高考专题08 现代生物科技专题(解析版)

高考专题08 现代生物科技专题(解析版)
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专题08 2016-2019年现代生物科技专题真题

(2016新课标1)40. (15分)某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到Amp r或Tet r中会导致相应的基因失活(Amp r表示氨苄青霉素抗性基因,Tet r表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamH I酶切后,与用BamH I酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌,结果大肠杆菌有的未被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题:

(1)质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有______________(答出两点即可)。而作为基因表达载体,除满足上述基本条件外,还需具有启动子和终止子。

(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞是不能区分的,其原因是______________;并且______________和______________的细胞也是不能区分的,其原因是_____________。在上述筛选的基础上,若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落,还需使用含有_____________的固体培养基。

(3)基因工程中,某些噬菌体经改造后可以作为载体,其DNA复制所需的原料来自于_____________

【答案】(1)能自我复制、具有标记基因

(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上均不生长

含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)

二者均含有氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上均能生长四环素

(3)受体细胞

【解析】(1)质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有:能够自我复制、具有标记基因、具有一个至多个限制酶切割位点等。

(2)依题意可知,目的基因插入后,导致四环素抗性基因(Tet r)失活,而氨苄青霉素抗性基因(Amp r)仍能行使正常功能。如果用含有氨卡青霉素的培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细

胞中,未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞,因二者均不含氨苄青霉素抗性基因,在该培

养基上都不能生长,所以是不能区分的;含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的细胞,因二者都含氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上都能生长,因此也是不能区分的。在上述筛选的基础上,若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落,还需使用含有四环素的固体培养基;因目的基因插入后,导致四环素抗性基因(Tet r)失活,含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌在该培养基中不能生长,而含有质粒载体的则能|正常生长。(3)噬菌体是专门寄生在细菌细胞中的病毒,在侵染细菌时,噬菌体的DNA进入到细菌细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外;在噬菌体的DNA的指导下,利用细菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分,据此可推知:基因工程中,某些噬菌体经改造后可以作为载体,其DNA复制所需的原料来自于受体细胞。

(2016新课标2)40.[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)

下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。

回答下列问题:

(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为____________。过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用

_______的方法。②代表的过程是__________。

(2)经过多次传代后,供体细胞中______的稳定性会降低,因此,选材时必须关注传代次数。

(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是

______。

(4)与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了__________。【答案】(15分)

(1)XX或XY 显微操作胚胎移植

(2)遗传物质

(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响

(4)动物已分化体细胞的细胞核具有全能性。

【解析】(1)提供提细胞的供体可能为雌性,也可能为雄性。(2)取供体动物的体细胞培养,一般选用传代10代以内的细胞。(3)克隆动物的细胞核基因来自供体,因此大部分性

状与供体相同,但细胞质基质基因来源于受体,即卵母细胞的细胞质中的遗传物质的影响,这决定了克隆动物性状与供体不完全相同。

(4)克隆动物的培育采用的是核移植技术,核移植技术的原理是:已经分化的动物体细胞核具有全能性。

(2016新课标3)40.(15分)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了Eco R I、Bam H I和Sau3A I三种限制性内切酶的识别序列与切割位点,图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的Eco R I、Sau3A I的切点是唯一的)。

根据基因工程的有关知识,回答下列问题:

(1)经Bam H I酶切得到的目的基因可以与上述表达载体被____________酶切后的产物连接,理由是____________。

(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子,如图(c)所示。这三种重组子中,不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有____________,不能表达的原因是____________。

(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶,常见的有____________和

____________,其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是____________。

【答案】(1)Sau3AⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端

(2)甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游,丙中目的基因插入在终止子的下游,二者的目的基因均不能转录

(3)E·coli DNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶

【解析】(1)由于限制酶Sau3AⅠ与Bam HⅠ切割后产生的片段具有相同的黏性末端,所以经Bam H I酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。(2)启动子是一段有特殊序列的DNA片段,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录mRNA,获得所需蛋白质。

(3)常见DNA连接酶有大肠杆菌DNA连接酶,既能连接平末端,也能连接粘性末端。

(2017新课标1)38.[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)

真核生物基因中通常有内含子,而原核生物基因中没有,原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题:

(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原因是_____________________。

(2)若用家蚕作为表达基因A的受体,在噬菌体和昆虫病毒两种载体中,不选用____________________作为载体,其原因是_____________________。

(3)若要高效地获得蛋白A,可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比,大肠杆菌具有_________________(答出两点即可)等优点。

(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A,可用的检测物质是___________________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。

(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献,也可以说是基因工程的先导,如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示,那么,这一启示是_________________________。

【答案】(1)基因A有内含子,在大肠杆菌中,其初始转录产物中与内含子对应的RNA 序列不能被切除,无法表达出蛋白A (2)噬菌体噬菌体的宿主是细菌,而不是家蚕

(3)繁殖快、容易培养(4)蛋白A的抗体

(5)DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体

【解析】(1)基因A的编码区有内含子,原核生物无法切除内含子。

(2)噬菌体只能寄生于细菌细胞内。

(3)大肠杆菌作为受体均具有繁殖周期短,易培养特点。

(4)检测目的基因是否表达通常用抗原-抗体杂交技术。

(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献,证明了生物的遗传物质是DNA,还为基因工程理论的建立提供了启示,这一启示是DNA可以从一种生物转移到另一种生物个体。

(2017新课标2)38.[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)

几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内,可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题:

(1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA,常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料,原因是__________________________。提取RNA时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是__________________________。

(2)以mRNA为材料可以获得cDNA,其原理是__________________________。

(3)若要使目的基因在受体细胞中表达,需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞,原因是__________________________(答出两点即可)。

(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时,DNA连接酶催化形成的化学键是______________。(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高,根据中心法则分析,其可能的原因是__________________________。

