2024高考生物二轮复习板块7选修专题跟踪检测16现代生物科技专题含解析

PAGEPAGE8专题跟踪检测(十六)现代生物科技专题(建议用时：40分钟)考点基础过关实力提升基因工程及转基因技术的平安性1,2细胞工程4,5胚胎工程及生物技术的平安性和伦理问题6生态工程83,7一、非选择题1．(2024·湖南郴州质监)科研人员从耐盐植物中获得了耐盐基因，利用转基因技术将耐盐基因转入水稻细胞中进而培育出了耐盐水稻新品系。下图表示构建耐盐基因表达载体的过程。请回答下列问题：(1)据图分析可知，在构建的耐盐基因表达载体中，图中未标注出的必需元件有耐盐基因启动子、____________，其中启动子的功能是___________________________。(2)据图分析可知，在构建耐盐基因表达载体时，须要用____________________对质粒进行切割，从而保证_______________________________________________。(3)常用农杆菌转化法将耐盐基因导入水稻受体细胞，依据农杆菌的感染特点，将耐盐基因插入Ti质粒的________上，经过转化作用进入水稻细胞，并将其插入____________________上，从而使其遗传特性得以稳定维持和表达。(4)检测转基因水稻是否培育胜利可运用的最简便的方法是____________________。解析(1)在构建耐盐基因表达载体过程中，必需元件有耐盐基因、启动子、标记基因和终止子，其中启动子作为RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动目的基因转录。(2)据图分析可知，目的基因两端有限制酶HindⅢ和XbaⅠ切割位点，其插入质粒的位置在位点1和2之间，故在构建耐盐基因表达载体时，须要用HindⅢ、XbaⅠ限制酶对质粒进行切割，由于两个酶切位点产生的黏性末端不同，可以避开自身环化及两者反向连接，从而保证耐盐基因与质粒正确连接。(3)常用农杆菌转化法将耐盐基因导入水稻受体细胞，依据农杆菌的感染特点，将耐盐基因插入Ti质粒的T­DNA上，T­DNA可以携带目的基因转移至受体细胞的染色体DNA上，从而使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。(4)检测转基因水稻是否培育胜利，可运用分子水平和个体水平的检测，其中最简便的方法是进行个体水平的检测，即将转基因水稻种植在盐碱地上。答案(1)标记基因和终止子作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动目的基因转录(2)HindⅢ、XbaⅠ限制酶耐盐基因与质粒正确连接(3)T­DNA水稻细胞染色体DNA(4)将其种植在盐碱地上2．(2024·辽宁沈阳重点中学三模)科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力，从而显著提高了植物的光合作用速率，请回答下列问题：(1)PCR过程所依据的原理是________________，该过程须要加入的酶是____________________。利用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，以便依据这一序列合成________。(2)该技术不干脆改造Rubisco酶，而通过对Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造，其缘由是______________________________________________________。和传统基因工程技术相比较，定点突变最突出的优点是__________________________，PCR定点突变技术属于______________的范畴。(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体。常用________________将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培育技术培育成幼苗，从细胞水平分析，所依据的原理是____________________。解析(1)PCR技术的原理是DNA双链复制。利用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，以便依据这一序列合成引物。扩增过程是在较高温度下进行的，须要加入耐高温的DNA聚合酶(或Taq酶)。(2)蛋白质空间结构较为困难，改造困难；干脆改造蛋白质不能遗传，改造了的基因能遗传。因此蛋白质工程技术不干脆改造Rubisco酶，而通过对Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造。和传统基因工程技术相比较，定点突变技术最突出的优点是能生产出自然界不存在的蛋白质，因此PCR定点突变技术属于蛋白质工程的范畴。