二轮专项分层特训卷•生物【统考版】专 题 七

eq\a\vs4\al(专)eq\a\vs4\al(题)eq\a\vs4\al(七)现代生物科技专题真题分类再回访课堂定时练规范———————————全国卷真题·再回访·寻趋势———————————考点Ⅰ基因工程1．[2022·全国乙卷]新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答下列问题。(1)新冠病毒是一种RNA病毒，检测新冠病毒RNA(核酸检测)可以采取RT­PCR法。这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA，这一过程需要的酶是________________，再通过PCR技术扩增相应的DNA片段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的______________________来进行。PCR过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是________________。(3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测(检测体内是否有新冠病毒抗体)，若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明____________________(答出1种情况即可)；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明________________________。(4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S(具有抗原性)的编码序列(目的基因)。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．[2021·全国甲卷]PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：(1)若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是__________(用数字序号表示)。(2)操作③中使用的酶是________。PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、______三步，其中复性的结果是________________________________________________________________________。(3)为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与____________特异性结合。(4)PCR(多聚酶链式反应)技术是指________________________________________________________________________________。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。3．[2021·全国乙卷]用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。回答下列问题：(1)常用的DNA连接酶有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。图中________________________________________________________________________酶切割后的DNA片段可以用E·coliDNA连接酶连接。图中________________________________酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。(2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是__________________________________________________________________________________________。(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能______；质粒DNA分子上有________，便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因)，利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是________________________________________________________________________。(4)表达载体含有启动子，启动子是指________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．[2019·全国卷Ⅰ]基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括____________和____________。(2)生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是______________。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是__________。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的________。(3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．[2019·全国卷Ⅱ]植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有____________________________________(答出2点即可)。(2)通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示)，这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是____________________________。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质，因此应含有植物激素、____________和__________等几类物质。(3)用脱毒苗进行繁殖，可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的________________进行组织培养。(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用流程图表示)。