專題十五現(xiàn)代生物科技專題 非選擇題(本題共8小題，每小題15分，共120分)1(2016山東青島下學(xué)期一模，40)某高校研發(fā)的幽門螺桿菌疫苗為基因工程疫苗，對(duì)該菌引發(fā)的胃炎、胃潰瘍等疾病具有較好的預(yù)防效果，其有效成分是一種該菌表面抗原蛋白質(zhì)，請(qǐng)回答下列問題：(1)根據(jù)表面抗原蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測(cè)出目的基因的_，進(jìn)行人工合成，然后通過_技術(shù)大量擴(kuò)增。(2)基因工程的核心步驟是_，要利用_連接被限制酶切開的磷酸二酯鍵。(3)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，稱為_。在表達(dá)過程中，啟動(dòng)子需與_識(shí)別和結(jié)合，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程。最終翻譯是否成功，常用的檢測(cè)方法是_。(4)實(shí)驗(yàn)證明，一定時(shí)間內(nèi)間隔口服該疫苗3次效果更好，其主要原因是體內(nèi)產(chǎn)生的_細(xì)胞數(shù)量增多，導(dǎo)致獲得的免疫預(yù)防作用更強(qiáng)，持續(xù)時(shí)間更久。【答案】(1)脫氧核苷酸序列PCR(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體DNA連接酶(3)轉(zhuǎn)化RNA聚合酶抗原抗體雜交 (4)記憶【解析】(1)根據(jù)表面抗原蛋白質(zhì)的氨基酸序列，先推測(cè)出mRNA的核糖核苷酸序列，再推測(cè)出目的基因的脫氧核苷酸序列，然后用PCR技術(shù)對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增。(2)基因工程的四個(gè)步驟中構(gòu)建基因表達(dá)載體是核心步驟，需要用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接起來。(3)轉(zhuǎn)化指的是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。在基因表達(dá)載體中，目的基因表達(dá)時(shí)，需要其啟動(dòng)子與RNA聚合酶結(jié)合，才能啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程。翻譯產(chǎn)生的蛋白質(zhì)可以用抗原抗體雜交法進(jìn)行檢測(cè)。(4)口服疫苗3次可以產(chǎn)生更多的記憶細(xì)胞，這樣免疫能力大大提升了。2(2016安徽安慶二模，40)將外源生長(zhǎng)激素基因?qū)刖d羊體內(nèi)，轉(zhuǎn)基因綿羊的生長(zhǎng)速度比一般綿羊提高30%，體型增大50%。回答下列問題：(1)外源生長(zhǎng)激素基因除可以從基因組文庫(kù)中獲取外，還可通過以下途徑合成：一是利用從供體動(dòng)物的_細(xì)胞中提取的mRNA，在_酶催化下合成；二是通過分析生長(zhǎng)激素_的序列推測(cè)基因的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而人工合成。這兩種途徑合成的生長(zhǎng)激素基因_(填“相同”或“不同”)，原因是_。(2)外源生長(zhǎng)激素基因?qū)刖d羊體內(nèi)并成功表達(dá)，其核心步驟是_。(3)轉(zhuǎn)基因綿羊胚胎的早期培養(yǎng)時(shí)添加血清的原因是_。為讓移植胚胎容易成活，應(yīng)對(duì)受體綿羊進(jìn)行_處理。【答案】(1)垂體逆轉(zhuǎn)錄氨基酸不同一種氨基酸可能不只由一種密碼子決定(密碼子的簡(jiǎn)并性)(答案合理即給分)(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建(3)血清中含有細(xì)胞分裂、分化所必需的生長(zhǎng)因子(答案合理即給分)同期發(fā)情3(2016湖南懷化二次質(zhì)檢，40)如圖為植物體細(xì)胞雜交過程示意圖，據(jù)圖回答：(1)步驟是去掉_，該步驟最常用的方法是_來處理。(2)步驟一般常用的化學(xué)試劑是_，目的是_。(3)在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過程中，運(yùn)用的技術(shù)手段是_ ，其中步驟相當(dāng)于_，步驟相當(dāng)于再分化。(4)植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得新的雜種植株。從理論上講，該雜種植株是可育的，這項(xiàng)研究對(duì)于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于_。【答案】(1)細(xì)胞壁使用纖維素酶和果膠酶(酶解法)(2)聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合(3)植物組織培養(yǎng)脫分化(4)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙【解析】(1)步驟是酶解法去壁的過程，利用酶的專一性，用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體A和B。(2)步驟是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過程，常用的化學(xué)試劑是聚乙二醇(PEG)。(3)圖中雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過程，利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其中為脫分化形成愈傷組織，相當(dāng)于再分化。