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階段檢測卷(十)B現(xiàn)代生物科技專題 (時間:45分鐘,分值:100分) [考查范圍:現(xiàn)代生物科技專題] 非選擇題(本大題共7小題,共100分) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(16分)下圖為利用生物技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因豬和轉(zhuǎn)基因煙草的過程(圖中數(shù)字表示過程或技術(shù),字母表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu)),據(jù)圖回答下列問題。 (1)為分離提純蘇云金芽孢桿菌,先用　　　　　培養(yǎng)基進(jìn)行擴大培養(yǎng),再用　　　　　　　　　方法進(jìn)行分離,獲得一個個單獨的　　　　。 (2)在研究過程中,采用　　　　　　　　　技術(shù)對目的基因進(jìn)行擴增,然后將目的基因與質(zhì)粒等載體結(jié)合形成重組質(zhì)粒。在重組質(zhì)粒的構(gòu)建過程中需要的工具酶有　 　。 (3)圖中②代表　　　　　　　　　　技術(shù)。若培養(yǎng)C中的ES細(xì)胞,一般在培養(yǎng)皿底部制備一層胚胎成纖維細(xì)胞,目的是　　　　　　　　　　　　　　。 (4)若在0.5~0.6 mol/L的　　　　　　溶液環(huán)境下用特定的酶處理D,可獲得原生質(zhì)體。若將含有D的培養(yǎng)物放在搖床上,通過　　　　　　　　培養(yǎng)可以分散成單細(xì)胞,這些單細(xì)胞具有　　　　　細(xì)胞的特征。 答案(1)LB液體　劃線分離(涂布分離)　菌落 (2)PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))　限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 (3)胚胎體外培養(yǎng)　促進(jìn)生長,抑制分化 (4)甘露醇　液體懸浮　胚性 解析(1)蘇云金芽孢桿菌可用LB液體培養(yǎng)基進(jìn)行擴大培養(yǎng);分離微生物常用劃線分離法或涂布分離法,這樣可以獲得單菌落。(2)PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)可在體外大量擴增目的基因;構(gòu)建基因表達(dá)載體時,首先需要用限制性核酸內(nèi)切酶切割載體和含有目的基因的外源DNA分子,再用DNA連接酶將目的基因和載體連接形成重組質(zhì)粒。(3)圖中②代表胚胎體外培養(yǎng)技術(shù)。若培養(yǎng)C中的ES細(xì)胞,一般在培養(yǎng)皿底部制備一層胚胎成纖維細(xì)胞,目的是促進(jìn)生長,抑制分化。(4)在0.5~0.6 mol/L的甘露醇溶液環(huán)境下用特定的酶(纖維素酶和果膠酶)處理D,可獲得原生質(zhì)體。將含有D的培養(yǎng)物放在搖床上,通過液體懸浮培養(yǎng)可以分散成單細(xì)胞,這些單細(xì)胞具有胚性細(xì)胞的特征。 2.(14分)回答下列關(guān)于動物的克隆問題。 (1)基因型不同的細(xì)胞間的細(xì)胞融合就是　　　　　　,人—鼠細(xì)胞融合通常會丟失　　　　　的染色體,可以進(jìn)行人類基因的定位。 (2)科學(xué)家將　　　　　　　生成細(xì)胞和瘤細(xì)胞進(jìn)行雜交,形成雜交瘤細(xì)胞,對一種克隆的雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng),形成單抗　　　　　　　,就能長久地得到單一的單抗,單抗比一般抗血清的抗體優(yōu)越得多的原因是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)科學(xué)家從一個流產(chǎn)的雌性獼猴的胚胎中,取兩個體細(xì)胞的核,并分別進(jìn)行核移植,發(fā)育成雙胞胎克隆猴,該雙胞胎克隆猴相當(dāng)于是　　　　　　　(填“同卵”或“異卵”)雙生。克隆動物的成功說明了在胚胎發(fā)育和個體發(fā)育中,細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控　　　　　　　發(fā)育的作用。 