考点Ⅱ细胞工程和胚胎工程1．[2022·全国甲卷]某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是________。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是________________________________________________________________________；精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是______________________(答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到________时才具备与精子受精的能力。(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还含的营养成分有________________________(答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．[2020·全国卷Ⅰ]为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。回答下列问题：(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是________________________________________________________________________。(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于__________，使用该培养基进行细胞培养的结果是____________________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点即可)。3．[2020·全国卷Ⅲ]W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。回答下列问题：(1)步骤①中需要使用的工具酶有__________________________。步骤②和③所代表的操作分别是__________和__________。步骤④称为________________________________________________________________________。(2)与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的________________________________________________________________________(答出2点即可)的限制。(3)一般来说，在同一动物个体中，乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息________(填“相同”或“不同”)，原因是____________________________________________。(4)从上述流程可知，制备生物反应器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技术有________________________________(答出2点即可)。考点Ⅲ生态工程[2020·全国卷Ⅱ]植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题：(1)在植树造林时，一般认为，全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比，按照种植一种植物方式所构建的生态系统，其抵抗力稳定性__________。抵抗力稳定性的含义是________________________________________________________________________。(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式，其做法是收集有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，再施用到农田中。施用有机肥料的优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中，微生物起到了重要作用，这些微生物属于生态系统组分中的________。(3)在污水净化过程中，除发挥污水处理厂的作用外，若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素，请提供一个方案：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。———————————等级考真题·真体验·寻共性———————————Ⅰ.基因工程1．[2022·湖南卷]水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题：(1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是________________，物质b是________。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是____________。(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有________________、________________和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是________________。(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的________(填“种类”或“含量”)有关，导致其活性不同的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．[2022·山东卷]某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG­P和FLAG­P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。(1)为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是______________________________________________、为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的________(填“3′端”或“5′端”)。