2021屆(人教版)高考一輪總復(fù)習(xí)生物單元特訓(xùn)十一：現(xiàn)代生物科技專題(選考)

1、2021 屆(人教版)高考一輪總復(fù)習(xí)生物單元特訓(xùn)特訓(xùn)十一：現(xiàn)代生物科技專題 (選考 )1我國科學(xué)家成功研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 GFM CrylA Bt 殺蟲基因，并將其導(dǎo)入棉花， 創(chuàng)造 出 Bt 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉。請回答該技術(shù)中的有關(guān)問題：(1) 基因工程是在 水平上進行設(shè)計和施工的，常用的 DNA 連接酶有 。(2) PCR 技術(shù)擴增目的基因的前提是 ，以便根據(jù)這一序列合成引物。PCR 中需要的特殊酶為 。(3) Bt 毒蛋白基因必須插入棉花細胞的 ，檢測 Bt 毒蛋白基因是否導(dǎo)入棉花細胞的方法是 。(4) 要檢測抗蟲棉是否培育成功，除了進行分子檢測外，還需進行 水平的鑒定，如做實驗。2表中列

2、出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖 1、圖 2 中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位 點。請回答下列問題：(1) 一個圖 1 所示的質(zhì)粒分子經(jīng) EcoR切割前、后，分別含有 個游離的磷酸基團(2) 用 圖 中 的 質(zhì) 粒 和 外 源 DNA 構(gòu) 建 重 組 質(zhì) 粒 ， 不 能 使 用 Sma 切 割 ， 原 因 是(3) 為了獲取重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，并加入 酶。該步驟是基因工程操作的核心，稱為構(gòu)建基因表達載體，其目的是(4) 重 組 質(zhì) 粒 中 抗 生 素 抗 性 基 因 的 作 用 是(5) 生產(chǎn)上常用大腸桿菌等微生物作為受體細胞，原因是其易培養(yǎng)、繁殖快、多為單細胞、3氮

3、是植物生長必不可少的一種元素。中國科學(xué)院遺傳研究所的科研人員將帶有固氮基因的質(zhì)粒從大腸桿菌轉(zhuǎn)移到無固氮能力的水稻根系菌 4502Y 中，該菌表現(xiàn)出較強的固氮能力，經(jīng)鑒定接種 有該菌的水稻發(fā)育狀況明顯優(yōu)于對照植株?；卮鹣铝袉栴}：(1) 在基因工程中，獲取目的基因主要有兩大途徑，即 和從 中分離。(2) 構(gòu)建含固氮基因的重組質(zhì)粒，需要用 酶，并且將固氮基因置于 和之間。(3) 若將含固氮基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，一般情況下，大腸桿菌應(yīng)處于感受態(tài)，原因是感 受態(tài)大腸桿菌 。_ 若水稻根系菌 4502Y 表現(xiàn)出了較強的固氮能力，則說明固氮基因在該菌中完成了 過程。(4) 尼倫伯格、馬太破譯了編碼氨基

4、酸的第一個遺傳密碼，如果說他們的工作為基因的分離和合 成提供了啟示，那么這一啟示是4白細胞介素是一類淋巴因子。研究人員將人白細胞介素的基因?qū)虢湍讣毎?，使其分泌?有活性的白細胞介素。(1) 為增加白細胞介素基因的數(shù)量，可使用 技_ 術(shù) (用中文名稱寫出)，但前提是必須知道基因的部分序列，目的是(2) 在重組載體導(dǎo)入酵母菌細胞之前， 需用 Ca2處理酵母菌， 白細胞介素基因進入酵母菌細胞內(nèi)，并在其細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程，稱為 。(3) 在體液免疫過程中，白細胞介素是由 細胞分泌的，為了能成功表達出白細胞介素，不使用細菌，而使用酵母細胞作為受體細胞，可能原因是(4) 在表達載體和白細胞介素

5、基因所在的 DNA 分子上均有多個限制酶的酶切位點， 圖示過程獲得 有效表達的重組載體使用了 EcoR和 EcoR 52 兩種限制酶，與使用單一的限制酶相比，其優(yōu)點是5選取 A、B 植株的細胞進行如圖所示操作，請回答下列問題：(1) 過程得到的原生質(zhì)體 A、B 需置于溶液中混勻， 然后再用促融手段促進原生質(zhì)體融合。合。(2) 過程的發(fā)生，必須進行 ，其方法有 法和 法。(3) 若細胞 A 內(nèi)含 a 條染色體，細胞 B 內(nèi)含 b 條染色體，則 “雜種細胞 ”內(nèi)含 條染色體；若 A、B 植株采用常規(guī)雜交育種方法培育成功的話， 得到的后代含 條染色體，必須用 來處理幼苗，才能得到可育的雜種植株，其含

