2019-2020年高考生物大二輪復習 第一編 專題整合突破 專題9 現(xiàn)代生物科技易錯題訓練.doc

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2019-2020年高考生物大二輪復習 第一編 專題整合突破 專題9 現(xiàn)代生物科技易錯題訓練 1．供體器官的短缺和排斥反應是制約器官移植的兩個重要問題。而治療性克隆能最終解決這些問題。如圖所示為人類“治療性克隆”的大概過程，請據(jù)圖回答。 (1)過程A表示________，是目前實現(xiàn)體細胞克隆的關鍵技術，該技術的主要操作是應用患者的體細胞作為核供體，由①________細胞提供細胞質(zhì)，進行人工重組，由此產(chǎn)生的重組細胞②的遺傳物質(zhì)主要來自圖中的________。 (2)過程B表示的生物技術是________，C表示定向誘導技術，其誘導的對象是[　]________細胞。 (3)“治療性克隆”的結(jié)果說明高度分化的體細胞的________。相同的胚胎干細胞，“克隆”的結(jié)果多種多樣，如有的是神經(jīng)細胞，有的是血細胞，有的是肌肉細胞，究其本質(zhì)原因是___________。 (4)中國政府對“克隆人”的觀點是________________________。“有一男子患有白血病，經(jīng)醫(yī)生利用其出生時保留的臍帶血進行治療后康復”，你認為這種做法符合倫理道德嗎？為什么？___________。 答案　(1)細胞核移植　(次級)卵母　乙　(2)動物細胞培養(yǎng)?、堋?nèi)細胞團(胚胎干)　(3)細胞核具有全能性　基因的選擇性表達　(4)禁止生殖性克隆人，不反對治療性克隆　符合，因為臍帶血不是來自胚胎，其中的造血干細胞屬于成體干細胞 解析　(1)過程A為核移植，是將體細胞的細胞核移植到去核卵母細胞中。重組細胞的遺傳物質(zhì)主要來自提供細胞核的個體，即乙。(2)過程B為動物細胞培養(yǎng)，C誘導的對象是內(nèi)細胞團，因為內(nèi)細胞團將來要發(fā)育成各種組織和器官。(3)“治療性克隆”說明高度分化的體細胞的細胞核具有全能性?！翱寺〉慕Y(jié)果多種多樣，是因為基因的選擇性表達。(4)中國政府禁止生殖性克隆人，不反對治療性克隆。臍帶血中的造血干細胞屬于成體干細胞，不是來自胚胎，故用自己的臍帶血治療白血病符合倫理道德。 2．科學家培育出“三親”胚胎的方法是：先將甲的精子和乙的卵子體外受精，再將受精卵的細胞核取出，植入丙去核的卵子中，培育成胚胎?；卮鹣铝袉栴}： (1)該“三親”胚胎主要可避免攜帶親本________(填“甲” “乙”或“丙”)的線粒體致病基因，培育過程涉及的動物細胞工程基礎技術是________。 (2)通過注射________激素可使乙、丙產(chǎn)生較多的卵子。體外受精時，________后的精子和處于________期的卵子相遇，首先發(fā)生________反應，使精子穿越放射冠和透明帶，進入卵細胞膜。在該過程中，會產(chǎn)生________道屏障以防止多精入卵。 (3)當胚胎發(fā)育至________個細胞時可進行移植。 答案　(1)乙　動物細胞培養(yǎng)　(2)促性腺　獲能　減數(shù)第二次分裂中(MⅡ中)　頂體　兩　(3)8～16 解析　本題考查動物細胞工程、胚胎工程，難度中等。(1)線粒體位于細胞質(zhì)中，受精卵的細胞質(zhì)幾乎全部來自乙的卵細胞，去掉受精卵的細胞質(zhì)，目的是避免攜帶親本乙的線粒體致病基因；動物細胞工程的基礎技術是動物細胞培養(yǎng)。(2)給雌性動物注射促性腺激素，可以使雌性動物超數(shù)排卵；獲能的精子和處于減數(shù)第二次分裂中期的卵子才具備受精能力，受精時先發(fā)生頂體反應；在受精過程中透明帶反應和卵細胞膜反應是防止多精入卵的兩道屏障。(3)當胚胎發(fā)育至8～16個細胞階段可以進行移植。 3．加拿大科學家通過轉(zhuǎn)基因山羊已經(jīng)生產(chǎn)出重組的人類丁酰膽堿酯酶，該酶可用于對抗生化武器。下圖是轉(zhuǎn)基因山羊的培育過程示意圖，請據(jù)圖回答問題(山羊為二倍體)： (1)在上述操作中，目的基因是________基因，將該基因?qū)胧荏w細胞常用的方法是________法。 (2)胚胎工程是指對動物的早期胚胎或________所進行的多種顯微操作和處理技術。圖中過程⑦所涉及的胚胎工程技術是________________。 (3)從雌性山羊卵巢內(nèi)獲取的卵母細胞需要培養(yǎng)到________期才能完成受精作用，此時細胞中的染色體組數(shù)是________。為了獲得更多的卵母細胞，往往需要向雌性山羊體內(nèi)注入________激素。受精過程中防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應和____________。 (4)要同時獲得多只與此轉(zhuǎn)基因山羊遺傳物質(zhì)相同的小羊，可對囊胚進行________。 (5)下列不屬于生物武器特點的是________。 A．致病力強，傳染性大 B．污染面積大，危害時間長 C．有潛伏期，傳染途徑多 D．造價高，技術難度大 答案　(1)丁酰膽堿酯酶　顯微注射　(2)配子　胚胎移植　(3)MⅡ中(或減數(shù)第二次分裂中)　1　促性腺　卵細胞膜反應　(4)胚胎分割　(5)D 解析　本題考查轉(zhuǎn)基因技術的應用及胚胎工程的知識，解答時應熟知現(xiàn)代生物技術的原理、方法、步驟等相關知識，并能利用所學知識分析解答有關生物學問題。(1)題中所述目的基因應為丁酰膽堿酯酶基因，該基因?qū)胧荏w細胞常用顯微注射技術。(2)胚胎工程是指對動物的早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作技術。圖中⑦過程表示把早期胚胎植入代孕母羊子宮內(nèi)，涉及的技術是胚胎移植。(3)卵母細胞需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能完成受精作用。