2022届高考生物二轮专题复习11基因工程与细胞工程

#从减数分裂的过程分析，其主要原因可能是减数分裂过程中异源染色体配对和分离发生紊乱。而本研究小组所得到的鲂鲌F可育的重要原因可能是团头鲂与翘嘴鲌的染色体组组成及所1含基因大体相同。PCR扩增需要设计特异性引物，在Taq酶的作用下获得大量目的基因。（2）联会发生在减数第一次分裂前期，此时细胞名称为初级精母细胞；还发现少量分裂细胞中仅含有24条染色体，减数第一次分裂结束后子细胞染色体数目减半，由题干“这些染色体均以'X'的形态存在”可知，每条染色体上都有两条姐妹染色单体，所以是减数第二次分裂前期或中期的细胞，名称为次级精母细胞。这些观察结果表明鲂鲌F能正常进行减1数第一次分裂（得到正常的次级精母细胞）。（3）减数第一次分裂前期最明显的特征是同源染色体两两配对进行联会，所以推测Dmcl蛋白的作用与同源染色体配对（联会）有关。同源染色体分离发生于减数第一次分裂后期，Rec8蛋白能确保同源染色体分离时姐妹染色单体不分离，据此可推测Rec8蛋白发挥作用的时期主要在减数第一次分裂后期。在减数第二次分裂时，Rec8蛋白会被降解，姐妹染色单体顺利分离，推测Rc8蛋白作用部位是染色体的着丝粒。为研究水稻D基因的功能，研究者将T-DNA插入到D基因中，致使该基因失活，失活后的基因记为do现以野生植株和突变植株作为亲本进行杂交实验，统计母本植株的结实率，结果如下表所示。杂交编号亲本组合结实数授粉的小花数结实率①早DDX£dd16/15810%②早ddX£DD77/15450%③早DDX£DD71/14150%（1）表中数据表明，D基因失活使配子育性降低。为确定配子育性降低是由D基因失活造成的，可将作为目的基因。与载体连接后。导入到（填“野生”或“突变”）植株的幼芽经脱分化形成的愈伤组织中。观察转基因水稻配子育性是否得到恢复。（2）进一步研究表明，配子育性降低是因D基因失活直接导致配子本身受精能力下降，若让杂交①的F给杂交②的F授粉。预期结实率为，所获得的F植株的基因型及112比例为。（3）为验证F植株基因型。研究者根据D基因，T-DNA的序列，设计了3种引物，如图所示随机选取F植株若干，提取各植株的总DNA。分别用引物“I+III”组合及“II+III”组合进2行PCR，检测是否扩增（完整的T-DNA过大，不能完成PCR）。，则相应植株的基因型为Dd；同理可判断其他基因型。【答案】（1）雄D基因突变30%DD：Dd：dd=5：6：1（3）两种引物组合均可完成扩增【解析】（1）②③两组中雄性个体的基因型均为DD，不论雌性个体的基因型是什么，后代结实率均为50%，说明D基因失活与雌配子的育性无关；又已知①中雄性个体的基因型为dd（D基因失活），后代结实率只有10%，说明D基因失活使雄配子育性降低。愈伤组织是外植体脱分化形成的。为确定配子育性降低是由于D基因失活造成的，可将D基因作为目的基因，与载体连接后，导入到突变植株的愈伤组织中，最后观察转基因水稻配子育性是否得到恢复。（2）在（1）中，DD做父本，结实率都为50%，可以得出D的雄配子中可育的占1/2；dd做父本，结实率为10%，可以得出d的雄配子中可育的占1/10，若让杂交①的F（Dd）给杂1交②的F（Dd）授粉，则结实率为（10%+50%）三2=30%，若让杂交①的F（Dd）给杂交②的11F1（Dd）授粉，两者基因型都为Dd,产生的配子都为D：d=1：1.但是雄配子的可育性D是d的5倍，所以可育的雄配子D：d=5：1，可育的雌配子D：d=1：1，贝9杂交结果如下:

