高考生物试题精选

2010年生物高考典型试题分析---生物工程考纲解读：生物工程已成为当今生物科学研究领域中最有生命力、最引人注目的前沿科学之一，它在农牧业、食品工业、能源开发、医药卫生等领域产生了巨大效益，在产生巨大作用的同时，也产生了部分负面影响。基因工程是生物工程中的重点和难点，其知识内容比较抽象和复杂，属于生物科学中的前沿科学。因此，在复习本部分内容时，要从多个角度去理解、比较各种概念，对于基因工程的成果与发展前景，可通过浏览与分析、讨论与归纳、提出并总结问题的方法进行复习。本部分内容与必修模块的细胞分裂、分化和遗传变异等知识联系密切，所以复习时要前观后联形成知识网络，并掌握好各知识点。从近几年各地的高考试卷分析来看，一些社会热点和一些高科技知识逐渐成为高考的热点，如以动植物育种、医学诊断与治疗为背景考查基因工程中所使用的操作工具、基本过程及所涉及到的酶的作用特点，以单克隆抗体的制备为背景考查动植物细胞融合、动植物细胞培养的特点及单克隆抗体的应用。克隆技术、细胞工程、胚胎干细胞在生产、生活及医疗上的应用等问题频繁出现在近几年的高考试题中，这些题目具有引导和鼓励学生关心社会、关心人类、关心未来的导向功能，因此在复习时要注意这些知识的收集整理，拓展知识面。一．基因工程与蛋白质工程：酶切位点与片段（双酶切问题：双酶切形成的末端怎样粘合、粘合之后是否有原来的酶切位点、为什么要采用双酶切等；酶切片段的筛选与连接）、5次检测（每个过程都存在检测问题，如：目的基因检测、目的基因是否形成重组的检测、是否导入重组质粒的检测、目的基因是否表达的检测、生物学活性的检测）、3个工具与四个步骤的具体应用（针对不同的生物，如：双子叶植物、单子叶植物、动物与微生物具体怎样操作），建议适当了解基因工程的最新发展方向（反义技术：导入一个基因抑制原来的基因表达；正义技术：导入一个基因表达新的性状），并做好与高中教材的合理结合（切入点问题）。蛋白质工程要了解其本质，以及与基因工程的区别，会叙述！例题1：降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如下图。在此过程中发现，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题：（1）Klenow酶是一种________酶，合成的双链DNA有________个碱基对。（2）获得的双链DNA经EcoRⅠ（识别序列和切割位点-G↓AATTC-）和BamHⅠ（识别序列和切割位点-G↓GATCC-）双酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。①大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它_________________________。②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是___________________________。③要进行重组质粒的鉴定和选择，需要大肠杆菌质粒中含有_______________。（3）经DNA测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可能的原因是_______________。（4）上述制备该新型降钙素，运用的现代生物工程技术是____________________。参考答案：（1）DNA聚合酶126（2）①繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少（2分）②保证目的基因和载体定向连接（或防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接）（2分）③标记基因（3）合成的核苷酸单链仍较长，产生缺失碱基的现象（4）蛋白质工程例题2：基因敲除是应用DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。通常意义上的基因敲除主要是应用DNA重组原理，用设计好的DNA片段替代动物细胞内的基因片段，从而达到基因敲除的目的。运用基因重组进行基因敲除依然是构建基因敲除动物模型中最普遍的使用方法，其基本原理如下图所示。请回答下列问题：（1）在把与靶基因序列同源的目的基因导入受体细胞前，应选择一个合适的▲与之结合，在这过程中所需要的工具是▲和▲。（2）如果要获得一只含目的基因的小鼠，则选择的受体细胞应该是▲，基因导入该细胞时，可以用▲等方法。（3）上述途径获得的动物，其后代是否都含目的基因。