2015届高考生物二轮复习 专项训练 现代生物科技-基因工程、细胞工程

基因工程、细胞工程检测题1(12分)(2014南通模拟)利用转基因奶牛乳腺生物反应器生产人的生长激素，需要构建一种能高水平表达的表达载体，选择合适的基因启动子至关重要。由于无法由基因表达产物推知启动子的碱基序列，运用PCR技术单独克隆启动子存在困难。科研人员经过长期研究，终于发明了下图所示的一种克隆启动子的方法。请回答：(1)培育转基因奶牛时，需要在生长激素编码序列前插入_的启动子。(2)由基因表达产物无法推知启动子碱基序列，其原因是_。(1) 过程需选择的限制酶是_，过程需选择的限制酶是_。过程需要使用的工具酶是_。(4)过程中可以根据基因编码序列两端的部分碱基序列设计_进行扩增。扩增过程中，在第_轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。【解析】(1)利用转基因奶牛乳腺生物反应器生产人的生长激素，应使生长激素基因与乳腺蛋白基因相连接，以使乳腺细胞在产生乳腺蛋白的同时产生人的生长激素。(2)启动子部分不能被转录，与蛋白质分子的氨基酸序列不存在对应关系，因此由基因表达产物无法推知启动子碱基序列。(3)根据图示，过程切出启动子和基因编码序列，应使用限制酶BamH，其他两种限制酶会破坏基因编码序列；通过过程使启动子序列置于克隆DNA片段中间、已知序列的基因编码序列位于两端，应使用限制酶Hind。限制酶Mbo与BamH 有相同的酶切位点，会使环状结构恢复原状。(4)PCR过程中，需要根据模板DNA已知的碱基序列设计引物；在扩增过程中，在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。【答案】(1)乳腺蛋白基因(2)基因中启动子的碱基序列不能被转录(3)BamHHind耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)(4)引物三2(12分)(2014滨州模拟)转基因草莓中有能表达乙肝病毒表面抗原的基因，由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗，其培育过程如图所示(至代表过程，A至C代表结构或细胞)：(1)图中过程用到的酶是_，所形成的B叫做_。(2)过程常用_处理农杆菌，使之成为_细胞，利于完成转化过程。(3)图中过程叫做_，过程叫做_，将叶盘培养成草莓幼苗的技术是_。(4)在分子水平上，可采用_的方法来检测转基因草莓果实提取液中有无相应的抗原。【答案】(1)DNA连接酶1 / 6基因表达载体(重组质粒)(2)CaCl2溶液(或Ca2)感受态(3)脱分化(去分化)再分化组织培养 (4)抗原抗体杂交3(12分)(2014课标)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：(1)理论上，基因组文库含有生物的_基因；而cDNA文库中含有生物的_基因。(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中_出所需的耐旱基因。(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物_的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的_，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的_是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为31时，则可推测该耐旱基因整合到了_(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。【解析】(1)基因组文库包含某种生物的所有基因，而cDNA文库包含某种生物的部分基因。(2)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关，若要从植物甲中获得耐旱基因，首先应建立该植物的基因组文库，然后再从中筛选出所需的耐旱基因。(3)从植物甲中获得该耐旱基因后，通常采用农杆菌转化法，将该耐旱基因导入植物乙的体细胞中，经过植物组织培养得到再生植株。若要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的表达产物，如果检测结果为阳性，说明该耐旱基因已经翻译成相应的蛋白质。此后还需要进行个体生物学水平的检测，即在田间试验中检测植株的耐旱性是否得到提高。(4)用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱和不耐旱植株的数量比为31，符合基因的分离定律，可知得到的二倍体转基因耐旱植株为杂合子，因此可推测该耐旱基因整合到了同源染色体的一条上。【答案】(1)全部部分(其他合理答案也给分)(2)筛选(其他合理答案也给分)(3)乙表达产物(其他合理答案也给分)耐旱性(4)同源染色体的一条上4(14分)(2014青岛模拟)下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程，请据图回答下列有关问题。(1)若限制酶的识别序列和切点是GATC，限制酶识别序列和切点是GGATCC，那么在过程中，应用限制酶_切割质粒，用限制酶_切割抗虫基因。(2)将通过过程得到的大肠杆菌涂布在含有_的培养基上，若能够生长说明已导入了普通质粒或重组质粒，反之则说明没有导入。(3)要确定抗虫基因导入后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，则在个体水平上的鉴定过程可简述为：_。经筛选分析，该植株细胞中含有一个携带抗虫基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，该转基因植株自交产生的F1中，仍具有抗虫特性的植株占总数的_。(4)过程所用的现代生物技术称为_，从遗传学角度来看，细胞通过过程能形成棉植株的根本原因是细胞具有_。【解析】(1)在切割质粒时不能同时将两个标记基因切开，至少保留一个，所以只能用限制酶切割，如果用限制酶切割则两个标记基因将都会被破坏。而从目的基因两侧碱基序列可知，只能用限制酶才可得到含目的基因的DNA片段。(2)如果导入了重组质粒，此时重组质粒中四环素抗性基因能正常表达，所以如果涂布在含有四环素的培养基上的大肠杆菌群落能够生长，说明导入了重组质粒。(3)在个体水平上鉴定抗虫棉是否培育成功，可以用转基因棉叶片饲喂害虫，观察害虫存活情况；如果把携带一个抗虫基因的DNA片段看作杂合子，可以认为是Aa，自交产生的F1中仍具有抗虫特性的植株占总数的比例为3/4。(4)把一个细胞培养成植株的技术称为植物组织培养，依据的原理是细胞的全能性。