程图生产出预防和治疗甲流的抗体，请据图回答有关问题：

（1）若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自感染病毒的人体内的________细胞，促进d过程的常用诱导剂是________。

（2）假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成________种类型的C细胞，因此需用培养基筛选出________________________（填特点）的D细胞用于培养。

D细胞的名称是________。

（3）理论上，注射了该抗体的人群不能长期对甲流免疫，试分析原因：

______________________。

（4）不同种动物的体细胞融合，相比诱变育种和杂交育种方法，具有____________________________________等突出的特点。

（5）请说明不能用单个B淋巴细胞获得大量抗体的原因：

________________________________________________________________________。

（6）单克隆抗体的主要用途有__________________________。

12．[2018·河北冀州中学调考]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问题：

（1）在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，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%复制，原因最可能是________________________________________________________________。

（6）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。

13．回答下列有关胚胎工程的问题：

（1）从母牛体内获得的卵母细胞需要培养到________（时期）才能与精子受精。

在体外培养受精卵时，需要满足以下条件：

________、营养、温度和pH以及气体。

（2）通过试管动物技术培养发育为早期胚胎后，再经________、________可产生多个基因型相同的后代。

（3）胚胎移植时，供、受体应处于相同的生理状况，此时可利用激素对供、受体进行________处理；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能，胚胎移植的优势在于供体的主要职能变为____________________。

（4）生产上常用________期的胚胎送入母体内，使其生长发育成转基因动物。

而在制备乳腺生物反应器的过程中，科学家将生长激素基因与________的启动子等调控组件重组在一起，通过________等方法导入哺乳动物的受精卵中。

14．[2018·天津静海一中期末]生态工程的建设已经成为社会关注的热点。

近日，北京频繁发生的雾霾严重影响人们的生活，天津港火灾爆炸事故遗址将在彻底清理后建成海港生态公园，这再次将生态环境与生态经济推上舆论的焦点。

请回答下列问题：

（1）生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到____________________的同步发展。

与传统的工程相比，生态工程是一类________________的工程体系。

（2）山西省为产煤大省，生态环境破坏严重，矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于__________________________________，具体实施的措施有____________________（答两点）。

（3）某农村生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽的粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘，这主要体现了生态工程的________________原理。

该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其______________。

该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循________________________原理。

在该生态工程中，种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的________原理。

（4）一般来说，生态工程的主要任务是对________________进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。

（5）在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的______________原理。

15．[2018·云南曲靖一中联考]人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。

利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。

（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从已处死的雌鼠________中获取。

（2）图中的高血压相关基因作为________，质粒作为________，二者需用__________________________切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有__________________________有关。

（3）子代大鼠如果____________________和____________，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。

（4）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是________、早期胚胎培养和胚胎移植。

16．[2018·云南大理联考]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，请据图回答有关问题：

（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________。

（4）图中用到的激素是________，过程h常用的方法是________。

（5）移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是__________________________________。

17．我国基因工程药物的研制和生产发展迅猛。

目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品，其大致过程如图所示：

（1）哺乳动物的体外受精主要包括[a]________、[b]________和受精等几个主要步骤。

若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射________，使其排出更多的卵子。

（2）在过程c中需要用到的工具酶有____________________________。

要使人的药用蛋白基因在奶牛乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、____________、标记基因等部分。

（3）d过程常用的方法是________，e过程的名称为________。

（4）若要一次获得多只完全相同的转基因牛，应采用______________技术，通常选择____________________的桑椹胚或囊胚。

（5）早期胚胎发育的几个阶段：

受精卵→________期→桑椹胚→囊胚→________。

18．[2018·四川成都外国语学校联考]下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答问题：

（1）进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下（光照14h，黑暗10h）饲养成年雌鼠，并注射促性腺激素，其目的是____________。

然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是使________。

再在37℃、5%CO2条件下，精卵共同作用4h，冲洗后继续培养。

定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天可以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎________期开始的标志。

（2）如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管吸除精核，再用细胞松弛素B处理（作用类似于用秋水仙素处理植物细胞），处理后的受精卵可发育成小鼠。

这种方法在动物新品种选育中的显著优点是________________________________________________________________________。

