高考生物 三轮冲刺练习 现代生物科技 二(20题含答案解析)

2020年高考生物 三轮冲刺练习

现代生物科技 二

1.某小鼠生活过程中被多种病原体感染过，科学家以该小鼠为实验材料，利用单克隆抗体技术，获得了抗某种病原体的高纯度单克隆抗体。下列叙述不正确的是(　　)

A．被多种病原体感染过的小鼠体内会产生多种效应B细胞

B．经细胞融合后形成的单个杂交瘤细胞可分泌多种特异性抗体

C．用“抗原—抗体检测法”可筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞

D．单克隆抗体的制备过程中使用了细胞培养和细胞融合技术

2.小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是(　　)

A．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列

B．用PCR方法扩增目的基因时需要知道基因的全部序列

C．PCR体系中G－C碱基对含量将影响使DNA解链的所需温度

D．PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶

3.如图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是(　　)

A．物种多样性原理

B．整体性原理

C．物质循环再生原理

D．协调与平衡原理

4.如图示植物组织培养过程。据图分析下列叙述正确的是(　　)

A．⑤植株根尖细胞的全能性比①植株根尖细胞的强

B．②试管的培养基中含有植物生长调节剂，不含有机物

C．③试管中的细胞能进行减数分裂

D．调节④培养基中植物生长调节剂的比例可诱导产生不同的植物器官

5.2018年3月14日物理学家霍金去世，他曾经患有肌肉萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”。有研究表明该病是由于突变的基因使神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动；也有最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞(IPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述错误的是(　　)

A．将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，可以起到一定的治疗作用

B．植入神经干细胞，使受损的运动功能得到恢复，也可以起到一定的治疗作用

C．诱导多功能干细胞分化成多种细胞中核遗传物质不完全相同

D．诱导多功能干细胞的分化实质是基因的选择性表达，细胞种类增多

6.如图表示一人工种子，下列与人工种子培育生产过程有关的叙述，错误的是(　　)

A．人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得

B．胚状体是由愈伤组织分化而成的

C．同一批次的人工种子具有相同的基因型

D．胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的

7.若要利用某目的基因(见图甲)和P1噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙)，限制性核酸内切酶的酶切位点分别是Bgl Ⅱ(A↓GATCT)、EcoR Ⅰ(G↓AATTC)和Sau3A Ⅰ(↓GATC)。下列分析合理的是(　　)

A．用EcoR Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体

B．用Bgl Ⅱ和EcoR Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体

C．用Bgl Ⅱ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体

D．用EcoR Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体

8.牛雄性胚胎中存在特异性H－Y抗原，可在牛早期胚胎培养液中添加H－Y单克隆抗体，筛选胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是    (　　)

A．H－Y单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌

B．应选用原肠胚做雌雄鉴别

C．鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植

D．用H－Y抗原免疫母牛可获得相应抗体

9.应用生物工程技术培育人们需要的生物新品种或新产品，提高了经济效益。下图表示培育生物新品种的过程，请据图判断下列叙述中不正确的是(　　)

A．图中①过程需要的工具酶是限制酶和DNA聚合酶

B．图中⑤过程需要的培养基中一定含有植物激素和无机养料

C．将PrG导入细胞Ⅱ，则Ⅱ最可能是浆细胞

D．图中①～⑤过程中不是都发生了碱基互补配对现象

10.如图所示为白菜—甘蓝的培育流程，下列叙述错误的是(　　)

A．过程①用到的酶是纤维素酶和果胶酶

B．过程②常用的化学试剂是聚乙二醇

C．过程④使细胞的全能性提高

D．过程⑤使细胞的全能性降低，最终失去全能性

11.在核移植时，通常将整个体细胞而不是细胞核注入去核卵母细胞中，下列说法错误的是(　　)

A．体细胞太小因而提取细胞核较困难

B．细胞质中遗传物质少因而对遗传的影响很小

C．直接将体细胞注入卵母细胞简化了操作程序

D．体细胞的核离开了原来的细胞质将不能存活

12.在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知(　　)

