(江蘇專用)2020高考生物二輪復(fù)習 第一部分 22個常考點專攻 專題八 現(xiàn)代生物科技 主攻點之(一) 練習
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1、專題八 主攻點之(一) 一、選擇題 1.(2019南京六校聯(lián)考)用限制酶EcoRⅠ、KpnⅠ和二者的混合物分別降解一個1 000 bp(1 bp即1個堿基對)的DNA分子,對降解產(chǎn)物分別進行凝膠電泳,在電場的作用下,降解產(chǎn)物分開,凝膠電泳結(jié)果如圖所示。該DNA分子的酶切圖譜(單位:bp)正確的是( ) 解析:選C 根據(jù)電泳圖可知KpnⅠ 切割只得到1種DNA片段,判斷該DNA分子是環(huán)狀,且該DNA分子上只有1個KpnⅠ 切點。EcoRⅠ 切割得到2種DNA片段,說明該DNA分子上有兩個EcoRⅠ 切點。據(jù)此分析選項中的酶切圖譜,只有C項符合。 2.中華鱘是地球上最古老的脊椎動
2、物,被稱為“活化石”。研究者試圖通過蛋白質(zhì)工程改造中華鱘體內(nèi)的某些蛋白質(zhì),使其更加適應(yīng)現(xiàn)在的水域環(huán)境。下列說法錯誤的是( ) A.該工程可以定向改變蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu) B.改造蛋白質(zhì)是通過改造基因結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)的 C.改造后的中華鱘和現(xiàn)有中華鱘仍是同一物種 D.改造后的中華鱘的后代不具有改造的蛋白質(zhì) 解析:選D 蛋白質(zhì)工程通過對基因進行人工合成或修飾,最終定向改變蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu);改造后的中華鱘遺傳物質(zhì)變化不大,和現(xiàn)有中華鱘不存在生殖隔離,仍是同一物種;改造后的中華鱘含有控制新蛋白質(zhì)合成的基因,所以后代具有改造的蛋白質(zhì)。 3.農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒是植物基因工程中常用的運載體,下列相關(guān)敘述
3、正確的是( ) A.Ti質(zhì)粒是能夠自主復(fù)制的單鏈DNA B.Ti質(zhì)粒中磷酸基團都與兩個脫氧核糖相連接 C.重組Ti質(zhì)粒的受體細胞只能是植物愈傷組織細胞 D.Ti質(zhì)粒上的基因可全部整合到受體細胞染色體上 解析:選B Ti質(zhì)粒是能夠自主復(fù)制的環(huán)形雙鏈DNA分子,其分子內(nèi)部的磷酸基團都與兩個脫氧核糖相連接。重組Ti質(zhì)粒的受體細胞可以是植物愈傷組織細胞,也可以是其他的植物細胞,如植物的受精卵細胞。農(nóng)桿菌有Ti質(zhì)粒,Ti質(zhì)粒上有一段TDNA,目的基因需插入Ti質(zhì)粒上的TDNA中形成重組質(zhì)粒載體,再導(dǎo)入農(nóng)桿菌,然后讓含重組質(zhì)粒載體的農(nóng)桿菌侵染植物,只有Ti質(zhì)粒上的TDNA片段(內(nèi)有目的基因)而
4、不是Ti質(zhì)粒上的全部基因整合到受體細胞染色體上。 4.下列關(guān)于人胰島素基因表達載體的敘述,正確的是( ) A.表達載體中的胰島素基因可通過人肝細胞mRNA逆轉(zhuǎn)錄獲得 B.表達載體的復(fù)制和胰島素基因的表達均始于復(fù)制原(起)點 C.借助抗生素抗性基因可以將含胰島素基因的受體細胞篩選出來 D.表達載體中的啟動子和終止密碼子均在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用 解析:選C 胰島素基因在人體肝細胞中不表達,所以從肝細胞中不能提取到胰島素基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA;基因的表達始于啟動子,基因的復(fù)制始于復(fù)制原點;抗生素抗性基因作為標記基因,可以將含胰島素基因的受體細胞篩選出來;啟動子是轉(zhuǎn)錄的起點,終止密碼
5、子是翻譯的終點。 5.(2019無錫一模)下列關(guān)于細胞工程的敘述,正確的是( ) A.組織培養(yǎng)中的材料和用具都要經(jīng)滅菌處理,全程需無菌操作 B.利用發(fā)酵罐大量生產(chǎn)細胞代謝產(chǎn)物,體現(xiàn)了細胞的全能性 C.體細胞核移植過程中,目前常采用將供體細胞注入去核卵母細胞的技術(shù) D.動物細胞懸液制備過程中,用胃蛋白酶處理時要注意控制時間 解析:選C 組織培養(yǎng)中的材料要經(jīng)消毒處理,用具經(jīng)滅菌處理,全程需無菌操作;利用發(fā)酵罐大量生產(chǎn)細胞代謝產(chǎn)物,沒有發(fā)育成完整個體,不能體現(xiàn)細胞的全能性;體細胞核移植過程中,常將供體細胞注入去核卵母細胞;動物細胞懸液制備過程中,用胰蛋白酶處理時要注意控制時間。 6
