高中生物

【專家解說】：11.（2010年山東煙臺模擬）玉米的光合效率較水稻的高，這與玉米中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）有很大的關(guān)系。如何將玉米的這一種酶轉(zhuǎn)移到水稻等植物上一直是植物生物學家的研究課題之一。但實踐證明，常規(guī)雜交育種手段很難如愿以償。最近，有人利用土壤農(nóng)桿菌介導法，將完整的玉米PEPC基因?qū)氲搅怂镜幕蚪M中，為快速改良水稻的光合作用效率，提高糧食作物產(chǎn)量開辟了新途徑。 （1）玉米和水稻很難利用常規(guī)雜交手段雜交的原因是 。 （2）獲得PEPC基因后，將其導入土壤農(nóng)桿菌的質(zhì)粒中，以獲得重組質(zhì)粒，請在下框中補充某DNA片段并畫出切割形成黏性末端的過程示意圖。 （3）導入完成后得到的土壤農(nóng)桿菌，實際上只有少數(shù)導入了重組質(zhì)粒，可根據(jù)質(zhì)粒中含有的 篩選出成功導入了重組質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌。 （4）用含有重組質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌感染水稻細胞，即使感染成功，PEPC基因通過一定途徑整合到水稻的基因組中，但不一定會表達，原因最可能是_________。 A．玉米和水稻不共用一套密碼子 B．水稻中缺乏合成PEPC的氨基酸 C．PEPC基因受到水稻基因組中相鄰基因的影響 D．整合到水稻基因組中的PEPC基因被水稻的某種酶破壞了 （5）PEPC基因在水稻細胞中成功表達的標志是 。 （6）得到PEPC基因成功表達的水稻細胞后，科研人員常采用 方法獲得轉(zhuǎn)基因水稻植株。 （7）如果轉(zhuǎn)基因水稻植物的花粉中含有毒蛋白，將引起的安全性問題包括_________。[來源:高考資源網(wǎng)KS5U.COM] A．生物安全 B．環(huán)境安全 C．食品安全 D．倫理道德問題 12.2007年12月16日《北京晨報》報道，上海誕生世界首例攜綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因克隆兔，為研究某些疑難雜癥奠定了基礎(chǔ)。專家介紹，從外表看去，克隆兔并沒什么與眾不同的地方，但通過設(shè)備檢測會發(fā)現(xiàn)它的體內(nèi)可發(fā)出明亮的綠色熒光。由于兔子克隆胚胎發(fā)育率低，出生后死亡率高，導致了科學家較難培育出轉(zhuǎn)基因克隆兔，下面是我國胎兔（妊娠20天左右的兔胚胎）背部皮膚成纖維細胞克隆試驗的基本過程： （1）為便于在①過程中與綠色熒光蛋白基因連接，質(zhì)粒應(yīng)該具有的一個明顯特點是 。 （2）在②過程進行轉(zhuǎn)基因細胞的篩選時，采取的選擇措施是 。 （3）在③過程培養(yǎng)重組細胞時，培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、 和 等。 （4）對于上述過程敘述合理的一項是__________。 A．該培養(yǎng)過程采用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)、核移植技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)等 B．在③過程進行重組細胞培養(yǎng)時，要不斷地用胰蛋白酶將其制成單細胞懸浮液 C．甲兔實際為妊娠20天的兔胚胎，原因是此時的細胞還沒有分化，分裂能力很強 D．該熒光兔的性別應(yīng)該與乙兔相同 （5）研究小組的工作人員還指出，轉(zhuǎn)基因克隆兔由于基因（除熒光蛋白基因外）與原來兔子一樣，同樣具有生殖能力，它可以與家兔交配產(chǎn)下后代，因此大家期待這只轉(zhuǎn)基因克隆兔能夠長大，并進一步繁衍后代，從而為人們研究“發(fā)光基因”是否具有遺傳性提供可靠依據(jù)。假設(shè)該克隆兔為雌性個體，請寫出判斷“發(fā)光基因”是否具有遺傳性的實驗思路及預測結(jié)果結(jié)論。 實驗思路： 。 預測結(jié)果結(jié)論： ① ； ② 。 13．下圖是某種動物蛋白工程的示意圖，請分析回答： （1）目前蛋白質(zhì)工程中難度最大的是圖中編號 所示的過程，實現(xiàn)③過程的依據(jù)有 、 。 （2）若相關(guān)蛋白質(zhì)的核酸片段是從細胞質(zhì)中獲取的mRNA，則④過程包括 和誘導突變，以獲得所需的目的基因。[來源:高考資源網(wǎng)] （3）⑤過程中對核苷酸序列有嚴格要求的工具酶是 ，基因表達載體中除了目的基因外，還應(yīng)有__________、__________、__________等。 （4）為獲得較多的受精卵用于研究，⑥過程的處理方案是用 進行 。若⑥過程所得的卵母細胞是從卵巢中獲得的，則體外受精前的卵母細胞在體外人工培養(yǎng)至 ，如果從雌性動物的__________________獲取的卵母細胞，則不需要培養(yǎng)成熟。 （5）為提高培育成功率，進行⑩過程之前，對受體動物的處理是__________________。 14．