高考生物二轮复习 专题辅导与训练 第一部分 专题整合篇 专题十二 现代生物科技专题

第一部分 专题整合篇 专题十二 现代生物科技专题满分90分，限时45分钟一、选择题(每小题6分，共36分，每小题只有一个选项符合题意)1(2015北京高考)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是A用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞B用选择培养基筛选导入目的基因的细胞C用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合D用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽解析首先明确培育转基因植株的主要步骤：a.目的基因的获取b.构建基因表达载体c.将目的基因导入受体细胞d.目的基因的检测与鉴定。A项，将目的基因导入植物细胞常采用农杆菌转化法，属于c步骤。B项，目的基因导入受体细胞后，需要检测其是否可以稳定维持和表达，属于d步骤。C项，用聚乙二醇诱导原生质体融合是细胞融合技术的必要手段，但不是基因工程的常规步骤。D项，获得导入了目的基因的受体细胞后，需要经植物组织培养才能发育成植株，植物组织培养过程中需要用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织分化生成根和芽，属于必需步骤。答案C2(2016江苏)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是A还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂，二苯胺试剂B鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热C二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色D脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀解析还原糖鉴定试剂是斐林试剂，DNA鉴定试剂是二苯胺试剂，A错误；鉴定还原糖和DNA需进行水浴加热，蛋白质鉴定不需进行水浴加热，B错误；二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色，C正确；脂肪鉴定时可见橘黄色颗粒，蛋白质鉴定时呈紫色，D错误。答案C3(2016江苏)下列有关细胞工程的叙述，正确的是APEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合B用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂C骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体D核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体解析PEG是促细胞融合剂，但植物细胞不能直接融合，需先去壁形成原生质体才能融合，A错误；制备人工种子应用完整的植物细胞，不需用原生质体，B错误；骨髓瘤细胞不能产生抗体，C错误；核移植克隆的动物，线粒体DNA来自供卵母体，D正确。答案D4(2016江苏)下图为制备人工种子部分流程示意图，下列叙述正确的是A胚状体是外植体在培养基上脱分化形成的一团愈伤组织B该过程以海藻酸钠作为营养成分，以CaCl2溶液作为凝固剂C可在海藻酸钠溶液中添加蔗糖，为胚状体提供碳源D包埋胚状体的凝胶珠能够隔绝空气，有利于人工种子的储藏解析愈伤组织是外植体脱分化后形成的状态，而愈伤组织经再分化可形成胚状体。A项错误。海藻酸钠的作用是包埋，提供营养成分的是添加在海藻酸钠中的蔗糖等物质，B项错误，C项正确。包埋胚状体的凝胶珠能够透气，有利于人工种子的呼吸和萌发，D项错误。答案C5下图为培育转基因山羊生产人酪蛋白的流程图。下列叙述正确的是A过程所用的人酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得B过程可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植C过程可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体D过程人酪蛋白基因只能在细胞核内进行转录、翻译解析A项，目的基因的获取方法包括：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和化学方法人工合成。从人cDNA文库中获得属于从基因文库中获取的方法。B项，胚胎移植应选用发育良好的桑椹胚或囊胚。C项，胚胎分割技术的操作对象一般是发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，分割后可进行胚胎移植，过程后已经完成胚胎分割、胚胎移植，借助胚胎移植技术可产生遗传物质完全相同的后代。图示过程的操作对象是转基因山羊个体，可通过克隆技术达到扩大转基因山羊群体的目的。D项，翻译不能在细胞核内进行。答案A6如图是“无废弃物农业”农村生态工程示意图，下列说法错误的是A该生态系统的良性循环与信息的传递无关B该生态系统实现了能量的多级利用，提高了能量利用率C该生态工程的建设主要遵循物质循环再生原理D该生态工程具有少消耗、多效益等特点解析生态系统的正常进行离不开信息传递，如作物的生长、繁殖等；该生态农业作物秸秆饲养牲畜，实现了能量的多级利用，提高了能量利用率；牲畜粪便、人粪尿、作物秸秆在土壤中被分解者分解后，被植物充分吸收，遵循了物质循环再生原理；该生态系统体现了少消耗、多效益等特点。答案A二、非选择题(共54分)7(14分)(2016江苏)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用_两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过_酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于_态的大肠杆菌。(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加_，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中_。(3)若BamH I酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为_，对于该部位，这两种酶_(填“都能”、“都不能”或“只有一种能”)切开。(4)若用Sau3A 切图1质粒最多可能获得_种大小不同的DNA片段。解析(1)选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点，但BamH 可能使质粒中启动子丢失，因此可能选Bcl 和Hind。酶切后的载体和目的基因片段，通过DNA连接酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于感受态的大肠杆菌。