备战高三生物最新高考试题模拟新题分类汇编专题12 生物工程及技术.docx

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备战高三生物最新高考试题模拟新题分类汇编专题12生物工程及技术

1

L单元　生物工程及技术

L1传统发酵技术与发酵工程的应用

21．L1[2012·江苏卷]下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述，合理的是（　　）

A．在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长

B．条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸

C．果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小

D．将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量

21．ABC　[解析]本题考查生物技术中果酒、果醋和腐乳制作知识。

果酒发酵后期因为酒精浓度的增加及发酵液中可利用成分的减少，导致酵母菌生理活动强度下降，产生气体量减少，拧开瓶盖放气的时间可以延长，A正确。

条件适宜时醋酸菌能将葡萄汁中糖氧化分解成醋酸，B正确。

果酒发酵过程中有机物不断被分解成二氧化碳和酒精，其中二氧化碳不断被放到空气中，导致液体中有机物减少，密度减小，C正确。

将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐。

越接近瓶口，杂菌污染的可能性越大，因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量，在接近瓶口的表面，盐要铺厚一些，故D错。

L2微生物的类型、营养和代谢

L3微生物的培养与应用

5．L3[2012·全国卷]下列关于细菌的叙述，正确的是（　　）

A．不同种类细菌的生长均需要相同碳源

B．常用液体培养基分离获得细菌单菌落

C．细菌大量培养过程中，芽孢形成于细菌生长的调整期

D．培养基中含有高浓度NaCl有利于金黄色葡萄球菌的筛选

5．D　[解析]本题考查培养基的成分、应用和微生物的生长和筛选。

碳源是指能为微生物提供生长繁殖所需碳元素的营养物质，不同种类的微生物对碳源的需求不同，糖类是最常用的碳源，其次还有CO2、花生粉饼等，A项错误；分离细菌菌落常用固体培养基，液体培养基常用于工业化生产，B项错误；细菌培养过程中，产生芽孢是在稳定期，C项错误；高浓度NaCl可抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，所以可以将其筛选出来，D项正确。

5．L3[2012·北京卷]高中生物学实验中，在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是（　　）

A．将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中

B．将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上

C．将转基因植物叶片接种到无菌培养基上

D．将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上

5．C　[解析]本题考查微生物的培养及其运用，考查识记能力和理解能力。

不进行严格灭菌对葡萄酒的制作和臭豆腐的制作影响都不大；外植体的培养必须在严格的无菌环境中进行，而且操作的各环节都要注意严格灭菌，可见不严格无菌操作对该实验影响较大；将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上，目的是获得特定微生物，所用培养基应该是选择培养基，而选择培养基只有特定的微生物才能生存，所以不严格无菌操作对实验结果影响不大。

综上答案选C项。

L3酶的应用

17．L3[2012·江苏卷]下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是（　　）

A．从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小

B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药

C．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用

D．将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌

17．C　[解析]本题考查固定化酶和固定化细胞知识。

固定酶的方式中，物理吸附法只是将酶吸附在一定的介质上，对酶的影响很小。

化学结合法是通过酶和化学物质发生反应而起到固定作用的，A项正确。

作为消化酶使用的蛋白酶制剂要在消化道中发挥作用，所以只能以口服的方式给药，B项正确。

尿糖试纸中的酶虽可以反复利用，但试纸显色的无色化合物会因发生反应而影响到再次使用的效果，C项错。

海藻酸钠凝胶珠做成后要用于催化化学反应的进行，为防止杂菌感染常用无菌水将杂菌和制作凝胶珠过程用的CaCl2溶液一并冲洗掉，D项正确。

16．L3[2012·江苏卷]下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是（　　）

A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度

B．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度

C．相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉

D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果

16．B　[解析]本题考查酶的作用及对照实验设计知识。

酶遇高温会变性或失活，再遇最适温度也不能恢复其原有活性，此种处理会人为降低加酶洗衣粉的洗涤效果，故A项错误。

检测两种洗衣粉洗涤效果的因变量可以是相同条件下污渍的残留程度，故B项正确。

酶发挥作用与pH相关，在酶能发挥作用的pH范围内，加酶洗衣粉的洗涤效果要好于普通的洗衣粉；在pH过高或过低时，可能两种洗衣粉的洗涤效果是相同的，故C错。

在探究实验进行时，除洗衣粉的种类不同之外，其余条件应完全相同。

比如衣物质地和用量都应保证完全相同，因为这些因素也会影响实验的结果。

L4DNA的粗提取及蛋白质提取技术

18．L4[2012·江苏卷]下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是（　　）

A．洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度

B．将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝

C．常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取

D．用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少

18．C　[解析]本题考查“DNA粗提取与鉴定实验”中洗涤剂作用、二苯胺鉴定等知识。

在选用植物材料进行实验时常常用洗涤剂用于溶解植物细胞的细胞膜，但洗涤剂不能改变DNA在NaCl溶液中的溶解度，故A项错。

在进行DNA鉴定时中应先将DNA丝状物加入2mol/L的NaCl溶液中溶解，再向试管中加入二苯胺试剂，而不是直接加入二苯胺溶液中，故B项错。

菜花制作的匀浆中含有多种酶，与DNA有关的酶能影响到DNA的粗提取，C项正确。

在实验过程中用玻璃棒缓慢搅拌滤液的目的是以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀，并不会导致DNA含量的减少，D项错误。

