三年高考2017-2019高考生物真题分项汇编专题15现代生物科技专题含解析2.pdf
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1、专题 15 现代生物科技专题专题 15 现代生物科技专题 1(2019北京卷4)(2019北京卷4)甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因 植株。再将二者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种,以下对相关 操作及结果的叙述,错误的是 A将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞 B通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定 C调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株 D经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体 【答案】D 【解析】 【分析】由题意可知,同时抗甲、乙的植物新品种的培养过程为:把含抗甲的目的基因的重组质粒导入 植物
2、细胞,获得抗甲植株,同时把含抗乙的目的基因的重组质粒导入植物细胞,获得抗乙植株,通过杂 交获得 F1(二倍体植株) ,取 F1的花粉经花药离体培养获得单倍体植株,用秋水仙素处理单倍体植株获 得纯合的同时抗甲、乙的植物新品种(二倍体) 。 【详解】要获得转基因的抗甲或抗乙植株,需要构建基因表达载体(含目的基因、标记基因、启动子、 终止子、复制原点) ,再把基因表达载体导入受体细胞中,A 正确;对转基因植株进行检测时,可以通过 抗病接种实验进行个体水平的检测,B 正确;对 F1的花粉进行组织培养时,需要经过脱分化和再分化过 程,其中生长素/细胞分裂素比例高时利于根的分化,比例低时利于芽的分化,C
3、正确;经花粉离体培养 获得的植株是单倍体,D 错误。因此,本题答案选 D。 2(2019江苏卷16)(2019江苏卷16)下列生物技术操作对遗传物质的改造,不会遗传给子代的是 A将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌,筛选获得基因工程菌 B将花青素代谢基因导入植物体细胞,经组培获得花色变异植株 C将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛 D将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者,进行基因治疗 【答案】D 【解析】 【分析】转基因技术的原理是基因重组。基因重组和基因突变、染色体变异均属于可遗传的变异。 基因治疗:指把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目
4、的,这 是治疗遗传病的最有效的手段。 【详解】将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入大肠杆菌获得的转基因菌,可以通过二分裂将胰岛素 基因传给后代,A 不符合题意;将花青素代谢基因导入植物体细胞,再经植物组织培养获得的植株所有 细胞均含有花青素代谢基因,花青素代谢基因会随该植物传给后代,B 不符合题意;将肠乳糖酶基因导 入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛所有细胞均含有肠乳糖酶基因,可以遗传给后代,C 不符合 题意;该患者进行基因治疗时,只有淋巴细胞含有该腺苷酸脱氨酶基因,性原细胞不含该基因,故不能 遗传给后代,D 符合题意。 3(2019江苏卷23)(2019江苏卷23)下图为杂交瘤细胞制备示
5、意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶 (HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述正确的是 A可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合 B两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长 C杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产 D细胞膜的流动性是细胞融合的基础 【答案】ACD 【解析】 【分析】 (1)动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性、细胞的增殖,诱导手段有电激、聚乙二醇、灭活 的病毒等,结果产生杂交细胞,主要用于制备单克隆抗体。 (2)单克隆抗体制备的原理包括:免疫理:B 淋巴细胞能产生特异性抗体;细胞融合原理:利用病 毒对宿主细胞的穿透性使 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融
