(通用版)2022版高考生物二轮复习专题限时集训16现代生物科技专题(含解析).pdf

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1、通用版通用版 20222022 版高考生物二轮版高考生物二轮复习专题限时集训复习专题限时集训 1616 现代生物现代生物科技专题含解析科技专题含解析现代生物科技专题现代生物科技专题(时间：时间：4040 分钟分钟总分值：总分值：100100 分分)1 1(16(16 分)(2022全国卷)某种荧光蛋白分)(2022全国卷)某种荧光蛋白(GFP)(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)(L1)基因连接在基因连

2、接在GFPGFP 基因的基因的 5末端，5末端，获得了获得了 L1GFPL1GFP 融合基因融合基因(简简称为甲称为甲)，并将其插入质粒，并将其插入质粒 P0P0，构建了真核表达，构建了真核表达载体载体 P1P1，其局部结构和酶切位点的示意图如下，其局部结构和酶切位点的示意图如下，图中图中 E1E1E4E4 四种限制酶产生的黏性末端各不相四种限制酶产生的黏性末端各不相同。同。答复以下问题：答复以下问题：(1)(1)据图推断，据图推断，该团队在将甲插入质粒该团队在将甲插入质粒 P0P0 时，时，使用了两种限制酶，这两种酶是使用了两种限制酶，这两种酶是_。使用。使用这两种酶进行酶切是为了保证这两种

3、酶进行酶切是为了保证_，也是为，也是为了保证了保证_。-2-2-(2)(2)将将 P1P1 转入体外培养的牛皮肤细胞后，假转入体外培养的牛皮肤细胞后，假设在该细胞中观察到了绿色荧光，设在该细胞中观察到了绿色荧光，那么说明那么说明 L1L1 基基因在牛的皮肤细胞中完成了因在牛的皮肤细胞中完成了_和和_过程。过程。(3)(3)为了获得含有甲的牛，为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工该团队需要做的工作包括：将能够产生绿色荧光细胞的作包括：将能够产生绿色荧光细胞的_移移入牛的入牛的_中、体外培养、胚胎移植中、体外培养、胚胎移植等。等。(4)(4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组为了检测甲是否存在于克

4、隆牛的不同组织细胞中，某同学用织细胞中，某同学用 PCRPCR 方法进行鉴定，在鉴定方法进行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的时应分别以该牛不同组织细胞中的 _(_(填填“mRNA“总“mRNA“总RNARNA或“核或“核DNADNA)作为作为PCRPCR模板。模板。解析：解析：(1)(1)据图示信息分析：将据图示信息分析：将 L1GFPL1GFP融合融合基因基因(甲甲)插入质粒时使用酶插入质粒时使用酶 E1E1 和和 E4E4 进行酶切，进行酶切，既能保证既能保证L1GFPL1GFP融合基因的完整，又能保证融合基因的完整，又能保证L1GFPL1GFP融合基因与载体的正确连接。融合基因

5、与载体的正确连接。(2)(2)目的基目的基因在受体细胞中的表达包括转录和翻译两个过因在受体细胞中的表达包括转录和翻译两个过程。程。(3)(3)将体外培养的含有目的基因的动物体细胞将体外培养的含有目的基因的动物体细胞-3-3-核移入该动物的去核卵母细胞中，经过体外胚胎核移入该动物的去核卵母细胞中，经过体外胚胎培养、胚胎移植等技术可获得转基因动物。培养、胚胎移植等技术可获得转基因动物。(4)(4)检测目的基因是否存在于克隆牛的不同组织细胞检测目的基因是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，采用中，采用 PCRPCR 技术鉴定时，应以该牛不同组织细技术鉴定时，应以该牛不同组织细胞中的核胞中的核 DNADN

6、A 作为作为 PCRPCR 模板。模板。答案：答案：(每空每空 2 2 分，分，共共 1616 分分)(1)E1)(1)E1 和和 E4E4甲甲的完整的完整甲与载体正确连接甲与载体正确连接(2)(2)转录转录翻译翻译(3)(3)细胞核细胞核去核卵母细胞去核卵母细胞(4)(4)核核 DNADNA2 2(10(10 分)(2022广东省实验中学高二联分)(2022广东省实验中学高二联考考)CRISPR/Cas9)CRISPR/Cas9系统基因编辑技术是近年来颇受系统基因编辑技术是近年来颇受关注的一项新技术。该基因表达系统主要包含引关注的一项新技术。该基因表达系统主要包含引导导 RNARNA 和和

