2020版高考生物总复习单元评估检测十一现代生物科技专题含解析新人教.pdf
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1、单元评估检测(十一) 现代生物科技专题单元评估检测(十一) 现代生物科技专题 (时间:40 分钟 分值:100 分) 测控导航表 知识点题号 1.基因工程和蛋白质工程1,2,3,4 2.细胞工程5 3.胚胎工程及生态工程6,7,8 1.(13 分)透明质酸酶在临床上常用作药物渗透剂,目前主要从动物组织中提取。 科研人员尝试 将透明质酸酶基因转入大肠杆菌,使其得到高效表达。下图中 Nco和 Xho为限制酶,重叠延 伸 PCR 是一种定点突变技术。据图回答下列问题: (1)步骤的目的是为了保护 ,PCR 的原理是 ;PCR 扩增的过程是目的基因 DNA 受热变 性后解链为单链,引物与单链相应互补序
2、列结合,然后 ,如此重复循 环。 (2)若图中的透明质酸酶基因来自 cDNA 文库,则在进行步骤之前需在其前、后端分别接上特 定的 ,否则该基因就不能转录。 步骤需要用 (酶)切割质粒。 (3)图中 A 是 ;早期实验人员利用大肠杆菌作为受体,后来发现用毛霉或酵 母 菌 作 受 体 更 具 优 势 ,从 生 物 体 结 构 角 度 分 析 ,最 可 能 的 原 因 是 。 (4)目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定地维持和表达其遗传特性,只有通过检测和鉴定 才能知道。检测转基因生物 DNA 上是否插入了目的基因的方法是 。 解析:(1)图中目的基因的中间存在 Nco限制酶的切割位点,因此步骤的
3、目的是为了保护透 明质酸酶基因,防止 Nco限制酶破坏目的基因。PCR 的原理是 DNA 双链复制;PCR 扩增的过程 是高温变性低温退火中温延伸。即目的基因 DNA 受热变性后解链为单链,引物与单链相应 互补序列结合,然后在 DNA 聚合酶作用下延伸,如此重复循环。 (2)cDNA 文库是用 mRNA 逆转录得到的 DNA,只含有编辑对应蛋白质的信息,不含启动子、终止 子及内含子等,因此在进行步骤之前需在透明质酸酶基因前、后端分别接上特定的启动子、 终止子。步骤需要用 Nco和 Xho切割质粒。 (3)图中 A 是基因表达载体。大肠杆菌为原核生物,细胞中只含核糖体一种细胞器,毛霉或酵母 菌为
4、真核生物,含有内质网和高尔基体等,可对蛋白质进行加工、修饰等。 (4)检测转基因生物 DNA 上是否插入了目的基因的方法是利用目的基因制作成的探针进行 DNA 分子杂交。 答案:(除标注外,每空 2 分) (1)透明质酸酶基因,防止 Nco限制酶破坏目的基因 DNA 双链复制(1 分) 在 DNA 聚合酶作 用下延伸 (2)启动子、终止子(1 分) Nco和 Xho (3)基因表达载体(1 分) 毛霉或酵母菌是真核细胞,有内质网和高尔基体加工、修饰蛋白质 (4)利用目的基因制作成的探针进行 DNA 分子杂交 2.(12 分)用噬菌体抗体库技术获得人的单克隆抗体,方法是将人抗体基因插入噬菌体载体
5、,然 后让该噬菌体感染大肠杆菌,抗体可能和病毒蛋白以融合蛋白的形式,附着在噬菌体表面,也 可能通过大肠杆菌分泌出去。回答下列问题: (1)获取人抗体基因时,可从人的 (填“B” “T”或“体”)细胞中获取总 RNA,逆 转录成 cDNA,再通过 PCR 技术扩增出抗体基因。 在 PCR 反应体系中,加入 dNTP(dCTP、 dATP、 dGTP 和 dTTP)的作用是 。 (2)在 噬 菌 体 抗 体 库 的 构 建 过 程 中 ,理 论 上 可 以 不 利 用 Ca2+处 理 大 肠 杆 菌 ,依 据 是 。 (3)从 噬 菌 体 抗 体 库 中 筛 选 特 异 性 抗 体 的 方 法 是
6、 ,原 理 是 。 (4)在抗体基因与噬菌体基因之间设计了一个终止密码子(UAG)的对应序列在终止密码子突变 型的菌株表达时,抗体基因的表达产物是 (填“融合蛋白”或“分泌型抗体”)。 (5)与利用杂交瘤技术生产的单克隆抗体相比,用该技术省去了 (步骤),使制备 更简单易行。 解析:(1)抗体基因在 B 细胞中表达,在 T 细胞、体细胞中均不表达,因此只能从 B 细胞中才能 获取到人的抗体基因的 mRNA。dNTP 断裂两个高能磷酸键后可以得到 4 种脱氧核苷酸和能量, 因此在 PCR 技术中,dNTP 的作用是提供合成 DNA 的原料和能量。 (2)Ca2+处理大肠杆菌的目的是使大肠杆菌易于
