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冲刺2023届高考生物大题限时集训专题10现代生物科技专题(共15题)1.(2022年安徽省黄山市高考生物第一次质检)研究人员将大麦细胞的LTP1基因导入啤酒酵母菌中,获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白,并酿出泡沫丰富的啤酒。回答下列问题:(1)已知DNA复制子链的延伸方向是5′→3′,图1中A、B、C、D在不同情况下可以作为引物,在PCR技术中,扩增LTP1基因,必须要有有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。扩增LTP1基因时应该选用B和C作为引物。(2)图2中的B为质粒,质粒和LTP1基因结合形成重组质粒C。重组质粒C在受体细胞中能够稳定存在并发挥作用,在LTP1基因的首端必须具有启动子,尾端必须具有终止子;重组质粒C还必须含有标记基因和复制原点。(3)分别用含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选,则有图2中C进入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是在含有青霉素的培养基上存活,但不能在含有四环素的培养基上存活。(4)可采用分子杂交技术检测LTP1基因是否导入成功,需要从转基因啤酒酵母中提取DNA,用放射性同位素标记的目的基因(LTP1基因)作探针与之杂交。为检测转基因啤酒酵母是否产生LTP1蛋白,除检测LTP1蛋白是否产生及含量外,还可从个体水平上的检测,其方法是用该转基因啤酒酵母酿酒,跟普通酵母比较,观察泡沫是否更丰富。【答案】(1)有一段已知目的基因的核苷酸序列B和C(2)启动子复制原点(3)在含有青霉素的培养基上存活,但不能在含有四环素的培养基上存活(4)放射性同位素标记的目的基因(LTP1基因)用该转基因啤酒酵母酿酒,跟普通酵母比较,观察泡沫是否更丰富【解析】(1)采用PCR技术扩增目的基因的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列,便于合成引物;DNA复制只能从5‘到3’,因此构建前利用PCR技术扩增目的基因时,A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取B和C作为引物。(2)启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录,故图2中的C除了含标记基因之外,在LTP1基因的上游必须具有启动子。基因表达载体的组成包括复制远点、启动子、终止子、标记基因和目的基因,因此重组质粒C还必须含有标记基因和复制远点。(3)图2表示将使啤酒产生丰富泡沫的LTP1基因植入啤酒酵母菌中,使其产生LTP1蛋白,酿出泡沫丰富的啤酒的过程。图中A为获取目的基因的过程;B为质粒;C为基因表达载体。由图可知,构建基因表达载体时,四环素抗性基因被破坏,而青霉素抗性基因没有被破坏,因此将导入C的酵母菌分别在含有青霉素和四环素的两种选择培养基上培养,则在含有青霉素的培养基上能存活,但在含有四环素的培养基上不能存活。(4)检测目的基因是否导入受体细胞可采用分子杂交技术,即用放射性同位素标记的目的基因(LTP1基因)作探针与之杂交。还可从个体水平上的检测,即用该转基因啤酒酵母酿酒,跟普通酵母比较,观察泡沫是否更丰富。2.(2022年江西省九江市高考生物一模)江西水稻研究所对水稻抗褐飞虱病的育种研究取得了进展,抗褐飞虱水稻培育的基本流程如下,请回答下列问题:抗褐飞虱基因的获取→基因表达载体的构建→导入受体细胞→检测与鉴定→获得植株(1)通常,获取目的基因的方法有从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术扩增目的基因和用化学方法人工合成。(2)基因表达载体的组成必须有目的基因、启动子终止子以及标记基因等。其中,标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中.是否含有目的基因,从而将相关细胞筛选出来。(3)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法,这种方法可以使目的基因进入植物细胞,并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上。(4)将抗褐~飞虱基因导入水稻细胞后,需要进行个体水平的鉴定,即做抗虫的接种实验。(5)与杂交育种相比,基因工程育种具有的优点是目的性强、定向改造生物性状、实现不同物种之间的性状转移等。