2019-2020年高三生物二轮复习 特色专项训练（六）选做题　现代生物科技专题类.doc

2019-2020年高三生物二轮复习 特色专项训练（六）选做题现代生物科技专题类1如下流程表示利用生物技术生产目的蛋白的过程：a将目的基因导入雌性奶牛胚胎细胞，形成重组细胞；b取出重组细胞的细胞核，注入去核奶牛卵母细胞中，形成重组细胞；c电脉冲刺激重组细胞，促使其形成早期胚胎；d将胚胎移植到母牛的子宫内，最终发育成转基因小牛；e从奶牛分泌的乳汁中提取目的蛋白并进行检测。请回答下列问题：(1)基因工程中除质粒外，_和_也可作为运载体。(2)实验过程b利用的技术是_。在进行过程d胚胎移植前，需对供、受体进行选择，并用激素对供体和受体母牛进行_处理；且常用_激素对提供卵母细胞的母牛做超数排卵处理。受体母牛_(填“需要”或“不需要”)使用降低免疫反应的药物。(3)若将早期胚胎分割成若干等份，并让其均发育成小牛，则这些小牛的基因型_(填“相同”或“不同”)，理由是_，此项技术称为_。操作过程中要注意_，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。2(xx广西南宁、桂林、柳州、玉林高三适应性检测)如图表示转基因的基本过程。请回答下列问题：(1)获取图中所示8细胞胚的方法叫_。获取外源基因一般要用_酶。图中逆转录病毒作为_，将其导入细胞的方法通常是_。(2)代孕母鼠要有_的体质和正常的_能力。(3)形成嵌合体的原因可能是只有部分细胞整合了_或外源基因只在_中表达。3(xx河北承德高三段考)自然界中能够产生生物荧光的酶统称为荧光素酶。荧光素酶及其合成基因在生物研究中有着广泛的应用。请回答下列问题：(1)荧光素酶基因常被作为基因工程中的标记基因，其作用是将_筛选出来。(2)下表为4种限制酶的识别序列和酶切位点，如图为含有荧光素酶基因的DNA片段及其具有的限制酶切点。若需利用酶切法(只用一种酶)获得荧光素酶基因，最应选择的限制酶是_。(3)利用PCR技术扩增荧光素酶基因是利用_的原理，使荧光素酶基因数量呈_方式增加。(4)迄今为止，可将上述具有荧光素酶基因的运载体导入动物细胞的技术中，应用最多、最有效的是_。经一系列步骤，将所获得的细胞早期培养一段时间后，再移植到雌性动物的_或子宫内，使其发育成为具有新性状的动物。(5)囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割，可以提高胚胎的利用率，但在进行分割时应注意_。(6)荧光素酶在ATP的参与下，可使荧光素发出荧光。生物学研究中常利用“荧光素荧光素酶发光法”来测定样品中ATP的含量。某研究小组对“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”进行了探究。【实验材料】1108 mol/L ATP标准液、缓冲溶液、70 mg/L 荧光素溶液(过量)、浓度分别为10、20、30、40、50、60、70 mg/L的荧光素酶溶液。【实验结果】如图。【实验分析与结论】实验过程：为使结果更加科学准确，应增设一组_作为对照。除题目已涉及的之外，还需要严格控制的无关变量有_(至少写出一个)。实验结果：由图可知，_点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。(7)食品卫生检验中，可利用上述方法测定样品中细菌的ATP总含量，进而测算出细菌的数量，判断食品污染程度。测算的前提是每个细菌细胞中ATP的含量_。4如图是利用现代生物技术改良草莓品系的过程，请回答下列问题：(1)请写出2项图中涉及的现代生物技术_。(2)研究人员根据已知的胰岛素基因序列，采用_方法获得了胰岛素基因。(3)图中A培育至具有凤梨风味的绿色草莓幼苗的过程，_(是、否)体现植物细胞的全能性。(4)转基因技术和细胞工程在动植物中都有广泛应用，但是，胚胎工程只是指对动物的_所进行的多种显微操作和处理技术。(5)不断恶化的生态环境，正在对人类的生存和发展构成严重的威胁。运用生态工程可对遭到破坏的生态环境进行修复和重建。生态工程建设的目的是遵循自然界_的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止_，达到生态效益与经济效益的同步发展。生态工程是实现循环经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基本原理中的3项：_。