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技能訓練3 難題奪分技巧訓練1 專題跟蹤訓練(二十) 一、單選題 1．(2018北京市東城區(qū)二模)下列關于生物技術應用的敘述，正確的是(　　) A．可利用動物體細胞核移植技術制備單克隆抗體 B．可利用植物組織培養(yǎng)技術突破物種間的生殖隔離 C．可利用DNA重組技術定向改造生物的遺傳性狀 D．可利用PCR技術對蛋白質分子進行體外擴增 [解析]　動物細胞工程包括動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合等，可利用動物細胞融合技術制備單克隆抗體，A錯誤；植物細胞工程包括植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術，可利用植物體細胞雜交技術突破物種間的生殖隔離，B錯誤；基因工程的原理是基因重組，屬于定向的生物變異，可利用DNA重組技術定向改造生物的遺傳性狀，C正確；可利用PCR技術對DNA分子進行體外擴增，原理是雙鏈DNA分子的復制，D錯誤。 [答案]　C 2．(2018安徽省蕪湖市模擬)CRISPR/Cas9基因編輯技術可對基因進行定點編輯。其原理是由一條單鏈向導RNA引導核酸內切酶Cas9到一個特定的基因位點進行切割。通過設計向導RNA中20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的目標位點進行切割(見下圖)。下列相關敘述錯誤的是(　　) A．Cas9蛋白能斷裂目標DNA分子中的磷酸二酯鍵 B．單鏈向導RNA雙鏈區(qū)中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù) C．該過程可以對基因進行定向改造 D．單鏈向導RNA可識別、切割DNA上的目標位點 [解析]　Cas9蛋白為核酸內切酶，能斷裂目標DNA分子中的磷酸二酯鍵，A正確。單鏈向導RNA雙鏈區(qū)中遵循堿基互補配對原則，嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)，B正確。該過程的原理是由一條單鏈向導RNA引導核酸內切酶Cas9到一個特定的基因位點進行切割，因此能對基因進行定向改造，C正確。單鏈向導RNA可識別目標位點，而DNA由核酸內切酶Cas9負責切割，D錯誤。 [答案]　D 3．(2018江蘇省大聯(lián)考)下列關于生物工程技術的敘述正確的是(　　) A．DNA連接酶催化目的基因和載體的黏性末端的堿基之間形成氫鍵 B．用纖維素酶和果膠酶去掉植物細胞壁后便于脫分化形成愈傷組織 C．滅活的病毒能誘導植物原生質體融合形成雜種細胞 D．胚胎移植時不需要使用免疫抑制劑來防止子宮對外來胚胎的排斥反應 [解析]　DNA連接酶催化目的基因和載體的DNA片段間形成磷酸二酯鍵，A錯誤；用纖維素酶和果膠酶去掉植物細胞壁后便于誘導獲得的原生質體融合，B錯誤；誘導植物原生質體融合的方法是物理法和化學法，滅活的病毒誘導動物細胞融合，不能誘導植物原生質體融合，C錯誤；受體子宮對外來胚胎不會發(fā)生免疫排斥反應，因此不需要使用免疫抑制劑，D正確。 [答案]　D 4．(2018上海市青浦區(qū)二模)如圖所示為培育農作物新品種的一種方式。下列說法正確的是(　　) A．②③過程分別稱為細胞分裂和細胞分化 B．該育種與傳統(tǒng)雜交育種相比，最大的優(yōu)點是繁殖速度快 C．該育種過程說明已分化細胞中不表達的基因仍具有表達的潛能 D．該育種方式涉及到轉基因技術、胚胎移植技術 [解析]　圖中①表示基因工程技術，②③表示植物組織培養(yǎng)技術，其中②表示脫分化，③表示再分化，④表示在胚狀體外面加入人工胚乳和人工種皮制備人工種子的過程，A錯誤；該育種方法為基因工程育種，其最大的優(yōu)點是目的性強，B錯誤；該技術依據(jù)的原理主要是細胞的全能性，已分化的細胞仍然能發(fā)育成完整的個體，說明其中一部分不表達的基因又開始表達，C正確；該育種過程不涉及胚胎工程，D錯誤，所以選C。 [答案]　C 5．(2018天津市和平區(qū)質量調查)基因疫苗由病毒核酸的一段無毒序列制成，由編碼能引起保護性免疫反應的病原體抗原的基因片段和載體構建而成。以下敘述錯誤的是(　　) A．被導入細胞后，能與宿主染色體整合 B．接種后若感染此病原微生物，則體內記憶細胞會產生大量抗體 C．基因疫苗引起免疫反應前必須經過轉錄和翻譯的過程 D．