2022屆高考生物二輪專題復(fù)習(xí)11基因工程與細(xì)胞工程

#從減數(shù)分裂的過程分析，其主要原因可能是減數(shù)分裂過程中異源染色體配對(duì)和分離發(fā)生紊亂。而本研究小組所得到的魴鲌F(tuán)可育的重要原因可能是團(tuán)頭魴與翹嘴鲌的染色體組組成及所1含基因大體相同。PCR擴(kuò)增需要設(shè)計(jì)特異性引物，在Taq酶的作用下獲得大量目的基因。（2）聯(lián)會(huì)發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期，此時(shí)細(xì)胞名稱為初級(jí)精母細(xì)胞；還發(fā)現(xiàn)少量分裂細(xì)胞中僅含有24條染色體，減數(shù)第一次分裂結(jié)束后子細(xì)胞染色體數(shù)目減半，由題干“這些染色體均以'X'的形態(tài)存在”可知，每條染色體上都有兩條姐妹染色單體，所以是減數(shù)第二次分裂前期或中期的細(xì)胞，名稱為次級(jí)精母細(xì)胞。這些觀察結(jié)果表明魴鲌F(tuán)能正常進(jìn)行減1數(shù)第一次分裂（得到正常的次級(jí)精母細(xì)胞）。（3）減數(shù)第一次分裂前期最明顯的特征是同源染色體兩兩配對(duì)進(jìn)行聯(lián)會(huì)，所以推測(cè)Dmcl蛋白的作用與同源染色體配對(duì)（聯(lián)會(huì)）有關(guān)。同源染色體分離發(fā)生于減數(shù)第一次分裂后期，Rec8蛋白能確保同源染色體分離時(shí)姐妹染色單體不分離，據(jù)此可推測(cè)Rec8蛋白發(fā)揮作用的時(shí)期主要在減數(shù)第一次分裂后期。在減數(shù)第二次分裂時(shí)，Rec8蛋白會(huì)被降解，姐妹染色單體順利分離，推測(cè)Rc8蛋白作用部位是染色體的著絲粒。為研究水稻D基因的功能，研究者將T-DNA插入到D基因中，致使該基因失活，失活后的基因記為do現(xiàn)以野生植株和突變植株作為親本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)母本植株的結(jié)實(shí)率，結(jié)果如下表所示。雜交編號(hào)親本組合結(jié)實(shí)數(shù)授粉的小花數(shù)結(jié)實(shí)率①早DDX￡dd16/15810%②早ddX￡DD77/15450%③早DDX￡DD71/14150%（1）表中數(shù)據(jù)表明，D基因失活使配子育性降低。為確定配子育性降低是由D基因失活造成的，可將作為目的基因。與載體連接后。導(dǎo)入到（填“野生”或“突變”）植株的幼芽經(jīng)脫分化形成的愈傷組織中。觀察轉(zhuǎn)基因水稻配子育性是否得到恢復(fù)。（2）進(jìn)一步研究表明，配子育性降低是因D基因失活直接導(dǎo)致配子本身受精能力下降，若讓雜交①的F給雜交②的F授粉。預(yù)期結(jié)實(shí)率為，所獲得的F植株的基因型及112比例為。（3）為驗(yàn)證F植株基因型。研究者根據(jù)D基因，T-DNA的序列，設(shè)計(jì)了3種引物，如圖所示隨機(jī)選取F植株若干，提取各植株的總DNA。分別用引物“I+III”組合及“II+III”組合進(jìn)2行PCR，檢測(cè)是否擴(kuò)增（完整的T-DNA過大，不能完成PCR）。，則相應(yīng)植株的基因型為Dd；同理可判斷其他基因型。【答案】（1）雄D基因突變30%DD：Dd：dd=5：6：1（3）兩種引物組合均可完成擴(kuò)增【解析】（1）②③兩組中雄性個(gè)體的基因型均為DD，不論雌性個(gè)體的基因型是什么，后代結(jié)實(shí)率均為50%，說明D基因失活與雌配子的育性無關(guān)；又已知①中雄性個(gè)體的基因型為dd（D基因失活），后代結(jié)實(shí)率只有10%，說明D基因失活使雄配子育性降低。愈傷組織是外植體脫分化形成的。為確定配子育性降低是由于D基因失活造成的，可將D基因作為目的基因，與載體連接后，導(dǎo)入到突變植株的愈傷組織中，最后觀察轉(zhuǎn)基因水稻配子育性是否得到恢復(fù)。（2）在（1）中，DD做父本，結(jié)實(shí)率都為50%，可以得出D的雄配子中可育的占1/2；dd做父本，結(jié)實(shí)率為10%，可以得出d的雄配子中可育的占1/10，若讓雜交①的F（Dd）給雜1交②的F（Dd）授粉，則結(jié)實(shí)率為（10%+50%）三2=30%，若讓雜交①的F（Dd）給雜交②的11F1（Dd）授粉，兩者基因型都為Dd,產(chǎn)生的配子都為D：d=1：1.但是雄配子的可育性D是d的5倍，所以可育的雄配子D：d=5：1，可育的雌配子D：d=1：1，貝9雜交結(jié)果如下:

