届高三生物浙江选考 选考章末检测卷13 第十三章 现代生物科技专题 Word版含答案.docx

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届高三生物浙江选考选考章末检测卷13第十三章现代生物科技专题Word版含答案

选考章末检测卷（十三）

第十三章　现代生物科技专题

1．（2016·10月浙江选考，节选）某小组欲进行烟草原生质体分离与培养的研究。

请回答：

（1）原生质体的分离：

在无菌条件下，取烟草无菌苗的叶片，放入含有0.5mol/L甘露醇（维持较高渗透压）的________________混合液处理，经过离心纯化后获得原生质体。

（2）原生质体的培养：

将原生质体进行培养，重新长出细胞壁，形成胚性细胞。

此时，应该____________培养基中甘露醇的浓度，以利于胚性细胞继续培养形成细胞团，然后经两条途径形成再生植株。

途径一：

细胞团经球形胚、__________和胚状体，最后发育成植株。

途径二：

细胞团增殖为愈伤组织，然后在发芽培养基上诱导出芽，切割芽经过生根后形成完整植株。

上述发芽培养基中含量相对较高的激素是__________，胚性细胞的主要特点是__________（A.液泡小、细胞核小　B．液泡大、细胞核大　C．液泡大、细胞核小　D．液泡小、细胞核大）

（3）为了对烟草的某些性状进行改良，分离得到两种烟草的原生质体后，通过__________方法将它们的遗传物质组合在一起，经培养获得具有新性状的再生植株。

提取再生植株的DNA，采用__________扩增相关基因，来鉴定遗传物质是否成功重组。

【解析】　

（1）用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁，可分离获得原生质体。

（2）原生质体的培养需要降低培养基中甘露醇的浓度，经过培养基成分的诱导，从单细胞依次形成细胞团、球形胚、心形胚和胚状体，最后再生出完整植株；再生植株也可由愈伤组织通过适量的生长素和细胞分裂素配比诱导芽的分化，通过适量的生长素及适当减除其它激素诱导生根，发芽培养基中相对较高的激素是细胞分裂素，生根培养基中相对较高的激素是生长素，胚性细胞的主要特点是：

细胞核大，液泡小。

（3）分离得到的两种烟草的原生质体，需要采用原生质体融合的方法将两者的遗传物质融合在一起，提取再生植株的DNA用来鉴定，需要采用PCR技术扩增。

【答案】　

（1）纤维素酶和果胶酶

（2）降低　心形胚　细胞分裂素　D

（3）原生质体融合　PCR技术

2．（2016·4月浙江选考，节选）兔肝细胞中的基因E编码代谢甲醛的酶，现拟利用基因工程技术将基因E转入矮牵牛中，以提高矮牵牛对甲醛的代谢能力，请回答：

（1）从兔肝细胞中提取mRNA，在__________酶的作用下形成互补DNA，然后以此DNA为模板扩增得到基因E。

在相关酶的作用下，将基因E与Ti质粒连接在一起，形成__________，再导入用氯化钙处理的__________，用此农杆菌侵染矮牵牛叶片。

将被侵染的叶片除菌后进行培养，最终得到转基因矮牵牛。

其中培养过程正确的是__________（A.叶片在含适宜浓度生长素的培养基上分化形成愈伤组织　B．愈伤组织在含细胞分裂素和生长素配比较高的培养基上形成芽　C．再生的芽在细胞分裂素含量较高的培养基上生根　D．愈伤组织在含适宜浓度植物生长调节剂的培养基上脱分化形成再生植株）。

（2）取转基因矮牵牛叶片，放入含MS液体培养基和适宜浓度甲醛且密封的试管中。

将试管置于__________上，进行液体悬浮培养液。

一段时间后测定培养基中甲醛的含量，以判断基因E是否在转基因矮牵牛中正常表达。

培养过程中液体培养基的作用：

一是提供营养；二是__________________，从而使叶片保持正常的形态。

【解析】　

（1）以mRNA为模板合成DNA的过程为逆转录过程，这一过程需要在逆转录酶的催化下进行。

获得目的基因后，需在限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用下，将目的基因与运载体（Ti质粒）连接形成重组DNA分子，再将其导入受体细胞。

将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，先将重组DNA导入经氯化钙处理的农杆菌，再用导入目的基因的农杆菌感染植物细胞，最终将目的基因导入植物细胞内。