7、Cas9Cas9 蛋白两个局部，蛋白两个局部，引导引导 RNARNA 能识别并能识别并结合特定的结合特定的 DNADNA 序列，序列，从而引导从而引导 Cas9Cas9 蛋白结合到蛋白结合到相应位置并剪切相应位置并剪切 DNADNA，最终实现对靶基因序列的，最终实现对靶基因序列的编辑。研究人员试图用编辑。研究人员试图用 CRISPR/Cas9CRISPR/Cas9 系统对水稻系统对水稻产量基因产量基因 Q Q 基因进行编辑，请答复以下问题：基因进行编辑，请答复以下问题：-4-4-(1)(1)研究发现，研究发现，CRISPR/Cas9CRISPR/Cas9 仅存在于原核生仅存在于原核生物，故需借

8、助物，故需借助_技术才能在水稻细胞中发技术才能在水稻细胞中发挥作用。挥作用。Cas9Cas9 蛋白与蛋白与_酶的功能相似。酶的功能相似。(2)(2)首先依据首先依据 _的局部序列设计的局部序列设计DNADNA片段片段 A(A(负责编码相应引导负责编码相应引导 RNA)RNA)，再将片段再将片段 A A 与含与含有有 Cas9Cas9 基因的质粒基因的质粒 B B 连接，连接，以构建编辑水稻以构建编辑水稻 Q Q 基基因的因的 CRISPR/Cas9CRISPR/Cas9 系统基因表达载体系统基因表达载体(如下图如下图)。位点、位点分别表示位点、位点分别表示_酶切位点。酶切位点。(3)(3)质粒

9、质粒 B B 大小为大小为 2.5 kb(2.5 kb(位点与位点相位点与位点相隔隔 6060 b)b)，经酶切后的片段，经酶切后的片段 A A 大小为大小为 0.50.5 kb(kb(千碱千碱基对基对)，连接形成的表达载体大小为，连接形成的表达载体大小为_kb_kb。(4)(4)常用农杆菌转化法将目的基因导入水稻常用农杆菌转化法将目的基因导入水稻受体细胞，依据农杆菌的侵染特点，目的基因将受体细胞，依据农杆菌的侵染特点，目的基因将-5-5-插入到插入到 TiTi 质粒的质粒的_上，上，经过转化作用，经过转化作用，进进入入水水稻稻细细胞胞，并并将将其其插插入入到到_，从而使其得以维持稳定，从而使

10、其得以维持稳定和表达。和表达。(5)CRISRP/Cas9(5)CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在编辑基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成脱靶，试从引导对象出错而造成脱靶，试从引导 RNARNA 的角度分析的角度分析脱靶的原因脱靶的原因_。解析：解析：(1)(1)假设将原核生物的基因导入真核生假设将原核生物的基因导入真核生物中并表达，需要利用基因工程技术。根据题干物中并表达，需要利用基因工程技术。根据题干信息信息 Cas9Cas9 蛋白结合到相应位置并剪切蛋白结合到相应位置并剪切 DNADNA，说明，说明Cas9Cas9 蛋白与限制酶的功能相似。蛋白与限制酶的功能相似。(2)(2)由

11、于是对水稻产量基因由于是对水稻产量基因 Q Q 基因进行编辑，基因进行编辑，故首先需要依据故首先需要依据 Q Q 基因的局部序列设计基因的局部序列设计 DNADNA 片段片段A(A(负责编码相应引导负责编码相应引导 RNA)RNA)，再将片段，再将片段 A A 与含有与含有Cas9Cas9 基因的质粒基因的质粒 B B 连接，以构建编辑水稻连接，以构建编辑水稻Q Q 基因基因的的 CRISPR/Cas9CRISPR/Cas9 系统基因表达载体系统基因表达载体(如下图如下图)。根。根据片段据片段 A A 两端的限制酶种类以及片段两端的限制酶种类以及片段 A A 连接在位连接在位点、位点之间，可知

12、位点、位点分别表点、位点之间，可知位点、位点分别表-6-6-示示KpnKpn I I 和和BamHBamH的酶切位点。的酶切位点。(3)(3)质粒质粒 B B 大小为大小为 2.5 kb(2.5 kb(位点与位点相位点与位点相隔隔 6060 b)b)，经酶切后的片段，经酶切后的片段 A A 大小为大小为 0.50.5 kb(kb(千碱千碱基对基对)，连接形成的表达载体大小为，连接形成的表达载体大小为 2.52.50.50.50.060.062.94(kb)2.94(kb)。(4)(4)常用农杆菌转化法将目的基因导入水稻常用农杆菌转化法将目的基因导入水稻受体细胞，受体细胞，由于农杆菌的由于农杆菌

