《創(chuàng)新大課堂》2021高考生物(人教版)大一輪總復習高考熱點突破-選修3部分

選修三部分考點十五基因工程[高考猜想](1)基因工程是高考命題的重點和熱點，命題點主要涉及以下內容：①基因工程的原理和操作工具；②基因工程的操作流程；③基因工程與胚胎工程、植物組織培育內容的綜合考查。(2)以最新的基因工程的爭辯成果為背景，結合生物工程的其他技術進行綜合考查將是高考的命題趨勢。[猜想體驗]基因工程利用某目的基因(圖甲)和Pl噬菌體載體(圖乙)構建重組DNA。限制性核酸內切酶的酶切位點分別是BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析錯誤的是()A．構建重組DNA時，可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和Pl噬菌體載體B．構建重組DNA時，可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和Pl噬菌體載體C．圖乙中的P1噬菌體載體只用EcoRⅠ切割后，含有2個游離的磷酸基團D．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體，再用DNA連接酶連接，只能產(chǎn)生一種重組DNAD[從圖甲看出，用EcoRⅠ切割目的基因后兩端各有一切口，與圖乙中EcoRⅠ切口對接時，可有兩種可能，即可產(chǎn)生兩種重組DNA。]2．下列有關基因工程和酶的相關敘述，正確的是()A．同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質粒，因此不具備專一性B．運載體的化學本質與載體蛋白相同C．限制酶不能切割煙草花葉病毒的核酸D．DNA連接酶可催化脫氧核苷酸鏈間形成氫鍵C[一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子，因此具有專一性；運載體有質粒、噬菌體和動植物病毒等，成分不單一，載體蛋白本質是蛋白質；煙草花葉病毒的核酸為RNA，限制酶不能切割；DNA連接酶可催化黏性末端黏合后的磷酸二酯鍵形成。]3．下列有關培育轉基因動物的相關敘述，正確的是()A．整個培育過程的設計和施工都是在細胞水平上進行的B．培育轉基因動物所需的目的基因都是從供體細胞中直接分別得到的C．轉基因動物的培育成功，表明科學家可打破物種界限，定向改造生物性狀D．轉基因動物與原動物相比，由于發(fā)生了基因突變而使其基因型發(fā)生了轉變C[轉基因動物培育的轉基因過程是在分子水平進行操作；目的基因獵取可以從cDNA文庫、化學合成法等；轉基因動物的培育成功，表明科學家可打破物種界限，定向改造生物性狀；轉基因技術原理是基因重組。]4．(2022·青島質檢)如圖所示是轉基因綠色熒光鼠的培育過程，據(jù)圖回答相關問題。(1)若需在短時間內獲得較多的GFP基因，通常接受________技術。(2)過程①是轉基因技術的核心步驟，為使GFP基因在小鼠細胞中高效表達，需要把GFP基因片段正確插入表達載體的________之間。(3)③過程在使用合成培育基進行培育時，通常需要加入________等自然成分。(4)②過程通常接受的技術是________；在個體水平上檢測GFP基因是否表達的方法是________。(5)④過程通過________技術實現(xiàn)?？茖W家欲獲得多個相同性狀的綠色熒光小鼠，則應當選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或________，將其移入盛有操作液的培育皿中，然后用分割針進行分割。答案(1)PCR(2)啟動子和終止子(3)血清(或血漿)(4)顯微注射觀看小鼠是否發(fā)出綠色熒光(5)胚胎移植囊胚5．浙江高校農(nóng)學院喻景權教授課題組最新爭辯發(fā)覺，一種植物激素——油菜素內酯能促進農(nóng)藥在植物體內的降解和代謝。