【答案】(1)嫩叶组织细胞易破碎防止RNA降解

(2)在逆转录酶的作用下,以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成

cDNA

(3)目的基因无复制原点;目的基因无表达所需启动子

(4)磷酸二酯键

(5)目的基因的转录或翻译异常

【解析】(1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA,常选用嫩叶而不选用老叶为实验材料。(2)以mRNA为模板可得到cDNA,利用逆转录原理。(3)若要目的基因表达,需要通过载体导入受体细胞。(4)当几丁质酶基因和治理载体

连接时,DNA连接酶催化形成磷酸二酯键。(5)可能目的基因没有转录或翻译。(2017新课标3)38.[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)

编码蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组成,编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成,如图1所示。

回答下列问题:

(1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙,若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA),则所构建的表达载体转入宿主细

胞后不能翻译出蛋白乙,原因是_____________________________________。

(2)某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中,在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等,还加入了序列甲作为_____________________,加入了

________________作为合成DNA的原料。

(3)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白,要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用,某同学做了如下实验:将一定量的含T淋巴细胞的培养液

平均分成四组,其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙,另一组作为对照,培养

并定期检测T淋巴细胞浓度,结果如图2。

①由图2 可知,当细胞浓度达到a时,添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不

再增加,此时若要使T淋巴细胞继续增殖,学科=网可采用的方法是

__________________。细胞培养过程中,培养箱中通常要维持一定的CO2浓度,

CO2的作用是__________________。

②仅根据图、图2可知,上述甲、乙、丙三种蛋白中,若缺少______________(填

“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽段,则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。

【答案】(1)编码乙的DNA序列起始端无A TG,转录出的mRNA无起始密码子

(2)模板dNTP

(3)①进行细胞传代培养维持培养液是的pH ②C

【解析】略

(2018新课标1)38. [生物——选修3:现代生物科技专题]回答下列问题:(15分)

(1)博耶( H. Boyer)和科恩(S. Coben)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达,该研究除证明了质粒可以作为载体外,还证明了_____(答出两点即可)。

(2)体外重组的质粒可通过Ca2+参与的_______方法导入大肠杆菌细胞:而体外重组的噬菌体DNA通常需与_______组装成完整噬菌体后,才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞,在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中,可作为重组噬菌体宿主细胞的是

__________。

(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解,在实验中应选用________的大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化的过程中应添加______的抑制剂。

【答案】(1). 体外重组的质粒可以进入体细胞;真核生物基因可在原核细胞中表达(2). 转化(3). 外壳蛋白(噬菌体蛋白)(4). 细菌(5). 蛋白酶缺陷型(6). 蛋白酶

【详解】(1)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆细胞中进行了表达,该过程证明了体外重组的质粒可以进入体细胞,真核生物基因可在原核细胞中表达等。(2)体外重组的质粒可通过Ca2+处理,目的是以增大细胞的通透性,使重组的质粒能够导入到受体细胞内,因此体外重组的质粒可通过Ca2+参与的转化方法导入大肠杆菌细胞。体外重组的噬菌体DNA通常需与蛋白质外壳组装成完整的噬菌体后,才能通过侵染的方法将重组噬菌体DNA导入受体细胞,噬菌体侵染的是细菌,而不能寄生在其它细胞中,因此可作为重组噬菌体宿主细胞的是细菌。

(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会

被降解,为防止蛋白质被降解,可以选用不能产生该蛋白酶的缺陷细菌以及使用能够抑制蛋白酶活性的药物,因此为防止蛋白质被降解,在实验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化的过程中应添加蛋白酶的抑制剂。

(2018新课标2)38. [生物——选修3:现代生物科技专题](15分)

某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞中

目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5′末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。

回答下列问题:

(1)据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是______。使用这两种酶进行酶切是为了保证______,也是为了保证______。

(2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后,若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了_____和______过程。

(3)为了获得含有甲的牛,该团队需要做的工作包括:将能够产生绿色荧光细胞的_____移入牛的______中、体外培养、胚胎移植等。

(4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,某同学用PCR方法进行鉴定。在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的______(填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR 模板。

【答案】(1). E1和E4 甲的完整甲与载体正确连接(2). 转录翻译细胞核(3). 去核卵母细胞核DNA

【详解】(1)要保证目的基因在受体细胞中能够正确表达,目的基因的首端应有启动子,尾端应有终止子。甲是将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5ˊ末端而获得的L1-GFP融合基因,据此结合题意并分析图示可知:该团队在将甲插入质粒P0时,如果用E2或E3,则目的基因不完整,而使用E1和E4这两种限制酶进行酶切保证了甲的完整,而且也保证了甲与载体正确连接,因此,使用的两种限制酶,是E1和E4。

(2)构建的真核表达载体P1中含有GFP基因,二GFP基因的表达产物“某种荧光蛋白(GFP)”在紫外光或蓝激光的激发下会发出绿色荧光。若在导入P1的牛皮肤细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成表达。

(3)若要获得含有甲的牛,可采用核移植技术,即将能够产生绿色荧光细胞的细胞核移入牛的去核卵母细胞中获得重组细胞,并将该重组细胞在体外培养成重组胚胎,再经过胚胎移植等获得含有甲的牛。

(4)PCR是多聚酶链式反应的缩写,是一种在生物体外复制特定DNA片断的核酸合成技术。若利用PCR方法检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,则应分别以该牛不同组

织细胞中的核DNA作为PCR模板。

(2018新课标3)38. [生物——选修3:现代生物科技专题](15分)

2018年《细胞》期刊报道,中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆,获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题:

(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程,核移植是指_____________。通过核移植

方法获得的克隆猴,与核供体相比,克隆猴体细胞的染色体数目____(填“减半”“加倍”或“不变”)

(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度_________(填“大于”或“小于”)体细胞核移植,其原因是

