2019-2020年高三生物二轮复习 专题七 现代生物科技 综合评估.doc

2019-2020年高三生物二轮复习 专题七 现代生物科技 综合评估1.家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可以提取干扰素用于制药。(1)进行转基因操作前,需用酶短时处理幼蚕组织,以便获得单个细胞。(2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的和之间;若要检测干扰素基因在家蚕细胞中是否表达,可以采用的方法有 、。(3)通过PCR技术可大量获取目的基因。PCR反应体系主要包括:扩增缓冲液(含Mg2+)、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、和 。(4)培养家蚕细胞时,贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以,增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。(5)“桑基鱼塘”生态系统能充分利用废弃物中的能量,形成“无废弃物农业”,这主要是遵循生态工程的原理。同时,通过饲养家禽、家畜,栽培食用菌,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,这又体现了生态工程的原理。解析:(1)该基因工程中,进行转基因操作前,需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶短时处理幼蚕组织,分散获得单个细胞。(2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的启动子和终止子之间;若要检测干扰素基因在家蚕细胞中是否表达,可以采用分子杂交技术检测目的基因是否转录,采用抗原-抗体杂交技术检测目的基因是否翻译。(3)通过PCR技术可大量获取目的基因,该PCR反应体系主要包括:扩增缓冲液(含Mg2+)、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、热稳定DNA聚合酶和与干扰素基因特异性配对的DNA引物。(4)培养家蚕细胞时,贴壁生长的细胞会产生接触抑制;通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,可以增大细胞贴壁生长的附着面积,增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。(5)“桑基鱼塘”生态系统能充分利用废弃物中的能量,形成“无废弃物农业”,这主要是遵循生态工程的物质循环再生原理。同时,通过饲养家禽、家畜,栽培食用菌,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,这又体现了生态工程的整体性原理。答案:(1)胰蛋白(或胶原蛋白)(2)启动子终止子分子杂交技术(DNARNA杂交技术)抗原-抗体杂交技术(3)Taq酶(热稳定DNA聚合酶)与干扰素基因特异性配对的DNA引物(4)增大细胞贴壁生长的附着面积(5)物质循环再生整体性2.眼虫是一种含有叶绿体的原生动物:据此,某同学认为动物细胞与植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的:他设计了一个具体的实验方案如图:请回答下列有关问题:(1)实验方案中,步骤A为除去细胞壁得到的,步骤B为。(2)植物材料经后形成愈伤组织,诱导该过程的关键物质是。(3)进行动物胚胎细胞培养时,需要用胰蛋白酶将分散成单个细胞,制成的细胞悬液,通常置于含95%空气加5%的混合气体的培养箱中进行培养。(4)一般选用传代培养代以内的细胞用于诱导融合,因为它们具有。诱导融合的物理法包括。解析:(1)植物细胞除去细胞壁后得到的结构称为原生质体,在体外培养的动物胚胎需移植到相应的受体雌性动物的子宫内才能发育成新个体。分析图示可知,步骤A为除去细胞壁得到的原生质体,步骤B为胚胎移植。(2)在植物组织培养的过程中,离体的细胞、组织或器官经脱分化后形成愈伤组织,此过程离不开生长素和细胞分裂素的诱导。(3)在培养动物细胞时,需要用胰蛋白酶处理组织块或贴壁生长的细胞,使之分散成单个细胞。细胞培养所需气体主要有氧气和二氧化碳,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。所以进行细胞培养时,通常将其置于含95%空气加5%二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养。(4)传代培养的动物细胞,一般在10代以内,能保持细胞正常的二倍体核型。诱导动物细胞融合的物理方法有离心、振动和电激等。答案:(1)原生质体胚胎移植(2)脱分化生长素和细胞分裂素(3)组织块(或贴壁生长的细胞)二氧化碳(4)10正常的二倍体核型离心、振动和电激3.孤雌生殖是指卵细胞不经过受精直接发育成新个体的生殖方式。自然条件下,哺乳动物不发生孤雌生殖。