13、的 TiTi 质粒的质粒的 TDNATDNA 可转可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体 DNADNA上，故可将目的基因插入到上，故可将目的基因插入到 TiTi 质粒的质粒的 TDNATDNA 上，上，经过转化作用，进入水稻细胞，并将其插入到水经过转化作用，进入水稻细胞，并将其插入到水稻细胞染色体的稻细胞染色体的 DNADNA 上，从而使其得以维持稳定上，从而使其得以维持稳定和表达。和表达。(5)(5)由于其他由于其他DNADNA序列也含有与引导序列也含有与引导RNARNA互补互补配对的序列，造成引导配对的序列，造成引导 RNARNA 错误结合，从而导

14、致错误结合，从而导致CRISRP/Cas9CRISRP/Cas9 基因编辑技术会出现编辑对象出错基因编辑技术会出现编辑对象出错而造成脱靶。而造成脱靶。答案：答案：(除特殊说明外，除特殊说明外，每空每空1 1分，分，共共1010分分)(1)(1)转基因转基因(或或 DNADNA 重组、基因工程重组、基因工程)限制限制-7-7-(2)Q(2)Q 基因基因KpnKpn、BamHBamH(2(2 分分)(3)2.94 kb(3)2.94 kb(4)TDNA(4)TDNA水稻细胞染色体的水稻细胞染色体的DNADNA 上上(5)(5)其他其他DNADNA序列也含有与引导序列也含有与引导RNARNA互补配对

15、互补配对的序列，造成引导的序列，造成引导 RNARNA 错误结合而脱靶错误结合而脱靶(2(2 分分)3 3(10(10 分)(2022石家庄市高三二模分)(2022石家庄市高三二模)乙型乙型肝炎病毒肝炎病毒(HBV)(HBV)可引发慢性肝炎、肝硬化等疾病，可引发慢性肝炎、肝硬化等疾病，乙型肝炎病毒调节蛋白乙型肝炎病毒调节蛋白 HBxHBx 对对 HBVHBV 复制有重要作复制有重要作用。图用。图 1 1 表示在表示在 PCRPCR 过程中过程中 HBxHBx 基因与引物的关基因与引物的关系，图系，图 2 2 表示利用中国仓鼠生产乙肝病毒表示利用中国仓鼠生产乙肝病毒 HBxHBx 蛋蛋白的流程图

16、。答复以下问题：白的流程图。答复以下问题：(1)(1)利用利用 PCRPCR 技术扩增图技术扩增图 1 1 中中 HBxHBx 基因时，基因时，在在第第_次循环结束后即可出现两条链等长的次循环结束后即可出现两条链等长的目的基因片段。图目的基因片段。图 2 2 中过程需要用到限制酶和中过程需要用到限制酶和DNADNA 连接酶，两种酶作用于连接酶，两种酶作用于_(_(填“相同填“相同-8-8-或“不相同或“不相同)的化学键。的化学键。(2)(2)基因表达载体导入受精卵常用基因表达载体导入受精卵常用 _法，检测法，检测 HBxHBx 基因是否转录出基因是否转录出 mRNAmRNA 时，需要用时，需要

17、用_做探针，再与相应的物质杂交。做探针，再与相应的物质杂交。(3)(3)过过程程体体外外受受精精前前需需要要对对精精子子进进行行_处理，处理，卵母细胞需要发育到卵母细胞需要发育到_期，期，才具备与精子受精的能力。过程将获得的早期才具备与精子受精的能力。过程将获得的早期胚胎移植到经过胚胎移植到经过 _处理的受体仓鼠子宫处理的受体仓鼠子宫内。内。(4)(4)在步骤操作前对胚胎进行了检查和筛在步骤操作前对胚胎进行了检查和筛选，发现有些胚胎因为外源基因的插入而死亡，选，发现有些胚胎因为外源基因的插入而死亡，外外源源基基因因插插入入导导致致胚胚胎胎死死亡亡的的原原因因可可能能是是_。解析：解析：(1)(

