高考生物一轮综合测评七现代生物科技专题试题含解析新人教版

高考生物一轮综合测评七现代生物科技专题试题含解析新人教版

综合测评(七)　现代生物科技专题 测试时间：90分钟　满分：100分 范围：选修3‎ ‎1．(10分)(2012·福建普高毕业班质检)人外周血单核细胞能合成白介素2(IL－2)。该蛋白可增强机体免疫功能，但在体内易被降解。研究人员将IL－2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因，并在酵母菌中表达，获得具有IL－2生理功能、且不易降解的IL－2－HSA融合蛋白。其技术流程如图。请回答：‎ ‎(1)培养人外周血单核细胞的适宜温度为________ ℃；图中②表示________过程。‎ ‎(2)表达载体1中的位点________，应为限制酶BglⅡ的识别位点，才能成功构建表达载体2。‎ ‎(3)表达载体2导入酵母菌后，融合基因转录出的mRNA中，与IL－2蛋白对应的碱基序列不能含有________(起始、终止)密码子，才能成功表达出IL－2－HSA融合蛋白。‎ ‎(4)应用________杂交技术可检测酵母菌是否表达出IL－2－HSA融合蛋白。‎ 答案：(1)37(或36.5±0.5)　反(或逆)转录 ‎(2)a ‎(3)终止 ‎(4)抗原—抗体 解析：(1)人体的体温是‎37 ℃‎左右，因此培养人体细胞的最适宜温度就是‎37 ℃‎。由mRNA到cDNA过程是逆转录过程。‎ ‎(2)根据图解可知目的基因的两端分别是由限制酶EcoRⅠ、BglⅡ切割的，一般用同一限制酶切割才能形成相同的黏性末端，表达载体1中的位点a具有EcoRⅠ的识别位点，因此位点a应为限制酶BglⅡ的识别位点，才能成功构建表达载体2。‎ ‎(3)mRNA中如果含有终止密码子，则会导致翻译终止，不能合成出目的蛋白。‎ ‎(4)抗原、抗体的结合具有特异性，抗原—抗体杂交技术可以迅速检测出酵母菌是否表达出IL－2－HSA融合蛋白。‎ ‎2．(9分)(2012·江西盟校二联)马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染后导致产量大幅下降，培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答。‎ ‎(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，培养基中添加生长素和细胞分裂素，诱导离体细胞经过________和________完成组织培养过程，从而形成脱毒苗。此过程说明植物细胞具有________。‎ ‎(2)为获得抗病毒的马铃薯植株，往往采用转基因技术，将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内。其过程大致如下图所示。‎ ‎①上述过程中，将目的基因导入马铃薯细胞使用了________法。该方法先将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的________上，然后通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞的________上。导入农杆菌时，首先要构建基因表达载体，这里需要的工具酶有________________，还要用________处理土壤农杆菌，使之转变为感受态，然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。‎ ‎②该转基因马铃薯产生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有目的基因。‎ 答案：(1)脱分化　再分化　全能性 ‎(2)①农杆菌转化　T－DNA　染色体DNA　限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA连接酶　Ca2＋　②不一定 解析：(1)植物组织培养的理论基础是细胞的全能性，在其过程中，离体组织细胞需要经过脱分化和再分化过程。‎ ‎(2)分析图示可知：采用了农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞中，此方法将目的基因连接到了质粒的T－DNA上后，将其插入到植物染色体DNA上；构建基因表达载体时，需要限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA连接酶，还要用Ca2＋处理土壤农杆菌，使之转变为感受态，完成转化过程；目的基因只整合到了同源染色体的一条染色体上，转基因植株相当于是杂合子，其产生的配子中不一定含有目的基因。‎ ‎3．(8分)(上海卷)分析有关基因表达的资料，回答问题。取同种生物的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如图。‎ ‎(1)基因1～8中有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因最有可能是基因______。‎ ‎(2)上图所示细胞中功能最为近似的是细胞______。‎ A．1与6　　　　　　　　 B．2与5‎ C．2与3 D．4与5‎ ‎(3)判断图中细胞功能近似程度的依据是____________________。‎ ‎(4)现欲研究基因1和基因7连接后形成的新基因的功能，导入质粒前，用限制酶切割的正确位置是______。‎ ‎(5)如图是表达新基因用的质粒的示意图，若要将新基因插入到质粒上的A处，则切割基因时可用的限制酶是______。‎ A．HindⅢ B．EcoRⅠ C．EcoB D．PstⅠ ‎(6)新基因与质粒重组后的DNA分子导入受体细胞的概率很小，因此需进行______，才能确定受体细胞已含有目的基因。‎ ‎(7)在已确定含有目的基因的受体细胞中，若质粒的抗青霉素基因缺失了两个碱基，将这样的受体细胞接种到含有青霉素的培养基上，该细胞中可能出现的结果是______(多选)。‎ A．抗青霉素基因不能转录 B．基因1和7没有表达 C．基因1和7不能连接 D．质粒上的酶切位置发生改变 答案：(1)2　(2)A　(3)表达的相同基因最多，差异表达的基因最少　(4)B　(5)C　(6)筛选　(7)BD 解析：无论是何种细胞，都要合成出核糖体蛋白质，所以在8种基因中所有细胞都表达的基因最可能是控制核糖体蛋白质的基因。‎ 从图中可以看出，7种细胞中，1和6表达的相同基因最多，细胞 1表达的基因是1～5，细胞6表达的基因是2～5，所以这两种细胞的功能最为接近。