40 专题十二 现代生物科技专题

1、专题十二 现代生物科技专题考向一 基因工程 例题1 (2011·海南高考)回答有关基因工程的问题：(1)构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生_末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生_(相同、不同)黏性末端的限制酶。(2)利用大场杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是_。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用_处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为_。为了检测胰岛素基因

2、转录的mRNA是否翻译成_，常用抗原抗体杂交技术。(3)如果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。【答案】(1)平相同(2)和RNA聚合酶结合，驱动胰岛素基因转录出mRNA(其他合理答案也可)CaCl2溶液(或Ca2)分子杂交技术蛋白质(其他答案也可)(3)TDNA染色体DNA(其他答案也可)练习1下列关于基因工程的叙述，错误的是() DA目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物

3、活性D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达考向二 细胞工程 例题2 某同学在学习“细胞工程”时，列表比较了动植物细胞工程的有关内容，你认为有几处是不正确的() B植物细胞工程动物细胞工程技术手段植物组织培养，植物体细胞杂交动物细胞培养和融合，单克隆抗体的制备特殊处理机械法去除细胞壁胰蛋白酶处理，制成细胞悬液融合方法物理方法、化学方法物理方法、化学方法、生物方法典型应用人工种子、杂种植株单克隆抗体的制备培养液区别生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化动物血清不可缺少A.1B2C3D4练习2现有甲、乙两个烟草品种(2n48)，其基因型分别为aaBB和AAbb，这两对

4、基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于800勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：（1）甲烟草品种花粉的基因型为_。（2）将叶肉细胞制成原生质体时，使用_破除细胞壁。（3）在细胞融合技术中，常用的促融剂是_。（4）细胞融合后诱导产生的细胞团叫_。（5）在大于800勒克斯光照下培养，有_种细胞团不能分化，那么能分化的细胞团是由_的原生质体融合来的(这里

5、只考虑2个原生质体的相互融合)。由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是_，基因型是_。该植株自交后代中，在大于800勒克斯光照下，出现不能生长的植株的概率是_。【答案】(1)aB (2)纤维素酶(果胶酶) (3)聚乙二醇 (4)愈伤组织 (5)2甲、乙48AaBb7/16 (2011·安徽高考)家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可提取干扰素用于制药。(1)进行转基因操作前，需用_酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。(2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的_和_之间。(3)采用PCR

6、技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液(含Mg2)、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、_和_。(4)利用生物反应器培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以_，增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。【答案】(1)胰蛋白(或胶原蛋白)(2)启动子终止子(3)对干扰素基因特异的DNA引物对Taq DNA聚合酶(4)扩大细胞贴壁生长的附着面积一、选择题1(2011浙江高考)将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是() 1CA每个大肠杆菌细

7、胞至少含一个重组质粒B每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子2目前人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉，以下说法正确的是() 2CA苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达B抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可通过传粉、受精的方法，使抗虫性状遗传下去C标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因D转基因抗虫棉经过种植，棉铃虫不会产生抗性，这样可以有效消灭棉铃虫3(2011·四川)北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复

8、次数越多，抗冻能力越强。如图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是() 3BA过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达4下列关于植物体细胞杂交或植物细胞质遗传的叙述，错误的是() 4CA利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种B不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程C两个不同品种的紫茉莉杂交，正交、反交所得F1的表现型一致D两个不

9、同品种的紫茉莉杂交，F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的5(2011·上海高考)关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度，下列表述正确的是() 5AA乳腺癌细胞易于乳腺细胞；胚胎细胞易于脂肪细胞B乳腺细胞易于乳腺癌细胞；胚胎细胞易于脂肪细胞C乳腺细胞易于乳腺癌细胞；脂肪细胞易于胚胎细胞D乳腺癌细胞易于乳腺细胞；脂肪细胞易于胚胎细胞6下列关于现代生物技术的叙述正确的是() 6CA基因工程中常用DNA探针检测目的基因的表达B动物体细胞培养所依据的原理是细胞的全能性C愈伤组织再分化需要用一定比例的植物激素调控D生态农业能够提高物种丰富度和能量传递效率二、非选择题7(2011·江苏高考

10、)请回答基因工程方面的有关问题：（1）利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似(如图所示)。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为_。在第_轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。（2）设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如下图)，请分别说明理由。第1组：_；第2组：_。（3）PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能，这是因为_。（4）用限制酶EcoR 、Mbo 单独或联合切割同一种质粒，得到的D

11、NA片段长度如下图(1 kb即1 000个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoR 、Mbo 的切割位点。【答案】(1)15/16三(2)引物和引物局部发生碱基互补配对而失效引物自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效(3)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上(4)见图8(2011·天津高考)絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物，能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀，起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果，将絮凝性细菌和石油降解菌融合，构建目的菌株。其流程图如下。据图回答：（1）溶菌酶的作用是_。（2）PEG的作用是_

