高中生物现代生物科技专题2020年高考题汇总附答案

现代生物科技专题2020年高考题

1.（2020北京卷）番茄根尖经过植物组织培养过程可以获得完整的番茄植株，有关此过程的叙述错误的是( )

A.此过程中发生了细胞的脱分化、再分化

B.植物激素在此过程中起调节作用

C.此过程中若发生杂菌污染则难以获得目的植株

D.根尖细胞最终发育为无叶绿体的植株

2. （2020北京卷）下列关于单克隆抗体制备过程的叙述，错误的是( )

A.获得B细胞之前需给动物注射特定的抗原

B.分离出的B细胞应与骨髓瘤细胞融合

C.需要从融合的细胞中筛选出杂交瘤细胞

D.得到的所有杂交瘤细胞产生的抗体均相同

3. （2020江苏卷，多选）小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，制备流程如下图所示。下列叙述错误的是( )

A.为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子

B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同

C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞

D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养

4.（2020天津卷）在克隆哺乳动物过程中，通常作为核移植受体细胞的是去核的( )

A.卵原细胞

B.初级卵母细胞

C.次级卵母细胞

D.卵细胞

5.（2020浙江卷）下列关于基因工程的叙述，正确的是（）

A.若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则一定有利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定

B.抗除草剂基因转入某抗盐植物获得2个稳定遗传转基因品系，抗性鉴定为抗除草剂抗盐和抗除草剂不抗盐。表明一定是抗盐性的改变与抗除草剂基因的转入无关

C.抗除草剂基因转入某植物获得转基因植株，其DNA检测均含目的基因，抗性鉴定为抗除草剂和不抗除草剂。表明一定是前者表达了抗性蛋白而后者只表达抗性基因RNA

D.已知不同分子量DNA可分开成不同条带，相同分子量的为一条带。用某种限制性核酸内切酶完全酶切环状质粒后，出现3条带。表明该质粒上一定至少有3个被该酶切开的位置6.（2020山东卷）两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是( )

A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞

B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂

C.过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合

D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段

7.（2020山东卷）经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是( )

A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子

B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理

C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植

D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得

8.（2020山东卷）新型冠状病毒的检测方法目前主要有核酸检测法和抗体检测法。下列说法错误的是( )

A.抗体检测法利用了抗原与抗体特异性结合的原理

B.感染早期，会出现能检测出核酸而检测不出抗体的情况

C.患者康复后，会出现能检测出抗体而检测不出核酸的情况

D.感染该病毒但无症状者，因其体内不能产生抗体不适用抗体检测法检测

9.（2020北京卷）淀粉酶在食品加工及轻工业生产中具有广泛用途。研究人员从细菌中克隆了一种淀粉酶基因，为了获得高产淀粉酶菌株，按下图所示流程进行基因工程操作。

（1）将淀粉酶基因与质粒载体重组时需要使用的酶包括__________。

（2）大肠杆菌经过__________处理后，可作为感受态细胞使用。

（3）为了初步筛选高产菌株，研究人员将得到的3个工程菌株接种到以淀粉为唯一碳源的培养基上，经过培养后用稀碘液处理，可观察到以菌落为中心的透明圈。测量不同菌株形成的菌落及透明圈直径，结果见下表。

①表中菌落直径（C）的大小反映了__________，透明圈直径（H）的大小反映了__________。

②根据表中数据，可推断其中淀粉酶产量最高的菌株是__________。

（4）基因工程技术已成功应用于人类生产生活中的诸多方面。请从植物育种或人类疾病预防与治疗方面举一实例，并说明制备该转基因产品的基本技术流程。（限100字以内）10.（2020全国Ⅰ卷理综）为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。

回答下列问题：

（1）上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是_________________。

（2）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：_________________。

（3）为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于_________________，使用该培养基进行细胞培养的结果是

_________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是_________________。（4）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有

________________（答出2点即可）。

11.（2020全国Ⅲ卷理综）W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。

回答下列问题：

（1）步骤①中需要使用的工具酶有________________。步骤②和③所代表的操作分别是

________________和________________。步骤④称为________________。

（2）与生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的______________（答出2点即可）的限制。

（3）一般来说，在同一动物个体中，上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA 所含的遗传信息________________（填“相同”或“不同”），原因是________________。（4）从上述流程可知，制备生物反应器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技术有

_____________（答出2点即可）。

12.（2020天津卷）阅读下列材料，回答（1）、（2）题。

在应用基因工程改变生物遗传特性，进而利用种间关系进行生物防治方面，中国科学家取得了许多重要进展。

资料一：人类使用化学农药防治害虫，致使环境不断恶化。王成树等从黄肥尾蝎中克隆出一种神经毒素基因AalT，将其导入能寄生在许多害虫体内的绿僵菌中，增强绿僵菌致死害虫的效应，可有效控制虫害大规模爆发。

