2017年高考生物深化復(fù)習(xí)+命題熱點提分專題16基因工程和細(xì)胞工程.doc

專題16 基因工程和細(xì)胞工程1根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題：(1)限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有_和_。(2)質(zhì)粒運載體用EcoR切割后產(chǎn)生的片段如下：AATTCG GCTTAA為使運載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外，還可用另一種限制性核酸內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點是_。(3)按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即_DNA連接酶和_DNA連接酶。(4)反轉(zhuǎn)錄作用的模板是_，產(chǎn)物是_。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用_技術(shù)。(5)基因工程中除質(zhì)粒外，_和_也可作為運載體。(6)若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是_?！敬鸢浮?1)黏性末端平末端(2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoR切割產(chǎn)生的相同(其他合理答案也可)(3)大腸桿菌T4(4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5)噬菌體動植物病毒(其他合理答案也可)(6)未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱(其他合理答案也可)2下圖表示胚胎發(fā)育某一時期示意圖和利用高等動物細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體的部分過程，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖1為胚胎發(fā)育的_期，其中為_。(2)若要通過胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體，可對圖1所示時期的胚胎進(jìn)行_處理，再移入受體內(nèi)。這一操作要求是均等分割_，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。(3)若圖2表示動物細(xì)胞融合的過程，則有：過程a常用_作為誘導(dǎo)劑(此誘導(dǎo)劑不能用于植物細(xì)胞融合)。由甲乙融合得到丙細(xì)胞的基本原理是_；若甲細(xì)胞有m條染色體，乙細(xì)胞有n條染色體，篩選后的丁細(xì)胞有_條染色體?！敬鸢浮?1)囊胚滋養(yǎng)層(2)胚胎分割內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(3)滅活的病毒細(xì)胞膜的流動性mn3下圖是制備抗埃博拉病毒VP40蛋白的單克隆抗體的過程，請回答：(1)過程中選用EcoR和Xho兩種限制酶切割的優(yōu)點是_，此外還要用到_酶。(2)過程中首先需要用_處理大腸桿菌，使其處于感受態(tài)，VP40基因進(jìn)入大腸桿菌后維持穩(wěn)定并表達(dá)的過程稱為_。(3)與植物原生質(zhì)體融合相比，過程特有的方法是用_處理。通常在選擇培養(yǎng)基中需加入抗生素，目的是_。選擇培養(yǎng)基上存活的雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的抗體_(填“是”或“不是”)單克隆抗體。(4)圖示過程應(yīng)用的生物技術(shù)有_(至少答出三種)。(2)圖中過程用人工方法，使體外重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞內(nèi)，一般將受體大腸桿菌用Ca2處理，以增大細(xì)胞壁的通透性，使含有目的基因的重組質(zhì)粒容易進(jìn)入受體細(xì)胞。VP40基因進(jìn)入大腸桿菌稱之為導(dǎo)入，導(dǎo)入后維持穩(wěn)定并表達(dá)的過程稱為轉(zhuǎn)化。(3)過程表示B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞的融合，動物的細(xì)胞融合要利用促融劑滅活的病毒。動物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基中要加入抗生素，因抗生素能防止細(xì)胞在培養(yǎng)過程被污染。經(jīng)選擇性培養(yǎng)基篩選出來的雜交瘤細(xì)胞能產(chǎn)生多種抗體，還需要進(jìn)一步篩選出能產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細(xì)胞才能產(chǎn)生單克隆抗體。(4)據(jù)圖示分析，圖中涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有基因工程、動物細(xì)胞培養(yǎng)和動物細(xì)胞融合?！敬鸢浮?1)防止目的基因自身環(huán)化(其他合理答案也可)DNA連接(2)Ca2轉(zhuǎn)化(3)滅活的病毒防止培養(yǎng)過程中的污染不是(4)基因工程、動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞融合4應(yīng)用生物工程技術(shù)獲得人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品，是生物科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的重要體現(xiàn)。請據(jù)圖回答下列問題：(1)在培育轉(zhuǎn)基因牛的過程中，過程需要的工具酶是_，過程常用的方法是_。