12、。（3）经处理后，在再生培养基上，未融合的A、B难以生长。图中AB融合菌能生长和繁殖的原因是_。（4）目的菌株的筛选：筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有_的培养基上生长的AB融合菌，选择效果最好的作为目的菌株。（5）为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果，将目的菌株进行发酵培养，定时取发酵液，加入石油污水中；同时设置_为对照组。经搅拌、静置各3分钟后，分别测定上层水样的石油浓度和COD值(COD值越高表示有机物污染程度越高)，计算石油去除率和COD去除率，结果如下图。（6）目的菌的种群增长曲线呈_型。在4044小时，发酵液对石油污水的净化效果最好，其原因是_。【答案】(1)分解细

13、胞壁 (2)诱导原生质体融合 (3)两亲本失活部位不同，融合后活性部位互补(4)石油(5)不加发酵液的石油污水(6)S此期间，目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高考向三 胚胎工程 例题3 牛胚胎移植的基本程序如图，请据图回答：（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？_。【答案】 (1)超数排卵冲卵胚胎移植(2)只

14、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，迅速推广新品种练习3(2011·江苏高考)下列关于胚胎工程的叙述，错误的是() BA体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清D试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术考向四 生物技术的安全性和伦理问题 例题4 下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是() BA重组的微生物在降解污染物的过

15、程中可能产生二次污染B种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响C如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内D转基因生物所带来的环境安全问题是可以解决的练习4农业部于2010年12月8日在农业部新闻办公室举行新闻发布会，称农业部将本着对广大消费者高度负责的态度，始终坚持加快研究，推进应用、规范管理、科学发展的指导方针，依法强化监管，加大科普宣传，积极稳妥地推进转基因生物技术的研发与应用。下列叙述错误的是() BA转基因生物有可能危急环境安全 B转基因生物绝对不会引起生物安全问题C转基因生物有可能造成食品安全问题D转基因生物带来的安全性问题主要包括食物安全、环境

16、安全、生物安全考向五 生态工程 例题5(2011·新课标全国卷)现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：（1）污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过_呼吸将有机物分解。（2）植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了_(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中，植物位于第_营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于_所固定的_能。（3）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、_和_等原理。（4

17、）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。【答案】(1)无氧和有氧(或细胞) (2)群落一生产者太阳(3)物质循环再生物种多样性 (4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)练习下列有关生态工程的原理和事例中，错误的是() D选项有关事例相关的生态工程原理A无废弃物农业遵循物质循环再生原理B在人工林中增加植被的层次遵循物种多样性原理C无锡太湖水体富营养化引起大面积水华违反协调与平衡原理D前面造林，后面砍林违反系统学和工程学原理(2011·福建高考)一对表现型正常的夫妇，生了一个镰刀型细胞贫血症(常染色体隐性遗传病)患

18、儿。在他们欲生育第二胎时，发现妻子的双侧输卵管完全堵塞，不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断，过程如图。请回答：（1）过程是指在体外进行的_处理，从而使精子与卵子结合形成受精卵；过程称为_。（2）在对胎儿进行镰刀型细胞贫血症的产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取物质_进行PCR扩增，然后用Mst对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切产物。据此判断，Mst是一种_酶。（3）不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同，形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如，据此判断该胎儿为_(正常/患者/携带者)。【答案】(1)精子获能胚胎移植 (2)DNA

19、限制性核酶内切 (3)正常一、选择题1(2011·浙江高考)培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是() 1AA甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内2下列关于转基因植物的叙述，正确的是() 2AA转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中B转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C动物的生长激素基因转入植物后不能表达D如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题3(2011·

20、;广东)华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有() 转基因核移植体外受精体细胞克隆胚胎移植 3DAB C D4运用转基因技术培养的单细胞“工程硅藻”，可把光合作用合成的有机物以脂质形式储存起来。科学家计划在海水中大量培养“工程硅藻”，捕捞后从中提炼“生物柴油”。与矿物柴油相比，使用这种“生物柴油”的优点是() 4A可再生不显著增加碳排放不排放含硫废气 不会对生态环境造成负面影响A B C D5“粮桑渔塘”农业生态系统是江浙平原水网地区典型的高效农业系统，下图表示这一农业生态系统的基本模式。据图示判断下列说法错误的是() 5BA沼气池的建立既充分发挥资源的生

21、产潜力，又防止了环境污染B通过巧接食物链使原本流向分解者的能量更多地流向了人，提高了能量的传递效率C这一生态工程模式主要适用于江浙平原而不适用于我国西北地区，这是因为在建立生态工程时还需要遵循“整体、协调、循环、再生”的原理D上述生态农业系统通过改善和优化系统的结构达到改善系统功能6设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是() 6AA充分利用自然界的物质和能量 B追求经济效益的最大化C尽量减少有害生物的种类 D提高沼气池的转化效率二、非选择题7(2011·江苏高考)池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图

