2022届高考生物一轮总复习 单元质检卷十一 现代生物科技专题
展开1.(15分)科学家从某些能无限增殖细胞的细胞质中分离出无限增殖调控基因(prG),该基因能激发许多动物细胞的分裂,这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。请回答下面的问题。
(1)利用细胞融合技术制备单克隆抗体,一般选用的是 和 融合。
(2)有人提出,可以直接通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体,其思路如图所示。
①酶A是指 ,酶B是指 。
②对已导入重组质粒的Ⅱ进行“检测”的原因是 ;Ⅲ所指的细胞具有的特点是 。
2.(15分)某基因研究院培育出了转基因克隆绵羊,该绵羊能合成深海鱼体内富含的不饱和脂肪酸mega-3。
(1)在培育转基因克隆绵羊过程中,运用 方法除去的卵母细胞的细胞核,通过化学试剂 使该细胞与供体细胞融合,进而构建重组胚胎。
(2)为保证胚胎移植顺利进行,需要在合适的季节对供、受体母羊进行 处理,培育过程中,科研人员同时将mega-3合成酶的基因片段转移到了该羊基因组中,使目的基因进入受体细胞并维持稳定和表达的过程,称为 。利用PCR技术进行扩增目的基因的前提是 。
(3)目前,人们主要通过食用深海鱼肉摄取mega-3,人们过度捕杀深海鱼而严重破坏了海洋生态系统,使生态系统的 稳定性下降。
(4)建造海底人工鱼礁,其目的是改善海洋环境,是实现海洋渔业可持续发展的举措之一,这体现了生态工程所遵循的 原理。十九大提出“绿水青山就是金山银山”,要实现这一目标不仅需要对破坏的生态环境进行恢复,还要考虑当地人的经济发展和生活需要,这主要遵循了生态工程的 原理。
3.(15分)干旱会影响农作物产量,科学家们对此进行了研究。如图为用探针检验某一抗旱植物基因型的原理,相关基因用R和r表示。
(1)基因R与r的本质区别是 的不同。在利用PCR技术扩增R或r基因过程中,利用 可寻找抗旱基因的位置并进行扩增。PCR技术操作步骤中包括两次升温和一次降温,其中降温的目的是 。
(2)若被检植株发生B现象,不发生A、C现象,则被检植物的基因型为 。
(3)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法,其依据主要是:当植物受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞,这时农杆菌中的Ti质粒上的 。
(4)经检测,抗旱基因已经导入烟草细胞,但未检测出抗旱基因转录出的mRNA,从构建基因表达载体的角度推测,最可能的原因是 。
4.(15分)利用农杆菌转化法培育转基因植物的大致步骤:目的基因表达载体的构建载体的农杆菌转化→农杆菌与植株共培养→转化植株的筛选→转化植株的鉴定。回答下列问题。
(1)用农杆菌转化法培育转基因植物时,从狭义上讲将含目的基因的重组质粒转入农杆菌的过程 (填“属于”或“不属于”)转化,理由是 。
(2)图中外植体是指 ;外植体与土壤农杆菌共培养的目的是利用农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞,并整合到 的特性;结合图示Ti质粒,筛选转化细胞的培养基中应加入 ,能存活的受体细胞才有可能是转化细胞。
(3)进行分子特性鉴定的常用方法有DNA分子杂交实验和抗原—抗体杂交实验,其原理依次是 、 。
(4)利用农杆菌转化法突出的优点有 (至少答2点)。
5.(15分)核酸疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)导入动物体细胞内,并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防和治疗疾病的目的。下图为针对某种RNA病毒抗原(S蛋白)研制DNA疫苗和RNA疫苗的思路。
(1)与体内DNA复制相比,过程①所需酶具有的特点是 ,欲选择性扩增出S基因的DNA,前提是利用S基因设计出特异性的 。
(2)过程②构建的重组表达载体B,其S基因应插入载体的 之间;要检测⑥是否表达出S蛋白,可用 法。
(3)过程③④是制备RNA疫苗的过程,该疫苗注射到人体后会与细胞中的核糖体结合表达出S蛋白,这说明了生物界 。
(4)与注入灭活的或减毒的病毒抗原相比,核酸疫苗的突出特点是图中过程 (填序号)是在宿主细胞内进行的。由此推测核酸疫苗一次接种即可获得长期免疫力,无须反复多次加强免疫的原因是 。
6.(15分)为增加蓖麻种子的含油量,研究人员尝试将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连,导入蓖麻细胞并获得了转基因蓖麻品种。酶D基因和转运肽基因所含的三种限制酶(Cla Ⅰ、Sac Ⅰ、Xba Ⅰ)的切点如下图所示。
