高中三年级生物选修3《现代生物科技专题》高考真题汇编习题及答案解析word.docx

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高中三年级生物选修3《现代生物科技专题》高考真题汇编习题及答案解析word

2018届现代生物科技专题真题汇编

1、（2013全国课标卷Ⅰ）阅读如下材料：

材料甲：

科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。

材料乙：

T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。

材料丙：

兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。

回答下列问题：

（1）材料甲属于基因工程的范畴。

将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用法。

构建基因表达载体常用的工具酶有和。

在培育转基因植物是，常用农杆菌转化发，农杆菌的作用是。

（2）材料乙属于工程范畴。

该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对进行改造，或制造制造一种的技术。

在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的序列发生了改变。

（4）材料丙属于胚胎工程的范畴。

胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。

在资料丙的实例中，兔甲称为体，兔乙称为体。

2、（2013全国课标卷Ⅱ）甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。

某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。

回答下列问题：

（1）为了培养该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用______酶和____酶去除细胞壁，获得具有活力的________，再用化学诱导剂诱导二者融合。

形成的融合细胞进一步培养形成_______组织，然后经过_______形成完整的杂种植株。

这种培养技术称为________。

（2）上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_。

假设甲和乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_________。

（3）这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。

经植物组织培养得到的__________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。

3、（2013天津卷）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。

用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。

再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。

流程如下图。

据图回答下列问题：

（1）过程①所需的酶是。

（2）过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。

（3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是。

原生质体经过再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。

（4）若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和植株的根尖，通过、、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。

（5）采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。

下图是用该引物对双亲及再生植株1—4进行PCR扩增的结果。

据图判断，再生植株1—4中一定是杂种植株的有。

（6）对杂种植株进行接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。

4、（2013山东卷）科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：

（1）从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为，培养的细胞在贴壁成长至充链满培养皿底时停止分裂，这种现象称为

（2）图中2—细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为，也可从灰鼠体内取出卵子，通过后进行早期胚胎培养获得。

（3）图中重组囊胚通过技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用方法保存。

（4）小鼠胚胎干细胞（ES）可由囊胚的分离培养获得，iPS与ES细胞同样具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向后用于疾病的细胞治疗。

5、（2013福建卷）克隆猪成功率较低，与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。

Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。

克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。

请回答：

（1）图中重组细胞的细胞核来自细胞，早期胚胎移入受体子宫后继续发育，经桑椹胚、囊胚和胚最终发育为克隆猪。

（2）在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl-2cDNA的分子数，进而计算总mRNA中Bcl-2mRNA的分子数，从而反映出Bcl-2基因的转录水平。

①图中X表示过程。

②从基因组数据库中查询Bcl-2mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成用于PCR扩增，PCR扩增过程第一轮循环的模板是。

6、（2013海南卷）单纯疱疹病毒I型（HSV-I）可引起水泡性口唇炎。

利用杂交瘤技术制备出抗HSV-1的单克隆抗体可快速检测HSV-1。

回答下列问题：

（1）在制备抗HSV-I的单克隆抗体的过程中，先给小鼠注射一种纯化的HSV-1蛋白，一段时间后，若小鼠血清中抗____的抗体检测呈阳性，说明小鼠体内产生了____反应，再从小鼠的____中获取B淋巴细胞。

将该B淋巴细胞与小鼠的____细胞融合，再经过筛选、检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞，该细胞具有的特点是____。

（2）若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体，可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的____中使其增殖，再从____中提取、纯化获得。

（3）通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV-I蛋白，其原因是该抗体具有____和____等特性。

7、（2014新课标Ⅰ卷）某研究者用抗原（A）分别免疫3只同种小鼠（X、Y和Z），每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数），结果如下图所示。

若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞（染色体数目40条），并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞（染色体数目60条）按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。

回答下列问题：

（1）制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过次免疫后才能有符合要求的。

达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是小鼠，理由是。

（2）细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有，体系中出现多种类型细胞的原因是。

（3）杂交瘤细胞中有个细胞核，染色体数目最多是条。

（4）未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是。

8、（2014海南卷）下面是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。

请据图回答：

（1）获得A有两条途径：

一是以A的mRNA为模板，在酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的序列，再通过化学方法合成所需基因。

（2）利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有、、4种脱氧核苷酸三磷酸和耐热性的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。

（3）由A和载体B拼接形成的C通常称为。

（4）在基因工程中，常用Ca2＋处理D，其目的是。

9、（2014山东卷）人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。

流程如下：

（1）htPA基因与载体用_________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。

检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用_________技术。

（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其__________。

采集的精子需要经过__________，才具备受精能力。

（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是__________。

为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行__________。

利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的__________。

（4）若在转ht-PA基因母羊的羊乳中检测到__________，说明目的基因成功表达。

10、（2014新课标Ⅱ卷）植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。

若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。

回答下列问题：

（1）理论上，基因组文库含有生物的基因；而cDNA文库中含有生物的基因。

（2）若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中出所需的耐旱基因。

（3）将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。

要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。

（4）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整合到了（填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”）。