‎ 将基因1和基因7连接起来以后，要将它们作为目的基因与质粒重组，需要对新的组合基因的两端进行切割，在两端形成黏性末端才能与质粒进行重组。形成重组质粒以后，在图中的Eco B的切割处切割，才会将重组质粒插入A区域。重组质粒导入受体细胞受到多方面因素的影响，所以导入的概率较低，需要对受体细胞进行筛选才能获得满足需要的细胞。‎ 如果质粒的抗青霉素基因缺失了两个碱基，则抗青霉素基因发生了变异，无法表达出抗青霉素的物质，使导入目的基因的受体细胞不能在含有青霉素的培养基中生存，则基因1和基因7也无法表达。另外，当抗青霉素基因缺失了两个碱基以后，可能在该基因区域出现能被限制酶识别的碱基序列，使酶切位置发生改变。‎ ‎4．(12分)(2012·江西南昌一模)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答：‎ ‎(1)制备单克隆抗体过程中要用到________和________技术。‎ ‎(2)在B淋巴细胞内DNA合成有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤所阻断。而骨髓瘤细胞的DNA合成没有S途径。‎ ‎①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。‎ ‎②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是________。‎ ‎③培养杂交瘤细胞的条件包括：无菌、无毒的环境、营养、________、________。‎ ‎(3)哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能，这是因为__________________________________；在胚胎移植技术中收集到胚胎后要进行________、________以及移植后的检查等步骤；胚胎移植时可利用激素对受体进行________处理，使受体处于适合的生理状况；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。‎ ‎(4)为了更多地生产出人HCG，有人构思采用胚胎分割技术，把一个胚胎分割成很多份数，进而培育出大量相同的转基因牛。你认为这种方法可行吗？为什么？‎ ‎________，_________________________________。‎ 答案：(1)动物细胞培养　动物细胞融合 ‎(2)①氨基嘌呤 ‎②能无限增殖并分泌特异性抗体 ‎③温度和pH　气体环境 ‎(3)早期胚胎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　检查　培养或保存　同期发情　免疫排斥 ‎(4)不可行　因为胚胎分割的份数越多，操作难度会越大，移植的成功率也越低。‎ 解析：(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。‎ ‎(2)①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的氨基嘌呤具有筛选杂交瘤细胞的作用。②杂交瘤细胞的特点是能无限增殖并分泌特异性抗体。③培养杂交瘤细胞的条件包括：无菌、无毒的环境、营养、温度和pH、气体环境。‎ ‎(3)哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能，这是因为早期胚胎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；在胚胎移植技术中收集到胚胎后要进行检查、培养或保存，胚胎移植时要对受体进行同期发情；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。‎ ‎(4)如果把一个胚胎分割成很多份数，移植的成功率也越低。‎ ‎5．(11分)请回答：‎ ‎(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的__________，繁殖种苗的速度__________。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部__________。‎ ‎(2)把试管苗转到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免__________的污染。‎ ‎(3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗__________，而与__________配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是__________(脱落酸、2，4D)。‎ ‎(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是__________，单株鲜重的变化趋势是____________。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量______(能、不能)满足自身最佳生长的需要。‎ ‎(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应______(降低、增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。‎ 答案：(1)遗传特性　快　遗传信息 ‎(2)微生物 ‎(3)生根　细胞分裂素　2，4D ‎(4)逐渐减小　先增加后下降　不能 ‎(5)降低 解析：本题主要考查植物的微型培养技术。(1)植物的组织培养属于无性繁殖 ‎，可以保持亲本的遗传特性，而微型繁殖技术需要的材料少，有利于快速大量繁殖；叶肉细胞具有该植物的全套遗传信息，在适宜条件下培养，一个叶肉细胞即可发育成完整植株。(2)组织培养过程中应避免微生物的污染，以防止造成组织块的腐烂。(3)在微型繁殖过程中，单独使用一定浓度的生长素可以诱导生根，而与细胞分裂素以一定的浓度配比混合使用时能促进生芽。(4)分析图中曲线可以看出，试管苗光合作用强度随培养基蔗糖浓度的增加而逐渐减弱，单株鲜重先增加而后下降；图中曲线显示试管苗的单株鲜重在一定范围内随培养基中蔗糖浓度的增加而增大，说明试管苗光合作用产生的有机物不能满足自身最佳生长的需要。(5)图中曲线显示，试管苗的光合作用强度随培养基中蔗糖浓度的增大而减弱，因此适当降低培养基中蔗糖浓度，可以增强光合作用强度，以提高其自养能力。