【志鴻優(yōu)化設計】2021屆高三生物二輪總復習練習：專題能力訓練卷17-基因工程、細胞工程

專題力量訓練卷17基因工程、細胞工程一、非標準1.下列有關基因工程的敘述,正確的是()A.大腸桿菌質粒上具有把握質粒DNA轉移的基因B.基因工程的基本原理是讓目的基因在宿主細胞中穩(wěn)定存在和高效復制C.用氯化鈣處理植物細胞,可增加細胞壁的通透性D.將乙肝抗原導入酵母菌可以獲得能生產(chǎn)乙肝疫苗的工程菌2.某致病基因h位于X染色體上,該基因和正?；騂中的某一特定序列經(jīng)BclⅠ酶切后,可產(chǎn)生大小不同的片段(如圖1,bp表示堿基對),據(jù)此可進行基因診斷。圖2為某家庭該病的遺傳系譜。圖1圖2下列敘述錯誤的是()A.h基因特定序列中BclⅠ酶切位點的消逝是堿基序列轉變的結果B.Ⅱ1的基因診斷中只消滅142bp片段,其致病基因來自母親C.Ⅱ2的基因診斷中消滅142bp、99bp和43bp三個片段,其基因型為XHXhD.Ⅱ3的丈夫表現(xiàn)型正常,其兒子的基因診斷中消滅142bp片段的概率為1/23.人們試圖利用基因工程的方法,用乙種生物生產(chǎn)甲種生物的一種蛋白質。生產(chǎn)流程:甲生物的蛋白質→mRNA目的基因與質粒DNA重組導入乙生物的細胞獲得甲生物的蛋白質。下列說法正確的是()A.①過程需要的酶是逆轉錄酶,原料是堿基組成為A、U、G、C的四種游離的脫氧核苷酸B.②要用限制酶切斷質粒DNA,再用DNA連接酶將目的基因與質粒連接在一起C.假如要合成的是糖蛋白,選擇大腸桿菌作受體細胞D.④過程中用的原料不含有A、U、G、C4.某線性DNA分子含有5000個堿基對(bp),先用酶a切割,把得到的產(chǎn)物用酶b切割,得到的DNA片段大小如下表。酶a和酶b的識別序列和切割位點如下圖所示。下列有關說法不正確的是()酶a切割產(chǎn)物(bp)酶b切割產(chǎn)物(bp)2100;1400;1000;5001900;200;800;600;1000;300;200A.在該DNA分子中,酶a與酶b的識別序列分別有3個和3個B.酶a與酶b切出的黏性末端能相互連接C.酶a與酶b切斷的化學鍵都是磷酸二酯鍵D.用酶a切割與線性DNA相同堿基序列的質粒,得到4種切割產(chǎn)物5.“篩選”是很多生物試驗過程中的重要環(huán)節(jié)。下列各項中不需要經(jīng)過“篩選”的是()A.基因工程育種中已經(jīng)成功導入目的基因的植株B.制備單克隆抗體時經(jīng)過誘導融合的雜交細胞C.多倍體育種中經(jīng)過適宜濃度的秋水仙素溶液處理的幼苗D.單倍體育種中接種到培育基上進行離體培育的F1的花藥6.下列過程中,需要接受植物組織培育技術的是()①利用花藥離體培育得到單倍體植株②利用秋水仙素處理單倍體試管苗,獲得正常純合植株③利用基因工程培育抗棉鈴蟲的植株④利用細胞工程培育“白菜—甘藍”雜種植株⑤馬鈴薯的脫毒A.①②③B.③④⑤C.①②④⑤ D.①③④⑤7.科學家利用植物體細胞雜交技術成功獲得了番茄—馬鈴薯雜種植株,為了便于雜種細胞的篩選和鑒定,科學家利用紅色熒光和綠色熒光分別標記番茄和馬鈴薯的原生質體膜上的蛋白質,其培育過程如圖所示。(1)植物體細胞雜交依據(jù)的生物學原理有。

