高考生物总复习 第十单元 现代生物科技专题

第十单元现代生物科技专题第卷一、选择题(本题包括10小题，每题2.5分，共25分，每小题只有一个选项正确)第十单元现代生物科技专题1.(2015金丽衢十二校联考)下列有关基因工程的叙述，正确的是()A切割目的基因和载体时，为了获得相同的粘性末端，必须用相同的限制性核酸内切酶B用基因探针可以检测目的基因是否表达C限制性核酸内切酶只是用来提取目的基因D重组DNA分子上含有RNA聚合酶的识别与结合位点答案D解析不同的限制性核酸内切酶也可能切出相同的粘性末端，因此未必一定要用相同的限制性核酸内切酶切割；基因探针只能检测目的基因是否导入成功，以及是否转录出相应的mRNA，而无法检测是否表达出相应蛋白质；在形成重组DNA分子的过程中，要用限制性核酸内切酶对目的基因和载体进行切割，以便二者可以形成相同的粘性末端；重组DNA分子上的标记基因和目的基因等在表达的过程中需要先转录合成相应的mRNA，此过程需要RNA聚合酶来发挥作用，故重组DNA分子上含有RNA聚合酶的识别与结合位点。2(2016绍兴模拟)甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是()A甲方法可建立该细菌的基因组文库B乙方法可建立该细菌的cDNA文库C甲方法要以脱氧核苷酸为原料D乙方法需要逆转录酶参与答案C解析甲图获取的是该细菌的全部DNA分子，因此用限制性核酸内切酶切割后可用于构建基因组文库，A正确；乙图表示用逆转录法获得的DNA分子，只包含该生物的部分基因，因此可建立该细菌的cDNA文库，B正确；甲方法中，只要利用限制性核酸内切酶将其原有的DNA切断即可，不需要以脱氧核苷酸为原料，C错误；乙方法中d为逆转录过程，需要逆转录酶参与，D正确。3下列关于基因工程的叙述，正确的是()ARNA聚合酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶都具有特异性识别作用B食用含抗生素抗性基因的转基因食品，可能会使人类产生对抗生素的抗药性C基因治疗手段适宜对显性遗传病进行治疗D基因工程的载体不仅有质粒一种答案D解析RNA聚合酶、限制性核酸内切酶都具有特异性识别作用，但DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列没有特异性要求，A错误；食用含抗生素抗性基因的转基因食品后，其中的生物大分子会被消化系统分解，不会使人类产生对抗生素的抗药性，B错误；基因治疗不能改正或替换致病基因，只能导入正常基因，使其表达出产物，进而达到治疗目的，因此只有正常基因是显性基因时才能表达，所以基因治疗手段适宜对隐性遗传病进行治疗，C错误；基因工程常用的运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体等，D正确。4辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。利用生物工程技术生产辣椒素的途径如下图所示。下列判断错误的是()A图中和分别需要用不同浓度配比的植物激素诱导，如生长素类、细胞分裂素类B细胞分化是因为细胞中遗传物质改变C若要生产脱毒苗，一般选用离体的根尖或茎尖作为外植体D此途径中形成单细胞进而培养成高产细胞系的过程属于植物细胞克隆答案B解析图中和分别代表脱分化和再分化过程，需要用不同浓度配比的生长素和细胞分裂素诱导，A项正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，其遗传物质并未改变，B项错误；根尖、茎尖等新生组织一般无病毒寄生，利用这些作为外植体可培育出脱毒苗，C项正确；克隆即无性繁殖，单细胞培养成高产细胞系属于细胞水平的克隆，D项正确。5(2015衢州部分学校联考)下列有关动物细胞培养的叙述，错误的是()A二倍体细胞的传代培养次数通常是有限的B克隆化培养过程中多数细胞的基因型不发生改变C细胞克隆的原理是细胞核具有全能性D利用克隆化培养法可获得具有特殊性状的细胞株答案C解析连续细胞系可无限传代，大多具有异倍体核型，有限细胞系传代次数有限，多数具有二倍体核型，A项正确；克隆化培养过程中基因型发生转化的细胞不多，多数细胞基因型不变，B项正确；细胞克隆的原理是细胞增殖，C项错误；分离出具有特殊性状的单个细胞经克隆化培养即可得到相应的细胞株，D项正确。6如图是胚胎干细胞分离途径示意图。下列说法正确的是()A图中a所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘B胚胎干细胞的体积和细胞核都较小C胚胎干细胞可以增殖而不发生分化D利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用答案C解析图中a是内细胞团细胞，将来能够发育成除胎膜和胎盘外的其他组织和器官。胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大。胚胎干细胞在体外培养情况下，可以只增殖而不发生分化。利用胚胎干细胞可以诱导形成器官，但目前并没有大规模应用。7. chlL基因是蓝细菌拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为了研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建缺失chlL基因的蓝细菌细胞。