2019年高考生物一轮复习考案14选修3现代生物科技专题含解析

1、考案14选修三 现代生物科技专题综合过关规范限时检测本试卷为非选择题。满分 100 分。考试时间 30 分钟。1. (20 分)PCR 技术是分子生物学实验室里的一种常规手段，其原理是利用DNA 的半保留复制，在试管中进行 DNA 的人工复制(如图所示),在很短的时间内，将 DNA 扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。导学号21963226第族._r3瞬童円上匸) )IEM样閱KNA引物勺A(1) PCR 的全称是 _多聚酶链式反应_ ,94C高温使 DNA 双链打开，这一步是打开 _氢键，称为一变性_。而这一过程在细胞内是通过一解旋酶实现的。(2) 当温度

2、降低时，引物与模板 _3_端结合，在_热稳定 DNA 聚合酶_的作用下，引物沿模板延伸，此过程中原料是_四种脱氧核苷酸_，遵循的原则是 _碱基互补配对_。(3)PCR 技术的必要条件除模板、原料、 ATP、酶以外，至少还需要三个条件，即液体环境、适宜的 温度和 pH ，前者由 PCR 仪自动调控，后者则靠 缓冲液来维持。(4)DNA 的复制需要引物， 其主要原因是_DNA 的复制不能从头开始， DNA 聚合酶只 能从引物的 3 端延伸 DNA 链_。引物的实质是 单链RNA 或者单链 DNA 分子_，若将 1 个 DNA 分子拷贝 10 次，则需要在缓冲溶液中至少加入2112个引物。解析打开

3、DNA 双链需破坏碱基对间的氢键；引物的游离端为5 端，即合成 DNA时从新链的 53端延伸，故引物需与模板的3端结合；PCR 所用液体环境需保障适宜的温度和 pH，其 pH 可借助缓冲液维持；DNA 复制不能从头开始，故必须提供引物。在DNA 分子扩增时，需要 2 种引物，由于新合成的链都需要引物作为复制的起点，故所需的 引物数目等于新合成的 DNA 链的数目，即 2X210 2 = 211 2。2. (20 分)随着科学技术的发展，人们可以根据人类的需求来改造生物的性状，在许多 领域取得了可喜的成果，如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，导学号 21963227母怙览愴怕取KONA井

4、于请据图（1）在基因工程中，如果的数量太少，常用PCR 技术来扩增。检测在中是否发挥作用的第一步是用 标记的目的基因做探针 来检测_mRNA_物质。要使血清白蛋白 基因在转基因奶牛的乳腺细胞中表达，应将其与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组。（2）到的过程叫做早期胚胎培养。（3）在胚胎发育过程中，囊胚时期的内细胞团将发育成幼体的各种组织。在植入前，要对所做的处理是同期发情处理_。母体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生_免疫排斥，这为胚胎在母体内存活提供了可能。是否就是试管动物？一不是请说明理由。 _试管动物是有性生殖_。（5）胚胎干细胞在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的应用价值。首先用免

5、疫 外科方法去掉囊胚外围的滋养外胚层，再将得到的细胞平铺于饲养层细胞上以防止分化，在高血清浓度条件下培养数天后，ES 集落开始形成，大约每隔7d 进行分散和重新平铺，分散的方法可以是微吸管机械分散，也可以用 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 _消化分散。目前已得到未分化状态、具正常双倍体核型及多向分化潜能的干细胞，已传三十多代并可冷冻_保存。在培养液中加入 分化诱导因子_，就可以诱导胚胎干细胞向各种不同类型的组织细 胞分化。解析（1）目的基因常采用 PCR 技术进行扩增。检测目的基因在受体细胞中是否发挥 作用的第一步是用标记的目的基因做探针来检测mRNA，即检测该基因是否发生转录。要使血清白蛋白基因在转基

6、因奶牛的乳腺细胞中表达，应将其与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组。（2）到的过程叫做早期胚胎培养。（3）在胚胎发育过程中，囊胚时期的内细胞团将发育成幼体的各种组织。在早期胚胎植入受体母牛前，要对受体母牛做同期发情处理， 母体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥，这为胚胎在母体内存活提供了可能。（4）试管动物是有性生殖，属于无性生殖，因此不属于试管动物。（5）动物细胞培养的过程中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将细胞分散。目前已得到未分化状态、 具正常双倍体核型及多向分化潜能的干细胞，已传三十多代并可冷冻保存。在培养液中加入分化诱导因子，就可以诱导胚胎干细胞向各种不同类型的组织细胞分化。3. （14