將疫苗基因轉移到植物，可以生產可食用的疫苗 [解析]　病毒感染宿主細胞后，其基因可以高效的整合到宿主染色體中，因此可以在宿主細胞內持續(xù)穩(wěn)定的表達外源基因，A正確；接種疫苗后人體產生針對該病原體的特異性免疫，若感染此病原微生物，則體內記憶細胞會迅速增殖分化成漿細胞，漿細胞產生大量抗體，B錯誤；疫苗中的病毒基因片段能編碼引起保護性免疫反應的病原體抗原，其化學本質是蛋白質，所以基因疫苗引起免疫反應前必須經過轉錄和翻譯的過程，C正確；將疫苗基因轉移到水果和西紅柿等植物細胞，可生產可食用疫苗，D正確。 [答案]　B 6．(2018湖南省G10教育聯(lián)盟聯(lián)考)2018年3月14日物理學家霍金去世，他曾經患有肌肉萎縮性側索硬化癥即“漸凍癥”。有研究表明該病是由于突變的基因使神經元合成了某種毒蛋白，從而阻礙了軸突內營養(yǎng)物質的流動；也有最新研究結果表明，利用誘導多功能干細胞(IPS細胞)制作前驅細胞，然后移植給漸凍癥實驗鼠，能延長其壽命。下列相關描述錯誤的是(　　) A．將控制合成破壞運動神經元的毒蛋白基因替換，可以起到一定的治療作用 B．植入神經干細胞，使受損的運動功能得到恢復，也可以起到一定的治療作用 C．誘導多功能干細胞分化成多種細胞中核遺傳物質不完全相同 D．誘導多功能干細胞的分化實質是基因的選擇性表達，細胞種類增多 [解析]　替換毒蛋白基因，導致神經元不能合成破壞神經元的毒蛋白，從而達到治療的目的，A項正確；植入神經干細胞，可增殖分化形成相應的運動神經元，使受損的運動功能得到恢復，B項正確；誘導多功能干細胞分化成多種細胞屬于細胞分化過程，細胞分化的實質是基因的選擇性表達，細胞中的遺傳物質不變，故C項錯誤，D項正確。 [答案]　C 7．(2018天津市河北區(qū)質量檢測)下圖是通過植物體細胞雜交技術獲得“番茄—馬鈴薯”植株的技術流程圖，下列說法正確的是(　　) A．圖中過程②表示再分化的過程 B．植物體細胞融合完成的標志是原生質體融合 C．已知番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，則“番茄—馬鈴薯”屬于三倍體 D．人工種子是由發(fā)育到f過程的結構包裹上人工種皮制備而成的 [解析]　據(jù)圖分析可知，②表示人工誘導原生質體融合的過程，A錯誤；植物體細胞融合完成的標志是再生出新的細胞壁，B錯誤；由于番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，因此植物體細胞雜交得到的“番茄－馬鈴薯”屬于異源多倍體中的異源六倍體，C錯誤；人工種子是用胚狀體包裹上人工種皮制成的，其中圖中f階段為胚狀體階段，D正確。 [答案]　D 8．(2018江蘇省沖刺預測卷)動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎，如圖所示，a、b、c表示現(xiàn)代工程技術，①、②、③表示其結果，下列說法正確的是(　　) A．若a是核移植技術，①反應了動物細胞也具有全能性 B．若c是胚胎分割技術，③中個體的基因型和表現(xiàn)型一定相同 C．①②③中作為受體的動物品種是珍稀的或存量少的雌性動物 D．若b是體外受精技術，則②為良種家畜快速大量繁殖提供了可能 [解析]　若a是體細胞核移植技術，則①反應了動物體細胞的細胞核具有全能性，A錯誤；胚胎分割技術所得個體的基因型完全相同，但表現(xiàn)型不一定完全相同，因為表現(xiàn)型還受環(huán)境的影響，B錯誤；①②③中作為供體的動物品種是珍稀的或存量少的雌性動物，而受體只要健康和具有良好的繁殖能力即可，不需要是珍稀或存量少的雌性動物，C錯誤；若b是體外受精技術，則②為試管動物，這為良種家畜快速大量繁殖提供了可能，D正確。 [答案]　D 9．(2018江蘇省沖刺預測卷)下列關于現(xiàn)代生物技術的敘述正確的是(　　) A．在植物細胞與組織培養(yǎng)中，花藥可以作為培養(yǎng)的材料 B．在動物細胞培養(yǎng)中，用胃蛋白酶處理小鼠肝組織可獲得單個肝細胞 C．體外受精技術中獲得的精子必須置于ATP溶液中進行獲能處理 D．從大腸桿菌細胞中檢測到人胰島素基因說明目的基因已成功表達 [解析]　花藥中含有精子，也含有該物種全部的遺傳物質，具有全能性，可以作為植物組織培養(yǎng)的材料，A項正確；在動物細胞培養(yǎng)中，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理小鼠肝組織可將肝組織分散成單個細胞，B項錯誤；“精子獲能”是指獲得受精能力，體外受精技術中獲得的精子必須置于人工配制的獲能溶液中進行獲能處理，C項錯誤；從大腸桿菌細胞中檢測到人胰島素基因只能說明相應的目的基因已經導入受體細胞，但不能說明已經成功表達，只有在大腸桿菌細胞中檢測到胰島素才能說明目的基因完成了表達，D項錯誤。 [答案]　A 10．(2018江蘇省沖刺預測卷)下列關于生物技術安全性和倫理問題的敘述，錯誤的是(　　) A．如轉基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題 B．轉基因植物合成的蛋白質，可能成為某些人群新的過敏原 C．克隆人可沖擊現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關系等傳統(tǒng)倫理道德觀念 D．運用重組基因技術可以將致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器 [解析]　如轉基因植物的外源基因來源于自然界，存在安全性問題，A錯誤。轉基因植物合成的蛋白質，可能成為某些人群新的過敏原，B正確?？寺∪丝蓻_擊現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關系等傳統(tǒng)倫理道德觀念，C正確。運用重組基因技術可以將致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器，D正確。 [答案]　A 11．(2018江蘇省鎮(zhèn)江市模擬)下列關于生物工程的敘述，正確的是(　　) A．種植轉基因植物不會因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性 B．中國政府對于克隆人的態(tài)度是不反對治療性克隆，禁止生殖性克隆 C．三北防護林松毛蟲肆虐主要是由于違背了協(xié)調與平衡的原理 D．沼氣池實現(xiàn)了物質和能量的多級利用，提高了能量傳遞效率 [解析]　種植轉基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性，A錯誤；中國政府對于克隆人的態(tài)度是不反對治療性克隆，禁止生殖性克隆，不接受生殖性克隆人的實驗，B正確；三北防護林松毛蟲肆虐主要是由于違背了物種多樣性的原理，C錯誤；沼氣池利用了物質循環(huán)再生的原理，實現(xiàn)了物質和能量的多級利用，沒有提高生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級間的能量傳遞效率，D錯誤。 [答案]　B 12．(2018福建省三明市測試)《四千年的農民》一書中記載了中國農民幾千年來的耕作方法：積極種植能夠固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有機物質，包括人畜糞便、枯枝落葉、殘羹剩飯、河泥、炕土、老墻土以及農產品加工過程中的廢棄物等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉變?yōu)橛袡C肥料，施用到農田中。這種做法的優(yōu)點是(　　) ①改善了土壤結構　②培育了土壤微生物?、蹖崿F(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用?、芨淖兞送寥浪釅A性 A．①② B．①②③ C．①②③④ D．②③ [解析]　“無廢棄物農業(yè)”能改善土壤結構，①正確；種植能夠固氮的豆科作物，收集一切可能的有機物質等措施能培育土壤微生物，②正確；“無廢棄物農業(yè)”實現(xiàn)了土壤養(yǎng)分如氮、磷、鉀的循環(huán)利用，③正確；“無廢棄物農業(yè)”不會改變土壤酸堿性，④錯誤。 [答案]　B 二、非選擇題 13．(2018預測押題卷)已知某傳染性疾病的病原體為RNA病毒，該病毒表面的A蛋白為主要抗原?，F(xiàn)利用該病毒通過基因工程和單克隆抗體制備技術來生產預防和診斷該疾病的疫苗和抗體。請回答下列問題： (1)由該RNA病毒獲得A基因過程中發(fā)生的堿基互補配對為________________________。獲得A基因后，可以利用________技術進行擴增，該技術要用到一種特殊的________________酶。 (2)制備A蛋白過程的核心是構建A基因表達載體，啟動子和終止子也需要重新構建，以能被受體細胞的________所識別，便于其催化轉錄過程。 (3)將提取的A蛋白重復注射到小鼠皮下細胞，目的是獲得更多的__________________，從而使獲得________細胞的幾率大大增加，再通過擴大培養(yǎng)提取單克隆抗體。 (4)對健康人進行該傳染病免疫預防時，可選用提取的________來制備疫苗。對該傳染病疑似患者確診時，可以用________與分離出的病毒進行特異性檢測。 [解析]　解答本題需熟記并理解生產單克隆抗體的過程、基因工程的基本操作程序、基因工程的應用等相關知識并形成清晰的知識網絡。在此基礎上，結合問題情境，從題意中提取有效信息進行相關問題的解答。(1)該RNA病毒的遺傳物質是RNA。由該RNA病毒獲得A基因過程中，首先通過逆轉錄獲得相應的DNA單鏈，此過程發(fā)生的堿基互補配對為A—T、U—A、G—C、C—G；之后，以獲得的DNA單鏈為模板，合成A基因(雙鏈的DNA)，此過程發(fā)生的堿基配對方式為A—T、T—A、G—C、C—G。綜上分析，由該RNA病毒獲得A基因過程中發(fā)生的堿基互補配對為A—T、U—A、G—C、C—G、T—A。獲得A基因后，可以利用PCR技術進行擴增，該技術要用到熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)。(2)RNA聚合酶能識別和結合啟動子，催化轉錄過程。(3)將提取的A蛋白(該病毒表面的主要抗原)重復注射到小鼠皮下細胞，目的是獲得更多的漿細胞，從而使其與骨髓瘤細胞融合而獲得雜交瘤細胞的幾率大大增加，再通過擴大培養(yǎng)提取單克隆抗體。(4)由題意“該病毒表面的A蛋白為主要抗原”可知：對健康人進行該傳染病免疫預防時，可選用提取的A蛋白來制備疫苗。對該傳染病疑似患者確診時，可以采用抗原—抗體雜交技術，即用抗A蛋白的單克隆抗體與分離出的病毒進行特異性檢測。 [答案]　(1)A—T，U—A，G—C，C—G，T—A　PCR　熱穩(wěn)定(耐高溫)的DNA聚合(Taq) (2)RNA聚合酶 (3)漿細胞(效應B細胞、經過免疫的B淋巴細胞)　雜交瘤細胞 (4)A蛋白　(抗A蛋白的)單克隆抗體 14．(2018廣東省茂名市五大聯(lián)盟學校聯(lián)考)科研人員利用基因工程、細胞工程、胚胎工程等培育出了乳汁中含有人凝血因子Ⅸ醫(yī)用蛋白的二倍體轉基因綿羊，簡易流程如圖所示。請回答下列問題： (1)圖中①過程為基因工程的核心步驟，該步驟用到的工具有________________________。該步驟得到的“A”中應具有一些特殊的DNA片段，其中________用于②過程。 (2)進行圖中③過程前，卵母細胞要進行去核處理的原因是__________________________________。 (3)為了獲得綿羊胎兒的單個成纖維細胞，________(填“能”或“不能”)使用胃蛋白酶處理綿羊組織塊，理由是_________________。 (4)圖中④過程所用培養(yǎng)液的成分比較復雜，除一些無機鹽和有機鹽，還需添加____________________________(答出三種即可)。 (5)在進行圖中⑤過程前________(填“需要”或“不需要”)進行性別鑒定，理由是____________________________________。 [解析]　根據(jù)圖中能分泌人凝血因子Ⅸ醫(yī)用蛋白的二倍體轉基因綿羊的培育流程分析，①為目的基因(人凝血因子Ⅸ基因)構建的基因表達載體，②為鑒定篩選含目的基因的成纖維細胞，③為含目的基因的細胞(核)與去核卵細胞形成重組細胞，④表示利用早期胚胎培養(yǎng)技術培養(yǎng)重組胚胎，⑤是通過胚胎移植技術完成對早期胚胎的移植。據(jù)此分析各小題。(1)圖中①過程為基因表達載體的構建，涉及對載體的切割和目的基因與載體的連接，所以該步驟用到的工具有限制酶、DNA連接酶、載體。該步驟得到的“A”即構建的基因表達載體，為了便于鑒定并篩選受體細胞(成纖維細胞)是否含有目的基因，需要在構建的重組載體中含有標記基因。(2)為了保證③過程得到的重組細胞中含有的核遺傳物質全部來自二倍體轉基因綿羊，所以對移植用的卵母細胞要進行去核處理。(3)為了獲得綿羊胎兒的單個成纖維細胞，應該用胰蛋白酶或膠原蛋白酶對綿羊組織塊進行處理，而不能使用胃蛋白酶處理，因為胃蛋白酶的最適pH為2.0左右，在接近中性的環(huán)境中胃蛋白酶基本沒有活性；如果將處理環(huán)境的pH變?yōu)?.0，則獲得的成纖維細胞的生理活性又會受到嚴重影響。