高考生物15现代生物科技专题.docx

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高考生物15现代生物科技专题

重组十五　现代生物科技专题

　　测试时间：

90分钟　

　　满分：

100分

第Ⅰ卷（选择题，共30分）

一、选择题（每小题2分，共30分）

1．[2017·湖北三校联考]下列有关基因工程技术的叙述中，正确的是（　　）

A．只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达

B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列

C．将目的基因导入受体细胞的过程中要发生碱基互补配对行为

D．基因工程是人工进行基因切割、重组、转移和表达的技术，是在分子水平上对生物遗传做人为干预

答案　D

解析　目的基因进入受体细胞不一定表达，A选项错误；一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点进行切割，B选项错误；将目的基因导入受体细胞的过程中不发生碱基互补配对行为，C选项错误；基因工程是指按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造了生物的遗传性状，所以是一种在分子水平上对生物遗传进行人为干预的技术，D选项正确。

2．[2017·沧州质检]下图显示：

人体细胞内含有抑制癌症发生的p53（P＋）基因有两个部位能被E酶识别；癌症患者的p53基因突变后为p－。

现有某人的p53基因部分区域经限制酶E完全切割后，共出现170、220、290和460个碱基对的四种片段，那么该人的基因型是（　　）

A．P＋P＋B．P＋p－

C．p－p－D．P＋P＋p－

答案　B

解析　正常人p53基因含有两个限制酶E的识别序列，完全切割后可产生三个片段；由图可知患者p53基因中有一个限制酶E的识别序列发生突变，且突变点位于限制酶E的识别位点内，这样患者就只有一个限制酶E的识别序列，切割后产生两个片段，分别为290＋170＝460对碱基，220对碱基；正常人经限制酶E完全切割后产生三个片段，290对碱基、170对碱基和220对碱基，患者产生两个片段460对碱基和220对碱基，而该人的基因经过限制酶E切割后产生170、220、290和460个碱基对的四种片段，说明该个体的基因型应为P＋p－。

故选B。

3．[2016·天津高考]将携带抗M基因、不带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后，与携带抗N基因、不带抗M基因的鼠细胞融合，获得的胞质杂种细胞具有M、N两种抗性。

该实验证明了（　　）

A．该胞质杂种细胞具有全能性

B．该胞质杂种细胞具有无限增殖能力

C．抗M基因位于细胞质中

D．抗N基因位于细胞核中

答案　C

解析　只有将该胞质杂种细胞培育成小鼠，才可证明该胞质杂种细胞具有全能性，A项错误；该实验没有证据表明该胞质杂种细胞能无限增殖，B项错误；携带抗M基因、不带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后，与不带抗M基因、携带抗N基因的细胞融合，杂种细胞具有M、N两种抗性，说明细胞质中含有抗M基因，但不能确定抗N基因的位置，C项正确，D项错误。

4．[2016·江苏高考]下列有关细胞工程的叙述，正确的是（　　）

A．PEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合

B．用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂

C．骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体

D．核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体

答案　D

解析　PEG（聚乙二醇）可诱导植物原生质体融合，不能直接诱导植物细胞融合，A项错误；制备人工种子是用人工薄膜包裹组织培养形成的胚状体、腋芽等，B项错误；单克隆抗体是杂交瘤细胞产生的，不能由骨髓瘤细胞经免疫处理后产生，C项错误；细胞核移植技术培育的克隆动物中，细胞核DNA来自提供体细胞核的个体，细胞质中线粒体DNA来自提供卵细胞的个体，D项正确。

5．[2016·江苏高考]印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如图所示。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割

B．诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞

C．受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液

D．步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同

答案　B

解析　图中步骤甲是指体外受精，步骤乙是指胚胎移植，A项错误；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，促性腺激素只能作用于性腺，B项正确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于受精卵中的细胞质，C项错误；体外受精可以在获能溶液或专用的受精溶液中进行，与早期胚胎培养液成分并非基本相同，D项错误。

