高考生物专项训练高中生物科技专题.docx

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高考生物专项训练高中生物科技专题

高考生物专题训练

——高中生物科技专题

1、应用生物工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。

请据图回答下列问題：

（I）基因表达载体除了包含目的基因、启动子、终止子外,还应具有______。

②过程常采用的技术是____________

（2）.③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段,可以采用______技术,培育出多头相同的转基因牛犊。

受体母牛在接受胚胎之前须经过______激素处理达到______以便为胚胎发育提供相同的生理环境。

（3）在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是______。

⑤过程所采用的生物技术是______。

要确定目的基因（抗虫基因）导入受体细胞后,是否能稳定遗传并表达,在个体水平上的鉴定方法是____________。

2、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，请回答：

（1）在上述工程中，铁结合蛋白基因称为____________，获取该基因后常用___________技术进行扩增。

（2）构建重组Ti质粒时，通常要用同种限制酶分别切割___________和__________。

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愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得__________；培养基3与培养基2的区别是_________。

（4）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____________。

3、下图是利用生物工程技术培育转荧光蛋白基因克隆猪的过程，请据图回答问题：

（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可从已屠宰的雌猪中获取。

（2）过程②用到的工具酶有；过程③最常用的方法是。

（3）图中转荧光蛋白基因克隆猪如果和，即可分别在分子水平和个体水平说明荧光蛋白基因已成功表达。

（4）过程⑤为技术，其意义是。

（5）若要同时获得多头转荧光蛋白基因克隆猪，可在期进行胚胎分割。

4、大肠杆菌pUC18质粒是基因工程中常用的运载体。

某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于LacZ基因中，如果没有插入外源基因，LacZ基因便可表达出口一半乳糖苷酶。

当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被β一半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落。

反之，则形成白色菌落。

下图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。

请分析并回答：

（1）已获得的目的基因可利用技术进行扩增。

（2）目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要DNA连接酶恢复键。

（3）将试管I中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是；大肠杆菌需事先用Ca2+进行处理，目的是。

（4）将试管Ⅱ中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质包括和生长因子，还应加入IPTG、X-gal以及氨苄青霉素，其中加入氨苄青霉素的作用是筛选出。

（5）若观察到培养基上出现色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。

如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是。

5、下图是利用质粒（有抗四环素基因、抗氨苄青霉素基因和SalI、BamHI、HindⅢ三种限制酶切割位点）获得转基因抗盐烟草的培育过程，请据图回答有关问题：

（1）将抗盐基因导入烟草细胞内，使烟草植株产生抗盐性状，这种新性状的产生所依据的原理是。

从基因文库中获得的抗盐基因可用技术进行扩增。

（2）如果将抗盐基因直接导入烟草细胞，一般情况下，烟草不会具有抗盐特性，原因是抗盐基因在烟草细胞中不能，也不能合成抗盐基因的mRNA。

（3）为了确定抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的作探针进行分子杂交检测，又要用一定浓度的盐水浇灌的方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性。

（4）图中将抗盐基因导入质粒，需用限制酶对质粒和进行切割。

（5）烟草组织细胞具有，因此，可以利用组织培养技术将导入抗盐基因的烟草组织细胞培育成植株。

图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的、。

在形成愈伤组织的过程中，细胞的新陈代谢类型是。

6、生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。

以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。

据图回答：

（1）过程①酶作用的部位是键，此过程只发生在非结合区DNA，过程②酶作用的部位是键。

（2）①、②两过程利用了酶的特性。

（3）若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要过程③的测序结果与酶的识别序列进行对比，已确定选用何种酶。

（4）如果复合体中的蛋白质为RNA聚合酶，则其识别、结合DNA序列位基因的。

（5）以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有（多选）

A.分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提取rRNA

B.用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素

C．通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位

D．将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟。

7、科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。

但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。

已知限制性核酸内切酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性核酸内切酶II的识别序列和切点是—↓GATC—，据图回答：

（1）过程①所需要的酶是　　　　　。

（2）在构建基因表达载体过程中，应用限制性核酸内切酶　切割质粒，用限制性核酸内切酶　切割目的基因。

用限制酶切割目的基因和运载体后形成的黏性末端通过___________原则进行连接。

人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是　　　。

（3）在过程③一般将受体大肠杆菌用_________处理，以增大　　　　　的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。

（4）将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上得到如下图a的结果（黑点表示菌落），能够生长的细菌中已导入了，反之则没有导入；再将灭菌绒布按到培养基a上，使绒布表面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图b的结果（空圈表示与a对照无菌落的位置）。