(4)圖中④過程是早期胚胎的培養(yǎng)過程，除一些無機鹽和有機鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸和動物血清等。(5)根據(jù)子代個體的性別由重組細胞核內性染色體決定，由于該重組細胞的細胞核來自于雌性綿羊的體細胞，所以細胞內含有XX性染色體組成，最終發(fā)育的轉基因綿羊一定是雌性，所以在進行圖中⑤胚胎移植前不需要進行性別鑒定。 [答案]　(1)限制酶、DNA連接酶、載體　標記基因 (2)保證二倍體轉基因綿羊的核遺傳物質全部來自含有目的基因的成纖維細胞 (3)不能　胃蛋白酶的最適pH為2.0左右，在接近中性的環(huán)境中胃蛋白酶基本沒有活性 (4)維生素、激素、氨基酸、核苷酸、動物血清 (5)不需要　胎兒成纖維細胞來自雌綿羊，最終獲得的轉基因綿羊均為雌性 15．(2018定州模擬)江蘇某縣地處水鄉(xiāng)，畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶是當?shù)剞r業(yè)的兩大支柱產業(yè)。在生產總量不斷擴張的同時，該縣堅持在發(fā)展中解決環(huán)境問題，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)了資源的最大化利用。請分析該縣農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結構(部分)示意圖，回答問題： (1)該農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從桑等生產者______________開始，圖中屬于消費者的生物有____________。 (2)與傳統(tǒng)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比，該農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)更能凈化環(huán)境，主要原因是________________被及時利用。 (3)該農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能提高經濟效益的原因是實現(xiàn)了物質和能量的多級利用，提高了_______________，減少了__________________。 (4)根據(jù)該縣地處水鄉(xiāng)這一資源優(yōu)勢，請就該農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)提出你的一條合理化建議：__________________________________ __________________________________________________________。 (5)該生態(tài)工程的建設遵循了哪些基本原理？_______________、____________________。生態(tài)工程與傳統(tǒng)工程相比較，具有少消耗、多效益、__________等特點。 [解析]　(1)生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入是生產者所固定的太陽能，圖中的消費者有蠶、禽和畜。(2)該農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能利用糞便等廢棄物，所以能凈化環(huán)境。(3)該生態(tài)系統(tǒng)能提高農產品的產量，所以可以增加經濟效益，實現(xiàn)了能量的多級利用提高了能量的利用率，減少了對化肥、農藥的使用。(4)水資源豐富可以進行桑基魚塘的模式，即蠶沙碎屑養(yǎng)魚，魚塘塘泥肥田。(5)該生態(tài)工程遵循了物質循環(huán)再生原理、整體性原理、協(xié)調與平衡原理、系統(tǒng)的結構決定功能原理等。生態(tài)工程與傳統(tǒng)工程相比較，具有少消耗、多效益、可持續(xù)等特點。 [答案]　(1)固定太陽能　蠶、禽、畜 (2)糞便等廢棄物 (3)農產品的產量　化肥、農藥的使用(農業(yè)投入) (4)蠶沙碎屑養(yǎng)魚，魚塘塘泥肥田(只要合理均可) (5)物質循環(huán)再生原理、整體性原理、協(xié)調與平衡原理、系統(tǒng)的結構決定功能原理(任答兩項)　可持續(xù)