ITDNA:ili人饶呂ri―卄5’--CCGTGT"-■-■-AlGCCr■-3f亍一•£G<1為十C…一JI17|iB门惟因T-DNAI、II、III引物的结合位点如上图所示，根据题中信息，“完整的T-DNA过大，不能完成PCR”，且d基因的产生是T-DNA插入了D基因内部，所以如果以D基因为模板，II、III引物组合可以扩增出一种片段，以突变后的D基因(d基因)为模板，I、III引物组合可以扩增出另外一种片段。如果某植株的基因型是Dd,则从其体内提取出来的作为扩增的模板就有两种，两种引物组合都能够进行扩增。双酚A(BPA)是一种含碳有机物，是重要的工业原料，在环境中不易降解，科研人员对土壤中细菌等微生物降解BPA进行了相关研究。BPA由多种途径进入环境，沿着在生态系统中传递，并逐级积累，产生现象。为探究BPA对土壤中的细菌数量及种类的影响，科学家进行了以下实验。首先测定不同浓度BPA对土壤细菌生长情况的影响，结果如图1所示，实验结果表明不同浓度BPA处理gl对照不同浓度BPA处理gl对照502001000图2(注：电泳条带宽度与细菌相对数量的多少有直接关系)16SrDNA基因存在于所有细菌中，该基因包含多个恒定区和可变区，恒定区序列在所有细菌间无显著差异，可变区序列具有种的特异性。为探究BPA对细菌群落多样的影响，利用16SrDNA基因的(选填“恒定区”或“可变区”)序列设计引物，PCR扩增16SrDNA片段，电泳结果如图2。如图A、B、C条带是各处理所共有的，说明各处理土壤中具有相同的细菌种类。不同浓度BPA处理出现了特有条带，如d、e、f、g和h条带，说明。且共有条带中如C宽度不同，可推测不同浓度BPA导致，该细菌群落在发生。经过筛选，科研人员得到3株具有降解BPA能力的菌株，下列叙述正确的是。分离BPA降解菌的培养基需要以BPA为唯一碳源依据菌落的形状、大小、颜色等可进行菌种的初步鉴定C•比较3株菌株降解BPA能力后，剩余菌液可直接倒掉D.常温下用斜面培养基可长期保存筛选得到的目的菌种【答案】(1)食物链生物富集BPA抑制细菌生长，并且随浓度升高抑制作用越强恒定区BPA处理形成了新种类的细菌细菌的优势种群发生改变(不同细菌的相对数量发生改变)演替AB【解析】(1)双酚A在环境中不易降解，因此会沿着食物链在生态系统中传递，并逐级积累，产生生物富集现象。①由图1可知，与对照组相比，不同浓度的BPA下，细菌相对数量减少，说明不同浓度的BPA均可抑制细菌数量的增加，而且随浓度升高抑制作用越强。根据题意可知，恒定区序列在所有细菌间无显著差异，可变区序列具有种的特异性。为探究BPA对细菌群落多样的影响，由于细菌群落包含多种细菌，因此应利用16SrDNA基因的恒定区序列设计引物，PCR扩增16SrDNA片段。A、B、C条带是各处理所共有的，说明各处理土壤中具有相同的细菌种类。而不同浓度BPA处理出现了特有条带，如d、e、f、g和h条带，说明BPA处理形成了新种类的细菌。若共有条带中如C宽度不同，可推测不同浓度BPA导致不同细菌的相对数量发生改变，由于有新的菌体出现，因此该细菌群落也在发生演替。A.双酚A(BPA)是一种含碳有机物，可为能分解双酚A的微生物提供碳源，因此分离BPA降解菌的培养基需要以BPA为唯一碳源，A正确；B.不同菌体形成的菌落的形状、大小、颜色等不同，因此依据菌落的形状、大小、颜色等可进行菌种的初步鉴定，B正确；剩余菌液不可直接倒掉，需要经过高压蒸汽灭菌处理，防止污染环境，C错误；D.常温下可用斜面培养基临时保存菌种，不可长期保存，D错误。故选AB。A、B是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，A含有效成分X,B含有效成分Y。某研究小组拟培育同时含有X和Y的新型药用植物。