2023年高考生物全国甲卷真题变式·分层精准练：第12题
试卷更新日期：2023-06-11 类型：二轮复习
一、原题
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1. ［生物-选修3：现代生物科技专题］
接种疫苗是预防传染病的一项重要措施，乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝病毒的传播，降低乙型肝炎发病率。乙肝病毒是一种DNA病毒。重组乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程技术获得的乙肝病毒表面抗原（一种病毒蛋白）。回答下列问题。
(1)、接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒，原因是。(2)、制备重组乙肝疫苗时，需要利用重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因（目的基因）导入酵母细胞中表达。重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因，抗生素抗性基因的作用是。能识别载体中的启动子并驱动目的基因转录的酶是。(3)、目的基因导入酵母细胞后，若要检测目的基因是否插入染色体中，需要从酵母细胞中提取进行DNA分子杂交，DNA分子杂交时应使用的探针是。(4)、若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白，请简要写出实验思路。二、基础
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2. 接种疫苗是预防疾病的措施之一，某种DNA疫苗的制备与使用过程如下图所示，图中①～④代
表过程。
回答下列问题：
(1)、上述实验利用M蛋白基因制备DNA疫苗的原因是M蛋白至少具有2个特性，分别是。(2)、①所需的工具酶有。需要进行筛选的过程有 （填写编号）。过程②的目的是 。(3)、DNA疫苗在人体中发挥免疫作用的过程是。(4)、相比于注射M蛋白质，注射DNA疫苗的优点是。(5)、根据细菌的结构与特性分析，在基因工程中选择细菌作为受体细胞的优点和缺点分别是。3. 乳腺炎和口蹄疫分别是由细菌和病毒引起的危害奶牛养殖业的两种疾病。研究者利用生物技术培育出转乳铁蛋白肽（抗细菌）和人干扰素（抗病毒）的双转基因奶牛新品种。如图为基因表达载体。
(1)、牛乳铁蛋白肽基因能在转基因奶牛的乳腺细胞表达，人干扰素基因则可在全身细胞表达，这与构建表达载体时的选择有关。据图可知，基因最可能同时转录，判断依据是。用含有新霉素的培养基可筛选出基因成功表达的细胞。(2)、将基因导入牛胎儿成纤维细胞前，需用将其处理成单个细胞。成纤维细胞无法直接发育成个体，需要利用（至少填2项）技术以实现细胞核的全能性。(3)、研究者利用技术筛选岀（填“牛乳铁蛋白基因”或“干扰素基因”）成功表达的胚胎进行移植。4. 生产上可通过基因工程技术获得具有抗虫基因A的棉花。请回答下列问题：(1)、获得转基因抗虫棉的核心步骤是。为防止酶切产物自身环化及随意连接，该过程需用2种限制酶。在质粒内，每种限制酶最好只有一个切割位点，理由是。(2)、常利用农杆菌转化法将抗虫基因A导入棉花的原因是。(3)、下表是检测与鉴定含A基因棉花植株的4种方法，请完善表格。方法
原理
检测对象
碱基互补配对
基因组DNA
分子杂交
碱基互补配对
抗原-抗体杂交
总DNA
A基因控制合成的蛋白质在昆虫消化道内被水解产生有毒的多肽，导致昆虫死亡
棉花幼苗
