2016届高三生物二轮复习 专题精讲八 选修模块（课件+试题）（打包6套）.zip

1生物技术实践（B）一、选择题1.下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是（ ）A.先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度B.实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度C.相同 pH 时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉D.衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果【答案】B【解析】本实验的自变量是洗衣粉的种类，因变量是洗涤效果，无关变量有温度、pH、衣物质地(因为酶具有专一性)、洗衣粉的用量等，探究实验中除自变量外应给予相同且适宜的其他条件，才能排除无关变量对实验结果的干扰，根据上述分析，符合题意的是 B，热水溶解洗衣粉可能使酶失活，只有适宜 pH 条件中加酶洗衣粉才有好的洗涤效果，故A、C、D 均不符合题意。2.某校学生尝试用琼脂作载体，用包埋法固定 α-淀粉酶来探究固定化酶的催化效果。实验结果见表(加入试管中的固定化淀粉酶量与普通 α-淀粉酶量相同)。实验表明 1 号试管中淀粉未被水解，你认为最可能的原因是（ ）A.实验中的温度过高，导致固定化淀粉酶失去活性B.淀粉 是大分子物质，难以通过琼脂与淀粉酶接触C.水浴保温时间过短，固定化淀粉酶未将淀粉水解D.实验程序出现错误，试管中应先加入碘液后保温【答案】B【解析】由于固定化淀粉酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分 子物质，它不能通过琼脂与酶充分接触，导致淀粉不能被水解。3.如图是用已除去 DNA 的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置，下列有关叙述不正2确的是（ ）A.首先用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较大的杂质B.图乙装置的试管收集到的液体中最先得到的是相对分子质量较大的蛋白质C.用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集 5 mL，连续收集D.图丙装置用于电泳法分离提纯血红蛋白的操作中【答案】A【解析】本题考查血红蛋白的提取和分离实验，意在考查考生获取信息的能力和理解能力。用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质。采用凝胶色谱法分离蛋白质的过程中，相对分子质量较大的蛋白质先从层析柱中洗脱出来。4.下列有关 DNA 粗提取和鉴定实验的叙述不正确的是（ ）A.利用鸡血细胞在低渗溶液中涨破的原理制备含 DNA 的滤液B.利用在不同浓度的 NaCl 溶液中溶解度差别粗提取和纯化 DNAC.利用 DNA 溶于乙醇的性质进一步纯化 DNAD.利用 DNA 与二苯胺溶液的显色反应对样本中的 DNA 进行鉴定【答案】C【解析】利用鸡血细胞在低渗溶液中涨破的原理制备含 DNA 的滤液；利用 DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中溶解度的差别粗提取和纯化 DNA；可利用 DNA 不溶于乙醇的性质进一步纯化；可利用 DNA 与二苯胺溶液 的显色反应对 DNA 进行鉴定。5.多聚酶链式反应(PCR 技术)是体外酶促合成特异 DNA 片段的一种方法，由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的 DNA 得以迅速扩增，其简要过程如下图所示。下列关于 PCR 技术叙述不正确的是（ ）A.PCR 技术是在实验室中以少量 DNA 制备大量 DNA 的技术B.反应中新合成的 DNA 又可以作为下一轮反应的模板3C.PCR 技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增D.应用 PCR 技术与探针杂交技术可以检测基因突变【答案】C【解析】PCR 技术是人工合成 DNA 方法，原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。二、非选择题6.红细胞含有大量的血红蛋白，红细胞的机能主要由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带氧气或二氧化碳，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液来提取和分离血红蛋白，请回答下列有关问题。(1)实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。①加入柠檬酸钠的目的是 。②以上所述的过程为样品处理，它包括 、 、收集血红蛋白溶液。(2)收集的血红蛋白溶液可以在透析袋中透析，这就是样品的粗分离。①透析的目的是 ；②透析的原理是 。(3)通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。①样品纯化的方法是 。②加入 SDS 可以使蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于。