2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練26 現(xiàn)代生物科技專題（含解析）（選修3）

現(xiàn)代生物科技專題12018·全國卷生物選修3：現(xiàn)代生物科技專題回答下列問題：(1)博耶(H. Boyer)和科恩(S. Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá)。該研究除證明了質(zhì)?？梢宰鳛檩d體外，還證明了_(答出兩點(diǎn)即可)。(2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^Ca2參與的_方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞；而體外重組的噬菌體DNA通常需與_組裝成完整噬菌體后，才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞。在細(xì)菌、心肌細(xì)胞、葉肉細(xì)胞中，可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是_。(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用_的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加_的抑制劑。答案：(1)體外重組的質(zhì)?？梢赃M(jìn)入受體細(xì)胞；真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá)(2)轉(zhuǎn)化外殼蛋白(或答噬菌體蛋白)細(xì)菌(3)蛋白酶缺陷型蛋白酶解析：(1)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌中，該過程利用的技術(shù)是基因工程。該研究除了證明質(zhì)?？勺鳛檩d體外，還證明了體外重組的質(zhì)?？梢赃M(jìn)入受體細(xì)胞，真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá)等。(2)重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞可采用Ca2參與的轉(zhuǎn)化方法；體外重組噬菌體要通過將體外重組的噬菌體DNA和外殼蛋白(或噬菌體蛋白)進(jìn)行組裝獲得；因?yàn)槭删w是專門寄生在細(xì)菌中的病毒，所以宿主細(xì)胞選用細(xì)菌。(3)為防止蛋白質(zhì)被降解，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用蛋白酶缺陷型的大腸桿菌作為受體細(xì)胞；在蛋白質(zhì)純化過程中，為防止目的蛋白質(zhì)被降解，需要添加蛋白酶的抑制劑。22018·全國卷生物選修3：現(xiàn)代生物科技專題某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光，這一特性可用于檢測細(xì)胞中目的基因的表達(dá)。某科研團(tuán)隊(duì)將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5末端，獲得了L1GFP融合基因(簡稱為甲)，并將其插入質(zhì)粒P0，構(gòu)建了真核表達(dá)載體P1，其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點(diǎn)的示意圖如下，圖中E1E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同?；卮鹣铝袉栴}：(1)據(jù)圖推斷，該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P0時(shí)，使用了兩種限制酶，這兩種酶是_。使用這兩種酶進(jìn)行酶切是為了保證_，也是為了保證_。(2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后，若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了_和_過程。(3)為了獲得含有甲的牛，該團(tuán)隊(duì)需要做的工作包括：將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的_移入牛的_中、體外培養(yǎng)、胚胎移植等。(4)為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中，某同學(xué)用PCR方法進(jìn)行鑒定，在鑒定時(shí)應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的_(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。答案：(1)E1和E4甲的完整甲與載體正確連接(2)轉(zhuǎn)錄翻譯(3)細(xì)胞核去核卵母細(xì)胞(4)核DNA解析：(1)由題意可知，L1基因和GFP基因合成了L1­GFP融合基因(簡稱為甲)，題圖中顯示了四個(gè)酶切位點(diǎn)，當(dāng)將L1­GFP融合基因插入質(zhì)粒P0時(shí)，可用E1和F4限制酶進(jìn)行酶切，用這兩種酶進(jìn)行酶切不會破壞甲的完整性，同時(shí)能保證甲按照正確的方向與載體連接。(2)若在牛皮膚細(xì)胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1­GFP融合基因得到表達(dá)，即目的基因在受體細(xì)胞中通過轉(zhuǎn)錄和翻譯合成了熒光蛋白。(3)為了獲得含有甲的牛，可將含有目的基因的細(xì)胞的細(xì)胞核移入牛的去核卵母細(xì)胞中，然后進(jìn)行體外培養(yǎng)、胚胎移植等。(4)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，可以檢測目的基因是否存在。PCR擴(kuò)增的模板是DNA。