还剩16页未读，
继续阅读
所属成套资源：全套2024届人教版高考生物一轮复习作业含答案
成套系列资料，整套一键下载
2024届人教版高考生物一轮复习细胞工程、胚胎工程及生态工程 作业含答案
展开
这是一份2024届人教版高考生物一轮复习细胞工程、胚胎工程及生态工程 作业含答案，共19页。
专题24 细胞工程、胚胎工程及生态工程
五年高考
考点1 细胞工程
1.(2020全国Ⅰ,38,15分)为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题:
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是 。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤: 。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于 ,使用该培养基进行细胞培养的结果是 。图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是 。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有 (答出2点即可)。
答案 (1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞 (2)取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液 (3)选择培养基 只有杂交瘤细胞能够生存 抗原与抗体的反应具有特异性 (4)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖;将杂交瘤细胞在体外培养
2.(2019全国Ⅱ,38,15分)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。
(1)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)。
(2)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(如图所示),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。
(3)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。
(4)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 (1)能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快
(2)有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元素 糖
(3)茎尖
(4)含目的基因的细胞愈伤组织小植株
3.(2019全国Ⅲ,38,15分)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题。
(1)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 。
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是 。
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是 。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的 过程,最终可形成试管苗。
(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是 。
(5)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 (1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因) (2)形成层容易诱导形成愈伤组织 (3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 分化(或答:再分化) (4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用 (5)遗传特性 无性
4.(2023新课标,35,12分)根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系,根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成,根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌,某研究小组做了如下实验:从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌;选取该植物的茎尖为材料,通过组织培养获得试管苗(生根试管苗);在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。
(1)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养,可以获得纯培养物,此实验中的纯培养物是 。
(2)取豆科植物的茎尖作为外植体,通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是:外植体愈伤组织试管苗。其中①表示的过程是 ,②表示的过程是 。由外植体最终获得完整的植株,这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指 。
(3)研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料,研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力,其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组,甲组中滴加根瘤菌菌液,让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入 的培养液中培养,观察两组试管苗的生长状况,若甲组的生长状况好于乙组,则说明 。
(4)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌,可通过发酵工程获得大量根瘤菌,用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料,在农业生产中使用微生物肥料的作用是 (答出2点即可)。
答案 (1)根瘤菌 (2)脱分化 再分化 细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能 (3)不含氮 根瘤菌具有固氮能力 (4)增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植物生长
5.(2021重庆,26,15分)为了研究PDCD4基因对小鼠子宫内膜基质细胞凋亡的影响,进行了相关实验。
(1)取小鼠子宫时,为避免细菌污染,手术器具应进行 处理;子宫取出剪碎后,用 处理一定时间,可获得分散的子宫内膜组织细胞,再分离获得基质细胞用于培养。
(2)培养基中营养物质应有 (填写两种);培养箱中CO2浓度为5%,其主要作用是 。