(2)轉(zhuǎn)基因?？赏ㄟ^分泌乳汁來生產(chǎn)人生長激素，在基因表達(dá)載體中，人生長激素基因的首端必須含有_，其作用是能夠被_識別和結(jié)合，從而啟動轉(zhuǎn)錄過程。(3)PrG基因的產(chǎn)物能激發(fā)細(xì)胞不斷分裂，通過基因工程導(dǎo)入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體，最可能是_細(xì)胞，代表的細(xì)胞具有_的特點。(4)在抗蟲棉培育過程中，需將抗蟲基因(Bt毒蛋白基因)插入Ti質(zhì)粒的_上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用就可以使抗蟲基因進(jìn)入棉花受體細(xì)胞。要檢測抗蟲基因是否翻譯成Bt毒蛋白，應(yīng)從抗蟲棉中提取蛋白質(zhì)，并用_方法進(jìn)行檢測?！敬鸢浮?1)限制酶和DNA連接酶顯微注射法(2)啟動子RNA聚合酶(3)效應(yīng)B既能無限增殖，又能產(chǎn)生特定抗體(4)TDNA抗原抗體雜交5(植物組織培養(yǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無病毒植株培育、育種及獲得細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等。結(jié)合下圖中番茄植株的培育過程，回答相關(guān)問題：(1)過程中通常使用_酶來獲取植物細(xì)胞原生質(zhì)體，此處使用的外界溶液濃度不宜過小，以防止細(xì)胞原生質(zhì)體_。(2)鋪平板類似于微生物接種，平板培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的除了調(diào)節(jié)滲透壓外，還有_的作用。(3)圖中屬于再分化的過程是_(填序號)。(4)多倍體番茄植株所結(jié)果實中維生素含量更高，若想培育多倍體番茄，可選擇在圖中的過程中添加_(物質(zhì))進(jìn)行處理，也可以選擇在過程中添加一定濃度的_(物質(zhì))進(jìn)行處理。(5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅可以保持優(yōu)良品種的_特性，還可以高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖。(6)“人工種子”由胚狀體，包埋胚狀體的膠質(zhì)以及人造種皮等3部分組成，包埋胚狀體的膠質(zhì)中富含有機營養(yǎng)，這是因為胚狀體在萌發(fā)初期不能進(jìn)行_，為了滿足胚狀體代謝的需求，“人造種皮”則必須具有良好的透水、_的性能。(5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)屬于無性繁殖，不僅可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，還可以高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖。(6)胚狀體在萌發(fā)初期不能進(jìn)行光合作用，因此包埋胚狀體的膠質(zhì)中富含有機營養(yǎng)，以供胚狀體在萌發(fā)初期細(xì)胞生命活動的需要。胚狀體細(xì)胞要進(jìn)行細(xì)胞呼吸等代謝活動，因此“人造種皮”則必須具有良好的透水、透氣的性能?！敬鸢浮?1)纖維素酶和果膠(答纖維素酶也可)吸水漲破(或破裂)(2)提高營養(yǎng)(3)(答或均可)(4)聚乙二醇秋水仙素(5)遺傳(6)光合作用透氣6.(在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan)常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。請據(jù)圖回答：(1)A過程需要的酶有_。(2)要把重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌，首先必須用_處理土壤農(nóng)桿菌，使土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變?yōu)開態(tài)；將_在緩沖液中混合培養(yǎng)完成轉(zhuǎn)化過程。(3)含有重組質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌侵染離體棉花葉片組織后，將離體棉花葉片組織培養(yǎng)成再生植株要經(jīng)過D_和E_。如要確保再生植株中含有抗蟲基因，可在C過程的培養(yǎng)基中加入_。(4)如想利用分子雜交技術(shù)檢測再生植株中的抗蟲基因是否轉(zhuǎn)錄，應(yīng)該用放射性同位素標(biāo)記的目的基因作為探針與_雜交?！窘馕觥?1)圖中A為基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，該過程需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運載體，還需DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組質(zhì)粒?！敬鸢浮?1)(同一種)限制酶、DNA連接酶(缺一不可)(2)Ca2感受重組質(zhì)粒和感受態(tài)(農(nóng)桿菌)細(xì)胞(答一個不給分)(3)脫分化再分化卡那霉素(4)mRNA7.為增加油菜種子的含油量，研究人員嘗試將酶D基因與位于葉綠體膜上的轉(zhuǎn)運肽基因相連，導(dǎo)入油菜細(xì)胞并獲得了轉(zhuǎn)基因油菜品種。(1)研究人員依據(jù)基因的已知序列設(shè)計引物，采用_法從陸地棉基因文庫中獲取酶D基因，從擬南芥基因文庫中獲取轉(zhuǎn)運肽基因。在上述引物設(shè)計時，分別在引物中加入如圖甲所示酶的識別序列，這樣可以用_酶處理兩個基因后，得到_端(填圖中字母)相連的融合基因。(2)將上述融合基因插入圖乙所示Ti質(zhì)粒的TDNA中，構(gòu)建_并導(dǎo)入農(nóng)桿菌中。