2020大二轮高考总复习生物文档：第01部分 专题07 现代生物科技专题 专题对接高考——创设新情境考查现代生物新科技题 Word版含解析.doc

专题对接高考创设新情境考查现代生物新科技题1(2017·全国卷) 真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题：(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_。(2)若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用_作为载体，其原因是_。(3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有_(答出两点即可)等优点。(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是_(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是_。解析：(1)基因A的编码区中有内含子，在真核生物细胞内把内含子转录来的RNA切除，而原核生物细胞内基因转录后不切除，转录后直接表达，所以翻译形成的蛋白质不是蛋白A。(2)由于噬菌体是专性寄生在细菌体内的病毒，无法侵染到真核生物家蚕细胞内，所以不能用噬菌体作为运载体。而家蚕属于昆虫，故可用昆虫病毒作为运载体。(3)大肠杆菌作为受体菌具有繁殖周期短、易培养。(4)检测目的基因是否表达通常用抗原抗体杂交技术。(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，证明了生物的遗传物质是DNA，还为基因工程理论的建立提供了启示，这一启示是DNA可以从一种生物转移到另一种生物个体。答案：(1)基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A (2)噬菌体噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕(3)繁殖快、容易培养 (4)蛋白A的抗体(5)DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体2(2017·全国卷) 编码蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示。回答下列问题：(1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCTCAGGAAGGA)，则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是_。(2)某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为_，加入了_作为合成DNA的原料。(3)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。由图2 可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是_。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是_。仅根据图1、图2可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少_(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。解析：(1)题干信息基因序列(TTCG)，结合转录过程中的碱基配对原则，可知其转录出的mB上没有起始密码子AUG。(2)PCR需要的条件包括引物、耐高温的DNA聚合酶、模板、四种脱氧核糖核酸。(3)动物细胞培养中，细胞具有贴壁生长以及接触抑制的特点，因此若要使T淋巴细胞继续增殖在培养中需要用胰蛋白酶处理贴壁的细胞并进行分瓶培养，分瓶后的培养称为传代培养；动物细胞培养过程中加入CO2，作用是维持培养液的pH。据图分析，丙与对照接近，甲和乙都有较大影响，在甲、乙中存在但在丙中不存在的片段是C，所以缺少C片段会降低效果。答案：(1)编码乙的DNA序列起始端无ATG，转录出的mRNA无起始密码子(2)模板dNTP(3)进行细胞传代培养维持培养液的pHC历年来，选修3的考查内容主要涉及基因工程、细胞工程和胚胎工程。有关基因工程的试题主要以信息材料或流程图为载体，考查基因工程的工具、原理及其在工农业生产和实践方面的应用等，是高考考查的重点；细胞工程主要以医学实践和农业生产应用为背景材料，起点非常高，但落点较基础；胚胎工程常以前沿科技为材料考查相关知识。2018年高考可能会结合社会热点或科研成果对以上知识点进行单独或综合命题。.下图为培育转基因抗虫棉的技术流程，请据图回答：(1)过程表示_，其组成除了目的基因外还必须有_、_以及标记基因。