【高考领航】2016届高三生物大一轮复习单元提升练(十)现代生物科技专题

-1-单元提升练（十）现代生物科技专题1．(2015·北京海淀期中)菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花，培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程，请据图回答：抗虫基因含kanR质粒――→构建重组质粒―→含重组质粒的土壤农杆菌――→侵染离体菊花叶片组织―→愈伤组织――→分化再生植株――→检测转基因抗虫植株[注：卡那霉素抗性基因(kanR)作为标记基因，菊花叶片对卡那霉素高度敏感](1)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒，可用________处理土壤农杆菌，使其处于感受态。(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌能够________________________的特点，使目的基因进入受体细胞中，并插入到菊花细胞的________上，最终形成转基因植株。(3)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素和________的培养基中，在适宜条件下进行培养，筛选转基因菊花。(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据________的核苷酸序列设计特异引物，以________为模板进行第一轮扩增。(5)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫，实验结果如下表所示。组别死亡率(%)实验组转基因植株160.00转基因植株253.33对照组13.33①对照组应饲喂等量的______________。②据表分析，____________________差异显著，说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。解析：(1)用Ca2＋处理土壤农杆菌，使其处于感受态，易于吸收外源重组DNA分子。(2)农杆菌能够感染植物细胞，并将T－DNA转移至受体细胞中，并插入到受体细胞的染色体DNA上，利用这个特点实现导入目的基因。(3)利用添加卡那霉素的培养基可以筛选含卡那霉素抗性基因的转基因植株。(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需-2-根据目的基因的核苷酸序列设计特异引物，以含目的基因的菊花DNA为模板进行第一轮扩增。(5)本实验分对照组和实验组，对照组饲喂等量的非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物，实验组饲喂转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物，通过实验组与对照组死亡率比较说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫是否有毒杀作用。答案：(1)Ca2＋(或“CaCl2”)(2)感染菊花(或“植物”)细胞，并将T－DNA转移至受体细胞染色体DNA(3)卡那霉素(4)抗虫基因(目的基因)转基因菊花的DNA(或“含目的基因的菊花DNA”)(5)①非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物②实验组与对照组死亡率2．(2015·湖北七市联考)育种工作者利用不同的方法进行了如下四组实验。请据图回答问题。(1)图Ⅰ过程由番茄韧皮部细胞形成幼苗A的过程需要经过__________两个关键步骤，该过程依据的原理是____________________。(2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、__________、温度和光照外，还必须在________的条件下进行。(3)已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性，少室(M)对多室(m)为显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验，则Ⅱ过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是________。Ⅲ过程中植物体C的基因型为__________。(细胞A为两两融合细胞)(4)图Ⅲ、Ⅳ过程中需要去除细胞壁，获得具有活力的__________。(5)在图Ⅳ过程中，经过鉴别和筛选后，通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是____________。解析：(1)图Ⅰ中植物组织培养过程，需要经过脱分化和再分化两个关键步骤，其原理是植-3-物细胞的全能性。(2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、植物激素(生长素、细胞分裂素)、温度和光照外，还必须在无菌的条件下进行。(3)Ⅱ过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是有丝分裂。红果多室(Yymm)番茄植株产生的花粉基因型为Ym、ym，故Ⅲ过程中植物体C的基因型为YYmm、Yymm或yymm。(4)植物体细胞杂交时，要用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，获得原生质体。(5)图Ⅳ中经植物体细胞杂交获得的植株具有两个亲本的遗传物质，能表现出两个亲本的遗传性状。答案：(1)脱分化和再分化植物细胞全能性(2)植物激素(生长素、细胞分裂素)无菌(3)有丝分裂YYmm或Yymm或yymm(4)原生质体(5)具有两个亲本的遗传物质3．如图为利用生物技术生产单克隆抗体和经体外受精培育优质奶牛的过程。请回答下列问题：(1)细胞A的形成过程中常用的诱导因素有______________________(至少答两种)。(2)在Ⅰ图制备单克隆抗体的过程中，包括________和________两个过程。直接产生的A细胞可能有3种，经选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行________________，经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，进而进行体内或体外培养。(3)单克隆抗体与常规的血清抗体相比，其最大的优越性是________。(4)Ⅱ过程优质奶牛的培育过程需要进行胚胎移植，移植后的胚胎能在受体子宫中存活，其生理基础是________________________。(5)若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可对Ⅱ中囊胚进行________，操作过程需-4-要特别注意的问题是________。