1、专题限时集训(十五)专题十五现代生物科技专题(时间：40分钟)1某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp)，先用酶a切割，把得到的产物用酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。酶a和酶b的识别序列和切割位点如图7151所示。下列有关说法不正确的是() 酶a切割产物(bp)酶b切割产物 (bp)2100；1400；1000；5001900；200；800；600；1000；300；200A在该DNA分子中，酶a与酶b的识别序列分别有3个和3个B酶a与酶b切出的黏性末端能相互连接C酶a与酶b切断的化学键都是磷酸二酯键D用酶a切割与线性DNA具有相同碱基序列的质粒，得到4种切割产物2下列有关蛋白质工
2、程的说法，正确的是 ()A蛋白质工程无需构建基因表达载体B通过蛋白质工程改造后的蛋白质都是天然的蛋白质C蛋白质工程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶D蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的3下列关于细胞工程的叙述，错误的是()A电激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合 B用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性C通过体细胞杂交技术培育杂种植株的过程不涉及染色体数目变异D小鼠杂交瘤细胞可在体外培养的条件下大量增殖4下列过程中，需要采用植物组织培养技术的是()利用花药离体培养得到单倍体植株利用秋水仙素处理单倍体试管苗，获得正常纯合植株利用基因工程培育抗棉铃虫的植株利用细胞工程培育“白菜
3、甘蓝”杂种植株马铃薯的脱毒A BC D5利用细胞工程技术制备针对肝癌细胞膜蛋白的单克隆抗体。需要做的工作有()A对肝癌细胞膜蛋白进行分离纯化 B提取抑癌基因导入受体细胞C对膜蛋白进行组织培养或PCR扩增 D用肝癌细胞与小鼠瘤细胞杂交 6如图7152表示利用细胞工程技术治疗肝病患者的流程图。下列有关叙述正确的是()图7152A因基因选择性表达，干细胞的mRNA与肝细胞的完全不同B图中分离可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶或胃蛋白酶C图中的细胞甲最好是取自患者的兄弟姐妹的正常体细胞D该过程的生物工程技术基础是动物细胞培养技术7如图7153表示某胚胎工程的流程图。据图分析，下列叙述不正确的是()早期胚胎培养早
4、期胚胎新个体图7153A若该工程表示的是转基因技术，则是含有目的基因表达载体的受精卵B若该工程表示的是核移植技术，则的形成需要卵母细胞的参与C若该工程表示的是胚胎分割技术，则可以是桑椹胚D需对受体注射激素，以达到超数排卵和同期发情的目的8图7154中、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()图7154A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、获取早期胚胎的过程均属于有性生殖范畴D过程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9下表中列出了几种限制酶的识别序列及其切割位点，图甲、乙中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请
5、回答下列问题：限制酶BamH Hind EcoR Sma 识别序列及切割位点GGATCCCCTAGGAAGCT TTTCGAAGAATT CCTTAAGCCCGGGGGGCCC甲乙图7155(1)一个图甲所示的质粒分子经Sma 切割前后，分别含有_、_个游离的磷酸基团。 (2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma 酶切位点越多，质粒的热稳定性越_。(3)要用图甲中的质粒和图乙中的外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma 切割，原因是_。(4)与只使用EcoR 酶相比较，使用BamH 和Hind 两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止_。(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因
6、片段混合，并加入_酶。(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_。(7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体中，然后在_的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。 为了获取蔗糖转运蛋白也可以采用蛋白质工程，对蔗糖转运蛋白的结构进行_。可以使用_方法在蛋白质水平上鉴定小鼠是否存在蔗糖转运蛋白基因。10花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病的杂种植株，流程如图7
7、156所示。图7156据图回答下列问题：(1)过程所需的酶是_。(2)过程后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是_。原生质体经过_再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和_植株的根尖，通过_、_、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。如图7157所示是用该引物对双亲及再生植株14进行PCR