6、合;动物细胞培养技术:对杂交瘤细胞进行体内、 体外培养。 (3) 制备单克隆抗体过程中的几种细胞 : 免疫 B 细胞 (浆细胞) : 能产生单一抗体, 但不能无限增殖 ; 骨髓瘤细胞:能无限增殖,但不能产生抗体;杂交瘤细胞:既能产生单一抗体,又能在体外培养条件 下无限增殖。 【详解】诱导动物细胞融合的方法有电激、聚乙二醇、灭活的病毒(如灭活的仙台病毒)等,A 正确; 两两融合的细胞包括免疫 B 细胞与免疫 B 细胞融合的具有同种核的细胞、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合 的具有同种核的细胞、免疫 B 细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞,骨髓瘤细胞虽然能无限增殖,但缺 乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶,免疫 B
7、 细胞虽然有次黄嘌呤磷酸核糖转移酶,但不具有无限增殖的本领, 所以在 HAT 筛选培养液中, 两两融合的具有同种核的细胞都无法生长, 只有杂交瘤细胞才能生长, B 错误 ; 因每个免疫 B 细胞只分泌一种特异性抗体,因此在 HAT 筛选培养液中筛选出来的众多的杂交瘤细胞所分 泌的抗体, 不一定都是人类所需要的, 还需要进一步把能分泌人类所需要抗体的杂交瘤细胞筛选出来, C 正确;动物细胞融合是以细胞膜的流动性为基础的,D 正确。 4 (2018 江苏卷10)(2018 江苏卷10)下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述,正确的是( ) A采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处
8、理 B体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植 C使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应 D利用胚胎分割技术,同卵多胎较同卵双胎成功率更高 【答案】A 【解析】用促性腺激素对良种奶牛进行注射处理,可促使其超数排卵,A 正确;进行移植的胚胎是桑椹 胚或囊胚,B 错误;受体对移植的胚胎几乎不发生免疫排斥反应,因此无需使用免疫抑制剂,C 错误; 利用胚胎分割技术,同卵双胎较同卵多胎成功率更高,D 错误。 5 (2018 北京卷5)(2018 北京卷5)用 XhoI 和 SalI 两种限制性核酸内切酶分别处理同一 DNA 片段,酶切位点及酶切产物 分离结果如图。以下叙述不正确的是 A如图中两种
9、酶识别的核苷酸序列不同 B如图中酶切产物可用于构建重组 DNA C泳道中是用 SalI 处理得到的酶切产物 D图中被酶切的 DNA 片段是单链 DNA 【答案】D 【解析】 限制酶识别特定的脱氧核苷酸序列, 不同的限制酶能识别不同的核苷酸序列, 由电泳图可知 XhoI 和 SalI 两种酶分别切割时,识别的序列不同,A 正确;同种限制酶切割出的 DNA 片段,具有相同的粘性 末端,再用 DNA 连接酶进行连接,可以构成重组 DNA,B 正确;SalI 将 DNA 片段切成 4 段,XhoI 将 DNA 片段切成 3 段,根据电泳结果可知泳道为 SalI,泳道为 XhoI,C 正确;限制酶切割双
10、链 DNA,酶切 后的 DNA 片段仍然是双链 DNA,D 错误。 6 (2018 江苏卷22)(2018 江苏卷22)如图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是 A若 a 细胞和 b 细胞是植物细胞,需先去分化再诱导融合 Ba 细胞和 b 细胞之间的融合需要促融处理后才能实现 Cc 细胞的形成与 a、b 细胞膜的流动性都有关 Dc 细胞将同时表达 a 细胞和 b 细胞中的所有基因 【答案】BC 【解析】若 a 细胞和 b 细胞是植物细胞,应该先用酶解法去掉它们的细胞壁再诱导融合,A 错误;无论 是动物细胞还是植物细胞,两个细胞的融合都需要促融处理后才能实现,B 正确;两个细胞融合成一个 细胞,
11、利用了细胞膜的流动性,C 正确;c 细胞同时具备了 a 细胞和 b 细胞中的所有基因,但是基因是 选择性表达的,因此 c 细胞中基因不一定都能够表达,D 错误。 7(2017江苏卷11)(2017江苏卷11)牛雄性胚胎中存在特异性H-Y 抗原,可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y 单克隆抗体, 筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是 AH-Y 单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌 B应选用原肠胚做雌雄鉴别 C鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植 D用H-Y 抗原免疫母牛可获得相应抗体 【答案】D 【解析】单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌,A 错误;做雌雄性别鉴别应选择囊胚期的滋养层细
