江蘇省2025屆高考生物二輪復(fù)習(xí)考前專題增分大題沖關(guān)20細(xì)胞工程含解析

PAGEPAGE420.細(xì)胞工程(時(shí)間：20分鐘)1.(2024·揚(yáng)州一模)探討人員利用小鼠的單倍體ES細(xì)胞(只有一個(gè)染色體組)，勝利培育出轉(zhuǎn)基因小鼠，其主要技術(shù)流程如圖所示，請(qǐng)分析回答下列問題：注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四種限制酶，箭頭指向的位置為限制酶的切割位置；Ampr是氨芐青霉素抗性基因，Neor是G418抗性基因。(1)利用PCR技術(shù)可以擴(kuò)增目的基因，PCR反應(yīng)體系中除含緩沖液、模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引物以外，還應(yīng)含有________；引物應(yīng)選用下圖中的________(填字母)。注：A、B、C、D是引物，箭頭是延長(zhǎng)方向。(2)在基因工程操作步驟中，過程①②稱為_________________________________。已知氨芐青霉素不能有效殺死小鼠細(xì)胞，而肯定濃度的G418能有效殺死不具有Neor的小鼠細(xì)胞，結(jié)合上圖推想，過程①選用的2種限制酶是________(填圖中的編號(hào))，③處的培育液應(yīng)添加________(填“氨芐青霉素”或“G418”)。(3)細(xì)胞乙與________類似，圖中桑椹胚需通過________技術(shù)移入代孕小鼠子宮內(nèi)接著發(fā)育，進(jìn)行該操作前需對(duì)受體小鼠進(jìn)行________處理。解析(1)PCR反應(yīng)體系中除含緩沖液、模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引物以外，還應(yīng)含有耐高溫的DNA聚合酶。為了擴(kuò)增目的基因的片段，依據(jù)圖示可知須要在引物A和D作用下以目的基因的兩條鏈為模板合成子代目的基因。(2)由圖可知，過程①②是將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組質(zhì)粒，即基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程。重組質(zhì)粒上的抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因，其作用是有利于篩選出含有目的基因的細(xì)胞。依據(jù)題意可知，氨芐青霉素不能有效殺死小鼠細(xì)胞，而肯定濃度的G418能有效殺死不具有Neor的小鼠細(xì)胞，因此應(yīng)選擇Neor作為標(biāo)記基因，即質(zhì)粒上Neor不能用限制酶切割，則過程①應(yīng)選用Ⅰ和Ⅱ兩種限制酶，圖中③處的培育液應(yīng)添加G418以便于起到篩選的作用。(3)處理形成的細(xì)胞乙與受精卵類似，應(yīng)用早期胚胎培育技術(shù)使其發(fā)育成桑椹胚。再將桑椹胚通過胚胎移植技術(shù)移入代孕小鼠子宮內(nèi)接著發(fā)育，進(jìn)行該操作前需對(duì)受體小鼠進(jìn)行同期發(fā)情處理，以保證供體與受體處于相同或相近的生理狀態(tài)。答案(1)Taq酶(或耐高溫的DNA聚合酶)A和D(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建Ⅰ和ⅡG418(3)受精卵胚胎移植同期發(fā)情2.(2024·蘇錫常鎮(zhèn)二模)RAS基因是一類與癌癥發(fā)生有關(guān)的基因，該基因突變后被激活，產(chǎn)生了位于細(xì)胞特定部位的X蛋白，導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖異樣，進(jìn)而引發(fā)癌變。科學(xué)家研發(fā)出一種單克隆抗體RT11－i，能靶向結(jié)合癌細(xì)胞內(nèi)的X蛋白使其失活，從而抑制癌細(xì)胞的增殖。下圖表示體外培育條件下，RT11－i與經(jīng)改造的海拉細(xì)胞(人宮頸癌細(xì)胞)作用的過程，請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)從功能上看，RAS基因?qū)儆赺_______(填“原癌基因”或填“抑癌基因”)，該基因________(填“存在”或填“不存在”)于正常細(xì)胞中。(2)海拉細(xì)胞在培育瓶中培育時(shí)的特點(diǎn)有______________________________等。(3)通常狀況下，抗體由于其大分子性和親水性而不能穿過活細(xì)胞的細(xì)胞膜，只能在________中起作用，而RT11－i可以通過________(填細(xì)胞運(yùn)輸物質(zhì)方式)進(jìn)入癌細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。(4)改造的海拉細(xì)胞是通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)導(dǎo)入GFP1－10基因形成的，能勝利表達(dá)相關(guān)蛋白，該蛋白片段能與RT11－i上的GFP11蛋白片段相結(jié)合。