(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是____________________________________________________________________________________________。修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是______________________________________________________________。(3)融合蛋白表达成功后，将FLAG­P、FLAG­P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所示。已知FLAG­P和FLAG­P△不能降解UBC，由①②③组结果的差异推测，药物A的作用是____________________________________________；由②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是______________________________________。(4)根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是________________________________________________________________________。3．[2021·广东卷]非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶催化体系，获得目标产物的新技术，其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应的非细胞合成路线(如图)，可直接用淀粉生产肌醇(重要的医药食品原料)，以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题，并可以提高产率。回答下列问题：(1)研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外，获得酶基因的方法还有__________________。(答出两种即可)(2)高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白，方法有______________________。(答出两种即可)(3)研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备______________细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白，需要采用的方法有__________________。(4)依图所示流程，在一定的温度、pH等条件下，将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。若这些酶最适反应条件不同，可能导致的结果是______________________。在分子水平上，可以通过改变__________________，从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化。4．[2021·河北卷]采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉(Cd)在土壤中过量积累。利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内，进行后续处理(例如，收集植物组织器官异地妥善储存)，可降低土壤中Cd的含量。为提高植物对Cd污染土壤的修复能力，研究者将酵母液泡Cd转运蛋白(YCF1)基因导入受试植物，并检测了相关指标。回答下列问题：(1)为获取YCF1基因，将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接，导入受体菌的群体中储存，这个群体称为__________________。(2)将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需要的两种酶是______________。构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因，其作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)进行前期研究时，将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，采用最多的方法是__________。研究者进一步获得了转YCF1基因的不育杨树株系，采用不育株系作为实验材料的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后测定植株干重(图1)及不同器官中Cd含量(图2)。据图1可知，与野生型比，转基因植株对Cd具有更强的__________(填“耐性”或“富集能力”)；据图2可知，对转基因植株的__________进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。(5)已知YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析，转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境的原因是________________________________。相较于草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于______________________________(写出两点即可)。5．[2021·山东卷]人类γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点，该位点结合BCL11A蛋白后，γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列，解除对γ基因表达的抑制，可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了γ基因上游不同长度的片段，将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测，以确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。(1)为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知，在F1～F7末端添加的序列所对应的限制酶是________，在R末端添加的序列所对应的限制酶是________。本实验中，从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要________种酶。