ITDNA:ili人饒呂ri―卄5’--CCGTGT"-■-■-AlGCCr■-3f亍一?￡G<1為十C…一JI17|iB門惟因T-DNAI、II、III引物的結(jié)合位點(diǎn)如上圖所示，根據(jù)題中信息，“完整的T-DNA過大，不能完成PCR”，且d基因的產(chǎn)生是T-DNA插入了D基因內(nèi)部，所以如果以D基因?yàn)槟０?，II、III引物組合可以擴(kuò)增出一種片段，以突變后的D基因(d基因)為模板，I、III引物組合可以擴(kuò)增出另外一種片段。如果某植株的基因型是Dd,則從其體內(nèi)提取出來的作為擴(kuò)增的模板就有兩種，兩種引物組合都能夠進(jìn)行擴(kuò)增。雙酚A(BPA)是一種含碳有機(jī)物，是重要的工業(yè)原料，在環(huán)境中不易降解，科研人員對(duì)土壤中細(xì)菌等微生物降解BPA進(jìn)行了相關(guān)研究。BPA由多種途徑進(jìn)入環(huán)境，沿著在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞，并逐級(jí)積累，產(chǎn)生現(xiàn)象。為探究BPA對(duì)土壤中的細(xì)菌數(shù)量及種類的影響，科學(xué)家進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。首先測(cè)定不同濃度BPA對(duì)土壤細(xì)菌生長(zhǎng)情況的影響，結(jié)果如圖1所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明不同濃度BPA處理gl對(duì)照不同濃度BPA處理gl對(duì)照502001000圖2(注：電泳條帶寬度與細(xì)菌相對(duì)數(shù)量的多少有直接關(guān)系)16SrDNA基因存在于所有細(xì)菌中，該基因包含多個(gè)恒定區(qū)和可變區(qū)，恒定區(qū)序列在所有細(xì)菌間無顯著差異，可變區(qū)序列具有種的特異性。為探究BPA對(duì)細(xì)菌群落多樣的影響，利用16SrDNA基因的(選填“恒定區(qū)”或“可變區(qū)”)序列設(shè)計(jì)引物，PCR擴(kuò)增16SrDNA片段，電泳結(jié)果如圖2。如圖A、B、C條帶是各處理所共有的，說明各處理土壤中具有相同的細(xì)菌種類。不同濃度BPA處理出現(xiàn)了特有條帶，如d、e、f、g和h條帶，說明。且共有條帶中如C寬度不同，可推測(cè)不同濃度BPA導(dǎo)致，該細(xì)菌群落在發(fā)生。經(jīng)過篩選，科研人員得到3株具有降解BPA能力的菌株，下列敘述正確的是。分離BPA降解菌的培養(yǎng)基需要以BPA為唯一碳源依據(jù)菌落的形狀、大小、顏色等可進(jìn)行菌種的初步鑒定C?比較3株菌株降解BPA能力后，剩余菌液可直接倒掉D.常溫下用斜面培養(yǎng)基可長(zhǎng)期保存篩選得到的目的菌種【答案】(1)食物鏈生物富集BPA抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，并且隨濃度升高抑制作用越強(qiáng)恒定區(qū)BPA處理形成了新種類的細(xì)菌細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)種群發(fā)生改變(不同細(xì)菌的相對(duì)數(shù)量發(fā)生改變)演替AB【解析】(1)雙酚A在環(huán)境中不易降解，因此會(huì)沿著食物鏈在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞，并逐級(jí)積累，產(chǎn)生生物富集現(xiàn)象。①由圖1可知，與對(duì)照組相比，不同濃度的BPA下，細(xì)菌相對(duì)數(shù)量減少，說明不同濃度的BPA均可抑制細(xì)菌數(shù)量的增加，而且隨濃度升高抑制作用越強(qiáng)。根據(jù)題意可知，恒定區(qū)序列在所有細(xì)菌間無顯著差異，可變區(qū)序列具有種的特異性。為探究BPA對(duì)細(xì)菌群落多樣的影響，由于細(xì)菌群落包含多種細(xì)菌，因此應(yīng)利用16SrDNA基因的恒定區(qū)序列設(shè)計(jì)引物，PCR擴(kuò)增16SrDNA片段。A、B、C條帶是各處理所共有的，說明各處理土壤中具有相同的細(xì)菌種類。而不同濃度BPA處理出現(xiàn)了特有條帶，如d、e、f、g和h條帶，說明BPA處理形成了新種類的細(xì)菌。若共有條帶中如C寬度不同，可推測(cè)不同濃度BPA導(dǎo)致不同細(xì)菌的相對(duì)數(shù)量發(fā)生改變，由于有新的菌體出現(xiàn)，因此該細(xì)菌群落也在發(fā)生演替。A.雙酚A(BPA)是一種含碳有機(jī)物，可為能分解雙酚A的微生物提供碳源，因此分離BPA降解菌的培養(yǎng)基需要以BPA為唯一碳源，A正確；B.不同菌體形成的菌落的形狀、大小、顏色等不同，因此依據(jù)菌落的形狀、大小、顏色等可進(jìn)行菌種的初步鑒定，B正確；剩余菌液不可直接倒掉，需要經(jīng)過高壓蒸汽滅菌處理，防止污染環(huán)境，C錯(cuò)誤；D.常溫下可用斜面培養(yǎng)基臨時(shí)保存菌種，不可長(zhǎng)期保存，D錯(cuò)誤。故選AB。A、B是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，A含有效成分X,B含有效成分Y。某研究小組擬培育同時(shí)含有X和Y的新型藥用植物?