高考生物二轮复习 第九单元 现代生物科技专题 专题一 基因工程与细胞工程

第九单元 现代生物科技专题 专题一 基因工程与细胞工程(时间：40分钟满分：60分)B级必测1(2016无锡期末)下列有关基因工程的叙述中，正确的是()A限制性核酸内切酶只在获得目的基因时使用B重组质粒的形成是在细胞内完成的C目的基因必须整合到受体细胞的DNA中才能复制D通过基因工程育种可以定向地改变生物的性状解析基因工程中用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，A错误；重组质粒的形成是在生物体外完成的，B错误；载体中具有复制原点，因此只要目的基因重组到质粒中即能复制，C错误；基因工程育种可以定向地改变生物的性状，这是基因工程的优点，D正确。答案D2(2016南京三模)下图表示核移植与克隆动物的相关图解，有关叙述中错误的是()A图示过程说明高度分化的动物细胞核仍具有发育的全能性B用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞C采集的卵母细胞培养到的时期表示减数第二次分裂后期D选用去核卵母细胞的主要原因是其细胞质可使体细胞核的全能性表达解析图示过程表明高度分化的动物细胞的细胞核经核移植、克隆培养可以得到克隆后代，说明高度分化的动物细胞的细胞核仍具有发育的全能性，A正确；因为传代10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，所以用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，B正确；图中采集到的卵母细胞常培养到减数第二次分裂中期适合用来去核后作为核受体，C错误；动物细胞核移植时常选用去核卵母细胞作受体，主要原因是去核卵母细胞的细胞质可以为供体体细胞核的全能性表达提供条件，D正确。答案C3(2016南通一模)下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径，研究发现经过程获得的幼苗脱毒效果更好。相关叙述错误的是()A过程所取茎尖中的叶原基具有较高的分裂、分化能力B过程的作用可能是阻碍病毒等进入茎尖分生组织C、过程中基因的选择性表达导致了细胞脱分化D培养基A、B中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同解析取芽进行培养是因为芽具有较高的分裂和分化能力，经过热水处理脱毒效果好与阻碍病毒进入有一定的关系，图中和为再分化过程。评讲时注重复习植物组织培养的原理、过程、应用。答案C4(2016南京、盐城二模)图示为人体抗胃癌单克隆抗体的制备过程。下列有关叙述错误的是()A甲是能与人体抗胃癌抗体特异性结合的抗原B细胞融合获得乙的原理和植物原生质体融合的原理基本相同C用特定选择培养基对乙筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长D丙需进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选后可获得能分泌所需抗体的丁解析分析图示可知：甲是能与人体抗胃癌抗体特异性结合的抗原，A正确；细胞融合获得乙的原理和植物原生质体融合的原理都是细胞膜的流动性，B正确；用特定选择培养基对乙筛选，只有融合的杂交瘤细胞能生长，融合的具有同种核的细胞与未融合的细胞均不能生长，C错误；丙为杂交瘤细胞，需进行克隆化培养和抗体检测，从中筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞丁，D正确。答案C5(2016南通一模)有关限制性内切酶Hind和XhoI的识别序列及切割位点分别为AAGCTT和CTCGAG，相关叙述正确的是()A两种限制酶的识别序列在DNA分子中出现的概率不同B两种限制酶切割形成的粘性末端都是AGCTC分别用这两种酶切割目的基因和质粒后能形成重组质粒D实验中可通过控制反应时间、酶的浓度等控制酶切效果解析两种限制酶的识别序列均为6个，所以在DNA中出现的概率相同，切出的黏性末端分别为AGCT和TCGA，无法再次形成黏性末端，实验中可通过控制反应时间、酶浓度等控制切割效果。