(2)将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞，成功转化后，含F1～F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白，受体细胞有荧光，含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)向培养液中添加适量的雌激素，含F1～F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光，而含F5～F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列，据此结果可推测，BCL11A蛋白结合位点位于________________________________________，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6．[2020·江苏卷]如果已知一小段DNA的序列，可采用PCR的方法，简捷地分析出已知序列两侧的序列，具体流程如图(以EcoRⅠ酶切为例)：请据图回答问题：(1)步骤Ⅰ用的EcoRⅠ是一种________酶，它通过识别特定的________切割特定位点。(2)步骤Ⅱ用的DNA连接酶催化相邻核苷酸之间的3′­羟基与5′­磷酸间形成______；PCR循环中，升温到95℃是为了获得________；TaqDNA聚合酶的作用是催化________________________________________________________________________。(3)若如表所列为已知的DNA序列和设计的一些PCR引物，步骤Ⅲ选用的PCR引物必须是________(从引物①②③④中选择，填编号)。DNA序列(虚线处省略了部分核苷酸序列)已知序列PCR引物①5′－AACTATGCGCTCATGA－3′②5′－GCAATGCGTAGCCTCT－3′③5′－AGAGGCTACGCATTGC－3′④5′－TCATGAGCGCATAGTT－3′(4)对PCR产物测序，经分析得到了片段F的完整序列。下列DNA单链序列中(虚线处省略了部分核苷酸序列)，结果正确的是________。A．5′－AACTATGCG……AGCCCTT－3′B．5′－AATTCCATG……CTGAATT－3′C．5′－GCAATGCGT……TCGGGAA－3′D．5′－TTGATACGC……CGAGTAC－3′7．[2020·山东卷]水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻，实现了对直链淀粉合成酶基因(Wx基因)启动子序列的定点编辑，从而获得了3个突变品系。(1)将能表达出基因编辑系统的DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需的酶是__________________________________，重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为________。(2)根据启动子的作用推测，Wx基因启动子序列的改变影响了____________________________，从而改变了Wx基因的转录水平。与野生型水稻相比，3个突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列________(填“发生”或“不发生”)改变，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)为检测启动子变化对Wx基因表达的影响，科研人员需要检测Wx基因转录产生的mRNA(WxmRNA)的量。检测时分别提取各品系胚乳中的总RNA，经________过程获得总cDNA。通过PCR技术可在总cDNA中专一性地扩增出Wx基因的cDNA，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)各品系WxmRNA量的检测结果如图所示，据图推测糯性最强的品系为______，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.细胞工程和胚胎工程1．[2021·湖南卷]M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题：(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是____________________，这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的____________断开。(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为______________________(答出两点即可)，功能上具有__________________________。(4)鉴定转基因动物：以免疫小鼠的________淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路___________________________________________________________________________________________________________________________________。2．[2021·浙江1月，节选]回答下列(二)小题：(二)三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻，以及生态环境的破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。(1)为保护三叶青的________多样性和保证药材的品质，科技工作者依据生态工程原理，利用________技术，实现了三叶青的林下种植。(2)依据基因工程原理，利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片产生酚类化合物，诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达形成________和限制性核酸内切酶等，进而从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段(T－DNA)。T－DNA进入叶片细胞并整合到染色体上，T－DNA上rol系列基因表达，产生相应的植物激素，促使叶片细胞持续不断地分裂形成________，再分化形成毛状根。(3)剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次________培养，培养基中添加抗生素的主要目的是____________________。