2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練26 現(xiàn)代生物科技專題（含解析）（選修3）

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1、現(xiàn)代生物科技專題 1．[2018·全國卷Ⅰ][生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題] 回答下列問題： (1)博耶(H. Boyer)和科恩(S. Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá)。該研究除證明了質(zhì)?？梢宰鳛檩d體外，還證明了__________________(答出兩點(diǎn)即可)。 (2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^Ca2＋參與的________方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞；而體外重組的噬菌體DNA通常需與________組裝成完整噬菌體后，才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞。在細(xì)菌、心肌細(xì)胞、葉肉細(xì)胞中，可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是________。

2、 (3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會(huì)被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用________的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加________的抑制劑。 答案：(1)體外重組的質(zhì)粒可以進(jìn)入受體細(xì)胞；真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá) (2)轉(zhuǎn)化　外殼蛋白(或答噬菌體蛋白)　細(xì)菌　(3)蛋白酶缺陷型　蛋白酶 解析：(1)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌中，該過程利用的技術(shù)是基因工程。該研究除了證明質(zhì)?？勺鳛檩d體外，還證明了體外重組的質(zhì)?？梢赃M(jìn)入受體細(xì)胞，真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá)等。(2)重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞可

3、采用Ca2＋參與的轉(zhuǎn)化方法；體外重組噬菌體要通過將體外重組的噬菌體DNA和外殼蛋白(或噬菌體蛋白)進(jìn)行組裝獲得；因?yàn)槭删w是專門寄生在細(xì)菌中的病毒，所以宿主細(xì)胞選用細(xì)菌。(3)為防止蛋白質(zhì)被降解，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用蛋白酶缺陷型的大腸桿菌作為受體細(xì)胞；在蛋白質(zhì)純化過程中，為防止目的蛋白質(zhì)被降解，需要添加蛋白酶的抑制劑。 2．[2018·全國卷Ⅱ][生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題] 某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會(huì)發(fā)出綠色熒光，這一特性可用于檢測(cè)細(xì)胞中目的基因的表達(dá)。某科研團(tuán)隊(duì)將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5′末端，獲得了L1－GFP融合基因(簡(jiǎn)稱為甲)，并將其插

4、入質(zhì)粒P0，構(gòu)建了真核表達(dá)載體P1，其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點(diǎn)的示意圖如下，圖中E1～E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同。 回答下列問題： (1)據(jù)圖推斷，該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P0時(shí)，使用了兩種限制酶，這兩種酶是_____________________。 使用這兩種酶進(jìn)行酶切是為了保證________，也是為了保證________。 (2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后，若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了________和________過程。 (3)為了獲得含有甲的牛，該團(tuán)隊(duì)需要做的工作包括：將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的________移入牛的___

5、_____中、體外培養(yǎng)、胚胎移植等。 (4)為了檢測(cè)甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中，某同學(xué)用PCR方法進(jìn)行鑒定，在鑒定時(shí)應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的________(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。 答案：(1)E1和E4　甲的完整　甲與載體正確連接　(2)轉(zhuǎn)錄　翻譯　(3)細(xì)胞核　去核卵母細(xì)胞　(4)核DNA 解析：(1)由題意可知，L1基因和GFP基因合成了L1-GFP融合基因(簡(jiǎn)稱為甲)，題圖中顯示了四個(gè)酶切位點(diǎn)，當(dāng)將L1-GFP融合基因插入質(zhì)粒P0時(shí)，可用E1和F4限制酶進(jìn)行酶切，用這兩種酶進(jìn)行酶切不會(huì)破壞甲的完整性，同時(shí)能保證甲按照正確的方向與載體

6、連接。(2)若在牛皮膚細(xì)胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1-GFP融合基因得到表達(dá)，即目的基因在受體細(xì)胞中通過轉(zhuǎn)錄和翻譯合成了熒光蛋白。(3)為了獲得含有甲的牛，可將含有目的基因的細(xì)胞的細(xì)胞核移入牛的去核卵母細(xì)胞中，然后進(jìn)行體外培養(yǎng)、胚胎移植等。(4)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，可以檢測(cè)目的基因是否存在。PCR擴(kuò)增的模板是DNA。 3．[2019·四川成都經(jīng)開區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考]下面是將四倍體蘭花的葉片通過植物組織培養(yǎng)形成植株的示意圖，請(qǐng)結(jié)合圖解回答相關(guān)問題： (1)選取四倍體蘭花葉片時(shí)，要選擇________的葉片；剪下葉片后需要經(jīng)過一系列的消毒過程，一般先用流水沖洗20 min左右，在無