评讲时注意分析黏性末端以及末端之间的黏合。答案D6(2016扬州高三期末)下列关于核酸分子杂交和抗原抗体杂交的叙述，正确的是()A核酸分子杂交是指两条脱氧核苷酸链的杂交B抗原抗体杂交的原理为碱基互补配对原则C核酸分子杂交可检测目的基因的存在和转录D抗原抗体杂交常以目的基因产物作为抗体解析核酸分子杂交是指两个DNA分子四条脱氧核苷酸链的杂交；抗原抗体杂交的原理为蛋白质的特异性结合原理。抗原抗体杂交常以目的基因产物作为抗原。答案C7(2016苏锡常镇一模)青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量极其微小，下列关于利用植物组织培养生产青蒿素的叙述中，正确的是(多选)()A在黄花蒿组织培养过程中的一定阶段必须给予光照B加入大量生长素可提高青蒿素的产量C可通过大量培养愈伤组织以直接获得青蒿素D可大规模栽培组织培养苗以获取药用成分解析在黄花蒿组织培养过程中的再分化阶段必须给予光照，A正确；青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，故加入大量生长素不会提高青蒿素的产量，B错误；愈伤组织不产生青蒿素，C错误；可大规模栽培组织培养苗以获取药用成分，D正确。答案AD8. (2016南通三模)如图是某动物细胞培养时，培养液中活细胞和死亡细胞密度统计结果。相关叙述正确的是(多选)()A实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间，以免损伤细胞B培养液中应适当加入青霉素、链霉素，以避免杂菌污染C曲线bc段产生的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢产物积累等D培养第6天时，新产生的细胞数等于死亡细胞数解析在第6天时表示活细胞总数与死细胞总数相等，并非是新产生的细胞与死亡细胞数相等，D错误。答案ABC9. (2016苏锡常镇一模)pBV220载体是我国预防医学科学院病毒研究所自行构建并广泛应用的大肠杆菌温控载体，大小为3666bp(bp表示碱基对)，其结构如下图所示。图中PRPL是启动子，rrnB是基因转录终止信号，Ampr是氨苄抗性基因，ori是质粒复制起点，EcoR、Hind等为各种限制性内切酶。请据图回答下列有关问题：(1)从图中可看出，pBV220作为运载体具备的条件有_、_。(2)该质粒可被A、B、C三种限制性内切酶同时切割。单独A切割得一条长链，单独B切也得一条长链，A和C同时切割得2个500bp和1个2666bp片段，B和C同时切割得2个250bp和1个3166bp片段。若以A的切割位点为计算起点，则B的切割位点与A点最短长度为_，C的两个切割位点与A点的最短距离分别为_、_。(3)PR和PL都是启动子，pBV220载体构建过程中把两个启动子串联在一起，形成了双启动子，双启动子的作用可能是_。温控基因CIts857编码对温度敏感的CIts蛋白，CIts在30时具有抑制启动子的活性，在42时失活。促进工程菌目的基因表达的诱导温度为_。解析(1)从图中可看出，pBV220作为运载体具备的条件有多个限制性内切酶的切割位点和标记基因。(2)由题意可知，A和C同时切割得2个500bp和1个2666bp片段，B和C同时切割得2个250bp和1个3166bp片段。故若以A的切割位点为计算起点，则B的切割位点与A点最短长度为750bp；C的两个切割位点与A点的最短距离分别为500bp和1000bp。(3)双启动子可以保证目的基因的高水平表达(高效转录)；由题意可知，CIts在30时具有抑制启动子的活性，在42时失活，故促进工程菌目的基因表达的诱导温度为42。