【答案】 （1）①防止血液凝固 ②红细胞的洗涤 血红蛋白的释放（2）①去除分子质量较小的杂质 ②透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内（3）①凝胶色谱法 ②分子的大小【解析】本题考查凝胶色谱法分离蛋白质的原理。凝胶色谱法是根据 相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法，凝胶是由多糖类化合物构成的，其内部有很微细的多孔网状结构，小分子蛋白质可以进入凝胶内部，路程较长，移动速度慢，而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部，路程较短，移动速度快，因此在洗脱中先分离出 。选用不同种凝胶，其立体网状结构不同，孔隙大小不同，因此可分离的分子大小也不同，故应相关。凝胶一般对分离的物质无吸附作用，所有要分离的物质都应该被洗脱出来，这是凝胶色谱法与一般层析法的不同。7.某同学进行苹果汁制作实验，工艺流程如图所示：4(1)图中用 KMnO4溶液浸泡苹果的目的是 。黑曲霉提取液中含有的 可分解果胶，从而使果汁澄清。固定化 柱中填充的石英砂通过 方式将酶固定化，酶被固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除 去 。(2)实验中，操作流程 A 和 B 的先后顺序为 。在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是 。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定量的果汁与等量的 混合，如果出现 现象，说明果胶还没有被完全分解。为使果胶完全分解，应将流速调 。(3)实验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天，该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验，说明固定化酶可被 使用。【答案】 (1)消毒 果胶酶 吸附 未被固定的酶等物质 (2)AB 阀 1 乙醇 浑浊(沉淀) 慢 (3)重复【解析】(1)在制作工艺中必须对原材料消毒，这样才能保证后续实验的成功。KMnO4 是强氧化剂，可以起到对苹果的消毒作用。可使果胶分解的物质是果胶酶。在制备固定化酶时，石英砂具有吸附作用。为了除去未被固定的酶等物质，需用蒸馏水洗涤固定化柱。(2)实验中应先制备好固定化酶，再对苹果进行榨汁处理，否则易使 果汁污染。在苹果汁澄清过程中，应将调节阀 1 关闭，否则在产物中会混入较多的果胶酶。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定量的果汁与等量的乙醇混合，如果出现浑浊或沉淀的现象(乙醇对果胶有凝聚作用)，说明果胶还没有被完全分解。为使果胶完全分解，应将流速调慢，以便反应充分进行。(3)固定化酶的最大优点是可回收重复使用。8.请回答下列生物技术有关问题：(1)DNA 变性后，当温度缓慢降低后，两条彼此分离的 DNA 链又会重新结合成双链，称为 。PCR 技术利用了 DNA 的 原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合。(2)在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母菌，目的是防止 。如果在 CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明固定的酵母细胞数目 。(3)若用花药进行离体培养则应选择花粉发育至 期的花药培养成功率最高。【答案】(1)复性 热变性 (2)高温杀死酵母菌 较少 (3)单核【解析】(1)DNA 热变性后可以再恢复到原来的双链状态，所以 PCR 技术可以利用 DNA 热变性的原理，通过控制温度来控制 DNA 的解聚和结合。(2)因为制备海藻酸钠溶液需要加热，5所以制备完毕要冷却后才能使用，否则会杀死酵母细胞。凝胶珠的颜色深浅与被固定的酵母细胞数量呈正相关，即固定的细胞越多则颜色越深，所以凝胶珠的颜色过浅，说明固定的酵母细胞太少。(3)花药离体培养时一般选择发育至单核期的花粉为材料。9.菊花的组织培养的大致过程如图所示。请回答下列问题：(1)外植体的消毒：选取生长旺盛的嫩枝，冲洗干净。用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为 70%的 中摇动 2～3 次，持续 6～7 s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗。吸干表面水分，放入质量分数为 0.1%的 中 2~4 min 取出后，在无菌水中至少清洗 3 次，其目的是 。(2)菊花组织培养过程中，启动细胞分裂、B (填名称)、再分化的关键激素是 。通过 B 过程产生的愈伤组织细胞与枝条韧皮部细胞形态结构 (填“相同”或“不同”)，其根本原因是 。(3)该实验操作成功的关键是 ，所以要对外植体、超净工作台等消毒，对 等灭菌，实验操作过程都要在 旁进行。试管幼苗的获得证明菊花体细胞具有 性。【答案】(1)酒精 氯化汞溶液 漂净消毒液 (2)脱分化 细胞分裂素、生长素 不同 基因的选择性表达 (3)无 菌操作或无菌技术 培养基或培养器具 酒精灯的火焰 全能【解析】(1)外植体的消毒过程：用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70%的酒精中摇动 2～3 次，持续 6～7 s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗，吸干表面水分，放入质量分数为 0.1%的氯化汞溶液中 2～4 min，取出后，在无菌水中至少清洗 3 次，其目的是漂净消毒液。