8、扩增的结果。据图判断，再生植株14中一定是杂种植株的有_。图7157(6)对杂种植株进行_接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。11如图7158所示是一个人工农业生态系统模式图(大棚温度、CO2浓度等可适当控制)。请据图回答问题：图7158(1)该生态工程所遵循的基本原理是_。(写出两种即可)(2)相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益，主要原因是充分利用了_中的能量。(3)沼气池中的微生物在该生态系统中的主要功能是_；沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的意义是_。(4)输入到禽畜体内的能量除通过呼吸作用以热能形式散失外，还用于禽畜自身的_等生命活动。12如图7159所示是利用现代
9、生物技术改良草莓品系的过程。请回答下列有关现代生物技术的问题：图7159(1)请写出两项图中涉及的现代生物技术：_。(2)研究人员根据已知的胰岛素基因序列，采用_方法获得了胰岛素基因。(3)图中由A培育至具有凤梨风味的绿草莓幼苗的过程，_(填“能”或“不能”)体现植物细胞的全能性。(4)转基因技术和细胞工程在动植物中都有广泛应用，但是，胚胎工程只是指对动物的_所进行的多种显微操作和处理技术。(5)不断恶化的生态环境，正在对人类的生存和发展构成严重的威胁。通过生态工程可对遭到破坏的生态环境进行修复和重建。生态工程建设的目的是遵循自然界_的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止_，达到生态效益与经济效
10、益的同步发展。生态工程是实现循环经济最重要的手段之一，请写出两项它遵循的基本原理：_专题限时集训(十五)1D解析 酶a可以把原有DNA切成4段，说明在该DNA分子上有3个切口，即酶a的识别序列有3个；酶b把大小是2100 bp的DNA片段切成大小分别为1900 bp和200 bp的两个片段，再把大小是1400 bp的DNA片段切成大小分别为800 bp和600 bp的两个片段，把500 bp的DNA片段切成300 bp和200 bp两个片段，说明酶b在该DNA分子上有3个切口，即酶b的识别序列有3个，A项正确。由图可以看出酶a和酶b切割后产生的黏性末端相同，它们之间能相互连接，B项正确。限制酶
11、作用的化学键都是磷酸二酯键，C项正确。酶a可以把原有DNA切成4段，说明在该DNA分子上有3个切口，即酶a的识别序列有3个，切割与线性DNA具有相同碱基序列的质粒可得到3种切割产物，D项错误。2C解析 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求，基因修饰或基因合成中需要限制酶和DNA连接酶，故C项正确。3C解析 利用物理(电激、振动、离心)和化学的方法既可诱导植物原生质体融合，也可促进动物细胞融合，A项正确。植物细胞具有全能性，与它是否为单倍体无关，只要其细胞具有该生物体的全套
12、遗传信息即可，B项正确。杂种细胞具有两个亲本的染色体，涉及染色体数目变异，C项错误。将小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合得到杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖，D项正确。 4D解析 花药为植物组织，由花药离体培养得到单倍体植株需要采用植物组织培养技术；利用秋水仙素处理单倍体试管苗，秋水仙素能抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使细胞染色体加倍，此过程不需要采用植物组织培养技术；培育抗棉铃虫的植株时，首先利用载体将抗虫基因导入棉花体细胞，然后利用组织培养技术将上述棉花体细胞培育为抗棉铃虫植株；“白菜甘蓝”杂种植株的培育过程为首先诱导白菜和甘蓝的体细胞融合，再利用组织培养技术培育出“
13、白菜甘蓝”杂种植株；马铃薯易感染多种病毒而造成减产，而其茎尖刚产生的细胞未感染病毒，故利用茎尖通过组织培养获得脱毒苗，可大大提高马铃薯的产量，D项正确。5A解析 单克隆抗体的获得需要能产生单一抗体的杂交瘤细胞，肝癌细胞膜蛋白纯化后可作抗原，以获得经过特异性免疫的B淋巴细胞，A项正确。B、C两项涉及基因工程等方面的知识。D项错在没有用B淋巴细胞与瘤细胞进行杂交，而用瘤细胞与瘤细胞杂交。6D解析 不同细胞中含有相同的蛋白质如呼吸酶，所以干细胞和肝细胞的mRNA部分相同，A项错误。胃蛋白酶的最适pH是1.5，故不能用胃蛋白酶分离细胞，B项错误。只有取自本人的细胞才不会发生免疫排斥现象，C项错误。动物
14、细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础，D项正确。7D解析 培育转基因动物时的受体细胞是受精卵，A项正确。核移植技术往往是将体细胞核移植到去核卵母细胞中，故需要卵母细胞的参与，B项正确。胚胎分割中通常选择桑椹胚或囊胚进行分割移植，C项正确。需对受体注射激素，以达到同期发情的目的，便于其接纳外来的早期胚胎，D项错误。8C解析 胚胎干细胞在体外培养的条件下，只增殖不发生分化；过程属于受精作用、过程属于核移植技术，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。9(1)02(2)高(3)Sma 切割后会破坏质粒上的抗性基因及外源DNA中的目的基因(4)质
