《备战2020年高考》专题12现代生物科技专题-2019年高考真题和模拟题分项汇编生物(解析版)
更新时间:2023-10-23 15:46:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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专题12 现代生物科技专题
1.(2019北京卷·4)甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株。再将二者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种,以下对相关操作及结果的叙述,错误的是
A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞 B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定 C.调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株 D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体 【答案】D 【解析】
【分析】由题意可知,同时抗甲、乙的植物新品种的培养过程为:把含抗甲的目的基因的重组质粒导入植物细胞,获得抗甲植株,同时把含抗乙的目的基因的重组质粒导入植物细胞,获得抗乙植株,通过杂交获得F1(二倍体植株),取F1的花粉经花药离体培养获得单倍体植株,用秋水仙素处理单倍体植株获得纯合的同时抗甲、乙的植物新品种(二倍体)。
【详解】要获得转基因的抗甲或抗乙植株,需要构建基因表达载体(含目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点),再把基因表达载体导入受体细胞中,A正确;对转基因植株进行检测时,可以通过抗病接种实验进行个体水平的检测,B正确;对F1的花粉进行组织培养时,需要经过脱分化和再分化过程,其中生长素/细胞分裂素比例高时利于根的分化,比例低时利于芽的分化,C正确;经花粉离体培养获得的植株是单倍体,D错误。因此,本题答案选D。
2.(2019江苏卷·16)下列生物技术操作对遗传物质的改造,不会遗传给子代的是
A.将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌,筛选获得基因工程菌 B.将花青素代谢基因导入植物体细胞,经组培获得花色变异植株 C.将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛 D.将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者,进行基因治疗 【答案】D 【解析】
【分析】转基因技术的原理是基因重组。基因重组和基因突变、染色体变异均属于可遗传的变异。 基因治疗:指把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。
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【详解】将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入大肠杆菌获得的转基因菌,可以通过二分裂将胰岛素基因传给后代,A不符合题意;将花青素代谢基因导入植物体细胞,再经植物组织培养获得的植株所有细胞均含有花青素代谢基因,花青素代谢基因会随该植物传给后代,B不符合题意;将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛所有细胞均含有肠乳糖酶基因,可以遗传给后代,C不符合题意;该患者进行基因治疗时,只有淋巴细胞含有该腺苷酸脱氨酶基因,性原细胞不含该基因,故不能遗传给后代,D符合题意。
3.(2019江苏卷·23)下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶
(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述正确的是
A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合 B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长 C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产 D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础 【答案】ACD 【解析】
【分析】(1)动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性、细胞的增殖,诱导手段有电激、聚乙二醇、灭活的病毒等,结果产生杂交细胞,主要用于制备单克隆抗体。
(2)单克隆抗体制备的原理包括:①免疫理:B淋巴细胞能产生特异性抗体;②细胞融合原理:利用病毒对宿主细胞的穿透性使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合;③动物细胞培养技术:对杂交瘤细胞进行体内、体外培养。
(3)制备单克隆抗体过程中的几种细胞:①免疫B细胞(浆细胞):能产生单一抗体,但不能无限增殖;②骨髓瘤细胞:能无限增殖,但不能产生抗体;③杂交瘤细胞:既能产生单一抗体,又能在体外培养条件下无限增殖。
【详解】诱导动物细胞融合的方法有电激、聚乙二醇、灭活的病毒(如灭活的仙台病毒)等,A正确;两两融合的细胞包括免疫B细胞与免疫B细胞融合的具有同种核的细胞、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合
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的具有同种核的细胞、免疫B细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞,骨髓瘤细胞虽然能无限增殖,但缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶,免疫B细胞虽然有次黄嘌呤磷酸核糖转移酶,但不具有无限增殖的本领,所以在HAT筛选培养液中,两两融合的具有同种核的细胞都无法生长,只有杂交瘤细胞才能生长,B错误;因每个免疫B细胞只分泌一种特异性抗体,因此在HAT筛选培养液中筛选出来的众多的杂交瘤细胞所分泌的抗体,不一定都是人类所需要的,还需要进一步把能分泌人类所需要抗体的杂交瘤细胞筛选出来,C正确;动物细胞融合是以细胞膜的流动性为基础的,D正确。