(4)、上述4种方法中，利用分子杂交技术检出的含A基因棉花植株的比例（填“小于”等于”或“大于”）抗原—抗体杂交技术检出的比例。5. 将乙型肝炎病毒表面抗原的基因插入酵母菌基因组中，使之在酵母菌细胞中充分表达，获得的产物经纯化后可制成乙型肝炎疫苗。回答下列问题：(1)、获取乙型肝炎病毒表面抗原基因的方法有多种，如可根据表面抗原蛋白质的结构推测 ， 进而推测目的基因的脱氧核苷酸序列，再进行人工合成。目的基因合成后可在Taq酶的作用下通过PCR技术大量扩增，该技术的原理是；扩增前要根据一段已知目的基因的核苷酸序列合成。(2)、目的基因在导入酵母菌细胞之前需要构建基因表达载体，该过程的工具酶有。基因表达载体中RNA聚合酶识别和结合的部位被称为。(3)、目的基因在受体细胞中是否翻译出蛋白质，可用技术来检测。若目的基因导入酵母菌细胞后未能稳定维持和表达其遗传特性，其原因可能是（答出两点即可）。(4)、实验证明，一定时间内间隔注射该疫苗3次效果更好，其主要原因是。6. 自新型肺炎爆发以来，我国在新型冠状病毒疫苗的研究上走在了世界的前列。常见的疫苗有灭活疫苗、核酸疫苗等多种。回答下列问题：(1)、灭活疫苗是指用手段使新型冠状病毒 ， 但是不破坏其抗原结构，从而能够刺激机体产生免疫应答。(2)、我国科学家陈薇教授将编码新型冠状病毒（RNA病毒）表面抗原的核苷酸序列，与腺病毒（DNA病毒）的核苷酸序列“拼接”在一起，研制出了核酸疫苗。此过程必不可少的酶有 ， 腺病毒的作用是。(3)、若想在短时间内获得大量的核酸疫苗，常用到反应，其扩增的过程是（用简练文字和“→”表示）。(4)、若在分子水平上检测该疫苗是否发挥了作用，应该用对接种者的血清进行检测，若出现了杂交带，说明该疫苗研制成功。7. 转基因耐除草剂玉米C00102.2是北京大北农生物技术有限公司利用农杆菌转化法，将epsps基因和pat基因转到受体玉米DBN567中，使其具有耐除草剂草甘膦和草铵膦的性状。如图表示两种目的基因酶切位点，回答下列问题：
(1)、为获得大量的epsps基因和pat基因，可采用PCR技术进行体外扩增，PCR过程利用的原理是。(2)、若获得图中两个目的基因连接的融合基因，需要使用的工具酶的具体种类是酶，若将融合基因连接到质粒上，需要使用（答具体种类）酶对质粒进行切割。(3)、将重组质粒导入处于的土壤农杆菌中，然后让农杆菌侵染涂抹了酚类化合物的玉米叶片，最终将Ti质粒的上的融合基因导人玉米染色体DNA上。：(4)、将成功转化的玉米叶片经两个过程培养成完整植株。为确定该玉米对除草剂的抗性，在个体水平上可采取的方法是。8. 玉米是世界上最重要的饲料作物和粮食作物之一、“玉米的祖先”——野生玉米，名叫“大刍草”，经过9000多年人工驯化，被改造成现代玉米，成为世界上最高产的农作物之一、经过长达10年不懈努力，我国中科院科学家从野生玉米“大刍草”中，成功找回玉米人工驯化过程中丢失的一个控制高蛋白含量的优良基因THP9，克隆出来并将此高蛋白基因转移到玉米细胞内，获得了转基因高蛋白玉米新品种。(1)、科研人员获得的THP9基因可以利用PCR技术进行大量的扩增，扩增的原理是。扩增过程中需要具有模板DNA，（写出两种即可）等基本条件才能保证其顺利进行。若科研人员获得了THP9基因对应核苷酸序列，则可利用DNA合成仪直接合成目的基因，该种获取目的基因的方法是。(2)、构建基因表达载体时，科研人员将THP9基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，一般用相同的限制酶切割目的基因和Ti质粒的T-DNA片段，目的是。构建成功的基因表达载体应该含有启动子、终止子、（至少答两种）等结构。(3)、限制酶来源于原核生物，不会切割本身的DNA分子是因为。(4)、转化后的玉米细胞需要进行植物组织培养才能发育成完整植株。植物组织培养的脱分化和再分化阶段使用的培养基在成分上最主要的区别是。(5)、为了检测转基因技术是否成功，科研工作者在个体水平上的检测方法是。9. 针对奥密克戎变异株的第四针剂新冠疫苗“威克欣”，是将新冠病毒基因引入昆虫细胞，制备新冠病毒S蛋白。该疫苗注入人体后诱导产生抗体，目前该产品已实现大规模生产。回答以下问题：(1)、新冠病毒基因经过逆转录后形成的 DNA，常采用技术扩增。(2)、基因工程的核心步骤是；该过程需要在目的基因上游和下游分别添加特定的和终止子，以便使目的基因可以正常。(3)、若用病毒作为运载体将新冠病毒基因导入昆虫细胞和大肠杆菌，所用的病毒（填“相同”或“不相同”）。若要通过培养大肠杆菌生产该疫苗，则需要分离和提纯大肠杆菌，通常情况下，我们需要对培养基进行灭菌，当采用平板划线法分离大肠杆菌时，第二次及以后的划线都要从上一次划线的末端开始，目的是。10. Bt基因是从苏云金杆菌中分离出来的抗虫蛋白基因，因其表达产物Bt抗虫蛋白具有杀虫效果好、安全、高效等优点而成为应用最为广泛的基因。请回答下列问题：
