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第 1 页 共 20 页 现代生物科技专题现代生物科技专题 专题专题 1 基因工程 基因工程 2011 年江苏卷 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 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 第 2 页 共 20 页 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 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 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 T1代播种在含 的培养基上生长 成熟后自交 收获种子 称为 T2代 3 为筛选出具有抗盐性状的突变体 需将 T2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 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 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 第 3 页 共 20 页 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 1111 天津理综卷 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 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 II 1 的基因诊断中只出现 142bp 片段 其致病基因来自母亲 C II 2 的基因诊断中出现 142bp 99bp 和 43bp 三个片段 其基因型为 XHXh D II 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 答案 D D 1111 年四川卷 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 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 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 第 4 页 共 20 页 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 答案 C 20112011 海南生物卷 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 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 DNA RNA 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 T DNA 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 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 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 X 1 混合连接 连接后获得的质粒类型有 可多选 A X 1 B X 2 C X 3 D X 4 答案 ABC 2 分 59 若将上图所示 X 1 X 2 X 3 X 4 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 X 3 的细胞 1 分 60 如果 X 1 用 E1 酶切 产生 850 对碱基和 3550 对碱基两种片段 那么质粒 X 2 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 若将外源的 Tcr基因两端用 E2 切开 再与用 E2 切开的 X 1 混合连接 并导入大肠杆菌细胞 结果 第 5 页 共 20 页 显示 含 X 4 的细胞数与含 X 1 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 1111 年重庆卷 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 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 n T 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 n T 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 答案 31 31 1616 分 分 1 1 2 2 2 2 重组质粒 重组 重组质粒 重组 DNADNA 分子 分子 重组质粒未导入重组质粒未导入 深褐色深褐色 3 3 TnTnttTnTntt 黄色正常 黄色卷曲 黄色正常 黄色卷曲 不变不变 4 4 是 是 解解析析 通通过过对对基基因因工工程程和和遗遗传传知知识识相相结结合合来来考考查查学学生生对对该该部部分分知知识识的的掌掌握握 属属中中档档题题 较较难难 油菜油菜 Tn基因的基因的 mRNA 中中 UGA 变为变为 AGA 而末端序列为 而末端序列为 AGCGCGACCAGACUCUAA 在拟 在拟 南芥中的南芥中的 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 