(回答两点即可)【答案】(1)基因文库(2)终止子是否含有目的基因(3)农杆菌转化法染色体的DNA(4)抗虫的接种(5)目的性强、定向改造生物性状、实现不同物种之间的性状转移等【解析】(1)通常,获取目的基因的方法有从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术扩增目的基因和用化学方法人工合成。(2)基因表达载体的组成必须有目的基因、启动子、终止子(两者复制基因转录的起始和终止)以及标记基因等;标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将相关细胞筛选出来。(3)将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法;农杆菌中的Ti质粒上的T﹣DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。(4)将抗褐飞虱基因导入水稻细胞后,需要进行个体水平的鉴定,即做抗虫的接种实验。(5)基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因技术等,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品,与杂交育种相比,基因工程育种具有的优点是目的性强、定向改造生物性状、实现不同物种之间的性状转移等。3.(2022年福建省泉州市高考生物质检)藻类生物柴油是一种可持续性柴油燃料。紫苏种子中含大量油脂,出油率能达35%﹣64%,三酰甘油(TAG)是紫苏种子最主要的储藏脂类,DGAT1是TAG合成途径的关键酶。如图1所示,科研人员将紫苏DGAT1基因导入微藻构建高产油工程藻。请回答:(1)提取紫苏总RNA经过逆转录得到cDNA,再采用PCR方法扩增出紫苏DGAT1基因的cDNA编码区序列。(2)DGAT1基因序列两端无BamHⅠ和HindⅢ限制酶酶切位点,可在PCR技术设计引物时,在引物一端加上相应识别序列,经PCR技术扩增后,可获得相应的限制酶识别序列的扩增片段。已知,应在图2中DGAT1基因的左端加上BamHⅠ识别序列,DGAT1基因的右端加上HindⅢ识别序列。则根据图2中信息推测,引物1的3'(填“5′”或“3′”)端加上限制酶BamHⅠ的识别序列5'﹣GGATCC﹣3';引物2的相应端加上HindⅢ限制酶的相应识别序列。(3)构建基因表达载体时,只考虑两两连接,可产生3种重组产物。用含有卡那霉素的培养基对重组产物进行筛选,不能筛选出所需的转DGAT1基因的工程藻,其原因是若发生了运载体与运载体连接,工程藻细胞内仍含有卡那霉素抗性基因,也能存活。若要筛选出所需的转DGAT1基因的工程藻,还需检测工程藻的出油率,并与普通微藻相比,以进行筛选。【答案】(1)逆转录(2)3'5'﹣GGATCC﹣3'(3)3若发生了运载体与运载体连接,工程藻细胞内仍含有卡那霉素抗性基因,也能存活出油率【解析】(1)以RNA为模板,产生cDNA的过程是逆转录,再采用PCR方法扩增出紫苏DGAT1基因的cDNA编码区序列。(2)DGAT1基因序列两端无限制酶酶切位点,由题干信息可知DGAT1基因的两端各添加有限制酶BamHⅠ和HindⅢ的识别位点,而在引物一端加上相应识别序列,经PCR技术扩增后,可获得相应的限制酶识别序列的扩增片段,故引物1的3'端加上限制酶BamHⅠ的识别序列5'﹣GGATCC﹣3'。引物2的相应端加上HindⅢ限制酶的相应识别序列,即5'﹣AAGCTT﹣3'。(3)构建基因表达载体时,只考虑两两连接,由于该过程利用了两种不同的限制酶对目的基因和运载体进行切割,得到的黏性末端不同,故可产生目的基因和目的基因连接,运载体与运载体连接,目的基因正向和运载体连接等3种重组产物。用含有卡那霉素的培养基对重组产物进行筛选,不能筛选出所需的转DGAT1基因的工程藻,其原因是若发生了运载体与运载体连接,工程藻细胞内仍含有卡那霉素抗性基因,也能存活。若要筛选出所需的转DGAT1基因的工程藻,还需检测工程藻的出油率,并与普通微藻相比,以进行筛选高产油工程藻。4.(2022年重庆八中高考生物适应性试卷)1974年,科恩(Cohen)将金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基因转到大肠杆菌体内,揭开了转基因技术应用的序幕。科斯坦蒂尼(Costantini)将兔珠蛋白基因注入鼠受体细胞,最终发育成小鼠,并表达出了兔b﹣珠蛋白。图甲为含有目的基因的DNA片段,两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点;乙为基因表达载体模式图。