2021年高考生物全国真题分类汇编专题16 现代生物科技

2021年高考生物全国真题分类汇编专题16 现代生物科技
教材版本：生物学
试卷分类：生物高考
试卷大小：1.0 MB
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发布时间：2024-05-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 单选题
下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是（　　） A . 步骤①的操作不需要在无菌环境中进行 B . 步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离 C . 步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理 D . 步骤④培养过程中不会发生细胞转化

2. 实验探究题

回答下列（1）、（2）小题：

（1）某环保公司从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备了固定化菌株。
Ⅰ.从淤泥中分离细菌时常用划线分离法或法，两种方法均能在固体培养基上形成。对分离的菌株进行诱变、和鉴定，从而获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株。该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖。

Ⅱ.固定化菌株的制备流程如下；①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除；③检验固定化菌株的。菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，可以采用的2种方法是。

Ⅲ.对外，只提供固定化菌株有利于保护该公司的知识产权，推测其原因是。
（2）三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻，以及生态环境的破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。
Ⅰ.为保护三叶青的多样性和保证药材的品质，科技工作者依据生态工程原理，利用技术，实现了三叶青的林下种植。

Ⅱ.依据基因工程原理，利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片产生酚类化合物，诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达形成和限制性核酸内切酶等，进而从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段（T-DNA）。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上，T-DNA上rol系列基因表达，产生相应的植物激素，促使叶片细胞持续不断地分裂形成，再分化形成毛状根。

Ⅲ.剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次培养，培养基中添加抗生素的主要目的是。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的和温度，调节培养基成分中的，获得大量毛状根，用于提取药用成分。

3. 综合题

[生物选修3:现代生物科技专题]

用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中要使用多种工具酶,其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示，

回答下列问题

（1）常用的 DNA连接酶有E.coli DNA连接和T₄DNA连接酶，上图中酶切割后的 DNA片段可以用E .coli DNA连接酶连接，上图中酶切割后的DNA片段可以用T₄ DNA连接酶连接。
（2） DNA 连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是。
（3） DNA重组技术中所用的质粒体具有一些特征，如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中；质粒 DNA分子上有，便于外源DNA的插入；质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因)，利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是。
（4）表达载体含有启动子，启动子是指。

4. 实验探究题

用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素³²P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA-P_α~P_β~P_γ ， )等材料制备了DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。

回答下列问题：

（1）该研究人员在制备³²p标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是³²p，原因是。
（2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是。
（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA。
（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是。

5. 综合题

[生物——选修3：现代生物科技专题]

PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：

（1）若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是（用数字序号表示）。
（2）操作③中使用的酶是，PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、三步，其中复性的结果是。
（3）为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与特异性结合。
（4） PCR（多聚酶链式反应）技术是指。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。

6. 综合题

[选修3：现代生物科技专题]

非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶催化体系，获得目标产物的新技术，其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应的非细胞合成路线（图），可直接用淀粉生产肌醇（重要的医药食品原料），以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题，并可以提高产率。

回答下列问题：

（1）研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外，获得酶基因的方法还有。（答出两种即可）
（2）高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白，方法有。（答出两种即可）
（3）研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白，需要采用的方法有。
（4）依图所示流程，在一定的温度、pH等条件下，将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。若这些酶最适反应条件不同，可能导致的结果是。在分子水平上，可以通过改变，从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化。

7. 综合题

[选修3：现代生物科技专题]

采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉（Cd）在土壤中过量积累。利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内，进行后续处理（例如，收集植物组织器官异地妥善储存），可降低土壤中Cd的含量。为提高植物对cd污染土壤的修复能力，研究者将酵母液泡Cd转运蛋白（YCF₁）基因导入受试植物，并检测了相关指标。回答下列问题：

（1）为获取YCF₁基因，将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接，导入受体菌的群体中储存，这个群体称为。
（2）将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需要的两种酶是。构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因，其作用是。
（3）进行前期研究时，将含有YCF₁基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，采用最多的方法是。研究者进一步获得了转YCF₁基因的不育杨树株系，采用不育株系作为实验材料的目的是。
（4）将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后测定植株干重（图1）及不同器官中Cd含量（图2）。据图1可知，与野生型比，转基因植株对Cd具有更强的（填“耐性”或“富集能力”）；据图2可知，对转基因植株的进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。
（5）已知YCF₁特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析，转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境的原因是。相较于草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于（写出两点即可）。

8. 综合题

[选修3：现代生物科技专题]

M 基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M 基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M 基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题：

（1）在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是，这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的断开。
（2）在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是。
（3）与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为（答出两点即可），功能上具有。
（4）鉴定转基因动物：以免疫小鼠的淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M 基因是否失活的实验思路。

9. 单选题

将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（） 

A . 肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制 B . “合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性 C . “合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化 D . 细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因

10. 单选题

采用CRISPR/Cas9 基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因定点插入到受精卵的Y染色体上，获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配，通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是（）

A . 基因编辑处理的受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液 B . 基因编辑处理的受精卵经体外培养至2细胞期，须将其植入同期发情小鼠的子官，才可获得表达 EGFP的小鼠 C . 分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠 D . 通过观察早期胚胎的荧光，能表达 EGFP 的即为雄性小鼠胚胎

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