用油菜素內酯處理后，很多參與農(nóng)藥降解的基因(如P450基因和紅霉素抗性基因)表達和酶活性都得到提高，在這些基因“指導”下合成的蛋白酶能把農(nóng)藥漸漸轉化為水溶性物質或低毒甚至無毒物質，有的則被直接排出體外。某課題組進一步進行了如下的試驗操作，請回答：(1)獲得油菜素內酯合成酶基因的方法有________、________。步驟①用PCR技術擴增基因時用到的耐高溫的酶通常是指________。(2)圖中導入重組質粒的方法是________，在導入之前應用________處理受體細菌。(3)導入重組質粒2以后，往往還需要進行檢測和篩選，可用________制成探針，檢測是否導入了重組基因，在培育基中加入________可將含有目的基因的細胞篩選出來。(4)請指出喻景權教授課題組這一最新爭辯發(fā)覺的生態(tài)學意義：_______________________________________________________。解析進行基因工程操作時，首先要獵取目的基因，其方法有多種：從cDNA文庫中獵取、從基因組文庫中獵取、人工合成目的基因或PCR合成等。圖中的受體細胞是細菌，故用轉化法導入表達載體，導入后，需檢驗和篩選。該項爭辯的生態(tài)學意義在于分解了殘留農(nóng)藥，疼惜了環(huán)境。答案(1)從cDNA文庫中獵取、從基因組文庫中獵取、人工合成目的基因或PCR合成(任選其中兩項即可)耐熱的DNA聚合酶(2)轉化法氯化鈣溶液(3)紅霉素抗性基因紅霉素(4)加速農(nóng)藥的分解，降低植物體內的農(nóng)藥含量，有利于疼惜環(huán)境和人體健康6．我們日常吃的大米中鐵含量極低，科研人員通過基因工程等技術，培育出了鐵含量比一般大米高60%的轉基因水稻，改良了稻米的養(yǎng)分品質。下圖為培育轉基因水稻過程示意圖，請分析回答。(1)鐵結合蛋白基因來自菜豆，且基因的脫氧核苷酸序列已知，可以用________法獲得此目的基因或用________擴增目的基因。(2)構建重組Ti質粒時，通常要用________分別切割________。將重組Ti質粒轉入農(nóng)桿菌時，可以用________處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質粒易于導入。(3)將含有重組Ti質粒的農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織共同培育時，通過培育基2的篩選培育，可以獲得________；培育基3與培育基2的區(qū)分是________。檢測培育轉基因水稻的目的是否達到，需要檢測轉基因水稻________。(4)為爭辯外源基因的遺傳方式，將T0代植株上收獲的種子種植成T1代株系，檢測各單株的潮霉素抗性。在檢測的多數(shù)T1代株系內，抗潮霉素植株與潮霉素敏感植株的比例為3∶1，此結果說明外源基因的遺傳符合________。有少數(shù)T1代株系的全部植株都表現(xiàn)為對潮霉素敏感，但其體內能檢測到鐵結合蛋白基因，造成這一結果最可能的緣由是______________。解析(1)由于鐵結合蛋白基因的脫氧核苷酸序列已知，因此可以用化學合成或從基因文庫中獵取目的基因法獲得此目的基因或用PCR擴增目的基因。(2)構建重組Ti質粒時，通常要用限制性核酸內切酶分別切割含目的基因的DNA片段和質粒。將重組Ti質粒轉入農(nóng)桿菌時，要用CaCl2處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質粒易于導入。(3)將含有重組Ti質粒的農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織共同培育時，通過培育基2的篩選培育，可以獲得含有重組質粒即有潮霉素抗性的愈傷組織；對于培育基3與培育基2可以通過調整生長素和細胞分裂素的濃度比例實現(xiàn)其不同的作用，通過檢測轉基因水稻種子中鐵含量，可以知道培育轉基因水稻的目的是否達到。