请回答下列问题:(1)Cohen构建基因表达载体时,需要使用的工具酶有限制酶、DNA连接酶,作用于图甲中的b(填“a”或“b”)处。基因表达载体的组成,主要包括目的基因、启动子、终止子、标记基因。(2)构建图乙基因表达载体,最好同时选用EcoRⅠ和BamHⅠ酶进行切割,原因是这种操作可以防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接(或使目的基因与质粒表达载体结合的机会增加)。(3)将目的基因导入受精卵(细胞)中才能培育出表达兔b﹣珠蛋白的转基因小鼠。科学家将这种转基因小鼠与普通小鼠杂交,筛选出纯系用于遗传研究。该转基因小鼠与普通小鼠是(填“是”或“不是”)同一个物种,理由是该转基因小鼠与普通小鼠杂交可以产生可育后代,没有产生生殖隔离。【答案】(1)限制酶、DNA连接酶b目的基因、启动子、终止子、标记基因(2)这种操作可以防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接(或使目的基因与质粒表达载体结合的机会增加)(3)受精卵是该转基因小鼠与普通小鼠杂交可以产生可育后代,没有产生生殖隔离【解析】(1)Cohen构建基因表达载体时,需要使用限制酶和DNA连接酶,这两种酶都是作用于磷酸二酯键,对应图甲中的b处。基因表达载体主要包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等。(2)为防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接,可同时选用EcoRⅠ和BamHⅠ酶进行切割。(3)将目的基因导入动物细胞时,常用受精卵作为受体细胞。转基因小鼠与普通小鼠由于可以杂交,且产生可育后代,说明转基因小鼠与普通小鼠不存在生殖隔离,属于同一物种。5.(2022年云南师大附中高考生物适应性试卷)红色荧光蛋白(mScarlet)在细胞内蛋白质的定位和动态示踪等方面有着广泛的应用。研究人员欲构建mScarlet蛋白表达载体,将其转入拟南芥的细胞中表达。回答下列问题:(1)要扩增mScarlet基因时,需要先设计一对与mScarlet基因两端序列互补配对的引物。为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的限制性核酸内切酶位点。设计引物时,研究人员需要避免引物之间形成碱基互补配对而导致引物自连。(2)质粒作为基因表达的载体,应具备的基本条件有具有标记基因,能自我复制(答出2点)。除此需要具有启动子和终止子,启动子的作用是驱动目的基因转录出mRNA。(3)构建含mScarlet基因的表达载体还需要使用DNA连接酶,该酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。常见的DNA连接酶中既能连接黏性末端又能连接平末端的是T4DNA连接酶。(4)将mScarlet基因通过基因枪法导入拟南芥细胞时,常用的携带基因表达载体的金属颗粒有金粉和钨粉(写出2种)。(5)若mScarlet基因导入拟南芥后,细胞并未发出荧光,可从细胞中提取RNA(或mRNA)进行分子杂交,以直接检测mScarlet基因是否转录。【答案】(1)限制性核酸内切酶碱基互补配对(2)具有标记基因,能自我复制驱动目的基因转录出mRNA(3)磷酸二酯键T4DNA连接酶(4)金粉和钨粉(5)RNA(或mRNA)【解析】(1)为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的限制性核酸内切酶位点。设计引物时,研究人员需要避免引物之间形成碱基互补配对而导致引物自连。(2)质粒作为基因表达的载体,应具备的基本条件有具有标记基因,能自我复制。启动子的作用是驱动目的基因转录出mRNA。(3)DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。(4)常用的携带基因表达载体的金属颗粒有金粉和钨粉。(5)若mScarlet基因导入拟南芥后,细胞并未发出荧光,可从细胞中提取RNA(或mRNA)进行分子杂交,以直接检测mScarlet基因是否转录。6.(2022年四川省绵阳市高考生物二诊)核酸疫苗也称基因疫苗,根据主要成分的不同,分为DNA和RNA疫苗。利用基因工程制作DNA疫苗的过程图解,如图所示。回答下列问题:(1)过程①需要的酶是逆转录酶,过程②可以分为两个过程,一是提取目的基因,二是目的基因的扩增。(2)过程③中,目的基因插入运载体时,不能破坏标记基因、启动子终止子等序列。(3)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,当基因疫苗进入人体后,通过基因的表达,产生大量的抗原蛋白,从而引起免疫反应。