高考生物二轮专题突破2基因

突破等级考非选择题6 创设新情境考查细胞工程与基因工程等级考再回访1.[2022·湖南卷]水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。

拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。

回答下列问题：(1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是________________，物质b是________。

在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是________________。

(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有____________________、____________________和利用 PCR 技术扩增。

PCR 技术遵循的基本原理是________________。

(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。

推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的________(填“种类”或“含量”)有关，导致其活性不同的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

必修Ⅱ－2 生物变异与进化第1关：基础知识——判一判提示：如果在涉及某个知识点时，你不记得，或不能确定，或判断错误，请一定要通过查阅、梳理课本相应内容，自己得出答案或进行纠错。

一、基因突变和基因重组1．生物个体发育的任何阶段均可能发生基因突变。

( )2．某些环境因素或生物内部因素均可能诱发基因突变。

( )3．诱变育种可产生新基因从而定向改造生物性状。

( )4．Aa这对杂合子自交后代出现性状分离是基因重组的结果。

( )5．基因突变一定发生在细胞分裂间期。

( )6．基因突变不一定导致性状的改变；导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代。

( )7．基因突变会产生新的基因，新的基因一般是原有基因的等位基因；基因重组不产生新的基因，但会形成新的基因型。

( )8．基因重组是生物变异的主要来源；基因突变是生物变异的根本来源。

( )9．杂合高茎豌豆自交后代出现了矮茎豌豆，属于基因重组。

( )二、染色体变异1．一条染色体的某一片段移接到另一条染色体上称“互换”。

( )2．染色体结构变异不仅可改变基因数目与排列顺序，还会改变基因结构。

( )3．染色体组内一定不含等位基因。

( )4．染色体组数目是二倍体、多倍体、单倍体的主要划分依据。

( )5．生物体发生的可遗传变异一定能够遗传给后代。

( )6．染色体结构变异和基因突变的实质都是染色体上的DNA 中碱基对排列顺序的改变。

( )7．秋水仙素处理幼苗，成功使染色体数目加倍后，一定会得到纯合子。

( )8．同源多倍体生物的可育性一定比二倍体生物低。

多倍体中偶数倍体(如四倍体)可以发生联会现象，但是要比普通的二倍体生物结实率低。

( )9．三倍体无子西瓜具有发育不全的种皮。

( )三、人类遗传病1．不携带遗传病基因的个体不会患遗传病。

( )2．人类的所有遗传病都可用孟德尔定律进行遗传病分析。

( )3．遗传病是指可以遗传给后代的疾病。

( )4．单基因遗传病的发病率高，多基因遗传病的发病率低。

细胞的分子组成【知识网络】知识点一、蛋白质、核酸的结构和功能1. 核酸与蛋白质的关系2．DNA的多样性与蛋白质多样性的关系蛋白质、核酸的结构和种类具有物种差异性，因而可以从分子水平上用来区分不同物种的亲缘关系。

3．蛋白质和核酸的相关计算(1)蛋白质的相关计算：①计算蛋白质中的氨基酸数目：若已知多肽中氮原子数为m，氨基个数为n，则缩合为该多肽的氨基酸数目为m－n＋肽链数。

若已知多肽中的氮原子数为m，则缩合成该多肽的氨基酸数目最多为m。

②计算蛋白质中的O、N原子数目：O原子数＝各氨基酸中O原子的总数－脱去水分子数＝R基上的O原子数＋氨基酸个数＋肽链数。

N原子数＝各氨基酸中N原子的总数＝R基上的N原子数＋肽键数＋肽链数。

③计算形成的肽键数、脱去的水分子数：若由氨基酸脱水缩合形成链状肽，则肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸个数－肽链数。

若由氨基酸脱水缩合形成环状肽，则肽键数＝氨基酸个数＝脱去的水分子数。

④氨基酸数与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间关系的计算：(DNA)基因的碱基数(至少)∶mRNA的碱基数(至少)∶蛋白质中氨基酸的数目＝6∶3∶1；肽键数(得失水数)＋肽链数＝氨基酸数＝mRNA碱基数/3＝(DNA)基因碱基数/6。

(2)核酸的相关计算：①DNA的种类＝4n(n代表碱基对数)；②DNA的相对分子质量＝脱氧核苷酸数×脱氧核苷酸平均相对分子质量－(脱氧核苷酸数－2)×18；③RNA的相对分子质量＝核糖核苷酸数×核糖核苷酸平均相对分子质量－(核糖核苷酸数－1)×18。