(3)在含PDCD4基因的表达载体中,启动子的作用是 。为了证明PDCD4基因对基质细胞凋亡的作用,以含PDCD4基因的表达载体和基质细胞的混合培养为实验组,还应设立两个对照组,分别为 。经检测,实验组中PDCD4表达水平和细胞凋亡率显著高于对照组,说明该基因对基质细胞凋亡具有 (填“抑制”或“促进”)作用。
答案 (1)灭菌 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 (2)无机盐、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生长因子、血清 维持培养液的pH (3)RNA聚合酶的识别和结合位点,驱动转录出相应的mRNA 基质细胞悬浮液、空载体和基质细胞的混合培养液 促进
考点2 胚胎工程与生态工程
1.(2022全国甲,38,15分)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊,为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代,该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。
(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液,精液保存的方法是 。在体外受精前要对精子进行获能处理,其原因是 ;精子体外获能可采用化学诱导法,诱导精子获能的药物是 (答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞,因为卵母细胞达到 时才具备与精子受精的能力。
(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行,该培养液的成分除无机盐、激素、血清外,还含的营养成分有 (答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。
(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作,以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是 。
答案 (1)低温冷冻保存(-196 ℃液氮中保存) 精子不能直接与卵子受精,必须经获能处理后才能获得受精能力 肝素、钙离子载体A23187 MⅡ中期 (2)有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸 (3)对非繁殖期受体母羊注射雌激素使其发情;取保存的囊胚,用分割针处理获得滋养层细胞,对其进行DNA分析性别鉴定,获得状态良好的雄性囊胚;将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内
2.(2020全国Ⅱ,38,15分)植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题:
(1)在植树造林时,一般认为,全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比,按照种植一种植物方式所构建的生态系统,其抵抗力稳定性 。抵抗力稳定性的含义是 。
(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式,其做法是收集有机物质,包括人畜粪便、枯枝落叶等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,再施用到农田中。施用有机肥料的优点是 (答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中,微生物起到了重要作用,这些微生物属于生态系统组分中的 。
(3)在污水净化过程中,除发挥污水处理厂的作用外,若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,请提供一个方案: 。
答案 (1)低 生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力 (2)改善了土壤结构;培育了土壤微生物;实现了土壤养分的循环利用 分解者 (3)种植能吸收这些金属元素的水生植物,再从植物中回收金属
3.(2020全国Ⅲ,38,15分)W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。
回答下列问题:
(1)步骤①中需要使用的工具酶有 。步骤②和③所代表的操作分别是 和 。步骤④称为 。
(2)与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的 (答出2点即可)的限制。
(3)一般来说,在同一动物个体中,乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息 (填“相同”或“不同”),原因是 。
(4)从上述流程可知,制备生物反应器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技术有 (答出2点即可)。
答案 (1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶 显微注射 体外培养 胚胎移植 (2)性别、年龄 (3)相同 两种上皮细胞都是体细胞,且来源于同一个受精卵 (4)体外受精、胚胎移植
三年模拟
A组
非选择题
1.(2023四川大数据一监,38)如图是科学家利用滩涂野耐盐大豆和普通高产大豆(不具有耐盐特性)进行体细胞杂交,培育“耐盐—高产大豆”新品种的过程,请回答下列问题:
(1)图中①过程使用了 酶去除细胞壁,获得植物原生质体。
(2)过程②一般用 作为化学诱导剂,使两种细胞的原生质体融合。若过程②形成的细胞均为2个细胞融合而来,则经过该过程后,产生的融合细胞最多有 种。
(3)图中④⑤过程运用的技术是 ,体现出植物细胞具有全能性,其中步骤⑤是 过程。
(4)科学家在甲瓶的培养基中加入了0.6%的NaCl,发现仅有部分细胞转变为愈伤组织,未转变为愈伤组织的细胞是 (填“滩涂野耐盐大豆细胞”“普通高产大豆细胞”或“杂种细胞”)。
(5)上述体细胞杂交方法克服了滩涂野耐盐大豆和普通高产大豆远缘杂交的障碍。除了上述办法,还可以采用其他思路获得“耐盐—高产大豆”新品种,请简要列举一种思路: 。
答案 (1)纤维素酶和果胶 (2)聚乙二醇(或PEG) 3(或三) (3)植物组织培养 再分化 (4)普通高产大豆细胞 (5)提取普通高产大豆的高产基因,转入滩涂野耐盐大豆中培育“耐盐—高产大豆”品种(或提取滩涂野耐盐大豆的耐盐基因,转入普通高产大豆中)
2.(2023陕西西安新城区二模,38)杂草会危害农业生产,人为除草费工费时,除草剂的应用可大量减轻人们的劳作,但除草剂在杀死杂草的同时也会使植物受到损伤。利用基因工程技术,将草甘膦(除草剂)抗性基因转入玉米基因组中,培育出抗除草剂玉米可解决此项难题。如图是培育抗除草剂玉米的流程图,GUS基因表达的产物经染色可由无色变为蓝色。回答下列问题:
(1)采用Ti质粒转运草甘膦抗性基因的原因是 。①过程用到的酶为 。②过程用Ca2+处理农杆菌细胞,使细胞处于一种 的生理状态,然后与重组质粒混合,完成转化作用。
(2)在培育抗除草剂玉米的过程中存在两次筛选,第一次筛选利用 ,筛选得到含基因表达载体的农杆菌;第二次筛选若利用GUS基因的表达产物对细胞进行鉴定,目的是获得 。
(3)图中脱分化需要在 等条件的诱导下进行,由愈伤组织到植株的再分化过程中,先诱导 (填“生根”或“生芽”),再诱导 (填“生根”或“生芽”),并且此过程每日需要给予适当时间和强度的光照。
