2016屆高三生物二輪復(fù)習(xí)專題精講八選修模塊滿分沖刺(二十二)現(xiàn)代生物科技專題精講(A)

1、現(xiàn)代生物科技專題（A）一、選擇題1.EcoR和Sma限制酶識(shí)別的序列均由6個(gè)核苷酸組成，但切割后產(chǎn)生的結(jié)果不同，其識(shí)別序列和切割位點(diǎn)(圖中箭頭處)如圖所示，據(jù)圖分析下列說法正確的是（ ） EcoR識(shí)別序列及切割位點(diǎn)SmaI識(shí)別序列及切割位點(diǎn)A.所有限制酶的識(shí)別序列均由6個(gè)核苷酸組成B.Sma切割后產(chǎn)生的是黏性末端C.用DNA連接酶連接平末端和黏性末端的效率一樣D.細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵【答案】D【解析】限制酶的識(shí)別序列一般由5個(gè)、6個(gè)或8個(gè)核苷酸組成；Sma切割后產(chǎn)生的是平末端；用DNA連接酶連接平末端的效率比連接黏性末端的低；細(xì)菌中的限制酶之所以不切割自身D

2、NA，是因?yàn)榧?xì)菌在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中形成了一套完善的防御機(jī)制，可將外源入侵的DNA降解掉。含有某種限制酶的細(xì)胞，其DNA分子中不具有這種限制酶的識(shí)別序列，限制酶不能將其切割，所以即使細(xì)菌細(xì)胞中含有某種限制酶也不會(huì)使自身的DNA被切斷，并且可以防止外源DNA的入侵。2.質(zhì)粒是常用的基因工程載體。下圖是某種天然土壤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖(標(biāo)示了部分基因及部分限制酶的作用位點(diǎn))，據(jù)圖分析下列說法正確的是（ ） A.圖中的終止子是由三個(gè)相鄰堿基組成的終止密碼B.用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法可將該質(zhì)粒構(gòu)建的表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞C.用限制酶和DNA連接酶改造后的質(zhì)粒無(wú)法被限制酶切割D.用限制酶處理能防止該質(zhì)粒構(gòu)建的表達(dá)

3、載體引起植物瘋長(zhǎng)【答案】D【解析】密碼子是mRNA上三個(gè)相鄰的堿基，不會(huì)出現(xiàn)在DNA上；農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將重組載體導(dǎo)入植物細(xì)胞的方法；用限制酶I和DNA連接酶構(gòu)建的表達(dá)載體中仍存在限制酶的識(shí)別位點(diǎn)(tetr)；用限制酶切割后，編碼控制細(xì)胞分裂素及吲哚乙酸合成的物質(zhì)就不能合成了。3.如圖表示利用棉花葉肉細(xì)胞進(jìn)行原生質(zhì)體培養(yǎng)過程，據(jù)圖分析不正確是（ ） A.過程是在0.50.6 mol/L的甘露醇溶液環(huán)境下用纖維素酶和果膠酶處理B.過程表示原生質(zhì)體在培養(yǎng)基提供的特定條件下形成愈傷組織，此過程叫做再分化C.過程中以適當(dāng)配比的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行誘導(dǎo)D.該過程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性【答案】B【解析】

4、植物組織培養(yǎng)時(shí)，去除細(xì)胞壁的方法是酶解法，即用纖維素酶和果膠酶處理，原生質(zhì)體在低滲溶液中會(huì)吸水漲破，所以選擇0.50.6 mol/L的甘露醇溶液；形成愈傷組織的過程稱為脫分化；再分化過程需要以適當(dāng)配比的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行誘導(dǎo)；植物組織培養(yǎng)過程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。4.某研究小組為測(cè)定藥物對(duì)體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性，準(zhǔn)備對(duì)某種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。下列說法正確的是（ ）A.在利用兩種肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時(shí)，也可用胃蛋白酶處理B.細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5% CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是刺激細(xì)胞呼吸C.甲、乙細(xì)胞在持續(xù)的培養(yǎng)過程中，乙會(huì)出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象D.僅

