2021版高考生物一轮复习单元质检卷十一现代生物科技专题解析版 人教版

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单元质检卷十一　现代生物科技专题 ‎(时间:60分钟　满分:100分)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1.(15分)(2019山东菏泽调研)人的血清白蛋白由肝实质细胞合成并分泌到血清中,其主要功能是增强人的免疫力和抵抗力。一直以来血清白蛋白都是在血清中提取得到,其供应紧张一直困扰着人类。武汉大学利用转基因水稻,让水稻不再生产胚乳中的储藏蛋白,改为生产人血清白蛋白,实现白蛋白的无限量供应。请回答下列与白蛋白生产相关的问题。‎ ‎(1)可从　　　　　　细胞中获得mRNA,逆转录得到白蛋白基因,该种方法获得的白蛋白基因不包括基因中的　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)基因工程的核心是基因表达载体的构建,一个基因表达载体应包括白蛋白基因、启动子、　　　　　　　　　　　　　　　　。启动子可选用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,它是　　　　　　　　识别和结合的部位。 ‎ ‎(3)将目的基因导入植物细胞采用最多的是　　　　　　　　　　　　　　　　法,含目的基因的重组Ti质粒的T-DNA可以使目的基因进入水稻细胞,并将其　　　　　　　　　　　　　　　　。将含有重组DNA的水稻细胞通过植物组织培养得到水稻植株并进行种植,从其种子的胚乳中提取得到人的血清白蛋白。可通过　　　　　　　　法检测水稻胚乳中是否含有血清白蛋白。 ‎ ‎2.(15分)(2019山东青岛一模)2017年冬季我国北方再次爆发流感,专家指出接种流感病毒疫苗仍是预防流感的有效措施。流感病毒为RNA病毒,M基因编码流感病毒表面抗原(M蛋白)。请回答下列问题。‎ ‎(1)由病毒的RNA通过　　　　　　可获得病毒DNA,若要通过PCR技术扩增M基因,关键是设计M基因对应的　　　　。 ‎ 10‎ ‎(2)构建M基因表达载体所用的工具酶是　　　　　　　　　　　　　　　　。为保证目的基因的表达,重组载体上应含有特定的　　　　　　　　(填“复制原点”“启动子”或“标记基因”),它能被受体细胞的　　　　　　　　　　所识别,以便于催化转录过程。 ‎ ‎(3)若要将M基因表达载体导入大肠杆菌细胞内,以大量生产疫苗,通常先用钙离子处理大肠杆菌,其目的是  　。 ‎ ‎(4)新型疫苗——“DNA疫苗”是将含M基因的重组表达载体直接导入人体内,在人体细胞内通过M基因的表达产生　　　　　　　　,刺激机体通过免疫产生　　　　　　　　　　　　　　　　,提高机体的免疫能力。 ‎ ‎3.(15分)(2019广东茂名化州二模)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题。‎ 限制酶 BamHⅠ HindⅢ EcoRⅠ SmaⅠ 识别序列及切割位点 ‎(1)基因工程的核心是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后,分别含有　　　个游离的磷酸基团。 ‎ 10‎ ‎(3)若对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,质粒的热稳定性越　　　。 ‎ ‎(4)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用SmaⅠ切割,原因是 　。 ‎ ‎(5)与只使用EcoRⅠ相比较,使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止 　。 ‎ ‎(6)为了获取重组质粒,将切割后的质粒与目的基因片段混合,并加入　　　　　　酶。 ‎ ‎(7)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 　。 ‎ ‎(8)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因,将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体,然后在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的培养基中培养,以完成目的基因表达的初步检测。 ‎ ‎4.(15分)(2019广东“六校”第三次联考)人参是珍贵的药用植物,研究人员运用转基因技术构建乙肝病毒表面抗原(HBsAg)的人参细胞表达系统,为珍贵药用植物与疫苗联合应用开辟了新思路,其构建过程如图所示,图中SmaⅠ、SstⅠ、EcoRⅤ为限制酶。请回答相关问题。