________________________________。

(3)在哺乳动物核移植的过程中,若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体,通常,所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目____________(填“相同”或“不相同”),性染色体组合____________(填“相同”或“不相同”)。

【答案】(1). 将动物的一个细胞核,移入一个已去掉细胞核的卵母细胞(2). 不变(3). 小于(4). 胚胎细胞分化程度低,恢复全能性相对容易(5). 相同(6). 不同

【详解】(1)核移植是指将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个胚胎最后发育成为动物个体;通过核移植方法获得的克隆猴的细胞核来自供体,因此克隆猴体細胞的染色体数目和供体一致;

(2)胚胎细胞核移植的难度小于体细胞核移植,其原因是动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易;

(3)哺乳动物雌性个体和雄性个体的体细胞染色体常染色体相同,性染色体前者是XX,后者是XY,因此分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体,通常所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目相同,性染色体组合不同。

(2019新课标1)38.(15分)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以从基因文库中获得。基因文库包括________和________。

(2)生物体细胞内的DNA复制开始时,解开DNA双链的酶是________。在体外利用PCR

技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是________。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的________。

(3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是________。【答案】(1). 基因组文库(2). cDNA文库(3). 解旋酶(4). 加热至90-95℃(5). 氢键(6). Taq酶热稳定性高,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活

【详解】(1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库(C DNA文库),前者包括一种生物的全部基因,后者只包括一种生物的部分基因。

(2)体内进行DNA复制时,需要解旋酶和DNA聚合酶,解旋酶可以打开双链之间的氢键,DNA聚合酶可以催化磷酸二酯键的形成。在体外进行PCR扩增时,利用高温变性即加热至90-95℃,破坏双链之间的氢键,使DNA成为单链。解旋酶和高温处理都破坏了DNA双链中碱基对之间的氢键。

(3)由于在PCR过程中,需要不断的改变温度,该过程中涉及较高温度处理变性,大肠杆菌细胞内的DNA聚合酶在高温处理下会变性失活,因此PCR过程中需要用耐高温的Taq DNA聚合酶催化。

(2019新课标2)38.(15分)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。

(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有______________________(答出2点即可)。

(2)通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体,再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示),这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是_______________________________。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质,因此应含有植物激素、___________和___________等几类物质

(3)用脱毒苗进行繁殖,可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗,可以选取植物的

___________进行组织培养。

(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是______________________________________________(用流程图表示)。

【答案】(1). 能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快(2). 有利于胚状体进行呼吸

培养愈伤作用(3). 矿质元素(4). 糖(5). 茎尖(6). 含目的基因的细胞???→诱导分化小植株

组织????→

【详解】(1) 植物微型繁殖是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有:保持优良品种的遗传特性;高效快速地实现种苗的大量繁殖。

(2) 人工种子的胚状体在进行细胞呼吸时,需要从外界环境吸收O2,并将产生的CO2释放到外界环境中,因此人工种皮具备透气性的作用是:有利于胚状体进行呼吸作用,以保持胚状体的活力。人工胚乳的作用是为胚状体的发育提供营养,因此应含有植物激素、矿质元素、糖等物质。

(3) 植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此为了获得脱毒苗,可以选取植物的茎尖进行组织培养。

(4)将含有目的基因的植物细胞培养为一个完整的转基因植物,需借助植物组织培养技术才能实现,其基本程序是:。(2019新课标3)38.(15分)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。

回答下列问题。

(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有__________。

(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是____________。

(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是____________。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的____________过程,最终可形成试管苗。

(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是____________。

(5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的__________,这种繁殖方式属于

____________繁殖。

【答案】(1). 全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因)(2). 形成层容易诱导形成愈伤组织(3). 诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同(4). 分化(或答:再分化)(5). 诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用(6). 遗传特性(7). 无性

【详解】(1)细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整生物体的潜能。根据题意分析,用胡萝卜的组织细胞可以培育成完整的植株,其原理是植物细胞的全能性。(2)形成层细胞具有分裂能力,分化程度低,易形成愈伤组织,因此步骤③中切取胡萝卜块时强调要切取含有形成层的部分。

(3)步骤⑤为脱分化过程,步骤⑥为再分化过程,由于营养物质的消耗以及两个过程需要激素的比例要求等有所不同,因此由步骤⑤到步骤⑥的过程需要更换新的培养基;愈伤组织形成试管苗的过程为再分化。

(4)步骤⑥为再分化过程,需要进行光照,以诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用。

(5)植物组织培养技术属于无性繁殖,获得的后代可以保持亲本的遗传特性。

2019高考:《现代生物科技专题》高考试题汇编

《现代生物科技专题》高考试题汇编 1、(2011海南卷)【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分) 回答有关基因工程的问题: (1).构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生粘性末端,也可能产生末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接,则应选择能使二者产生(相同,不同)粘性末端的限制酶。 (2).利用大肠杆菌生产人胰岛素时,构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等,其中启动子的作用是提供。在用表达载体转化大肠杆菌时,常用处理大肠杆菌,以利于表达载体进入。为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA,可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交,该杂交技术称为。为了检测胰岛素基因转录的mRNA 是否翻译成,常用抗原-抗体杂交技术。 (3).如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质 粒的中,然后用该农杆菌感染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的上。 2、(2011全囯Ⅰ卷)【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分) 现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池→曝光池→兼氧池→植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题: (1).污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过呼吸将有机物分解。 (2).植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中,植物位于第营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于所固定的。 (3).生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和等原理。(4).一般来说,生态工程的主要任务是对进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。 3、(2012海南卷)【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分) 已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产,乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此,可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内,使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。回答下列问题: (1).为了获得丙种蛋白质的基因,在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上,推测出丙种蛋白质的序列,据此可利用方法合成目的基因。获得丙中蛋白质的基因还可用、方法。 (2).在利用上述丙中蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中,常需使用酶和酶。 (3).将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养,筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织,由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗的危害。 (4).若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口,则该植株的种子 (填“含有”或“不含”)丙种蛋白质基因。 4、(2012全囯Ⅰ卷)【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分) 根据基因工程的有关知识,回答下列问题:· (1).限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有和。(2).质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下: 为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必须具有的特点是 。 (3).按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即DNA连接酶和DNA连接酶。 (4).反转录作用的模板是,产物是。若要在体外获得大量反转录产物,常采用技术。 (5).基因工程中除质粒外,和也可作为运载体。(6).若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是。

