高考生物二輪復習 專題輔導與訓練 第一部分 專題整合篇 專題十二 現代生物科技專題

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第一部分 專題整合篇 專題十二 現代生物科技專題 [滿分90分，限時45分鐘] 一、選擇題(每小題6分，共36分，每小題只有一個選項符合題意) 1．(2015北京高考)在應用農桿菌侵染植物葉片獲得轉基因植株的常規(guī)實驗步驟中，不需要的是 A．用攜帶目的基因的農桿菌侵染植物細胞 B．用選擇培養(yǎng)基篩選導入目的基因的細胞 C．用聚乙二醇誘導轉基因細胞的原生質體融合 D．用適當比例的生長素和細胞分裂素誘導愈傷組織生芽 解析　首先明確培育轉基因植株的主要步驟：a.目的基因的獲取→b.構建基因表達載體→c.將目的基因導入受體細胞→d.目的基因的檢測與鑒定。A項，將目的基因導入植物細胞常采用農桿菌轉化法，屬于c步驟。B項，目的基因導入受體細胞后，需要檢測其是否可以穩(wěn)定維持和表達，屬于d步驟。C項，用聚乙二醇誘導原生質體融合是細胞融合技術的必要手段，但不是基因工程的常規(guī)步驟。D項，獲得導入了目的基因的受體細胞后，需要經植物組織培養(yǎng)才能發(fā)育成植株，植物組織培養(yǎng)過程中需要用適當比例的生長素和細胞分裂素誘導愈傷組織分化生成根和芽，屬于必需步驟。 答案　C 2．(2016江蘇)關于生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質和DNA的鑒定實驗，下列敘述正確的是 A．還原糖、DNA的鑒定通常分別使用雙縮脲試劑，二苯胺試劑 B．鑒定還原糖、蛋白質和DNA都需要進行水浴加熱 C．二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色 D．脂肪、蛋白質鑒定時分別可見橘黃色顆粒、磚紅色沉淀 解析　還原糖鑒定試劑是斐林試劑，DNA鑒定試劑是二苯胺試劑，A錯誤；鑒定還原糖和DNA需進行水浴加熱，蛋白質鑒定不需進行水浴加熱，B錯誤；二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色，C正確；脂肪鑒定時可見橘黃色顆粒，蛋白質鑒定時呈紫色，D錯誤。 答案　C 3．(2016江蘇)下列有關細胞工程的敘述，正確的是 A．PEG是促細胞融合劑，可直接誘導植物細胞融合 B．用原生質體制備人工種子，要防止細胞破裂 C．骨髓瘤細胞經免疫處理，可直接獲得單克隆抗體 D．核移植克隆的動物，其線粒體DNA來自供卵母體 解析　PEG是促細胞融合劑，但植物細胞不能直接融合，需先去壁形成原生質體才能融合，A錯誤；制備人工種子應用完整的植物細胞，不需用原生質體，B錯誤；骨髓瘤細胞不能產生抗體，C錯誤；核移植克隆的動物，線粒體DNA來自供卵母體，D正確。 答案　D 4．(2016江蘇)下圖為制備人工種子部分流程示意圖，下列敘述正確的是 A．胚狀體是外植體在培養(yǎng)基上脫分化形成的一團愈傷組織 B．該過程以海藻酸鈉作為營養(yǎng)成分，以CaCl2溶液作為凝固劑 C．可在海藻酸鈉溶液中添加蔗糖，為胚狀體提供碳源 D．包埋胚狀體的凝膠珠能夠隔絕空氣，有利于人工種子的儲藏 解析　愈傷組織是外植體脫分化后形成的狀態(tài)，而愈傷組織經再分化可形成胚狀體。A項錯誤。海藻酸鈉的作用是包埋，提供營養(yǎng)成分的是添加在海藻酸鈉中的蔗糖等物質，B項錯誤，C項正確。包埋胚狀體的凝膠珠能夠透氣，有利于人工種子的呼吸和萌發(fā)，D項錯誤。 答案　C 5．下圖為培育轉基因山羊生產人β酪蛋白的流程圖。 下列敘述正確的是 A．過程①所用的人β酪蛋白基因可從人cDNA文庫中獲得 B．過程②可選用囊胚期或原腸胚期的胚胎進行移植 C．過程③可使用胚胎分割技術擴大轉基因山羊群體 D．過程④人β酪蛋白基因只能在細胞核內進行轉錄、翻譯 解析　A項，目的基因的獲取方法包括：從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和化學方法人工合成。從人cDNA文庫中獲得屬于從基因文庫中獲取的方法。B項，胚胎移植應選用發(fā)育良好的桑椹胚或囊胚。C項，胚胎分割技術的操作對象一般是發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，分割后可進行胚胎移植，②過程后已經完成胚胎分割、胚胎移植，借助胚胎移植技術可產生遺傳物質完全相同的后代。圖示過程③的操作對象是轉基因山羊個體，可通過克隆技術達到擴大轉基因山羊群體的目的。D項，翻譯不能在細胞核內進行。 答案　A 6．如圖是“無廢棄物農業(yè)”農村生態(tài)工程示意圖，下列說法錯誤的是 A．該生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)與信息的傳遞無關 B．該生態(tài)系統(tǒng)實現了能量的多級利用，提高了能量利用率 C．該生態(tài)工程的建設主要遵循物質循環(huán)再生原理 D．該生態(tài)工程具有少消耗、多效益等特點 解析　生態(tài)系統(tǒng)的正常進行離不開信息傳遞，如作物的生長、繁殖等；該生態(tài)農業(yè)作物秸稈飼養(yǎng)牲畜，實現了能量的多級利用，提高了能量利用率；牲畜糞便、人糞尿、作物秸稈在土壤中被分解者分解后，被植物充分吸收，遵循了物質循環(huán)再生原理；該生態(tài)系統(tǒng)體現了少消耗、多效益等特點。 