(1)、要从苏云金杆菌中获取Bt基因，可根据Bt基因的部分已知序列，设计特异性 ， 再利用技术扩增出Bt基因。(2)、构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有 ， 它能把目的基因整合到受体细胞(植株细胞)的上。这种将基因表达载体导入受体细胞的方法是法。利用法将基因表达载体导入植物细胞是我国科学家独创的方法。(3)、要确定抗虫基因导入棉花细胞后，是否赋予了棉花抗虫特性，在个体水平上还需要做实验；若要检测具有抗虫基因的棉花是否产生了相应抗虫蛋白，在分子水平上可利用方法进行检测。(4)、Ⅳ中产生的细胞团称为 ， Ⅳ和Ⅴ过程要注意控制培养基中的比例，以便获得幼苗。11. 去年年初，国内牛奶制品因为牧草进口成本上涨而涨价的现象引起了人们的关注。紫花苜蓿是一种重要的牧草，某研究团队拟将耐盐基因HLAl导入紫花苜蓿中培育耐盐牧草，具体实验流程如图甲，图乙是载体pCHLAl中T-DNA示意图。回答下列问题：
(1)、过程②为 ， 是基因工程的核心步骤，此过程需要使用的酶有。(2)、过程③常用的转化方法是农杆菌转化法，转化是。(3)、已知Basta是一种除草剂，则为达到培养并筛选的目的，过程④的培养基所含的成分必须含无机营养、有机营养、。(4)、过程④得到的幼苗（填“一定”或“一定不”或“不一定”）含有HLAl基因，为进一步确认，可用PCR扩增的方法进行鉴定，进行PCR反应所用到的引物应根据设计。(5)、要检测目的基因是否插入到苜蓿细胞的染色体DNA上，可采用技术。(6)、判断本实验的目的基因是否表达成功，还应进行实验。三、提高
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12. 西瓜花叶病毒（WMV）主要侵害西瓜，哈密瓜等各种瓜类作物，会造成瓜类发病，大面积减产。科研工作者以小鼠为实验对象，利用单克隆技术可制备出抗WMV的特异性单抗，用于西瓜花叶病毒的诊断和检测。回答下列问题：(1)、对小鼠进行免疫时，需要以提纯的WMV病毒作为 ， 注射到小鼠体内；诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合常用的化学诱导剂是。(2)、细胞融合实验完成后，融合体系中会出现多种类型细胞，除有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有 ， 出现多种类型细胞的原因是。(3)、制备抗WMV的单克隆抗体过程中，需要进行两次筛选，第一次的目的是筛选出 ， 第二次的目的是筛选出。(4)、抗WMV的单克隆抗体可作为特异性探针，利用抗原—抗体杂交方法找出能与探针特异性结合的 ， 进而实现从抗病性强的西瓜植株中获取抗病目的基因，该目的基因能否在其他植物体内稳定存在并遗传的关键是。13. 番茄中含有丰富的番茄红素，具有较高的营养价值，科研人员拟将抗寒基因（目的基因）转入番茄红素高表达番茄的核基因组中，培育具有抗寒性状的番茄红素高表达番茄，且研究抗寒基因的导入是否影响此番茄中番茄红素的高表达。其基本过程包括目的基因的获取并形成重组DNA、将重组DNA导入农杆菌、受体材料的消毒、转化番茄细胞、番茄细胞大量培养及番茄红素的检测、植株再生和抗寒性状的鉴定等。回答下列问题：(1)、为了获得目的基因，根据的原理，在冰川冻土中去寻找具有目的基因的细菌，提取并分离出抗寒基因；选用限制酶和DNA连接酶切割并连接形成重组DNA．关于限制酶选择的依据有哪些？。
A．目的基因不能破坏 B．质粒上复制起点不能破坏
C．酶切后的黏性末端能互补连接 D．只能选择一种限制酶进行切割
