2021版高考生物一轮复习单元评估检测十一现代生物科技专题解析版

2021版高考生物一轮复习单元评估检测十一现代生物科技专题解析版

单元评估检测(十一)　现代生物科技专题 ‎(时间:60分钟　分值:100分)‎ 测控导航表 知识点 题号 ‎1.基因工程和蛋白质工程 ‎1,2,3,4,11,12‎ ‎2.细胞工程 ‎5,6‎ ‎3.胚胎工程 ‎7,8‎ ‎4.生态工程 ‎9,10,14‎ ‎5.综合考查 ‎13‎ 一、选择题(每小题5分,共50分)‎ ‎1.如图是表达新基因用的质粒的示意图,若要将目的基因插入到质粒上的A处,则切割基因时可用的是(　C　)‎ A.Hind Ⅲ B.EcoR Ⅰ C.EcoB D.Pst Ⅰ 解析:A处有BamH Ⅰ、EcoB、Cla Ⅰ限制酶的切点,使用A～D中的四种限制酶,只有用EcoB切割时,才能让目的基因插入到A处且使原有基因不再表达。‎ ‎2.如图表示某种质粒和人的胰岛素基因,其中a表示标记基因,b表示胰岛素基因,E1表示某限制酶的酶切位点,现用该种限制酶分别切割质粒和胰岛素基因,后用DNA连接酶连接切割后的质粒和胰岛素基因。下列选项中不可能出现的是(　C　)‎ 解析:根据题意和图示分析可知:因质粒和胰岛素基因都有两个限制性核酸内切酶E1‎ 9‎ 的酶切位点,所以可以将a和b都切下来,A是质粒与标记基因重新连接,B是质粒与胰岛素基因连接,D是切除标记基因后自我连接,只有C是不可能出现的。‎ ‎3.某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内,来表达产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因:A是抗链霉素基因,B是抗氨苄青霉素基因,且目的基因要插入到基因B中,而大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是(　D　)‎ A.导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒 B.RNA聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶 C.可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D.在含氨苄青霉素培养基中不能生长,但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌 解析:导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒,也可能为普通质粒;构建基因表达载体过程中需要限制酶和DNA连接酶,但不需要RNA聚合酶;由于目的基因要插入到基因B中,即抗氨苄青霉素基因破坏,即工程菌不能抗氨苄青霉素,因此不能用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒;据分析可知,在含氨苄青霉素培养基中不能生长,但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌。‎ ‎4.下列关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是(　B　)‎ A.蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质,所以二者没有区别 B.基因工程是蛋白质工程的关键技术 C.通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质 D.蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的 解析:蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计。其中,基因工程是关键技术,是蛋白质工程的基础,因为对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的,所以蛋白质工程是在基因水平上改造,改造后的蛋白质不再是天然的蛋 白质。‎ ‎5.植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是(　B　)‎ ‎①细胞的全能性　②离体植物器官、组织或细胞　③根、芽　④生长素和细胞分裂素　⑤生长素和乙烯　⑥愈伤组织　⑦再分化　⑧脱分化　⑨植物体 A.①、②⑦⑥⑧③⑨、④ B.①、②⑧⑥⑦③⑨、④‎ C.①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤ D.