(2)在植物组织培养过程中，形成愈伤组织的过程是脱分化；启动脱分化和再分化过程的激素主要是生长素和细胞分裂素；愈伤组织和外植体的细胞形态、结构差别很大，根本原因在于不同细胞内基因的选择性表达。(3)植物组织培养的关键在于无菌技术，所以培养基的灭菌、外植体的消毒和无菌操作都很严格；实验操作过程要在酒精灯火焰旁进行，试管苗的获取体现了植物细胞的全能性。10.玉米是重要的粮食作物，经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如下：（1）玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌6时，该水解产物为酵母菌的生长提供 。发酵过程中检测酵母菌数量可采用 法或稀释涂布平板法计数。（2）玉米胚芽油不易挥发，宜选用 法或 法从玉米胚芽中提取。（3）玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。利用 技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。（4）利用 PCR 技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的 催化。PCR 一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、 和 三步。【答案】 （1）碳源 显微镜直接计数 （2）压榨 萃取（注：两空可颠倒） （3）固定化酶（4） （Taq）DNA 聚合酶 （低温）复性（或退火） （中温）延伸【解析】 （1）纤维素的水解产物是葡萄糖，可为酵母菌提供碳源。发酵过程中可用显微镜直接计数法对酵母菌进行计数。 （2）玉米胚芽油不易挥发，则不能利用蒸馏法提取，可利用萃取法或压榨法提取。 （3）可使酶重复利用 的技术是固定化酶法。 （4）PCR 技术进行扩增时，由于温度较高，因此需要利用耐高温的（Taq）DNA 聚合酶。PCR 的每次循环包括变性、 （低温）复性（或退火）和（中温）延伸三步。11.乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下：(1)筛选产乳糖酶的微生物 L 时，宜用______作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是_____。从功能上讲，这种培养基属于________。(2)培养微生物 L 前，宜采用______方法对接种环进行灭菌。(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下，带电荷相同的蛋白质电泳速度越快，说明其分子量越________。(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化，可通过检测固定化乳糖酶的______确定其应 用价值。除化学结合法外，酶的固定化方法还包括____、________、离子吸附法及交联法等。【答案】(1 )乳糖 凝固剂 选择培养基 (2)灼烧 (3)小 (4)（酶）活性\[或：(酶)活力\] 包埋法 物理吸附法(注：两空可颠倒)【解析】 （1）该选择培养基的唯一碳源应为乳糖，只有能利用 乳糖的微生物能在该培养基7上生存，而其他微生物将因缺乏碳源而无法生存，利用这个原理可以筛选产乳糖酶的 微生物 L；固体培养基中琼脂是很好的凝固剂；从功能上讲这种培养基属于选择培养基。(2)接种环的灭菌宜采 用灼烧法。(3)电泳过程中若蛋白质所带电荷相同，则电泳速度只与蛋白质的分子量大小有关，蛋白质分子量越小，电泳速度越快。(4)固定化酶常要通过测定其活性来确定其应用价值；酶的固定化方法包括包埋法、化学结合法、物理吸附法等。1现代生物科技专题（B）一、选择题1.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示，相关叙述正确的是（ ）A.为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理B.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精C.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂D.为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎【答案】D【解析】要对雌性杜泊羊注射促性腺激素，使其超数排卵，获得更多的卵母细胞，A 项错误；从卵巢中获得的卵母细胞需要在体外培养成熟后才能与获能的精子进行体外受精，B项错误；杜泊羊是肉用绵羊，与当地普通绵羊属于同一物种，对植入的胚胎不会发生免疫排斥反应，C 项错误；可以在囊胚期或桑椹胚期对早期胚胎进行胚胎分割，获得同卵双胎，D 项正确。2.生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述，错误的是（ ）A.应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿D.