2019年高考生物二輪檢測“基因工程與克隆技術(shù)”課后強訓卷

1、第 1頁共 7頁 檢測（十九） “基因工程與克隆技術(shù)”課后強訓卷 1. （2018 南充模擬）鐮刀型細胞貧血癥是一種單基因遺傳病，患者的血紅蛋白分子 3- 肽鏈第 6 位氨基酸谷氨酸被纈氨酸代替，導致功能異常?；卮鹣铝袉栴}： （1） 異常血紅蛋白的氨基酸序列改變的根本原因是編碼血紅蛋白基因的 _ 序列發(fā) 生改變。 （2） 將正常的血紅蛋白基因?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉毎?，可以合成正常的血紅蛋白達 到治療的目的。此操作 _ （填“屬于”或“不屬于” ）蛋白質(zhì)工程，理由是該操作 （3） 用基因工程方法制備血紅蛋白時，可先提取早期紅細胞中的 _ ，以其作為模 板，在 _ 酶的作用下逆轉(zhuǎn)錄合成 cDNA

2、。cDNA 與載體需在限制酶和 _ 酶的作 用下，拼接構(gòu)建基因表達載體，導入受體菌后進行表達。 （4） _檢測受體菌是否已合成血紅蛋白，可從受體菌中提取 _ ，用相應的抗體進行 _ 雜交，若出現(xiàn)雜交帶，則表明該受體菌已合成血紅蛋白。 解析：（1）患者的血紅蛋白分子 3駄鏈第 6 位的谷氨酸變成了纈氨酸，此氨基酸的變化 是由于控制合成血紅蛋白分子的 DNA 的堿基序列發(fā)生了改變，從而導致了 mRNA 上密碼 子的改變。（2）將正常的血紅蛋白基因?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉毎?，可以合成正常的血紅 蛋白達到治療的目的。此操作沒有對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進行改造，不屬于蛋白質(zhì)工程。 （3） 用基 因工程方法制備血紅

3、蛋白時，可先提取早期紅細胞中的 RNA，以其作為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶 的作用下合成 cDNA。cDNA 與載體需在限制酶和 DNA 連接酶的作用下，拼接構(gòu)建基因表 達載體，導入受體菌后進行表達。 （4）從受體細胞中分離純化出目的蛋白，用相應的抗體進 行抗原一抗體特異性雜交，若出現(xiàn)雜交帶，則表明該受體菌已合成血紅蛋白。 答案：（1）堿基（脫氧核苷酸）（）（2）不屬于沒有對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進行改造（或沒有對基因 進行修飾）（3）mRNA 逆轉(zhuǎn)錄 DNA 連接（4）蛋白質(zhì) 抗原一抗體 2. （2018 內(nèi)江一模）干擾素是動物體內(nèi)合成的一種蛋白質(zhì)，可以用于治療病毒感染和癌 癥。將人的干擾素的 cDNA 在大腸

4、桿菌中進行表達，產(chǎn)生的干擾素的抗病毒活性只有天然 產(chǎn)品的十分之一，且體外保存相當困難。研究發(fā)現(xiàn)若將第 17 位的半胱氨酸改變?yōu)榻z氨酸， 生產(chǎn)出的干擾素的抗病毒活性是原來的 100 倍，并且在-70 C的條件下，可以保存半年， 給廣大患者帶來福音。 （1） 從上述資料可知，若要改第 2頁共 7頁 變干擾素的功能，可以考慮對于擾素 _ 進 行改造。 （2） _ 對干擾素進行改造，應該直接對 （填“干擾素分子”或“干擾素的 cDNA ”）進行操作來實現(xiàn)，原因是 _ 。 （3）與蛋白質(zhì)工程相比較，基因工程在原則上只能生產(chǎn) _ 的蛋白質(zhì)，不 一定符合生產(chǎn)和生活的需要，而蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律