7、菌操作臺(tái)上用體積分?jǐn)?shù)為________的酒精消毒30 s，取出后在無菌水中清洗，再用________溶液處理30 min，立即用無菌水沖洗2～3次。 (2)離體組織培養(yǎng)常用MS培養(yǎng)基，其主要成分包括大量元素、微量元素、有機(jī)物(如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素以及________等)，在配制好的MS培養(yǎng)基中，常常需要添加植物激素，其中，________和________是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素。 (3)①過程稱為________；從①、②的結(jié)果看，它們的實(shí)質(zhì)都是________________________________________________。 答案：(1)生長旺

8、盛(或幼嫩)　70%　次氯酸鈉　(2)蔗糖　生長素　細(xì)胞分裂素　(3)脫分化　基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果 解析：(1)生長旺盛的(幼嫩)葉片其細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，全能性較高，有利于組織培養(yǎng)，葉片消毒時(shí)，一般先用流水沖洗20 min左右，在無菌操作臺(tái)上用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒30 s，取出后用無菌水清洗，再用次氯酸鈉溶液處理30 min，最后用無菌水沖洗2～3次。(2)離體組織培養(yǎng)常用MS培養(yǎng)基，其主要成分包括大量元素、微量元素、有機(jī)物(如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素以及蔗糖等)；在配制好的MS培養(yǎng)基中，常常需要添加植物激素，其中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化

9、的關(guān)鍵激素。(3)①過程稱為脫分化，②是再分化，①、②的實(shí)質(zhì)都是基因的選擇性表達(dá)。 4．[2019·寧夏銀川一中月考]甲圖為牛胚胎移植示意圖，乙圖為胚胎發(fā)育某時(shí)間示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)甲圖牛胚胎移植過程中，②用________(填激素名稱)處理使供體母牛超數(shù)排卵。沖卵的實(shí)質(zhì)是獲得________。 (2)沖卵后，對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，這時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到________或________階段。收集的胚胎可直接向受體移植，方法有________、________；或放入________中保存。 (3)胚胎移植時(shí)，早期胚胎容易從供體中收集的生理基礎(chǔ)是_________________

10、__________________________________。 (4)乙圖中1是________，4是________；將來發(fā)育成胎兒各種組織的是________。 答案：(1)促性腺激素　早期胚胎　(2)桑椹胚　囊胚　手術(shù)法　非手術(shù)法　(－196 ℃)液氮　(3)早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立聯(lián)系，處于游離狀態(tài)　(4)滋養(yǎng)層　囊胚腔　內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 解析：(1)給供體母牛注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵；沖卵的實(shí)質(zhì)是獲得早期胚胎。(2)沖卵后，對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，這時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段。收集的胚胎可通過手術(shù)法和非手術(shù)法直接向受體移植，或放入－196 ℃的液氮

11、中保存。(3)早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，處于游離狀態(tài)，所以可以從母體內(nèi)通過沖卵獲得早期胚胎供胚胎移植所用。(4)乙圖的1為滋養(yǎng)層，4為囊胚腔；滋養(yǎng)層將來發(fā)育成胎膜和胎盤，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織。 5．[2019·東北三省四市教研聯(lián)合體模擬]2018年1月25日，《細(xì)胞》雜志報(bào)道了我國研究人員在世界上率先利用去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA，經(jīng)體細(xì)胞核移植技術(shù)培育出第一批靈長類動(dòng)物——食蟹猴，作為研究癌癥等人類疾病的動(dòng)物模型。如圖為體細(xì)胞核移植技術(shù)培育食蟹猴的操作過程，請(qǐng)回答： (1)2001年，美國科學(xué)家已經(jīng)培育出胚胎細(xì)胞核移植猴。獲得食蟹

12、猴的體細(xì)胞核移植技術(shù)難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植，原因是___________________________________________________________ ____________________________________________________。 (2)進(jìn)行過程①時(shí)，為提供成纖維細(xì)胞培養(yǎng)所需的無毒環(huán)境，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)措施是________，其目的是_________________________。 (3)據(jù)圖分析，過程③是利用________法將成纖維細(xì)胞注入猴去核的MⅡ中期卵母細(xì)胞的______________________。 (4)圖中過程⑤的實(shí)

13、質(zhì)是早期胚胎在________條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。 (5)上述實(shí)驗(yàn)的突破之處是使用了去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA，在確定其作用時(shí)，研究人員用正常培養(yǎng)液培養(yǎng)融合細(xì)胞得到A組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用正常培養(yǎng)液培養(yǎng)注入去甲基化酶(Kdm4d)mRNA的融合細(xì)胞得到B組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖中X為融合細(xì)胞發(fā)育成的胚胎數(shù)、Y為囊胚數(shù)、Z為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)數(shù)。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，Kdm4d的mRNA的作用是既能提高_(dá)_______，又能提高_(dá)_________________________。 答案：(1)體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性較難　(2)定期更換培養(yǎng)液　防止成纖維細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害　(3)顯微

