专题10 现代生物科技.docx

1、专题10 现代生物科技（2011年江苏卷）33（8分）请回答基因工程方面的有关问题：(1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似（如下图所示）。 图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为 。在第 轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。(2)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。 第1组： ； 第2组： 。(3) PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的 功能，这是因为 。(4

2、)用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图(1 kb 即1000个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、Mbol的切割位点。 33（8分） (1)15/16 三 (2)引物I和引物局部发生碱基互补配对而失效 引物I自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效(3) DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结 合到双链DNA片段的引物链上(4)见右图（11年北京卷）31.（16分）T-DNA可能随机插入植物基因组内，导致被插入基因发生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下：种植野生型拟南芥，待植物形成花蕾时，将地上部分浸入农杆菌（其中的T-DNA

3、上带有抗除草剂基因）悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养，收获种子（称为T1代）。（1）为促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾，需要去除 ，因为后者产生的 会抑制侧芽的生长。（2） 为筛选出已转化的个体，需将T代播种在含 的培养基上生长，成熟后自交，收获种子（称为T代）。（3） 为筛选出具有抗盐性状的突变体，需将T代播种在含 的培养基上，获得所需个体。（4）经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐性状是否由单基因突变引起，需将该突变体与 植株进行杂交，再自交 代后统计性状分离比。（5）若上述T-DNA的插入造成了基因功能丧失，从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性 。

4、（6）根据T-DNA的已知序列，利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。其过程是：提取 植株的DNA，用限制酶处理后，再用 将获得的DNA片段连接成环（如右图）以此为模板，从图中A、B、C、D四种单链DNA片断中选取 作为引物进行扩增，得到的片断将用于获取该基因的全序列信息。答案：31（16分）（1）顶芽 生长素（2）（一定浓度的）除草剂（3）（一定浓度的）盐（4）野生型 1（降低（6）突变体 DNA连接酶 B、C（2011年安徽卷）31.（21分）.（9分）家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。(1)进行转基因操作前，需用_酶短时

5、处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。(2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的_和_之间。(3)采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。改PCR反应体系的主要成分应该包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、_和_。(4)利用生物反应器培养家蚕细胞时，的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以_增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。答案：（1）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） （2）启动子 终止子 （3）TaqDNA聚合酶 对干扰素基因特异性的DNA引物对 （4）增大细胞贴壁生长的附着

6、面积解析：考查的知识点为动物细胞培养和基因工程.(1)为了使组织分散开为单个细胞通常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶。(2)启动子位于目的基因的首端，终止子位于目的基因的尾端。(3)PCR反应体系的主要成分应扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA 、TaqDNA聚合酶、两种引物。(4)细胞离体培养时通常表现出：贴壁生长和接触抑制，多孔的中空薄壁小玻璃珠能增大贴壁生长的附着面积，增加培养的细胞数量.（11天津理综卷）6、某致病基因h位于X染色体上，该基因和正常基因H中的某一特定序列BclI酶切后，可产生大小不同的片段（如图1，bp表示碱基对），据此可进行基因诊断。图2为某家庭病的遗传系

7、谱。下列叙述错误的是A h基因特定序列中Bcl 1酶切位点的消失是碱基序列改变的结果B -1的基因诊断中只出现142bp片段，其致病基因来自母亲C -2的基因诊断中出现142bp，99bp和43bp三个片段，其基因型为XHXhD -3的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中出现142bp片段的概率为1/2.答案：D（11年四川卷）5.北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是A过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到

8、抗冻性增强的抗冻蛋白，C过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达答案：B解析：过程1获得的目的基因已不含非编码区和内含子，因此不能用于比目鱼基因组测序，因此A错。导入农杆菌是为了扩增和更易导入蕃茄细胞，C错。DNA探针技术不能检测基因是否完全表达，目的基因的完全表达应该检测表达产物蛋白质，D错。（2011年浙江卷）6、ada（酸脱氨酶基因）通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是 A. 每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒 B. 每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别

9、位点 C. 每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada D. 每个人的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子答案：C（2011海南生物卷）31.生物选修3：现代生物科技专题（15分）回答有关基因工程的问题：（1） 构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生粘性末端，也可能产生_平_末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生_（相同，不同）粘性末端的限制酶。（2） 利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是提供RNA聚合酶特异性识别结合位点，驱动基因转录。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用Ca2

10、+处理大肠杆菌，以利于表达载体进入：为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为DNARNA分子杂交。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成胰岛素原（蛋白质）_，常用抗原-抗体杂交技术。（3） 如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的TDNA_中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的染色体_上。（2011上海生命科学卷）（九）回答下列有关基因工程的问题。（10分）57基因工程中使用的限制酶，其特点是。答案：特异性地识别和切割DNA（1分）下图四种质粒含有E1和E2