6.[2017·济南模考]模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述。

对图所示生物概念模型的分析不正确的是（　　）

A．若该模型表示基因工程的操作流程，则C可表示重组质粒，D可以是细菌细胞

B．若该模型表示体外受精技术，则A、B其中之一表示获能的精子

C．若A、B表示培养液和胚胎干细胞，则C→D的传代培养过程中有可能出现分化现象

D．若该模型表示核移植技术，则C→D过程一定与胚胎分割和胚胎移植技术有关

答案　D

解析　核移植技术中，重组细胞的培养不一定都要培育成早期胚胎，如只需要得到一些转基因的细胞，即达到人们需要时，就不需要胚胎分割和胚胎移植技术，所以D错误。

7．[2016·东城模拟]下列有关细胞工程的说法正确的是（　　）

A．在愈伤组织形成的过程中，除适宜的温度、pH和无菌条件外，还需要有植物激素进行调节

B．植物体细胞杂交前需要用酶去除细胞壁获得原生质体，然后再用灭活的病毒促进融合

C．利用动物体细胞核移植的方法得到克隆动物是培育新物种的一种方式

D．动物细胞应在含5%CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是为细胞提供碳源

答案　A

解析　在愈伤组织形成的过程中，需添加生长素和细胞分裂素等植物激素进行调节；灭活的病毒是促进动物细胞融合特有的方法；核移植属于克隆，为无性生殖，不会产生新物种；动物细胞应在含5%CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是维持培养液中的pH。

8．[2016·信阳模拟]关于蛋白质工程的说法，正确的是（　　）

A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作

B．蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子

C．对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的

D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的

答案　B

解析　蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。

由于基因决定蛋白质，因此，要对蛋白质的结构进行设计改造，还必须从基因入手。

与基因工程不同，蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。

9．[2017·冀州中学期末]中国农业科学院的科学家于1993年，运用基因工程技术将苏云金杆菌的伴胞晶体蛋白基因（目的基因），通过含抗青霉素抗性基因的质粒导入棉花离体体细胞中，再经MS培养基筛选培养，从而成功培育出抗棉铃虫的转基因抗虫棉。

下列叙述中错误的是（　　）

A．可用纤维素酶和果胶酶共同处理离体细胞，获得去壁体细胞

B．培育体细胞的培养基中需添加生长素、细胞分裂素和青霉素

C．用相应探针检测愈伤组织的基因，可判断目的基因是否导入

D．用相应探针检测所培育植株基因，可判断目的基因是否表达

答案　D

解析　植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶共同处理离体细胞，获得去壁体细胞，A正确；植物组织培养需要加入植物激素，加入青霉素可杀灭细菌，B正确；根据碱基互补配对原则，利用基因探针可检测目的基因是否导入受体细胞，C正确；判断目的基因是否表达用抗原—抗体杂交技术，D错误。

10．[2017·杭州模拟]下列关于胚胎工程的叙述，错误的是（　　）

A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精

B．受精卵只有发育到囊胚阶段，才能进行胚胎移植

C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清

D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术

答案　B

解析　获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程，故A项正确；不同动物早期胚胎移植的时期不同，故B项错误；早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液中都需要加入动物的血清，可以提供酶和激素等，以促进细胞发育，故C项正确；培养试管动物（试管婴儿）主要涉及体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术，故D项正确。

11．[2017·辽宁联考]生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。

下列叙述错误的是（　　）

A．应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质

B．当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆

C．反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿

D．生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力

答案　D

解析　在转基因过程中，避免基因污染和对人类的影响，必须严格选择目的基因，A正确；我国不反对治疗性克隆，坚决反对生殖性克隆，B正确；反对设计试管婴儿的原因之一是防止选择性设计婴儿违背伦理道德，C正确；生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标，以达到战争目的的一类武器，干扰素为淋巴因子，非生物武器，D错误。

12．[2016·济宁模拟]如图是科学家培育试管转基因牛的过程示意图，下列相关叙述不正确的是（　　）

A．过程①通常用促性腺激素处理，可达到超数排卵的目的

B．图中1是滋养层，2是透明带

C．过程③进行时，受体应处于适合的生理状况，此时可利用激素对受体进行同期发情处理

D．为确保得到所需性别的转基因牛，往往对移植前的胚胎进行性别鉴定

答案　B

解析　图为体外发育形成的囊胚，其中1、2、3分别是透明带、滋养层和内细胞团。

13．[2017·郑州模拟]老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某些基因的突变会导致β淀粉样蛋白体的产生和积累。

下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是（　　）

A．胚胎移植技术B．胚胎干细胞技术

C．单克隆抗体技术D．基因治疗技术

答案　A

解析　采用胚胎干细胞技术可以产生新的神经元细胞；单克隆抗体技术能定向改善免疫能力；基因治疗技术可以从基因水平对老年痴呆症进行治疗；而胚胎移植技术则不能治疗老年痴呆症，故选A。