与图b空圈相对应的图a中的菌落表现型是，这些细菌中导入了________________。

（5）人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为。

写出目的基因导入细菌中表达的过程。

8、国家863计划项目“利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制各药用蛋白”取得重大进震。

目前，已经成功获得经纯化的抗凝血酶III蛋白，达到国际先进水平。

下面是制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程图：

（1）根据流程图分析，动物乳腺生物反应器主要利用了技术（至少写2种）。

（2）要实现①超数排卵，应在崂山奶出羊A发情期的某一阶段用处理，然后收集卵子。

通过②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，原因是。

（3）过程④需将抗凝血酶III基因注入受精卵内，在显微镜下判断是否受精作用的标志是。

（4）要使人的抗凝血酶III基因在山羊乳腺细胞中特异性表达，在⑤之前要提取囊胚期的细胞，采用检测技术对其和进行检测。

（5）若要一次获得多只完全相同的转基因崂山奶山羊D，⑤应采用技术。

9、番茄果实成熟过程中，某种酶（PG）开始合成并显著增加，促使果实变红变软。

但不利于长途运输和长期保鲜。

科学家利用反义RNA技术（见图解），可有效解决此问题。

该技术的核心是，从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA，继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞，经组织培养获得完整植株。

新植株在果实发育过程中，反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA（靶mRNA）互补形或双链RNA，阻止靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到抑制果实成熟的目的。

请结合图解回答：

（1）若要将人工合成的完整反义基因克隆出成百上千的反义基因，可用（写出中文名称）技术实现体外快速扩增。

（2）假设PCR反应中的初始只有一个DNA作为模板，n轮循环的产物中含有模板DNA链的DNA分子有个、含有人工合成的DNA引物的DNA分子有个。

若DNA分子中共含900个碱基对，碱基数量满足：

（A+T）／（G+C）=1／2，经5次循环，至少需要向试管中加入个腺嘌呤脱氧核苷酸（不考虑引物所对应的片段）。

（3）PCR反应中所用到的酶是，其具有的特性。

（4）普通番茄细胞导入目的基因后，先要接种到诱导培养基上培养，脱分化后得到，再转接到分化培养基上，诱导出试管苗，然后进一步培养成正常植株。

10、人外周血单核细胞能合成白细胞介素2（IL-2）。

该蛋白为淋巴因子，可增强机体免疫功能，但在体内易被降解。

研究人员将IL-2基因与人血清白蛋白（HSA）基因拼接成一个融合基因，在酵母菌中表达出具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2-HSA融合蛋白。

技术流程如右图。

请回答：

（1）从健康人外周血分离得到的单核细胞，应置于气体环境中，并在适宜温度和pH条件下培养48h。

提取细胞总RNA，生成cDNA。

图中PCR过程的模板是。

（2）表达载体1中的位点a应含有图中酶的识别序列，才能成功构建表达载体2。

（3）表达载体2导入酵母菌后，融合基因转录出的mRNA中，与IL-2蛋白对应的碱基序列中不能含有密码，才能成功表达出IL-2-HSA融合蛋白。

（4）白细胞介素在单核细胞内合成的直接模板是，在体液免疫过程中，白细胞介素可作用于受抗原刺激的B细胞，使B细胞增殖、分化，形成细胞。

（5）将表达载体2导入酵母细胞，在培养液中培养一段时间后离心，取

（上清液/菌体）进行产物鉴定。

11、人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。

已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：

请回答：

（1）过程①代表的是__________。

（2）过程②构建A基因表达载体时，必须使用__________和__________两种工具酶。

（3）过程③采用的实验技术是__________，获得的X是__________。

（4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的__________所制备的疫苗。

对该传染病疑似患者确诊时，可以疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行__________比较；或用图中的__________进行特异性结合检测。

12、由于酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的α-淀粉酶基因转入酵母菌中经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种（过程如图甲所示）。

（1）图甲中，过程①需要的酶有_____________。

为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以____________作为唯一碳源。

②、③过程需要重复几次，目的是______________。

（2）某同学尝试过程③的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。

该同学的接种方法是_____________________；推测该同学接种时可能的操作失误是______________。

（3）以淀粉为原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵，接种________菌的发酵罐需要先排气，其原因是__________________________。

（4）用凝胶色谱法分离α一淀粉酶时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较________。

13、斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。

具有纯合突变基因（dd）的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。

利用转基因技术将绿色荧光蛋白（G）基因整合到斑马鱼17号染色体上，带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。

