2021高考生物二輪復習專題九現(xiàn)代生物科技專題強化練含解析

1、專題強化練（九）1.（2020深圳一模）賴氨酸是人體的必需氨基酸，而玉米等谷類食物中賴氨酸含量卻很低?？茖W家已成功地利用轉基因技術改良玉米，提高其賴氨酸含量?；卮鹣铝袉栴}。（1）從基因控制性狀的兩種方式考慮，提高玉米賴氨酸含量的途徑有兩種：一是將編碼基因導入玉米并進行正常表達；二是以提高細胞中游離賴氨酸含量。（2）要完成這一精確的轉基因工程，獲取目的基因后還需借助等工具酶構建基因表達載體，再將表達載體導入受體細胞。受體細胞可用已分化的玉米體細胞，原因是_。（3）研究發(fā)現(xiàn)，玉米中賴氨酸含量低的原因是賴氨酸合成過程中的關鍵酶（甲）受細胞內(nèi)賴氨酸的濃度影響。推測，高濃度賴氨酸甲的活性，這屬于調(diào)節(jié)機制

2、。為降低甲對賴氨酸的敏感性，可將甲的第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，這屬于工程范疇。解析：（1）基因控制性狀通常有兩條途徑，一條控制蛋白質(zhì)的合成，一條控制酶的合成。因此，從基因控制性狀的兩種方式考慮，提高玉米賴氨酸含量的途徑有兩種：一是將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因導入玉米并進行正常表達；二是提高賴氨酸合成酶活性（或降低賴氨酸分解酶活性）以提高細胞中游離賴氨酸含量。（2）限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）和dna連接酶等工具酶是構建基因表達載體常用的酶。已分化的植物體細胞具有全能性，可通過植物組織培養(yǎng)技術獲得轉基因植株（植物細胞具有全能性），故受體細胞可用已分化的玉米體細胞。（3）賴氨酸合成過程中的關鍵

3、酶（甲）受細胞內(nèi)賴氨酸濃度影響，可能導致賴氨酸含量低。高濃度賴氨酸抑制甲的活性，使得賴氨酸的含量下降，這屬于負反饋（反饋）調(diào)節(jié)機制。為降低甲對賴氨酸的敏感性，可將甲的第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，這屬于蛋白質(zhì)工程范疇。答案：（1）富含賴氨酸的蛋白質(zhì)提高賴氨酸合成酶活性（或降低賴氨酸分解酶活性）（2）限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）和dna連接酶已分化的植物體細胞具有全能性，可通過植物組織培養(yǎng)技術獲得轉基因植株（植物細胞具有全能性）（3）抑制負反饋（反饋）蛋白質(zhì)2.（2020大連試題）馬拉硫磷是一種接觸殺蟲劑，為保護環(huán)境，可利用基因工程技術生產(chǎn)羧酸酯酶（care）制劑降解馬拉硫磷殘留，流程如下圖所示

4、。請回答有關問題：（1）提取rna時，提取液中需添加rna酶抑制劑，其目的是。過程中以mrna為材料可以獲得cdna，其原理是_。（2）過程中，需要使用pcr儀擴增出care基因，其前提是。進行擴增時，反應的溫度和時間需根據(jù)具體情況進行設定，下列選項中（填序號）的設定與引物有關，（填序號）的設定與擴增片段的長度有關。變性溫度復性溫度延伸溫度變性時間復性時間延伸時間（3）與一般的質(zhì)粒載體相比，重組表達載體需要具有、等調(diào)控組件。（4）在過程中，常用ca2處理大腸桿菌，其目的是_。（5）用羧酸酯酶（care）抗體檢測該工程菌的培養(yǎng)物時，培養(yǎng)液無抗原抗體反應，菌體有抗原抗體反應，則用該工程菌進行工業(yè)發(fā)

5、酵時，應從中分離、純化羧酸酯酶（care）。解析：（1）提取rna時，提取液中需添加rna酶抑制劑，其目的是防止rna被降解。過程中以mrna為材料可以獲得cdna，原理是在逆轉錄酶的作用下，以mrna為模板，按照堿基互補配對原則，可以合成cdna。（2）過程中，需要使用pcr儀擴增出care基因，pcr的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列。進行擴增時，退火溫度的設定與引物有關，引物中c、g比例越高，退火溫度越高；延伸時間的設定與擴增片段的長度有關，擴增片段越長，復制時間越長；故與引物有關的有，與擴增片段的長度有關的有。（3）與一般的質(zhì)粒載體相比，重組表達載體需要具有啟動子、終止子等調(diào)控組件

