2019-2020年高考生物真題匯編 專題17 現(xiàn)代生物科技專題(含解析).doc
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2019-2020年高考生物真題匯編 專題17 現(xiàn)代生物科技專題(含解析) 考點1 基因工程 (xx重慶卷,6,6分)6.下列有關人胰島素基因表達載體的敘述,正確的是 A.表達載體中的胰島素基因可通過人肝細胞mRNA反轉錄獲得 B.表達載體的復制和胰島素基因的表達均啟動于復制原(起)點 C.借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細胞篩選出來 D.啟動子和終止密碼子均在胰島素基因的轉錄中起作用 【答案】C 【解析】由于胰島素基因只在胰島B細胞中表達,因此在肝細胞中無胰島素基因的轉錄產(chǎn)物mRNA,A項錯誤;胰島素基因的轉錄啟動于啟動子,而不是復制原點,B項錯誤;抗生素抗性基因可作為標記基因在含有抗生素的培養(yǎng)基中將受體細胞篩選出來,C項正確;終止密碼子位于信使RNA,不位于DNA上,啟動子和終止子均在胰島素基因轉錄中起作用; (xx新課標卷Ⅱ,40,15分)40.【生物——選修3:現(xiàn)代生物科技專題】(15分) 已知生物體內有一種蛋白質(P),該蛋白質是一種轉運蛋白,由305個氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸,240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸,改變后的蛋白質(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性?;卮鹣铝袉栴}: ⑴從上述資料可知,若要改變蛋白質的功能,可以考慮對蛋白質的 進行改造。 ⑵以P基因序列為基礎,獲得P1基因的途徑有修飾 基因或合成 基因。所獲得的基因表達時是遵循中心法則的,中心法則的全部內容包括 的復制;以及遺傳信息在不同分子之間的流動,即: 。 ⑶蛋白質工程也被稱為第二代基因工程,其基本途徑是從預期蛋白質功能出發(fā),通過 和 ,進而確定相對應的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得基因,再經(jīng)表達、純化獲得蛋白質,之后還需要對蛋白質的生物 進行鑒定。 【答案】(1)氨基酸序列(或結構)(1分,其他答案合理也給分) (2)P P1 (每空2分,共4分) DNA和RNA(或遺傳物質)(2分) DNA→RNA、 RNA→DNA RNA→蛋白質(或轉錄、逆轉錄、翻譯)(3分) (3)設計蛋白質的結構 推測氨基酸序列(每空2分,共4分) 功能(1分) 【解析】本題考查蛋白質工程相關知識,難度較小。 (1) 對蛋白質的 氨基酸序列(或結構)進行改造,可達到改變蛋白質的功能的目的。 (2)以P基因序列為基礎,獲得P1基因,可以對P基因進行修飾改造,也可以用人工方法合成P1基因;中心法則的全部內容包括 DNA的復制、 DNA→ RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(或轉錄、逆轉錄、翻譯)。 (3)蛋白質工程的基本途徑是從預期蛋白質功能出發(fā),通過設計蛋白質結構和推測氨基酸序列,推測相應的核苷酸序列,并獲取基因。經(jīng)表達的蛋白質,要對其進行生物功能鑒定。 (xx新課標卷Ⅰ,40,15分)40.[生物——選修3:現(xiàn)代生物科技專題] HIV屬于逆轉錄病毒,是艾滋病的病原體?;卮鹣铝袉栴}: (1)用基因工程方法制備HIV的某蛋白(目的蛋白)時,可先提取HIV中的 ,以其作為模板,在 的作用下合成 。獲取該目的蛋白的基因,構建重組表達載體,隨后導入受體細胞。 (2)從受體細胞中分離純化出目的蛋白,該蛋白作為抗原注入機體后,刺激機體產(chǎn)生的可與此蛋白結合的相應分泌蛋白是 。該分泌蛋白可用于檢測受試者血清中的HIV,檢測的原理是 。 (3)已知某種菌導致的肺炎在健康人群中罕見,但是在艾滋病患者中卻多發(fā)。引起這種現(xiàn)象的根本原因是HIV主要感染和破壞了患者的部分 細胞,降低了患者免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能。 (4)人的免疫系統(tǒng)有 癌細胞的功能,艾滋病患者由于免疫功能缺陷,易發(fā)生惡性腫瘤。 