而可编码一个氨基酸 而 CUC 还可编码还可编码 一个氨基酸 直到一个氨基酸 直到 UAA 终止密码子不编码氨基酸 终止密码子不编码氨基酸 假设油菜假设油菜 Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其是一个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基因 注意拟南芥是指实验有的突变体 tt 第 6 页 共 20 页 所以所以 转基因拟南芥基因型为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 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 因而基因型为复制 因而基因型为 TnTnt t 设设 转基因拟南芥的叶片卷曲与正常叶是由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 立遗传 则这两对性状遵循基因的分离与自由组合定律 则 转基因拟南芥转基因拟南芥 双杂合拟南芥双杂合拟南芥 Tntbb TtBb 进行逐对分析 进行逐对分析 Tnt Tt 1 4TnT 1 4Tnt 1 4 Tt 1 4tt 由于由于 Tn和和 T 的功能相同 所以表示为的功能相同 所以表示为 3 4T 深褐色 深褐色 1 4tt 黄色 黄色 bb Bb 1 2 Bb 正常叶 正常叶 1 2 bb 卷曲叶 卷曲叶 所以后代中有四种表现型 所以后代中有四种表现型 3 8 种皮深褐色正常叶 种皮深褐色正常叶 3 8 种皮深褐色卷曲叶种皮深褐色卷曲叶 1 8 种皮黄色正常叶 种皮黄色正常叶 1 8 种皮黄色卷曲叶种皮黄色卷曲叶 取取 转基因拟南芥的茎尖培养为植物组织培养为无性生殖 所以后代性一般不变 转基因拟南芥的茎尖培养为植物组织培养为无性生殖 所以后代性一般不变 排除基因突变 排除基因突变 由上可知所得由上可知所得 转基因拟南芥转基因拟南芥 Tnt 和野生型拟南芥和野生型拟南芥 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 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 了难度 而不能很好考查学生能力 区分度不明显 1111 年广东卷 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 1111 年山东卷 年山东卷 35 8 8 分 分 生物生物 现代生物科技专题现代生物科技专题 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 第 7 页 共 20 页 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 答案 1 1 卵巢 卵巢 2 2 目的基因 目的基因 载体载体 同种限制性核酸内切酶 或同种限制酶 同种限制性核酸内切酶 或同种限制酶 限制酶切割位点限制酶切割位点 3 3 检测到体内有相关蛋白 检测到体内有相关蛋白 出现高血压出现高血压 4 4 体外受精 体外受精 专题专题 2 细胞工程 细胞工程 2011 年江苏卷 年江苏卷 16 下列有关植物组织培养的叙述 正确的是 D A 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 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 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 年浙江卷年浙江卷 31 12 分 第 8 页 共 20 页 1 实验分组 甲组 培养液 Y 细胞 3H TdR 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷 生理盐水 乙组 培养液 Y 细胞 3H 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 答案 31 13 分 分 1 探究探究 X 对对 Y 细胞增殖 细胞增殖 DNA 合成 的影响合成 的影响 2 如果乙组如果乙组 CRD 明显高于甲组 说明明显高于甲组 说明 X 对对 Y 细胞增殖 细胞增殖 DNA 合成 有促进作用 合成 有促进作用 如果乙组如果乙组 CRD 与甲组基本相同 说明与甲组基本相同 说明 X 对对 Y 细胞增殖 细胞增殖 DNA 合成 无影响 合成 无影响 如果乙组如果乙组 CRD 明显低于甲组 说明明显低于甲组 说明 X 对对 Y 细胞增殖 细胞增殖 DNA 合成 有抑制作用 合成 有抑制作用 3 3H TdR 是是 DNA 合成的原料之一合成的原料之一 可根据可根据 CRD 变化来判断细胞增殖 变化来判断细胞增殖 DNA 合成 情况合成 情况 1111 天津理综卷 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 第 9 页 共 20 页 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 40 44 小时 发酵液对石油污水的净化效果最 好 其原因是 答案 答案 8 8 1414 分 分 1 1 分解细胞壁分解细胞壁 2 2 诱导原生质体融合诱导原生质体融合 3 3 两亲本失活部位不同 融合后活性部位互补两亲本失活部位不同 融合后活性部位互补 4 4 石油石油 5 5 不加发酵液的石油浅水不加发酵液的石油浅水 6 6 S 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 专题专题 3 胚胎工程 胚胎工程 1111 年广东卷 