2023届高考二轮总复习试题 生物（适用于老高考旧教材） 专题10　现代生物科技专题 专题提升练10（A） WORD版含解析.docx

1、专题提升练10(A)1.(2022黑龙江齐齐哈尔一模)新冠病毒外壳中的S蛋白具有很强的抗原性,S蛋白与人细胞膜上ACE2受体结合后入侵人体细胞,导致人体患肺炎。抗体可阻断病毒的黏附或入侵。2021年12月8日,我国首个抗新冠病毒特效药安巴韦单抗/罗米司韦单抗联合疗法特效药获得中国药监局的上市批准,这标志着中国拥有的首个全自主研发并证明有效的抗新冠病毒抗体特效药正式问世。回答下列问题。(1)制备抗S蛋白单克隆抗体时,为获得大量免疫过的小鼠B淋巴细胞,可采取的措施是。诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,采用的诱导因素有(答两种)。(2)经选择性培养的杂交瘤细胞,还要进行,经过多次筛选,才能获得足

2、够数量的能分泌所需抗体的细胞。在体外培养杂交瘤细胞时,需通入95%空气+5%CO2的混合气体,其中CO2的主要作用是。培养过程中为防止杂菌污染,通常还要在细胞培养液中添加一定量的。(3)抗S蛋白的单克隆抗体能准确诊断出某人是否感染新冠病毒,原因是。诊断某人是否为新冠肺炎感染者,还可采用咽拭子取样检测,该技术检测的对象及物质是。若某人已经确诊为新冠肺炎的重症患者,除注射抗S蛋白的单克隆抗体外,还可以注射已康复患者的以达到治疗该病的目的。2.家畜干细胞在生命科学基础研究、细胞培养人造肉生产和优良品种培育等方面具有巨大应用前景。我国科研工作者成功建立了目前世界家畜干细胞传代次数最多、可进行多次基因编

3、辑操作的猪胚胎干细胞系,攻克了猪胚胎上胚层多能干细胞建系的国际难题。回答下列问题。(1)干细胞包括全能干细胞、专能干细胞和多能干细胞。胚胎干细胞属于全能干细胞,它是高度未分化的细胞,具有性,能分裂并分化出动物所有的组织、器官,可从早期胚胎的囊胚的中分离获取。(2)动物细胞培养时,需要定期更换培养液,其目的是。利用多能干细胞克隆出活体小鼠,说明。(3)科学家将四种关键基因通过逆转录病毒载体导入小鼠的成纤维细胞,可诱导其转变为多能干细胞。将四个关键基因导入成纤维细胞之前,可通过将其大量扩增,然后再与逆转录病毒结合。若想增强病毒的感染性,可利用蛋白质工程的手段,通过对病毒的蛋白质外壳进行改造。3.(

4、2022山东聊城模拟)錾字石村因甜柿出名而获“中国甜柿之乡”。甜柿鲜果肉中含有可溶性糖、微量元素、维生素和-胡萝卜素等多种成分,营养价值高,深受消费者的喜爱。甜柿的自然脱涩与乙醛代谢关键酶基因(PDC)密切相关,推测涩味程度可能与PDC基因的表达情况有关。已知启动子区域存在着许多调控蛋白的结合位点,RNA聚合酶和调控蛋白共同影响基因的表达水平。AD基因表达出的AD蛋白与启动子足够靠近时,能够激活后续基因转录,据此可利用与AD蛋白形成的融合蛋白来筛选待测蛋白。为筛选PDC基因的调控蛋白,科研人员进行了下列实验。回答下列问题。图1图2图3(1)PDC基因的启动子序列未知,为获得大量该基因启动子所在

5、片段,可利用限制酶将基因组DNA进行酶切,然后在的作用下将已知序列信息的接头片段连接在PDC基因的上游,根据接头片段和PDC基因编码序列设计引物进行PCR,引物的作用是,目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是。(2)利用质粒A构建含有PDC基因启动子片段的重组质粒并导入代谢缺陷型酵母菌,用不含的培养基可筛选出成功转化的酵母菌Y1H;将从甜柿中提取的RNA逆转录形成的各种cDNA与质粒G连接后导入酵母菌,此时应选择质粒G中的位点(填序号15)作为cDNA的插入位点,最终获得携带不同cDNA片段的酵母菌群Y187。重组酵母Y1H与Y187能够进行接合生殖,形成的接合

