2019届高考生物二轮复习 专题八 现代生物科技专题练习
1.(2017·河南濮阳一模)中国科研人员首次将与FibH基因类似的人工丝蛋白基因,导入到被敲除FibH基因的蚕卵体内,意味着对蚕卵的基因改造获得成功。当它们长大后,吐出的丝中就含有人工合成丝蛋白。通过这种技术还可以让家蚕在吐丝的同时,按照实际需要吐出其他蛋白。含有人工合成丝蛋白的蚕茧,能发出绿色荧光,比正常的蚕茧更加轻薄。请回答下列问题:
(1)获得人工合成丝蛋白是通过 工程,对 进行改造,最终合成人工丝蛋白,以满足人类生产和生活的 需求。
(2)与基因工程相比较,蛋白质工程产物具备的特点是
。基因敲除是一种特殊的基因重组技术,即将外源目的基因导入细胞从而干扰该细胞内某一基因的功能;将目的基因导入家蚕卵细胞的方法是 ,此处蚕卵是指蚕的 。
(3)将人工丝蛋白基因导入蚕卵体内之前,需要进行的核心步骤是
,其目的是使该基因在蚕卵中 ,并且可以遗传给下一代,同时,使其能够表达和发挥作用。
(4)绿色荧光蛋白基因可以作为 ,用于鉴别和筛选蚕卵中是否含有 。
解析:(1)结合题中信息可知,获得人工合成丝蛋白是通过蛋白质工程,对蚕丝蛋白基因进行改造,最终合成人工丝蛋白,以满足人类生产和生活的需求。
(2)与基因工程相比,蛋白质工程可以生产出自然界中不存在的蛋白质;将目的基因导入动物细胞常用显微注射法;培育转基因动物时的受体细胞为受精卵,因为其全能性最高。
(3)基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。
(4)绿色荧光蛋白基因可以作为标记基因,用于鉴别和筛选蚕卵中是否含有人工丝蛋白基因。 答案:(1)蛋白质 蚕丝蛋白基因 (2)可以生产自然界不存在的蛋白质 显微注射法 受精卵
(3)构建基因表达载体 稳定存在 (4)标记基因 人工丝蛋白基因
2.(2017·广东肇庆二模)转基因草莓中有能表达乙肝病毒表面抗原的基因,由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗,其培育过程如图所示(①至④代表过程,A至C代表结构或细胞)。请回答:
(1)在图中①基因表达载体的构建过程中,为了使目的基因正常表达,目的基因的首端必须有 识别和结合的部位。将目的基因导入受体细胞的方法很多,在该题中涉及的方法
是 ,之所以要把目的基因插入Ti质粒的TDNA中,这是利用TDNA
的特点。
2+
(2)过程②的具体操作是:先用Ca处理农杆菌,使其成为 细胞;再将含乙肝病毒表面抗原基因的重组Ti质粒溶于缓冲液中与经处理的农杆菌混合,完成转化过程。乙肝病毒表面抗原的基因能否在草莓植株体内维持稳定遗传的关键是 ,
通常采用 的方法进行检测。
(3)基因工程中,若要培育乳腺生物反应器,应选用动物的 为受体细胞,且该受体细胞的性染色体组成应为 型。
解析:(1)目的基因的首端必须有启动子,启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位;由图可知,图中将目的基因导入受体细胞采用的是农杆菌转化法,之所以要把目的基因插入Ti质粒的TDNA中,这是因为TDNA可转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上。
2+
(2)用Ca处理农杆菌,使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞;乙肝病毒表面抗原的基因能否在草莓植株体内维持稳定遗传的关键是目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上,通常采用DNA分子杂交的方法进行检测。
(3)基因工程中,若要培育乳腺生物反应器,应选用动物的受精卵为受体细胞,因为受精卵的全能性最高;由于只有雌性哺乳动物才能分泌乳汁,因此该受体的细胞的性染色体组成应为XX型。
答案:(1)RNA聚合酶 农杆菌转化法 可转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上 (2)感受态 目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上 DNA分子杂交 (3)受精卵 XX
3.(2017·福建漳州八校三模)科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄的耐寒能力大大提高,可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制性
t
核酸内切酶切割位点,下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(amp为抗氨苄青霉素基因),其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答:
(1)在构建重组DNA时,可用一种或多种限制性核酸内切酶进行切割,为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实验中应该选用限制性核酸内切酶 分别对 、 进行切割,切割后产生的DNA片段分别为 、 种。
(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长,要利用该培养基筛选已导入鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞,应使Ⅰ重组DNA中含有 作为标记基因。
(3)研究人员通常采用 法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。 (4)由Ⅱ经③④过程获得试管苗,需利用 技术,该技术依据的原理是 。
解析:(1)依据图中各限制酶识别位点可知,应选用PstⅠ和SmaⅠ对含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒进行切割,可防止切割后的目的基因自身环化;PstⅠ和SmaⅠ在鱼抗冻蛋白基因的DNA上共有3个酶切位点,切割后产生4种DNA片段,而环状质粒上有两个酶切位点,切割后产生2种DNA片段。
(2)能在含氨苄青霉素的培养基中生存的细胞具有抗氨苄青霉素基因,故基因表达载体Ⅰ中应含有抗氨苄青霉素基因作为标记基因。
(3)番茄是双子叶植物,将目的基因导入番茄细胞的方法是农杆菌转化法。
(4)由单个细胞培育成完整的个体,该技术称为组织培养技术,利用的原理为细胞的全能性。 答案:(1)PstⅠ、SmaⅠ 含鱼抗冻蛋白基因的DNA 质粒 4 2
(2)抗氨苄青霉素基因 (3)农杆菌转化
(4)组织培养 细胞的全能性
4.(2017·四川乐山三模)如图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。
回答下列问题:
(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为 。过程①表示去除细胞核,去核时常采用 的方法。②代表的过程是 。
(2)经过多次传代后,供体细胞中 的稳定性会降低,因此,选材时必须关注 。
(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是
。
解析:(1)由题意知,A为细胞核其性染色体组成为XX或XY;过程①表示去除细胞核,去核时常采用显微操作去核法。②代表的过程是胚胎移植。
(2)动物细胞培养时,多次传代后,供体细胞遗传物质稳定性会降低,故选材时必须注意传代次数。
(3)克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度来说,是因为卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响。 答案:(1)XX或XY 显微操作(去核法) 胚胎移植 (2)遗传物质 传代次数
(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响
5.(2017·辽宁沈阳二模)良种牛繁育的产业化技术的部分过程如图所示。请据图回答下列问题:
(1)在产生后代E的过程中,图中的A、C、D牛中, 牛可以是非良种个体。 (2)若①是体外受精,需要提供发育至 期的卵子和已 的精子。②过程通过显微操作去除受体卵子细胞核的目的是使重组细胞的 ;
③过程用物理或化学方法处理的目的是 ,使其完成细胞分裂和发育进程。 (3)用于移植的胚胎需要用发育培养液培养至适宜的阶段。在使用合成培养液培养时,通常还需加入 等天然物质。在培养过程中,需要适时 培养液,以清除代谢产物,防止代谢产物积累对早期胚胎造成危害。