(4)在檢測的多數(shù)T1代株系內，抗潮霉素植株與潮霉素敏感植株的比例為3∶1，說明外源基因的遺傳符合基因分別定律。有少數(shù)T1代株系的植株中，潮霉素抗性基因沒有表達，可導致植株表現(xiàn)為對潮霉素敏感，但其體內能檢測到鐵結合蛋白基因。答案(1)化學合成(從基因文庫中獵取目的基因)PCR(2)(同種)限制性核酸內切酶含目的基因的DNA片段和質粒CaCl2(3)含有重組質粒(有潮霉素抗性)的愈傷組織生長素和細胞分裂素的濃度比例(成熟)種子中鐵含量(4)基因分別定律潮霉素抗性基因沒有表達(或“潮霉素抗性基因丟失”)7．下圖是利用現(xiàn)代生物技術改良草莓品系的過程：(1)將野生綠草莓的葉片離體組織培育成四倍試管苗的過程，體現(xiàn)了植物細胞的________性，此過程中秋水仙素的作用機理是____________________________________________________________________________。(2)欲獲得抗蟲草莓可從蛋白酶抑制劑基因、生長素誘導基因中選擇________作為目的基因，要鑒定草莓的抗蟲性，從個體水平上可接受________試驗。(3)Ⅱ過程常規(guī)方法接受雜交育種，還可先用花藥離體培育分別獲得抗蟲草莓和鳳梨草莓的________，再用________________技術獲得同時具鳳梨風味和抗蟲特性的六倍體草莓，該技術常用的酶有________________。(4)掛念農(nóng)夫進展經(jīng)濟時，要留意一些實際問題，如草莓新品系應種植在陽光充分，疏水性好的土壤里，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的________。A．物種多樣性原理 B．整體性原理C．協(xié)調與平衡原理 D．物質循環(huán)再生原理解析(1)將野生綠草莓的葉片離體組織培育成四倍試管苗的過程，體現(xiàn)了植物細胞的全能性，此過程中秋水仙素的作用機理是抑制紡錘體形成從而引起細胞內染色體數(shù)目加倍。(2)欲獲得抗蟲草莓應選擇蛋白酶抑制劑基因作為目的基因，要鑒定草莓的抗蟲性，從個體水平上可接受抗蟲接種試驗。(3)要獲得同時具鳳梨風味和抗蟲特性的六倍體草莓，可先用花藥離體培育分別獲得抗蟲草莓和鳳梨草莓的單倍體，再用植物體細胞雜交技術進行細胞融合，該技術常用纖維素酶和果膠酶破壞細胞壁。(4)草莓新品系應種植在陽光充分，疏水性好的土壤里，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的協(xié)調與平衡原理。答案(1)全能抑制紡錘體形成(從而引起細胞內染色體數(shù)目加倍)(2)蛋白酶抑制劑基因抗蟲接種(3)單倍體植物體細胞雜交纖維素酶和果膠酶(4)C8．(2022·鄭州模擬)我國目前臨床使用的乙肝疫苗大多為基因工程疫苗，其有效成分是一種叫做乙肝表面抗原的蛋白質(S蛋白，對應的基由于S基因)，請回答下列問題。(1)在這項技術中，S基因屬于________。(2)用________處理S基因和運載體，并用________使之結合，這里的DNA片段兩兩結合的產(chǎn)物有________種，除了S基因，構建好的表達載體還應具有________等結構。(3)將表達載體導入到哺乳動物細胞，篩選得到工程細胞。使用合成培育基培育工程細胞時，通常需要加入________等自然成分。工程細胞在生長過程中有__________________現(xiàn)象，需要定期使用________酶處理，以便于分瓶連續(xù)培育，在培育過程中，定期收集培育液，分別純化即可得到所需產(chǎn)品。(4)由于哺乳動物細胞嬌嫩挑剔，培育較難，成本較高，近些年科學家們又制造了“乳腺生物發(fā)生器”，從飼養(yǎng)的轉基因動物分泌的乳汁中提取所需產(chǎn)品。在這種技術中，構建表達載體時需要將S基因與________等調控組件重組在一起，并將表達載體通過________的方式，導入到哺乳動物的________(填細胞名稱)。