32019·四川成都經(jīng)開區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考下面是將四倍體蘭花的葉片通過植物組織培養(yǎng)形成植株的示意圖，請結(jié)合圖解回答相關(guān)問題：(1)選取四倍體蘭花葉片時(shí)，要選擇_的葉片；剪下葉片后需要經(jīng)過一系列的消毒過程，一般先用流水沖洗20 min左右，在無菌操作臺上用體積分?jǐn)?shù)為_的酒精消毒30 s，取出后在無菌水中清洗，再用_溶液處理30 min，立即用無菌水沖洗23次。(2)離體組織培養(yǎng)常用MS培養(yǎng)基，其主要成分包括大量元素、微量元素、有機(jī)物(如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素以及_等)，在配制好的MS培養(yǎng)基中，常常需要添加植物激素，其中，_和_是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素。(3)過程稱為_；從、的結(jié)果看，它們的實(shí)質(zhì)都是_。答案：(1)生長旺盛(或幼嫩)70%次氯酸鈉(2)蔗糖生長素細(xì)胞分裂素(3)脫分化基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果解析：(1)生長旺盛的(幼嫩)葉片其細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，全能性較高，有利于組織培養(yǎng)，葉片消毒時(shí)，一般先用流水沖洗20 min左右，在無菌操作臺上用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒30 s，取出后用無菌水清洗，再用次氯酸鈉溶液處理30 min，最后用無菌水沖洗23次。(2)離體組織培養(yǎng)常用MS培養(yǎng)基，其主要成分包括大量元素、微量元素、有機(jī)物(如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素以及蔗糖等)；在配制好的MS培養(yǎng)基中，常常需要添加植物激素，其中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素。(3)過程稱為脫分化，是再分化，、的實(shí)質(zhì)都是基因的選擇性表達(dá)。42019·寧夏銀川一中月考甲圖為牛胚胎移植示意圖，乙圖為胚胎發(fā)育某時(shí)間示意圖。請據(jù)圖回答：(1)甲圖牛胚胎移植過程中，用_(填激素名稱)處理使供體母牛超數(shù)排卵。沖卵的實(shí)質(zhì)是獲得_。(2)沖卵后，對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，這時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到_或_階段。收集的胚胎可直接向受體移植，方法有_、_；或放入_中保存。(3)胚胎移植時(shí)，早期胚胎容易從供體中收集的生理基礎(chǔ)是_。(4)乙圖中1是_，4是_；將來發(fā)育成胎兒各種組織的是_。答案：(1)促性腺激素早期胚胎(2)桑椹胚囊胚手術(shù)法非手術(shù)法(196 )液氮(3)早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會與母體子宮建立聯(lián)系，處于游離狀態(tài)(4)滋養(yǎng)層囊胚腔內(nèi)細(xì)胞團(tuán)解析：(1)給供體母牛注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵；沖卵的實(shí)質(zhì)是獲得早期胚胎。(2)沖卵后，對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，這時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段。收集的胚胎可通過手術(shù)法和非手術(shù)法直接向受體移植，或放入196 的液氮中保存。(3)早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，處于游離狀態(tài)，所以可以從母體內(nèi)通過沖卵獲得早期胚胎供胚胎移植所用。(4)乙圖的1為滋養(yǎng)層，4為囊胚腔；滋養(yǎng)層將來發(fā)育成胎膜和胎盤，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織。52019·東北三省四市教研聯(lián)合體模擬2018年1月25日，細(xì)胞雜志報(bào)道了我國研究人員在世界上率先利用去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA，經(jīng)體細(xì)胞核移植技術(shù)培育出第一批靈長類動物食蟹猴，作為研究癌癥等人類疾病的動物模型。如圖為體細(xì)胞核移植技術(shù)培育食蟹猴的操作過程，請回答：(1)2001年，美國科學(xué)家已經(jīng)培育出胚胎細(xì)胞核移植猴。獲得食蟹猴的體細(xì)胞核移植技術(shù)難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植，原因是_。(2)進(jìn)行過程時(shí)，為提供成纖維細(xì)胞培養(yǎng)所需的無毒環(huán)境，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)措施是_，其目的是_。(3)據(jù)圖分析，過程是利用_法將成纖維細(xì)胞注入猴去核的M中期卵母細(xì)胞的_。(4)圖中過程的實(shí)質(zhì)是早期胚胎在_條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。(5)上述實(shí)驗(yàn)的突破之處是使用了去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA，在確定其作用時(shí)，研究人員用正常培養(yǎng)液培養(yǎng)融合細(xì)胞得到A組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用正常培養(yǎng)液培養(yǎng)注入去甲基化酶(Kdm4d)mRNA的融合細(xì)胞得到B組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖中X為融合細(xì)胞發(fā)育成的胚胎數(shù)、Y為囊胚數(shù)、Z為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)數(shù)。