未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。

用个体M和N进行如下杂交实验。

（1）在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，需要的两类酶是和。

将重组质粒显微注射到斑马鱼中，整合到染色体上的G基因后，使胚胎发出绿色荧光。

（2）根据上述杂交实验推测：

①亲代M的基因型是（选填选项前的符号）。

a.DDggb.Ddgg

②子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括（选填选项前的符号）。

a.DDGGb.DDGgc.DdGGd.DdGg

（3）杂交后，出现红·绿荧光（既有红色又有绿色荧光）胚胎的原因是亲代（填“M”或“N”）的初级精（卵）母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的发生了交换，导致染色体上的基因重组。

通过记录子代中红·绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为。

14、绿色荧光蛋白GFP能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。

下图为我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：

（1）若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—，在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点，在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来__________，理由是：

___________________________________________。

（2）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多的方法是______________________。

（3）获得转基因猪的关键步骤是_____（填序号），GFP基因的作用是作为_______。

抑制小猪抗原表达的基因要插入到启动子和_________之间。

获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是可以避免_____________________。

（4）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：

_____________________（用数字表示）。

①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸

②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列

③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）

④表达出蓝色荧光蛋白。

15、科学家发现家蝇体内存在一种抗肿瘤蛋白（且具有抗菌能力），受到研究者重视。

临床使用发现此蛋白质对肿瘤确良好的疗效，可以通过基因工程技术导入大肠杆菌内进行大量生产。

其过程大体如图所示：

（1）在基因工程中，获取目的基因的方法有______________________（至少写出两种）。

（2）图中a过程叫_______________________，它是基因操作的核心步骤。

（3）将抗肿瘤基因导入大肠杆菌，并在大肠杆菌细胞内成功表达产生了抗肿瘤蛋白，由于_______________________，因此在短时间内就能获得大量的抗肿瘤蛋白。

（4）细胞工程可以作为辅助手段，通过获得特定的单克隆抗体并与抗肿瘤蛋白结合制成“生物导弹”，以实现“靶向杀癌”。

下面是单克隆抗体制备过程示意图，请据图回答：

①图中A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是_____________细胞，要获得能产生抗肿瘤蛋白抗体的杂交瘤细胞至少要经过_______________________次筛选。

从小鼠体内提取分离该细胞之前，给小鼠注射的特定的物质是_______________________。

②实验室无法单独培养能获得单克隆抗体的细胞。

通过细胞工程获得的杂交瘤细胞由于具备_______________________的优点，使单抗技术获得成功。

16、口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物传染病，目前常用接种弱毒疫苗的方法预防。

疫苗的主要成分是该病毒的一种结构蛋白VPI。

科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗，过程如下图1所示。

图2表示目的基因与pZHZ1质粒构建重组质粒的过程，E、F、G、H分别为A、B、C、D四种不同限制酶的酶切位点。

请据图回答。

⑴口蹄疫病毒的遗传物质为RNA，要获得VPI基因可通过________方法获得。

⑵如图2所示，若限制酶A、B切割出的末端完全不同，那么用这种双酶切的方法构建重组质粒的优点是________。

⑶已知质粒pZHZ1的长度为3.7kb，（1kb=1000对碱基）其中EF区域长度为0.2kb，GE区域长度为0.8kb，FH区域长度为0.5kb。

现分别用限制酶C、D切割重组质粒pZHZ2样品，结果被酶C切割成1.6kb和3.1kb两个片段，被酶D切割成1.2kb和3.5kb两个片段。

据酶切结果判断VPI基因大小为_______kb，并将目的基因内部的酶C、酶D切割位点用相应的字母标注在答案纸的对应位置________。

⑷过程⑥的培养基中除了加入各种必需营养物质和________等激素外，还需要添加________筛选出含有重组质粒的叶片小段。

⑸获得表达VPI蛋白的番茄植株以后，需要进行免疫效力的测定。

具体方法是：

将转基因番茄叶片提取液注射到豚鼠体内，每半个月注射一次，三次后检测豚鼠血液内产生的________的数量。

17、红细胞生成素（EPO）是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。

目前临床使用的是重组人红细胞生成素（rhEPO），其简易生产流程如图。

请回答：

（1）图中①所指的物质是____________________，②所指的物质是____________________。

（2）基因表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞系（CHO）最常采用的方法是____________________，它的启动子是____________________的识别和结合部位。

（3）CHO是仓鼠的卵巢细胞经过细胞培养过程中的____________________培养获得的无限增殖细胞。

重组CHO细胞培养需要____________________的环境，及营养、温度、pH和气体环境适宜的条件。

（4）检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。

单克隆抗体的优点是____________________，并可大量制备，它是由小鼠的骨髓瘤细胞与其特定B淋巴细胞通过________________________________________技术获得的杂交瘤细胞分泌的。

