统考版2024高考生物二轮专题复习二6+4+12＝11之4+12道非选择题专项突破突破高考非选择题6鸭题_第38题创设新情境考查现代生物科技专题

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高考再回访
[2022·全国乙卷]新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答下列问题。
(1)新冠病毒是一种RNA病毒，检测新冠病毒RNA(核酸检测)可以采取RTPCR法。这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA，这一过程需要的酶是________________，再通过PCR技术扩增相应的DNA片段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。
(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的______________________来进行。PCR过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是________________。
(3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测(检测体内是否有新冠病毒抗体)，若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明____________________(答出1种情况即可)；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明________________________。
(4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S(具有抗原性)的编码序列(目的基因)。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
高分破瓶颈
1.对于基因工程的知识，应重点掌握基因工程的三个工具、基因工程的基本操作程序。
2．加强重要的生物学术语的记忆，如“显微注射技术”、“基因表达载体的构建”、“花粉管通道法”等，避免在回答问题时由于出现错别字而失分。
3．细胞工程技术与其他生物工程技术之间关系密切，如通过转基因技术、动物细胞核移植、体外受精和胚胎早期培养获得的细胞需要利用细胞工程技术进行培养。
4．结合必修教材中减数分裂、受精作用和有性生殖的知识理解动物的体内受精和胚胎发育。
5．联系选修教材中基因工程、细胞工程的知识，理顺动物体内受精和体外受精之间的关系。
模拟练规范
1.[2023·广西柳州二模]目前，全球共有5条新冠病毒疫苗技术路线，我国是全球唯一同时进行5条技术路线研发的国家，先后有26款新冠疫苗进入临床试验。陈薇院士团队与康希诺生物共同开发的重组腺病毒疫苗(以腺病毒Ad5为载体)是首家获批的国产腺病毒载体新冠病毒疫苗。该疫苗的制备流程如下图所示。请回答下列问题：
(1)腺病毒Ad5是双链DNA病毒，在①过程中去除了Ad5复制有关的基因，对人体无害；而新冠病毒为单链RNA病毒，还需要经过体外诱导________________过程，才能合成相关DNA，②过程所用的工具酶为__________。
(2)③过程是基因工程中的核心步骤，即____________________。以病毒做为基因工程的载体，其优点之一是可以利用病毒________________________的特点，将目的基因导入受体细胞。
(3)灭活病毒疫苗技术是传统疫苗制备技术，有120年以上的使用历史，但其对生产的安全性要求更高。从新冠疫苗的制备流程分析，传统灭活病毒疫苗的风险在于生产疫苗必须先大规模培养________。而重组腺病毒疫苗则明显降低了该风险，其引起机体产生免疫反应的有效物质是________，控制该有效物质合成的是进入到________(填“细胞核”或“细胞质”)中的目的基因。
(4)无论哪种技术路线生产的疫苗，要确认其是否引起机体产生对新冠病毒的免疫反应，常用______________________方法进行检测。
2．[2023·云南昆明一中模拟预测]新型冠状病毒是一种RNA病毒，其表面的刺突蛋白(简称S蛋白)是主要的病毒抗原。单克隆抗体既可作为诊断试剂，又可阻断病毒的粘附和入侵，故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。制备抗S蛋白单克隆抗体的流程如下图。
回答下列问题：
(1)步骤①必须给小鼠注射新型冠状病毒的S蛋白，目的是________________________________________________，取小鼠的脾脏剪碎后用____________________处理一段时间，再加入培养液可制成单细胞悬液。
(2)步骤②中常用的诱导方法有________________________(答2点)。融合完成后，体系中出现多种类型细胞的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)步骤③是使用具有筛选作用的培养基进行细胞培养，培养的结果是________________________；需进行步骤④的原因是________________________________________________________，步骤④含多次筛选，筛选依据的基本原理是________________________________________。
