2022年高考生物二轮复习 高考冲关指导 第17练基因工程和细胞工程.doc

2014年高考生物二轮复习 高考冲关指导 第17练基因工程和细胞工程一、选择题1(2013·安徽高考)下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。下列叙述正确的是()A根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目B外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制C重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接D放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置【解析】解答本题首先要结合实验流程图正确理解各个环节的目的，以及整个实验的原理和方法，然后再结合教材中的相关知识正确解答。由于无法确定该培养皿中的菌落是否来自一个活菌，且不知道菌液的体积和稀释度，所以无法准确计算样品中含有的活菌实际数目，故A项错误。启动子和终止子是目的基因表达的必要条件，而不是DNA复制的必要条件，故B项错误。DNA分子杂交是两条链之间的碱基互补配对的过程，与脱氧核糖和磷酸交替连接无关，故C项错误。从实验中薄膜的使用过程可以看出，只要薄膜最后所放的位置和第一步中覆盖培养基的方位相同，即可通过DNA分子杂交技术及同位素示踪技术确定含有特定DNA的细菌菌落的位置，故D项正确。【答案】D2(2013·重庆高考)某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材消毒愈伤组织培养出芽生根移栽”。下列有关叙述，错误的是()A消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害B在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞C出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控D生根时，培养基通常应含萘乙酸等生长素类调节剂【解析】本题以植物组织培养为背景材料，对植物组织培养、植物体细胞杂交、细胞分化以及植物的激素调节等知识进行综合考查。消毒主要是为了杀死材料表面的微生物，同时要注意减少对植物细胞的伤害，A项正确；植物细胞融合前必须先去除细胞壁才能诱导融合，直接在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，不能得到融合细胞，B项错误；出芽从细胞水平上看，是细胞分化的结果，从分子水平上看，是基因选择性表达的结果，C项正确；生长素类调节剂可促进愈伤组织生根，因此生根时，培养基中应含有生长素类调节剂，D项正确。【答案】B3(2013·大纲全国卷)关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是()A动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同B动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶C烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖D动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒【解析】本题需要利用动物细胞培养和植物组织培养的相关知识来解答。动物细胞培养的培养基中需加入动物血清，植物组织培养的培养基中需加入植物激素等，A项正确。动物细胞培养需利用胰蛋白酶将动物组织分散成单个细胞再进行培养，植物组织培养中不需要将细胞分离，B项错误。叶片细胞高度分化，但仍具有全能性，可以通过植物组织培养形成新个体；小鼠杂交瘤细胞具备瘤细胞的遗传特性，能够不断分裂增殖，C项正确。有毒物质会影响细胞正常的生命活动，故可根据细胞在培养过程中生命活动的变化情况检测有毒物质；植物茎尖细胞分裂较快，细胞中几乎无病毒，故可用茎尖通过植物组织培养形成脱毒苗，D项正确。【答案】B4(2012·浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是()A提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因BB利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞【解析】提取矮牵牛蓝色花的mRNA，逆转录得到DNA，然后扩增，可获得大量的基因B，A正确；从基因文库中获取目的基因，只要根据目的基因的相关信息和基因文库中的信息进行筛选对比即可，不需要用限制酶进行切割，B错误；目的基因与质粒的连接需要用DNA连接酶，而不是DNA聚合酶，C错误；目的基因需要和运载体连接后形成重组质粒再导入，而且应该用农杆菌进行感染，而不是大肠杆菌，D错误。