為了獲得更多的卵母細胞，往往需要向雌性山羊體內(nèi)注入促性腺激素，防止多精入卵的屏障是透明帶反應和卵細胞膜反應。(4)可通過胚胎分割技術獲得多只轉(zhuǎn)基因小羊。(5)生物武器的特點是致病力強，傳染性大，污染面積大，危害時間長，有潛伏期，傳染途徑多等。 4．以下是科學家采用不同方法培育良種牛的過程，a～h為操作過程，據(jù)圖回答有關問題： (1)“試管?！奔夹g的操作流程是________(填字母)。 (2)圖中數(shù)字標號代表的結(jié)構名稱是：①________，③________。 (3)d操作的名稱是________，過程h常用的方法是________。 (4)在對囊胚階段的胚胎進行分割時，應注意_________________。 (5)將③處的細胞分離進行培養(yǎng)，需在培養(yǎng)皿底部鋪設一層細胞，稱為飼養(yǎng)層，飼養(yǎng)層的作用是________________________。 (6)在哺乳動物早期發(fā)育過程中，囊胚的后一個階段是________。 答案　(1)a→b→f→g　(2)滋養(yǎng)層　內(nèi)細胞團　(3)胚胎移植　顯微注射法　(4)要將內(nèi)細胞團均等分割　(5)抑制細胞分化，促進細胞生長　(6)原腸胚 解析　(1)“試管牛”是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術，圖中“試管?！奔夹g的操作流程應是a→b→f→g。(2)圖中①是滋養(yǎng)層，③是內(nèi)細胞團。(3)d操作是胚胎移植；過程h是將外源基因?qū)胧芫?，常用顯微注射法。(4)在對囊胚期胚胎進行分割時，應注意將內(nèi)細胞團均等分割，以免影響胚胎的恢復和進一步發(fā)育。(5)飼養(yǎng)層細胞一般為輸卵管上皮細胞，在干細胞培養(yǎng)時，可作為干細胞分裂、增殖的營養(yǎng)細胞，能夠維持細胞不分化的狀態(tài)。(6)哺乳動物早期胚胎發(fā)育過程中，囊胚的后一階段是原腸胚。 5．根據(jù)所學生物學知識回答下列問題： (1)若要將某目的基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導入植物細胞，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的________中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物細胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細胞的________上。 (2)目前臨床上使用的紅細胞生成素(一種糖蛋白，用于治療腎衰性貧血)主要來自基因工程技術生產(chǎn)的重組人紅細胞生成素(rhEPO)。檢測rhEPO的體外活性需用抗rhEPO的單克隆抗體。分泌該單克隆抗體的________細胞，可由rhEPO免疫過的小鼠B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合而成，在融合過程中至少需要進行________次篩選。 (3)在“試管?！钡呐嘤^程中，采用激素處理可使良種母牛一次排出多枚卵母細胞，最常用的激素是________。從良種公牛采集的精子需________后才能進行受精作用；防止多精入卵的兩道屏障依次為________、________。 (4)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)即使某個物種由于某種原因而死亡，也會很快有其他物種占據(jù)它原來的生態(tài)位置，從而避免系統(tǒng)結(jié)構或功能失衡。這體現(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理？________。 A．協(xié)調(diào)與平衡原理 B．物種多樣性原理 C．物質(zhì)循環(huán)再生原理 D．整體性原理 (5)下表為幾種限制性核酸內(nèi)切酶識別的序列和切割的位點。下圖表示某DNA在目的基因的兩端1、2、3、4四處有BamHⅠ或EcoRⅠ或PstⅠ的酶切位點?，F(xiàn)用BamHⅠ和PstⅠ兩種酶同時切割該DNA片段(假設所用的酶均可將識別位點完全切開)，下列各種酶切位點情況中，可以防止酶切后單個含目的基因的DNA片段自身連接成環(huán)狀的是________。 A．1為PstⅠ，2為EcoRⅠ，3為EcoRⅠ，4為BamHⅠ B．1為EcoRⅠ，2為BamHⅠ，3為BamHⅠ，4為PstⅠ C．1為BamHⅠ，2為EcoRⅠ，3為BamHⅠ，4為PstⅠ D．1為EcoRⅠ，2為PstⅠ，3為PstⅠ，4為BamHⅠ (6)運用基因工程技術已經(jīng)創(chuàng)造出了“蜘蛛羊”，該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白，高強度的蛛絲蛋白可用于許多重要的特種工業(yè)領域。為保證實驗成功，產(chǎn)生蛛絲蛋白的基因需從cDNA文庫中獲取，并與____________________等調(diào)控組件重組在一起，然后與載體相連構建成為表達載體；再通過________方法，將表達載體導入羊的________，獲得重組細胞。將獲得的重組細胞培養(yǎng)成早期胚胎后，移植到經(jīng)過______處理的受體母羊子宮內(nèi)。因為我們對細胞所需的營養(yǎng)條件還沒有完全研究清楚，所以在早期胚胎的培養(yǎng)中，往往還需要添加______。 答案　(1)TDNA　染色體DNA　(2)雜交瘤　2　(3)促性腺激素　獲能　透明帶反應　卵細胞膜反應　(4)B (5)C　(6)羊的乳腺蛋白基因的啟動子　顯微注射　受精卵　同期發(fā)情　動物血清 解析　本題考查現(xiàn)代生物科技的相關知識，涉及基因工程、胚胎工程、單克隆抗體的制備及生態(tài)工程等知識，主要考查對基礎知識的理解分析能力及綜合運用能力。(1)目的基因先插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的TDNA中，然后用該菌感染植物細胞，將目的基因整合到植物細胞的染色體DNA中。