(4)细胞A和细胞B的特点是________________________________。
3．[2023·河南模拟预测]镰孢菌引起的小麦赤霉病被称作小麦“癌症”，会造成小麦严重减产，山东农业大学研究团队从小麦近缘植物长穗燕麦草中得到抗赤霉病基因Fhb7，并将Fhb7基因成功转移至小麦品种，明确了其在小麦抗病育种中的稳定抗性和应用价值。这一成果是我国科学家在小麦赤霉病研究领域的又一重大突破，这一发现为解决小麦赤霉病世界性难题找到了“金钥匙”。
(1)将Fhb7基因与运载体结合时，所用到的工具酶有____________________。用质粒构建基因表达载体，除目的基因外，必须添加的结构有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用农杆菌转化法将Fhb7基因转入小麦成功率很低，原因是______________________________________________________。可选用________法，将目的基因Fhb7导入受体细胞。
(3)在受体细胞的选择上，目前多采用小麦幼胚细胞作为受体，通过体细胞胚胎发育获得转基因植株。具体做法是在无菌环境中，显微镜下分离幼胚，并且切除胚轴以防止萌发。选用小麦幼胚细胞的原因是________________________________________________，如果没有切除胚轴导致幼胚直接萌发并发育成植株，则该过程________(填“能”或“不能”)体现植物细胞的全能性。
(4)研究人员进一步获得了转基因小麦的雄性不育系，请从转基因与生物安全的角度分析，采用雄性不育系的原因是________________________________________，解决这一问题的另一种做法是：________________________________________。
4．[2023·甘肃一模]胚胎干细胞(ES)是从哺乳动物的早期胚胎或原始性腺中获得的，人工培养时能够形成各种类型的细胞，并具有自我更新能力，表现出显著的长期增殖潜力，在科学和医学领域具有极高的研究价值。目前被用于损伤组织的修复、器官移植等研究领域，称为“胚胎干细胞疗法”。请结合以下材料回答问题：
材料一：英国研究人员利用最新的3D打印技术，“打印”出了活体胚胎干细胞。实验证明，这些干细胞仍保持着胚胎干细胞的正常分化能力。
材料二：美国科学家利用鼠的活性卵子及皮肤成纤维细胞，在实验室成功克隆出了多个鼠胚胎，进而可以开发出有研究价值的胚胎干细胞。
材料三：科学家将胰腺病患者的胚胎干细胞注入经基因改造的猪胚胎中，培育出了人体的健康胰腺。
(1)自然状况下的胚胎干细胞是从哺乳动物囊胚的____________(填“滋养层细胞”或“内细胞团”)中分离出来的。胚胎干细胞在体外可培养形成各种类型的细胞，这体现了细胞的________能力。
(2)从理论上讲，用3D打印技术获得的活体胚胎干细胞________(填“能”或“不能”)诱导形成完整个体，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)使用活性卵子及皮肤成纤维细胞克隆出多个胚胎的过程中，用到的生物工程技术有细胞核移植、________________________(至少写出一种)。
(4)与常规的器官移植相比，在猪体内培育出的器官移植到人体后成活率大大提高，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)目前，胚胎干细胞疗法的安全性也受到了有关人士的质疑，主要原因是胚胎干细胞具有的________________________特点和肿瘤细胞相似。
突破高考非选择题6
高考再回访
解析：(1)以病毒RNA为模板合成cDNA需要反(逆)转录酶。(2)用PCR技术扩增新冠病毒RNA片段时，所需要的引物必须依据新冠病毒RNA中的特定核苷酸序列来进行设计。PCR过程每次循环分为变性(90～95℃)、复性(55～60℃)和延伸(70～75℃)三个阶段，复性阶段温度最低。(3)同时进行核酸检测和抗体检测，若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明曾感染新冠病毒，但现在已康复；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明已感染新冠病毒，还未康复，具有传染性。(4)通过基因工程技术获得大量蛋白S的基本操作流程：目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞(微生物)→目的基因的检测与鉴定。
答案：(1)反(逆)转录酶 (2)特定核苷酸序列 复性
(3)曾经感染过新冠病毒但已康复 已感染新冠病毒，还未康复(或为患者)
(4)蛋白S基因的获取→构建蛋白S基因表达载体→导入受体细胞(微生物)→蛋白S基因的检测与鉴定(检测受体能否产生蛋白S)
模拟练规范
1．解析：(1)以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录，需要逆转录酶，制备重组腺病毒，相当于基因工程中基因表达载体的构建步骤，需要限制酶的参与。(2)基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。以病毒做为基因工程的载体，可以利用病毒具有的吸附宿主细胞，并注入核酸的特点，将目的基因导入受体细胞。(3)从新冠疫苗的制备流程分析，传统灭活病毒疫苗的风险在于生产疫苗必须先大规模培养新冠病毒，大规模培养新冠病毒很容易感染人类。重组腺病毒疫苗则明显降低了该风险，其引起机体产生免疫反应的有效物质是新冠病毒外壳上的刺突蛋白，刺突蛋白合成受DNA控制，DNA主要分布在细胞核。(4)无论哪种技术路线生产的疫苗，要确认其是否引起机体产生对新冠病毒的免疫反应，常用抗原—抗体杂交方法进行检测。