6、有 條染色體。這兩種方法相比，體細胞雜交方法的優(yōu)點是 。_6蜘蛛絲是自然界中機械性能最好的天然蛋白質(zhì)纖維，其強度高于制作防彈衣的凱夫拉纖維， 有廣泛的應(yīng)用前景。但如何大量獲取蜘蛛絲纖維的問題一直難以解決。 2018 年 8 月，中科院分子植 物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心利用基因工程技術(shù)成功地在家蠶絲腺和蠶繭中大量表達蜘蛛絲蛋白。 回答下列問題：的酶切位點，該(1) 構(gòu)建基因表達載體時 (如圖所示 )，需要在目的基因前后兩端分別引入方法比用同一種酶進行酶切的優(yōu)勢是 答( 出一點即可 )(2) 利用 PCR 技術(shù)擴增蜘蛛絲基因前，需根據(jù)目的基因的核苷酸序列設(shè)計 種引物，進行PCR 時 需 加 熱 至 90

7、95 然 后 冷 卻 至 55 60 ， 此 操 作 的 目 的 是(3) 為能從蠶絲中提取蛛絲蛋白，基因表達載體中目的基因的首段必須含有使其僅能在蠶的絲腺細胞中特異性表達的 。當(dāng)其與 識別和結(jié)合，才能驅(qū)動轉(zhuǎn)錄過程，最終翻譯成功。(4) 在研究過程中，發(fā)現(xiàn)目的基因已經(jīng)插入到蠶絲腺細胞染色體的 DNA 上，蠶絲中卻未能提取到 蜘蛛絲，請分析原因及檢測方法(5) 研究人員發(fā)現(xiàn)若將蛛絲蛋白 31 號位的色氨酸替換為酪氨酸，蛛絲韌性可提高 50%，此成果所 用到的工程技術(shù)為7已知某種流感病毒為 RNA 病毒，H 基因可編碼流感病毒表面抗原 (H 蛋白 )。請回答下列問題：(1) 以 該 流 感 病 毒

8、 RNA 為 材 料 ， 可 以 合 成 該 病 毒 的 DNA ， 其 原 理 是 ，_ 若要通過 PCR 技術(shù)擴增 H 基因，關(guān)鍵是設(shè)計 H 基因?qū)?yīng)的(2) 構(gòu)建 H 基因表達載體所用的工具酶是 。為保證目的基因的表達，重組載體上應(yīng)含有特定的啟動子，它能被受體細胞的 所識別，以便催化轉(zhuǎn)錄過程。(3) 基“因疫苗 ”是將含 H 基因的重組表達載體直接導(dǎo)入動物體內(nèi)，在動物細胞內(nèi)通過H 基因的表達產(chǎn)生 ，刺激機體通過免疫過程產(chǎn)生 ，從而提高機體的免疫能力。(4) 為探究接種不同劑量的基因疫苗小鼠的抗體效價 (一種衡量免疫效果的單位 )，請簡述實驗思 路：8干擾素是動物或人體細胞受到病毒感染后產(chǎn)

9、生的一種糖蛋白，具有抗病毒、抑制細胞增殖及抗腫瘤的作用。培育轉(zhuǎn)干擾素基因馬鈴薯植株的主要流程如圖所示。請回答下列問題：(1) 過程中剪切質(zhì)粒和目的基因時所需要的工具酶是 ；使用上述酶的優(yōu)點是答( 兩點 )。(2) 過程中將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌時，常用 處理根瘤農(nóng)桿菌，使其成為感受態(tài)細胞，最終使干擾素基因插入馬鈴薯細胞的 上。(3) 圖中過程和過程合稱為 技術(shù)，該技術(shù)能體現(xiàn)細胞的 (4) 在分子水平上檢測轉(zhuǎn)基因是否成功包括三個方面：9請回答下列有關(guān)動物體細胞核移植方面的問題：(1) 核移植過程中，所用的去核卵母細胞一般處于 期，對卵母細胞去核時常采用 的 方 法 ； 所 用 的 供 體 細 胞

