1、12018 届现代生物科技专题真题汇编1、 （2013 全国课标卷）阅读如下材料：材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。材料乙：T 4 溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码 T4 溶菌酶的基因进行改造，使其表达的 T4 溶菌酶的第 3 位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第 97 为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了 T4 溶菌酶的耐热性。材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。回答下列
2、问题：（1）材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用 法。构建基因表达载体常用的工具酶有 和 。在培育转基因植物是，常用农杆菌转化发，农杆菌的作用是 。（2）材料乙属于 工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对 进行改造，或制造制造一种 的技术。在该实例中，引起 T4 溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的 序列发生了改变。（4）材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到 种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为 体，兔乙称为 体。2、 （2013 全国课标卷） 甲
3、、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分 A，乙含有效成分 B。某研究小组拟培育同时含有 A 和 B 的新型药用植物。回答下列问题：（1）为了培养该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_ _酶和_ _酶去除细胞壁，获得具有活力的_ _，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_ _组织，然后经过_ _形成完整的杂种植株。这种培养技术称为_ _。（2）上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_ 。假设甲和乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_ _ 。（3）这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的_ _ 等材料用
4、人工薄膜包装后可得到人工种子。3、 （2013天津卷）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。2据图回答下列问题：（1）过程所需的酶是 。（2）过程后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的 存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。（3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是 。原生质体经过 再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。（4）若分析再生植株的染色体变异类型，应
5、剪取再生植株和 植株的根尖，通过 、 、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。（5）采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA 进行PCR 扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株14 进行PCR 扩增的结果。据图判断，再生植株14 中一定是杂种植株的有 。（6）对杂种植株进行 接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。4、 （2013 山东卷）科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS） ，继而利用 iPS 细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：3（1）从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为
6、 ，培养的细胞在贴壁成长至充链满培养皿底时停止分裂，这种现象称为 （2）图中 2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为 ，也可从灰鼠体内取出卵子，通过 后进行早期胚胎培养获得。（3）图中重组囊胚通过 技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用 方法保存。（4）小鼠胚胎干细胞（ES）可由囊胚的 分离培养获得，iPS 与ES 细胞同样具有发育全能性，有望在对人类 iPS 细胞进行定向 后用于疾病的细胞治疗。5、 （2013福建卷）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
7、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。请回答：（1）图中重组细胞的细胞核来自 细胞，早期胚胎移入受体子宫后继续发育，经桑椹胚、囊胚和 胚最终发育为克隆猪。（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 基因的转录水平。图中X 表示 过程。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 扩增过程第一轮循环的模板是 。46、 （2013 海南卷）单纯疱疹病毒 I 型(HSV-I) 可引起水泡性口唇炎。利用杂交瘤技术制
8、备出抗 HSV-1 的单克隆抗体可快速检测 HSV-1。回答下列问题：(1)在制备抗 HSV-I 的单克隆抗体的过程中，先给小鼠注射一种纯化的 HSV-1蛋白，一段时间后，若小鼠血清中抗_ _的抗体检测呈阳性，说明小鼠体内产生了_ _反应，再从小鼠的_ _中获取 B淋巴细胞。将该 B 淋巴细胞与小鼠的_ _细胞融合，再经过筛选、检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞，该细胞具有的特点是_ _ _ 。(2)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体，可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的_ _中使其增殖，再从_ _中提取、纯化获得。(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种 HSV-I 蛋白，其原因是该抗体具有_
9、 _ 和_ _等特性。7、 （2014 新课标卷）某研究者用抗原（A）分别免疫 3 只同种小鼠（X 、Y和 Z） ，每只小鼠免疫 5 次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数） ，结果如下图所示。若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的 B 淋巴细胞（染色体数目 40 条） ，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞（染色体数目 60 条）按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗 A 抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题：（1）制备融合所需的 B 淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000 以上，则小鼠最少需
