2024高考生物一輪復(fù)習(xí)專練104現(xiàn)代生物科技專題綜合練含解析新人教版

PAGE7-專練104現(xiàn)代生物科技專題綜合練1．回答下列問(wèn)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)。該探討除證明白質(zhì)粒可以作為載體外，還證明白__________________(答出兩點(diǎn)即可)。(2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^(guò)Ca2＋參加的________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(guò)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__________________。(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，在試驗(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(guò)程中應(yīng)添加________的抑制劑。2．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。啟動(dòng)子L1基因GFP基因終止子↑↑↑↑E1E2E3E4回答下列問(wèn)題：(1)據(jù)圖推斷，該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P0時(shí)，運(yùn)用了兩種限制酶，這兩種酶是________。運(yùn)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)入體外培育的牛皮膚細(xì)胞后，若在該細(xì)胞中視察到了綠色熒光，則說(shuō)明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了________和________過(guò)程。(3)為了獲得含有甲的牛，該團(tuán)隊(duì)須要做的工作包括：將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的________移入牛的________中、體外培育、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。3．[2024·全國(guó)卷Ⅱ][生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題]植樹(shù)造林、“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”、污水凈化是建設(shè)漂亮中國(guó)的重要措施?；卮鹣铝杏嘘P(guān)生態(tài)工程的問(wèn)題：(1)在植樹(shù)造林時(shí)，一般認(rèn)為，全部種植一種植物的做法是不行取的。因?yàn)榕c混合種植方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)相比，依據(jù)種植一種植物方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)，其反抗力穩(wěn)定性__________。反抗力穩(wěn)定性的含義是_____________________________________________。(2)“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”是我國(guó)利用生態(tài)工程的原理進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種模式，其做法是收集有機(jī)物質(zhì)，包括人畜糞便、枯枝落葉等，采納堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料，再施用到農(nóng)田中。施用有機(jī)肥料的優(yōu)點(diǎn)是___________________________________________________________(答出3點(diǎn)即可)。在有機(jī)肥料的形成過(guò)程中，微生物起到了重要作用，這些微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組分中的__________。(3)在污水凈化過(guò)程中，除發(fā)揮污水處理廠的作用外，若要利用生物來(lái)回收污水中的銅、鎘等金屬元素，請(qǐng)供應(yīng)一個(gè)方案：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．為生產(chǎn)具有特定性能的α－淀粉酶，探討人員從某種海洋細(xì)菌中克隆了α－淀粉酶基因(1656個(gè)堿基對(duì))，利用基因工程大量制備α－淀粉酶，試驗(yàn)流程見(jiàn)下圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增α－淀粉酶基因前，需先獲得細(xì)菌的________。(2)為了便于擴(kuò)增的DNA片段與表達(dá)載體連接，需在引物的____________端加上限制性酶切位點(diǎn)，且常在兩條引物上設(shè)計(jì)加入不同的限制性酶切位點(diǎn)，主要目的是________________________。(3)進(jìn)行擴(kuò)增時(shí)，反應(yīng)的溫度和時(shí)間需依據(jù)詳細(xì)狀況進(jìn)行設(shè)定，下列選項(xiàng)中______________的設(shè)定與引物有關(guān)，________的設(shè)定與擴(kuò)增片段的長(zhǎng)度有關(guān)。(填序號(hào))①變性溫度②退火溫度③延長(zhǎng)溫度④變性時(shí)間⑤退火時(shí)間⑥延長(zhǎng)時(shí)間(4)下圖表示篩選獲得的工程菌中編碼α－淀粉酶的mRNA的部分堿基序列：圖中虛線框內(nèi)mRNA片段包含________個(gè)密碼子，如虛線框后的序列未知，預(yù)料虛線框后的第一個(gè)密碼子最多有________種。(5)獲得工程菌表達(dá)的α－淀粉酶后，為探究影響酶活性的因素，以濃度為1%的可溶性淀粉為底物測(cè)定酶活性，結(jié)果如下表所示：緩沖液50mmol/LNa2HPO4－KH2PO450mmol/LTris－HCl50mmol/LGly－NaOHpH6.06.57.07.57.58.08.59.09.09.510.010.5酶相對(duì)活性%25.440.249.863.270.195.599.585.368.163.741.520.8依據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果，初步推斷該α－淀粉酶活性最高的條件為_(kāi)_______。5．