6、.植物細胞工程作為一門新興的生物技術(shù),被廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn),下列說法錯誤的是( ) A.人工種子是用人工薄膜為種皮包被植物愈傷組織形成的 B.植物微型繁殖運用了植物組織培養(yǎng)技術(shù),可快速繁殖良種植物 C.作物脫毒常選取植物的莖尖,因為該處病毒較少或無病毒 D.植物細胞融合中常用的融合手段有離心、振動、電激和PEG法 解析:選A 人工種子常使用人工薄膜作為種皮包被胚狀體。 7.下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)及其應(yīng)用的敘述,正確的是( ) A.離體的植物組織、器官必須經(jīng)過滅菌才能接種到組織培養(yǎng)基中 B.以植物芽尖為材料通過組織培養(yǎng)可以獲得抗毒新品種 C.生長素、細胞分裂素的調(diào)節(jié)作用在組織
7、培養(yǎng)中非常重要 D.以人工膜包裹植物愈傷組織和營養(yǎng)物質(zhì)可制得人工種子 解析:選C 離體的植物組織、器官必須經(jīng)過消毒(滅菌會殺死植物組織和器官)才能接種到組織培養(yǎng)基中;以芽尖為材料通過組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗,但不屬于新品種,抗病毒的新品種需通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得;生長素、細胞分裂素調(diào)節(jié)作用在組織培養(yǎng)中非常重要;以人工膜包裹胚狀體和營養(yǎng)物質(zhì)可制得人工種子。 8.(2019江蘇四校調(diào)研)細胞工程中,選擇合適的生物材料是成功的關(guān)鍵。下列選擇不合理的是( ) A.選擇高度分化的動物體細胞進行培養(yǎng)有利于獲得大量細胞 B.選擇胚胎細胞作為核供體進行核移植可提高克隆動物的成功率 C.選擇一定大小的
8、植物莖尖進行組織培養(yǎng)可獲得脫毒苗 D.選擇植物的愈傷組織進行誘變處理可獲得優(yōu)質(zhì)的突變體 解析:選A 高度分化的動物體細胞分裂能力弱,應(yīng)選用胚胎細胞或幼齡動物細胞進行培養(yǎng);胚胎細胞分化程度低,恢復(fù)其全能性更容易;植物莖尖的病毒極少甚至無病毒,由其培養(yǎng)成的植株可不帶病毒;植物組織培養(yǎng)的愈傷組織細胞一直處于不斷的分生狀態(tài),易受到環(huán)境影響而發(fā)生基因突變。 9.(多選)利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)羧酸酯酶(CarE)制劑的流程如下圖所示,下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.過程①需使用逆轉(zhuǎn)錄酶 B.過程②利用PCR擴增CarE基因需使用解旋酶和耐高溫的DNA聚合酶 C.過程③可用NaCl溶液處理大
9、腸桿菌,使之成為感受態(tài)細胞 D.過程④可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細胞 解析:選AD 利用PCR擴增基因時,通過高溫使DNA解旋,不需要解旋酶,但需要耐高溫的DNA聚合酶;用CaCl2溶液處理大腸桿菌,使其成為感受態(tài)細胞。 10.(2019揚州一模,多選)人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白,制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。下圖是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖,有關(guān)說法錯誤的是( ) A.①過程常用滅活的病毒,不可用聚乙二醇 B.②過程篩選出的雜交瘤細胞都能產(chǎn)生抗HCG抗體 C.③過程以抗HCG單克隆抗體為抗原進