①、②⑨⑧⑥⑦③、⑤‎ 9‎ 解析:植物组织培养依据的原理是细胞的全能性;培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞脱分化得到愈伤组织,愈伤组织再分化得到根、芽,由根、芽分化成植物体;所用激素是生长素和细胞分 裂素。‎ ‎6.如图所示为哺乳动物生殖的过程,其中b为卵细胞,c为体细胞。下列叙述中不正确的是(　B　)‎ A.形成动物①②的过程分别属于有性生殖和无性生殖 B.产生动物②的过程中可发生基因突变、基因重组等 C.动物②的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性 D.a、b、c细胞的形成过程,仅c细胞为有丝分裂 解析:动物①通过受精作用形成,属于有性生殖,动物②通过细胞核移植技术形成,利用的原理是动物细胞的细胞核具有全能性,形成动物②的过程属于无性生殖;a、b细胞分别由精原细胞和卵原细胞通过减数分裂形成,c细胞是体细胞,通过有丝分裂形成;产生动物②的过程为无性生殖,不发生基因重组。‎ ‎7.软骨发育不全为常染色体显性遗传病,基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者,希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是(　D　)‎ A.首先经超数排卵处理后进行体外受精 B.从囊胚中分离细胞,培养后检测基因型 C.根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎 D.将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫 解析:体外受精时首先要利用相关激素处理雌性个体促进其排出更多的卵子,从而有利于提高体外受精的成功率;由于该对夫妇均为软骨发育不全患者,因此他们的孩子可能患病,也可能正常,因此应从囊胚中分离细胞,培养后检测其基因型,然后根据检测结果选择基因型为hh的胚胎进行胚胎移植;进行胚胎移植的最佳时期为囊胚期或桑葚胚期甚至更早,而不能选用原肠胚期的胚胎进行移植(原肠胚细胞已发生细胞分化)。‎ ‎8.下列关于胚胎干细胞特点的叙述错误的是(　A　)‎ A.当受精卵发育到囊胚时,所有细胞都是胚胎干细胞 9‎ B.胚胎干细胞是一种未分化的细胞,具有全能性,在一定条件下可以分化为各种细胞、组织和器官 C.培养胚胎干细胞关键是需要一种培养体系,既要促进干细胞的生长,又要抑制干细胞的分化 D.胚胎干细胞可以用于探究组织原位再生修复的作用机制 解析:囊胚的内细胞团细胞在一定条件下能够分化为各种组织,并能够最终发育成一个完整的生物体,因而内细胞团细胞属于胚胎干细胞,而滋养层细胞只能分化为胎盘和胎膜,不属于胚胎干细胞。‎ ‎9.下列有关生态工程的原理和事例中,错误的是(　D　)‎ 选项 有关事例 相关的生态工程原理 A 无废弃物农业 遵循物质循环再生原理 B 在人工林中增加植被的层次 遵循物种多样性原理 C 无锡太湖水体富营养化引起大面积水华 违反协调与平衡原理 D 前面造林,后面砍林 违反系统学和工程学 原理 解析:在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益,而前面造林,后面砍林违反了这种整体性原理。‎ ‎10.下图表示一种“甘薯+奶牛+沼气+花木+龙虾+食用菌”的生态农业模式,下列有关描述正确的是(　B　)‎ A.图中可以组成的食物链是甘薯藤→奶牛→牛粪 B.该生态系统的设计遵循了物质循环再生原理、物种多样性原理等生态学原理 C.图中只有生产者、消费者和分解者3种成分 D.青贮的目的是通过微生物有氧呼吸,分解甘薯藤中的有机物,有利于奶牛的消化吸收 解析:食物链是由生产者和消费者组成的,即甘薯藤→‎ 9‎ 奶牛;生态学原理很多,该生态系统的特点是物质循环利用,即主要利用了物质循环再生原理和物种多样性原理;图中具有生态系统的四种成分:甘薯、花木等属于生产者,沼气池中的微生物、食用菌、底泥中的腐生微生物等都属于分解者,奶牛属于消费者,沼渣属于非生物的物质和能量;甘薯藤青贮就是通过微生物的发酵(无氧呼吸),将甘薯藤中不容易被奶牛消化吸收的有机物分解为较易吸收的有机物,提高物质和能量的利用率。‎ 二、非选择题(共50分)‎ ‎11.(13分)回答下列与基因工程研究历程有关的问题:‎ ‎(1)20世纪中叶,一系列基础理论研究取得了重大突破,如艾弗里等人通过细菌的转化实验不仅证明了　　　　　　　　　　　　　,还证明了　 。 ‎ ‎(2)接下来,技术发明使基因工程的实施成为可能。‎ ‎①如　　　　　　　　　　　酶的发现为DNA的切割、连接创造了条件;　　　　　　　为目的基因的体外大量扩增提供了可能。 ‎ ‎②细菌中的质粒分松散型质粒和严谨型质粒。当宿主菌蛋白质合成停止时,严谨型质粒DNA复制随之停止,松散型质粒DNA复制仍可进行。