资料二：小麦赤霉病是世界范围内极具毁灭性的农业真菌病害。王宏伟、孔令让等从长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7。将Fhb7导入小麦，其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染，从而避免小麦赤霉病大规模爆发。

资料三：疟疾由受疟原虫感染的雌按蚊通过叮咬在人群中传播。王四宝等从几种微生物中克隆出5种不同抗疟机制的基因，将它们导入按蚊的肠道共生菌AS1中。在按蚊肠道内，AS1工程菌分泌的基因表达产物可杀灭疟原虫。因AS1可在按蚊亲代和子代种群中扩散，所以在含AS1工程菌按蚊的群落中，疟疾传播一般可被阻断。

（1）目的基因是基因工程的关键要素。关于上述资料中涉及的目的基因，下列分析正确的是( )

A.来源：必须从动物、植物或微生物的基因组文库中直接获取

B.作用：上述基因表达产物一定影响防治对象的生长或存活

C.转化：均可采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞

D.应用：只有将目的基因导入防治对象才能达到生物防治目的

（2）在利用种间关系进行生物防治的措施中，下列分析错误的是( )

A.施用绿僵菌工程菌减少虫害，不改变绿僵菌与害虫之间存在寄生关系

B.引入Fhb7增强小麦的抗菌性，目的是调节真菌对植物的寄生能力

C.AS1工程菌分泌的多种表达产物不改变AS1与按蚊之间存在共生关系

D.使AS1工程菌分泌多种表达产物杀灭疟原虫，目的是调节按蚊对人的寄生能力

13.（2020天津卷）Ⅰ型糖尿病是因免疫系统将自身胰岛素作为抗原识别而引起的自身免疫病。小肠黏膜长期少量吸收胰岛素抗原，能诱导免疫系统识别该抗原后应答减弱，从而缓解症状。科研人员利用Ⅰ型糖尿病模型小鼠进行动物实验，使乳酸菌在小鼠肠道内持续产生人胰岛素抗原，为此构建重组表达载体，技术路线如下。

据图回答：

（1）为使人胰岛素在乳酸菌中高效表达，需改造其编码序列。下图是改造前后人胰岛素B 链编码序列的起始30个核苷酸序列。据图分析，转录形成的mRNA中，该段序列所对应的片段内存在碱基替换的密码子数有________个。

（2）在人胰岛素A、B肽链编码序列间引入一段短肽编码序列，确保等比例表达A、B肽链。下列有关分析正确的是________（多选）。

A.引入短肽编码序列不能含终止子序列

B.引入短肽编码序列不能含终止密码子编码序列

C.引入短肽不能改变A链氨基酸序列

D.引入短肽不能改变原人胰岛素抗原性

（3）在重组表达载体中，SacⅠ和XbaⅠ限制酶仅有图示的酶切位点。用这两种酶充分酶切重组表达载体，可形成________种DNA片段。

（4）检测转化的乳酸菌发现，信号肽-重组人胰岛素分布在细胞壁上。由此推测，信号肽的合成和运输所经历的细胞结构依次是________________________________。

（5）用转化的乳酸菌饲喂Ⅰ型糖尿病模型小鼠一段时间后，小鼠体内出现人胰岛素抗原，能够特异性识别它的免疫细胞有________（多选）。

A.B细胞

B.T细胞

C.吞噬细胞

D.浆细胞

14.（2020浙江卷）（二）回答与基因工程和植物克隆有关的问题：

（1）天然农杆菌的Ti质粒上存在着一段DNA片段（T-DNA），该片段可转移并整合到植物细胞染色体上。为便于转基因植物在组织培养阶段的筛选，设计重组Ti质粒时，应考虑T-DNA中要有可表达的目的基因，还需要有可表达的__________。

（2）结合植物克隆技术进行转基因实验，为获得转基因植株，农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性状、较高的遗传稳定性、__________及易被农杆菌侵染等特点的植物材料。若植物材料对农杆菌不敏感，则可用__________的转基因方法。

（3）利用带侧芽的茎段获得丛状苗的过程与利用茎段诱导产生愈伤组织再获得丛状苗的过程相比，前者总培养时间__________，且不经历__________过程，因而其遗传性状稳定，是大多数植物快速繁殖的常用方法。

（4）与发芽培养基相比，配制转基因丛状苗生根培养基时，可根据实际情况适当添加

__________，促进丛状苗基部细胞分裂形成愈伤组织并进一步分化形成__________，最终形成根。还可通过改变MS培养基促进生根，如__________（A.提高蔗糖浓度B.降低培养基浓度C.提高大量元素浓度D.不添加琼脂）。

15.（2020山东卷）水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻，实现了对直链淀粉合成酶基因（Wx基因）启动子序列的定点编辑，从而获得了3个突变品系。