6、。（4）在過程中，常用ca2處理大腸桿菌，其目的是使其成為感受態(tài)細胞，使大腸桿菌更容易吸收重組dna分子。（5）用羧酸酯酶（care）抗體檢測該工程菌的培養(yǎng)物時，培養(yǎng)液無抗原抗體反應，菌體有抗原抗體反應，則說明生產(chǎn)的羧酸酯酶位于細胞內(nèi)，故用該工程菌進行工業(yè)發(fā)酵時，應從菌體中分離、純化羧酸酯酶（care）。答案：（1）防止rna被降解在逆轉錄酶的作用下，以mrna為模板（按照堿基互補配對原則）可以合成cdna（2）有一段已知目的基因的核苷酸序列（3）啟動子終止子（4）使其成為感受態(tài)細胞，使大腸桿菌更容易吸收重組dna分子（5）菌體3.（2020廣州一模）蛛絲蛋白纖維是目前已知的最堅韌的天然纖維之

7、一，又被稱為“生物剛”。為了提高羊毛纖維的拉伸強度，科學家將蜘蛛牽絲蛋白基因整合到轉基因細毛羊，并用此細胞作為核供體，結合核移植技術，成功獲得了能合成蛛絲蛋白的轉基因細毛羊。回答下列問題。（1）檢測蜘蛛牽絲蛋白基因是否成功導入到羊胎兒成纖維細胞，一般采用的方法是，可使用作為探針對目的基因檢測。（2）將轉基因成功的羊胎兒成纖維細胞作為核供體細胞，在對其進行體外培養(yǎng)時，傳代一般都控制在10代以內(nèi)，原因是。（3）用細毛羊卵母細胞作為核移植的受體，在核移植之前必須先對卵母細胞進行的操作有_。（4）為檢測出生小羊是否成功表達牽絲蛋白基因，可采用的方法有（填序號）。dna測序染色體倍性分析體細胞結構分析抗

8、原抗體雜交對羊毛纖維進行拉伸度測試（5）為了提高已有重組胚胎的利用率，可采用技術，但此技術產(chǎn)生同卵多胚的數(shù)量是有限的，從后代數(shù)量的角度分析，采用羊胎兒成纖維細胞進行轉基因體細胞克隆的優(yōu)勢在于。解析：（1）檢測蜘蛛牽絲蛋白基因是否成功導入到羊胎兒成纖維細胞，可采用dna分子雜交技術檢測，其原理是堿基互補配對。所用探針為放射性同位素標記（或熒光標記）的蜘蛛牽絲蛋白基因對目的基因進行分子水平上的檢測。（2）供體細胞采用的是羊胎兒成纖維細胞，而不是成年個體成纖維細胞的原因是胎兒成纖維細胞分裂次數(shù)少。用于核移植的供體細胞，一般都選用傳代10代以內(nèi)的細胞，原因是該種細胞代謝旺盛、分裂能力強，且遺傳物質(zhì)沒有

9、發(fā)生改變，能保持正常的二倍體核型。（3）核移植的受體細胞常選用去核卵母細胞的原因：卵母細胞大，容易操作；卵母細胞質(zhì)多，營養(yǎng)豐富；含有促使細胞全能性表達的物質(zhì)。核移植的受體應選用處于m中期的卵母細胞。在核移植之前，需將卵母細胞培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期去掉卵母細胞的細胞核，目的是保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細胞。（4）目的基因是否表達出相應的蛋白質(zhì)，除了通過檢測羊毛纖維的拉伸強度來確定外，還可以通過抗原抗體雜交技術反應來判斷，故選。（5）為了提高重組胚胎的利用率，可采用胚胎分割移植技術。用于分割的胚胎應是桑椹胚或囊胚階段的胚胎。采用胎兒成纖維進行轉基因體細胞克隆，屬于無性生殖，因為整合有目

10、的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)，從數(shù)量上看可以獲得大量遺傳物質(zhì)相同的后代。答案：（1）dna分子雜交放射性同位素標記（或熒光標記）的蛛絲蛋白基因（2）10代以內(nèi)的細胞能保持正常的二倍體核型（3）培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期，去核（4）（5）胚胎分割可以獲得大量遺傳物質(zhì)相同的后代4.（2020南昌模擬）據(jù)報道，英國議會下院投票通過一項歷史性法案，允許以醫(yī)學手段培育“三親嬰兒”。“三親嬰兒”的培育過程可選用如下技術路線。請回答下列問題：（1）過程采用的是細胞工程中的技術。圖中“三親嬰兒”的染色體來自和父親提供的細胞核。（2）進行過程時，所用的父親精子需經(jīng)過處理。過程中防止多精入卵的屏障有和反應。判斷

