阶段综合测评十一
第十一单元 现代生物科技专题
(时间：90分钟 满分：100分)
1．(12分)(2016届湖南高三模拟)下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解。请据图回答：
(1)图中①、②所示的结构分别是________、________。 (2)图中③、④所示的生物工程技术分别是________、________。
(3)过程③通常用去核卵细胞作受体细胞的原因除了它体积大、易操作，含有营养物质丰富外，还因为____________________________。
(4)过程④通常采用的方法是____________________。
(5)过程④的完成需要用到的基因工程操作工具有____________________________。 (6)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是________。
解析：本题考查基因工程和核移植的相关知识，意在考查考生的理解分析能力。(1)核移植是将体细胞的细胞核植入去核的卵母细胞中。囊胚期的胚胎分为滋养层和内细胞团两部分，滋养层形成胎儿的胎膜和胎盘，内细胞团形成胎儿的各组织细胞，故目的基因应导入囊胚期内细胞团。(2)③为核移植，④为转基因。(3)卵细胞体积大，营养物质含量高，且其中含有促进细胞核全能性表达的物质。(4)④为将目的基因导入动物细胞，采用显微注射法导入目的基因。(5)④为构建基因表达载体，将目的基因导入受体细胞的过程，完成该过程需限制酶、DNA连接酶和运载体。(6)因图示所用的细胞来源于自体，与异体移植相比，最大的优点是不发生免疫排斥反应。
答案：(1)细胞核 内细胞团 (2)核移植技术 转基因技术(或重组DNA技术或基因工程) (3)含有促进细胞核全能性表达的物质 (4)显微注射法 (5)限制酶、DNA连接酶、运载体 (6)不发生免疫排斥
2．(12分)(2016届山西省高三模拟)请回答下列有关胚胎工程和生态工程的相关问题：
(1)雌性排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于________卵母细胞阶段。当该细胞发育至减数第二次分裂________期时，才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体，则表明________过程已发生。
(2)若某对夫妇结婚后发现妻子双侧输卵管堵塞，无奈需进行试管婴儿，该技术包括________和________。
(3)2015年3月，柴静的纪录片《穹顶之下》引发全国人民对雾霾的关注和讨论，而山西作为产煤大省，生态环境破坏严重，请问矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于________，具体措施有________(举例说明，任答两种)，利用的生态工程原理是：________。
1
解析：本题考查胚胎工程和生态工程的相关知识，意在考查考生的识记理解能力。(1)雌性排卵时减数第一次分裂未完成的细胞为初级卵母细胞。该细胞发育至减数第二次分裂中期才具备受精能力。因初级卵母细胞接受精子刺激后才能完成减数第二次分裂，而第一极体不再分裂，故在卵细胞膜与透明带间看到两个极体时，表明受精过程已经发生。(2)试管婴儿技术包括体外受精和胚胎移植技术。(3)矿区废弃地的植被和土壤条件破坏严重，故该地区生态工程恢复的关键在于植被恢复和土壤微生物群落的重建。如人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离等，该项生态恢复工程利用的生态工程原理是系统学和工程学原理。
答案：(1)初级 中 受精 (2)体外受精 胚胎移植 (3)植被恢复和土壤微生物群落的重建 人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程 系统学和工程学原理
3．(12分)(2016届哈师大附中等三校联合模拟)下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，据图及所学知识回答下列问题：
(1)图中实验小鼠注射的甲是________，从小鼠的________(免疫器官)中获得了相应的B淋巴细胞。 (2)诱导细胞融合使用的物理方法有________(至少答出两种)，不同于诱导植物原生质体融合的技术手段是利用________诱导细胞融合。
(3)用________对乙筛选，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞均不能生长，只有融合的________才能生长，这种细胞的特点是______________________。
(4)将获得的符合要求的细胞注射到小鼠腹腔内增殖，从小鼠________中可以提取单克隆抗体。 解析：本题考查单克隆抗体制备的相关知识，意在考查考生的理解分析能力。(1)制备单克隆抗体时，要先用特定的抗原刺激实验动物，使其产生能分泌特异性抗体的B淋巴细胞，根据题干，本题的抗原是胃癌细胞。脾脏是免疫器官，其中储存了免疫细胞B细胞。(2)诱导动物细胞融合的物理方法有离心、振动、电刺激等。灭活病毒只能用于诱导动物细胞融合。(3)用特定的选择培养基培养可筛选出杂种细胞，这种细胞既能快速繁殖，又可以分泌专一性抗体。(4)筛选出的杂交瘤细胞既可体外培养，也可在小鼠腹腔中培养，可从其培养环境中提取单克隆抗体。
答案：(1)特定的抗原(胃癌抗原) 脾脏 (2)离心、振动、电激(两种即可) 灭活的病毒 (3)特定的选择培养基 杂种细胞(或杂交瘤细胞) 既能迅速大量增殖，又能产生专一的抗体 (4)腹水