【答案】A5(2013·广州重点中学联考)下列关于细胞工程的叙述，错误的是()A电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合B去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理C小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体D某种植物甲、乙两品种的体细胞杂种与甲、乙两品种杂交后代的染色体数目相同【解析】通过植物细胞工程中的植物体细胞杂交技术得到的甲、乙两植物的体细胞杂种，染色体数目是甲、乙体细胞染色体之和；而通过有性杂交得到的甲、乙两品种杂交后代的染色体数目是甲、乙两品种体细胞染色体之和的一半(或两品种的配子所含染色体之和)。【答案】D6(2013·苏、锡、常、镇四市高三调研)下表为常用的限制性核酸内切酶及其识别序列和切割位点(注：表中Y为C或T，R为A或G)。据表分析，可以得到的结论是()限制酶名称识别序列和切割位点限制酶名称识别序列和切割位点BamHGGATCCKpnGGTACCEcoRGAATTCSau3AGATCHindGTYRACSmaCCCGGGA.限制酶的切割位点在识别序列的中间B限制酶切割后都形成黏性末端C不同限制酶切割后形成的黏性末端都相同D一种限制酶可能识别多种核苷酸序列【解析】由表格中的不同限制酶的切割位点知，Hind与Sam两种限制酶的切割位点在识别序列的中间，切割后形成平末端；酶具有专一性，不同限制酶切割后形成的黏性末端不同；由题干中的信息“Y为C或T，R为A或G”知，一种限制酶可能识别多种核苷酸序列。【答案】D7(2013·合肥高三质检)科学家依据基因工程的原理最新研制的某种疫苗是用病原微生物中编码抗原的基因制成的，这个基因编码的产物能诱导机体产生免疫反应。该疫苗()A引起人体特异性免疫的原因是DNA分子上具有抗原B引起免疫反应后相应淋巴细胞增多，细胞周期将变长C能与浆细胞产生的相应抗体发生特异性结合D包括抗原基因、启动子、终止子和标记基因等【解析】题干中的某种疫苗是基因疫苗，只是由基因疫苗编码的蛋白质可作为抗原引起机体发生免疫反应，B细胞会迅速增长分化成浆细胞，细胞周期变短，且与特定的抗体发生特异性结合。此疫苗是基因工程的产物，其构成应包括抗原基因、启动子、终止子和标记基因等。【答案】D8(2013·原创题)如图表示通过二倍体植株甲(自花受粉植物)和植株乙培育植株A、B、C、D、E的过程，其中植株甲的基因型为AaBb，两对等位基因分别位于两对同源染色体上。下列叙述错误的是()A植株A为单倍体，植株B的基因型为AABB或AAbb或aaBB或aabbB对于植株D，由离体细胞形成愈伤组织需脱分化C植株A、B、C、D、E中可能与植株甲的基因型相同的是植株C、DD植株A、D、E培育过程中所用生物技术相同【解析】植株A、D、E培育过程中均用到了组织培养技术；植株E还用到了植物体细胞杂交技术。【答案】D9某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行细胞培养。下列说法正确的是()A在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理B细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸C甲、乙细胞在持续的原代培养过程中，乙会出现停止增殖的现象D仅用培养肝细胞的培养液也能用来培养乙肝病毒【解析】利用肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白酶处理，不能用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶需要在强酸环境中才能起作用；CO2的作用是维持细胞培养液正常的pH；正常细胞在持续的原代培养过程中会出现停止增殖的现象；乙肝病毒只能在细胞中培养，不能在培养肝细胞的培养液中培养。【答案】C10降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶将其补平，获得双链DNA，过程如图：下列有关分析错误的是()AKlenow酶是一种DNA聚合酶B合成的双链DNA有72个碱基对C经EcoR 和BamH 双酶切的目的是保证目的基因和载体的定向连接D筛选重组质粒需要大肠杆菌质粒中含有标记基因【解析】合成的单链DNA有72个碱基，从题图可看出两条单链并未左右两端对齐配对，只通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，因此最终获得的双链DNA有126(727218)个碱基对。【答案】B112009年1月23日美国杰龙生物医药公司宣布，该公司利用人胚胎干细胞医治脊髓损伤病人的试验已获得美国食品和药物管理局的批准。这是美国药管局首次批准将胚胎干细胞用于人体疾病治疗试验。如图是干细胞的培养过程，下列相关说法错误的是()A过程需要经过胚激活、胚胎培养B过程分离出的细胞群是胚胎干细胞C经过过程形成的细胞中含有全部的遗传信息，且全部能够得以表达D由图可知利用胚胎干细胞可以培育出用于移植的细胞、组织、器官【解析】图中的过程属于胚胎体外培养，需要经过胚激活、胚胎培养以形成早期胚胎，然后再分离出内细胞团即图中的细胞群。