答案(1)細(xì)胞雜交　人　(2)抗體　細(xì)胞株　單抗識別抗原部位專一,而一般抗血清的抗體是一群識別不同抗原部位的抗體混合物　(3)同卵　細(xì)胞核 解析(1)基因型不同的細(xì)胞間的細(xì)胞融合就是細(xì)胞雜交;人—鼠細(xì)胞融合通常會丟失人的染色體,可以進(jìn)行人類基因的定位。 (2)科學(xué)家將抗體生成細(xì)胞和瘤細(xì)胞進(jìn)行雜交,形成雜交瘤細(xì)胞;對一種克隆的雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng),可形成單抗細(xì)胞株,就能長久地得到單一的單抗,單抗比一般抗血清的抗體優(yōu)越得多的原因是單抗識別抗原部位專一,而一般抗血清的抗體是一群識別不同抗原部位的抗體混合物。 (3)用于核移植的兩個細(xì)胞核都來自同一個流產(chǎn)的胚胎,即來自同一個受精卵有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞,所以該雙胞胎克隆猴相當(dāng)于同卵雙生;克隆動物的成功說明了在胚胎發(fā)育和個體發(fā)育中,細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育的作用。 3.(12分)乙肝病毒HBV可引起人類急、慢性肝炎,乙肝表面具有抗原HBsAg,可用HBsAg免疫的小鼠B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞得到乙肝單克隆抗體,下圖是制備單克隆抗體的流程圖,請分析回答問題。 (1)促進(jìn)B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑是　　　　　　　　(化學(xué)物質(zhì))。 (2)圖中的“篩選”需通過　　　　檢驗篩選出具有　　　　　　　　　　　(特點)的乙細(xì)胞用于培養(yǎng)。 (3)(多選)經(jīng)過篩選后的細(xì)胞需進(jìn)行克隆培養(yǎng),下列有關(guān)說法正確的是　　　　。 A.用胰島素處理可提高細(xì)胞克隆的形成率 B.二倍體細(xì)胞通常為有限細(xì)胞系,克隆起來比較容易 C.細(xì)胞克隆的遺傳性狀均一,表現(xiàn)的性狀相似,為純系 D.應(yīng)用克隆培養(yǎng)法形成的細(xì)胞群可稱為細(xì)胞株 (4)細(xì)胞克隆必須來源于　　　　　　　　　　　　　　　　;動物細(xì)胞培養(yǎng)時使用CO2培養(yǎng)箱,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 答案(1)聚乙二醇 (2)抗體　能產(chǎn)生特定抗體 (3)AD (4)幼齡動物組織或胚胎細(xì)胞　維持培養(yǎng)液的pH 解析(1)誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合常用的化學(xué)試劑是聚乙二醇。(2)圖中的“篩選”是將雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行抗體檢測,篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。(3)提高克隆成功率的措施有選擇適宜的培養(yǎng)基、以滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長、激素(胰島素等)刺激、使用CO2培養(yǎng)箱、調(diào)節(jié)pH等。胰島素可以加快細(xì)胞攝取、利用葡萄糖,提高細(xì)胞活性,所以用胰島素處理可以提高細(xì)胞克隆形成率,A項正確。二倍體動物細(xì)胞通常為有限細(xì)胞株,不能連續(xù)培養(yǎng)下去,克隆起來有困難,B項錯誤。細(xì)胞株傳到50代左右不能再繼續(xù)傳代,部分細(xì)胞遺傳物質(zhì)改變,因此細(xì)胞克隆的遺傳性狀不一定均一,C項錯誤。應(yīng)用克隆培養(yǎng)法形成的細(xì)胞群體可稱為細(xì)胞株,D項正確。(4)幼齡動物組織或胚胎細(xì)胞的分化程度低,容易培養(yǎng),因此動物細(xì)胞培養(yǎng)選用幼齡動物組織或胚胎細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。動物細(xì)胞培養(yǎng)需要一定的氣體環(huán)境,即95%空氣(細(xì)胞代謝必需的)和5%的CO2,以維持培養(yǎng)液的pH。 4.(14分)回答下列與胚胎工程有關(guān)的問題。 (1)下圖是通過胚胎工程培育試管牛的過程。