5、及其與生物功能的 關(guān)系為基礎，通過 _ 或 _ ，得到符合要求的 _ ，再通過 _ （填生理過程）實現(xiàn)相應蛋白質(zhì)的合成，滿足生產(chǎn)和生活需要。 解析：（1）從上述資料可知，若將第 17 位的半胱氨酸改變?yōu)榻z氨酸，生產(chǎn)出的干擾素的 抗病毒活性是原來的 100 倍，故若要改變干擾素的功能，可以考慮對干擾素氨基酸序列進 行改造。（2）對干擾素進行改造，應該直接對干擾素的 CDNA 進行操作來實現(xiàn)，原因是 蛋 白質(zhì)的結(jié)構(gòu)由基因決定，蛋白質(zhì)不能直接遺傳，基因可以遺傳； 對基因的改造比對蛋白 質(zhì)的改造要容易。（3）與蛋白質(zhì)工程相比較，基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋 白質(zhì)，不一定符合生產(chǎn)和生活的需要

6、，而蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生 物功能的關(guān)系為基礎，通過基因修飾或基因合成，得到符合要求的基因，再通過轉(zhuǎn)錄和翻 譯實現(xiàn)相應蛋白質(zhì)的合成，滿足生產(chǎn)和生活需要。 答案：（1）氨基酸序列 （2）干擾素的 CDNA 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)由基因決定，蛋白質(zhì)不能 直接遺傳，基因可以遺傳；對基因的改造比對蛋白質(zhì)的改造要容易 （3）自然界已存在 基 因修飾基因合成基因轉(zhuǎn)錄和翻譯 3. （2018 華南師大附中三模）華蟾素是我國經(jīng)典抗腫瘤藥物。研究人員為探尋華蟾素注 射液抗肝癌細胞的作用機理，進行了一系列實驗。請回答下列問題： I .肝癌細胞的培養(yǎng)： （1） _ 培養(yǎng)肝癌細胞時， 在培養(yǎng)基中加入適量的

7、以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物 質(zhì)，為防止培養(yǎng)過程發(fā)生污染要加入 _ 。此外，每 48h 更換 1 次培養(yǎng)液，目的是 _ ;同時還要提供適宜的溫度、 _ 、氧氣 和二氧化碳等環(huán)境條件。 n .探究華蟾素藥效作用機理的實驗： （2） DNA 拓撲異構(gòu)酶n （簡稱 Topon）為真核生物所必需，在 DNA 復制、轉(zhuǎn)錄等方面發(fā) 揮重要作用，Topon在腫瘤細胞中含量明顯高于正常細胞。 華蟾素注射液處理細胞 48h 后， 采用逆轉(zhuǎn)錄一聚合酶鏈式反應技術(shù)檢測 Topon基因的表達情況，結(jié)果如表。 第 3頁共 7頁 華蟾素濃度（卩 g/mL） 0 0.10 0.20 0.40 Topon基因表達量 + + +

8、 + + + + + + + + + 逆轉(zhuǎn)錄一聚合酶鏈式反應的主要原理是： 提取肝癌細胞中的總 RNA，在 _ 酶的作用下合成 cDNA，再以 cDNA 為模板進行 PCR 擴增，為完成該反應還需要添加 由上可知，華蟾素注射液在分子水平上影響肝癌細胞的機理是 解析：（1）在動物細胞培養(yǎng)時，所需的營養(yǎng)物質(zhì)有糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、 微量元素等，將這些物質(zhì)按其類別和所需的數(shù)量嚴格配制而成的培養(yǎng)基，稱為合成培養(yǎng)基。 由于人們對細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚，因此，在使用合成培養(yǎng)基時，通常需 要加入血清、血漿等一些天然成分；為防止培養(yǎng)過程發(fā)生污染需要在培養(yǎng)基加入抗生素； 為了防止代謝物積累

9、對細胞自身造成危害，還要定時更換培養(yǎng)液；同時還要提供適宜的溫 度、pH、氧氣和二氧化碳等環(huán)境條件。 （2） 逆轉(zhuǎn)錄需要以提取的 mRNA 為模板，以游離 的脫氧核苷酸為原料，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成 cDNA。進行 PCR 擴增時需要準備四類物 質(zhì)：模板（cDNA）、原料（四種脫氧核苷酸卜引物和 Taq 酶。由題干信息和表中實驗結(jié)果 可知，華蟾素注射液在分子水平上影響肝癌細胞的機理是抑制 Topon基因的轉(zhuǎn)錄，最終導 致 Topon含量降低。 答案：（1）血清（血漿）抗生素 提供營養(yǎng)物質(zhì)和防止代謝物積累對細胞自身造成危害 pH 逆轉(zhuǎn)錄 引物、耐高溫的 DNA 聚合酶（Taq 酶）和四種脫氧核苷酸