5、用培養(yǎng)肝細(xì)胞的培養(yǎng)液也能用來培養(yǎng)乙肝病毒【答案】C【解析】利用肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時(shí)，常用胰蛋白酶處理，不能用胃蛋白酶，因?yàn)槲傅鞍酌感枰趶?qiáng)酸環(huán)境中才能起作用；CO2的作用是維持細(xì)胞培養(yǎng)液正常的pH；正常細(xì)胞在持續(xù)的培養(yǎng)過程中會(huì)出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象；乙肝病毒只能在細(xì)胞中培養(yǎng)，不能在培養(yǎng)肝細(xì)胞的培養(yǎng)液中培養(yǎng)。5.如圖是單克隆抗體制備流程的簡(jiǎn)明示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是（ ）A.是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)T淋巴細(xì)胞B.中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細(xì)胞的形成C.同時(shí)具有脾臟細(xì)胞和鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性D.是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細(xì)胞群【答案】D【解析】是獲得已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞，A項(xiàng)錯(cuò)

6、誤；胰蛋白酶使得組織塊分散為單個(gè)細(xì)胞，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同時(shí)具有B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的特性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；經(jīng)篩選后獲得能夠分泌特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞，D項(xiàng)正確。二、非選擇題6.番茄果實(shí)成熟過程中，某種酶(PG)開始合成并顯著增加，促使果實(shí)變紅變軟，但不利于長(zhǎng)途運(yùn)輸和保鮮?？茖W(xué)家利用反義RNA技術(shù)(見圖解)，可有效解決此問題。該技術(shù)的核心是從番茄體細(xì)胞中獲得指導(dǎo)PG合成的信使RNA，繼而以該信使RNA為模板，人工合成反義基因并將之導(dǎo)入離體番茄體細(xì)胞，培育獲得完整植株。新植株在果實(shí)發(fā)育過程中，反義基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的反義RNA與細(xì)胞原有mRNA(靶mRNA)互補(bǔ)形成雙鏈RNA，阻止靶mRNA進(jìn)一步翻譯形成PG，

7、從而達(dá)到抑制果實(shí)成熟的目的。請(qǐng)結(jié)合圖解回答： (1)反義基因像一般基因一樣，是一段雙鏈的DNA分子，合成該分子的第一條鏈時(shí)，使用的模板是細(xì)胞質(zhì)中信使RNA，原料是四種 ，所用酶是 。(2)通常情況下利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將人工合成的反義基因?qū)敕讶~肉細(xì)胞原生質(zhì)體內(nèi)，其原因在于農(nóng)桿菌質(zhì)粒上含有TDNA片段，它的特點(diǎn)是 。(3)該目的基因與運(yùn)輸工具相結(jié)合需要使用的酶是 。在受體細(xì)胞中由該基因指導(dǎo)合成的最終產(chǎn)物是 。(4)導(dǎo)入反義基因的番茄葉肉細(xì)胞最終形成完整的轉(zhuǎn)基因番茄植株，但這樣的轉(zhuǎn)基因生物也在 、 、 三個(gè)方面帶來了安全擔(dān)憂。【答案】(1)脫氧核苷酸 逆轉(zhuǎn)錄酶 (2)可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并整合到受體

8、細(xì)胞的染色體DNA上 (3)限制酶和DNA連接酶 反義RNA (4)食物安全 生物安全 環(huán)境安全【解析】(1)反義基因是DNA分子，合成它需要它的基本單位脫氧核苷酸作為原料。又因?yàn)槟０迨莔RNA，所以需要逆轉(zhuǎn)錄酶。(2)T-DNA的特點(diǎn)是進(jìn)入受體細(xì)胞后能整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上。(3)基因表達(dá)載體的構(gòu)建是將目的基因和運(yùn)載體用同種限制酶切割后，用DNA連接酶連接。依題意最后目的是要獲得反義RNA與mRNA結(jié)合，阻止PG合成。(4)轉(zhuǎn)基因生物安全性包括三個(gè)方面：食物安全、生物安全和環(huán)境安全。7.若用兩種識(shí)別切割序列完全不同的限制酶E和F從基因組DNA上切下目的基因(1.2 kb)，并將之取代

9、質(zhì)粒pZHZ1(3.7 kb，1 kb1 000對(duì)堿基)上相應(yīng)的EF區(qū)域(0.2 kb)，形成重組質(zhì)粒pZHZ2，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)限制酶E和限制酶F在結(jié)構(gòu)和功能上的不同之處分別在于 ； 。(2)pZHZ2所含有的堿基對(duì)數(shù)為 kb。(3)將重組質(zhì)粒pZHZ2導(dǎo)入至山羊的受精卵細(xì)胞中，若pZHZ2進(jìn)入細(xì)胞后插入在一條染色體DNA上，那么獲得轉(zhuǎn)基因純合子山羊的方式是 。(4)上述目的基因模板鏈中的TGA序列對(duì)應(yīng)一個(gè)密碼子，翻譯時(shí)識(shí)別該密碼子的tRNA上相應(yīng)的反密碼子堿基序列是 。【答案】(1)蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)不同(氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同) 識(shí)別的核苷酸序列不同

