生物專題22現(xiàn)代生物科技

高2012年高考試題分項(xiàng)版解析生物專題22現(xiàn)代生物科技專題一、考綱要求內(nèi)容：1簡(jiǎn)述基因工程的誕生2簡(jiǎn)述基因工程的原理及技術(shù)3舉例說出基因工程的應(yīng)用4簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)工程5簡(jiǎn)述植物的組織培養(yǎng)6簡(jiǎn)述動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆7舉例說出細(xì)胞融合與單克隆抗體8簡(jiǎn)述動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程9簡(jiǎn)述胚胎工程的理論基礎(chǔ)10舉例說出胚胎干細(xì)胞的移植11舉例說出胚胎工程的應(yīng)用12關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物的安全問題13舉例說出生物武器對(duì)人類的威脅14討論生物技術(shù)中的倫理問題15關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)16簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理17舉例說出生態(tài)工程的實(shí)例二、試題詳解1（2012廣東）2、培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是A.組織培養(yǎng) B.細(xì)胞雜交 C.顯微注射 D.核移植2.（2012浙江）2下列關(guān)于高等哺乳動(dòng)物受精與胚胎發(fā)育的敘述，正確的是A絕大多數(shù)精卵細(xì)胞的識(shí)別具有物種特異性B卵裂球細(xì)胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大C囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育全能性D原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個(gè)胚層3.（2012天津）1.下列關(guān)于細(xì)胞的敘述，錯(cuò)誤的是A.自體干細(xì)胞移植通常不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)B.胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)能增殖但不能被誘導(dǎo)分化C.組織的細(xì)胞更新包括細(xì)胞凋亡和干細(xì)胞增殖分化等過程D.造血干細(xì)胞具有分化出多種血細(xì)胞的能力，可用于治療白血病4（2012江蘇）9通過胚胎移植技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關(guān)敘述正確的是A對(duì)供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理B受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進(jìn)行C對(duì)沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植D胚胎分割移植實(shí)現(xiàn)同狼多胎的成功率較低【答案】D【解析】胚胎移植對(duì)供體受體要求同期發(fā)情，胚胎移植一般是桑葚胚階段或囊胚階段，或更早時(shí)期?！究键c(diǎn)定位】本題考查胚胎移植相關(guān)知識(shí)，屬于對(duì)識(shí)記層次的考查。5.（2012江蘇）22下列事實(shí)能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是A棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗B單細(xì)胞的DNA在體外大量擴(kuò)增C動(dòng)物雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生單克隆抗體D小鼠體細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培育成小鼠【答案】AD【解析】B單細(xì)胞DNA體外擴(kuò)增是DNA的擴(kuò)增，不能說明細(xì)胞具有全能性，動(dòng)物雜交瘤細(xì)胞不能產(chǎn)生生物個(gè)體，所以，也不能說明細(xì)胞具有全性。 【考點(diǎn)定位】本題考查細(xì)胞全能性知識(shí)，屬于對(duì)識(shí)記、理解層次的考查。6.（2012江蘇）13下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述，錯(cuò)誤的是A種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離B轉(zhuǎn)基因作物被動(dòng)物食用后，目的基因會(huì)轉(zhuǎn)入動(dòng)物體細(xì)胞中C種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植物的遺傳多樣性D轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物7.（2012浙江）6天然的玫瑰沒有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基因B，而開藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B?