2021届(人教版)高考一轮总复习生物单元特训十一：现代生物科技专题(选考)

1、2021 届(人教版)高考一轮总复习生物单元特训特训十一：现代生物科技专题 (选考 )1我国科学家成功研制了具有自主知识产权的 GFM CrylA Bt 杀虫基因，并将其导入棉花， 创造 出 Bt 转基因抗虫棉。请回答该技术中的有关问题：(1) 基因工程是在 水平上进行设计和施工的，常用的 DNA 连接酶有 。(2) PCR 技术扩增目的基因的前提是 ，以便根据这一序列合成引物。PCR 中需要的特殊酶为 。(3) Bt 毒蛋白基因必须插入棉花细胞的 ，检测 Bt 毒蛋白基因是否导入棉花细胞的方法是 。(4) 要检测抗虫棉是否培育成功，除了进行分子检测外，还需进行 水平的鉴定，如做实验。2表中列

2、出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图 1、图 2 中箭头表示相关限制酶的酶切位 点。请回答下列问题：(1) 一个图 1 所示的质粒分子经 EcoR切割前、后，分别含有 个游离的磷酸基团(2) 用 图 中 的 质 粒 和 外 源 DNA 构 建 重 组 质 粒 ， 不 能 使 用 Sma 切 割 ， 原 因 是(3) 为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入 酶。该步骤是基因工程操作的核心，称为构建基因表达载体，其目的是(4) 重 组 质 粒 中 抗 生 素 抗 性 基 因 的 作 用 是(5) 生产上常用大肠杆菌等微生物作为受体细胞，原因是其易培养、繁殖快、多为单细胞、3氮

3、是植物生长必不可少的一种元素。中国科学院遗传研究所的科研人员将带有固氮基因的质粒从大肠杆菌转移到无固氮能力的水稻根系菌 4502Y 中，该菌表现出较强的固氮能力，经鉴定接种 有该菌的水稻发育状况明显优于对照植株。回答下列问题：(1) 在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即 和从 中分离。(2) 构建含固氮基因的重组质粒，需要用 酶，并且将固氮基因置于 和之间。(3) 若将含固氮基因的重组质粒导入大肠杆菌，一般情况下，大肠杆菌应处于感受态，原因是感 受态大肠杆菌 。_ 若水稻根系菌 4502Y 表现出了较强的固氮能力，则说明固氮基因在该菌中完成了 过程。(4) 尼伦伯格、马太破译了编码氨基

4、酸的第一个遗传密码，如果说他们的工作为基因的分离和合 成提供了启示，那么这一启示是4白细胞介素是一类淋巴因子。研究人员将人白细胞介素的基因导入酵母细胞中，使其分泌出 有活性的白细胞介素。(1) 为增加白细胞介素基因的数量，可使用 技_ 术 (用中文名称写出)，但前提是必须知道基因的部分序列，目的是(2) 在重组载体导入酵母菌细胞之前， 需用 Ca2处理酵母菌， 白细胞介素基因进入酵母菌细胞内，并在其细胞内维持稳定和表达的过程，称为 。(3) 在体液免疫过程中，白细胞介素是由 细胞分泌的，为了能成功表达出白细胞介素，不使用细菌，而使用酵母细胞作为受体细胞，可能原因是(4) 在表达载体和白细胞介素

5、基因所在的 DNA 分子上均有多个限制酶的酶切位点， 图示过程获得 有效表达的重组载体使用了 EcoR和 EcoR 52 两种限制酶，与使用单一的限制酶相比，其优点是5选取 A、B 植株的细胞进行如图所示操作，请回答下列问题：(1) 过程得到的原生质体 A、B 需置于溶液中混匀， 然后再用促融手段促进原生质体融合。合。(2) 过程的发生，必须进行 ，其方法有 法和 法。(3) 若细胞 A 内含 a 条染色体，细胞 B 内含 b 条染色体，则 “杂种细胞 ”内含 条染色体；若 A、B 植株采用常规杂交育种方法培育成功的话， 得到的后代含 条染色体，必须用 来处理幼苗，才能得到可育的杂种植株，其含

6、有 条染色体。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是 。_6蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白质纤维，其强度高于制作防弹衣的凯夫拉纤维， 有广泛的应用前景。但如何大量获取蜘蛛丝纤维的问题一直难以解决。 2018 年 8 月，中科院分子植 物科学卓越创新中心利用基因工程技术成功地在家蚕丝腺和蚕茧中大量表达蜘蛛丝蛋白。 回答下列问题：的酶切位点，该(1) 构建基因表达载体时 (如图所示 )，需要在目的基因前后两端分别引入方法比用同一种酶进行酶切的优势是 答( 出一点即可 )(2) 利用 PCR 技术扩增蜘蛛丝基因前，需根据目的基因的核苷酸序列设计 种引物，进行PCR 时 需 加 热 至 90