11、两种限制酶的识别，Apr表示抗青霉素的抗性基因，Tcr表示抗四环素的抗性基因。58将两端用E1切开的Tcr基因与用E1切开的质粒X1混合连接，连接后获得的质粒类型有。（可多选）AX1BX2CX3DX4答案：ABC（2分）59若将上图所示X1、X2、X3、X4四种质粒导入大肠杆菌，然后分别涂布在含有青霉素或四环素的两种培养基上。在这两种培养上均不能生长的大肠杆菌细胞类型有、。答案：无质粒细胞（1分） 含X3的细胞（1分）60如果X1用E1酶切，产生850对碱基和3550对碱基两种片段：那么质粒X2（Tcr基因的长度为1200对碱基）用E2酶切后的片段长度为对碱基。答案：4750（2分）61若将外

12、源的Tcr基因两端用E2切开，再与用E2切开的X1混合连接，并导入大肠杆菌细胞，结果显示，含X4的细胞数与含X1的细胞数之比为13，增大DNA连接酶用量能否提高上述比值？。原因是。答案：不能（1分） DNA连接酶对DNA片段没有选择性/两段DNA末端相同（1分）（11年重庆卷）31. （16分）拟南芥是遗传学研究的模式植物，某突变体可用于验证相关的基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色（TT），某突变体的种皮为黄色（tt）,下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(Tn)功能的流程示意图。（1）与拟南芥t基因的mRNA相比，若油菜Tn基因的mRNA中UGA变为，其末端序列成为“”，则Tn比多编码

13、个氨基酸（起始密码子位置相同，、为终止密码子）。（）图中应为。若不能在含抗生素的培养基上生长，则原因是 .若的种皮颜色为 ，则说明油菜基因与拟南芥T基因的功能相同。（3）假设该油菜基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，则中进行减数分裂的细胞在联会时的基因为 ；同时，的叶片卷曲（叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传），用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比列最小的个体表现为 ；取的茎尖培养成16颗植珠，其性状通常 （填 不变或改变）。（4）所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥 （填是或者不是）同一个物种。答案：31.（16分）（1）2（2）重组质粒（重组DNA

14、分子） 重组质粒未导入 深褐色（3）TnTntt； 黄色正常、黄色卷曲； 不变（4）是解析：通过对基因工程和遗传知识相结合来考查学生对该部分知识的掌握，属中档题，较难。油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，而末端序列为“AGCGCGACCAGACUCUAA”，在拟南芥中的UGA本是终止密码子不编码氨基酸，而在油菜中变为AGA可编码一个氨基酸，而CUC还可编码一个氨基酸，直到UAA终止密码子不编码氨基酸。假设油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其是一个t基因，注意拟南芥是指实验有的突变体tt，所以转基因拟南芥基因型为Tnt，减数分裂联会时形成四分体是由于染色体进行了复制，基因也进行了复制，因

15、而基因型为TnTnt t。设转基因拟南芥的叶片卷曲与正常叶是由B、b基因控制，正常叶为显性，而该对性状与种皮性状为独立遗传，则这两对性状遵循基因的分离与自由组合定律。则：转基因拟南芥 双杂合拟南芥Tntbb TtBb进行逐对分析：TntTt 1/4TnT 、 1/4Tnt、1/4 Tt 、1/4tt由于Tn和T的功能相同，所以表示为3/4T-（深褐色）、1/4tt（黄色）bbBb 1/2 Bb（正常叶）、1/2 bb（卷曲叶）所以后代中有四种表现型；3/8种皮深褐色正常叶；3/8种皮深褐色卷曲叶1/8种皮黄色正常叶；1/8种皮黄色卷曲叶取转基因拟南芥的茎尖培养为植物组织培养为无性生殖，所以后代

16、性一般不变。（排除基因突变）由上可知所得转基因拟南芥Tnt和野生型拟南芥TT两个品种相当于发生基因突变，没有隔离，能杂交产生可育后代，因此是同一个种。此套题难度不大，考查识记的偏多，理解推理分析较少，而填空题中类似判断题型的填空又多，降低了难度，而不能很好考查学生能力，区分度不明显。（11年广东卷）27.（16分） 登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克。科学家用以下方法控制病毒的传播。（1）将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带S基因的载体导入蚊

17、子的 细胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出 、 和 。（2）科学家获得一种显性突变蚊子（AABB）。A、B基因位于非同源染色体上，只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F1群体中A基因频率是 ，F2群体中A基因频率是 。（3）将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置（如图11），将该纯合的转基因雄蚊释放到野生群体中，群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代 ，原因是 。27、答案：（1）受精卵 S基因、由S基因转录的mRNA S蛋白 （2）50% 60% （3）减少 S基因表达的S蛋白会抑制登革热病毒复制（11年山东卷）35.（8分）【生物现代生物科