18、1)第一次复制形成的子链比含第一次复制形成的子链比含 HBxHBx 片片段的一条链要短，以此子链为模板再进行复制，段的一条链要短，以此子链为模板再进行复制，形成的子链正好和形成的子链正好和 HBxHBx 的一条链一样长；再由和的一条链一样长；再由和-9-9-目的基因一条链一样长的子链为模板进行复制，目的基因一条链一样长的子链为模板进行复制，形成的双链形成的双链 DNADNA 片段才是目的基因片段，所以至片段才是目的基因片段，所以至少经过少经过 3 3 次循环复制。限制酶和次循环复制。限制酶和 DNADNA 连接酶作用连接酶作用的部位均为磷酸二酯键。的部位均为磷酸二酯键。(2)(2)基因表达载体

19、导入受精卵常用显微注射基因表达载体导入受精卵常用显微注射法。法。检测检测 HBxHBx 基因是否转录出基因是否转录出 mRNAmRNA 时，时，所用的探所用的探针为标记的目的基因。针为标记的目的基因。(3)(3)精子在体外受精前需进行获能处理，精子在体外受精前需进行获能处理，且卵且卵母细胞需发育到母细胞需发育到 M中期。为保证供体和受体的M中期。为保证供体和受体的生理状态相同，生理状态相同，应对受体仓鼠进行同期发情处理。应对受体仓鼠进行同期发情处理。(4)(4)胚胎的死亡是由于外源基因的插入所致，胚胎的死亡是由于外源基因的插入所致，由此可推知插入的外源基因可能导致原来胚胎发由此可推知插入的外源

20、基因可能导致原来胚胎发育所需基因不能表达，从而导致胚胎死亡。育所需基因不能表达，从而导致胚胎死亡。答案：答案：(除特殊说明外，每空除特殊说明外，每空1 1 分，共分，共 1010分分)(1)3)(1)3相同相同(2)(2)显微注射显微注射放射性同位素标记的含目的放射性同位素标记的含目的基因的基因的 DNADNA 片段片段(答出标记的目的基因即可答出标记的目的基因即可)(2)(2分分)-10-10-(3)(3)获能获能M中M中同期发情同期发情(4)(4)外源基因的插入导致胚胎正常发育所需外源基因的插入导致胚胎正常发育所需的基因不能表达的基因不能表达(意思对即可给分意思对即可给分)(2)(2 分分

21、)4 4(10(10 分)(2022海南高考分)(2022海南高考)甜蛋白是一种甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质。为了改善黄瓜的品质，科高甜度的特殊蛋白质。为了改善黄瓜的品质，科学家采用农杆菌转化法将一种甜蛋白基因成功导学家采用农杆菌转化法将一种甜蛋白基因成功导入黄瓜细胞，入黄瓜细胞，得到了转基因植株。得到了转基因植株。答复以下问题：答复以下问题：(1)(1)用用农农杆杆菌菌感感染染时时，应应优优先先选选用用黄黄瓜瓜_(_(填“受伤的填“受伤的 或或“完好的“完好的)叶片与叶片与含重组质粒的农杆菌共同培养，选用这种叶片的含重组质粒的农杆菌共同培养，选用这种叶片的理理由由是是_。(2)(2)假设在

22、转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白，假设在转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白，那么说明该重组质粒中那么说明该重组质粒中_已转移到植物细已转移到植物细胞中且能够表达；用该转基因黄瓜的某一植株与胞中且能够表达；用该转基因黄瓜的某一植株与一株非转基因植株杂交，发现子代中含甜蛋白个一株非转基因植株杂交，发现子代中含甜蛋白个体数与不含甜蛋白个体数之比为体数与不含甜蛋白个体数之比为 11，那么说明11，那么说明-11-11-甜蛋白基因已经整合到甜蛋白基因已经整合到 _(_(填填“核基因“核基因组“线粒体基因组组“线粒体基因组或或“叶绿体基因组“叶绿体基因组)中。中。(3)(3)假设某种转基因作物因为受到病毒感染假设某

23、种转基因作物因为受到病毒感染而减产，假设要以该转基因作物为材料获得脱毒而减产，假设要以该转基因作物为材料获得脱毒苗，应选用苗，应选用_作为外植体进行组织培养。作为外植体进行组织培养。(4)(4)通常，基因工程操作主要有通常，基因工程操作主要有 4 4 个步骤，个步骤，即目的基因的获取、重组表达载体的构建、将目即目的基因的获取、重组表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。因因 此此，基基 因因 工工 程程 的的 含含 义义 可可 概概 括括 为为_。解析：解析：(1)(1)黄瓜受到损伤时，黄瓜受到损伤时，伤口处的细胞会伤口处的细胞会