A．该生物的基因型本来是杂合的

B．该生物与水母有很近的亲缘关系

C．绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达

D．改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对，就不能检测到绿色荧光

13.下列关于现代生物技术的叙述正确的是(　　)

A．在植物细胞与组织培养中，花药可以作为培养的材料

B．在动物细胞培养中，用胃蛋白酶处理小鼠肝组织可获得单个肝细胞

C．体外受精技术中获得的精子必须置于ATP溶液中进行获能处理

D．从大肠杆菌细胞中检测到人胰岛素基因说明目的基因已成功表达

14.如图所示为培育农作物新品种的一种方式。下列说法正确的是(　　)

A．②③过程分别称为细胞分裂和细胞分化

B．该育种与传统杂交育种相比，最大的优点是繁殖速度快

C．该育种过程说明已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能

D．该育种方式涉及到转基因技术、胚胎移植技术

15. (多选)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示，下列有关叙述正确的是(　　)

A．过程①需使用逆转录酶

B．过程②利用PCR扩增CarE基因需使用解旋酶和耐高温的DNA聚合酶

C．过程③可用NaCl溶液处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞

D．过程④可利用DNA分子杂交法鉴定目的基因是否已导入受体细胞

16. (多选)从唾液腺细胞中提取全部mRNA，以此为模板合成相应的单链DNA(T­cDNA)，利用该T­cDNA与来自同一个体浆细胞中的全部mRNA(J­mRNA)进行分子杂交。下列有关叙述错误的是(　　)

A．T­cDNA分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基数目相等

B．唾液腺细胞中的RNA与T­cDNA都能进行分子杂交

C．唾液腺细胞不能分泌抗体是因为缺乏编码抗体的相关基因

D．能与T­cDNA互补的J­mRNA中含有编码呼吸酶的mRNA

17.近日，美国和澳大利亚的研究人员发现，从锥形蜗牛体内提取的毒液可望帮助人类开发出超级速效的胰岛素。他们的研究表明锥形蜗牛毒蛋白(Con—Ins G1)能加速受体细胞信号转换，比人类胰岛素更加快速地发挥作用。因此制造这类“速效胰岛素”以及利用转基因技术实现批量生产成为Ⅰ型糖尿病治疗的新思路。请回答下列问题：

(1)利用基因工程制造Con—Ins G1这种速效胰岛素过程中，构建的基因表达载体一般包括目的基因、启动子、标记基因和________。标记基因的作用是__________________________________。

(2)为了获得目的基因可以通过提取分析Con—Ins G1毒蛋白中的________序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列，再用DNA合成仪直接大量合成。基因工程中需要DNA连接酶，根据酶的来源不同分为________________________两类。

(3)将人工合成的目的基因导入大肠杆菌体内，一般先用药物处理大肠杆菌使之成为________细胞。再将重组DNA溶于________中与该类细胞融合，在一定温度下促进细胞吸收重组DNA分子完成转化过程。

(4)经过目的基因的检测和表达，获得的Con—Ins Gl毒蛋白活性未能达到期待的“速效胰岛素”的生物活性，导致这种差异的原因可能是________________。

18.现代生物科技在畜牧业生产中有着广泛的应用，以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程。请据图回答有关问题：

(1)为提高良种奶牛的繁殖能力，在获取卵细胞之前需用________对奶牛进行处理，使其________。

(2)“转基因牛”D培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞，主要原因是______________，过程h常用的方法是________。

(3)图中数字标号③代表的结构为________，c→d过程需对其均等分割的目的是________________________。A、B牛基因型是否相同？________。

(4)在培育良种牛的过程中，都运用了动物细胞培养技术，在动物细胞培养过程中，为防止杂菌的污染而要加入一定量的________。

19.某实验室做了下图所示的实验研究，请据图回答下列问题：

(1)与纤维母细胞相比，过程①形成的诱导干细胞的全能性较________。

(2)过程②是诱导干细胞中基因____________的结果。

(3)过程③需要用________性培养基进行筛选，得到的Z细胞还需进行________培养和________，经多次筛选，就可以得到足够数量的能分泌所需抗体的细胞。