‎ ‎(1)②的构建过程除限制酶外还需要　　　　　酶;想要从②中重新获得HBsAg基因,所用的限制酶不能是EcoRⅤ或SmaⅠ,原因是　 　。 ‎ ‎(2)将重组质粒转入农杆菌常用　　　　　　处理细胞:要使目的基因成功整合到人参细胞的染色体上,该过程所采用的质粒应含有　　　　　　。 ‎ ‎(3)分析图可知,②中应含有的标记基因是　　　　　　　　　　　　　　　　;过程⑤的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 10‎ ‎(4)研究人员将HBsAg基因表达蛋白上的某位点氨基酸进行替换,通过一定的方法获得了新HBsAg基因,进而获得了免疫效应更强的疫苗,请按照蛋白质工程的原理写出获得新HBsAg基因的基本途径:  　。 ‎ ‎5.(15分)(2019山东淄博一模)马铃薯是重要的经济作物,植物细胞工程在马铃薯的脱毒及育种等方面有重要应用。请回答下列问题。‎ ‎(1)培育脱毒马铃薯时,外植体宜选用　　　　(填“茎尖”或“叶片”),不选另一个的理由是　 　。 ‎ ‎(2)植物组织培养常用到愈伤组织培养基、生芽培养基和生根培养基。在愈伤组织培养基上,外植体经脱分化形成愈伤组织,愈伤组织是一团　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在再分化阶段,生长素和细胞分裂素参与了细胞分化方向的调节,与生根培养基相比,一般情况下生芽培养基中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差,野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好,但二者存在杂交不亲合性。利用野生马铃薯种,通过细胞工程改进马铃薯栽培种种质的思路是  　。 ‎ ‎(4)避免微生物污染、优化培养条件可提髙植物组织培养的成功率。在植物组织培养时,应从　　　　　　　　　　　　　　　　(至少答出2点)等方面制定措施,减少污染;在培养室中培养时,注意优化培养环境,控制　　　　　　　　　　　　　　　　等培养条件(至少答出3点)。 ‎ ‎6.(10分)(2019河北唐山期末)2018年11月一对基因编辑先天免疫艾滋病的双胞胎婴儿在中国诞生。其基因编辑免疫艾滋病的原理:CCR5基因是HIV入侵机体细胞的主要辅助受体之一,通过基因敲除技术让CCR5基因失效,从而产生对艾滋病的免疫作用。该成果有望让那些感染艾滋病病毒的夫妇有机会生一个能免于感染艾滋病的孩子。请回答下列相关问题。‎ ‎(1)CCR5基因在　　　　　(填“T细胞”“B细胞”或“T细胞和B细胞”)中能表达。 ‎ ‎(2)医学专家首先要卵子捐献者注射　　　　　　　　,已获得足够数量的卵子。在体外受精前,需要对精子进行　　　　处理。 ‎ 10‎ ‎(3)基因敲除是把Cas9蛋白和特定的引导序列通过　　　　　　　　技术导入到还处于单细胞的受精卵里,使CCR5基因失效。 ‎ ‎(4)早期胚胎发育的过程大致为:受精卵→　　　　　　→囊胚→原肠胚,囊胚中的　　　　　　细胞将发育成胎膜和胎盘。 ‎ ‎(5)中国政府对设计试管婴儿的态度是:  　。 ‎ ‎7.(15分)(2019河南开封一模)党的十九大报告指出:“大力度推进生态文明建设,……全面节约资源有效推进,能源资源消耗强度大幅下降。重大生态保护和修复工程进展顺利,森林覆盖率持续提高。生态环境治理明显加强,环境状况得到改善。”请回答下列与生态工程有关的问题。‎ ‎(1)上述成就的取得与走生态经济之路有关,生态经济主要是通过实行“　　　　　　　　”的原则,而相关的最重要手段之一就是生态工程。如人们对已被破坏的生态环境进行修复和重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,促进了人和自然的和谐发展。 ‎ ‎(2)“全面节约资源有效推进,能源资源消耗强度大幅下降”,其手段之一是实现废弃物的资源化,这在很大程度上与生态工程所遵循的“　　　　　　　　原理”有关。 ‎ ‎(3)早期建设“三北”防护林过程中,辽宁西部章古台地区的樟子松林由于生物种类过于单一,使得松毛虫肆虐,原本茂密葱绿的森林甚至成为鸟兽了无踪影的“不毛之地”。这与生态工程所遵循的“　　　　　　　　原理”不符,与该基本原理相应的生态学理论基础是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)珊瑚虫与某些藻类共生组成的珊瑚礁区,众多的生物通过食物链关系互相依存,就可以在有限的资源条件下,产生或容纳更多的生物量,提高了系统生产力。珊瑚礁之所以能够保持如此高的生产力,得益于实现了“1+1>2”的“　　　　　　　　原理”。 ‎ ‎(5)人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统之中,在植被贫瘠地区号召农民植树造林的同时,还应关注他们的生活问题,才能避免发生“前面造林,后面砍林”的现象,从根本上达到造林护林的目的。