5埃博拉病毒(EBO)呈纤维状， EBO衣壳外有包膜，包膜上有5种蛋白棘突(VP系列蛋白和GP蛋白)，其中GP蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别。EBO结构及基因组如下图所示。目前尚无针对该病毒的特效药或疫苗。请回答下列问题：(1)埃博拉病毒(EBO)的遗传物质是_，EBO病毒容易变异的原因是_。(2)科研人员利用经EBO免疫后小鼠的_细胞与鼠的瘤细胞进行杂交，获得纯净的单一品种抗体，其特点是_，可以用此抗体与药物制成“生物导弹”，抗击埃博拉病毒(EBO)。(3)下图表示转基因技术生产埃博拉病毒蛋白疫苗与重组病毒粒子疫苗的基本过程。该技术的目的基因最好选择_。实验发现，用昆虫细胞替代酵母菌承担辅助重组质粒与重组病毒的共转染，也能收集到目的基因表达的蛋白质，这一现象说明_。以EBO病毒包膜蛋白作为疫苗比较安全，其原因是_。重组病毒中须除去腺病毒复制激活基因(E)，目的是使重组病毒不能在人体内_，提高了疫苗的安全性。6中科院上海生命科学研究院国家重点实验室曾艺研究团队首次发现了乳腺中的多能干细胞。并以此为切入点，为靶向治疗乳腺癌提供新思路、奠定了应用的基础。请依据上述材料及教材相关知识，回答下列问题：(1)成年人体内存在的组织干细胞可根据其发育潜能分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞三种类型，其中全能干细胞是_，在形态上具有_等特点。(2)乳腺中的多能干细胞能分化形成各种类型的细胞，该变化过程的实质是_，引起细胞之间功能差异的直接原因是_(填物质)不同，根本原因是_(填物质)不同。多能干细胞的获得，不使用胚胎细胞或卵细胞，也不诱导发育成个体，因此，不会像生殖性克隆一样引发_问题。(3)乳腺癌是乳腺细胞在_的作用下基因发生了突变，可通过形态上的变化来进行判断。进一步研究发现，这些乳腺干细胞的特异标记蛋白C受体是一种细胞膜表面受体，将来针对它而设计的药物_(填“需要”或“不需要”)进入细胞内起效，因而是理想的药物靶点。(4)目前对于细胞的研究较为广泛，如可将干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变，此应用在分子水平上需要采用_技术。7(xx湖北武汉高三模拟)阅读如下材料：资料甲：传统哺乳动物的胚胎干细胞是在核移植构建成重组胚胎过程中获得的。资料乙：现在在哺乳动物的体细胞中导入4个多能性相关的基因、2种特殊组蛋白的基因，在添加特殊化合物的培养基中培养，能快速获得诱导性多能干细胞(iPS)。但是，这种方法诱导的多能干细胞必须应用逆转录病毒才能进行基因组整合。资料丙：应用iPS已经成功培养和分化出心肌、神经、胰腺、骨等多种体细胞和不同的组织，多能干细胞的研究在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。回答下列问题：(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_期的内细胞团或胎儿的_中分离得到的一类细胞。(2)iPS建立的过程需将病毒介导后的细胞接种于_细胞上，并于ES细胞专用培养基中培养，以维持不分化状态；所用逆转录病毒相当于基因工程中的_，且病毒应对生物体_。(3)在体外培养条件下，培养液中加入_因子，可诱导iPS向不同类型的组织细胞分化，分化的实质是细胞中基因_的结果。(4)用上述两种方法获得的自体干细胞诱导分化形成的相应组织、器官进行移植，比传统器官移植的优点是可避免发生_反应。8科学家培育出“三亲”胚胎的方法是：先将甲的精子和乙的卵子体外受精，再将受精卵的细胞核取出，植入丙去核的卵子中，培育成胚胎。回答下列问题：(1)该“三亲”胚胎主要可避免携带亲本_(填“甲”“乙”或“丙”)的线粒体致病基因，培育过程涉及的动物细胞工程基础技术是_。(2)通过注射_激素可使乙、丙产生较多的卵子。体外受精时，_后的精子和处于_期的卵子相遇，首先发生_反应，使精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜。在该过程中，会产生_道屏障以防止多精入卵。(3)通常，当胚胎发育至_期可进行移植。9如图表示转基因牛的培育过程，请据图分析回答下列问题：(1)过程为_。