24、分泌大量的酚类物质化合物，吸引农杆菌移向这分泌大量的酚类物质化合物，吸引农杆菌移向这些细胞。些细胞。(2)(2)甜蛋白是由甜蛋白基因指导合成的，甜蛋白是由甜蛋白基因指导合成的，假设假设转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白，那么说明该重转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白，那么说明该重组质粒中甜蛋白基因已转移到植物细胞中且能够组质粒中甜蛋白基因已转移到植物细胞中且能够表达。子代中含甜蛋白个体数与不含甜蛋白个体表达。子代中含甜蛋白个体数与不含甜蛋白个体-12-12-数之比为数之比为11，11，说明其遗传遵循孟德尔别离定律，说明其遗传遵循孟德尔别离定律，因此甜蛋白基因已经整合到核基因组中。因此甜蛋白基因已经整合到核

25、基因组中。(3)(3)研究发现植物分生区附近研究发现植物分生区附近(如茎尖如茎尖)的病的病毒极少，甚至无毒，因此组织培养时应选用一定毒极少，甚至无毒，因此组织培养时应选用一定大小的茎尖作为外植体进行组织培养。大小的茎尖作为外植体进行组织培养。(4)(4)基因工程是指按照人们的愿望进行设计，基因工程是指按照人们的愿望进行设计，并通过体外重组和转基因等技术，赋予生物新的并通过体外重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出符合人们需要的新生物类型。遗传特性，创造出符合人们需要的新生物类型。答案：答案：(除特殊说明外，除特殊说明外，每空每空1 1分，分，共共1010分分)(1)(1)受伤的受伤的

26、叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质，可吸引农杆菌移向这些细胞质，可吸引农杆菌移向这些细胞(3(3 分分)(2)(2)甜蛋白基因甜蛋白基因核基因组核基因组(3)(3)茎尖茎尖(4)(4)按照人们的愿望进行设计，按照人们的愿望进行设计，并通过体外重并通过体外重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出符合人们需要的新生物类型造出符合人们需要的新生物类型(3(3 分分)5 5(12(12 分)(2022武汉市高三模拟分)(2022武汉市高三模拟)克隆猴克隆猴是我国科学家用体细胞克隆出的世界首例灵长类是我国科学家用体细胞克隆

27、出的世界首例灵长类-13-13-动物，其步骤如下：动物，其步骤如下：(1)(1)进行体细胞核移植前，进行体细胞核移植前，从具有优良性状的从具有优良性状的B B 猴体中取体细胞进行培养，培养条件除营养、猴体中取体细胞进行培养，培养条件除营养、温温 度度 和和pHpH适适 宜宜 外外，还还 应应 保保 证证_(_(答出答出 3 3 点点)。核移植。核移植前还需对前还需对 A A 猴的卵母细胞进行去核操作，其目的猴的卵母细胞进行去核操作，其目的是是_。(2)(2)经核移植得到重组细胞后，经核移植得到重组细胞后，一般还需经过一般还需经过_和胚胎移植。为使胚胎在移植前后所处和胚胎移植。为使胚胎在移植前后

28、所处的生理环境保持一致，需要对供、受体母猴用激的生理环境保持一致，需要对供、受体母猴用激素进行素进行_处理。处理。(3)(3)体细胞的细胞核必须被移植到去核卵母体细胞的细胞核必须被移植到去核卵母细细 胞胞 后后 才才 能能 表表 现现 出出 全全 能能 性性，原原 因因 主主 要要 是是_。根据这一启示，请提出一种恢复体细胞分裂根据这一启示，请提出一种恢复体细胞分裂-14-14-分化能力的新思路：分化能力的新思路：_。解析：解析：(1)(1)动物细胞培养的条件有营养条件、动物细胞培养的条件有营养条件、无菌、无毒、适宜的环境条件无菌、无毒、适宜的环境条件(包括温度、包括温度、pHpH 及及适宜的