(2)用rhEPO免疫過的小鼠B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞，以制備單克隆抗體，在此過程要進行兩次篩選，第一次篩選是在特定的選擇培養(yǎng)基上，未融合的親本細胞(B淋巴細胞和骨髓瘤細胞)和融合的具有同種核的細胞(BB融合細胞、瘤瘤融合細胞)都會死亡，只有融合的雜交瘤細胞才能生長，這種雜交瘤細胞的特點是既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生單一的特異性抗體。第二次篩選后可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細胞。(3)用促性腺激素可促使良種母畜超數(shù)排卵；精子需獲能后才能進行受精作用；防止多精入卵的兩道屏障依次是透明帶反應、卵細胞膜反應。(4)題中所述體現(xiàn)物種多樣性原理。(5)由題圖可知三種酶的識別序列和切割位點各不相同，因此要防止酶切后單個含目的基因的DNA片段自身連接成環(huán)狀，該DNA分子在圖示的4個位置被切開后，在位置2和3處應不能產(chǎn)生相同的黏性末端，由題意可知，在位置2和3處不能為同一種酶，故答案選C。(6)cDNA文庫是利用mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得的，除去了基因結(jié)構中內(nèi)含子的干擾，實驗容易成功，為讓目的基因在羊的乳汁中表達，應在目的基因前加上羊的乳腺蛋白基因的啟動子，構建成基因表達載體；基因表達載體常用顯微注射法導入受精卵，獲得重組細胞。胚胎移植時要對受體進行同期發(fā)情處理，這樣可以為胚胎移植入受體子宮提供相同的生理環(huán)境；早期胚胎的培養(yǎng)中，除基本營養(yǎng)成分外，還需要添加動物血清。 6．如圖是一個人工農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖(大棚溫度、CO2濃度等可適當控制)。請據(jù)圖回答： (1)該生態(tài)工程所遵循的基本原理是________________(寫兩種)。 (2)相對一般農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)而言，此生態(tài)系統(tǒng)能提高經(jīng)濟效益，主要原因是充分利用了________中的能量。 (3)沼氣池中的微生物在該生態(tài)系統(tǒng)中的主要功能是________；沼氣燃燒后生成的CO2通入大棚內(nèi)的意義是____________________。 (4)農(nóng)作物青貯的主要操作是：甘薯藤切段→填壓進入青貯窖中→密封一段時間，其目的在于_________________。 (5)請用箭頭和文字表示這個生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的圖解(各種生物的呼吸耗能不要求畫出)。 答案　(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理、協(xié)調(diào)與平衡原理　(2)糞便等廢物　(3)分解作用　可以增加大棚中CO2濃度，增強植物的光合作用，提高作物的產(chǎn)量　(4)通過微生物發(fā)酵，初步分解農(nóng)作物秸稈中的有機物，有利于禽畜的消化吸收 (5) 解析　(1)生態(tài)工程的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理及系統(tǒng)學和工程學原理。該生態(tài)工程依據(jù)的是物質(zhì)循環(huán)再生、物種多樣性和協(xié)調(diào)與平衡原理。(2)一般的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，糞便直接被分解者分解，秸稈直接燃燒，此人工農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)充分利用了糞便和秸稈中的能量。(3)沼氣池分解了糞便等廢物，產(chǎn)生沼氣。沼氣燃燒產(chǎn)生的CO2進入大棚，增強了植物的光合作用。(4)青貯的作用是通過微生物發(fā)酵，初步分解農(nóng)作物秸稈中的有機物，有利于禽畜的消化吸收。 7．已知哺乳動物的早期胚胎發(fā)育分為受精卵→2細胞→4細胞→8細胞→桑椹胚→囊胚→原腸胚幾個階段，請回答下列與胚胎發(fā)育及胚胎工程相關的問題。 (1)從受精卵到桑椹胚階段，細胞分裂的方式是________。透明帶內(nèi)有機物總量在________(填“減少”或“增加”)。最早的細胞分化發(fā)生在________期，其中________發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層發(fā)育成胎兒的________和________。 (2)胚胎移植過程中需對供、受體母牛進行______，并進行______，用激素對供體母牛做________處理。把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖出來，叫作________。 (3)胚胎分割是將發(fā)育良好、形態(tài)正常的________或________移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中，然后用分割針或者分割刀進行分割。在進行分割時，要注意將內(nèi)細胞團________分割。胚胎分割產(chǎn)生的個體具有________(填“相同”或“不同”)的特征。 答案　(1)有絲分裂　減少　囊胚　內(nèi)細胞團　胎膜　胎盤　(2)選擇　同期發(fā)情處理　超數(shù)排卵　沖卵　(3)桑椹胚　囊胚　均等　相同 解析　從受精卵到桑椹胚階段，細胞通過有絲分裂進行，透明帶內(nèi)的有機物總量在減少。