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 D 2011 年江苏卷 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 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 第 10 页 共 20 页 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 答案 A 20112011 年福建卷 年福建卷 32 生物 现代生物科技专题 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Mst 断 是一种 酶 Mst 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 谱如 据此判断胎儿为 正常 患者 携带者 答案 答案 32 10 分 分 1 精子获能 精子获能 胚胎移植胚胎移植 2 DNA 限制性核酸内切限制性核酸内切 3 正常 正常 专题专题 5 生态工程 生态工程 11 年新课标卷 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 第 11 页 共 20 页 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 选修选修 1 1 生物技术实践 生物技术实践 专题专题 1 1 传统发酵技术的应用 传统发酵技术的应用 2011 年江苏卷 年江苏卷 3 下列与果酒 果醋和腐乳制作相关的叙述 正确的是 D A 腐乳制作所需要的适宜温度最高 B 果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵 C 使用的菌种分别是酵母菌 醋酸菌 乳酸菌 D 使用的菌种都具有细胞壁 核糖体 DNA 和 RNA 专题专题 2 微生物的培养与应用 微生物的培养与应用 11 年新课标卷 年新课标卷 39 生物 选修 1 生物技术实践 15 分 有些细菌可分解原油 从而消除由原油泄漏造成的土壤污染 某同学欲从污染的土壤中筛选出高效降 解原油的菌株 回答问题 在筛选过程中 应将土壤样品稀释液接种于以 为唯一碳源的固体培养基上 从功能 上讲 该培养基属于 培养基 纯化菌种时 为了得到单菌落 常采用的接种方法有两种 即 和 为了筛选出高效菌株 可比较单菌落周围分解圈的大小 分解圈大说明该菌株的降解能力 通常情况下 在微生物培养过程中实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌 和 无菌技术要求试验操作应在酒精灯 附近进行 以避免周围环境中微生物的污染 39 生物 选修 1 生物技术实践 15 分 答案 原油 选择 平板划线法 稀释涂布平板法 强 干热灭菌法 高压蒸汽灭菌法 火焰 专题专题 3 植物的组织培养技术植物的组织培养技术 专题专题 4 酶的研究与应用酶的研究与应用 2011 年江苏卷 年江苏卷 15 下列有关酶的制备和应用的叙述 正确的是 A A 酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶 B 透析 电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化 C 棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤 D 多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层 2011 上海生命科学卷 上海生命科学卷 五 回答下列关于微生物和酶的问题 10 分 第 12 页 共 20 页 环境污染物多聚苯难以降解 研究发现联苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶 2011 上海生命科学卷 上海生命科学卷 36 下列培养基中能有效分离联苯降解菌的是 原因是 A 培养基 g L 某生长因子 2 0 NH4 2SO42 0 K2HPO43 0 MgSO41 0 pH7 4 多聚联苯 50mL B 培养基 g L 牛肉膏 10 0 蛋白胨 20 0 葡萄糖 20 0 NaCl5 0 pH7 4 C 培养基 g L 某生长因子 2 0 淀粉 20 0 NH4NO32 5 MgCl20 5 K2HPO43 0 多聚联苯 50mL pH7 4 进一步研究发现 不同的金属离子对联苯水解酶的活性有一定影响 结果见下表 答案 2 分 A 该培养基中有多聚联苯为唯一碳源 2011 上海生命科学卷 上海生命科学卷 37 依据表中结果 金属离子 对该酶的活性有一定的促进作用 金属离子对酶的活性有促进 或抑制作用 可能的原因是 答案 3 分 Mn2 金属离子与酶结合可以改变酶的空间结构 2011 上海生命科学卷 上海生命科学卷 38 通过酶工程可将联苯水解酶用于生产实 践 酶工程通常包括酶的生产 酶的固定化和酶的 应用等方面 酶固定化的好处是 答案 2 分 酶的分离纯化 便于重复利用 能连续进行反应 2011 上海生命科学卷 上海生命科学卷 39 下图实线表示联苯水解酶催化的反应速率与酶浓度的关系 虚线表示在其 他条件不变的情况下 底物浓度增加一倍 反应速度与酶浓度的关系 能正确表示两者关系的是 答案 1 分 B 2011 上海生命科学卷 上海生命科学卷 40 红球菌和假单孢菌都能降解多聚联苯 便研究发现以每克菌体计算 两种 菌降解多聚联苯的能力有所不同 对此现象合理的假设是 或 答案 2 分 两种菌内酶量为同 两种菌内酶基因的结构 酶结构 不同 专题专题 5 5 DNADNA 和蛋白质技术和蛋白质技术 1111 年广东卷 年广东卷 5 