，F(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰，下列操作正確的是 A提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的DNA，再擴(kuò)增基因BB利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫(kù)中獲取基因BC利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞D將基因B直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞8.（2012上海卷）13以綿羊紅細(xì)胞刺激小鼠脾臟B淋巴細(xì)胞，再將后者與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞克隆群，由此篩選出的單克隆雜交瘤細(xì)胞所產(chǎn)生的抗體A能識(shí)別綿羊整個(gè)紅細(xì)胞 B只識(shí)別綿羊紅細(xì)胞表面的特定分子C能識(shí)別綿羊所有體細(xì)胞 D只識(shí)別綿羊所有體細(xì)胞表面的特定分子9（2012福建）32.生物一現(xiàn)代生物科技專題必答題(10分)肺細(xì)胞中的let7基因表達(dá)減弱，癌基因RAS表達(dá)增強(qiáng)，會(huì)引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術(shù)將let-7基因?qū)朔伟┘?xì)胞實(shí)現(xiàn)表達(dá)，發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞的增殖受到抑制。該基因工程技術(shù)基本流程如圖1。請(qǐng)回答：(1)進(jìn)行過程時(shí)，需用 酶切開載體以插入let-7基因。載體應(yīng)有RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，以驅(qū)動(dòng)let-7基因轉(zhuǎn)錄，該部位稱為 。(2)進(jìn)行過程e委時(shí)，需用 酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細(xì)胞，以利于傳代培養(yǎng)。(3)研究發(fā)現(xiàn)，如let-7基因能影響癌基因RAS的表達(dá)，其影響機(jī)理如圖2。據(jù)圖分析，可從細(xì)胞中提取 進(jìn)行分子雜交，以直接檢測(cè)let-7基因是否轉(zhuǎn)錄。肺癌細(xì)胞增殖受到抑制，可能是由于細(xì)胞中 (RASmRNARAS蛋白質(zhì))含最減少引起的?！敬鸢浮浚?0分）（1）限制性核酸內(nèi)切酶（或限制） 啟動(dòng)子 （2）胰蛋白（3）RNA RAS蛋白【解析】（1）過程表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，在該過程中需要用限制酶對(duì)載體進(jìn)行切割以便于目的基因的插入（限制性核酸內(nèi)切酶，簡(jiǎn)稱限制酶，寫其他的不得分）；啟動(dòng)子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶結(jié)合和識(shí)別的位點(diǎn)，RNA聚合酶結(jié)合到該位點(diǎn)，可驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程。（2）過程表示動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中出現(xiàn)接觸抑制后可以用胰蛋白酶處理，使之分散成單個(gè)的細(xì)胞，之后分裝到其他培養(yǎng)瓶里面進(jìn)行傳代培養(yǎng)。（3）判斷目的基因是否在受體細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄，可用分子雜交技術(shù)來進(jìn)行，從細(xì)胞中提取mRNA和用放射性同位素或者熒光標(biāo)記的目的基因單鏈DNA片段進(jìn)行雜交。根據(jù)題中信息“肺組織細(xì)胞中的let-7基因表達(dá)減弱，癌基因RAS表達(dá)就增強(qiáng)，引發(fā)肺癌”導(dǎo)入let7基因后，肺癌細(xì)胞受到抑制，說明RAS基因表達(dá)減弱，導(dǎo)致細(xì)胞中的RAS蛋白質(zhì)含量減少進(jìn)而導(dǎo)致癌細(xì)胞受抑制?！究键c(diǎn)定位】本題主要考查有關(guān)基因工程和細(xì)胞工程中的知識(shí)，涉及的知識(shí)點(diǎn)主要有表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因的檢測(cè)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)等。屬于對(duì)識(shí)記層次的考查。10.（2012海南卷）31.【生物選修3：現(xiàn)代生物科技專題】（15分） 。已知甲種農(nóng)作物因受到乙種昆蟲危害而減產(chǎn)，乙種昆蟲食用某種原核生物分泌的丙種蛋白質(zhì)后死亡。因此，可將丙種蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入到甲種農(nóng)作物體內(nèi)，使甲種農(nóng)作物獲得抗乙種昆蟲危害的能力。回答下列問題：（1）為了獲得丙中蛋白質(zhì)的基因，在已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列的基礎(chǔ)上，推測(cè)出丙中蛋白質(zhì)的 序列，據(jù)此可利用 方法合成目的基因。獲得丙中蛋白質(zhì)的基因還可用 、 方法。（2）在利用上述丙中蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒載體構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，常需使用 酶和 。