答案 (1)Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞的染色体DNA上 限制酶和DNA连接酶 能吸收周围环境中DNA分子 (2)含潮霉素的培养基 含有草甘膦抗性基因的愈伤组织(玉米细胞) (3)一定激素和营养 生芽 生根
3.(2023陕西西安阎良一调,38)为培育具有市场竞争力的无籽柑橘,研究者设计如下流程。
请回答下列问题:
(1)花药离体培养可用于单倍体育种,该育种方法的优点是 。
(2)①过程常利用的酶是 。形成的原生质体不能放在清水中,原因是 。
(3)②过程常用方法有物理法和化学法,物理法包括 (答2点即可),化学法一般是用 作为诱导剂来诱导细胞融合。
(4)③过程通常包含脱分化和再分化过程,脱分化是指 。
答案 (1)明显缩短育种年限 (2)纤维素酶和果胶酶 原生质体在清水中会吸水涨破 (3)离心、振动、电激等 聚乙二醇(PEG) (4)已分化的细胞经诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程
4.(2022四川大数据精准教学联盟一检,38)如图是以某种优良品种奶牛作为供体、本地奶牛作为受体,培育良种奶牛的操作流程示意图,图中①②表示某个操作过程。研究人员在进行操作②前,使用SRY—PCR胚胎性别鉴定技术可控制犊牛的性别,对畜牧生产具有重要意义。回答下列问题:
(1)图中操作①是 ,冲卵是指 。
(2)图中操作②是 。在此操作前需对胚胎进行质量检查,所选择的胚胎应培养发育到 阶段。
(3)对供体母牛和受体母牛进行同期发情处理后,常用促性腺激素而不用雌激素对供体母牛进行超数排卵处理,原因是 。
(4)SRY—PCR胚胎性别鉴定技术的基本程序:先从胚胎中取若干细胞并提取DNA,然后用Y染色体上的性别决定基因(SRY基因)的一段碱基作引物,用胚胎细胞中的DNA为模板进行PCR扩增,最后用SRY特异性探针对扩增产物进行检测。
上述使用SRY特异性探针对扩增产物进行检测,依据的原理是 ;若上述检测结果为 (填“阳性”或“阴性”),表明胚胎细胞中含SRY基因,则 (填“能”或“不能”)将该胚胎移植到受体母牛子宫内。
答案 (1)发情配种或人工授精 把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来 (2)胚胎移植 桑椹胚或囊胚 (3)促性腺激素能够促进性腺发育,并促进排卵,而雌激素对下丘脑和垂体具有负反馈调节作用,过量的雌激素会导致性腺萎缩 (4)DNA分子遵循碱基互补配对原则 阳性 不能
5.(2023河南名校一模,38改编)制取单克隆抗体部分过程如图。回答下列问题:
(1)图中a操作是指向小鼠体内注射 ,之后一般从该小鼠的 中提取淋巴细胞,并在体外让淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。与诱导植物原生质体融合相比,诱导这两种细胞融合的特有方法是 。
(2)诱导融合后至少要经过两次筛选,图中的筛选1是指利用 将 细胞筛选出来;筛选2是利用 的原理将 细胞筛选出来,这类细胞具有 的特点,可直接用于生产单克隆抗体。
(3)利用筛选出的符合要求的细胞生产单克隆抗体时,既可以将细胞注入小鼠腹腔内进行生产,也可以在体外生产,两种方式相比,后者的优缺点分别有哪些? 。
答案 (1)抗原 脾脏 用灭活的病毒诱导 (2)选择培养基 杂交瘤 抗原—抗体杂交 能产生特定抗体的杂交瘤 既能产生特定的抗体,又能无限增殖 (3)体外培养的优点是可大量生产单克隆抗体,且纯度高,其缺点是培养条件不易控制,生产成本相对较高
6.(2023陕西宝鸡一模,38)云南抚仙湖是珠江源头与西南生态安全的重要屏障。由于矿山开采、高坡耕种、挖塘养鱼等活动,近年湖区出现植被覆盖率下降,磷矿污染及水土流失严重,湿地过滤功能降低等问题。2017年,抚仙湖流域生态保护修复工程启动,经优化布局,采取搬迁关停污染企业、修山扩林、水污染防控等措施,最终扭转了生态系统退化的趋势,实现了绿色高质量发展。该工程入选2021年《基于自然的解决方案中国实践典型案例》。回答下列问题:
(1)生态修复是在 学原理指导下,以 修复为基础,结合物理修复、化学修复以及工程技术措施,通过优化组合,达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。
(2)云南抚仙湖生态修复工程应用了生态工程的 原理(至少填2个),通过一系列措施的实施,实现了生态效益和经济效益的双赢。
(3)湿地被誉为地球的“肾脏”,具有蓄洪防旱,调节气候,控制土壤侵蚀等作用,体现了生物的 价值。湿地生态恢复工程除采用工程和生物措施相结合的方法,还应在湿地的周围建立 ,使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
(4)矿区生态恢复工程关键在于 。对城市环境的治理一方面要进行城市生态分区,合理分布工业区、居住区、生态绿地等;另一方面要推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺,采取多种手段进行废弃物的 。
答案 (1)生态 生物 (2)整体性原理、协调与平衡原理、物种多样性(填2个即可) (3)间接 缓冲带 (4)恢复植被 资源化利用
7.(2022陕西渭南二模,38)在我国北方地区,由于冬天气温很低,会产生农作物不能生长,家畜生长缓慢甚至停止,沼气池不能正常产气等一系列生产、生活问题。为解决上述问题,有关专家设计了如图所示“四位一体”的农业生态工程,“四位一体”(沼气池—猪禽舍—厕所—日光温室)生态农业是我国北方典型的生态农业模式,请据图分析回答下列问题:
(1)在该生态农业模式中,在充分利用能量,减少环境污染的同时,通过种植大棚蔬菜,喂养家畜,发展沼气工程,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,遵循了生态学的 原理。
(2)与传统的工程相比,生态工程是一类 的工程体系。
(3)生态系统的“基石”是 ,沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物,其生态学作用主要是 。
(4)图中最终形成的沼液用于蔬菜的生产主要符合 原理。沼液作为一种有机肥,与直接施用化肥相比,优点是 (答出两点即可)。
(5)与普通的农业生态系统相比,“四位一体”生态农业具有更大的产出投入比的原因主要是 。
答案 (1)整体性 (2)少消耗、多效益、可持续 (3)生产者 将动植物遗体残骸、动物的排遗物分解成无机物,产生沼气 (4)物质循环再生 有利于增加土壤微生物类群、改善土壤性质、为植物提供CO2、降低环境污染等 (5)秸秆、人畜粪便中的能量被多级利用
B组
非选择题
1.(2023四川成都模拟预测,38)图为利用转基因技术培育抗烟草花叶病毒烟草的基本流程,请回答:
(1)图中将重组Ti质粒导入受体细胞中的方法是 ,图中培育抗烟草花叶病毒烟草的过程中,可将目的基因整合到烟草细胞的 上,最后可以在烟草细胞中稳定存在或表达。
(2)在实际操作中,我们需要将目的基因插入 的T-DNA中以形成重组Ti质粒。图中的愈伤组织 (填“有”或“无”)细胞全能性,最后得到的再生植株 对烟草花叶病毒具有抗性,原因是 。
(3)将离体的烟草芽体切块作为外植体,经离体培养获得再生植株的技术称为 。该过程中需要加入的植物激素是 ,以诱导离体的芽体形成愈伤组织,进而形成植物体。
答案 (1)农杆菌转化法 染色体DNA (2)Ti质粒 有 不一定 抗烟草花叶病毒基因在再生植株中不一定正常表达 (3)植物组织培养 生长素和细胞分裂素