技术路线如图所示，对此技术描述中，正确的是()A过程共形成2个磷酸二酯键B过程都需要使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶C该项技术操作成功的标志是目的基因的表达D红霉素抗性基因是标记基因，用于筛选含有chlL基因的受体细胞答案B解析过程共形成4个磷酸二酯键，A错误；过程和过程需要限制性核酸内切酶切割和DNA连接酶连接，形成重组质粒，B正确；因最终得到的是无chlL基因的蓝细菌，故操作成功的标志并不是目的基因的表达，C错误；插入红霉素抗性基因后chlL基因被破坏，因此不可能是筛选含有chlL基因的受体细胞，D错误。8“猪沼茶”是我国山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植(茶)、养殖(猪)、农户(人)和沼气(微生物)四个子系统构成。该生态农业模式()A是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统B实现了物质和能量在系统中的多级循环利用C使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环D注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入答案C解析生态系统是由生物群落和无机环境所构成的，A项错误；能量只能单向流动，无法循环，B项错误；植物可为人和动物提供食物，人和动物的粪便等废物用来生产沼气，而发酵残渣又可作为肥料供植物使用，显然整个生产过程进入了废物资源化的良性循环，C项正确；此生态系统属于人工生态系统，自我调节能力有限，而且有茶、肉等产品的输出，故需要一定的外部投入才能使其维持平衡，D项错误。9下列关于生态农业的叙述中，正确的是()A生态农业实现对能量和物质的多级利用B生态农业系统中增加有害生物的天敌种群后，根本不使用农药C生态农业只允许使用农家肥，不用化肥D生态农业系统中都要建沼气池答案A解析生态农业实现对物质和能量的多级利用，减少农药、化肥的使用量，降低农业投入，净化环境，降低人和家畜的发病率，同时又能收获多种产品，增加经济效益。10生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下较易成功“复生”野驴的方法是()A将野驴的体细胞取出，利用组织培养技术，经脱分化、再分化，培育成新个体B将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体C取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，经孕育培养成新个体D将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体答案C第卷二、非选择题(本题包括7小题，共75分)11(10分)(2016东阳中学期中考试)下图表示我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程。请据图回答下列问题：(1)上述过程涉及的现代生物工程技术，属于分子水平的是_，其核心步骤是_。(2)H过程的名称是_，一般选择哪个时期的胚胎较合适？_。(3)经过培养得到早期胚胎后可以用_技术以获得更多基因型相同的转基因克隆猪胚胎，其处理方法是_。(4)在进行H过程之前，需要对代孕母猪进行_处理，以给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境。答案(1)基因工程构建重组DNA分子(2)胚胎移植囊胚期(3)胚胎分割切割针或胰酶处理(4)同期发情12(13分)某城市在建设过程中，更加注重生态文明的建设。如利用人工建立的湿地公园对生活污水进行净化处理，形成藻菌共生的污水净化系统，还可以利用藻类蛋白养鱼、养鸭等获得良好的经济效益。下面是利用人工湿地净化生活污水的原理简图。请据图回答下列问题：(1)输入人工湿地的能量为_。(2)人工湿地中的芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落具有_结构。该人工湿地的建设体现了生态工程的基本原理有_等。(3)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速，其主要原因是_。(4)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径，为了提高分解的效率，可采取的有效措施是_。(5)用恰当的箭头和文字完成该人工湿地的碳循环图解。(6)某生物兴趣小组在实地调查了该人工湿地后，在大力赞赏利用湿地对生活污水进行净化处理的同时，还向相关部门提出了应加强对重点污染源的控制这一合理的建议，其依据的生态学理由是_。答案(1)光能和污水有机物中的化学能(2)垂直物质循环再生原理、协调与平衡原理(3)细菌、真菌等微生物分解污水中的有机物，为植物生长提供了充足的氮、磷等矿质养料和光合作用所需的CO2(4)向水体中适当通入空气(5)见下图(6)生态系统的自我调节能力是有限的解析输入人工湿地的能量有各种植物通过光合作用固定的太阳能和生活污水中的化学能。不同的生物生活在不同的层次，这体现了群落的垂直结构。