现代生物技术与应用

染色体工程技术 在小麦品质改良中的应用及社会意义 摘要:本文报告了染色体工程在小麦品质改良中的方法,在理论研究与育种实践上的应用。论述了染色体工程在小麦品质改良和生产实践中所体现出来的社会意义。 关键词:染色体工程,小麦,类型变化,实践 正文: 染色体操作(chromosome manipulation)是按设计有计划削减、添加和代换同种或异种染色体的方法和技术。也称为染色体操作。染色体工程一词,虽然在20世纪70年代初才提出。其实早在30年代,美国西尔斯(E.R.Sears)及其学生就已开始研究,但当时局限于小麦,定义为:在小麦中利用缺体或单体材料,对个别染色体或染色体片断进行替代或转移的工程谓之“染色体工程”。 植物染色体工程从50年代的兴起迄今约30余年的历史,但运用这一技术在改造 植物的遗传性方面却显示了它强大的力量,表现在创造崭新的遗传资源,培育突破性新 品种和合成新物种等方面取得的重大进展。 目前对基因操作的主要方法有:有性杂交、染色体代换、易位、添加、染色体显微切割和微克隆、PCR扩增等。 现代小麦育种十分注意栽培品种的类型变化,期望它们优质、高产、抗病、矮秆。我们知道,在小麦近缘种属中,存在着小麦栽培品种所没有的优质、抗病基因。在常规的杂交程序中,栽培品种与野生种之间,因染色体组不同,在多数情况下染色体不能配对,其基因很难进行重。细胞遗传学家已经研究出一套方法,将异种变异性应用于小麦育种实践。这些方法包括染色体附加、染色体代换、染色体易位等。用这些方法实现了小麦染色体附加、代换、易位和部分同源染色体间的重组。 (一)麦外源染色体的添加 普通小麦附加系的系统研究工作开始于1940年,07mara把3个不同的黑麦染色体分别附加到小麦中。1960年Evans~Jenkins得到了所有7个黑麦染色体的双体附加系。之后,Sears把小伞山羊草的染色体附加到小麦中;Joppa等(1978)用一种新方法得到了具有15对染色俸的硬粒小麦双单体(3D,4D,5D)附加系;Islam(1978)把6个大麦染色体分烈跗加到小麦中。有人还把顶芒山羊草和冰草的一些种的染色体附加到小麦中。

生物:选修3《现代生物科技专题》知识点

生物选修3知识点 专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端, 形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 (1)原理:DNA双链复制 (2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步:基因表达载体的构建 1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因 (1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。 (2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。

选修3现代生物科技专题重点知识点(填空)

选修3《现代生物科技专题》知识点总结 专题1 基因工程 一、基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”—— (1)来源:主要是从生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别 DNA分子的某种的核苷酸序列,并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开,因此具有性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式: 和。 2.“分子缝合针”—— (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于,只能将双链DNA片段互补的 之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合,但连接平 末端的之间的效率较。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的末端, 形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”—— (1)运载体具备的条件: ①。 ②。 ③具有,供。 (2)最常用的运载体是,它是一种裸露的、结构简单的、独立于 ,并具有的双链。 二、基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.目的基主要是指:,也可以是一些具有的因子。 2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有 法和法。 3.PCR技术扩增目的基因 (1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:获取大量的目的基因 (3)原理: (4)过程:第一步:加热至90~95℃,DNA解链为; 第二步:冷却到55~60℃,与两条单链DNA结合; 第三步:加热至70~75℃,从引物起始进行的合成。 第二步:基因表达载体的构建 1.目的:使目的基因在受体细胞中,并且可以, 使目的基因能够。 2.组成:++++ (1)启动子:是一段有特殊结构的,位于基因的,是 识别和结合的部位,能驱动基因,最终获得所需的。 (2)终止子:也是一段有特殊结构的,位于基因的。 (3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中,从而将 筛选出来。常用的标记基因是。

现代生物技术论文

摘要通过对现代生物技术的介绍,针对不同的环境问题,应用不同的现代生物技术,给予解决的方法和实例,并对现代和未来的生物技术在环境保护中的应用作出了合理的分析和猜想,从而达到解决世界人类生活环境所面对的难题,比改善现阶段环境恶劣的发展趋势,让环境更适宜人类居住目的。 关键词生物技术环境保护应用前景