12、胞,B 错误; 由于是利用乳腺生物反应器进行生物制药, 则鉴别后的雌性胚胎可直接做胚胎移植, 雄性胚胎没有意义, C 错误;H-Y 抗原免疫母牛,使其体内产生体液免疫,产生相应的浆细胞,获得相应抗体,D 正确。 【考点定位】单克隆抗体,杂交瘤细胞,体液免疫,乳腺生物反应器。 【名师点睛】本题主要考查单克隆抗体的制备,要求学生理解单克隆抗体制备的过程,理解乳腺生物反 应器的操作过程。 8(2017江苏卷14)(2017江苏卷14)下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,错误的是 A精子在获能液中于37、5% CO2 条件下培养的目的是使精子获能 B小鼠在特定光控周期条件下饲养,注射相关激素有促进超
13、数排卵的作用 C分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,因此发育成的个体没有形态学差异 D注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育 【答案】C 【解析】精子在获能液中于37 、5%CO2条件下培养,可使精子获能,A正确 ; 给小鼠注射促性腺激素可 促进其超数排卵,B正确;分割的胚胎细胞具有相同的遗传物质,但发育过程中基因突变或环境因素影 响等,最终发育成的个体可能会有形态学差异,C错误;胚胎干细胞具有发育的全能性,能分化成各种 组织器官,D正确。 【考点定位】体外受精,胚胎发育。 【名师点睛】本题主要考查体外受精和胚胎发育的相关知识,要求学生理解精子获能和超数排卵、胚胎 干细胞的功能特点,难度
14、中等。 9 (2017 北京卷5)(2017 北京卷5)为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因 C(图 1) ,拟将其与质 粒(图 2)重组,再借助农杆菌导入菊花中。 下列操作与实验目的不符的是 A用限制性核酸内切酶EcoRI 和连接酶构建重组质粒 B用含 C 基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将 C 基因导入细胞 C在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞 D用分子杂交方法检测 C 基因是否整合到菊花染色体上 【答案】C 【解析】用限制性核酸内切酶EcoRI处理目的基因和质粒,可以使目的基因两侧和质粒产生相同的黏性 末端,再用连接酶把切口连起来就能构建成重组质粒,A正确;农杆
15、菌转化法适用于双子叶植物或裸子 植物,菊花属于双子叶植物,故可用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞,B正确; 质粒中只有潮霉素抗性基因,被转化的菊花细胞只对潮霉素具有抗性,在培养基中添加卡那霉素,不能 筛选被转化的菊花细胞,C错误;检测目的基因是否整合到受体细胞的染色体上,可采用DNA分子杂交技 术,D正确。 【考点定位】基因工程 【名师点睛】本题考查基因工程的相关知识,掌握基因工程操作流程及各个操作依据的原理是正确解答 该题的关键。 10 (2019 全国卷38)(2019 全国卷38) 基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。 (1) 基因工程中所用的目的基
16、因可以人工合成, 也可以从基因文库中获得。 基因文库包括_和_ _。 (2)生物体细胞内的DNA复制开始时,解开DNA双链的酶是_。在体外利用PCR技术扩增目的基因 时, 使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是_。 上述两个解链过程的共同点是破坏了DN A双链分子中的_。 (3)目前在 PCR 反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌 DNA 聚合酶的主要原因是_。 【答案】 (1)基因组文库 cDNA 文库 (2)解旋酶 加热至 9095 氢键 (3)Taq酶热稳定性高,而大肠杆菌 DNA 聚合酶在高温下会失活 【解析】 【分析】 基因工程的操作步骤 : 目的基因的获取 (基因文库获取、 PC
17、R、 人工合成) ; 构建基因表达载体 (含 目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点) ;把目的基因导入受体细胞(显微注射法、农杆菌 转化法、钙离子处理法) ;目的基因的检测和鉴定(分子水平DNA 分子杂交法、分子杂交法、抗原抗体 杂交法和个体水平抗虫、抗病接种实验等) 。 【详解】 (1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库(CDNA 文库) ,前者包括一种生物的全部基因, 后者只包括一种生物的部分基因。 (2)体内进行 DNA 复制时,需要解旋酶和 DNA 聚合酶,解旋酶可以打开双链之间的氢键, DNA 聚合酶 可以催化磷酸二酯键的形成。在体外进行 PCR 扩增时,利用高温变性即加热
18、至 90-95,破坏双链之间 的氢键,使 DNA 成为单链。解旋酶和高温处理都破坏了 DNA 双链中碱基对之间的氢键。 (3) 由于在 PCR 过程中, 需要不断的改变温度, 该过程中涉及较高温度处理变性, 大肠杆菌细胞内的 DNA 聚合酶在高温处理下会变性失活,因此 PCR 过程中需要用耐高温的 Taq DNA 聚合酶催化。 【点睛】PCR 的原理是 DNA 双链的复制,故类似于细胞内的 DNA 复制过程,需要模板、原料等条件。由 于该过程中特殊的高温条件,需要用耐高温的 DNA 聚合酶。 11 (2019 全国卷 II38)(2019 全国卷 II38)植物组织培养技术在科学研究和生产实践
