专题16现代生物科技三年高考生物试题附解析文档格式.docx
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A.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养
B.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行
C.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的
D.培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
【答案】C
【考点定位】动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养和胚胎分割等
【名师点睛】本题综合考查了动物细胞工程和胚胎工程的相关知识,意在检测学生对相关知识的理解和记忆能力。
由于现代生物科技专题的知识都是学生在中学期间无法直接观察到和直接操作实验的知识,所以学生学习只能依靠自己想象的理解和识记相关的考点知识才能完成相应试题。
4.(2015·
广东卷.25)图9为培育转基因山羊生产人β-酪蛋白的流程图
下列叙述正确的是()
A.过程①所用的人β-酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得
B.过程②可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植
C.过程③可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体
D.过程④人β-酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译
【答案】AC
【解析】由图可知,①过程表示基因表达载体的构建;
目的基因的获得方法很多,从人C-DNA文库中获取就是其中之一,A正确;
过程②表示胚胎移植,山羊的胚胎移植应在囊胚期以前,B错误;
胚胎分割可以得到多个遗传性状相同的个体,在③过程中可以应用,C正确;
真核生物的基因的表达的转录过程发生在细胞核,翻译过程发生在细胞质,D错误。
【考点定位】基因工程和胚胎工程。
【名师点睛】本题考查基因工程和胚胎工程,意在考查考生的实验探究能力和获取信息能力。
5.(2015·
四川卷.2)精子内的顶体由溶酶体特化而来。
精卵识别后,顶体膜与精子细胞膜融合,释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵。
下列叙述正确的是( )
A.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的
B.精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质
C.顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性
D.受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方
【考点定位】本题主要是考查细胞的结构与功能,同时涉及精子的结构与功能、受精过程中遗传物质的来源以及膜的结构特点。
【名师点睛】本题以受精作用的过程为知识背景,综合考查了动物细胞中ATP的产生部位、生物膜的结构特点、遗传物质的分配等多个知识点,巧妙地将必修与选修模块的对应内容有机结合到一起,这应该是当今甚至今后高考命题的主要趋势。
6.(2015·
天津卷.6)2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。
三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
据图分析,下列叙述错误的是()
A、该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B、捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C、三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D、三亲婴儿的培育还需要早期环胎培养和胚胎移植等技术
【解析】受体母亲提供细胞核,供体提供去核卵母细胞,这样就可避免受体母亲的线粒体遗传物质(线粒体中的致病基因)传递给子代;
A正确。
红绿色盲属于核基因控制的遗传病,而由图示可知捐献者提供的是去核的卵细胞,因此不会把其携带的红绿色盲基因传递给三亲婴儿;
B正确。
由图示可知三亲婴儿的的染色体来自于母亲和父亲;
C错误。
由图示可知三亲婴儿的获得运用了动物细胞培养、核移植技术,体外受精形成早期胚胎需要进行早期胚胎培养等;
D正确。
【考点定位】本题考查核移植技术、动物细胞培养、体外受精和早期胚胎培养、胚胎移植及细胞质遗传和核基因遗传等知识。
【名师点睛】考生需要了解细胞质基因的遗传与细胞核基因的遗传的不同点,然后再结合图示做出具体判断。
图示信息告诉同学们这三亲分别是母亲、捐献者、父亲,母亲提供细胞核,捐献者提供去核卵母细胞,父亲提供精子。
考生还需要知道染色体存在于细胞核中,因此结合图示即可做出正确的推断:
三亲婴儿的染色体来自于母亲和父亲。
由此可知本题很好的考查了考生的识记能力、分析能力。
7.(2015·
北京卷.5)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中,不需要的是()
A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B.用选择培养基筛法导入目的基因的细胞
C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生物质融合
D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
【考点定位】基因工程操作程序和植物细胞工程
【名师点睛】解决本题必须明确土壤农杆菌转化法培育转基因植株的程序有:
获取目的基因→目的基因与Ti质粒结合形成重组质粒→将重组质粒导入土壤农杆菌→用土壤农杆菌感染植物细胞→检测是否导入目的基因并鉴定是否成功表达→通过植物组织培养技术培养→获得转基因植株。
8.(2015·
重庆卷.6)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述,正确的是( )
A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得
B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点
C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
【解析】人肝细胞中胰岛素基因不表达,因而不存在胰岛素mRNA;
A错误。
复制原点是基因表达载体复制的起点,而胰岛素基因表达的起点是启动子;
B错误。
借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来;
C正确。
启动子与RNA聚合酶结合启动转录过程,终止密码子是翻译的终止信号;
D错误。
【考点定位】本题主要是考查利用基因工程改造生物体性状的操作要点。
【名师点睛】基因工程误区警示:
(1)一般情况下,用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段,但有时可用两种限制酶分别切割质粒和目的基因,这样可避免质粒和质粒之间、目的基因和目的基因之间的连接。
(2)目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化。
转化的实质是目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。
(3)标记基因的作用——筛选、检测目的基因是否导入受体细胞,常见的有抗生素抗性基因、发光基因(表达产物为带颜色的物质)等。
(4)受体细胞常用植物受精卵或体细胞(经组织培养)、动物受精卵(一般不用体细胞)、微生物(大肠杆菌、酵母菌)等。