囊胚期開始細胞分化，其中內(nèi)細胞團發(fā)育成胎兒的各種組織。滋養(yǎng)層發(fā)育成胎兒的胎盤和胎膜。(2)胚胎移植時對供體母牛進行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對母牛作超數(shù)排卵。把供體母牛內(nèi)的胚胎沖出來叫沖卵。(3)胚胎分割時選桑椹胚或囊胚，且將內(nèi)細胞團均等分割，使產(chǎn)生的個體具有相同的特征。 8．第三十屆奧運會在英國倫敦舉行，其中的馬術比賽被稱為貴族的運動，英國純血馬是世界頂級馬術比賽的常用馬種，其數(shù)量少，生育力低?，F(xiàn)代生物技術能有效提高優(yōu)質(zhì)馬的生育效率。請據(jù)此回答有關問題。 (1)用________激素處理適齡純血母馬，可使其一次性排出比自然情況下多幾倍到幾十倍的卵子。將采集的卵母細胞人工培育至減數(shù)第二次分裂的中期，在顯微鏡下可觀察到次級卵母細胞和________。 (2)體外受精前要對精子進行一定的處理，使其________。 (3)為獲得同卵雙胎或多胎，可以在胚胎發(fā)育的________期用機械方法將胚胎分割。 (4)隨著動物克隆技術的發(fā)展，人們可以將純血馬的________移入其他馬的________細胞中，將其激活并發(fā)育成胚胎，植入代孕母馬體內(nèi)。為保證胚胎移植的成功，胚胎的供體和受體應保持____________。 (5)克隆技術在帶來巨大社會效益和經(jīng)濟效益的同時，也對人們的傳統(tǒng)觀念造成了極大沖擊，我國政府的態(tài)度是禁止________性克隆人。 (6)把含有某外源基因的受體細胞培育成為一匹優(yōu)質(zhì)馬還需要用到的技術有________________________________(至少寫出兩種)。 答案　(1)促性腺　第一極體　(2)獲能　(3)桑椹胚或囊胚　(4)細胞核　去核卵母　相同的生理環(huán)境　(5)生殖　(6)核移植技術、早期胚胎培養(yǎng)技術、胚胎移植技術 解析　本題綜合考查胚胎工程的相關知識。使動物多排卵通常用促性腺激素處理。對采集到的精子要先進行獲能處理，然后才能進行受精作用。將卵母細胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，在顯微鏡下可看到次級卵母細胞和第一極體。胚胎發(fā)育過程中要獲得更多的個體，通常對桑椹胚期或囊胚期的胚胎進行胚胎分割移植。動物克隆技術是將動物體細胞核移植到去核的卵母細胞中，胚胎移植時要對供體和受體動物作同期發(fā)情處理，使其具有相同的生理環(huán)境。轉(zhuǎn)基因動物的培育過程中需要用到基因工程技術、核移植技術、早期胚胎培養(yǎng)(即動物細胞培養(yǎng))技術、胚胎移植技術等。 9．因為豬的基因和人類的基因存在一定相似度。據(jù)報道經(jīng)過特殊處理的豬皮可在人身上存活3周左右，起到保護創(chuàng)面免受感染的作用。為了使移植的豬皮存活時間更長，有人設法導入人的相關基因(用P表示)，獲得轉(zhuǎn)基因小白豬。其簡單流程如圖所示： (1)過程①中形成重組DNA常用的酶有_____________________；將目的基因?qū)氤衫w維細胞常用的方法是_____________________。 (2)過程②中，常用________酶處理將皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞。在培養(yǎng)成纖維細胞時需要滿足的條件是無菌、無毒的環(huán)境、________、溫度和pH、________。 (3)過程③中所用的胚胎工程技術是________，然后將早期胚胎移入另一頭與供體________但未經(jīng)配種的代孕母豬的相應部位。 (4)圖中的卵母細胞應在體外培養(yǎng)到________期。 答案　(1)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶　顯微注射法 (2)胰蛋白(或膠原蛋白)　營養(yǎng)　氣體環(huán)境(或通氣環(huán)境)　(3)早期胚胎培養(yǎng)　同期發(fā)情(或同時發(fā)情)　(4)減數(shù)第二次分裂中 解析　實際上，基因工程僅僅創(chuàng)造出工程細胞，若要轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，需要實施細胞工程或胚胎工程。過程③是將重組細胞培育為可移植的早期胚胎的過程，為確保移植成功，需保證代孕母豬的子宮內(nèi)生理狀態(tài)與供卵母體的生理狀態(tài)一致。 10．第41個世界地球日的主題為“珍惜地球資源，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，倡導低碳生活”，實質(zhì)就是實現(xiàn)經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，如圖是我國南方開始嘗試的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構模式圖，它利用雛鴨旺盛的雜食性，吃掉稻田里的雜草和害蟲，利用鴨不間斷的活動產(chǎn)生中耕渾水效果，刺激水稻生長，用作物養(yǎng)豬、養(yǎng)鴨，用稻稈培育蘑菇、生產(chǎn)沼氣，豬鴨糞、沼渣肥田，生產(chǎn)出無公害的大米與蛋肉類。請據(jù)圖回答下列問題： (1)沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣能成為人類的能源物質(zhì)，提高了該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率，這主要遵循了生態(tài)工程的________原理。 (2)從生態(tài)學角度分析，人們建立圖示的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是_________________________________________________。 (3)“低碳生活”正在成為全社會的共識，成為人們所期待的最為主導的生存和發(fā)展方式，“低碳”指________。指出圖中體現(xiàn)“低碳”的一個做法：____________。 (4)若此圖為碳循環(huán)的部分示意圖，與碳循環(huán)有直接關系的細胞器是________；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，若將蘑菇房與蔬菜大棚相通，可提高蔬菜產(chǎn)量，試分析其增產(chǎn)的原因：_____________________。 答案　(1)物質(zhì)循環(huán)再生　(2)實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量和物質(zhì)的多級利用，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，減少環(huán)境污染(合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，提高能量利用率，減少環(huán)境污染)　(3)較低(更低)的溫室氣體(二氧化碳為主)排放　秸稈不作燃料，用于培育蘑菇、生產(chǎn)沼氣 (4)葉綠體和線粒體　蘑菇呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可以供蔬菜進行光合作用，使其光合作用增強 解析　(1)沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，提高了生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率，主要遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理。(2)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)的目的是實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量和物質(zhì)的多級利用，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，減少環(huán)境污染。(3)低碳是指較低的溫室氣體排放。體現(xiàn)“低碳”的作法：如秸稈不作燃料，用于培育蘑菇和生產(chǎn)沼氣。(4)光合作用與呼吸作用參與碳循環(huán)，參與的細胞器有葉綠體和線粒體。蘑菇為真菌，只能進行呼吸作用，產(chǎn)生的CO2可供蔬菜光合作用所利用。 11．隨著人們生活水平的提高，對乳制品的需求越來越大，為了擴大生產(chǎn)，提高產(chǎn)崽率，要進行良種牛的培育。如圖為胚胎移植的基本程序及早期胚胎發(fā)育過程，請據(jù)圖回答： (1)用________激素處理使供體母牛超數(shù)排卵。 (2)沖卵實質(zhì)上是用特定裝置將供體母牛子宮內(nèi)的________沖洗出來。通過_____和早期胚胎培養(yǎng)也可以獲得胚胎移植所需胚胎，但使用該方法需要對精子進行獲能處理，通常采用的方法有培養(yǎng)法和______兩種。卵子也需要有準備階段，當達到________期時，才具備與精子受精的能力。 (3)從A到E中，適宜牛的胚胎移植的時期有________。 (4)圖E中標號1所指為________，它將來發(fā)育成________。 (5)胚胎早期培養(yǎng)所用的培養(yǎng)液成分一般比較復雜，除含有一些無機鹽和有機鹽類外，還需要維生素、________、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及________等物質(zhì)。 答案　(1)促性腺　(2)早期胚胎　體外受精　化學誘導法　減數(shù)第二次分裂中　(3)D、E　(4)內(nèi)細胞團　胎兒的各種組織　(5)激素　血清 解析　常用促性腺激素處理，使供體母牛超數(shù)排卵，沖卵實質(zhì)上是用特定裝置將供體母牛子宮內(nèi)的早期胚胎沖洗出來。通過體外受精和早期胚胎培養(yǎng)也可以獲得早期胚胎。精子獲能處理的方法有化學誘導法和培養(yǎng)法。卵子通常到減數(shù)第二次分裂中期才具備與精子受精的能力。胚胎移植常用囊胚或桑椹胚進行。圖E中標號1所指為內(nèi)細胞團，將來發(fā)育成胎兒的各種組織。胚胎早期培養(yǎng)所用的培養(yǎng)液成分一般比較復雜，除含有一些無機鹽和有機鹽類外，還需要維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等物質(zhì)。 12．請回答有關下圖的問題： (1)圖甲中①～⑤所示的生物工程為蛋白質(zhì)工程。該工程是指以______________________________作為基礎，通過對蛋白質(zhì)的修飾或合成，對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進行改造，或制造出一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)生活的需求。 (2)圖甲中序號④所示過程叫做________，該過程遵循的堿基互補配對原則不同于翻譯過程的是________(請將模板堿基寫在前)。 (3)如圖乙，一個基因表達載體的組成，除了目的基因外，在基因尾端還必須有[2]________；圖中[3]________的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。 (4)若預期蛋白質(zhì)欲通過乳腺生物反應器生產(chǎn)，則構建基因表達載體時，圖乙中序號[1]代表的是乳腺蛋白基因的________；且在圖甲中⑨過程之前，要對精子進行篩選，保留含性染色體________的精子。 (5)為獲得較多的受精卵進行研究，圖甲中⑥過程一般用激素對供體做________處理；為提高培育成功率，進行⑩過程之前，要對供、受體動物做________處理。