这遵循的是生态工程的“　　　　　　　　原理”。 ‎ 10‎ ‎(6)我国南方水网地区的“桑基鱼塘”模式,把桑、蚕、鱼、稻等单个生产系统通过优化组合,有机地整合到一起,成为高效生态系统。此与生态工程建设所遵循的“　　　　　　　　　　　　　　　　原理”有关。 ‎ ‎(7)生态工程对恢复和重建受损的生态环境有重要作用,但为什么不能走“先污染、破坏,后治理”的老路?  　。 ‎ 单元质检卷十一　现代生物科技专题 ‎1.答案:(1)肝实质　启动子和内含子(终止子)　(2)终止子和标记基因　水稻胚乳细胞中储藏蛋白基因的启动子　RNA聚合酶　(3)农杆菌转化　插入到染色体DNA上　抗原—抗体杂交 解析:(1)肝实质细胞能合成血清白蛋白,因此肝实质细胞中含有血清白蛋白的mRNA。由mRNA逆转录得到的白蛋白基因不包括启动子、终止子和内含子。(2)一个基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。为了使人的白蛋白基因表达,需选用胚乳细胞的储藏蛋白基因的启动子,启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。(3)将目的基因导入植物细胞采用最多的是农杆菌转化法,Ti质粒的T-DNA可以使目的基因进入水稻细胞,并将其插入到植物细胞中的染色体DNA上。可通过抗原—抗体杂交检测水稻胚乳中是否含有血清白蛋白。‎ ‎2.答案:(1)逆转录　引物　(2)限制酶和DNA连接酶　启动子　RNA聚合酶　(3)使大肠杆菌处于能吸收周围环境中DNA分子的状态(感受态)　(4)M蛋白　抗体和记忆细胞 解析:(1)RNA通过逆转录形成DNA;PCR技术扩增目的基因的关键是设计M基因对应的引物。(2)构建基因表达载体需要的工具酶为限制酶和DNA连接酶;基因表达载体上必须含有启动子,启动子是RNA聚合酶的识别位点,以启动目的基因的转录过程。(3)将目的基因导入大肠杆菌时,一般要先用钙离子处理大肠杆菌,以使大肠杆菌处于能吸收周围环境中DNA分子的状态,即感受态。(4)M基因的表达产物是M蛋白,M蛋白会刺激机体通过免疫过程产生抗体和记忆细胞,提高机体的免疫能力。‎ ‎3.答案:(1)基因表达载体的构建 10‎ ‎(2)0、2‎ ‎(3)高 ‎(4)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因 ‎(5)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化 ‎(6)DNA连接 ‎(7)鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来 ‎(8)蔗糖为唯一碳源 解析:(1)基因工程的核心是基因表达载体的构建。‎ ‎(2)质粒是环状DNA分子,不含游离的磷酸基团;外源DNA分子的每一条链都含有一个游离的磷酸基团,因此共含有2个游离的磷酸基团。‎ ‎(3)SmaⅠ的酶切位点是CCCGGG,核酸片段中C/G碱基对多,含有的氢键数目多,热稳定性越高。‎ ‎(4)质粒抗生素抗性基因为标记基因,由图可知,标记基因和外源DNA目的基因中均含有SmaⅠ酶切位点,都可以被SmaⅠ酶破坏,故不能使用该酶剪切质粒和含有目的基因的DNA。‎ ‎(5)与只使用EcoRⅠ相比较,使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化。‎ ‎(6)为了使目的基因和质粒之间的磷酸二酯键相连,需要用DNA连接酶相连接。‎ ‎(7)抗生素抗性基因是一种抗性基因,抗性基因是为了鉴别和筛选目的基因是否导入到受体细胞内。‎ ‎(8)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因,将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体,然后在蔗糖为唯一碳源的培养基中培养,以完成目的基因表达的初步检测。‎ 10‎ ‎4.答案:(1)DNA连接　两平末端连接后的重组序列不能再被EcoRV和SmaⅠ识别(重组质粒无这种限制酶的识别序列)　(2)钙离子(Ca2+)　T-DNA　(3)氨苄青霉素抗性基因　筛选出含有HBsAg基因的人参细胞　(4)从HBsAg基因表达蛋白的功能出发;设计HBsAg基因表达蛋白的结构;将HBsAg基因表达蛋白上的某位点氨基酸进行替换;找到并改造HBsAg基因的脱氧核苷酸序列 解析:(1)图中②为重组质粒,其形成时需要限制酶和DNA连接酶的参与;据图分析可知,EcoRV、SmaⅠ切割后得到的是平末端,然后用DNA连接酶连接后,所形成的重组序列不能再被EcoRV和SmaⅠ识别,因此想要从②中重新获得HBsAg基因,所用的限制酶不能是EcoRV或SmaⅠ。