答案(1)多个限制性内切酶的切割位点标记基因(2)750bp500bp1000bp(3)保证目的基因的高水平表达(高效转录)4210(2016苏锡常镇二模)研究人员利用成年鼠嗅粘膜制备的嗅鞘细胞，在添加不同血清浓度下培养并测量其细胞生长(增殖)情况，获得实验结果如下图，请据图分析回答：(1)将获取的嗅粘膜加入0.25%酶液中，用剪刀充分剪碎，并用吸管吹吸多次，该操作的生物学意义是_，以便制成嗅粘膜细胞悬液。该过程中，所使用酶液的主要成分是_。(2)将获得的嗅粘膜细胞悬液及时离心，将分离获得的嗅粘膜细胞加入适量的培养液，摇匀后再离心获取嗅粘膜细胞，这样操作的意义主要是去除_，以避免其对嗅粘膜细胞正常的生命活动造成影响。将获得的嗅粘膜细胞用特定培养基置于培养箱内培养。进行原代培养时，细胞增殖的方式是_。(3)根据实验可知，当培养液中血清浓度为40%80%时，随血清浓度升高，对细胞的生长的促进作用表现为_。据图推测，与40%的血清浓度培养条件相比，10%的血清浓度对细胞生长的促进作用可能表现为_。解析(1)培养动物细胞前，将动物组织用剪刀充分剪碎，将剪碎的组织加到酶溶液后用吸管反复吹吸的目的是使动物组织与酶液充分接触，使细胞分散开来，以便于制备细胞悬液。实验中通常选用胰蛋白酶来分散动物组织。(2)如果将动物细胞长期接触胰蛋白酶，可能会造成动物细胞结构被破坏，所以，当组织中的细胞充分分散后要及时去除培养液中的胰蛋白酶。原代培养中，动物细胞通过有丝分裂进行增殖。(3)分析题图曲线可知，当培养液中血清浓度为40%80%时，虽然血清对细胞生长仍有促进作用，但血清浓度越高，细胞生长指数越低，说明当培养液中血清浓度为40%80%时，随着血清浓度的升高，对细胞生长的促进作用不断下降。根据图中信息无法比较10%的血清浓度条件与40%的血清浓度对细胞生长的影响。答案(1)(与酶液充分接触)使细胞分散开来胰蛋白酶(2)胰蛋白酶有丝分裂(3)下降增大或下降或基本不变A级自悟11. (2016南通三模)科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响，结果如下图。相关叙述错误的是()A培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞全能性B培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段C实验结果表明茎尖越小脱毒率越高，成苗率越低D根据本实验，培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.27mm解析培育脱毒苗的原理是植物细胞的全能性，A错误。答案A12(2016苏锡常镇二模)研究发现，将源自同品系小鼠的癌细胞和正常成纤维细胞融合，所获杂种细胞所产生的子细胞中，若保留成纤维细胞中的某些染色体就可表现正常；但若这些染色体丢失则会重新恶变为癌细胞。下列有关叙述错误的是()A所保留的成纤维细胞的某些染色体上有抑制细胞恶性增殖的基因B利用灭活病毒可诱导癌细胞和正常成纤维细胞融合C杂种细胞重新变为癌细胞后将失去接触抑制现象D染色体数目的变异能使癌细胞突变成正常细胞解析分析题意可知，子细胞是否癌变取决于子细胞中是否含有成纤维细胞的某些染色体，说明成纤维细胞的某些染色体上有抑制细胞恶性增殖的基因，A正确；可以利用灭活的病毒诱导动物细胞融合，B正确；正常体细胞有接触抑制现象，而癌变细胞会失去接触抑制现象，C正确；题中信息只能说明染色体数目变异可能是导致细胞癌变的原因之一，不能表明染色体数目变异可使癌变细胞突变成正常细胞，D错误。答案D13(2016南京、盐城二模)草甘膦是一种低毒性的广谱除草剂，能非特异性侵入并杀死所有的植物，其除草机制是抑制植物体内EPSPS酶的合成，最终导致植物死亡。科学家从一种抗草甘膦的大肠杆菌突变株中分离出EPSPS基因(控制EPSPS合成酶合成的基因)转入小麦，以提高其对草甘膦的耐受性。