；卮鹣铝袉栴}：為了培育該新型藥用植物，可取A和B的葉片，先用酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合，形成的融合細(xì)胞經(jīng)過脫分化培養(yǎng)形成愈傷組織，然后經(jīng)過再分化形成完整的雜種植株C。這種培育技術(shù)稱為上述雜種植株C屬于多倍體，含有個(gè)染色體組。假設(shè)A與B能通過有性雜交產(chǎn)生后代植株D，且產(chǎn)生的后代植株D是不育的，而上述雜種植株C是可育的，造成這種差異的原因是。請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出解決后代植株D不育的方法：。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子，人工種子中除了充入各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)該充入(填兩種)等植物激素。【答案】(1)纖維素酶和果膠酶原生質(zhì)體植物體細(xì)胞雜交技術(shù)四在減數(shù)分裂過程中，植株C染色體聯(lián)會(huì)正常，而植株D染色體聯(lián)會(huì)異常用秋水仙素處理有性雜交后形成的子一代植株或植株D的幼苗，使其染色體數(shù)目加倍，即可獲得含有四個(gè)染色體組的可育的植株胚狀體、不定芽、頂芽或腋芽生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素【解析】(1)為了培育該新型藥用植物，可取A和B的葉片，先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的原生質(zhì)體，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合，形成的融合細(xì)胞經(jīng)過脫分化培養(yǎng)形成愈傷組織，然后經(jīng)過再分化形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。上述雜種植株是A和B細(xì)胞融合形成的，屬于多倍體，含有四個(gè)染色體組。假設(shè)A與B能通過有性雜交產(chǎn)生后代，且產(chǎn)生的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是在減數(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會(huì)異常，而后者染色體聯(lián)會(huì)正常。解決這一問題的方法是：用秋水仙素處理有性雜交后形成的子一代植株的幼苗，使其染色體數(shù)目加倍，即可獲得含有四個(gè)染色體組的可育的植株。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽或腋芽等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子，人工種子中除了充入各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)該充入生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素等植物激素。新型冠狀病毒是一種RNA病毒，其表面的刺突蛋白(簡(jiǎn)稱S蛋白)是主要的病毒抗原。單克隆抗體既可作為診斷試劑，又可阻斷病毒的黏附和入侵，故抗體藥物的研發(fā)已成為治療新冠肺炎的研究熱點(diǎn)之一。制備抗S蛋白單克隆抗體的流程如下圖?；卮鹣铝袉栴}。（1）步驟①必須給小鼠注射新型冠狀病毒的S蛋白，目的是,取小鼠的脾臟剪碎后用處理一段時(shí)間，再加入培養(yǎng)液可制成單細(xì)胞懸液。（2）步驟②中常用的誘導(dǎo)因素（答2點(diǎn)），融合完成后，體系中出現(xiàn)多種TOC\o"1-5"\h\z類型細(xì)胞的原因是。（3）步驟③是使用具有篩選作用的培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，培養(yǎng)的結(jié)果；需進(jìn)行步驟④的原因是，步驟④含多次篩選，篩選依據(jù)的基本原理是。（4）細(xì)胞A和細(xì)胞B的特點(diǎn)是?！敬鸢浮浚?）誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生能夠分泌抗S蛋白抗體的B淋巴細(xì)胞胰蛋白酶/膠原蛋白酶（2）聚乙二醇（PEG）、滅活病毒、電激細(xì)胞融合是隨機(jī)的，且融合率達(dá)不到100%（3）只有雜交瘤細(xì)胞能夠生存小鼠生活中還會(huì)受到其他抗原的刺激，提取的B淋巴細(xì)胞有很多種抗原與抗體的結(jié)合具有特異性（4）無限增殖且能產(chǎn)生專一抗體【解析】（1）①必須給小鼠注射新型冠狀病毒的S蛋白，目的是誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生能夠分泌抗S蛋白抗體的B淋巴細(xì)胞；酶具有專一性，由于細(xì)胞間的成分主要是蛋白質(zhì)，故可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，再加入培養(yǎng)液可制成單細(xì)胞懸液。（2）②為誘導(dǎo)細(xì)胞融合，常用