2.(2022四川贵州广西云南八校联考,38)植物体细胞杂交时两种植物细胞融合后会导致一方的染色体被排出,若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如图所示。请回答下列问题:
(1)①过程可使用 酶获得具有活力的原生质体,③过程常用 (化学方法)诱导原生质体融合,这一过程与细胞膜的流动性有关。
(2)普通小麦与中间偃麦草之间存在 。所得的杂种植株不完全具有两种原生质体的全部遗传基因,原因可能是 。
(3)②过程发生的变异类型为 ,其目的是 。
(4)④过程杂种植株可通过 来筛选耐盐小麦植株。
答案 (1)纤维素酶和果胶 PEG (2)生殖隔离(或杂交不亲和) 融合前染色体没有发生断裂,导致中间偃麦草染色体被排出或细胞分裂过程中部分染色体片段不能复制,因而不能传递给子细胞 (3)染色体结构变异 使中间偃麦草的染色体断裂,并进一步整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中 (4)在盐碱地种植
3.(2023安徽合肥一模,38)北方白犀牛曾经广泛分布于非洲,但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失,它们的个体数量不断减少。2018年3月,世界上最后一头雄性北方白犀牛去世,该物种仅剩下两头雌性。在此之前,研究人员已设法保存了北方白犀牛的精子。回答下列问题:
(1)若通过胚胎工程对北方白犀牛进行繁殖,则操作步骤应为对仅存的两头雌性个体注射 进行超数排卵处理→体外受精→早期胚胎培养→ +是否妊娠检查→产生北方白犀牛后代。
(2)早期胚胎能够在受体体内存活的生理基础是 。为了提高胚胎利用率,可以对早期胚胎进行胚胎分割,进行此操作时应选择的对象是 ,对囊胚期的胚胎进行分割时,要特别注意对 ,以免影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。
(3)保护北方白犀牛的最根本措施是借助生态工程手段使白犀牛被破坏的生态环境得到恢复,生态工程遵循的基本原理有物质循环再生原理、 (至少答出2点)。除了上述建立精子库外,保护生物多样性的措施还有 (答出1点即可)。
答案 (1)促性腺激素 胚胎移植 (2)受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 发育良好的、形态正常的桑椹胚或囊胚 内细胞团均等分割 (3)协调与平衡原理、系统学和工程学原理、物种多样性原理、整体性原理(答出其中2点即可) 建立自然保护区(答案合理即可)
4.(2023河南五市一模,38)现代生物工程技术推动了医药学、免疫学的发展,同时促进了新兴农业的发展。依据现代生物工程技术的相关知识和原理,请回答下列问题:
(1)试管婴儿技术是体外受精技术、早期胚胎培养和 技术等人工助孕技术的俗称。通常情况下,医生会为受孕者移植1~3枚胚胎以提高受孕率,往往是借助于胚胎分割技术得到多个胚胎。在胚胎分割操作过程需要特别注意的问题是将 均等分割。
(2)人体器官移植面临的主要问题之一是免疫排斥。目前临床上提高器官移植成活率的主要措施是使用 ,如类固醇、环孢霉素A等,这些药物可使免疫系统中的 淋巴细胞增殖受阻。
(3)单克隆抗体制备融合体系中除含有杂交瘤细胞外,还有未融合细胞以及 。其中出现多种细胞类型的原因是 。
(4)基因工程中的目的基因,主要是指 ,如人类胰岛素基因等。也可以是一些 。
(5)植物组织培养过程中出现突变体的概率增大,原因是 。该过程中,我们通过控制培养基中 的比例来控制植物根和芽的分化。
答案 (1)胚胎移植 内细胞团 (2)免疫抑制剂 T (3)B淋巴细胞相互融合成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 融合是随机的,且融合率达不到100% (4)编码蛋白质的基因 具有调控作用的因子 (5)培养过程中细胞一直处于不断的分生状态,容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变 生长素与细胞分裂素
5.(2022河南十所名校五模,38)动物细胞工程常用的技术有动物细胞培养、核移植、细胞融合等,其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。请回答相关问题:
(1)动物细胞培养的原理是 ;动物细胞培养所使用的是液体培养基(即培养液),其原因是 ;在动物细胞培养过程中,随着细胞数量不断增多,会出现 现象。
(2)在动物细胞培养过程中,为防止杂菌污染,应采取的具体措施有 、 ;培养过程中定期更换培养液的目的是 。
(3)在克隆动物培育过程中使用的动物细胞工程技术有 ;哺乳动物利用胚胎细胞核移植较体细胞核移植更易成功,原因是 。
答案 (1)细胞增殖 与动物细胞生活的液体环境相近,有利于动物细胞进行物质交换(或吸收营养物质和排出代谢废物) 细胞贴壁和接触抑制 (2)对培养液和所有培养用具进行无菌处理 在培养液中添加一定量的抗生素 清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害 (3)动物细胞培养和核移植 动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易
6.(2023四川成都二模,37)研究人员利用基因敲除技术将猪的肌生成抑制蛋白基因敲除,从而得到了高骨骼肌含量的克隆猪。回答下列问题:
(1)基因敲除技术是通过同源重组将外源基因定点整合到靶细胞基因组上某一确定的位点,以定点修饰改造染色体上某一基因。相对传统的转基因技术,该基因敲除技术的最大优点是 。要实现敲除肌生成抑制蛋白基因的目的,首先要构建替换型打靶载体,该过程中需要的工具酶有 。
(2)将替换型打靶载体通过显微注射法导入猪胚胎干细胞,胚胎干细胞是从着床前胚胎分离出的 细胞。培养猪胚胎干细胞时,首先要在培养皿底部制备一层细胞,这层细胞一般是 。
(3)筛选出靶细胞,导入猪的 中,再将其植入代孕猪体内,使其发育成嵌合体猪,再经过回交、筛选就可以得到肌生成抑制蛋白基因敲除纯合体。为了快速扩大基因敲除猪的种群,除进行有性生殖外,还可以采取 技术。为证明肌生成抑制蛋白基因敲除猪的表现型改变确实是敲除了该基因的缘故,可以采用的实验思路是 。
答案 (1)克服了传统转基因技术中目的基因整合的盲目性和随机性(能够定点整合) 限制性核酸内切酶和DNA连接酶 (2)内细胞团 胚胎成纤维细胞 (3)囊胚 细胞核移植 给基因敲除猪导入肌生成抑制蛋白基因(或者直接注射肌生成抑制蛋白),养殖一段时间后观察猪骨骼肌的生长情况
7.(2023四川成都七中二诊,31)图为猪—沼—果(草、林、菜)生态型养猪模式流程图。请回答。
(1)果园生态系统具有一定的结构,包括 。
(2)由图可推测,猪—沼—果(草、林、菜)生态型养猪模式所遵循的生态学原理有 。
(3)该生态型养猪模式通过堆沤发酵获得有机肥。土壤中的微生物可利用有机肥促进自身的生长繁殖,改良土壤结构;有机肥被分解之后可被植物吸收利用;除此之外,施加有机肥还具有的优点是 。
(4)猪—沼—果(草、林、菜)生态型养猪模式中常会采用一些特殊的作物栽培模式。如将2米左右的桉树和1米左右的菠萝进行套种,这种栽培模式有利于 。
答案 (1)组成成分和营养结构(或答组成成分、食物链和食物网) (2)物质循环再生原理 (3)减少环境污染 (4)充分利用空间以及阳光等环境资源
专题24 细胞工程、胚胎工程及生态工程
五年高考
考点1 细胞工程
1.(2020全国Ⅰ,38,15分)为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题:
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是 。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤: 。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于 ,使用该培养基进行细胞培养的结果是 。图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是 。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有 (答出2点即可)。
答案 (1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞 (2)取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液 (3)选择培养基 只有杂交瘤细胞能够生存 抗原与抗体的反应具有特异性 (4)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖;将杂交瘤细胞在体外培养
2.(2019全国Ⅱ,38,15分)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。
(1)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)。
(2)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(如图所示),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。
(3)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。
(4)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 (1)能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快
(2)有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元素 糖
(3)茎尖
(4)含目的基因的细胞愈伤组织小植株
3.(2019全国Ⅲ,38,15分)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题。
(1)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 。
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是 。
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是 。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的 过程,最终可形成试管苗。
(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是 。
(5)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 (1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因) (2)形成层容易诱导形成愈伤组织 (3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 分化(或答:再分化) (4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用 (5)遗传特性 无性
4.(2023新课标,35,12分)根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系,根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成,根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌,某研究小组做了如下实验:从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌;选取该植物的茎尖为材料,通过组织培养获得试管苗(生根试管苗);在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。
(1)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养,可以获得纯培养物,此实验中的纯培养物是 。
(2)取豆科植物的茎尖作为外植体,通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是:外植体愈伤组织试管苗。其中①表示的过程是 ,②表示的过程是 。由外植体最终获得完整的植株,这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指 。
(3)研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料,研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力,其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组,甲组中滴加根瘤菌菌液,让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入 的培养液中培养,观察两组试管苗的生长状况,若甲组的生长状况好于乙组,则说明 。
(4)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌,可通过发酵工程获得大量根瘤菌,用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料,在农业生产中使用微生物肥料的作用是 (答出2点即可)。
答案 (1)根瘤菌 (2)脱分化 再分化 细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能 (3)不含氮 根瘤菌具有固氮能力 (4)增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植物生长
5.(2021重庆,26,15分)为了研究PDCD4基因对小鼠子宫内膜基质细胞凋亡的影响,进行了相关实验。
(1)取小鼠子宫时,为避免细菌污染,手术器具应进行 处理;子宫取出剪碎后,用 处理一定时间,可获得分散的子宫内膜组织细胞,再分离获得基质细胞用于培养。
(2)培养基中营养物质应有 (填写两种);培养箱中CO2浓度为5%,其主要作用是 。
(3)在含PDCD4基因的表达载体中,启动子的作用是 。为了证明PDCD4基因对基质细胞凋亡的作用,以含PDCD4基因的表达载体和基质细胞的混合培养为实验组,还应设立两个对照组,分别为 。经检测,实验组中PDCD4表达水平和细胞凋亡率显著高于对照组,说明该基因对基质细胞凋亡具有 (填“抑制”或“促进”)作用。