10、 (2)4.7 (3)轉(zhuǎn)基因山羊間相互交配(4)UGA【解析】(1)限制酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)上的不同是由氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同造成的；限制酶的特性：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列并且在特定位點(diǎn)切割。(2）插入的目的基因堿基對(duì)數(shù)為1.2 kb，質(zhì)粒的長(zhǎng)度為3.7 kb，用目的基因取代了其中的0.2 kb的EF區(qū)段，則pZHZ2的堿基對(duì)數(shù)為3.7+1.2-0.24.7 kb。(3)重組質(zhì)粒導(dǎo)入到山羊受精卵的一條染色體上，得到的轉(zhuǎn)基因山羊相當(dāng)于雜合子，要獲得純合子轉(zhuǎn)基因山羊，需讓雜合的轉(zhuǎn)基因山羊間相互交配，然后從后代選擇純合子。(4)模板鏈上的堿

11、基為TGA，mRNA上對(duì)應(yīng)的密碼子為ACU，tRNA上的反密碼子與之互相配對(duì)，為UGA。8.根據(jù)下圖回答相關(guān)問題： (1)過程中使用了 酶，以使植物原生質(zhì)體相互分離，此處使用的溶液濃度較大，保證植物細(xì)胞會(huì)發(fā)生 ，以保護(hù)細(xì)胞原生質(zhì)體不被破壞；在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中，使細(xì)胞分離開來的酶是 。(2)處的細(xì)胞與處的細(xì)胞相比，最大的區(qū)別是不具有 ；動(dòng)物細(xì)胞與處的細(xì)胞相比，在功能上的特點(diǎn)是不具有 。(3)過程 屬于再分化；動(dòng)植物細(xì)胞發(fā)生分化的根本原因都是 。(4)處的細(xì)胞在化學(xué)藥劑的作用下，會(huì)發(fā)生細(xì)胞融合；動(dòng)物細(xì)胞融合方法與植物細(xì)胞不相同的是 。(5)(多選)下列關(guān)于細(xì)胞工程的敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）A.培養(yǎng)

12、基中添加蔗糖的目的是提供營(yíng)養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓B.培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長(zhǎng)和分化C.處的細(xì)胞都必須通過細(xì)胞分裂才能形成愈傷組織D.同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同E.動(dòng)物細(xì)胞融合標(biāo)志著動(dòng)物細(xì)胞全能性的實(shí)現(xiàn)【答案】(1)纖維素酶和果膠 質(zhì)壁分離 胰蛋白酶 (2)細(xì)胞壁 分化的全能性(3) 基因的選擇性表達(dá) (4)聚乙二醇 可以使用滅活的病毒 (5)DE【解析】本題考查學(xué)生對(duì)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的掌握，以及從流程圖中獲取相關(guān)信息的能力。從題中圖示可知，過程是使用含有纖維素酶和果膠酶的高濃度溶液處理植物葉片的細(xì)胞，使植物葉片的細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，處植物細(xì)胞的部分

13、細(xì)胞壁已經(jīng)被水解，處是去除了細(xì)胞壁的植物細(xì)胞原生質(zhì)體，處是再生出細(xì)胞壁的植物細(xì)胞，處是再生出細(xì)胞壁的細(xì)胞進(jìn)行了第一次分裂，處是再生出細(xì)胞壁的細(xì)胞進(jìn)行了第二次分裂，處是再生出細(xì)胞壁的細(xì)胞經(jīng)多次細(xì)胞分裂形成了集群的細(xì)胞團(tuán)，處是形成的愈傷組織，是發(fā)生再分化的過程，是胚狀體繼續(xù)分化的過程，由此可以解答(1)(4)小題。組織培養(yǎng)的對(duì)象既可以是體細(xì)胞也可以是生殖細(xì)胞，且由于突變的普遍性，獲得的愈傷組織的基因組成不一定相同；動(dòng)物細(xì)胞具有全能性的標(biāo)志是新個(gè)體的產(chǎn)生。9.科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長(zhǎng)激素基因的奶牛，如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛繁育，可以對(duì)此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆(如圖所示)。請(qǐng)結(jié)合圖示回答下列問題：