若圖甲中的卵母細胞來自從屠宰場收集的卵巢，則其在⑧之前需進行體外培養(yǎng)到________期方能受精。 (6)用________技術處理發(fā)育到________期或囊胚期的早期胚胎，可獲得同卵雙胎或多胎。若是對囊胚進行處理，要注意將________均等分割。 答案　(1)蛋白質(zhì)分子的結(jié)構規(guī)律及其與生物功能的關系　(2)反轉(zhuǎn)錄　A—T　(3)終止子　標記基因　(4)啟動子　X　(5)超數(shù)排卵　同期發(fā)情　MⅡ中　(6)胚胎分割　桑椹胚　內(nèi)細胞團 解析　本題考查蛋白質(zhì)工程及生物反應器的知識，意在考查識圖析圖能力和綜合運用能力。(1)以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。(2)圖甲中序號④是由RNA到DNA的過程，是反轉(zhuǎn)錄，遵循的堿基互補配對原則是A—T、G—C、U—A。翻譯過程堿基互補配對是A—U、G—C。(3)基因表達載體的結(jié)構包括目的基因、啟動子、終止子及標記基因等，標記基因的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。(4)圖乙中序號[1]代表啟動子。對精子進行篩選，保留含性染色體X的精子，以便受精后得到雌性個體，利用乳腺反應器生產(chǎn)。(5)對雌性個體注射促性腺激素，可達到超數(shù)排卵的目的。在受精前，精子必須經(jīng)過特殊的處理，以獲取受精作用的能力，稱為獲能反應，卵子要培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期。(6)欲得到同卵雙胎或多胎，可采用胚胎分割技術對桑椹胚或囊胚期的胚胎予以分割，但對囊胚分割時，需將內(nèi)細胞團均等分割。 13．大腸桿菌pUC18質(zhì)粒是基因工程中常用的運載體。某限制酶在此質(zhì)粒上的唯一酶切位點位于LacZ基因中，如果沒有插入外源基因，LacZ基因便可表達出β半乳糖苷酶。當培養(yǎng)基中含有IPTG和Xgal時，Xgal便會被β半乳糖苷酶水解成藍色，大腸桿菌將形成藍色菌落。反之，則形成白色菌落。下圖表示利用此質(zhì)粒實施基因工程的主要流程。請分析并回答問題。 (1)對已獲得的目的基因可利用________技術進行擴增。 (2)目的基因插入質(zhì)粒構建重組質(zhì)粒的過程中，需要DNA連接酶恢復________鍵。 (3)將試管I中的物質(zhì)和大腸桿菌共同置于試管Ⅱ的目的是_____；大腸桿菌需事先用Ca2＋進行處理，目的是_____________。 (4)將試管Ⅱ中的菌液接種于選擇培養(yǎng)基上，培養(yǎng)基中加入氨芐青霉素的作用是篩選出__________________。 (5)若觀察到培養(yǎng)基上出現(xiàn)________色菌落，則說明大腸桿菌中已成功導入了重組質(zhì)粒。如果作為受體細胞的大腸桿菌也含有LacZ基因，則不利于重組質(zhì)粒的篩選，原因是_________________。 答案　(1)PCR (2)磷酸二酯 (3)進行轉(zhuǎn)化 使大腸桿菌細胞處于感受態(tài) (4)導入pUC18質(zhì)粒的大腸桿菌 (5)白 無論大腸桿菌中是否導入重組質(zhì)粒，均會出現(xiàn)藍色菌落 解析　(1) PCR技術能在短時間內(nèi)大量擴增目的基因，所以已獲得的目的基因可利用PCR技術進行擴增。(2) DNA連接酶連接形成的是磷酸二酯鍵。(3)將試管I中的物質(zhì)和大腸桿菌共同置于試管Ⅱ的目的是使目的基因進入受體細胞內(nèi)，并在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達，即進行轉(zhuǎn)化；大腸桿菌需事先用Ca2＋進行處理，增大細胞壁的通透性，使之處于易吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)。(4)由于質(zhì)粒上含有氨芐青霉素抗性基因，因此導入質(zhì)粒的大腸桿菌能抗氨芐青霉素，所以培養(yǎng)基中加入氨芐青霉素的作用是篩選出導入pUC18質(zhì)粒的大腸桿菌。(5)重組質(zhì)粒上的LacZ基因被破壞，不能產(chǎn)生β半乳糖苷酶，若大腸桿菌中已成功導入了重組質(zhì)粒，則其在含有IPTG和Xgal的培養(yǎng)基中形成白色菌落。如果作為受體細胞的大腸桿菌也含有LacZ基因，則無論大腸桿菌是否導入重組質(zhì)粒，均會呈現(xiàn)藍色菌落，這樣不利于重組質(zhì)粒的篩選。 14．重疊延伸PCR技術是一種通過寡聚核苷酸鏈之間重疊的部分互相搭橋、互為模板，通過多次PCR擴增，從而獲得目的基因的方法。該技術在擴增較長片段的DNA、不同來源的DNA片段拼接、基因的定點誘變等方面具有廣泛的應用前景。如圖是利用重疊延伸PCR技術擴增某目的基因的過程。其主要設計思路是用具有互補配對片段的引物(圖中引物2、引物3)，分別PCR，獲得有重疊鏈的兩種DNA片段，再在隨后的擴增反應中通過重疊鏈的延伸獲得目的基因。結(jié)合所學知識，分析下列問題。 (1)引物中G＋C的含量影響著引物與模板DNA結(jié)合的穩(wěn)定性，引物中G＋C的含量越高，結(jié)合穩(wěn)定性________。 (2)在第一階段獲得兩種具有重疊片段DNA的過程中，必須將引物1、2和引物3、4置于不同反應系統(tǒng)中，這是因為____________。 (3)引物1、引物2組成的反應系統(tǒng)和引物3、引物4組成的反應系統(tǒng)中均進行一次復制，共產(chǎn)生________種雙鏈DNA分子。 (4)在引物1、引物2組成的反應系統(tǒng)中，經(jīng)第一階段形成圖示雙鏈DNA至少要經(jīng)過________次復制。 (5)若利用微生物擴增該目的基因，其基本步驟包括：__________、________________、微生物的篩選和培養(yǎng)、從菌群中獲取目的基因。 