2020版高考生物总复习 单元评估检测（十一）现代生物科技专题（含解析）新人教版

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.单元评估检测(十一)现代生物科技专题(时间:40分钟分值:100分)测控导航表知识点题号1.基因工程和蛋白质工程1,2,3,42.细胞工程53.胚胎工程及生态工程6,7,81.(13分)透明质酸酶在临床上常用作药物渗透剂,目前主要从动物组织中提取。科研人员尝试将透明质酸酶基因转入大肠杆菌,使其得到高效表达。下图中NcoⅠ和XhoⅠ为限制酶,重叠延伸PCR是一种定点突变技术。据图回答下列问题:(1)步骤①的目的是为了保护,PCR的原理是;PCR扩增的过程是目的基因DNA受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后,如此重复循环。(2)若图中的透明质酸酶基因来自cDNA文库,则在进行步骤②之前需在其前、后端分别接上特定的,否则该基因就不能转录。步骤②需要用(酶)切割质粒。(3)图中A是;早期实验人员利用大肠杆菌作为受体,后来发现用毛霉或酵母菌作受体更具优势,从生物体结构角度分析,最可能的原因是。(4)目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定地维持和表达其遗传特性,只有通过检测和鉴定才能知道。检测转基因生物DNA上是否插入了目的基因的方法是。解析:(1)图中目的基因的中间存在NcoⅠ限制酶的切割位点,因此步骤①的目的是为了保护透明质酸酶基因,防止NcoⅠ限制酶破坏目的基因。PCR的原理是DNA双链复制;PCR扩增的过程是高温变性→低温退火→中温延伸。即目的基因DNA受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在DNA聚合酶作用下延伸,如此重复循环。(2)cDNA文库是用mRNA逆转录得到的DNA,只含有编辑对应蛋白质的信息,不含启动子、终止子及内含子等,因此在进行步骤②之前需在透明质酸酶基因前、后端分别接上特定的启动子、终止子。步骤②需要用NcoⅠ和XhoⅠ切割质粒。(3)图中A是基因表达载体。大肠杆菌为原核生物,细胞中只含核糖体一种细胞器,毛霉或酵母菌为真核生物,含有内质网和高尔基体等,可对蛋白质进行加工、修饰等。(4)检测转基因生物DNA上是否插入了目的基因的方法是利用目的基因制作成的探针进行DNA分子杂交。答案:(除标注外,每空2分)-2-(1)透明质酸酶基因,防止NcoⅠ限制酶破坏目的基因DNA双链复制(1分)在DNA聚合酶作用下延伸(2)启动子、终止子(1分)NcoⅠ和XhoⅠ(3)基因表达载体(1分)毛霉或酵母菌是真核细胞,有内质网和高尔基体加工、修饰蛋白质(4)利用目的基因制作成的探针进行DNA分子杂交2.(12分)用噬菌体抗体库技术获得人的单克隆抗体,方法是将人抗体基因插入噬菌体载体,然后让该噬菌体感染大肠杆菌,抗体可能和病毒蛋白以融合蛋白的形式,附着在噬菌体表面,也可能通过大肠杆菌分泌出去。回答下列问题:(1)获取人抗体基因时,可从人的(填“B”“T”或“体”)细胞中获取总RNA,逆转录成cDNA,再通过PCR技术扩增出抗体基因。在PCR反应体系中,加入dNTP(dCTP、dATP、dGTP和dTTP)的作用是。(2)在噬菌体抗体库的构建过程中,理论上可以不利用Ca2+处理大肠杆菌,依据是。(3)从噬菌体抗体库中筛选特异性抗体的方法是,原理是。(4)在抗体基因与噬菌体基因之间设计了一个终止密码子(UAG)的对应序列在终止密码子突变型的菌株表达时,抗体基因的表达产物是(填“融合蛋白”或“分泌型抗体”)。(5)与利用杂交瘤技术生产的单克隆抗体相比,用该技术省去了(步骤),使制备更简单易行。解析:(1)抗体基因在B细胞中表达,在T细胞、体细胞中均不表达,因此只能从B细胞中才能获取到人的抗体基因的mRNA。dNTP断裂两个高能磷酸键后可以得到4种脱氧核苷酸和能量,因此在PCR技术中,dNTP的作用是提供合成DNA的原料和能量。(2)Ca2+处理大肠杆菌的目的是使大肠杆菌易于吸收周围环境中的DNA分子,但由于噬菌体可以侵染大肠杆菌,可将重组DNA分子注入大肠杆菌,因此在噬菌体抗体库的构建过程中,理论上可以不利用Ca2+处理大肠杆菌。(3)由于抗原和抗体特异性结合,因此可以采用抗原—抗体杂交技术从噬菌体抗体库中筛选特异性抗体。