L5植物有效成分的提取

34．L5L7[2012·山东卷][生物—生物技术实践]

辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。

辣椒素的获得途径如图所示。

（1）图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的________和________过程。

（2）图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是__________。

培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值________（填“高”或“低”）时，有利于芽的分化。

对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是________________________________________________________________________。

（3）图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是__________。

用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是________和纤维素酶。

（4）提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是______________。

34．

（1）脱分化（或去分化）　再分化

（2）琼脂　低　高压蒸汽灭菌法

（3）70%　果胶酶　防止有机溶剂挥发

[解析]本题主要考查植物组织培养的过程和植物成分的提取中的注意事项。

由外植体得到愈伤组织的过程是脱分化过程，由愈伤组织得到根、芽的过程是再分化过程；培养基中的植物激素能够促进植物的生长和发育，当生长素/细胞分裂素的比值低时有利于芽的分化，当比值高时有利于根的分化；对培养基进行彻底灭菌常用高压蒸汽灭菌法；外植体的消毒所需酒精的体积分数是70%;细胞间的主要成分纤维素和果胶，分离细胞要用到纤维素酶和果胶酶；用冷凝回流装置可以防止有机溶剂随蒸汽挥发。

L6基因工程与蛋白质工程

6．L6[2012·浙江卷]天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。

现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是（　　）

A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B

B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B

C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞

D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞

6．A　[解析]本题考查基因工程的内容，考查学生对该内容的理解和应用能力。

本题题干中说明矮牵牛花中存在序列已知的基因B，我们可以用化学方法合成目的基因，或者用逆转录法来获取目的基因，A对。

当目的基因序列未知时，可以采用基因文库法获取目的基因。

而且限制性核酸内切酶是在建立基因文库时使用，不是提取基因时使用，B错。

应该利用DNA连接酶将基因B与质粒连接后导入，C错。

受体细胞是植物细胞时，可以利用农杆菌转化法来导入目的基因，而不是大肠杆菌，D错。

8．L6C11[2012·天津卷]黄曲霉毒素B1（AFB1）存在于被黄曲霉菌污染的饲料中，它可以通过食物链进入动物体内并蓄积，引起癌变。

某些微生物能表达AFB1解毒酶，将该酶添加在饲料中可以降解AFB1，消除其毒性。

回答下列问题：

（1）AFB1属于________类致癌因子。

（2）AFB1能结合在DNA的G上，使该位点受损伤变为G′，在DNA复制中，G′会与A配对。

现有受损伤部位的序列为

，经两次复制后，该序列突变为________。

（3）下图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图。

―→

　据图回答问题：

①在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株，经测定，甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶；乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶。

过程Ⅰ应选择________菌液的细胞提取总RNA，理由是________________________________________________________________________。

②过程Ⅱ中，与引物结合的模板是________________________________________________________________________。

③检测酵母工程菌是否合成了AFB1解毒酶，应采用________方法。

（4）选取不含AFB1的饲料和某种实验动物为材料，探究该AFB1解毒酶在饲料中的解毒效果。

实验设计及测定结果见下表。

组

别

添加

AFB1（μg/kg饲料）

AFB1解毒酶（g/kg饲料）

肝脏AFB1残

留量（ng/g）

A

0

0

6.4

B

100

0

20.9

C

100

1

16.8

D

100

3

11.7

E

100

5

7.3

F

100

7

7.3

据表回答问题：

①本实验的两个自变量分别为________________________________________________________________________。