答案　A 二、非選擇題(共54分) 7．(14分)(2016江蘇)下表是幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中標注了相關限制酶的酶切位點，其中切割位點相同的酶不重復標注。 請回答下列問題： (1)用圖中質粒和目的基因構建重組質粒，應選用__________兩種限制酶切割，酶切后的載體和目的基因片段，通過__________酶作用后獲得重組質粒。為了擴增重組質粒，需將其轉入處于__________態(tài)的大腸桿菌。 (2)為了篩選出轉入了重組質粒的大腸桿菌，應在篩選平板培養(yǎng)基中添加__________，平板上長出的菌落，常用PCR鑒定，所用的引物組成為圖2中__________。 (3)若BamH I酶切的DNA末端與Bcl I酶切的DNA末端連接，連接部位的6個堿基對序列為__________，對于該部位，這兩種酶__________(填“都能”、“都不能”或“只有一種能”)切開。 (4)若用Sau3A Ⅰ切圖1質粒最多可能獲得__________種大小不同的DNA片段。 解析　(1)選擇的限制酶應在目的基因兩端存在識別位點，但BamH Ⅰ可能使質粒中啟動子丟失，因此可能選Bcl Ⅰ和HindⅢ。酶切后的載體和目的基因片段，通過DNA連接酶作用后獲得重組質粒。為了擴增重組質粒，需將其轉入處于感受態(tài)的大腸桿菌。(2)為了篩選出轉入重組質粒的大腸桿菌，根據質粒上的抗性基因，應在篩選平板培養(yǎng)基中添加四環(huán)素。PCR技術要求兩種引物分別和目的基因的兩條單鏈結合，沿相反的方向合成子鏈。(3)根據BamH I和Bcl I的酶切點，BamHI酶切的DNA末端與Bcl I酶切的DNA末端連接，連接部位的6個堿基對序列為，與兩種酶的酶切位點均不同。(4)根據BamH I、Bcl I和Sau3A I的酶切位點，Sau3A I在質粒上有三個酶切位點，完全酶切可得到記為A、B、C三種片段，若部分位點被切開，可得到AB、AC、BC、ABC四種片段，所以用Sau3A I切圖1質粒最多可能獲得7種大小不同的DNA片段。 答案　(1)BclⅠ和Hind Ⅲ　連接　感受 (2)四環(huán)素　引物甲和引物丙 (3)　都不能 (4)7 8．(14分)(2015全國卷Ⅱ)已知生物體內有一種蛋白質(P)，該蛋白質是一種轉運蛋白，由305個氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}： (1)從上述資料可知，若要改變蛋白質的功能，可以考慮對蛋白質的__________進行改造。 (2)以P基因序列為基礎，獲得P1基因的途徑有修飾__________基因或合成__________基因。所獲得的基因表達時是遵循中心法則的，中心法則的全部內容包括__________的復制，以及遺傳信息在不同分子之間的流動，即：__________。 (3)蛋白質工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預期蛋白質功能出發(fā)，通過__________和__________，進而確定相對應的脫氧核苷酸序列，據此獲得基因，再經表達、純化獲得蛋白質，之后還需要對蛋白質的生物__________進行鑒定。 解析　(1)從題中所述資料可知，將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸后，該蛋白質的功能發(fā)生了改變，此過程是通過對構成蛋白質的氨基酸的排列順序進行改造，進而改變了蛋白質的結構，從而改變了蛋白質的功能。(2)在蛋白質工程中，目的基因可以以P基因序列為基礎，對生物體內原有P基因進行修飾，也可以通過人工合成法合成新的P1基因。中心法則的內容如下圖所示： 由圖可知，中心法則的全部內容包括：DNA以自身為模板進行的復制，DNA通過轉錄將遺傳信息傳遞給RNA，最后RNA通過翻譯將遺傳信息表達成蛋白質；在某些病毒中RNA可自我復制(如煙草花葉病毒等)，在某些病毒中能以RNA為模板逆轉錄合成DNA(如HIV)，這是對中心法則的補充。(3)蛋白質工程的基本途徑是預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→合成DNA→表達出蛋白質，經過該過程得到的蛋白質，需要對其生物功能進行鑒定，以保證其發(fā)揮正常作用。 答案　(1)氨基酸序列(或結構)(其他合理答案也可) (2)P　P1　DNA和RNA(或遺傳物質)　DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(或轉錄、逆轉錄、翻譯) (3)設計蛋白質的結構　推測氨基酸序列　功能 9．(14分)下圖表示利用胚胎干細胞(ES細胞)所作的一系列研究，請據圖分析回答。 (1)上圖中的胚胎干細胞(ES細胞)可以從__________和__________中分離獲取。 (2)過程Ⅰ將胚胎干細胞置于γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細胞的飼養(yǎng)層上，并加入動物血清、抗生素等物質，維持細胞不分化的狀態(tài)。