2021年高考生物真題匯編專題17：現(xiàn)代生物科技專題-

專題十七現(xiàn)代生物科技專題考點1基因工程（2021重慶卷，6，6分）6.下列有關人胰島素基因表達載體的敘述，正確的是A.表達載體中的胰島素基因可通過人肝細胞mRNA反轉錄獲得B.表達載體的復制和胰島素基因的表達均啟動于復制原（起）點C.借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細胞篩選出來D.啟動子和終止密碼子均在胰島素基因的轉錄中起作用【答案】C【解析】由于胰島素基因只在胰島B細胞中表達，因此在肝細胞中無胰島素基因的轉錄產(chǎn)物mRNA，A項錯誤；胰島素基因的轉錄啟動于啟動子，而不是復制原點，B項錯誤；抗生素抗性基因可作為標記基因在含有抗生素的培育基中將受體細胞篩選出來，C項正確；終止密碼子位于信使RNA，不位于DNA上，啟動子和終止子均在胰島素基因轉錄中起作用；（2021新課標卷Ⅱ，40，15分）40.【生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題】(15分)已知生物體內有一種蛋白質(P)，該蛋白質是一種轉運蛋白，由305個氨基酸組成。假如將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，轉變后的蛋白質(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}：⑴從上述資料可知，若要轉變蛋白質的功能，可以考慮對蛋白質的進行改造。⑵以P基因序列為基礎，獲得P1基因的途徑有修飾基因或合成基因。所獲得的基因表達時是遵循中心法則的，中心法則的全部內容包括的復制；以及遺傳信息在不同分子之間的流淌，即：。⑶蛋白質工程也被稱為其次代基因工程，其基本途徑是從預期蛋白質功能動身，通過和，進而確定相對應的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達、純化獲得蛋白質，之后還需要對蛋白質的生物進行鑒定?！敬鸢浮浚?）氨基酸序列（或結構）（1分，其他答案合理也給分）（2）PP1（每空2分，共4分）DNA和RNA（或遺傳物質）（2分）DNA→RNA、RNA→DNARNA→蛋白質（或轉錄、逆轉錄、翻譯）（3分）（3）設計蛋白質的結構推想氨基酸序列（每空2分，共4分）功能（1分）【解析】本題考查蛋白質工程相關學問，難度較小。對蛋白質的氨基酸序列（或結構）進行改造，可達到轉變蛋白質的功能的目的。（2）以P基因序列為基礎，獲得P1基因，可以對P基因進行修飾改造，也可以用人工方法合成P1基因；中心法則的全部內容包括DNA的復制、DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質（或轉錄、逆轉錄、翻譯）。（3）蛋白質工程的基本途徑是從預期蛋白質功能動身，通過設計蛋白質結構和推想氨基酸序列，推想相應的核苷酸序列，并獵取基因。經(jīng)表達的蛋白質，要對其進行生物功能鑒定。（2021新課標卷Ⅰ，40，15分）40.[生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題]HIV屬于逆轉錄病毒，是艾滋病的病原體?；卮鹣铝袉栴}：（1）用基因工程方法制備HIV的某蛋白（目的蛋白）時，可先提取HIV中的，以其作為模板，在的作用下合成。獵取該目的蛋白的基因，構建重組表達載體，隨后導入受體細胞。（2）從受體細胞中分別純化出目的蛋白，該蛋白作為抗原注入機體后，刺激機體產(chǎn)生的可與此蛋白結合的相應分泌蛋白是。該分泌蛋白可用于檢測受試者血清中的HIV，檢測的原理是。（3）已知某種菌導致的肺炎在健康人群中罕見，但是在艾滋病患者中卻多發(fā)。引起這種現(xiàn)象的根本緣由是HIV主要感染和破壞了患者的部分細胞，降低了患者免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能。（4）人的免疫系統(tǒng)有癌細胞的功能，艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易發(fā)生惡性腫瘤。【答案】（1）RNA逆轉錄酶cDNA（或DNA）