xx年3月,云南农大科研团队把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理,使其发育成胚胎,移植到代孕母猪体内,获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪。这种克隆猪不同于核移植获得的克隆猪,现将两种技术进行比较。(1)图中过程是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程,那么获得核移植克隆猪的技术流程是过程(填序号)。(2)孤雌生殖克隆猪由于缺失方亲本基因,导致其生长发育中出现多种问题,给研究者提出了很多研究课题。(3)孤雌激活处理其实质是要激活卵母细胞,使其发育成早期胚胎,得到克隆猪。(4)体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞,需要选择时期的卵母细胞,并用微型吸管吸出。(5)早期胚胎移植时,必须移植到同种、的其他雌性动物子宫中,才可能移植成功。解析:(1)核移植技术的操作过程:将体细胞的细胞核和去核卵母细胞结合形成重组细胞,然后进行早期胚胎培养获得早期胚胎并利用胚胎移植技术将早期胚胎移植入受体的子宫中孕育,最后获得克隆动物个体。据图分析知,获得核移植克隆猪的技术流程是过程。(2)据题意可知,孤雌生殖克隆猪是把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理,使其发育成胚胎,移植到代孕母猪体内而获得的,故缺乏父方的遗传基因。(3)克隆技术(核移植技术)的原理是动物细胞核的全能性,所以孤雌激活处理其实质是要激活卵母细胞核的全能性,使其发育成早期胚胎,得到克隆猪。(4)体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞,需要选择减中期的卵母细胞,并用微型吸管吸出次级卵母细胞的细胞核和第一极体。(5)胚胎移植的生理基础之一是动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的(受体能为供体胚胎提供相同的生理环境,这是胚胎移植成功的关键)。答案:(1)(2)父(3)细胞核全能性(或增殖分化)(4)减数第二次分裂中期细胞核和第一极体(缺一不可)(5)生理状态相同4.下图是利用单克隆抗体技术制备三聚氰胺特异性抗体的过程,请据图回答:(1)单克隆抗体的制备过程中要用到和技术。(2)由于三聚氰胺相对分子质量过小,不足以激活高等动物的免疫系统,因此在制备抗体前必须对其进行过程,下列物质中不适合作“扩容”抗原分子的是()A.蛋白质B.多糖C.磷脂D.核苷酸(3)过程会使小鼠产生能分泌相应的B淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的免疫。(4)单克隆抗体的制备所依据的免疫学基本原理是 。(5)过程动物细胞特有的促融方法是用,过程用特定的选择性培养基筛选,会使的细胞死亡;选出的杂交瘤细胞还需进行,才能获得产三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞株。(6)制备的三聚氰胺单克隆抗体可用于检测乳制品中存在的微量三聚氰胺,说明三聚氰胺单克隆抗体具有特征。解析:(1)分析图示可知,单克隆抗体的制备过程中要用到动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。(2)抗原具有大分子性,要想使三聚氰胺“扩容”为抗原分子,所选物质的相对分子质量必须足够大,蛋白质和多糖是大分子物质,适合作“扩容”抗原分子;磷脂相对分子质量较大,也能满足“扩容”要求;核苷酸为有机小分子物质,相对分子质量非常小,不适合作“扩容”抗原分子,D项正确。(3)过程是将抗原分子注射到小鼠体内,会使小鼠产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的体液免疫。(4)单克隆抗体的制备所依据的免疫学基本原理是:每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体,因此大量培养杂交瘤细胞可以得到单克隆抗体。(5)过程是诱导免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,动物细胞特有的促融方法是用灭活的病毒。过程用特定的选择性培养基筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡。选出的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,才能获得产生三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞。(6)由题干信息可知该抗体可检测乳制品中存在的微量三聚氰胺说明单克隆抗体具有灵敏度高、特异性强的优点。