高考生物通用版二轮特训：专题8现代生物科技专题.doc

第一部分专题八1(2017东北三校一模)抗冻蛋白是一类抑制冰晶生长的蛋白质，能降低水溶液的冰点，从而导致水溶液的熔点和冰点出现差值，这个温度差称为热滞值。昆虫抗冻蛋白的热滞值最高，为36，鱼的热滞值为0.71.5，因此，昆虫抗冻蛋白在实际应用上具有更大的潜力。为了扩展一些植物的生存范围，科学家利用昆虫抗冻蛋白(AFPS)的异源表达，现已成功地提高了烟草的抗冻能力。请分析回答相关问题：(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，这一过程需要的酶是限制酶和DNA连接酶。将AFPS基因导入烟草细胞中，常用农杆菌转化法，这是因为烟草属于双(填“单”或“双”)子叶植物，当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，此操作过程中使用的运载体是Ti质粒。(2)若检测AFPS基因是否整合到烟草的染色体上，一般采用DNA分子杂交技术，若检测是否产生抗冻蛋白，一般采用抗原抗体杂交方法检测杂交带；还可以从个体生物学水平进行抗冻鉴定。(3)生产上可将上述转基因烟草大范围种植，提高了农民的经济收入，从生态工程角度分析，主要体现了整体性原理。解析：(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，该过程需要限制酶和DNA连接酶。烟草属于双子叶植物，常用农杆菌转化法将目的基因导入。(2)检测目的基因是否整合到染色体上常用DNA分子杂交技术，而检测是否表达出蛋白质产物，常用抗原抗体杂交技术，也可在个体水平进行抗冻鉴定。(3)该转基因烟草的推广主要体现了整体性原理。2(2017咸阳二模)根据下列有关胚胎工程的示意图，分析回答：(1)为使A羊超数排卵，向其注射促性腺激素，选择M中期的卵母细胞进行体外受精；体外受精前要对B细胞进行获能处理，常用的是化学诱导法。(2)将早期胚胎注入D羊子宫内的技术叫胚胎移植，D羊被称为受体(填“供体”或“受体”)；为使D羊的生理状况更适合完成该技术操作，要对D羊进行同期发情处理以提高成功率。(3)从早期胚胎分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞，这是因为从功能上ES细胞具有发育的全能性；若取囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割，要注意将内细胞团均等分割；早期胚胎培养时，培养液中除营养成分外，还需加入血清。解析：(1)常用促性腺激素促进超数排卵，选择M(减数第二次分裂)中期的卵母细胞进行受精。常用化学法处理使精子获能。(2)D羊是受体羊，前期需进行同期发情处理，使受体与供体处于相同的生理时期。(3)ES细胞具有全能性，可诱导分化出不同的组织细胞。进行胚胎分割时为了使胚胎能正常发育，需将内细胞团均等分割。早期胚胎培养时，需加入动物血清来调节。3(2017岳阳质检)随着科学的发展，现代生物技术已经广泛应用于社会生产的方方面面。请回答下列相关问题：(1)植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。若想获得脱毒苗，可以切取一定大小的茎尖等进行组织培养。(2)在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变。(3)科学家利用植物组织培养技术与基因工程技术结合，培育出抗虫棉。这一过程中，要将抗虫基因导入棉花细胞。常采用的方法是农杆菌转化法，我国科学家独创的一种方法是花粉管通道法。由于抗虫基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，有时候出现一些意想不到的结果，因此，需检测抗虫棉的抗虫特性，除进行(DNA分子杂交技术)分子杂交技术、抗原抗体杂交技术等分子水平检测外，有时还需要进行个体生物学水平的检测。(4)科学家常利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同来提取它，在沸水浴条件下二苯胺可作为鉴定DNA的试剂。解析：(1)为获得脱毒苗，可以选取茎尖等病毒很少或无毒的分生组织进行培养。(2)在组织培养过程中，愈伤组织细胞是未分化的细胞，一直处于分生状态，进行有丝分裂，易受外界因素影响而发生突变。(3)棉花是双子叶植物，常用农杆菌转化法将目的基因导入，我国科学家独创了花粉管通道法。检测目的基因时可在DNA、mRNA、蛋白质或个体等不同水平进行。(4)可以用二苯胺鉴定DNA，在沸水浴条件下显蓝色。4(2017潍坊一模)下图表示转基因烟草的培育过程。请据图回答：(1)图示过程将外源基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法，若将外源基因导入动物细胞，目前采用最多、最有效的是显微注射技术。(2)为便于鉴别受体细胞中是否含有外源基因，携带外源基因的质粒上应有标记基因，还应有启动子和终止子，以利于外源基因的表达。(3)该过程中用到的植物细胞工程技术是植物组织培养，这项技术应在无菌条件下进行，依据的生物学原理是植物细胞有全能性。(4)外源基因的检测首先要采用DNA分子杂交技术检测转基因生物的DNA上是否插入了外源基因，其次采用分子杂交技术检测外源基因是否转录出了mRNA，最后通过抗原抗体杂交检测外源基因是否翻译成蛋白质。解析：(1)将目的基因导入动物细胞最常用显微注射技术。(2)作为运载体的质粒上应该有标记基因以便于筛选，还应该有启动子和终止子等。(3)将受体细胞培育成植株，需用植物组织培养技术，依据原理是植物细胞具有全能性。(4)检测外源基因可在DNA水平，mRNA水平或蛋白质水平进行。5(2017烟台诊断测试)科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高。下图一是转基因抗冻番茄培育过程的示意图，图二为质粒限制酶酶切图谱。鱼的抗冻蛋白基因不含图中限制酶识别序列，Ampr为抗氨苄青霉素基因，其中是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，、表示相关结构或细胞。请据图作答：(1)获取鱼的抗冻蛋白基因途径主要有从体细胞中分离和化学方法人工合成。为了在番茄中获得抗冻蛋白必须将抗冻蛋白基因连接在质粒中的启动子之后。