10、 抑制 Topon 基因的轉(zhuǎn)錄，最終導致 Topon含量降低 4. （2018 南京三模）圖 1 是利用兩種不同生物技術(shù)將小鼠培育成大鼠的過程。圖 2 中質(zhì) 粒是基因工程中常用的質(zhì)粒 plJ702，其中 tsr 為硫鏈絲菌素抗性基因， mel 是黑色素合成基 因，其表達能使白色的鏈霉菌菌落變成黑色菌落；而限制酶 Clal、Bgl n、PstI、SacI、 SphI在 pIJ702 上分別只有一處識別序列。 圖2 第 4頁共 7頁 pIJ702 pZHZ8 Bgl n 5.7 kb 6.7 kb Cla I 5.7 kb 2.2 kb,4.5 kb PstI 5.7 kb 1.6 kb,5.1

11、kb （1）圖 1 中應用到的生物工程技術(shù)有 _ 。C 分子稱為 _ 其上的生長激素基因表達產(chǎn)物的受體分布在丁鼠的全身細胞的 _ 。 若大鼠甲和大鼠乙體內(nèi) X 染色體上均帶有某種致病基因，則培育出的大鼠丙和大鼠 丁攜帶致病基因的是 _ （不考慮基因突變）。 （3） 用 Sacl和 Sph I同時切割大鼠生長激素基因和質(zhì)粒 plJ702，獲取的目的基因去置 換 pIJ702 上 0.4 kb 的片段，構(gòu)成重組質(zhì)粒 pZHZ8。上述兩種質(zhì)粒的限制酶酶切片段長度 列在表中。由此判斷目的基因的片段長度為 _ kb。參照表中數(shù)據(jù)，如果用 PstI 和 Cla I同時酶切重組質(zhì)粒 pZHZ8，則兩種酶可將

12、 pZHZ8 切成 _ 個片段。 （4） _ 重組質(zhì)粒 pZHZ8 上的標記基因是 ，在含硫鏈絲菌素固體培養(yǎng)基上培 養(yǎng)后，篩選過程中要淘汰 _ 色的菌落。 解析：（1）圖 1 中技術(shù)I為核移植技術(shù)，技術(shù) n為轉(zhuǎn)基因技術(shù)，應用到的生物工程技術(shù) 有核移植技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)。 c 分子稱為基因表達載體 （重組 DNA 分子或重組質(zhì)粒），生長激素通過和細胞膜表面的受體結(jié)合調(diào)節(jié)細胞代謝。 （2） 大 鼠甲體內(nèi) X 染色體上帶有的某種致病基因會隨細胞核傳給大鼠丙， 大鼠乙只為大鼠丁提供 生長激素基因，丁不攜帶大鼠乙體內(nèi) X 染色體上攜帶的致病基因。 （3）用 SacI和 Sp

13、hI同 時切割大鼠生長激素基因和質(zhì)粒 PIJ702，獲取的目的基因去臵換 pIJ702 上 0.4 kb 的片段， 構(gòu)成重組質(zhì)粒 pZHZ8。 據(jù)表可知重組質(zhì)粒 pZHZ8 比原質(zhì)粒增加 1.0 kb,說明目的基因的 片段長度為 0.4+ 1.0= 1.4 （kb）。據(jù)表可知，PstI 和 Cla I在重組質(zhì)粒 pZHZ8 上均具有兩個 酶切位點，則兩種酶同時酶切重組質(zhì)粒 pZHZ8 ,可將 pZHZ8 切成 4 個片段。黑色素合 成基因 mel 會被破壞，重組質(zhì)粒 pZHZ8 上的標記基因是 tsr 基因（硫鏈絲菌素抗性基因），在 含硫鏈絲菌素固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)后，篩選過程中要淘汰黑色的菌落。

