1、1阶段检测卷(十)B 现代生物科技专题(时间:45 分钟,分值:100 分)考查范围:现代生物科技专题非选择题(本大题共 7 小题,共 100 分)1.(16 分)下图为利用生物技术获得转基因猪和转基因烟草的过程(图中数字表示过程或技术,字母表示物质或结构),据图回答下列问题。(1)为分离提纯苏云金芽孢杆菌,先用 培养基进行扩大培养,再用 方法进行分离,获得一个个单独的 。 (2)在研究过程中,采用 技术对目的基因进行扩增,然后将目的基因与质粒等载体结合形成重组质粒。在重组质粒的构建过程中需要的工具酶有 。 (3)图中代表 技术。若培养 C 中的 ES 细胞,一般在培养皿底部制备一层胚胎成纤维
2、细胞,目的是 。 (4)若在 0.50.6 mol/L 的 溶液环境下用特定的酶处理 D,可获得原生质体。若将含有D 的培养物放在摇床上,通过 培养可以分散成单细胞,这些单细胞具有 细胞的特征。 答案 (1)LB 液体 划线分离(涂布分离) 菌落(2)PCR(聚合酶链式反应) 限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶(3)胚胎体外培养 促进生长,抑制分化(4)甘露醇 液体悬浮 胚性解析 (1)苏云金芽孢杆菌可用 LB 液体培养基进行扩大培养;分离微生物常用划线分离法或涂布分离法,这样可以获得单菌落。(2)PCR(聚合酶链式反应)技术可在体外大量扩增目的基因;构建基因表达载体时,首先需要用限制性核酸内
3、切酶切割载体和含有目的基因的外源 DNA 分子,再用 DNA 连接酶将目的基因和载体连接形成重组质粒。(3)图中代表胚胎体外培养技术。若培养 C 中的 ES 细胞,一般在培养皿底部制备一层胚胎成纤维细胞,目的是促进生长,抑制分化。(4)在 0.50.6 mol/L的甘露醇溶液环境下用特定的酶(纤维素酶和果胶酶)处理 D,可获得原生质体。将含有 D 的培养物放在摇床上,通过液体悬浮培养可以分散成单细胞,这些单细胞具有胚性细胞的特征。2.(14 分)回答下列关于动物的克隆问题。(1)基因型不同的细胞间的细胞融合就是 ,人 鼠细胞融合通常会丢失 的染色体,可以进行人类基因的定位。 2(2)科学家将
4、生成细胞和瘤细胞进行杂交,形成杂交瘤细胞,对一种克隆的杂交瘤细胞进行传代培养,形成单抗 ,就能长久地得到单一的单抗,单抗比一般抗血清的抗体优越得多的原因是 。 (3)科学家从一个流产的雌性猕猴的胚胎中,取两个体细胞的核,并分别进行核移植,发育成双胞胎克隆猴,该双胞胎克隆猴相当于是 (填“同卵”或“异卵”)双生。克隆动物的成功说明了在胚胎发育和个体发育中,细胞质具有调控 发育的作用。 答案 (1)细胞杂交 人 (2)抗体 细胞株 单抗识别抗原部位专一,而一般抗血清的抗体是一群识别不同抗原部位的抗体混合物 (3)同卵 细胞核解析 (1)基因型不同的细胞间的细胞融合就是细胞杂交;人 鼠细胞融合通常会
5、丢失人的染色体,可以进行人类基因的定位。(2)科学家将抗体生成细胞和瘤细胞进行杂交,形成杂交瘤细胞;对一种克隆的杂交瘤细胞进行传代培养,可形成单抗细胞株,就能长久地得到单一的单抗,单抗比一般抗血清的抗体优越得多的原因是单抗识别抗原部位专一,而一般抗血清的抗体是一群识别不同抗原部位的抗体混合物。(3)用于核移植的两个细胞核都来自同一个流产的胚胎,即来自同一个受精卵有丝分裂产生的子细胞,所以该双胞胎克隆猴相当于同卵双生;克隆动物的成功说明了在胚胎发育和个体发育中,细胞质具有调控细胞核发育的作用。3.(12 分)乙肝病毒 HBV 可引起人类急、慢性肝炎,乙肝表面具有抗原 HBsAg,可用 HBsAg