10、要经过 次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的 X、Y、Z 这 3 只免疫小鼠中，最适合用于制备 B 淋巴细胞的是 小鼠，理由是 。（2）细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有 ，体系中出现多种类型细胞的原因是 。（3）杂交瘤细胞中有 个细胞核，染色体数目最多是 条。（4）未融合的 B 淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是 。58、 （2014 海南卷）下面是将某细菌的基因 A 导入大肠杆菌内，制备 “工程菌”的示意图。请据图回答：（1）获得 A 有两条途径：一是以 A 的 mRNA 为模板，在 酶的催化下，合成互补的单链 DNA，然后在 作用下合成双链
11、 DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的 氨基酸序列，推测出相应的 mRNA 序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其 DNA 的 序列，再通过化学方法合成所需基因。（2）利用 PCR 技术扩增 DNA 时，需要在反应体系中添加的有机物质有 、 、4 种脱氧核苷酸三磷酸和耐热性的 DNA 聚合酶，扩增过程可以在PCR 扩增仪中完成。（3）由 A 和载体 B 拼接形成的 C 通常称为 。（4）在基因工程中，常用 Ca2处理 D，其目的是 。9、 （2014 山东卷）人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转 htPA 基因母羊的羊乳中获得。流程如下：（1）htPA 基因与
12、载体用_切割后，通过 DNA 连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞 DNA，可采用_技术。（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其_。采集的精子需要经过_，才具备受精能力。（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是_。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行_。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的_。（4）若在转 ht-PA 基因母羊的羊乳中检测到_ ，说明目的基因成功表达。10、 （2014 新课标卷）植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低
13、的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。6回答下列问题：（1）理论上，基因组文库含有生物的 基因；而 cDNA 文库中含有生物的 基因。（2）若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中 出所需的耐旱基因。（3）将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物 的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的 ，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的 是否得到提高。（4）假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为 31 时，则可推测该耐旱基因整合到了 （填“同源染色体的一条上”或
14、 “同源染色体的两条上 ”） 。11、 （2014 天津卷）嗜热土壤芽胞杆菌产生的 -葡萄糖苷酶（ BglB）是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：.利用大肠杆菌表达 BglB 酶（1）PCR 扩增 bglB 基因时，选用 基因组 DNA 作模板。（2）右图为质粒限制酶酶切图谱。bglB 基因不含图中限制酶识别序列。为使 PCR 扩增的 bglB 基因重组进该质粒，扩增的 bglB 基因两端需分别引入 和 不同限制酶的识别序列。（3）大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为 。.温度对 BglB 酶活性的影响（4）据图
15、1、2 可知，80保温 30 分钟后，BglB 酶会 ；为高效利用 BglB 酶降解纤维素，反应温度最好控制在 （单选） 。A.50 B.60 C.70 D.80.利用分子育种技术提高 BglB 酶的热稳定性在 PCR 扩增 bglB 基因的过程中，加入诱变剂可提高 bglB 基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的 BglB 酶的基因。7（5）与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比，上述育种技术获得热稳定性高的 BglB 酶基因的效率更高，其原因是在 PCR 过程中 （多选） 。A.仅针对 bglB 基因进行诱变 B.bglB 基因产生了定向突变C.bglB 基因可快速累积突变 D
16、.bglB 基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变12、（2015 新课标卷）已知生物体内有一种蛋白质(P) ，该蛋白质是一种转运蛋白，由 305 个氨基酸组成。如果将 P 分子中 158 位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P 1)不但保留 P 的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的 进行改造。以 P 基因序列为基础，获得 P1 基因的途径有修饰 基因或合成 基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括 的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即： 。蛋白质工程也被称为第二代基
17、因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过 和 ，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物 进行鉴定。13、（2015 新课标卷）HIV 属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：（1）用基因工程方法制备 HIV 的某蛋白（目的蛋白）时，可先提取 HIV 中的 ，以其作为模板，在 的作用下合成 。获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。（2）从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是 。该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的 HIV，检测的原理是 。（3）