以下关于猪血红蛋白提纯的描述 不正确的是 A 洗涤红细胞时 使用生理盐水可防止红细胞破裂 B 猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核 提纯时杂蛋白较少 C 血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测 D 在凝胶色谱法分离过程中 血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢 5 解析 D 项考查凝胶色谱法分离蛋白质的原理 相对分子质量越大的通过凝胶色谱柱的速度越快 故 D 错误 A 正确 洗涤的目的是去除杂蛋白以利于后续步骤的分离纯化 加入的是生理盐水 缓慢搅 第 13 页 共 20 页 拌 10min 低速短时间离心 重复洗涤三次 直至上清液不再呈现黄色 表明红细胞已洗涤干净 B 正确 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核与众多的细胞器 提纯时杂蛋白较少 C 正确 血红蛋白是 有色蛋白 因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液 如果操作都正 确 能清楚的看到血红蛋白的红色区带均匀 狭窄 平整 随着洗脱液缓慢流出 这使得血红蛋白的 分离过程非常直观 简化了操作 答案 D 专题专题 6 6 植物有效成分的提取植物有效成分的提取 1111 年山东卷 年山东卷 34 34 8 8 分 分 生物 生物 生物技术实验 生物技术实验 研究发现柚皮精油和乳酸菌素 小分子蛋白质 均有抑菌作用 两者的提取及应用如图所示 1 柚皮易焦糊 宜采用 法提取柚皮精油 该过程得到的糊状液体可通过 除去其中的固体杂质 2 筛选乳酸菌 A 时可选用平板划线法或 接种 对新配制的培养基灭菌时所用的设备是 实验前需对超净工作台进行 处理 3 培养基镇南关的尿素可为乳酸菌 A 生长提供 电泳法纯化乳酸菌素时 若分离带 电荷相同的蛋白质 则其分子量越大 电泳速度 4 抑菌实验时 在长满致病菌的平板上 会出现以抑菌物质为中心的透明圈 可通过测定透明圈的 来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果 答案 答案 1 1 压榨 压榨 过滤过滤 2 2 稀释涂布平板法 或稀释混合平板法 稀释涂布平板法 或稀释混合平板法 高压蒸汽灭菌锅高压蒸汽灭菌锅 消毒消毒 3 3 氮源 氮源 越慢越慢 4 4 直径 或大小 直径 或大小 二 选考题 请考生在第 30 31 两题中任选一题作答 如果多做 则按所做的第一题计分 作答时用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑 并写清小题题号 20112011 海南生物卷 海南生物卷 30 生物 选修 1 生物技术实践 15 分 许多植物含有天然香料 如薄荷叶中含有薄荷油 现用薄荷叶提取薄荷油 回答问题 1 薄荷油是挥发性物质 提取薄荷油时应选用 鲜 干 薄荷叶作原料 其原因是薄荷油是挥发 性物质 鲜薄荷叶才含薄荷油 2 用萃取法提取薄荷油时 采用的溶剂是 酒精 原理是薄荷油易溶于有机溶剂酒精中 用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时 在油水混合物中加入氯化钠的作用是使溶液分层 常用于分离油层和水层 的器皿是分液漏斗 分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是除水 除去固体硫酸钠的常用方法是 过滤 基因工程 生物技术的安全和伦理问题基因工程 生物技术的安全和伦理问题 1010 浙江卷 浙江卷 2 在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中 下列操作错误的是 A 第 14 页 共 20 页 A 用限制性核酸内切酶切割烟草茶叶病毒的核酸 B 用 DNA 连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C 将重组 DNA 分子导入原生质体 D 用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞 解析 本题考查基因工程的有关知识 基因工程的一般过程 用限制性核酸内切酶切割含目的基因的 DNA 分子 除草剂基因 和运载体 质粒 用 DNA 连接酶连接切割好的目的基因和运载体 重组 DNA 分子导入受体细胞 因为是植物可以说是原生质体 用相应的试剂和病原体帅选转基因细胞 用植物组织 培养技术抗除草剂的转基因烟草 表达 所以答案 A 1010 福建卷 福建卷 32 生物 现代生物科技专题 10 分 红细胞生成素 EPO 是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白 可用于治疗肾衰性贫血等疾病由于天然 EP0 来源极为有限 目前临床使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细胞生成素 rhEPO 期间要生产流程如右图 1 图中 所指的是 技术 2 图中 所指的物质是 所指的 物质是 3 培养重组 CHO 细胞时 为便于清除代谢产物 防止细 胞严物积累对细胞自身造成危害 应定期更换 4 检测 rhEPO 外活性需用抗 rhEPO 单克隆抗体 分泌单 克隆抗体的 细胞 可由 rhEPO 免疫过的小鼠 B 淋 巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成 答案 1 PCR 2 mRNA rhEPO 3 培养液 4 杂交瘤 解析 本题主要以人红细胞生成素生产为材料来考查基因工 程和细胞工程中动物细胞培养技术 