(3)将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。将转基因植物细胞培育成转基因植株还须要利用植物组织培育技术，原理是植物细胞具有全能性。答案(1)DNA双链复制耐高温的DNA聚合酶(或Taq酶)引物(2)蛋白质空间结构较为困难，改造困难；干脆改造蛋白质不能遗传，改造了的基因能遗传能生产出自然界不存在的蛋白质蛋白质工程(3)农杆菌转化法植物细胞的全能性3．(2024·河南九师联盟质检)发根农杆菌Ri质粒是一种自然存在的植物遗传转化系统。Ri质粒有3个功能区：①T­DNA区是Ri质粒上唯一整合到植物基因组的DNA片段；②Vir毒性蛋白区是发根农杆菌实现高效侵染所必需的区域；③Ori区即复制起始区与功能代谢区。常用的质粒载体pCAMBIA1301可以分别在大肠杆菌以及发根农杆菌中进行克隆，不须要依靠于同源序列在发根农杆菌进行整合即可自行复制。部分过程如图所示：回答下列问题：(1)当发根农杆菌感染植物时，菌体本身不会进入细胞内，只是________________片段进入植物细胞中，在植物细胞中进行随机整合，最终整合至_________________________，并利用植物体内的酶系统进行转录和翻译。(2)选择幼嫩的外植体作为受体细胞转化效率远高于成熟的外植体，可能缘由是_____________________________________________________。(3)限制性核酸内切酶能识别图中LB/RB的酶切位点，能使______________断开。(4)应用过程中，只须要将目的片段插入到质粒载体pCAMBIA1301中，将构建好的质粒转入______________中，并通过pCAMBIA1301上自身携带的____________对重组DNA鉴定和选择。(5)发根农杆菌Ri质粒作为一种自然存在的植物遗传转化系统，能实现其高效侵染所必需的区域——Vir毒性蛋白区至关重要，据此推断Vir毒性蛋白区的详细作用是_____________________________________________________。解析(1)发根农杆菌Ri质粒上的T­DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上。可见，当发根农杆菌感染植物时，菌体本身不会进入细胞内，只是Ri质粒中的T­DNA片段进入植物细胞中，在植物细胞中进行随机整合，最终整合至受体细胞的染色体DNA上，并利用植物体内的酶系统进行转录和翻译。(2)幼嫩植物细胞具有旺盛的分裂实力，并且植物细胞处于分裂期时更利于与外源DNA整合，所以选择幼嫩的外植体作为受体细胞转化效率远高于成熟的外植体。(3)限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。(4)依据题图可知，在应用过程中，将目的片段插入到质粒载体pCAMBIA1301中，将构建好的质粒转入发根农杆菌(感受态细胞)中。质粒载体pCAMBIA1301含有的潮霉素抗性基因是基因工程中的标记基因，可用于重组DNA的鉴定和选择。(5)已知Vir毒性蛋白区是发根农杆菌实现高效侵染所必需的区域，据此可推知，Vir毒性蛋白区的详细作用是：协助转移作用，将目的基因与Ri质粒的T­DNA区一同导入受体植物细胞中。答案(1)Ri质粒中的T­DNA受体(植物)细胞的染色体DNA上(或受体细胞的基因组上)(2)幼嫩植物细胞具有旺盛的分裂实力，并且植物细胞处于分裂期时更利于与外源DNA整合(3)(两个核苷酸之间的)磷酸二酯键(4)发根农杆菌(感受态细胞)(潮霉素)抗性(或标记)基因(5)协助转移作用，将目的基因与Ri质粒的T­DNA区一同导入受体植物细胞中4．(2024·安徽毛坦厂中学联考)动物细胞培育技术是动物细胞工程的基础，动物细胞培育在当今生物制品的生产中已越来越重要。请回答下列有关问题：(1)动物细胞培育的过程中为了确保无菌、无毒的环境，除了对培育液和培育用具进行无菌处理外，还可以通过________________________________等方式防止杂菌污染。在培育液中加入适量的NaHCO3溶液，其作用是________________。运用合成培育基时，通常要加入血清、血浆等一些自然成分，其缘由是________________________________________。(2)动物细胞培育时，将取得的动物组织块剪碎，再用胰蛋白酶处理一段时间以获得____________。对动物组织块做以上处理的缘由是__________________________________________________________。(3)单克隆抗体可以借助动物细胞的培育来生产，要培育的目的细胞是______________(填“骨髓瘤细胞”“已免疫的B淋巴细胞”或“杂交瘤细胞”)，其中一种细胞经多次传代培育后不能存活，缘由是_____________________________。