图中、依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的脱分化、再分化过程。(2)在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。该酶的特点识别特定的DNA序列并在特定位点切割。在此实例中，应该选用限制酶Nde_、BamH_切割。(3)要利用培养基筛选出已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体I中含有抗氨苄青霉素基因(Ampr)作为标记基因。(4)研究人员通常采用农杆菌转化(或基因枪)法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用抗原抗体杂交技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。解析：(1)获取目的基因的主要途径有从体细胞中分离和化学方法人工合成；构建基因表达载体时，必须将目的基因插入启动子之后；分析题图可知，图中为脱分化过程，形成愈伤组织，为再分化过程，形成胚状体。(2)限制酶的作用特点是能识别特定的DNA序列并在特定位点切割DNA分子；分析题图可知，启动子和终止子之间有三个限制酶切割位点：Nde、Xba、BamH，其中质粒中的Xba酶切位点有两个，会把终止子切掉，因此不能用Xba酶进行切割，而Nde，BamH的位点都只有一个，因此最好用Nde，BamH两种限制酶进行切割，可以防止目的基因插入时出现反向连接，其他酶都不合适。(3)分析题图，图中Ampr为抗氨苄青霉素基因，为标记基因，可以用于目的基因的检测与鉴定。(4)把目的基因导入植物细胞的方法最常见的是农杆菌转化法；检测目的基因是否翻译成蛋白质的常用方法是抗原抗体杂交技术。6(2017北京重点中学月考)下图是植物体细胞杂交过程示意图，如果A，B植物均为二倍体，据图分析回答：(1)图中所示过程的原理有：细胞膜具有流动性、植物细胞具全能性(缺一不给分)。(2)图中的过程是(去壁)制备原生质体。(3)植物体细胞融合成功的标志是形成新的细胞壁，其产生与细胞内高尔基体(细胞器)有关。(4)和过程分别是脱分化和再分化的过程。则该杂交植物有四个染色体组。(5)该技术的最显著优势是：克服远缘杂交不亲和的障碍。解析：(1)植物体细胞杂交过程中有原生质体A和原生质体B的融合过程，其原理是细胞膜具有流动性；将杂种细胞培育成新的个体，其原理是植物细胞具全能性。(2)图中的过程是去除植物细胞壁，制备原生质体。(3)植物体细胞融合成功的标志是形成新的细胞壁，植物细胞壁的形成与高尔基体有关。(4)杂种细胞通过脱分化形成愈伤组织，再经再分化形成杂种植株。图中杂种植株是由两个二倍体的体细胞融合成的杂种细胞培育成的新个体，含有四个染色体组。(5)植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍。7中国首例转基因猕猴的成功培育标志着中国科学家在非人灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平，为未来人类重大疾病及非人灵长类动物模型的深入研究奠定了坚实的基础。如图是转基因猕猴培育过程示意图，据图回答下列问题：(1)在构建基因表达载体过程中，它的组成除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因。过程中常用显微注射的方法将目的基因导入受精卵。(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2维持细胞呼吸外，还需要提供CO2气体以维持培养液的pH。(3)图中过程称为胚胎移植，为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，此前需用激素对代孕雌猴作同期发情处理。(4)若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可对早期胚胎进行胚胎分割，操作时选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎进行。若选用囊胚期的胚胎，操作过程中要特别注意的问题是均等分割内细胞团。(5)下列关于现代生物工程技术的安全性和伦理问题的分析，不合理的观点是(D)A转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒B运用DNA重组技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器C我国的政策是禁止进行生殖性克隆人D转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存解析：(1)基因表达载体组成除包括目的基因外，还必须有启动子、终止子、标记基因。过程为将目的基因导入受体细胞，对于动物细胞常用显微注射技术。(2)动物细胞培养常用CO2气体以维持培养液的pH。(3)图中过程为胚胎移植，移植前需要用激素对代孕雌猴作同期发情处理，使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，保证胚胎处于相同生理环境。(4)对早期胚胎进行胚胎分割，可以同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴。(5)某些新的蛋白质人体可能识别为异物，进行免疫排斥，或者引起内环境失调，A正确。DNA重组技术可以将目的基因导入细菌和病毒，使之具有前所未有的性状，B正确。我国的政策是禁止进行生殖性克隆人，以免引起社会伦理道德混乱，甚至犯罪，C正确。转基因生物进入自然界后会与野生物种杂交，导致该基因扩散，引起基因污染，D错误。8第41个世界地球日的主题为“珍惜地球资源，转变发展方式，倡导低碳生活”，实质就是实现经济与生态环境的可持续发展，如图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，其中利用植物秸秆生产的燃料乙醇，是一种“绿色能源”，可减少对石油资源的依赖，适应低碳经济发展要求。请据图回答下列问题：(1)沼气池发酵产生的沼气能成为人类的能源物质，提高了该生态系统的能量利用率，这主要遵循了生态工程的物质循环再生原理。(2)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染(合理地