(4)科学家找到一种“无限增殖调控基因”能激发细胞不断分裂，通过基因工程技术将该基因导入待定的________细胞(填细胞名称)，来制备单克隆抗体，基因导入并成功表达后，受体细胞将具有_______的特点，在上述操作中用到了PCR扩增仪，其作用是_____________。

20.甲型流感病毒为RNA病毒，易引起流感大规模流行。我国科学家在2017年发明了一种制备该病毒活疫苗的新方法，主要环节如下。

(1)改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主细胞内的增殖能力。以病毒RNA为模板，逆转录成对应DNA后，利用________技术扩增，并将其中某些基因(不包括表面抗原基因)内个别编码氨基酸的序列替换成编码终止密码子的序列。与改造前的基因相比，改造后的基因表达时不能合成完整长度的________，因此不能产生子代病毒。将该改造基因、表面抗原等其他基因分别构建重组质粒，并保存。

(2)构建适合改造病毒增殖的转基因宿主细胞。设计合成一种特殊tRNA的基因，其产物的反密码子能与(1)中的终止密码子配对结合，并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)。将该基因与________连接后导入宿主细胞。提取宿主细胞的________进行分子杂交鉴定，筛选获得成功表达上述tRNA的转基因宿主细胞。

(3)利用转基因宿主细胞制备疫苗。将(1)中的重组质粒导入(2)中的转基因宿主细胞，并在补加______________的培养基中进行培养，则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA，翻译出改造病毒基因的完整蛋白，产生大量子代病毒，用于制备疫苗。特殊tRNA基因转录时，识别其启动子的酶是________(单选)。

A．病毒的DNA聚合酶

B．宿主的DNA聚合酶

C．病毒的RNA聚合酶

D．宿主的RNA聚合酶

(4)上述子代病毒不能在正常宿主细胞中增殖，没有致病性，因此不经灭活或减毒即可制成疫苗。与不具侵染性的流感病毒灭活疫苗相比，该病毒活疫苗的优势之一是可引起________免疫，增强免疫保护效果。

答案解析

1.答案为：B；

解析：经细胞融合后形成的单个杂交瘤细胞只能产生专一的抗体。

2.答案为：C；

解析：设计扩增目的基因的引物时，要考虑表达载体相关序列，从而保证目的基因能与表达载体相连接及正常表达；用PCR方法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，但不需要知道基因的全部序列；在每个双链DNA分子中，碱基对A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键， 且DNA分子含有的氢键数越多，其热稳定性就越高，因此PCR体系中G－C碱基对含量将影响DNA解链的温度；PCR体系中一定要添加耐高温的热稳定DNA聚合酶，而从受体细胞内提取的DNA聚合酶不耐高温。

3.答案为：C；

解析：由图可知，该图突出了“无废弃物农业”，实现了物质的区域小循环，做到了物质和能量的分层分级利用，因此主要体现了生态工程物质循环再生原理。

4.答案为：D；

解析：⑤植株根尖细胞的全能性与①植株根尖细胞相同。②试管的培养基中含有植物生长调节剂和有机物等。③试管中的细胞进行的分裂方式为有丝分裂。调节④培养基中植物生长调节剂的比例，可诱导产生根或芽。

5.答案为：C；

解析：替换毒蛋白基因，导致神经元不能合成破坏神经元的毒蛋白，从而达到治疗的目的，A项正确；植入神经干细胞，可增殖分化形成相应的运动神经元，使受损的运动功能得到恢复，B项正确；诱导多功能干细胞分化成多种细胞属于细胞分化过程，细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞中的遗传物质不变，故C项错误，D项正确。

