廣西高考生物復(fù)習(xí)生物工程與技術(shù)專題突破練15基因工程與細胞工程.doc

專題突破練15基因工程與細胞工程1.(2018貴州貴陽綜測,37)人類利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)成功獲得了能大量合成胰島素的大腸桿菌,它看起來與普通細菌沒有什么不同,卻可用來治療糖尿病等疾病,使胰島素的生產(chǎn)成本大大降低。(1)野生型大腸桿菌不能合成胰島素的根本原因是。人體骨骼肌細胞(填“能”或“不能”)合成胰島素,原因是。(2)轉(zhuǎn)基因技術(shù)過程中常常會使用PCR擴增儀,其目的是,該過程需要在反應(yīng)體系中添加的有機物包括、模板、4種脫氧核苷酸、。(3)該技術(shù)的受體細胞是大腸桿菌,常用Ca2+處理受體細胞的目的是。該技術(shù)常用的運載體是。2.基因敲除是應(yīng)用DNA重組原理發(fā)展起來的一門新興技術(shù)?！盎蚯贸毎钡臉?gòu)建過程如下。第一步,從小鼠囊胚中分離出胚胎干細胞(ES),在培養(yǎng)基中擴增,這些細胞中需要改造的基因稱為“靶基因”。第二步,構(gòu)建基因表達載體。取與靶基因序列同源的目的基因(同源臂),在同源臂上接入neoR(新霉素抵抗基因)等。由于同源臂與靶基因的DNA正好配對,所以能像“準星”一樣,將表達載體準確地帶到靶基因的位置。第三步,將表達載體導(dǎo)入胚胎干細胞,并與其內(nèi)靶基因同源重組,完成胚胎干細胞的基因改造。第四步,基因改造后的胚胎干細胞增殖、篩選。基本原理如下圖所示。請根據(jù)上述資料,回答下列問題。(1)實施基因工程的核心步驟是,基因表達載體中的是位于基因首端的有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段;在構(gòu)建的過程中所需要的工具酶是。(2)如果要獲得一只含目的基因的小鼠,則選擇的受體細胞通常是,原因是。(3)上述資料中neoR基因的作用最可能是。為了鑒定目的基因是否成功表達,有時需要進行抗原抗體雜交,目的蛋白相當(dāng)于。(4)該項技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景,請試舉一例:。3.科學(xué)家從某細菌中提取抗鹽基因,轉(zhuǎn)入煙草并培育成轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草。下圖是轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的培育過程,含目的基因的DNA和質(zhì)粒上的箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點。請分析回答下列問題。(1)在該過程中,研究人員首先獲取了抗鹽基因(目的基因),并采用技術(shù)對目的基因進行擴增,該技術(shù)需要的條件是、酶、原料、模板,其中的酶必須是酶;然后構(gòu)建基因表達載體,基因表達載體中除了具有目的基因、啟動子和終止子之外,還需具有。(2)用圖中的質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒,不能使用Sma酶切割,原因是。圖中過程為防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化,應(yīng)選用酶對外源DNA、質(zhì)粒進行切割。(3)為確定轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草是否培育成功,既要用放射性同位素標記的作探針進行分子雜交檢測,又要在個體水平上鑒定,后者的具體過程是。4.我國菊花主要有杭菊、亳菊、懷菊、貢菊等8種,是藥食兼優(yōu)的代表性植物。研究發(fā)現(xiàn)杭菊具有明顯的抗炎作用,懷菊具有良好的抗病毒作用(但是抗炎作用很弱)。結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題。(1)欲培育兼有明顯抗炎、抗病毒療效的菊花新品種,用杭菊和懷菊雜交的方法是做不到的,原因是。