(2)为了筛选出转入重组质粒的大肠杆菌，根据质粒上的抗性基因，应在筛选平板培养基中添加四环素。PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反的方向合成子链。(3)根据BamH I和Bcl I的酶切点，BamHI酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为，与两种酶的酶切位点均不同。(4)根据BamH I、Bcl I和Sau3A I的酶切位点，Sau3A I在质粒上有三个酶切位点，完全酶切可得到记为A、B、C三种片段，若部分位点被切开，可得到AB、AC、BC、ABC四种片段，所以用Sau3A I切图1质粒最多可能获得7种大小不同的DNA片段。答案(1)Bcl和Hind 连接感受(2)四环素引物甲和引物丙(3)都不能(4)78(14分)(2015全国卷)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的_进行改造。(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰_基因或合成_基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括_的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_。(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过_和_，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物_进行鉴定。解析(1)从题中所述资料可知，将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸后，该蛋白质的功能发生了改变，此过程是通过对构成蛋白质的氨基酸的排列顺序进行改造，进而改变了蛋白质的结构，从而改变了蛋白质的功能。(2)在蛋白质工程中，目的基因可以以P基因序列为基础，对生物体内原有P基因进行修饰，也可以通过人工合成法合成新的P1基因。中心法则的内容如下图所示：由图可知，中心法则的全部内容包括：DNA以自身为模板进行的复制，DNA通过转录将遗传信息传递给RNA，最后RNA通过翻译将遗传信息表达成蛋白质；在某些病毒中RNA可自我复制(如烟草花叶病毒等)，在某些病毒中能以RNA为模板逆转录合成DNA(如HIV)，这是对中心法则的补充。(3)蛋白质工程的基本途径是预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列合成DNA表达出蛋白质，经过该过程得到的蛋白质，需要对其生物功能进行鉴定，以保证其发挥正常作用。答案(1)氨基酸序列(或结构)(其他合理答案也可)(2)PP1DNA和RNA(或遗传物质)DNARNA、RNADNA、RNA蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能9(14分)下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所作的一系列研究，请据图分析回答。(1)上图中的胚胎干细胞(ES细胞)可以从_和_中分离获取。(2)过程将胚胎干细胞置于射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的_，加入抗生素是为了_。该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。(3)过程得到的小鼠畸胎瘤中里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，该过程研究的意义在于解决_问题。(4)该研究中，包含的生物技术有_(至少写出两种)。(5)过程将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有_的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是_。(6)过程是培育转基因小鼠，将获得的目的基因导入胚胎干细胞之前需构建基因表达载体，将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是_。解析(1)胚胎干细胞(ES细胞)可以从早期胚胎和原始性腺中分离获取。(2)胚胎干细胞培养时所用的饲养层细胞可以供给干细胞增殖所需的营养物质，加入抗生素是为了防止杂菌污染。(3)去除小鼠的胸腺，小鼠不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥。过程研究对于解决临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等问题有重要意义。(4)该研究中包括动物细胞培养、转基因、早期胚胎培养、胚胎移植等生物技术。(5)胚胎干细胞具有发育的全能性，因此可通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是原肠胚。(6)将基因表达载体导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。答案(1)早期胚胎原始性腺(2)营养物质防止杂菌污染(3)临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等(4)动物细胞培养、转基因技术、早期胚胎培养、胚胎移植(5)全能性原肠胚(6)显微注射法10(12分)建设社会主义新农村的关键是构建和谐社会，发展生态农业，走可持续发展之路。下图为某地一生态工程建设模式图，请据图回答有关问题：(1)生态经济：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。“无废弃物农业”体现了生态工程的_原理。(2)该生态工程模式的最大优点是_。该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木，饲养牛、猪、鸡等多种畜禽，这体现了生态工程的_原理。(3)该生态工程中，处于第二营养级的生物除鸡、奶牛、鱼外还有_(写全才能给分)，该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其_。解析(1)无废弃物农业体现的是物质循环再生原理。(2)以沼气工程为中心的生态工程，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料养畜、禽、鱼，人、畜、禽的粪便作为原料生产沼气，最大的优点是充分利用了废弃物中的物质和能量，实现了物质和能量的分级多层次利用，同时又减少了环境污染。生态工程中，适当增加农作物、饲养畜禽等生物种类，使生态系统营养结构复杂，自我调节能力增强，抵抗力稳定性增加，这体现了生态工程的物种多样性原理。(3)读图可知，处于第二营养级的生物除鸡、奶牛、鱼外还有猪、人。鱼塘中养鱼时要考虑环境容纳量，投放的鱼苗量不能太多。答案(1)物质循环再生(2)实现能量和物质的分层次多级利用(或提高物质和能量的利用率)，减少环境污染物种多样性(3)猪、人环境容纳量(K值)