(4)DNA疫苗与减毒疫苗相比,具有的优点是①质粒DNA非常稳定,易于储存和运输;②制备简单容易大量生产,成本低;③在宿主体内可较长时间存在,持续表达抗原蛋白(答出2点即可)。【答案】(1)逆转录酶目的基因的扩增(2)标记基因启动子(3)基因表达载体的构建抗原蛋白(4)①质粒DNA非常稳定,易于储存和运输;②制备简单容易大量生产,成本低;③在宿主体内可较长时间存在,持续表达抗原蛋白【解析】(1)图中过程①是以RNA为模板合成DNA的过程,是逆转录,需要逆转录酶,过程②需要先获得目的基因,再利用PCR技术对目的基因进行扩增。(2)目的基因插入运载体时,不能破坏标记基因、启动子和终止子等元件。(3)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建;基因疫苗通过基因的表达,产生大量的抗原蛋白,从而引起免疫反应。(4)DNA疫苗是将抗原基因导入人体,在人体中表达后,产生抗原,刺激机体产生免疫反应,所以具有的优点是:①质粒DNA非常稳定,易于储存和运输;②制备简单容易大量生产,成本低;③在宿主体内可较长时间存在,持续表达抗原蛋白。7.(2022年云南省昆明师大附中高考生物适应性试卷)Vero细胞源自非洲绿猴肾细胞,具有易于培养、稳定性强、增殖能力强等特性,在医药卫生领域有广泛的应用。回答下列问题:(1)进行Vero细胞体外培养时,培养液中需要有糖,其作用是供能。若采取无血清培养,则基本培养基中需添加一些促进细胞生长和增殖的物质。培养细胞时,通常将培养瓶置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中培养,CO2的主要作用是维持培养液的pH。(2)Vero细胞的分裂方式是有丝分裂。贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,可使用胰蛋白酶。(3)有研究者采取“微载体培养法”培养Vero细胞,即将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入培养瓶中,这样可以扩大细胞贴壁生长的附着面积,也有利于空气交换,可实现细胞的高密度培养。(4)Vero细胞在医药卫生领域的应用有作为基因工程的受体细胞,大规模生产疫苗(答出1点即可)。【答案】(1)供能细胞生长和增殖维持培养液的pH(2)有丝分裂细胞的接触抑制胰蛋白(3)扩大细胞贴壁生长的附着面积(4)作为基因工程的受体细胞,大规模生产疫苗【解析】(1)动物细胞培养过程中,培养液中需要有糖,其作用是供能。该技术可采用无血清培养,无血清培养基是在基本培养基中,添加一些已知的促进细胞生长和增殖的物质。培养细胞时,通常将培养瓶置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中培养,CO2的主要作用是维持培养液的pH,氧气进行细胞代谢。(2)Vero细胞属于体细胞,分裂方式是有丝分裂。贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,可使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶。(3)通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入培养瓶中可以扩大细胞贴壁生长的附着面积,增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。(4)Vero细胞在医药卫生领域的应用有作为基因工程的受体细胞,大规模生产疫苗。8.(2022年江西省上饶市六校高考生物第一次联考)核酸检测阳性是确诊新冠肺炎的重要标准,新冠病毒是RNA病毒,核酸检测是通过荧光定量PCR检测受测者体内是否有病毒的核酸。如图是核酸检测过程图:由图可知,具体检测过程是:(1)首先采集受测者的痰液、咽拭子、血液等样本,从中提取病毒的RNA,通过反转录过程得到cDNA。再在体外利用PCR技术对cDVA进行扩增,该技术包括变性、复性、延伸三个步骤。(2)PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知⽬的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。(3)诱导动物细胞融合的过程中常用到灭活的病毒,灭活是指用物理或化学手段使病毒失感染能⼒,但并不破坏病毒的抗原结构。(4)除核酸检测外,抗体检测也是筛查新冠肺炎患者的重要手段,其原理是:抗原抗体特异性结合。