14．[2016·西安模拟]下列关于湿地生态恢复工程的叙述，错误的是（　　）

A．该工程采用工程和生物措施相结合的方法

B．要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰

C．对湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以

D．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能

答案　C

解析　湿地生态恢复工程就是采用工程和生物措施相结合的方法，如退耕还湿地、建立自然保护区，废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及植物物种的引进种植等，使受到干扰的湿地得以恢复。

在湿地的周围，还应建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。

15．[2017·辽阳模拟]“生态农业”是高效的农业生态系统，如图为一个“生态农业”的模式图，据图判断下列说法中错误的是（　　）

A．沼气池实现了物质和能量的多级利用，提高了能量传递效率

B．该“生态农业”涉及的原理有整体性原理、协调与平衡原理、系统学和工程学原理等

C．在池塘生态系统中，鱼苗的放养最好控制在K/2左右

D．蚕、鸡等生物属于消费者

答案　A

解析　生态农业实现了物质和能量的多级利用，提高了能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，A错误。

第Ⅱ卷（非选择题，共70分）

二、非选择题（共70分）

16．[2016·全国卷Ⅰ]（12分）某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活（Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因）。

有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后，与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。

结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。

被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。

回答下列问题：

（1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有________________（答出两点即可），而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。

（2）如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是______________________；并且____________和________________________的细胞也是不能区分的，其原因是________________________。

在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有________________的固体培养基。

（3）基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自______________。

答案　（除标明外，每空2分）

（1）能自我复制、具有标记基因

（2）二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长　含有质粒载体　含有插入了目的基因的重组质粒（或答含有重组质粒）　二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长　四环素（1分）

（3）受体细胞（1分）

解析　

（1）作为运载体的质粒上应有一个至多个限制酶切割位点，在细胞中能够自我复制，且含有特殊的标记基因。

（2）未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌中均未导入质粒载体，而质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，因此这样的大肠杆菌在含有氨苄青霉素的培养基中不能生长。

含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌中都含有氨苄青霉素抗性基因，二者在含有氨苄青霉素的培养基中都能生长，因此无法区分二者；根据题图，用BamHⅠ切割质粒后将四环素抗性基因破坏，因此可将经氨苄青霉素培养基筛选出的菌落置于含有四环素的培养基上再次筛选，能在含四环素培养基上生存的是含有质粒载体的大肠杆菌，不能生存的是含有插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌。

（3）噬菌体为病毒，经改造后作为载体时，其DNA复制所需原料来自受体细胞。

17．[2016·天津高考]（12分）人血清白蛋白（HSA）具有重要的医用价值，只能从人血浆中制备。

如图是以基因工程技术获取重组HSA（rHSA）的两条途径。

（1）为获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取________合成总cDNA，然后以cDNA为模板，使用PCR技术扩增HSA基因。

下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。

（2）启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是________（填写字母，单选）。

A．人血细胞启动子B．水稻胚乳细胞启动子

C．大肠杆菌启动子D．农杆菌启动子

（3）利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是____________________________________________。

（4）人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确空间结构才有活性。

与途径Ⅱ相比，选择途径Ⅰ获取rHSA的优势是________________________________________________________________________。

（5）为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与________________________________________________________________________

的生物学功能一致。

答案　（每空2分）

（1）总RNA（或mRNA）

（2）B

（3）吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因成功转化

（4）水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工

（5）HSA

解析　

（1）cDNA是以mRNA为模板逆转录得到的，要合成总cDNA，需要采集人的血液，提取总RNA（或mRNA）。

PCR扩增目的基因时DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸，两条模板链指导合成的子链延伸方向相反。

（2）启动子具有物种和组织的特异性，要构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，应选择水稻胚乳细胞的启动子。

（3）自然条件下农杆菌可感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力，当植物受损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞。

水稻为单子叶植物，利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中添加酚类物质，可吸引农杆菌移向水稻受体细胞，这时农杆菌中的Ti质粒上的TDNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。

（4）大肠杆菌为原核生物，只有核糖体一种细胞器，不能对翻译形成的肽链进行加工修饰，水稻为真核生物，细胞内具有生物膜系统，能对来自核糖体的初始rHSA多肽进行高效加工。

（5）HSA具有重要的医用价值，要证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与HSA的生物学功能一致。

