高考生物非选择题满分强化训练一选修三现代生物科技专题Word版附答案及解析.docx
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高考生物非选择题满分强化训练一选修三现代生物科技专题Word版附答案及解析
2020年高考生物【非选择题】满分强化训练
(一)
(选修三:
现代生物科技专题)20题
1、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。
科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗,其技术流程如图(图中数字序号表示的是相关过程)。
请回答:
(1)过程①将进行培养的上皮细胞注入去核的卵母细胞中,接受细胞核的卵母细胞应处于______________时期。
(2)过程②利用的技术是______________,当重组胚胎培养到囊胚期时,可从其________分离出具有全能性的ES细胞。
(3)过程③中获取的目的基因是__________________________,若要将目的基因导入受体细胞的方法是________________,利用PCR技术对目的基因进行扩增。
为了检测ES细胞的DNA上是否插入了目的基因,可采用__________技术。
(4)按此方法和图示技术流程,完成Rag2基因缺失小鼠的基因治疗涉及的酶有__________和耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)等。
为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞中的蛋白质,用________________进行杂交实验。
2、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
某基因研究院培育出了转基因克隆绵羊,该绵羊能合成深海鱼体内富含的不饱和脂肪酸omega-3。
(1)在培育转基因克隆绵羊过程中,将培养到_______________期的卵母细胞用________________方法去其细胞核,通过电刺激使该细胞与供体细胞融合,并用__________________化学试剂激活受体细胞,并将重组胚胎进行_____________________________________。
(2)为保证上述过程顺利进行,需要在合适的季节对供、受体母羊进行________________处理,培育过程中,科研人员为保证omega-3合成酶的基因片段在受体细胞中稳定存在,可以遗传给下一代,并且表达并发挥作用,应进行________________________________。
PCR技术的原理是________________,利用PCR技术进行扩増目的基因的前提是_________________________________。
3、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
叶绿体基因工程是将外源基因导入叶绿体中的一项工程技术,烟草叶绿体基因工程在基础研究、遗传改良以及生物反应器研究等方面都发挥了极为重要的作用,表现出巨大的应用前景。
请回答下列间题:
(1)叶绿体基因工程常将含有外源基因的质粒包裹在金粉上,通过轰击进入叶绿体中从而实现目的基因的导入,这种目的基因导入的方法称为________。
叶绿体基因组分为基因区和基因间隔区,叶绿体中基因间隔区序列通常被作为插入位点,其目的是____________________。
检测目的基因是否成功导入的方法是_______________________。
(2烟草对壮观霉素(又名奇霉素,一种抗生素)具有较强的敏感性,构建基因表达载体时,质粒上的状观霉素抗性基因可作为_______________,其作用是___________;用于筛选和培养的培养基中应加入____________。
(3)与细胞核基因工程相比,叶绿体基因工程能防止细胞质内的蛋白酶对目标蛋白的消化作用。
其原因是__________________________,并且由于_____________________________,不会造成基因污染。
4、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
近30年来,我国患糖尿病的人数的增长极为迅速,这不仅与人们不健康的生活方式有关,也与患者体内胰岛素的缺乏有关。
生产速效胰岛素以及利用转基因技术实现胰岛素的批量生产就成为了目前糖尿病治疗的新思路,请回答下列相关问题:
(1)速效胰岛素是科学家将胰岛素B链的第28个和第29个氨基酸调换顺序后获得的。
该过程中,需要对__________(填“胰岛素”“胰岛素基因”或“胰岛”)进行定向改造。
(2)利用基因工程技术实现胰岛素的批量生产的过程中,关键操作环节是____________________。
(3)对于胰岛素基因的获取,一是通过提取____________细胞中的胰岛素mRNA,经过__________过程合成,之后通过________技术大量扩增;二是通过分析胰岛素的________序列,进行人工合成。
(4)为了将改造后的分子顺利导入大肠杆菌体内,一般需要用____________处理大肠杆菌,使之成为________细胞。
5、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
(1)防止多精入卵的两道防线依次是_________________________;胚胎工程过程中不可缺少的环节能否成功与________________有关。
(2)目前细胞核移植除运用显微操作去核法外,还有人采用________________(至少写1项),这些方法是在没有刺破________________情况下,去除细胞核或使卵细胞核DNA变性,从而达到去核目的。
(3)人工种子就是以植物组织培养得到的________________(至少两点)为材料,经过人工薄膜包装得到的种子,可以解决________________等问题。
(4)桑基鱼塘生态系统能充分利用废弃物中的能量,形成无废弃物农业,这主要遵循了生态工程的________________原理,系统各组分间要有适当的比例关系,并且实现“1+1+1>3”的效果,体现了生态工程的________________原理。
6、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了美国的詹姆斯·艾利森和日本的本庶佑,以表彰他们在癌症免疫负调控机制,尤其是免疫检查点的研究中取得的成就。
