1、1第十一单元 现代生物科技专题单元过关检测(十)(时间：45 分钟，分值：90 分)1(10 分)(2018江西鹰潭模拟)请根据现代生物工程技术回答下列问题：(1)基因工程技术中对已获得的目的基因，常采用 PCR技术大量扩增。该技术的基本过程是：目的基因 DNA受热变性后解链为单链，_与单链相应互补序列结合，然后在 DNA聚合酶的作用下进行_，如此重复循环多次。(2)限制酶 Sma 能识别下图所示核苷酸序列，并在图中箭头位置切断 DNA。用限制酶 Sma 切割获取的目的基因需用_酶构建基因表达载体。(3)培育转基因小鼠除利用基因工程技术之外还需用到_、_等技术。(4)制备单克隆抗体通常选用细胞
2、融合技术，使_细胞与_细胞融合，融合成功的细胞经过筛选就是所需要的_细胞。解析：(1)利用 PCR技术大量扩增目的基因的基本过程是：目的基因 DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在 DNA聚合酶的作用下进行延伸，如此重复循环多次。(2)题图显示：用限制酶 Sma 切割得到的是平末端，因此获取的目的基因需用T4DNA连接酶构建基因表达载体。(3)培育转基因小鼠时，利用基因工程技术得到的转基因小鼠受精卵，还需用到早期胚胎培养和胚胎移植等技术，才能将其培育成转基因小鼠。(4)制备单克隆抗体通常选用细胞融合技术，使经抗原刺激的 B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，融合成功的细胞经过筛选
3、就是所需要的杂交瘤细胞。答案：(1)引物 互补链的合成(或延伸)(2)T4DNA连接(3)早期胚胎培养 胚胎移植(4)(经抗原刺激的)B 淋巴 骨髓瘤 杂交瘤2(10 分)启动子探针型载体是一种有效、经济、快速分离基因启动子的工具型载体，其结构如图所示，据图回答下列问题：2(1)限制性核酸内切酶的作用特点是_。(2)将切割产生的 DNA片段群体与无启动子的探针载体重组，需要用_。(3)若把重组混合物转化给大肠杆菌，为提高转化效率，常用的方法是_。(4)若插入片段中所含的编码区序列的碱基对数目不能被 3整除，报告基因能否正常表达？为什么？_。(5)若克隆位点插入了启动子序列，且其中不含编码区序列
4、，但报告基因仍不能正常表达，可能的基因是_。答案：(1)识别并切割特定的脱氧核苷酸序列(2)DNA连接酶(3)用 Ca2 处理大肠杆菌，以增大细胞壁的通透性(4)不能。mRNA 中相邻的三个碱基决定一个氨基酸，若插入片段中所含的编码区序列的碱基对数目不能被 3整除，则报告基因不能编码出正确的氨基酸序列(5)启动子插入方向不正确3(10 分)(2017高考天津卷)玉米自交系(遗传稳定的育种材料)B 具有高产、抗病等优良性状，但难以直接培育成转基因植株，为使其获得抗除草剂性状，需依次进行步骤、实验。.获得抗除草剂转基因玉米自交系 A，技术路线如图。(1)为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用 2
5、种限制酶，选择的原则是_(单选)。Ti 质粒内，每种限制酶只有一个切割位点G 基因编码蛋白质的序列中，每种限制酶只有一个切割位点3酶切后，G 基因形成的两个黏性末端序列不相同酶切后，Ti 质粒形成的两个黏性末端序列相同A BC D(2)下表是 4种玉米自交系幼胚组织培养不同阶段的结果。据表可知，细胞脱分化时使用的激素是_，自交系_的幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。2，4D(2.0 mg/L)6BA(0.5 mg/L)IBA(2.0 mg/L)激素结果自交系愈伤组织形成率(%)芽的分化率(%)根的诱导率(%)甲 99 13 90乙 85 80 87丙 88 83 12丁 16 85 83(
6、3)农杆菌转化愈伤组织时，TDNA 携带插入其内的片段转移到受体细胞。筛选转化的愈伤组织，需使用含_的选择培养基。(4)转化过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达，其产物能催化无色物质 K呈现蓝色。用 K分别处理以下愈伤组织，出现蓝色的是_(多选)。A无农杆菌附着的未转化愈伤组织B无农杆菌附着的转化愈伤组织C农杆菌附着的未转化愈伤组织D农杆菌附着的转化愈伤组织(5)组织培养获得的转基因植株(核 DNA中仅插入一个 G基因)进行自交，在子代含 G基因的植株中，纯合子占_。继续筛选，最终选育出抗除草剂纯合自交系 A
