高考生物冲刺大二轮精讲习题：第20讲现代生物科技专题(选修Ⅲ)Word含解析

专题跟踪训练(二十)一、单选题1．(2018·北京市东城区二模)下列关于生物技术应用的叙述，正确的是()A．可利用动物体细胞核移植技术制备单克隆抗体B．可利用植物组织培养技术突破物种间的生殖隔离C．可利用DNA重组技术定向改造生物的遗传性状D．可利用PCR技术对蛋白质分子进行体外扩增[解析]动物细胞工程包括动物细胞培养、动物细胞融合等，可利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体，A错误；植物细胞工程包括植物组织培养和植物体细胞杂交技术，可利用植物体细胞杂交技术突破物种间的生殖隔离，B错误；基因工程的原理是基因重组，属于定向的生物变异，可利用DNA重组技术定向改造生物的遗传性状，C正确；可利用PCR技术对DNA分子进行体外扩增，原理是双链DNA分子的复制，D错误。[答案]C2．(2018·安徽省芜湖市模拟)CRISPR/Cas9基因编辑技术可对基因进行定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(见下图)。下列相关叙述错误的是()A．Cas9蛋白能断裂目标DNA分子中的磷酸二酯键B．单链向导RNA双链区中嘌呤数等于嘧啶数C．该过程可以对基因进行定向改造D．单链向导RNA可识别、切割DNA上的目标位点[解析]Cas9蛋白为核酸内切酶，能断裂目标DNA分子中的磷酸二酯键，A正确。单链向导RNA双链区中遵循碱基互补配对原则，嘌呤数等于嘧啶数，B正确。该过程的原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割，因此能对基因进行定向改造，C正确。单链向导RNA可识别目标位点，而DNA由核酸内切酶Cas9负责切割，D错误。[答案]D3．(2018·江苏省大联考)下列关于生物工程技术的叙述正确的是()A．DNA连接酶催化目的基因和载体的黏性末端的碱基之间形成氢键B．用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞壁后便于脱分化形成愈伤组织C．灭活的病毒能诱导植物原生质体融合形成杂种细胞D．胚胎移植时不需要使用免疫抑制剂来防止子宫对外来胚胎的的[解析]据图分析可知，②表示人工诱导原生质体融合的过程，A错误；植物体细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁，B错误；由于番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，因此植物体细胞杂交得到的“番茄－马铃薯”属于异源多倍体中的异源六倍体，C错误；人工种子是用胚状体包裹上人工种皮制成的，其中图中f阶段为胚状体阶段，D正确。[答案]D8．(2018·江苏省冲刺预测卷)动物细胞培养是动物细胞工程的基础，如图所示，a、b、c表示现代工程技术，①、②、③表示其结果，下列说法正确的是()A．若a是核移植技术，①反应了动物细胞也具有全能性B．若c是胚胎分割技术，③中个体的基因型和表现型一定相同C．①②③中作为受体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物D．若b是体外受精技术，则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能[解析]若a是体细胞核移植技术，则①反应了动物体细胞的细胞核具有全能性，A错误；胚胎分割技术所得个体的基因型完全相同，但表现型不一定完全相同，因为表现型还受环境的影响，B错误；①②③中作为供体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物，而受体只要健康和具有良好的繁殖能力即可，不需要是珍稀或存量少的雌性动物，C错误；若b是体外受精技术，则②为试管动物，这为良种家畜快速大量繁殖提供了可能，D正确。[答案]D9．(2018·江苏省冲刺预测卷)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[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。[答案]A10．(2018·江苏省冲刺预测卷)下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述，错误的是()A．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题B．转基因植物合成的蛋白质，可能成为某些人群新的过敏原C．