11、卵子是否受精的重要標志是。（3）過程采用的是胚胎工程中的技術，該過程所用培養(yǎng)液的成分除一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分以及等物質(zhì)，胚胎一般發(fā)育到階段可向受體移植。（4）若捐獻者攜帶紅綠色盲基因，則該基因（能或不能）遺傳給“三親嬰兒”。解析：（1）圖中據(jù)圖分析，圖中是核移植過程，“三親嬰兒”的染色體來自母親和父親提供的細胞核。（2）進行過程體外受精時，所用的精子需經(jīng)獲能處理。過程中防止多精入卵的屏障有透明帶反應和卵細胞膜反應。判斷卵子受精的重要標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體。（3）過程采用的是早期胚胎培養(yǎng)技術，該過程所用培養(yǎng)液的成分除一些無

12、機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分以及（動物）血清等物質(zhì)，胚胎一般發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段可向受體移植。（4）因為捐獻者提供的是卵細胞的細胞質(zhì)，若捐獻者攜帶紅綠色盲基因，則該基因不能遺傳給“三親嬰兒”。答案：（1）核移植母親（2）獲能透明帶反應卵細胞膜在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體（早期）（3）胚胎培養(yǎng)（動物）血清桑椹胚或囊胚（4）不能5.（2020廣東六校聯(lián)考）現(xiàn)有甲、乙兩種雙子葉植物，植物甲含有抗旱基因而具有極強的抗旱性，植物乙抗旱性低。若將該抗旱基因轉移至植物乙中，有可能提高后者的抗旱性。目前，基因工程中使用的限制酶主要從原核生物中分離純化獲得。含

13、有限制酶的細胞通常還具有相應的甲基化酶，它可以在基因組胞嘧啶5碳位共價鍵結合一個甲基基團，對dna序列進行修飾?；卮鹣铝袉栴}：（1）為獲取抗旱基因，可以先從植物甲中提取該基因mrna，然后經(jīng)過程獲得cdna?；蚬こ痰暮诵牟襟E是。（2）使用pcr技術擴增抗旱基因時，可選擇圖中a、b、c、d四種單鏈dna片段中的作為引物，此過程還需要酶，但不需要解旋酶，而是利用使dna解旋。（3）原核細胞中的限制酶可切割外源dna，但不破壞自身dna，其原因可能是；。（4）在大田里栽培轉基因植物時，要求轉基因植物與傳統(tǒng)作物之間應該間隔足夠遠的距離，以免_。解析：（1）cdna文庫是通過mrna經(jīng)過逆轉錄過程獲得

14、的，故為獲取抗旱基因，可以先從植物甲中提取該基因mrna，然后經(jīng)逆轉錄過程獲得cdna?；虮磉_載體的構建是基因工程的核心步驟。（2）pcr技術即是體外合成dna的技術，在擴增抗旱基因時，圖示顯示在高溫條件下發(fā)生變性過程，抗旱基因的兩條鏈解開，然后進入中溫復性過程，即引物與兩條單鏈之間形成氫鍵，通常要兩種引物分別與兩條單鏈完成堿基互補配對，由于dna分子是反向平行的，dna復制的方向是由5向3端延伸，游離的脫氧核苷酸依次連在了3端的位置，故圖中的b、c為該擴增過程的兩個引物，此過程需要的dna聚合酶需要耐高溫，因為該過程中的解旋過程用的是高溫解旋，而taq聚合酶是符合耐高溫條件的。（3）原核細

15、胞中的限制酶可切割外源dna，但不破壞自身dna，其原因可能是細胞自身的dna分子沒有該限制酶的識別序列；甲基化酶對細胞自身的dna進行甲基化，限制酶無法識別修飾后的dna序列。（4）基因污染是指轉基因植物的花粉與近緣物種進行雜交，從而使得近緣物種有了轉基因物種的性狀，造成不必要的麻煩。故在大田里栽培轉基因植物時，要求轉基因植物與傳統(tǒng)作物之間應該間隔足夠遠的距離，以免目的基因隨花粉傳播，與傳統(tǒng)植物發(fā)生雜交，造成基因污染。答案：（1）逆轉錄構建基因表達載體（2）bctaq酶高溫（3）細胞自身的dna分子沒有該限制酶的識別序列甲基化酶對細胞自身的dna進行甲基化，限制酶無法識別修飾后的dna序列（

16、4）目的基因隨花粉傳播，與傳統(tǒng)植物發(fā)生雜交，造成基因污染。6.人乳鐵蛋白（hlf）對細菌、真菌和病毒等都有抑制作用。研究人員開展人乳鐵蛋白基因乳腺特異性表達載體構建及轉染研究，主要流程如下圖，圖中ase nhe、sal、bamh代表相關限制酶切點，neor為新霉素抗性基因，blg基因為乳球蛋白基因，gfp基因為綠色熒光蛋白基因。請回答：（1）過程中，不能從人肌肉細胞中提取rna用于rtpcr，是因為。在rtpcr過程中，加入的引物需在5端添加兩種限制酶的識別序列，以便于hlf基因插入peb中。（2）過程中，hlf基因插入到blg基因之后的目的是。過程中，使用人工膜制成的脂質(zhì)體將重組質(zhì)粒導入受體