生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力【答案】D【解析】转基因植物的目的基因经过重组后有可能合成出有毒的蛋白质，A 项正确；生殖性克隆有损人类尊严，引起严重的道德、伦理、社会和法律问题，而治疗性克隆不仅不会产生这些问题，而且能挽救人类生命和增进人类健康，B 项正确；滥用设计试管婴儿技术设计婴儿的性别会造成男女性别比例失调，C 项正确；干扰素是抗病毒的药物，不属于生物武器，D 项错误。3.如图Ⅰ、Ⅱ表示获得胚胎干细胞的两条途径，下列相关叙述不正确的是（ ）2A.胚胎干细胞在体外培养的条件下，只增殖不发生分化B.图中早期胚胎一般是指发育 到囊胚时期的胚胎C.过程Ⅰ、Ⅱ获取早期胚胎过程均属于有性生殖范畴D.过程Ⅱ获得的早期胚胎在培养液中添加分化诱导因子后可进行分化【答案】C【解析】胚胎干细胞在体外培养的条件下，只增殖不发生分化；过程Ⅰ属于受精作用、过程Ⅱ属于核移植技术，前者属于有性生殖范畴，后者属于无性生殖范畴；早期胚胎在培养液中添加分化诱导因子后可进行分化。4.下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是（ ）A.胚胎移植可以定向地改造动物的遗传性状，③需移植到发情的母牛子宫内发育B.A 细胞不一定是受精卵细胞C.①②两个胚胎具有不同的遗传物质D.图中 a 过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段【答案】B【解析】胚胎移植不能定向地改造动物的遗传性状。A 细胞可以是受精卵或重组细胞。①②两个胚胎具有相同的遗传物质。图中 a 过程包括卵裂、桑椹胚、囊胚等阶段。5.“粮桑渔畜”农业生态系统是江浙平原水网地区典型的高效农业系统，如图表示这一农业生态系统的基本模式。根据图示，判断下列说法错误的是（ ）A.沼气池的建立既充分发挥了资源的生产潜力，又防止了环境污染B.通过巧接食物链使原本流向分解者能量更多地流向了人，提高了能量传递效率C.这一生态工程模式主要适 用于江浙平原而不适用于我国西北地区，这是因为在建立生态3工程时还需要遵循“整体、协调、循环、再生”的原理D.上述农业生态系统通过改善和优化系统的结构达到改善系统功能的目的【答案】B【解析】沼气池的建立使物质得以充分利用，实现了能量的多级利用，同时减少了环境污染；该生态 农业调整食物链结构，实现了物质的循环利用，提高了能量的利用率， 但没有改变能量的传递效率。二、非选择题6.第三十届奥运会在英国伦敦举行，其中的马术比赛被称为贵族的运动，英国纯血马是世界顶级马术比赛的常用马种，其数 量少，生育力低。现代生物技术能有效提高优质马的生育效率。请据此回答：(1)用 激素处理适龄纯血母马，可使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。将采集的卵母细胞人工培育至减数第二次分裂的中期，在显微镜下可观察到次级卵母细胞和 。(2)体外受精 前要对精子进行一定的处理，使其 。(3)为获得同卵双胎或多胎，可以在胚胎发育的 期用机械方法将胚胎分割。(4)随着动物克隆技术的发展，人们可以将纯血马的 移入其他马的 细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内。为保证胚胎移植的成功，胚胎的供体和受体应保持 。(5)克隆技术在带来巨大社会效益和经济效益的同时，也对人们的传统观念造成了极大冲击，我国政府的态度是禁止 性克隆人。(6)把含有某外源基因的受体细胞培育成一匹优质马还需要用到的技术有 (至少写出两种)。【答案】(1)促性腺 第一极体 (2)获能 (3)桑椹胚或囊胚 (4)细胞核 去核卵母 相同的生理环境 (5)生殖 (6)核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术【解析】使动物多排卵通常用促性腺激素处理。对采集到的精子要先进行获能处理，然后才能进行受精作用。将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期，在显微镜下可看到次级卵母细胞和第一极体。胚胎发育过程中要获得更多的个体，通常对桑椹胚期或囊胚期的胚胎进行胚胎分割移植。动物克隆技术是将动物体细胞核移植到去核的卵母细胞中，胚胎移植时要对供体和受体动物作同期发情处理，使其具有相同的生理环境。转基因动物的培育过程中需要用到基因工程技术、核移植技术、早期胚胎培养(即动物细胞培养)技术、胚胎移植技术等。7.回答下列问题：4(1)哺乳动物精子和卵细胞形成过程中，同源染色体先联会，在联会同源染色体的非姐妹染色体间还常常发生 ，非同源染色体则 ，使精子或卵细胞的遗传组成多种多样。卵细胞和精子发生上的重要区别之一，是卵细胞的形成和在卵巢内的储备是在 (时期)完成的，初情期后再发生 MⅠ和 MⅡ。(2)对于“试管动物”的正确理解是 。(填写以下序号)①属于无性生殖②属于有性生殖③体外受精④体内受精⑤体外发育⑥体内发育⑦运用基因工程技术⑧运用细胞工程技术(3)从体内刚刚获取的精子必须经过 处理才能与卵细胞结合成受精卵，为获得更多的卵细胞需要给良种母畜注射适宜剂量的 。(4) 是防止多个精子进入透明带，阻止多精子入卵受精的第一道屏障， 是防止多精子入卵的第二道屏障。(5)胚胎移植技术中供体提供主要职能是 ，受体的主要职能是 。【答案】(1)交叉互换 自由组合 胎儿期 (2)②③⑥⑧ (3)获能(精子获能)促性腺激素 (4)透明带反应 卵细胞膜封闭作用 (5)产生具有优良遗传特性的胚胎 孕育胚胎(妊娠、育仔)【解析】(1)减数第一次分裂前期同源染色体联会时可发生非姐妹染色单体的交叉互换，后期可发生非同源染色体的自由组合，卵泡形成是在胎儿期。