7、吸收周围环境中的DNA分子,但由于噬菌体可以 侵染大肠杆菌,可将重组 DNA 分子注入大肠杆菌,因此在噬菌体抗体库的构建过程中,理论上可 以不利用 Ca2+处理大肠杆菌。 (3)由于抗原和抗体特异性结合,因此可以采用抗原抗体杂交技术从噬菌体抗体库中筛选特 异性抗体。 (4)在抗体基因与噬菌体基因之间设计了一个终止密码子(UAG)的对应序列,终止密码子为翻译 的终点,由于终止密码子突变型菌株转录的产物无原来设计的终止密码子,因此抗体基因的表 达产物是融合蛋白(抗体和噬菌体的蛋白质)。 (5)由于利用杂交瘤技术生产的单克隆抗体,需要对骨髓瘤细胞和 B 淋巴细胞进行融合,然后筛 选出能产生特异性抗体
8、的杂交瘤细胞,最后获得单克隆抗体。但用噬菌体抗体库技术获得人的 单克隆抗体无须动物细胞融合,使制备更简单易行。 答案:(除标注外,每空 2 分) (1)B(1 分) 提供合成 DNA 的原料和能量 (2)噬菌体可以侵染大肠杆菌,可将重组 DNA 分子注入大肠杆菌 (3)抗原抗体杂交 抗原和抗体特异性结合 (4)融合蛋白(1 分) (5)动物细胞融合 3.(12 分)我国某些地区常年干旱少雨,将小麦耐旱基因 TaLEA3 导入到不耐旱的药用植物丹参 中,可提高后者的耐旱性。回答下列问题: (1)TaLEA3 基因是种子成熟后期大量表达的一类基因,请推测该基因所表达蛋白的主要功能 是 。(答出两点
9、即可) (2)为 确 认 该 耐 旱 基 因 是 否 在 再 生 植 株 中 正 确 表 达 ,应 检 测 此 再 生 植 株 中 该 基 因 的 ,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的 是否得到提 高。 (3)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为 31 时, 则可推测该耐旱基因的整合情况是 。 (4)叶绿体内大多数基因的排列方式、转录与翻译系统均与 (填“原核生物” 或“真核生物”)相似,将目的基因导入到叶绿体基因组内能避免传统基因工程所带来的基因 污染,其原因是 。 解析:(1)TaLEA3 基因属于小麦耐旱基因,其表达的蛋白质可以保护细胞中的酶免
10、受细胞脱水 而损伤、保护细胞器如线粒体免受细胞脱水而损伤、保护细胞膜免受细胞脱水而损伤。 (2)检测小麦耐旱基因是否正确表达,可利用抗原抗体杂交实验,因此应检测此再生植株中 该基因的表达产物。如果检测结果呈阳性,还需要进行个体生物学水平鉴定。即需要在田间试 验中检测植株的耐旱性是否得到提高。 (3)二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为 31 时,说明其亲本为 杂合体,则可推测一个耐旱基因整合到了不耐旱植株的一条染色体上,而另一条染色体上无耐 旱基因。 (4)叶绿体内的 DNA 未与蛋白质结合形成染色体,与原核生物相似。因此叶绿体大多数基因的 排列方式、转录与翻译系统均与原
11、核生物相似。将目的基因导入到叶绿体基因组内能避免传 统基因工程所带来的基因污染,其原因是叶绿体基因组不会进入花粉中,随花粉传递,而可能 造成的“基因逃逸”问题。 答案:(每空 2 分) (1)保护细胞中的酶免受细胞脱水而损伤,保护细胞器如线粒体免受细胞脱水而损伤,保 护细胞膜免受细胞脱水而损伤 (2)表达产物 耐旱性 (3)一个耐旱基因整合到了不耐旱植株的一条染色体上 (4)原核生物 叶绿体基因组不会进入花粉中,随花粉传递,而可能造成的“基因逃逸”问题 4.(12 分)下图 1 所示为用 Pvu限制酶切下的某目的基因及其上 DNA 片段示意图;图 2 所示为 三种质粒示意图。图中 Ap 为氨苄
12、青霉素抗性基因,Tc 为四环素抗性基因。EcoR、Pvu等为 限制酶及其切割的位点与复制原点的距离。复制原点是在基因组上复制起始的一段序列,是指 质粒在受体细胞中复制时的起点。 (1)组成片段 D 的基本骨架与细胞膜的基本骨架相同的元素是 。 (2)图 2 中质粒 A、质粒 C 能否作为目的基因运载体最理想的质粒? (填“能”或“否”),请说明理由 。 (3)重组质粒成功导入受体细胞的概率一般仅在 10-7,用质粒 B 构建重组质粒,为了筛选出导入 了重组质粒的大肠杆菌,在导入完成后,将所有大肠杆菌分别在含有四环素和氨苄青霉素的培 养基中培养,大肠杆菌在两种培养基的生长状况不可能的是 ,可能性
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