回答下列问题：为了培育该新型药用植物，可取A和B的叶片，先用酶去除细胞壁，获得具有活力的，再用化学诱导剂诱导二者融合，形成的融合细胞经过脱分化培养形成愈伤组织，然后经过再分化形成完整的杂种植株C。这种培育技术称为上述杂种植株C属于多倍体，含有个染色体组。假设A与B能通过有性杂交产生后代植株D，且产生的后代植株D是不育的，而上述杂种植株C是可育的，造成这种差异的原因是。请简要写出解决后代植株D不育的方法：。经植物组织培养得到的等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子，人工种子中除了充入各种营养物质外，还应该充入(填两种)等植物激素。【答案】(1)纤维素酶和果胶酶原生质体植物体细胞杂交技术四在减数分裂过程中，植株C染色体联会正常，而植株D染色体联会异常用秋水仙素处理有性杂交后形成的子一代植株或植株D的幼苗，使其染色体数目加倍，即可获得含有四个染色体组的可育的植株胚状体、不定芽、顶芽或腋芽生长素和细胞分裂素【解析】(1)为了培育该新型药用植物，可取A和B的叶片，先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，再用化学诱导剂诱导二者融合，形成的融合细胞经过脱分化培养形成愈伤组织，然后经过再分化形成完整的杂种植株。这种培育技术称为植物体细胞杂交技术。上述杂种植株是A和B细胞融合形成的，属于多倍体，含有四个染色体组。假设A与B能通过有性杂交产生后代，且产生的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常。解决这一问题的方法是：用秋水仙素处理有性杂交后形成的子一代植株的幼苗，使其染色体数目加倍，即可获得含有四个染色体组的可育的植株。经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽或腋芽等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子，人工种子中除了充入各种营养物质外，还应该充入生长素和细胞分裂素等植物激素。新型冠状病毒是一种RNA病毒，其表面的刺突蛋白(简称S蛋白)是主要的病毒抗原。单克隆抗体既可作为诊断试剂，又可阻断病毒的黏附和入侵，故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。制备抗S蛋白单克隆抗体的流程如下图。回答下列问题。（1）步骤①必须给小鼠注射新型冠状病毒的S蛋白，目的是,取小鼠的脾脏剪碎后用处理一段时间，再加入培养液可制成单细胞悬液。（2）步骤②中常用的诱导因素（答2点），融合完成后，体系中出现多种TOC\o"1-5"\h\z类型细胞的原因是。（3）步骤③是使用具有筛选作用的培养基进行细胞培养，培养的结果；需进行步骤④的原因是，步骤④含多次筛选，筛选依据的基本原理是。（4）细胞A和细胞B的特点是。【答案】（1）诱导小鼠产生能够分泌抗S蛋白抗体的B淋巴细胞胰蛋白酶/胶原蛋白酶（2）聚乙二醇（PEG）、灭活病毒、电激细胞融合是随机的，且融合率达不到100%（3）只有杂交瘤细胞能够生存小鼠生活中还会受到其他抗原的刺激，提取的B淋巴细胞有很多种抗原与抗体的结合具有特异性（4）无限增殖且能产生专一抗体【解析】（1）①必须给小鼠注射新型冠状病毒的S蛋白，目的是诱导小鼠产生能够分泌抗S蛋白抗体的B淋巴细胞；酶具有专一性，由于细胞间的成分主要是蛋白质，故可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，再加入培养液可制成单细胞悬液。（2）②为诱导细胞融合，常用