如果检测结果为阳性,则表明:被检测个体现在感染了新冠病毒或曾经感染过新冠病毒或注射过新冠疫苗(答出两种可能的原因)。(5)有报道称,某荷兰学者获得了一种能特异中和新冠病毒的单克隆抗体,该抗体通过结合冠状病毒刺突蛋白,改变其结构,使得其无法结合宿主细胞,理论上具有防止多种冠状病毒感染的潜力,也可用于新冠病毒感染者的检测与治疗。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度⾼,并可⼤量制备的优点,但月前科学家并没有大规模生产新冠病毒的单克隆抗体用于临床疗,请分析可能的原因是新冠病毒的遗传物质为RNA,容易发生变异。【答案】(1)RNA逆(反)转录PCR变性、复性、延伸(2)要有一段已知⽬的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物(3)感染能⼒抗原(4)抗原抗体特异性结合被检测个体现在感染了新冠病毒或曾经感染过新冠病毒或注射过新冠疫苗(5)特异性强、灵敏度⾼,并可⼤量制备新冠病毒的遗传物质为RNA,容易发生变异【解析】(1)新冠病毒的遗传物质是RNA,故核酸检测时要首先提取病毒的RNA;通过反转录得到cDNA。再在体外利用PCR技术对cDVA进行扩增,该技术包括变性、复性、延伸三个步骤。(2)要有一段已知⽬的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物,是PCR技术扩增目的基因的前提。(3)灭活是指用物理或化学手段使病毒失感染能⼒但并不破坏病毒的抗原结构。(4)抗原抗体特异性结合是抗体检测的基本原理;如果出现阳性,则说明被检测个体现在感染了新冠病毒或曾经感染过新冠病毒或注射过新冠疫苗,会出现假阳性。(5)单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度⾼,并可⼤量制备;新冠病毒的遗传物质为RNA,容易发生变异,故科学家并没有大规模生产新冠病毒的单克隆抗体用于临床疗。9.(2022年陕西省宝鸡市高考生物模拟试卷)化疗是治疗肿瘤常用的方法之一。肿瘤一般处于细胞外间隙的深部,使用高效的细胞毒素药物进行化疗可有效杀伤肿瘤细胞,但细胞毒素无特异性,杀伤肿瘤细胞的同时也会杀死正常细胞。科研人员通过细胞毒素类药物和单克隆抗体结合制成“生物导弹”,实现了药物对肿瘤细胞的选择性杀伤。回答下列问题。(1)“生物导弹”通常由抗体、接头和药物组成。(2)“生物导弹”利用了单克隆抗体特异性强的特点,制备单克隆抗体的过程涉及的细胞工程技术有动物细胞培养和动物细胞融合。(3)制备单克隆抗体时,应先给小鼠注射癌细胞特有的抗原来免疫小鼠,然后从小鼠体内获取已免疫的B淋巴细胞,再让其与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞。诱导动物细胞融合时,常用的化学诱导剂是聚乙二醇。(4)制备“生物导弹”时,应选择相对分子量较小(填“大”或“小”)的抗体,原因是肿瘤一般处于细胞外间隙的深部,抗体较小能使其形成的“生物导弹”容易进入接触到肿瘤。【答案】(1)抗体药物(2)特异性强动物细胞培养和动物细胞融合(3)骨髓瘤细胞杂交瘤细胞聚乙二醇(PEG)(4)小肿瘤一般处于细胞外间隙的深部,抗体较小能使其形成的“生物导弹”容易进入接触到肿瘤【解析】(1)“生物导弹”通常由单克隆抗体、接头和药物组成。(2)“生物导弹”利用了单克隆抗体特异性强的特点,制备单克隆抗体的过程涉及动物细胞培养和动物细胞融合等细胞工程技术。(3)制备单克隆抗体时,应先给小鼠注射癌细胞特有的抗原来免疫小鼠,然后从小鼠体内获取已免疫的B淋巴细胞,再让其与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞。制备过程中,常用聚乙二醇等化学诱导剂来诱导动物细胞融合。(4)制备“生物导弹”时,由于肿瘤一般处于细胞外间隙的深部,抗体较小能使其形成的“生物导弹”容易进入接触到肿瘤,所以应选择相对分子量较小的抗体。10.(2022年河南省新乡市高考生物一模)烟草冠瘿瘤B6S3细胞为白色细胞,在人工培养基上不能发育为绿色组织,但其细胞核中含控制生长素合成的基因。矮牵牛为绿色植株,不含控制生长素合成的基因,其细胞的生长发育必须摄取外源生长素。科研人员将这两种细胞的原生质体经融合、筛选和培养获得了杂种植株。回答下列问题:(1)在离体条件下培养植物的细胞,可获得试管苗,其原理是植物细胞具有全能性。不同细胞的原生质体能相互融合,依赖于细胞膜具有一定的流动性。(2)这两种细胞融合时,培养基上有白色和绿色的再生细胞团,筛选杂种细胞时应先淘汰白色的细胞团,剩余的细胞团中可能的融合情况有矮牵牛细胞和矮牵牛细胞融合、矮牵牛细胞和烟草冠瘿瘤B6S3细胞融合,再将剩余的细胞团转移到不含生长素的培养基上进行培养、筛选。