(2)试管动物的形成是利用两性生殖细胞，在体外受精、体内发育的过程。(3)从体内获得的精子必须经过获能处理，才能受精成功。卵巢受垂体分泌的促性腺激素的影响，注射适量的促性腺激素可促进排卵。(4)阻止精子进入卵细胞的屏障分别是透明带反应和卵细胞膜封闭作用。8.如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题：(1)写出各个阶段的名称：① ，② ，③ 。（2)写出图中各标号的名称：［2］ ， ［4］ ， ［5］ ，［7］ ,［8］ 。(3) ① 时期的细胞具有发育上的 性，②时期开始出现 ，③时期开始出现 。5(4)［2］将来发育成 。(5) 动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，合子由一个精子和卵子结合的生理基础是 、 。【答案】(1)桑椹胚 囊胚 原肠胚 (2)内细胞团 囊胚腔 外胚层 原肠腔内胚层 (3)全能 细胞分化 胚层分化 (4)胎儿的各种组织 (5)透明带反应 卵细胞膜反应【解析】(1)图中①是桑椹胚，②是囊胚，③是原肠胚。 （2）图②中 1 是滋养层细胞，2 是内细胞团，3 是透明带，4 是囊胚腔；图③中 5 是外胚层，6 是滋养层，7 是原肠腔，8 是内胚层。(3)桑椹胚细胞具有全能性；囊胚开始出现细胞分化，已分化为滋养层细胞和内细胞团细胞；原肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内胚层。(4)内细胞团细胞将发育为胎儿的各种组织，滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘。(5)受精时的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精子入卵的两道屏障。9.科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用 iPS 细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下：(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为 ，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为 。(2)图中 2 细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为 ；也可从灰鼠体内取出卵子，通过 后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过 技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用 方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的 分离培养获得。iPS 与 ES 细胞同样具有发育全能性，有望在对人类 iPS 细胞进行定向 后用于疾病的细胞治疗。【答案】 (1)原代培养 接触抑制 (2)冲卵(或冲胚) 体外受精(或核移植) (3)胚胎移植 冷冻(或低温) (4)内细胞团 诱导分化【解析】(1)获得体细胞后进行的初次培养称为原代培养；培养的细胞会出现接 触抑制现6象。(2)利用人工方法从灰鼠输卵管内获得胚胎的过程称为冲卵；也可从灰鼠体内取出卵子通过体外受精后再进行早期胚胎培养。(3)将重组胚胎通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内进行发育；暂不移入的胚胎可利用冷冻法保存。(4)ES 细胞可由囊胚的内细胞团分离后获得；可通过对 iPS 细胞进行定向诱导分 化形成所需组织用于疾病的细胞治疗。10.“四位一体”生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、厕所与日光温室有机地组合在一起。如图①是“四位一体”农业生态工程模式图，图②是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：(1)结合生态工程的原理，请补充图②中的连线并注解，从而完成该系统的物质循环示意图。(2)该生态模式中建立了日光温室，日光温室和裸地栽培相比，植物需水量和需肥量为什么相对要多一点?。使用沼气池里的残渣为什么可以提高蔬菜的产量 。(3)“四位一体”农业生态工程应用了 等原理，与自然生态系统相比，它的稳定性有什么特点?。(4)举例说明“四位一体”农业生态工程有哪些生态效益。7(至少两点)。【答案】(1)如图所示(2)日光温室比裸地栽培温度相对要高，植物生长快，所以需水、需肥多 沼气池里的残渣含有丰富的矿物质，能提高农作物的产量(3)物质循环再生和物种多样性 抵抗力稳定性较低，恢复力稳定性较高(4)①使用清洁、高效的沼气，减少对薪柴的砍伐量，有利于植被保护和水土保持；②人、畜粪便的无害化处理，改善农村卫生条件；③沼渣、沼液的合理利用，提高了土壤肥力，从而减少化肥用量(任选两点，或其他合理答案)【解析】本题考查我国北方典型的“四位一体”生态农业模式的相关知识。 “四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。