(新高考)高考生物二輪復(fù)習(xí)第1部分 專題突破 專題8 專題強(qiáng)化練(含解析)

專題強(qiáng)化練1．圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度(bp即堿基對)和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列?，F(xiàn)有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識別的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。請回答下列問題：(1)圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個堿基之間依次由________________________________連接。(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割圖1中的DNA片段，產(chǎn)生的末端是________末端，其產(chǎn)物長度為___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T—A堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對應(yīng)的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，產(chǎn)物中共有________種不同長度的DNA片段。(4)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進(jìn)行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是________。在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加________的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。經(jīng)檢測，部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達(dá)，其最可能的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖(2)平537bp、790bp、661bp(3)4(4)BamHⅠ抗生素B同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質(zhì)粒反向連接解析(1)一條脫氧核苷酸鏈中相鄰的兩個堿基之間是通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”相連的。(2)由SmaⅠ的識別序列和酶切位點(diǎn)可見，其切割后產(chǎn)生的是平末端，圖1中DNA片段有兩個SmaⅠ的識別序列，故切割后產(chǎn)生的產(chǎn)物長度為(534＋3)bp、(796－3－3)bp和(658＋3)bp三種。(3)圖示方框內(nèi)發(fā)生堿基對的替換后，形成的d基因失去了1個SmaⅠ的識別序列，故D基因、d基因用SmaⅠ完全切割后產(chǎn)物中除原有的3種長度的DNA片段外，還增加一種(534＋793)bp的DNA片段。(4)目的基因的兩端都有BamHⅠ的識別序列，質(zhì)粒的抗生素A抗性基因上也有BamHⅠ的識別序列，故應(yīng)選用的限制酶是BamHⅠ，此時抗生素B抗性基因作為標(biāo)記基因，故篩選時培養(yǎng)基中要添加抗生素B。若重組質(zhì)粒已導(dǎo)入了受體細(xì)胞卻不能表達(dá)，很可能是因?yàn)橛猛N限制酶切割后，目的基因兩端的末端和質(zhì)粒切割后的兩個末端都能互補(bǔ)，可能出現(xiàn)目的基因反向連接在質(zhì)粒上的情況。2．(2020·陜西省西安中學(xué)高三三模)家蠶細(xì)胞具有高效表達(dá)外源基因的能力。將人干擾素基因?qū)爰倚Q細(xì)胞并大規(guī)模培養(yǎng)，可以提取干擾素用于制藥。(1)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作前，需用________酶短時處理幼蠶組織，以便獲得單個細(xì)胞。(2)為使干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來自cDNA文庫的干擾素基因片段正確插入表達(dá)載體的______________和________之間。導(dǎo)入家蠶細(xì)胞后若要檢測干擾素基因在家蠶細(xì)胞中是否表達(dá)，可以采用的方法有______________________________。(3)培養(yǎng)家蠶細(xì)胞時，貼壁生長的細(xì)胞會產(chǎn)生接觸抑制。通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應(yīng)器中，這樣可以__________________________，增加培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量，也有利于空氣交換。(4)“?