生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、新類型生物培育、疾病征服等方面展現(xiàn)出誘人的前景。請根據(jù)以下材料回答相關(guān)問題：? 材料一：經(jīng)過一個世紀的發(fā)展，植物細胞工程技術(shù)參與解決了人類生存的關(guān)鍵問題（糧食問題），為人類創(chuàng)造了巨大的財富。 （1）植物組織培養(yǎng)的原理是______________________，目前蘭花、香蕉等植物的生產(chǎn)都是通過微型繁殖技術(shù)來提供試管苗，其優(yōu)點有___________________________、____________________________（寫兩點）。 （2）采用微型繁殖所用的材料最好是該植物的芽尖細胞，可以提高產(chǎn)量，主要原因是____________________ _________________________________。 材料二：綠色熒光蛋白(GFP)能在藍光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光，GFP基因可作為目的基因用于培育綠色熒光小鼠，下圖表示培育綠色熒光小鼠的基本流程： （3）①過程需要限制酶切斷________________，使DNA分子斷裂，其結(jié)果形成_____________。圖中過程②常用的方法是 ；過程③利用的生物技術(shù)主要是 ；在進行過程④前，利用 技術(shù)可以獲得數(shù)目更多且基因型相同的綠色熒光小鼠。 （4）GFP基因與目的基因一起構(gòu)建到載體上不影響目的基因的表達，也不影響由目的基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能,且對細胞無毒性作用，因此GFP基因可以作為基因表達載體上 。 （5）目前科學家們通過蛋白質(zhì)工程制造出了藍色熒光蛋白，黃色熒光蛋白等，該工程是直接改造GFP分子，還是改造GFP基因？ 。請寫出該工程的基本流程： 。 材料三：[HTK]運用細胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動物的早期胚胎中獲得胚胎干細胞。 （6）動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的原理是_____________________。 （7）在培養(yǎng)過程中，必須用__________________處理內(nèi)細胞團，使之分散成單個細胞。 （8）體外培養(yǎng)胚胎干細胞能否獲得動物器官？__________，為什么？_________________________________ __________________________________。 15．（2010年北京宣武區(qū)模擬）科學家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長激素基因的奶牛，如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁殖速度，可以對此轉(zhuǎn)基因奶牛進行克?。ㄈ缦聢D所示） （1）在進行細胞培養(yǎng)之前，要對取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織進行分離，形成單個細胞，這一過程中需要利用 酶處理， （2）上述動物細胞工程中涉及的技術(shù)有 。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說明了動物的 具有全能性。 （3）將進行細胞培養(yǎng)的供體細胞核注入去核的卵母細胞中，去掉卵母細胞核的目的是 。 （4）重組細胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛體內(nèi)就會生出與供體奶牛遺傳性狀相同的牛犢，但也有可能出現(xiàn)性狀上的某些差異，原因可能是 。 16．土壤農(nóng)桿菌是一種能引起雙子葉植物產(chǎn)生冠癭瘤的土壤細菌，它帶有一個大的質(zhì)粒叫Ti質(zhì)粒，它是攜帶細菌DNA向宿主植物基因組轉(zhuǎn)化所需信息的重要片段，只有T—DNA片段才轉(zhuǎn)入植物細胞的基因組。結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)化過程如圖所示，回答相關(guān)問題： （1）從細胞結(jié)構(gòu)的特點與復雜程度看，土壤農(nóng)桿菌屬于 細胞，其質(zhì)粒是能夠自主 的環(huán)狀 分子，Ti質(zhì)粒作為轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基因表達載體，除了標記基因和目的基因外，還必須具有______________、______________。 （2）為了使某種植物具有抗旱性狀而又不引起植物產(chǎn)生冠癭瘤，需對Ti質(zhì)粒進行修飾，即祛除瘤基因，將抗旱基因轉(zhuǎn)移至 ，然后在一定條件下將外植體在含 的稀釋培養(yǎng)基上培養(yǎng)，此時修飾的T—DNA轉(zhuǎn)入植物細胞并整合到植物基因組中。 （3）將上述外植體置于一個含有某種抗生素的合適培養(yǎng)基中進行篩選，該培養(yǎng)基從功能上看應(yīng)屬于_________培養(yǎng)基，發(fā)生轉(zhuǎn)化的外植體開始增殖，經(jīng)_____________過程形成愈傷組織，愈傷組織的特點 ，再通過_________________過程產(chǎn)生不定芽和體細胞胚，最終長出整個植物。 （4）基因轉(zhuǎn)化是否成功應(yīng)對轉(zhuǎn)基因植物進行鑒定，在性狀水平上鑒定的方法是_________ ___________________________________________________________。在蛋白質(zhì)水平進行檢測的方法是從轉(zhuǎn)基因植株提取蛋白質(zhì)，進行_____________________，判斷是否產(chǎn)生雜交帶。 （5）為獲得純合的轉(zhuǎn)基因植株，還需要對轉(zhuǎn)基因植株進行嚴格的 。 17．國家863計劃項目“利用嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器制備藥用蛋白”取得重大進展。目前，已經(jīng)成功獲得經(jīng)純化的抗凝血酶III蛋白，達到國際先進水平。下面是制作嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器的流程圖： （1）根據(jù)流程圖分析，動物乳腺生物反應(yīng)器主要利用了 技術(shù)、胚胎工程技術(shù)和細胞培養(yǎng)技術(shù)。 （2）要實現(xiàn)①超數(shù)排卵，應(yīng)在嶗山奶山羊A發(fā)情周期的某一階段用 處理，然后在恰當時期進行——收集卵子。通過②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，原因是 。 （3）過程④需將抗凝血酶III基因注入受精卵的雄原核內(nèi)，在顯微鏡下判斷是否完成受精作用的標志是 。 （4）要使人的抗凝血酶III基因在山羊乳腺細胞中特異性表達，完整的基因表達載體要包括目的基因、 、標記基因等部分。在⑤之前要檢測早期胚胎細胞是否已經(jīng)導人抗凝血酶III基因，宜采用 技術(shù)。 （5）若要一次獲得多只完全相同的轉(zhuǎn)基因嶗山奶山羊D，⑤應(yīng)采用 技術(shù)。 18．科學家通過雜交瘤細胞培養(yǎng)生產(chǎn)單克隆抗體的過程如圖所示。請回答： （1）生產(chǎn)單克隆抗體一般不直接培養(yǎng)B淋巴細胞，主要原因是__________________________。 （2）圖①中將______________注入小鼠體內(nèi)，而后從小鼠脾臟 中獲得B淋巴細胞。 （3）在單克隆抗體制備過程中之所以選用B淋巴細胞和骨髓瘤 細胞，是因為它們?nèi)诤虾蟮碾s交瘤細胞具有___________[來源:高考資源網(wǎng)] _________________________________的特性。 （4）單克隆抗體制備過程運用了___________和____________ 的動物細胞工程技術(shù)手段。 （5）細胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)液需添加一定量的 ， 以防止雜菌污染；在含5%CO2的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)時CO2 的主要作用是 。 （6）除上述過程獲得抗體外，再寫出一種目前應(yīng)用動物組織和 細胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)的生物制品：_________________。 19．山東省干細胞工程技術(shù)研究中心主任、煙臺毓璜頂醫(yī)院中心實驗室主任李建遠教授對媒體宣布，中國科學家已成功獲得人類體細胞克隆胚胎。據(jù)介紹，此次研究者選擇了健康卵細胞志愿捐獻者12人，經(jīng)促排卵獲得135枚卵細胞，經(jīng)試驗最終成功獲取囊胚5枚，其中，4枚囊胚的供體細胞來源于正常人皮膚纖維細胞，1枚來源于帕金森病患者外周血淋巴細胞。李教授介紹說，他們掌握的這一先進技術(shù)不是為了制造克隆人，而是進行人類治療性克隆研究，造福人類。 請根據(jù)以上材料回答下列問題： （1）人類體細胞克隆胚胎獲得的原理是________________，利用的細胞工程技術(shù)手段有_________________、____________（寫出兩種）。 （2）為獲得較多的卵細胞，“促排卵”的方法是使用_____________處理，獲得的卵細胞需要培養(yǎng)到______ _________________期。 （3）從帕金森病患者提供的外周血淋巴細胞獲得的囊胚的_________________中分離出__________________，可誘導分化出特定的神經(jīng)細胞，然后移植到該帕金森病患者體內(nèi)，該方法即為治療性克隆。 （4）如果將獲得囊胚進行________________，可在母體子宮中發(fā)育成胎兒，出生后即為克隆人，該過程稱為生殖性克隆，克隆人的生殖方式屬于_______________。 20．