它的运行原理为：日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长，日光温室比裸地栽培温度相对要高，植物生长快，需水、需肥多，同时也使猪免受严寒而快速生长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；人、猪的粪尿及蔬菜废弃物等物质投入沼气池产生沼气，同时沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，其中含有丰富的矿物质，能提高蔬菜的产量和质量。 “四位一体”农业生态工程充分应用了物质循环再生和物种多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。1现代生物科技专题（A）一、选择题1.EcoRⅠ和 SmaⅠ限制酶识别的序列均由 6 个核苷酸组成，但切割后产生的结果不同，其识别序列和切割位点(图中箭头处)如图所示，据图分析下列说法正确的是（ ）EcoRⅠ识别序列及切割位点 SmaI 识别序列及切割位点A.所有限制酶的识别序列均由 6 个核苷酸组成B.SmaⅠ切割后产生的是黏性末端C.用 DNA 连接酶连接平末端和黏性末端的效率一样D.细菌细胞内的限制酶可以切割外源 DNA，防止外源 DNA 入侵【答案】D【解析】限制酶的识别序列一般由 5 个、6 个或 8 个核苷酸组成；SmaⅠ切割后产生的是平末端；用 DNA 连接酶连接平末端的效率比连接黏性末端的低；细菌中的限制酶之所以不切割自身 DNA，是因为细菌在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，可将外源入侵的 DNA 降解掉。含有某种限制酶的细胞，其 DNA 分子中不具有这种限制酶的识别序列，限制酶不能将其切割，所以即使细菌细胞中含有某种限制酶也不会使自身的 DNA 被切断，并且可以防止外源 DNA 的入侵。2.质粒是常用的基因工程载体。下图是某种天然土壤农杆菌 Ti 质粒结构示意图(标示了部分基因及部分限制酶的作用位点)，据图分析下列说法正确的是（ ）A.图中的终止子是由三个相邻碱基组成的终止密码B.用农杆菌转化法可将该质粒构建的表达载体导入动物细胞C.用限制酶Ⅰ和 DNA 连接酶改造后的质粒无法被限制酶Ⅱ切割D.用限制酶Ⅱ处理能防止该质粒构建的表达载体引起植物疯长【答案】D【解析】密码子是 mRNA 上三个相邻的碱基，不会出现在 DNA 上；农杆菌转化法是将重组载2体导入植 物细胞的方法；用限制酶 I 和 DNA 连接酶构建的表达载体中仍存在限制酶Ⅱ的识别位点(tet r)；用限制酶Ⅱ切割后，编码控制细胞分裂素及吲哚乙酸合成的物质就不能合成了。3.如图表示利用棉花叶肉细胞进行原生质体培养过程，据图分析不正确是（ ）A.①过程是在 0.5~0.6 mol/L 的甘露醇溶液环境下用纤维素酶和果胶酶处理B.②过程表示原生质体在培养基提供的特定条件下形成愈伤组织，此过程叫做再分化C.③过程中以适当配比的营养物质和生长调节剂进行诱导D.该过程体现了 植物细胞的全能性【答案】B【解析】植物组织培养时，去除细胞壁的方法是酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理，原生质体在低渗溶液中会吸水涨破，所以选择 0.5~0.6 mol/L 的甘露醇溶液；形成愈伤组织的过程称为脱分化；再分化过程需要以适当配比的营养物质和生长调节剂进行诱导；植物组织培养过程体现了植物细胞的全能性。4.某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行细胞培养。下列说法正确的是（ ）A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理B.细胞培养应在含 5% CO2的恒温培养箱中进行，CO 2的作用是刺激细胞呼吸C.甲、乙细胞在持续的培养过程中，乙会出现停止增殖的现象D.仅用培养肝细胞的培养液也能用来培养乙肝病毒【答案】C【解析】利用肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白酶处理，不能用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶需要在强酸环境中才能起作用；CO 2的作用是维持细胞培养液正常的 pH；正常细胞在持续的培养过程中会出现停止增殖的现象；乙肝病毒只能在细胞中培养，不能在培养肝细胞的培养液中培养。5.如图 是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是（ ）A.①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应 T 淋巴细胞B.②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C.③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性D.④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群3【答案】D【解析】①是获得已经免疫的 B 淋巴细胞，A 项错误；胰蛋白酶使得组织块分散为单个细胞，B 项错误；③同时具有 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特性，C 项错误；④经筛选后获得能够分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，D 项正确。二、非选择题6.番茄果实成熟过程中，某种酶(PG)开始合成并显著增加，促使果实变红变软，但不利于长途运输和保鲜。科学家利用反义 RNA 技术(见图解)，可有效解决此问题。