4．(14分)(2016届北京海淀区高三模拟)治疗性克隆是指把患者体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中，构建形成重组胚胎，体外培养到一定时期分离出ES细胞，获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞)，用于治疗。请回答下列问题：
(1)ES细胞是________的简称，在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有________，将重组胚胎培养到________时期，从该时期的________中进行分离，从而获得ES细胞。
(2)在培养液中加入________可诱导ES细胞定向分化成所需的各种特定类型细胞，细胞分化的本质原因是基因________的结果。
(3)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵细胞中，而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是
2
________________________。
(4)某次科学家将体外培养的ES细胞进行诱导使其定向分化为胰岛B细胞，并进行了胰岛素释放实验：控制培养液中________的浓度，检测细胞分泌的胰岛素的量，如图为实验结果，据此分析确认ES细胞诱导成功。得到此结论的依据是______________________________。
解析：本题考查干细胞及胚胎工程的相关知识，意在考查考生的理解分析能力。(1)ES细胞是胚胎干细胞的简称，其具有发育的全能性，囊胚期的内细胞团细胞为胚胎干细胞。(2)在培养液中加入分化诱导因子，可诱导ES细胞定向分化，分化的实质为基因的选择性表达。(3)卵细胞的细胞质中含有促进细胞全能性表达的物质，可以给体细胞的细胞核提供表达全能性的环境。(4)在糖浓度高时，胰岛素分泌多，在糖浓度低时，胰岛素分泌量减少，说明诱导ES细胞分化形成胰岛B细胞成功。
答案：(1)胚胎干细胞 (发育的)全能性 囊胚 内细胞团细胞 (2)分化诱导因子 选择性表达 (3)体细胞核在体细胞中不能表现全能性，而卵细胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境 (4)葡萄糖 在葡萄糖浓度高时，胰岛素分泌多，在葡萄糖浓度低时，胰岛素分泌量减少
5．(12分)(2016届河北保定高三模拟)科研人员以酵母菌为受体细胞，通过转基因技术研究水稻某种病毒的蛋白P与水稻蛋白的相互作用。
(1)实验所用的缺陷型酵母菌不能合成组氨酸、色氨酸和亮氨酸，培养时在培养基中需添加上述氨基酸，为酵母菌细胞内________上合成________提供原料。
(2)将蛋白P基因与质粒K(具有色氨酸合成基因及BD蛋白合成基因)连接，构建重组质粒K。将重组质粒K导入缺陷型酵母菌，用不含________的培养基筛选转化的酵母菌获得菌落，从这些菌落中可筛选得到基因成功________BD－P蛋白的酵母菌A。
(3)为研究蛋白P能够和哪些水稻蛋白发生相互作用，科研人员提取水稻细胞的mRNA，在________酶作用下获得cDNA。再与质粒T(具有亮氨酸合成基因及AD蛋白合成基因)连接形成重组质粒T，构建水稻cDNA文库。
(4)在酵母菌细胞内，组氨酸合成基因的转录受到调控，如下图所示。若被测的水稻蛋白能与病毒蛋白P发生相互作用，BD、AD两个蛋白充分接近时，________才能催化组氨酸合成基因转录。
(5)将酵母菌A分别接种到不含组氨酸和不含亮氨酸的培养基中，以确定转入重组质粒K后酵母菌A________。取水稻cDNA文库的多个重组质粒T分别转入到酵母菌A中，将转化产物接种在不含________
3
的培养基中培养，获得了分散的多个单菌落。经检测这些酵母菌中含有4种水稻蛋白，表明这4种水稻蛋白能够________。
(6)研究发现，这4种水稻蛋白都是水稻不同代谢过程中的关键酶，推测该病毒引起水稻出现各种病症的原因之一可能是______________________。
解析：本题考查基因工程及基因表达的相关知识，意在考查考生的理解分析能力。(1)氨基酸是合成蛋白质的原料，核糖体是合成蛋白质的场所。(2)质粒K具有色氨酸合成基因，故转基因酵母菌可以在无色氨酸的培养基上生长。因质粒K同时具有色氨酸合成基因和BD蛋白合成基因，故从这些菌落中可筛选BD－P蛋白合成基因成功表达的酵母菌。(3)逆转录酶可催化以mRNA为模板合成DNA的过程。(4)催化基因转录的酶是RNA聚合酶。(5)将酵母菌A分别接种到不含组氨酸和不含亮氨酸的培养基中，以确定转入重组质粒K后酵母菌A中组氨酸合成基因和亮氨酸合成基因未被激活的情况。导入重组质粒T的酵母菌A接种在不含组氨酸、色氨酸和亮氨酸的培养基中，获得了分散的多个单菌落，说明这些菌体中含有4种水稻蛋白，说明这4种水稻蛋白能够与蛋白P相互作用，启动了组氨酸合成基因的转录。(6)通过题干中4种蛋白质是代谢的关键酶，说明病毒通过蛋白P作用于代谢关键酶，干扰细胞的代谢。
答案：(1)核糖体 蛋白质 (2)色氨酸 表达(或指导合成) (3)逆转录 (4)RNA聚合酶 (5)组氨酸和亮氨酸合成基因未被激活 组氨酸、色氨酸、亮氨酸 与蛋白P相互作用 (6)通过蛋白P作用于代谢关键酶，干扰细胞的代谢
6．(12分)(2016届北京市重点中学高三模拟)2013年7月，中国试管婴儿之母——卢光琇教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生。新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时，部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。