(2)在构建重组质粒的过程中，常需使用_酶和_酶。(3)过程采用最多的方法是_，检测抗虫基因是否整合到棉花细胞DNA分子上可采用_。.胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。(1)培育“试管牛”的过程中，采用激素处理可使良种母牛超数排卵，常使用的激素是_。要使精子和卵母细胞在体外成功结合，从良种公牛采集的精子一般放在_溶液中使其_后才能进行受精作用。(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供_气体以维持_。(3)图中过程A称为_，若要通过该过程获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到_时期的胚胎进行_处理，再植入受体母牛子宫内。解析：.(1)根据基因工程的过程可知，表示基因表达载体的构建；在基因表达载体中除了目的基因外，还应该有启动子、终止子、标记基因等。(2)在基因表达载体的构建过程中需要使用限制酶和DNA连接酶。(3)将目的基因导入植物细胞的常见方法是农杆菌转化法；检测抗虫基因是否整合到宿主细胞的DNA中，采用DNA分子杂交技术。.(1)在胚胎工程中，通常使用促性腺激素让母牛超数排卵；精子在与卵细胞结合前，需要在获能培养液中获能，然后与卵细胞结合完成受精作用。(2)在动物细胞培养时需要在培养液中提供二氧化碳以维持培养液中的pH稳定。(3)过程A表示胚胎移植；在进行胚胎分割时需要在桑椹胚或囊胚时期进行。答案：.(1)基因表达载体的构建启动子终止子(2)限制性核酸内切DNA连接(3)农杆菌转化法DNA分子杂交技术.(1)促性腺激素一定浓度的肝素(或钙离子载体A23187)获能(2)CO2培养液(基)的pH(3)胚胎移植桑椹胚或囊胚胚胎分割研究表明，某种原癌基因表达的H蛋白在多种恶性肿瘤特别是乳腺癌细胞中过量表达。抗H蛋白单克隆抗体能抑制过量表达H蛋白的乳腺癌细胞的生长，目前已成为治疗乳腺癌的有效的生物手段。如图为抗H蛋白单克隆抗体的制备及相关的操作过程，请回答问题：(1)将H蛋白注射到小鼠体内，取该小鼠的脾脏细胞与甲培养皿中骨髓瘤细胞进行融合，则乙培养皿中融合细胞类型有_种，其融合的原理是_。其中将H蛋白注射到小鼠体内时，在小鼠体内发生了_免疫过程。(2)图中过程，将融合细胞置于_培养基中培养，一段时间后培养基中只有杂交瘤细胞生长。将杂交瘤细胞转到丙(多孔培养板)上培养，吸取生长有克隆细胞的培养孔中的上清液，应用_技术进行抗体阳性检测。经多次筛选，就能得到产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。(3)治疗乳腺癌时，可将该单克隆抗体与抗癌药物结合构建“生物导弹”，杀死癌细胞。这充分体现了单克隆抗体_的特点。筛选得到的杂交瘤细胞，经过过程(小鼠腹腔内培养)或过程(体外培养)可以获取大量的单克隆抗体，由上述过程产生的单克隆抗体不能直接用于人体，理由是_。(4)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因，该基因能激发动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除本题描述的制备单克隆抗体的技术外，请再简要写出一种制备单克隆抗体的思路：_。解析：(1)小鼠的脾脏细胞(A)与骨髓细胞(B)进行融合，其融合类型包括AA型、BB型、AB型三种。在制备单克隆抗体的过程中，需要将脾脏细胞与骨髓瘤细胞融合，其融合的原理是细胞膜的流动性。将H蛋白注射到小鼠体内能激发小鼠的体液免疫过程，产生能分泌抗H蛋白抗体的浆细胞，用于和骨髓瘤细胞融合。(2)将融合细胞接种在选择培养基中，从中筛选出杂交瘤细胞；利用抗原抗体杂交技术进行抗体阳性检测。(3)单克隆抗体的优点是特异性强，灵敏度高，构建“生物导弹”杀死癌细胞体现了单克隆抗体特异性强的特点。小鼠体内产生的单克隆抗体不能直接用于人体，因为小鼠形成的抗体对于人体来说是抗原。答案：(1)3细胞膜的流动性体液(2)选择抗原抗体杂交(3)特异性强(或专一识别抗原部位)小鼠形成的抗体对人体来说是抗原(4)通过基因工程向浆细胞核中导入无限增殖调控基因，或利用核移植技术将浆细胞的细胞核移植到去核的无限增殖细胞中1对于基因工程的知识，重点掌握基因工程的三个工具、基因工程的基本程序。2加强重要的生物学术语的记忆，如“显微注射技术”、“基因表达载体的构建”、“花粉管通道法”等，避免在回答问题时由于出现错别字而失分。3细胞工程技术与其他生物工程技术之间关系密切，如通过转基因技术、动物细胞核移植、体外受精和胚胎早期培养获得的细胞需要利用细胞工程技术进行培养。4结合必修教材中减数分裂、受精作用和有性生殖的知识理解动物的体内受精和胚胎发育。5联系选修教材中基因工程、细胞工程的知识，理顺动物体内受精和体外受精之间的关系。