(2)過程①常用的酶是,細胞融合完成的標志是。

(3)植物原生質體融合過程常利用化學試劑誘導融合,在鑒定雜種原生質體時可用顯微鏡觀看,依據(jù)細胞膜表面的熒光的不同可觀看到種不同的原生質體,當觀看到時可推斷該原生質體是由番茄和馬鈴薯融合而成的。

(4)過程③和過程④依次為,過程④中的培育基常添加的植物激素是。

(5)若番茄細胞內(nèi)有m條染色體,馬鈴薯細胞中含n條染色體,則“番茄—馬鈴薯”細胞在有絲分裂后期含條染色體。若雜種細胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體,則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于植株。

8.(2022天津高考理綜,8Ⅰ)嗜熱土壤芽孢桿菌產(chǎn)生的β葡萄糖苷酶(BglB)是一種耐熱纖維素酶,為使其在工業(yè)生產(chǎn)中更好地應用,開展了以下試驗:利用大腸桿菌表達BglB酶(1)PCR擴增bglB基因時,選用基因組DNA作模板。

(2)下圖為質粒限制酶酶切圖譜。bglB基因不含圖中限制酶識別序列。為使PCR擴增的bglB基因重組進該質粒,擴增的bglB基因兩端需分別引入和不同限制酶的識別序列。

注:圖中限制酶的識別序列及切割形成的黏性末端均不相同(3)大腸桿菌不能降解纖維素,但轉入上述構建好的表達載體后則獲得了降解纖維素的力量,這是由于。

9.下圖是某單基因遺傳病的家系圖。(1)為爭辯其發(fā)病機理,通常接受獲得大量致病基因,該技術成功的關鍵是要有酶。

(2)為診斷2號個體是否攜帶致病基因,通常接受的分子生物學檢測方法是。

(3)該病會導致病人免疫力量下降,被病毒感染后的治療需要大量的抗體。臨床使用的小鼠免疫后制備的鼠源性單抗,具有、的特點,可,但存在一些弊端,其中之一是會引起人體抗鼠源抗體反應。5號個體在連續(xù)隔周注射某種鼠源性單抗治療一種病毒感染性疾病,開頭病毒量明顯削減,一段時間后,這種病毒量又開頭上升,排解病毒變異的因素,上升緣由還可能是人體產(chǎn)生了,使鼠源抗體不能發(fā)揮抗病毒的作用。

(4)目前,爭辯人員可應用技術,改造鼠源性抗體分子的結構,降低鼠源性抗體的人體反應。

10.(2022山東日照模擬)下圖表示利用細菌中抗蟲基因獵取抗蟲玉米的部分過程(①~⑧表示操作流程,a、b表示分子,c~e表示培育過程,其中過程d表示細菌與玉米細胞混合培育),請回答下列問題。(1)上述操作中,獵取目的基因的方法可能是。流程③用到的工具酶為。

(2)過程d指的是基因工程基本操作程序中的,本過程中用到的方法是。

(3)流程⑦中需要的培育基有種,與動物細胞培育液顯著不同的是該培育基中含有,從而促進根、芽的分化。

(4)圖示過程中涉及的生物技術有和。

11.科學家通過轉基因技術獲得了含有人生長激素基因的奶牛,假如要加速轉基因奶牛的繁育,可以對此轉基因奶牛進行克隆(如下圖所示),請結合圖示回答下列問題。(1)在進行細胞培育時,要對取自轉基因奶牛的組織細胞進行分別,形成單個細胞,這個過程中需要利用酶處理。