將獲得的農(nóng)桿菌接種在含_的固體平板上培養(yǎng)得到單菌落，再利用_培養(yǎng)基震蕩培養(yǎng)，可以得到用于轉(zhuǎn)化的浸染液。(3)剪取油菜的葉片放入侵染液中一段時間，此過程的目的是_，進(jìn)一步篩選后獲得轉(zhuǎn)基因油菜。(4)提取上述轉(zhuǎn)基因油菜的mRNA，在_酶的作用下獲得cDNA，再依據(jù)_的DNA片段設(shè)計引物進(jìn)行擴增，對擴增結(jié)果進(jìn)行檢測，可判斷融合基因是否完成_。(3)剪取油菜的葉片放入侵染液中一段時間，此過程的目的是利用農(nóng)桿菌將融合基因?qū)胗筒思?xì)胞，進(jìn)一步篩選后獲得轉(zhuǎn)基因油菜。(4)提取上述轉(zhuǎn)基因油菜的mRNA，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下獲得cDNA，再依據(jù)融合基因的DNA片段設(shè)計引物進(jìn)行擴增，對擴增結(jié)果進(jìn)行檢測，可判斷融合基因是否完成轉(zhuǎn)錄。【答案】(1)PCRCla(限制酶)和DNA連接A、D(2)表達(dá)載體(或“重組質(zhì)粒”)四環(huán)素液體(3)利用農(nóng)桿菌將融合基因?qū)胗筒思?xì)胞(4)逆轉(zhuǎn)錄融合基因轉(zhuǎn)錄8.下圖是培育表達(dá)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線。請回答：(1)天然質(zhì)粒往往需經(jīng)過改造才能作為基因工程中的運載體，經(jīng)改造后的質(zhì)粒同時具備的條件有_(填序號)。標(biāo)記基因多個限制酶切割位點對受體細(xì)胞無害啟動子起始密碼子(2)若對圖1中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的Sma酶切位點越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性將會_。(3)用圖2中的人乳鐵蛋白目的基因和圖1所示的質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒時，選用的限制酶是_(從“EcoR”、“BamH/Hind”、“Sma/Hind”中選擇)。不能選擇其他限制酶的理由分別是_。(4)圖3中，常用的導(dǎo)入方法是_，為了獲得雌性轉(zhuǎn)基因牛，移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行_，過程選用的早期胚胎應(yīng)發(fā)育到_階段。【答案】(1)(2)提高(3)BamH/Hind若選EcoR會破壞質(zhì)粒的復(fù)制原點；若選Sma/Hind，則構(gòu)建的重組質(zhì)粒沒有標(biāo)記基因或復(fù)制原點(4)顯微注射法性別鑒定桑椹胚或囊胚9.下圖為含鐵量較高轉(zhuǎn)基因水稻的培育過程示意圖，請分析回答：注：MS培養(yǎng)基為植物組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基(1)鐵結(jié)合蛋白基因來自菜豆，若利用菜豆細(xì)胞內(nèi)形成的mRNA通過逆轉(zhuǎn)錄過程形成 cDNA，將這些cDNA用限制酶處理后儲存在受體菌群體內(nèi)，這些受體菌群被稱為菜豆的_。除了通過上述方法可以獲取鐵結(jié)合蛋白基因外，還可以通過化學(xué)合成的方法獲取鐵結(jié)合蛋白基因，其前提條件是_。(2)構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時，通常要用同種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割_，該酶作用的部位為_(填化學(xué)鍵名)。將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時，可以用_處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質(zhì)粒易于導(dǎo)入。完整的重組Ti質(zhì)粒除圖示結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)包括_等。(3)將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時，通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得_，該篩選過程是通過在培養(yǎng)基2中加入_實現(xiàn)的。培養(yǎng)基3與培養(yǎng)基2的區(qū)別是_。檢測培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測轉(zhuǎn)基因水稻_?！窘馕觥?1)基因文庫是指將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入到受體菌的群體中儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因?；蛭膸彀ɑ蚪M文庫和部分基因文庫。其中基因組文庫包含某種生物所有的基因，而部分基因文庫只包含某種生物的部分基因，如：cDNA文庫。除了通過上述方法可以獲取鐵結(jié)合蛋白基因外，還可以通過化學(xué)合成的方法獲取鐵結(jié)合蛋白基因，其前提條件是該基因的脫氧核苷酸序列已知。(2)限制酶的作用部位為磷酸二酯鍵。構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，通常要用同一種限制酶分【答案】(1)cDNA文庫(或部分基因文庫)該基因的脫氧核苷酸序列已知(2)含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒磷酸二酯鍵Ca2啟動子、終止子(3)含有重組質(zhì)粒(有潮霉素抗性)的愈傷組織潮霉素生長素和細(xì)胞分裂素的濃度比例(成熟)種子中鐵含量10下列是生物學(xué)技術(shù)制備抗體的兩個途徑模式簡圖。