下列有关叙述正确的是()A要筛选出含EPSPS基因的突变菌株，应在培养基中加入EPSPS酶B可用抗原抗体杂交的方法检测细胞中是否有EPSPS基因的表达产物CEPSPS基因转录时以DNA的两条链同时作为模板，提高转录的效率DEPSPS基因导入小麦叶肉细胞的叶绿体后，该性状可随传粉过程遗传解析依题意可知：要筛选出含EPSPS基因的突变菌株，应在培养基中加入草甘膦，A错误；EPSPS基因的表达产物是蛋白质，可用抗原抗体杂交的方法检测细胞中是否有EPSPS基因的表达产物，B正确；EPSPS基因转录时以DNA的一条链为模板，C错误；叶绿体中的基因通过母本遗传给后代，因此EPSPS基因导入小麦叶肉细胞的叶绿体后，该性状不能随传粉过程遗传，D错误。答案B14(2016扬州期中考)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，错误的是(多选)()A表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点C借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用解析由于基因的选择性表达，在人的肝细胞中，没有胰岛素基因转录的mRNA，A错误；表达载体的复制启动于复制原(起)点，胰岛素基因的表达启动于启动子，B错误；标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，C正确；启动子在胰岛素基因的转录中起作用，终止密码子在胰岛素基因的翻译中起作用，D错误。答案ABD15(2016南通三模)hNaDC3(人钠/二羧酸协同转运蛋白3)主要分布于肾脏等重要器官，它具有促进人肾小管上皮细胞能量代谢和转运等功能。科研人员利用基因工程技术构建绿色荧光蛋白与hNaDC3融合基因，并在肾小管上皮细胞中表达，以动态观察hNaDC3在肾小管上皮细胞中的定位情况，为进一步研究hNaDC3的生理功能奠定基础。研究主要过程如图(实验中使用的限制酶Sac的识别序列是GAGCTC，限制酶Sac识别序列是CCGCGG)。请分析回答：(1)与PCR相比，过程需要的特有的酶是_，应从人体_(器官)的组织细胞中获得模板RNA。(2)DNA分子被Sac切割后，形成的黏性末端是_。过程选用Sac、Sac分别切割hNaDC3基因和质粒载体，可实现目的基因定向插入并正常表达的原因是_。(3)过程可获得多种重组DNA，可依据不同DNA分子的大小，运用_(技术)分离、筛选重组表达载体。(4)显微观察导入“绿色荧光蛋白hNaDC3融合基因”的猪肾小管上皮细胞后发现：转染后第1天绿色荧光混合分布于细胞质和细胞膜，核中未见绿色荧光；到第5天绿色荧光清晰聚集于细胞膜，细胞质和细胞核中未见绿色荧光。根据这一观察结果还不能得出“hNaDC3是在细胞质中生成后，在细胞膜上发挥作用”的结论，需要设置对照实验以排除绿色荧光蛋白本身的定位，对照实验的设计思路是_。(5)研究人员以较高浓度的葡萄糖溶液培养导入融合基因的猪肾小管上皮细胞，一段时间后发现，转染细胞的细胞膜上绿色荧光明显增强。这一实验结果可以说明_。解析(1)RTPCR是以RNA为模板逆转录形成DNA，需要逆(反)转录酶的催化。因目的基因是在肾小管上皮细胞中表达，故首先应从肾脏组织细胞获得模板RNA。(2)限制酶SacI的识别序列是GAGCTC，切割形成的黏性末端是GAGCT。双酶切时不同的酶切割形成的黏性末端不同，在DNA连接酶作用下可实现目的基因定向插入载体并正常表达。(3)依据DNA分子的大小不同，可利用(凝胶)电泳技术进行筛选，基因工程技术中通常也用该技术对酶切后的重组质粒进行电泳，以达到筛选重组质粒的目的。(4)通过该实验现象不能排除绿色荧光蛋白本身对结果的干扰，需设置对照进行比较，其思路为将GFP基因表达载体直接导入猪肾小管上皮细胞，然后观察荧光在细胞中的分布情况，以排除荧光蛋白对结果的影响。(5)转染细胞膜上绿色荧光明显增强的原因是较高浓度葡萄糖增强肾小管上皮细胞中hNaDC3基因的表达。答案(1)逆转录酶(或反转录酶)肾脏(2)AGCT两种限制酶切割产生的黏性末端不同(3)(凝胶)电泳(4)将GFP基因表达载体直接导入猪肾小管上皮细胞，然后观察绿色荧光在细胞中的分布情况(5)较高浓度葡萄糖能增强肾小管上皮细胞中hNaDC3基因的表达