2020屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 高考真題分類題庫 2018年知識點(diǎn)18 現(xiàn)代生物科技專題（含解析）

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1、知識點(diǎn)18 現(xiàn)代生物科技專題 1.(2018·北京高考·T5)用Xho Ⅰ和Sal Ⅰ兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別處理同一DNA片段,酶切位點(diǎn)及酶切產(chǎn)物分離結(jié)果如圖。以下敘述不正確的是 (　　) A.圖1中兩種酶識別的核苷酸序列不同 B.圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNA C.泳道①中是用Sal Ⅰ處理得到的酶切產(chǎn)物 D.圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA 【解題指南】(1)題眼:限制性核酸內(nèi)切酶。 (2)解題關(guān)鍵:限制性核酸內(nèi)切酶識別的是雙鏈DNA的特定的核苷酸序列。 (3)解題思路:酶的特異性;根據(jù)不同的酶有幾個酶切位點(diǎn)可以判斷最終有幾個DNA片段。 【解析】選D。因?yàn)槊?/p>

2、具有特異性,所以兩種酶識別的核苷酸序列不同,A項(xiàng)正確;酶切產(chǎn)物可以用于構(gòu)建重組DNA,B項(xiàng)正確;泳道①中有3條較短的片段和1條較長的片段,共4個片段,符合Sal Ⅰ處理得到的酶切產(chǎn)物,C項(xiàng)正確;圖中被酶切的DNA片段是雙鏈DNA,D項(xiàng)錯誤。 2.(2018·江蘇高考·T10)下列關(guān)于采用胚胎工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)某良種肉用牛快速繁殖的敘述,正確的是 (　　) A.采取激素注射等方法對良種母牛作超數(shù)排卵處理 B.體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進(jìn)行移植 C.使用免疫抑制劑以避免代孕牛對植入胚胎的排斥反應(yīng) D.利用胚胎分割技術(shù),同卵多胎較同卵雙胎成功率更高 【解析】選A。本題考查胚胎工程的相關(guān)知

3、識及其應(yīng)用。進(jìn)行體外受精前,需獲得較多的卵母細(xì)胞,用促性腺激素對良種母牛進(jìn)行處理可達(dá)到超數(shù)排卵的目的,A項(xiàng)正確;胚胎移植的最佳時期是桑椹胚期或囊胚期,而非原腸胚期,B項(xiàng)錯誤;動物胚胎移植過程中不需要使用免疫抑制劑,C項(xiàng)錯誤;胚胎分割份數(shù)越多,胚胎成活率越低,D項(xiàng)錯誤。 3.(2018·江蘇高考·T22)如圖為細(xì)胞融合的示意圖,下列敘述正確的是（多選） (　　) A.若a細(xì)胞和b細(xì)胞是植物細(xì)胞,需先去分化再誘導(dǎo)融合 B.a細(xì)胞和b細(xì)胞之間的融合需要促融處理后才能實(shí)現(xiàn) C.c細(xì)胞的形成與a、b細(xì)胞膜的流動性都有關(guān) D.c細(xì)胞將同時表達(dá)a細(xì)胞和b細(xì)胞中的所有基因 【解析】選B、C。本

4、題考查細(xì)胞工程相關(guān)知識。a、b如果為植物細(xì)胞,則需要去細(xì)胞壁,但不需要去分化,A項(xiàng)錯誤;兩細(xì)胞融合需要用物理或化學(xué)等方法使其融合,其融合過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有一定的流動性,B、C項(xiàng)正確;融合后的雜種細(xì)胞中的基因仍是選擇性表達(dá),不會表達(dá)全部的基因,D項(xiàng)錯誤。 4.(2018·全國卷Ⅰ·T38)回答下列問題: (1)博耶(H. Boyer)和科恩(S. Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá)。該研究除證明了質(zhì)?？梢宰鳛檩d體外,還證明了______________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。

5、? (2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^Ca2+參與的______________方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞;而體外重組的噬菌體DNA通常需與__________________組裝成完整噬菌體后,才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞,在細(xì)菌、心肌細(xì)胞、葉肉細(xì)胞中,可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是__________________。? (3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時,表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用____________________的大腸桿菌作為受體細(xì)胞,在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加__________________________的抑

