2017年生物高考真题汇编专题九 选修三现代生物技术（原卷+解析卷）

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专题九 选修三现代生物技术
命题特点：基因工程的工具、程序、应用以及蛋白质工程；植物和动物细胞工程的原理、方法和应用以及具体操作（包括植物组织培养、动物细胞培养、动物细胞核移植技术、动物细胞融合、单克隆抗体的制备）；胚胎工程（包括体内受精、体外受精、胚胎移植、胚胎分割）以及生态工程21cnjy.com
变化趋势:具体操作过程的细节、灵活应用
真题再现
1.【2017·北京卷】为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。21世纪教育网21-cn-jy.com
下列操作与实验目的不符的是
A．用限制性核酸内切酶EcoRI和连接酶构建重组质粒
B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞
C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞
D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上
2.【2017·全国I卷】[生物——选修3：现代生物科技专题][（15分）
真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的序列的机制。已知在人体中基因（有内含子）可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白）。回答下列问题：【来源：21·世纪·教育·网】
（1）某同学从人的基因组文库中获得了基因，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白，其原因是　　　　　。www-2-1-cnjy-com
（2）若用家蚕作为表达基因的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用
　　　　　作为载体，其原因是　　　　　。
（3）若要高效地获得蛋白，可选用大肠肝菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有　　　　　（答出两点即可）等优点。2-1-c-n-j-y
（4）若要检测基因是否翻译出蛋白，可用的检测物质是　　　　　（选填“蛋白的基因”或“蛋白的抗体”）。【来源：21cnj*y.co*m】
（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是　　　　　。【版权所有：21教育】
3.【2017·江苏卷】8分）金属硫蛋白（MT）是一类广泛存在的金属结合蛋白，某研究小组计划通过多聚酶链式反应（PCR）扩增获得目的基因，构建转基因工程菌，用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如下，请回答下列问题：21*cnjy*com
（1）从高表达MT 蛋白的生物组织中提取mRNA，通过______________获得______________用于PCR扩增。21教育名师原创作品
（2）设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物（引物1和引物2），为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的______________位点。设计引物时需要避免引物之间形成______________，而造成引物自连。21*cnjy*com
（3）图中步骤1代表______________，步骤2代表退火，步骤3代表延伸，这三个步骤组成一轮循环。
（4）PCR扩增时，退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破_________的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但____________的引物需要设定更高的退火温度。
（5）如果PCR反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有___________（填序号：①升高退火温度 ②降低退火温度 ③重新设计引物）。21教育名师原创作品
4【2017·天津卷】（20分）玉米自交系（遗传稳定的育种材料）B具有高产、抗病等优良性质，但难以直接培育成转基因植株，为使其获得抗除草剂性状，需依次进行步骤I、II试验。【来源：21cnj*y.co*m】
Ⅰ．获得抗除草剂转基因玉米自交系A，技术路线如下图。
（1）为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则是______（单选）。
①Ti质粒内，每种限制酶只有一个切割位点
②G基因编码蛋白质的序列中，每种限制酶只有一个切割位点
③酶切后，G基因形成的两个黏性末端序列不相同
④酶切后，Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
（2）下表是4种玉米自交系幼胚组织培养不同阶段的结果。据表可知，细胞脱分化时使用的激素是_______________，自交系_______________的幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。21·世纪*教育网
（3）农杆菌转化愈伤组织时，T-DNA携带插入其内的片段转移到受体细胞。筛选转化的愈伤组织，需使用含_____________________的选择培养基。21·世纪*教育网
（4）转化过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达，其产物能催化无色物质K呈现蓝色。用K分别处理以下愈伤组织，出现蓝色的是_______________（多选）。【出处：21教育名师】
A．无农杆菌附着的未转化愈伤组织
B．无农杆菌附着的转化愈伤组织
C．农杆菌附着的未转化愈伤组织
D．农杆菌附着的转化愈伤组织
（5）组织培养获得的转基因植株（核DNA中仅插入一个G基因）进行自交，在子代含G基因的植株中，纯合子占_____________。继续筛选，最终选育出抗除草剂纯合自交系A。【版权所有：21教育】
II．通过回交使自交系B获得抗除草剂性状
（6）抗除草剂自交系A（GG）与自交系B杂交产生F1，然后进行多轮回交（下图）。自交系B作为亲本多次回交的目的是使后代______________。21教育名师原创作品
（7）假设子代生活力一致，请计算上图育种过程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例，并在图1中画出对应的折线图。若回交后每代不进行鉴定筛选，直接回交，请在图2中画出相应的折线图。
（8）下表是鉴定含G基因植株的4种方法。请预测同一后代群体中，4种方法检出的含G基因植株的比例，从小到大依次是________。2-1-c-n-j-y
方法 检测对象 检测目标 检出的含G基因植株的比例
PCR扩增 基因组DNA G基因 x1分子杂交 总mRNA G基因转录产物 x2抗原-抗体杂交 总蛋白质 G基因编码的蛋白质 x3喷洒除草剂 幼苗 抗除草剂幼苗 x4
对Hn继续筛选，最终选育出高产、抗病、抗除草剂等优良性状的玉米自交系
5【2017·全国III卷】[生物——选修3：现代生物科技专题]（15分）
编码蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示。
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图1 图2
回答下列问题：
⑴ 现要通过基因工程的方法获 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA），则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是 。21教育网
⑵ 某同学在用PCR技术获 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为 ，加入了 作为合成DNA的原料。【出处：21教育名师】