克隆人可冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念D．运用重组基因技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器[解析]如转基因植物的外源基因来源于自然界，存在安全性问题，A错误。转基因植物合成的蛋白质，可能成为某些人群新的过敏原，B正确。克隆人可冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念，C正确。运用重组基因技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器，D正确。[答案]A11．(2018·江苏省镇江市模拟)下列关于生物工程的叙述，正确的是()A．种植转基因植物不会因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性B．中国政府对于克隆人的态度是不反对治疗性克隆，禁止生殖性克隆C．三北防护林松毛虫肆虐主要是由于违背了协调与平衡的原理D．沼气池实现了物质和能量的多级利用，提高了能量传递效率[解析]种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性，A错误；中国政府对于克隆人的态度是不反对治疗性克隆，禁止生殖性克隆，不接受生殖性克隆人的实验，B正确；三北防护林松毛虫肆虐主要是由于违背了物种多样性的原理，C错误；沼气池利用了物质循环再生的原理，实现了物质和能量的多级利用，没有提高生态系统营养级间的能量传递效率，D错误。[答案]B12．(2018·福建省三明市测试)《四千年的农民》一书中记载了中国农民几千年来的耕作方法：积极种植能够固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，施用到农田中。这种做法的优点是()①改善了土壤结构②培育了土壤微生物③实现了土壤养分的循环利用④改变了土壤酸碱性A．①② B．①②③C．①②③④ D．②③[解析]“无废弃物农业”能改善土壤结构，①正确；种植能够固氮的豆科作物，收集一切可能的有机物质等措施能培育土壤微生物，②正确；“无废弃物农业”实现了土壤养分如氮、磷、钾的循环利用，③正确；“无废弃物农业”不会改变土壤酸碱性，④错误。[答案]B二、非选择题13．(2018·预测押题卷)已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原。现利用该病毒通过基因工程和单克隆抗体制备技术来生产预防和诊断该疾病的疫苗和抗体。请回答下列问题：(1)由该RNA病毒获得A基因过程中发生的碱基互补配对为________________________。获得A基因后，可以利用________技术进行扩增，该技术要用到一种特殊的________________酶。(2)制备A蛋白过程的核心是构建A基因表达载体，启动子和终止子也需要重新构建，以能被受体细胞的________所识别，便于其催化转录过程。(3)将提取的A蛋白重复注射到小鼠皮下细胞，目的是获得更多的__________________，从而使获得________细胞的几率大大增加，再通过扩大培养提取单克隆抗体。(4)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用提取的________来制备疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以用________与分离出的病毒进行特异性检测。[解析]解答本题需熟记并理解生产单克隆抗体的过程、基因工程的基本操作程序、基因工程的应用等相关知识并形成清晰的知识网络。在此基础上，结合问题情境，从题意中提取有效信息进行相关问题的解答。(1)该RNA病毒的遗传物质是RNA。由该RNA病毒获得A基因过程中，首先通过逆转录获得相应的DNA单链，此过程发生的碱基互补配对为A—T、U—A、G—C、C—G；之后，以获得的DNA单链为模板，合成A基因(双链的DNA)，此过程发生的碱基配对方式为A—T、T—A、G—C、C—G。综上分析，由该RNA病毒获得A基因过程中发生的碱基互补配对为A—T、U—A、G—C、C—G、T—A。获得A基因后，可以利用PCR技术进行扩增，该技术要用到热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。(2)RNA聚合酶能识别和结合启动子，催化转录过程。(3)将提取的A蛋白(该病毒表面的主要抗原)重复注射到小鼠皮下细胞，目的是获得更多的浆细胞，从而使其与骨髓瘤细胞融合而获得杂交瘤细胞的几率大大增加，再通过扩大培养提取单克隆抗体。