（3）將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共培養(yǎng)，篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織，由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗 的危害。（4）若用含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌直接感染甲種農(nóng)作物植株葉片傷口，則該植株的種子 （填“含有”或“不含”）丙種蛋白質(zhì)基因。11.（2012安徽卷）31（24分）甲型血友病是由X染色體上的隱性基因?qū)е碌倪z傳病（H對(duì)h為顯性）。圖1中兩個(gè)家系都有血友病發(fā)病史。2和3婚后生下一個(gè)性染色體組成是XXY的非血友病兒子（2），家系中的其他成員性染色體組成均正常。（1）根據(jù)圖1，（填“能”或“不能”）確定2兩條X染色體的來源；4與正常女子結(jié)婚，推斷其女兒患血友病的概率是。（2）兩個(gè)家系的甲型血友病均由凝血因子（簡(jiǎn)稱F8，即抗血友病球蛋白）基因堿基對(duì)缺失所致。為探明2的病因，對(duì)家系的第、代成員F8基因的特異片段進(jìn)行了PCR擴(kuò)增，其產(chǎn)物電泳結(jié)果如圖2所示，結(jié)合圖1，推斷3的基因型是。請(qǐng)用圖解和必要的文字說明2非血友病XXY的形成原因。（3）現(xiàn)3再次懷孕，產(chǎn)前診斷顯示胎兒（3）細(xì)胞的染色體為46，XY；F8基因的PCR檢測(cè)結(jié)果如圖2所示。由此建議3。（4）補(bǔ)給F8可治療甲型血友病。采用凝膠色譜法從血液中分離純化F8時(shí)，在凝膠裝填色譜柱后，需要用緩沖液處理較長(zhǎng)時(shí)間，其目的是；若F8比某些雜蛋白先收集到，說明F8的相對(duì)分子質(zhì)量較這些雜蛋白。（5）利用轉(zhuǎn)基因豬乳腺生物反應(yīng)器可生產(chǎn)F8。要使乳腺細(xì)胞合成F8，構(gòu)成表達(dá)載體時(shí)，必須將F8基因cDNA與豬乳腺蛋白基因的等調(diào)控組件重組在一起。F8基因cDNA可通過克隆篩選獲得，該cDNA比染色體上的F8基因短，原因是該cDNA沒有。（6）為獲得更多的轉(zhuǎn)基因母豬，可以采用體細(xì)胞克隆技術(shù)，將純合轉(zhuǎn)基因母豬的體細(xì)胞核注入，構(gòu)建重組胚胎進(jìn)行繁殖。12.（2012全國(guó)新課程）40（15分）根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問題：（）限制性內(nèi)切酶切割分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有 和 。（）質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoR切割后產(chǎn)生的片段如下：為使運(yùn)載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外，還可用另一種限制性內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點(diǎn)是 。 （）按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即DNA連接酶和DNA連接酶。（）反轉(zhuǎn)錄作用的模板是 ，產(chǎn)物是 。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用 技術(shù)。（）基因工程中除質(zhì)粒外，和也可作為運(yùn)載體。（）若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是 。13.（2012天津）8.（20分）黃曲霉毒素B1 （AFB1）存在于被黃曲霉菌污染的飼料中，它可以通過食物鏈進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)并蓄積，引起瘤變。某些微生物能表達(dá)AFB1解毒酶將該酶添加在飼料中可以降解AFB1，清除其毒性。( 1 ) AFB1屬于 類致癌因子。( 2 ) AFB1能結(jié)合在DNA 的G 上使該位點(diǎn)受損傷變?yōu)镚 ，在DNA復(fù)制中，G 會(huì)與A配對(duì)。現(xiàn)有受損傷部位的序列為，經(jīng)兩次復(fù)制后，該序列突變?yōu)?。( 3 ）下圖為采用基因工程技術(shù)生產(chǎn)AFB1解毒酶的流程圖據(jù)圖回答問題： 在甲、乙條件下培養(yǎng)含AFB1解毒酶基因的菌株經(jīng)測(cè)定甲菌液細(xì)胞密度小、細(xì)胞含解毒酶：乙菌液細(xì)胞密度大、細(xì)胞不含解毒酶過程l 應(yīng)選擇 菌液的細(xì)胞提取總RNA ，理由是 過程中，根據(jù)圖示，可以看出與引物結(jié)合的模版是 檢測(cè)酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶，應(yīng)采用 方法。( 4 ）選取不含AFB1的飼料和某種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為材料，探究該AFB1解毒酶在飼料中的解毒效果。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及測(cè)定結(jié)果間下表：據(jù)表回答問題： 本實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)自變量，分別為 。 