该技术的核心是从番茄体细胞中获得指导 PG 合成的信使 RNA，继而以该信使 RNA 为模板，人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞，培育获得完整植株。新植株在果实发育过程中，反义基因经转录产生的反义 RNA 与细胞原有 mRNA(靶 mRNA)互补形成双链 RNA，阻止靶 mRNA 进一步翻译形成 PG，从而达到抑制果实成熟 的目的。请结合图解回答：(1)反义基因像一般基因一样，是一段双链的 DNA 分子，合成该分子的第一条链时，使用的模板是细胞质中信使 RNA，原料是四种 ，所用酶是 。(2)通常情况下利用农杆菌转化法将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞原生质体内，其原因在于农杆菌质粒上含有 TDNA 片段，它的特点是 。(3)该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶是 。在受体细胞中由该基因指导合成的最终产物是 。(4)导入反义基因的番茄叶肉细胞最终形成完整的转基因番茄植株，但这样的转基因生物也在 、 、 三个方面带来了安全担忧。【答案】(1)脱氧核苷酸 逆转录酶 (2)可转移到受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA 上 (3)限制 酶和 DNA 连接酶 反义 RNA (4)食物安全 生物安全 环境安全【解析】(1)反义基因是 DNA 分子，合成它需要它的基本单位脱氧核苷酸作为原料。又因为模板是 mRNA，所以需要逆转录酶。(2)T-DNA 的特点是进入受体细胞后能整合到受体细胞的染色体 DNA 上。(3)基因表达载体的构建是将目的基因和运载体用同种限制酶切割后，用DNA 连接酶连接。依题意最后目的是要获得反义 RNA 与 mRNA 结合，阻止 PG 合成。(4)转基因生物安全性包括三个方面：食物安全、生物安全和环境安全。7.若用两种识别切割序列完全不同的限制酶 E 和 F 从基因组 DNA 上切下目的基因(1.2 kb)，并将之取代质粒 pZHZ1(3.7 kb，1 kb＝1 000 对碱基)上相应的 EF 区域(0.2 kb)，形成重4组质粒 pZHZ2，请据图回答下列问题：(1)限制酶 E 和限制酶 F 在结构和功能上的不同之处分别在于① ；② 。(2)pZHZ2 所含有的碱基 对数为 kb。(3)将重组质粒 pZHZ2 导入至山羊的受精卵细胞中，若 pZHZ2 进入细胞后插入在一条染色体DNA 上，那么获得转基因纯合子山羊的方式是 。(4)上述目的基因模板链中的 TGA 序列对应一个密码子，翻译时识别该密码子的 tRNA 上相应的反密码子碱基序列是 。【答案】(1)蛋白质分子的结构不同(氨基酸的种类、数目、排列顺序、蛋白质的空间结构不同) 识别的核苷酸序列不同 (2)4.7 (3)转基因山羊间相互交配(4)UGA【解析】(1)限制酶的化学本质是蛋白质，蛋白质分子结构上的不同是由氨基酸的种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构不同造成的；限制酶的特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列并且在特定位点切割。(2）插入的目的基因碱基对数为 1.2 kb，质粒的长度为 3.7 kb，用目的基因取代了其中的 0.2 kb 的 EF 区段，则 pZHZ2 的碱基对数为3.7+1.2-0.2＝4.7 kb。(3)重组质粒导入到山羊受精卵的一条染色体上，得到的转基因山羊相当于杂合子，要获得纯合子转基因山羊，需让杂合的转基因山羊间相互交配， 然后从后代选择纯合子。(4)模板链上的碱基为 TGA，mRNA 上对应的密码子为 ACU，tRNA 上的反密码子与之互相配对，为 UGA。8.根据下图回答相关问题：5(1)①过程中使用了 酶，以使植物原生质体相互分离，此处使用的溶液浓度较大，保证植物细胞会发生 ，以保护细胞原生质体不被破坏；在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是 。(2)③处的细胞与④处的细胞相比，最大的区别是不具有 ；动物细胞与④处的细胞相比，在功能上的特点是不具有 。(3)过程 属于再分化；动植物细胞发生分化的根本原因都是 。(4)③处的细胞在化学药剂的作用下，会发生细胞融合；动物细胞融合方法与植物细胞不相同的是 。(5)(多选)下列关于细胞工程的叙述中，错误的是（ ）A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C.⑥处的细胞都必须通过细胞分裂才能形成愈伤组织D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同E.动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现【答案】(1)纤维素酶和果胶 质壁分离 胰蛋白酶 (2)细胞壁 分化的全能性(3)⑨⑩ 基因的选择性表达 (4)聚乙二醇 可以使用灭活的病毒 (5)DE【解析】本题考查学生对植物组织培养技术的掌握，以及从流程图中获取相关信息的能力。从题中图示可知，①过程是使用含有纤维素酶和果胶酶的高浓度溶液处理植物叶片的细胞，使植物叶片的细胞发生质壁分离，②处植物细胞的部分细胞壁已经被水解，③处是去除了细胞壁的植物细胞原生质体，④处是再 生出细胞壁的植物细胞，⑤处是再生出细胞壁的细胞进行了第一次分裂，⑥处是再生出细胞壁的细胞进行了第二次分裂，⑦处是再生出细胞壁的细胞经多次细胞分裂形成了集群的细胞团，⑧处是形成的愈伤组织，⑨是发生再分化6的过程，⑩是胚状体继续分化的过程，由此可以解答(1)～(4)小题。