答案:(1)动物细胞培养动物细胞融合(2)D(3)抗体体液(4)每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体(5)灭活的病毒未融合的亲本细胞和融合的具有同种核克隆化培养和抗体检测(6)灵敏度高(或“灵敏度高、特异性强”)5.在生产中,基因工程可以和胚胎工程相结合,可生产出人类需要的产品,如下图所示。(1)在表达载体的建构过程中,有两种连接酶,其中T4DNA连接酶可“缝合”末端,EcoliDNA连接酶则只能“缝合”末端,两者均可催化形成键。(2)将目的基因导入动物细胞,最常用法,其受体细胞通常为受精卵。(3)在上述过程中,受精卵要通过过程培养成胚胎后再进行移殖。下列有关胚胎移植的叙述正确的有(多选)。A.冲卵指的是从子宫中冲出胚胎,而非冲出卵子B.只有供、受体生理环境高度一致,移入受体的胚胎才能被接受C.供体和受体要进行免疫检查,防止发生免疫排斥反应D.不同动物胚胎移植的时间不同,牛的胚胎移植最好在原肠胚时期进行(4)若要同时获得多头产抗凝血酶蛋白的相同奶牛,可进行胚胎分割。应选择发育到时期的胚胎进行操作,进行分割时,应注意将分割,通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同的 。解析:(1)连接酶可催化形成磷酸二酯键,不同种类的连接酶“缝合”的末端会有所不同。(2)常用显微注射法向动物细胞内导入目的基因。(3)移植后的胚胎能在受体子宫中成活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应;牛的胚胎最好在桑椹胚或囊胚时移植。(4)进行胚胎分割移植最好选桑椹胚或囊胚予以分割,对囊胚阶段的胚胎分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。答案:(1)黏性末端和平黏性磷酸二酯(2)显微注射(3)AB(4)桑椹胚或囊胚内细胞团均等遗传物质6.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。解析:(1)上图中的胚胎干细胞可以来源于早期胚胎和原始性腺。(2)饲养层细胞可为干细胞分裂、增殖提供营养物质,加入抗生素是为了防止杂菌污染。(3)由于胸腺是起免疫排斥的T淋巴细胞的发育场所。因此该过程研究可解决器官移植后免疫排斥问题。(4)从上图分析有动物细胞的培养,褐毛基因的转基因过程,早期胚胎培养和胚胎移植的过程。(5)胚胎干细胞具有全能性,通过组织化学染色,用来研究动物体器官形成时间、过程及其影响因素的研究。早期胚胎发育过程中囊胎期之后为原肠胚时期。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7.生物技术在农业生产、优良动物繁育、疾病诊治等方面,展现出诱人的前景。请根据以下材料回答相关问题:材料一:经过一个世纪的发展,植物细胞工程技术解决了人类生存的关键问题(如粮食问题、花卉苗木生产等),为人类创造了巨大的财富。(1)用植物花药进行离体培养时,要经过过程才能培养成单倍体幼苗。(2)优质石榴、长红枣等植物的生产都可通过微型繁殖技术来提供试管苗,其优点是不仅可以,还可以高效快速地实现无病毒种苗的大量繁殖。材料二:中科院动物研究所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去核的兔子的卵母细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎,这表明我国的大熊猫繁殖研究再次走在世界前列。(3)克隆大熊猫过程中使用的生物技术手段有(至少写两种)。(4)如果多个供体细胞来自同一只大熊猫,培育的这些大熊猫在性状上也不完全相同,分析其原因,下列正确的是(多选)。A.性状变异可由环境条件引起B.基因可能会发生突变C.受体细胞的细胞质基因不同D.细胞核基因发生了重组材料三:利用乳腺生物发生器生产出的人类胰岛素,具有产量高、质量好、成本低、易提取等优点,该项技术的诞生可有效地缓解临床上胰岛素不足的难题,从而为糖尿病患者带来福音。(5)在乳腺生物发生器的操作过程中,人的胰岛素基因能够成功插入牛细胞的染色体上原因是;能合成出人的胰岛素的原因是。解析:(1)植物花药进行离体培养过程就是植物组织培养技术,需要经过脱分化和再分化两个阶段。(2)微型繁殖技术是一种无性繁殖技术,所以它能保持优良母本品种的遗传特性。(3)克隆动物首先需要核移植技术得到重组细胞,然后通过早期胚胎培养技术培养重组细胞为早期胚胎,再通过胚胎移植技术把早期胚胎移植到发情的受体动物子宫内完成后期的胚胎发育,直至幼体的产生。(4)由于卵母细胞中所含的细胞质基因不完全相同,或者克隆个体生长环境条件不同或者基因发生了不同的突变等都可能导致克隆个体表现型不完全相同。(5)能跨物种将一种生物的基因导入并插入受体生物细胞的染色体上,原因是目的基因和受体DNA的化学组成和结构相同,最终能在受体细胞内表达成功,说明二者还是共同一套遗传密码。答案:(1)脱分化、再分化(2)保持优良品种的遗传特性(3)核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术(4)ABC(5)遗传物质化学组成和结构相同所有生物共用一套遗传密码