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的________和温度，调节培养基成分中的________________________________________，获得大量毛状根，用于提取药用成分。3．[2020·江苏卷]新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体，引起肺炎。图1为病毒侵入后，人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵，故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题：(1)图1中人体内抗原递呈细胞吞噬病毒，并将病毒的抗原暴露在细胞表面，被________细胞表面的受体识别后激活该细胞。(2)B细胞识别入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，经过细胞的____________，形成____________细胞。(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测病毒的__________；采集血液样本主要用于血清学检查，检测________________________________。(4)据图2所示，研制抗S蛋白单克隆抗体，需先注射________免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞，再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选获得________细胞。因为同一种抗原可能激活________细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。专项分类强化练课内课外提能力———————————非选择题分类·规范提升练———————————类型概述析因推理探究综合类1．[2022·广西壮族自治区南宁市高三测试]回答胚胎工程和基因工程的实际应用相关的问题：(1)试管婴儿技术为某些不育夫妇带来了福音，试管婴儿技术的最后一道操作是____________，该操作的实质是______________________________________________。(2)PCR技术可用于临床的病原菌检测。利用PCR扩增DNA片段的酶与细胞内的酶相比，主要特点是____________。(3)生产基因工程药物时通常用细菌中的质粒作为______________________________，而选择细菌作为受体细胞的原因可能是____________________________________(写两点)。(4)重组人生长激素是通过基因重组大肠杆菌分泌型表达技术生产的。获取生长激素基因后，构建基因表达载体时要在生长激素基因前连接上相应的启动子，其目的是__________________________，生长激素基因在导入大肠杆菌之前，一般先用Ca2＋处理细胞，其目的是____________________________________________________。2．[2022·贵阳市五校高三联考]马铃薯是重要的经济作物，植物细胞工程在马铃薯的脱毒及育种等方面有重要应用。请回答下列问题：(1)植物细胞工程的基本技术主要包括________________和________________。(2)培育脱毒马铃薯时，外植体宜选用______(填“茎尖”或“叶片”)，不选另一个的理由是________________________________________________________________________。(3)植物组织培养常用到愈伤组织培养基、生芽培养基和生根培养基。在愈伤组织培养基上，外植体经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织是一团__________________________________，在再分化阶段，生长素和细胞分裂素参与了细胞分化方向的调节，与生根培养基相比，一般情况下生芽培养基中两者的含量关系是______________________________________________________。(4)避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率。在植物组织培养时，应从________________________________________________________________(至少答出两点)等方面制定措施，减少污染。在培养室中培养时，注意优化培养环境，控制________________________(至少答出两点)等培养条件。3．[2022·广东省珠海市高三摸底测试]我国正在科学、有序推进新冠疫苗接种工作，其中科兴及北京生物两款灭活疫苗均使用Vero细胞进行病毒扩增培养(下图)。Vero细胞为非洲绿猴肾细胞的传代细胞系，回答以下问题：(1)Vero细胞的培养应在培养箱中进行，箱内的气体环境条件为________________________________________________________________________。(2)Vero细胞的传代培养过程中需要使用________________________使细胞分散，并在合成培养基中加入________________等天然成分。此外，在培养过程中，应定期更换培养液，目的是____________________________________________________。(3)灭活疫苗制备成功之后先进行动物试验，一段时间后检测试验动物是否产生抗体，检测的方法是__________________________________________________________________。(4)某科研团队想利用Vero细胞系制备新冠病毒的单克隆抗体用于诊断试剂，请写出相关的实验思路________________________________________________________。4．[2022·甘肃一模]胚胎干细胞(ES)是从哺乳动物的早期胚胎或原始性腺中获得的，人工培养时能够形成各种类型的细胞，并具有自我更新能力，表现出显著的长期增殖潜力，在科学和医学领域具有极高的研究价值，目前被用于损伤组织的修复、器官移植等研究领域，称为“胚胎干细胞疗法”。请结合以下材料回答问题：材料一：日前，英国研究人员利用最新的3D打印技术，“打印”出了活体胚胎干细胞。实验证明，这些干细胞仍保持着胚胎干细胞的正常分化能力。材料二：美国科学家利用鼠的活性卵子及皮肤成纤维细胞，在实验室成功克隆出了多个鼠胚胎，进而可以开发出有研究价值的胚胎干细胞。材料三：科学家将胰腺病患者的胚胎干细胞注入经基因改造的猪胚胎中，培育出了人体的健康胰腺。(1)自然状况下的胚胎干细胞是从哺乳动物囊胚的________________(填“滋养层细胞”或“内细胞团”)中分离出来的。