免疫检查点分子众多,PD-1/PD-L1作为一个最关键的免疫检查点,利用抗PD-1或PD-L1单克隆抗体类制剂阻断PD-1/PD-L1途径的治疗已经成为癌症免疫治疗的焦点。
图为制备上述单克隆抗体的过程,请回答下列相关问题:
(1)①过程采用的实验技术为________________,促进该过程常使用______________诱导。
(2)假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成________________种类型的细胞C,经过筛选获得的细胞D是__________________,其具有的特点是__________________________________。
(3)在细胞培养过程中,首先应保证被培养细胞处于________________环境中,细胞培养还应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的主要作用是__________________________。
(4)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)并与之结合,而绝不攻击任何正常细胞,故称为“生物导弹”,这是利用了____________。
7、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的编码基因插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置,使外源基因随噬菌体外壳蛋白基因的表达而表达,同时,外源蛋白或多肽随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。
利用该技术可以获得单克隆抗体(最新技术)。
请回答下列问题:
(1)传统单克隆抗体的获得需先对小鼠进行_______处理,整个过程中涉及的现代科学技术有________(答出两项即可)。
(2)限制酶是基因工程常用的三大工具之一,此类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的,请推测它在原核生物中的作用是:
___________________________。
(3)为了得到大量的外源蛋白基因,可使用PCR技术进行体外扩增,合成引物________(填“需要”或“不需要”)知道整个外源DNA序列。
(4)为了扩增重组噬菌体的数量,你觉得应该如何操作?
________________________。
8、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
细胞工程取得了伟大的成就,这些成就离不开科学家兢兢业业的研究,请回答:
(1)1958年,斯图尔德用胡萝卜根形成层培养出了胡萝卜植株,1970年,斯图尔德用悬浮培养的单个细胞也得到了再生植株,这证明了___________。
胡萝卜组织培养过程中,脱分化阶段和再分化阶段所使用的培养基不同之处主要是___________。
(2)1907年,哈里森用淋巴液(一种天然培养基)成功培养了蝌蚪的神经元细胞,证明了___________。
动物细胞培养也可使用添加血清等天然成分的合成培养基。
合成培养基是指将细胞所需的营养物质按___________严格配制而成的培养基。
(3)1975年,米尔斯坦和科勒等创立了单克隆抗体技术。
制备单克隆抗体的过程中,将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中产生的B淋巴细胞融合后,用特定的选择性培养基进行筛选,目的是筛选出___________细胞。
筛选出的细胞,还需要进行克隆化培养以进行检测筛选,目的是筛选出___________。
单克隆抗体常用作于体外诊断试剂,原因是___________。
9、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
目前现代生物技术迅速发展井被广泛应用于医疗卫生领域,如生物制药、器官移植、基因治疗等。
请回答下列问题:
⑴研究发现,人体缺乏α-抗胰蛋白酶易患肺气肿,科研人员将α-抗胰蛋白酶基因与___________等调控组件重组构建基因表达载体,然后通过___________技术,导入羊的受精卵中,成功培育出了转基因羊,其乳汁中含有人类的α-抗胰蛋白酶,可用于治疗肺气肿。
⑵机体对移植的异体细胞、组织或器官会产生免疫排斥反应,通过对患者的ES细胞进行___________,培育出人遣组织器官,进而解决免疫摔斥问題。
ES细胞主要来源于早期胚胎的___________细胞或原始性腺。
⑶P53基因是人体内的一种抑癌基因,将P53基因与腺病毒拼装而成的重组病毒导入人体可用于治疗肿瘤。
拼装该重组病毒所需的工具酶有_________。
用上述重组病毒治疗肿瘤,二次治疗时,该重组病毒常常无法或很少能进入靶细胞,从而影响治疗效果,原因是________。
10、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。
据图回答以下关于细胞工程和胚胎工程
的相关问题:
⑴在牛体细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的__________。
此时,瓶壁上形成的细胞层数是_____________。
要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是__________________。
⑵随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成不死的细胞,该种细胞的黏着性降低,这是由细胞膜表面_______________的量减少造成的。
⑶从良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是_________________;从良种公牛采集的精子需__________后才能进行受精作用。
⑷在体外培养受精卵时,除了给予一定量的氧气以维持细胞呼吸外,还需要提供二氧化碳气体以维持______________________,图中过程A称为____________________。
⑸如暂时不进行A过程,通常在__________条件下保存受精卵。
因为在这种条件下,细胞中