；~塘”生態(tài)系統(tǒng)能充分利用廢棄物中的能量，形成“無廢棄物農(nóng)業(yè)”，這主要是遵循生態(tài)工程的________________原理。同時，通過飼養(yǎng)家禽、家畜，栽培食用菌，提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入，使保護(hù)環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟(jì)相互協(xié)調(diào)，這又體現(xiàn)了生態(tài)工程的_______________原理。答案(1)胰蛋白(或膠原蛋白)(2)啟動子終止子分子雜交技術(shù)和抗原—抗體雜交技術(shù)(3)增大細(xì)胞貼壁生長的附著面積(4)物質(zhì)循環(huán)再生整體性解析(1)動物細(xì)胞培養(yǎng)時，需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織，以便獲得單個細(xì)胞。(2)基因表達(dá)載體包括啟動子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因等。啟動子位于目的基因的首端，終止子位于目的基因的尾端，故為使干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來自cDNA文庫的干擾素基因片段正確插入表達(dá)載體的啟動子和終止子之間；基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個步驟，要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄，可采用分子雜交技術(shù)，要檢測目的基因是否翻譯，可采用抗原—抗體雜交技術(shù)。3．(2020·山西省大同市四中高三模擬)利用基因工程生產(chǎn)胰島素有三種方法：一是將胰島素基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌細(xì)胞，進(jìn)行微生物培養(yǎng)，提取胰島素；二是將胰島素基因轉(zhuǎn)入小鼠等動物細(xì)胞，進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，提取胰島素；三是將胰島素基因轉(zhuǎn)入高等哺乳動物的受精卵中培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因動物并從其乳汁或尿液中提取胰島素。(1)三種方法中，哪種方法得到的胰島素需要進(jìn)一步加工和修飾以使其獲得生物活性？________________。(2)轉(zhuǎn)胰島素基因?？赏ㄟ^分泌乳汁來生產(chǎn)人胰島素，在轉(zhuǎn)入牛受精卵的基因表達(dá)載體中，人胰島素基因的首端必須含有________________。轉(zhuǎn)入目的基因的牛受精卵要在________________期取________________細(xì)胞進(jìn)行性別鑒定。為提高胚胎的利用效率，可以通過胚胎分割技術(shù)得到同卵雙犢，在分割時，應(yīng)將________________均等分割。(3)大腸桿菌和酵母菌均可作為生產(chǎn)胰島素的工程菌，該類工程菌的優(yōu)點(diǎn)是______________(至少答出兩點(diǎn))。(4)用基因工程生產(chǎn)的胰島素被注射到患者血液中容易被分解，使治療效果受到影響?？茖W(xué)工作者通過對傳統(tǒng)胰島素進(jìn)行改造，生產(chǎn)出不易被分解的高效胰島素，這屬于生物工程中________________的范疇。答案(1)方法一(2)乳腺蛋白基因的啟動子囊胚滋養(yǎng)層囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(3)單細(xì)胞生物、繁殖速度快、產(chǎn)物容易提取(任選兩點(diǎn))(4)蛋白質(zhì)工程解析(1)細(xì)菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，其生產(chǎn)的胰島素需在體外進(jìn)行加工修飾以獲得生物活性。(2)轉(zhuǎn)胰島素基因?？赏ㄟ^分泌乳汁來生產(chǎn)人胰島素，為使目的基因正常表達(dá)，人胰島素基因的首端必須含有乳腺蛋白基因的啟動子；進(jìn)行性別鑒定時，可選取發(fā)育到囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行鑒定；利用胚胎分割技術(shù)時，為保證子代的成活率和生長一致性，應(yīng)將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。(3)大腸桿菌和酵母菌均為單細(xì)胞生物，繁殖速度快，可快速獲得大量產(chǎn)物，且產(chǎn)物容易提取，故均可作為生產(chǎn)胰島素的工程菌。(4)對胰島素基因進(jìn)行修飾，生產(chǎn)出不易被分解的高效胰島素，這屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。4．近年來，生物工程運(yùn)用分子生物學(xué)的最新成就，發(fā)展出一系列的技術(shù)，可以為人類健康、生產(chǎn)、生活等提供服務(wù)。