（3）如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的基因来源于____________________。

八、现代生物科技专题

1．

（1）体外重组的质粒可以进入体细胞；真核生物基因可在原核细胞中表达　

（2）转化　外壳蛋白（噬菌体蛋白）　细菌

（3）蛋白酶缺陷型　蛋白酶

解析：

（1）将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆细胞中进行了表达，该过程证明了体外重组的质粒可以进入体细胞，也可证明真核生物基因可在原核细胞中表达等。

（2）体外重组的质粒可通过Ca2＋参与的转化方法导入大肠杆菌细胞；体外重组的噬菌体DNA通常需与蛋白质外壳组装成完整的噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组噬菌体DNA导入受体细胞；噬菌体侵染的是细菌，而不能寄生在其它细胞中，因此可作为重组噬菌体宿主细胞的是细菌。

（3）真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解，为防止蛋白质被降解，可以选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞。

在蛋白质纯化的过程中应添加蛋白酶的抑制剂。

2．

（1）E1和E4　甲的完整　甲与载体正确连接　

（2）转录　翻译　（3）细胞核　去核卵母细胞　（4）核DNA

解析：

（1）用限制酶进行酶切时，为了保证甲（融合基因）的完整，而且也要保证甲（融合基因）与载体正确连接，该团队在将甲插入质粒P0时，需要使用E1和E4这两种酶进行酶切，如果用E2或E3进行酶切，则融合基因不完整。

（2）将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了转录和翻译过程。

（3）要获得含有甲的牛，需要做的工作是：

将能够产生绿色荧光细胞的细胞核移入牛的去核卵母细胞中获得重组细胞，然后经体外培养、胚胎移植等技术获得含有甲的牛。

（4）若利用PCR方法检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，则应分别以该牛不同组织细胞中的核DNA作为PCR模板。

3．

（1）将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中　不变　

（2）小于　胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易　（3）相同　不同

解析：

（1）核移植是指将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中；通过核移植方法获得的克隆猴的细胞核来自供体，因此克隆猴体细胞的染色体数目和供体相同。

（2）因为动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，所以胚胎细胞核移植的难度小于体细胞核移植。

（3）哺乳动物雌性个体和雄性个体的体细胞染色体常染色体相同，性染色体前者是XX，后者是XY，因此分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目相同，性染色体组合不同。

4．

（1）基因组DNA　

（2）5′　使DNA片段能定向插入表达载体，减少自连　（3）②　⑥　（4）8　13　（5）pH为8.5，缓冲液为50mmol/LTrisHCl

解析：

（1）必须先获得细菌的基因组DNA，然后再利用PCR技术扩增α淀粉酶基因。

（2）目的基因与运载体结合前需要用限制酶对两者进行切割，延伸是在引物的3′端延伸，为了保证目的基因的完整性，因此需在引物的5′端加上限制性酶切位点，且为了使DNA片段能定向插入表达载体，减少自连，常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点。

（3）进行扩增时，退火温度的设定与引物有关，延伸时间的设定与扩增片段的长度有关。

（4）虚线框内mRNA片段内含有24个碱基，每3个碱基构成一个密码子，因此包含8个密码子；构成mRNA的碱基有4种，若虚线框后的序列未知，预测虚线框后的第一个密码子最多有4×4－3＝13种。

（5）分析表中数据可知，在pH为8.5，缓冲液为50mmol/LTrisHCl的条件下，α淀粉酶相对活性为99.5%，活性最高。

5．

（1）植物体细胞杂交　纤维素酶　果胶酶　

（2）液泡　薄壁

（3）茎尖所含病毒极少，甚至不含病毒　（4）农杆菌转化法

（5）都能克服远缘杂交不亲和的障碍

解析：

（1）甲表示植物体细胞杂交，该过程需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。

（2）愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状的薄壁细胞。

（3）茎尖所含病毒极少，甚至不含病毒，因此植物组织培养技术可获得脱毒苗。

（4）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法，最常采用的方法是农杆菌转化法。

（5）甲表示植物体细胞杂交育种、丙表示基因工程育种，这两种育种方式与传统杂交育种相比，其优点是都能克