18、已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是 HIV 主要感染和破坏了患者的部分 细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。（4）人的免疫系统有 癌细胞的功能，艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。14、（2015 安徽卷）科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子 IX 医用蛋白，其技术路线如图。（1）由过程获得的 A 为_ 。（2）在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是_。受体应选用_期卵母细胞。8（3）进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生_，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活
19、提供了可能。（4）采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为_。15、(2015 福建卷)GDNF 是一种神经营养因子。对损伤 的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含 GDNF 基因的表达载体（如图 1 所示），并导入到大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。请回答：（1）在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中，使用胰蛋白酶的目的是 。（2）构建含 GDNF 基因的表达载体时，需选择图 1 中的 限制酶进行酶切。（3）经酶切后的载体和 GDNF 基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有三种：单个载体自连、GDNF 基因与载体正向连接、GDNF 基
20、因与载体反向连接（如图 1 所示）。为鉴定这 3 种连接方式，选择 HpaI 酶和 BamHI 酶对筛选的载体进行双酶切，并对酶切后的 DNA 片段进行电泳分析，结果如图 2所示。图中第 泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。（4）将正向连接的表达载体导入神经干细胞后，为了检测 GDNF 基因是否成功表达，可用相应的 与提取的蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定的密度时，需进行 培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。16、（2015 重庆卷）某课题组为解决本地奶牛产奶量低的问题，引进了具高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。（1）拟进行如下杂交：A（具高产奶基因的纯种）B（具适宜
21、本地生长基因的纯种）C选择 B 作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常 。若 C 中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并不提高，说明高产奶是 性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳 杂交组合是 ，后代中出现这种母牛的概率是 （假设两对基因分别位于不同对常染色体上）。（2）用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。9精子要具有受精能力，需对其进行 处理；卵子的成熟在过程 中完成。在过程 4 的培养基中含有葡萄糖，其作用是 。为筛选出具有优良性状的母牛，过程 5 前应鉴定胚胎的 。子代母牛的优良性状与过程 的基因重组有关。（3）为了提高已有胚胎的利用率，可采取 技术。17
22、、 (2016 全国卷 1)某一质粒载体如图所示，外源 DNA 插入到 Ampr 或 Tetr 中会导致相应的基因失活（Amp r 表示氨苄青霉素抗性基因，Tet r 表示四环素抗性基因） 。有人将此质粒载体用 BamHI 酶 切 后 ， 与 用 BamHI 酶 切 获 得 的 目 的 基因 混 合 ， 加 入 DNA 连 接 酶 进 行 连 接 反 应 ， 用 得 到 的 混 合 物 直 接 转 化 大 肠 杆菌 ， 结 果 大 肠 杆 菌 有 的 未 被 转 化 ， 有 的 被 转 化 。 被 转 化 的 大 肠 杆 菌 有 三 种 ，分 别 是 含 有 环 状 目 的 基 因 、 含 有
23、 质 粒 载 体 、 含 有 插 入 了 目 的 基 因 的 重 组 质 粒的 大 肠 杆 菌 。 回 答 下 列 问 题 ：（1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_（答出两点即可） 。而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。（2）如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_；并且_和_的细胞也是不能区分的，其原因是_。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有原因是_的固体培养基。（3）基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体
24、，其 DNA 复制所需的原料来自于_18、(2016 全国卷 III)图（ a）中的三个 DNA 片段上以此表示出了 EcoR I、 BamH I 和 Sau3A I 三 种 限 制 性 内 切 酶 的 识 别 序 列 与 切 割 位 点 ， 图 （ b）为 某 种 表 达 载 体 示 意 图 （ 载 体 上 的 EcoR I、 Sau3A I 的 切 点 是 唯 一 的 ） 。10根据基因工程的有关知识，回答下列问题：（1）经 BamH I 酶 切 割 得 到 的 目 的 基 因 可 以 与 上 述 表 达 载 体 被 _酶切后的产物连接，理由是_。（2）若某人利用图（b）所示的表达载体获得
25、了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图（c ）所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有_，不能表达的原因是_。（3）DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接起来的酶，常见的有_和_，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_。19、(2016 全国卷II)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程。回答下列问题：（1）图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为_。过程表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_的方法。代表的过程是_。（2）经过多次传代后，供体细胞中_的稳定性会降低，因此，选材时必须关注传代次数。（3）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_。（4）与克隆羊“ 多莉” 培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_。20、 （2017海南卷）甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为
