专题15 现代生物科技专题原卷版.docx
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专题15现代生物科技专题原卷版
专题15现代生物科技专题
1.(【百强校】2016届辽宁省锦州市锦州中学高三上期中生物试卷)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。
图中tetR表示四环素抗性基因,ampR表示氨苄青霉素抗性基因,BamHI、HindIII、SmaI直线所示为三种限制酶的酶切位点。
据图回答:
(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用__________限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。
筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含____________的培养基上进行。
能驱动人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控因子是图中的____________。
过程①采用的操作方法通常是_____________。
(2)过程②代表的生物技术是_____________。
对早期胚胎进行切割,经过程②可获得多个新个体。
目前最常见的是经分割产生的同卵______胎。
(3)为检测人乳铁蛋白是否成功表达,可采用____________技术。
(4)对代孕牛的要求是_________________。
2.(【百强校】2016届吉林省长春外国语学校高三上学期期末生物试卷)转基因生物可用于生产人类所需要的药用蛋白,如激素、抗体、疫苗、酶等。
下图甲是通过生物工程培育能产生人胰岛素的烟草的过程。
请据图回答下列问题:
(1)基因工程的核心步骤是________(填字母)。
此过程所需的工具酶是______________。
(2)下图乙是载体和反转录得到的胰岛素基因的片段,已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
GeneⅠ和GeneⅡ为质粒上的标记基因,根据图示分析,应用限制酶________切割质粒,用限制酶________切割目的基因。
构建的重组质粒中,除含有外源基因、标记基因外,还必须含有________和________。
(3)B过程中,常用________处理使细菌成为感受态细胞,从而利于重组质粒的导入。
(4)如果从分子水平检测人胰岛素基因是否表达成功,可以采用______________方法。
3.(【百强校】2016届天津市一中高三上学期第三次月考生物试卷)GDNF是一种神经营养因子,对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。
研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图1所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。
请回答:
(1)构建含GDNF基因的表达载体时,需选择图1中的限制酶进行酶切。
(2)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有3种:
单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示)。
为鉴定这3种连接方式,选择HpaⅠ酶和BamHⅠ酶对筛选得到的载体进行双酶切,并对酶切后的DNA片段进行电泳分析,结果如图2所示。
图中第
泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。
(3)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后,为了检测GDNF基因是否成功表达,可用相应的与提取的蛋白质杂交。
当细胞培养的神经干细胞达到一定密度时产生接触抑制,换瓶后进行培养以得到更多数量的细胞,用于神经干细胞移植治疗实验。
(4)对于神经干细胞可以来源于胚胎干细胞的诱导分化,胚胎干细胞来源于,在培养时可以只分裂不分化,但是通过诱导可以分化成各种不同的组织细胞,胚胎干细胞的这个特性称为。
(5)胚胎干细胞也可以来自于核移植的重组细胞,一般体细胞核移植要比胚胎细胞核移植难度大,原因是,而取自卵巢的卵母细胞需要培养到期,才可进行核移植。
4.(【百强校】2016届江苏常州第一中学江阴南菁高中高三两校联考生物试卷)胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。
图1是该方法所用的基因表达载体,图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示β-半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白)。
请回答下列问题:
(1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是。
(2)图1中启动子是酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是。
(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有。
(4)β-半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于。
(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链,且β-半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为。