‎ ‎6．(8分)甲流(H1N1)在世界各地大面积蔓延，有些国家还出现了死亡病例。科学家已经分离出H1N1病毒(一种RNA病毒)。某制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲流的抗体，请据图回答有关问题：‎ ‎(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自感染病毒的人体内的______细胞，促进d过程的常用诱导剂是________________。‎ ‎(2)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成__________种类型的C细胞，因此需用培养基筛选出________________(填特点)的D细胞用于培养。D细胞的名称是______________。‎ ‎(3)理论上，注射了抗体的人不能长期对甲流免疫，试分析原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(4)不同种动物的体细胞融合，相比诱变育种和杂交育种方法，具有________________________等突出的优点。‎ ‎(5)请说明单克隆抗体的主要作用______________________________。‎ 答案：(1)B淋巴细胞(效应B)　聚乙二醇(PEG)(灭活的病毒)‎ ‎(2)3　既能无限增殖又能产生特异性抗体　杂交瘤细胞(杂交细胞) ‎ ‎(3)引起甲流的病毒不断发生变异(意思相同则可) ‎ ‎(4)目的性强；突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能 ‎(5)作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物(意思相同即可)‎ 解析：(1)由于本题的目的是制备用于预防和治疗甲流的单克隆抗体，所以B细胞只能是取自感染H1N1病毒的动物或人体内的B淋巴细胞，经诱导剂聚乙二醇或灭活的病毒等诱导融合，得到的杂交瘤细胞才能用于生产预防和治疗甲流的单克隆抗体。(2)仅考虑两个细胞的融合，则可形成A细胞—A细胞、B细胞—B细胞、A细胞—B细胞3种类型的C细胞，为了从中筛选出A细胞—B细胞，必须用特定的选择培养基进行筛选，筛选出的D细胞(杂交瘤细胞)既能无限增殖又能产生特异性抗体。(3)因为单链RNA容易发生变异，‎ 一旦变异后体内的记忆细胞和抗体就不能对其发挥作用。(5)单克隆抗体可用于诊断疾病、药物导向治疗等方面。‎ ‎7．(7分)下图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800 lx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细胞形成杂交植株的原理是___________________________________________________________________________________________，这种育种方法的优点是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞的特点是______________________________________________________________________________________________。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B淋巴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的制备过程的顺序连接起来。顺序是__________。‎ 答案：(1)将含融合细胞的培养液放在大于800 lx的光照下培养 ‎(2)植物细胞的全能性　克服不同生物远缘杂交的障碍 ‎(3)既能无限增殖，又能产生特定的抗体　特异性强、灵敏度高　B淋巴细胞在体外培养条件下不能无限增殖。‎ ‎(4) ‎ 解析：由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800 lx时都不能生长，想筛选HhRr杂种细胞，其简便的筛选方法是在大于800 lx的光照下培养；植物体细胞杂交能培育成杂种植株的原理是植物细胞的全能性，它的优点是克服远源(缘)杂交的障碍；单克隆抗体制备的过程是 ‎8．(12分)(2011·山东理综)胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。‎ ‎ (1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是__________；从良种公牛采集的精子需__________后才能进行受精作用。‎ ‎(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供__________气体以维持__________。‎ ‎(3)图中过程A称为__________，它在胚胎工程中的意义在于________________________________________________________________________。‎ ‎(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方式是__________；获得转基因母牛后，如果______________________即说明目的基因已经表达。‎ 答案：(1)使卵母细胞成熟(或：使卵母细胞获得受精能力)　获能 ‎(2)CO2　培养液(基)的pH ‎(3)胚胎移植　提高优良母畜的繁殖率 ‎(4)显微注射法　牛奶中含有人类白细胞介素(或：牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)‎ 解析：本题综合考查胚胎工程和基因工程的知识。(1)人工采集的卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获能的精子完成受精，同理，在体外受精前，要对精子进行获能处理。(2)体外培养受精卵所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢必需的，CO2的主要作用是维持pH稳定。