答案 (1)灭菌 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 (2)无机盐、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生长因子、血清 维持培养液的pH (3)RNA聚合酶的识别和结合位点,驱动转录出相应的mRNA 基质细胞悬浮液、空载体和基质细胞的混合培养液 促进
考点2 胚胎工程与生态工程
1.(2022全国甲,38,15分)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊,为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代,该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。
(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液,精液保存的方法是 。在体外受精前要对精子进行获能处理,其原因是 ;精子体外获能可采用化学诱导法,诱导精子获能的药物是 (答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞,因为卵母细胞达到 时才具备与精子受精的能力。
(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行,该培养液的成分除无机盐、激素、血清外,还含的营养成分有 (答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。
(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作,以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是 。
答案 (1)低温冷冻保存(-196 ℃液氮中保存) 精子不能直接与卵子受精,必须经获能处理后才能获得受精能力 肝素、钙离子载体A23187 MⅡ中期 (2)有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸 (3)对非繁殖期受体母羊注射雌激素使其发情;取保存的囊胚,用分割针处理获得滋养层细胞,对其进行DNA分析性别鉴定,获得状态良好的雄性囊胚;将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内
2.(2020全国Ⅱ,38,15分)植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题:
(1)在植树造林时,一般认为,全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比,按照种植一种植物方式所构建的生态系统,其抵抗力稳定性 。抵抗力稳定性的含义是 。
(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式,其做法是收集有机物质,包括人畜粪便、枯枝落叶等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,再施用到农田中。施用有机肥料的优点是 (答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中,微生物起到了重要作用,这些微生物属于生态系统组分中的 。
(3)在污水净化过程中,除发挥污水处理厂的作用外,若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,请提供一个方案: 。
答案 (1)低 生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力 (2)改善了土壤结构;培育了土壤微生物;实现了土壤养分的循环利用 分解者 (3)种植能吸收这些金属元素的水生植物,再从植物中回收金属
3.(2020全国Ⅲ,38,15分)W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。
回答下列问题:
(1)步骤①中需要使用的工具酶有 。步骤②和③所代表的操作分别是 和 。步骤④称为 。
(2)与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的 (答出2点即可)的限制。
(3)一般来说,在同一动物个体中,乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息 (填“相同”或“不同”),原因是 。
(4)从上述流程可知,制备生物反应器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技术有 (答出2点即可)。
答案 (1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶 显微注射 体外培养 胚胎移植 (2)性别、年龄 (3)相同 两种上皮细胞都是体细胞,且来源于同一个受精卵 (4)体外受精、胚胎移植
三年模拟
A组
非选择题
1.(2023四川大数据一监,38)如图是科学家利用滩涂野耐盐大豆和普通高产大豆(不具有耐盐特性)进行体细胞杂交,培育“耐盐—高产大豆”新品种的过程,请回答下列问题:
(1)图中①过程使用了 酶去除细胞壁,获得植物原生质体。
(2)过程②一般用 作为化学诱导剂,使两种细胞的原生质体融合。若过程②形成的细胞均为2个细胞融合而来,则经过该过程后,产生的融合细胞最多有 种。
(3)图中④⑤过程运用的技术是 ,体现出植物细胞具有全能性,其中步骤⑤是 过程。
(4)科学家在甲瓶的培养基中加入了0.6%的NaCl,发现仅有部分细胞转变为愈伤组织,未转变为愈伤组织的细胞是 (填“滩涂野耐盐大豆细胞”“普通高产大豆细胞”或“杂种细胞”)。
(5)上述体细胞杂交方法克服了滩涂野耐盐大豆和普通高产大豆远缘杂交的障碍。除了上述办法,还可以采用其他思路获得“耐盐—高产大豆”新品种,请简要列举一种思路: 。
答案 (1)纤维素酶和果胶 (2)聚乙二醇(或PEG) 3(或三) (3)植物组织培养 再分化 (4)普通高产大豆细胞 (5)提取普通高产大豆的高产基因,转入滩涂野耐盐大豆中培育“耐盐—高产大豆”品种(或提取滩涂野耐盐大豆的耐盐基因,转入普通高产大豆中)
2.(2023陕西西安新城区二模,38)杂草会危害农业生产,人为除草费工费时,除草剂的应用可大量减轻人们的劳作,但除草剂在杀死杂草的同时也会使植物受到损伤。利用基因工程技术,将草甘膦(除草剂)抗性基因转入玉米基因组中,培育出抗除草剂玉米可解决此项难题。如图是培育抗除草剂玉米的流程图,GUS基因表达的产物经染色可由无色变为蓝色。回答下列问题:
(1)采用Ti质粒转运草甘膦抗性基因的原因是 。①过程用到的酶为 。②过程用Ca2+处理农杆菌细胞,使细胞处于一种 的生理状态,然后与重组质粒混合,完成转化作用。
(2)在培育抗除草剂玉米的过程中存在两次筛选,第一次筛选利用 ,筛选得到含基因表达载体的农杆菌;第二次筛选若利用GUS基因的表达产物对细胞进行鉴定,目的是获得 。
(3)图中脱分化需要在 等条件的诱导下进行,由愈伤组织到植株的再分化过程中,先诱导 (填“生根”或“生芽”),再诱导 (填“生根”或“生芽”),并且此过程每日需要给予适当时间和强度的光照。
答案 (1)Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞的染色体DNA上 限制酶和DNA连接酶 能吸收周围环境中DNA分子 (2)含潮霉素的培养基 含有草甘膦抗性基因的愈伤组织(玉米细胞) (3)一定激素和营养 生芽 生根
3.(2023陕西西安阎良一调,38)为培育具有市场竞争力的无籽柑橘,研究者设计如下流程。