人工湿地中的细菌、真菌分解污水中的有机物产生大量的氮、磷，被人工湿地中的芦苇、藻类等植物吸收，导致其生长迅速。湿地中的细菌、真菌多数为需氧型微生物，为提高其分解效率，可不断向水体中通入一定量的空气。13(13分)科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示)，请结合图示回答下列问题：(1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，形成单个细胞，这个过程中需要利用_酶处理。(2)用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞，原因是_。(3)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是_，此外，细胞增殖还表现出_和接触抑制等特点。(4)将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中，去除卵母细胞细胞核的目的是_。(5)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的犊牛，但也不是100%的复制，原因最可能是_。(6)上述动物细胞工程中涉及的技术有_。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物_具有全能性。答案(1)胰蛋白(2)该种细胞代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质没有发生改变(3)有丝分裂贴壁生长(4)使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞(5)生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制；生物的性状还受环境因素的影响(6)核移植、细胞培养、胚胎移植技术体细胞的细胞核解析(1)实践中常用胰蛋白酶处理动物组织细胞使其分离开来。(2)传代10代以内的细胞代谢旺盛、分裂能力强，遗传物质没有发生改变，适于作核移植的供体细胞。(3)在进行原代培养时，细胞以有丝分裂的方式进行增殖，同时表现出贴壁生长和接触抑制的现象。(4)去除卵母细胞细胞核的目的是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。(5)生物的性状是细胞核基因和细胞质基因共同作用的结果，同时，生物的性状还受环境的影响，因此，克隆动物不可能是供体奶牛100%的复制品。(6)该克隆动物的培育过程中涉及核移植、细胞培养和胚胎移植等技术，说明了高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。14(10分)(2016温州十校联考)请回答下列相关问题：(1)动物的细胞和组织培养是_的技术基础。在动物细胞培养中，有原代培养和_培养，可出现细胞系和细胞株。(2)下列有关细胞系的说法，不正确的是_。A二倍体细胞通常为有限细胞系B连续细胞系就是恶性细胞系，具有异体致瘤性C能连续多次传代的细胞系称为连续细胞系D从细胞系中获得的具有特殊性质的细胞称为细胞株(3)在动物细胞培养中，往往使用CO2培养箱，其主要作用是_。(4)胚胎干细胞的培养也需要动物细胞培养技术。胚胎干细胞来自_(填“卵裂球”、“囊胚”或“原肠胚”)的_(结构)，具有_特征。培养胚胎干细胞时，首先要在培养皿底部制备一层细胞，称为_，它具有_功能。答案(1)动物克隆传代(2)B(3)维持培养液的pH(4)囊胚内细胞团发育全能性饲养层促进胚胎干细胞生长，抑制其分化解析(1)动物的细胞和组织培养是动物细胞工程中最基础的技术，无论是细胞水平的克隆，还是个体水平的克隆，都离不开动物的细胞和组织培养；从动物机体中取出后立即进行的培养为原代培养，将原代培养物分成若干份，接种到若干个培养基中继续进行的培养称为传代培养。(2)有限细胞系未发生转化，通常具有二倍体核型，无法连续传代培养，A项正确；连续细胞系包括恶性和非恶性两种类型，恶性细胞系具有异体致瘤性，但非恶性细胞系不具有，B项错误；连续细胞系指的是能够连续传代的细胞系，通常是发生了转化的细胞系，多具有异倍体核型，C项正确；细胞株即为具有特殊性质的细胞系，可通过一定的选择和纯化方法，从原代培养物或细胞系中获得，D项正确。(3)CO2的主要作用是维持动物细胞培养液的pH，为动物细胞的生长创造适宜的环境条件。(4)囊胚期内细胞团细胞称为胚胎干细胞；胚胎干细胞是未分化的细胞，具有发育的全能性；饲养层细胞可以分泌某些物质，促进胚胎干细胞生长，抑制其分化。15(11分)(2016宁波期末测试)下图表示通过克隆技术获得烟草植株的过程，请回答下列问题：(1)过程往往选取烟草叶片的幼嫩部位，需经过_处理，才能置于培养基中培养。(2)过程称为_，过程称为_。(3)通过悬浮培养形成的单细胞可发育成_，继而形成植物幼体，也可利用_水解细胞壁，获得_，其经培养后也可形成完整植株。(4)在培养过程中，若要诱导芽的产生，则配制植物激素时要_。A添加适量的生长素和适当减除某些其他激素B适当配比的生长素和细胞分裂素C添加适量的生长素和适当增加某些其他激素D适当增加细胞分裂素和生长素的量(5)烟草细胞很容易再生出新植株，但在长期培养过程中，其胚胎发生和器官形成能力下降，其原因不可能是_。