(4)在抗体基因与噬菌体基因之间设计了一个终止密码子(UAG)的对应序列,终止密码子为翻译的终点,由于终止密码子突变型菌株转录的产物无原来设计的终止密码子,因此抗体基因的表达产物是融合蛋白(抗体和噬菌体的蛋白质)。(5)由于利用杂交瘤技术生产的单克隆抗体,需要对骨髓瘤细胞和B淋巴细胞进行融合,然后筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,最后获得单克隆抗体。但用噬菌体抗体库技术获得人的单克隆抗体无须动物细胞融合,使制备更简单易行。答案:(除标注外,每空2分)(1)B(1分)提供合成DNA的原料和能量(2)噬菌体可以侵染大肠杆菌,可将重组DNA分子注入大肠杆菌(3)抗原—抗体杂交抗原和抗体特异性结合(4)融合蛋白(1分)(5)动物细胞融合3.(12分)我国某些地区常年干旱少雨,将小麦耐旱基因TaLEA3导入到不耐旱的药用植物丹参中,可提高后者的耐旱性。回答下列问题:(1)TaLEA3基因是种子成熟后期大量表达的一类基因,请推测该基因所表达蛋白的主要功能是-3-。(答出两点即可)(2)为确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的是否得到提高。(3)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时,则可推测该耐旱基因的整合情况是。(4)叶绿体内大多数基因的排列方式、转录与翻译系统均与(填“原核生物”或“真核生物”)相似,将目的基因导入到叶绿体基因组内能避免传统基因工程所带来的基因污染,其原因是。解析:(1)TaLEA3基因属于小麦耐旱基因,其表达的蛋白质可以保护细胞中的酶免受细胞脱水而损伤、保护细胞器如线粒体免受细胞脱水而损伤、保护细胞膜免受细胞脱水而损伤。(2)检测小麦耐旱基因是否正确表达,可利用抗原—抗体杂交实验,因此应检测此再生植株中该基因的表达产物。如果检测结果呈阳性,还需要进行个体生物学水平鉴定。即需要在田间试验中检测植株的耐旱性是否得到提高。(3)二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时,说明其亲本为杂合体,则可推测一个耐旱基因整合到了不耐旱植株的一条染色体上,而另一条染色体上无耐旱基因。(4)叶绿体内的DNA未与蛋白质结合形成染色体,与原核生物相似。因此叶绿体大多数基因的排列方式、转录与翻译系统均与原核生物相似。将目的基因导入到叶绿体基因组内能避免传统基因工程所带来的基因污染,其原因是叶绿体基因组不会进入花粉中,随花粉传递,而可能造成的“基因逃逸”问题。答案:(每空2分)(1)①保护细胞中的酶免受细胞脱水而损伤,②保护细胞器如线粒体免受细胞脱水而损伤,③保护细胞膜免受细胞脱水而损伤(2)表达产物耐旱性(3)一个耐旱基因整合到了不耐旱植株的一条染色体上(4)原核生物叶绿体基因组不会进入花粉中,随花粉传递,而可能造成的“基因逃逸”问题4.(12分)下图1所示为用PvuⅠ限制酶切下的某目的基因及其上DNA片段示意图;图2所示为三种质粒示意图。图中Ap为氨苄青霉素抗性基因,Tc为四环素抗性基因。EcoRⅠ、PvuⅠ等为限制酶及其切割的位点与复制原点的距离。复制原点是在基因组上复制起始的一段序列,是指质粒在受体细胞中复制时的起点。(1)组成片段D的基本骨架与细胞膜的基本骨架相同的元素是。-4-(2)图2中质粒A、质粒C能否作为目的基因运载体最理想的质粒?(填“能”或“否”),请说明理由。(3)重组质粒成功导入受体细胞的概率一般仅在10-7,用质粒B构建重组质粒,为了筛选出导入了重组质粒的大肠杆菌,在导入完成后,将所有大肠杆菌分别在含有四环素和氨苄青霉素的培养基中培养,大肠杆菌在两种培养基的生长状况不可能的是,可能性最大的是。(4)若想在山羊的乳汁中收获上述目的基因的表达产物,则需要将重组质粒导入至山羊的(细胞)中。解析:(1)脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA片段D的基本骨架,脱氧核糖由C、H、O三种元素组成,组成磷酸的元素是H、P、O;磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,磷脂分子是由C、H、O、N、P组成;可见,组成片段D的基本骨架与细胞膜的基本骨架相同的元素是C、H、O、P。(2)质粒A缺少标记基因,质粒C在使用与目的基因相同的限制酶PvuⅠ切割时,复制原点会被限制酶切割,进而影响重组质粒的自主复制,所以质粒A、质粒C均不能作为目的基因运载体最理想的质粒。