“四位一體”（人居—種植—養(yǎng)殖—沼氣）生態(tài)農(nóng)業(yè)是我國北方典型的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，它以沼氣為紐帶，將沼氣池、豬禽舍、蔬菜栽培與日光溫室有機地組合在一起。下圖是該系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的示意圖，請分析回答下列問題： （1）圖中有______條食物鏈。沼氣的產(chǎn)生依賴該生態(tài)系統(tǒng)中的成分是_____________。 （2）該生態(tài)系統(tǒng)中能量能否循環(huán)利用？___________。 （3）“四位一體”應(yīng)用于______________________________________________________________________等原理，與自然生態(tài)系統(tǒng)相比，它的抵抗力穩(wěn)定性_________（高/低）。 （4）舉例說明“四位一體”農(nóng)業(yè)有哪些生態(tài)效益？__________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（至少寫兩點）。 【參考答案】 11．（1）玉米和水稻存在生殖隔離 （2） （3）標記基因 （4）C （5）在水稻細胞中合成PEPC （6）組織培養(yǎng) （7）ABC 12．（1）含有多個限制酶切點 （2）通過設(shè)備檢測，發(fā)出明亮的綠色熒光細胞即為轉(zhuǎn)基因體細胞 （3）維生素；動物血清 （4）A （5）該兔性成熟后，使其與普通家兔交配產(chǎn)下后代，借助設(shè)備檢測子代能否發(fā)出熒光 ①如果所有子代都不表達熒光性狀，說明該“發(fā)光基因”不具遺傳性 ②如果子代表達出熒光性狀，說明該“發(fā)光基因”具有遺傳性 13．（1）①；氨基酸對應(yīng)的密碼子；mRNA與DNA間的堿基配對原則 （2）反轉(zhuǎn)錄 （3）限制性核酸內(nèi)切酶；啟動子；終止子；標記基因 （4）促性腺激素；超數(shù)排卵；減數(shù)第二次分裂中期；輸卵管 （5）進行同期發(fā)情處理 14．（1）植物細胞的全能性；保持優(yōu)良品種的遺傳特性；可以高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖 （2）利用莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)可以培育無病毒植株 （3）磷酸二酯鍵；黏性末端或平末端；顯微注射法；早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)（細胞培養(yǎng)技術(shù)）；胚胎分割 （4）標記基因 （5）GFP基因預期蛋白質(zhì)功能→預期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測氨基酸序列→推知基因的核苷酸序列→修飾（合成）相應(yīng)基因→表達出相應(yīng)蛋白質(zhì) （6）細胞增殖 （7）胰蛋白酶 （8）不能；胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不發(fā)生分化 15．（1）胰蛋白 （2）核移植；動物細胞培養(yǎng)；胚胎移植；細胞核[來源:高考資源網(wǎng)] （3）使犢牛的性狀主要由供體細胞核決定 （4）①生物的性狀受細胞核和細胞質(zhì)共同控制 ②生物的性狀還受環(huán)境因素的影響 16．（1）原核；復制；DNA；啟動子；終止子 （2）T—DNA 土壤農(nóng)桿菌 （3）選擇；脫分化；相對沒有分化的活的薄壁細胞團；再分化 （4）將轉(zhuǎn)基因植株和同種未轉(zhuǎn)基因植株分別在干旱環(huán)境下種植，對比兩者的生長狀況；抗原－抗體雜交 （5）自交 17．（1）轉(zhuǎn)基因（DNA重組） （2）促性腺激素；沖卵；精子沒有獲能 （3）在卵黃膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體 （4）啟動子、終止子；DNA分子雜交 （5）胚胎分割移植 18．（1）B淋巴細胞不能無限增殖 （2）抗原 （3）既能在體外大量繁殖，又能產(chǎn)生特異性抗體 （4）動物細胞融合 動物細胞培養(yǎng) （5）抗生素 維持培養(yǎng)液的pH （6）疫苗、生長因子、酶、激素等（寫出其中一種即可，其他合理答案也可） 19．（1）細胞全能性；動物細胞培養(yǎng)技術(shù)；核移植技術(shù) （2）促性腺激素；減數(shù)第二次分裂后 （3）內(nèi)細胞團；造血干細胞 （4）胚胎移植；無性生殖 20．（1）兩；分解者 （2）不能 （3）物質(zhì)循環(huán)再生、物種多樣性、整體性、系統(tǒng)學與工程學原理（任寫2個即可）；低 （4）①使用清潔、高效的沼氣，減少對薪柴的砍伐量，有利于植被保護和水土保持； ②人、畜糞便的無害化處理，改善農(nóng)村衛(wèi)生條件；[來源:Ks5u.com] ③沼渣、沼液的合理利用，提高了土壤肥力，從而減少化肥用量； ④減少農(nóng)藥用量，有利于環(huán)境保護