解析(1)动物细胞培育须要无菌、无毒的环境，除了对培育液和培育用具进行无菌处理外，还可以通过在培育液中添加肯定量的抗生素等方式防止杂菌污染；在培育液中加入适量的NaHCO3溶液，可以调整培育液的pH；在运用合成培育基时通常需加入血清、血浆等自然成分，缘由是血清和血浆中可能含有未知的细胞所需的物质。(2)在动物细胞培育过程中，由于动物组织块中的细胞彼此靠在一起，限制了细胞的生长和繁殖，因此需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎的动物组织以获得单个细胞，进而制成细胞悬液。(3)单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的，杂交瘤细胞是由已经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成，其中已免疫的B淋巴细胞是高度分化的细胞，不能进行细胞分裂，因此其经多次传代培育后不能存活。答案(1)在培育液中添加肯定量的抗生素调整培育液的pH血清和血浆中可能含有未知的细胞所需的物质(2)单个细胞动物组织块中的细胞彼此靠在一起，限制了细胞的生长和繁殖(3)杂交瘤细胞已免疫的B淋巴细胞是高度分化的细胞，不能进行细胞分裂5．为培育出含β－胡萝卜素的“黄金大米”，科研人员提出以下两套培育方案。请分析回答下列问题：(1)甲方案中，β－胡萝卜素基因能在玉米和水稻体内出现相同表达结果的缘由是___________________________。若探讨人员已知β－胡萝卜素基因序列，可采纳________方法获得β－胡萝卜素基因。②过程中可用______________技术检测水稻体细胞DNA上是否插入了β－胡萝卜素基因。(2)乙方案中，在体细胞杂交前须要用________________酶除去细胞壁获得原生质体，诱导体细胞融合的化学试剂常用______________。通过⑤获得“黄金大米”幼苗须要经过________________两个过程，依据的原理是____________________。在培育过程中，除了在培育基中添加养分物质外，还须要添加____________。(3)与传统育种方法相比，甲、乙两套方案共同的优点是___________________________。解析(1)自然界中全部生物共用一套遗传密码，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达；在目的基因序列已知的状况下，可采纳人工合成的方法获得目的基因；检测目的基因是否插入受体细胞可用DNA分子杂交技术。(2)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可依据酶的专一性原理，在植物体细胞杂交前用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁，获得原生质体；诱导植物原生质体融合常用的化学试剂是聚乙二醇。⑤过程中将杂种细胞培育成杂种植株须要利用植物组织培育技术，该技术包括脱分化和再分化两个过程，原理是植物细胞的全能性；在植物组织培育过程中，除了在培育基中添加养分物质外，还须要添加植物激素(如生长素和细胞分裂素)。(3)与传统育种方法相比，基因工程育种和植物细胞工程育种都能克服远缘杂交不亲和的障碍。答案(1)全部生物共用一套遗传密码(密码子)人工合成DNA分子杂交(2)纤维素酶和果胶聚乙二醇(PEG)脱分化和再分化植物细胞的全能性植物激素(或生长素和细胞分裂素)(3)克服远缘杂交不亲和的障碍6．科学家利用胚胎移植技术，使我国首例和其次例胎儿皮肤上皮细胞克隆牛“康康”和“双双”的后代——“蓓蓓”胜利诞生。请回答下列问题：(1)要获得克隆牛“康康”“双双”，须要将供体细胞注入去核卵母细胞，通过________将两细胞融合，构建___________________________。(2)为了___________________________，在供体细胞核移植到受体卵母细胞前，必需先去掉受体卵母细胞的核。(3)“蓓蓓”由“双双”体内收集的胚胎发育而来，能从“双双”体内收集胚胎的生理学基础是______________________________________________________。(4)在____________时期，通过________________(填胚胎移植的方法)将胚胎注入代孕母牛子宫的相应部位。在胚胎移植前须要对收集的胚胎进行________。(5)胚胎移植的实质是___________________________。解析(1)动物体细胞核移植过程中，将供体细胞注入去核卵母细胞，通过电刺激使两细胞融合，供体细胞核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎。(2)为使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物供应的体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必需将受体细胞的核物质去掉或将其破坏。(3)哺乳动物的早期胚胎形成后，在肯定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集供应了可能。(4)不同动物胚胎移植的时间不同，牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，胚胎的移植主要通过手术法或非手术法将胚胎注入子宫的相应部位，而且胚胎移植前须要用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来，进而对胚胎进行质量检查。(5)胚胎移植胜利率的凹凸与供、受体生理环境条件一样性亲密相关，只有供、受体生理环境高度一样，移入受体的胚胎才能被接受，并接着发育，所以胚胎移植的实质可简洁概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。答案(1)电刺激重组胚胎(2)保证核遗传物质全部来自有重要利用价值的供体细胞(合理即可)(3)哺乳动物的早期胚胎形成后，在肯定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态(4)桑椹胚或囊胚手术法或非手术法质量检查(5)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移7．(2024·江西上饶六校二联)目前，精子载体法渐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一，该方法以精子作为外源基因的载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精。在某地采集老鼠，采纳精子载体法进行A基因(目的基因)导入的探讨。将老鼠的精子在保存液内与含有A基因的重组质粒保温30min，然后用于人工授精，共培育出127只小鼠。待小鼠生长至相宜大小时，对其中的36只进行PCR和DNA分子杂交检测。结果表明，有6只携有A基因。转基因老鼠的体型大约为一般老鼠的2倍。请回答下列有关问题：(1)A基因(目的基因)表达效果与____________基因相同。(2)利用PCR技术可以扩增目的基因，PCR反应体系中除含缓冲液、Taq酶、原料、引物以外，还应含有________；引物应选用下图中的________(填字母)。第四轮循环产物中同时含有上述两种引物的DNA片段所占的比例为________。(3)上述过程中应对精子进行________处理才能受精。(4)请答出精子载体法的一个优点：___________________________。(5)体外受精后，应将受精卵移入发育培育液中接着培育，以检查受精状况和____________________。(6)为了获得更多的胚胎，可采纳____________技术，该技术是动物________繁殖的方法之一。解析(1)由题干信息“转基因老鼠的体型大约为一般老鼠的2倍”可推知，A基因(目的基因)表达效果与生长激素基因相同。(2)利用PCR技术可以扩增目的基因，PCR反应体系中除含缓冲液、Taq酶、原料、引物以外，还应含有模板；DNA合成时须要一对引物，且复制方向总是从子链的5′端向3′端延长，故应选择图中的引物A和D；第四轮循环即DNA复制4次，共形成16个DNA，其中2个DNA只含有引物A或引物D,14个DNA含有引物A和引物D，占7/8。(3)上述过程中应对精子进行获能处理才能受精。(4)精子载体法之所以渐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一，是因为该方法具有简便易行、经济有效、对卵原核无损伤、不须要穿过核膜等优点。(5)体外受精后，应将受精卵移入发育培育液中接着培育，以检查受精状况和受精卵的发育实力。(6)为了获得更多的胚胎，可采纳胚胎分割技术，该技术是动物无性繁殖的方法之一。答案(1)生长激素(2)模板(或模板DNA)A和D7/8(3)获能(4)简便易行；经济有效；对卵原核无损伤；不须要穿过核膜(答出一点即可)(5)受精卵的发育实力(6)胚胎分割无性8．绿水青山就是金山银山，地球须要我们的细心呵护，请回答下列与生态工程相关的问题：(1)生态工程建设的目的就是遵循____________________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。与传统工程相比，生态工程是一类___________________________的工程体系。(2)某山区由于人们长期乱砍滥伐，水土流失严峻，现实施生态工程