14、 答案：（1）核移植技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)技術(shù) 基因表達載 體（重組 DNA 分子或重組質(zhì)粒）細胞膜上 （2）大鼠丙攜帶，丁不攜帶 （3）1.4 4 （4）tsr 基因（硫鏈絲菌素抗性基因）黑 5. （2018 東名校聯(lián)考）人的成纖維細胞與小鼠細胞進行融合獲得部分雜種細胞，雜種 細胞中人類染色體會隨機丟失，各種雜種細胞保留人類染色體的種類和數(shù)量是不同的，由 此可以分離得到許多種雜種細胞。請回答下列問題： 第 5頁共 7頁 （1） _ 誘導動物細胞融合常用的誘導因素有 _ （至少寫出兩種）。細胞 融合體現(xiàn)了細胞膜的 _ 。 （2） 在培養(yǎng)容器中，誘導兩類細胞兩兩融合，在加入

15、誘導劑后，培養(yǎng)液中應該存在 種細胞。若只考慮人的成纖維細胞與鼠細胞兩兩融合形成的雜種細胞，假如每種 雜種細胞只保留了人的 1條染色體，從染色體組成的角度考慮，雜種細胞最多可能有 種。 培養(yǎng)雜種細胞的過程中，細胞需置于含 CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)， CO2的主 要作用是維持培養(yǎng)液的 _ 。 （4）動物細胞的培養(yǎng)相對植物細胞培養(yǎng)要困難得多，一般培養(yǎng)動物細胞時在培養(yǎng)基中必 須要加入 _ ，而培養(yǎng)植物細胞則不需要。第 6頁共 7頁 （5）運用細胞融合技術(shù)還可以進行 _ 的制備，請列舉一項關(guān)于該物質(zhì)的應用: 解析：動物細胞融合常用的誘導因素有聚乙二醇 （PEG）、滅活的病毒、電激等。細胞 融合體現(xiàn)

16、了細胞膜的流動性。 （2）培養(yǎng)液中存在人 一人融合細胞，人 一鼠融合細胞，鼠 一鼠 融合細胞，以及沒有融合的人成纖維細胞和小鼠細胞， 共 5 種。人體細胞含有 23 對染色體， 共有 24 種染色體（22 種常染色體+ X + Y），所以當每種雜種細胞只保留了人的 1 條染色體時， 從染色體組成的角度考慮，雜種細胞最多可能有 24 種。（3）進行動物細胞培養(yǎng)時，需將其臵 于含 95%空氣加 5%CO 2的混合氣體培養(yǎng)箱中， CO 2的主要作用是維持培養(yǎng)液的 pH。（4） 培養(yǎng)動物細胞時通常需要在培養(yǎng)基中加入血清、血漿等一些天然成分，而植物細胞培養(yǎng)則 不需要。（5）運用細胞融合技術(shù)可以進行單克隆

17、抗體的制備， 單克隆抗體可以作為診斷試劑， 也可以用于治療疾病和運載藥物。 答案：聚乙二醇（PEG）、滅活的病毒、電激 流動性 （2）5 24 （3）pH 血清、 血漿（5）單克隆抗體 作為診斷試劑（或用于治療疾病和運載藥物 ） 6青島“嶗山奶山羊乳腺生物反應器的研制”項目生產(chǎn)的藥用蛋白具有表達效率高、 成本低、安全性高、易于分離純化的優(yōu)點，可產(chǎn)生乙肝表面抗原及抗凝血酶川等醫(yī)藥產(chǎn)品， 造福人類。據(jù)圖回答下列問題： 人的I1NA分子 或 蘇云儉芽抱桿菌 （1） _ 在基因工程中，A 表示 ， 如果直接從蘇云金芽孢桿菌中獲得抗蟲基因， 過程使用的酶區(qū)別于其他酶的特點是 _ 。 （2） 在研究過程中

18、，研究人員首先從相關(guān)基因組中獲取了目的基因，并采用 _ 對 目的基因進行擴增，然后將目的基因與質(zhì)粒等載體組合形成了重組載體。在重組載體的構(gòu) 建過程中需要的工具酶有 _ 。 （3） 將目的基因?qū)胗衩祝ㄓ衩资菃巫尤~植物）受體細胞的過程中，在過程中一般采用 _ ，在過程中一般采用 _ 。 （4） 由于轉(zhuǎn)基因表達產(chǎn)物存在于山羊的乳汁中，檢測其乳汁中是否出現(xiàn)藥用蛋白，在分 子水平上的檢測方法及結(jié)果是什么？ _ 。 解析：（1）在基因工程中，A 表示目的基因。限制酶的作用特點是一種該酶 （或限制酶） 只能識別一種特定的核苷酸序列， 并且在特定的位點上切割 DNA 分子。（2）目的基因的擴增 用 PCR