②本实验中，反映AFB1解毒酶解毒效果的对照组是______________。

③经测定，某污染饲料中AFB1含量为100μg/kg，则每千克饲料应添加______________克AFB1解毒酶，解毒效果最好，同时节约了成本。

（5）采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：

从提高酶的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的______________序列。

8．

（1）化学

（2）

（3）①甲　甲菌液细胞的AFB1解毒酶基因已转录生成mRNA，而在乙菌液细胞中该基因未转录

②AFB1解毒酶基因的cDNA

③抗原—抗体杂交

（4）①AFB1的添加量和AFB1解毒酶的添加量

②B组（或B组＋A组）

③5

（5）脱氧核苷酸

[解析]本题考查基因工程与蛋白质工程的相关内容，考查学生的识图能力和综合分析能力。

（1）黄曲霉毒素B1（AFB1）是一种化学物质，属于化学类致癌因子。

（2）根据题中信息可知G′会与A配对，所以受损伤部位的序列经一次复制后，变为

和

序列，再经一次复制后变为

、

、

和

序列，该序列经两次复制后突变为

。

（3）①过程Ⅰ应选择甲菌液的细胞提取总RNA，理由是甲菌液细胞中含AFB1解毒酶，意味着完成了基因的表达，转录出了mRNA，而乙菌液细胞中不含AFB1解毒酶，未发生转录，所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA；②过程Ⅱ中，根据图示可以看出与引物结合的模板是cDNA；③检测基因是否表达应采用抗原－抗体杂交方法。

（4）①由表中信息可知AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量是本实验的两个自变量。

②本实验中，A组是无添加AFB1、无添加AFB1解毒酶的对照组，B组是无添加AFB1解毒酶的对照组。

C～F组与B组（或B组＋A组）对照能反应AFB1解毒酶的解毒效果。

③从表中信息可以得出，某污染饲料中AFB1含量为100μg/kg时，每千克饲料应添加5克AFB1解毒酶，解毒效果最好，同时节约成本。

（5）蛋白质工程的基本途径是：

从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。

40．L6[2012·课标全国卷][生物—选修3现代生物科技专题]

根据基因工程的有关知识，回答下列问题：

（1）限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有________和________。

（2）质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：

　　　　　AATTC……G

　　　　　　　　G……CTTAA

为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是________________________________________________________________________。

（3）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。

（4）反转录作用的模板是________，产物是________。

若要在体外获得大量反转录产物，常采用________技术。

（5）基因工程中除质粒外，________和________也可作为运载体。

（6）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是______________________________________________。

40．

（1）黏性末端　平末端

（2）切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同

（3）大肠杆菌　T4

（4）mRNA（或RNA）　cDNA（或DNA）　PCR

（5）噬菌体　动植物病毒

（6）未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱

[解析]本题考查基因工程技术，考查学生的理解能力。

（1）当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。

（2）为使运载体与目的基因相连，不同的限制酶应切割出相同的黏性末端，它们必须要能识别相同的核苷酸序列。

（3）根据酶的来源不同，DNA连接酶可以分为两类：

一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为大肠杆菌E·coliDNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。

（4）反转录是以mRNA（或RNA）为模板合成cDNA（或DNA）的过程。

可以在体外短时间内大量扩增DNA的技术叫PCR（多聚酶链式反应）技术。

（5）基因工程中除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等可作为运载体。

（6）大肠杆菌细胞外有细胞壁，能阻止其他物质的进入，只能通过Ca2＋处理细胞，使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态才能使重组质粒进入细胞，未处理的大肠杆菌吸收重组质粒的能力极弱。

32．L6[2012·江苏卷]图11表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图12表示一种质粒的结构和部分碱基序列。

现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。

请回答下列问题：

图11　　　　　　　　　　　图12

（1）图11的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由__________________连接。

（2）若用限制酶SmaⅠ完全切割图11中DNA片段，产生的末端是________末端，其产物长度为________。

（3）若图11中虚线方框内的碱基对被T－A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。

从杂合子中分离出图11及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有________种不同长度的DNA片段。

（4）若将图12中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是________。

在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加________的培养基进行培养。

经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

32．

（1）脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖

（2）平　537bp、790bp、661bp

（3）4

（4）BamHⅠ　抗生素B　同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接

[解析]本题考查基因工程，考查学生分析及理解能力。

（1）据DNA分子的结构可知，在一条链中相邻两个碱基之间的连接为：

碱基－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－碱基。

（2）图11DNA分子中，限制酶SmaⅠ的切割位点有2个，可将该DNA切割为3个片段，据图中切割位置可数出，3个片段的长度依次为537bp、790bp、661bp。

（3）基因D突变为基因d后，只有1个限制酶SmaⅠ的切割位点，基因d被切割为1327bp和661bp2种片段；杂合子中还有基因D，可被切割为3种片段，因此产物中共4种片段。

（4）目的基因的插入位点应在一个标记基因内，若选用限制酶MboⅠ，则两个标记基因都会被切开，因此只能选择限制酶BamHⅠ，因此应加入抗生素B进行筛选。

含目的基因的DNA片段和运载体用同种限制酶切割，可能会发生反向连接，使部分菌株中基因D不能表达。

32．L6、L8[2012·福建卷][生物—现代生物科技专题]