引言: 现代生物技术以分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫学、遗传学、生理学、系统生物学等学科为支撑,结合了化学、化工、计算机、微电子等学科,从而形成了一门多学科互相渗透的综合性学科。就其应用领域,可分为农业生物技术、医学生物技术、植物生物技术、动物生物技术、食品生物技术、环境生物技术等。通过应用现代生物技术中的基因工程、生物工程等技术来改善环境,最终用最小的成本达到最大的环境保护作用,现如今已经有了很大的发展,相信不远的将来一定能很好地解决环境保护问题。 现如今的生物技术已经突飞猛进,不再是从前的落后的生物技术,无论从硬件还是软件方面都有着从前无法比拟的优越条件,于是科学家也将现代的生物技术应用在各种领域,如生活、科研、农产、食品等,当然也少不了在环境保护中的应用,应用先到生物技术可以把不易降解和降解周期很慢的污染物进行快速降解,从而达到环境保护的作用。例如应用超级细菌将海洋中漂浮的石油进行快速降解等等。 什么是现代生物技术呢?广义上讲,生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物,采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中。现代生物技术是一个复杂的技术群。基因工程仅是现代生物技术中具有代表性的一种,它的特征是在分子水平上创造或改造生物类型和生物机能。此外,在染色体、细胞、组织、器官乃至生物个体水平上也可进行创造或改造生物类型和生物机能的工程,例如染色体工程、细胞工程、组织培养和器官培养、数量遗传工程等,这些,也属于现代生物技术的范畴。而为这些工程服务的一些新工艺体系,如现代发酵工程、酶工程、生物反应器工程等,同样被纳入了现代生物技术的系统。 刘芝在印度新德里召开的"无害环境生物技术应用国际合作会议"上,专家们评估了生物技术应用对环境和人类健康的影响,提出了利用生物技术预防、阻止和逆转环境恶化,加强自然资源的持续利用,保护环境和生态平衡的措施。专家们认为,利用生物技术治理环境污染具有巨大的潜力。 超级微生物显神威 近来,科学家发现,有些微生物,不仅能降解石油及其衍生物、金属离子、农药等工农业污染物,甚至连放射性核废料,极毒的化学物质都能降解。美国一家生化公司的科学家,培育出了能降解极毒化学物质多氯代联苯(PCB)的微生物。这种微生物能将这种工业废弃物中常见的毒物分解为水、二氧化碳和无害的单细胞物质。另一组科学家培养出能吞食有毒金属的微生物。为了培养这种微生物,科学家先把他们放在汞、铝等有毒重金属的附近,然后将最健壮的存活微生物收集起来,再从这些微生物中取出能分解有毒金属的基因,植入到另一具有其他降解能力的微生物中,便得到具有多种降解能力的"超级微生物"。科学家还利用基因工程技术,将浮游生物的基因移植到能吞食石油的微生物中去,使这种微生物具有浮游本领,在海洋水面上游弋,专门吞食石油,称为"海上拖布" 微生物脱硫治理空气污染 燃煤和燃油产生的二氧化硫等硫化物是大气污染的元凶,又是产生硫雨的主要原因。据北京环保局计算,北京市仅燃煤每年排入大气的二氧化硫就达26吨

2020年高考生物复习专题:现代生物科技专题附答案

2020年高考复习专题现代生物科技专题 一、单选题 1.在动物细胞培养中,有部分细胞可能在培养条件下无限制地传代下去,这种传代细胞称为 A.原代细胞 B.传代细胞 C.细胞株 D.细胞系 2.以绵羊红细胞刺激小鼠脾脏B淋巴细胞,再将后者与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞克隆群,由此筛选出的单克隆杂交瘤细胞所产生的抗体() A.能识别绵羊整个红细胞 B.只识别绵羊红细胞表面的特定分子 C.能识别绵羊所有体细胞 D.只识别绵羊所有体细胞表面的特定分子 3.我国南方桑基鱼塘农业生态系统的特点不包括 A.系统的能量始终不断地输入和输出 B.可实现能量的多级循环利用 C.物质循环再生是系统设计遵循的原理之一 D.增加了经济效益,减少环境污染 4.炭疽杆菌作为生物武器之一,能引起人患炭疽病。美国“9.11"事件后的炭疽事件中,散布的主要是炭疽芽抱,该芽抱产生于微生物群体生长的哪一时期() A.调整期 B.对数期 C.稳定期 D.衰亡期 5.某实验室做了如图所示的实验研究,下列与实验相关的叙述正确的是()。 A.过程①诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变 B.过程②属于动物细胞培养过程中的原代培养

C.丙细胞既能持续分裂又能分泌单一的抗体 D.过程③、④所用的培养基都含有聚乙二醇 6.下列关于基因工程中有关酶的叙述不正确的是 () A.限制酶水解相邻核苷酸间的化学键打断DNA B. DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接 C. DNA聚合酶能够从引物末端延伸DNA或RNA D.逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA 7.下列有关基因工程的说法正确的是() A.如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同,则这两个基因的结构也完全相同 B.一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止密码子和标记基因C.目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化 D.将目的基因导入植物细胞和动物细胞的常用方法是显微注射法 8.下列有关单克隆抗体制备的叙述中,正确的是() A.与骨髓瘤细胞融合的是经过免疫的T淋巴细胞 B.融合前需用多种蛋白酶处理淋巴细胞与骨髓瘤细胞 C.淋巴细胞与骨髓瘤细胞直接放入培养液中就能融合为杂交瘤细胞 D.融合后经过筛选的杂交瘤细胞既能无限增殖又能分泌单一抗体 9.下列哪项是对待生物技术的理性态度( ) A.转基因技术是按照人们的意愿对生物进行设计,不存在负面影响 B.转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用,也存在一定风险 C.克隆技术如果被一些人利用将给社会造成灾难,应禁止任何克隆研究 D.转基因技术如果被恐怖分子利用将可能导致人类灭绝,应停止转基因研究 10.以下哪项不是细胞工程技术的应用 A.培育脱毒农作物,单倍体育种 B.微生物生产药用蛋白,抗虫基因导人棉花细胞 C.提供移植用组织或器官,克隆珍稀动物 D.制备人工种子,工厂化生产植物细胞产物 11.下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,正确的是()。 A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 B.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大

选修3现代生物科技专题知识点整理

选修3《现代生物科技专题》 第一章基因工程 基因工程的概念 是狭义的遗传工程,其核心是构建重组的DNA分子,早期也称为重组DNA技术。 (一)基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:从细菌中分离出来。 (2)作用:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核 苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2. DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷 酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成 磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3.载体 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是——质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒

基因工程的原理:让人们感兴趣的基因(即目的基因)在宿主细胞中稳定和高效地表达 (二)基因工程的基本操作程序 (1)获得目的基因 有两种方法: ①目的基因的序列是已知的:用化学方法合成目的基因,用聚合酶链式反应(PCR)技术扩增目的基因 ②目的基因的序列是未知的:从基因文库中提取目的基因。 (2)形成重组DNA分子 用一定的限制性核酸内切酶切割质粒,使其出现一个切口,露出粘性末端。用相同的限制性核酸内切酶切割目的基因,使其产生相同的粘性末端。将切下的目的基因片段插入质粒的切口处,再加入适量DNA连接酶,形成一个重组DNA分子(重组质粒)。 (3)将重组DNA分子导入受体细胞 基因工程中常用的受体细胞有:大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞。 导入过程:用氯化钙处理大肠杆菌,增加大肠杆菌细胞壁的通透性,使重组质粒进入大肠杆菌受体细胞

现代生物技术的应用与展望

现代生物技术的应用与展望 姓名:班级:学号: 摘要:参阅大量文献资料对近年来生物技术在农业、医药业、社会科学等中的应用进展进行了综述。从改革传统农业结构,解决食品短缺问题的应用、深入基因研究,解决健康长寿问题、运用现代生物技术,解决环境污染问题等内容出发,指明了生物技术现代科学发展中的应用前景。 关键词:生物技术基因医学健康农业 Abstract: a large number of literature on recent biotechnology in agriculture, medicine and industry, social science and application were reviewed in this paper. From the reform of traditional agriculture structure, to solve food shortage problem, in-depth application of genetic research, solve the longevity and health problems, use of modern biological technology, solve the problem of environmental pollution and other content, pointed out the biological technology of modern science and application prospects. 现代生物技术也可称之为生物工程,是以重组DNA技术和细胞融合技术为基础,利用生物体(或者生物组织、细胞及其组分)的特性和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,以及与工程原理相结合进行加工生产,为社会提供商品和服务的—个综合性技术体系。其内容包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。现代生物技术的诞生以2O世纪7O年代初DNA重组技术和淋巴细胞杂交瘤技术的发明和应用为标志,迄今已走过了30多年的发展历程。实践证明现代生物技术对解决人类面临的粮食、健康、环境和能源等重大问题方面开辟了无限广阔的前景,受到了各国政府和企业界的广泛关注,与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱,是2l世纪高新技术产业的先导。可以预测,生物技术的应用与发展将导致生产体系与经济结构的飞跃变化,甚至可能引发一次新的工业革命,对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而深刻的影响。 1 改革传统农业结构,解决食品短缺问题 现代生物技术在农业中最突出的应用是利用转基因技术,将目的基因导入动、植物体内,对家畜、家禽及农作物进行品种改良,从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种,达到充分提高资源利用效率,降低生产成本的目的。经过长期不断的努力,现代农业生物技术已取得重大突破,不仅从根本上改变了传统农作物的培育和种植,也为农业生产带来了新一轮的革命,并将在解决目前人类所面临的粮食危机、环境恶化、资源匮乏、效益衰减等方面发挥巨大作用。 1.1 提高农产品的产量与质量农作物病虫害是造成农业产量下降的主要原因之一,因而利用转基因技术把抗病、抗虫基因导入农作物中,使之可避免或减少病虫害。近年来,抗黄杆菌的水稻、抗除草剂的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力强与耐贮性高的番茄等转基因植物开始进入市场,提高了产量,增加了效益;根据人类的需要,还可把特定基因导入植物体,可达到改良农产品品质的目的,如高含量必需氨基酸的马铃薯,高蛋白质含量的大豆等;此外还可利用生物技术破坏水果细胞壁纤维酶,保证猕猴桃、桃、西红柿等水果成熟但不变软而提高水果的保鲜度,便于水果的运输。从1996年到2o02年,转基因农作物在全球的种植面积从170万ha扩大到5810万ha,即增加35倍,显示了现代农业生物技术强大的生命

2019年高考生物 15现代生物科技专题

2019年高考生物 15现代生物科技专题 一、选择题(每小题2分,共30分) 1.[2017·湖北三校联考]下列有关基因工程技术的叙述中,正确的是 ( ) A.只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达 B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C.将目的基因导入受体细胞的过程中要发生碱基互补配对行为 D.基因工程是人工进行基因切割、重组、转移和表达的技术,是在分子水平上对生物遗传做人为干预 答案 D 解析目的基因进入受体细胞不一定表达,A选项错误;一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的位点进行切割,B选项错误;将目的基因导入受体细胞的过程中不发生碱基互补配对行为,C选项错误;基因工程是指按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造了生物的遗传性状,所以是一种在分子水平上对生物遗传进行人为干预的技术,D选项正确。 2.[2017·沧州质检]下图显示:人体细胞内含有抑制癌症发生的p53(P+)基因有两个部位能被E酶识别;癌症患者的p53基因突变后为p-。现有某人的p53基因部分区域经限制酶E完全切割后,共出现170、220、290和460个碱基对的四种片段,那么该人的基因型是( ) A.P+P+B.P+p- C.p-p-D.P+P+p- 答案 B 解析正常人p53基因含有两个限制酶E的识别序列,完全切割后可产生三个片段;由图可知患者p53基因中有一个限制酶E的识别序列发生突变,且突变点位于限制酶E的识别位点内,这样患者就只有一个限制酶E的识别序列,切割后产生两个片段,分别为290+170=460对碱基,220对碱基;正常人经限制酶E完全切割后产生三个片段,290对碱基、170对碱基和220对碱基,患者产生两个片段460对碱基和220对碱基,而该人的基因经过限制酶E切割后产生170、220、290和460个碱基对的四种片段,说明该个体的基因型应为P+p -。故选B。 3.[2016·天津高考]将携带抗M基因、不带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后,与携带