导入目的基因的植物细胞经组织培养过程形成转基因植物。

在组织培养过程中，叶片在含适宜浓度的生长素的培养基上脱分化形成愈伤组织，然后在含细胞分裂素和生长素配比较高的培养基上形成芽，继而在生长素含量相对较高的培养基上生根，最后形成完整的植株，愈伤组织形成植株的过程中发生细胞的再分化。

（2）植物组织培养过程中，将愈伤组织等细胞置于摇床上，进行液体悬浮培养，形成多个分散的细胞。

培养过程中培养液一方面为植物细胞提供营养，另一方面维持一定的渗透压，从而使叶片保持正常的形态。

【答案】　

（1）逆转录　重组DNA分子　农杆菌　B

（2）摇床　维持渗透压

3．我们日常吃的大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质，下图为培育转基因水稻过程示意图，请分析回答。

（1）铁结合蛋白基因来自菜豆，且基因的脱氧核苷酸序列已知，可以用__________法获得此目的基因或通过__________技术扩增目的基因。

（2）构建重组Ti质粒时，通常要用__________________分别切割__________________。

将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用__________处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导入。

（3）将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻细胞经过__________获得的愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得__________________；因为培养基3与培养基2的区别是__________________的浓度比例不同，所以在培养基3中经过__________可获得完整植株，检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻______________________。

【解析】　

（1）获取目的基因的方法有三种：

①从基因文库中获取；②利用PCR技术扩增；③人工合成（化学合成）。

如果基因的脱氧核苷酸序列已知，可以用化学合成法获得此目的基因，或用PCR技术进行扩增。

（2）构建重组质粒的过程中，通常要用同一种限制酶分别切割质粒和含目的基因的DNA片段，使它们产生相同的粘性末端，然后再用DNA连接酶连接成重组质粒，将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用CaCl2溶液处理农杆菌使之成为感受态细胞，易于重组Ti质粒导入。

（3）水稻细胞经过脱分化后可形成愈伤组织；质粒上的标记基因为潮霉素抗性基因，因此通过培养基2的筛选培养，可以获得含有重组质粒的愈伤组织。

培养基2中的愈伤组织在培养基3中经再分化可形成试管苗，因此培养基3与培养基2的区别是生长素和细胞分裂素的浓度比例不同。

检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻成熟种子中铁的含量。

【答案】　

（1）化学合成（或人工合成或从基因文库中获取目的基因）　PCR技术

（2）（同种）限制性核酸内切酶（或限制酶）　含目的基因（或铁结合蛋白基因）的DNA片段和质粒　CaCl2（或Ca2＋）

（3）脱分化　含有重组质粒（有潮霉素抗性）的愈伤组织　生长素和细胞分裂素　再分化　（成熟）种子中铁的含量

4．下图为利用生物技术获得转基因猪和转基因烟草的过程（图中数字表示过程或技术，字母表示物质或结构），据图回答：

（1）为分离提纯苏云金芽孢杆菌，先用__________培养基进行扩大培养，再用__________方法进行分离，获得一个个单独的__________。

（2）在研究过程中，采用__________技术对目的基因进行扩增，然后将目的基因与质粒等载体结合形成了重组质粒。

在重组质粒的构建过程中需要的工具酶有__________________________。

（3）图中②代表__________技术。

若培养C中的ES细胞，一般在培养皿底部制备一层胚胎成纤维细胞，目的是__________________。

（4）若在0.5～0.6mol/L的__________溶液环境下用特定的酶处理D，可获得原生质体。

若将含有D的培养物放在摇床上，通过__________培养可以分散成单细胞，这些单细胞具有__________细胞的特征。

（5）使用自然生长的烟草茎进行组织培养，需要依次在70%酒精和__________溶液中浸泡消毒。

各种器皿和培养基等通常用__________法灭菌。

（6）从经特定免疫处理的猪中提取B淋巴细胞，与__________融合，形成杂交细胞，经筛选，克隆培养后，获得的单一细胞的特征是_______________________________________________________________。