（2）抗體抗原抗體特異性結合

（3）T（或T淋巴）

（4）監(jiān)控和清除

【解析】（1）HIV屬于逆轉錄病毒，它的遺傳物質是RNA，在逆轉錄酶的作用下可以逆轉錄為cDNA，用于構建基因表達載體，從而制備HIV的某蛋白。（2）HIV的某蛋白作為抗原進入機體后，能刺激人體產(chǎn)生針對該抗原的一種特殊的分泌蛋白——抗體；可用該抗體進行抗原—抗體進行雜交來檢測血清中是否含有HIV。（3）HIV病毒營寄生生活，寄生在T淋巴細胞內，T細胞參與體液免疫和細胞免疫，因此少了T細胞，特異性免疫幾乎全部丟失，降低了機體的免疫功能。（4）人體的免疫系統(tǒng)具有防衛(wèi)、監(jiān)控和清除的功能，可準時清除體內產(chǎn)生的癌細胞，艾滋病患者的整個免疫功能缺陷，機體會發(fā)生一系列頑固性機會感染和腫瘤的發(fā)生。（2021安徽卷，31Ⅱ，9分）Ⅱ（9分）科研人員接受轉基因體細胞克隆技術獲得轉基因綿羊，以便通過乳腺生物反應器生產(chǎn)人凝血因子IX醫(yī)用蛋白，其技術路線如圖。由過程①獲得的A為_____________________。在核移植之前，必需先去掉受體卵母細胞的核，目的是_______________________。受體應選用___________期卵母細胞。進行胚胎移植時，代孕母羊對移入子宮的重組胚胎基本上不發(fā)生______________，這為重組胚胎在代孕母羊體內的存活供應了可能。（4）接受胎兒成纖維細胞進行轉基因體細胞克隆，理論上可獲得無限個轉基因綿羊，這是由于__________________________________________________。31Ⅱ、[答案]（1）含目的基因的表達載體。（2）保證核遺傳物質來自含目的基因的成纖維細胞MⅡ（3）免疫排斥反應（4）整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培育[解析]（1）依據(jù)題意可知，要將人凝血因子IX基因導入綿羊胎兒成纖維細胞，必需構建基因表達載體，所以由過程①獲得的A為基因表達載體。（2）為保證核遺傳物質來自含目的基因的成纖維細胞，在核移植之前，必需先去掉受體卵母細胞的核。受體應選用減數(shù)其次次分裂中（MⅡ中）期卵母細胞。（3）進行胚胎移植時，代孕母羊對移入子宮的重組胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應，這為重組胚胎在代孕母羊體內的存活供應了可能。（4）接受胎兒成纖維細胞進行轉基因體細胞克隆，理論上可獲得無限個轉基因綿羊，這是由于整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培育?？键c2細胞工程(2021福建卷，33，10分)33.【生物-現(xiàn)代生物科技專題】（10分）GDNF是一種神經(jīng)養(yǎng)分因子。對損傷的神經(jīng)細胞具有養(yǎng)分和疼惜作用。爭辯人員構建了含GDNF基因的表達載體（如圖1所示），并導入到大鼠神經(jīng)干細胞中，用于干細胞基因治療的爭辯。請回答：（1）在分別和培育大鼠神經(jīng)干細胞的過程中，使用胰蛋白酶的目的是。（2）構建含GDNF基因的表達載體時，需選擇圖1中的限制酶進行酶切。（3）經(jīng)酶切后的載體和GDNF基因進行連接，連接產(chǎn)物經(jīng)篩選得到的載體主要有三種：單個載體自連、GDNF基因與載體正向連接、GDNF基因與載體反向連接（如圖1所示）。為鑒定這3種連接方式，選擇HpaI酶和BamHI酶對篩選的載體進行雙酶切，并對酶切后的DNA片段進行電泳分析，結果如圖2所示。圖中第泳道顯示所鑒定的載體是正向連接的。（4）將正向連接的表達載體導入神經(jīng)干細胞后，為了檢測GDNF基因是否成功表達，可用相應的與提取的蛋白質雜交。當培育的神經(jīng)干細胞達到確定的密度時，需進行培育以得到更多數(shù)量的細胞，用于神經(jīng)干細胞移植治療試驗。[答案]（1）使細胞分散開（2）XhoⅠ（3）②（4）抗體傳代[命題立意]本題考查動物細胞培育和基因工程的相關學問，考查同學推理力氣，運用所學學問分析問題和解決問題的力氣。難度適中。[解析]（1）動物細胞培育時，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶作用，使細胞分散開。質粒上有XhoⅠ識別位點，而且在啟動子之后，所以選用XhoⅠ限制酶進行酶切。泳道①僅有一種條帶，屬于載體自連；泳道②有兩種條帶，且長度分別與質粒和GDNF基因長度相同，為正向連接；泳道③有兩種條帶，長度與BamHⅠ酶切后結果相同，為反向連接。檢測基因是否表達接受抗原抗體雜交法。培育動物細胞接受動物細胞培育法，當細胞密度達到確定程度，需要進行分瓶，進行傳代培育。考點3胚胎工程和生態(tài)工程（2021重慶卷，8，20分）8.（20分）某課題組為解決本地奶牛產(chǎn)奶量低的問題，引進了具高產(chǎn)奶基因但對本地適應性差的純種公牛。（1）擬進行如下雜交：♂A（具高產(chǎn)奶基因的純種）×♀B（具適宜本地生長基因的純種）→C選擇B作為母本，緣由之一是胚胎能在母體內正常。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長，但產(chǎn)奶量并不提高，說明高產(chǎn)奶是性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛，依據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是，后代中毀滅這種母牛的概率是（假設兩對基因分別位于不同對常染色體上）。（2）用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個體。精子要具有受精力氣，需對其進行處理；卵子的成熟在過程中完成。在過程4的培育基中含有葡萄糖，其作用是。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過程5前應鑒定胚胎的。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程的基因重組有關。（3）為了提高已有胚胎的利用率，可實行技術?！敬鸢浮浚?）生長發(fā)育或胚胎發(fā)育隱性♂A×♀C1/8（2）獲能或增加活力③供能性別、高產(chǎn)奶和適宜生長的基因②（3）胚胎分割【解析】（1）由于胚胎能在母體內進行正常的胚胎發(fā)育，所以可選擇適宜當?shù)厣L的純種牛做母本。用純種高產(chǎn)奶牛與適宜當?shù)厣L的純種牛雜交，獲得了C牛，表現(xiàn)為適宜當?shù)厣L，但產(chǎn)奶量并沒提高，這說明不適宜當?shù)厣L是隱性性狀，適宜當?shù)厣L是顯性性狀，高產(chǎn)奶是隱性性狀，低產(chǎn)奶是顯性性狀。由于把握奶牛的產(chǎn)奶量的基因和對本地的適應性的基因分別位于不同的染色體上，說明他們在遺傳時遵循基因的自由組合定律，若把握奶牛的產(chǎn)奶量的等位基由于A和a，對本地的適應性的的等位基由于B和b，可推知雄牛A的基因型為aabb，雌牛B為AABB，C為AaBb，可見要獲得產(chǎn)奶量高且適宜當?shù)厣L的母牛（aaB），最佳的試驗組合為♂A×♀C，此時后代毀滅所需牛（aaBb）的概率為1/4×1/2=1/8。（2）精子需獲能后