6、 免疫的小鼠 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞得到乙肝单克隆抗体,下图是制备单克隆抗体的流程图,请分析回答问题。(1)促进 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的诱导剂是 (化学物质)。 (2)图中的“筛选”需通过 检验筛选出具有 (特点)的乙细胞用于培养。 (3)(多选)经过筛选后的细胞需进行克隆培养,下列有关说法正确的是 。 A.用胰岛素处理可提高细胞克隆的形成率B.二倍体细胞通常为有限细胞系,克隆起来比较容易C.细胞克隆的遗传性状均一,表现的性状相似,为纯系D.应用克隆培养法形成的细胞群可称为细胞株(4)细胞克隆必须来源于 ;动物细胞培养时使用 CO2培养箱,其目的是 。 答案 (1)聚乙二醇(2)抗体
7、 能产生特定抗体(3)AD(4)幼龄动物组织或胚胎细胞 维持培养液的 pH3解析 (1)诱导 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合常用的化学试剂是聚乙二醇。(2)图中的“筛选”是将杂交瘤细胞进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。(3)提高克隆成功率的措施有选择适宜的培养基、以滋养细胞支持生长、激素(胰岛素等)刺激、使用 CO2培养箱、调节 pH 等。胰岛素可以加快细胞摄取、利用葡萄糖,提高细胞活性,所以用胰岛素处理可以提高细胞克隆形成率,A 项正确。二倍体动物细胞通常为有限细胞株,不能连续培养下去,克隆起来有困难,B 项错误。细胞株传到 50 代左右不能再继续传代,部分细胞遗传物质改变,因此
8、细胞克隆的遗传性状不一定均一,C项错误。应用克隆培养法形成的细胞群体可称为细胞株,D 项正确。(4)幼龄动物组织或胚胎细胞的分化程度低,容易培养,因此动物细胞培养选用幼龄动物组织或胚胎细胞进行培养。动物细胞培养需要一定的气体环境,即 95%空气(细胞代谢必需的)和 5%的 CO2,以维持培养液的 pH。4.(14 分)回答下列与胚胎工程有关的问题。(1)下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。甲过程可以通过给良种母牛注射有关激素使其 ,从而获得较多的卵母细胞,卵母细胞经 后形成成熟的卵细胞,从良种公牛采集的 (填“成熟”或“未成熟”)精子需进行培养后,才能和成熟的卵细胞在体外合适的环境下经过受精作
9、用形成受精卵。图中过程乙称为 ,用于该过程最适宜的胚胎是发育到 细胞以上的早期胚胎。 (2)在体外培养细胞时,为提高克隆成功率可采取的措施包括:选择适宜的培养基、添加血清,以 支持生长,激素刺激、使用 (填设备名称)、调节 pH 等。 答案 (1)超数排卵 减数分裂 成熟 胚胎移植 8 (2)滋养细胞 二氧化碳培养箱解析 采集成熟的卵细胞。首先从卵巢中获得未成熟的卵细胞,最常用的方法是卵巢经超数排卵处理后,使用超声监视器确定卵泡的位置,插入穿刺针吸取卵泡液,取出卵母细胞,在体外进行人工培养,促进其成熟;将成熟的精子放入培养液中培养,使精子达到获能状态,获能的精子和成熟后的卵细胞在体外合适的环境
10、下共同培养一段时间,便可受精;受精后形成的受精卵需经早期发育培养,才能完成植入或着床,通常移植的最适宜时期是发育到 8 细胞以上的胚胎,如早期囊胚;经分娩产仔就得到“试管动物”。5.(14 分)请回答下列有关基因工程和胚胎工程方面的问题。(1)科学家以卡那霉素抗性基因为标记基因,将来自加州月桂的硫酯酶编码基因(te)转入双低油菜品种中,获得了高油酸和高豆蔻酸转基因油菜新品种。在获取硫酯酶编码基因(te)的过程中,常使用 对供体的核酸分子进行特异性切割。为了提高重组 DNA 分子导入细菌的概率,一般常用 处理细菌。最终的受体细胞表达产生 ,标志转基因初步成功。 (2)“全面放开二孩”政策实施后,
11、部分高龄夫妇选择“试管婴儿”技术孕育二胎。要使精子和卵细胞在体外成功融合,首先须采集到成熟的卵细胞,此时需要对女方注射 (激素),达到 的目的;同时对于男方提供的精子,须经系列处理与培养,以达到 状态。受精卵形成后,经人工培养至特定阶段,借助胚胎移植技术回输至女方体内,经过自然孕育,即得试管婴儿。 4(3)下列关于基因工程的叙述,正确的是 。 A.标记基因在受体细胞表达标志转基因成功B.限制性核酸内切酶、DNA 连接酶及载体是基因工程中常用的工具酶C.卡那霉素抗性基因的表达提高了目的基因的导入概率D.虽然目的基因来源于自然界,但依然存在安全性问题答案 (1)限制性核酸内切酶 氯化钙 硫酯酶 (