要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素则必须用真核生物酵母菌(需内质网、高尔基体的加工、分泌);
一般不用支原体,原因是它营寄生生活;
一定不能用哺乳动物成熟的红细胞,原因是它无细胞核,不能合成蛋白质。
(5)基因表达载体中,启动子(DNA片段)≠起始密码子(RNA);
终止子(DNA片段)≠终止密码子(RNA)。
基因表达载体的构建是最核心、最关键的一步,在体外进行。
9.(2014·
江苏卷.23)下列关于基因工程技术的叙述,错误的是()
A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列
B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达
【答案】ABC
【考点定位】基因工程技术的相关知识。
【名师点睛】本题意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
10.(2014·
重庆卷.2)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
【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;
反对设计试管婴儿原因之一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。
【考点定位】生物技术安全性和伦理问题的相关知识。
【名师点睛】本题意在考查考生关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展以及生物科学发展史上的重要事件的能力。
11.(2014·
江苏卷.19)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级冶肉用绵羊。
科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示,相关叙述正确的是()
A.为了获得更多的卵母细胞,需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理
B.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精
C.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
D.为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎
【考点定位】胚胎工程。
【名师点睛】本题意在考查考生理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力。
12.(2014·
江苏卷.2)下列关于蛙胚胎发育过程的叙述,正确的是()
A.通过细胞分裂不断增加细胞数量,并在一定时期发生细胞分化
B.胚胎发育过程中细胞不断分裂,但不发生凋亡
C.随着细胞分裂次数的增加,蛙胚的有机物总量不断增加
D.发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加
【答案】A
【解析】胚胎发育过程中通过细胞分裂不断增加其数量,囊胚期开始发生细胞分化;
细胞凋亡是细胞正常的生命活动,胚胎发育过程中发生细胞凋亡;
发育过程中,随着分裂次数的增加,蛙胚从环境中获得氧气,但营养物质来自蛙胚,总量逐渐减少,种类逐渐增加。
【考点定位】胚胎发育。
【名师点睛】本题意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
13.(2014·
北京卷.5)在25℃实验条件下可顺利完成的是()
A.光合色素的提取和分离B.用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖
C.大鼠神经细胞的培养D.制备用于植物组织培养的培养基
【解析】光合色素的提取和分离在适宜温度都可以提取,温度变化对其影响不大,故A正确。
用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖要在水浴加热(50~65℃)完成,故B错。
大鼠神经细胞的培养要在其适宜温度38℃培养才能促进细胞分裂,故C错。
植物组织培养的培养基要高温灭菌,故D错。
【考点定位】色素提取和分离、还原糖的鉴定、动物细胞培养和植物组织培养培养基的制备的教材实验。
【名师点睛】本题意在考查考生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用能力。
14.(2014·
重庆卷.4)题4图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。
以下相关叙述,正确的是()
A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与
B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上
C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状
D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
【考点定位】基因工程。
【名师点睛】本题意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
15.(2014·
浙江卷.3)下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是()
A.连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型
B.某些癌细胞在合适的条件下能逆转为正常细胞
C.由多个祖细胞培养成的细胞群为一个克隆
D.未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状
【试题解析】连续细胞系的细胞一般都经历了多次培养,其二倍体核型发生了改变,A错误。
细胞癌变是原癌基因和抑癌基因突变引起的;
基因基因突变具有不定向的特点,如果癌细胞在合适的条件下发生基因突变,有可能使突变后的原癌基因或抑癌基因变成正常的基因,使细胞失去癌细胞的特点,B正确。
一个克隆是指1个细胞经培养形成的细胞群,多个祖细胞培养成的细胞群不是一个克隆,C错误。
未经克隆化培养的细胞系是由多个能无限增殖细胞增殖得到的,无限增殖的细胞遗传物质发生了改变,这种改变可能是不相同的,不一定具有相同的性状,D错误。
【考点定位】动物细胞培养及癌细胞。
【名师点睛】本题意在考查学生将理论与生物学事实联系的能力。
16.(2014·
天津卷.4)为达到相应的目的,必须通过分子检测的是()
A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选
B.产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选
C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定
D.21三体综合征的诊断
【考点定位】分子水平、个体水平上的鉴定方法。
【名师点睛】请同学们注意审题:
“必须”。
即只能用分子检测的方法来达到目的。
本题意在考查考生对知识的识记及理解应用能力。
17.(2014·
广东卷.25)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图14所示,下列叙述正确的是()
A、过程①需使用逆转录酶
B、过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因
C、过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备
D、过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞
【答案】AD
【名师点睛】本题意在考查考生能理解所学知识的要点。
18.(2016江苏卷.33)(9分)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。