18、口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物传染病，目前常用接种弱毒疫苗的方法预防。

疫苗的主要成分是该病毒的一个结构蛋白VP1。

科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗，过程如图所示。

请据图回答下列问题。

（1）口蹄疫病毒的遗传物质是RNA，要获得VP1基因可用________的方法合成DNA，再用________将VP1基因切下。

（2）构建表达载体的过程中，需要用到的工具酶有________和________。

（3）在培养基中加入________可筛选出导入重组质粒的番茄细胞。

为了准确检测番茄细胞中是否导入了目的基因，可采用放射性同位素标记的________作探针与基因组DNA杂交。

（4）在植物组织培养中，对培养基进行________处理。

（5）获得表达VP1蛋白的番茄植株后，需要进行免疫效力的测定。

具体方法是将转基因番茄叶片提取液注射到豚鼠体内，每半个月注射一次，三次后检测豚鼠血液内产生的________的数量。

19、科学家将人的生长激素基因与pBR322质粒进行重组，得到的重组质粒导入牛的受精卵，使其发育为转基因牛，再通过细胞工程培育为转基因克隆牛。

pBR322质粒含有两个抗生素抗性基因和5个限制酶切点（如图2）。

将重组质粒导入大肠杆菌，并成功地在大肠杆菌中得以表达。

请据图回答问题。

（1）图1中显示的人的生长激素基因是通过人工合成的，图中①过程需要的酶是________。

该过程所依据的碱基互补配对原则是________________（用字母和箭头表示）。

（2）图1中的mRNA是从人体的哪些细胞中获取的？

________________________。

（3）重组质粒形成与否需要鉴定和筛选，方法是将重组质粒的DNA分子导入大肠杆菌，通过含抗生素的培养基进行培养，观察大肠杆菌的生长、繁殖情况进行判断，如图3所示：

①如果受体菌在培养基A上能生长、繁殖形成菌落，而不能在培养基B上生长、繁殖，则使用限制酶a的切点是图2中的________，即目的基因插入了________中。

②如果受体菌在培养基A上不能生长、繁殖形成菌落，而在培养基B上能生长、繁殖，则使用限制酶a的切点是图2中的________，即目的基因插入了________中。

③如果受体菌在培养基A和培养基B上都能生长、繁殖形成菌落，则使用限制酶a的切点是图2中的________。

20、人们应用生物工程技术可以获得所需要的生物新品种或新产品。

请据图回答下列问题：

⑴获得抗虫基因的常用方法是_____________________，然后利用_____________________进行大量扩增。

⑵转基因牛可通过分泌乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有__________。

③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以用_____________________技术，培育出多头相同的转基因牛犊。

⑶pcG基因的产物能激发细胞不断分裂，一般采用_____________________技术将无限增殖基因导入_______________细胞中。

⑷在抗虫棉培育过程中，将目的基因导入棉花受体细胞采用最多的方法是______法。

⑤过程采用的技术是_____________________。

参考答案：

1、

（1）标记基因显微注射法

（2）胚胎分割促性腺同期发情

（3）全能性更高植物组织培养技术抗虫接种实验

2、

（1）目的基因（1分）PCR（1分）

（2）含目的基因的DNA片段（1分）质粒（1分）CaCl2（1分）

（3）含有重组质粒的愈伤组织（1分）生长素和细胞分裂素的浓度比例

（4）种子中铁含量（1分）

3、

（1）卵巢

（2）限制酶、DNA连接酶显微注射

（3）检测到体内有荧光蛋白出现荧光现象

（4）胚胎移植充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力

（5）囊胚或桑椹胚

4、1）PCR

（2）磷酸二酯

（3）进行转化使大肠杆菌细胞处于感受态

（4）碳源、氮源、无机盐、水导入pUC18质粒的大肠杆菌

（5）白无论大肠杆菌是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落

5、

（1）基因重组（1分）PCR（1分）

（2）复制（2分）

（3）抗盐基因

（4）SalI和HindIII（2分）含抗盐基因的DNA（2分）

（5）全能性（1分）脱分化（1分）再分化（1分）异养需氧型（2分）

6、1）磷酸二酯键，肽键

（2）专一

（3）限制性核酸内切酶

（4）启动子

（5）ACD

7、

（1）逆转录酶　　

（2）IbII　碱基互补配对　　人的基因与大肠杆菌DNA双螺旋结构相同　

　（3）CaCl2　细胞壁　　

（4）普通质粒或重组质粒　抗氨苄青霉素和四环素抗性　　重组质粒　　

（5）共用一套密码子生长激素基因——>mRNA——>生长激素

8、

（1）转基因动物细胞培养胚胎移植

（2）促性腺激素精子未获能

（3）在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体

（4）滋养层D