组织培养的对象既可以是体细胞也可以是生殖细胞，且由于突变的普遍性，获得的愈伤组织的基因组成不一定相同；动物细胞具有全能性的标志是新个体的产生。9.科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示)。请结合图示回答下列问题：(1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛 的组织细胞进行分离，形成单个细胞，这个过程中需要利用 酶处理。(2)用于核移植的供体细胞，一般都选用传代 10 代以内的细胞，原因是 。(3)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是 ，此外，细胞增殖还表现出 和接触抑制等特点。(4)将进行培养的供体细胞注入去核的卵细胞中，去除卵母细胞细胞核的目的是。(5)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊，但也不是 100%地复制，原因最可能是 。(6)上述动物细胞工程中涉及的技术有 。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物 具有全能性。【答案】 （1）胰蛋白 (2)该种细胞代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质没有发生改变 (3)有丝分裂 贴壁生长 (4)使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自 供体细胞 (5)①生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制；②生物的性状还受环境因素的影响(6)核移植、动物细胞培养、胚胎移植技术 体细胞的细胞核【解析】(1)实践中常用胰蛋白酶处理动物组织细胞使其分离开来。(2)传代 10 代以内的细胞代谢旺盛、分裂能力强，遗传物质没有发生改变，适于作为核移植的供体细胞。(3)在进行原代培养时，细胞以有 丝分裂的方式进行增殖，同时表现出贴壁生长和接触抑制的现象。(4)去除卵母细胞细胞核的目的是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。(5)生物的性状是细胞核基因和细胞质基因共同作用的结果，同时，生物的性状还受环境因素的影响，因此，克隆动物不可能是供体奶牛 100%的复制品。(6)该克隆动物的培育过程涉及核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术，说明了高度分化的哺乳动物体 细胞的细胞7核仍具有全能性。10.某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题：(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量 。(2)在动物 细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是 。细胞培养应在含 5%的 CO2的恒温培养箱中进行，CO 2的作用是 。(3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长 。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更 。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用 处理。(4)为了防止基因培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的 。(5)已知癌基因 X 过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物 Y 对甲组细胞生长的影响，可将甲细胞分为 A、B 两组，A 组细胞培养液中加入 ，B 组细胞培养液中加入无菌生理盐水，经培养后，从 A、B 两组收集等量细胞，通过分别检验 X 基因在 A、B 两组细胞中的 或 合成水平的差异，确定 Y 的药效。【答案】 (1)多 (2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 维持培养液 pH (3)停止 多 胰蛋白酶 (4)抗生素 (5)Y mRNA 蛋白质【解析】(1)甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。肿瘤细胞为无限增殖的细胞，细胞周期短。在相同条件下，培养相同的时间，甲细胞的数量多于乙细胞。(2)动物细胞培养液中必须加入动物血清，血清中含有血清蛋白、生长因子、促进细胞贴壁的因子、激素等合成培养基中缺乏的物质。细胞培养应在含 5% CO2的恒温培养箱中进行，CO 2的作用是维持培养液 pH。(3)甲为肿瘤细胞，能无限增殖，传代的次数要比乙细胞多，乙细胞(正常肝细胞)在培养瓶中贴壁生长，当铺满瓶壁时，生长停止。为得到更多的肝细胞，需要定期地用胰蛋白酶使细胞脱离瓶壁，进行传代培养。(4)培养液中加入抗生素来抑制和杀灭细菌，抗生素对动物细胞没有影响。(5)设计一组加入抗癌药物的实验组，一组不加药物的对照组，通过检测药物影响 X 基因的表达过程，即转录形成 mRNA、翻译形成蛋白质的量来检验药效。