1近年来，生物工程运用分子生物学的最新成就，发展出一系列的技术，可以为人类健康、生产、生活等服务。运用所学知识回答下列问题。(1)科学家为了建立生产“干扰素”的乳房生物反应器，利用基因工程技术，将含有_、_、目的基因、复制原点和标记基因等元件构建的基因表达载体，通过_法，导入羊的受精卵中，最终发育成能生产干扰素的转基因羊。(2)在单克隆抗体制备过程中，诱导B细胞与骨髓细胞融合获得杂交瘤细胞，可以使用的化学试剂是_，此过程需要两次筛选，笫二次筛选出_，单克隆抗体的优点有_。(3)在胚胎工程中，通过对供体母羊注射_激素，促进其_，从而获得大量羊的卵母细胞；获取的卵母细胞需要培养至_期，才能与获能的精子结合。解析：(1)基因表达载体要包含启动子、终止子、目的基因、复制原点和标记基因等元件，动物导入基因表达载体的方法是显微注射法。(2)在单克隆抗体制备过程中，诱导B细胞与骨髓细胞融合获得杂交瘤细胞，可以使用的化学试剂是聚乙二醇(或PEG)，此过程需要两次筛选，笫二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，单克隆抗体的优点有特异性强、灵敏度高 、可以大量制备。(3)在胚胎工程中，通过对供体母羊注射促性腺激素，促进其超数排卵，从而获得大量羊的卵母细胞；获取的卵母细胞需要培养至减数第二次分裂中期，才能与获能的精子结合。答案：(1)启动子、终止子(答不全不给分)显微注射 (2)聚乙二醇(或PEG)能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 特异性强、灵敏度高 、可以大量制备(3)促性腺超数排卵减数第二次分裂中2(2017·江西高三试题)Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：(1)步骤中所选的卵母细胞应处于_期。(2)步骤中，重组胚胎培养到囊胚期时，可从其_分离出ES细胞，ES细胞在形态上表现为_的特点。(3)步骤中，需要构建含有Rag2基因的_。可以根据Rag2基因的核苷酸序列设计合成_，利用_技术扩增Rag2基因片段。用Hind和Pst限制酶分别在目的基因所在DNA片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有_酶的酶切位点。解析：(1)步骤为核移植，所选的卵母细胞应处于减数第二次分裂中期(M中)。(2)重组胚胎培养到囊胚期时，可从其内细胞团中分离出ES细胞，ES细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显。(3)步骤中表示将Rag2基因(目的基因)导入ES细胞(受体细胞)，此过程需要构建含有Rag2基因的表达载体(重组质粒)。设计引物要遵循碱基互补配对原则，所以根据Rag2基因的核苷酸序列进行设计。可利用PCR技术扩增Rag2基因片段。Rag2基因片段是用Hind和Pst限制酶切割获得，所以表达载体上应具有Hind和Pst酶的酶切位点。答案：(1)减数第二次分裂中(M中)(2)内细胞团体积小、细胞核大、核仁明显(3)表达载体(重组质粒)引物PCRHind 和Pst3(2017·宝鸡高三理综)植物细胞工程包括植物组织培养和植物体细胞杂交等技术，植物组织培养是克隆植物的一种方法，回答相关问题：(1)植物组织培养依据的生物学原理是_。在一定的营养和激素等条件下，植物细胞可以脱分化形成_，将其转接到含有_、_等激素的培养基上，就可以诱导其再分化成胚状体或丛芽。生产脱毒苗应选择_组织进行培养。(2)植物组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可观察到发生_变异，进而使植株出现遗传不稳定或不育的现象。(3)植物体细胞杂交技术的关键环节有：去除_；诱导_；植物组织培养。解析：(1)植物组织培养依据的生物学原理是植物细胞的全能性；植物组织培养的过程：在一定的营养和激素等条件下，植物细胞可以脱分化形成愈伤组织，将愈伤组织转接到含有生长素和细胞分裂素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽再选择茎尖分生组织进行培养。(2)遗传的变异包括基因重组、基因突变和染色体变异，而植物组织培养过程中，细胞都是通过有丝分裂方式增殖的，有丝分裂过程中只能发生基因突变和染色体变异，其中只有染色体数目或结构变异在光学显微镜下可以观察到。(3)植物体细胞杂交技术的关键环节有：用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁、获得有活力的原生质体、(诱导)原生质体间的融合和植物组织培养。答案：(1)植物细胞的全能性愈伤组织生长素细胞分裂素茎尖分生(2)染色体结构或数目(3)细胞壁原生质体融合4(2017·哈尔滨市六中)利用小鼠制备的抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕试剂盒”，检测早孕的准确率在90%以上。