6.答案为：D；

解析：胚状体是由愈伤组织分化而成的，一般具有芽、根的明显分化。同一批次的种子一般选用同一植株的分生组织经脱分化和再分化形成，具有相同的基因型。

7.答案为：D；

解析：解答本题的关键是要看清切割后目的基因插入的方向，只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，构建的重组DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移动方向才一定与图丙相同。

8.答案为：D；

解析：H－Y单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌，A错误；应选择囊胚做雌雄鉴别，B错误；鉴别后的雌性胚胎才可用于胚胎移植，C错误；用H－Y抗原免疫母牛可获得相应抗体，D正确。

9.答案为：A；

解析：基因工程中需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶；植物组织培养的培养基需加入无机矿质养料、有机物和植物激素；抗体是由浆细胞分泌的；过程②④是目的基因导入受体细胞的过程，不发生碱基互补配对。

10.答案为：D；

解析：植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以去除细胞壁应用纤维素酶和果胶酶，A正确；杂种细胞是已经分化的细胞，而愈伤组织是未分化的细胞，所以愈伤组织的全能性要高于杂种细胞，C正确；无论是分化的还是未分化的植物细胞都具有全能性，D错误。

11.答案为：D；

解析：体细胞太小，提取细胞核较困难，将整个体细胞注入去核卵母细胞中操作简单一些，且细胞质中遗传物质少，对遗传的影响很小。

12.答案为：C；

解析：该生物原来没有荧光表现，加入荧光基因后，表现出荧光现象，但不能确定该生物原来的基因型；基因工程可以实现不同生物间的基因重组，因此，该生物与水母不一定有很近的亲缘关系；该生物出现荧光现象，说明绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达；由于密码子的简并性，改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对，有可能检测到绿色荧光。

13.答案为：A；

解析：花药中含有精子，也含有该物种全部的遗传物质，具有全能性，可以作为植物组织培养的材料，A项正确；在动物细胞培养中，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理小鼠肝组织可将肝组织分散成单个细胞，B项错误；“精子获能”是指获得受精能力，体外受精技术中获得的精子必须置于人工配制的获能溶液中进行获能处理，C项错误；从大肠杆菌细胞中检测到人胰岛素基因只能说明相应的目的基因已经导入受体细胞，但不能说明已经成功表达，只有在大肠杆菌细胞中检测到胰岛素才能说明目的基因完成了表达，D项错误。

14.答案为：C；

解析：图中①表示基因工程技术，②③表示植物组织培养技术，其中②表示脱分化，③表示再分化，④表示在胚状体外面加入人工胚乳和人工种皮制备人工种子的过程，A错误；该育种方法为基因工程育种，其最大的优点是目的性强，B错误；该技术依据的原理主要是细胞的全能性，已分化的细胞仍然能发育成完整的个体，说明其中一部分不表达的基因又开始表达，C正确；该育种过程不涉及胚胎工程，D错误，所以选C。

15.答案为：AD；

解析：利用PCR扩增基因时，通过高温使DNA解旋，不需要解旋酶，但需要耐高温的DNA聚合酶；用CaCl2溶液处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞。

16.答案为：ABC；

解析：T­cDNA分子是单链的，因此其分子中的嘌呤碱基与嘧啶碱基数目不一定相等；T­cDNA是以从唾液腺细胞中提取全部mRNA为模板合成的，而唾液腺细胞中还有rRNA、tRNA，因此唾液腺细胞中的RNA与T­cDNA并不能都进行分子杂交；唾液腺细胞不能分泌抗体是因为编码抗体的相关基因没有表达；由于所有细胞中呼吸酶基因都表达，因此能与T­cDNA互补的J­mRNA中含有编码呼吸酶的mRNA。