22、)。请回答下列问题：（1）与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性_。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为_。（2）与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有_。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的_，有效减少水体中的N、P等含量。（3）该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有_、_。（4）该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为_。（5）保持池塘水体中适当的N、P含量是必

23、要的，该养殖系统可以通过_、_进行调控。【答案】(1)高正反馈 (2)生态塘和潜流湿地净化作用(3)增加水中的溶氧量提高饵料的利用率 (4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高(5)补水和排水水泵控制水的流量(循环频次)8请回答下列有关细胞工程和胚胎工程的问题：一对健康夫妇生下一男婴，一岁时脑出血死亡，两年后女方怀孕6个月时，经羊水及脐带血诊断为男孩且患血友病，遂引产。于是夫妇俩到广州中山大学附属一院做试管婴儿。医生培养了7个活体胚胎，抽取每个胚胎12个细胞检查后，选两个胚胎移植，最后一个移植成功，生出了一健康婴儿，她是我国第三代试管婴儿。请回答：（1）试管婴儿技术属于有性生殖还是无性生

24、殖？_，和母亲正常怀孕生产的过程相比，其不同点在于_。（2）如果B、b表示血友病基因和正常基因，则父、母亲的基因型分别是_、_。如果该夫妇再生一男孩，患血友病的概率是_。（3）医生抽取活体胚胎的12个细胞后，可通过观察_判断早期胚胎的性别，你认为医生应选用_性胚胎进行移植，应用现代生物技术，现在人们已能够选取最理想的胚胎，其基因型应该是_。自然状态下，出现这样的胚胎的概率是_。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。【答案】(1)有性生殖试管婴儿是体外受精，胚胎移植的产物(2)XBYXBXb1/2(3)性染色体形态女XBXB1/4专题综合检测(时间：40分钟，满分：100分)一

25、、选择题(每小题5分，共60分)1基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是() 1BA常用相同的限制酶处理目的基因和运载体BDNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达2用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是() 2CA都需用CO2培养箱B都需用液体培养基C都要在无菌条件下进行D都可体现细胞的全能性3(2011·江苏高考)关于现代生物技术应用的叙述，错误的是() 3BA蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质B体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体

26、C植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒D动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育4下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是() 4DA卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加B胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割C胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点D胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取5图为生态养猪模式，从图中可知该生态工程属于() 5BA湿地生态恢复的生态工程 B节水和废水处理与应用的生态工程C小流域综合治理与开发的生态工程 D清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程6下列关于单克隆抗体制备过程的叙述，正确的是() 6DA制备过程中不需要动物细胞培养技

27、术B杂交瘤细胞具有浆细胞与癌细胞的所有特点C经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的产生D单克隆抗体最广泛的用途是用做体外诊断试剂7. 高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，下列有关完成胚胎发育全过程的叙述错误的是() 7DA如图是胚胎发育过程中囊胚期示意图，依次称为透明带、滋养层、内细胞团B高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵卵裂期桑椹胚期囊胚期原肠胚期幼体，其中最关键的时期是原肠胚期C高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束D进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行8建立生态农业

28、时巧设、增设食物链的目的不包括() 8DA努力实现物质和能量的分层多级利用 B减轻对环境的污染、提高抵抗力稳定性C加强生物防治，控制有害生物的危害 D食物链延长，消耗能量环节增多，系统总能量利用率降低9下列说法正确的是() 9CA卵裂期细胞经过了细胞分裂，不再分化 B原肠胚细胞属于全能细胞C囊胚腔先于原肠腔出现 D桑椹胚开始进行孵化10下列关于基因工程应用的叙述，正确的是() 10BA基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因 B基因诊断的基本原理是DNA分子杂交C一种基因探针能检测水体中的各种病毒 D原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良11下图表示某人工设计的生态系统，下列叙述不正确的是() 1

29、1BA该生态系统经过能量多级利用，提高了系统总能量利用效率B该生态系统的分解者是蝇蛆和蚯蚓，促进了系统中物质循环和能量流动的进行C合理使用农家肥可提高流经该生态系统的总能量D该生态系统遵循了“物质循环再生”的原理，但各营养级之间的能量传递效率并未提高12英国科学家首次用羊的体细胞(乳腺细胞)成功地培育出一只小母羊(多利)，这一方法被称为“克隆”，以下四项与此方法在本质上最相近的是() 12AA将兔的早期胚胎分割后，分别植入两只母兔子宫内，并最终发育成两只一样的兔子B将人的抗病毒基因嫁接到烟草的DNA分子上，培育出有抗病能力的烟草新品种C将鼠的骨髓瘤细胞与经免疫的B细胞融合成杂交瘤细胞D将人的精子与卵子在体外受精，受精卵在试管内发育二、非选择题(共3个大题，共40分)13(10分)(2011·山东高考)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中，还可从已处死的雌鼠_中获取。（2）图中的高血压相关基因作为_，质粒作为_