2021高三生物一輪復(fù)習(xí)專練104現(xiàn)代生物科技專題綜合練含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2021高三生物人教版一輪復(fù)習(xí)專練104現(xiàn)代生物科技專題綜合練含解析專練104現(xiàn)代生物科技專題綜合練1．回答下列問題：(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)。該研究除證明了質(zhì)粒可以作為載體外，還證明了__________________（答出兩點(diǎn)即可）.(2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^Ca2＋參與的________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,在實(shí)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回答下列問題：（1)據(jù)圖推斷,該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P0時(shí),使用了兩種限制酶，這兩種酶是________.使用這兩種酶進(jìn)行酶切是為了保證________,也是為了保證________.(2）將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后,若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了________和________過程。(3）為了獲得含有甲的牛，該團(tuán)隊(duì)需要做的工作包括：將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的________移入牛的________中、體外培養(yǎng)、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．[2020·全國(guó)卷Ⅱ][生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題］植樹造林、“無廢棄物農(nóng)業(yè)"、污水凈化是建設(shè)美麗中國(guó)的重要措施?；卮鹣铝杏嘘P(guān)生態(tài)工程的問題：（1）在植樹造林時(shí),一般認(rèn)為，全部種植一種植物的做法是不可取的。因?yàn)榕c混合種植方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)相比，按照種植一種植物方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)，其抵抗力穩(wěn)定性__________.抵抗力穩(wěn)定性的含義是_____________________________________________。(2)“無廢棄物農(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，采用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）在污水凈化過程中,除發(fā)揮污水處理廠的作用外，若要利用生物來回收污水中的銅、鎘等金屬元素，請(qǐng)?zhí)峁┮粋€(gè)方案:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．為生產(chǎn)具有特定性能的α－淀粉酶，研究人員從某種海洋細(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，實(shí)驗(yàn)流程見下圖。請(qǐng)回答下列問題：（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)間需根據(jù)具體情況進(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延伸溫度④變性時(shí)間⑤退火時(shí)間⑥延伸時(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)測(cè)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根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,初步判斷該α－淀粉酶活性最高的條件為________.5．［2019·全國(guó)卷Ⅲ］培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過程如圖所示.回答下列問題。(1）利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成試管苗.用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)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,原因是________________。(3)從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是________________。在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過細(xì)胞的________________過程，最終可形成試管苗。（4)步驟⑥要進(jìn)行照光培養(yǎng)，其作用是________________。（5）經(jīng)組織培養(yǎng)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．［2020·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)。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應(yīng)器的研究思路，制備一種膀胱生物反應(yīng)器來獲得W,基本過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:（1)步驟①中需要使用的工具酶有__________________________。步驟②和③所代表的操作分別是__________和___________。步驟④稱為________________________________________________________________________。（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）一般來說,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”),原因是_____________________________________________.（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．[2019·全國(guó)卷Ⅱ］植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}。(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）通過組織培養(yǎng)技術(shù),可把植物組織細(xì)胞培養(yǎng)成胚狀體，再通過人工種皮(人工薄膜）包裝得到人工種子（如圖所示），這種人工種子在適宜條件下可萌發(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)提供所需的物質(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，可以減少作物感染病毒。為了獲得脫毒苗，可以選取植物的________________進(jìn)行組織培養(yǎng).(4)植物組織培養(yǎng)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)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的基本程序是________________________________________________________________（用流程圖表示)。8．［2019·全國(guó)卷Ⅰ]基因工程中可以通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。回答下列問題。（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)制開始時(shí)，解開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)中使用Taq酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是____________。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)。該過程證明了體外重組的質(zhì)粒可以進(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Ca2＋參與的轉(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)，需要使用E1和E4這兩種酶進(jìn)行酶切，如果用E2或E3進(jìn)行酶切,則融合基因不完整。(2）將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后,若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光,則說明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。(3）要獲得含有甲的牛，需要做的工作是：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)體外培養(yǎng)、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)抵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能力（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）種植能吸收這些金屬元素的水生植物，再?gòu)闹参镏谢厥战饘俳馕?（1)在植樹造林時(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)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，抵抗力穩(wěn)定性低。生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)抵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能力。(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)肥料的形成過程中，這些能將有機(jī)物分解為無機(jī)物的微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組分中的分解者。(3)污水凈化過程中,種植一些能吸收水中銅、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，減少自連(3)②⑥（4）813（5）pH為8。5,緩沖液為50mmol/LTris－HCl解析：(1）必須先獲得細(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)合前需要用限制酶對(duì)兩者進(jìn)行切割,延伸是在引物的3′端延伸，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，減少自連,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)，延伸時(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)測(cè)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）形成層容易誘導(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）遺傳特性無性解析：本題借助胡蘿卜根組織塊的組織培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)，考查考生理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生物學(xué)問題的能力;試題通過對(duì)組織培養(yǎng)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)胞通過植物組織培養(yǎng)可以培養(yǎng)成完整植株。（2)形成層細(xì)胞分化程度低,全能性較高，更容易誘導(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需要不同的生長(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需要不同的培養(yǎng)基.愈傷組織通過再分化過程，最終可形成試管苗。(4）葉綠素的形成需要光,試管苗的發(fā)育也需要光,因此試管苗的誘導(dǎo)階段需要光照。（5)通過植物組織培養(yǎng)獲得植株，屬于無性繁殖的一種，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養(yǎng)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)建過程中需要使用限制性核酸內(nèi)切酶切割W基因和載體，同時(shí)需要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需要進(jìn)行體外培養(yǎng),將獲得的早期胚胎通過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)胚胎工程中所用到的技術(shù)主要有體外受精、胚胎移植.7．(1)能保持植物原有的遺傳特性,繁殖速度快（2）有利于胚狀體進(jìn)行呼吸作用礦質(zhì)元素糖（3)莖尖（