高考生物二轮复习 第1部分 专题讲练突破 专题8 第16讲 基因工程和细胞工程

基因工程和细胞工程(建议用时：40分钟)1我们日常吃的大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质。下面为培育转基因水稻过程示意图，请回答：(1)在上述工程中，铁结合蛋白基因称为_，获取该基因后常用_技术进行扩增。(2)构建重组Ti质粒时，通常要用同种限制酶分别切割_和_。将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用_处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导入。(3)将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得_；培养基3与培养基2的区别是_。(4)检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻_。解析：本题中培育转基因水稻的目的是获得铁含量比普通大米高的大米，因此目的基因为铁结合蛋白基因，要大量获得此基因一般采用PCR技术进行扩增。若构建重组质粒则要用同种限制酶切割含目的基因的DNA片段和质粒。将外植体培养成试管苗的过程要用到不同的培养基，各培养基最明显的差别在于所添加激素的比例不同。答案：(1)目的基因PCR(2)含目的基因的DNA片段质粒CaCl2(3)含有重组质粒的愈伤组织生长素和细胞分裂素的浓度比例(4)种子中铁含量2为探究SHH基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成的RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况。其基本流程如下图(Amp表示氨苄青霉素抗性基因；LacZ基因被SHH基因插入后不表达)。请回答：(1)重组载体中SHH基因转录合成RNA探针时，_(填“需要”或“不需要”)启动子。(2)步骤中，用Ca2处理大肠杆菌，使之成为_细胞，然后导入重组载体。实验中，用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这些细菌不含有_基因。(3)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和Xgal的培养基上会形成蓝色菌落，易于识别。根据上述原理可以初步判断_(填“蓝色”或“白色”)菌落中的大肠杆菌为重组菌。(4)将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与_形成杂交带，进而判断SHH基因的转录情况。解析：(1)启动子是RNA聚合酶的识别位点，任何基因的表达(转录)均需要启动子。(2)大肠杆菌细胞用Ca2处理后就成为感受态细胞；能在添加氨苄青霉素的培养基上生存的细菌含有氨苄青霉素抗性基因，没有氨苄青霉素抗性基因的细菌将会死亡。(3)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和Xgal的培养基上会形成蓝色菌落，而重组菌中LacZ基因被SHH基因插入后不表达，重组菌在含有IPTG和Xgal的培养基上会形成白色菌落。(4)判断SHH基因的转录情况，也就是判断SHH基因是否转录出mRNA。答案：(1)需要(2)感受态Amp(或氨苄青霉素抗性或抗性)(3)白色(4)SHH转录的mRNA(只写mRNA不对)3马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染后导致产量大幅下降，培育脱毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答。(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，经过人工培养获得脱毒苗。培养基中添加_(填激素名称)，诱导离体细胞经过_和_完成组织培养过程，从而形成脱毒苗。为监控脱毒苗的质量，可采用_的方法检测病毒的蛋白质。(2)研究人员研究了茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响，实验结果如图。实验结果表明，茎尖越小，_，因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为_mm。解析：(1)离体的植物组织必须在植物激素的作用下才能经脱分化形成愈伤组织，然后经再分化形成具有根、茎、叶的植物体。检测病毒的蛋白质要用抗原抗体杂交法。(2)据图可知，茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低，当茎尖大小为0.27 mm时脱毒率和成苗率相对都较高。答案：(1)生长素和细胞分裂素脱分化再分化抗原抗体杂交(2)脱毒率越高，成苗率越低0.274如图是植物体细胞杂交过程示意图，如果A、B植物均为二倍体，据图回答下列问题：(1)图中所示过程的原理有：_。(2)图中的过程是_。(3)植物体细胞融合成功的标志是_，其产生与细胞内_(细胞器)有关。(4)和过程分别是_和_过程。该杂交植株有_个染色体组。(5)该技术的最显著优势是：_。解析：(1)植物体细胞杂交过程中有原生质体A和原生质体B的融合过程，其原理是细胞膜具有流动性；将杂种细胞培育成新的个体，其原理是植物细胞具有全能性。(2)图中的过程是去除植物细胞壁，制备原生质体。(3)植物体细胞融合成功的标志是形成新的细胞壁，植物细胞壁的形成与高尔基体有关。(4)杂种细胞通过脱分化形成愈伤组织，再经再分化形成杂种植株。图中杂种植株是由两个二倍体的细胞融合成的杂种细胞培育成的新个体，含有四个染色体组。(5)植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍。答案：(1)细胞膜具有一定的流动性、植物细胞具有全能性(缺一不可)(2)(去壁)制备原生质体(3)形成新的细胞壁高尔基体(4)脱分化再分化四(5)克服远缘杂交不亲和的障碍5如图是科学家利用小鼠成纤维细胞获得单克隆抗体的示意图。请据图回答：(1)获取转录因子基因需要的工具酶是_，因成纤维细胞较小，过程将目的基因导入小鼠成纤维细胞时常用的载体是_。(2)过程称为_，在此过程中，成纤维细胞在转录因子基因的作用下，转化为iPS胚性细胞，在体外培养条件下，iPS胚性细胞能不断进行_。(3)过程为动物细胞融合，此过程常用_、灭活的病毒、电刺激等诱导细胞融合，融合后的Y细胞具有_的特性。(4)对杂种细胞Y进行_和_后，才能筛选出能产生特异性抗体的杂种细胞。答案：(1)限制酶动物病毒(2)动物细胞培养细胞增殖(细胞分裂)(3)聚乙二醇(PEG)既能大量增殖，又能产生单一抗体(4)克隆化培养(抗原)抗体检测6研究人员利用生物工程技术，探究猪bmp15基因在不同组织细胞中的特异性表达。该工程技术基本流程如下图(EGFP基因控制合成增强型绿色荧光蛋白；过程表示表达载体2成功导入各组织细胞)。请回答：(1)过程中，需利用_限制酶处理表达载体1。(2)过程中，常采用_技术将表达载体2成功导入受体细胞。(3)在实验结果的基础上，提取上述猪肌肉细胞的_(填“mRNA”或“DNA”)，利用标记的_作探针，进行分子杂交，可进一步探究猪bmp15基因特异性表达的原因。(4)据实验结果推测，猪bmp15基因在_细胞特异性表达。答案：(1)Xho和Hind (2)显微注射(3)mRNAEGFP基因(4)猪卵巢7如图表示构建转入了人抗体基因的小鼠生产人源性单克隆抗体的流程。请据图回答下列问题：(1)图示过程涉及的生物技术有_、_、_。(2)构建的基因表达载体除含有人抗体基因、标记基因外，还应具有_。(3)向转基因小鼠注射特定的抗原后，从小鼠的_中提取B淋巴细胞；过程通常用_诱导。(4)细胞X是_，体外培养细胞X所用的培养液必须添加_等天然成分，培养过程中会产生接触抑制吗？_。答案：(1)转基因技术动物细胞培养动物细胞融合(其他合理答案亦可)(2)启动子、终止子(3)脾脏聚乙二醇或灭活的病毒(4)杂交瘤细胞血浆或血清不会