29、气体环境适宜的气体环境)等。等。图示中的图示中的 A A 猴为雌性，猴为雌性，应去应去核，目的在于保证核移植的胚胎或动物的遗传物核，目的在于保证核移植的胚胎或动物的遗传物质主要来自供体质主要来自供体 B B 猴。猴。(2)(2)经核移植得到重组细胞后，经核移植得到重组细胞后，一般还需经过一般还需经过早期胚胎培养和胚胎移植。为使胚胎在移植前后早期胚胎培养和胚胎移植。为使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致，需要对供、受体母猴所处的生理环境保持一致，需要对供、受体母猴用激素进行同期发情处理。用激素进行同期发情处理。(3)(3)去核卵母细胞的细胞质中含有促进细胞去核卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全

30、能性表达的物质，因此供体的细胞核需移植核全能性表达的物质，因此供体的细胞核需移植到去核卵母细胞中。由此可知，从卵母细胞中别到去核卵母细胞中。由此可知，从卵母细胞中别离出能促进细胞核全能性表达的物质，将其导入离出能促进细胞核全能性表达的物质，将其导入到体细胞中，可以使体细胞恢复分裂分化能力。到体细胞中，可以使体细胞恢复分裂分化能力。答案：答案：(每空每空 2 2 分，共分，共1212 分分)(1)(1)无菌、无毒、无菌、无毒、-15-15-适宜的气体环境适宜的气体环境保证核移植的胚胎或动物的遗保证核移植的胚胎或动物的遗传物质主要来自供体传物质主要来自供体(2)(2)早期胚胎培养早期胚胎培养同期发

31、情同期发情(3)(3)卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质能性表达的物质从卵母细胞中别离出能促进细从卵母细胞中别离出能促进细胞核全能性表达的物质，将其导入到体细胞中胞核全能性表达的物质，将其导入到体细胞中6 6(14(14分)(2022河北省正定中学高三联考分)(2022河北省正定中学高三联考)胚胎干细胞胚胎干细胞(ES(ES细胞细胞)具有持续分裂和分化成各种具有持续分裂和分化成各种组织细胞的能力。科学家利用已分化的细胞培养组织细胞的能力。科学家利用已分化的细胞培养出的诱导性多功能干细胞出的诱导性多功能干细胞(IPS)(IPS)，也具备胚胎干细也具

32、备胚胎干细胞的特点，诱导产生胞的特点，诱导产生 IPSIPS 细胞前两个阶段为：细胞前两个阶段为：别离和培养宿主细胞；将相关转录因子基因导别离和培养宿主细胞；将相关转录因子基因导入宿主细胞入宿主细胞(如下图如下图)。请答复以下问题：。请答复以下问题：(1)(1)培培 养养 宿宿 主主 细细 胞胞 应应 在在 含含 有有_的恒温培养箱中进行，所用的恒温培养箱中进行，所用-16-16-的培养基需参加的天然成分为的培养基需参加的天然成分为_，为及时，为及时去除代谢产物需去除代谢产物需_。(2)(2)要要 获获 得得 大大 量量 的的 转转 录录 因因 子子 基基 因因 可可 用用_方法；据图可知，将

33、基因导入宿主细胞方法；据图可知，将基因导入宿主细胞所用的载体为所用的载体为_。(3)IPS(3)IPS 细胞或细胞或 ESES 细胞在医学上的应用是细胞在医学上的应用是_，其优点为，其优点为_。(4)ES(4)ES 细胞往往取自囊胚的内细胞团或早期细胞往往取自囊胚的内细胞团或早期性腺细胞，性腺细胞，目前目前 ESES 细胞应用存在局部争议。细胞应用存在局部争议。相比相比IPSIPS细细 胞胞，请请 说说 出出 你你 认认 为为 的的 争争 议议 点点 是是_。解析：解析：(1)(1)培养动物细胞应在含有培养动物细胞应在含有5%CO5%CO2 2和和95%95%空气的恒温培养箱中进行，空气的恒温

34、培养箱中进行，其中其中 5%CO5%CO2 2的作用是维的作用是维持培养液的持培养液的 pHpH，所用的培养基需参加的天然成分，所用的培养基需参加的天然成分为血浆、血清，为及时去除代谢产物需定期更换为血浆、血清，为及时去除代谢产物需定期更换培养液。培养液。-17-17-(2)PCR(2)PCR 技术是一种体外扩增技术是一种体外扩增 DNADNA 片段的技片段的技术，其原理是术，其原理是 DNADNA 双链复制，故可通过双链复制，故可通过 PCRPCR 技术技术扩增转录因子基因；据图可知，将基因导入宿主扩增转录因子基因；据图可知，将基因导入宿主细胞所用的载体为病毒。细胞所用的载体为病毒。(3)(