肺细胞中的let7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。

研究人员利用基因工程技术将let7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。

该基因工程技术基本流程如图1。

图1

图2

请回答：

（1）进行过程①时，需用____________酶切开载体以插入let7基因。

载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let7基因转录，该部位称为________。

（2）进行过程②时，需用______酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。

（3）研究发现，let7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2。

据图分析，可从细胞中提取______进行分子杂交，以直接检测let7基因是否转录。

肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中______（RASmRNA/RAS蛋白）含量减少引起的。

32．

（1）限制性核酸内切（或限制）　启动子

（2）胰蛋白　（3）RNA　RAS蛋白

[解析]本题主要考查有关基因工程和细胞工程中的知识。

（1）过程①表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入；启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶结合和识别的位点，RNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。

（2）过程②表示动物细胞培养，培养过程中出现接触性抑制后可以用胰蛋白酶处理，使之分散成单个的细胞，之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养。

（3）判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行检测，从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交。

根据题中信息“肺组织细胞中的let7基因表达减弱，癌基因RAS表达就增强，引发肺癌”，导入let7基因后，肺癌细胞受到抑制，说明RAS基因表达减弱，导致细胞中的RAS蛋白含量减少，进而导致癌细胞受抑制。

31．G3、L6[2012·安徽卷]甲型血友病是由X染色体上的隐性基因导致的遗传病（H对h为显性）。

图4中两个家系都有血友病发病史，Ⅲ2和Ⅲ3婚后生下一个性染色体组成是XXY的非血友病儿子（Ⅳ2），家系中的其他成员性染色体组成均正常。

图4

（1）根据图4，________（填“能”或“不能”）确定Ⅳ2两条X染色体的来源；Ⅲ4与正常女子结婚，推断其女儿患血友病的概率是________。

（2）两个家系的甲型血友病均由凝血因子Ⅷ（简称F8，即抗血友病球蛋白）基因碱基对缺失所致。

为探明Ⅳ2的病因，对家系的第Ⅲ、Ⅳ代成员F8基因的特异片段进行了PCR扩增，其产物电泳结果如图5所示，结合图4，推断Ⅲ3的基因型是________。

请用图解和必要的文字说明Ⅳ2非血友病XXY的形成原因。

图5

（3）现Ⅲ3再次怀孕，产前诊断显示胎儿（Ⅳ3）细胞的染色体为46，XY；F8基因的PCR检测结果如图5所示。

由此建议Ⅲ3________。

（4）补给F8可治疗甲型血友病。

采用凝胶色谱法从血液中分离纯化F8时，在凝胶装填色谱柱后，需要用缓冲液处理较长时间，其目的是________；若F8比某些杂蛋白先收集到，说明F8的相对分子质量较这些杂蛋白________。

（5）利用转基因猪乳腺生物反应器可生产F8。

要使乳腺细胞合成F8，构建表达载体时，必须将F8基因cDNA与猪乳腺蛋白基因的________等调控组件重组在一起。

F8基因cDNA可通过克隆筛选获得，该cDNA比染色体上的F8基因短，原因是该cDNA没有________。

（6）为获得更多的转基因母猪，可以采用体细胞克隆技术，将纯合转基因母猪的体细胞核注入____________，构建重组胚胎进行繁殖。

31．

（1）不能　0

（2）XHXh　图解如下

在Ⅲ3形成卵细胞过程中的减数第二次分裂后期，带有基因H的姐妹染色单体移向细胞同一极，形成XHXH卵细胞。

XHXH卵细胞与正常精子结合形成XHXHY受精卵。

（3）终止妊娠

（4）洗涤平衡凝胶，并使凝胶装填紧密　大

（5）启动子　内含子

（6）去核的卵母细胞

[解析]本题考查人类遗传病、减数分裂、蛋白质的提取等相关知识，考查学生的分析与综合能力。

（1）Ⅳ2的性染色体组成是XXY，这两条X染色体，有可能是精子形成过程中同源染色体没有分开，形成了一个含有

XY染色体的配子，也可能是减数第一次分裂后期同源染色体未分离，也可能是减数第二次分裂后期染色单体分开后未移向两极，形成了含有两条X染色体的配子，故无法判断两条X染色体的来源。

Ⅲ4的基因型是XHY，肯定将XH传给女儿，女儿不可能患血友病。

（2）Ⅲ2是血友病患者，含有Xh，图中位于下部的条带均应含有Xh基因，上面的条带应含XH基因，则Ⅲ3的基因型是XHXh，Ⅳ2是非血友病患者，且从条带的位置可以看出其基因型是XHXHY，故不可能在减数第一次分裂时出现异常产生含有XHXh的配子，精子的形成过程正常，图解如答案所示。

（3）Ⅲ3再次怀孕的孩子是男孩，从条带结果看