答案：(1)逆转录 限制酶
(2)基因表达载体的构建 吸附宿主细胞，并注入核酸(DNA)
(3)新冠病毒 刺突蛋白 细胞核
(4)抗原—抗体杂交(抗原—抗体特异性结合)
2．解析：(1)①必须给小鼠注射新型冠状病毒的S蛋白，目的是诱导小鼠产生能够分泌抗S蛋白抗体的B淋巴细胞；酶具有专一性，由于细胞间的成分主要是蛋白质，故可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，再加入培养液可制成单细胞悬液。(2)②为诱导细胞融合，常用方法为聚乙二醇(PEG)、灭活病毒、电激等；由于细胞融合是随机的，且融合率达不到100%，故融合完成后，体系中出现多种类型细胞。(3)步骤③是使用具有筛选作用的培养基进行细胞培养，在该培养基上未融合的细胞和同种细胞融合的细胞都死亡，只有杂交瘤细胞能够存活；由于小鼠生活中还会受到其他抗原的刺激，提取的B淋巴细胞有很多种，故需进行步骤④；步骤④为专一抗体检验阳性，其原理是抗原与抗体的结合具有特异性。(4)细胞A和细胞B的特点是无限增殖且能产生专一抗体。
答案：(1)诱导小鼠产生能够分泌抗S蛋白抗体的B淋巴细胞 胰蛋白酶(胶原蛋白酶)
(2)聚乙二醇(PEG)、灭活病毒、电激 细胞融合是随机的，且融合率达不到100%
(3)只有杂交瘤细胞能够生存 小鼠生活中还会受到其他抗原的刺激，提取的B淋巴细胞有很多种 抗原与抗体的结合具有特异性
(4)无限增殖且能产生专一抗体
3．解析：(1)根据基因工程的内容可知，将Fhb7基因与运载体结合时，所用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶，用质粒构建基因表达载体，除目的基因外，必须添加的结构有目的基因(或Fhb7基因)表达所需的启动子和终止子。(2)在将目的基因导入受体细胞时，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(用于双子叶植物)、基因枪法和花粉管通道法。所以用农杆菌转化法将Fhb7基因转入小麦成功率很低，原因是小麦为单子叶植物，农杆菌在自然条件下主要感染双子叶植物与裸子植物。可选用基因枪法，将目的基因Fhb7导入受体细胞。(3)幼胚细胞具有分裂能力强，分化程度低，全能性高的特点。所以在受体细胞的选择上，选用小麦幼胚细胞的原因是幼胚细胞分化程度低，分裂旺盛容易诱导脱分化形成愈伤组织，而胚是新一代植物体的幼体，所以如果没有切除胚轴导致幼胚直接萌发并发育成植株，则该过程不能体现植物细胞的全能性。(4)通过花粉的传播，转基因作物可以污染其他同种的非转基因作物，造成一定的经济损失。故从转基因与生物安全的角度分析，采用雄性不育系的原因是避免Fhb7基因在自然界扩散造成基因污染，解决这一问题的另一种做法是将目的基因导入细胞质DNA中。
答案：(1)限制酶、DNA连接酶 目的基因(或Fhb7基因)表达所需的启动子和终止子
(2)小麦为单子叶植物，农杆菌在自然条件下主要感染双子叶植物与裸子植物 基因枪
(3)幼胚细胞分化程度低，分裂旺盛容易诱导脱分化形成愈伤组织 不能
(4)避免Fhb7基因在自然界扩散造成基因污染 将目的基因导入细胞质DNA中
4．解析：(1)自然状况下的胚胎干细胞是从哺乳动物囊胚的内细胞团中分离出来的。细胞分化会形成不同种类的细胞，因此胚胎干细胞在体外可培养形成各种类型的细胞，体现了细胞具有分化的能力。(2)由于打印出的胚胎干细胞的细胞核中有发育为完整个体的全套基因，并且这些干细胞仍保持着人体胚胎干细胞的正常分化能力，因此从理论上讲，用3D打印技术获得的活体胚胎干细胞具有全能性，能诱导形成完整个体。(3)使用活性卵子及皮肤成纤维细胞克隆出多个胚胎的过程中，需要经过动物细胞培养后诱导形成一定的组织、器官等，再将形成的早期胚胎进行培养，并通过胚胎分割技术以获得多个胚胎。(4)猪体内培育出的器官是用患者的经过基因改造的胚胎干细胞诱导形成的，属于自体移植，基本不发生免疫排斥反应，因此与常规的器官移植相比，在猪体内培育出的器官移植到人体后成活率大大提高。(5)肿瘤细胞能大量增殖，因此胚胎干细胞具有的显著的长期增殖潜力特点和肿瘤细胞相似，因此胚胎干细胞疗法的安全性受到了有关人士的质疑。
答案：(1)内细胞团 分化
(2)能 打印出的胚胎干细胞的细胞核中有发育为完整个体的全套基因，并且这些干细胞仍保持着人体胚胎干细胞的正常分化能力
(3)动物细胞培养、胚胎分割移植、早期胚胎培养
(4)该器官是用患者的胚胎干细胞诱导形成的，所以免疫排斥反应较小
(5)显著的长期增殖潜力
选考38题创设新情境考查现代生物科技专题
全国乙卷
全国甲卷
命题预测
2023·38T基因工程综合考查
2023·38T基因工程操作程序综合考查
近年来，选修3的考查内容主要涉及基因工程、细胞工程和胚胎工程。有关基因工程的试题主要以信息材料或流程图为载体，考查基因工程的工具、原理及其在工农业生产和实践方面的应用等，是高考考查的重点；细胞工程主要以医学实践和农业生产应用为背景材料，起点非常高，但落点较基础；胚胎工程常以前沿科技为材料考查相关知识。2024年高考可能会结合社会热点或科研成果对以上知识点进行单独或综合命题。
2022·38T以新冠检测为背景考查PCR技术
2022·38T胚胎工程
2021·38T基因工程
2021·38TPCR技术