【答案】(1)RNA 逆轉錄酶 cDNA(或DNA) (2)抗體 抗原抗體特異性結合 (3)T(或T淋巴) (4)監(jiān)控和清除 【解析】(1)HIV屬于逆轉錄病毒,它的遺傳物質是RNA,在逆轉錄酶的作用下可以逆轉錄為cDNA,用于構建基因表達載體,從而制備HIV的某蛋白。 (2)HIV的某蛋白作為抗原進入機體后,能刺激人體產(chǎn)生針對該抗原的一種特殊的分泌蛋白——抗體;可用該抗體進行抗原—抗體進行雜交來檢測血清中是否含有HIV。 (3)HIV病毒營寄生生活,寄生在T淋巴細胞內,T細胞參與體液免疫和細胞免疫,因此少了T細胞,特異性免疫幾乎全部喪失,降低了機體的免疫功能。 (4)人體的免疫系統(tǒng)具有防衛(wèi)、監(jiān)控和清除的功能,可及時清除體內產(chǎn)生的癌細胞,艾滋病患者的整個免疫功能缺陷,機體會發(fā)生一系列頑固性機會感染和腫瘤的發(fā)生。 (xx安徽卷,31Ⅱ,9分) Ⅱ(9分)科研人員采用轉基因體細胞克隆技術獲得轉基因綿羊,以便通過乳腺生物反應器生產(chǎn)人凝血因子IX醫(yī)用蛋白,其技術路線如圖。 (1) 由過程①獲得的A為_____________________。 (2) 在核移植之前,必須先去掉受體卵母細胞的核,目的是_______________________。受體應選用___________期卵母細胞。 (3) 進行胚胎移植時,代孕母羊對移入子宮的重組胚胎基本上不發(fā)生______________,這為重組胚胎在代孕母羊體內的存活提供了可能。 (4)采用胎兒成纖維細胞進行轉基因體細胞克隆,理論上可獲得無限個轉基因綿羊,這是因為__________________________________________________。 31Ⅱ、[答案] (1)含目的基因的表達載體。 (2)保證核遺傳物質來自含目的基因的成纖維細胞 MⅡ (3)免疫排斥反應 (4)整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng) [解析](1)根據(jù)題意可知,要將人凝血因子IX基因導入綿羊胎兒成纖維細胞,必須構建基因表達載體,所以由過程①獲得的A為基因表達載體。 (2)為保證核遺傳物質來自含目的基因的成纖維細胞,在核移植之前,必須先去掉受體卵母細胞的核。受體應選用減數(shù)第二次分裂中(MⅡ中)期卵母細胞。 (3)進行胚胎移植時,代孕母羊對移入子宮的重組胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應,這為重組胚胎在代孕母羊體內的存活提供了可能。 (4)采用胎兒成纖維細胞進行轉基因體細胞克隆,理論上可獲得無限個轉基因綿羊,這是因為整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)。 考點2 細胞工程 (xx福建卷,33,10分)33.【生物-現(xiàn)代生物科技專題】(10分) GDNF是一種神經(jīng)營養(yǎng)因子。對損傷的神經(jīng)細胞具有營養(yǎng)和保護作用。研究人員構建了含GDNF基因的表達載體(如圖1所示),并導入到大鼠神經(jīng)干細胞中,用于干細胞基因治療的研究。請回答: (1)在分離和培養(yǎng)大鼠神經(jīng)干細胞的過程中,使用胰蛋白酶的目的是 。 (2)構建含GDNF基因的表達載體時,需選擇圖1中的 限制酶進行酶切。 (3)經(jīng)酶切后的載體和GDNF基因進行連接,連接產(chǎn)物經(jīng)篩選得到的載體主要有三種:單個載體自連、GDNF基因與載體正向連接、GDNF基因與載體反向連接(如圖1所示)。為鑒定這3種連接方式,選擇HpaI酶和BamHI酶對篩選的載體進行雙酶切,并對酶切后的DNA片段進行電泳分析,結果如圖2所示。圖中第 泳道顯示所鑒定的載體是正向連接的。 (4)將正向連接的表達載體導入神經(jīng)干細胞后,為了檢測GDNF基因是否成功表達,可用相應的 與提取的蛋白質雜交。當培養(yǎng)的神經(jīng)干細胞達到一定的密度時,需進行 培養(yǎng)以得到更多數(shù)量的細胞,用于神經(jīng)干細胞移植治療實驗。 [答案] (1)使細胞分散開 (2)XhoⅠ (3)② (4)抗體 傳代 [命題立意]本題考查動物細胞培養(yǎng)和基因工程的相關知識,考查學生推理能力,運用所學知識分析問題和解決問題的能力。難度適中。 [解析](1)動物細胞培養(yǎng)時,可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶作用,使細胞分散開。 (2) 質粒上有XhoⅠ識別位點,而且在啟動子之后,所以選用XhoⅠ限制酶進行酶切。 (3) 泳道①僅有一種條帶,屬于載體自連;泳道②有兩種條帶,且長度分別與質粒和GDNF基因長度相同,為正向連接;泳道③有兩種條帶,長度與BamHⅠ酶切后結果相同,為反向連接。 (4) 檢測基因是否表達采用抗原抗體雜交法。培養(yǎng)動物細胞采用動物細胞培養(yǎng)法,當細胞密度達到一定程度,需要進行分瓶,進行傳代培養(yǎng)。 考點3 胚胎工程和生態(tài)工程 (xx重慶卷,8,20分)8.(20分)某課題組為解決本地奶牛產(chǎn)奶量低的問題,引進了具高產(chǎn)奶基因但對本地適應性差的純種公牛。 (1)擬進行如下雜交: ♂A(具高產(chǎn)奶基因的純種)♀B(具適宜本地生長基因的純種)→C 選擇B作為母本,原因之一是胚胎能在母體內正常 。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長,但產(chǎn)奶量并不提高,說明高產(chǎn)奶是 性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛,根據(jù)現(xiàn)有類型,最佳雜交組合是 ,后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是 (假設兩對基因分別位于不同對常染色體上)。 (2)用以上最佳組合,按以下流程可加速獲得優(yōu)良個體。 精子要具有受精能力,需對其進行 處理;卵子的成熟在過程 中完成。在過程4的培養(yǎng)基中含有葡萄糖,其作用是 。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,過程5前應鑒定胚胎的 。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程 的基因重組有關。 (3)為了提高已有胚胎的利用率,可采取 技術。 【答案】(1)生長發(fā)育或胚胎發(fā)育 隱性 ♂A♀C 1/8 (2)獲能或增強活力 ③ 供能 性別、高產(chǎn)奶和適宜生長的基因 ② (3)胚胎分割 【解析】(1)由于胚胎能在母體內進行正常的胚胎發(fā)育,所以可選擇適宜當?shù)厣L的純種牛做母本。用純種高產(chǎn)奶牛與適宜當?shù)厣L的純種牛雜交,獲得了C牛,表現(xiàn)為適宜當?shù)厣L,但產(chǎn)奶量并沒提高,這說明不適宜當?shù)厣L是隱性性狀,適宜當?shù)厣L是顯性性狀,高產(chǎn)奶是隱性性狀,低產(chǎn)奶是顯性性狀。由于控制奶牛的產(chǎn)奶量的基因和對本地的適應性的基因分別位于不同的染色體上,說明他們在遺傳時遵循基因的自由組合定律,若控制奶牛的產(chǎn)奶量的等位基因為A和a,對本地的適應性的的等位基因為B和b,可推知雄牛A的基因型為aabb,雌牛B為AABB,C為AaBb,可見要獲得產(chǎn)奶量高且適宜當?shù)厣L的母牛(aaB ),最佳的實驗組合為♂A♀C,此時后代出現(xiàn)所需牛(aaBb)的概率為1/41/2=1/8。 (2)精子需獲能后才具備受精的能力;由于排卵時排出的卵子只發(fā)育到減數(shù)MⅡ,而減數(shù)第二次分裂形成卵細胞是在受精過程中完成的,即卵子的成熟是在體外受精過程中完成;在胚胎培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)基中的葡萄糖能為胚胎發(fā)育過程提供能量;為了篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,在胚胎移植之前需對胚胎的性別、高產(chǎn)奶和適宜生長的基因進行鑒定;母牛在減數(shù)分裂過程中發(fā)生基因重組,產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀基因的卵細胞,子代母牛的優(yōu)良性狀與此有關。 (3)通過胚胎分割技術可產(chǎn)生遺傳性狀相同的多個胚胎,從而提高胚胎的利用率。- 配套講稿:
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