14、注射　卵細(xì)胞膜與透明帶之間　(4)相同生理　(5)融合細(xì)胞發(fā)育成囊胚的成功率　囊胚中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的形成率 解析：(1)與胚胎細(xì)胞相比，動(dòng)物體細(xì)胞的分化程度高，恢復(fù)其全能性更難，因此利用體細(xì)胞核移植難度更大。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，其目的是防止代謝產(chǎn)物的積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。(3)過程③是核移植過程，通過顯微注射的方法將供體細(xì)胞注入MⅡ中期卵母細(xì)胞的卵細(xì)胞膜與透明帶之間。(4)胚胎移植時(shí)要求供體與受體具有相同生理狀態(tài)。(5)從圖中數(shù)據(jù)可知，與A組相比，B組的融合細(xì)胞(注入了Kdm4d的mRNA)發(fā)育成囊胚的成功率和囊胚中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的形成率都較高。 6．[2019·江西四校聯(lián)考

15、]應(yīng)用生物工程技術(shù)可獲得人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)在培育轉(zhuǎn)人生長激素基因牛過程中，②過程常用的方法是________________，采用胚胎分割技術(shù)對(duì)處在________的胚胎進(jìn)行分割，可以獲得多頭基因型相同的轉(zhuǎn)基因牛。這些基因型相同的轉(zhuǎn)基因牛的產(chǎn)生屬于________繁殖。 (2)轉(zhuǎn)人生長激素基因牛可通過乳腺細(xì)胞分泌乳汁來生產(chǎn)人生長激素，在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，人生長激素基因的首端必須含有_________________________。 (3)prG能激發(fā)細(xì)胞不斷分裂，通過基因工程導(dǎo)入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體，Ⅲ代表的細(xì)胞具有_________

16、____________的特點(diǎn)。 (4)在抗蟲棉培育過程中，④過程常采用的方法是__________；⑤過程采用的技術(shù)是________；在分子水平上可采用________法來檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的抗蟲基因是否成功表達(dá)。 (5)下面是獲取目的基因的幾種方法，其中核酸序列要求已知的是________。 ①從基因組文庫中獲取目的基因 ②利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 ③構(gòu)建cDNA文庫的目的基因 ④通過DNA合成儀利用化學(xué)方法人工合成目的基因 A．①②　　B．②③ C．②④ D．①④ (6)當(dāng)獲能后的精子與卵子相遇時(shí)，首先發(fā)生______，釋放出有關(guān)的酶直接溶解卵丘細(xì)胞間的物質(zhì)，形

17、成精子穿越放射冠的通路。防止多精入卵的生理反應(yīng)依次有透明帶反應(yīng)、________。 答案：(1)顯微注射法　桑椹胚或囊胚　無性　(2)牛乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件(不可只答啟動(dòng)子)　(3)既能無限增殖，又能產(chǎn)生特定抗體　(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　植物組織培養(yǎng)　抗原—抗體雜交　(5)C　(6)頂體反應(yīng)　卵細(xì)胞膜反應(yīng) 解析：(1)將目的基因?qū)雱?dòng)物受精卵的常用方法是顯微注射法。采用胚胎分割技術(shù)對(duì)處在桑椹胚或囊胚期的胚胎進(jìn)行分割，可以獲得多個(gè)基因型相同的個(gè)體，這種繁殖方法屬于無性繁殖。(2)若通過乳腺細(xì)胞分泌乳汁來生產(chǎn)人生長激素，在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，目的基因的首端必須含有牛乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等

18、調(diào)控組件。(3)在制備單克隆抗體時(shí)，經(jīng)檢測(cè)、篩選后得到的細(xì)胞既能無限增殖，也可以產(chǎn)生特定的抗體。(4)在抗蟲棉培育過程中，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，再通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)將受體細(xì)胞培育成抗蟲棉。在分子水平上可采用抗原—抗體雜交技術(shù)來檢測(cè)抗蟲基因是否成功表達(dá)。(5)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因所使用的引物是根據(jù)一段已知目的基因的核苷酸序列合成的，而通過DNA合成儀用化學(xué)方法人工合成目的基因時(shí)，需要知道目的基因的全部核苷酸序列，故選C。(6)精子與卵子相遇時(shí)，首先發(fā)生頂體反應(yīng)，使頂體內(nèi)的酶釋放出來。防止多精入卵的生理反應(yīng)有透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。 6