19、中得到了广泛的应用。回答下列问题。 (1) 植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。 与常规的种子繁殖方法相比, 这种微型繁殖技术的特点有_ _(答出2点即可)。 (2)通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体,再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人 工种子 (如图所示), 这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。 人工种皮具备透气性的作用是_ _。 人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质, 因此应含有植物激素、 _和_等几类物质 (3)用脱毒苗进行繁殖,可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗,可以选取植物的_进行 组织培养。 (4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因
20、的细胞培养成一个 完整植株的基本程序是_(用流程图表 示)。 【答案】 (1)能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快 (2)有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元素 糖 (3)茎尖 (4)含目的基因的细胞 培养 愈伤组织小植株 【解析】 【分析】植物组织培养的流程是:离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织,经再分化形成 芽、根或胚状体,进而形成完整植株。植物组织培养技术在微型繁殖、制造人工种子、作物脱毒等方面 具有广泛的应用。微型繁殖属于无性生殖的范畴,能够保持亲本的优良特性,实现种苗的快速大量繁殖。 人工种子是以通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到
21、的种子,其中的如果胚乳可为“种子”的萌发提所需的供营养物质。以无病毒或病毒极少的茎尖为材料 进行组织培养可获得高产优质的无病毒植株。 【详解】 (1)植物微型繁殖是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,与常规的种子繁殖方法相 比,这种微型繁殖技术的特点有:保持优良品种的遗传特性;高效快速地实现种苗的大量繁殖。 (2) 人工种子的胚状体在进行细胞呼吸时, 需要从外界环境吸收 O2, 并将产生的 CO2释放到外界环境中, 因此人工种皮具备透气性的作用是:有利于胚状体进行呼吸作用,以保持胚状体的活力。人工胚乳的作 用是为胚状体的发育提供营养,因此应含有植物激素、矿质元素、糖等物质。 (3)植物分
22、生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此为了获得脱毒苗,可以选取植物的茎 尖进行组织培养。 (4)将含有目的基因的植物细胞培养为一个完整的转基因植物,需借助植物组织培养技术才能实现, 其基本程序是:。 【点睛】 解题的关键是识记并理解植物组织培养的过程和植物组织培养技术在微型繁殖、 制造人工种子、 作物脱毒等方面的实际应用。在此基础上,从题意中提取有效信息,进而对各问题情境进行分析解答。 12 (2019 全国卷 III38)(2019 全国卷 III38)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。 回答下列问题。 (1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植
23、物细胞可以培养成完整的植株,这是 因为植物细胞具有_。 (2)步骤切取的组织块中要带有形成层,原因是_。 (3)从步骤到步骤需要更换新的培养基,其原因是_。在新的培养基上愈伤组织通过 细胞的_过程,最终可形成试管苗。 (4)步骤要进行照光培养,其作用是_。 (5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的_,这种繁殖方式属于_繁殖。 【答案】 (1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因) (2)形成层容易诱导形成愈伤组织 (3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 分 化(或答:再分化) (4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用 (5)遗传特
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