運(yùn)用所學(xué)知識回答下列問題：(1)科學(xué)家為了建立生產(chǎn)干擾素的乳腺生物反應(yīng)器，一般通過________技術(shù)導(dǎo)入哺乳動物的________中，然后再將它送入母體內(nèi)，最終發(fā)育成能生產(chǎn)干擾素的轉(zhuǎn)基因哺乳動物。(2)單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、________、可以大量制備等優(yōu)點(diǎn)。制備單克隆抗體有兩個重要的理論基礎(chǔ)：一是在動物免疫反應(yīng)的過程中每一個B淋巴細(xì)胞________________；二是小鼠骨髓瘤細(xì)胞能夠________________。(3)在胚胎工程中，通過對供體母羊注射____________，促使其超數(shù)排卵，從而獲得大量羊的卵母細(xì)胞。答案(1)顯微注射受精卵(2)靈敏度高只分泌一種特異性抗體無限增殖(3)促性腺激素5．根據(jù)資料回答下列問題：資料一PCR(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))三個基本反應(yīng)步驟是模板DNA在體外加熱至90～95℃時解旋成單鏈，溫度降至55℃左右，引物與模板單鏈按堿基互補(bǔ)配對的原則結(jié)合，再調(diào)至72℃左右時，DNA聚合酶沿5′→3′(磷酸到五碳糖)的方向延伸引物合成互補(bǔ)鏈。三個步驟完成一次稱為一個循環(huán)。資料二圖甲顯示了目的基因及其上的限制酶切點(diǎn)，A、B、C、D是四種單鏈DNA片段；圖乙是質(zhì)粒(顯示限制酶切點(diǎn)和標(biāo)記基因)，一般來說，為了使切割后的目的基因與載體結(jié)合，往往使用兩種限制酶，同時還要破壞載體上的一個標(biāo)記基因。(1)若利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，由圖甲可知，A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應(yīng)選取________作為引物。該DNA分子在PCR擴(kuò)增儀中經(jīng)過4次循環(huán)后會產(chǎn)生DNA片段共________個。(2)為了提高目的基因和質(zhì)粒的重組成功率，同時有利于受體細(xì)胞的篩選，應(yīng)該選擇的限制酶是______________________。如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ對質(zhì)粒進(jìn)行切割，假設(shè)同時只有任意兩個位點(diǎn)被切割且每次機(jī)會相等，則形成的含有完整抗四環(huán)素基因的DNA片段有______________種。(3)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法是________________。(4)下列對基因組文庫的描述，不正確的是________(填字母)。A．含有某種生物的全部基因B．基因中含有啟動子和內(nèi)含子C．文庫的基因是通過受體菌承載的D．文庫中的全部基因可以在物種間交流答案(1)B和C16(2)PstⅠ和EcoRⅠ1(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(4)D解析(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時，DNA復(fù)制需要引物，當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對結(jié)合后，DNA合成總是從子鏈的5′端向3′端延伸，DNA聚合酶就能從引物的3′端開始延伸DNA鏈，因此應(yīng)選用B、C單鏈DNA片段作為引物。該DNA分子在PCR儀中經(jīng)過4次循環(huán)后會產(chǎn)生DNA片段共24＝16(個)。(2)為了提高目的基因和質(zhì)粒的重組成功率，同時有利于受體細(xì)胞的篩選，一般選用雙酶切法，且選用的限制酶不能破壞目的基因，若選用限制酶EcoRⅠ和HindⅢ，則載體上的兩個標(biāo)記基因都會被破壞，因此應(yīng)該選用的限制酶是PstⅠ和EcoRⅠ。如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ對質(zhì)粒進(jìn)行切割，假設(shè)同時只有任意兩個位點(diǎn)被切割且每次機(jī)會相等，則只有PstⅠ和EcoRⅠ切割后會形成含有完整抗四環(huán)素基因的DNA片段。(3)常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞。(4)基因組文庫就是把某種生物基因組的全部遺傳信息通過載體儲存在一個受體菌群體中；基因組文庫含有某種生物的全部基因，基因中含有啟動子和內(nèi)含子，只有部分基因可以在物種間交流。6．(2020·廣東省惠州市高三調(diào)研)人體移植器官短缺是一個世界性難題。但隨著生物技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸有了新的解決思路：Ⅰ.