(2)基因工程方法為培育上述新品種提供了可能性,在實施基因工程過程中,最關(guān)鍵的步驟是。受體細胞的選擇直接關(guān)系到實驗的成功與否以及新生植株的品質(zhì),我們一般選取未開花的幼枝的芽尖,理由有、(寫出兩個)。若想確定杭菊的受體細胞中是否導(dǎo)入了懷菊的抗病毒基因,常用的檢測方法是。(3)如果利用植物體細胞雜交的方法培育“杭菊懷菊”雜種植株,首先要獲得這兩種植物細胞的,用聚乙二醇誘導(dǎo)處理后,誘導(dǎo)實驗材料再生出,再利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育出雜種植株。(4)理論上利用植物體細胞雜交和基因工程的方法均可以培育出抗炎、抗病毒的優(yōu)良菊花,這兩項技術(shù)的共同特點有。5.利用相關(guān)工程技術(shù)可以獲得抗黑腐病雜種黑芥花椰菜植株,已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因,而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,技術(shù)人員用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化,并喪失再生能力,再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合,流程如下圖。據(jù)圖回答下列問題。(1)該過程用到的工程技術(shù)是。(2)過程所需的酶是,過程中PEG的作用是,經(jīng)過操作后,需篩選出融合的雜種細胞,顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的葉綠體存在,可作為初步篩選雜種細胞的標志。(3)原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓,其作用是。原生質(zhì)體經(jīng)過細胞壁再生,進而分裂和脫分化形成。(4)若分析再生植株的染色體變異類型,應(yīng)剪取再生植株和雙親植株的根尖,制成裝片,然后在顯微鏡下觀察比較染色體的;將雜種植株栽培在含有的環(huán)境中,可篩選出具有高抗性的雜種植株。6.細胞的種類不同,特異性表達的蛋白質(zhì)也不同,如效應(yīng)T細胞可以產(chǎn)生干擾素,乳腺細胞可以分泌乳腺蛋白,膀胱壁細胞可分泌尿血小板溶素膜蛋白。其中效應(yīng)T細胞產(chǎn)生的干擾素(IFN)具有抑制細胞分裂、調(diào)節(jié)免疫、抗病毒、抗腫瘤等多種作用。請回答下列問題。(1)通過分析干擾素的氨基酸序列,可人工合成編碼干擾素的序列,該序列(填“是”或“不是”)唯一的。利用PCR的方法對人工合成的干擾素基因擴增時,用的方法使DNA變性。(2)若將干擾素基因?qū)氚┘毎?在的環(huán)境,一定的營養(yǎng),適宜的溫度和pH、氣體環(huán)境等條件下培養(yǎng)癌細胞,可從培養(yǎng)液中源源不斷地提取到干擾素。(3)目的基因在血液中表達的轉(zhuǎn)基因動物叫做血液生物反應(yīng)器。由于某些物質(zhì)進入血液會影響動物的健康,因此血液生物反應(yīng)器比較適合生產(chǎn)(選填“胰島素”“抗體”或“干擾素”中的一種或多種)。(4)乳腺生物反應(yīng)器的原理是外源基因與的啟動子構(gòu)建成基因表達載體,使干擾素基因在乳腺中表達,通過回收乳汁獲得目的產(chǎn)物。(5)膀胱生物反應(yīng)器可將干擾素基因插入基因中,使干擾素分泌到尿液中。與乳腺生物反應(yīng)器相比,膀胱反應(yīng)器的優(yōu)勢表現(xiàn)在。7.白細胞介素4(IL-4)是具有多種免疫學(xué)調(diào)節(jié)功能的細胞因子,臨床及研究中需要大量高純度的IL-4,以及其高效檢測試劑。下圖是利用單克隆抗體技術(shù)制備抗IL-4特異性抗體的過程。回答相關(guān)問題。(1)在免疫系統(tǒng)組成中,IL-4屬于物質(zhì)。研究人員從外周血中提取到IL-4蛋白分子的mRNA,將其逆轉(zhuǎn)錄成,構(gòu)建特定表達載體,利用工程菌獲得用于臨床及研究需要的高純度的IL-4。