高中生物现代生物科技专题2020年高考题汇总附答案

现代生物科技专题2020年高考题 1.(2020北京卷)番茄根尖经过植物组织培养过程可以获得完整的番茄植株,有关此过程的叙述错误的是( ) A.此过程中发生了细胞的脱分化、再分化 B.植物激素在此过程中起调节作用 C.此过程中若发生杂菌污染则难以获得目的植株 D.根尖细胞最终发育为无叶绿体的植株 2. (2020北京卷)下列关于单克隆抗体制备过程的叙述,错误的是( ) A.获得B细胞之前需给动物注射特定的抗原 B.分离出的B细胞应与骨髓瘤细胞融合 C.需要从融合的细胞中筛选出杂交瘤细胞 D.得到的所有杂交瘤细胞产生的抗体均相同 3. (2020江苏卷,多选)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如下图所示。下列叙述错误的是( ) A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子 B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同 C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞 D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养 4.(2020天津卷)在克隆哺乳动物过程中,通常作为核移植受体细胞的是去核的( ) A.卵原细胞 B.初级卵母细胞 C.次级卵母细胞 D.卵细胞 5.(2020浙江卷)下列关于基因工程的叙述,正确的是() A.若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶,则一定有利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定

B.抗除草剂基因转入某抗盐植物获得2个稳定遗传转基因品系,抗性鉴定为抗除草剂抗盐和抗除草剂不抗盐。表明一定是抗盐性的改变与抗除草剂基因的转入无关 C.抗除草剂基因转入某植物获得转基因植株,其DNA检测均含目的基因,抗性鉴定为抗除草剂和不抗除草剂。表明一定是前者表达了抗性蛋白而后者只表达抗性基因RNA D.已知不同分子量DNA可分开成不同条带,相同分子量的为一条带。用某种限制性核酸内切酶完全酶切环状质粒后,出现3条带。表明该质粒上一定至少有3个被该酶切开的位置6.(2020山东卷)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。下列说法错误的是( ) A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞 B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂 C.过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合 D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段 7.(2020山东卷)经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚,通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是( ) A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子 B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理 C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植 D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得 8.(2020山东卷)新型冠状病毒的检测方法目前主要有核酸检测法和抗体检测法。下列说法错误的是( ) A.抗体检测法利用了抗原与抗体特异性结合的原理 B.感染早期,会出现能检测出核酸而检测不出抗体的情况 C.患者康复后,会出现能检测出抗体而检测不出核酸的情况 D.感染该病毒但无症状者,因其体内不能产生抗体不适用抗体检测法检测

高中生物选修三《现代生物科技专题》经典知识点

高中生物 记忆材料 《现代生物科技专题》 经典知识点 班级: 姓名: 诸城繁华中学

★考点1、(Ⅰ)基因工程的诞生——基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 ★考点2、(Ⅱ)基因工程的原理及技术 原理:基因重组 技术:(一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。③具有标记基因,供重组DNA 的鉴定和选择。(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。 直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”,又叫“散弹射击法”。具体做法是:用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段,将这些片段分别载入运载体,然后通过运载体分别转入不同的受体细胞,让供体细胞所提供的DNA(外源DNA)的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制(在遗传学中叫做扩增),从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫、抗病毒的基因都可以用上述方法获得。用“鸟枪法”获取目的基因的缺点是工作量大,具有一定的盲目性。 人工合成目的基因的常用方法有反转录法(以目的基因转录成的信使RNA为模板,反转录成互补的单链DNA,然后在酶的作用下合成双链DNA,从而获得所需要的基因)和化学合成法(根据已知的蛋白质的氨基酸序列,推测出相应的信使RNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测出它的结构基因的核苷酸序列,再通过化学的方法,以单核苷酸为原料合成目的基因。如人的血红蛋白基因、胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得) 3.PCR技术扩增目的基因 (1)原理:DNA双链复制 (2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA 聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步:基因表达载体的构建——是基因工程的核心

选修三《现代生物技术专题》必背知识点(人教版)教学提纲

生物选修三易考知识点背诵 专题1 基因工程 1.基因工程:又名或 操作环境:;操作对象:;操作水平: 基本过程: 特点:;本质(原理): 2.基因工程的基本工具 Ⅰ.“分子手术刀”—— (1)来源:主要是从中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别,并且使 断开。 (3)结果:产生的DNA片段末端——。 (4)要获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口?可产生几个黏性末端? Ⅱ.“分子缝合针”—— (1)两种DNA连接酶(和)的比较: ①相同点:都缝合键。 ②区别:前者来源于,只能连接;而后者来源于, 能连接,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的区别:DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的 末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接的末端,形成磷酸二酯键。 Ⅲ.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件: ①能在受体细胞中上,并随染色体DNA同步复制; ②具有一至多个,供外源DNA片段插入; ③具有,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外,并具有自我复制能力的。 (3)其它载体: 3.基因工程的基本操作程序 第一步: (1)获取目的基因的方法:、、

(2)PCR技术 ①原理: ②条件:、、、 ③PCR技术与体内DNA复制的区别: a. PCR不需要酶;体内DNA复制需要; b. PCR需要酶(即Taq酶),生物体内的聚合酶在高温时会变性; c. PCR一般要经历三十多次循环,而生物体内DNA复制受生物体遗传物质的控制。 (3)注意:构建基因文库需要哪些操作工具? 第二步:——基因工程的核心 基因表达载体组成: +复制原点 (1):是一段有特殊的DNA片段,位于基因的首端,是识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA。没有启动子,基因就不能转录。 (2):也是一段有特殊的DNA片段,位于基因的尾端,使转录终止。 (3)标记基因的作用:,常用的标记基因是。 第三步:将目的基因导入受体细胞 常用的转化方法: (1)导入植物细胞:采用最多的方法是法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。 (2)导入动物细胞:最常用的方法是技术。此方法的受体细胞多是。 (3)将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是,最常用的原核细胞是大肠杆菌,其转化方法是:先用处理细胞,使其成为,有利于促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。 注意:重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是。第四步: (1)首先要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,方法是采用。用 (2)其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用方法是。 用 (3)最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是。 (4)有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状,需要。