请回答下列问题:
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用______两种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过__________酶作用后获得重组质粒。
为了扩增重组质粒,需将其转入处于__________________态的大肠杆菌。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加__________,平板上长出的菌落,常用PCR鉴定,所用的引物组成为图2中_____________。
(3)若BamHI酶切的DNA末端与BclI酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为,对于该部位,这两种酶(填“都能”、“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)若用Sau3AI切图1质粒最多可能获得种大小不同的DNA片段。
【答案】
(1)BclI和HindⅢ连接感受
(2)四环素引物甲和引物丙
(3)
都不能(4)7
【解析】
(1)选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点,但BamHI可能使质粒中启动子丢失,因此只能选BclI和HindⅢ。
酶切后的载体和目的基因片段,通过DNA连接酶酶作用后获得重组质粒。
为了扩增重组质粒,需将其转入处于感受态的大肠杆菌。
【考点定位】基因工程,限制酶,连接酶,重组质粒
【名师点睛】此题是对基因工程的考查,解答本题的关键在于理解重组质粒中标记基因的作用,在插入目的基因时不能破坏标记基因,故选择限制酶须注意;
PCR扩增基因时,两种引物结合的部位相反,延伸的方向相反;
限制酶具有特异性,不同的限制酶识别不同的序列,判断某种限制酶能否切割某片段,应根据该片段中是否含有限制酶的识别序列。
19.(2016课标1卷.40)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,未被转化的和仅含有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的单菌落,还需使用含有是_____________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于_____________
(1)能够自我复制、具有标记基因、具有一个至多个限制酶切割位点(答出两点即可)
(2)二者均不含氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上都不能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)二者都含氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上均能生长
四环素
(3)受体细胞
【考点定位】基因工程
【名师点睛】本题以图文结合的形式,综合考查学生对基因工程技术的熟记和理解能力。
解决此类问题的关键是,熟记并理解相关的基础知识、形成知识网络,从题图中挖掘出隐含的信息,据此结合每个问题情境进行图文转换、实现对知识的整合和迁移。
20.(2016新课标Ⅲ卷.40)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoRI、BamHI和Sau3AI三种限制性内切酶的识别序列与切割位点,图(b)为某种表达载体示意图(载体上的EcoRI、Sau3AI的切点是唯一的)。
根据基因工程的有关知识,回答下列问题:
(1)经BamHI酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被____________酶切后的产物连接,理由是____________。
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子,如图(c)所示。
这三种重组子中,不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有____________,不能表达的原因是____________。
(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶,常见的有____________和____________,其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是____________。
(1)Sau3AⅠ两种梅切割后产生的片段具有相同的黏性末端
(2)甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游,丙中目的基因插入在终止子的下游,两者目的基因均不能转录
(3)E·
coliDNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶
【考点定位】基因工程的原理及技术
【名师点睛】1.确定限制酶的种类
(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类
①应选择切点位于目的基因两端的限制酶,如图甲可选择PstⅠ。
②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶,如图甲不能选择SmaⅠ。
③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。
(2)根据质粒的特点确定限制酶的种类
①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致,以确保具有相同的黏性末端。
②质粒作为载体必须具备标记基因等,所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构,如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因;
如果所选酶的切点不止一个,则切割重组后可能丢失某些片段,若丢失的片段含复制起点区,则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。
2.基因表达载体中启动子、终止子的来源
(1)如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的,在构建基因表达载体时,不需要在质粒上目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子,因为目的基因中已含有启动子、终止子。
(2)如果目的基因是通过人工方法合成的,或通过cDNA文库获得的,则目的基因是不含启动子和终止子的。
若只将基因的编码序列导入受体生物中,目的基因没有启动子、终止子,是无法转录的,因此,在构建基因表达载体时,需要在与质粒结合之前,在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。
21.(2016天津卷.7)(12分)人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值,只能从血浆中制备。
下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。
(1)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,采用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的空间结构才能有活性。
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。
(12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)HAS
(2)根据启动子通常具有物种及组织特异性,在水稻胚乳细胞内特异表达r
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