（1）将能表达出基因编辑系统的DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需的酶是

____________，重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为

_________________。

（2）根据启动子的作用推测，Wx基因启动子序列的改变影响了____________，从而改变了Wx基因的转录水平。与野生型水稻相比，3个突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列__________________（填：“发生”或“不发生”）改变，原因是____________。（3）为检测启动子变化对Wx基因表达的影响，科研人员需要检测Wx基因转录产生的mRNA（Wx mRNA）的量。检测时分别提取各品系胚乳中的总RNA，经_______________过程获得总cDNA。通过PCR技术可在总cDNA中专一性的扩增出Wx基因的cDNA，原因是_________________。

（4）各品系Wx mRNA量的检测结果如下图所示，据图推测糯性最强的品系为

__________________，原因是____________________。

16.（2020江苏卷）新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白（S蛋白）与人呼吸道粘膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体，引起肺炎。图1为病毒侵入后，人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵，故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题：

（1）图1中人体内抗原递呈细胞吞噬病毒，并将病毒的抗原暴露在细胞表面，被__________细胞表面的受体识别后激活该细胞。

（2）B细胞识别入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，经过细胞的__________，形成__________细胞。

（3）为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测病毒的__________；采集血液样本主要用于血清学检查，检测__________。

（4）据图2所示，研制抗S蛋白单克隆抗体，需先注射__________免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞，再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选获得__________细胞。因为同一种抗原可能激活__________细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。

17.（2020江苏卷）如果已知一小段DNA的序列，可采用PCR的方法，简捷地分析出已知序列两侧的序列，具体流程如下图（以EcoRⅠ酶切为例）：

请据图回答问题：

（1）步骤Ⅰ用的EcoRⅠ是一种__________酶，它通过识别特定的__________切割特定位点。

（2）步骤Ⅱ用的DNA连接酶催化相邻核苷酸之间的3′—羟基与5′—磷酸间形成

__________；PCR循环中，升温到95℃是为了获得__________；Taq DNA聚合酶的作用是催化__________。

（3）若下表所列为已知的DNA序列和设计的一些PCR引物，步骤Ⅲ选用的PCR引物必须是__________（从引物①②③④中选择，填编号）。

（4）对PCR产物测序，经分析得到了片段F的完整序列。下列DNA单链序列中（虚线处省略了部分核苷酸序列），结果正确的是__________。

A.5′—AACTATGCG ------------------ AGCCCTT—3′

B.5′—AATTCCATG ------------------ CTGAATT—3′

C.5′—GCAATGCGT ------------------ TCGGGAA—3′

D.5′—TTGATACGC ------------------ CGAGTAC—3′

参考答案

1. D

2. D

3. ABC

4. C

5. D

6. C

7. C

8. D

9. （1）限制酶（限制性核酸内切酶）、DNA连接酶

（2）Ca2+（或氯化钙）

（3）①细菌的增殖速度；细菌分解淀粉的能力；②菌株Ⅱ

（4）转基因抗虫棉花。从细菌中克隆Bt毒蛋白基因，构建重组载体，导入棉花细胞后进行组织培养。经对再生植株中目的基因的检测，获得转基因抗虫棉花。（或基因工程胰岛素。克隆人的胰岛素基因，构建重组载体，转入大肠杆菌后，检测目的基因，筛选高产菌株并进行培养，生产胰岛素。）

10.（1）诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞

（2）取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液（3）选择培养基；只有杂交瘤细胞能够生存；抗原与抗体的反应具有特异性（4）将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养

11.（1）限制性核酸内切酶、DNA连接酶；显微注射；体外培养；胚胎移植

（2）性别、年龄（3）相同；两种上皮细胞都是体细胞，且来源于同一个受精卵（4）体外受精、胚胎移植

12. （1）B （2）D

13. （1）6 （2）ABCD （3）3

（4）核糖体、细胞质基质、细胞膜、细胞壁（5）AB

14.（二）（1）抗性基因（2）全能性表达充分；显微注射

（3）短；脱分化（4）生长素；根的分生组织；B

15. （1）限制性核酸内切酶和DNA连接酶；转化

（2）RNA聚合酶与启动子的识别和结合；不发生；编码直链淀粉合成酶的碱基序列中不含启动子

（3）逆转录（或：反转录）；引物是根据Wx基因的一段已知序列设计合成的（或：引物能与Wx基因的cDNA特异性结合）

（4）品系3；品系3的Wx mRNA最少，控制合成的直链淀粉合成酶最少，直链淀粉合成量最少，糯性最强

16.（1）T （2）增殖、分化；浆细胞和记忆

（3）核酸；抗新型冠状病毒抗体（4）刺突蛋白（或S蛋白）；杂交瘤；多种B 17.（1）限制性核酸内切（或限制）；核苷酸序列

（2）磷酸二酯键；DNA单链；以DNA为模板的DNA链的延伸

（3）②④（4）B