7、 分）回答下列有关基因工程的问题。 |导学号 21963228牛凱軌CDJLfi中挫凰人1姬那血漕白蛋白猜白蛋白JE因一鶯单纭皑利用大肠杆菌作为受体，可以将人生长激素基因导入其中，最后合成人生长激素（蛋白质)，从而大批量生产这种基因工程药物。(1)获取人生长激素目的基因的方法有两种。一是化学方法人工合成，二是先确定目的基因在细胞 DNA 分子上的位置，这叫 基因定位，然后用限制酶 从人体细胞内 分离。(2)基因工程中根据需要常对运载体质粒进行适当的改造。plJ702 是一种常用质粒(5.7kb,1 kb = 1000 对碱基)，限制酶 Sacl、SphI在 pIJ702 上分别只有一处识别序列

8、，如图1所示。DNA 连接酶图 2 显示含目的基因的 DNA 片段、限制酶 MunI和 EcoRI的识别序列(其中箭头所指部位为限制酶的切割位点，四种质粒的阴影部分表示标记基因)。据图 2 分析，不适合作为目的基因载体的质粒是_C.A .B 全都不适合C.D .(4)下列有关转基因技术与环境安全的叙述错误的是_B_。A .重组 DNA 的微生物在降解污染物的过程中可能会产生二次污染B 种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响C.植物转基因技术产生的基因可向其他植物扩散，影响生物的多样性D 转基因生物所带来的环境安全问题在今后有可能得到解决解析(1)获取人生长激素目的基因的方法有两

9、种：一是化学方法人工合成，二是先确定目的基因在细胞 DNA 分子上的位置，这叫基因定位，然后用限制酶从人体细胞内分离。(2)pIJ702 的长度为 5.7 kb，其中 SacI/SphI片段的长度为 0.6 kb，该片段被目的基因置换 后构成的重组质粒 pZHZ8，其长度为 6.7 kb，由此判断目的基因为6.7- (5.7 0.6) = 1.6 kb。以 SacI和 SphI切取的目的基因置换PIJ702 上 0.6 kb 的 SacI/SphI片段，构成重组质粒 pZHZ8(6.7 kb)，由此判断目的基因为_1.6_ kb。将目的基因和质粒重新连接的酶是门的基国MunI解切恂点 EcnR

10、 |将目的基因和质粒重新连接的酶是DNA 连接酶。(3)限制酶 MunI和 EcoRI的识别序列不同，但两者切割产生的黏性末端相同，因此运载体应该有限制酶MunI或 EcoRI的识别序列，但该序列不应该位于标记基因上。因此，不适合作为目的基因载体的质粒是。(4)重组 DNA 的微生物在降解污染物的过程中可能会产生二次污染，A 正确；种植抗虫棉可以减少农药的使用量，减少环境污染，但转基因植株可能会导致基因污染，进而影响生物多样性，B 错误；植物转基因技术产生的基因可向其他植物扩散，影响生物的多样性，C 正确；转基因生物所带来的环境安全问题在今后有可能得到解决，D 正确。4.(14 分)回答下列有

11、关微生物与基因工程有关的问题：|导学号 21963229(1)基因工程的第一步是获取目的基因，获取的方法包括从某种生物体细胞中分离 _和化学方法人工合成。如果要想获取人的胰岛素基因，只能用化学方法人工合成，具体的做法是从人体胰岛 B_细胞中获取胰岛素 mRNA，再通过逆转录过程即可获得目的基 因。(2)基因工程的第二步是将目的基因和运载体重组，重组时需要选择合适的限制酶和DNA 连接 酶。常用的运载体是细菌质粒 (如图 1 所示)，质粒中 ori 为质粒复制所必需的DNA 序列，启动子是使转录开始的一段DNA 序列，终止子是提供转录终止信号的DNA 序列。青霉素抗性基因作为_标记基因，以便于筛

12、选。质粒上还有多种限制酶的切点，若目 的基因上也有上述质粒中相应限制酶的切点，为避免目的基因自身的环化并能与图中质粒准(3) 基因工程的第三步是将重组质粒导入受体细胞，例如，转基因动物常用的受体细胞为_受精卵。(4) 基因工程的第四步是筛选出导入重组质粒的受体细胞。1如用大肠杆菌作为受体细胞，则该大肠杆菌中不应含有青霉素抗性基因，请阐述其原因？若含有则会干扰筛选 _。A.NdeI和 XbaIC.XbaIE.BamHIB.NdeI和 BamHID.PstI确重组，可选用的限制酶是2培养导入了重组质粒的大肠杆菌时，需配制培养基。该培养基除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物