(3)把早期胚胎移入受体母牛子宫的过程称为胚胎移植，意义在于可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(4)基因工程中把目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法；获得基因表达产物即母牛的乳汁中含有人类白细胞介素说明目的基因已经表达。‎ ‎9．(13分)(2012·陕西宝鸡质量检测二)克隆羊的成功轰动世界，‎ 它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础，还解决了器官移植中供体不足的问题，同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。图为人类对克隆技术的拓展图和应用。请据图回答问题。‎ ‎(1)图中所涉及的现代生物技术有__________和________________、______________等。‎ ‎(2)下列有关胚胎移植的叙述正确的有________。‎ A．冲卵指的是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子 B．只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育 C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应 D．不同动物其胚胎移植的时间不同，人的胚胎移植最好在四细胞阶段进行 ‎(3)图中两个婴儿长大后，外貌、性格和其他特征与原型男人相同，这说明____________具有全能性。‎ ‎(4)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，通常要加入__________等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的______________；早期胚胎发育在____________阶段以前的细胞是全能细胞。‎ ‎(5)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，必须用________________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。干细胞形成组织、器官必须要进行__________和__________。‎ ‎(6)在体外培养胚胎干细胞能否获得动物器官？______。为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)核移植　胚胎移植　细胞培养(另外写细胞融合、胚胎分割也对) ‎ ‎(2)ABD　(3)动物体细胞核 ‎(4)血清　温度和pH　桑葚胚 ‎(5)胰蛋白酶 细胞的分裂 分化 ‎(6)不能　胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖而不发生分化 解析：(1)该图利用了细胞核移植、动物细胞培养、胚胎分割移植等技术。(2)冲卵一般指胚胎收集中的冲卵——胚胎、早期胚胎。供体和受体只有保证具有相同的生理状态，‎ 才能保证胚胎的正常发育。(3)克隆过程说明动物细胞核具有全能性。(4)动物细胞培养液的成分包括葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。动物细胞培养的条件：无菌、无毒的环境；营养物质(合成培养基)；温度和pH(36.5±‎0.5 ℃‎，7.2～7.4)；气体环境(氧气和二氧化碳)等。(5)动物细胞培养过程常用胰蛋白酶处理组织，以使之分散成单个细胞。(6)胚胎干细胞在体外培养条件下一般只能增殖进行细胞分裂，不能发生细胞分化。‎ ‎10．(10分)(2012·江苏南通模拟)下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，请据图分析回答：‎ ‎(1)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的滋养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，滋养层提供干细胞增殖所需的______________，加入抗生素是为了________________，这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。‎ ‎(2)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有______________的特点。在哺乳动物发育过程中，囊胚的后一个阶段是__________。‎ ‎(3)过程Ⅱ中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是____________。将目的基因转入胚胎干细胞前须构建基因表达载体，其目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(4)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须用X射线照射去除胸腺的小鼠，获得免疫缺陷小鼠，其目的是________________________________________________。该过程研究的意义在于解决_____________________________问题。‎ 答案：(1)营养物质　防止杂菌污染 ‎(2)发育的全能性　原肠胚 ‎(3)显微注射法　使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够发挥作用 ‎(4)去除胸腺，不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥　临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等 解析：(1)培养胚胎干细胞使用的物质主要是滋养层和动物血清等，说明滋养层主要是给胚胎干细胞提供营养物质；抗生素能杀细菌，在细胞培养中加入抗生素能防止杂菌污染。(2)胚胎干细胞能发育成该动物的各种器官，‎ 说明具有发育的全能性。囊胚的后一个阶段是原肠胚。(3)将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法。(4)目前，器官移植面临的难题主要是供体的短缺和免疫排斥。器官移植过程中产生的免疫是细胞免疫，细胞免疫主要和胸腺中发育成熟的T细胞有关。‎