（课标专用）高考生物二轮复习 选修3强化练（2）（含解析）-人教版高三选修3生物试题

1、强化练(2)1.(2019吉林长春质量检测)细胞色素P450酶在萜类天然产物的合成过程中起重要(羟基化)作用,自然条件下细胞色素P450酶与其伴侣蛋白CPR(为P450酶传递电子)在细胞内分别表达,催化效率较低。研究人员推测,若将P450酶与CPR通过一段linker(39个氨基酸组成的柔性肽链)融合表达成一个蛋白(如图),催化效率会有不同程度的提高。请回答:(1)首先从预期融合蛋白的功能出发,设计预期融合蛋白的结构,推测其,设计相应的。融合蛋白的表达顺序为CPR-linker-P450,设计时应将CPR基因的删除,保证融合蛋白基因连续表达。(2)欲进一步探究linker长度对P450酶催化效率的影响,简述基本实验思路:,本实验还应设置的对照组是。(3)PCR技术扩增融合蛋白基因时,所遵循的原理是,将模板DNA加热至9095的目的是。答案(1)应有的氨基酸序列脱氧核苷酸序列终止子(2)设计不同长度的linker,探究其对P450酶催化效率的影响不加linker测定P450酶的催化效率(3)DNA双链复制使DNA变性解析(1)根据蛋白质工程的基本原理,改造和合成蛋白质时,首先从预期融合蛋

2、白的功能出发,设计预期的融合蛋白的结构,推测其应有的氨基酸序列,设计相应的脱氧核苷酸序列。为了使融合蛋白按照CPR-linker-P450的顺序表达,设计时应将CPR基因的终止子删除,保证融合蛋白基因连续表达。(2)根据实验目的可知,实验的自变量为linker的长度,需设计不同长度的linker,探究其对P450酶催化效率的影响,并以不加linker时P450酶的催化效率为对照组进行探究。(3)PCR技术的原理是DNA双链复制,在扩增融合蛋白基因时,将模板DNA加热至9095的目的是使DNA分子变性解链为单链,使引物与单链相应互补序列结合,然后在DNA聚合酶的作用下,进行延伸,如此重复循环数次。2.(2019山东济南三模)回答下列问题:(1)格登用紫外线照射非洲爪蟾未受精的卵细胞,然后将非洲爪蟾肠上皮细胞的细胞核注入其中,最终得到克隆爪蟾,该实验证明了。与动物体细胞核移植相比,胚胎细胞核移植比较容易成功的原因是;在进行核移植前,可采用方法(答出2项)去除受体细胞的遗传物质。(2)大多数哺乳动物排出的卵母细胞需要培养到期才具有受精的能力;处于该时期的细胞进行核移植后得到的重构卵可采用方法

3、激活,从而恢复分裂周期。(3)根据病毒的结构和生理特点,病毒常在基因工程上作为;在细胞工程上作为促融剂之前需要进行处理。答案(1)高度分化的动物细胞核仍然具有全能性动物胚胎细胞分化程度低,细胞核全能性更容易表达显微操作去核、紫外光短时间照射(2)M中物理或化学(如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)(3)运载体灭活解析(1)格登用紫外线照射非洲爪蟾未受精的卵细胞,然后将非洲爪蟾肠上皮细胞的细胞核注入其中,最终得到克隆爪蟾,该实验证明了高度分化的动物细胞核仍然具有全能性。与动物体细胞核移植相比,胚胎细胞核移植比较容易成功的原因是动物胚胎细胞分化程度低,细胞核全能性更容易表达;在进行核移植前,可采用显微操作去核、紫外光短时间照射方法去除受体细胞的遗传物质。(2)大多数哺乳动物排出的卵母细胞需要培养到M中期才具有受精的能力;处于该时期的细胞进行核移植后得到的重构卵可采用物理或化学方法(如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活,从而恢复分裂周期。(3)根据病毒的结构和生理特点,病毒常在基因工程上作为载体;在细胞工程上作为促融剂之前需要进行灭活处理。3.(2019山西晋中适