13、质外，还应加入的物质有A 细胞分裂素B 琼脂C.噬菌体D .青霉素3培养基配制和灭菌时，灭菌与调节PH 的先后顺序是_先调节 PH 后灭菌_; 一般对配置的培养液采用 高压灭菌法灭菌。4微生物接种培养时，可采用两种方法。如图 2 为接种后微生物培养的效果图。那么获得图 A 效果的接种方法是_涂布法_，获得图 B 效果的接种方法是 划线法_。(5)与大肠杆菌相比，嗜热菌具有的特点是 AC 。(多选)A 对青霉素敏感B 对真核生物的亲缘关系更远C.细胞的 DNA 中，碱基 G 和 C 含量较高，较稳定D 没有菌毛和质粒解析(1)如果要获取目的基因， 可以采取的方法通常包括从细胞中分离和通过化学方法

14、人工合成。如果要想获取人的胰岛素基因，只能用化学方法人工合成，具体的做法是从人体胰岛 B 细胞中获取胰岛素 mRNA，再通过逆转录过程即可获得目的基因。(2)将目的基因和运载体重组时需要用同一种的限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA 连接酶连接。青霉素抗性基因作为标记基因。根据启动子和终止子的生理作用可知，目的基因应导入启动子和终止子之间。图中看出，两者之间存在于三种限制酶切点，但是由于XbaI在质粒不止一一个酶切位点，因此为使 PCR 扩增的目的基因重组进该质粒，扩增的目的基因两端需分别引 入 NdeI和 BamHI不同限制酶的识别序列。转基因动物常用的受体细胞最好用受精卵。(4)如用大肠

15、杆菌作为受体细胞，若大肠杆菌含有青霉素抗性基因则会干扰筛选，因此该 大肠杆菌中不应含有青霉素抗性基因。培养导入了重组质粒的大肠杆菌时，需配制培养基。该培养基除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应 加入的物质有琼脂和青霉素。培养基配制和灭菌时，先调节 PH 后灭菌。一般对配置的培养液采用高压蒸汽灭菌法灭菌。获得图 A 效果是均匀分布的，接种方法是涂布法；获得图 B 效果是线性分布，接种方法是划线法。(5)A、大肠杆菌和嗜热菌均属于细菌，对青霉素和四环素均敏感，A 正确；B、大肠杆菌和嗜热菌与真核生物的亲缘关系都很远，B 错误;C、由于嗜热菌适宜生存在高温条件下，

16、因此DNA 结构比较稳定，而 C 和 G 之间以 3 个氢键连接，A 和 T 之间以 2 个氢键连接，因此嗜热菌细胞的DNA 中碱基 G 和 C 含量较高，较稳定，C 正确；D、大肠杆菌和嗜热菌都有菌毛和质粒，D 错误。故选 AC。5.(18 分)回答下列有关细胞工程和生态工程的有关问题。I导学号 21963230(1)随着生物科技的进步，植物细胞工程作为一门新兴的生物技术，已经普遍应用于社会生产方方面面。1微型繁殖：植物组织培养技术不仅可BD_(多选)。以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快 速实现种苗的快速繁殖，选取植物 分生区或茎尖_(部位)进行组织培养可获得脱毒植株， 实现作物增产。2

17、神奇的人工种子： 人工种子就是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽_(至少答两种)等为材料，经过 人工薄膜包装得到的种子，人工种子在适宜条件下同样能够萌发长成幼苗。3作物新品种的培育：常规育种培育出一个可以稳定遗传的农作物优良品种，一般需要经过 56 年的连续筛选，而 单倍体育种可明显缩短育种年限；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(裂)_状态，因此容易产生突变。(2) 动物细胞培养技术是动物细胞工程技术的基础，动物细胞培养需要满足以下条件：无菌和无毒的环境、营养、温度和pH、气体环境。进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含 _95%空气加 5%C

18、0?的混合气体的培养箱中进行培养。(3) 地球需要我们运用生态工程对一遭到破坏_的生态环境进行修复和重建，生态工程所遵循的基本原理如下：物质循环再生原理_、物种多样性原理_、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理等。6. (14 分)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图 1、图 2 中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：|导学号 21963231BomiH 1RcilSmiA1订卞m SiiGGATCCAJATCA*GATCT AAGCTTC CTAG GA CTA(TCTAG -+囚師嵐抗桂羞因團1图2(1) 用图中质粒和冃的基因构建重组质粒，应选用BelI和_Hlnd_两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过DNA 连接 酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入经CaCI(Ca2+)_处理过的感受态的大肠杆菌中。(2) 为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加_四环素_。平板上长出的菌落，常用PCR 鉴定，所用的引物组成为