2022学年高考生物总复习 专题十八 现代生物科技专题 小测

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1.【答案】（除特别标注外，每空2分，共20分）（1）基因表达载体的构建 B 有标记基因，复制原点不会被限制酶切割
（2） 引物
（3） 1.1 5.6
（4）在含有氨苄青霉素和的培养基上培养，形成白色菌落的为导入重组质粒的受体细胞
【解析】（1）基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建。图甲中三种质粒适宜作为运载体的是质粒B，因为质粒B含有、两种酶切位点、氨苄青霉素抗性基因和蓝色显色基因，而且相应的限制酶切割后，可以保留氨苄青霉素抗性基因的完整性。与另外两种质粒相比，其作为载体的优点是有标记基因，复制原点不会被限制酶切割。（2）获取目的基因D时应选择乙图中的对其所在的进行切割。如果仅知道D基因首尾的部分核苷酸序列，根据D基因已知核苷酸序列合成引物，利用扩增目的基因。（3）在目的基因上存在酶的切割位点，因此在基因工程的操作过程中，需要选出正向连接的重组质粒，应使用该酶切重组质粒。依题意和图甲、乙可知，由于目的基因D的长度为，因此用质粒B构建的重组质粒长度为，重组质粒被酶完全切割后，出现两个不同长度片段，若是正向连接（目的基因D上的酶切位点与质粒B上的酶切位点的距离最近），会得到和的两个片段故酶切后，正向连接载体的情况下，电泳图谱中出现长度为和两条带。（4）要筛选出已转化的含重组质粒的受体细胞的方法是在含有氨苄青霉素和的培养基上培养，形成白色菌落的为导入重组质粒的受体细胞。
2.【答案】（除特别标注外，每空2分，共15分）（1）植物体细胞杂交 植物组织培养
（2）纤维素酶和果胶酶 促进原生质体的融合
（3）保持原生质体完整性 愈伤组织（1分）
（4）形态和数目 黑腐病菌
【解析】（1）用一定剂量的紫外线处理过的原生质体与完整的花椰菜原生质体融合产生新的细胞，属于植物体细胞杂交技术；用融合细胞得到抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜植株的原理是植物细胞的全能性，属于植物组织培养技术。（2）①②为植物细胞杂交的两个关键步骤。①植物细胞外有细胞壁，阻碍着细胞间的杂交，因此在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁，获得具有活力的原生质体。②另一个关键环节是原生质体间的融合，该过程需要人工诱导，包括物理法（离心、振动、电激等）和化学法（利用聚乙二醇PEG），所以PEG的作用是促进原生质体的融合。（3）如果培养液的渗透压过低，则原生质体容易吸水涨破，因此常加入甘露醇以维持一定的渗透压，可以保持原生质体的完整性。原生质体经过细胞壁再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织，其特点为细胞高度液泡化，处于无定形状态。（4）染色体变异包括数量变异和结构变异，所以需要在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。由题干可知，培育杂种植株的目的是为了抵抗黑腐病菌的侵染，因此接种黑腐病菌后，表现为高抗性的即为目标杂种植株。
3.【答案】（除特别标注外，每空2分，共15分）（1）T
（2）增殖、分化 浆细胞和记忆（3分）
（3）核酸
（4）刺突蛋白（或S蛋白） 杂交瘤 多种B淋巴
【解析】（1）图1中，抗原递呈细胞吞噬病毒，并将病毒抗原呈递给T细胞，后者识别抗原后被激活，分泌淋巴因子。（2）B细胞识别入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，经过细胞的增殖、分化，形成浆细胞和记忆细胞。（3）为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子用于病原学检查时，检测的是病毒的核酸。（4）为了诱导小鼠产生能够分泌抗蛋白抗体的B淋巴细胞，实验时需先给小鼠注射蛋白，再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合，用培养基筛选可获得杂交瘤细胞。因为同一种抗原可能激活多种B淋巴细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。
4.【答案】（每空2分，共15分）（1）近交异性大鼠亲缘关系近，免疫排斥反应小 避免雄性激素对实验的干扰
（2）孕（或雌性） 体外受精
（3）减少实验动物数量 先麻醉后手术或采用剖腹产快速分娩
（4）靶细胞中雄性激素受体不足或缺乏（3分）