⑶ 现通过基因工程方法获得甲、乙、丙三种蛋 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学作了如下实验：将一定量的的含T淋巴细胞的培养液平均分四组，其中三组分别加入等量蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。
①如图2可知：当细胞浓度达到a时添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增值，可采用的方法是 。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的浓度，的作用是 。
②仅根据图1、图2可知，上述甲、乙、丙三种蛋 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )白中，若缺少 （填“A”“B”“C”“D”或“E”）片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。
针对练习
1．胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射入人体后，会堆积在皮下，要经过较长时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计的速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：21·cn·jy·com
(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是__ 。21cnjy.com
(2)图中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是____ 。21世纪教育网21-cn-jy.com
(3)新的胰岛素基因与载体(质粒)结合过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。已知限制性核酸内切酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—。请画出质粒被限制性核酸内切酶I切割后所形成的黏性末端：　 　。DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求？__ __(填“是”或“否”)。2-1-c-n-j-y
(4)若将含有新的胰岛素基因的表达载体导入植物细胞中，最常用的方法是__ _。
(5)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有____、____和发酵工程。21*cnjy*com
：21cnj*y.co*m】
2．(2015·海南卷，31)在体内，人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链，此肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原，进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切割去除中间片段C后，产生A、B两条肽链，再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。目前，利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答下列问题：
(1)人体内合成前胰岛素原的细胞是____，合成胰高血糖素的细胞是____。
(2)可根据胰岛素原的氨基酸序列，设计并合成编码胰岛素原的____序列，用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体，再经过细菌转化、筛选及鉴定，即可建立能稳定合成____的基因工程菌。【出处：21教育名师】
(3)用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时，培养液无抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，则用该工程菌进行工业发酵时，应从____中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便可转变为胰岛素。2·1·c·n·j·y
3．(2016·常州质检)如图是从酵母菌中获取棉株需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题。21·世纪*教育网
(1)图中cDNA文库____(填“大于”、“等于”或者“小于”)基因组文库。
(2)①过程提取的DNA需要____的切割，B是____过程。
(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用____扩增的方法，其原理是____。【版权所有：21教育】
(4)农杆菌中的Ti质粒上的T–DNA具有____的特点。目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是____，可以用____技术进行检测。
(5)如果要想使该酶活性更高或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，这要利用基因工程的延伸——蛋白质工程。首先要设计预期的____，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的____。21教育名师原创作品
4．许多大肠杆菌的质粒上含有lacZ基因，其编码的产物β–半乳糖苷酶在X–gal和IPTG存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，否则菌落呈现白色。基因工程中常利用该原理从导入质粒的受体细胞中筛选出真正导入重组质粒的细胞，过程如下图所示。请据图回答：
(1)基因工程中，构建基因表达载体的目的是____。
(2)限制酶EcoR Ⅰ的识别序列和切割位点是–G↓AATTC–，Sma Ⅰ的识别序列和切割位点是–CCC↓GGG–。图中目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接相应的末端，连接的末端序列是____，连接过程中需要的基本工具是____。
(3)转化过程中，大肠杆菌应先用____处理，使其处于能吸收周围DNA的状态。
(4)菌落颜色为白色的是____，原因是____21*cnjy*com
(5)菌落③中的目的基因是否表达，可采用的检测办法是____。
5．(2013·福建卷，33)克隆猪成功率较低，与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl 2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。2·1·c·n·j·y
请回答：
(1)图中重组细胞的细胞核来自____细胞，早期胚胎移入受体了宫后继续发育，经桑椹胚、囊胚和____胚最终发育为克隆猪。21·cn·jy·com21*cnjy*com
(2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl 2 cDNA的分子数，进而计算总mRNA中 Bcl 2 mRNA的分子数，从而反映出 Bcl 2基因转录水平。【出处：21教育名师】
①图中X表示____过程。
②从基因组数据库中查询 Bcl 2 mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成____用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模板是____。www.21-cn-jy.com
世纪·教育·网】
6．(2016·长沙质检)如图所示为单克隆抗体的制备过程，回答以下问题：
(1)图中①指的是____。
(2)实际操作时，要得到所需的杂交瘤细胞，②过程至少要经历____次筛选，一是因为同种细胞会出现自融现象，二是因为每一个B淋巴细胞能分泌____种抗体，所以筛选出来的杂交瘤细胞还要进行____检验。21教育网21世纪教育网版权所有
(3)图中③指的是____，如采用该种方式培养，需使受体小鼠不产生____。
(4)单克隆抗体与普通抗体相比较，具有____且可大量制备等优点。
(5)单克隆抗体的主要用途有____(至少举出两例)。
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