‎ ‎(2)将目的基因导入农杆菌等微生物的方法是用钙离子处理细胞;农杆菌的质粒中含有一段可以转移的DNA,即T-DNA,它能将目的基因成功整合到人参细胞的染色体上。‎ ‎(3)⑤过程中是将受体细胞放入含氨苄青霉素的培养基中培养,以筛选出含有HBsAg基因的人参细胞,因此②中应含有的标记基因是氨苄青霉素抗性基因。‎ ‎(4)根据题意分析,按照蛋白质工程设计实验过程:从HBsAg基因表达蛋白的功能出发设计HBsAg基因表达蛋白的结构,将HBsAg基因表达蛋白上的某位点氨基酸进行替换,找到并改造HBsAg基因的脱氧核苷酸序列。‎ ‎5.答案:(1)茎尖　叶肉细胞带病毒(病毒载量大)、细胞的全能性低　(2)具有分生能力(高度液泡化的)薄壁细胞　生长素含量低、细胞分裂素含量高　(3)将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞融合,经植物组织培养培养成植株　(4)外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作　温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2)‎ 解析:(1)培育脱毒马铃薯时,一般选择茎尖作为外植体,而叶肉细胞带病毒(病毒载量大),细胞的全能性低,一般不能作为外植体。‎ ‎(2)植物组织培养过程,外植体经过脱分化形成的愈伤组织是一团具有分生能力(高度液泡化)的薄壁细胞。再分化形成芽和根的过程中,生长素和细胞分裂素的比例是有一定的要求的,与生根培养基相比,一般情况下生芽培养基中生长素含量低、细胞分裂素含量高。‎ 10‎ ‎(3)根据题意分析,两种马铃薯之间存在生殖隔离,但是各有其优点,则可以通过体细胞杂交技术将两者的优点集合到同一后代身上,即将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞融合,经植物组织培养培养成植株。‎ ‎(4)在植物组织培养时,为了减少污染,应该从外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作等方面制定措施;在培养室中培养时,注意优化培养环境,控制温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2)等培养条件。‎ ‎6.答案:(1)T细胞　(2)促性腺激素　获能　(3)显微注射　(4)桑椹胚　滋养层　(5)禁止生殖性克隆人,不反对治疗性克隆(或四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验)‎ 解析:(1)艾滋病病毒侵入的是人的T细胞,CCR5基因在T细胞中能表达。(2)促性腺激素能促进超数排卵,在体外受精前,需要对精子进行获能处理。(3)基因敲除是把Cas9蛋白和特定的引导序列通过显微注射技术导入到还处于单细胞的受精卵里,使CCR5基因失效。(4)早期胚胎发育的过程大致为:受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚,囊胚中的滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘。(5)中国政府对设计试管婴儿的态度是:禁止生殖性克隆人,不反对治疗性克隆。(或四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。)‎ ‎7.答案:(1)循环经济 ‎(2)物质循环再生 ‎(3)物种多样性　生态系统的稳定性 ‎(4)系统整体性 ‎(5)整体性 ‎(6)系统的结构决定功能 ‎(7)生态系统的恢复力稳定性是有一定限度的,导致了生态工程的局限性,使生态工程并不能解决所有的污染、破坏问题 10‎ 解析:(1)生态经济主要是通过实行循环经济的原则,而相关的最重要手段之一就是生态工程。(2)生态经济的手段之一是实现废弃物的资源化,这遵循的原理是物质的循环再生。(3)早期建设“三北”防护林过程中,由于生物种类过于单一,生态系统稳定性低使得松毛虫肆虐,这违反了生态工程所遵循的物种多样性原理,与该基本原理相应的生态学理论基础是生态系统的稳定性。(4)珊瑚礁之所以能够保持如此高的生产力,得益于实现了“1+1>2”的系统性原理。(5)生态工程不仅要考虑生态问题,还应关注经济问题和社会问题,这遵循的是生态工程的“整体性原理”。(6)桑基鱼塘模式,把桑、蚕、鱼、稻等单个生产系统通过优化组合,有机地整合到一起,成为高效生态系统,此与生态工程建设所遵循的“系统的结构决定功能原理”有关。(7)生态系统的恢复力稳定性是有一定限度的,导致了生态工程的局限性,使生态工程并不能解决所有的污染、破坏问题,所以生态工程不能走“先污染、破坏,后治理”的老路。‎ 10‎