胚胎干细胞在体外可培养形成各种类型的细胞，这体现了细胞的________能力。(2)从理论上讲，用3D打印技术获得的活体胚胎干细胞________(填“能”或“不能”)诱导形成完整个体，原因是________________________________________________。(3)使用活性卵子及皮肤成纤维细胞克隆出多个胚胎的过程中，用到的生物工程技术有细胞核移植__________________________________(至少写出一种)。(4)与常规的器官移植相比，在猪体内培育出的器官移植到人体后成活率大大提高，原因是________________________________________________________________________。(5)目前，胚胎干细胞疗法的安全性也受到了有关人士的质疑，主要原因是胚胎干细胞具有的________________特点和肿瘤细胞相似。5．[2022·山西晋中一模]某科研团队利用转基因技术培育耐盐水稻，作为沿海滩涂和盐碱地的改良作物，从而扩大耕地面积。下图A表示含有耐盐基因的外源DNA分子，图B表示质粒，其上含有BamHⅠ、SmaⅠ和HindⅢ三种限制酶的酶切位点。请回答下列问题：(1)四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因是质粒上的________基因，可以利用其进行____________________________。(2)据图推断，获取耐盐基因时不能使用限制酶________进行酶切，原因是________________________________________________________________________。(3)为保证耐盐基因在受体细胞中能够正确表达，图B所示基因表达载体还应具有启动子和________，其中启动子的功能是________________。(4)在添加氨苄青霉素的固体培养基上，________(填“能”或“不能”)筛选出含有插入了耐盐基因重组质粒的受体细胞，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6．生长激素是由垂体分泌的肽类激素，在人体生长发育中起着关键性作用。其促进机体软骨细胞增殖的调节过程如图所示(图中“＋”是促进，“－”是抑制)。请回答下列问题：(1)垂体合成生长激素时，细胞中“搬运工”________________将氨基酸运到蛋白质的“生产线”，蛋白质的“生产线”是________________的结合体。(2)研究人员研究时发现，有的儿童身材矮小的原因是IGF­Ⅰ基因缺失。据图推测这类儿童体内GH水平应________(填“低于”“等于”或“高于”)正常儿童，理由是______________________________________________________________________。(3)据图所知，GH和IGF­Ⅰ都能促进软骨细胞的增殖。研究人员想利用以下实验材料：离体的软骨细胞、细胞培养液、GH、IGF­Ⅰ等，通过细胞培养技术培养后检测细胞增殖率，以探究GH促进软骨细胞增殖的两条途径中，哪条为主要途径？请你设计该实验的主要思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(要求：只写实验思路，不写预期结果和结论)非常“组合4”主观题模拟真演练(一)1．[2022·河南模拟预测]镰孢菌引起的小麦赤霉病被称作小麦“癌症”，会造成小麦严重减产，山东农业大学研究团队从小麦近缘植物长穗燕麦草中得到抗赤霉病基因Fhb7，并将Fhb7基因成功转移至小麦品种，明确了其在小麦抗病育种中的稳定抗性和应用价值。这一成果是我国科学家在小麦赤霉病研究领域的又一重大突破，这一发现为解决小麦赤霉病世界性难题找到了“金钥匙”。(1)将Fhb7基因与运载体结合时，所用到的工具酶有________________________，用质粒构建基因表达载体，除目的基因外，必须添加的结构有________________________________________。(2)用农杆菌转化法将Fhb7基因转入小麦成功率很低，原因是________________________________________________________________。可选用____________________法，将目的基因Fhb7导入受体细胞。(3)在受体细胞的选择上，目前多采用小麦幼胚细胞作为受体，通过体细胞胚胎发育获得转基因植株。具体做法是在无菌环境中，显微镜下分离幼胚，并且切除胚轴以防止萌发。选用小麦幼胚细胞的原因是__________________________________________________，如果没有切除胚轴导致幼胚直接萌发并发育成植株，则该过程______(填“能”或“不能”)体现植物细胞的全能性。(4)研究人员进一步获得了转基因小麦的雄性不育系，请从转基因与生物安全的角度分析，采用雄性不育系的原因是____________________________________________，解决这一问题的另一种做法是：________________________________________。2．[2022·陕西省渭南市富平县高三一模]重组新冠病毒疫苗是基于新冠病毒刺突蛋白(S蛋白)受体结合区(RBD)的天然结构特征疫苗，具有靶点明确、针对性强的特点。如图为通过基因工程的方法，在体外制备病毒的S蛋白的过程。请回答下列问题：(1)目前，基因工程中使用的限制酶主要是从__________(生物)中分离纯化获得的。含有限制酶的细胞通常还具有相应的甲基化酶，它可以对DNA的碱基序列进行修饰。含有某种限制酶的细菌可利用限制酶切割外源DNA，但不破坏自身DNA，其原因可能是①________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)新冠病毒的遗传物质是RNA，要获得S基因，需要经过______________________过程得到cDNA。需要用________________________(酶)完成基因表达载体的构建。(3)要检测制备的S蛋白是否成功，可以采用__________________法检测。要具体检测S蛋白的功效还需要进行的操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)研究人员想利用蛋白质工程的方法获得新S基因进而获得免疫效应更强的疫苗，请按照蛋白质工程的原理写出获得新S基因的基本途径：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．[2022·陕西省商洛市高三二模]中科院动物研究所研究小组已培育出中国首例转基因猕猴。这项研究成果标志着中国科学家在灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平。下图是转基因猕猴培育过程示意图，据图回答。(1)过程①需要使用的酶是______________________。