为什么?_________▲_____参考答案：（1）运载体限制性内切酶DNA连接酶（2）受精卵显微注射法（或病毒感染法）（3）否，在形成生殖细胞时等位基因会发生分离(2分)例4、下表为通过基因工程技术应用植物生产的一些药物，这些植物又称为生物反应器。生物反应器可以取自不同的生物，其中以微生物居多，但植物与动物反应器正在成为研究的热点。请分析并回答问题：药物名称基因来源应用范围应用植物核糖体抑制蛋白玉米抑制HIV复制烟草抗体小鼠多种用处烟草生长激素鲑鱼促进生长烟草干扰素人抗病毒芜菁（1）在将目的基因导入植物受体细胞时，一般需先将其与载体结合，常用的载体质粒外还有_______等,在检测受体细胞中是否已经导入目的基因时,也常常要借助于载体上___________基因的表达。（2）从抑制HIV复制的药物名称分析，该药物的功能可能时抑制________。从表中所列药物的化学本质分析，这些药物都可以与__________试剂发生颜色反应。（3）为了获得具有外援基因的纯合子，常常将获得外援基因的植物进行__________，以使新遗传性状能够稳定遗传。获得大批转基因应用植物的方法是_____________。（4）为了使T淋巴细胞在体外产生大量的干扰素，有人进行了实验，可是当将T淋巴细胞在体外培养繁殖了几代后，细胞分裂就停止了。请你简述以小鼠和人的T淋巴细胞为实验（1）在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”。这些“种子”是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过_________________而获得的。这项技术的理论基础是______________。（2）从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现______________________________规律；影响紫草素产量的因素是_____________________和________________________。（3）在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是_________和__________。参考答案：（1）脱分化（或脱分化形成愈伤组织）细胞的全能性（2）S型增长细胞数量细胞所处的生长期（3）保证氧气供应充足使细胞与培养液充分接触例题4：有性生殖的生物产生后代需进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：(1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是。(2)若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是，这种育种方法的优点是。(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和效应B淋巴细胞，则d细胞特点是。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有的特点。生产上一般不能通过直接培养效应B细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是。(4)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。顺序是(2分)参考答案：(1)大于800lx光照(2)植物细胞的全能性克服了远源杂交不亲和的障碍(3)既能无限繁殖，又能产生特定的抗体特异性强、灵敏度高、化学性质单一(答出两个可得1分)效应B细胞高度分化，不能增殖(4)(2分)三．胚胎工程：干细胞技术（ES细胞；iPS细胞：皮肤诱导干细胞等）、胚胎嵌合体（性腺导入目的基因、乳腺细胞导入目的基因）、胚胎分割等，胚胎发育与胚胎工程技术的一般方法！例题1：下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请据图作答：（１）胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的。对胚胎进行分割时，要特别注意将均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看作动物的方法之一。（２）①过程分割出的少量胚体细胞用来做性别鉴定，该技术常采用的方法是。