生物专题22现代生物科技

高2012年高考试题分项版解析生物专题22现代生物科技专题一、考纲要求内容：1简述基因工程的诞生2简述基因工程的原理及技术3举例说出基因工程的应用4简述蛋白质工程5简述植物的组织培养6简述动物的细胞培养与体细胞克隆7举例说出细胞融合与单克隆抗体8简述动物胚胎发育的基本过程9简述胚胎工程的理论基础10举例说出胚胎干细胞的移植11举例说出胚胎工程的应用12关注转基因生物的安全问题13举例说出生物武器对人类的威胁14讨论生物技术中的伦理问题15关注生态工程建设16简述生态工程的原理17举例说出生态工程的实例二、试题详解1（2012广东）2、培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是A.组织培养 B.细胞杂交 C.显微注射 D.核移植2.（2012浙江）2下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是A绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性B卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大C囊胚的滋养层细胞具有发育全能性D原肠胚发育分化形成内外两个胚层3.（2012天津）1.下列关于细胞的叙述，错误的是A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化C.组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病4（2012江苏）9通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是A对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D胚胎分割移植实现同狼多胎的成功率较低【答案】D【解析】胚胎移植对供体受体要求同期发情，胚胎移植一般是桑葚胚阶段或囊胚阶段，或更早时期。【考点定位】本题考查胚胎移植相关知识，属于对识记层次的考查。5.（2012江苏）22下列事实能体现细胞全能性的是A棉花根尖细胞经诱导形成幼苗B单细胞的DNA在体外大量扩增C动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体D小鼠体细胞经诱导培育成小鼠【答案】AD【解析】B单细胞DNA体外扩增是DNA的扩增，不能说明细胞具有全能性，动物杂交瘤细胞不能产生生物个体，所以，也不能说明细胞具有全性。 【考点定位】本题考查细胞全能性知识，属于对识记、理解层次的考查。6.（2012江苏）13下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是A种植转基因作物应与传统农业种植区隔离B转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中C种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性D转基因植物的目的基因可能转入根际微生物7.（2012浙江）6天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是 A提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因BB利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞8.（2012上海卷）13以绵羊红细胞刺激小鼠脾脏B淋巴细胞，再将后者与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞克隆群，由此筛选出的单克隆杂交瘤细胞所产生的抗体A能识别绵羊整个红细胞 B只识别绵羊红细胞表面的特定分子C能识别绵羊所有体细胞 D只识别绵羊所有体细胞表面的特定分子9（2012福建）32.生物一现代生物科技专题必答题(10分)肺细胞中的let7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导人肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。请回答：(1)进行过程时，需用 酶切开载体以插入let-7基因。载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let-7基因转录，该部位称为 。(2)进行过程e委时，需用 酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。(3)研究发现，如let-7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞中提取 进行分子杂交，以直接检测let-7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中 (RASmRNARAS蛋白质)含最减少引起的。【答案】（10分）（1）限制性核酸内切酶（或限制） 启动子 （2）胰蛋白（3）RNA RAS蛋白【解析】（1）过程表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入（限制性核酸内切酶，简称限制酶，写其他的不得分）；启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶结合和识别的位点，RNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。（2）过程表示动物细胞培养，培养过程中出现接触抑制后可以用胰蛋白酶处理，使之分散成单个的细胞，之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养。（3）判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行，从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达就增强，引发肺癌”导入let7基因后，肺癌细胞受到抑制，说明RAS基因表达减弱，导致细胞中的RAS蛋白质含量减少进而导致癌细胞受抑制。【考点定位】本题主要考查有关基因工程和细胞工程中的知识，涉及的知识点主要有表达载体的构建、目的基因的检测、动物细胞培养等。属于对识记层次的考查。10.（2012海南卷）31.【生物选修3：现代生物科技专题】（15分） 。已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产，乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此，可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内，使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。回答下列问题：（1）为了获得丙中蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出丙中蛋白质的 序列，据此可利用 方法合成目的基因。获得丙中蛋白质的基因还可用 、 方法。（2）在利用上述丙中蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需使用 酶和 。（3）将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养，筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗 的危害。（4）若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，则该植株的种子 （填“含有”或“不含”）丙种蛋白质基因。11.（2012安徽卷）31（24分）甲型血友病是由X染色体上的隐性基因导致的遗传病（H对h为显性）。图1中两个家系都有血友病发病史。2和3婚后生下一个性染色体组成是XXY的非血友病儿子（2），家系中的其他成员性染色体组成均正常。