【解析】　

（1）扩大培养苏云金芽孢杆菌，需要先用LB液体培养基培养，再用划线分离方法进行分离，获得一个个单独的菌落。

（2）在研究过程中，采用PCR技术对目的基因进行扩增，然后利用限制性核酸内切酶和DNA连接酶将目的基因与质粒等载体结合形成重组质粒。

（3）图中②代表胚胎体外培养技术。

若培养C中的ES细胞，一般在培养皿底部制备一层胚胎成纤维细胞，以促进生长抑制分化。

（4）若在0.5～0.6mol/L的甘露醇溶液环境下用特定的酶处理D，可获得原生质体。

若将含有D的培养物放在摇床上，通过液体悬浮培养可以分散成单细胞，这些单细胞具有胚性细胞的特征。

（5）使用自然生长的烟草茎进行组织培养，需要依次在70%酒精和5%次氯酸钠溶液中浸泡消毒。

各种器皿和培养基等通常用高压蒸汽灭菌法灭菌。

（6）从经特定免疫处理的猪中提取B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞融合，形成杂交细胞，经筛选，克隆培养后，获得的单一细胞既能产生特异抗体，又能无限增殖。

【答案】　

（1）LB液体　划线分离（涂布分离）　菌落

（2）PCR（聚合酶链式反应）　限制性核酸内切酶和DNA连接酶

（3）胚胎体外培养　促进生长抑制分化

（4）甘露醇　液体悬浮　胚性

（5）5%次氯酸钠　高压蒸汽灭菌

（6）骨髓瘤细胞　既能产生特异抗体，又能无限增殖

5．毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。

获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如下图。

（1）获取外源基因用到的工具酶是__________________，为了提高实验成功率，通常利用__________技术获得大量标记的外源基因。

（2）在过程②中，用__________处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。

由于人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚，因此在培养细胞时需在培养基中加入一定量的__________，在培养过程中，应将培养瓶置于__________中培养。

（3）图中重组细胞的细胞核来自__________的细胞，若要获得多只相同的转基因山羊，可对图中早期胚胎进行__________后进行胚胎移植。

以上技术是在__________（填“体内”或“体外”）完成的。

（4）下列有关基因工程的叙述正确的是__________。

A．切割目的基因和载体DNA时为了获得相同的粘性末端，必须用相同的限制性核酸内切酶

B．用基因探针可以检测目的基因是否表达

C．限制性核酸内切酶的作用只是用来提取目的基因

D．重组DNA分子上含有RNA聚合酶的识别结合位点

【解析】　

（1）获取外源基因用到的工具酶是限制性核酸内切酶；为了提高实验成功率，通常利用PCR技术获得大量标记的外源基因。

（2）在动物细胞培养过程中，用胰蛋白酶处理将组织块分散成单个细胞；在培养细胞时需在培养基中加入一定量的动物血清，并置于CO2培养箱中培养。

（3）导入目的基因的细胞提供细胞核，去核的卵母细胞提供细胞质，形成重组细胞；若要获得多只相同的转基因山羊，可对图中早期胚胎进行胚胎分割后再移植，以上技术都在体外进行。

（4）切割目的基因和载体DNA时为了获得相同的粘性末端，通常用相同的限制性核酸内切酶，也可用两种限制酶切割，A错误；用基因探针可以检测目的基因是否导入，B错误；限制性核酸内切酶可以用来提取目的基因和切割质粒等，C错误；重组DNA分子上含有RNA聚合酶的识别结合位点，D正确。

【答案】　

（1）限制性核酸内切酶　PCR

（2）胰蛋白酶　动物血清　CO2培养箱

（3）导入目的基因　胚胎分割　体外

（4）D

6．卡那霉素和头孢霉素都有抗菌作用，此外，卡那霉素还对葡萄细胞有抑制作用。

研究人员将Barnase基因（雄性不育基因）转入葡萄细胞，利用卡那霉素和头孢霉素，通过植物克隆方法成功培育出大粒、无核的葡萄新品种。

请回答：

（1）构建含Barnase基因、β葡糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的重组质粒，导入农杆菌，在固体培养基中培养形成__________以便鉴定是否混有杂菌，再用__________将农杆菌转移至LB__________培养基中进行扩大培养。