甲過程可以通過給良種母牛注射有關(guān)激素使其　　　　　　　　,從而獲得較多的卵母細(xì)胞,卵母細(xì)胞經(jīng)　　　　　　　　后形成成熟的卵細(xì)胞,從良種公牛采集的　　　　(填“成熟”或“未成熟”)精子需進(jìn)行培養(yǎng)后,才能和成熟的卵細(xì)胞在體外合適的環(huán)境下經(jīng)過受精作用形成受精卵。圖中過程乙稱為　　　　　　　　,用于該過程最適宜的胚胎是發(fā)育到　　　細(xì)胞以上的早期胚胎。 (2)在體外培養(yǎng)細(xì)胞時,為提高克隆成功率可采取的措施包括:選擇適宜的培養(yǎng)基、添加血清,以　　　　　　　　支持生長,激素刺激、使用　　　　　　　　　　　　　(填設(shè)備名稱)、調(diào)節(jié)pH等。 答案(1)超數(shù)排卵　減數(shù)分裂　成熟　胚胎移植　8　(2)滋養(yǎng)細(xì)胞　二氧化碳培養(yǎng)箱 解析采集成熟的卵細(xì)胞。首先從卵巢中獲得未成熟的卵細(xì)胞,最常用的方法是卵巢經(jīng)超數(shù)排卵處理后,使用超聲監(jiān)視器確定卵泡的位置,插入穿刺針吸取卵泡液,取出卵母細(xì)胞,在體外進(jìn)行人工培養(yǎng),促進(jìn)其成熟;將成熟的精子放入培養(yǎng)液中培養(yǎng),使精子達(dá)到獲能狀態(tài),獲能的精子和成熟后的卵細(xì)胞在體外合適的環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時間,便可受精;受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育培養(yǎng),才能完成植入或著床,通常移植的最適宜時期是發(fā)育到8細(xì)胞以上的胚胎,如早期囊胚;經(jīng)分娩產(chǎn)仔就得到“試管動物”。 5.(14分)請回答下列有關(guān)基因工程和胚胎工程方面的問題。 (1)科學(xué)家以卡那霉素抗性基因為標(biāo)記基因,將來自加州月桂的硫酯酶編碼基因(te)轉(zhuǎn)入雙低油菜品種中,獲得了高油酸和高豆蔻酸轉(zhuǎn)基因油菜新品種。在獲取硫酯酶編碼基因(te)的過程中,常使用　　　　　　　　　　　　　　對供體的核酸分子進(jìn)行特異性切割。為了提高重組DNA分子導(dǎo)入細(xì)菌的概率,一般常用　　　　　處理細(xì)菌。最終的受體細(xì)胞表達(dá)產(chǎn)生　　　　　,標(biāo)志轉(zhuǎn)基因初步成功。 (2)“全面放開二孩”政策實施后,部分高齡夫婦選擇“試管嬰兒”技術(shù)孕育二胎。要使精子和卵細(xì)胞在體外成功融合,首先須采集到成熟的卵細(xì)胞,此時需要對女方注射　　　　　　　　　　(激素),達(dá)到　　　　　　　　　的目的;同時對于男方提供的精子,須經(jīng)系列處理與培養(yǎng),以達(dá)到　　　　　　狀態(tài)。受精卵形成后,經(jīng)人工培養(yǎng)至特定階段,借助胚胎移植技術(shù)回輸至女方體內(nèi),經(jīng)過自然孕育,即得試管嬰兒。 (3)下列關(guān)于基因工程的敘述,正確的是　　　。 A.標(biāo)記基因在受體細(xì)胞表達(dá)標(biāo)志轉(zhuǎn)基因成功 B.限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶及載體是基因工程中常用的工具酶 C.卡那霉素抗性基因的表達(dá)提高了目的基因的導(dǎo)入概率 D.雖然目的基因來源于自然界,但依然存在安全性問題 答案(1)限制性核酸內(nèi)切酶　氯化鈣　硫酯酶　(2)促性腺激素　超數(shù)排卵　獲能　(3)D 解析(1)獲取目的基因常使用限制性核酸內(nèi)切酶對供體的核酸分子進(jìn)行特異性切割。為了提高重組DNA分子導(dǎo)入細(xì)菌的概率,一般常用氯化鈣處理細(xì)菌。最終的受體細(xì)胞表達(dá)產(chǎn)物硫酯酶,標(biāo)志轉(zhuǎn)基因初步成功。(2)采集成熟的卵細(xì)胞時需要對女方注射促性腺激素,達(dá)到超數(shù)排卵的目的;同時對于男方提供的精子,須經(jīng)系列處理與培養(yǎng),以達(dá)到獲能狀態(tài)。(3)基因工程存在安全性問題。 6.(18分)青蒿素是治療瘧疾的重要藥物。下圖為利用二倍體野生型青蒿,通過現(xiàn)代生物技術(shù)培育青蒿素含量高的四倍體細(xì)胞和植株的示意圖。請回答以下相關(guān)問題。 (1)上述a~d過程涉及的原理有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少兩項)。