（1）根据图1，（填“能”或“不能”）确定2两条X染色体的来源；4与正常女子结婚，推断其女儿患血友病的概率是。（2）两个家系的甲型血友病均由凝血因子（简称F8，即抗血友病球蛋白）基因碱基对缺失所致。为探明2的病因，对家系的第、代成员F8基因的特异片段进行了PCR扩增，其产物电泳结果如图2所示，结合图1，推断3的基因型是。请用图解和必要的文字说明2非血友病XXY的形成原因。（3）现3再次怀孕，产前诊断显示胎儿（3）细胞的染色体为46，XY；F8基因的PCR检测结果如图2所示。由此建议3。（4）补给F8可治疗甲型血友病。采用凝胶色谱法从血液中分离纯化F8时，在凝胶装填色谱柱后，需要用缓冲液处理较长时间，其目的是；若F8比某些杂蛋白先收集到，说明F8的相对分子质量较这些杂蛋白。（5）利用转基因猪乳腺生物反应器可生产F8。要使乳腺细胞合成F8，构成表达载体时，必须将F8基因cDNA与猪乳腺蛋白基因的等调控组件重组在一起。F8基因cDNA可通过克隆筛选获得，该cDNA比染色体上的F8基因短，原因是该cDNA没有。（6）为获得更多的转基因母猪，可以采用体细胞克隆技术，将纯合转基因母猪的体细胞核注入，构建重组胚胎进行繁殖。12.（2012全国新课程）40（15分）根据基因工程的有关知识，回答下列问题：（）限制性内切酶切割分子后产生的片段，其末端类型有 和 。（）质粒运载体用EcoR切割后产生的片段如下：为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是 。 （）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即DNA连接酶和DNA连接酶。（）反转录作用的模板是 ，产物是 。若要在体外获得大量反转录产物，常采用 技术。（）基因工程中除质粒外，和也可作为运载体。（）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是 。13.（2012天津）8.（20分）黄曲霉毒素B1 （AFB1）存在于被黄曲霉菌污染的饲料中，它可以通过食物链进入动物体内并蓄积，引起瘤变。某些微生物能表达AFB1解毒酶将该酶添加在饲料中可以降解AFB1，清除其毒性。( 1 ) AFB1属于 类致癌因子。( 2 ) AFB1能结合在DNA 的G 上使该位点受损伤变为G ，在DNA复制中，G 会与A配对。现有受损伤部位的序列为，经两次复制后，该序列突变为 。( 3 ）下图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图据图回答问题： 在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株经测定甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶：乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶过程l 应选择 菌液的细胞提取总RNA ，理由是 过程中，根据图示，可以看出与引物结合的模版是 检测酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶，应采用 方法。( 4 ）选取不含AFB1的饲料和某种实验动物为材料，探究该AFB1解毒酶在饲料中的解毒效果。实验设计及测定结果间下表：据表回答问题： 本实验的两个自变量，分别为 。 本实验中反映AFB1解毒酶的解毒效果的对照组是 。 经测定，某污染饲料中AFB1含量为100g/kg ，则每千克饲料应添加 克AFB1解毒酶解毒效果最好同时节的了成本。（5）采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：从提高每的活性出发，设计语气的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的 。14（2012浙江）31（12分）请根据以下提供的实验材料，完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路，并预测实验结果。实验材料：培养液、正常体细胞、癌细胞、W、胰蛋白酶。（要求与说明：答题时不考虑加入W后的体积变化等误差。提供的细胞均具有分裂能力，只进行原代培养且培养条件适宜）（1）实验思路： 取培养瓶若干个，分组如下： 。每组设置若干个重复样品。 各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后，各取其中的几个样品，加入，摇匀，在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。 重复若干次。 。（2）预测实验结果（用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示）：15（2012全国新课程）39（15分）为了探究6-BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在培养基中加入6-BA和IAA，配制成四种培养基（见下表），灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率（m），以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数（n），结果如下表。回答下列问题：（）按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为和两类。上述培养基中，6-BA属于类生长调节剂。（）在该实验中，自变量是 ，因变量是 ，自变量的取值范围是 。（）从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是号培养基。（）为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入（填“6-BA”或“IAA”）。 16（2012山东）34（8分）【生物生物技术实践】辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。（1）图中和分别表示辣椒组织培养中细胞的_和_过程。（2）图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是_。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值_（填“高”或“低”）时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是_。（3）图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是_。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是_和纤维素酶。（4）提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是_。17（2012山东）35（8分）【生物现代生物科技专题】毛角蛋白型中间丝（KIF）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。（1）过程中最常用的运载工具是_，所需要的酶是限制酶和_。（2）在过程中，用_处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5CO2的气体环境中，CO2的作用是_。（3）在过程中，用_处理以获取更多的卵（母）细胞。成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行_处理。（4）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_。在胚胎移植前，通过_技术可获得较多胚胎。【答案】（1）质粒 DNA连接酶 （2）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） 维持培养基（液）的pH （3）促性腺激素（或促滤泡素，孕马血清） 去核 （4）早期胚胎培养 胚胎分割【解析】详解见答案。【考点定位】本题以获得转KIF II基因的高绒质绒山羊的流程图为情景，考查生物工程的基本操作，注重