过程②中常用________________技术将目的基因导入受精卵。(2)如果⑤过程在体外进行，那么卵母细胞需要培养到____________，精子需要获能。该过程中防止多精入卵的第二道屏障是________________________________。(3)在体外培养受精卵时，要维持无菌、无毒的环境，提供营养和适宜温度、pH值，同时细胞培养所需气体主要有__________________________。(4)图中⑦过程称为______________，为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，此前需对代孕雌猴做____________处理。(5)若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可采用胚胎分割技术，在对囊胚阶段的胚胎分割时，要注意__________________________________________________。4．[2022·福建省福州市华侨中学高三一模]如图是我国常见的一种生态农业示意图，请据图回答下列问题：(1)该生态农业中农作物秸秆得到了充分利用，贯穿全过程的核心原理是______________原理。其中“过腹还田”是最快捷的还田途径，具体途径是__________________________。将秸秆和动物粪便等通过图中____________________________的设计开发了洁净可再生的新能源。(2)依据生态工程的____________原理，设计了如图所示的系统结构，使人工农业生态系统中的物质循环和____________更为合理。(3)农业生产上，畜牧业依赖和受制于种植业，可以依据生态工程的________原理使社会—经济—自然相统一来提高经济和社会效益。使用农药能有效控制农业害虫，但也可能使生态系统的________________减少，因此利用生物的______________进行生物防治是今后的发展方向。非常“组合4”主观题模拟真演练(二)1．[2022·安徽马鞍山一模]为了战胜新型冠状病毒肺炎疫情，科研人员加紧研制各类疫苗，其中mRNA疫苗具有研发速度快、针对性强的特点而被采用，mRNA不稳定易被分解是一大难题。如图所示为针对新冠病毒的mRNA疫苗的制备过程。回答下列问题：(1)①过程所需要的酶和原料分别是______________________，图中②的名称是________________________。(2)若用大肠杆菌作为工程菌生产S蛋白，则可用CaCl2处理大肠杆菌，使其成为____________细胞，检测工程菌中是否含有目的基因，可以采用____________________技术，要检测大肠杆菌生产的S蛋白是否有效，方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)提纯获得的S蛋白基因经体外转录形成的mRNA在使用前需要包裹一层脂类物质，推测其原因是______________________________________________________。(4)新冠病毒是RNA病毒，这给疫苗研制带来的困难是________________________________________。2．[2022·云南省昆明市高三双基检测]研究发现，芦荟是一种具有抗衰老、促进愈合、强心活血、免疫和再生作用的常绿多肉质草本植物，其栽培产业早已在全世界兴起。目前，可采用对芦荟进行植物组织培养来快速获得种苗，获得芦荟试管苗的过程如图所示。回答下列问题：(1)步骤①切取的芦荟茎尖要包括植物的分生组织，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步骤②中常用的试剂有________________________________(答出两种)。(3)愈伤组织由一些______________________细胞形成。步骤④中愈伤组织的形成标志着接种的外植体的生长状态为____________________________________________________________________________________________。(4)植物生长调节剂在植物组织培养中具有极其重要的作用，加入培养基中的植物生长调节剂的种类、________________不同将会影响培养的结果。其中，在分化培养基中____________(填“适合”或“不适合”)使用2，4­D，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)植物组织培养除了用于种苗的快速繁殖，还可用于作物新品种的培育。例如，通过__________________________________培育得到京花1号小麦、抗盐碱的野生烟草等植物新品种。3．[2022·陕西省西安中学高三月考]糖尿病是影响人类健康的重大疾病，利用基因工程结合细胞工程、胚胎工程生产人胰岛素为糖尿病患者带来了福音，请回答下列问题：(1)将人胰岛素基因与载体结合成重组人胰岛素基因表达载体，此过程需要的酶是__________________。(2)大肠杆菌是生产胰岛素常用工程菌，其优点是________________________________________(至少答出两点)；但利用大肠杆菌得到的胰岛素需要进一步加工和修饰才能获得生物活性，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)转入胰岛素基因牛可通过分泌乳汁来生产人胰岛素。在转入牛受精卵的基因表达载体中，人胰岛素基因的前端必须含有__________________________。将培养到________________时期的胚胎进行移植，移植前需要对受体进行____________处理，使胚胎能正常着床。若要对胚胎的性别进行鉴定，可在囊胚期取________细胞进行性别鉴定。(4)若在分子水平上判断获得的转基因牛中人胰岛素基因是否表达，可通过检测____________(填物质)进行确定。4．[2022·宁夏银川市高三月考]利用转基因母牛乳腺生物反应器可生产蛛丝蛋白，获得转基因母牛的过程如图所示。请回答下列问题。(1)从雌牛的卵巢中采集的卵母细胞需要培育到________________________期才能进行体外受精；体外受精前，需用含有一定浓度的________或钙离子载体A23187溶液对精子进行获能处理。当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生反应，如________________和________________等。(2)在过程①中，蛛丝蛋白基因应与________________基因的启动子等调控组件组合在一起。在过程④前，需对囊胚的________进行切割并做DNA分析进行性别鉴定，再选用雌性胚胎进行移植。(3)为了进一步扩大繁殖规模，可通过____________技术获得同卵多胎，该技术的关键是________________________。