现代生物技术试题

2011 现代生物技术期末试卷 一填空题 1 在基因工程实践中,常用的载体有(质粒),(噬菌体)和(腺病毒载体) 质粒是细菌染色体外能够自主复制的环形双链的DNA分子。质粒DNA不仅能在细菌中复制,并且在添加真核复制信号和启动子后,可以构建出能在原核和真核细胞中均可复制的穿梭质粒,并在真核细胞中表达, 载体的特点:1、至少有一个复制起点,因而至少可在一种生物体中自主复制。2、至少应有一个克隆位点,以供外源DNA插入。3、至少应有一个遗传标记基因,以指示载体或重组DNA分子是否进入宿主细胞。4、具有较小的分子量和较高的拷贝数。 2 (限制性内切酶)酶和(DNA连接酶)酶的发现和应用,才真正使DNA分子的体外切割与连接成为可能。 3 根据质粒复制控制类型,可将质粒分为(严紧型质粒)和(松弛型)质粒。 根据载体功能划分:1). 普通型载体,2)、表达型载体. 表达外源基因以产生大量外源基因产物用于构建cDNA 文库 4 1993年美国科学家(Kary Mullis )因发明PCR技术而获得诺贝尔奖。 5 一切生物生命活动的结构和功能单位是(细胞),其可分为()和()两大类 细胞分裂的方式:无丝:最简单的细胞分裂方式,只出现在低等生物或动植物的器官和组织内有丝:是细胞分裂的主要形式,其实质是染色体经过复制变成双份,再平均分配到两个子细胞中,从而保持遗传物质的稳定传递.有丝分裂过程包括间期,前期,中期,后期和末期. 细胞的分裂是通过细胞周期来实现的。S期,DNA合成的时期. 从S 期到有丝分裂期(M期)为G2期从M期结束到S期开始之前称为G1期. 6 人工种子由(种皮)、(胚乳)和(胚)三部分构成。 7动物细胞常用的培养方法有(贴壁培养)、(悬浮培养)和(固定化培养)三种。8酶的命名方法有(系统命名)和(习惯命名)两种。 酶是生物体活细胞产生的、具有催化反应功能的蛋白质生物体内的各种物质代谢、能量传递、信息转录、神经传导、免疫调节、细胞衰老及生长发育等等,都离不开酶的参与。 作用:1、执行某种具体的生理功能;2、担负保卫清除功能;3、协同激素起生物信号放大作用;4、催化和调控代谢反应 所有的酶都由生物体合成,几乎所有生物都能合成产生酶,酶在生物体内的合成总是受其相应合成调节机制控制,以保证机体最有效、经济地将体内合成原料与能量用于自身生命最需要的酶等物质 分布:它们或定位于某亚细胞结构上处于“溶解”状态;不同生物体细胞内酶的数量和种类不同;同一生物体内的不同部位或不同生长发育阶段的细胞内酶的数量、种类不同; 微生物酶来说,合成后分泌有两种情况:胞外酶(分泌型酶)是指可以穿过质膜的任何酶,大多数是水解酶,大多数工业用酶是胞外酶。胞内酶是指合成后仍然在细胞内发挥作用的酶。 酶系统分类命名的基础是酶的专一性:

现代生物科技专题

《现代生物科技专题》中的技术流程归纳与试题分析(1)选修模块3《现代生物科技专题》是以技术操作为核心的,但技术的依据是科学的原理,技术的最终目的是为了应用,以服务于社会。因此,现代生物科技专题包含的要素就是科学(原理)、技术(操作)与社会(应用)。在复习中,牢固掌握技术的操作流程,明确技术的原理,了解技术的应用或应用前景,就成为复习本模块的三大要素。本刊将分期重点归纳本模块的主要生物工程技术,并择相关试题作分析,供同学们复习时参考。 一.基因工程 基因工程是按照人们的意愿,在DNA分子水平上进行设计,通过体外DNA 重组与转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出新的生物类型和生物产品的过程。在选修模块3中,基因工程是最重要的生物工程技术之一,也是高考中考查频度最高的内容之一。[基因工程的操作流程图]

[例1]基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的,并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如下图,请据图分析回答: (1)图中A是;在基因工程中,需要在酶的作用下才能完成剪接过程。 (2)在下图基因工程的操作过程中,遵循碱基互补配对原则的步骤有。(用图中序号表示) (3)从分子水平分析不同种生物之间的基因移植成功的主要原因 是,这也说明了不同生物共用一套。 (4)研究中发现,番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,导致害虫无法消化食物而被杀死,人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内,玉米获得了与番茄相似的抗虫性状,玉米这种变异的来源 是。 分析:(1)图示转基因操作中,首先是将A与运载体拼接为重组DNA,然后导入受体细胞的。在拼接的过程中,需要限制性内切酶切割目的基因与运载体,还需要通过DNA连接酶将目的基因与运载体切点相邻的脱氧核苷酸缝合起来。 (2)在转基因过程中,过程②拼接形成重组DNA时,由于限制性内切酶切割后的DNA与运载体通常会留下粘性末端,在DNA连接酶进行“缝合”前,

生物:《现代生物科技专题》书本知

选修3 一、基因工程 1、(a)基因工程的诞生 (一)基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 2、(a)基因工程的原理及技术 原理:基因重组 技术:(一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 DNA连接酶)的比较: (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T 4 ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的②区别:E·coliDNA连接酶来源于T 4 磷酸二酯键连接起来;而T DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 4 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 (1)原理:DNA双链复制 (2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步:基因表达载体的构建 1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因 (1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。 (2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。 (3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步:将目的基因导入受体细胞_ 1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法:

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