本實(shí)驗(yàn)中反映AFB1解毒酶的解毒效果的對(duì)照組是 。 經(jīng)測(cè)定，某污染飼料中AFB1含量為100g/kg ，則每千克飼料應(yīng)添加 克AFB1解毒酶解毒效果最好同時(shí)節(jié)的了成本。（5）采用蛋白質(zhì)工程進(jìn)一步改造該酶的基本途徑是：從提高每的活性出發(fā)，設(shè)計(jì)語氣的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對(duì)應(yīng)的 。14（2012浙江）31（12分）請(qǐng)根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料，完善生物制劑W對(duì)動(dòng)物不同細(xì)胞的分裂具有促進(jìn)作用的實(shí)驗(yàn)思路，并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)材料：培養(yǎng)液、正常體細(xì)胞、癌細(xì)胞、W、胰蛋白酶。（要求與說明：答題時(shí)不考慮加入W后的體積變化等誤差。提供的細(xì)胞均具有分裂能力，只進(jìn)行原代培養(yǎng)且培養(yǎng)條件適宜）（1）實(shí)驗(yàn)思路： 取培養(yǎng)瓶若干個(gè)，分組如下： 。每組設(shè)置若干個(gè)重復(fù)樣品。 各組樣品在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段合適的時(shí)間后，各取其中的幾個(gè)樣品，加入，搖勻，在顯微鏡下用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板分別計(jì)數(shù)并記錄細(xì)胞數(shù)。 重復(fù)若干次。 。（2）預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（用坐標(biāo)系和細(xì)胞數(shù)變化曲線示意圖表示）：15（2012全國(guó)新課程）39（15分）為了探究6-BA和IAA對(duì)某菊花品種莖尖外植體再生叢芽的影響，某研究小組在培養(yǎng)基中加入6-BA和IAA，配制成四種培養(yǎng)基（見下表），滅菌后分別接種數(shù)量相同、生長(zhǎng)狀態(tài)一致、消毒后的莖尖外植體，在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，統(tǒng)計(jì)再生叢芽外植體的比率（m），以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)（n），結(jié)果如下表?；卮鹣铝袉栴}：（）按照植物的需求量，培養(yǎng)基中無機(jī)鹽的元素可分為和兩類。上述培養(yǎng)基中，6-BA屬于類生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。（）在該實(shí)驗(yàn)中，自變量是 ，因變量是 ，自變量的取值范圍是 。（）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，誘導(dǎo)叢芽總數(shù)最少的培養(yǎng)基是號(hào)培養(yǎng)基。（）為了誘導(dǎo)該菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入（填“6-BA”或“IAA”）。 16（2012山東）34（8分）【生物生物技術(shù)實(shí)踐】辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖。（1）圖中和分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細(xì)胞的_和_過程。（2）圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是_。培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素用量的比值_（填“高”或“低”）時(shí)，有利于芽的分化。對(duì)培養(yǎng)基徹底滅菌時(shí)，應(yīng)采取的滅菌方法是_。（3）圖中外植體的消毒所需酒精的體積分?jǐn)?shù)是_。用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞時(shí)，常用的酶是_和纖維素酶。（4）提取辣椒素過程中，萃取加熱時(shí)需安裝冷凝回流裝置，其目的是_。17（2012山東）35（8分）【生物現(xiàn)代生物科技專題】毛角蛋白型中間絲（KIF）基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關(guān)。獲得轉(zhuǎn)KIF基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡(jiǎn)單流程如圖。（1）過程中最常用的運(yùn)載工具是_，所需要的酶是限制酶和_。（2）在過程中，用_處理將皮膚組織塊分散成單個(gè)成纖維細(xì)胞。在培養(yǎng)過程中，將成纖維細(xì)胞置于5CO2的氣體環(huán)境中，CO2的作用是_。（3）在過程中，用_處理以獲取更多的卵（母）細(xì)胞。成熟卵（母）細(xì)胞在核移植前需要進(jìn)行_處理。（4）從重組細(xì)胞到早期胚胎過程中所用的胚胎工程技術(shù)是_。在胚胎移植前，通過_技術(shù)可獲得較多胚胎?！敬鸢浮浚?）質(zhì)粒 DNA連接酶 （2）胰蛋白酶（或膠原蛋白酶） 維持培養(yǎng)基（液）的pH （3）促性腺激素（或促濾泡素，孕馬血清） 去核 （4）早期胚胎培養(yǎng) 胚胎分割【解析】詳解見答案?！究键c(diǎn)定位】本題以獲得轉(zhuǎn)KIF II基因的高絨質(zhì)絨山羊的流程圖為情景，考查生物工程的基本操作，注重