7、。解析：(1)G 基因或 Ti质粒被限制酶切割后自身环化的主要原因是 G基因或 Ti质粒被切割后形成了相同的黏性末端，所以为了防止酶切产物自身环化，应确保切割 G基因或 Ti质粒后形成的两个黏性末端不同；为防止 Ti质粒被切成多个片段，失去其应有的功能，因此 Ti质粒内的每种限制酶只有一个切割位点。限制酶的作用对象是 DNA而不是蛋白质。(2)脱分化的结果是形成愈伤组织，从表格中可以看出，愈伤组织的形成率主要与 2，4D 有关。从表格中可以看出，自交系乙的愈伤组织形成率、芽的分化率及根的诱导率都较高，所以该自4交系的幼胚最适合作为培养成愈伤组织的转化受体。(3)由于 G基因是抗除草剂基因，所以
8、检测目的基因是否进入受体细胞的方法是用含除草剂的培养基进行培养，如果愈伤组织能正常生存则说明转化成功。(4)根据题意可知，转化愈伤组织能使报告基因正确表达得到能催化物质 K呈现蓝色的产物，无论这种愈伤组织是否附着有农杆菌。(5)由于核 DNA中只插入了一个 G基因，所以该转基因植株属于杂合子，相当于 Gg(g表示未插入 G基因)，故其自交后含 G基因的植株中纯合子占 1/3。答案：(1)A (2)2，4D 乙 (3)除草剂(4)BD (5)1/34(10 分)青蒿素是从青蒿植物组织细胞中提取的一种代谢产物。下图为青蒿细胞中青蒿素的合成途径，其中，FPP 是合成青蒿素必需的前体物质，它在青蒿细胞
9、和酵母细胞中都存在，而 ADS酶、CYP71AV1 酶只存在于青蒿细胞中。请回答下列问题：FPP 青蒿酸 青蒿素 ADS酶 青 蒿 酸前 体 CYP71AV1酶 (1)如图体现了基因通过_，进而控制生物的性状。如果利用基因工程技术培育能产生青蒿素的酵母细胞，理论上还需要向酵母细胞中导入_等基因。(2)青蒿素是青蒿细胞的一种代谢产物，可以利用植物组织培养实现青蒿素的工厂化生产。下面的简式表示植物组织培养的大致过程：外植体 愈伤组织 完整植株 实现青蒿素的工厂化生产，需要进行的过程是_(填序号和名称)，从物理性质上考虑，应选择_培养基。(3)在实践中，还可利用单倍体育种来培育能稳定遗传的高产的青蒿
10、。分离青蒿的花药，通过_培养获得单倍体植株，之后用_或_处理单倍体幼苗，使其染色体数目加倍，从而获得所需要的纯合的优良品种。答案：(1)控制酶的合成控制代谢 ADS 酶基因、CYP71AV1 酶基因(2)脱分化 液体(3)花药离体 低温 秋水仙素5(12 分)(2018湖北调研)利用细胞工程技术制备抗人绒毛膜促性腺激素(HCG)单克隆抗体，其主要流程如下： 取 免 疫后 的 淋 巴细 胞 与 骨髓 瘤 细 胞融 合 用 HAT选 择 培 养 基筛 选 出 杂 交瘤 细 胞 将 杂 交瘤 细 胞 接种 到 多 孔细 胞 培 养板 上 ， 筛选 出 抗 体检 测 阳 性细 胞 体 外 培 养获 得
11、 抗 HCG单 克 隆 抗 体5回答下列问题：(1)制备抗 HCG单克隆抗体过程中，用到的动物细胞工程技术有_和_。(2)细胞 DNA合成有 D和 S两条途径，其中 D途径能被氨基嘌呤阻断。在 HAT培养基中加入了氨基嘌呤，杂交瘤细胞能连续增殖，未融合细胞以及同种融合细胞因不能增殖而死亡。由此可判断骨髓瘤细胞 DNA合成存在_(填“D” “S”或“D 和 S”)途径。(3)步骤需对选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养及抗体检测，该过程一般在多孔细胞培养板上进行。先将细胞悬液稀释到 710 个细胞/mL，再在每个培养孔中滴入 0.1 mL细胞稀释液，其目的是_。(4)用抗 HCG单克隆抗体作诊断试
12、剂，能在妊娠初期即可作出诊断，主要是因为该抗体具有_的优点。解析：(1)制备单克隆抗体过程中，用到的动物细胞工程技术有动物细胞融合和动物细胞培养。(2)免疫后的 B淋巴细胞不能分裂增殖，鼠骨髓瘤细胞能不断分裂增殖。在 HAT培养基中加入氨基嘌呤，阻断了细胞 DNA合成的 D途径，但 DNA合成的 S途径没有被阻断，结果未融合的细胞(包括骨髓瘤细胞和淋巴细胞)以及同种融合细胞(包括骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、淋巴细胞与淋巴细胞融合)因不能增殖而死亡，由此可判断骨髓瘤细胞 DNA合成存在D途径。(3)在多孔细胞培养板上对选择培养的杂交瘤细胞进行培养时，先将细胞悬液稀释到 710 个细胞/mL，再在
13、每个培养孔中滴入 0.1 mL细胞稀释液的目的是使每个孔内不多于一个细胞，从而实现单克隆培养。(4)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的优点。答案：(1)动物细胞融合 动物细胞培养(2)D(3)使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的(4)特异性强、灵敏度高6(12 分)tPA 是机体在凝血平衡调节中发挥关键性作用的蛋白质，如图是利用奶牛乳腺生产 tPA的图解，据图回答下列问题：(1)tPA基因在体外迅速扩增需用到_酶。要使 tPA基因在奶牛的乳腺细胞中特异性表达，需在其前面加上_。(2)过程是_，未受精的卵细胞应培育至_期，转基因牛的培育成功证明了_6_。(3)过程胚胎移植中用于移植的胚