17、細胞，依據(jù)的主要原理是。（3）將轉染后的山羊乳腺上皮細胞先置于含新霉素的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，能夠存活的細胞應該是導入的細胞，再利用熒光顯微鏡觀察山羊乳腺上皮細胞中，以篩選出轉染成功的細胞。（4）要獲得轉基因山羊，還需要將成功表達hlf的乳腺上皮細胞的細胞核移植到山羊細胞中，再借助技術孕育出羊羔。解析：（1）人肌肉細胞是高度分化的細胞，hlf基因在人肌肉細胞中不轉錄（表達），故過程中，不能從人肌肉細胞中提取rna用于rtpcr。sal和bamh在質(zhì)粒上挨著，切割質(zhì)粒不破壞其他基因，故在rtpcr過程中，加入的引物需在5端添加sal和bamh兩種限制酶的識別序列，以便于hlf基因插入peb中。（2）過程

18、重組載體的構建，hlf基因插入到blg基因之后的目的是使人乳鐵蛋白基因在山羊的乳腺細胞中表達。過程重組載體導入受體細胞，使用人工膜制成的脂質(zhì)體將重組質(zhì)粒導入受體細胞，依據(jù)的主要原理是生物膜具有一定的流動性。（3）neor為新霉素抗性基因，具有抗新霉素的作用，故將轉染后的山羊乳腺上皮細胞先置于含新霉素的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，能夠存活的細胞應該是導入peb質(zhì)?；騪ebl質(zhì)粒的細胞，gfp基因為綠色熒光蛋白基因，作為標記基因，可再利用熒光顯微鏡觀察山羊乳腺上皮細胞中是否有綠色熒光，以篩選出轉染成功的細胞。（4）要獲得轉基因山羊，還需要將成功表達hlf的乳腺上皮細胞的細胞核移植到山羊去核卵母細胞中，再借助早期

19、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術孕育出羊羔。答案：（1）hlf基因在人肌肉細胞中不轉錄（表達）sal 和bamh（2）使人乳鐵蛋白基因在山羊的乳腺細胞中表達生物膜具有一定的流動性（3）peb質(zhì)?；騪ebl質(zhì)粒是否有綠色熒光（4）去核的卵母早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植7.回答下列有關現(xiàn)代生物科技的基礎知識。（1）生態(tài)工程遵循的基本原理有（至少答出兩點）、整體性原理和系統(tǒng)學與工程學原理等。（2）?；~塘生態(tài)工程能將蠶沙、蔗葉、濾泥等變成魚類的餌料，塘泥中的微生物能將有機物轉化成無機物，為甘蔗、桑樹的光合作用提供無機營養(yǎng)，這一過程不但實現(xiàn)了廢棄物的，而且體現(xiàn)了生態(tài)經(jīng)濟的“循環(huán)經(jīng)濟”原則。（3）培育克隆人和克隆動物的

20、原理基本相同。中國政府對克隆人的態(tài)度是禁止生殖性克隆人，不反對。（4）動物細胞培養(yǎng)技術是動物細胞工程技術的基礎，動物細胞培養(yǎng)需要滿足以下條件：的環(huán)境、營養(yǎng)、溫度和ph、氣體環(huán)境。（5）單克隆抗體最主要的優(yōu)點在于它的強、高，可大量制備。解析：（1）生態(tài)工程遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理和系統(tǒng)學與工程學原理等。（2）這一過程不但實現(xiàn)了廢棄物的資源化（物質(zhì)的多途徑利用），而且體現(xiàn)了生態(tài)經(jīng)濟的“循環(huán)經(jīng)濟”原則（物質(zhì)循環(huán)）。（3）克隆動物是核移植的結果，沒有經(jīng)過精子和卵細胞的結合。中國政府對克隆人的態(tài)度是禁止生殖性克隆人，不反對治療性克隆，治療性克隆屬于細胞工程，如將治療性克隆用于治療白血病人的骨髓移植。（4）當前細胞工程所涉及的主要技術領域有細胞培養(yǎng)、細胞融合、細胞拆合、染色體操作及基因轉移等方面。動物細胞培養(yǎng)技術是動物細胞工程技術的基礎，動物細胞培養(yǎng)需要滿足以下條件：無菌、無毒的環(huán)境、營養(yǎng)、溫度和ph、氣體環(huán)境。（5）單克隆抗體是由單一b細胞克隆產(chǎn)生的高度均一、僅針對某一特定抗原的抗體。通常采用雜交瘤技術來制備，單克隆抗體最主要的優(yōu)點在于它的特異性強、靈敏度高，可大量制備。答案：（1）物質(zhì)循環(huán)再生原理