6、制劑。? 【解析】(1)體外重組的質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞才能使子代細(xì)胞具有目的基因,故體外重組的質(zhì)粒,必須可以進(jìn)入受體細(xì)胞。目的基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,必須可在原核細(xì)胞中表達(dá)才能使受體細(xì)胞獲得新性狀。 (2)外源基因?qū)胛⑸锸荏w細(xì)胞的方法是先用Ca2+處理大腸桿菌,使其成為感受態(tài)細(xì)胞,然后讓重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合,在一定溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子,完成轉(zhuǎn)化過程。噬菌體屬于專門侵染細(xì)菌的病毒,而心肌細(xì)胞和葉肉細(xì)胞均屬于真核細(xì)胞,故可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是細(xì)菌。 (3)由于大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)含有可以分解目的基因表達(dá)的蛋白質(zhì)的酶,故實(shí)驗(yàn)中需要選用蛋白酶缺

7、陷型的大腸桿菌,蛋白質(zhì)純化時需要抑制蛋白酶的活性。 答案:(1)體外重組的質(zhì)?？梢赃M(jìn)入受體細(xì)胞;真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá) 　(2)轉(zhuǎn)化　外殼蛋白(或噬菌體蛋白)　細(xì)菌　(3)蛋白酶缺陷型　蛋白酶 5.(2018·全國卷Ⅱ·T38)[生物——選修3:現(xiàn)代生物科技專題] 某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光,這一特性可用于檢測細(xì)胞中目的基因的表達(dá)。某科研團(tuán)隊(duì)將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5'末端,獲得了L1-GFP融合基因(簡稱為甲),并將其插入質(zhì)粒P0,構(gòu)建了真核表達(dá)載體P1,其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點(diǎn)的示意圖如下,圖中E1~E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性

8、末端各不相同。 回答下列問題: (1)據(jù)圖推斷,該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P0時,使用了兩種限制酶,這兩種酶是______________。使用這兩種酶進(jìn)行酶切是為了保證____________,也是為了保證__________________。? (2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后,若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光,則說明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了______________和________________過程。? (3)為了獲得含有甲的牛,該團(tuán)隊(duì)需要做的工作包括:將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的__________________移入牛的____________________中、體外

9、培養(yǎng)、胚胎移植等。? (4)為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中,某同學(xué)用PCR方法進(jìn)行鑒定,在鑒定時應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的____________(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。? 【解析】(1)將甲插入質(zhì)粒P0時,為了保證甲(L1-GFP融合基因)的完整性,應(yīng)該選擇E1和E4兩種酶切割,并且把目的基因插入啟動子和終止子之間,從而使其能在受體細(xì)胞中表達(dá)。 (2)在牛皮膚細(xì)胞中觀察到了綠色熒光表明基因已表達(dá),而基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程。 (3)由(4)題意可知,獲得含有L1-GFP融合基因(甲)的牛為克隆牛,需要用核移植技術(shù),即將能夠產(chǎn)生

10、綠色熒光細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞中。 (4)檢測甲是否存在于牛的不同組織細(xì)胞中,可以采用PCR技術(shù)擴(kuò)增,再用DNA分子雜交技術(shù)來檢測,PCR技術(shù)中模板是DNA,并不是RNA。 答案:(1)E1和E4　甲的完整　甲與載體正確連接 (2)轉(zhuǎn)錄　翻譯 (3)細(xì)胞核　去核卵母細(xì)胞 (4)核DNA 6.(2018·全國卷Ⅲ·T38)2018年《細(xì)胞》期刊報道,中國科學(xué)家率先成功地應(yīng)用體細(xì)胞對非人靈長類動物進(jìn)行克隆,獲得兩只克隆猴——“中中”和“華華”?；卮鹣铝袉栴}: (1)“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程,核移植是指________________。通過核移植方法獲得的克隆猴,與

11、核供體相比,克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目__________(填“減半”“加倍”或“不變”)。? (2)哺乳動物的核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植,胚胎細(xì)胞核移植獲得克隆動物的難度__________(填“大于”或“小于”)體細(xì)胞核移植,其原因是______________________________________________。? (3)在哺乳動物核移植的過程中,若分別以雌性個體和雄性個體的體細(xì)胞作為核供體,通常,所得到的兩個克隆動物體細(xì)胞的常染色體數(shù)目__________(填“相同”或“不相同”),性染色體組合__________(填“相同”或“不相同”)。? 【解析】

