1、专题13 现代生物科技专题1(2020广西壮族自治区高三二模)核酸检测作为确诊新型冠状病毒肺炎的新标准，写入了国家卫健委颁布的诊疗指南里，但依然出现了少数“假阴性”病例，此时采用免疫检测则可以很大程度上避免核酸检测的“假阴性”。请回答下列问题：(1)开发核酸检测试剂盒，需要先分离毒株、获得完整基因组序列信息、设计特异性引物和探针的 核苷酸序列 ，再据此用 化学 方法直接人工合成特异性引物和探针。(2)我国研发的新型冠状病毒核酸快速检测试剂盒的检测原理是：若送检样本中存在病毒，则以病毒RNA为模板，在 逆转录 酶的作用下合成cDNA，再加入互补的荧光探针、 2 种引物、四种脱氧核苷酸和 Taq
2、酶后，cDNA开始扩增，子链延伸至探针处，会水解探针释放出荧光基团产生荧光，荧光监测系统接收到荧光信号从而确诊。(3)我国新型冠状病毒化学发光检测试剂盒采用的是免疫检测，其中的单克隆抗体是由经病毒抗原蛋白免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合制备的 杂交瘤 细胞产生的；该试剂盒能快速确诊病例，这是因为单克隆抗体具有 特异性强、灵敏度高、能够大量制备 等优点。【解析】(1)开发核酸检测试剂盒时，需要先获得病毒完整的基因组序列信息，设计出特异性引物和探针的核苷酸序列，再据此用化学方法直接人工合成特异性引物和探针。(2)以病毒RNA为模板合成cDNA的过程为逆转录，需要逆转录酶的催化；利用PCR技术扩增c
3、DNA时，需要2种引物，4种脱氧核苷酸和Taq酶。(3)单克隆抗体是由杂交瘤细胞(经病毒抗原蛋白免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合制备)产生的；单克隆抗体特异性强、灵敏度高、化学性质单一，可以大量制备。2(2020湖南省湖南师大附中高三二模)现代生物技术在提高植物抗性上显示出广阔的应用前景，回答下列有关问题：(1)通过转基因技术，某种植物表达出外源基因的表达产物A，A具有一定的杀虫能力。为特异性地快速扩增外源的目的基因，常利用 PCR 技术。这种体外扩增DNA的技术用 高温 代替生物体内解旋酶的作用。与一般生物体内DNA复制相比，体外扩增使用的DNA聚合酶的特点是 耐高温 。(2)获得的抗虫植株
4、通过有性繁殖产生的下一代可能会发生性状分离，可利用 (植物)组织培养 技术对花药进行离体培养，得到的幼苗经 秋水仙素处理 可获得具抗虫基因的纯合体。离体培养使用的培养基除必要的营养成分外，还需添加少量 激素(生长素和细胞分裂素) 。(3)野外种植抗虫植物同时，还种植一定量的同种不抗虫植物，可 降低 (填“提高”或“降低”)抗A害虫在整个害虫种群中所占比例的增加速率。原因是 种植一定量的同种不抗虫植物对抗A害虫的选择作用减弱 。【解析】(1)为了特异性快速扩增目的基因，常常利用的技术为PCR技术；该技术使得DNA双链解旋的操作是高温加热使得氢键断裂；由于在PCR中扩增目的基因的温度较高，所以使用
5、的DNA聚合酶为耐高温的热稳定性的DNA聚合酶；(2)将花药中的花粉培育为单倍体植株，利用的技术为植物组织培养技术；得到的幼苗是单倍体幼苗，需要经过秋水仙素处理才可以获得具有抗虫基因的纯合体；离体培养使用的培养基除了基本的营养物质之外，还必须添加植物激素，例如生长素和细胞分裂素，来诱导细胞的分裂与分化；(3)由于制备的抗虫植物是由于A物质才具有抗虫能力，野外种植时可能存在对A物质免疫的害虫，若单纯种植抗虫植物，则可能使得群落中抗A害虫的比例增加，因此种植一定量的同种不抗虫植物，可以降低对抗A害虫的选择作用，可以降低抗A害虫在整个害虫种群中所占的比例的增加速率。3(2020黑龙江省大庆实验中学高
6、三三模)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)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 显微操作(去核法) 的方法。(2)代表的过程是 胚胎移植 。(3)哺乳动物核移植可分为 胚胎细胞核移植 和 体细胞核移植 。(4)与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了 已经分化的动物体细胞核具有全能性 。【解析】(1)过程表示去除细胞核，通常采用显微操作(去核法)来完成，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行。(2)代表的过程是胚胎移植。胚胎移植是胚胎工程的最后一步。(3)哺乳动物核移植根据细胞
7、核的来源，可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。(4)继克隆羊“多莉(利)”培育成功之后，其他克隆动物也相继获得成功，这些事实说明了已经分化的动物体细胞核具有全能性。4(2020山西省太原五中高三一模)我国新型农业现代化地区充分利用土地，创造了一种高效人工生态系统，如图所示。据图回答有关问题。(1)该生态工程能利用沼气池中的微生物将粪便等废物中的有机物转化成无机物，为农作物的光合作用提供无机营养，这一过程不但实现了废弃物的 资源化 ，而且体现了 生态经济 的“循环经济”原则。(2)沼气池中的微生物在该生态系统中的主要功能是 分解作用 ；沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的意义是 可以增加大棚中CO
8、2浓度，增强植物的光合作用，提高作物的产量 。(3)禽畜粪便进入沼气池发酵后，产生的沼气可作为生活能源，沼液和沼渣再施入农作物，使土壤有机质含量明显提高，这样做的生态学意义有 减少了化肥的使用、减小粪对环境的污染 、和提供清洁的能源等。(4)该模式减少了投入，增加了农民收入，其生态学原理是 物质循环再生和能量的多级利用 。(5)该生态系统与一般的自然生态系统相比较， 抵抗力 稳定性较低，所以需要人们不断输入物质与能量。【解析】(1)该生态工程能利用沼气池中的微生物将粪便等废物中的有机物转化成无机物，为农作物的光合作用提供无机营养，这一过程不但实现了废弃物的资源化，而且体现了生态经济的“循环经济”原则。(2)沼气池中的微生物在该生态系统中的主要功能是分解作用，将有机物分解成无机物；沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内，可以增加大棚中CO2浓度，增强植物的光合作用，提高作物的产量。(3)禽畜粪便进入沼气池发酵后，产生的沼气可作为生活能源，沼液和沼渣再施入农作物，使土壤有机质含量明显提高，这样做的生态学意义是减少了化肥的使用、减小粪对环境的污染和提供清洁的能源等。(4)该模式减少了投入，增加了农民收入，其生态学原理是：物质循环再生和能量的多级利用。(5)由于该生态系统是人工生态系统，所以该生态系统与一般的自然生态系统相比较，抵抗力稳定性较低，所以需要人们不断输入物质与能量。