7、95 然 后 冷 却 至 55 60 ， 此 操 作 的 目 的 是(3) 为能从蚕丝中提取蛛丝蛋白，基因表达载体中目的基因的首段必须含有使其仅能在蚕的丝腺细胞中特异性表达的 。当其与 识别和结合，才能驱动转录过程，最终翻译成功。(4) 在研究过程中，发现目的基因已经插入到蚕丝腺细胞染色体的 DNA 上，蚕丝中却未能提取到 蜘蛛丝，请分析原因及检测方法(5) 研究人员发现若将蛛丝蛋白 31 号位的色氨酸替换为酪氨酸，蛛丝韧性可提高 50%，此成果所 用到的工程技术为7已知某种流感病毒为 RNA 病毒，H 基因可编码流感病毒表面抗原 (H 蛋白 )。请回答下列问题：(1) 以 该 流 感 病 毒

8、 RNA 为 材 料 ， 可 以 合 成 该 病 毒 的 DNA ， 其 原 理 是 ，_ 若要通过 PCR 技术扩增 H 基因，关键是设计 H 基因对应的(2) 构建 H 基因表达载体所用的工具酶是 。为保证目的基因的表达，重组载体上应含有特定的启动子，它能被受体细胞的 所识别，以便催化转录过程。(3) 基“因疫苗 ”是将含 H 基因的重组表达载体直接导入动物体内，在动物细胞内通过H 基因的表达产生 ，刺激机体通过免疫过程产生 ，从而提高机体的免疫能力。(4) 为探究接种不同剂量的基因疫苗小鼠的抗体效价 (一种衡量免疫效果的单位 )，请简述实验思 路：8干扰素是动物或人体细胞受到病毒感染后产

9、生的一种糖蛋白，具有抗病毒、抑制细胞增殖及抗肿瘤的作用。培育转干扰素基因马铃薯植株的主要流程如图所示。请回答下列问题：(1) 过程中剪切质粒和目的基因时所需要的工具酶是 ；使用上述酶的优点是答( 两点 )。(2) 过程中将重组质粒导入根瘤农杆菌时，常用 处理根瘤农杆菌，使其成为感受态细胞，最终使干扰素基因插入马铃薯细胞的 上。(3) 图中过程和过程合称为 技术，该技术能体现细胞的 (4) 在分子水平上检测转基因是否成功包括三个方面：9请回答下列有关动物体细胞核移植方面的问题：(1) 核移植过程中，所用的去核卵母细胞一般处于 期，对卵母细胞去核时常采用 的 方 法 ； 所 用 的 供 体 细 胞

10、 一 般 选 用 传 代 10 代 以 内 的 细 胞 ， 原 因 是(2) 核移植过程中，需要将体细胞的核植入去核的卵母细胞中进行培养，而不是直接培养体细胞的原因是(3) 将供体细胞注入去核的卵母细胞后，一般通过 (填物理方法 )激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。 在培养重组胚胎时， 培养液中通常要添加 等一些天然成分， 当胚胎发育到适宜阶段时，必须借助 技术才能获得克隆动物。(4) 在牛的体细胞核移植实验中，若最终获得的犊牛与供体牛性状不完全相同，从遗传物质的角 度分析其原因： 10.请阅读下列材料并回答相关问题：材料一 由于细胞的密度不同， 在地面上受重力影响， 细胞的融合非常困

11、难， 在太空进行此实验 比在地面上做此实验细胞融合率大大提高。科研人员在飞船上进行了 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融 合、黄花烟草原生质体和 “革新 ”一号烟草原生质体的融合两个科学实验，在电融合仪内经过160 min后，终于获得成功。材料二 如图为哺乳动物生殖过程及相关细胞工程的示意图，其中b为卵细胞， c、d为体细胞。(1) 在 太 空 进 行 细 胞 融 合 与 在 地 面 进 行 细 胞 融 合 相 比 ， 其 优 越 性 在 于(2) 利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制备 开辟了新的途径。(3) 动物个体甲、乙的产生分别属于 生殖和 生殖。(4) 在飞船上进行的 “太空融

12、合 ”，与图中的方法 的原理相同。(5) 人工诱导动物细胞融合与诱导植物细胞融合的方法相同的是 方法和 方法，此外动物细胞融合还可用 作为诱导剂。根据上述材料，你认为在飞船上所用的诱导方法是11 2018年 10月 1日，詹姆斯·艾利森和本庶佑共同获得 2018年诺贝尔生理学或医学奖， 以表 彰他们在 “发现负性免疫调节治疗癌症的疗法 ”方面的贡献。 现代药理学研究证实， 人参皂苷对癌细胞 的生长有抑制作用，能诱导肿瘤细胞凋亡，某研究人员通过实验验证人参皂苷Rh2(GSRh2)能抑制 人肝癌细胞 Bel7404 增殖并诱导其凋亡， 从而为开发一种抗肿瘤新药提供进一步的实验依据。 请根