请回答该“单抗”制备的有关问题：(1)在该“单抗”的生产过程中，将_作为抗原对小鼠进行注射。(2)从小鼠体内脾脏中得到了_细胞，设法将鼠的骨髓瘤细胞与该细胞融合，再用特定的_培养基进行筛选，选出融合的杂种细胞，对该细胞还需进行_培养和_检测，经多次筛选，就可获得足够数量的符合需要的杂交瘤细胞，该细胞的特点是_。 (3)若在体外大规模培养该杂交瘤细胞，需要采取一定的措施保证被培养的细胞处于_的环境中，例如向培养液中加一定量的抗生素等；为保证营养在使用_培养基时，通常需加入血清、血浆等一些天然成分。需提供_ (气体)，维持培养液的PH。(4)单克隆抗体最广泛的用途是用作_。解析：(1)抗体能够与抗原进行特异性结合，据此可知：若生产抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体，则应将人绒毛促性腺激素作为抗原对小鼠进行注射。(2)单克隆抗体的制备过程是：首先利用已免疫的B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合，再通过特定的选择培养基筛选获得杂交瘤细胞，然后再通过克隆化培养和专一抗体阳性检测，筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。该杂交瘤细胞的特点是：既能迅速大量繁殖，也能产生专一的抗体。(3)若在体外大规模培养该杂交瘤细胞，需要采取动物细胞培养技术，保证被培养的细胞处于无菌无毒的环境。在使用合成培养基培养该杂交瘤细胞时，通常需加入血清、血浆等一些天然成分。需提供CO2，以维持培养液的PH。(4)单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂。答案：(1)人绒毛促性腺激素(2) B选择性克隆化抗体既能迅速大量繁殖，也能产生专一的抗体(3)无菌无毒合成CO2(4)体外诊断试剂5(2017·吉安高三考试)埃博拉病毒(EBO)呈纤维状，EBO衣壳外有包膜，包膜上有5种蛋白棘突(VP系列蛋白和GP蛋白)，其中GP蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别。请回答下列问题：(1)基因疫苗指的是DNA疫苗，要获得编码GP蛋白抗原的基因疫苗，首先要提取出病院的RNA，并将RNA_形成DNA。要大量获得表达特异抗原的基因，可采用_进行扩增。(2)以GP蛋白作为疫苗比基因疫苗更安全，其原因是GP蛋白自身没有感染力，但保留有_。为了从牛分泌的乳汁中生产GP蛋白，在基因导入牛受体细胞前，基因的手段必须含有使其仅能在牛的乳腺细胞中特异性表达的_，才能驱动转录过程。这种通过分泌乳汁来生产所需要的药品的转基因动物称为_。(3)为了提高胚胎的利用率，可采用胚胎分割技术。进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的囊胚或_进行操作。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将_。转基因牛是否培育成功，可以通过_技术从分子水平进行检测。(4)科研人员利用经EBO免疫后小鼠的_与鼠的癌细胞进行融合成杂交瘤细胞，培养后可以获得纯净的单一品种抗体，其特点是_，可以用此抗体与药物制成“生物导弹”，抗击EBO。解析：(1)RNA在逆转录酶的催化下，逆转录成相应的DNA。要大量获得表达特异抗原的基因，可采用PCR扩增方法，体外大量增殖。(2)以GP蛋白作为疫苗比基因疫苗更安全，其原因是GP蛋白自身没有感染能力，但保留有抗原性。为了从牛分泌的乳汁中生产GP蛋白，在基因导入牛受体细胞前，基因的首段必须含有使其仅能在牛的乳腺细胞中特异性表达的(乳腺蛋白基因的)启动子，才能驱动转录过程。这种通过分泌乳汁来生产所需要的药品的转基因动物称为乳腺(房)生物反应器。(3)进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的囊胚或桑椹胚进行操作。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。转基因牛是否培育成功，可以通过抗原抗体杂交技术从分子水平进行检测。(4)科研人员利用经EBO免疫后小鼠的B淋巴(效应B或浆)细胞与鼠的瘤细胞进行杂交，筛选后进一歩培养的是杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生单一抗体，又能在体外快速增殖。可以用杂交瘤细胞产生的抗体与药物制成“生物导弹”，抗击埃博拉病毒。答案：(1)逆转录PCR技术(2)抗原性 (乳腺蛋白基因的)启动子 乳腺(房)生物反应器(3)桑椹胚 内细胞团均等分割抗原抗体杂交(4)B淋巴细胞特异性强、灵敏度高，并可能大量制备