(5)人的腸道具有獨立的黏膜免疫系統(tǒng)，這使得口服疫苗成為可能，但有效的口服疫苗必需要在到達腸道的過程中躲避胃酸和蛋白酶的降解，否則就會失效。假如要生產(chǎn)口服的乙肝疫苗，抱負的受體是植物細胞，理由是________。可食的轉基因的植物疫苗的優(yōu)點有(至少答出兩點)：________________________________________________________________________。解析(1)S基由于目的基因。(2)用同一種限制酶切割S基因和運載體會使其產(chǎn)生相同的黏性末端，用DNA連接酶連接時會毀滅目的基因－運載體、目的基因—目的基因、運載體—運載體3種兩兩連接產(chǎn)物；基因表達載體應含有目的基因、標記基因、啟動子和終止子等結構。(3)動物細胞培育液中需加入動物血清，動物細胞培育時，會毀滅貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象，需要用胰蛋白酶定期處理。(4)為保證目的基因表達，需將目的基因和啟動子、終止子調控組件重組在一起，常用顯微注射法把基因表達載體注射到動物受精卵中。(5)因植物細胞有細胞壁，可以使疫苗成分避開胃酸和蛋白酶的降解；可食的轉基因植物疫苗具備可以直接口服、使用簡便、便于推廣；運輸便利、貯存簡潔等優(yōu)點。答案(1)目的基因(2)同一種限制酶DNA連接酶3啟動子、終止子、標記基因(3)動物血清貼壁生長和接觸抑制胰蛋白(4)乳腺蛋白基因的啟動子顯微注射受精卵(5)植物細胞有細胞壁，可以使細胞中的疫苗成分避開胃酸和蛋白酶的降解生產(chǎn)簡潔、成本低廉，簡潔大量生產(chǎn)制造；直接口服，使用簡便，便于推廣；運輸便利，貯存簡潔(其他合理答案亦可)考點十六細胞工程和胚胎工程[高考猜想](1)從近幾年的高考命題狀況看，考查點主要分布如下：①動物細胞培育與單克隆抗體的制備。②植物組織培育及其應用。③胚胎工程的操作流程及其應用。(2)細胞工程、胚胎工程與基因工程是現(xiàn)代生物科技的核心，在高考試題中多綜合考查。[猜想體驗]下圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過程，有關敘述不正確的是()A．圖中試驗小鼠注射的甲是能與抗人體胃癌抗體特異性結合的抗原B．利用聚乙二醇、滅活的病毒和電激等方法均可誘導細胞融合獲得乙C．用特定的選擇培育基對乙篩選，融合細胞均能生長，未融合細胞均不能生長D．丙需進行克隆化培育和抗體檢測，經(jīng)多次篩選后可獲得大量能分泌所需抗體的丁C[用特定的選擇培育基對乙篩選，融合具有同種核的細胞和未融合細胞均不能生長，只有融合的雜種細胞能生長。正確選項為C。]2．中國社會科學院生命倫理專家邱仁宗表示，“禁止克隆人并不意味著禁止克隆技術?？茖W技術從來就是雙刃劍，各國都應加強克隆技術的規(guī)范和管理。”下圖所示為人類“治療性克隆”的或許過程，以下說法正確的是()A．“治療性克隆”的過程中涉及到轉基因、核移植、細胞培育、胚胎移植等現(xiàn)代生物技術B．“治療性克隆”的結果說明動物細胞具全能性C．“治療性克隆”的過程中有細胞的分裂和分化D．“治療性克隆”的器官在移植方面的主要優(yōu)點是其遺傳物質與患者完全相同，沒有免疫排斥反應C[治療性克隆主要涉及核移植，細胞培育等，不涉及轉基因技術，沒有新個體的產(chǎn)生不能說明動物細胞具有全能性，治療性克隆器官遺傳物質和患者不完全相同，去核卵細胞也有部分遺傳物質，但是克隆過程毀滅細胞的分裂和分化，答案為C。]下列對“試管嬰兒”和克隆動物培育過程的敘述中，正確的是()①“試管嬰兒”的產(chǎn)生是有性生殖②克隆動物的產(chǎn)生是無性生殖③“試管嬰兒”是掛念生殖的技術④可以用雄性動物的體細胞核進行克隆A．①②③ B．①②④C．③④ D．