(2)体外培养胚胎干细胞时，通常要加入_等一些天然成分，除了要保证被培养细胞处于无菌、无毒及氧气充足的环境中，还需要保证细胞生活所需适宜的_和_。(3)过程是将细胞注入图中囊胚的_位置，母牛A和B需要用激素进行处理使其_。(4)为获得较多基因型相同的犊牛，常采用_的方法。过程是_，实际上是_的过程。10(xx黑龙江大庆高三质检)山东省许多村镇建成了大型禽畜养殖基地，大量的禽畜粪便随意排放会严重污染环境。为合理利用粪便、净化环境，某地建设了以沼气池为核心的生产自净农业生态系统，如图1所示。请回答下列问题：(1)图1中有_条食物链。无土栽培主要提高了_等元素的利用率。(2)由图2可知沼气池中微生物的呼吸类型主要是_。独立的沼气池_(属于、不属于)生态系统，原因是_。(3)建设以沼气池为核心的生产自净农业生态系统的最大优点是_。(4)若要调查农作物附近土壤中小动物的丰富度则一般采用_法进行采集、调查，丰富度的统计方法通常有_两种。(5)在上述农业生态模式的启示下，某城市环保部门提出利用下图人工湿地对生活污水(主要含有机物)进行净化处理：请用箭头和文字补充虚线框中碳转化途径。为了防止爆发藻类水华，研究者在人工湿地中投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物，这些措施利用了那些种间关系？_。挺水植物在该人工湿地中的作用是_。(六)选做题现代生物科技专题类1解析：(1)基因工程中可用质粒、动植物病毒、噬菌体的衍生物作为运载体。(2)实验过程b利用的是核移植技术。在胚胎移植前，需对供、受体进行选择，并用激素对供体和受体母牛进行同期发情处理；且常用促性腺激素对提供卵母细胞的母牛做超数排卵处理。(3)若将早期胚胎分割成若干等份，并让其分别发育成小牛，则这些小牛的基因型是相同的，因为它们来自同一个受精卵，此项技术称为胚胎分割。操作过程中要注意将囊胚的内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。答案：(1)动植物病毒噬菌体的衍生物(2)核移植同期发情促性腺不需要(3)相同它们来自同一个受精卵胚胎分割将囊胚的内细胞团进行均等分割2解析：从雌鼠体内获取8细胞胚(即获取早期胚胎)的方法叫冲卵。获取外源基因一般要用限制性核酸内切酶。逆转录病毒作为运载体，携带目的基因，将其导入动物细胞一般用显微注射法。代孕母体要身体健康、具有正常的繁殖能力。将外源基因导入8细胞胚，可能部分细胞中未被导入，或者只有部分细胞中外源基因表达了，故形成了嵌合体。答案：(1)冲卵限制性核酸内切运载体显微注射法(2)健康繁殖(3)外源基因(目的基因)部分细胞3(1)含有目的基因的细胞(2)Msp (3)DNA双链复制指数(4)显微注射技术输卵管(5)将内细胞团均等分割(6)浓度为0 mg/L的荧光素酶溶液温度(或“反应时间”等)d(7)大致相同(且相对稳定)4解析：(1)过程表示植物体细胞杂交，过程是基因工程；植物体细胞杂交后，需要利用植物组织培养技术获得个体。(2)若已知目的基因序列，则可以使用化学方法人工合成目的基因。(3)图中A为杂种细胞，将杂种细胞培育成杂种植株，体现了细胞的全能性。(4)胚胎工程是指对动物的配子或早期胚胎所进行的多种显微操作和处理技术。(5)生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到环境效益和经济效益的同步发展。生态工程遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。答案：(1)转基因技术、植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术(2)化学合成 (3)是(4)配子或早期胚胎(5)物质循环环境污染物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理5解析：(1)根据题图可知埃博拉病毒(EBO)的成分是蛋白质和RNA，其遗传物质是单链RNA，结构稳定性弱，导致EBO容易变异。(2)利用经EBO免疫后小鼠的B淋巴细胞与鼠的瘤细胞进行杂交获得杂交瘤细胞，能分泌单克隆抗体，即纯净的单一品种抗体，其特点是特异性强、灵敏度高、反应快、产量大，可以用此抗体与药物制成“生物导弹”，抗击埃博拉病毒(EBO)。