19、技術(shù)，然后將目的基因與載體 （或質(zhì)粒）組合形成重組質(zhì)粒，該重組的過程需要用到 的工具酶有限制酶、 DNA 連接酶。（3）過程表示目的基因?qū)雴巫尤~植物細胞，一般使用 基因槍法；過程表示目的基因?qū)雱游锸荏w細胞 （受 精 卵）中，一般采用顯微注射法。A 重組 山羊覺體比轉(zhuǎn)M因山羊C 細胞 玉米受體二轉(zhuǎn)軍兇抗蟲棉 細胞 第 7頁共 7頁 （4） 在分子水平上檢測轉(zhuǎn)基因山羊的乳汁中是否存在藥用蛋白的方法是用相應的抗體進行抗原 抗體雜交。如果出現(xiàn)雜交帶，表明乳汁中出現(xiàn)了藥用蛋白；如果不出現(xiàn)雜交帶，表明乳第 8頁共 7頁 汁中未出現(xiàn)藥用蛋白。 答案：（1）目的基因 一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列

20、，并在特定的位點切 割 DNA 分子 （2）PCR 技術(shù) 限制酶、DNA 連接酶 （3）基因槍法 顯微注射法 （4）從轉(zhuǎn)基因山羊的乳汁中提取蛋白質(zhì)，用特異性抗體進行抗原 一抗體雜交；如果出現(xiàn) 雜交帶，表明乳汁中出現(xiàn)了藥用蛋白；如果不出現(xiàn)雜交帶，表明乳汁中未出現(xiàn)藥用蛋白 7. （2017 海南高考）甲、乙兩同學分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料，利用 植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物。回答下列問題： （1） 以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在一定條件下進行組織培養(yǎng)，均能獲 得試管苗，其原理是 _ 。 （2） 甲、乙同學在誘導愈傷組織所用的培養(yǎng)基中，均加入了一定量的蔗糖，蔗糖水解后 可得到

21、 _ 。若要用細胞作為材料進行培養(yǎng)獲得幼苗，該細胞應具備的條件 是 _ （填“具有完整的細胞核” “具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基 因”）。 （3） 圖中 A、B、C 所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果， 該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩 種激素用量的不同造成的，這兩種激素是 _ 。A 中的愈傷組織是 葉肉細胞經(jīng) _ 形成的。 （4）若該種植物是一種雜合體的名貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同 的該種花卉，可用組織培養(yǎng)方法來繁殖，在培養(yǎng)時， _ （填“能”或“不能”）采用經(jīng) 減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體，原因是 _ 。 解析：（1）植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞具有全能性。 （2）蔗糖是一種

22、二糖，可水解生 成葡萄糖和果糖。具有完整細胞核的細胞才能作為材料進行組織培養(yǎng)獲得幼苗。 （3）植物組 織培養(yǎng)過程中，生長素與細胞分裂素的比值影響培養(yǎng)的結(jié)果，當二者比值高時，有利于根 的分化、抑制芽的形成；比值低時，有利于芽的分化、抑制根的形成；比例適中時，促進 愈傷組織的形成。 A 中的愈傷組織是經(jīng)脫分化形成的。 （4）要用組織培養(yǎng)方法獲得與原植株 基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉，培養(yǎng)時不能采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體， 因為對雜合體的植株來說，其體細胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細胞的基因型 不同，用花粉粒進行組織培養(yǎng)得到的花卉基因型不同于原植株。 答案：（1）綠色葉片和白色花瓣的細胞都具有全能性，在一定條件下能發(fā)育成完整的植 株（2）葡萄糖、果糖 具有完整的細胞核 （3）細胞分裂素、生長素 脫分化 第 9頁共 7頁 （4）不能 對雜合體的植株來說，其體細胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細胞 的基因型不同，用花粉粒進行組織培養(yǎng)得到的花卉基因型不同于原植株第 10頁共 7頁