(2)形成重組細胞時應選用期的卵母細胞,并去掉其細胞核的緣由是。

(3)假如重組細胞為貼附性細胞,則在進行原代培育時,會表現(xiàn)出和等特點。

(4)圖中犢牛并非是對體細胞核供體母牛100%的復制,其緣由主要有、。

(5)上圖中所示的生物技術整體被稱為技術。其包括的具體生物技術有、等。轉基因奶牛的克隆成功,說明白動物具有全能性。

##一、非標準1.A解析:大腸桿菌質粒上具有把握質粒DNA轉移的基因;基因工程的基本原理是讓目的基因在宿主細胞中穩(wěn)定存在和高效地表達,即復制、轉錄和翻譯;植物的細胞壁主要成分是纖維素和果膠,氯化鈣對其無效,用氯化鈣處理的細胞,應當是類似于大腸桿菌一類的原核生物的細胞,其細胞壁主要是肽聚糖,氯化鈣可以增加它的通透性;將把握乙肝抗原表達的基因導入酵母菌可以獲得能生產(chǎn)乙肝疫苗的工程菌。2.D解析:分析圖1可知:H基因中BclⅠ酶切位點發(fā)生突變后消逝;由圖2分析可知:Ⅱ1的基因型為XhY,經(jīng)酶切后只消滅142bp片段,致病基因來自于其母親;若Ⅱ2經(jīng)酶切后消滅142bp、99bp和43bp三個片段,則Ⅱ2的基因型為XHXh;Ⅱ3的基因型及概率為1/2XHXh、1/2XHXH,其正常表現(xiàn)型丈夫基因型為XHY,其兒子基因型為XhY的概率為1/2×1/2=1/4。3.B解析:①過程表示以mRNA為模板合成DNA的逆轉錄過程,需要逆轉錄酶催化以及A、G、C、T四種脫氧核苷酸;②過程需要用同種限制酶處理目的基因和質粒,再用DNA連接酶使目的基因和質粒結合形成重組質粒;糖蛋白的合成過程需要內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體的參與,不能選擇大腸桿菌作為受體細胞,由于大腸桿菌屬于細菌,細胞中無內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體等細胞器;目的基因在乙細胞中表達需要A、U、G、C四種原料。4.D解析:酶a可以把原有DNA切成4段,說明該DNA分子上有3個切口,即酶a的識別序列有3個;酶b把大小是2100的DNA切成大小分別為1900和200兩個片段,再把大小是1400的DNA切成大小分別為800和600兩個片段,把500的DNA切成300和200,說明酶b在該DNA分子上有3個切口,即酶b的識別序列有3個;由圖可以看出酶a和酶b切割后產(chǎn)生的黏性末端相同,它們之間能相互連接;限制酶作用的化學鍵是磷酸二酯鍵;酶a可以把原有DNA切成4段,說明該DNA分子上有3個切口,即酶a的識別序列有3個,切割與線性DNA相同堿基序列的質粒得到3種切割產(chǎn)物。5.D解析:成功導入目的基因,不意味著肯定能夠表達,故需要通過篩選選出能夠表達的個體;誘導融合時,不僅消滅雜交細胞,還可能消滅瘤細胞與瘤細胞融合、B細胞與B細胞融合的狀況,需要篩選;適宜濃度的秋水仙素溶液處理的幼苗,幼苗不肯定能夠加倍,需要篩選。6.D解析:①花藥為植物組織,利用花藥離體培育得到單倍體植株需要組織培育;②利用秋水仙素處理單倍體試管苗,秋水仙素抑制有絲分裂前期紡錘體的形成,細胞染色體加倍,但此過程不需要組織培育;③培育抗棉鈴蟲的植株,首先利用運載體將抗蟲基因導入棉花體細胞,然后利用組織培育將上述棉花體細胞培育為抗棉鈴蟲的植株;④“白菜—甘藍”雜種植株的培育過程,首先誘導白菜和甘藍的體細胞融合,再利用組織培育培育出“白菜—甘藍”雜種植株;⑤馬鈴薯易感染多種病毒而造成減產(chǎn),而其莖尖剛產(chǎn)生的細胞未感染病毒,利用莖尖組織培育,可大大提高馬鈴薯的產(chǎn)量。7.