而X蛋白也能在藥物的處理下發(fā)出紅色熒光。試驗(yàn)中發(fā)覺有的海拉細(xì)胞內(nèi)發(fā)出了綠色熒光，這一事實(shí)表明____________________。進(jìn)而發(fā)覺細(xì)胞中紅色熒光區(qū)域肯定伴有綠色熒光，呈現(xiàn)紅、綠熒光相伴現(xiàn)象，該事實(shí)說明_________________________________。(5)試驗(yàn)表明，利用單克隆抗體RT11－i有望實(shí)現(xiàn)對(duì)于RAS突變型癌細(xì)胞在________水平上的診斷和靶向的治療，為人類攻克癌癥供應(yīng)了更加靈敏和精準(zhǔn)的途徑。解析(1)原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)整細(xì)胞周期，限制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程；抑癌基因主要是阻擋細(xì)胞不正常增殖。由題意可知RAS基因?qū)儆谠┗?。原癌基因與抑癌基因在正常細(xì)胞中都存在。(2)正常細(xì)胞培育時(shí)存在貼壁生長(zhǎng)、接觸抑制的現(xiàn)象，由于海拉細(xì)胞即癌細(xì)胞是不受機(jī)體限制的惡性增殖細(xì)胞，所以培育海拉細(xì)胞時(shí)的特點(diǎn)是不發(fā)生貼壁生長(zhǎng)、無接觸抑制現(xiàn)象(不死性、無限增殖)。(3)抗體由漿細(xì)胞合成并分泌后，在內(nèi)環(huán)境中發(fā)揮作用。RT11－i是生物大分子，由圖可知其進(jìn)入癌細(xì)胞的方式是胞吞。(4)由圖可知海拉細(xì)胞內(nèi)的GFP1－10蛋白片段能與海拉細(xì)胞外的GFP11蛋白片段特異性結(jié)合，所以當(dāng)發(fā)覺有的海拉細(xì)胞內(nèi)發(fā)出了綠色熒光，這一事實(shí)表明RT11－i進(jìn)入海拉細(xì)胞內(nèi)(并與GFP1－10蛋白片段結(jié)合)。由圖可知細(xì)胞中紅色熒光區(qū)域肯定伴有綠色熒光，呈現(xiàn)紅、綠熒光相伴現(xiàn)象，該事實(shí)說明RT11－i與X蛋白特異性結(jié)合在一起。(5)單克隆抗體RT11－i的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，所以填蛋白質(zhì)分子(或蛋白質(zhì))。答案(1)原癌基因存在(2)不發(fā)生貼壁生長(zhǎng)、無接觸抑制現(xiàn)象(不死性、無限增殖)(3)內(nèi)環(huán)境(細(xì)胞外液)胞吞(4)RT11－i進(jìn)入海拉細(xì)胞內(nèi)(并與GFP1－10蛋白片段結(jié)合)RT11－i與X蛋白特異性結(jié)合在一起(5)蛋白質(zhì)分子(或蛋白質(zhì))3.(2024·豫南九校質(zhì)量考評(píng))回答下列問題：Ⅰ.如圖為某種質(zhì)粒表達(dá)載體簡(jiǎn)圖，小箭頭所指分別為限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ、BamHⅠ、SamⅠ的酶切位點(diǎn)，P為啟動(dòng)子，T為終止子，ori為復(fù)制原點(diǎn)。已知目的基因的兩端分別有包括EcoRⅠ、BamHⅠ、SamⅠ在內(nèi)的多種酶的酶切位點(diǎn)。外源DNA插入到ampR或tctR中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(ampR表示氨芐青霉素抗性基因，tctR表示四環(huán)素抗性基因)。(1)若將此質(zhì)粒用Eco1RⅠ酶切割后，與用Eco1RⅠ酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng)，用得到的混合物干脆轉(zhuǎn)化已用Ca2＋處理過的大腸桿菌(大腸桿菌本身不含該質(zhì)粒)，結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有________種，其中可同時(shí)在含氨芐青霉素和四環(huán)素的培育基上生存的大腸桿菌是____________________________________________________________________________________________________________________。(2)假如該質(zhì)粒載體為來自土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒，將其攜帶的抗蟲基因整合到某植物細(xì)胞的染色體DNA上，將該細(xì)胞通過植物組織培育技術(shù)培育成植株后，發(fā)覺其并無抗蟲特性，其可能的緣由是__________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.某制藥廠依據(jù)圖示的流程圖生產(chǎn)治療甲型流感(H1N1，RNA病毒)的抗體。(3)進(jìn)行過程a之前，必需對(duì)小鼠注射________________，使小鼠產(chǎn)生免疫反應(yīng)。