35、3)胚胎干细胞简称胚胎干细胞简称 ESES 或或 EKEK 细胞，细胞，是由早期是由早期胚胎或原始性腺别离出来的一类细胞，可通过定胚胎或原始性腺别离出来的一类细胞，可通过定向诱导分化培育出人造组织器官，解决目前临床向诱导分化培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的供体器官缺乏和器官移植后的免疫排斥上存在的供体器官缺乏和器官移植后的免疫排斥问题。其优点是不会产生免疫排斥反响。问题。其优点是不会产生免疫排斥反响。(4)ES(4)ES 细胞来源于早期的胚胎，而早期胚胎细胞来源于早期的胚胎，而早期胚胎本质上已算是一个生命个体，本质上已算是一个生命个体，因此对因此对 ESES 细胞的应细胞的应用存在伦理

36、争议。用存在伦理争议。答案：答案：(除特殊说明外，每空除特殊说明外，每空2 2 分，共分，共 1414分分)(1)5%CO)(1)5%CO2 2和和 95%95%空气空气血浆、血清血浆、血清定期更换定期更换培养液培养液(2)PCR(2)PCR 扩增扩增(1(1 分分)病毒病毒(1(1 分分)(3)(3)培育人造组织器官，培育人造组织器官，解决临床供体器官缺解决临床供体器官缺乏问题乏问题不会产生免疫排斥不会产生免疫排斥-18-18-(4)ES(4)ES 细胞来源于早期的胚胎，而早期胚胎细胞来源于早期的胚胎，而早期胚胎本质上已算是一个生命个体，因此存在伦理争议本质上已算是一个生命个体，因此存在伦理

37、争议7 7(14(14 分)(2022哈三中高三二模分)(2022哈三中高三二模)紫草素紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。研究人员通过培养紫草细胞生产紫草物的原料。研究人员通过培养紫草细胞生产紫草素。为了获取紫草素，某制药公司利用植物组织素。为了获取紫草素，某制药公司利用植物组织培养技术，从培养的愈伤组织中提取这种有效成培养技术，从培养的愈伤组织中提取这种有效成分。请答复以下问题：分。请答复以下问题：(1)(1)培养时，通常选择新生的芽作为外植体，培养时，通常选择新生的芽作为外植体，这是因为这是因为_。将离体的芽培养在人将离体的

38、芽培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其依次产生其依次产生_、_，最终形成完整，最终形成完整的植株。的植株。(2)(2)假设紫草与另一种植物假设紫草与另一种植物 A A 均为二倍体药均为二倍体药用植物用植物(紫草细胞中有紫草细胞中有 2 2n n条染色体，条染色体，A A 植物细胞植物细胞中有中有 2 2m m条染色体条染色体)。某药物研究所拟利用植物体。某药物研究所拟利用植物体细胞杂交技术培育同时含有两种有效成分的新型细胞杂交技术培育同时含有两种有效成分的新型药用植物。为了得到原生质体需用药用植物。为了得到原生质体需用_酶和酶和-19-

39、19-_酶去除两植物的细胞壁，然后诱导其融酶去除两植物的细胞壁，然后诱导其融合形成杂种细胞。合形成杂种细胞。(3)(3)融合形成的杂种细胞在有丝分裂后期含融合形成的杂种细胞在有丝分裂后期含有有_条染色体。杂种细胞培育成的新型药条染色体。杂种细胞培育成的新型药用植物为用植物为_倍体，在这个过程中所利用的倍体，在这个过程中所利用的生生物物学学原原理理是是_。解析：解析：(1)(1)由于新生芽的细胞分化程度低，由于新生芽的细胞分化程度低，容容易诱导脱分化，因此组织培养时常以此作为外植易诱导脱分化，因此组织培养时常以此作为外植体。将离体的芽培养在人工配制的培养基上，给体。将离体的芽培养在人工配制的培养

40、基上，给予适宜的培养条件，诱导其依次产生愈伤组织和予适宜的培养条件，诱导其依次产生愈伤组织和丛芽，最终形成完整的植株。丛芽，最终形成完整的植株。(2)(2)去掉植物的细胞壁，去掉植物的细胞壁，常用纤维素酶和果胶常用纤维素酶和果胶酶处理。酶处理。(3)(3)因为紫草和植物因为紫草和植物 A A 均为二倍体，均为二倍体，因此融合因此融合的杂种细胞中含染色体的杂种细胞中含染色体 2(2(n nm m)，后期的染色体，后期的染色体数目为数目为 4(4(n nm m)。新型药用植物为四倍体。依据。新型药用植物为四倍体。依据的原理是植物细胞具有全能性。的原理是植物细胞具有全能性。-20-20-答案：答案：