(2)圖中所示的a培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)的是細胞,其與M細胞融合產(chǎn)生雙核或多核細胞,再經(jīng),進一步形成兩個新的單核雜交細胞。(3)b培養(yǎng)瓶所示過程中,要用特定的選擇性培養(yǎng)基進行細胞篩選,得到的細胞能在體外培養(yǎng)增殖生長。經(jīng)b獲得的細胞,還需要進行。(4)c培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)的細胞是的雜交瘤細胞。制備IL-4單克隆抗體的過程中,細胞培養(yǎng)瓶通常置于特定培養(yǎng)箱中進行細胞培養(yǎng),要求培養(yǎng)瓶松蓋,主要目的是。8.近年來,由于食品安全、環(huán)境污染等問題的加重,胃癌的發(fā)病率不斷增加。常見的切除、化療、放療等治療手段對病人的身體副作用較大,而“生物導(dǎo)彈”(借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用,能將藥物定向帶到癌細胞所在位置)的定向治療為胃癌患者帶來了福音。下圖是“生物導(dǎo)彈”抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過程?；卮鹣铝袉栴}。(1)幽門螺旋桿菌的感染與胃癌的發(fā)生密切相關(guān),幽門螺旋桿菌與人體細胞相比,在細胞結(jié)構(gòu)上最顯著的特點是。(2)從免疫學(xué)的角度分析,圖中實驗小鼠注射的甲是,從小鼠的(免疫器官)中可獲得相應(yīng)的B淋巴細胞。(3)誘導(dǎo)細胞融合形成細胞乙的原理是。若只考慮細胞的兩兩聯(lián)合,理論上乙有種類型,符合要求的細胞特點是。(4)丙需進行克隆化培養(yǎng)和專一抗體檢測,經(jīng)多次篩選后可獲得數(shù)量較多的能分泌所需抗體的細胞丁,細胞丁可在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng),也可以注射到小鼠內(nèi)進行體內(nèi)培養(yǎng),從而獲得大量的單克隆抗體。與從動物血清中分離的抗體相比,該抗胃癌單克隆抗體最主要的優(yōu)點是。專題突破練15基因工程與細胞工程1.答案 (1)野生大腸桿菌體內(nèi)沒有合成胰島素的基因不能胰島素基因不表達(2)完成DNA的復(fù)制,使目的基因數(shù)量增多引物耐高溫的DNA聚合酶(3)改變其通透性,制備感受態(tài)細胞大腸桿菌的質(zhì)粒2.答案 (1)構(gòu)建基因表達載體啟動子限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶(2)受精卵動物受精卵具有全能性(動物不能像植物那樣,利用一個受精卵以外的獨立的體細胞直接培養(yǎng)成完整的個體)(3)作為標記基因,以便于篩選抗原(4)基因治療、動植物改良、利用動植物生產(chǎn)藥物等3.答案 (1)PCR(聚合酶鏈式反應(yīng))引物耐高溫的DNA聚合或熱穩(wěn)定DNA聚合標記基因(2)Sma 會破壞質(zhì)粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因BamH和Hind(3)抗鹽基因(或目的基因)將培育的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中,觀察該煙草植株的生長狀態(tài)4.答案 (1)二者存在生殖隔離(2)基因表達載體的構(gòu)建不含病毒或含病毒極少分化程度低或易誘導(dǎo)脫分化和再分化(答案必須是兩個方面)DNA分子雜交技術(shù)(3)原生質(zhì)體細胞壁(4)定向改造生物(或克服了遠緣雜交不親和的障礙)5.答案 (1)植物體細胞雜交(2)纖維素酶和果膠酶促進原生質(zhì)體的融合(3)保持原生質(zhì)體完整性愈傷組織(4)形態(tài)和數(shù)目黑腐病菌6.答案 (1)脫氧核苷酸不是加熱(2)無菌、無毒(3)抗體、干擾素(4)乳腺蛋白基因(5)尿血小板溶素膜蛋白生產(chǎn)周期短、不受性別和年齡的限制7.答案 (1)免疫活性cD