2021高三生物一輪復習專練104現(xiàn)代生物科技專題綜合練含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精2021高三生物人教版一輪復習專練104現(xiàn)代生物科技專題綜合練含解析專練104現(xiàn)代生物科技專題綜合練1．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粒重組后導入大腸桿菌細胞中進行了表達。該研究除證明了質?？梢宰鳛檩d體外，還證明了__________________（答出兩點即可）.(2)體外重組的質粒可通過Ca2＋參與的________方法導入大腸桿菌細胞；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導入宿主細胞.在細菌、心肌細胞、葉肉細胞中，可作為重組噬菌體宿主細胞的是__________________.（3）真核生物基因(目的基因）在大腸桿菌細胞內表達時,表達出的蛋白質可能會被降解。為防止蛋白質被降解,在實驗中應選用______________的大腸桿菌作為受體細胞，在蛋白質純化的過程中應添加________的抑制劑。2．某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光,這一特性可用于檢測細胞中目的基因的表達。某科研團隊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L1－GFP融合基因（簡稱為甲），并將其插入質粒P0,構建了真核表達載體P1，其部分結構和酶切位點的示意圖如下，圖中E1～E4四種限制酶產生的黏性末端各不相同。啟動子L1基因GFP基因終止子↑↑↑↑E1E2E3E4回答下列問題：（1)據(jù)圖推斷,該團隊在將甲插入質粒P0時,使用了兩種限制酶，這兩種酶是________.使用這兩種酶進行酶切是為了保證________,也是為了保證________.(2）將P1轉入體外培養(yǎng)的牛皮膚細胞后,若在該細胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1基因在牛的皮膚細胞中完成了________和________過程。(3）為了獲得含有甲的牛，該團隊需要做的工作包括：將能夠產生綠色熒光細胞的________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胞中，某同學用PCR方法進行鑒定，在鑒定時應分別以該牛不同組織細胞中的________（填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”）作為PCR模板.3．[2020·全國卷Ⅱ][生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題］植樹造林、“無廢棄物農業(yè)"、污水凈化是建設美麗中國的重要措施?；卮鹣铝杏嘘P生態(tài)工程的問題：（1）在植樹造林時,一般認為，全部種植一種植物的做法是不可取的。因為與混合種植方式所構建的生態(tài)系統(tǒng)相比，按照種植一種植物方式所構建的生態(tài)系統(tǒng)，其抵抗力穩(wěn)定性__________.抵抗力穩(wěn)定性的含義是_____________________________________________。(2)“無廢棄物農業(yè)”是我國利用生態(tài)工程的原理進行農業(yè)生產的一種模式，其做法是收集有機物質，包括人畜糞便、枯枝落葉等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉變?yōu)橛袡C肥料，再施用到農田中。施用有機肥料的優(yōu)點是___________________________________________________________(答出3點即可）。在有機肥料的形成過程中，微生物起到了重要作用,這些微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組分中的__________。（3）在污水凈化過程中,除發(fā)揮污水處理廠的作用外，若要利用生物來回收污水中的銅、鎘等金屬元素，請?zhí)峁┮粋€方案:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．為生產具有特定性能的α－淀粉酶，研究人員從某種海洋細菌中克隆了α－淀粉酶基因(1656個堿基對)，利用基因工程大量制備α－淀粉酶，實驗流程見下圖。請回答下列問題：（1)利用PCR技術擴增α－淀粉酶基因前，需先獲得細菌的________.（2）為了便于擴增的DNA片段與表達載體連接，需在引物的____________端加上限制性酶切位點，且常在兩條引物上設計加入不同的限制性酶切位點，主要目的是________________________.（3）進行擴增時，反應的溫度和時間需根據(jù)具體情況進行設定，下列選項中______________的設定與引物有關，________的設定與擴增片段的長度有關。（填序號)①變性溫度②退火溫度③延伸溫度④變性時間⑤退火時間⑥延伸時間(4)下圖表示篩選獲得的工程菌中編碼α－淀粉酶的mRNA的部分堿基序列：圖中虛線框內mRNA片段包含________個密碼子，如虛線框后的序列未知，預測虛線框后的第一個密碼子最多有________種.(5)獲得工程菌表達的α－淀粉酶后，為探究影響酶活性的因素，以濃度為1%的可溶性淀粉為底物測定酶活性，結果如下表所示：緩沖液50mmol/LNa2HPO4－KH2PO450mmol/LTris－HCl50mmol/LGly－NaOHpH6。06。57。07。57.58。08.59。09.09。510。010。5酶相對活性%25。440.249。863.270.195。599。585.368.163.741。520。