其中a為　　　　　　　過程,b過程需要在　　　　　　　　　　　　　　　作用下完成,d過程的技術(shù)基礎(chǔ)是　　　　　　　　　　　。 (2)通過e過程可以使青蒿素實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。有關(guān)敘述正確的是　　　　。 A.該過程需要適量激素以刺激分化 B.該過程不需要提供有機營養(yǎng)物質(zhì) C.該過程需要誘導(dǎo)相關(guān)基因的表達(dá) D.該過程的原理是染色體畸變 (3)已知青蒿素的合成受G基因控制,利用　　　　　　　　　　　　酶可將G基因從青蒿細(xì)胞中分離出來,并經(jīng)改造和擴增后,將其與含有抗生素抗性基因的質(zhì)粒形成重組DNA,再與經(jīng)　　　　　　處理的大腸桿菌液混合,使重組DNA更易進(jìn)入大腸桿菌,通過培養(yǎng)大腸桿菌可生產(chǎn)青蒿素。 (4)下列有關(guān)基因工程的敘述錯誤的是(　　) A.獲取目的基因需要酶的催化 B.目的基因能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制 C.大腸桿菌是基因工程的常用載體 D.能夠?qū)崿F(xiàn)定向改造生物性狀 答案(1)植物細(xì)胞全能性、膜的流動性、染色體畸變　脫分化　纖維素酶和果膠酶　植物組織培養(yǎng) (2)C (3)限制性核酸內(nèi)切　氯化鈣 (4)C 解析(1)題述a~d過程涉及植物細(xì)胞全能性、膜的流動性、染色體畸變等原理;其中a為脫分化過程,b過程需要在纖維素酶和果膠酶作用下去除細(xì)胞壁,d過程的技術(shù)基礎(chǔ)是植物組織培養(yǎng)。 (2)通過e過程可以使青蒿素實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),該過程需要誘導(dǎo)相關(guān)基因的表達(dá)。 (3)已知青蒿素的合成受G基因控制,利用限制性核酸內(nèi)切酶可將G基因從青蒿細(xì)胞中分離出來,并經(jīng)改造和擴增后,將其與含有抗生素抗性基因的質(zhì)粒形成重組DNA,再與經(jīng)氯化鈣處理的大腸桿菌液混合,使重組DNA更易進(jìn)入大腸桿菌,通過培養(yǎng)大腸桿菌可生產(chǎn)青蒿素。 (4)質(zhì)粒是基因工程的常用載體,C項錯誤。 7.(12分)浙江某地家庭農(nóng)場模式簡圖如圖所示,請回答與生態(tài)工程有關(guān)的問題。 (1)農(nóng)場主將種植、養(yǎng)殖、旅游副業(yè)(采摘、垂釣)等進(jìn)行了合理優(yōu)化,還將農(nóng)業(yè)廢棄物和生活污水的轉(zhuǎn)化、再生及資源化等綜合起來,實現(xiàn)了對能量的　　　　　　　　　　。這種做法正是建立生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的一種模式,遵循的基本原理是　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)由于果樹幼苗間空間很大,農(nóng)場主將甘薯、油菜　　　　　　　　在果園中。打落菜籽以后,農(nóng)場主把這些油菜秸稈還田,覆蓋在果樹的根部上,又把榨油以后的菜籽餅施入果園,保持　　　　　　　　,提高水果的品質(zhì),求得最大化的生態(tài)效益和　　　　　　　　。該生態(tài)農(nóng)場能生產(chǎn)出無公害果蔬的原因是減少了　　　　　　　　的使用量,從而減少了環(huán)境污染。 答案(1)多級利用　物質(zhì)循環(huán)利用　清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用　(2)套種　土壤肥力　經(jīng)濟效益　農(nóng)藥、化肥 解析(1)該生態(tài)農(nóng)業(yè)可以實現(xiàn)能量的多級利用,提高能量的利用率,遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)利用和清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用。 (2)由于果樹幼苗間空間很大,因此可以將甘薯、油菜套種在果園中,提高對光能等環(huán)境資源的利用率。將油菜秸稈還田,覆蓋在果樹的根部上,又把榨油以后的菜籽餅施入果園,可以保持土壤肥力,不僅可以得到最大的生態(tài)效益,還可以通過提高水果的品質(zhì)而得到較大的經(jīng)濟效益。該生態(tài)農(nóng)場能生產(chǎn)出無公害果蔬的原因是減少了農(nóng)藥、化肥的使用,從而減少對環(huán)境的污染。