尋求可替代器官剔除豬的某些基因，用豬的器官作為供體。目前科學(xué)家借助CPISPR－Cas9基因編輯技術(shù)能夠剔除豬的某些相關(guān)基因，如圖為Cas9蛋白依據(jù)sgRNA片段切割DNA示意圖(不同的sgRNA可以識別不同的DNA序列)，請回答下列問題：(1)DNA重組技術(shù)主要用到的工具酶包括DNA連接酶和____________________，圖中充當(dāng)該酶的物質(zhì)是____________________。(2)Cas9－sgRNA復(fù)合體能夠精準(zhǔn)識別某核苷酸序列的原因可能是___________________。Ⅱ.自體器官培養(yǎng)大體思路是：將病人的體細(xì)胞核放入去核的卵母細(xì)胞中，讓重組細(xì)胞發(fā)育為早期胚胎，利用胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為特定的器官。(3)胚胎干細(xì)胞的功能特點(diǎn)為________________。(4)該過程的核心技術(shù)是__________________，該過程依據(jù)的原理是__________________。這種方法獲得的器官移植時不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這是因?yàn)開_______________________________________________________________________________________________。答案(1)限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)Cas9－sgRNA復(fù)合體(2)sgRNA(是單鏈)可與特定(靶)核苷酸序列堿基互補(bǔ)配對(3)具有(發(fā)育的)全能性(4)(動物體細(xì)胞)核移植技術(shù)動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性該器官的遺傳物質(zhì)與原機(jī)體基本相同，進(jìn)入機(jī)體后，不會成為抗原，不會發(fā)生免疫排斥7．長江的水體污染主要是由于流入長江的次級河流在流經(jīng)城鎮(zhèn)時，城鎮(zhèn)中的生活污水、工業(yè)廢水大量排入而造成的。某小組利用人工浮床技術(shù)對次級河流中的水質(zhì)進(jìn)行凈化分析，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中植物的作用是______________。該植物采收后，可干燥處理用來提取______________等金屬。(2)此案例屬于______________生態(tài)工程的實(shí)例，它遵循的生態(tài)工程原理是________________________________(寫出一個即可)。(3)該小組利用人工浮床開展了“茭白和菖蒲對生活污水凈化效果”的研究，你認(rèn)為該研究所用的實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)至少設(shè)置______組，應(yīng)采取的處理措施是________________________________________________________________________________________________。(4)為了避免實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為每個實(shí)驗(yàn)裝置中的植物株數(shù)應(yīng)________________。(5)該工程能有效防止“水華”發(fā)生，提高水體的透明度。其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)吸收水中的化學(xué)元素銅、鋅、汞(2)城市環(huán)境協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理等(3)4一組只栽茭白，一組只栽菖蒲，一組混栽等量的茭白和菖蒲，一組不栽植物(4)相等且盡量多(5)一方面浮床植物在生長過程中能利用水中的氮、磷污染物，減少藻類生長所需的無機(jī)鹽；另一方面又能通過遮光作用來抑制水體中藻類的生長繁殖解析(1)浮床植物在生長過程中能利用水中的氮、磷污染物，吸收水中的金屬離子，因此將該植物干燥處理后可用來提取銅、鋅、汞等金屬。(2)人類對城市生活污水的治理應(yīng)用了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理等。(3)根據(jù)對照原則，應(yīng)至少設(shè)置4組裝置，一組只栽茭白，一組只栽菖蒲，一組混栽等量的茭白和菖蒲，一組不栽植物作空白對照。(4)為了避免實(shí)驗(yàn)誤差，每個實(shí)驗(yàn)裝置中的植物株數(shù)應(yīng)相等且盡量多。(5)提高水體的透明度，即抑制水中藻類的生長，可從減少水中礦質(zhì)元素含量和減弱藻類植物的光合作用兩方面考慮。8．(2020·湖北省高三調(diào)研)隨著人們生活質(zhì)量的提高，餐飲含油脂廢水的排放量大量增加，合理處置油脂廢水也成為新的課題。