（３）通常胚胎干细胞可以从（写出两种方法）中分离得到。（４）早期胚胎中的胚胎干细胞，不仅可以被应用于哺乳动物胚胎性别鉴定，还可被应用等领域。参考答案：（1）桑椹胚或囊胚内细胞团无性繁殖（或克隆）（2）用基因探针进行DNA杂交（3）早期胚胎、原始性腺（4）治疗人类的某些顽疾（如老年痴呆症、糖尿病等）（或ES细胞体外诱导分化培育出人造组织器官用于器官移植、研究体外细胞分化等，答到一点即给分）。例题2：2007年11月14日，美国科学家ShoukhratMitaLipov，在《自然》杂志上发表论文，宣布他运用传统的体细胞核移植技术成功得到恒河猴的克隆胚胎，这意味着克隆人胚胎即将出现。2007年11月20日，日本学者ShinyaYamanaka和美国学者JamesThomson分别在《细胞》和《科学》杂志上发表重量级论文，他们用逆转录病毒为载体，将四个不同作用的关健基因间接转入体细胞内，令其与原有基因发生重组，然后让体细胞重新返回到“生命原点”变成一个诱导多能性干细胞（iPS细胞），iPS细胞具有类似胚胎干细胞（ES细胞）的功能，整个实验的基本步骤如下图。具有胚胎干细胞的特性。得知此消息后，“多利羊之父”IanWilmut随即宣布放弃用体细胞核移植技术研究胚胎干细胞．他认为此种新方法才是今后治疗疑难病症的关键。(1)传统的细胞核移植技术中，受体卵母细胞处于时期，并需要对受体细胞做处理。(2)上述材料中“以逆转录病毒为载体”，但逆转录病毒的核酸为RNA，不能直接携带目的基因，主要原因是。因此需要将目的基因进行何种处理，才可以与病毒RNA重组：。(3)让体细胞回到“生命原点”，帮助其恢复，类似于植物组织培养中的过程。(4)诱导多能性干细胞（iPS细胞）在功能上具有。(5)中国政府对于“克隆人”的态度是。该项技术相对于直接从早期胚胎中分离获得胚胎干细胞（ES细胞）技术，最大的优点是。参考答案：（1)减数第二次分裂中期去核(2)人的基因为双链DNA，逆转录病毒的RNA是单链(2分)以其中一条链为模板合成单链RNA(3)全能性脱分化(去分化)(4)发育的全能性（5）禁止生殖性克隆人；不反对治疗性克隆(2分)可以避免克隆人体胚胎带来的社会伦理问题等。例3：英国纽卡斯尔大学约翰·伯恩教授领导的研究小组07年3月24日宣布，他们已从人的皮肤细胞中提取出细胞核，然后将其植入几乎被完全剔除了遗传信息的牛卵细胞中，从而培育出半人半兽混合胚胎(如右图)。该胚胎在三天时已含有三十二个细胞，研究人员希望它能继续生长到六天，再从胚胎中取出干细胞供研究使用，这将有助于了解包括中风、糖尿病等多种疾病的肇因，并进而研发治疗方法。英国两个研究组织还表示：一旦干细胞培育成功，他们注：图片来自：金羊网（08年4月3日）（1）题中所述研究涉及的生物工程技术有、。（2）有人担心此项研究会培育出“牛头人身”式的怪物，而有人认为不可能，你的观点是，理由是。（3）与完全用人细胞来进行体细胞核移植培育干细胞相比，此项研究突出的意义是。（4）混合胚胎的基因组成有99％以上都是人类的，只有不到1％是牛的，这1％的牛基因位于。（5）我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究，请你谈谈为什么要反对生殖性克隆？（至少写出两条理由）_________________________________________。参考答案：（1）核移植技术胚胎的早期培养（注：答“细胞培养”不得分）（2）不可能生物的多数性状是受细胞核中染色体上的DNA控制的（或答：可能细胞质中线粒体上也有DNA，能够控制生物的性状）（3）可有效缓解研究用人类卵细胞供应不足的难题（4）卵细胞细胞质中的线粒体（答：“卵细胞细胞质”不得分）例题4：美英两位科学家因利用“基因靶向”技术使小鼠体内的特定基因失去活性，培育出研究价值极高的“基因敲除小鼠”而获得2007年度诺贝尔生理学或医学奖。“基因靶向”技术是指利用分子生物学的原理和方法对生物体外源DNA进行定向修饰，并使修饰后DNA与基因组同源序列发生重组，将其所携带的经过改造的遗传信息传给子代生物体的过程（如下图）。据图回答下列问题：（1）为了能筛选打靶重组的产物，打靶载体的构建必须具有。（2）ES细胞来自第3.5d小鼠囊胚中的细胞，它在功能上具有发育的。（3）常用（方法）将中靶ES细胞注射到同种动物的囊胚中，胚胎发育成嵌合体。为保证胚胎移植能够成功，首先需对代孕鼠，此外，胚胎移植的生理学基础还包括：①早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，为胚胎的收集提供可能；②受体对移入子宫的外来胚胎，③供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但。