(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率，胚胎移植时多采用多胚胎移植，因此需要用________处理促进母亲排出更多的卵子。
(2)胚胎发育的卵裂期在________(填“透明带”或“放射冠”)内进行。受精卵经72小时体外培养发育成有32细胞左右的胚胎，叫做________，可用于胚胎移植。
(3)为了某些需要，需对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效最准确的方法是SRY—PCR法，操作的基本程序是：从被测的囊胚中取出几个________(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞，提取DNA；然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作________，以________为模板进行PCR扩增；最后与SRY特异性探针出现阳性反应者，胚胎为________性。
(4)设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。我国不反对治疗性克隆，即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病，在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于________和________之间的第一极体一并吸出。
解析：本题考查克隆及试管婴儿的相关知识，意在考查考生的理解分析能力。(1)用促性腺激素处理雌性个体，可达到促进超数排卵的目的。(2)胚胎发育的卵裂期在透明带内进行。受精卵发育成的32个细胞左右的胚胎称为桑椹胚。(3)目前对胚胎的性别鉴定的最有效最准确的方法是SPY－PCR法，操作的基本程序是：从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞，提取其DNA，然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即
4
SRY基因)的一段碱基作引物，以滋养层细胞的DNA为模板进行PCR扩增，与SRY特异性探针形成杂合双链者，说明其含有Y染色体为男性。(4)治疗性克隆是利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病，在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于卵细胞膜和透明带之间的第一极体一并吸出。
答案：(1)促性腺激素 (2)透明带 桑椹胚 (3)滋养层 引物 滋养层细胞的DNA 男 (4)卵细胞膜 透明带
7．(12 分)下图表示由甲、乙两种植物逐步培育出戊植株的过程。请据图回答：
(1)通过Ⅰ过程培育出两种植物的方法有以下两种：
方法一：将甲、乙两种植物杂交得到基因型为________的植株，并在________期用________(化学物质)处理，从而获得基因型bbDD的丙种植物。
方法二：先取甲、乙两种植物的________，利用________处理，获得具有活力的________；然后用________方法诱导融合、筛选出基因型为________的杂种细胞；接下来将该杂种细胞通过________技术培育出基因型为bbDD的丙种植物。此种育种方法的优点是__________________________。
(2)由丙种植物经Ⅱ过程培育成丁植株，发生的变异属于________；将丁植株经Ⅲ培育成戊植株的过程，在育种上称为________。
解析：本题考查植物组织培养的相关知识，意在考查考生的理解分析能力。(1)方法一：甲、乙两种植物杂交得到基因型为bD的植株，bD植株不育，因此在幼苗期用秋水仙素处理得到基因型为bbDD的两种植物。方法二：先取甲、乙两种植物的体细胞，利用纤维素酶和果胶酶处理，获得具有活力的原生质体，然后用物理和化学方法诱导融合、筛选出基因型为bbDD的杂种细胞，接下来将该杂种细胞通过植物组织培养技术培育出基因型为bbDD的丙种植物，此种育种方法的优点是克服了不同生物远缘杂交(不亲和)的障碍。(2)由丙种植物经Ⅱ过程培育成丁植株，基因bb和DD由位于两对非同源染色体上变为位于一对同源染色体上，所以发生的变异属于染色体结构变异；将丁植株经Ⅲ培育成戊植株的过程，是将基因型为bbDD的植株变为基因型为BbDD的个体，发生了基因突变，在育种上称为诱变育种。
答案：(1)bD 幼苗 秋水仙素 体细胞 纤维素酶和果胶酶 原生质体 物理或化学 bbDD 植物组织培养 克服了不同生物远缘杂交(不亲和)的障碍 (2)染色体结构的变异 诱变育种
8．(14分)(2016届辽宁沈阳二中高三模拟)随着生活污水的大量排放，淡水湖泊水华频繁发生。人工打捞和投放大量化学杀藻剂紧急处理是常用的治理方法。近年来，采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法，获得了较好的效果。另外，环保部门采用跌水充氧技术对生活污水进行处理：生活污水首先进入沼气池，经过沼气池处理后的污水再用泵提升进入多级跌水池，跌水池分多格串行，内装组合填料，借助生长在填料上的微生物去除有机物，经过跌水池的污水一部分回流入沼气池，另一部分进入水耕型蔬菜池(如图)。根据上述资料回答下列问题。
5
骄子之路高考生物一轮复习 阶段综合测评11 第十一单元 现代生物科技专题