4、应性考试)人乳铁蛋白是一种具有免疫作用的含铁的糖蛋白,由乳腺上皮细胞表达和分泌,是母乳与普通婴儿配方奶粉的主要区别之一。应用基因工程和胚胎工程技术,将人乳铁蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳腺细胞生产出人乳铁蛋白已成为可能。其过程大致如下:.采集良种供体奶牛的卵母细胞和精子,通过体外受精形成受精卵。.将人乳铁蛋白基因导入奶牛受精卵,形成重组细胞。.电脉冲刺激重组细胞,促使其形成早期胚胎。.将胚胎移植到受体母牛的子宫中,最终发育成转基因牛,从乳汁中获得大量人乳铁蛋白。请回答下列问题:(1)过程在获取卵母细胞之前需用促性腺激素对供体奶牛进行处理,目的是。在体外受精前,需要对奶牛的精子进行处理。受精时,往往一个卵母细胞只能和一个精子结合,受精过程中防止多精入卵的生理反应包括。(2)过程将人乳铁蛋白基因导入奶牛受精卵最为有效的方法是。(3)进行动物早期胚胎体外培养时,培养液中除了含有各种无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分和动物血清等物质。如果想同时获得更多相同的子代,可采用技术,若对囊胚操作,应注意。(4)早期胚胎移植到代孕奶牛体内时,代孕奶牛对移入子宫的重组胚胎基本

5、上不发生反应,这为重组胚胎在代孕奶牛体内的存活提供了可能。答案(1)对供体母牛做超数排卵处理获能透明带反应和卵细胞膜反应(2)显微注射法(3)激素胚胎分割将内细胞团均等分割(4)免疫排斥解析(1)由于促性腺激素有促进雌性动物排卵的作用,所以为了获取更多的卵母细胞,常常需用促性腺激素对供体奶牛进行超数排卵处理。在体外受精前,需要对奶牛的精子进行获能处理。受精时,往往一个卵母细胞只能和一个精子结合,主要原因是受精过程中存在透明带反应和卵细胞膜反应,防止多精入卵。(2)将目的基因(人乳铁蛋白基因)导入受体动物(奶牛)的受精卵中常常采用显微注射法。(3)进行动物早期胚胎体外培养时,培养液中需添加的营养成分有各种无机盐和有机盐、维生素、氨基酸、激素、核苷酸和动物血清等物质。如果想同时获得更多相同的子代,可采用胚胎分割技术,若对囊胚进行分割操作,应注意将细胞团均等分割。(4)早期胚胎移植到代孕奶牛体内时,代孕奶牛对移入子宫的重组胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为重组胚胎在代孕奶牛体内的存活提供了可能。4.(2019湖南郴州二模)甘蔗黄叶综合征是一种由甘蔗黄叶病毒所引起的禾本科植物病症,科学家通过甘

6、蔗黄叶病毒外壳蛋白基因(简称CP蛋白基因)转化植物来获得抗病转基因新品种。(1)首先从患甘蔗黄叶综合征的病叶中提取RNA,此过程中为了防止RNA被水解,需加入抑制剂,以提取的RNA为模板通过获得cDNA。(2)对获取的cDNA进行PCR扩增,在此反应体系中,除了模板DNA、dNTP外,还需加入,获得大量的cDNA需要在4 的低温下保存备用,原因是。(3)将cDNA和质粒用同一种限制酶切割,产生相同的平末端,再用将二者进行连接(填“Ecoli DNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)。在培养液中接种培养大肠杆菌作为受体细胞,同时加入一定量的CaCl2低温冷却液,目的是制备细胞,其具有的特殊功能是。(4)为检测大肠杆菌是否产生CP蛋白,需要将病毒颗粒注射入兔子体内,并从血清中分离获得作为检测剂。答案(1)RNA酶逆转录(2)引物、Taq酶(热稳定DNA聚合酶)高温条件易使DNA分子中的氢键断裂,双螺旋结构打开而发生变性(3)T4DNA连接酶感受态能吸收周围环境中的DNA分子(4)CP蛋白抗体(黄叶病毒外壳蛋白抗体)解析(1)RNA酶可将RNA水解,因此为了防止RNA被水解,需加入RNA酶抑制

