高考生物二轮复习8 生物科技练习

开躲市安祥阳光实验学校 专题8 现代生物科技专题

1.(全国Ⅰ卷)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以从基因文库中获得。基因文库包括

和

。

答案▶ 基因组文库 cDNA文库

2.(全国Ⅰ卷)生物体细胞内的DNA复制开始时,解开DNA双链的酶是 。在体外利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是 。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的 。

答案▶ 解旋酶 加热至90~95℃ 氢键

3.(全国Ⅱ卷)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有

(答出2点即可)。

答案▶

能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快

4.(全国Ⅱ卷)通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体,再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子,这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是 。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质,因此应含有植物激素、 和 等几类物质。

答案▶ 有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元素 糖

5.(全国Ⅱ卷)用脱毒苗进行繁殖,可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗,可以选取植物的 进行组织培养。 答案▶ 茎尖

6.(全国Ⅱ卷)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是

(用流程图表示)。

答案▶ 含目的基因的细胞愈伤组织小植株

7.(全国Ⅲ卷)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有 。

答案▶ 全能性(或形成完整植株所需的全部基因)

8.(全国Ⅲ卷)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,切取的组织块中要带有形成层,原因是 。

答案▶ 形成层容易诱导形成愈伤组织

9.(全国Ⅲ卷)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的 ,这种繁殖方式属于 繁殖。

答案▶ 遗传特性 无性

10.(海南卷)人的T细胞可以产生某种具有临床价值的蛋白质(Y),该蛋白质由一条多肽链组成。若要获得Y的基因,可从人的T细胞中提取 作为模板,在 催化下合成cDNA,再利用 技术在体外扩增获得大量Y的基因。

答案▶ mRNA 逆转录酶 PCR

11.(海南卷)将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。若要将人体的能稳定表达Y蛋白的基因插入农杆菌Ti质粒上的

中,得到含目的基因的重组Ti质粒,则可用农杆菌转化法将该基因导入某种植物的叶肉细胞中。若该叶肉细胞经培养、筛选等得到了能稳定表达Y蛋白的愈伤组织,则说明Y的基因已经 。

答案▶ T-DNA 整合到叶肉细胞染色体DNA上

12.(海南卷)天然的Y蛋白通常需要在低温条件下保存。假设将Y的第6位氨基酸甲改变为氨基酸乙可提高其热稳定性,若要根据蛋白质工程的原理对Y进行改造以提高其热稳定性,具体思路是 。

答案▶ 在基因中找到编码第6位氨基酸的位置,参照密码子表,将基因中原先编码氨基酸甲的碱基替换为编码氨基酸乙的碱基。

13.(教材P8内容改编)基因工程的操作步骤包括:目的基因的获取; ; ;目的基因的检测和鉴定。

答案▶ 构建基因表达载体 把目的基因导入受体细胞

14.(教材P11内容改编)基因工程中构建基因的表达载体,该表达载体包含的要素有 、 、 、 、 等。

答案▶ 目的基因 标记基因 启动子 终止子 复制原点

15.(教材P27内容改编)蛋白质工程需要从预期的蛋白质的功能出发,设计预期的蛋白质结构,推出相应的 ,找到相应的 。

答案▶ 氨基酸序列 脱氧核苷酸序列

16.(教材P33内容改编)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不会发生细胞的增殖和分化。 ( × )

17.(教材P36内容改编)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志。 (√) 18.(教材P44内容改编)制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胃蛋白酶处理。 ( × )

19.(教材P45内容改编)培养保留接触抑制的细胞,在培养瓶壁上可形成多层细胞。 ( × )

20.(教材P46内容改编)用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的培养细胞。 (√)

21.(教材P53内容改编)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(若仅考虑两两融合的情况)。 (√)

22.(教材P64内容改编)雄性动物刚刚排出的精子并不具有受精能力,必须获能后才具备受精能力。 (√)

23.(教材P65内容改编)透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。 (√)

24.(教材P67内容改编)内细胞团将来发育成胎膜和胎盘。 ( × )

25.(教材P77内容改编)在胚胎移植中,对供体母畜要进行超数排卵处理,对供、受体要进行同期发情处理。 (√)

26.(教材P79内容改编)在对囊胚进行分割时,要将滋养层细胞均等分割。 ( × )

27.(教材P80内容改编)胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点。 ( × )

28.(教材P112内容改编)根据协调与平衡原理,一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量。 (√)

一、基因工程 1.DNA重组技术的基本工具

(1)限制性核酸内切酶(简称:限制酶)