通常选用松散型质粒作为基因工程载体,原因是　　　　　。 ‎ ‎(3)从哪种基因文库中获取的基因含有启动子?　　　　　　　　(填“基因组文库”“cDNA文库”或“基因组文库和cDNA文库”)。 ‎ ‎(4)植物基因工程主要用于提高农作物的抗逆能力,如抗虫、抗病、抗干旱等;请写出一种常用的抗虫基因名称:　　　　　　。 ‎ ‎(5)培育转基因抗逆新品种时最好要将目的基因插入到植物细胞染色体的DNA上,理由是:　　　　　　　　　 　　　。 ‎ 解析:(1)艾弗里通过肺炎双球菌的体外转化实验证明了DNA是遗传物质,还证明了DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体,并表达特定的性状。‎ ‎(2)①DNA的切割、连接需要限制酶和DNA连接酶的作用;PCR技术为目的基因的体外大量扩增提供了可能。‎ ‎②当宿主菌蛋白质合成停止时,严谨型质粒DNA复制随之停止,松散型质粒DNA复制仍可进行,因此选用松散型质粒作为基因工程载体,有利于目的基因在受体菌内的复制。‎ ‎(3)cDNA文库是通过提取细胞内的mRNA,经过逆转录过程获得,mRNA不含有启动子对应的碱基序列,因此从cDNA文库中获取的基因不含有启动子,基因组文库具有该生物的全部基因,具有启动子。‎ ‎(4)用于杀虫的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。‎ 9‎ ‎(5)培育转基因抗逆新品种时最好要将目的基因插入到植物细胞染色体的DNA上,这样目的基因可以随着染色体DNA复制而复制,可以使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。‎ 答案:(除标注外,每空2分)‎ ‎(1)生物的遗传物质是DNA　DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体　‎ ‎(2)①限制酶、DNA连接　PCR技术(耐高温的Taq酶的发现)(1分)　②目的基因容易复制(目的基因的复制不容易受干扰)　‎ ‎(3)基因组文库(1分)　‎ ‎(4)Bt毒蛋白基因,蛋白酶抑制剂基因,淀粉酶抑制剂基因,植物凝集素基因(1分)　‎ ‎(5)使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达 ‎12.(10分)用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示。回答下列问题:‎ ‎(1)①过程所需的酶是　　　　　　　。从cDNA文库中获取的目的基因　　　 　(填“有”或“无”)启动子。实现②过程常用　　　　　技术,该技术的前提是要有　　　　　　　　　　　　,以便合成引物。 ‎ ‎(2)过程③将重组表达载体导入大肠杆菌时,首先用Ca2+处理大肠杆菌,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。然后将　　　　　　　溶于缓冲液中与该大肠杆菌混合,在一定温度下完成转化。 ‎ ‎(3)过程④可利用　　　　　　　技术鉴定CarE基因是否已导入大肠杆菌。 ‎ 解析:(1)①过程以某种生物发育的某个时期的mRNA为模板,反转录产生多种互补DNA片段,因此需要反转录酶。PCR技术(过程②)可在体外大量扩增目的基因,但前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便合成引物。‎ ‎(2)过程③将重组表达载体导入大肠杆菌时,首先用Ca2+处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细胞称为感受态细胞。然后将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。‎ ‎(3)鉴定CarE基因是否已导入大肠杆菌,常采用DNA分子杂交技术。‎ 答案:(除标注外,每空1分)‎ 9‎ ‎(1)反转录酶　无　PCR　一段已知目的基因的核苷酸序列(2分)　(2)使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(2分)　重组表达质粒(2分)‎ ‎(3)DNA分子杂交 ‎13.(13分)2018年9月24日“生物谷”发文“在人类癌症患者中,癌细胞与免疫细胞融合在一起”称,在一项新的研究中,来自美国俄勒冈健康与科学大学的研究人员在癌症小鼠模型中和在实体瘤患者的外周血中,发现了癌细胞和免疫细胞融合在一起形成杂合体(杂合癌细胞)。与未发生融合的癌细胞相比,这些杂合癌细胞在体外具有更大的迁移和侵袭能力,并且当被注射到小鼠中时,与未融合的癌细胞相比,它们更容易发生转移。