8根據(jù)上述實驗結果,初步判斷該α－淀粉酶活性最高的條件為________.5．［2019·全國卷Ⅲ］培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過程如圖所示.回答下列問題。(1）利用胡蘿卜根段進行組織培養(yǎng)可以形成試管苗.用分化的植物細胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因為植物細胞具有________________。（2)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層,原因是________________。(3)從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是________________。在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過細胞的________________過程，最終可形成試管苗。（4)步驟⑥要進行照光培養(yǎng)，其作用是________________。（5）經組織培養(yǎng)得到的植株,一般可保持原品種的________________，這種繁殖方式屬于________________繁殖。6．［2020·全國卷Ⅲ］[生物—-選修3:現(xiàn)代生物科技專題]W是一種具有特定功能的人體蛋白質。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應器的研究思路，制備一種膀胱生物反應器來獲得W,基本過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:（1)步驟①中需要使用的工具酶有__________________________。步驟②和③所代表的操作分別是__________和___________。步驟④稱為________________________________________________________________________。（2)與乳腺生物反應器相比，用膀胱生物反應器生產W的優(yōu)勢在于不受轉基因動物的_____________________（答出2點即可)的限制。（3）一般來說,在同一動物個體中，乳腺上皮細胞與膀胱上皮細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息_________(填“相同”或“不同”),原因是_____________________________________________.（4)從上述流程可知，制備生物反應器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技術有_________________________________(答出2點即可）。7．[2019·全國卷Ⅱ］植物組織培養(yǎng)技術在科學研究和生產實踐中得到了廣泛的應用?；卮鹣铝袉栴}。(1）植物微型繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比，這種微型繁殖技術的特點有________________________（答出2點即可)。(2）通過組織培養(yǎng)技術,可把植物組織細胞培養(yǎng)成胚狀體，再通過人工種皮(人工薄膜）包裝得到人工種子（如圖所示），這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長。人工種皮具備透氣性的作用是____________________________________。人工胚乳能夠為胚狀體生長提供所需的物質，因此應含有植物激素、________________和________________等幾類物質（3)用脫毒苗進行繁殖，可以減少作物感染病毒。為了獲得脫毒苗，可以選取植物的________________進行組織培養(yǎng).(4)植物組織培養(yǎng)技術可與基因工程技術相結合獲得轉基因植株.將含有目的基因的細胞培養(yǎng)成一個完整植株的基本程序是________________________________________________________________（用流程圖表示)。8．［2019·全國卷Ⅰ]基因工程中可以通過PCR技術擴增目的基因?；卮鹣铝袉栴}。（1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以從基因文庫中獲得?；蛭膸彀╛___________和____________。(2）生物體細胞內的DNA復制開始時，解開DNA雙鏈的酶是____________.在體外利用PCR技術擴增目的基因時，使反應體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是____________.上述兩個解鏈過程的共同點是破壞了DNA雙鏈分子中的____________.（3）目前在PCR反應中使用Taq酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是____________。專練104現(xiàn)代生物科技專題綜合練1．(1）體外重組的質?？梢赃M入受體細胞;真核生物基因可在原核細胞中表達（2)轉化外殼蛋白（噬菌體蛋白）細菌（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粒重組后導入大腸桿菌細胞中進行了表達。該過程證明了體外重組的質?？梢赃M入體細胞，真核生物基因可在原核細胞中表達等.（2)體外重組的質?？赏ㄟ^Ca2＋參與的轉化方法導入大腸桿菌細胞；體外重組的噬菌體DNA通常需與蛋白質外殼組裝成完整的噬菌體后，才能通過侵染的方法將重組噬菌體DNA導入受體細胞;噬菌體侵染的是細菌,而不能寄生在其它細胞中，因此可作為重組噬菌體宿主細胞的是細菌.