6、子含有两种酵母菌质粒上的所有基因。若接合子能在含有金担子素的培养基中生存,则推测待测蛋白是PDC基因的调控蛋白,请结合图3简述作出该推测的理由:。(3)筛选出PDC基因的调控蛋白后,为满足生产上的需要对其进行改良,这种技术属于工程,该工程的起点是。4.(2022海南下学期一模)黑线姬鼠与小鼠是同科不同属的两个物种,具有极为相似的体型和生物学特性,为远缘异种克隆提供良好的实验材料。如下图为克隆黑线姬鼠的流程示意图,请回答下列问题。(1)培养成纤维细胞时要定期更换培养液,目的是。成纤维细胞在培养过程中会出现现象,因此在核移植前要用将培养的成纤维细胞分散开来。(2)为获得数量较多的卵母细胞,可以给雌

7、性小鼠注射,以使其超数排卵;选用卵母细胞作为细胞核的受体的主要原因是。(3)为了提高早期胚胎的利用率,可以对囊胚期的胚胎进行处理,操作时要注意。5.(2022黑龙江哈三中模拟)受到放射性污染的核废水一旦排放入海,将对全球生态环境造成重大影响。某小组从耐辐射奇球菌中克隆出抗胁迫调节基因(ppr基因),研究转ppr基因油菜对放射性污染物133Cs(铯)的吸收能力,结果如下表。回答下列各题。133Cs浓度(mmolkg-1) 非转基因转基因地上部分含量/(mgg-1)根系含量/(mgg-1)地上部分含量/(mgg-1)根系含量/(mgg-1)0.51.391.731.242.111.02.794.4

8、22.374.595.06.306.374.589.69108.7710.027.5512.54(1)与细胞中DNA复制不同的是,利用PCR技术扩增ppr基因时无需添加解旋酶,而是通过的方式使模板DNA解旋为单链。(2)通常采用(酶)将ppr基因与Ti质粒构建成基因表达载体。为检测目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA上,可采用技术,以为探针进行杂交。利用分子杂交技术检测发现,某些受体植物细胞中的ppr基因无法转录,其原因最可能是。(3)由表可知,对133Cs污染的土壤进行生物修复时,应优先选择转ppr基因油菜,其原因在于。在后续处理中,应加强对转基因油菜(填“地上部分”或“根系”)的处理,这

9、是因为。6.(2022福建泉州模拟)藻类生物柴油是一种可持续性柴油燃料。紫苏种子中含大量油脂,出油率能达35%64%,三酰甘油(TAG)是紫苏种子最主要的储藏脂类,DGAT1是TAG合成途径的关键酶。如图所示,科研人员将紫苏DGAT1基因导入微藻构建高产油工程藻。请回答下列问题。(1)提取紫苏总RNA经过得到cDNA,再采用PCR方法扩增出紫苏DGAT1基因的cDNA编码区序列。(2)DGAT1基因序列两端无BamH和Hind限制酶酶切位点,可在PCR技术设计引物时,在引物一端加上相应识别序列,经PCR技术扩增后,可获得相应的限制酶识别序列的扩增片段。已知,应在下图中DGAT1基因的左端加上B

10、amH识别序列,在DGAT1基因的右端加上Hind识别序列。则根据下表中信息推测,引物1的(填“5”或“3”)端加上限制酶BamH的识别序列;引物2的相应端加上Hind限制酶的相应识别序列。限制酶RamHHind识别序列(3)构建基因表达载体时,只考虑两两连接,可产生种重组产物。用含有卡那霉素的培养基对重组产物进行筛选,不能筛选出所需的转DGAT1基因的工程藻,其原因是。若要筛选出所需的转DGAT1基因的工程藻,还需检测工程藻的,并与普通微藻相比,以进行筛选。专题提升练10(A)1.答案:(1)分多次间隔给小鼠注射S蛋白灭活的病毒、电激、聚乙二醇(PEG)等(2)克隆化培养和抗体检测维持培养液

11、的pH抗生素(3)抗S蛋白单克隆抗体纯度高、特异性强,能准确识别抗原(新冠病毒)的细微差异并跟抗原(新冠病毒)发生特异性结合新冠病毒的核酸(RNA)血清解析:(1)分多次间隔给小鼠注射S蛋白,可以使小鼠体内产生足够多的记忆细胞和抗体,同时可以获得大量免疫过的小鼠B淋巴细胞;诱导动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激。(2)单克隆抗体的制备过程需要经过多次筛选,首先用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞,还需进行克隆化培养和专一抗体检测,最终获得能产生所需抗体的细胞,可在体外条件下培养或注射到小鼠的腹腔内进行增殖。CO2可以维持培养液的pH的稳定,故在体外培养杂交瘤细胞时,需通入95%空