(2)、将重组DNA导入农杆菌，并将受体菌接种在（“含”或“不含”）抗生素的培养液中，置于上慢速培养一段时间，使CaCl2处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态，便于筛选。(3)、取番茄的幼嫩叶片，经自来水冲洗，先用70%酒精浸泡，再用浸泡，最后用无菌水冲洗，作为转基因的受体材料。(4)、将消毒后的番茄叶片剪成小片，在导入目的基因的农杆菌溶液中浸泡后，取出并转移至添加有的MS培养基，使小叶先脱分化形成愈伤组织，适度分化形成特定的番茄细胞并大量培养，提取并检测番茄红素的含量，从而确定抗寒基因的导入是否影响番茄红素的高表达。能影响细胞的生长率和产物合成的因素有（至少答出两点）。(5)、为了培育成植株，可将愈伤组织先后转移至发芽培养基和生根培养基，进一步发育形成完整植株；也可将愈伤组织 ， 提取其中的胚性细胞发育形成 ， 经培养可直接形成根芽，从而快速形成试管苗。然后将上述试管苗在适宜的光照、温度和80%以上的等条件下进行炼苗后室外大量栽培。为了鉴定 ， 可提取叶片组织的DNA，采用PCR扩增技术。(6)、为研究转基因番茄中抗寒基因是否成功表达，可有多种方法进行验证：①取转基因番茄的体细胞，进行低温培养且处理，再用方法检测抗寒蛋白是否存在；
②将转基因植株和非转基因植株处于环境，若 ， 基本能确定抗寒的番茄培育成功。
14. 中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友团队提出了一种利用多重基因编辑技术以红果番茄（双子叶植物）为材料，快速定向创制七种不同果色番茄材料的策略。该研究利用多重基因编辑系统靶向敲除了红果番茄中控制三类色素合成或代谢的关键基因。下图是科研人员用CRISPR-Cas9基因编辑技术定点敲除目标基因的示意图，请回答下列问题：
(1)、CRISPR-Cas9系统主要包含向导RNA和Cas9蛋白两部分，其能精准识别相关基因，依据的原理是向导RNA与目标DNA发生；Cas9蛋白能使目标DNA中的（填化学键名称）断裂，从而实现对目标DNA的剪切。(2)、研究人员将编辑好的基因导入番茄的体细胞，常用的方法是。该方法的优点是可以使目的基因进入植物细胞，并 ， 使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。若要检测目的基因在受体细胞中是否成功表达，从转基因的番茄细胞中提取蛋白质，用相应的进行抗原—抗体杂交。(3)、含有编辑好的基因的番茄体细胞可利用技术培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有 ， 当培养基中的生长素含量细胞分裂素含量时，主要诱导根原基的形成。15. 为了提高马铃薯对真菌病害的抗性，某科研小组进行了马铃薯转基因抗病育种的初步研究，其过程如下所示，请将其完善：(1)、从生防木霉菌株中提取总RNA以及通过过程合成cDNA。
利用PCR技术对目的基因Chi（抗菌基因）进行扩增；PCR产物与PMDTM18－T载体连接，转化到大肠杆菌，获得重组质粒PMDTM18－T－Chi。(2)、植物表达载体的构建（如图所示）：将重组质粒PMDTM18－T－Chi和p33ECR质粒用（填具体酶）进行酶切，再用T4DNA连接酶连接，得到p33ECR－Chi。此过程中一般会使用高浓度的T4DNA连接酶，T4DNA连接酶的作用是。表达载体中p35S是识别和结合的部位。
(3)、p33ECR－Chi工程菌的获得：将p33ECR－Chi质粒转化至农杆菌菌株中，在含的培养基上获得白色菌斑，挑菌落，获得工程菌。(4)、转基因植株的获得：通过农杆菌转化法将Chi基因转化到马铃薯栽培品种试管马铃薯的块茎中。试管马铃薯的块茎是马铃薯遗传转化的理想外植体，分析其具有的优点是（写出两点）。(5)、对马铃薯进行抗菌检测：从分子水平上可采用法检测目的基因表达的产物；从个体水平上进行检测的操作是。
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