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第38题 现代生物科技专题名校试题精编
1.治理点源污染对于维持湿地生态系统稳定至关重要。如图为某奶牛场经改造后废水处理的流程图。
据图回答下列问题:
(1)厌氧池中分布有大量的微生物,其在污水处理中的主要作用是 。废水流入厌氧池前,需经稀释处理,以降低污染物浓度,目的是 。
(2)废水流经厌氧池后还需进入氡化塘处理,氧化塘中除含有大量微生物外,还要有一定量的植物,该环节中植物的主要作用是 ,使出水口处的水质达到排放要求。在植物生物最分布比较均匀的情况下,氧化塘前部O2浓度仍低于后部的原因可能是 。
(3)氧化塘中水尘植物的繁盛导致动物类群的种类和数量逐渐增加,加速了生态系统的 。废水不能过量流入氧化塘,否则会导致氧化塘动植物大量死广说明 。
(4)奶牛场废水中富含有机物,其中能量的最终去向是 。若以氧化塘中的植物作为奶牛的饲料,能实现奶牛场 (填“物质和能量”“物质”或“能量”)的循环利用。
2.基因编辑技术是指能够让人类对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、加入等。新一代基因编辑技术CRISPR/Cas9有“基因魔剪”的美称,它的实质是用特殊的引导序列sgRNA将“基因剪刀——Cas9酶”精准定位到所需修饰的基因上然后进行编辑。2018年11月,一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿的诞生引发了国内外巨大的争议。
(1)有些细胞中没有编码cas9酶的基因,可利用基因工程的方法构建 ,通过 等载体导入细胞。CRISPR/Cas9中sgRNA分子的序列与基因组DNA中特定碱基序列通过 可以彼此结合在一起,而Cas9酶是一种 酶,可催化 键水解,实现对DNA序列的定向切割。
(2)露露和娜娜被编辑的基因是CCR5基因,为验证胚胎的CCR5基因是否成功被编辑,需要在胚胎发育早期,将细胞的微量全基因组DNA用 技术进行扩增,然后采用 技术检测目的基因以及转录出的mRNA是否存在,还需要对 蛋白进行检测。
(3)编辑人类婴儿基因的行为,遭到了科学界的强烈谴责,因为 (写出两点)。
3.生物靶向治疗是目前治疗恶性肿瘤的重要研究方向。肿瘤一般处于细胞外间隙的深部,使用高效的细胞毒素药物进行化疗可有效杀伤肿瘤细胞,但细胞毒素无特异性,杀伤肿瘤细胞的同时也会杀死正常细胞。科研人员通过将细胞毒素类药物和单克隆抗体结合制成“生物导弹”,实现了药物对肿瘤细胞的选择性杀伤。请回答下列问题:
(1)“生物导弹”利用了单克隆抗体 的特点,制备单克隆抗体的过程涉及的细胞工程技术有 。
(2)制备单克隆抗体时,首先用 对小鼠进行免疫,然后从小鼠体内获取已免疫的B淋巴细胞,再让其与 融合,经特定的选择性培养基筛选后的杂交瘤细胞具有 的特点。
(3)让抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞大量繁殖,可采用的方法是 ,该方法不需人为提供细胞生存的条件。
(4)制备该“生物导弹”时,应选择相对分子量较 (填“大”或“小”)的抗体,原因是 。
4.基因工程广泛应用于疫苗的生产。科研小组将乙肝病毒表面抗原基因转移到番茄中,经栽培获得转乙肝病毒表面抗原基因番茄,食用后可预防乙肝,其生产流程如图所示。回答下列问题:
(1)转乙肝病毒表面抗原基因番茄的培育过程中,涉及的现代生物技术有 。①过程为基因表达载体的构建,需要的工具酶是 。②过程需要将抗原基因导入农杆菌Ti质粒的 上。
(2)将抗原基因转入番茄组织细胞时,常选择分生区细胞,原因是 。
(3)⑤过程培养基中需要添加的植物激素是 。如果要获得大量的乙肝病毒表面抗原,可以将组织细胞培育到 阶段。
(4)转基因番茄含有的乙肝病毒表面抗原进入人体后,首先被 识别并将信息呈递给T细胞,T细胞分泌 促进B细胞增殖分化产生记忆细胞,从而获得免疫力。
5.八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜脱饱和酶(其基因用crl表示)共同参与β﹣胡萝卜素的合成。科学家将psy和crtl基因与pC1300dT载体结合后转入水稻,使水稻胚乳中富含β﹣胡萝卜素。pC1300dT载体含有2个T﹣DNA区,潮霉素抗性基因(hpt)在一个T﹣DNA区,目的基因在另一个T﹣DNA区。当双T区载体侵染植物时,2个T﹣DNA区独立转移。请根据以上信息回答下列问题。
(1)表达载体pC1300dT﹣psy/crtl的构建
psy和crtl基因均可在胚乳特异性谷蛋白启动子(Glup)的驱动下表达,并在终止子(nos)作用下终止转录过程。研