下图为细胞融合的过程示意图,请分析回答下列问题:‎ ‎(1)若A细胞为小鼠黑色素瘤细胞,B细胞为小鼠吞噬细胞(免疫细胞的一种),C为在小鼠体内形成的杂合癌细胞。研究发现C细胞比B细胞具有更大的迁移和侵袭能力,据此判断,C细胞表面糖蛋白可能比B细胞表面糖蛋白　　　　　　,导致C细胞更易扩散和转移。A、B细胞在小鼠体内融合和体外融合的过程均体现了细胞膜具有 ‎　　　　　　　　　　的结构特点。只是在体外融合过程中需诱导融合,常用的诱导因素有　　　　　　　　　　　　　(至少写出两项)等。 ‎ ‎(2)若图是制备单克隆抗体的过程,从A、B细胞到C细胞的过程中,所形成的融合细胞C有　　　　种,用特定的选择性培养基筛选后得到的D细胞应该是　　　　　　　 　　,D细胞还需进行　　　　　　　　　　　　　　　　　　,就可获得能够分泌所需抗体的细胞。医疗上,把单克隆抗体与化学药物或细胞毒素相结合制成“　　　　　　”,借助抗体的定向作用将药物带到病变细胞并将其杀死。 ‎ 解析:(1)A细胞为小鼠黑色素瘤细胞,B细胞为小鼠吞噬细胞,二者融合成的C细胞为小鼠体内的杂合癌细胞。根据C细胞比B细胞具有更大的迁移和侵袭能力,可知C细胞具有癌细胞容易扩散和转移的特点,因此C细胞表面糖蛋白比B细胞表面糖蛋白更少。A、B细胞无论在小鼠体内融合还是在体外融合的过程均体现了细胞膜具有一定的流动性的特点。常用聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等方法诱导动物细胞在体外融合。‎ 9‎ ‎(2)若该图是制备单克隆抗体的过程,从A、B细胞到C细胞的过程中,所形成的融合细胞C有AA型、BB型、AB型3种。单克隆抗体制备过程需要的是AB型的融合细胞,即杂交瘤细胞,因此用特定的选择性培养基筛选后得到的D细胞应该是融合的杂交瘤细胞,还需对D杂交瘤细胞进行克隆化培养和专一抗体检测。医疗上,利用抗体的定向作用,把单克隆抗体与化学药物或细胞毒素相结合制成“生物导弹”,将药物带到病变细胞并将其杀死。‎ 答案:(除标注外,每空2分)‎ ‎(1)更少　一定的流动性　聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激　(2)3(1分)　融合的杂交瘤细胞　克隆化培养和(专一)抗体检测　生物导弹 ‎14.(14分)随着“绿水青山就是金山银山”的提出,生态经济的重要性日益增显。综合所学知识,回答下列有关问题:‎ ‎(1)“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就之一,这一成就遵循的基本原理是　　　　　　　　　原理。生态经济改变了人类能征服自然的错误观念,其所遵循的主要原则是　　　　　,使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。与传统的工程相比,生态工程的特点是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)“三北防护林”被誉为“世界生态工程之最”,该工程依据的基本原理主要是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　(答出3个)。 ‎ ‎(3)湿地生态恢复工程是采用工程和　　　　　相结合的方法,使受到干扰的湿地恢复,在湿地的周围还应建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰,使湿地依靠　　　　　机制恢复其生态功能。 ‎ 解析:(1)“无废弃物农业”实现了土壤中主要元素N、P、K等的循环利用,因此该成就遵循的基本原理是物质循环再生原理。生态经济所遵循的主要原则是循环经济。实现循环经济最重要的手段之一是生态工程。生态工程建设的目的就是要充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比,生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。‎ ‎(2)在西北、华北、东北风沙危害、水土流失严重的地区,建设大型防护林工程,即“三北防护林”,该工程依据的基本原理主要是物种多样性原理、整体性原理、协调与平衡原理等。‎ ‎(3)湿地生态恢复工程就是采用工程和生物措施相结合的方法,如退耕还湿地、建立自然保护区,废水处理、土地处理工程,以及植物物种的引进种植。在湿地的周围还应建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰,因此恢复其生态功能主要依靠自然演替。‎ 答案:(除标注外,每空2分)‎ ‎(1)物质循环再生　循环经济　少消耗、多效益、可持续(3分)‎ ‎(2)物种多样性原理、整体性原理、协调与平衡原理(3分)‎ 9‎ ‎(3)生物措施　自然演替 9‎