[2024·全國(guó)卷Ⅲ]培育胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過(guò)程如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培育可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培育成完整的植株，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有________________。(2)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，緣由是________________。(3)從步驟⑤到步驟⑥須要更換新的培育基，其緣由是________________。在新的培育基上愈傷組織通過(guò)細(xì)胞的________________過(guò)程，最終可形成試管苗。(4)步驟⑥要進(jìn)行照光培育，其作用是________________。(5)經(jīng)組織培育得到的植株，一般可保持原品種的________________，這種繁殖方式屬于________________繁殖。6．[2024·全國(guó)卷Ⅲ][生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題]W是一種具有特定功能的人體蛋白質(zhì)。某探討小組擬仿照制備乳腺生物反應(yīng)器的探討思路，制備一種膀胱生物反應(yīng)器來(lái)獲得W，基本過(guò)程如圖所示。回答下列問(wèn)題：(1)步驟①中須要運(yùn)用的工具酶有__________________________。步驟②和③所代表的操作分別是__________和___________。步驟④稱為_(kāi)_______________________________________________________________________。(2)與乳腺生物反應(yīng)器相比，用膀胱生物反應(yīng)器生產(chǎn)W的優(yōu)勢(shì)在于不受轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的_____________________(答出2點(diǎn)即可)的限制。(3)一般來(lái)說(shuō)，在同一動(dòng)物個(gè)體中，乳腺上皮細(xì)胞與膀胱上皮細(xì)胞的細(xì)胞核中染色體DNA所含的遺傳信息_________(填“相同”或“不同”)，緣由是_____________________________________________。(4)從上述流程可知，制備生物反應(yīng)器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技術(shù)有_________________________________(答出2點(diǎn)即可)。7．[2024·全國(guó)卷Ⅱ]植物組織培育技術(shù)在科學(xué)探討和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比，這種微型繁殖技術(shù)的特點(diǎn)有________________________(答出2點(diǎn)即可)。(2)通過(guò)組織培育技術(shù)，可把植物組織細(xì)胞培育成胚狀體，再通過(guò)人工種皮(人工薄膜)包裝得到人工種子(如圖所示)，這種人工種子在相宜條件下可萌發(fā)生長(zhǎng)。人工種皮具備透氣性的作用是____________________________________。人工胚乳能夠?yàn)榕郀铙w生長(zhǎng)供應(yīng)所需的物質(zhì)，因此應(yīng)含有植物激素、________________和________________等幾類物質(zhì)(3)用脫毒苗進(jìn)行繁殖，可以削減作物感染病毒。為了獲得脫毒苗，可以選取植物的________________進(jìn)行組織培育。(4)植物組織培育技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細(xì)胞培育成一個(gè)完整植株的基本程序是________________________________________________________________(用流程圖表示)。8．[2024·全國(guó)卷Ⅰ]基因工程中可以通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以從基因文庫(kù)中獲得?；蛭膸?kù)包括____________和____________。(2)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制起先時(shí)，解開(kāi)DNA雙鏈的酶是____________。在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是____________。上述兩個(gè)解鏈過(guò)程的共同點(diǎn)是破壞了DNA雙鏈分子中的____________。(3)目前在PCR反應(yīng)中運(yùn)用Taq酶而不運(yùn)用大腸桿菌DNA聚合酶的主要緣由是____________。專練104現(xiàn)代生物科技專題綜合練1．(1)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)(2)轉(zhuǎn)化外殼蛋白(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)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá)。該過(guò)程證明白體外重組的質(zhì)?？梢赃M(jìn)入體細(xì)胞，真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá)等。(2)體外重組的質(zhì)粒可通過(guò)Ca2＋參加的轉(zhuǎn)化方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞；體外重組的噬菌體DNA通常需與蛋白質(zhì)外殼組裝成完整的噬菌體后，才能通過(guò)侵染的方法將重組噬菌體DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞；噬菌體侵染的是細(xì)菌，而不能寄生在其它細(xì)胞中，因此可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是細(xì)菌。(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，可以選用不能產(chǎn)生該蛋白酶的缺陷細(xì)菌，在蛋白質(zhì)純化的過(guò)程中應(yīng)添加蛋白酶的抑制劑。2．(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)用限制酶進(jìn)行酶切時(shí)，為了保證甲(融合基因)的完整，而且也保證甲(融合基因)與載體正確連接，該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P0時(shí)，須要運(yùn)用E1和E4這兩種酶進(jìn)行酶切，假如用E2或E3進(jìn)行酶切，則融合基因不完整。(2)將P1轉(zhuǎn)入體外培育的牛皮膚細(xì)胞后，若在該細(xì)胞中視察到了綠色熒光，則說(shuō)明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。