在此過程中，飼養(yǎng)層提供干細胞增殖所需的__________，加入抗生素是為了__________________。該過程對于研究細胞分化和細胞凋亡的機理具有重要意義。 (3)過程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是軟骨、神經管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實驗時，必須去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，該過程研究的意義在于解決__________問題。 (4)該研究中，包含的生物技術有________________________________(至少寫出兩種)。 (5)過程Ⅱ將帶有遺傳標記的ES細胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織化學染色，用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響因素，這項研究利用了胚胎干細胞具有__________的特點。在哺乳動物早期發(fā)育過程中，囊胚的后一個階段是__________。 (6)過程Ⅲ是培育轉基因小鼠，將獲得的目的基因導入胚胎干細胞之前需構建基因表達載體，將構建好的表達載體導入胚胎干細胞最常用的方法是__________。 解析　(1)胚胎干細胞(ES細胞)可以從早期胚胎和原始性腺中分離獲取。(2)胚胎干細胞培養(yǎng)時所用的飼養(yǎng)層細胞可以供給干細胞增殖所需的營養(yǎng)物質，加入抗生素是為了防止雜菌污染。(3)去除小鼠的胸腺，小鼠不能形成T細胞，不發(fā)生細胞免疫，使移植組織細胞不會被排斥。Ⅳ過程研究對于解決臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥等問題有重要意義。(4)該研究中包括動物細胞培養(yǎng)、轉基因、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等生物技術。(5)胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性，因此可通過組織化學染色，用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響因素。在哺乳動物早期發(fā)育過程中，囊胚的后一個階段是原腸胚。(6)將基因表達載體導入動物細胞最常用的方法是顯微注射法。 答案　(1)早期胚胎　原始性腺 (2)營養(yǎng)物質　防止雜菌污染 (3)臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥等 (4)動物細胞培養(yǎng)、轉基因技術、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植 (5)全能性　原腸胚 (6)顯微注射法 10．(12分)建設社會主義新農村的關鍵是構建和諧社會，發(fā)展生態(tài)農業(yè)，走可持續(xù)發(fā)展之路。下圖為某地一生態(tài)工程建設模式圖，請據圖回答有關問題： (1)生態(tài)經濟：使一個系統(tǒng)產出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或另一個系統(tǒng)的生產原料，從而實現廢棄物的資源化?！盁o廢棄物農業(yè)”體現了生態(tài)工程的__________原理。 (2)該生態(tài)工程模式的最大優(yōu)點是__________。該生態(tài)工程種植不同的農作物、果樹、苗木，飼養(yǎng)牛、豬、雞等多種畜禽，這體現了生態(tài)工程的__________原理。 (3)該生態(tài)工程中，處于第二營養(yǎng)級的生物除雞、奶牛、魚外還有__________(寫全才能給分)，該生態(tài)工程建設中，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過其__________。 解析　(1)無廢棄物農業(yè)體現的是物質循環(huán)再生原理。(2)以沼氣工程為中心的生態(tài)工程，各類植物的秸稈、枝葉用來生產飼料養(yǎng)畜、禽、魚，人、畜、禽的糞便作為原料生產沼氣，最大的優(yōu)點是充分利用了廢棄物中的物質和能量，實現了物質和能量的分級多層次利用，同時又減少了環(huán)境污染。生態(tài)工程中，適當增加農作物、飼養(yǎng)畜禽等生物種類，使生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構復雜，自我調節(jié)能力增強，抵抗力穩(wěn)定性增加，這體現了生態(tài)工程的物種多樣性原理。(3)讀圖可知，處于第二營養(yǎng)級的生物除雞、奶牛、魚外還有豬、人。魚塘中養(yǎng)魚時要考慮環(huán)境容納量，投放的魚苗量不能太多。 答案　(1)物質循環(huán)再生 (2)實現能量和物質的分層次多級利用(或提高物質和能量的利用率)，減少環(huán)境污染　物種多樣性 (3)豬、人　環(huán)境容納量(K值)