高中生物

【专家解说】：11.（2010年山东烟台模拟）玉米的光合效率较水稻的高，这与玉米中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）有很大的关系。如何将玉米的这一种酶转移到水稻等植物上一直是植物生物学家的研究课题之一。但实践证明，常规杂交育种手段很难如愿以偿。最近，有人利用土壤农杆菌介导法，将完整的玉米PEPC基因导入到了水稻的基因组中，为快速改良水稻的光合作用效率，提高粮食作物产量开辟了新途径。 （1）玉米和水稻很难利用常规杂交手段杂交的原因是 。 （2）获得PEPC基因后，将其导入土壤农杆菌的质粒中，以获得重组质粒，请在下框中补充某DNA片段并画出切割形成黏性末端的过程示意图。 （3）导入完成后得到的土壤农杆菌，实际上只有少数导入了重组质粒，可根据质粒中含有的 筛选出成功导入了重组质粒的土壤农杆菌。 （4）用含有重组质粒的土壤农杆菌感染水稻细胞，即使感染成功，PEPC基因通过一定途径整合到水稻的基因组中，但不一定会表达，原因最可能是_________。 A．玉米和水稻不共用一套密码子 B．水稻中缺乏合成PEPC的氨基酸 C．PEPC基因受到水稻基因组中相邻基因的影响 D．整合到水稻基因组中的PEPC基因被水稻的某种酶破坏了 （5）PEPC基因在水稻细胞中成功表达的标志是 。 （6）得到PEPC基因成功表达的水稻细胞后，科研人员常采用 方法获得转基因水稻植株。 （7）如果转基因水稻植物的花粉中含有毒蛋白，将引起的安全性问题包括_________。[来源:高考资源网KS5U.COM] A．生物安全 B．环境安全 C．食品安全 D．伦理道德问题 12.2007年12月16日《北京晨报》报道，上海诞生世界首例携绿色荧光蛋白基因的转基因克隆兔，为研究某些疑难杂症奠定了基础。专家介绍，从外表看去，克隆兔并没什么与众不同的地方，但通过设备检测会发现它的体内可发出明亮的绿色荧光。由于兔子克隆胚胎发育率低，出生后死亡率高，导致了科学家较难培育出转基因克隆兔，下面是我国胎兔（妊娠20天左右的兔胚胎）背部皮肤成纤维细胞克隆试验的基本过程： （1）为便于在①过程中与绿色荧光蛋白基因连接，质粒应该具有的一个明显特点是 。 （2）在②过程进行转基因细胞的筛选时，采取的选择措施是 。 （3）在③过程培养重组细胞时，培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、 和 等。 （4）对于上述过程叙述合理的一项是__________。 A．该培养过程采用了转基因技术、核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术等 B．在③过程进行重组细胞培养时，要不断地用胰蛋白酶将其制成单细胞悬浮液 C．甲兔实际为妊娠20天的兔胚胎，原因是此时的细胞还没有分化，分裂能力很强 D．该荧光兔的性别应该与乙兔相同 （5）研究小组的工作人员还指出，转基因克隆兔由于基因（除荧光蛋白基因外）与原来兔子一样，同样具有生殖能力，它可以与家兔交配产下后代，因此大家期待这只转基因克隆兔能够长大，并进一步繁衍后代，从而为人们研究“发光基因”是否具有遗传性提供可靠依据。假设该克隆兔为雌性个体，请写出判断“发光基因”是否具有遗传性的实验思路及预测结果结论。 实验思路： 。 预测结果结论： ① ； ② 。 13．下图是某种动物蛋白工程的示意图，请分析回答： （1）目前蛋白质工程中难度最大的是图中编号 所示的过程，实现③过程的依据有 、 。 （2）若相关蛋白质的核酸片段是从细胞质中获取的mRNA，则④过程包括 和诱导突变，以获得所需的目的基因。[来源:高考资源网] （3）⑤过程中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是 ，基因表达载体中除了目的基因外，还应有__________、__________、__________等。 （4）为获得较多的受精卵用于研究，⑥过程的处理方案是用 进行 。若⑥过程所得的卵母细胞是从卵巢中获得的，则体外受精前的卵母细胞在体外人工培养至 ，如果从雌性动物的__________________获取的卵母细胞，则不需要培养成熟。 （5）为提高培育成功率，进行⑩过程之前，对受体动物的处理是__________________。 14．生物技术在农业生产、新类型生物培育、疾病征服等方面展现出诱人的前景。请根据以下材料回答相关问题：? 材料一：经过一个世纪的发展，植物细胞工程技术参与解决了人类生存的关键问题（粮食问题），为人类创造了巨大的财富。 （1）植物组织培养的原理是______________________，目前兰花、香蕉等植物的生产都是通过微型繁殖技术来提供试管苗，其优点有___________________________、____________________________（写两点）。 （2）采用微型繁殖所用的材料最好是该植物的芽尖细胞，可以提高产量，主要原因是____________________ _________________________________。 材料二：绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠，下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程： （3）①过程需要限制酶切断________________，使DNA分子断裂，其结果形成_____________。图中过程②常用的方法是 ；过程③利用的生物技术主要是 ；在进行过程④前，利用 技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠。 （4）GFP基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达，也不影响由目的基因控制合成的蛋白质的结构与功能,且对细胞无毒性作用，因此GFP基因可以作为基因表达载体上 。 （5）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，该工程是直接改造GFP分子，还是改造GFP基因？ 。请写出该工程的基本流程： 。 材料三：[HTK]运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞。 （6）动物细胞培养技术的原理是_____________________。 （7）在培养过程中，必须用__________________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。 （8）体外培养胚胎干细胞能否获得动物器官？__________，为什么？_________________________________ __________________________________。 15．（2010年北京宣武区模拟）科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁殖速度，可以对此转基因奶牛进行克隆（如下图所示） （1）在进行细胞培养之前，要对取自转基因奶牛的组织进行分离，形成单个细胞，这一过程中需要利用 酶处理， （2）上述动物细胞工程中涉及的技术有 。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物的 具有全能性。 （3）将进行细胞培养的供体细胞核注入去核的卵母细胞中，去掉卵母细胞核的目的是 。 （4）重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内就会生出与供体奶牛遗传性状相同的牛犊，但也有可能出现性状上的某些差异，原因可能是 。 16．土壤农杆菌是一种能引起双子叶植物产生冠瘿瘤的土壤细菌，它带有一个大的质粒叫Ti质粒，它是携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段，只有T—DNA片段才转入植物细胞的基因组。结构及转化过程如图所示，回答相关问题： （1）从细胞结构的特点与复杂程度看，土壤农杆菌属于 细胞，其质粒是能够自主 的环状 分子，Ti质粒作为转基因技术的基因表达载体，除了标记基因和目的基因外，还必须具有______________、______________。 （2）为了使某种植物具有抗旱性状而又不引起植物产生冠瘿瘤，需对Ti质粒进行修饰，即祛除瘤基因，将抗旱基因转移至 ，然后在一定条件下将外植体在含 的稀释培养基上培养，此时修饰的T—DNA转入植物细胞并整合到植物基因组中。 （3）将上述外植体置于一个含有某种抗生素的合适培养基中进行筛选，该培养基从功能上看应属于_________培养基，发生转化的外植体开始增殖，经_____________过程形成愈伤组织，愈伤组织的特点 ，再通过_________________过程产生不定芽和体细胞胚，最终长出整个植物。 （4）基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定，在性状水平上鉴定的方法是_________ ___________________________________________________________。在蛋白质水平进行检测的方法是从转基因植株提取蛋白质，进行_____________________，判断是否产生杂交带。 （5）为获得纯合的转基因植株，还需要对转基因植株进行严格的 。 17．国家863计划项目“利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用蛋白”取得重大进展。目前，已经成功获得经纯化的抗凝血酶III蛋白，达到国际先进水平。下面是制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程图： （1）根据流程图分析，动物乳腺生物反应器主要利用了 技术、胚胎工程技术和细胞培养技术。 （2）要实现①超数排卵，应在崂山奶山羊A发情周期的某一阶段用 处理，然后在恰当时期进行——收集卵子。通过②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，原因是 。 （3）过程④需将抗凝血酶III基因注入受精卵的雄原核内，在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是 。 （4）要使人的抗凝血酶III基因在山羊乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、 、标记基因等部分。在⑤之前要检测早期胚胎细胞是否已经导人抗凝血酶III基因，宜采用 技术。 （5）若要一次获得多只完全相同的转基因崂山奶山羊D，⑤应采用 技术。 18．科学家通过杂交瘤细胞培养生产单克隆抗体的过程如图所示。请回答： （1）生产单克隆抗体一般不直接培养B淋巴细胞，主要原因是__________________________。 （2）图①中将______________注入小鼠体内，而后从小鼠脾脏 中获得B淋巴细胞。 （3）在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤 细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有___________[来源:高考资源网] _________________________________的特性。 （4）单克隆抗体制备过程运用了___________和____________ 的动物细胞工程技术手段。 （5）细胞培养过程中，培养液需添加一定量的 ， 以防止杂菌污染；在含5%CO2的培养箱中进行培养时CO2 的主要作用是 。 （6）除上述过程获得抗体外，再写出一种目前应用动物组织和 细胞培养技术生产的生物制品：_________________。 19．山东省干细胞工程技术研究中心主任、烟台毓璜顶医院中心实验室主任李建远教授对媒体宣布，中国科学家已成功获得人类体细胞克隆胚胎。据介绍，此次研究者选择了健康卵细胞志愿捐献者12人，经促排卵获得135枚卵细胞，经试验最终成功获取囊胚5枚，其中，4枚囊胚的供体细胞来源于正常人皮肤纤维细胞，1枚来源于帕金森病患者外周血淋巴细胞。李教授介绍说，他们掌握的这一先进技术不是为了制造克隆人，而是进行人类治疗性克隆研究，造福人类。 请根据以上材料回答下列问题： （1）人类体细胞克隆胚胎获得的原理是________________，利用的细胞工程技术手段有_________________、____________（写出两种）。 （2）为获得较多的卵细胞，“促排卵”的方法是使用_____________处理，获得的卵细胞需要培养到______ _________________期。 （3）从帕金森病患者提供的外周血淋巴细胞获得的囊胚的_________________中分离出__________________，可诱导分化出特定的神经细胞，然后移植到该帕金森病患者体内，该方法即为治疗性克隆。 （4）如果将获得囊胚进行________________，可在母体子宫中发育成胎儿，出生后即为克隆人，该过程称为生殖性克隆，克隆人的生殖方式属于_______________。 20．“四位一体”（人居—种植—养殖—沼气）生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题： （1）图中有______条食物链。沼气的产生依赖该生态系统中的成分是_____________。 （2）该生态系统中能量能否循环利用？___________。 （3）“四位一体”应用于______________________________________________________________________等原理，与自然生态系统相比，它的抵抗力稳定性_________（高/低）。 （4）举例说明“四位一体”农业有哪些生态效益？__________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（至少写两点）。 【参考答案】 11．（1）玉米和水稻存在生殖隔离 （2） （3）标记基因 （4）C （5）在水稻细胞中合成PEPC （6）组织培养 （7）ABC 12．（1）含有多个限制酶切点 （2）通过设备检测，发出明亮的绿色荧光细胞即为转基因体细胞 （3）维生素；动物血清 （4）A （5）该兔性成熟后，使其与普通家兔交配产下后代，借助设备检测子代能否发出荧光 ①如果所有子代都不表达荧光性状，说明该“发光基因”不具遗传性 ②如果子代表达出荧光性状，说明该“发光基因”具有遗传性 13．（1）①；氨基酸对应的密码子；mRNA与DNA间的碱基配对原则 （2）反转录 （3）限制性核酸内切酶；启动子；终止子；标记基因 （4）促性腺激素；超数排卵；减数第二次分裂中期；输卵管 （5）进行同期发情处理 14．（1）植物细胞的全能性；保持优良品种的遗传特性；可以高效快速地实现种苗的大量繁殖 （2）利用茎尖组织培养技术可以培育无病毒植株 （3）磷酸二酯键；黏性末端或平末端；显微注射法；早期胚胎培养技术（细胞培养技术）；胚胎分割 （4）标记基因 （5）GFP基因预期蛋白质功能→预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→推知基因的核苷酸序列→修饰（合成）相应基因→表达出相应蛋白质 （6）细胞增殖 （7）胰蛋白酶 （8）不能；胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖而不发生分化 15．（1）胰蛋白 （2）核移植；动物细胞培养；胚胎移植；细胞核[来源:高考资源网] （3）使犊牛的性状主要由供体细胞核决定 （4）①生物的性状受细胞核和细胞质共同控制 ②生物的性状还受环境因素的影响 16．（1）原核；复制；DNA；启动子；终止子 （2）T—DNA 土壤农杆菌 （3）选择；脱分化；相对没有分化的活的薄壁细胞团；再分化 （4）将转基因植株和同种未转基因植株分别在干旱环境下种植，对比两者的生长状况；抗原－抗体杂交 （5）自交 17．（1）转基因（DNA重组） （2）促性腺激素；冲卵；精子没有获能 （3）在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体 （4）启动子、终止子；DNA分子杂交 （5）胚胎分割移植 18．（1）B淋巴细胞不能无限增殖 （2）抗原 （3）既能在体外大量繁殖，又能产生特异性抗体 （4）动物细胞融合 动物细胞培养 （5）抗生素 维持培养液的pH （6）疫苗、生长因子、酶、激素等（写出其中一种即可，其他合理答案也可） 19．（1）细胞全能性；动物细胞培养技术；核移植技术 （2）促性腺激素；减数第二次分裂后 （3）内细胞团；造血干细胞 （4）胚胎移植；无性生殖 20．（1）两；分解者 （2）不能 （3）物质循环再生、物种多样性、整体性、系统学与工程学原理（任写2个即可）；低 （4）①使用清洁、高效的沼气，减少对薪柴的砍伐量，有利于植被保护和水土保持； ②人、畜粪便的无害化处理，改善农村卫生条件；[来源:Ks5u.com] ③沼渣、沼液的合理利用，提高了土壤肥力，从而减少化肥用量； ④减少农药用量，有利于环境保护