(1)研究人员需使用工具酶SacⅠ、XbaⅠ、 处理酶D基因和转运肽基因,以得到 (填图中字母)端相连的融合基因。
(2)将上述融合基因插入图所示Ti质粒的T-DNA中,构建 ,并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含 的固体培养基上培养得到单菌落,再利用液体培养基振荡培养,可以得到用于转化的浸染液。
(3)研究人员可以使用基因探针与提取细胞中的mRNA混合观察是否出现 来检测转基因蓖麻细胞是否转录;使用 技术可在分子水平检测转基因蓖麻中的融合基因是否成功表达。
7.(15分)2020年新型肺炎病毒席卷全世界,许多国家致力于研发疫苗。核酸疫苗已成为疫苗研发的新领域。下图是一种自扩散mRNA疫苗的设计、制备及作用机理的过程示意图,其中树突细胞是机体免疫过程中的一类吞噬细胞。请回答下列问题。
(1)自扩增mRNA合成的原料是 ,包裹自扩增mRNA的脂质体进入树突细胞的方式是 。
(2)过程④⑥都能独立进行是因为自扩增mRNA两个编码区中都含有 ,核糖体在mRNA上的移动方向是 (填“3'→5'”或“5'→3'”)。
(3)DNA疫苗通过抗原蛋白基因在动物细胞中表达引起机体免疫应答。与DNA疫苗相比,mRNA疫苗的安全性更有优势,这是因为mRNA不需要进入 ,因此没有整合到宿主细胞染色体基因组中的风险,且易被 水解,不会遗传给子细胞。
单元质检卷十一 现代生物科技专题
1.答案:(1)骨髓瘤细胞 经过免疫的B淋巴细胞 (2)①限制酶 DNA连接酶 ②导入成功率很低 既能无限增殖又能产生特异性抗体
解析:(1)制备单克隆抗体选用的融合细胞一般为骨髓瘤细胞(不能产生抗体,但能无限增殖)与经过免疫的B淋巴细胞(能产生特异性抗体,但不能无限增殖)。(2)①在基因工程中,获取目的基因和切割质粒时需要使用限制酶,然后在DNA连接酶的作用下形成重组质粒。②基因工程中,将目的基因导入受体细胞后,还需要进行目的基因的检测和鉴定,其目的是检测目的基因是否在受体细胞中成功表达。prG基因具有调控细胞无限增殖的功能,故成功导入prG基因的Ⅲ细胞既能无限增殖,又能产生特异性抗体。
2.答案:(1)显微操作去核 聚乙二醇 (2)同期发情 转化 要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便合成引物 (3)抵抗力 (4)协调与平衡 整体性
解析:(1)核移植技术的受体细胞为处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞,通过显微操作去除其核,使该细胞与供体细胞融合有物理或化学方法,化学方法一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂使两细胞融合,进而构建重组胚胎。(2)为保证胚胎移植顺利进行,需要在合适的季节对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理,以实现胚胎移在相同的生理环境下空间位置的转移;使目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化;利用PCR技术进行扩增目的基因的前提,是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。(3)人们过度捕杀深海鱼,导致生物多样性降低,生态系统的自我调节能力下降,抵抗力稳定性降低。(4)建造海底人工鱼礁,目的是改善海洋环境,增大环境承载力,实现海洋渔业可持续发展,所以体现了生态工程建设要遵循的协调与平衡原理;十九大提出“绿水青山就是金山银山”,要实现这一目标不仅需要对破坏的生态环境进行恢复,更重要的是还要考虑当地人的经济发展和生活需要,这主要遵循了生态工程的整体性原理。
3.答案:(1)脱氧核苷酸排列顺序(或碱基对排列顺序) 引物 使引物和模板链结合 (2)Rr (3)T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上 (4)基因表达载体上的目的基因首端未加入启动子
解析:(1)基因R与r的本质区别是脱氧核苷酸的排列顺序的不同。用PCR技术扩增R或r基因时,需要用引物寻找抗旱基因的位置。PCR技术操作步骤中要进行一次降温,目的是使引物和模板链结合。(2)被检植物发生B现象,不发生A、C现象,即R探针和r探针都有形成杂交环,所以被检植物的基因型为Rr。(3)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法,其依据主要是:当植物受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞,这时农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。(4)经检测,抗旱基因已经导入到烟草细胞,但未检测出抗旱基因转录出的mRNA,从构建基因表达载体的角度推测,最可能的原因是基因表达载体上目的基因首端未加入启动子。
