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2019-2020年高三生物二輪復(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） 一、選擇題 1.EcoRⅠ和SmaⅠ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(shuō)法正確的是（ ） EcoRⅠ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.SmaⅠ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；SmaⅠ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DNA，是因?yàn)榧?xì)菌在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)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(shuō)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Ⅰ和DNA連接酶改造后的質(zhì)粒無(wú)法被限制酶Ⅱ切割 D.用限制酶Ⅱ處理能防止該質(zhì)粒構(gòu)建的表達(dá)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Ⅱ的識(shí)別位點(diǎn)(tetr)；用限制酶Ⅱ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(guò)程，據(jù)圖分析不正確是（ ） A.①過(guò)程是在0.5~0.6 mol/L的甘露醇溶液環(huán)境下用纖維素酶和果膠酶處理 B.②過(guò)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(guò)程叫做再分化 C.③過(guò)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(guò)程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性 【答案】B 【解析】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0.5~0.6 mol/L的甘露醇溶液；形成愈傷組織的過(guò)程稱為脫分化；再分化過(guò)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(guò)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(shuō)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(guò)程中，乙會(huì)出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象 D.僅用培養(yǎng)肝細(xì)胞的培養(yǎng)液也能用來(lái)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(guò)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.①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)T淋巴細(xì)胞 B.②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細(xì)胞的形成 C.③同時(shí)具有脾臟細(xì)胞和鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性 D.④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】①是獲得已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞，A項(xiàng)錯(cuò)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；③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；④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(guò)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。科學(xué)家利用反義RNA技術(shù)(見(jiàn)圖解)，可有效解決此問(wèn)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(guò)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，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(lái)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)，并將之取代質(zhì)粒pZHZ1(3.7 kb，1 kb＝1 000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(wèn)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① ；② 。 (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 (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+1.2-0.2＝4.7 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(wèn)題： (1)①過(guò)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(lái)的酶是 。 (2)③處的細(xì)胞與④處的細(xì)胞相比，最大的區(qū)別是不具有 ；動(dòng)物細(xì)胞與④處的細(xì)胞相比，在功能上的特點(diǎn)是不具有 。 (3)過(guò)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)③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)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.⑥處的細(xì)胞都必須通過(guò)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)⑨⑩ 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，①過(guò)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，②處植物細(xì)胞的部分細(xì)胞壁已經(jīng)被水解，③處是去除了細(xì)胞壁的植物細(xì)胞原生質(zhì)體，④處是再生出細(xì)胞壁的植物細(xì)胞，⑤處是再生出細(xì)胞壁的細(xì)胞進(jìn)行了第一次分裂，⑥處是再生出細(xì)胞壁的細(xì)胞進(jìn)行了第二次分裂，⑦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)，⑧處是形成的愈傷組織，⑨是發(fā)生再分化的過(guò)程，⑩是胚狀體繼續(xù)分化的過(guò)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(guò)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(wèn)題： (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(guò)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(shuō)明了動(dòng)物 具有全能性。 【答案】（1）胰蛋白 (2)該種細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，且遺傳物質(zhì)沒(méi)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(lái)自供體細(xì)胞 (5)①生物的性狀受細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同控制；②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(lái)。(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(méi)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(lái)自供體細(xì)胞。(5)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(guò)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(shuō)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(wèn)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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，血清中含有血清蛋白、生長(zhǎng)因子、促進(jìn)細(xì)胞貼壁的因子、激素等合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)。細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5% CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是維持培養(yǎng)液pH。(3)甲為腫瘤細(xì)胞，能無(wú)限增殖，傳代的次數(shù)要比乙細(xì)胞多，乙細(xì)胞(正常肝細(xì)胞)在培養(yǎng)瓶中貼壁生長(zhǎng)，當(dāng)鋪滿瓶壁時(shí)，生長(zhǎng)停止。為得到更多的肝細(xì)胞，需要定期地用胰蛋白酶使細(xì)胞脫離瓶壁，進(jìn)行傳代培養(yǎng)。(4)培養(yǎng)液中加入抗生素來(lái)抑制和殺滅細(xì)菌，抗生素對(duì)動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有影響。(5)設(shè)計(jì)一組加入抗癌藥物的實(shí)驗(yàn)組，一組不加藥物的對(duì)照組，通過(guò)檢測(cè)藥物影響X基因的表達(dá)過(guò)程，即轉(zhuǎn)錄形成mRNA、翻譯形成蛋白質(zhì)的量來(lái)檢驗(yàn)藥效。