①②③④D[“試管嬰兒”的產(chǎn)生是有性生殖的過程、是一項掛念生殖的技術；克隆動物的產(chǎn)生是無性生殖的結果，可以用雄性動物的體細胞核進行克隆。]4．“三北防護林”工程建設既要考慮到樹種的生態(tài)適應性，又要考慮到樹種的多樣性。這分別體現(xiàn)了生態(tài)工程的()A．系統(tǒng)學原理和物種多樣性原理B．協(xié)調與平衡原理和物種多樣性原理C．整體性原理和物種多樣性原理D．物種多樣性原理與整體性原理B[“三北防護林”工程建設既要考慮到樹種的生態(tài)適應性，又要考慮到樹種的多樣性，分別體現(xiàn)了生態(tài)工程協(xié)調與平衡原理和物種多樣性原理。]5．下列有關動物胚胎移植的敘述中，正確的是()A．受體母畜必需選擇遺傳性狀優(yōu)良的品種B．試管嬰兒只是受精過程在試管中進行C．超數(shù)排卵技術要使用確定的促排卵劑D．受孕母畜體內的受精卵或胚胎均能成功移植C[動物胚胎移植過程中受體母畜必需選擇健康品種；試管嬰兒是受精過程和早期胚胎發(fā)育在體外中進行的；超數(shù)排卵技術要使用確定的促排卵劑；受孕母畜體內的受精卵或胚胎不愿定均能成功移植。]6．細胞工程和胚胎工程都涉及細胞融合技術，下圖表示細胞融合過程，請據(jù)圖回答：(1)要培育“白菜—甘藍”雜種植株，在誘導融合前，需用__________________去除白菜和甘藍細胞的細胞壁，目的是_______________________。(2)在單克隆抗體制備過程中，甲、乙兩細胞分別是________和________，從融合細胞中選擇所需的雜交瘤細胞需經(jīng)過________次篩選。(3)在胚胎工程中，從良種母牛采集的卵母細胞需要進行體外培育，其目的是________________________________________________________________，從良種公牛采集的精子需________后才能進行受精作用。(4)在顯微鏡下推斷卵子是否完成受精作用的標志是_________________。解析(1)植物細胞融合前要用酶解法去除細胞壁，以獲得有活力的原生質體。(2)單克隆抗體是由雜交瘤細胞產(chǎn)生的，雜交瘤細胞是由經(jīng)過免疫的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合而成的。(3)卵母細胞采集后需經(jīng)體外培育才能成熟，精子獲能后才具有受精力氣。(4)卵子受精完成的標志是在卵黃膜和透亮帶的間隙觀看到兩個極體。答案(1)纖維素酶和果膠酶獲得有活力的原生質體(2)經(jīng)過免疫的B淋巴細胞骨髓瘤細胞兩(3)使卵母細胞成熟(使卵母細胞獲得受精力氣)獲能(4)在卵黃膜和透亮帶的間隙觀看到兩個極體7．(2022·武漢模擬)1981年Evans和Kaufman首次成功分別出小鼠胚胎干細胞(ES細胞)，醫(yī)學界對其的爭辯雖頗有爭議但也如火如荼。2008年1月17日(1)胚胎干細胞是從動物胚胎發(fā)育至囊胚期的________或胎兒的________中分別得到的一類細胞。(2)上述過程中主要應用的動物細胞工程技術有________、________。(3)胚胎干細胞可誘導分化為皮膚干細胞，進而分化成皮膚細胞的根本緣由是_____________________________________________________________。(4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細胞，通過骨髓移植可以達到治療的目的，骨髓移植治療的實質是將________移植到患者體內。(5)在培育胚胎干細胞時，培育基中通常需要加入________等自然成分，培育過程中所需氣體主要有________。(6)胚胎干細胞也可作為基因工程的受體細胞，將目的基因導入胚胎干細胞最常用的方法是________，將獲得的目的基因轉入胚胎干細胞前需構建基因表達載體，其目的是________________________________________________