17.答案为：

(1)终止子　鉴别和筛选含有目的基因的细胞

(2)氨基酸　E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶

(3)感受态　缓冲液

(4)大肠杆菌中基因表达获得的蛋白质未经加工

解析：

(1)基因工程中构建的基因表达载体一般包括目的基因、启动子、标记基因和终止子，标记基因可用于鉴别和筛选含有目的基因的细胞。

(2)获得毒蛋白的目的基因可采取构建cDNA文库、构建基因组文库和人工合成的方法，题目中可通过提取分析Con—Ins G1毒蛋白中的氨基酸序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列，再进行人工合成。根据DNA连接酶的来源不同，可将DNA连接酶分为E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶两类。

(3)将目的基因导入大肠杆菌体内时，一般先用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，使其处于感受态，再将重组DNA溶于缓冲液中与感受态细胞接触，在一定温度刺激下促进细胞吸收重组DNA分子完成转化过程。

(4)获得的Con—Ins G1毒蛋白未能达到期待的生物活性，可能是因为大肠杆菌是原核生物，目的基因表达后没有相应的细胞器对合成的蛋白质进行加工处理。

18.答案为：

(1)促性腺激素　超数排卵

(2)受精卵的全能性易于表达　显微注射法

(3)内细胞团　有利于胚胎的恢复和进一步发育　相同

(4)抗生素

解析：

(1)胚胎移植技术需要让良种牛多排卵，通常用促性腺激素处理，使其超数排卵。

(2)受精卵的分化程度最低，全能性最容易表达，将目的基因导入动物细胞通常采用显微注射法。

(3)内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，在胚胎分割时，应注意对内细胞团均等分割，有利于胚胎的恢复和进一步发育，A、B两牛是通过胚胎分割而来，基因型相同。

(4)动物细胞培养过程中，应加入抗生素，防止杂菌的污染。

19.答案为：

(1)高

(2)选择性表达

(3)选择　克隆化　抗体检测

(4)浆(受体)　既能迅速大量增殖，又能产生专一的抗体　大量获得目的基因

解析：

(1)纤维母细胞是高度分化的细胞，诱导干细胞分化程度较低，所以诱导干细胞的全能性要比纤维母细胞的全能性高。

(2)由诱导干细胞分化为肝细胞、神经细胞、上皮细胞等体细胞是基因选择性表达的结果。

(3)X细胞、Y细胞的融合有X细胞与X细胞的融合、Y细胞与Y细胞的融合、X细胞和Y细胞的融合，需要用选择培养基进行培养筛选出X细胞和Y细胞的融合体，然后进行克隆化培养，专一抗体检测，呈阳性后方能大规模培养。

(4)能产生抗体的细胞是浆细胞，制备单克隆抗体的细胞应具有不断增殖的能力和产生抗体的能力，PCR扩增仪能够快速大量复制DNA片段。

20.答案为：

(1)PCR　多肽(或蛋白质)

(2)载体　总RNA

(3)非天然氨基酸(Uaa)　D

(4)细胞

解析：

(1)体外进行DNA扩增采用的技术手段是多聚酶链式反应(PCR技术)。将基因内个别编码氨基酸的序列改造成编码终止密码子的序列后，在翻译时终止密码子提前出现，不能合成完整长度的多肽(或蛋白质)。

(2)为了使目的基因能够在受体细胞中稳定存在并正常表达，需要将目的基因与载体(运载体)连接后导入受体细胞。利用分子杂交技术，鉴定筛选获得成功表达目的RNA的细胞时，需提取宿主细胞的总RNA。

(3)将(1)中的重组质粒导入(2)中的转基因宿主细胞，宿主细胞内由于没有Uaa，翻译将会在终止密码子处停止，将不能翻译出改造病毒基因的完整蛋白，所以要想翻译出完整蛋白，需要在培养基中加入Uaa。转录时，识别启动子的酶为RNA聚合酶，因为转录在宿主细胞中进行，所以转录用的酶为宿主细胞的RNA聚合酶。

(4)不具有感染性的灭活病毒不能进入人体细胞内，只会引发体液免疫，而减毒的活疫苗虽然不能在人体细胞内正常增殖，但可以侵入人体细胞，能引起人体产生细胞免疫，增强免疫保护效果。