答案:(1)細胞膜的流淌性、植物細胞的全能性(2)纖維素酶和果膠酶形成了新的細胞壁(3)聚乙二醇(或PEG)3融合的細胞表面既有紅色熒光又有綠色熒光(4)脫分化和再分化生長素和細胞分裂素(5)2(m+n)單倍體解析:(1)植物體細胞雜交依據(jù)的生物學原理有細胞膜的流淌性、植物細胞的全能性。(2)過程①是酶解細胞壁,細胞壁的成分是纖維素和果膠,因此常用的酶是纖維素酶和果膠酶,細胞融合完成的標志是雜種細胞形成新的細胞壁。(3)植物原生質體融合過程常利用化學試劑聚乙二醇誘導融合,在鑒定雜種原生質體時可用顯微鏡觀看,依據(jù)細胞膜表面的熒光的不同可觀看到3種不同的原生質體,當觀看到融合的細胞表面既有紅色熒光又有綠色熒光時可推斷該原生質體是由番茄和馬鈴薯融合而成的。(4)過程③和過程④稱為植物組織培育,分別為脫分化和再分化,過程④中的培育基常添加的植物激素是生長素和細胞分裂素。(5)若番茄細胞內(nèi)有m條染色體,馬鈴薯細胞中含n條染色體,雜種細胞為m+n條,“番茄—馬鈴薯”細胞在有絲分裂后期含2(m+n)條染色體。雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株稱為單倍體。8.答案:(1)嗜熱土壤芽孢桿菌(2)NdeⅠBamHⅠ(3)轉基因的大腸桿菌分泌出有活性的BglB酶解析:(1)bglB基因存在于嗜熱土壤芽孢桿菌中,所以為擴增bglB基因,應選用嗜熱土壤芽孢桿菌基因組DNA作模板。(2)用限制酶切割時,不能破壞質粒中的復制原點、啟動子、終止子及標記基因(如抗生素抗性基因),而且要將目的基因插入啟動子和終止子之間,NdeⅠ、XbaⅠ、BamHⅠ符合條件,而XbaⅠ的酶切位點在質粒中有兩處,這樣會影響目的基因插入的精確?????性,所以應選擇NdeⅠ和BamHⅠ。目的基因的黏性末端應與質粒相同,所以擴增的bglB基因兩端需分別引入NdeⅠ和BamHⅠ不同限制酶的識別序列。(3)導入目的基因后的大腸桿菌具有分泌BglB酶的力量,即可以降解纖維素。9.答案:(1)PCR技術耐高溫(或熱穩(wěn)定)的DNA聚合(2)DNA分子雜交法(3)特異性強靈敏度高大量制備能與鼠源抗體特異性結合的抗體(4)蛋白質工程解析:(1)PCR技術即聚合酶鏈式反應技術,是快速擴增DNA的重要方法,其關鍵是要有熱穩(wěn)定的DNA聚合酶。(2)檢測基因常接受DNA分子雜交技術。(3)單克隆抗體最主要的優(yōu)點在于它的特異性強、靈敏度高,可大量制備。但鼠源抗體作為外來物質進入機體,會引起機體產(chǎn)生免疫反應,進而產(chǎn)生相應抗體與之結合。(4)“鼠源抗體”是蛋白質,其結構可通過蛋白質工程進行改造。10.答案:(1)直接獵取(從基因文庫中獵取等)DNA連接酶(2)將目的基因導入受體細胞農(nóng)桿菌轉化法(3)2植物激素(4)基因工程植物組織培育解析:(1)題述操作中,獵取目的基因的方法可能是從基因文庫中獵取,流程③是將目的基因和運載體結合起來,因此用到的酶是DNA連接酶。(2)過程d指的是基因工程基本操作程序中的將目的基因導入受體細胞,是利用農(nóng)桿菌轉化法來進行的。(3)流程⑦為植物組織培育技術,要經(jīng)受脫分化和再分化過程,因此需要的培育基有兩種,與動物細胞培育液顯著不同的是該培育基中含有植物激素,從而促進根、芽的分化。(4)圖示過程中涉及的生物技術有轉基因技術和植物組織培育技術。11.答案:(1)胰蛋白(或膠原蛋白)(2)MⅡ中(或減Ⅱ中)使克隆出的動物個體的遺傳物質幾乎全部來自供體細胞(或“避開卵細胞中的遺傳物質對后代造成干擾”)(3)貼壁生長(或細胞貼壁)接觸抑制(兩空挨次可以顛倒)(4)生物的性狀受細胞核基因和細胞質基因共同把握生物的性狀還受環(huán)境因素的影