请回答下列问题:
(1)花药离体培养可用于单倍体育种,该育种方法的优点是 。
(2)①过程常利用的酶是 。形成的原生质体不能放在清水中,原因是 。
(3)②过程常用方法有物理法和化学法,物理法包括 (答2点即可),化学法一般是用 作为诱导剂来诱导细胞融合。
(4)③过程通常包含脱分化和再分化过程,脱分化是指 。
答案 (1)明显缩短育种年限 (2)纤维素酶和果胶酶 原生质体在清水中会吸水涨破 (3)离心、振动、电激等 聚乙二醇(PEG) (4)已分化的细胞经诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程
4.(2022四川大数据精准教学联盟一检,38)如图是以某种优良品种奶牛作为供体、本地奶牛作为受体,培育良种奶牛的操作流程示意图,图中①②表示某个操作过程。研究人员在进行操作②前,使用SRY—PCR胚胎性别鉴定技术可控制犊牛的性别,对畜牧生产具有重要意义。回答下列问题:
(1)图中操作①是 ,冲卵是指 。
(2)图中操作②是 。在此操作前需对胚胎进行质量检查,所选择的胚胎应培养发育到 阶段。
(3)对供体母牛和受体母牛进行同期发情处理后,常用促性腺激素而不用雌激素对供体母牛进行超数排卵处理,原因是 。
(4)SRY—PCR胚胎性别鉴定技术的基本程序:先从胚胎中取若干细胞并提取DNA,然后用Y染色体上的性别决定基因(SRY基因)的一段碱基作引物,用胚胎细胞中的DNA为模板进行PCR扩增,最后用SRY特异性探针对扩增产物进行检测。
上述使用SRY特异性探针对扩增产物进行检测,依据的原理是 ;若上述检测结果为 (填“阳性”或“阴性”),表明胚胎细胞中含SRY基因,则 (填“能”或“不能”)将该胚胎移植到受体母牛子宫内。
答案 (1)发情配种或人工授精 把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来 (2)胚胎移植 桑椹胚或囊胚 (3)促性腺激素能够促进性腺发育,并促进排卵,而雌激素对下丘脑和垂体具有负反馈调节作用,过量的雌激素会导致性腺萎缩 (4)DNA分子遵循碱基互补配对原则 阳性 不能
5.(2023河南名校一模,38改编)制取单克隆抗体部分过程如图。回答下列问题:
(1)图中a操作是指向小鼠体内注射 ,之后一般从该小鼠的 中提取淋巴细胞,并在体外让淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。与诱导植物原生质体融合相比,诱导这两种细胞融合的特有方法是 。
(2)诱导融合后至少要经过两次筛选,图中的筛选1是指利用 将 细胞筛选出来;筛选2是利用 的原理将 细胞筛选出来,这类细胞具有 的特点,可直接用于生产单克隆抗体。
(3)利用筛选出的符合要求的细胞生产单克隆抗体时,既可以将细胞注入小鼠腹腔内进行生产,也可以在体外生产,两种方式相比,后者的优缺点分别有哪些? 。
答案 (1)抗原 脾脏 用灭活的病毒诱导 (2)选择培养基 杂交瘤 抗原—抗体杂交 能产生特定抗体的杂交瘤 既能产生特定的抗体,又能无限增殖 (3)体外培养的优点是可大量生产单克隆抗体,且纯度高,其缺点是培养条件不易控制,生产成本相对较高
6.(2023陕西宝鸡一模,38)云南抚仙湖是珠江源头与西南生态安全的重要屏障。由于矿山开采、高坡耕种、挖塘养鱼等活动,近年湖区出现植被覆盖率下降,磷矿污染及水土流失严重,湿地过滤功能降低等问题。2017年,抚仙湖流域生态保护修复工程启动,经优化布局,采取搬迁关停污染企业、修山扩林、水污染防控等措施,最终扭转了生态系统退化的趋势,实现了绿色高质量发展。该工程入选2021年《基于自然的解决方案中国实践典型案例》。回答下列问题:
(1)生态修复是在 学原理指导下,以 修复为基础,结合物理修复、化学修复以及工程技术措施,通过优化组合,达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。
(2)云南抚仙湖生态修复工程应用了生态工程的 原理(至少填2个),通过一系列措施的实施,实现了生态效益和经济效益的双赢。
(3)湿地被誉为地球的“肾脏”,具有蓄洪防旱,调节气候,控制土壤侵蚀等作用,体现了生物的 价值。湿地生态恢复工程除采用工程和生物措施相结合的方法,还应在湿地的周围建立 ,使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
(4)矿区生态恢复工程关键在于 。对城市环境的治理一方面要进行城市生态分区,合理分布工业区、居住区、生态绿地等;另一方面要推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺,采取多种手段进行废弃物的 。
答案 (1)生态 生物 (2)整体性原理、协调与平衡原理、物种多样性(填2个即可) (3)间接 缓冲带 (4)恢复植被 资源化利用
7.(2022陕西渭南二模,38)在我国北方地区,由于冬天气温很低,会产生农作物不能生长,家畜生长缓慢甚至停止,沼气池不能正常产气等一系列生产、生活问题。为解决上述问题,有关专家设计了如图所示“四位一体”的农业生态工程,“四位一体”(沼气池—猪禽舍—厕所—日光温室)生态农业是我国北方典型的生态农业模式,请据图分析回答下列问题:
(1)在该生态农业模式中,在充分利用能量,减少环境污染的同时,通过种植大棚蔬菜,喂养家畜,发展沼气工程,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,遵循了生态学的 原理。
(2)与传统的工程相比,生态工程是一类 的工程体系。
(3)生态系统的“基石”是 ,沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物,其生态学作用主要是 。
(4)图中最终形成的沼液用于蔬菜的生产主要符合 原理。沼液作为一种有机肥,与直接施用化肥相比,优点是 (答出两点即可)。
(5)与普通的农业生态系统相比,“四位一体”生态农业具有更大的产出投入比的原因主要是 。
答案 (1)整体性 (2)少消耗、多效益、可持续 (3)生产者 将动植物遗体残骸、动物的排遗物分解成无机物,产生沼气 (4)物质循环再生 有利于增加土壤微生物类群、改善土壤性质、为植物提供CO2、降低环境污染等 (5)秸秆、人畜粪便中的能量被多级利用
B组
非选择题
1.(2023四川成都模拟预测,38)图为利用转基因技术培育抗烟草花叶病毒烟草的基本流程,请回答:
(1)图中将重组Ti质粒导入受体细胞中的方法是 ,图中培育抗烟草花叶病毒烟草的过程中,可将目的基因整合到烟草细胞的 上,最后可以在烟草细胞中稳定存在或表达。
(2)在实际操作中,我们需要将目的基因插入 的T-DNA中以形成重组Ti质粒。图中的愈伤组织 (填“有”或“无”)细胞全能性,最后得到的再生植株 对烟草花叶病毒具有抗性,原因是 。
(3)将离体的烟草芽体切块作为外植体,经离体培养获得再生植株的技术称为 。该过程中需要加入的植物激素是 ,以诱导离体的芽体形成愈伤组织,进而形成植物体。
答案 (1)农杆菌转化法 染色体DNA (2)Ti质粒 有 不一定 抗烟草花叶病毒基因在再生植株中不一定正常表达 (3)植物组织培养 生长素和细胞分裂素
2.(2022四川贵州广西云南八校联考,38)植物体细胞杂交时两种植物细胞融合后会导致一方的染色体被排出,若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如图所示。请回答下列问题:
(1)①过程可使用 酶获得具有活力的原生质体,③过程常用 (化学方法)诱导原生质体融合,这一过程与细胞膜的流动性有关。
(2)普通小麦与中间偃麦草之间存在 。所得的杂种植株不完全具有两种原生质体的全部遗传基因,原因可能是 。