(4)圖示體細(xì)胞雜交技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。4(2016安徽合肥質(zhì)檢二，40)現(xiàn)代生物工程技術(shù)推動(dòng)了免疫學(xué)和畜牧業(yè)的發(fā)展。(1)制備單克隆抗體需要借助動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)，其過程中與植物不同的方法是使用_誘導(dǎo)，融合細(xì)胞首先需要經(jīng)過_培養(yǎng)獲得雜交瘤細(xì)胞；還需進(jìn)行_化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次篩選，用專一抗體檢驗(yàn)呈陽(yáng)性才可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞，再進(jìn)行體內(nèi)或體外培養(yǎng)，大量制備單克隆抗體。(2)對(duì)大面積燒傷病人，借助_技術(shù)可獲取大量自身健康皮膚用于移植。培養(yǎng)的條件需要_、合適的營(yíng)養(yǎng)、適宜的溫度、通入含有95%空氣和5%CO2(維持培養(yǎng)液的pH)的混合氣體。(3)用細(xì)胞核移植技術(shù)繁育良種牛的培育過程需要進(jìn)行胚胎移植，移植前需要對(duì)受體牛進(jìn)行_技術(shù)處理，受體牛對(duì)外來胚胎基本不發(fā)生_，為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。【答案】(1)滅活的病毒選擇性克隆(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)無菌、無毒的環(huán)境(3)同期發(fā)情處理免疫排斥反應(yīng)5(2016山東單招模擬，10)江蘇某縣地處水鄉(xiāng)，畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的兩大支柱產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)總量不斷擴(kuò)張的同時(shí)，該縣堅(jiān)持在發(fā)展中解決環(huán)境問題，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了資源的最大化利用。請(qǐng)分析該縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(部分)示意圖，回答下面問題：(1)該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)從_開始，圖中屬于消費(fèi)者的生物有_。(2)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比，該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)更能凈化環(huán)境，主要原因是_。(3)該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為何能提高經(jīng)濟(jì)效益？_。(4)從生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性看，該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)比簡(jiǎn)單的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不易發(fā)生蟲害的原因是_。請(qǐng)說出兩種根據(jù)生物學(xué)原理防治害蟲的方法：_。【答案】(1)桑等生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能蠶、禽、畜(2)糞便等“廢棄物”被及時(shí)利用(3)實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級(jí)利用，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量；減少了化肥、農(nóng)藥的使用(降低農(nóng)業(yè)投入)(4)抵抗力穩(wěn)定性較高(營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力較強(qiáng))天敵防治、激素防治、種植轉(zhuǎn)基因抗蟲作物(任選兩種)6(2016安徽六安綜練六，40)紅細(xì)胞生成素(EPO)是人體內(nèi)促進(jìn)紅細(xì)胞生成的一種糖蛋白，可用于治療腎衰性貧血等疾病。目前臨床使用的是重組人紅細(xì)胞生成素(rhEPO)，其簡(jiǎn)易生成流程如圖所示。(1)圖中所指的物質(zhì)是_，所指的物質(zhì)是_，是_。(2)中的_是RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合部位，將導(dǎo)入中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞系(CHO)最常用的方法是_法。(3)對(duì)重組CHO細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)需要通入一定濃度二氧化碳的目的是_，通常在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的_以防止培養(yǎng)過程中的污染。【答案】(1)mRNArhEPO基因表達(dá)載體(2)啟動(dòng)子顯微注射(3)維持pH抗生素【解析】(1)由圖可知由可以逆轉(zhuǎn)錄成cDNA，所以是mRNA。是能表達(dá)的重組CHO細(xì)胞，所以應(yīng)是表達(dá)出人紅細(xì)胞生成素(rhEPO)，故是rhEPO。是基因表達(dá)載體，只有構(gòu)建好基因表達(dá)載體才能導(dǎo)入到受體細(xì)胞中。