（4）已知ES细胞供体小鼠（野生型）、嵌合体小鼠的染色体组成如图，请用杂交图解表示从胚胎干细胞转化到获得目的基因的纯合子（突变小鼠），配合基因检测，最少需要几代。参考答案：（1）标记基因（2）内细胞团全能性（3）显微注射法用促性腺激素进行同步发情处理不发生排斥反应供体胚胎的遗传特性不受任何影响（4）如下图（3分，或不划小鼠，但需写出表现型）四．生态工程：生态工程尤其要关注，如农村综合发展（与社会主义新农村思路吻合的，苏南模式为环境综合整治，如：小区的人工湖泊的富营养化、水污染等；苏北的新型农业生产模式，如：人工鱼塘、温室花卉等综合型类似桑基鱼塘模式等）、湿地的保护与恢复（浮床、湿地植被、养殖）、物种入侵、人工生态系统（人工生态农业、人工鱼塘）与其他生态恢复工程（矿区、小流域整治等）等！（如太湖蓝藻问题，可以从从淤泥整治、池底藻类孢子越冬期控制与春季复苏、夏季的温度和光照对藻类繁殖影响、以及投放以浮游藻类为食的植食性鱼、围网减少等方面考查！）参考例题：例题1：下图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，用作物饲料养猪、养鸭，用稻秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答：（1）该生态系统模式的设计充分体现了_____________________等原理。（2）生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，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。（3）生产的大米无公害的原因是。（4）蘑菇在该生态系统的成分中属于，如图示，在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，试分析其增产的原因。。（5）生态农业设计是生态农业建设实施的前提和依据。某研究性课题小组在分析调查当地农业生产实际情况的基础上，设计了一个良性循环的农业生态系统。假如你是该小组成员，你认为这个设计应包括哪些方面的内容？参考答案：（1）物质循环再生、整体性、系统学和工程学（2）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。（合理地调整生态系统中的能量流动关系，提高能量利用率，减少环境污染）（3）减少了化肥和农药的使用量，减轻了对水稻的污染（4）分解者蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强。（5）Ⅰ研究设计合理的食物链组成，实现生态系统能量的多级利用和物质的循环再生；Ⅱ设计合理的生态系统结构以提高整个生态系统的总体功能的效率；Ⅲ绘出生态系统的结构模式图；Ⅳ写出设计报告等。例题2：某研究小组分别对一片玉米田、一片荒地和一个湖泊在单位时间内的光合作用效率进行了测定，测得数据如下表（单位：J/cm2·a）生态系统类型所测项目玉米田荒地湖泊入射太阳能2043.0471.0118872.0收获的全部有机物25.34.95111.3呼吸散失的热量7.70.8523.7请根据表中数据，对这三个生态系统进行比较：（1）上述三个生态系统中，对太阳能利用率最高的是。（2）若上述玉米田、荒地两个生态系统中的绿色植物固定了等量的太阳能，则在单位时间内，哪一个生态系统的（净）生物量更多？答：。（3）在计算入射太阳能时，生态学家们通常是按照太阳能到达地面或湖面的量来计算的。这种计算方法对哪一个生态系统造成的误差最大？为什么？答：。（4）该研究小组对该湖泊生态系统进行调查后发现，湖泊的水体富营养化程度非常严重，淡水湖泊藻类正严重爆发。研究小组提出了二套治理方法：一是人工打捞结合投放大量化学杀藻剂紧急处理；二是采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法。根据上述材料，回答下列问题：①杀藻剂处理水华与生物修复的方法相比，主要缺点是（写出二点）。②生物修复系统构建后，种间关系发生的主要变化是。③挺水植物在生物修复过程中的主要作用是（至少写出二种）该修复系统经过一段时间运行后，群落结构趋于稳定，这个过程中群落的变化类型属于。参考答案：（1）玉米田（2）荒地（3）湖泊（1分），因为光合作用生物大多数生活在水层下，而太阳入射到达这些生物体之前经过了一定的水层，水层反射或吸收了相当多的太阳能。所以，产生的误差最大（1分）。