【解析】（1）近交异性大鼠亲缘关系近，免疫排斥反应小，因此择近交雄性大鼠和近交雌性大鼠来构建异性连接共生体。将雄性大鼠进行阉割的目的是避免雄性激素对实验的干扰。（2）胚胎移植前，需要对异性连接共生体进行同期发情处理，也就是注射孕（或雌性）激素，使其具备接受外来胚胎的生理状态，便于移植。用于进行移植的胚胎可以从受孕初期的雌性大鼠体内分离，也可以通过体外受精技术在体外获得。（3）研究人员在实验时就已经采取了相应的措施来减少实验动物的痛苦，这些措施可能是减少实验动物数量，先麻醉后手术或采用剖腹产快速分娩。（4）该病的主要特点是患者血浆雄激素浓度正常，但靶组织对雄性激素缺乏反应或反应不全，说明可能是靶细胞中雄性激素受体不足或缺乏导致的。
5.【答案】（除特别标注外，每空1分，共15分）（1）促性腺激素
减数第二次分裂中期（10代以内的细胞） 能保持正常的二倍体核型分割
（2）同期发情 分割
（3）①（） 防止引物随机结合（或引物的特异性差） 的含量差别过大，低温复性温度难于统一（2分）
②复性 以便增加大分子模板彻底变性的概率（2分）
③子链的延长方向只能是，细胞内是边解旋边复制，中复制过程是先完全解旋再复制（2分）
④不能
【解析】（1）图1中为获取大量的去核卵母细胞，可对相应母牛使用促性腺激素处理，促性腺激素可促进卵巢的发育，使其超数排卵，收集并选取处在减数第二次分裂中期时期的卵母细胞，通过显微操作去除细胞核。供核的牛胎儿成纤维细胞通常选用10代以内的细胞，其原因是10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型。（2）胚胎移植时，为使代孕母牛和供体母牛处于相同的生理状态，需要用激素对受体进行同期发情处理。为获得更多转基因母牛，可在胚胎移植前对桑椹胚或囊胚进行胚胎分割。（3）①反应依据半保留复制的原理，反应体系中通常含有模板、引物、酶、（）、缓冲液等。根据基因序列设计的引物长度一般为20～24个核苷酸，引物过短可能会导致引物与模板的随机结合，两种引物中的含量相差不宜过大，否则低温复性温度难于统一，不利于两种引物与模板链的结合。②一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。在循环之前，常要进行一次预变性，其目的是增加大分子模板彻底变性（解旋）的概率。③子链的延长方向只能是，细胞内是边解旋边复制，中复制过程是先完全解旋再复制，所以细胞核内的复制过程中有一条子链是先合成短的脱氧核苷酸链片段（称为冈崎片段），再形成较长的分子，而在过程中无冈崎片段形成。④通过乳腺生物反应器生产应选择雌性奶牛，若扩增产物含大量基因片段，则该种牛胎儿成纤维细胞取自雄性个体，其成纤维细胞不能用作技术流程中转化过程的受体细胞。
6.【答案】（除特别标注外，每空1分，共20分）Ⅰ.（1）脱分化 农杆菌转化法
（2）基因组文库（2分） 驱动目的基因转录出（2分） 标记基因
（3）引物
（4）单克隆抗体
Ⅱ.（1）物种多样性原理 物质循环再生原理 物种多样性原理
（2）自养需氧型 生产者
（3）已被破坏的生态环境（或受损的生态环境）（2分）
（4）整体性原理（2分） 物种多样性（2分）
【解析】Ⅰ.（1）外植体通过①脱分化形成愈伤组织，②把目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。（2）文库是利用反转录形成的，从中获取的基因不含启动子，而从基因组文库中获取的基因中含启动子。启动子是聚合酶结合的位点，启动转录过程。载体需要含有标记基因，可以用于筛选含目的基因的细胞。（3）技术扩增的过程为：第一步高温变性，打开双链；第二步退火，让引物与模板链结合；第三步进行子链的延伸。该过程需要耐高温的酶参与。（4）单克隆抗体特异性强，可以识别特定的抗原，故可以制成“生物导弹”，把长春碱定向运输到肿瘤部位杀死癌细胞，可以降低长春碱对正常细胞的毒性。Ⅱ.（1）生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。图中该综合发展生态工程是以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程，该生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理。（2）蓝绿萍能进行光合作用和有氧呼吸，代谢类型是自养需氧型，属于生态系统中的生产者。（3）一般来说，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境（或受损的生态环境）进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。（4）在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。以上做法不但考虑到了自然生态系统的规律，还考虑到了经济和社会等系统的影响力，因此依据的生态工程原理是整体性原理。单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这是忽略了物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性而导致的，体现了生态工程的物种多样性原理。