12、气+5%CO2的混合气体;使用培养基进行动物重组细胞培养时,为防止培养过程中杂菌污染,通常要在细胞培养液中添加一定量的抗生素。(3)抗S蛋白单克隆抗体纯度高、特异性强,能准确识别抗原(新冠病毒)的细微差异并跟抗原(新冠病毒)发生特异性结合,故抗S蛋白的单克隆抗体能准确诊断出某人是否感染新冠病毒;咽拭子取样,其检测的是新冠病毒的遗传物质RNA;新冠肺炎康复患者的血清中含有抗体,给新冠肺炎的重症患者注射已康复患者的血清以达到治疗该病的目的。2.答案:(1)发育的全能内细胞团(2)清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性(3)PCR技术基因修饰或基因合

13、成解析:(1)胚胎干细胞能分裂并分化出动物所有的组织、器官,说明胚胎干细胞具有发育的全能性。胚胎干细胞可从早期胚胎的囊胚的内细胞团分离并获取。(2)为清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,在动物细胞培养时需要定期更换培养液。利用多能干细胞克隆出活体小鼠,说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。(3)可使用PCR技术扩增目的基因。对病毒的蛋白质外壳进行改造,可通过基因修饰或基因合成来实现。3.答案:(1)DNA连接酶与模板链结合,提供DNA延伸起始位点大肠杆菌DNA聚合酶不耐高温,在高温下会失活(2)尿嘧啶2接合子中待测蛋白与AD蛋白形成了融合蛋白,若待测蛋白是PDC基因的调控

14、蛋白,就能与PDC基因启动子结合,AD蛋白也能靠近PDC基因启动子并激活金担子素基因的表达,使酵母菌表现出金担子素抗性(3)蛋白质预期蛋白质的功能解析:(1)题述操作为目的基因和载体的酶切和连接,限制酶切割后需要在DNA连接酶的作用下连接,即在DNA连接酶的作用下将已知序列信息的接头片段连接在PDC基因的上游。引物是人工合成的两段寡核苷酸序列,其作用是与模板链结合,提供DNA延伸起始位点。大肠杆菌DNA聚合酶不耐高温,在高温下会失活,而PCR反应体系中加入的聚合酶需耐高温,Taq酶是耐高温的聚合酶,故在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶。(2)由质粒A的图谱可知,带有选择功能

15、的基因片段有尿嘧啶合成基因、金担子素抗性基因两种,但是金担子素抗性基因无法启动,所以选择尿嘧啶合成基因作为选择依据,则用不含尿嘧啶的培养基可筛选出成功转化的酵母菌Y1H。科研人员从甜柿中提取RNA,将逆转录形成的各种cDNA与质粒G连接后导入酵母菌,cDNA片段需要插入启动子之后,且不能破坏其他蛋白质基因的表达,因此选择2作为cDNA的插入位点。依据题干和图3,重组酵母Y187与Y1H接合子应同时含有质粒A和质粒G,则接合子为含有PDC基因、金担子素抗性基因的质粒;质粒G为可正常表达AD蛋白、待测蛋白的质粒,接合子中待测蛋白与AD蛋白形成了融合蛋白,若待测蛋白是PDC基因的调控蛋白,就能与PD

16、C基因启动子结合,则AD蛋白携带的待测蛋白靠近PDC基因启动子,激活PDC基因的转录,并激活金担子素抗性基因的表达,使酵母菌表现出金担子素抗性,能在含有金担子素的培养基中生存。 (3)筛选出PDC基因的调控蛋白后,为满足生产上的需要对其进行改良,即对蛋白质进行改造,这种技术属于蛋白质工程。蛋白质工程的设计流程为:预期蛋白质的功能设计预期的蛋白质的结构推测应有的氨基酸序列找出相对应的脱氧核苷酸序列(基因),所以蛋白质工程的起点是预期蛋白质的功能。4.答案:(1)清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,同时为细胞生长、增殖提供充足的营养贴壁生长和接触抑制胰蛋白酶(2)促性腺激素卵母细胞中含有促进细胞核全能性表现的物质(3)胚胎分割将内细胞团均等分割5.答案:(1)加热到9095 (高温)(2)限制酶和DNA连接酶DNA分子杂交放射性同位素标记目的基因ppr基因在Ti质粒上的插入位点不在启动子和终止子之间(3)转基因油菜整株植物(地上部分和根系)中的133Cs吸收量大于非转基因油菜根系转基因油菜的根系中133Cs吸收量大于地上部分6.答案:(1)逆转录(2)35-GGATCC-3(3)3若发生了载体与载体连接,工程藻细胞内仍含有卡那霉素抗性基因,也能存活出油率