12、(1)核移植是指將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核,移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎,這個胚胎最后發(fā)育為動物個體;通過核移植方法獲得的克隆猴的細(xì)胞核來自供體,因此克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目和核供體一致。 (2)胚胎細(xì)胞核移植的難度小于體細(xì)胞核移植,原因是動物胚胎細(xì)胞分化程度低,恢復(fù)其全能性相對容易。 (3)哺乳動物雌性個體和雄性個體的體細(xì)胞染色體中的常染色體相同,性染色體前者是XX,后者是XY,因此分別以雌性個體和雄性個體的體細(xì)胞作為核供體,通常所得到的兩個克隆動物體細(xì)胞的常染色體數(shù)目相同,性染色體組合不相同。 答案:(1)將動物的一個細(xì)胞核,移入一個已去掉細(xì)胞核的卵

13、母細(xì)胞中　不變　(2)小于　胚胎細(xì)胞分化程度低,恢復(fù)全能性相對容易　(3)相同　不相同 7.(2018·天津高考·T10)甲型流感病毒為RNA病毒,易引起流感大規(guī)模流行。我國科學(xué)家在2017年發(fā)明了一種制備該病毒活疫苗的新方法,主要環(huán)節(jié)如下。 (1)改造病毒的部分基因,使其失去在正常宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖能力。以病毒RNA為模板,逆轉(zhuǎn)錄成對應(yīng)DNA后,利用____________技術(shù)擴(kuò)增,并將其中某些基因(不包括表面抗原基因)內(nèi)個別編碼氨基酸的序列替換成編碼終止密碼子的序列。與改造前的基因相比,改造后的基因表達(dá)時不能合成完整長度的____________,因此不能產(chǎn)生子代病毒。將該改造基因、表面

14、抗原等其他基因分別構(gòu)建重組質(zhì)粒,并保存。? (2)構(gòu)建適合改造病毒增殖的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。設(shè)計(jì)合成一種特殊tRNA的基因,其產(chǎn)物的反密碼子能與(1)中的終止密碼子配對結(jié)合,并可攜帶一個非天然氨基酸(Uaa)。將該基因與________________連接后導(dǎo)入宿主細(xì)胞。提取宿主細(xì)胞的________________進(jìn)行分子雜交鑒定,篩選獲得成功表達(dá)上述tRNA的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。? (3)利用轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞制備疫苗。將(1)中的重組質(zhì)粒導(dǎo)入(2)中的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞,并在補(bǔ)加__________的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),則該宿主細(xì)胞能利用上述特殊tRNA,翻譯出改造病毒基因的完整蛋白,產(chǎn)生大量子代病毒

15、,用于制備疫苗。特殊tRNA基因轉(zhuǎn)錄時,識別其啟動子的酶是____________(單選)。? A.病毒的DNA聚合酶 B.宿主的DNA聚合酶 C.病毒的RNA聚合酶 D.宿主的RNA聚合酶 (4)上述子代病毒不能在正常宿主細(xì)胞中增殖,沒有致病性,因此不經(jīng)滅活或減毒即可制成疫苗。與不具有侵染性的流感病毒滅活疫苗相比,該病毒活疫苗的優(yōu)勢之一是可引起__________免疫,增強(qiáng)免疫保護(hù)效果。? 【解析】本題考查基因工程中目的基因的擴(kuò)增、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞等知識。 (1)PCR技術(shù)是擴(kuò)增目的基因的有效手段;根據(jù)題意,若個別編碼氨基酸的序列替換成編碼終止密碼子的序列,則

16、翻譯提前終止,故不能合成完整長度的多肽(或蛋白質(zhì)),不能形成子代病毒。 (2)目的基因需要跟載體結(jié)合才能導(dǎo)入宿主細(xì)胞;取目的基因的單鏈制成分子探針,提取宿主細(xì)胞內(nèi)的總RNA,若該基因成功表達(dá),則能與探針通過堿基配對形成雜交區(qū)域,從而進(jìn)行分子水平的判斷。 (3)讀題可知,(1)中的重組質(zhì)粒導(dǎo)入(2)中的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞,需要在培養(yǎng)基中補(bǔ)充非天然氨基酸(Uaa)才能翻譯出改造病毒基因的完整蛋白;特殊tRNA基因轉(zhuǎn)錄時,識別啟動子,啟動轉(zhuǎn)錄過程的是宿主的RNA聚合酶。 (4)上述子代病毒能侵染宿主細(xì)胞,與不具有侵染性的流感病毒滅活疫苗相比,該病毒活疫苗的優(yōu)勢之一是可引起細(xì)胞免疫。 答案:(1)