(4)由题意“该病毒表面的A蛋白为主要抗原”可知：对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用提取的A蛋白来制备疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以采用抗原—抗体杂交技术，即用抗A蛋白的单克隆抗体与分离出的病毒进行特异性检测。[答案](1)A—T，U—A，G—C，C—G，T—APCR热稳定(耐高温)的DNA聚合(Taq)(2)RNA聚合酶(3)浆细胞(效应B细胞、经过免疫的B淋巴细胞)杂交瘤细胞(4)A蛋白(抗A蛋白的)单克隆抗体14．(2018·广东省茂名市五大联盟学校联考)科研人员利用基因工程、细胞工程、胚胎工程等培育出了乳汁中含有人凝血因子Ⅸ医用蛋白的二倍体转基因绵羊，简易流程如图所示。请回答下列问题：(1)图中①过程为基因工程的核心步骤，该步骤用到的工具有________________________。该步骤得到的“A”中应具有一些特殊的DNA片段，其中________用于②过程。(2)进行图中③过程前，卵母细胞要进行去核处理的原因是__________________________________。(3)为了获得绵羊胎儿的单个成纤维细胞，________(填“能”或“不能”)使用胃蛋白酶处理绵羊组织块，理由是_________________。(4)图中④过程所用培养液的成分比较复杂，除一些无机盐和有机盐，还需添加____________________________(答出三种即可)。(5)在进行图中⑤过程前________(填“需要”或“不需要”)进行性别鉴定，理由是____________________________________。[解析]根据图中能分泌人凝血因子Ⅸ医用蛋白的二倍体转基因绵羊的培育流程分析，①为目的基因(人凝血因子Ⅸ基因)构建的基因表达载体，②为鉴定筛选含目的基因的成纤维细胞，③为含目的基因的细胞(核)与去核卵细胞形成重组细胞，④表示利用早期胚胎培养技术培养重组胚胎，⑤是通过胚胎移植技术完成对早期胚胎的移植。据此分析各小题。(1)图中①过程为基因表达载体的构建，涉及对载体的切割和目的基因与载体的连接，所以该步骤用到的工具有限制酶、DNA连接酶、载体。该步骤得到的“A”即构建的基因表达载体，为了便于鉴定并筛选受体细胞(成纤维细胞)是否含有目的基因，需要在构建的重组载体中含有标记基因。(2)为了保证③过程得到的重组细胞中含有的核遗传物质全部来自二倍体转基因绵羊，所以对移植用的卵母细胞要进行去核处理。(3)为了获得绵羊胎儿的单个成纤维细胞，应该用胰蛋白酶或胶原蛋白酶对绵羊组织块进行处理，而不能使用胃蛋白酶处理，因为胃蛋白酶的最适pH为2.0左右，在接近中性的环境中胃蛋白酶基本没有活性；如果将处理环境的pH变为2.0，则获得的成纤维细胞的生理活性又会受到严重影响。(4)图中④过程是早期胚胎的培养过程，除一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸和动物血清等。(5)根据子代个体的性别由重组细胞核内性染色体决定，由于该重组细胞的细胞核来自于雌性绵羊的体细胞，所以细胞内含有XX性染色体组成，最终发育的转基因绵羊一定是雌性，所以在进行图中⑤胚胎移植前不需要进行性别鉴定。[答案](1)限制酶、DNA连接酶、载体标记基因(2)保证二倍体转基因绵羊的核遗传物质全部来自含有目的基因的成纤维细胞(3)不能胃蛋白酶的最适pH为2.0左右，在接近中性的环境中胃蛋白酶基本没有活性(4)维生素、激素、氨基酸、核苷酸、动物血清(5)不需要胎儿成纤维细胞来自雌绵羊，最终获得的转基因绵羊均为雌性15．(2018·定州模拟)江苏某县地处水乡，畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业。在生产总量不断扩张的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现了资源的最大化利用。请分析该县农业生态系统结构(部分)示意图，回答问题：(1)该农业生态系统的能量流动从桑等生产者______________开始，图中属于消费者的生物有____________。(2)与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境，主要原因是________________被及时利用。(3)该农业生态系统能提高经济效益的原因是实现了物质和能量的多级利用，提高了_______________，减少了___