(4)从生理学基础角度看，胚胎移植能成功的原因有：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(任意两点即可)。非常“组合4”主观题模拟真演练(三)1．[2022·广西柳州二模]目前，全球共有5条新冠病毒疫苗技术路线，我国是全球唯一同时进行5条技术路线研发的国家，先后有26款新冠疫苗进入临床试验。陈薇院士团队与康希诺生物共同开发的重组腺病毒疫苗(以腺病毒Ad5为载体)是首家获批的国产腺病毒载体新冠病毒疫苗。该疫苗的原理流程如下图所示。请回答下列问题：(1)腺病毒Ad5是双链DNA病毒，在①过程中去除了Ad5复制有关的基因，对人体无害；而新冠病毒为单链RNA病毒，还需要经过体外诱导____________过程，才能合成相关DNA，②过程所用的工具酶为________。(2)③过程是基因工程中的核心步骤，即________________________。以病毒作为基因工程的载体，其优点之一是可以利用病毒__________________________________的特点，将目的基因导入受体细胞。(3)灭活病毒疫苗技术是传统疫苗制备技术，有120年以上的使用历史，但其对生产的安全性要求更高。从新冠疫苗的制备流程分析，传统灭活病毒疫苗的风险在于生产疫苗必须先大规模培养______________。而重组腺病毒疫苗则明显降低了该风险，其引起机体产生免疫反应的有效物质是____________，控制该有效物质合成的是进入到________(填“细胞核”或“细胞质”)中的目的基因。(4)无论哪种技术路线生产的疫苗，要确认其是否引起机体产生对新冠病毒的免疫反应，常用________________________________________方法进行检测。2．[2022·潍坊5月模拟]假结核耶尔森氏菌(细菌Y)在与其他细菌的竞争中常常占据优势，推测与其tce1基因和tci1基因的表达有关。(1)研究者用获取的基因分别构建重组质粒，将转化后的大肠杆菌进行培养和计数，绘制出大肠杆菌生长曲线，如图1。转化前需先将大肠杆菌处理为感受态细胞，对照组大肠杆菌导入________。据图1结果推测，tce1蛋白对大肠杆菌具有毒性，tci1蛋白的作用是________tce1蛋白的毒性。(2)研究者利用野生型细菌Y及其不同突变体进行了如下实验：在固体培养基表面放置一张能隔离并吸附细菌的滤膜，将一种菌(下层菌)滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌(上层菌)，共同培养48h后，将两张滤膜上的菌体刮下计数，计算上层菌与下层菌数量的比值，得到图2结果。①实验中的________等均需灭菌处理；对菌体进行计数的方法：先将菌体进行梯度稀释，再________到固体培养基表面，每隔一段时间统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的纪录作为结果。②图2结果________(填“支持”或“不支持”)(1)推测。请解释乙组结果出现的原因：________________________________________________________________________。(3)tce1蛋白能被细菌表面的B蛋白识别并与之结合。研究者构建基因表达载体经转化获得工程菌，生产出能发出绿色荧光的tce1蛋白(GFP基因控制合成的蛋白可发出绿色荧光)，将该蛋白与野生型细菌Y及其B蛋白突变体接触后，结果证实tce1蛋白可通过B蛋白进入靶细胞内发挥作用。请填写基因表达载体的基本结构，并预期实验结果。据图3分析，①～④依次为________________________，预期结果：________________________。(4)进一步研究表明tce1蛋白具有DNA水解酶活性。综合上述研究，阐明细菌Y在与其他细菌的竞争中占据优势的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．[2022·福建省莆田市二中高三月考]类胡萝卜素具有抗癌、降血脂等多种生物学功能。P蛋白是催化类胡萝卜素形成的关键酶，研究者从裙带菜中克隆了P基因，按下图所示流程进行基因工程操作。(1)研究者从裙带菜中提取了总RNA，利用逆转录方法获得________(作为模板)，设计特异性________，利用PCR技术扩增得到P基因。将P基因与质粒载体重组时，需要使用的酶包括__________________________________。流程图中①是________菌，②是______________________技术。(2)随机选取9株转基因苗，利用PCR、电泳检测的结果如图2，分析结果说明没有成功转入P基因的植株是________。检测P基因的mRNA相对含量，结果如图3，研究者选择转基因烟草植株2进行后续研究，请说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．[2022·重庆市南开中学高三质量检测]试管婴儿技术不仅为部分不育的夫妇提供生育的机会，也给一些遗传病患者生育健康的下一代带来希望。回答下列问题：(1)在采集卵母细胞之前，需要给供卵者注射适量的________________，目的是________________________。(2)体外受精过程中，精子必须获能，其获能的方法包括________________________。(3)体外受精后，受精卵发育至____________________________________是最佳胚胎移植阶段。胚胎移植前后母体都必须注射________(激素名称)以保证正常的同期备孕状态。(4)利用设计试管婴儿技术，在胚胎植入母体孕育前，需要对胚胎进行遗传学诊断，筛除________________的胚胎，有利于生育健康的下一代。如果滥用设计试管婴儿技术，将会对社会产生负面影响。滥用设计试管婴儿技术的表现之一是将该技术用于设计____________________________。非常“组合4”主观题模拟真演练(四)1．[2022·新疆生产建设兵团高三月考]自然界中的两种微生物，可以通过各自不同的作用将培养液中的葡萄糖转化为维生素C，其过程如图所示。在欧文氏菌中无2，5­DKG还原酶基因，不能将2，5­DKG转化为2­KLG.科学家通过基因工程技术，改造欧文氏菌，使其可产生2－KLG。请回答下列问题：(1)改造欧文氏菌的过程中，目的基因为________________。将棒状杆菌的DNA全部提取出来，用适当的限制性核酸内切酶将其切成DNA片段，并导入受体菌的群体中，构成________文库(2)按其来源不同，改造过程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。(3)利用基因工程技术改造此细菌的基本方法是：先用________切割目的基因和______，然后用DNA连接酶将上述切割产物连接，构成________________并将其导入受体菌中。(4)一般情况下，不能直接用未处理的此菌作为受体菌，原因是_______________________________