解析：在生产单克隆抗体的过程中需要运用动物细胞融合和动物细胞培养有关技术，使动物细胞融合的方法是用灭活的病毒、聚乙二醇或电激来诱导。单克隆抗体的最大优越性是特异性强，灵敏度高，并可大量制备。若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可对Ⅱ中囊胚进行胚胎分割和胚胎移植，操作过程需要特别注意的问题是：将囊胚的内细胞团进行均等分割，否则影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。答案：(1)灭活的病毒、聚乙二醇、电激等(2)动物细胞融合动物细胞培养克隆化培养和抗体检测(3)特异性强，灵敏度高，并可大量制备(4)受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应(5)胚胎分割(移植)将囊胚的内细胞团进行均等分割4．(2015·山东济宁模拟)以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，请据图回答下列有关问题：(1)图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是________，①过程必须用到________酶，②过程使用的是________酶。③表示________技术，④表示基因工程中______________过程；若方法C是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法，则方法C是________。(2)图中采用的生物工程技术A和B分别是指________和________。(3)为实现人血清白蛋白基因在转基因牛E的乳腺细胞中表达，应让该血清白蛋白基因和________的启动子等调控组件结合在一起。如果转基因牛E的牛奶中含有________，则说明人血清白蛋白基因在个体水平已表达成功。解析：(1)为促进良种奶牛多排卵，可利用促性腺激素处理。过程①为用限制酶处理载体(质粒)使之产生特定黏性末端；过程②为利用反转录法获得目的基因，这里用到逆转录酶；过-5-程③为基因表达载体的构建；将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。(2)图中采用的生物工程技术A表示将受精卵培养成早期胚胎，为早期胚胎培养技术。B表示将早期胚胎移植到母体子宫使之继续发育为成熟胚胎，为胚胎移植技术。(3)为实现人血清白蛋白基因在转基因牛E的乳腺细胞中表达，应让该血清白蛋白基因和乳腺细胞乳腺蛋白基因的启动子等调控组件结合在一起。如果转基因牛E的牛奶中含有人血清白蛋白，则说明人血清白蛋白基因在个体水平已表达成功。答案：(1)促性腺激素限制逆转录PCR基因表达载体的构建显微注射法(2)早期胚胎培养胚胎移植(3)乳腺蛋白基因人血清白蛋白5．(2014·高考山东卷)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htPA基因母羊的羊乳中检测到________，说明目的基因成功表达。解析：(1)目的基因和载体先用同种限制酶切割后，再用DNA连接酶连接，以构建基因表达载体；判断受体细胞的DNA是否插入目的基因可采用DNA分子杂交技术。(2)利用促性腺激素处理供体母羊可使其产生更多的卵母细胞；精子必须获能后才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入动物受精卵常用的方法是显微注射法。为了获得母羊，移植前需对已-6-成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定。(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到人组织纤溶酶原激活物，说明目的基因成功表达。答案：(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)DNA分子杂交(或核酸探针)(2)超数排卵获能(处理)(3)显微注射法性别鉴定全能性(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)6．(2015·焦作模拟)一个学习小组的同学在对当地栽培作物种类进行调查时，发现有的地方种植了转基因抗除草剂玉米，这种玉米在喷洒除草剂的环境中生长良好。杂草被除草剂杀死，玉米还能正常生长，给农民节省了很大的人力和物力。跟踪调查发现，这种转基因玉米除可直接食用外，还被加工成食品摆在超市的货架上。请完成下列问题：(1)一部分同学认为，这种转基因玉米不会对当地生物多样性构成威胁，如果你同意这种观点，请列举出三条理由：①_______________________________________________________________；②_______________________________________________________________；③_______________________________________________________________。(2)转基因玉米的加工食品被摆在超市货架上，生产厂商根据我国的有关规定，对产品进行转基因生物标注，这样做是为了保护________________；在有关标识中，应标注“________________”或“________________”；如果该产品中已不再含有或检测不出转基因成分，应标注为“本产品加工原料中有________________，但本产品中________________”。(3)随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生。下列关于基因污染的说法不正确的是()A．转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库B．基因污染是一种不可扩散的污染C．杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性D．转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存解析：(1)转基因生物不会引起生物安全性问题的理由：扩散到种植区以外就很快死亡，要表现出新性状必须具有一定的水、肥等条件及配套的种植技术；由于生殖隔离的存在，使它们很难与其他植物杂交；花粉传播的距离有限，存活时间有限。不会引起环境安全性问题的理由：转基因生物不会改变生物原有的分类地位；不会破坏生态系统的稳定性；转基-7-因抗虫作物的种植，减少了农药的使用量；抗除草剂农作物的种植减轻了农田管理的负担，保护了农田土壤环境。(3)基因污染是可以随着自然界中的生物扩散的，如转基因作物的花粉可以散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库。答案：(1)①玉米与其他植物之间存在生殖