13、 据以下所给材料及用具提出实验思路。材料用具：人肝癌细胞 Bel7404,10%小牛血清的培养液 （含 100 IU/mL 青霉素和 0.1 mg/mL链霉 素），浓度分别为 6.25 g/m、L 12.5 g/m、L 25.0 g/m、L 50.0 g/m、L 100 g/mL的人参皂苷 Rh2（GS Rh2）溶液，5%CO2 恒温培养箱，细胞培养板若干，流式细胞仪 （检测并计算各组的细胞凋亡率 ）等其 他所需仪器，其中检测和计算细胞凋亡率的具体方法不作要求。（1）实验思路： 取洁净并符合实验条件的细胞培养板若干个并均分为 6 组，分别加入 的人肝癌细胞Bel7404悬液和 10%小牛血清的

14、培养液， 中培养 6 h。 向 各实 验 组 细胞 培 养 板中 分 别 加 入 ； 对 照 组加 入 各组细胞培养板在适宜且相同条件下进行培养， 6 h、12 h、24 h、48 h、72 h分别定时检测并 计算 。（2）结论与分析：实验证实了 GSRh2 能诱导 Bel7404 细胞凋亡，这种作用具有一定的剂量依赖性和时间依 赖性。即随着 GSRh2 浓度增加和 ，Bel7404细胞的 逐渐增加。实验结果还表明， GSRh2 对 Bel7404 细胞生长具有抑制作用：置于不同浓度的 GSRh2 溶液中处理 48 h，采用 MTT 法（是一种检测细胞存活和生长的方法 ）在上述系列浓度 （由低

15、到高 ）下测得 抑制率分别为 23.7%、37.3%、54.2%、 79.7%和 93.2%，请根据不同浓度下的抑制率绘制曲线，其中 横坐标数据间距设置不进行要求。12请回答下列有关生态工程的问题：（1）生态工程建设的目的就是遵循自然界 的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止，达到经济效益与生态效益的同步发展。（2）在农业生产中，人畜粪便用于农作物的生产主要符合 原理；在林业生产中，大面积种植单一品种会造成病虫害增加主要违反了 原理。（3）人 类 农 事 活 动 不 当 会 引 起 土 地 沙 漠 化 ， 请 分 析 造 成 土 地 沙 漠 化 的 因 素 ：答（ 出两点 ）。为了防治某地区土地

16、沙漠化，大力开展植树、种草活动，在该地区植树种草时应主要考虑的两点因素是(4) 在城市环境治理中，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等，这主要 体现了生态工程的 原理。根据生态工程方面的内容， 请你列举出一种实现城市垃圾资源化利用的处理办法参考答案1 (1)分子 E·coliDNA 连接酶和 T4DNA 连接酶(2) 要有一段已知目的基因的核苷酸序列Taq酶(热稳定 DNA 聚合酶 )(3) 染色体 DNA 上 DNA 分子杂交法(4) 个体 抗虫接种2 (1)0、2(2) Sma会破坏质粒中的抗性基因和外源 DNA 中的目的基因(3) DNA 连接 使目的基因在受

17、体细胞中稳定存在并遗传，使目的基因在受体细胞中表达并发挥 作用(4) 鉴别和筛选含有目的基因的细胞(5) 遗传物质相对较少等3 (1)人工合成 自然界中已有的物种中分离出来 (生物材料 )(2) 限制酶、 DNA 连接 启动子 终止子(3) 容易吸收周围环境中的 DNA 分子 表达 (或转录和翻译 )(4) 自然界中从微生物到人类共用一套遗传密码4 (1)多聚酶链式反应 设计引物(2) 转化(3) T 细菌细胞中无内质网和高尔基体等加工白细胞介素的细胞器(4) 能防止目的基因、表达载体发生自身环化或者目的基因反向接入表达载体中5 (1)等渗(2) 诱导融合 物理 化学(3) ab (ab)/2

18、 秋水仙素 ab 可克服远缘杂交不亲和的障碍6 (1)Xba和 Sac 防止目的基因自身环化、防止目的基因反向连接(2) 2 使 DNA 解旋，然后使引物结合到互补 DNA 链上(3) 启动子 RNA 聚合酶(4) 蛛丝蛋白基因未能正常进行转录，可用分子杂交技术检测；蛛丝蛋白未能进行正常翻译，可 用抗原 抗体杂交技术检测(5) 蛋白质工程7 (1)在逆转录酶的作用下，以 RNA 为模板按照碱基互补配对原则可以合成 DNA 引物(2) 限制酶和 DNA 连接酶 RNA 聚合酶(3) H 蛋白 抗体和记忆细胞(4) 选取健康、大小相似的小鼠若干，随机分组并编号，将不同剂量梯度的基因疫苗注射到对应 实验组体内，保证其他变量相同且适宜，一段时间后测定各组抗体效价并计算各组平均值8 (1)P