15、粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化(5)DNA连接(6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞(7)以蔗糖为唯一含碳营养物质分子设计抗原抗体杂交解析 (1)质粒切割前为环状DNA分子，所有磷酸基团均参与形成磷酸二酯键，故不含游离的磷酸基团。从图甲可以看出质粒上只含有一个Sma 的切割位点，因此质粒分子经Sma 切割后，含有2个游离的磷酸基团。(2)由题目可知Sma 识别的DNA序列只有G和C，而G和C之间形成3个氢键，所以插入的Sma 酶切位点越多，质粒的热稳定性越高。(3)质粒上的抗生素抗性基因为标记基因，由图可知，标记基因和外源DNA的目的基因中均含有Sma 酶切位点，都可以被Sma 切割破坏。
16、(4)若只使用EcoR ，则质粒和目的基因两端的黏性末端相同，质粒和含目的基因的外源DNA片段会发生自身环化。(5)质粒和目的基因连接后获得重组质粒，此过程需要DNA连接酶。(6)质粒上的抗性基因为标记基因，用于鉴别和筛选含有目的基因的细胞。(7)目的基因为蔗糖转运蛋白基因，所用的受体细胞为丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，若重组质粒导入受体细胞，则受体细胞应能从培养基中吸收蔗糖，故培养基应以蔗糖作为唯一含碳营养物质。根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构可以进行分子设计。鉴定目的基因是否在受体细胞中表达可采用抗原抗体杂交技术。10(1)纤维素酶和果胶酶 (2)叶绿体(3)保持原生质体
17、的完整性细胞壁(4)双亲(或花椰菜和黑芥)解离漂洗(5)1、2、4 (6)黑腐病菌解析 (1)根据流程图可知，为植物细胞去壁过程，所需的酶是纤维素酶和果胶酶。(2)为在PEG的诱导下，形成杂种细胞的过程，因供体为叶肉细胞的原生质体(含有叶绿体)，而受体为根细胞的原生质体(无叶绿体)，因而在显微镜下只要观察到融合的活细胞中有叶绿体存在，就可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)由于原生质体缺乏细胞壁的支持和保护作用，易被破坏，因此原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压。细胞融合完成的标志为形成新的细胞壁。(4)观察染色体形态和数目的最佳时期为有丝分裂的中期，染色体变异类型包括染色
18、体数目变异和染色体结构变异，因此若要分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，经解离漂洗染色制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察即可。(5)据图可知，花椰菜基因组DNA中含有两个条带：600、300，黑芥基因组DNA中含有三个条带：1500、1300、1000。再生植株1的基因组DNA中含有5个条带：600、300、1500、1300、1000，即3个黑芥的条带，2个花椰菜的条带，说明其为杂种植株；再生植株2的基因组DNA中含有3个条带：600、300、1300，即1个黑芥的条带，2个花椰菜的条带，说明其为杂种植株；再生植株3的基因组DNA中仅含有2个条带：600、300
19、，且均为花椰菜的条带，说明其不是杂种植株；再生植株4的基因组DNA中含有4个条带：1300、1000、600、300，即2个黑芥的条带，2个花椰菜的条带，说明其为杂种植株。(6)对杂种植株进行黑腐病菌接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。11(1)物质循环再生原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理(任填两个)(2)粪便等废物(3)分解作用可以增加大棚中的CO2浓度，增强植物的光合作用，提高作物的产量(4)生长、发育和繁殖 解析 (1)生态农业所遵循的基本原理是物质循环再生原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。(2)图中沼气的产生充分利用了粪便等废物中的能量。(3
20、)沼气池中的微生物在该生态系统中的主要功能是分解作用；沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内可以增加大棚中的CO2浓度，增强植物的光合作用，提高作物的产量。(4)根据能量传递规律可知，输入到禽畜体内的能量除通过呼吸作用以热能形式散失外，还用于禽畜自身的生长、发育和繁殖等生命活动。12(1)转基因技术、植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术等(任填两个)(2)化学合成(3)能(4)配子或早期胚胎(5)物质循环环境污染物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理(任填两个)解析 (1)过程表示植物体细胞杂交，过程表示基因工程；植物体细胞杂交后，需要利用植物组织培养技术获得相应个体。(2)若已知目的基因序列，则可以使用化学方法人工合成目的基因。(3)由杂种细胞培养成杂种植株，体现了细胞的全能性。(4)胚胎工程是指对动物的配子或早期胚胎所进行的多种显微操作和处理技术。(5)生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。