①来源:主要是从 原核 生物中分离纯化出来的。

②作用:识别特定的 核苷酸序列 并切开特定部位的两个核苷酸之间的

磷酸二酯键 。

③结果:产生 黏性末端 或平末端。

(2)DNA连接酶

①作用:将限制酶切割下来的DNA片段 拼接成新的DNA分子 。

②类型

常用

类型 E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶

来源 大肠杆菌

T4噬菌体

功能 只缝合

黏性末端

缝合 黏性末端和平末端

结果 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 磷酸二酯键

(3)载体

①种类: 质粒 、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

②质粒的特点{ 能自我复制有一个至多个 限制酶切割位点

有特殊的 标记基因

2.基因工程的基本操作过程

(1)目的基因的获取

①目的基因:主要是指 编码蛋白质 的基因。

②获取目的基因的方法 a.直接分离法:从自然界已有的物种中分离,如从基因组文库或 cDNA

文库中获取。

b.人工合成:基因小,核苷酸序列已知,可以通过 DNA合成仪 用化学方法直接人工合成;以RNA为模板,在 逆转录酶 的作用下人工合成。

③扩增目的基因:利用 PCR技术 扩增目的基因。

(2)基因表达载体的构建——基因工程的核心

基

因

表

达

载

体{ 目的基因复制原点:载体自我复制的起点启动子: RNA聚合酶 识别和结合的部位,驱动基因转录终止子:RNA聚合酶脱离部位,终止 转录

标记基因:鉴别受体细胞中是否含有 目的基因

(3)将目的基因导入受体细胞

生物

种类 植物 动物 微生物

常用

方法 农杆菌转化法 显微注射技术 钙离子转化法

受体

细胞 体细胞或

受精卵

受精卵

原核细胞

转化

过程 将目的基因插入到Ti质粒将含有目的基因的表达载体Ca2+处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子 的T-DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞染色体的DNA上→表达 提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物

(4)目的基因的检测与鉴定

3.蛋白质工程流程图

A. 转录 B. 翻译 C. 分子设计 D. 多肽链 E. 预期功能

二、细胞工程

(一)植物细胞工程

1.细胞的全能性

(1)含义:具有某种生物 全部遗传信息 的任何一个细胞,都具有 发育成完整生物体 的潜能。

(2)植物细胞全能性表达的条件:具有完整的细胞结构;处于 离体 状态;提供一定的 营养 、 激素 和其他适宜外界条件。

2.植物组织培养技术

(1)原理:植物细胞具有 全能性 。

(2)过程

3.植物体细胞杂交技术

(1)概念:将 不同种 的植物体细胞,在一定条件下融合成 杂种细胞 ,并把杂种细胞培育成 新的植物体 的技术。

(2)操作流程 ①过程a为去除 细胞壁 获得具有活力的原生质体,用到的酶是

纤维素酶 和 果胶酶 。

②过程b是原生质体的融合,其原理是 细胞膜具有一定的流动性 。人工诱导的方法有物理法,包括 离心 、 振动 、 电激 等;化学法一般用

聚乙二醇(PEG) 作为诱导剂来诱导细胞融合。

③过程c是原生质体融合后再生出 细胞壁 ,这是原生质体融合成功的标志。

④过程d是 植物组织培养 ,其原理是 植物细胞的全能性 。

(二)动物细胞工程

1.动物细胞培养

(1)原理: 细胞增殖 。

(2)培养条件

①无菌、无毒的环境:对培养液和所有培养用具进行无菌处理,添加 抗生素 ,定期更换培养液以清除 代谢产物 。

②营养:除正常的有机营养和无机营养外,通常需加入 血清 、 血浆

等一些天然成分。

③适宜的温度和pH。

④气体环境:95%空气加 5%CO2 的混合气体。

(3)动物细胞的培养过程

2.动物体细胞核移植技术和克隆动物

(1)原理:动物 体细胞核 具有全能性。

(2)过程: (3)结果: 产生新个体 。

三、胚胎工程

1.精子和卵子的发生

项目

精子的发生 卵子的发生

过程

过程

特点 ①MⅠ和MⅡ是

连续的 ,需变形;②两次分裂细胞质都均等分配 ①MⅠ和MⅡ是 不连续的 ,不需要变形;②只有MⅡ中的第一极体分裂为第二极体时细胞质均等分配,其余细胞质都不均等分配

结果 形成4个精子 形成1个卵子和3个极体

相

同

点 ①原始生殖细胞的增殖方式为 有丝分裂 ;

②原始生殖细胞产生成熟生殖细胞的方式为减数分裂;减数分裂过程中染色体复制一次,细胞分裂两次,子细胞中染色体数目减半

2.体内受精

(1)精子获能:刚刚排出的精子,不能立即与卵子受精,必须在 雌性动物生殖道 发生相应的生理变化后,才能获得受精能力。

(2)卵子的准备:卵子要在输卵管内进一步成熟,当达到 减数第二次分裂的中期 时,才具备与精子受精的能力。

(3)受精过程 (4)体外受精: 获能的精子

和培养成熟的卵子在 获能溶液 或专用的受精溶液中完成受精过程。

3.早期胚胎发育

卵裂{①细胞分裂方式: 有丝 分裂②细胞数量增多,胚胎总体积不增加或略有缩小

↓

桑椹胚 {①细胞数目为32个左右②细胞都具有全能性

↓

囊胚 {① 内细胞团 :发育为胎儿的各种组织② 滋养层细胞 :发育成胎膜和胎盘

↓

原肠胚 {①外胚层:由内细胞团表层的细胞形成②内胚层:由内细胞团下方的细胞形成

4.胚胎工程的应用及前景

(1)胚胎移植过程

(2)胚胎分割

①材料:发育良好、形态正常的 桑椹胚或囊胚 。