【答案】(1)(2)四环素(3)让害虫吞食转基因棉花的叶片，观察害虫的存活情况，以确定其是否具有抗虫性状3/4(4)植物组织培养发育成完整个体的全部遗传物质5(12分)(能力挑战题)植物叶肉细胞原生质体的分离和培养的主要过程可用如图所示图解简单表示：d,胚状体(1)培育胚状体利用了_这一项生物技术，胚状体再继续培养，则可培育出完整的植株，这体现了_。培养基中除了含有一定的营养外，还必须含有_等植物激素，还需要对培养基进行严格的_。(2)如果愈伤组织是三七叶肉细胞培养产生的，若为了获得三七的细胞产物，则只需培养到_；若为了获得三七的人工种子，则需要培养到_。如果愈伤组织是棉花叶肉细胞培养产生的，通过基因工程要获取抗虫棉，目的基因导入棉花愈伤组织细胞常用的方法是_法。(3)从叶片的叶肉细胞到获得胚状体的过程中，必须要经过_。无丝分裂有丝分裂减数分裂原代培养传代培养植物体细胞杂交细胞融合脱分化再分化【解析】(1)离体植物细胞通过脱分化形成愈伤组织，通过再分化形成具有根和芽的胚状体，再通过细胞分裂、分化发育成一个完整的植株。该技术为植物组织培养，其原理为植物细胞的全能性。培养基的成分为水、无机盐、维生素、氨基酸、蔗糖、植物激素(生长素和细胞分裂素等)等；培养基要求进行严格的灭菌。(2)三七的细胞产物为细胞的代谢产物，将三七叶肉细胞培养到愈伤组织即可；获得人工种子需培养至胚状体；棉花为双子叶植物，导入抗虫基因常用农杆菌转化法。(3)离体叶肉细胞培养到胚状体的过程中必须经过脱分化和有丝分裂形成愈伤组织，再分化和有丝分裂形成具有根和芽的胚状体。【答案】(1)植物组织培养植物细胞的全能性细胞分裂素、生长素灭菌(2)愈伤组织胚状体农杆菌转化(3)6(12分)(2013新课标全国卷)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_酶和_酶去除细胞壁，获得具有活力的_，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_组织，然后经过_形成完整的杂种植株。这种培育技术称为_。(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的_等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。【答案】(1)纤维素果胶原生质体愈伤再分化(或分化)植物体细胞杂交技术(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽7(12分)(2013海南高考)单纯疱疹病毒型(HSV1)可引起水泡性口唇炎。利用杂交瘤技术制备出抗HSV1的单克隆抗体可快速检测HSV1。回答下列问题：(1)在制备抗HSV1的单克隆抗体的过程中，先给小鼠注射一种纯化的HSV1蛋白，一段时间后，若小鼠血清中抗_的抗体检测呈阳性，说明小鼠体内产生了_反应，再从小鼠的_中获取B淋巴细胞。将该B淋巴细胞与小鼠的_细胞融合，再经过筛选、检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞，该细胞具有的特点是_。(2)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体，可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的_中使其增殖，再从_中提取、纯化获得。(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV1蛋白，其原因是该抗体具有_和_等特性。【解析】本题考查单克隆抗体的制备过程、单克隆抗体的特点。(1)给小鼠注射HSV1蛋白后，小鼠体内发生体液免疫，小鼠血清中产生抗HSV1蛋白的抗体。B淋巴细胞是从小鼠的淋巴器官中(如脾、骨髓、扁桃体、胸腺等)获取。杂交瘤细胞由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而来，具有两个亲本细胞的特性：既能无限增殖，又能产生专一抗体。(2)若想获得大量单克隆抗体，通常有两种方法：一是将杂交瘤细胞在动物细胞培养液中培养，然后从动物细胞培养液中筛选分离出单克隆抗体；二是将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖，然后从小鼠的腹水中提取纯化获得。(3)单克隆抗体具有特异性强、纯度高的特点。【答案】(1)HSV1蛋白体液免疫脾脏骨髓瘤无限增殖且产生专一抗体(2)腹腔腹水(3)纯度高特异性强8(14分)(能力挑战题)(2014福建理综)Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图：(1)步骤中，在核移植前应去除卵母细胞的_。(2)步骤中，重组胚胎培养到_期时， 可从其内细胞团分离出ES细胞。(3)步骤中，需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的_设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用Hind和Pst限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有_酶的酶切位点。(4)为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的_，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。【解析】(1)步骤为动物核移植，核移植是将动物一个体细胞(上皮细胞)的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，最终发育为动物个体的过程。(2)步骤为动物细胞培养，当培养到囊胚期时，可从其内细胞团分离出胚胎干细胞(ES细胞)。(3)利用PCR技术获取目的基因(Rag2基因)的前提是要有一段已知目的基因(Rag2基因)的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。由于Rag2基因的两侧是用Hind限制酶和Pst限制酶剪切的，为了将该片段直接连接到表达载体上，也应用Hind限制酶和Pst限制酶剪切载体，以确保产生的末端一致，再利用DNA连接酶连接起来，故所选择的表达载体上应具有Hind限制酶和Pst限制酶的酶切位点。(4)为了检测目的基因(Rag2基因)是否表达出蛋白质，可采用抗原抗体杂交技术，因此可用抗Rag2蛋白的抗体与治疗后小鼠骨髓细胞的蛋白质(抗原)进行杂交实验。【答案】(1)细胞核(2)囊胚(3)核苷酸序列Hind和Pst I限制(4)蛋白质 希望对大家有所帮助，多谢您的浏览！