18、技专题】 人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从处死的雌鼠_中获取。（2）图中的高血压相关基因作为_，质粒作为_,二者需用_切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有_有关。 （3）子代大鼠如果_和_，即可分别在水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。（4）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是_、早期胚胎培养和胚胎移植。答案：（1）卵巢（2）目的基因 载体 同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶） 限制酶切割位点（3）检测

19、到体内有相关蛋白 出现高血压（4）体外受精（2011年江苏卷）16下列有关植物组织培养的叙述，正确的是 DA愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子 D植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得（2011上海生命科学卷）22下列关于植物组织培养的表述，错误的是A外植体可以来自于植物的任何细胞B培养应在无菌条件下进行C以花粉作为外植体可得到单倍体植株D不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同答案：A（2011年江苏卷）14关于现代生物技术应用的叙述，错误的是 B A蛋

20、白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质 B体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体 C植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒 D动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育（2011年浙江卷）31.(12分)(1)实验分组：甲组：培养液+Y细胞+ -TdR(标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水乙组：培养液+Y细胞+ -TdR+X(生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。（2）分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。（3）将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRD，求每组平均值并进行统计分析。（与说明，答题时用X、CRD、3H-TdR表示相关名词；Y细胞是能增殖的高等动物体细胞）请

21、回答：（1）实验目的：（2）预测实验结果集结论：_。（3）实验中采用3H-TdR的原因：_。答案：31.（13分）（1） 探究X对Y细胞增殖（DNA合成）的影响（2） 如果乙组CRD明显高于甲组，说明X对Y细胞增殖（DNA合成）有促进作用。如果乙组CRD与甲组基本相同，说明X对Y细胞增殖（DNA合成）无影响。如果乙组CRD明显低于甲组，说明X对Y细胞增殖（DNA合成）有抑制作用。（3）3H-TdR是DNA合成的原料之一，可根据CRD变化来判断细胞增殖（DNA合成）情况（11天津理综卷）8.（14分）絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物，能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀，起到

22、净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果，将絮凝性细菌和石油降解菌融合，构建目的菌株。其流程图如下。据图回答：（1）溶菌酶的作用是_。（2）PEG的作用是_。（3）经处理后，在再生培养基上，未融合的A、B难以生长。图中AB融合菌能生长和繁殖的原因是_。（4）目的菌株的筛选：筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有_的培养基上生长的AB融合菌，选择效果最好的最为目的菌株。（5）为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果，将目的菌株进行发酵培养，定时取发酵液，加入石油污水中：同时设置_为对照组。经搅拌、静置各3分钟后，分别测定上层水样的石油浓度COD值（COD值越高表示有机物污染程度越

23、高）,计算石油去除率和COD去除率，结果如下图。（6）目的菌的种群增长曲线是_型。在4044小时，发酵液对石油污水的净化效果最好，其原因是 _。答案：8（14分）（1） 分解细胞壁（2） 诱导原生质体融合（3） 两亲本失活部位不同，融合后活性部位互补（4） 石油（5） 不加发酵液的石油浅水（6） S 此期间，目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高（11年广东卷）3、华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有 转基因 核移植 体外受精 体细胞克隆 胚胎移植A. B. C. D. 3、【解析】试管动物技术的核心环节就是体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植，答案：

24、D。（2011年江苏卷）18下列关于胚胎工程的叙述，错误的是 B A体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清D试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术（2011年浙江卷）2.培育“试管山羊”的基本过程如下图所示，若要培育成功，下列叙述正确的是A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D.丁过程中早期胚胎须移植到供体性状相同的代孕母羊子宫内 答案：A（2011年福建卷）32. 生物-现

25、代生物科技专题必答题（10分）一对表现型正常的夫妇，生了一个镰刀型细胞贫血症（常染色体隐性遗传病）患儿。在他们欲生育第二胎时，发现妻子的双侧输卵管完全堵塞，不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断，过程如右图。请回答：（1）过程是指在体外进行的 处理，从而使精子与卵子结合形成受精卵；过程称为 。（2）在对胎儿进行镰刀形细胞贫血症的产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取物质 进行PCR扩增。然后用对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切产物。据此判断，是一种 酶。（3）不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同，形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱

26、如，据此判断胎儿为 （正常/患者/携带者）。答案：32.（10分）（1）精子获能 胚胎移植（2）DNA 限制性核酸内切（3）正常（11年新课标卷）40.生物选修3；现代生物科技专题（15分）现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝光池兼氧池植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：污水流经厌氧沉淀池。曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过 呼吸将有机物分解。植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了 （生态系统、菌落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第 营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于 所固定的 能。3 生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、 和 等原理4 一般来说，生态工程的主要任务是对 进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。40.生物选修3；现代生物科技专题（15分）【答案】有氧和无氧（或细胞）。群落 一 生产者 太阳5 物质循环再生 物种多样性 6 已被破坏的生态环境 (或受损的生态系统)