(3)图中A、B、C表示不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由培养基中细胞分裂素和生长素的用量不同造成的。C中的根是由愈伤组织经过再分化形成的。【答案】(1)植物细胞具有全能性细胞膜具有一定的流动性(2)白色矮牵牛细胞和矮牵牛细胞融合、矮牵牛细胞和烟草冠瘿瘤B6S3细胞融合不含生长素(3)细胞分裂素和生长素的用量再分化【解析】(1)细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,故在离体条件下培养植物的细胞最终发育成完整的植株,依据的是植物细胞具有全能性。对于植物细胞,去除细胞壁后剩余的结构为原生质体,由于细胞膜具有一定的流动性,故不同细胞的原生质体可以发生融合。(2)杂种植株既要在人工培养基上发育为绿色组织,又要能产生生长素,而白色细胞团是烟草冠瘿瘤B6S3细胞相互融合形成的,达不到培养目的,所以首先淘汰白色细胞团。剩余绿色细胞团中可能的情况有矮牵牛细胞和矮牵牛细胞融合、矮牵牛细胞和烟草冠瘿瘤B6S3细胞融合形成杂交细胞,后续筛选可将细胞团转移到不含生长素的培养基中进行培养,这样矮牵牛细胞和矮牵牛细胞融合成的杂交细胞就会因为生长素缺乏而死亡。(3)不同结果的出现主要是由培养基中细胞分裂素和生长素的用量不同造成的,二者对于根和芽的形成具有重要调节作用,二者的用量比例影响根和芽的发育顺序。叶肉细胞经脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化形成根。11.(2021年辽宁省高考生物临门一卷)由西班牙研究团队在《Science》杂志上刊登的一项最新研究成果表明,当T淋巴细胞的代谢能力发生变化时,体内积累的炎症会让动物未老先衰,出现各种“老年病”。这一成果表明了T淋巴细胞在动物体衰老进程中的重要作用。回答下列问题:(1)对于多细胞生物而言个体的衰老意味着体内大多数细胞的衰老,生物体内衰老细胞的及时清除体现了免疫系统的监控和清除功能。(2)有科学家提出可利用人体细胞培养出T淋巴细胞,再通过向人体内适当输入T淋巴细胞来延缓衰老。如图是该设想的流程图。过程①的培养液中除合成培养基的成分外,还需添加血清或血浆等天然成分,同时要保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境中。进行过程②时,需要先利用PCR技术将四种目的基因扩增。iPS细胞是一类具有胚胎干细胞特性的细胞。哺乳动物的胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,在功能上具有发育的全能性。过程③的实质是基因的选择性表达。【答案】(1)监控和清除(2)血清或血浆无菌、无毒PCR早期胚胎或原始性腺全能性基因的选择性表达【解析】(1)生物体内衰老细胞的及时清除体现了免疫系统的监控和清除功能。(2)过程①是动物细胞培养,其培养液中除合成培养基的成分外,还需添加一定量的血清、血浆等天然成分,同时要保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境中。过程②是将目的基因导入受体细胞,导入前需要先利用PCR技术将四种目的基因扩增。iPS细胞是一类具有胚胎干细胞特性的细胞。哺乳动物的胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,在功能上具有发育的全能性特点。过程③是细胞分化,其实质是基因的选择性表达。12.(2021年黑龙江省哈尔滨三中高考生物三模)胚胎工程具有多方面的应用,通过该技术可充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力;如图为体外受精和胚胎移植技术繁殖奶牛过程,据图回答下列问题:(1)A细胞必须发育到减数第二次分裂中期时期才能与获能的精子受精,受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体。(2)图中①处细胞名称是内细胞团,也可从a分离胚胎干细胞,胚胎干细胞的功能特点是具有发育的全能性,它的形态特点是细胞体积小,细胞核大,核仁明显;若对该时期的胚胎进行分割需要注意将内细胞团均等分割,这样做的目的是避免影响胚胎的分裂和进一步发育。(3)图中涉及的胚胎工程技术有体外受精、胚胎分割、早期胚胎培养、胚胎移植(至少填三项)。(4)对接受胚胎的个体需要选择同种的生理状态相同的雌性个体作为受体,在移植前要经过同期发情处理。