10、行檢測 D.④過程需要添加抗生素等物質(zhì),以防止病毒污染 解析:選ABD?、龠^程常用滅活的病毒,也可用聚乙二醇;②過程篩選出的雜交瘤細胞都能產(chǎn)生抗體,但不一定是抗HCG的抗體;③過程以抗HCG單克隆抗體為抗原進行抗原—抗體檢測;抗生素是防止細菌污染的,不能防止病毒污染。 二、非選擇題 11.(2019全國卷Ⅱ)植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學研究和生產(chǎn)實踐中得到了廣泛的應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}: (1)植物微型繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比,這種微型繁殖技術(shù)的特點有_________________________________________(答出2點即可)。 (2)通過
11、組織培養(yǎng)技術(shù),可把植物組織細胞培養(yǎng)成胚狀體,再通過人工種皮(人工薄膜)包裝得到人工種子(如圖所示),這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長。人工種皮具備透氣性的作用是________________________。人工胚乳能夠為胚狀體生長提供所需的物質(zhì),因此應(yīng)含有植物激素、________和________等幾類物質(zhì)。 (3)用脫毒苗進行繁殖,可以減少作物感染病毒。為了獲得脫毒苗,可以選取植物的________進行組織培養(yǎng)。 (4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細胞培養(yǎng)成一個完整植株的基本程序是_____________________________
12、___(用流程圖表示)。 解析:(1)植物微型繁殖屬于植物組織培養(yǎng)技術(shù),其特點是能保持植物原有的遺傳特性、繁殖速度快等。 (2)人工種皮具備透氣性,使胚狀體易獲得氧氣,有利于胚狀體進行呼吸作用。植物的生長需要有機物和無機物等營養(yǎng),人工胚乳中應(yīng)含有植物激素、礦質(zhì)元素和糖等物質(zhì),這些物質(zhì)都是胚狀體生長所必需的。 (3)植物的莖尖含病毒極少,適合用其進行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗。 (4)植物組織培養(yǎng)中主要包含脫分化和再分化兩個過程,結(jié)合基因工程,培育轉(zhuǎn)基因植株的過程為:含目的基因的細胞愈傷組織小植株。 答案:(1)能保持植物原有的遺傳特性,繁殖速度快 (2)有利于胚狀體進行呼吸作用 礦質(zhì)元素 糖
13、 (3)莖尖 (4)含目的基因的細胞愈傷組織小植株 12.(2019蘇州一模)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體是目前應(yīng)用較多的動物基因工程載體之一。運用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體可以將外源基因插入受體細胞染色體,使外源基因隨染色體DNA一起復(fù)制和表達。研究發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組的核心部分包括三個基因:Gag基因(編碼病毒的核心蛋白)、pol基因(編碼逆轉(zhuǎn)錄酶)、env基因(編碼病毒的表面糖蛋白)。位于這些基因的兩端有LTR序列(含有啟動子、調(diào)節(jié)基因等),控制著逆轉(zhuǎn)錄基因組核心基因的表達及轉(zhuǎn)移。下圖是構(gòu)建逆轉(zhuǎn)錄病毒載體及用于培育轉(zhuǎn)基因小鼠的過程?;卮鹣铝袉栴}: (1)逆轉(zhuǎn)錄病毒主要組成物質(zhì)有____________。
14、 (2)催化過程①的酶是________,過程②③中需要的工具酶分別是____________________,過程④⑤常用的導(dǎo)入方法是____________。 (3)過程③中,外源基因一定要插入病毒DNA的LTR序列中的啟動子后,其主要目的是________________________________________________________________________。 (4) 過程④中,導(dǎo)入病毒蛋白編碼基因(Gag、pol和env)的目的是_________________ __________________________________________