答案　(1)越高　(2)引物2和引物3存在互補配對片段，置于同一反應系統(tǒng)中它們會發(fā)生結(jié)合而失去作用　(3)3　(4)2　(5)目的基因與載體結(jié)合(基因表達載體的構建)　將目的基因?qū)胧荏w細胞 解析　本題考查基因工程的相關知識，意在考查理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力。(1)G與C配對需要形成三個氫鍵，所以引物中G＋C的含量越高，結(jié)合的穩(wěn)定性越高。(2)引物2和引物3存在互補配對片段，置于同一反應系統(tǒng)中它們會發(fā)生結(jié)合而失去作用，所以必須將引物1、2和引物3、4置于不同反應系統(tǒng)中。(3)由圖分析可知，共產(chǎn)生3種雙鏈DNA分子。(4)在引物1、引物2組成的反應系統(tǒng)中，經(jīng)第一階段形成圖示雙鏈DNA至少要經(jīng)過兩次復制。(5)擴增目的基因的基本步驟包括基因與載體結(jié)合(基因表達載體的構建)、將目的基因?qū)胧荏w細胞、微生物的篩選和培養(yǎng)，從菌群中獲取目的基因。 15．抗凍蛋白是一類抑制冰晶生長的蛋白質(zhì)，能降低水溶液的冰點，從而導致水溶液的熔點和冰點出現(xiàn)差值，這個溫度差稱為熱滯值。昆蟲抗凍蛋白的熱滯值最高為3～6 ℃，魚的熱滯值為0.7～1.5 ℃，因此，昆蟲抗凍蛋白在實際應用上具有更大的潛力。為了擴展一些植物的生存范圍，科學家利用昆蟲抗凍蛋白(AFPS)的異源表達，現(xiàn)已成功地提高了煙草的抗凍能力。請分析回答相關問題： (1)基因工程的核心步驟是______，這一過程需要的酶是_______。將AFPS基因?qū)霟煵菁毎?，常用________法，這是因為煙草屬于______(填“單”或“雙”)子葉植物，當植物體受到損傷時，傷口處的細胞會分泌大量的______，此操作過程中使用的運載體是_______。 (2)若檢測AFPS基因是否整合到煙草的染色體上，一般采用________技術，若檢測是否產(chǎn)生抗凍蛋白，一般采用________方法檢測雜交帶；還可以從________生物學水平進行抗凍鑒定。 (3)生產(chǎn)上可將上述轉(zhuǎn)基因煙草大范圍種植，提高了農(nóng)民的經(jīng)濟收入，從生態(tài)工程角度分析，主要體現(xiàn)了________原理。 答案　(1)基因表達載體的構建　限制酶和DNA連接酶　農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化　雙　酚類化合物　Ti質(zhì)?！?2)DNA分子雜交　抗原—抗體雜交　個體　(3)整體性 解析　本題考查基因工程和生態(tài)工程，難度中等。(1)構建基因表達載體是基因工程的核心步驟，這一過程需要限制酶和DNA連接酶；將目的基因?qū)胫参锛毎Ｓ棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；農(nóng)桿菌能感染雙子葉植物；當植物體受到損傷時，傷口處的細胞會分泌大量的酚類化合物，吸引農(nóng)桿菌移向這些細胞；這一操作過程中使用的運載體是農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒。(2)可以采用DNA分子雜交技術檢測目的基因是否整合到受體細胞的染色體上；檢測目的基因是否翻譯形成蛋白質(zhì)采用抗原—抗體雜交技術。(3)在追求生態(tài)效益時考慮到社會效益、經(jīng)濟效益，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。 16．Ⅰ.人類疾病的轉(zhuǎn)基因動物模型常用于致病機理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如下圖1所示，請據(jù)圖作答： (1)卵母細胞除從活體輸卵管中采集外，還可從已處死的雌鼠的________中獲取。 (2)圖1中的高血壓相關基因作為________，質(zhì)粒作為________，兩者需用________________切割后連接成重組載體，該過程與質(zhì)粒上含有________________有關。 (3)子代大鼠如果__________________和__________________，即可分別在分子水平和個體水平上說明高血壓相關基因已成功表達，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動物模型。 Ⅱ.上圖2是某科學家利用小鼠纖維母細胞等獲得單克隆抗體的實驗研究過程。請據(jù)圖回答： (1)①過程類似于植物組織培養(yǎng)技術中的________過程。②過程的實質(zhì)是__________________。 (2)③過程中需用到的生物誘導方法是_____________。 (3)④處需要篩選，其目的是_____________________。 答案?、?(1)卵巢　(2)目的基因　運載體　同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶)　限制酶切割位點 (3)檢測到體內(nèi)有相關蛋白　出現(xiàn)高血壓?、?(1)脫分化　基因的選擇性表達　(2)用滅活的病毒誘導　(3)篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞 解析　本題考查基因工程和胚胎工程的相關知識，難度中等。Ⅰ.(1)對于實驗動物大鼠，如果是從活體輸卵管中采集的卵母細胞，可以直接與獲能的精子在體外受精，如果是從已處死的雌鼠卵巢中采集的卵母細胞，需要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，才能與獲能的精子受精。(2)圖1中的高血壓相關基因作為目的基因，質(zhì)粒作為載體，兩者需用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割，并形成相同的黏性末端后才能連接成重組載體，該過程與質(zhì)粒上有限制酶切割位點有關。