制备单克隆抗体技术 获取 目的基因的方法有四种 从基因文库中获取 用 PCR 扩增技术 用反转录法 用化学合成法 由图以核 DNA 为模板获得目的基因 的方法可知 为 PCR 技术 进行反转录的模板是 mRNA 由题意可 知重组 CHO 细胞适用于生产重组人红细胞生成素 rhEPO 所以重 组 CHO 细胞能过表达出重组人红细胞生成素 rhEPO 或者红细胞 生成素 培养动物细胞是用液体培养基 即培养液 细胞从培 养液中吸收营养 并同时向培养液中排放代谢废物 当代谢废物 积累时会危害细胞 因此要不断更新培养液 制备单克隆抗体是 让淋巴 B 细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞 然后由杂交瘤细胞来分泌抗体 1010 全国全国 2 2 5 下列叙述符合基因工程概念的是 A B 淋巴细胞与肿瘤细胞融合 杂交瘤细胞中含有 B 淋巴细胞中的抗体基因 B 将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌 获得能产生人干扰素的菌株 C 用紫外线照射青霉菌 使其 DNA 发生改变 通过筛选获得青霉素高产菌株 D 自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其 DNA 整合到细菌 DNA 上 解析 A 属于动物细胞工程的内容 C 属于微生物的发酵工程的内容 D 自然状态下 一般不能自行形成 重组 DNA 分子 1010 广东卷 广东卷 22 新技术的建立和应用对生物学发展至关重要 下列技术 或仪器 与应用匹配正确 的是 A PCR 技术 扩增蛋白质 B 杂交瘤技术 制备单克隆抗体 C 光学显微镜 观察叶绿体的基粒 D 花粉离体培养 培育单倍体植物 解析 本题主要考查学生的理解能力 PCR 技术只能用来扩增核酸 不能用来扩增蛋白质 利用光学显 第 15 页 共 20 页 微镜无法观察到叶绿体 答案 BD 1010 天津卷 天津卷 7 26 分 14 分 下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线 图中 tetR表示四环素抗性基因 ampR表示氨苄青霉素抗性金银 BamHI HindIII SmaI 直线所示为三种限制酶的酶切位点 据图回答 1 图中将人乳铁蛋白基因插入载体 需用 限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因 筛选 含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含 的培养基上进行 2 能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是 填字母代号 A 启动子 B tetR C 复制原点 D ampR 3 过程 可采用的操作方法是 填字母代号 A 农杆菌转化 B 大肠杆菌转化 C 显微注射 D 细胞融合 4 过程 可采用的生物技术是 5 对早期胚胎进行切割 经过程 可获得多个新个体 这利用了细胞的 性 6 为检测人乳铁蛋白是否成功表达 可采用 填字母代号 技术 A 核酸分子杂交 B 基因序列分析 C 抗原 抗体杂交 D PCR 14 分 1 Hind 和 BamH 氨苄青霉素 2 A 3 C 4 胚胎移植技术 5 全能 6 C I 1 据图 仅将人乳铁蛋白基因切割出来 需要在人乳铁蛋白基因的左侧用 BanHI 切割 右侧用 HindIII 切割 当人乳铁蛋白基因和质粒连接成重组质粒后 TETR基因被人乳铁蛋白基因隔开 不是完整 的 而 anpR基因是完整的 所以筛选含有重组载体的大肠肝菌首先需要字含氨苄青霉素的培养基上进行 2 基因表达的调控序列在启动子上 3 将重组质粒导入动物细胞 常采用显微镜的方法 4 过程 的左侧是早期胚胎 右侧是代孕牛 过程 采用的生物技术是胚胎移植 5 将细胞培养为个体 利用了细胞的全能性 6 检测目的基因在手提细胞中是否表达 常采用抗原 抗体杂交技术 1010 江苏卷 江苏卷 18 下列关于转基因植物的叙述 正确的是 A 转入到油菜的抗除草剂基因 可能通过花粉传人环境中 B 转抗虫基因的植物 不会导致昆虫群体抗性基因撷宰增加 C 动物的生长激素基因转人植物后不能表达 第 16 页 共 20 页 D 如转基因植物的外源基因来源于自然界 则不存在安全性问题 答案 A 解析 本题考查了转基因技术的安全性问题 转入到油菜的基因 可以通过花粉传入环境中 A 项正确 由于植物与害虫间是相互选择的 转抗虫基因植物可使昆虫群体抗性基因频率增加 B 项错误 动物生长 素基因转入植物后也能表达 C 项错误 转基因技术的安全性问题 要通过验证才能得到证实 D 项错误 1010 江苏卷 江苏卷 27 8 分 下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点 圈 l 圈 2 中箭头表示相关 限制酶的酶切位点 请回答下列问题 1 一个图 1 所示的质粒分子经 Sma 切割前后 分别含有 个游离的磷酸基团 2 若对图中质粒进行改造 插入的 Sma 酶切位点越多 质粒的热稳定性越 3 用图中的质粒和外源 DNA 构建重组质粒 不能使用 Srna 切割 原因是 4 与只使用 EcoR I 相比较 使用 BamH 和 Hind 两种限制酶同时处理质粒 外源 DNA 的优点在 于可以防止 5 为了获取重组质粒 将切割后的质粒与目的基因片段混合 并加入 酶 6 重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 7 为了从 cDNA 文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因 