11、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
请回答关于生物工程操作和应用的优势的有关问题:
(1)基因工程中,不能将目的基因直接导入受体细胞,而是先要构建基因表达载体,因为其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以_____________________________,同时,使目的基因能够_____________。
(2)植物细胞工程中,微型繁殖技术不仅可以保持_____________________________,还可以高效快速实现种苗的大量繁殖。
同时由于培养细胞一直处于不断地分生状态,容易受到培养条件和外界压力的影响而产生____________,从中筛选出对人们有力的个体。
(3)动物细胞核移植技术选择去核卵母细胞作为受体细胞的原因是:
去核卵母细胞的细胞质中含有__________________的物质,并且营养物质丰富,有利于早期胚胎的发育。
(4)“生物导弹”是借助单克隆抗体的___________作用,在原位杀死癌细胞,减少毒副作用。
(5)进行胚胎移植的优势是可以充分发挥________________________________。
(6)ES细胞可以用于治疗人类的某些顽症,因为ES细胞在功能上具有____________特性。
12、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
对人体胚胎干细胞的研究和利用是生物学和医学研究的重要课题。
回答下列有关问题:
(1)人体胚胎干细胞可以从______或______获得。
(2)在功能上,胚胎干细胞的特点是______。
(3)胚胎干细胞在体外培养时,需要将培养液置于含有5%CO2的培养箱中进行培养,5%CO2的作用是______。
在体外培养时,若将胚胎干细胞培养在______细胞上,能维持胚胎干细胞不分化的状态;但若在培养液中加入______,会诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化。
(4)在获得克隆动物时,利用胚胎干细胞核移植技术比体细胞核移植技术更容易获得克隆动物,其原因是______。
13、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶,这两种酶对DNA分子有相同的作用序列,但具有不同的催化功能。
甲基化酶可以对DNA序列进行修饰,使限制酶不能对这一序列进行识别和切割。
回答下列问题:
(1)目前,基因工程中使用的限制酶主要是从__________生物中分离纯化获得的,鉴定其化学本质可用_____________________。
构建“基因组文库”和“cDNA文库”的过程中需要使用DNA连接酶的是____________(填“基因组文库”、“cDNA文库”或“基因组文库和cDNA文库”)。
(2)含有某种限制酶的细胞,可以利用限制酶切割外源DNA,但不破坏细胞自身的DNA,其原因可能有①_______________________;②__________________________。
(3)DNA分子复制过程需要引物,引物是一小段____________。
体外扩增DNA的PCR技术的中文名称是______________,PCR一般要经历三十多次循环,每次循环可分为变性、复性和延伸三步。
在循环之前,常要进行一次预变性,以便_______________________.
14、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
木糖是仅次于葡萄糖的含量第二丰富的糖类,通常存在于植物的枝干等部位,常被当作废物扔掉。
常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵,而自然界中某些酵母菌能利用木糖进行酒精发酵,但是对酒精的耐受能力差。
科学家利用基因工程技术培育出了能利用这两种糖进行发酵且对酒精耐受能力强的酿酒酵母。
请回答下列相关问题:
(1)酵母菌的呼吸作用方式为_______________。
与硝化细菌的结构相比,最主要的区别是酵母菌具有_______________;与人体细胞结构相比,最主要的区别是酵母菌具有液泡和_______________。
(2)除利用cDNA文库及建立基因组文库的方法外,获取目的基因的方法还有_______________等。
一个基因表达载体的组成中,除了包含目的基因,还必须有_______________以及标记基因,标记基因的作用是_______________。
(3)可通过_______技术检测受体细胞中是否含有控制木糖分解为酒精且酒精耐受能力强的基因,还可以将获得的转基因酿酒酵母接种在含_________的培养基中进行酒精发酵能力测试。
随着发酵的持续进行,若该酿酒酵母能够存活,则说明它能_______________。
15、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
马铃薯是重要的经济作物,植物细胞工程在马铃薯的脱毒及育种等方面有重要应用。
请回答下列问题:
(1)培育脱毒马铃薯时,外植体宜选用___________(“茎尖”叶片”),不选另一个的理由是___________。
(2)植物组织培养常用到愈伤组织培养基、生芽培养基和生根培养基。
在愈伤组织培养基上,外植体经脱分化形成愈伤组织,愈伤组织是一团___________。
在再分化阶段,生长素和细胞分裂素参与了细胞分化方向的调节,与生根培养基相比,一般情况下生芽培养基中___________。
(3)马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差,野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好,但二者存在杂交不亲合性。
利用野生马铃薯种,通过细胞工程改进马铃薯栽培种种质的思路是___________。
(4)避免微生物污染、优化培养条件可提髙植物组织培养的成功率。
在植物组织培养时,应从___________等方面制定措施,减少污染(至少答出2点);在培养室中培养时,注意优化培养环境,控制___________等培养条件(至少答出3点)。
16、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
Hela细胞系是人工培养、具有无限增殖能力的永生癌细胞系,在世界各地的相关实验室中为研究者提供了相同的研究对象。