A染色体畸变或细胞核变异B组织或细胞中的激素平衡被打破C产生了缺乏成胚性的细胞系D植物细胞全能性丧失答案(1)消毒(2)脱分化再分化(3)幼胚(或胚状体)纤维素酶和果胶酶原生质体(4)B(5)D解析(1)自然环境中获取的植物组织、器官携带较多微生物，会影响培养过程中植物细胞的生长，因此需先进行消毒处理。(2)高度分化的植物细胞经培养形成相对未分化的愈伤组织细胞，此过程叫脱分化；而相对未分化的愈伤组织细胞经诱导分化成胚的过程，称为再分化。(3)据图可知，悬浮培养的单细胞可发育成幼胚；细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可使用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁；植物细胞壁去除后内部的结构称为原生质体。(4)营养物质和植物生长调节剂配比会影响愈伤组织的分化方向 ，例如适量的生长素和细胞分裂素配比可以诱导芽的分化，适量的生长素和适当减除某些其他激素则可以诱导生根，故要诱导芽的产生，应按照B选项操作。(5)在长期培养中，培养物胚胎发生和器官形成能力下降的可能原因有：染色体畸变、细胞核变异或非整倍体产生、细胞或组织中的激素平衡被打破、细胞对外源生长物质的敏感性发生改变等，以及随着时间推移，由于其他各种原因产生了缺乏成胚性的细胞系，故A、B、C选项正确；植物细胞仍保留了该物种全套的遗传物质，故全能性并未丧失，但由于各种原因，其全能性的表达受到了阻碍，D选项错误。16(9分)2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。如图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：(1)图中通过过程、形成重组质粒，需要用限制性核酸内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性核酸内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性核酸内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶的切点。请画出质粒被限制性核酸内切酶切割后所形成的粘性末端。在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制性核酸内切酶切割后形成的粘性末端能否连接起来？_，理由是_。(2)过程将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多也最有效的方法是_。(3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为重组DNA分子上的标记基因，其作用是_。获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是：可以避免_。答案(1)如图所示可以连接因为由两种不同限制性核酸内切酶切割后形成的粘性末端是相同的(或是可以互补的)(2)显微注射法(3)鉴定受体细胞中是否含有目的基因器官移植发生免疫排斥反应解析(1)限制性核酸内切酶切割后形成的粘性末端是，限制性核酸内切酶切割后形成的粘性末端是GATC，这两种粘性末端是互补的，因此可通过DNA连接酶连接起来。(2)将目的基因导入动物细胞一般采用显微注射法。(3)标记基因的作用是鉴定受体细胞是否导入目的基因。抑制抗原表达的基因导入受体后，受体猪进行器官移植时不会发生免疫排斥反应。17(9分)某小组欲进行烟草原生质体分离与培养的研究。请回答：(1)原生质体的分离：在无菌条件下，取烟草无菌苗的叶片，放入含有0.5 mol/L甘露醇(维持较高渗透压)的_混合液处理，经过离心纯化后获得原生质体。(2)原生质体的培养：将原生质体进行培养，重新长出细胞壁，形成胚性细胞。此时，应该_培养基中甘露醇的浓度，以利于胚性细胞继续培养形成细胞团，然后经两条途径形成再生植株。途径一：细胞团经球形胚、_和胚状体，最后发育成植株。途径二：细胞团增殖为愈伤组织，然后在发芽培养基上诱导出芽，切割芽经过生根后形成完整植株。上述发芽培养基中含量相对较高的激素是_。胚性细胞的主要特点是_(A.液泡小、细胞核小B液泡大、细胞核大C液泡大、细胞核小D液泡小、细胞核大)。(3)为了对烟草的某些性状进行改良，分离得到两种烟草的原生质体后，通过_将它们的遗传物质组合在一起，经培养获得具有新性状的再生植株。提取再生植株的DNA，采用_扩增相关基因，来鉴定遗传物质是否成功重组。答案(1)纤维素酶和果胶酶(2)降低心形胚细胞分裂素D(3)原生质体融合PCR解析(1)去除植物细胞壁，获得植物细胞的原生质体，常用的方法是利用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞。(2)在获取原生质体时甘露醇是作为维持细胞膜内外渗透压平衡的稳定剂使用的。其具体作用是提高渗透压，防止水分渗入细胞内部，造成细胞破裂。在原生质体形成新细胞壁后，细胞壁有支持与保护作用，所以要稀释甘露醇的浓度；从胚性细胞细胞团球形胚心形胚胚状体，然后再生出完整的小植株；为快速诱导芽的分化，培养基中往往添加细胞分裂素；胚性细胞的特点是液泡小、细胞核大。(4)植物细胞工程中，利用原生质体融合的方法获得杂种细胞；体外扩增DNA技术常用的是聚合酶链式反应，即PCR技术。