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，Kdm4d的mRNA的作用是既能提高_(dá)，又能提高_(dá)。答案：(1)體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性較難(2)定期更換培養(yǎng)液防止成纖維細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累對細(xì)胞自身造成危害(3)顯微注射卵細(xì)胞膜與透明帶之間(4)相同生理(5)融合細(xì)胞發(fā)育成囊胚的成功率囊胚中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的形成率解析：(1)與胚胎細(xì)胞相比，動物體細(xì)胞的分化程度高，恢復(fù)其全能性更難，因此利用體細(xì)胞核移植難度更大。(2)動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，其目的是防止代謝產(chǎn)物的積累對細(xì)胞自身造成危害。(3)過程是核移植過程，通過顯微注射的方法將供體細(xì)胞注入M中期卵母細(xì)胞的卵細(xì)胞膜與透明帶之間。(4)胚胎移植時(shí)要求供體與受體具有相同生理狀態(tài)。(5)從圖中數(shù)據(jù)可知，與A組相比，B組的融合細(xì)胞(注入了Kdm4d的mRNA)發(fā)育成囊胚的成功率和囊胚中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的形成率都較高。62019·江西四校聯(lián)考應(yīng)用生物工程技術(shù)可獲得人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品。請據(jù)圖回答下列問題：(1)在培育轉(zhuǎn)人生長激素基因牛過程中，過程常用的方法是_，采用胚胎分割技術(shù)對處在_的胚胎進(jìn)行分割，可以獲得多頭基因型相同的轉(zhuǎn)基因牛。這些基因型相同的轉(zhuǎn)基因牛的產(chǎn)生屬于_繁殖。(2)轉(zhuǎn)人生長激素基因?？赏ㄟ^乳腺細(xì)胞分泌乳汁來生產(chǎn)人生長激素，在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，人生長激素基因的首端必須含有_。(3)prG能激發(fā)細(xì)胞不斷分裂，通過基因工程導(dǎo)入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體，代表的細(xì)胞具有_的特點(diǎn)。(4)在抗蟲棉培育過程中，過程常采用的方法是_；過程采用的技術(shù)是_；在分子水平上可采用_法來檢測轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的抗蟲基因是否成功表達(dá)。(5)下面是獲取目的基因的幾種方法，其中核酸序列要求已知的是_。從基因組文庫中獲取目的基因利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因構(gòu)建cDNA文庫的目的基因通過DNA合成儀利用化學(xué)方法人工合成目的基因ABC D(6)當(dāng)獲能后的精子與卵子相遇時(shí)，首先發(fā)生_，釋放出有關(guān)的酶直接溶解卵丘細(xì)胞間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。防止多精入卵的生理反應(yīng)依次有透明帶反應(yīng)、_。答案：(1)顯微注射法桑椹胚或囊胚無性(2)牛乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件(不可只答啟動子)(3)既能無限增殖，又能產(chǎn)生特定抗體(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法植物組織培養(yǎng)抗原抗體雜交(5)C(6)頂體反應(yīng)卵細(xì)胞膜反應(yīng)解析：(1)將目的基因?qū)雱游锸芫训某Ｓ梅椒ㄊ秋@微注射法。采用胚胎分割技術(shù)對處在桑椹胚或囊胚期的胚胎進(jìn)行分割，可以獲得多個(gè)基因型相同的個(gè)體，這種繁殖方法屬于無性繁殖。(2)若通過乳腺細(xì)胞分泌乳汁來生產(chǎn)人生長激素，在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，目的基因的首端必須含有牛乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件。(3)在制備單克隆抗體時(shí)，經(jīng)檢測、篩選后得到的細(xì)胞既能無限增殖，也可以產(chǎn)生特定的抗體。(4)在抗蟲棉培育過程中，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，再通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)將受體細(xì)胞培育成抗蟲棉。在分子水平上可采用抗原抗體雜交技術(shù)來檢測抗蟲基因是否成功表達(dá)。(5)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因所使用的引物是根據(jù)一段已知目的基因的核苷酸序列合成的，而通過DNA合成儀用化學(xué)方法人工合成目的基因時(shí)，需要知道目的基因的全部核苷酸序列，故選C。(6)精子與卵子相遇時(shí)，首先發(fā)生頂體反應(yīng)，使頂體內(nèi)的酶釋放出來。防止多精入卵的生理反應(yīng)有透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。6