10、 一 般 選 用 傳 代 10 代 以 內(nèi) 的 細 胞 ， 原 因 是(2) 核移植過程中，需要將體細胞的核植入去核的卵母細胞中進行培養(yǎng)，而不是直接培養(yǎng)體細胞的原因是(3) 將供體細胞注入去核的卵母細胞后，一般通過 (填物理方法 )激活受體細胞，使其完成細胞分裂和發(fā)育進程。 在培養(yǎng)重組胚胎時， 培養(yǎng)液中通常要添加 等一些天然成分， 當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜階段時，必須借助 技術(shù)才能獲得克隆動物。(4) 在牛的體細胞核移植實驗中，若最終獲得的犢牛與供體牛性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角 度分析其原因： 10.請閱讀下列材料并回答相關(guān)問題：材料一 由于細胞的密度不同， 在地面上受重力影響， 細胞的融合非常困

11、難， 在太空進行此實驗 比在地面上做此實驗細胞融合率大大提高?？蒲腥藛T在飛船上進行了 B 淋巴細胞和骨髓瘤細胞的融 合、黃花煙草原生質(zhì)體和 “革新 ”一號煙草原生質(zhì)體的融合兩個科學(xué)實驗，在電融合儀內(nèi)經(jīng)過160 min后，終于獲得成功。材料二 如圖為哺乳動物生殖過程及相關(guān)細胞工程的示意圖，其中b為卵細胞， c、d為體細胞。(1) 在 太 空 進 行 細 胞 融 合 與 在 地 面 進 行 細 胞 融 合 相 比 ， 其 優(yōu) 越 性 在 于(2) 利用動物細胞融合技術(shù)而發(fā)展起來的雜交瘤技術(shù)，為制備 開辟了新的途徑。(3) 動物個體甲、乙的產(chǎn)生分別屬于 生殖和 生殖。(4) 在飛船上進行的 “太空融

12、合 ”，與圖中的方法 的原理相同。(5) 人工誘導(dǎo)動物細胞融合與誘導(dǎo)植物細胞融合的方法相同的是 方法和 方法，此外動物細胞融合還可用 作為誘導(dǎo)劑。根據(jù)上述材料，你認(rèn)為在飛船上所用的誘導(dǎo)方法是11 2018年 10月 1日，詹姆斯·艾利森和本庶佑共同獲得 2018年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎， 以表 彰他們在 “發(fā)現(xiàn)負(fù)性免疫調(diào)節(jié)治療癌癥的療法 ”方面的貢獻。 現(xiàn)代藥理學(xué)研究證實， 人參皂苷對癌細胞 的生長有抑制作用，能誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡，某研究人員通過實驗驗證人參皂苷Rh2(GSRh2)能抑制 人肝癌細胞 Bel7404 增殖并誘導(dǎo)其凋亡， 從而為開發(fā)一種抗腫瘤新藥提供進一步的實驗依據(jù)。 請根

13、 據(jù)以下所給材料及用具提出實驗思路。材料用具：人肝癌細胞 Bel7404,10%小牛血清的培養(yǎng)液 （含 100 IU/mL 青霉素和 0.1 mg/mL鏈霉 素），濃度分別為 6.25 g/m、L 12.5 g/m、L 25.0 g/m、L 50.0 g/m、L 100 g/mL的人參皂苷 Rh2（GS Rh2）溶液，5%CO2 恒溫培養(yǎng)箱，細胞培養(yǎng)板若干，流式細胞儀 （檢測并計算各組的細胞凋亡率 ）等其 他所需儀器，其中檢測和計算細胞凋亡率的具體方法不作要求。（1）實驗思路： 取潔凈并符合實驗條件的細胞培養(yǎng)板若干個并均分為 6 組，分別加入 的人肝癌細胞Bel7404懸液和 10%小牛血清的