14、 (1)在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，要對(duì)取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細(xì)胞進(jìn)行分離，形成單個(gè)細(xì)胞，這個(gè)過程中需要利用 酶處理。(2)用于核移植的供體細(xì)胞，一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，原因是 。(3)在進(jìn)行原代培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞增殖的方式是 ，此外，細(xì)胞增殖還表現(xiàn)出 和接觸抑制等特點(diǎn)。(4)將進(jìn)行培養(yǎng)的供體細(xì)胞注入去核的卵細(xì)胞中，去除卵母細(xì)胞細(xì)胞核的目的是 。(5) 將重組細(xì)胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛后，該母牛就會(huì)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)相同的牛犢，但也不是100%地復(fù)制，原因最可能是 。(6)上述動(dòng)物細(xì)胞工程中涉及的技術(shù)有 。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說明了動(dòng)物 具有全能性?！敬鸢浮浚?）胰蛋白 (2)該種

15、細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，且遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變 (3)有絲分裂 貼壁生長(zhǎng) (4)使克隆出的動(dòng)物個(gè)體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞 (5)生物的性狀受細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同控制；生物的性狀還受環(huán)境因素的影響(6)核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植技術(shù) 體細(xì)胞的細(xì)胞核【解析】(1)實(shí)踐中常用胰蛋白酶處理動(dòng)物組織細(xì)胞使其分離開來。(2)傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，適于作為核移植的供體細(xì)胞。(3)在進(jìn)行原代培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞以有絲分裂的方式進(jìn)行增殖，同時(shí)表現(xiàn)出貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制的現(xiàn)象。(4)去除卵母細(xì)胞細(xì)胞核的目的是使克隆出的動(dòng)物個(gè)體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞。(5

16、)生物的性狀是細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同作用的結(jié)果，同時(shí)，生物的性狀還受環(huán)境因素的影響，因此，克隆動(dòng)物不可能是供體奶牛100%的復(fù)制品。(6)該克隆動(dòng)物的培育過程涉及核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)，說明了高度分化的哺乳動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。10.某研究小組進(jìn)行藥物試驗(yàn)時(shí)，以動(dòng)物肝細(xì)胞為材料，測(cè)定藥物對(duì)體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性。供培養(yǎng)的細(xì)胞有甲、乙兩種，甲細(xì)胞為肝腫瘤細(xì)胞，乙細(xì)胞為正常肝細(xì)胞。請(qǐng)回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問題：(1)將數(shù)量相等的甲細(xì)胞和乙細(xì)胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同。一段時(shí)間后，觀察到甲細(xì)胞數(shù)量比乙細(xì)胞數(shù)量 。(2)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，通常在合成培

17、養(yǎng)基中加入適量血清，其原因是 。細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%的CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是 。(3)在兩種細(xì)胞生長(zhǎng)過程中，當(dāng)乙細(xì)胞鋪滿瓶壁時(shí)，其生長(zhǎng) 。藥物試驗(yàn)需要大量細(xì)胞，兩種細(xì)胞頻繁傳代，甲細(xì)胞比乙細(xì)胞可以傳代的次數(shù)更 。若用動(dòng)物的肝臟組織塊制備肝細(xì)胞懸液，需用 處理。(4)為了防止基因培養(yǎng)過程中細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的 。(5)已知癌基因X過量表達(dá)與肝腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，要試驗(yàn)一種抗腫瘤藥物Y對(duì)甲組細(xì)胞生長(zhǎng)的影響，可將甲細(xì)胞分為A、B兩組，A組細(xì)胞培養(yǎng)液中加入 ，B組細(xì)胞培養(yǎng)液中加入無(wú)菌生理鹽水，經(jīng)培養(yǎng)后，從A、B兩組收集等量細(xì)胞，通過分別檢驗(yàn)X基因在A、B兩組細(xì)胞中的 或 合成水平的差異，確定Y的藥效。【答案】 (1)多 (2)血清可以補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì) 維持培養(yǎng)液pH (3)停止 多 胰蛋白酶 (4)抗生素 (5)Y mRNA 蛋白質(zhì)【解析】(1)甲細(xì)胞為肝腫瘤細(xì)胞，乙細(xì)胞為正常肝細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞為無(wú)限增殖的細(xì)胞，細(xì)胞周期短。在相同條件下，培養(yǎng)相同的時(shí)間，甲細(xì)胞的數(shù)量多于乙細(xì)胞。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中必須加入動(dòng)物血清，血