（4）①造成二次（化学）污染、持续时间和效果较短②大型挺水植物与藻类竞争、鱼捕食藻类③吸收营养，降低水体富营养化的程度、遮蔽阳光，影响藻类生长、繁殖、分泌某些代谢产物抑制藻类繁殖（任意写出其中二点）次生演替。例题3：举办“绿色奥运”是北京向世界的承诺。“绿色”的含义除了包括城市绿化、绿色生活方式与消费理念外，还应包括尊重自然、珍惜生命，追求天人合一的生态伦理道德等。“绿色城市”需要尊重科学，走和谐发展的道路。（1）近年来城市的绿地总面积和人均绿地面积在逐年上升。在这个过程中，北京市相关部门从世界各地引进各类植物达几百种之多。你认为大量引进非本地树种、草种，可能会产生的后果是。（2）近年来，北京许多地方出现了大量的过于注重一次性成型的绿色景观，忽视了生物多样性的保护，致使这些景观维护费举高不下。为了解决这一问题，专家指出，应尽可能保持景观带的生物多样性。你认为保护生物多样性应在、、三个层次上采取保护战略和保护措施。（3）建立生态农业，可以较好地解决农业污染问题。北京效区的窦店村早年被作为农业现代化的试点后，实施了以沼气工程为中心的物质多级和循环利用工程：作物秸杆用来生产食用菌和饲料；人、畜粪尿作为原料生产沼气；沼液用物水产养殖业；沼渣为“绿色农产品”—“无公害蔬菜”施肥和喂养家禽等，从而达到了物质利用的良性循环。①、该农业生态工程的建立遵循了、、原理（写三种）。②、食用菌在生态系统中所属的成分是，沼气池在建设时必须注意具有良好的，因为产生沼气的微生物的代谢类型为。③、从能量流动的角度看，建立该生态系统的最终目的是。参考答案：(1)本地物种的生存受到威胁（2）基因物种生态系统（3）①物质循环再生原理、物种多样性原理、整体性原理②分解者密封性厌氧型③设法调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人有利的部分例题4：啤酒是我们日常生活中最常见的饮料之一。在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程，回答以下问题：（1）具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。步骤2：制备选择培养基。在基本培养基的基础上，注意和，加琼脂后灭菌，制成固体平板。步骤3：将紫外照射后的菌液稀释涂布平板。步骤4：根据筛选出突变菌。（2）上述步骤2、3和4的依据分别是。（3）酿酒过程中，经检测活菌数量适宜但却不产生酒精，应采取的措施是。（4）为研究发酵罐中酵母菌的生长状况，常要取样统计分析，并测定pH值，判断取样先后顺序的主要依据是。（5）小麦脱粒以后还有大量的麦秆，主要成分为木质素、纤维素和半纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是其。请提出解决该问题的方法。（列举两种方法。2分）参考答案：（1）添加高浓度蔗糖（葡萄糖）调低pH值是否能在选择培养基上生长（2）提供高糖和酸性的筛选环境；获得单菌落；能生长代表该菌落具有耐高糖和耐酸的特性。（3分，每选对1个给1分）（3）隔绝空气（4）pH值的大小，pH值越小取样时间越靠后（5）缺乏相应分解酶系（或缺乏纤维素酶和半纤维素酶）。在酵母菌中转人分解酶系相关基因；利用酶或微生物分解麦秆；利用物理和化学方法分解麦秆；将酵母菌与其他能分解麦秆的微生物混合发酵。（答对任意两项得2分）4．关注评价：评价克隆、育种技术、转基因技术、生物武器等等；同时要关注生态工程建设，了解周边的生态事件，认识到诸如三聚氰胺、瘦肉精、苏丹红等可能带来的危害，认识到人们的各种社会行为的生物学影响！参考例题：例题1：A．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，可以在相对寒冷的环境中生长。下图是转基因抗冻番茄的培育过程示意图。（1）若图中Ⅱ是科学家构建的鱼抗冻蛋白基因的表达载体，则该基因表达载体的组成通常应包括▲等。（2）科学家常采用▲法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用▲技术检测目的基因是否插入了番茄的基因组。（3）在转基因番茄食用过程中，在食物安全方面可能会出现什么问题？（列举两点）答：▲。（4）多聚半乳糖醛酸酶（PG酶）可将成熟的番茄果实细胞壁中的多聚半乳糖醛酸降解为半乳糖醛酸，从而导致果实软化。抑制PG酶的活性可以延长番茄果实储藏期，请用文字描述采用蛋白质工程技术降低该酶活性的一般过程。参考答案：（1）目的基因、启动子、终止子、标记基因(答全得1分，1分)（2）农杆菌转化