【答案】(1)减数第二次分裂中期在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体(2)内细胞团细胞体积小,细胞核大,核仁明显将内细胞团均等分割避免影响胚胎的分裂和进一步发育(3)体外受精、胚胎分割、早期胚胎培养、胚胎移植(4)同种的生理状态相同的雌性同期发情【解析】(1)图中A为卵母细胞;①为内细胞团细胞;②为囊胚腔。A细胞必须发育到减数第二次分裂中期才能与获能的精子受精;受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体。(2)图中①处细胞是内细胞团细胞,属于胚胎干细胞,其功能特点是具有发育的全能性,形态特点是细胞体积小,细胞核大,核仁明显;对囊胚期的胚胎进行分割需要注意将内细胞团均等分割,可以避免影响胚胎的分裂和进一步发育。(3)图中涉及的胚胎工程技术有体外受精、胚胎分割、早期胚胎培养、胚胎移植。(4)对受体的要求是同种的生理状态相同的雌性个体,在移植前要经过同期发情处理,保证胚胎移植入相同的生理环境。13.(2021年四川省成都七中高考生物热身试卷)第三代试管婴儿技术也称胚胎植入前遗传学诊断(PCD),是在试管婴儿技术基础上出现的。精子和卵子形成受精卵发育成早期胚胎后,要在植入子宫前进行基因检测,再进行胚胎移植。目前PGD能诊断一些单基因缺陷引发的疾病,如血友病等。回答有关问题:(1)试管婴儿技术包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。(2)试管婴儿技术操作时,首先要采集“卵子”。在采集“卵子”之前,需要给母亲注射适量的促性腺激素。目的是促进母亲超数排卵。从母亲的卵巢中采集的“卵子”不能(填“能”或“不能”)直接参与受精作用。在精子入卵后,会立即发生卵细胞膜反应,拒绝其他精子再进入卵内。(3)受精卵发育成4或8细胞胚时,若要进行血友病基因检测,可采用的检测技术有(DNA)分子杂交、PCR(答出2点)。(4)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理状态下空间位置的转移。(5)随着第三代试管婴儿技术的不断发展,将为不孕及基因缺陷患者带来福音。如果滥用该技术,将会对社会产生负面影响,滥用的表现有设计婴儿的性别。【答案】(1)体外受精(2)促进母亲超数排卵不能卵细胞膜反应(3)(DNA)分子杂交、PCR(4)早期胚胎在相同生理状态下空间位置的转移(5)设计婴儿的性别【解析】(1)试管婴儿技术包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。(2)试管婴儿技术操作时,给母亲注射适量的促性腺激素,目的是促进母亲超数排卵,获得更多的卵细胞。从卵巢中采集的“卵子”不能直接参与受精作用,需在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。在精子入卵后,卵细胞膜会立即发生卵细胞膜反应,拒绝其他精子再进入卵内。(3)对胚胎细胞进行基因检测,可采用PCR技术对目标基因进行扩增,或制备分子探针进行(DNA)分子杂交进行检测。(4)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理状态下空间位置的转移。(5)滥用第三代试管婴儿技术的表现主要为设计婴儿的性别。14.(2021年山东省烟台市教科院高考生物三模)生活污水的大量排放导致淡水湖泊水华频繁发生。人工打捞和投放大量化学杀藻剂是常用的紧急处理方法。近年来,采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法,获得了较好的效果。另外,环保部门采用跌水充氧技术对生活污水进行处理;生活污水首先进入沼气池,经过沼气池处理后的污水再用泵提升进入多级跌水池,跌水池分多格串行,内装组合填料,借助生长在填料上,的微生物去除有机物,经过跌水池的污水一部分回流入沼气池,另一部分进入水耕型蔬菜池,经过处理后的水可用于农田回灌或鱼塘养鱼(如图)。(1)杀藻剂处理水华与生物修复的方法相比,主要缺点是污染环境和使藻类产生抗药性;该修复系统经过一段时间运行后,群落结构趋于稳定,群落的这个变化过程属于次生演替。(2)污水处理过程有多种微生物参与,生长在填料上的微生物在生态系统中属于分解者。经过水耕型蔬菜池处理后的水中氮、磷元素明显减少,对水中藻类的繁殖和生长起到了抑制作用,实现了水体净化;经过处理后的水可用于人工鱼塘.鱼塘捕鱼时要控制网眼大小,只捕捉较大的鱼,从种群特征的角度分析其原理是保持鱼种群的年龄组成为增长型,鱼种群数量增长速度快。(3)上述资料中应用的生态工程的基本原理有物种多样性原理、物质循环再生原理。【答案】(1)污染环境使藻类

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