(3）真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細胞內表達時，表達出的蛋白質可能會被降解,為防止蛋白質被降解,可以選用不能產生該蛋白酶的缺陷細菌，在蛋白質純化的過程中應添加蛋白酶的抑制劑。2．（1)E1和E4甲的完整甲與載體正確連接（2)轉錄翻譯(3）細胞核去核卵母細胞（4）核DNA解析：(1）用限制酶進行酶切時，為了保證甲(融合基因)的完整，而且也保證甲（融合基因）與載體正確連接,該團隊在將甲插入質粒P0時，需要使用E1和E4這兩種酶進行酶切，如果用E2或E3進行酶切,則融合基因不完整。(2）將P1轉入體外培養(yǎng)的牛皮膚細胞后,若在該細胞中觀察到了綠色熒光,則說明L1基因在牛的皮膚細胞中完成了轉錄和翻譯過程。(3）要獲得含有甲的牛，需要做的工作是：將能夠產生綠色熒光細胞的細胞核移入牛的去核卵母細胞中獲得重組細胞，然后經體外培養(yǎng)、胚胎移植等技術獲得含有甲的牛.(4）若利用PCR方法檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細胞中，則應分別以該牛不同組織細胞中的核DNA作為PCR模板.3．（1）低生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結構與功能保持原狀或不受損害的能力（2）改善了土壤結構；培育了土壤微生物；實現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用分解者（3）種植能吸收這些金屬元素的水生植物，再從植物中回收金屬解析:（1)在植樹造林時,與混合種植方式相比，單一種植某種植物會使該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構簡單化，抵抗力穩(wěn)定性低。生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結構與功能保持原狀或不受損害的能力。(2)有機肥料在土壤中會被土壤中的微生物分解形成CO2、H2O和礦質元素等，這些物質都可被植物進一步利用合成有機物，同時CO2、H2O還會使土壤疏松，礦質元素還可改善土壤的酸堿度。因此，施用有機肥料具有改善土壤結構、培育土壤微生物、實現(xiàn)土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用等優(yōu)點。在有機肥料的形成過程中，這些能將有機物分解為無機物的微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組分中的分解者。(3)污水凈化過程中,種植一些能吸收水中銅、鎘等金屬元素的水生植物，再從這些植物體內回收金屬元素,就可實現(xiàn)污水中金屬元素的回收利用.4．(1)基因組DNA（2)5′使DNA片段能定向插入表達載體，減少自連(3)②⑥（4）813（5）pH為8。5,緩沖液為50mmol/LTris－HCl解析：(1）必須先獲得細菌的基因組DNA，然后再利用PCR技術擴增α－淀粉酶基因.（2）目的基因與運載體結合前需要用限制酶對兩者進行切割,延伸是在引物的3′端延伸，為了保證目的基因的完整性，因此需在引物的5′端加上限制性酶切位點，且為了使DNA片段能定向插入表達載體，減少自連,常在兩條引物上設計加入不同的限制性酶切位點。（3)進行擴增時，退火溫度的設定與引物有關，延伸時間的設定與擴增片段的長度有關。（4）虛線框內mRNA片段內含有24個堿基，每3個堿基構成一個密碼子，因此包含8個密碼子；構成mRNA的堿基有4種，若虛線框后的序列未知，預測虛線框后的第一個密碼子最多有4×4－3＝13種。（5）分析表中數(shù)據(jù)可知,在pH為8.5，緩沖液為50mmol/LTris－HCl的條件下，α－淀粉酶相對活性為99.5％，活性最高.5．(1)全能性（或答:形成完整植株所需的全部基因)（2）形成層容易誘導形成愈傷組織(3）誘導愈傷組織形成和誘導愈傷組織分化形成試管苗所需的生長素和細胞分裂素的比例不同分化（或答：再分化)（4）誘導葉綠素的形成，使試管苗能夠進行光合作用(5）遺傳特性無性解析：本題借助胡蘿卜根組織塊的組織培養(yǎng)的相關知識，考查考生理論聯(lián)系實際，綜合運用所學知識解決生物學問題的能力;試題通過對組織培養(yǎng)流程的分析考查了科學思維素養(yǎng).（1)植物細胞具有全能性，利用已分化的植物細胞通過植物組織培養(yǎng)可以培養(yǎng)成完整植株。（2)形成層細胞分化程度低,全能性較高，更容易誘導形成愈傷組織，進而獲得完整植株。(3)愈傷組織的形成和試管苗的分化需要不同的生長素與細胞分裂素比例,因此誘導愈傷組織的形成階段到分化階段需要不同的培養(yǎng)基.愈傷組織通過再分化過程，最終可形成試管苗。(4）葉綠素的形成需要光,試管苗的發(fā)育也需要光,因此試管苗的誘導階段需要光照。（5)通過植物組織培養(yǎng)獲得植株，屬于無性繁殖的一種，可以保持原品種的遺傳特性。6．（1）限制性核酸內切酶、DNA連接酶顯微注射體外培養(yǎng)胚胎移植(2)性別、年齡(3)相同兩種上皮細胞都是體細胞，且來源于同一個受精卵(4)體外受精、胚胎移植解析：此題主要考查胚胎工程和基因工程。（1）在基因表達載體的構建過程中需要使用限制性核酸內切酶切割W基因和載體，同時需要DNA連接酶進行連接。將重組表達載體導入受精卵常用顯微注射法，從受精卵到早期胚胎需要進行體外培養(yǎng),將獲得的早期胚胎通過胚胎移植移至代孕母體體內。(2）乳腺生物反應器和膀胱生物反應器都屬于動物反應器。前者受動物性別(只能是雌性）和年齡(哺乳期)限制,后者不受動物性別和年齡限制。(3）題述兩種上皮細胞都是體細胞，且來源于同一個受精卵,所以其細胞核中染色體DNA所含遺傳信息相同。(4)胚胎工程中所用到的技術主要有體外受精、胚胎移植.7．(1)能保持植物原有的遺傳特性,繁殖速度快（2）有利于胚狀體進行呼吸作用礦質元素糖（3)莖尖（