41、(除特殊说明外，除特殊说明外，每空每空2 2分，分，共共1414分分)(1)(1)细胞分化程度低，容易诱导脱分化细胞分化程度低，容易诱导脱分化愈伤组织愈伤组织丛芽丛芽(1(1 分分)(2)(2)纤维素纤维素果胶果胶(1(1 分分)(3)4(3)4(n nm m)四四植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性8 8(14(14 分分)以下图为长沙郊区某农村生态农以下图为长沙郊区某农村生态农业系统的结构模式图，请答复以下问题：业系统的结构模式图，请答复以下问题：(1)(1)该生态农业系统实施了以该生态农业系统实施了以 _为中为中心的物质多级循环利用工程。心的物质多级循环利用工程。(2)(2)在这个案例中

42、，在这个案例中，秸秆的多级利用充分表达秸秆的多级利用充分表达了生态工程的了生态工程的_原理，在一定限度原理，在一定限度上减轻了燃烧秸秆造成的上减轻了燃烧秸秆造成的_效应。效应。(3)(3)在发酵装置里的在发酵装置里的 B B 过程中起重要作用的过程中起重要作用的微生物分解葡萄糖的过程中微生物分解葡萄糖的过程中_(_(填“需填“需要或“不需要要或“不需要)氧气。氧气。-21-21-(4)(4)沼沼 气气 液液 可可 以以 通通 入入 养养 鱼鱼 池池，用用 于于_，沼沼 液液 和和 沼沼 渣渣 还还 可可 作作 为为_。(5)(5)在农业生产上蘑菇房与蔬菜大棚相通可在农业生产上蘑菇房与蔬菜大棚相

43、通可以以 提提 高高 蔬蔬 菜菜 产产 量量。试试 分分 析析 增增 产产 原原 因因：_。解析：解析：(1)(1)实施沼气工程是生态农业系统的中实施沼气工程是生态农业系统的中心工程，在多个生产和生活环节产生的废物被充心工程，在多个生产和生活环节产生的废物被充分利用。分利用。(2)(2)秸秆的多级利用充分表达了生态工程的秸秆的多级利用充分表达了生态工程的物质循环再生原理，实现了物质的循环利用。假物质循环再生原理，实现了物质的循环利用。假设秸秆直接燃烧，设秸秆直接燃烧，会释放大量会释放大量 COCO2 2，导致温室效应，导致温室效应，所以秸秆的多级利用减少了温室效应。所以秸秆的多级利用减少了温室

44、效应。(3)B(3)B 为乳酸发酵，发酵装置应为无氧环境。为乳酸发酵，发酵装置应为无氧环境。(4)(4)沼气液里面含有较全面的养分和丰富的沼气液里面含有较全面的养分和丰富的有机质，有机质，可促进浮游生物生长，可促进浮游生物生长，是养鱼池极好的是养鱼池极好的饵料。饵料。(5)(5)蘑菇在该生态系统中的成分是分解者，蘑菇在该生态系统中的成分是分解者，通通-22-22-过蘑菇分解有机物，放出二氧化碳，提高了大棚过蘑菇分解有机物，放出二氧化碳，提高了大棚中中 COCO2 2浓度，浓度，为蔬菜的光合作用提供原料，为蔬菜的光合作用提供原料，并抑制并抑制其呼吸作用，故有机物积累增加从而增产。其呼吸作用，故有机物积累增加从而增产。答案：答案：(每空每空 2 2 分，共分，共 1414 分分)(1)(1)沼气池沼气池(2)(2)物质循环再生物质循环再生温室温室(3)(3)不需要不需要(4)(4)促进浮游生物生长，促进浮游生物生长，增加鱼的饵料增加鱼的饵料优良优良的作物肥料的作物肥料(5)(5)蘑菇细胞呼吸放出的二氧化碳可以促进蘑菇细胞呼吸放出的二氧化碳可以促进蔬菜的光合作用并抑制其呼吸作用，故有机物积蔬菜的光合作用并抑制其呼吸作用，故有机物积累增加从而增产累增加从而增产-23-23-24-24-