将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突 变体 然后在 的培养基中培养 以完成目的基因表达的初步检测 答案 1 0 2 2 高 3 Sma 会破坏质粒的抗性基因 外源 DNA 中的目的基因 4 质粒和含目的基因的外源 DNA 片段自身环化 5 DNA 连接 6 鉴别和筛选含有目的基因的细胞 7 蔗糖为唯一含碳营养物质 解析 本题考查基因工程的限制性内切酶的作用特点 1 质粒切割前是双链环状 DNA 分子 所有磷酸基团参与形成磷酸二酯键 故不含游离的磷酸基团 从图 1 可以看出 质粒上只含有一个 Sma 的切点 因此被改酶切割后 质粒变为线性双链 DNA 分子 因每条链上含有一个游离的磷酸基团 因此切割后含有两个游离的磷酸基团 2 由题目可知 Sma 识别的 DNA 序列只有 G 和 C 而 G 和 C 之间可以形成三个氢键 A 和 T 之间可 以形成二个氢键 所以 Sma 酶切位点越多 热稳定性就越高 3 质粒抗生素抗性基因为标记基因 由图 2 可知 标记基因和外源 DNA 目的基因中均含有 Sma 酶 切位点 都可以被 Sma 破坏 故不能使用该酶剪切含有目的基因的 DNA 4 只使用 EcoR I 则质粒和目的基因两端的粘性末端相同 用连接酶连接时 会产生 质粒和目的基因自身连接物 而利用 BamH 和 Hind 剪切时 质粒和目的基因两端的粘性末端不同 第 17 页 共 20 页 用 DNA 连接酶连接时 不会产生自身连接产物 5 质粒和目的基因连接后获得重组质粒 该过程需要连接酶作用 故混合后加入 DNA 连接酶 6 质粒上的抗性基因为标记基因 用于鉴别和筛选含有重组质粒的受体细胞 7 将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体后 含有重组质粒的个体才能吸收蔗糖 因此 可利用蔗糖作为唯一碳源的培养基进行培养受体细胞 含有重组质粒的细胞才能存活 不含有重组质粒的 因不能获得碳源而死亡 从而达到筛选目的 1010 海南卷 海南卷 26 18 分 选修模块 3 现代生物科技专题 请回答胚胎工程和基因工程方面的问题 1 应用胚胎工程技术可以培育出 试管牛 试管牛的培育需经过体外受精 以 及在母体中发育和产出等过程 2 在 试管牛 的培育过程中 要使精子和卵母细胞在体外成功结合 需要对精子进行处理 使其 另外 培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期 该时期在显微镜下可观察到次级 卵母细胞和 3 通常奶牛每次排出一枚卵母细胞 采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞 常使用的激素是 4 利用基因工程可以获得转基因牛 从而改良奶牛的某些性状 基因工程的四个基本操作步骤是 基因表达载体的构建 和 若要获得的转基因牛分泌的 乳汁中含有人干扰素 则所构建的基因表达载体必须包括 某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子 和复制原点等 将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是 显微注射法 农杆菌转化法 为获得能大量产生人干扰素的转基因牛 该基因表达载体应 导入的受体细胞是 受精卵 乳腺细胞 26 18 分 1 早期胚胎培养 1 分 胚胎移植 2 分 2 获能 第一极体 每空 1 分 共 2 分 3 促性腺激素 其他合理答案也给分 2 分 4 获取目的基因 2 分 将目的基因导入受体细胞 2 分 目的基因的检测与鉴定 2 分 人干扰素基因 或目的基因 1 分 终止子 1 分 标记基因 1 分 显微注射法 1 分 受精卵 1 分 1010 浙江卷 浙江卷 4 下列关于动物细胞培养的叙述 正确的是 D A 培养保留接触抵制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞 B 克隆培养法培养过程上多数细胞的基因型会发生改变 C 二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的 D 恶性细胞系的细胞可进行付代培养 解析 本题主要考查细胞工程的有关知识 动物细胞培养可以分为原代培养 原代培养到一定程度后要进 行传代 因为细胞有接触抑制现象 当细胞接触时就会停止分裂 在细胞培养过程中进行的为有丝分裂 所以 培养出来的多数细胞基因型相同 但是细胞在培养过程中 传代次数也是有限的 一般为 50 次就会死亡 留 下来的细胞就是发生了癌变的细胞 遗传物质发生改变 具有不死性 但是仍保留接触抑制现象 所以还是要 传代培养 这个也就是人体中癌细胞会转移的原因 所以答案为 D 1010 浙江卷 浙江卷 30 苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡 研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟 虫基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中 培育出一批转基因抗螟水稻 请回答 1 染色体主要由 组成 若要确定抗螟基因是否已整合到水稻的某一染色体上 方法之一是测定该染色体的 2 选用上述抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到 F1 从 F1 中选取一株进行自交得到 F2 F2 的结果如下表 表现型 抗螟非糯性 抗螟糯性 不抗螟非糯性 不抗螟糯性 个体数 142 48 50 16 分析表中数据可知 控制这两对性状的基因位于 染色体上 所选 F1 植株的表现型为 第 18 页 共 20 页 亲本中抗螟非糯性水稻可能的基因型最多有 种 3 现欲试种这