(6)根据图2中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。
你的推测结果是,理由是。
5.(【百强校】2016届黑龙江省哈尔滨三中高三上第三次检测生物试卷)青蒿素是治疗疟疾的重要药物。
研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如图中实线方框内所示),并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿素的中间产物FPP(如图中虚线方框内所示)。
结合所学知识回答下列问题:
(1)疟疾俗称“打摆子”,是由疟原虫引起的寒热往来症状的疾病。
当疟原虫寄生在人体中时,会引起人的免疫反应,使细胞产生淋巴因子。
同时B细胞在受到刺激后,在淋巴因子的作用下增殖分化成细胞,产生抗体。
(2)根据图示代谢过程,科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中,要向中导入的基因是,具体操作中可利用技术检测转基因生物的DNA上是否插入目的基因。
(3)构建基因表达载体时,用不同类型的切割DNA后,可能产生末端,也可能产生末端。
(4)实验发现,酵母细胞导入相关基因后,该基因能正常表达,但酵母菌合成的青蒿素仍很少,根据图解分析原因可能是。
6.(【百强校】2016届海南省海口中学高三第四次月考生物试卷)基因工程和植物细胞工程技术在科研和生产实践中有广泛应用,请据图回答:
(1)图中③④过程是利用了植物的技术,其原理是,该过程须在无菌条件下进行,培养基中除加入营养物质外,还需添加________等物质,作用是_________。
(2)若要获取转基因植物人工种子,需培养到________阶段,再进行人工种皮的包裹;如用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产,培养到_______阶段即可。
(3)目前可采用茎尖组织培养技术来进行作物脱毒,原因是。
7.(【百强校】2016届黑龙江省牡丹江一中高三上学期期末生物试卷)回答下列问题:
(1)若想利用植物组织培养技术获得突变体,应用物理诱变或化学诱变的方法处理(填相应结构)。
若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞含n条染色体,则植物体细胞杂交技术获得的“番茄-马铃薯”细胞内含________条染色体
(2)SRY—PCR是对移植前的人胚胎进行性别鉴定的技术,需从被测胚胎的___________中取出几个细胞,以Y染色体上SRY基因(性别决定基因)的一段序列作引物,用被测胚胎DNA作模板进行PCR扩增。
如果某早期胚胎检测结果为阳性,则可判断该胚胎发育成的个体性别是______。
(3)生物技术是一把双刃剑,由于科学发展水平的限制,在转基因生物中,有时候会出现一些人们意想不到的后果,引发了人们在食物安全、生物安全和安全三个方面发生了激烈的争论。
(4)为解决不孕夫妇的生育问题而出现了试管婴儿技术,而2002年,英国一对夫妇通过设计试管婴儿,利用新生儿脐带血中造血干细胞,挽救患地中海贫血症的男孩。
这两项技术的区别是设计试管婴儿技术。
(5)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、、物种多样性原理、整体性原理及。
8.(【百强校】2016届湖北省荆门市高三元月调考生物试卷)下图为利用现代生物技术治疗遗传性糖尿病的流程示意图,据图回答相关问题。
(1)图中过程②表示技术。
(2)图中过程③核心步骤是,需要用到的酶是。
(3)重组细胞在体外培养时,培养液中除了加入诱导物和水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸等必需的营养成分外,往往需要特别加入,同时在含的无菌、恒温培养箱中进行培养。
(4)胚胎干细胞一般是从中分离出来的一类细胞,在功能上具有。
(5)定向诱导使重组细胞B发生,从而形成功能专一的胰岛样细胞。
9.(【百强校】2016届宁夏银川市第二中学高三元月份月考生物试卷)甲型流感(H1N1)病毒在世界各地大面积蔓延,有些国家还出现了死亡病例。
科学家已分离出甲型H1N1病毒(一种RNA病毒)。
某制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲型流感的抗体,请据图回答有关问题。
(1)进行过程a之前,必须对小鼠注射________,使小鼠产生免疫反应。
若细胞甲是小鼠骨髓瘤细胞,则细胞乙是从小鼠体内提取的________细胞。
(2)促进b过程常用的化学诱导剂是________。
假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成________种类型的细胞丙,因此需要特定的选择培养基筛选出________细胞用于培养。
选出此细胞后,还需进行克隆化培养和______检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(3)理论上,注射了该抗体的人群不能长期具有对甲型流感的免疫能力,试分析原因。
________(至少写出两点)。
10.(【百强校】2016届山东省济南外国语学校高三1月模拟测试生物试卷)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如下:
(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为,培养的细胞在贴壁成长至充链满培养皿底时停止分裂,这种现象称为
(2)图中2—细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为,也可从灰鼠体内取出卵子,通过后进行早期胚胎培养获得。
(3)图中重组囊胚通过技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用方法保存。