(3)若在子代大鼠的體內(nèi)檢測出與高血壓相關的蛋白質(zhì)，則從分子水平上說明高血壓相關基因已成功表達；若子代大鼠的血壓升高，則從個體水平上說明高血壓相關基因已成功表達。Ⅱ.(1)①過程可以將細胞誘導為干細胞，類似于植物組織培養(yǎng)技術中的脫分化；②過程形成了不同的細胞，為分化過程，實質(zhì)是基因的選擇性表達。(2)③過程是誘導動物細胞融合，可以用物理方法、化學方法或生物方法，其中生物方法可以用滅活的病毒誘導。(3)④處需要篩選，其目的主要是篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞。 17．如圖所示為動物細胞培養(yǎng)過程中，動物細胞增殖情況的變化曲線(圖中B、D兩點表示經(jīng)篩選后繼續(xù)培養(yǎng))。請據(jù)圖回答： (1)OA段的培養(yǎng)稱為________培養(yǎng)，AB段可能發(fā)生了__________現(xiàn)象，需要用________酶處理使組織細胞分散開來。 (2)G點之后的細胞能克服______________________________，并朝著________的方向發(fā)展。 (3)為使進行同體細胞或組織移植時細胞的核型不變，實際使用或冷凍保存的細胞應為圖中________的細胞。 (4)動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中，就細胞增殖、分化來說，動植物細胞都要進行________，不同的是植物細胞還要進行_______。 (5)為制備單克隆抗體，需將___注射到小鼠體內(nèi)，以此獲取______細胞，同時可選取圖中________點的細胞與該細胞融合形成雜交細胞，所選取的細胞，其細胞膜上的________比正常細胞顯著減少。為篩選能夠產(chǎn)生單克隆抗體的雜交細胞，可用________培養(yǎng)基達到目的。 答案　(1)原代　細胞接觸性抑制(接觸性抑制)　胰蛋白　(2)細胞壽命的自然極限，獲得不死性(含義對即可) 等同于癌細胞(癌細胞)　(3)B～C　(4)細胞增殖(細胞分裂)　脫分化和再分化　(5)抗原反復(抗原)　漿(效應B)　G　糖蛋白　選擇 解析　(1)由圖可知：OA段稱為原代培養(yǎng)，AB段增殖代數(shù)不變，說明發(fā)生了接觸性抑制。需用胰蛋白酶處理。(2)G點后的細胞可無限增殖，說明其細胞克服了細胞壽命的自然極限，獲得不死性。朝著癌細胞的方向發(fā)展。(3)冷凍保存的細胞為B～C段的細胞。(4)動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中，細胞均要進行細胞增殖、脫分化和再分化。(5)為制備單克隆抗體，需將抗原反復注射到小鼠體內(nèi)，以獲得漿細胞，同時選用G點的細胞(無限增殖)與該細胞融合成雜交細胞，因為G點細胞可無限增殖，故其細胞膜上糖蛋白減少。用選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)，以篩選能夠產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細胞。 18．下圖表示應用現(xiàn)代生物技術制備H7N9病毒單克隆抗體的流程，請回答下列問題。 (1)①過程表示________，②過程用到的工具酶是____________。 (2)構建基因表達載體時，目的基因的首端必須含有________，③過程常用的方法是____________________，目的基因能否在受體細胞中穩(wěn)定遺傳的關鍵是____________________________________。 (3)從分子水平上鑒定目的基因是否轉(zhuǎn)錄可采用________技術，對于轉(zhuǎn)基因成功的細胞Ⅱ還要進行克隆化培養(yǎng)和________檢測，經(jīng)多次篩選獲得足夠數(shù)量的該類細胞。 (4)細胞Ⅰ是________，細胞Ⅱ的特點是_____________________。 (5)若要預防H7N9禽流感，可用圖中的________作為疫苗。 答案　(1)逆轉(zhuǎn)錄　限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)　(2)啟動子　顯微注射法　轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因　(3)分子雜交　抗體　(4)漿細胞　既能無限增殖，又能產(chǎn)生抗體　(5)抗原蛋白 解析　本題考查基因工程及單克隆抗體制備的知識，意在考查能理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，能用文字、圖表以及數(shù)學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內(nèi)容。能運用所學知識的觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力。(1)據(jù)圖分析可知，①過程表示逆轉(zhuǎn)錄過程，②為從DNA上獲取目的基因的過程，需要的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶。(2)基因表達載體主要由目的基因、標記基因、啟動子、終止子組成。③過程為重組DNA導入受體細胞，常用顯微注射法，目的基因能否在受體細胞中穩(wěn)定遺傳的關鍵是轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因。(3)可采用分子雜交技術鑒定目的基因是否轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)基因成功的細胞Ⅱ要進行抗體檢測。(4)小鼠受抗原刺激后，可由B細胞增殖分化形成漿細胞，即細胞Ⅰ，漿細胞可產(chǎn)生抗體。細胞Ⅱ為雜交瘤細胞，既能無限增殖，又能產(chǎn)生抗體。(5)圖中抗原蛋白是H7N9病毒基因表達的產(chǎn)物，可作為疫苗預防H7N9禽流感。