12、2)促性腺激素 超数排卵 获能 (3)D解析 (1)获取目的基因常使用限制性核酸内切酶对供体的核酸分子进行特异性切割。为了提高重组DNA 分子导入细菌的概率,一般常用氯化钙处理细菌。最终的受体细胞表达产物硫酯酶,标志转基因初步成功。(2)采集成熟的卵细胞时需要对女方注射促性腺激素,达到超数排卵的目的;同时对于男方提供的精子,须经系列处理与培养,以达到获能状态。(3)基因工程存在安全性问题。6.(18 分)青蒿素是治疗疟疾的重要药物。下图为利用二倍体野生型青蒿,通过现代生物技术培育青蒿素含量高的四倍体细胞和植株的示意图。请回答以下相关问题。(1)上述 ad 过程涉及的原理有 (至少两项)。其中
13、a 为 过程,b 过程需要在 作用下完成,d 过程的技术基础是 。 (2)通过 e 过程可以使青蒿素实现大规模工业化生产。有关叙述正确的是 。 A.该过程需要适量激素以刺激分化B.该过程不需要提供有机营养物质C.该过程需要诱导相关基因的表达D.该过程的原理是染色体畸变(3)已知青蒿素的合成受 G 基因控制,利用 酶可将 G 基因从青蒿细胞中分离出来,并经改造和扩增后,将其与含有抗生素抗性基因的质粒形成重组 DNA,再与经 处理的大肠杆菌液混合,使重组 DNA 更易进入大肠杆菌,通过培养大肠杆菌可生产青蒿素。 (4)下列有关基因工程的叙述错误的是( )A.获取目的基因需要酶的催化B.目的基因能够
14、在宿主细胞中复制C.大肠杆菌是基因工程的常用载体D.能够实现定向改造生物性状答案 (1)植物细胞全能性、膜的流动性、染色体畸变 脱分化 纤维素酶和果胶酶 植物组织培养(2)C(3)限制性核酸内切 氯化钙(4)C解析 (1)题述 ad 过程涉及植物细胞全能性、膜的流动性、染色体畸变等原理;其中 a 为脱分化过程,b 过程需要在纤维素酶和果胶酶作用下去除细胞壁,d 过程的技术基础是植物组织培养。(2)通过 e 过程可以使青蒿素实现工业化生产,该过程需要诱导相关基因的表达。5(3)已知青蒿素的合成受 G 基因控制,利用限制性核酸内切酶可将 G 基因从青蒿细胞中分离出来,并经改造和扩增后,将其与含有抗
15、生素抗性基因的质粒形成重组 DNA,再与经氯化钙处理的大肠杆菌液混合,使重组 DNA 更易进入大肠杆菌,通过培养大肠杆菌可生产青蒿素。(4)质粒是基因工程的常用载体,C 项错误。7.(12 分)浙江某地家庭农场模式简图如图所示,请回答与生态工程有关的问题。(1)农场主将种植、养殖、旅游副业(采摘、垂钓)等进行了合理优化,还将农业废弃物和生活污水的转化、再生及资源化等综合起来,实现了对能量的 。这种做法正是建立生态农业发展循环经济的一种模式,遵循的基本原理是 和 。 (2)由于果树幼苗间空间很大,农场主将甘薯、油菜 在果园中。打落菜籽以后,农场主把这些油菜秸秆还田,覆盖在果树的根部上,又把榨油以
16、后的菜籽饼施入果园,保持 ,提高水果的品质,求得最大化的生态效益和 。该生态农场能生产出无公害果蔬的原因是减少了 的使用量,从而减少了环境污染。 答案 (1)多级利用 物质循环利用 清洁及可再生能源系统组合利用 (2)套种 土壤肥力 经济效益 农药、化肥解析 (1)该生态农业可以实现能量的多级利用,提高能量的利用率,遵循的基本原理有物质循环利用和清洁及可再生能源系统组合利用。(2)由于果树幼苗间空间很大,因此可以将甘薯、油菜套种在果园中,提高对光能等环境资源的利用率。将油菜秸秆还田,覆盖在果树的根部上,又把榨油以后的菜籽饼施入果园,可以保持土壤肥力,不仅可以得到最大的生态效益,还可以通过提高水果的品质而得到较大的经济效益。该生态农场能生产出无公害果蔬的原因是减少了农药、化肥的使用,从而减少对环境的污染。