15、_____________。 (5) 如利用牛乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人胰島素,則應(yīng)在構(gòu)建基因表達載體時,使目的基因與________________________等調(diào)控組件重組在一起,一般導(dǎo)入牛________細胞中,最終牛的乳汁中就含有人胰島素。 解析:(1) 逆轉(zhuǎn)錄病毒是RNA病毒,主要組成物質(zhì)是RNA和蛋白質(zhì)。(2) 過程①是逆轉(zhuǎn)錄,需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化,過程②需要限制酶切割DNA,過程③需要DNA連接酶將目的基因插入LTR序列中,過程④⑤是將目的基因?qū)雱游锛毎?,常用顯微注射法。(3) 外源基因插入病毒DNA的LTR序列中的啟動子后,可以控制外源基因的表達與轉(zhuǎn)移。(4) 導(dǎo)入病毒蛋白編
16、碼基因(Gag、pol和env)可以編碼病毒的核心蛋白、逆轉(zhuǎn)錄酶和病毒的表面糖蛋白的合成,組成病毒的蛋白質(zhì)。(5) 利用牛乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人胰島素,構(gòu)建基因表達載體時應(yīng)使目的基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,才能使目的基因隨乳腺蛋白基因的轉(zhuǎn)錄而正常轉(zhuǎn)錄,由于受精卵全能性最高,導(dǎo)入的受體細胞一般為牛受精卵。 答案:(1) RNA和蛋白質(zhì) (2) 逆轉(zhuǎn)錄酶 限制酶和DNA連接酶 顯微注射法 (3) 控制外源基因的表達與轉(zhuǎn)移 (4) 合成組成病毒的蛋白質(zhì) (5) 乳腺蛋白基因的啟動子 受精卵 13.RTPCR是將RNA逆轉(zhuǎn)錄(RT)和cDNA的聚合酶鏈式擴增反應(yīng)相結(jié)合的技術(shù),
17、具體過程如圖所示: (1)過程Ⅰ需要加入緩沖液、原料、_________________________________________、 ______________和引物A等。 (2)進行過程Ⅱ前首先要將反應(yīng)體系的溫度升高到95 ℃,其目的是________________________________________________________________________, 該反應(yīng)體系中所用的Taq酶至少應(yīng)能耐受__________℃高溫。 (3)過程Ⅱ擬對單鏈cDNA進行n次循環(huán)的擴增,理論上至少需要________個引物B。 (4)利用RTPCR技術(shù)獲取的目
18、的基因______________(填“能”或“不能”)在物種之間交流;該技術(shù)還可用于對某些微量RNA病毒的檢測,可提高檢測的靈敏度,原因是________________________________________________________________________。 (5)RTPCR過程中主要借助對________的控制,影響酶的活性,從而使得化學反應(yīng)有序高效地進行。 解析:(1)過程Ⅰ是由mRNA形成cDNA的過程,表示逆轉(zhuǎn)錄,需要加入緩沖液、原料、RNA提取物、逆轉(zhuǎn)錄酶和引物A等。(2)進行過程Ⅱ前首先要將反應(yīng)體系的溫度升高到95 ℃,其目的是讓逆轉(zhuǎn)錄酶變性失活、使
19、mRNAcDNA雜合雙鏈解開,該反應(yīng)體系中所用的Taq酶至少應(yīng)能耐受95 ℃高溫。(3)過程Ⅱ擬對單鏈cDNA進行n次循環(huán)的擴增,理論上至少需要2n-1個引物B。(4)利用RTPCR技術(shù)獲取的目的基因能在物種之間交流;該技術(shù)還可用于對某些微量RNA病毒的檢測,可提高檢測的靈敏度,原因是增加了待測RNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的DNA的數(shù)量(或濃度),便于檢測。(5)RTPCR過程中主要借助對溫度的控制,影響酶的活性,從而使得化學反應(yīng)有序高效地進行。 答案:(1)RNA提取物 逆轉(zhuǎn)錄酶 (2)讓逆轉(zhuǎn)錄酶變性失活、使mRNAcDNA雜合雙鏈解開(答出一點即可) 95 (3)2n-1 (4)能 增加了待測RNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的DNA的數(shù)量(或濃度),便于檢測 (5)溫度 6
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