4.(2019天津市七校联考)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂,用于降解某种农药的残留,基本流程如图。下列叙述正确的是
A.过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸 B.过程②需使用限制酶和DNA聚合酶,是基因工程的核心步骤 C.过程③需要使用NaCL溶液制备感受态的大肠杆菌细胞
D.过程可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞 【答案】D 【解析】
【分析】分析图解:图中过程①表示利用mRNA通过反转录法合成相应的DNA;过程②表示构建基因表达载体;过程③表示将目的基因导入受体细胞;过程④表示通过筛选获得工程菌。
【详解】过程①表示通过反转录法合成目的基因,该过程需要逆转录酶和脱氧核糖核苷酸,A错误;过B错误;程②需使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体,是基因工程的核心步骤,过程③常用Ca
2+
处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞,C错误;过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入了受体细胞,D正确。
【点睛】本题考查了基因工程的相关知识,要求考生能够识记基因工程的操作步骤,通过操作步骤确定图中各标号表示的生理过程;识记目的基因导入微生物的方法等,难度不大,属于考纲中识记、理解层次的考查。
5.(2019上海二模)下图为植物体细胞杂交过程示意图。在利用植物细胞A和B培育成为杂种植株过程中,
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运用的技术有
A.干细胞技术和细胞融合技术 B.细胞融合技术和植物组织培养技术 C.细胞融合技术和细胞核移植技术 D.干细胞技术和植物组织培养技术 【答案】B
【解析】该图为植物体细胞杂交过程示意图,过程①②③是植物细胞杂交过程,运用了细胞融合技术,体现了细胞膜具有一定的流动性;④⑤是植物组织培养过程,培育成杂种植株,体现了植物细胞的全能性,故选B。
6.(2019江苏七市调研)下列关于DNA重组技术基本工具的叙述,正确的是 A.天然质粒须经过人工改造后才能作为载体
B.限制酶和DNA连接酶分别催化磷酸二酯键的水解和形成 C.不同限制酶切割DNA分子后产生的黏性末端不同 D.DNA连接酶能将单个脱氧核苷酸结合到引物链上 【答案】AB 【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】天然的质粒不能作为运载体,必须要经过人工改造后才能作为运载体,A正确;限制酶和DNA连接酶分别催化磷酸二酯键的水解和形成,B正确;限制酶有特异性,不同限制酶切割DNA分子后产生的黏性末端一般不同,但是某些不同的限制性酶切割后可以产生相同的黏性末端,C错误;DNA连接
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酶不能将单个脱氧核苷酸结合到引物链上,DNA连接酶可修复DNA片段,D错误。 7.(2019全国卷Ⅰ·38)
基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。
(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以从基因文库中获得。基因文库包括________和_
_______。
(2)生物体细胞内的DNA复制开始时,解开DNA双链的酶是________。在体外利用PCR技术扩增目的
基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是________。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的________。
(3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是________。 【答案】(1)基因组文库 cDNA文库 (2)解旋酶 加热至90~95 ℃ 氢键
(3)Taq酶热稳定性高,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活 【解析】
【分析】基因工程的操作步骤:目的基因的获取(基因文库获取、PCR、人工合成);构建基因表达载体(含目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点);把目的基因导入受体细胞(显微注射法、农杆菌转化法、钙离子处理法);目的基因的检测和鉴定(分子水平—DNA分子杂交法、分子杂交法、抗原抗体杂交法和个体水平—抗虫、抗病接种实验等)。
【详解】(1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库(CDNA文库),前者包括一种生物的全部基因,后者只包括一种生物的部分基因。
(2)体内进行DNA复制时,需要解旋酶和DNA聚合酶,解旋酶可以打开双链之间的氢键, DNA聚合酶可以催化磷酸二酯键的形成。在体外进行PCR扩增时,利用高温变性即加热至90-95℃,破坏双链之间的氢键,使DNA成为单链。解旋酶和高温处理都破坏了DNA双链中碱基对之间的氢键。 (3)由于在PCR过程中,需要不断的改变温度,该过程中涉及较高温度处理变性,大肠杆菌细胞内的DNA聚合酶在高温处理下会变性失活,因此PCR过程中需要用耐高温的Taq DNA聚合酶催化。 【点睛】PCR的原理是DNA双链的复制,故类似于细胞内的DNA复制过程,需要模板、原料等条件。由于该过程中特殊的高温条件,需要用耐高温的DNA聚合酶。
8.(2019全国卷II·38)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。
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