2023版高考生物第二部分综合练专练103现代生物科技专题.pdf

专练103现代生物科技专题

1．某种荧光蛋白（GFP）在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检

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（L1）基因连接在GFP基因

的5′末端，获得了L1－GFP融合基因（简称为甲），并将其插入质粒P0，构建了真核表

达载体P1，其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末

端各不相同。

回答下列问题：

（1）据图推断，该团队在将甲插入质粒P0时，使用了两种限制酶，这两种酶是

。使用这两种酶进行酶切是为了保证，也是为了保证。

（2）将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色荧光，则说明

L1基因在牛的皮肤细胞中完成了和过程。

（3）为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：将能够产生绿色荧光细胞的

移入牛的中、体外培养、胚胎移植等。

（4）为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR方法进行鉴

定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的（填“mRNA”“总RNA”或“核

DNA”）作为PCR模板。

2．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

1

（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：___________________________

________________________________________________________________________。

3．非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶催化体系，获得目

标产物的新技术，其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应

的非细胞合成路线（如图），可直接用淀粉生产肌醇（重要的医药食品原料），以期解决高

温强酸水解方法造成的严重污染问题，并可以提高产量。

回答下列问题：

（1）研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外，获

得酶基因的方法还有。（答出两种即可）

（2）高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA

模板时必须除去蛋白，方法有。（答出两种即可）

（3）研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种

酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备细胞。为了检

测目的基因是否成功表达出酶蛋白，需要采用的方法有。

（4）依图所示流程，在一定的温度、pH等条件下，将4种酶与可溶性淀粉溶液混合

组成一个反应体系。若这些酶最适反应条件不同，可能导致的结果是

。在分子水平上，可以通过改变，从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的

改造和优化。

4．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