回答下列问题:
(1)Hela细胞源自一位美国妇女的宫颈癌细胞,目前实验室中为了进一步研究Hea细胞,需进行___________(填“原代”或“传代”)培养。
细胞体外培养所需营养物质有糖、氨基酸、无机盐等,通常还需要加入___________等天然成分,在动物细胞培养过程中,需要用胰蛋白酶,而不用胃蛋白酶的原因是___________。
(2)某小组为研究葡萄糖饥饿对Hela细胞生长的抑制情况,其它营养条件适宜,用不同葡萄糖浓度的培养基,培养Hela细胞24h,实验结果如下表所示:
该实验___________(填“需要”或“不需要”)另设对照组。
实验结果表明:
葡萄糖浓度与Hela细胞生长抑制率的关系是___________。
体内低浓度葡萄糖可___________癌细胞的增殖,为肿瘤的限食疗法提供理论依据。
(3)Hela细胞在生物医学领域应用广泛,例如它帮助科学家首次实现了人源细胞与小鼠细胞融合。
两个或多个细胞融合形成的单核细胞叫做___________,细胞融合技术的意义是___________。
17、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
马铃薯植株在长期栽培过程中容易遭受病毒的侵染,从而导致严重减产。
科学家通过基因工程技术将抗病毒的PVX基因成功导入马铃薯细胞中,培育出抗病毒的马铃薯植株。
回答下列问题
(1)以相关mRNA为材料在_______酶的作用下,可以获得抗病毒的PVX基因。
将获得的PVX基因在体外进行扩增,可以采用__________(填中文名称),该技术中所利用的特殊酶是______________。
(2)若要使抗病毒的PVX基因在受体细胞中复制并表达,需要通过质粒载体而不能直接将抗病毒的PVX基因导入受体细胞,其原因是目的基因无_______(答出两点即可)
(3)在进行基因操作时,将抗病毒的PVX基因导入马铃薯细胞常用的方法为______。
检测目的基因是否表达出相应的蛋白质,在个体水平上可以采用______________。
(4)相比于将抗病毒基因导入植物细胞的细胞核中,若将抗病毒基因导入植物细胞的叶绿体基因组中具有很多优势,从环境保护和生物工程安全性问题的角度分析,其优势体现在________________________________________________________________________。
18、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
Bt基因即苏云金芽孢杆菌(Badcilusthuringiensis)基因,其表达产物伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白质晶体,能使一些鳞翅目害虫瘫痪致死。
如图为培养转Bt基因试管苗的基本操作过程。
(1)Bt基因可从构建的Bt基因组文库中获取,也可以从其cDNA文库中获取,后者获取的基因与前者的区别是___________(填“含有”或“不含有”)启动子。
若目的基因满足_________________________________________条件时,也可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
(2)图中用到Ti质粒作为载体将Bt基因送入受体细胞中,质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切位点,其作用是_____________________________。
(3)步骤IV中产生的细胞团称为________________,步骤IV和V过程要注意控制培养基中_____________________________的浓度比例,以便获得幼苗。
(4)生态工程是实现循环经济的最重要手段之一,所谓循环经济,是使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的生产原料,从而实现__________________。
我国西北的一些地区年降雨量很小,只适宜种植少数的草本植物,但却被硬性规定种植转Bt基因的植物,结果造成减产,这个案例主要违背了生态工程的_______________原理。
19、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
真核生物基因中通常有内含子,而原核生物基因中没有,原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。
已知在入体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。
回答下列问题:
(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原因是__________。
(2)若用家蚕作为表达基因A的载体,在噬菌体和昆虫病毒两种载体中,不选用_______作为载体,其原因是_________。
(3)若要高效地获得蛋白A,可选用大肠杆菌作为受体,因为与家蚕相比,大肠杆菌具有________(答出两点即可)等优点。
(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A,可用的检测物质是________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。
(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献,也可以说是基因工程的先导,如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示,那么,这一启示是______________。
20、[选修三:
现代生物科技专题](15分,除注明外均为每空2分)
DNA免疫是将编码特异性抗原的重组表达载体转入动物体内,特异性基因序列在动物体内得以表达并诱导其产生特异性抗体的一系列免疫应答过程。
下图中的SmaI、EcoRI、BamHI、HindIII都是限制酶,图中的箭头表示几种限制酶的酶切位点。
回答下列问题:
(1)DNA免疫需要构建基因表达载体,这一过程属于____工程的核心技术。
用图中的质粒和外源DNA构建基因表达载体时,不能使用SmaI切割,原因是_
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