14、培養(yǎng)液， 中培養(yǎng) 6 h。 向 各實 驗 組 細胞 培 養(yǎng) 板中 分 別 加 入 ； 對 照 組加 入 各組細胞培養(yǎng)板在適宜且相同條件下進行培養(yǎng)， 6 h、12 h、24 h、48 h、72 h分別定時檢測并 計算 。（2）結(jié)論與分析：實驗證實了 GSRh2 能誘導(dǎo) Bel7404 細胞凋亡，這種作用具有一定的劑量依賴性和時間依 賴性。即隨著 GSRh2 濃度增加和 ，Bel7404細胞的 逐漸增加。實驗結(jié)果還表明， GSRh2 對 Bel7404 細胞生長具有抑制作用：置于不同濃度的 GSRh2 溶液中處理 48 h，采用 MTT 法（是一種檢測細胞存活和生長的方法 ）在上述系列濃度 （由低

15、到高 ）下測得 抑制率分別為 23.7%、37.3%、54.2%、 79.7%和 93.2%，請根據(jù)不同濃度下的抑制率繪制曲線，其中 橫坐標(biāo)數(shù)據(jù)間距設(shè)置不進行要求。12請回答下列有關(guān)生態(tài)工程的問題：（1）生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界 的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止，達到經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的同步發(fā)展。（2）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人畜糞便用于農(nóng)作物的生產(chǎn)主要符合 原理；在林業(yè)生產(chǎn)中，大面積種植單一品種會造成病蟲害增加主要違反了 原理。（3）人 類 農(nóng) 事 活 動 不 當(dāng) 會 引 起 土 地 沙 漠 化 ， 請 分 析 造 成 土 地 沙 漠 化 的 因 素 ：答（ 出兩點 ）。為了防治某地區(qū)土地

16、沙漠化，大力開展植樹、種草活動，在該地區(qū)植樹種草時應(yīng)主要考慮的兩點因素是(4) 在城市環(huán)境治理中，要進行城市生態(tài)分區(qū)，合理分布工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等，這主要 體現(xiàn)了生態(tài)工程的 原理。根據(jù)生態(tài)工程方面的內(nèi)容， 請你列舉出一種實現(xiàn)城市垃圾資源化利用的處理辦法參考答案1 (1)分子 E·coliDNA 連接酶和 T4DNA 連接酶(2) 要有一段已知目的基因的核苷酸序列Taq酶(熱穩(wěn)定 DNA 聚合酶 )(3) 染色體 DNA 上 DNA 分子雜交法(4) 個體 抗蟲接種2 (1)0、2(2) Sma會破壞質(zhì)粒中的抗性基因和外源 DNA 中的目的基因(3) DNA 連接 使目的基因在受

17、體細胞中穩(wěn)定存在并遺傳，使目的基因在受體細胞中表達并發(fā)揮 作用(4) 鑒別和篩選含有目的基因的細胞(5) 遺傳物質(zhì)相對較少等3 (1)人工合成 自然界中已有的物種中分離出來 (生物材料 )(2) 限制酶、 DNA 連接 啟動子 終止子(3) 容易吸收周圍環(huán)境中的 DNA 分子 表達 (或轉(zhuǎn)錄和翻譯 )(4) 自然界中從微生物到人類共用一套遺傳密碼4 (1)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 設(shè)計引物(2) 轉(zhuǎn)化(3) T 細菌細胞中無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等加工白細胞介素的細胞器(4) 能防止目的基因、表達載體發(fā)生自身環(huán)化或者目的基因反向接入表達載體中5 (1)等滲(2) 誘導(dǎo)融合 物理 化學(xué)(3) ab (ab)/2

18、 秋水仙素 ab 可克服遠緣雜交不親和的障礙6 (1)Xba和 Sac 防止目的基因自身環(huán)化、防止目的基因反向連接(2) 2 使 DNA 解旋，然后使引物結(jié)合到互補 DNA 鏈上(3) 啟動子 RNA 聚合酶(4) 蛛絲蛋白基因未能正常進行轉(zhuǎn)錄，可用分子雜交技術(shù)檢測；蛛絲蛋白未能進行正常翻譯，可 用抗原 抗體雜交技術(shù)檢測(5) 蛋白質(zhì)工程7 (1)在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以 RNA 為模板按照堿基互補配對原則可以合成 DNA 引物(2) 限制酶和 DNA 連接酶 RNA 聚合酶(3) H 蛋白 抗體和記憶細胞(4) 選取健康、大小相似的小鼠若干，隨機分組并編號，將不同劑量梯度的基因疫苗注射到對應(yīng) 實驗組體內(nèi)，保證其他變量相同且適宜，一段時間后測定各組抗體效價并計算各組平均值8 (1)P