(2)RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合部位是啟動(dòng)子，導(dǎo)入到動(dòng)物細(xì)胞中的常用方法是顯微注射法。(3)動(dòng)物培養(yǎng)液中加入二氧化碳的目的是維持培養(yǎng)液的pH，通常還需要加入一定量的抗生素防止培養(yǎng)過程中的污染。7(2016河北石家莊一模，40)多不飽和脂肪酸需要從膳食中攝取，而不能被人體直接合成。科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因手段將6脂肪酸脫氫酶基因(FAT1)整合到肉牛基因組，以期提高肉牛體內(nèi)的多不飽和脂肪酸含量，促進(jìn)人類健康。請(qǐng)回答下列問題：(1)將6脂肪酸脫氫酶基因?qū)肴馀＜?xì)胞中常用的方法是_，在用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，需要的條件主要有擴(kuò)增緩沖液、模板DNA、4種原料、特定引物和_。(2)體外受精獲得受精卵時(shí)，將優(yōu)良公牛的精子收集后放在一定濃度的肝素溶液中進(jìn)行培養(yǎng)，其目的是_。(3)下列有關(guān)胚胎移植的敘述錯(cuò)誤的是()A應(yīng)選擇健康和具有正常繁殖能力的個(gè)體作為受體B只有供、受體生理狀態(tài)相同的，移入受體的胚胎才能被接受C胚胎收集中沖卵指的是從母體輸卵管中沖取卵子D受體牛對(duì)植入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)(4)胚胎移植前可選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的_(填胚胎發(fā)育時(shí)期)進(jìn)行的_，以實(shí)現(xiàn)同卵多胎。(5)該轉(zhuǎn)基因牛還可以用核移植的方法繁殖，用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為_。用于核移植的供體細(xì)胞一般都選擇10代以內(nèi)的細(xì)胞，目的是保持細(xì)胞正常的_。【答案】(1)顯微注射法Taq酶(或熱穩(wěn)定DNA聚合酶)(2)誘導(dǎo)精子獲能(3)C(4)桑椹胚或囊胚(二者答一即可)胚胎分割(或分割)(5)克隆動(dòng)物二倍體核型【解析】(1)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用顯微注射法；在用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，需要的條件主要有擴(kuò)增緩沖液、模板DNA、4種原料、特定引物和Taq酶(或熱穩(wěn)定DNA聚合酶)。(2)體外受精獲得受精卵時(shí)，將優(yōu)良公牛的精子收集后放在一定濃度的肝素溶液中進(jìn)行培養(yǎng)，其目的是誘導(dǎo)精子獲能。(3)應(yīng)選擇健康和具有正常繁殖能力的個(gè)體作為受體，選擇具有優(yōu)良特性的個(gè)體作為供體，A正確；只有供、受體生理狀態(tài)相同，移入受體的胚胎才能被接受，B正確；胚胎收集中沖卵指的是從母體輸卵管中沖取早期胚胎，C錯(cuò)誤；受體牛對(duì)植入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，D正確。故選C。(4)胚胎移植前可選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行胚胎分割(或分割)，以實(shí)現(xiàn)同卵多胎。(5)用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。10代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型，因此用于核移植的供體細(xì)胞一般都選擇10代以內(nèi)的細(xì)胞。8(2016湖南郴州三次質(zhì)檢，40)閱讀下面關(guān)于“利用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)人胰島素的方法”的專利摘要，請(qǐng)回答：本發(fā)明利用轉(zhuǎn)基因番茄作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)人胰島素，所用的人胰島素基因是根據(jù)植物“偏愛”的密碼子設(shè)計(jì)，通過人工合成若干DNA片段，拼接而成。將該基因置于CaMV35S啟動(dòng)子和果實(shí)專一性啟動(dòng)子2A12的驅(qū)動(dòng)之下通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)入番茄中，在番茄的果實(shí)中表達(dá)人胰島素。并且在胰島素COOH端加上KDEL內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留序列，避免胰島素在植物細(xì)胞中的降解。(1)根據(jù)上述專利摘要，本發(fā)明中所用的人胰島素基因是采用_方法獲得的，獲得的目的基因與人體細(xì)胞中胰島素基因的堿基序列_(填“相同”或“不同”)。(2)本發(fā)明中，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法是_，載體上的TDNA可以轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。(3)吃這種轉(zhuǎn)基因番茄能否治療人類的型糖尿病？_(填“能”或“不能”)。原因是_。(4)某公司始終秉承“綠色莊園、生態(tài)產(chǎn)業(yè)、健康生活”的發(fā)展理念，著力打造全產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代新概念農(nóng)業(yè)莊園。雇傭農(nóng)民種植轉(zhuǎn)