构建重组质粒需要用到的工具酶是__________________、__________________。

（2）将经过__________的幼嫩葡萄叶片切成小块，浸入农杆菌悬浮液中，4min后取出（此时已有较多农杆菌附着在叶片小块上）并接种到固体培养基中。

培养至第3天时，可以看到在叶片小块周围出现________组织和大量菌落。

这时再用头孢霉素处理叶片小块，其目的是__________（A.抑制葡萄细胞脱分化　B．促进葡萄细胞再分化

C．杀灭农杆菌　D．促进农杆菌生长）。

（3）将叶片小块放入卡那霉素培养基中培养一段时间后，转移至发芽培养基中，待其长出__________后，再转移至生根培养基中继续培养形成试管苗。

卡那霉素培养基起着__________作用，植物克隆的技术基础是_______________________________________________________________。

（4）在卡那霉素培养基中，由于转化细胞对周围的非转化细胞有保护作用，获得的试管苗中可能存在假的转基因试管苗，因此还需对试管苗的__________基因的表达产物进行生化检测，才能鉴别出真正的转基因试管苗。

（5）最后，对转基因试管苗还需进行逐渐__________湿度的锻炼，使之适应自然环境。

【解析】　

（1）构建含Barnase基因、β葡糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的重组质粒，导入农杆菌，在固体培养基中培养形成单菌落以便鉴定是否混有杂菌，再用接种环将农杆菌转移至LB液体培养基中进行扩大培养。

构建重组质粒需要用到的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶。

（2）将经过消毒的幼嫩葡萄叶片切成小块，浸入农杆菌悬浮液中，4min后取出（此时已有较多农杆菌附着在叶片小块上）并接种到固体培养基中。

培养至第3天时，可以看到在叶片小块周围出现愈伤组织和大量菌落。

这时再用头孢霉素处理叶片小块，其目的是杀灭农杆菌。

（3）将叶片小块放入卡那霉素培养基中培养一段时间后，转移至发芽培养基中，待其长出丛状苗后，再转移至生根培养基中继续培养形成试管苗。

卡那霉素培养基起着筛选作用，植物克隆的技术基础是植物组织培养。

（4）在卡那霉素培养基中，由于转化细胞对周围的非转化细胞有保护作用，获得的试管苗中可能存在假的转基因试管苗，因此还需对试管苗的β葡糖苷酸酶基因的表达产物进行生化检测，才能鉴别出真正的转基因试管苗。

（5）对转基因试管苗还需进行逐渐降低湿度的锻炼，使之适应自然环境。

【答案】　

（1）单菌落　接种环　液体　限制性核酸内切酶　DNA连接酶

（2）消毒　愈伤　C

（3）丛状苗　筛选　植物组织培养

（4）β葡糖苷酸酶

（5）降低

7．下图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况的变化曲线（图中B、E两点表示经筛选后继续培养），请据图回答下列问题：

（1）OB段的培养称为__________培养，AB段可能发生了__________现象，需要用__________酶处理使组织细胞分散开来，分装到多个卡氏瓶中进行__________培养。

（2）上述动物细胞培养过程有很多重要的现象，下列叙述中，正确的是__________。

A．E点以后的细胞大多数具有二倍体核型

B．培养过程中某些细胞癌变后能在合适条件下逆转为正常细胞

C．由B点后筛选出多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆

D．未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状

（3）动物细胞培养一般放在__________培养箱中，提高培养成功率还可在培养基中添加一些物质或细胞：

加入滋养细胞的目的是_______________________________________________________________。

（4）动物细胞培养和植物细胞离体培养有所区别，下列说法中，正确的是__________。

A．都需用CO2培养箱

B．都需用液体培养基

C．都要在无菌条件下进行

D．都可体现细胞的全能性

【解析】　

（1）OB段的培养称为原代培养；AB段的细胞增殖代数趋于稳定，可能出现接触抑制现象，需要用胰蛋白酶处理使组织细胞分散开来，再分装进行传代培养，

（2）E点以后的细胞连续分裂，大多数具有异倍体核型，A错误；培养过程中某些细胞癌变后能在合适条件下逆转为正常细胞，B正确；由B点后筛选出一个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆，C错误；未经克隆化培养的细胞系细胞具有异质性，大都具有不同的性状，D错误。

（3）动物细胞培养一般放在CO2恒温培养箱中；加入滋养细胞的目的是支持生长（促进分裂，抑制分化）。

（4）动物细胞培养和植物细胞离体培养都需要在无菌条件下进行，C正确。

【答案】　

（1）原代　接触抑制　胰蛋白　传代

（2）B

（3）CO2恒温　支持生长（促进分裂，抑制分化）

（4）C