(3)②过程发生的变异类型为 ,其目的是 。
(4)④过程杂种植株可通过 来筛选耐盐小麦植株。
答案 (1)纤维素酶和果胶 PEG (2)生殖隔离(或杂交不亲和) 融合前染色体没有发生断裂,导致中间偃麦草染色体被排出或细胞分裂过程中部分染色体片段不能复制,因而不能传递给子细胞 (3)染色体结构变异 使中间偃麦草的染色体断裂,并进一步整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中 (4)在盐碱地种植
3.(2023安徽合肥一模,38)北方白犀牛曾经广泛分布于非洲,但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失,它们的个体数量不断减少。2018年3月,世界上最后一头雄性北方白犀牛去世,该物种仅剩下两头雌性。在此之前,研究人员已设法保存了北方白犀牛的精子。回答下列问题:
(1)若通过胚胎工程对北方白犀牛进行繁殖,则操作步骤应为对仅存的两头雌性个体注射 进行超数排卵处理→体外受精→早期胚胎培养→ +是否妊娠检查→产生北方白犀牛后代。
(2)早期胚胎能够在受体体内存活的生理基础是 。为了提高胚胎利用率,可以对早期胚胎进行胚胎分割,进行此操作时应选择的对象是 ,对囊胚期的胚胎进行分割时,要特别注意对 ,以免影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。
(3)保护北方白犀牛的最根本措施是借助生态工程手段使白犀牛被破坏的生态环境得到恢复,生态工程遵循的基本原理有物质循环再生原理、 (至少答出2点)。除了上述建立精子库外,保护生物多样性的措施还有 (答出1点即可)。
答案 (1)促性腺激素 胚胎移植 (2)受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 发育良好的、形态正常的桑椹胚或囊胚 内细胞团均等分割 (3)协调与平衡原理、系统学和工程学原理、物种多样性原理、整体性原理(答出其中2点即可) 建立自然保护区(答案合理即可)
4.(2023河南五市一模,38)现代生物工程技术推动了医药学、免疫学的发展,同时促进了新兴农业的发展。依据现代生物工程技术的相关知识和原理,请回答下列问题:
(1)试管婴儿技术是体外受精技术、早期胚胎培养和 技术等人工助孕技术的俗称。通常情况下,医生会为受孕者移植1~3枚胚胎以提高受孕率,往往是借助于胚胎分割技术得到多个胚胎。在胚胎分割操作过程需要特别注意的问题是将 均等分割。
(2)人体器官移植面临的主要问题之一是免疫排斥。目前临床上提高器官移植成活率的主要措施是使用 ,如类固醇、环孢霉素A等,这些药物可使免疫系统中的 淋巴细胞增殖受阻。
(3)单克隆抗体制备融合体系中除含有杂交瘤细胞外,还有未融合细胞以及 。其中出现多种细胞类型的原因是 。
(4)基因工程中的目的基因,主要是指 ,如人类胰岛素基因等。也可以是一些 。
(5)植物组织培养过程中出现突变体的概率增大,原因是 。该过程中,我们通过控制培养基中 的比例来控制植物根和芽的分化。
答案 (1)胚胎移植 内细胞团 (2)免疫抑制剂 T (3)B淋巴细胞相互融合成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 融合是随机的,且融合率达不到100% (4)编码蛋白质的基因 具有调控作用的因子 (5)培养过程中细胞一直处于不断的分生状态,容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变 生长素与细胞分裂素
5.(2022河南十所名校五模,38)动物细胞工程常用的技术有动物细胞培养、核移植、细胞融合等,其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。请回答相关问题:
(1)动物细胞培养的原理是 ;动物细胞培养所使用的是液体培养基(即培养液),其原因是 ;在动物细胞培养过程中,随着细胞数量不断增多,会出现 现象。
(2)在动物细胞培养过程中,为防止杂菌污染,应采取的具体措施有 、 ;培养过程中定期更换培养液的目的是 。
(3)在克隆动物培育过程中使用的动物细胞工程技术有 ;哺乳动物利用胚胎细胞核移植较体细胞核移植更易成功,原因是 。
答案 (1)细胞增殖 与动物细胞生活的液体环境相近,有利于动物细胞进行物质交换(或吸收营养物质和排出代谢废物) 细胞贴壁和接触抑制 (2)对培养液和所有培养用具进行无菌处理 在培养液中添加一定量的抗生素 清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害 (3)动物细胞培养和核移植 动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易
6.(2023四川成都二模,37)研究人员利用基因敲除技术将猪的肌生成抑制蛋白基因敲除,从而得到了高骨骼肌含量的克隆猪。回答下列问题:
(1)基因敲除技术是通过同源重组将外源基因定点整合到靶细胞基因组上某一确定的位点,以定点修饰改造染色体上某一基因。相对传统的转基因技术,该基因敲除技术的最大优点是 。要实现敲除肌生成抑制蛋白基因的目的,首先要构建替换型打靶载体,该过程中需要的工具酶有 。
(2)将替换型打靶载体通过显微注射法导入猪胚胎干细胞,胚胎干细胞是从着床前胚胎分离出的 细胞。培养猪胚胎干细胞时,首先要在培养皿底部制备一层细胞,这层细胞一般是 。
(3)筛选出靶细胞,导入猪的 中,再将其植入代孕猪体内,使其发育成嵌合体猪,再经过回交、筛选就可以得到肌生成抑制蛋白基因敲除纯合体。为了快速扩大基因敲除猪的种群,除进行有性生殖外,还可以采取 技术。为证明肌生成抑制蛋白基因敲除猪的表现型改变确实是敲除了该基因的缘故,可以采用的实验思路是 。
答案 (1)克服了传统转基因技术中目的基因整合的盲目性和随机性(能够定点整合) 限制性核酸内切酶和DNA连接酶 (2)内细胞团 胚胎成纤维细胞 (3)囊胚 细胞核移植 给基因敲除猪导入肌生成抑制蛋白基因(或者直接注射肌生成抑制蛋白),养殖一段时间后观察猪骨骼肌的生长情况
7.(2023四川成都七中二诊,31)图为猪—沼—果(草、林、菜)生态型养猪模式流程图。请回答。
(1)果园生态系统具有一定的结构,包括 。
(2)由图可推测,猪—沼—果(草、林、菜)生态型养猪模式所遵循的生态学原理有 。
(3)该生态型养猪模式通过堆沤发酵获得有机肥。土壤中的微生物可利用有机肥促进自身的生长繁殖,改良土壤结构;有机肥被分解之后可被植物吸收利用;除此之外,施加有机肥还具有的优点是 。
(4)猪—沼—果(草、林、菜)生态型养猪模式中常会采用一些特殊的作物栽培模式。如将2米左右的桉树和1米左右的菠萝进行套种,这种栽培模式有利于 。
答案 (1)组成成分和营养结构(或答组成成分、食物链和食物网) (2)物质循环再生原理 (3)减少环境污染 (4)充分利用空间以及阳光等环境资源
相关试卷
2024届人教版高考生物一轮复习细胞工程、胚胎工程及生态工程作业含答案： 这是一份2024届人教版高考生物一轮复习细胞工程、胚胎工程及生态工程作业含答案，共7页。
2024届人教版高考生物一轮复习生态工程作业（单项版）含答案： 这是一份2024届人教版高考生物一轮复习生态工程作业（单项版）含答案，共9页。试卷主要包含了双碳，即碳达峰与碳中和的简称等内容，欢迎下载使用。
人教版2024届高考生物一轮复习细胞工程和胚胎工程作业含答案： 这是一份人教版2024届高考生物一轮复习细胞工程和胚胎工程作业含答案，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