(3)要獲得含有甲的牛，須要做的工作是：將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的細(xì)胞核移入牛的去核卵母細(xì)胞中獲得重組細(xì)胞，然后經(jīng)體外培育、胚胎移植等技術(shù)獲得含有甲的牛。(4)若利用PCR方法檢測(cè)甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中，則應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的核DNA作為PCR模板。3．(1)低生態(tài)系統(tǒng)反抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀或不受損害的實(shí)力(2)改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用分解者(3)種植能汲取這些金屬元素的水生植物，再?gòu)闹参镏谢厥战饘俳馕觯?1)在植樹(shù)造林時(shí)，與混合種植方式相比，單一種植某種植物會(huì)使該生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔化，反抗力穩(wěn)定性低。生態(tài)系統(tǒng)的反抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)反抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀或不受損害的實(shí)力。(2)有機(jī)肥料在土壤中會(huì)被土壤中的微生物分解形成CO2、H2O和礦質(zhì)元素等，這些物質(zhì)都可被植物進(jìn)一步利用合成有機(jī)物，同時(shí)CO2、H2O還會(huì)使土壤疏松，礦質(zhì)元素還可改善土壤的酸堿度。因此，施用有機(jī)肥料具有改善土壤結(jié)構(gòu)、培育土壤微生物、實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)。在有機(jī)肥料的形成過(guò)程中，這些能將有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物的微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組分中的分解者。(3)污水凈化過(guò)程中，種植一些能汲取水中銅、鎘等金屬元素的水生植物，再?gòu)倪@些植物體內(nèi)回收金屬元素，就可實(shí)現(xiàn)污水中金屬元素的回收利用。4．(1)基因組DNA(2)5′使DNA片段能定向插入表達(dá)載體，削減自連(3)②⑥(4)813(5)pH為8.5，緩沖液為50mmol/LTris－HCl解析：(1)必需先獲得細(xì)菌的基因組DNA，然后再利用PCR技術(shù)擴(kuò)增α－淀粉酶基因。(2)目的基因與運(yùn)載體結(jié)合前須要用限制酶對(duì)兩者進(jìn)行切割，延長(zhǎng)是在引物的3′端延長(zhǎng)，為了保證目的基因的完整性，因此需在引物的5′端加上限制性酶切位點(diǎn)，且為了使DNA片段能定向插入表達(dá)載體，削減自連，常在兩條引物上設(shè)計(jì)加入不同的限制性酶切位點(diǎn)。(3)進(jìn)行擴(kuò)增時(shí)，退火溫度的設(shè)定與引物有關(guān)，延長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)定與擴(kuò)增片段的長(zhǎng)度有關(guān)。(4)虛線框內(nèi)mRNA片段內(nèi)含有24個(gè)堿基，每3個(gè)堿基構(gòu)成一個(gè)密碼子，因此包含8個(gè)密碼子；構(gòu)成mRNA的堿基有4種，若虛線框后的序列未知，預(yù)料虛線框后的第一個(gè)密碼子最多有4×4－3＝13種。(5)分析表中數(shù)據(jù)可知，在pH為8.5，緩沖液為50mmol/LTris－HCl的條件下，α－淀粉酶相對(duì)活性為99.5%，活性最高。5．(1)全能性(或答：形成完整植株所需的全部基因)(2)形成層簡(jiǎn)潔誘導(dǎo)形成愈傷組織(3)誘導(dǎo)愈傷組織形成和誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗所需的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同分化(或答：再分化)(4)誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用(5)遺傳特性無(wú)性解析：本題借助胡蘿卜根組織塊的組織培育的相關(guān)學(xué)問(wèn)，考查考生理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)學(xué)問(wèn)解決生物學(xué)問(wèn)題的實(shí)力；試題通過(guò)對(duì)組織培育流程的分析考查了科學(xué)思維素養(yǎng)。(1)植物細(xì)胞具有全能性，利用已分化的植物細(xì)胞通過(guò)植物組織培育可以培育成完整植株。(2)形成層細(xì)胞分化程度低，全能性較高，更簡(jiǎn)潔誘導(dǎo)形成愈傷組織，進(jìn)而獲得完整植株。(3)愈傷組織的形成和試管苗的分化須要不同的生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素比例，因此誘導(dǎo)愈傷組織的形成階段到分化階段須要不同的培育基。愈傷組織通過(guò)再分化過(guò)程，最終可形成試管苗。(4)葉綠素的形成須要光，試管苗的發(fā)育也須要光，因此試管苗的誘導(dǎo)階段須要光照。(5)通過(guò)植物組織培育獲得植株，屬于無(wú)性繁殖的一種，可以保持原品種的遺傳特性。6．(1)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶顯微注射體外培育胚胎移植(2)性別、年齡(3)相同兩種上皮細(xì)胞都是體細(xì)胞，且來(lái)源于同一個(gè)受精卵(4)體外受精、胚胎移植解析：此題主要考查胚胎工程和基因工程。(1)在基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程中須要運(yùn)用限制性核酸內(nèi)切酶切割W基因和載體，同時(shí)須要DNA連接酶進(jìn)行連接。將重組表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵常用顯微注射法，從受精卵到早期胚胎須要進(jìn)行體外培育，將獲得的早期胚胎通過(guò)胚胎移植移至代孕母體體內(nèi)。(2)乳腺生物反應(yīng)器和膀胱生物反應(yīng)器都屬于動(dòng)物反應(yīng)器。前者受動(dòng)物性別(只能是雌性)和年齡(哺乳期)限制，后者不受動(dòng)物性別和年齡限制。(3)題述兩種上皮細(xì)胞都是體細(xì)胞，且來(lái)源于同一個(gè)受精卵，所以其細(xì)胞核中染色體DNA所含遺傳信息相同。(4)胚胎工程中