4.答案:(1)不属于 转化是指目的基因进入受体细胞内并表达的过程,农杆菌不是受体细胞 (2)离体的植物组织和细胞 受体细胞染色体的DNA上 四环素 (3)碱基互补配对原则 抗体与相应的抗原发生特异性免疫反应 (4)利用天然的转化载体系统,成功率高,效果好;目的基因整合到受体细胞染色体的DNA上,遗传稳定性好
解析:(1)用农杆菌转化法培育转基因植物时,从狭义上讲转化是指目的基因进入受体细胞内并表达的过程,将含目的基因的重组质粒转入农杆菌的过程不属于转化,理由是转化是指目的基因进入受体细胞内并表达的过程,农杆菌不是受体细胞。(2)植物组织培养中的外植体是指离体的植物组织或细胞,Ti质粒上的T-DNA可将目的基因转移到受体细胞,并整合到受体细胞染色体DNA上;图示Ti质粒上含有抗四环素基因,所以应在筛选转化的培养基中应加入四环素,能存活的受体细胞才有可能是转化细胞。(3)DNA分子杂交的原理是碱基互补配对,抗原—抗体杂交实验的原理是抗体与相应的抗原发生特异性免疫反应。(4)利用农杆菌转化法突出的优点有利用天然的转化载体系统,成功率高,效果好;目的基因整合到受体细胞染色体的DNA上,遗传稳定性好。
5.答案:(1)耐高温 引物 (2)启动子、终止子 抗原—抗体杂交 (3)共用一套密码子 (4)⑥ 抗原蛋白质在宿主细胞内能持续表达
解析:(1)与体内DNA复制相比,过程①PCR技术所需酶应具有耐高温的特点,欲选择性扩增出S基因的DNA,前提是利用S基因设计出特异性的引物。(2)构建的重组表达载体时应将目的基因插入载体的启动子、终止子之间;要检测⑥是否表达出S蛋白,可用抗原—抗体杂交。(3)病毒的RNA能在人体细胞中表达出病毒的蛋白质,这说明了生物界共用一套密码子。(4)与注入灭活的或减毒的病毒抗原相比,核酸疫苗的突出特点是⑥抗原蛋白的合成是在宿主细胞内进行的。由此推测核酸疫苗一次接种即可获得长期免疫力,无须反复多次加强免疫的原因是抗原蛋白质在宿主细胞内能持续表达。
6.答案:(1)ClaI和DNA连接酶 AD (2)重组质粒(目的基因表达载体) 四环素 (3)杂交带 抗原—抗体杂交
解析:(1)同种限制酶切割得到的黏性末端可以互补,因此用ClaⅠ处理酶D基因和转运肽基因,且用DNA连接酶进行连接,可以得到AD端相连的融合基因。(2)将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒的T-DNA中,构建表达载体即重组质粒并导入农杆菌中。据图可知,该重组质粒的标记基因为四环素抗性基因,故可将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落,再利用液体培养基震荡培养,可以得到用于转化的浸染液。(3)转录的产物为RNA,故检测目的基因是否转录可用分子杂交技术,观测是否有杂交带出现;用抗原—抗体杂交法在分子水平上可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。
7.答案:(1)4种核糖核苷酸 胞吞 (2)起始密码子和终止密码子 5'→3' (3)细胞核 RNA酶
解析:(1)RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,因此进行自扩增mRNA合成的原料是四种核糖核苷酸。据图示可以看出,包裹自扩增mRNA的脂质体进入树突细胞的方式是胞吞。(2)过程④⑥为翻译,能让翻译进行和终止是因为自扩增mRNA两个编码区中都含有起始密码子和终止密码子;根据核糖体上肽链的长度判断,核糖体在mRNA上的移动方向是5'→3'。(3)与DNA疫苗相比,mRNA不需要进入细胞核,无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险,且易被RNA酶水解,不会遗传给子细胞,因此mRNA疫苗的安全性更有优势。
高考生物一轮单元卷:第10单元 现代生物科技专题 A卷(含答案解析): 这是一份高考生物一轮单元卷:第10单元 现代生物科技专题 A卷(含答案解析),共14页。试卷主要包含了选择题的作答,非选择题的作答,2和0等内容,欢迎下载使用。
高考生物一轮单元卷:第10单元 现代生物科技专题 B卷(含答案解析): 这是一份高考生物一轮单元卷:第10单元 现代生物科技专题 B卷(含答案解析),共16页。试卷主要包含了选择题的作答,非选择题的作答等内容,欢迎下载使用。
高考生物一轮单元复习 现代生物科技专题(含答案解析): 这是一份高考生物一轮单元复习 现代生物科技专题(含答案解析),共9页。