7、剂;以RNA为模板获得cDNA的过程称为逆转录。(2)采用PCR技术扩增目的基因需要模板DNA、dNTP、引物、Taq酶(热稳定DNA聚合酶);获得大量的cDNA需要在4 的低温下保存备用,原因是高温条件下,DNA分子中的氢键易断裂,双螺旋结构打开而发生变性。(3)DNA连接酶包括Ecoli DNA连接酶、T4DNA连接酶,这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低。用CaCl2处理微生物细胞可使其成为感受态细胞,其具有的特殊功能是能吸收周围环境中的DNA分子。(4)为检测大肠杆菌是否产生CP蛋白,需要将病毒颗粒注射入兔子体内,并从血清中分离获得CP蛋白抗体(黄叶病毒外壳蛋白抗体)作为检测剂。5.(2019晋冀鲁豫中原名校三模)我国科学家利用添加RNA酶抑制剂的提取液,从舞蹈症(人类单基因遗传病)患者的某细胞中提取出mRNA,利用mRNA合成致病基因(cDNA),然后将cDNA整合到猪胎儿成纤维细胞的染色体上,再通过细胞核移植等技术成功培育出全球首例“舞蹈症”转基因模型猪。回答下列问题:(1)在提取液中添加RNA酶抑制剂的目的是。利用mRN

8、A合成cDNA的原理是。(2)在进行核移植过程之前,卵母细胞要进行去核处理的原因是。去核时,需进行显微操作,用微型吸管一并吸出。(3)构建的重组细胞在体外培养的条件一般是(答3点)和无菌、无毒的环境。为保证体外培养重组细胞的无菌、无毒环境,除对培养液和所有培养用具进行无菌处理外,通常还要进行的操作是和。(4)培养舞蹈症转基因模型猪的应用前景是。答案(1)防止RNA被降解在逆转录酶的作用下,以mRNA为模板按照碱基互补配对原则合成cDNA(2)保证转基因模型猪的核遗传物质全部来自含有目的基因的成纤维细胞细胞核和第一极体(3)(适宜的)营养,温度和pH,气体环境在培养液中加入一定量的抗生素定期更换培养液(4)能追踪研究舞蹈症的发病过程和寻找治疗疾病的方案解析(1)根据题意,科学家通过提取mRNA,逆转录合成cDNA,因此在提取液中添加RNA酶抑制剂的目的是防止RNA被降解。利用mRNA合成cDNA的原理是在逆转录酶的作用下,以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则合成cDNA。(2)体细胞核移植的大致过程是:采集卵母细胞,在体外培养到减数第二次分裂中期,对卵母细胞去核(显微操作),将供体细胞注入去核卵母细胞;通过电刺激使两细胞融合,供体核进入受体卵母细胞,构建重组胚胎;将胚胎移入受体(代孕)母猪体内。在进行核移植过程之前,卵母细胞要进行去核处理,以保证转基因模型猪的核遗传物质全部来自含有目的基因的成纤维细胞。核移植的受体细胞一般选用M期卵母细胞,通过显微操作技术去除卵母细胞的核,由于M期卵母细胞的细胞核的位置靠近第一极体,用微型吸管可一并吸出细胞核和第一极体。(3)构建的重组细胞体外培养需要提供一定的营养,适宜的温度和pH,无菌、无毒的环境,一定的气体环境。为保证体外培养重组细胞的无菌、无毒环境,除对培养液和所有培养用具进行无菌处理外,通常还要进行的操作是在培养液中加入一定量的抗生素,以防止培养过程中的感染,以及定期更换培养液。(4)培养舞蹈症转基因模型猪可用于追踪研究舞蹈症的发病过程和寻找治疗疾病的方案,研究相关发病机制。

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