17、PCR　多肽(或蛋白質(zhì))　(2)載體　總RNA (3)非天然氨基酸 (Uaa)　D　(4)細(xì)胞 8.(2018·江蘇高考·T32)為生產(chǎn)具有特定性能的α-淀粉酶,研究人員從某種海洋細(xì)菌中克隆了α-淀粉酶基因(1 656個堿基對),利用基因工程大量制備α-淀粉酶,實(shí)驗(yàn)流程見圖。請回答下列問題: (1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增α-淀粉酶基因前,需先獲得細(xì)菌的________。? (2)為了便于擴(kuò)增的DNA片段與表達(dá)載體連接,需在引物的________端加上限制性酶切位點(diǎn),且常在兩條引物上設(shè)計(jì)加入不同的限制性酶切位點(diǎn),主要目的是_________________________________

18、_____。? (3)進(jìn)行擴(kuò)增時,反應(yīng)的溫度和時間需根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)定,下列選項(xiàng)中________的設(shè)定與引物有關(guān),________的設(shè)定與擴(kuò)增片段的長度有關(guān)。(填序號)? ①變性溫度　?、谕嘶饻囟取　、垩由鞙囟? ④變性時間　?、萃嘶饡r間　?、扪由鞎r間 (4)如圖表示篩選獲得的工程菌中編碼α-淀粉酶的mRNA的部分堿基序列: 5'-AUGCCAUCAACAAAUACUAACACUU……-3' 圖中虛線框內(nèi)mRNA片段包含______個密碼子,如虛線框后的序列未知,預(yù)測虛線框后的第一個密碼子最多有______種。? (5)獲得工程菌表達(dá)的α-淀粉酶后,為探究影響酶活性的因素,以濃

19、度為1%的可溶性淀粉為底物測定酶活性,結(jié)果如下: 緩沖 液 50 mmol/L Na2HPO4-KH2PO4 50 mmol/L Tris-HCl 50 mmol/L Gly-NaOH pH 6.0 6.5 7.0 7.5 7.5 8.0 8.5 9.0 9.0 9.5 10.0 10.5 酶相 對活 性% 25.4 40.2 49.8 63.2 70.1 95.5 99.5 85.3 68.1 63.7 41.5 20.8 　根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,初步判斷該α-淀粉酶活性最高的條件為____________________

20、__。? 【解析】(1)在提取目的基因時,需獲得細(xì)菌的全部基因,所以應(yīng)獲得它的基因組DNA。(2)在PCR技術(shù)中,在耐高溫的DNA聚合酶的作用下,從引物的3'端延伸DNA鏈,限制性酶切位點(diǎn)相關(guān)序列應(yīng)加在引物的5'端,而且兩種引物的5'端加的限制性酶切位點(diǎn)是不同的,這樣可以保證通過PCR技術(shù)獲得的目的基因兩端具有限制酶切割的序列,將來切割后形成的黏性末端不同,優(yōu)點(diǎn)是保證DNA片段能定向插入表達(dá)載體,并減少自連和自身環(huán)化現(xiàn)象。(3)進(jìn)行擴(kuò)增時,退火溫度的設(shè)定與引物有關(guān),引物中C、G堿基比例越高,退火溫度越高;延伸時間的設(shè)定與擴(kuò)增片段的長度有關(guān),因?yàn)閿U(kuò)增片段越長,復(fù)制的時間越長。(4)圖中虛線框內(nèi)mRNA片段從起始密碼子AUG開始計(jì)數(shù),相鄰的3個堿基為一個密碼子,其中應(yīng)有8個密碼子,虛線框后的第一個密碼子以U開頭,根據(jù)其后兩個堿基計(jì)算得16種,但除去3種終止密碼,則最多有13種密碼子,因?yàn)樘摼€框后不可能為終止密碼。(5)分析可知,酶活力最高的環(huán)境條件是pH為8.5,緩沖液為50 mmol/L Tris-HCl。 答案:(1)基因組DNA (2)5'　使DNA片段能定向插入表達(dá)載體,減少自連 (3)②?、蕖?4)8　13 (5)pH為8.5,緩沖液為50 mmol/L Tris-HCl 6