(3)根据题意可知，埃博拉病毒(EBO)的GP蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别，所以该技术的目的基因最好选择GP蛋白基因。用昆虫细胞替代酵母菌承担辅助重组质粒与重组病毒的共转染，也能收集到目的基因表达的蛋白质，这一现象说明不同生物共用一套遗传密码。由于蛋白质不具侵染性，不会破坏细胞结构，因此以EBO包膜蛋白作为疫苗比直接用改造的病毒作为疫苗更安全。除去重组病毒中腺病毒复制激活基因(E)后，重组病毒就不能在人体内大量复制，提高了疫苗的安全性。答案：(1)RNARNA是单链结构，稳定性较差(2)B淋巴(效应B或浆)特异性强、灵敏度高、反应快(产量大)(3)GP蛋白基因(GP或GP基因)不同生物共用一套遗传密码蛋白质不具侵染性，不会破坏细胞结构大量复制6解析：(1)全能干细胞即是胚胎干细胞，细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点。(2)多能干细胞发育成不同类型细胞的过程实质是细胞分化即基因的选择性表达；蛋白质是细胞功能的体现者，所以细胞之间功能差异的直接原因是蛋白质不同，而蛋白质的翻译受mRNA控制，即根本原因是mRNA不同。(3)乳腺细胞在致癌因子的作用下会发生突变导致癌变，由于乳腺细胞膜表面有受体蛋白，因此针对它设计的药物不需要进入细胞内。(4)用干细胞来检测是否发生突变的常用方法是DNA分子杂交。答案：(1)胚胎干细胞体积小、细胞核大、核仁明显(2)基因的选择性表达蛋白质mRNA伦理学(3)致癌因子不需要(4)DNA分子杂交7(1)囊胚原始性腺(2)饲养层(运)载体无害(3)分化诱导选择性表达(4)免疫排斥8(1)乙动物细胞培养(2)促性腺获能减数第二次分裂中(M中)顶体两(3)桑椹胚或囊胚9解析：(1)过程为用被酶切割的载体和目的基因构建基因表达载体。(2)动物细胞培养液的成分包括糖、氨基酸、无机盐、微量元素和动物血清、血浆等。动物细胞培养的条件：无菌、无毒的环境；营养物质；温度和pH(36.50.5 ，7.27.4)；气体环境(氧气和二氧化碳)等。(3)从图中分析，含有目的基因的胚胎干细胞应注入囊胚的内细胞团，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。供体母牛和受体母牛需要进行同期发情处理。(4)为获得较多基因型相同的胚胎可采用胚胎分割的方法。胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。答案：(1)构建基因表达载体(2)血清、血浆温度pH(3)内细胞团同期发情(4)胚胎分割胚胎移植生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代10解析：(1)食物链均以生产者为起点，终点是不能被其他生物所食的生物，一条食物链中相邻生物间只存在捕食关系，分析题图可知，图1中有3条食物链。无土栽培提高了氮、磷等元素的利用率。(2)由图2可知沼气池经过密封处理不提供氧气，其中微生物的呼吸类型主要是无氧呼吸。独立的沼气池不属于生态系统，原因是没有生产者和消费者，不能独立完成物质循环和能量流动。(3)以沼气池为核心的生产自净农业生态系统的最大优点是提高物质和能量的利用率 ，减轻环境污染。(4)调查土壤中小动物的丰富度一般采用取样器取样法进行采集、调查，丰富度的统计方法通常有目测估计法、记名计算法两种。(5)结合题意分析图中的碳转化途径，可知除图中已有的碳转化途径外，该湿地中的好氧微生物可以吸收有机碳并能将其分解为无机碳；藻类植物通过光合作用可以消耗二氧化碳等；同时藻类等植物细胞呼吸可以向湿地释放二氧化碳。为防止爆发藻类水华，可在人工湿地中投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物，这些措施利用了捕食、竞争等种间关系抑制浮游植物爆发。挺水植物在该人工湿地中的作用是吸收营养，降低富营养化程度；能遮光，影响藻类生长；分泌有害代谢产物抑制藻类生长繁殖。答案：(1)3氮、磷(2)无氧呼吸不属于没有生产者和消费者(不能独立完成物质循环和能量流动)(3)提高物质和能量的利用率，减轻环境污染(4)取样器取样目测估计法、记名计算法(5)见下图捕食、竞争吸收营养，降低富营养化程度(或遮光，影响藻类生长或分泌有害代谢产物抑制藻类生长繁殖)