11、（2014天津卷）嗜热土壤芽胞杆菌产生的β-葡萄糖苷酶（BglB）是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：

Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶

（1）PCR扩增bglB基因时，选用基因组DNA作模板。

（2）右图为质粒限制酶酶切图谱。

bglB基因不含图中限制酶识别序列。

为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入和不同限制酶的识别序列。

（3）大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为。

Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响

（4）据图1、2可知，80℃保温30分钟后，BglB酶会；为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好控制在（单选）。

A.50℃B.60℃C.70℃D.80℃

Ⅲ.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性

在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。

经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因。

（5）与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比，上述育种技术获得热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR过程中（多选）。

A.仅针对bglB基因进行诱变B.bglB基因产生了定向突变

C.bglB基因可快速累积突变D.bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变

12、（2015新课标卷Ⅱ）已知生物体内有一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。

如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质（P1）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。

回答下列问题：

⑴从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的进行改造。

⑵以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰基因或合成基因。

所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：

。

⑶蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过和，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物进行鉴定。

13、（2015新课标卷Ⅰ）HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。

回答下列问题：

（1）用基因工程方法制备HIV的某蛋白（目的蛋白）时，可先提取HIV中的，以其作为模板，在的作用下合成。

获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。

（2）从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是。

该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV，检测的原理是。

（3）已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。

引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。

（4）人的免疫系统有癌细胞的功能，艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。

14、（2015安徽卷）科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。

（1）由过程①获得的A为_____________________。

（2）在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是_______________________。

受体应选用___________期卵母细胞。

（3）进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生______________，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。

（4）采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为__________________________________________________。

15、（2015福建卷）GDNF是一种神经营养因子。

对损伤

的神经细胞具有营养和保护作用。

研究人员构建了含GDNF基因的表达载体（如图1所示），并导入到大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。

请回答：

（1）在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中，使用胰蛋白酶的目的是。

（2）构建含GDNF基因的表达载体时，需选择图1中的限制酶进行酶切。

（3）经酶切后的载体和GDNF基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有三种：

单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接（如图1所示）。

为鉴定这3种连接方式，选择HpaI酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，结果如图2所示。

图中第泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。

（4）将正向连接的表达载体导入神经干细胞后，为了检测GDNF基因是否成功表达，可用相应的与提取的蛋白质杂交。

当培养的神经干细胞达到一定的密度时，需进行

培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。

16、（2015重庆卷）某课题组为解决本地奶牛产奶量低的问题，引进了具高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。

（1）拟进行如下杂交：

♂A（具高产奶基因的纯种）×♀B（具适宜本地生长基因的纯种）→C

选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常。

若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并不提高，说明高产奶是性状。

为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳

杂交组合是，后代中出现这种母牛的概率是（假设两对基因分别位于不同对常染色体上）。

（2）用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。

精子要具有受精能力，需对其进行处理；卵子的成熟在过程中完成。

在过程4的培养基中含有葡萄糖，其作用是。

为筛选出具有优良性状的母牛，过程5前应鉴定胚胎的。

子代母牛的优良性状与过程的基因重组有关。

（3）为了提高已有胚胎的利用率，可采取技术。

17、（2016全国卷1）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，还需使用含有原因是_____________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_____________

18、（2016全国卷III）图（a）中的三个DNA片段上以此表示出了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____________。

19、（2016全国卷II）下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程。

回答下列问题：

（1）图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为____________。

过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_______的方法。

②代表的过程是__________。

（2）经过多次传代后，供体细胞中______的稳定性会降低，因此，选材时必须关注传代次数。

（3）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是______。

（4）与克隆羊“多莉”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了__________。

20、（2017•海南卷）甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。

回答下列问题：

（1）以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是__________。

（2）甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到__________。

若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是____________（填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”）。

（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是________。

A中的愈伤组织是叶肉细胞经_______形成的。

（4）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，___________（填“能”或“不能”）采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是____________。

21、（2017•新课标Ⅰ卷）真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。

已知在人体中基因A（有内含子）可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白A）。

回答下列问题：

（1）某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_____________________。

（2）若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用____________________作为载体，其原因是_____________________。

（3）若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。

因为与家蚕相比，大肠杆菌具有_________________（答出两点即可）等优点。

（4）若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是___________________（填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”）。

（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是_________________________。

22、（2017•新课标Ⅱ卷）几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。

通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。

回答下列问题：

（1）在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是__________________________。

提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是__________________________。

（2）以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是__________________________。

（3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是__________________________（答出两点即可）。

（4）当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是__________________________。

（5）若获得的转基因植株（几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是__________________________。

23、（2017•新课标Ⅲ卷）编码蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示。

回答下列问题：

（1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA），则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是_________________________________。

（2）某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为_____________________，加入了________________作为合成DNA的原料。

（3）现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：

将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。

①由图2可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是__________________。

细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是_____