(3)用质粒B构建重组质粒,当用和目的基因相同的限制酶(PvuⅠ)切割时,Tc(四环素抗性基因)遭到破坏,而Ap(氨苄青霉素抗性基因)结构完好,因此在重组质粒导入完成后,将所有大肠杆菌分别在含有四环素和氨苄青霉素的培养基中培养,大肠杆菌在两种培养基的生长状况,不可能的是在含四环素的培养基上能正常生长,在含氨苄青霉素的培养基上不能正常生长。因重组质粒成功导入受体细胞的概率一般仅在10-7,所以可能性最大的是在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上都不能正常生长。(4)若想在山羊的乳汁中收获上述目的基因的表达产物,则需要将重组质粒导入至山羊的受精卵中。答案:(除标注外,每空2分)(1)C、H、O、P(2)否(1分)质粒A缺少标记基因;质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时,复制原点会被限制酶切割,会影响重组质粒的自主复制(3分)(3)在含四环素的培养基上能正常生长,在含氨苄青霉素的培养基上不能正常生长在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上都不能正常生长(4)受精卵5.(12分)回答下列有关植物细胞工程应用有关的问题:(1)植物细胞工程可用于培养脱毒苗,这一方法的原理是,所以再生的植株可能不带病毒。(2)人工种子是以植物的组织培养技术得到的等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。(3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗,而与配比适用时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长,促使愈伤组织产生和生长,需要使用的生长调节剂是(填“脱落酸”或“2,4-D”)。(4)为了获得植物次生代谢产物,先用植物外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题:-5-在愈伤组织悬浮培养时,细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12d后下降的原因有。解析:(1)利用茎尖等分生部位进行组织培养获得脱毒苗的原理是植物体细胞具有全能性。(2)人工种子是以植物的组织培养技术得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。(3)适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗生根。微型繁殖培养基中使用的生长素与细胞分裂素比例不同,可以分别诱导根、芽的形成。使用高浓度的植物生长素类似物(如2,4-D)可以抑制试管苗的生长。(4)由蔗糖浓度下降可知,外植体离体培养过程中需要消耗蔗糖,12天后蔗糖浓度变化不大;pH下降会影响酶的活性,愈伤组织细胞不能进行光合作用,对物质的合成小于分解,故细胞干重下降。答案:(每空2分)(1)植物细胞的全能性(2)胚状体、不定芽、顶芽和腋芽(3)生根细胞分裂素2,4-D(4)蔗糖浓度下降,pH降低6.(13分)科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,如果要加速转基因奶牛的繁育,可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示)。请结合图示回答下列问题:(1)在进行细胞培养时,要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理,形成单个细胞,这个过程中用胰蛋白酶而不用胃蛋白酶处理的理由:。(2)用于核移植的供体细胞,一般选用10代以内的传代细胞,原因是。(3)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后,该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的犊牛,但也不是100%的复制,原因最可能是。(4)α-抗胰蛋白酶是一种糖蛋白,一般不用传统的转基因大肠杆菌生产,因为。(5)雄安新区建立以农产品废弃物制沼气为中心的生态工程,主要利用生态工程中原理。解析:(1