(1)在獲取抗體之前，需要向健康人體注射特定抗原(如乙肝疫苗)，并且每隔一周重復(fù)注射一次。免疫細(xì)胞A在人體主要介導(dǎo)(參與)_免疫。(2)過程至抗體的獲取稱為_，其中是_過程。(3)過程需要_酶，過程則需要特定的限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。(4)抗體1與抗體2相同之處是_，不同之處在_。(5)如果想用棉花產(chǎn)生該種抗體，則過程的受體細(xì)胞通常選用_，經(jīng)過篩選后再侵染棉花體細(xì)胞，轉(zhuǎn)化成功后通過_技術(shù)獲得能產(chǎn)抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株?！敬鸢浮?1)體液(2)單克隆抗體細(xì)胞融合(或B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合)(3)逆轉(zhuǎn)錄(4)氨基酸的排列順序空間結(jié)構(gòu)(5)土壤農(nóng)桿菌植物組織培養(yǎng)11菊天牛是菊花的主要害蟲之一。科研人員將抗蟲基因轉(zhuǎn)入菊花，培育出抗蟲菊花。下圖是獲得轉(zhuǎn)基因菊花的技術(shù)流程，請據(jù)圖回答：注：卡那霉素抗性基因(kanR)作為標(biāo)記基因，菊花葉片對卡那霉素高度敏感。(1)為了促進(jìn)土壤農(nóng)桿菌吸收重組質(zhì)粒，可用_處理土壤農(nóng)桿菌，使其處于感受態(tài)。(2)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌的目的是利用農(nóng)桿菌能夠_的特點，使目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞中，并插入到菊花細(xì)胞的_上，最終形成轉(zhuǎn)基因植株。(3)將愈傷組織轉(zhuǎn)移到添加一定濃度植物激素和_的培養(yǎng)基中，在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)，篩選轉(zhuǎn)基因菊花。(4)用PCR方法檢測轉(zhuǎn)基因菊花是否含有目的基因時，需根據(jù)_的核苷酸序列設(shè)計特異引物，以_為模板進(jìn)行第一輪擴增。(5)將轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料以適當(dāng)比例混合后飼喂菊天牛2齡幼蟲，實驗結(jié)果如下表所示。組別死亡率(%)實驗組轉(zhuǎn)基因植株160.00轉(zhuǎn)基因植株253.33對照組13.33對照組應(yīng)飼喂等量的_。據(jù)表分析，_差異顯著，說明轉(zhuǎn)基因菊花對菊天牛2齡幼蟲有較強的毒殺作用?！敬鸢浮?1)Ca2(或“CaCl2”)(2)感染菊花(或“植物”)細(xì)胞，并將TDNA轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞染色體DNA(3)卡那霉素(4)抗蟲基因(目的基因)轉(zhuǎn)基因菊花的DNA(或“含目的基因的菊花DNA”)(5)非轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料混合物實驗組與對照組死亡率12如圖是綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過程示意圖，請據(jù)圖回答：(1)分析可知，科學(xué)家獲取綠色熒光蛋白基因所運用的限制酶是圖中所示的_，最終獲得的綠色熒光蛋白基因的末端類型屬于_。(2)圖示工程中，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入豬胎兒成纖維細(xì)胞常用的方法是_。(3)圖示中，作為受體細(xì)胞的去核卵母細(xì)胞一般處在_期，常通過_(物理方法)進(jìn)行激活，使其完成減數(shù)分裂和發(fā)育進(jìn)程。(4)培養(yǎng)圖示重組細(xì)胞時，將細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按其種類、數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基稱為_培養(yǎng)基。通常在培養(yǎng)基中還需要加入適量的_等天然成分。(5)圖示重組細(xì)胞培養(yǎng)至一定階段可通過_方法，從而一次獲得多個轉(zhuǎn)基因豬。過程的實質(zhì)是_?！窘馕觥?1)從圖中可知，水母的含有熒光蛋白基因的DNA片段含有三種限制酶切點，但要保證既能獲得目的基因，又保證基因的完整性，則只能使用Pst和EcoR進(jìn)行切割；從圖中切割獲得的目的基因末端形態(tài)可知，最終獲得的綠色熒光蛋白基因的末端屬于黏性末端。(2)將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞時，常使用顯微注射法。(3)圖示體細(xì)胞核移植過程中，作為受體細(xì)胞的去核卵母細(xì)胞一般處在減數(shù)第二次分裂的中期，激活動物細(xì)胞使其完成分裂和發(fā)育進(jìn)程的物理方法一般是電刺激。(4)將細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按其種類、數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基稱為合成培養(yǎng)基。由于人們對動物細(xì)胞培養(yǎng)所需要的成分還不清楚，因此通常在培養(yǎng)基中加入適量的血清(或血漿)等天然成分。(5)一個重組細(xì)胞只能發(fā)育為一個個體，若想使一個重組細(xì)胞發(fā)育為多個個體，可以對胚胎進(jìn)行胚胎分割后再移植；圖中過程是將體外培養(yǎng)的早期胚胎移植到母體內(nèi)的過程，其實質(zhì)是早期胚胎在相同生理環(huán)