(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的分离培养获得,iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向后用于疾病的细胞治疗。
11.(【百强校】2016届西藏自治区拉萨中学高三上第四次月考生物试卷)抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白,临床上主要用于血液性疾病的治疗。
下图为培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程。
回答问题:
(1)过程①是,该过程常用的方法是。
扩增抗凝血酶Ⅲ蛋白基因经常采用技术。
(2)过程②包括技术和技术;可用技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊。
(3)若要检测牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白,可采用技术。
(4)如果检测发现抗凝血酶Ⅲ蛋白基因被导入了受精卵,但却没有检测到抗凝血酶Ⅲ蛋白的存在,那应该考虑分别位于目的基因首端和末端的没有设计好,应从这方面考虑改善。
12.(【百强校】2016届云南师范大学附属实验中学高三12月月考生物试卷)利用胚胎工程培育“试管牛”的基本过程如图所示。
据图回答问题:
(l)受精卵是胚胎发育的开端,图中的卵细胞达到__________期,才具备受精的能力,而精子需经过__________过程才能和卵细胞结合。
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持__________。
(3)图中过程A称为__________,它在胚胎工程中的意义在于__________。
(4)若要获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到阶段的早期胚胎进行胚胎分割。
同时,可以通过取样__________进行分子水平的早期胚胎性别鉴定;也可以在细胞水平上通过对__________的分析进行性别鉴定。
13.(【百强校】2016届天津南开中学高三第一次月考生物试卷)下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)图甲和图乙所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是。
(2)图甲中②过程常在促融剂诱导下完成,③过程中至少涉及两次筛选:
第一次是利用进行初步筛选,第二次是利用的方法筛选出既能大量增殖,又能产生单一性抗体的杂交瘤细胞。
(3)单克隆抗体结合上抗癌药物能定向攻击癌细胞,这一应用可形象地称为。
(4)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状会完全像白面绵吗?
。
原因是。
(5)图乙过程的技术具有多种用途,但是不能。
A.有选择地繁殖某一性别的家畜
B.繁殖家畜中的优良个体
C.用于保存物种
D.改变动物的核基因
(6)在现有技术条件下,还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体,而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体,你认为原因最可能是。
A.卵细胞大,便于操作
B.卵细胞含有的营养物质多
C.卵细胞的细胞质可使体细胞核全能性得到表达
D.重组细胞才具有全能性
14.(【百强校】2016届陕西省西安中学高三重点班上学期第四次检测生物试卷)单纯疱疹病毒I型(HSV-I)可引起水泡性口唇炎。
利用杂交瘤技术制备出抗HSV-1的单克隆抗体可快速检测HSV-1。
请回答下列问题:
(1)在制备抗HSV-I的单克隆抗体的过程中,先给小鼠注射一种纯化的HSV-1蛋白,一段时间后,若小鼠血清中抗__________的抗体检测呈阳性,说明小鼠体内产生了_______(体液免疫/细胞免疫)反应,再从小鼠的_______中获取B淋巴细胞。
将该B淋巴细胞与小鼠的_________细胞融合,再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞。
(2)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体,可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的______中使其增殖,再从______中提取、纯化获得。
(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV-I蛋白,其原因是该抗体具有_____________(至少答出两点)等特性。
15.(【百强校】2016届宁夏固原市一中高三上学期适应性训练生物一卷)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。
流程如下:
(1)htPA基因与载体用_________切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体。
检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用_________技术。
(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其__________。
采集的精子需要经过__________,才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是__________。