14、胎是_。移入的胚胎能够在受体母牛体内存活的原因是_，同时能够在子宫内建立正常的生理和组织上的联系。(4)乳腺生物反应器生产医用人体蛋白比工程菌有优势，是由于乳腺细胞有较强的_能力，省却了从工程菌胞内提取时的破壁、分离等程序，大大降低了纯化成本。解析：(1)可采用 PCR技术在体外迅速扩增 tPA基因，此技术需要用到 TaqDNA聚合酶(热稳定 DNA聚合酶)。在 tPA基因前面加上乳腺蛋白基因的启动子，可诱导 tPA基因在奶牛的乳腺细胞中特异性表达。(2)过程表示核移植形成重组细胞，核移植时需将卵细胞培养到减数第二次分裂中期，核移植技术的成功证明了已分化动物细胞核具有全能性。(3)过程中用于移
15、植的胚胎是囊胚或桑椹胚。移入的胚胎不与受体母牛发生免疫排斥反应，使其能在受体母牛子宫内存活。(4)乳腺生物反应器的优势在于乳腺细胞有较强的分泌能力，简化了获取目的蛋白的程序，降低了纯化成本。答案：(1) Taq(热稳定)DNA 聚合 乳腺蛋白基因的启动子 (2)核移植 减数第二次分裂中 动物已分化体细胞的细胞核具有全能性 (3)囊胚或桑椹胚 受体对移入的胚胎不发生免疫排斥反应 (4)分泌7(12 分)(2018天津河西一模)Leigh 氏综合征是一种攻击神经系统的严重神经障碍，其致病基因位于线粒体 DNA中。一位母亲约有 1/4的线粒体携带这种致病基因，她的前两个孩子因为患有 Leigh氏综合
16、征而夭亡。她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。请根据男婴孕育过程回答下面的问题：(1)该母亲的前两个孩子患病夭亡的原因是_，该健康男婴孕育过程中依次使用了_、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(2)图示过程中代表该母亲卵母细胞的是_(填“A”或“B”)。取卵之前，该母亲需要注射_激素。(3)早期胚胎需经过_(水平)检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育。(4)在胚胎孕育过程中，医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育，原因是_。7解析：(1)根据题意可知，该母亲约有 1/4的线粒体携带这种致病基因，并且该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线
17、粒体几乎全部来自卵细胞，这导致前两个孩子患病夭亡；根据图示信息可知，该健康男婴孕育过程中依次使用了核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(2)图中首先对卵母细胞 A去核，然后与卵母细胞 B的细胞核融合，重组的卵细胞中含有卵母细胞 A的细胞质，说明 A的细胞质基因是正常的，因此代表该母亲卵母细胞的是 B。取卵之前，该母亲需要注射促性腺激素，进行超数排卵。(3)早期胚胎需经过 DNA分子水平检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育。(4)在胚胎孕育过程中，由于男性的线粒体不会遗传给后代，因此医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育。答案：(1)该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的
18、线粒体几乎全都来自卵细胞，导致前两个孩子患病夭亡 核移植、体外受精(2)B 促性腺(3)DNA分子水平(4)男性的线粒体不会遗传给后代8(14 分)粮桑渔畜生态农业系统是江浙平原水网地区典型的高效农业系统，下图表示这一农业生态系统的基本模式。请据图回答下列问题：(1)从生态系统的组成成分上分析，该生态系统的生产者是_(举出两个例子)，沼气池中的生物属于_(填生态系统的成分)。(2)该农业生态系统生产效率较高，主要原因是_。(3)河泥、沼液施用到土壤中，具有的优点是_。(4)该生态工程建设中，根据_原理，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过_。(5)请根据下列物质交换关系补充方框中生态系统的成分。答案：(1)水稻、油菜、小麦、桑树、池塘中的浮游植物等(任选其二即可) 分解者8(2)实现了物质的多级利用，提高了对能量的利用率(3)改良土壤结构，增加土壤中氮、磷、钾等元素的含量；增加农田或桑园中二氧化碳浓度，促进光合作用(4)协调与平衡 环境容纳量( K值)(5)