已知芽孢桿菌中有多種分解油脂產(chǎn)酸的菌種，科研人員欲采用下列流程篩選出能高效分解油脂的微生物：菌種取樣→分離培養(yǎng)→菌株的篩選→形態(tài)特征觀察和生理生化反應(yīng)鑒定回答下列問題：(1)選取飯店附近排污渠的含油脂廢水作為樣本，采樣約10g，立即裝于試管內(nèi)，此試管使用前需要經(jīng)過________處理。(2)樣品分離培養(yǎng)前，一般需要將菌液進(jìn)行________處理，然后吸取0.2mL菌液涂布到營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基平板上，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)24h，記錄菌落總數(shù)。將分離出的菌株按照菌落________________________等表觀特征初步分類。(3)上述步驟篩選出的菌株分別接種到含“花生油”的瓊脂培養(yǎng)基平板上，37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h，篩選出油脂降解菌，培養(yǎng)基中“花生油”為菌種繁殖提供______________。在該培養(yǎng)基中還需要加入中性紅染料(中性紅為脂溶性染料，遇酸為紅色，遇堿為黃色)，挑選菌株要挑選顯______________降解圈的菌株，并且選顏色較________(填“深”或“淺”)的為宜。(4)實(shí)際操作中，由于油脂易聚集成液滴，常在培養(yǎng)基中加入2～3滴乳化劑使油脂分散均勻，鑒定效果更好，試分析原因：____________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)滅菌(2)稀釋形狀、大小、隆起程度和顏色(3)碳源和能源紅色深(4)油脂乳化后均勻分散在培養(yǎng)基表面，分解油脂的微生物產(chǎn)生的降解圈更為明顯，便于快速分離和鑒定解析(1)微生物實(shí)驗(yàn)需要無菌操作，所以試管使用前需要經(jīng)過滅菌處理。(2)菌液一般需要先經(jīng)過稀釋處理，再進(jìn)行涂布。不同微生物菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色不同，所以可以根據(jù)菌落的特征初步分類。(3)花生油的主要成分是脂肪，所以為菌種提供碳源和能源。脂肪可以被分解為甘油和脂肪酸，使培養(yǎng)基呈酸性，所以選擇紅色降解圈的菌株，并且顏色較深的脂肪酸含量越高，說明分解能力越強(qiáng)。9．生物降解法是常用的降解農(nóng)藥的方法，某研究小組為分離出能降解敵敵畏(一種有毒的有機(jī)農(nóng)藥)的某些細(xì)菌進(jìn)行了以下相關(guān)操作?；卮鹣铝袉栴}：(1)分離原理：土壤中的某些細(xì)菌能合成_____________________________________，這種物質(zhì)在把敵敵畏分解成無機(jī)物過程中發(fā)揮重要作用。(2)實(shí)驗(yàn)流程：①從富含敵敵畏的環(huán)境中采集土樣配制成土壤菌液。從稀釋10倍的菌液中取1mL菌液，加入______________，獲得稀釋102倍的懸液，如此操作直到稀釋103倍。②配制以________為唯一碳源的培養(yǎng)基并滅菌，之后倒平板，待平板冷卻凝固后需將其倒置，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③用______________法接種細(xì)菌，該方法能成功統(tǒng)計菌落數(shù)目的關(guān)鍵是選擇恰當(dāng)?shù)腳_______。統(tǒng)計的菌落數(shù)通常比細(xì)菌實(shí)際數(shù)目低的原因是_________________________________________________________________________________________________________。答案(1)(分解敵敵畏的)酶(2)①9mL無菌水②敵敵畏防止皿蓋上凝結(jié)的水珠落入培養(yǎng)基造成污染③稀釋涂布平板稀釋度當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落10．(2020·黑龍江省高三二模)農(nóng)村中制作泡菜時，通常將新鮮的蔬菜經(jīng)整理、清潔后，放入徹底清洗并用白酒擦拭過的泡菜壇中，泡菜壇一般是兩頭小中間大的陶器，壇口有壇沿，凡有裂縫的菜壇不能用。然后加入鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水”，密封后置于陰涼處，最適環(huán)境溫度為28～32℃。有時制作的泡菜會“咸而不酸”或“酸而不咸”，前者是用鹽過多，后者用鹽過少?；卮鹣铝袉栴}：(1)用白酒擦拭泡菜壇的目的是____________________________________________。(2)菜壇密封的原因是__________________________________________________。若菜壇有裂縫，可能會出現(xiàn)的結(jié)果是______________________________________________________________________________________________________________