18．[2017·山西太原质检]（8分）下图是利用生物工程技术获得转基因牛和转基因莴苣的过程图解，请回答下列问题：

（1）图中获取大量目的基因的方法是________，完成过程①、⑤需要使用的酶有________________。

（2）图中过程②常采用的方法是________。

检测目的基因是否导入受精卵，在分子水平上采用的方法是____________。

（3）利用Ti质粒作为载体是由于该质粒上具有____________，它能将目的基因整合到受体细胞的____________上。

（4）图中过程④需要借助________技术才能获得转基因牛。

如果莴苣的受体细胞是体细胞，需要通过________技术才能获得转基因莴苣。

答案　（每空1分）

（1）PCR技术　限制酶和DNA连接酶

（2）显微注射法　DNA分子杂交法

（3）TDNA　染色体DNA

（4）胚胎移植　植物组织培养

解析　本题考查基因工程和植物组织培养的相关知识，意在考查考生的理解能力和获取信息的能力。

（1）从图中可以看出，获取大量目的基因的方法是PCR技术。

过程①、⑤是构建目的基因表达载体，该过程需要使用限制酶和DNA连接酶。

（2）基因工程中，常采用显微注射法将目的基因导入动物细胞。

目的基因导入受体细胞，可以通过DNA分子杂交技术进行检测。

（3）利用Ti质粒作为载体是由于Ti质粒上有一段TDNA，该段DNA能将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上。

（4）通过转基因获得的胚胎需要借助胚胎移植技术才能获得后代。

植物的体细胞可以通过植物组织培养技术培育成植株。

19．[2017·北京东城区模拟]（10分）研究小组用土壤农杆菌与陆地棉叶肉细胞原生质体共同培养获得了转基因陆地棉，过程如图。

请回答下列问题：

（1）图a表示从已经消毒的叶片中剪取部分植物组织细胞。

图b表示制备原生质体，培养皿中要加纤维素酶和果胶酶，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（2）图c表示用培养基培养原生质体，培养基中加入了适宜浓度的蔗糖，其主要作用是________________________________________________________________________。

培养一段时间后，将其与土壤农杆菌混合培养，使重组Ti质粒进入________。

重组Ti质粒上________段携带了目的基因，可以整合到植物细胞的________上。

然后通过离心（图d）的方法，除去多余的土壤农杆菌。

（3）图e表示将原生质体培养成愈伤组织，然后将其转移到含有一定抗生素的培养基中进行培养（图f），抗生素的作用是________________________________________________________________________。

（4）将愈伤组织转移到培养基继续培养（图g），同时注意调整植物生长调节剂的种类和含量，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，最终获得完整的植株（图h）。

答案　（除标明外，每空1分）

（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，纤维素酶和果胶酶可除去细胞壁（2分）

（2）防止原生质体吸水涨破　原生质体（植物细胞）　TDNA　染色体（染色体DNA）

（3）筛选出含目的基因的植物细胞（2分）

（4）植物生长调节剂的种类和含量会影响愈伤组织的分化（2分）

解析　

（1）植物细胞具有细胞壁，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可被纤维素酶和果胶酶降解除去，得到原生质体。

（2）培养原生质体时，一定要注意培养基的浓度，浓度过低易导致原生质体吸水涨破，加入一定浓度的蔗糖可以维持渗透压，防止原生质体涨破。

将土壤农杆菌与植物细胞原生质体共同培养时，土壤农杆菌中的重组Ti质粒可以转移到植物细胞中，而携带目的基因的TDNA可整合到受体细胞染色体的DNA上。

（3）重组质粒携带标记基因（某抗性基因），将愈伤组织转移到含有一定抗生素的培养基中进行培养，可筛选出含目的基因的植物细胞。

（4）为了将含有目的基因的愈伤组织培养成完整的植株，需要将愈伤组织放入含有特定植物激素和浓度配比的培养基中继续培养。

20．[2016·全国卷Ⅱ]（8分）如图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程。

回答下列问题：

（1）图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为________。

过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用________的方法。

②代表的过程是________。

（2）经过多次传代后，供体细胞中________的稳定性会降低。

因此，选材时必须关注传代次数。

（3）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是________________________________。

（4）与克隆羊“多莉（利）”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了________________________________。

答案　（除标明外，每空1分）

（1）XX或XY　显微操作　胚胎移植

（2）遗传物质

（3）卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响（2分）

（4）动物已分化体细胞的细胞核具有全能性（2分）

解析　

（1）核移植过程中，供体的体细胞中性染色体组成可为XX或XY；去核时常采用显微操作的方法；图示②过程表示胚胎移植。

（2）细胞培养过程中，经过多次传代培养，细胞中遗传物质的稳定性会降低。

（3）由于卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，所以克隆动物与供体性状不完全相同。

（4）克隆动物的成功获得证明了已分化的动物体细胞的细胞核具