(4)圖中b過程稱為________，從細(xì)胞丙中篩選出雜交瘤細(xì)胞須要特定的________。(5)理論上，注射了該抗體的人群不能長(zhǎng)期具有對(duì)甲型流感的免疫實(shí)力，試分析緣由___________________________________________________________________________________________________________________________(至少寫出兩點(diǎn))。解析Ⅰ.(1)被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌。含有質(zhì)粒載體大腸桿菌和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌都含有氨芐青霉素抗性基因，都可在氨芐青霉素的培育基上生存下來，其中能同時(shí)在含氨芐青霉素和四環(huán)素的培育基上生存的是含有質(zhì)粒載體的大腸桿菌。(2)轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得的植物沒有抗蟲特性，可能是抗蟲基因沒有表達(dá)，也有可能是抗蟲基因表達(dá)的水平極低或產(chǎn)生的抗蟲蛋白沒有活性。Ⅱ.(3)在單克隆抗體的制備過程中，先要對(duì)小鼠進(jìn)行抗原注射，即用滅活的甲型流感(H1N1)病毒注射，使得小鼠產(chǎn)生免疫反應(yīng)，提取出已免疫的B細(xì)胞，與骨髓瘤細(xì)胞融合，形成雜交瘤細(xì)胞。(4)b過程是誘導(dǎo)漿細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合的過程，若僅考慮細(xì)胞間的兩兩融合，則可形成三種融合細(xì)胞，須要用特定的選擇培育基進(jìn)行篩選，從中篩選出雜交瘤細(xì)胞。(5)抗體在人體內(nèi)存留時(shí)間較短，且H1N1病毒是RNA病毒，簡(jiǎn)單發(fā)生變異，所以注射了該抗體的人群不能長(zhǎng)期具有對(duì)甲型流感的免疫實(shí)力。答案Ⅰ.(1)3含有質(zhì)粒載體的(2)抗蟲基因并未表達(dá)；抗蟲基因表達(dá)的水平極低或產(chǎn)生的抗蟲蛋白沒有活性Ⅱ.(3)滅活的甲型流感(H1N1)病毒(4)(動(dòng)物)細(xì)胞融合選擇培育基(5)抗體存留時(shí)間較短，H1N1是RNA病毒簡(jiǎn)單發(fā)生變異4.(2024·江蘇七市三模)人參皂甙具有抗腫瘤等作用。科研人員設(shè)計(jì)如圖1所示流程制備人參皂甙Rg3，并探討了過程③生物反應(yīng)器中人參細(xì)胞產(chǎn)量、人參皂甙Rg3產(chǎn)量隨培育時(shí)間的改變，結(jié)果如圖2。請(qǐng)回答：(1)過程②通常需用________________________酶處理將愈傷組織分散成單個(gè)細(xì)胞。過程③通常采納振蕩培育，除有利于增加溶解氧外，還能防止____________________。(2)由圖2可知，生物反應(yīng)器中人參細(xì)胞的數(shù)量呈________增長(zhǎng)，影響人參皂甙Rg3產(chǎn)量的因素有________和________。圖3(3)科研人員探討了人參皂甙Rg3、LeY單克隆抗體(LeY是一種腫瘤相關(guān)抗原)以及兩者聯(lián)合運(yùn)用(聯(lián)合組)對(duì)人子宮內(nèi)膜移行上皮癌細(xì)胞數(shù)量增長(zhǎng)的影響，結(jié)果如圖3。①藥物抑制癌細(xì)胞數(shù)量增長(zhǎng)的途徑可能有____________________、____________________等。②計(jì)算細(xì)胞數(shù)量增長(zhǎng)抑制率需測(cè)定空白比照組培育相同時(shí)間后的細(xì)胞數(shù)。寫出計(jì)算細(xì)胞數(shù)量增長(zhǎng)抑制率的公式：________________________________________。③依據(jù)圖3結(jié)果，可得出的結(jié)論是______________________________________________________________________________________________________________。解析(1)過程②愈傷組織去除細(xì)胞壁可分散成單個(gè)細(xì)胞，去除植物細(xì)胞壁通常需用纖維素酶和果膠酶。過程③植物細(xì)胞培育通常采納振蕩培育，除有利于增加溶解氧外，還能防止細(xì)胞聚集。(2)通過圖2分析可知，隨著培育時(shí)間的延長(zhǎng)，人參細(xì)胞數(shù)量先增加后穩(wěn)定；人參皂甙Rg3產(chǎn)量先增加后穩(wěn)定，故生物反應(yīng)器中人參細(xì)胞的數(shù)量呈S型增長(zhǎng)，影響人參皂甙Rg3產(chǎn)量的因素有人參細(xì)胞數(shù)量和培育時(shí)間。(3)①藥物抑制癌細(xì)胞數(shù)量增長(zhǎng)的途徑可能有兩種：一是抑制癌細(xì)胞增殖，二是促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡等。②通過與比照組對(duì)比，癌細(xì)