知识点二、糖、脂类的种类和作用1．糖的种类及相互关系2．糖类的作用(1)生物细胞生命活动的主要能源物质——葡萄糖。

(2)生物细胞中的储能物质——淀粉、糖原。

(3)参与生物细胞构成的物质——核糖、脱氧核糖、纤维素。

3．脂质的作用(1)脂肪：生物体内的主要储能物质。

(2)磷脂：生物膜的主要组成成分。

考向2 基因的表达(2020·全国Ⅲ卷)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。

含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。

下列说法错误的是( )A.一种反密码子可以识别不同的密码子B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变情境素材tRNA分子、密码子、反密码子核心素养生命观念、科学思维命题视角(1)tRNA和mRNA分子的结构(2)密码子和反密码子的对应关系1.审关键点:碱基配对的方式,密码子和反密码子的关系。

2.解题流程:陷阱1:密码子和反密码子的对应关系不唯一:正常情况下,一种反密码子只能识别一种密码子,但通过识图可知I可以和多种碱基配对,识别多种密码子。

陷阱2:tRNA不是双链结构:tRNA是一条单链形成的三叶草结构。

陷阱3:碱基改变并不一定导致蛋白质改变:mRNA中碱基改变,密码子改变,但一种氨基酸可以对应一种或多种密码子,所以编码的蛋白质不一定改变。

1.(基因的表达)某种噬菌体外壳蛋白基因突变使mRNA中部出现一个终止密码子,导致外壳蛋白无法合成,噬菌体不能增殖。

但这种噬菌体能在大肠杆菌C品系中顺利增殖,释放子代噬菌体。

下列假设最合理的是( ) A.大肠杆菌C品系中某种突变型tRNA能识别并结合该终止密码子B.大肠杆菌C品系中的某物质能定向诱发噬菌体DNA回复突变C.大肠杆菌C品系中的核糖体能够跳过终止密码子继续向前移动D.大肠杆菌C品系中存在该突变mRNA的互补RNA,辅助其翻译2.(基因对性状的控制)如图为人体中基因对性状控制过程示意图,据图分析可以得出( )A.①过程需要DNA单链作模板,葡萄糖作为能源物质为其直接供能B.过程①②主要发生在细胞核中,且遵循的碱基互补配对方式相同C.镰刀型细胞贫血症是基因重组的结果D.基因1是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状3.(中心法则)在其他条件具备情况下,在试管中加入物质X和物质Z,可得到相应产物Y。

本板块在全国卷中一般考1～2个选择题和1个非选择题(分值为20分左右)(一)选择题一般从“基因的本质和表达”“变异与进化”“遗传规律和伴性遗传”三个方面命题考点卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ2019 2018 2017 2019 2018 2017 2019 2018 2017 基因的本质和表达T2T2CD T5AB T2T1、T6生物的变异与进化T6T6遗传规律和伴性遗传T5T6T5T6T1AC考情分析从近3年全国卷试题分析可知，选择题部分主要集中在基因的本质和表达、遗传规律的应用上。

其中遗传物质发现实验的理解分析和孟德尔定律的相关分离比的应用是高频考点；生物变异与进化常结合基因的表达进行综合考查，难度一般。

(二)非选择题一般从“遗传规律”和“伴性遗传”这两方面命题考点卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ2019 2018 2017 2019 2018 2017 2019 2018 2017 遗传规律的原理及应用T32T32T32T32T31T32伴性遗T32T32T32传与基因在染色体上的判断考情分析近3年全国卷非选择题对本板块考查主要集中在①亲子代基因型和表现型互推及概率计算；②性状显隐性的判断；③伴性遗传中性染色体传递规律和遗传图谱中性状遗传方式的判断和概率计算；④基因在染色体位置的判断和基因定位的实验设计与分析。

本板块是高中生物中最具理科特点的内容，涉及多种科学研究方法，具有很强的逻辑性，是历年高考的必考内容，特别是对遗传规律的考查，试题难度大、区分度高。

为突破这一重点和难点在高考中获得好成绩，建议在复习中从以下三方面发力，将会收到良好的效果。

1．基因的本质与表达一是重视以下考点内容：DNA是遗传物质的经典实验及其拓展，同位素标记法与DNA 复制的过程和特点的探究，遗传信息传递过程中DNA复制、转录和翻译的区别与联系，与DNA的分子结构、复制和基因表达相关的计算。

二是重视选择题的演练，对选择题的每个选项都要仔细分析找出对或错的原因。

备考能力五：熟练掌握答案的多种表述形式技法指导：随着生物学科素养对学生“创新实践能力”要求的不断提高，对实验数据、结果及问题答案的加工能力成为一个新热点。

绘图、制表等基本动手能力在备考中要有针对性训练，以应对此项高考能力要求。

1．[2023·广东卷，18]光合作用机理是作物高产的重要理论基础。

大田常规栽培时，水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和图。

(光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。

)ygl分析图表，回答下列问题：(1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和________________________，叶片主要吸收可见光中的______________光。

(2)光照强度逐渐增加达到2000μmol·m－2·s－1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl________WT(填“高于”“低于”或“等于”)。

ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和________________________________。

(3)与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体________________________________，是其高产的原因之一。

(4)试分析在0～50μmol·m－2·s－1范围的低光照强度下，WT和ygl净光合速率的变化，在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。

在此基础上，分析图a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

专题突破练12 细胞工程和基因工程一、单项选择题1.(2021山东济南联考)芥酸会降低菜籽油的品质。

油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量。

下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线,已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。

据图分析,下列叙述错误的是( )A.①②过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化B.与④过程相比,③过程可能会产生二倍体再生植株C.图中3种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的效率最高D.F1植株的细胞进行减数分裂时,H基因所在的染色体会与G基因所在的染色体发生联会2.(2021山东济南针对性训练)NRP-1是人体血管内皮生长因子的受体,在肿瘤新生血管形成与肿瘤细胞迁移、黏附、侵袭等方面起重要调控作用。

为探究NRP-1MAb(NRP-1的单克隆抗体)对乳腺癌的治疗作用,研究人员以兔子为实验材料进行了相关实验,得到如下图所示的结果。

下列叙述错误的是( )A.据图推测,NRP-1MAb能够有效降低肿瘤的体积,中、高剂量抗体的降低效果比低剂量的更显著B.NRP-1MAb的制备过程中利用灭活病毒诱导两细胞融合,其原理是利用了病毒表面的糖蛋白和相关酶能够与细胞膜表面的糖蛋白发生作用C.反复给兔子注射NRP-1,提取已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,再经选择培养基筛选获得的杂交瘤细胞都能产生NRP-1MAbD.治疗机理可能为NRP-1MAb与NRP-1特异性结合,阻止了NRP-1与血管内皮生长因子的结合,从而抑制了肿瘤血管的生成以及肿瘤细胞的分散和转移3.(2021山东滨州二模)细胞融合不仅在自然条件下常见,在现代生物技术中也经常应用。

下图表示细胞融合的简要过程。

下列说法正确的是( )A.细胞融合过程都涉及细胞膜的流动性,常用聚乙二醇融合法、电融合法等进行处理B.若细胞a、b分别取自优良奶牛,则采集的卵母细胞和精子可直接体外受精C.若细胞a、b分别代表白菜、甘蓝细胞,则完成融合的标志为细胞核的融合D.若细胞d是杂交瘤细胞,则在选择培养基中筛选后即可大规模培养生产单克隆抗体4.(2021山东聊城二模)单克隆抗体可抑制病毒对宿主细胞的侵染。

6.基因工程类大题突破1.(2022山东枣庄模拟)三氯生是一种抑菌物质，具有优异的贮存稳定性，可以替代抗生素用于基因工程中筛选含目的基因的受体细胞。

已知fabV(从霍乱弧菌中发现的烯酯酰ACP还原酶)基因可以使大肠杆菌抵抗三氯生。

图1图2(1)通过PCR方法获取fabV基因时，Taq酶只能从延伸DNA链，而不能从头开始合成DNA，因此需要先根据设计两种特异性引物序列。

反应体系的初始温度设置在90~95 ℃的目的是。

(2)在步骤④中，需将大肠杆菌菌液利用法接种到加有的细菌培养基上，待菌落长成后，直接挑取菌落加入PCR反应系统中进行基因鉴定。

PCR过程中不需要先提取细菌DNA的原因是: 。

(3)某科研团队将可以受温度调控的基因插入上述选出的重组质粒中，构建了温度调控表达质粒(如图2)。

其中C基因在低温下会抑制P1，R基因在高温下会抑制P2。

如果将lacZ基因和GFP基因插入图2质粒中，使其最后表现为低温下只表达GFP蛋白，而高温下只表达lacZ蛋白。

则lacZ 基因应插在之间，GFP基因插在之间。

2.(2022海南琼海三模)2020年中国政府提出“努力争取2060年前实现碳中和”的目标。

发展利用生物能源是实现碳中和的有效途径。

紫苏种子含大量油脂，出油率达35%~64%，三酰甘油(TAG)是紫苏种子的主要储藏脂类，DGAT1是TAG合成的关键酶。

科研人员将紫苏DGAT1基因导入微藻中，培养高产生物柴油的工程藻，如图所示。

注:Bam HⅠ和Hin dⅢ是两种限制酶。

回答下列问题。

(1)从紫苏组织细胞中提取总RNA时，需要加入RNA酶抑制剂，目的是。

将RNA 逆转录合成的cDNA作为模板，PCR扩增DGAT1基因，反应体系中需加入酶，其作用是。

为使DGAT1基因两端分别添加Bam HⅠ和Hin dⅢ识别序列，可将相应序列分别添加在两种引物的(填“5'”或“3'”)端。

(2)构建DGAT1基因表达载体的目的是，使DGAT1基因能够表达并发挥作用。