为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行__________。
利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的__________。
(4)若在转ht-PA基因母羊的羊乳中检测到__________,说明目的基因成功表达。
16.(【百强校】2016届黑龙江省大庆实验中学高三上学期期末生物试卷)某研究小组欲将已知抗除草剂基因导人原生质体培育抗除草剂大豆。
请回答下列问题:
(1)为获得大量抗除草剂基因,可通过_______技术进行扩增,也可将其连接到_______上,通过大肠杆菌培养扩增。
(2)制备叶片原生质体的酶混合液中,一般含较高浓度的甘露醇,其目的是避免制备的原生质体_________。
酶混合液需通过_________灭菌,才能用于无菌原生质体的制备,整个无菌操作过程需在_________中进行。
(3)可通过___________方法,直接将抗除草剂基因导入原生质体的细胞核。
此外,还可用聚乙二醇融合、电击等方法导入。
导入后的原生质体需再生出__________,经持续分裂获得愈伤组织,进一步分化获得再生植株并扩大繁殖。
(4)利用带有标记的抗除草剂基因特殊片段与从转基因植株提取的RNA进行___________,验证抗除草剂基因是否被整合到受体的细胞中并转录。
17.(【百强校】2016届天津南开中学高三第一次月考生物试卷)下图为植物体细胞杂交过程示意图。
据图回答:
(1)步骤①是___________,最常用的方法是___________。
若将得到的细胞置于30%的蔗糖溶液中,则会发生的现象是_____________。
(2)植物体细胞杂交的理论基础是____________,从理论上讲,杂种植株是否可育_______。
若运用传统有性杂交方法不能得到该杂种植株的原因是_____________。
(3)利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中,遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律?
______________为什么?
____________。
18.(【百强校】2016届海南海口湖南师大附中海口中学高三上三次月考生物试卷)已经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。
获得丙种蛋白质的基因还可用__________和_______方法。
(2)在利用上述丙种蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中,常需要使用________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。
19.(【百强校】2016届海南海口湖南师大附中海口中学高三上一次月考生物试卷)人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,通常从人血中提取。
但由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。
应用基因工程和克隆技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳汁生产血清白蛋白,既提高了产量,又有了安全保障。
下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,根据下图回答:
(1)在此工程过程中涉及到的细胞水平的现代生物技术主要有:
。
(2)在基因工程中,我们称②为_______,在②进入③之前要用______________等工具来构建基因表达载体,能实现②进入③的常用方法是。
(3)图中①一般经处理可以得到③,从③到④过程中一般利用未受精的卵细胞去核后做为受体,而不用普通的体细胞,原因是:
__________________。
(4)⑦是⑥生出的后代,那么⑦的遗传性状和最相拟,如果②的数量太少,常用来扩增。
(5)⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物,这类的转基因动物被称为__________。
20.(【百强校】2016届甘肃省天水市一中高三上学期期末生物试卷)阅读如下材料:
资料甲:
传统哺乳动物的胚胎干细胞是经由核移植构建成重组胚胎过程中获得的。
资料乙:
现代在哺乳动物的体细胞中导入4个多能性相关的基因、2种特殊组蛋白的基因,在添加特殊化合物的培养基中培养,能快速获得诱导性多能干细胞(iPS)。
但是,这种方法诱导的多能干细胞必须应用逆转录病毒才能进行基因组整合。
资料丙:
应用iPS已经成功培养和分化出心肌、神经、胰腺、骨等多种体细胞和不同的组织,多能干细胞的研究在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。
回答下列问题:
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_________期的内细胞团或胎儿的_________中分离得到的一类细胞。
(2)iPS建立的过程需将病毒介导后的细胞种植于___________细胞上,并于ES细胞专用培养体系中培养,以维持不分化状态;所用逆转录病毒相当于基因工程中的__________工具,且病毒应对生物体_________。
(3)在体外培养条件下,培养液中加入因子,可诱导iPS向不同类型的组织细胞分化,分化的实质是细胞中基因___________的结果。
(4)用上述两种方法获得的自体干细胞诱导分化形成的相应组织、器官进行移植,比传统器官移植的优点是可避免发生___________反应。
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