由于该细胞群的细胞未分化，具有发育的全能性，经过过程的诱导分化，可使细胞群中的细胞发育为人体的各种细胞、组织、器官。分化是细胞中基因选择性表达的结果，因此，经过过程形成的细胞中尽管含有全部的遗传信息，但分化后不能全部得以表达。【答案】C12(2013·原创题)转基因抗病香蕉的培育过程如下图所示。图中Pst、Sma、EcoR、Apa等为限制酶，质粒和抗病基因上的箭头表示限制酶的切割位点。下图表示四种限制酶的识别序列及酶切位点。下列有关叙述错误的是()A获得含抗病基因的重组质粒不可用Pst、Apa限制酶切割质粒B由、阶段均涉及细胞的分裂与分化C阶段可用不添加植物激素的培养基D上述培育过程涉及的生物技术有基因工程、植物组织培养等【解析】由为脱分化过程，细胞只分裂形成愈伤组织；而由为再分化过程，细胞既分裂又分化。【答案】B二、非选择题13(2013·新课标全国卷)阅读如下资料：资料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。资料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。资料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。回答下列问题：(1)资料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用_法。构建基因表达载体常用的工具酶是_和_。在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是_。(2)资料乙中的技术属于_工程的范畴，该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对_进行改造，或制造一种_的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的_序列发生了改变。(3)资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到_种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为_体，兔乙称为_体。【解析】根据题目条件，结合基因工程、蛋白质工程和胚胎工程的相关知识解答。(1)小鼠细胞为动物细胞，将基因表达载体导入动物细胞常用的方法是显微注射法；构建基因表达载体常用的工具酶是限制性内切酶和DNA连接酶；将基因表达载体导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，农杆菌的作用是作为载体，将目的基因导入受体细胞。(2)从资料乙中可以看出是对基因进行改造，结果是得到耐热性提高的蛋白质，因此属于蛋白质工程的范畴，该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术。对基因进行改造后，第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了二硫键，引起了蛋白质空间结构的改变，所以最终是由于氨基酸序列的改变导致了蛋白质空间结构的改变。(3)胚胎工程中胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。资料丙中甲兔提供受精卵，所以甲兔是供体；胚胎在乙兔子宫内发育，所以乙兔为受体。【答案】(1)显微注射限制性内切酶DNA连接酶农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中(2)蛋白质现有的蛋白质新蛋白质氨基酸(3)同供受14下图所示为培育农作物新品种的过程示意图。请回答：(1)图示育种过程涉及到的生物工程技术有_、_、_等。(2)图中分别表示一个已插入外源DNA片段的重组Ti质粒载体的_、_和_。(3)图中从愈伤组织到形成完整的新品种植株的途径有两条，具体通过哪条途径主要取决于培养基中的_的种类及其浓度配比。(4)若仅用二倍体植物甲的未成熟花粉培养完整植株，称_植株，说明未成熟花粉具有_；这些植株只有通过_才能结实。(5)若要从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素，则_条件是不需要的。A消毒灭菌B充足光照C适宜温度 D适宜养料和激素(6)图示育种方法与传统杂交育种相比，主要优点是_。【解析】(1)读图知为植物体细胞杂交技术，而从杂交细胞经过脱分化形成愈伤组织，再由再分化最终形成完成的植株运用了植株组织培养技术；由包含外源DNA的重组质粒导入植物细胞并培养为植株，运用了基因工程技术。(2)重组Ti质粒载体中插入目的基因部分还应含有启动子、 终止子，为标记基因。(3)培养基中植物激素种类及数量不同可促使愈伤组织再分化，由愈伤组织通过再分化形成丛芽(芽)，再诱导生根得到完整个体；或者通过形成胚状体后分化形成完整植株。(4)由未成熟花粉培养所得的完整植株称为单倍体，说明成熟花粉具有全能性，这些植株可通过诱导染色体加倍，减数分裂时有同源染色体，可结实。(5)培养紫草愈伤组织时无需光照。(6)传统杂交育种时需用同种生物个体进行杂交，而体细胞杂交则克服了生物远缘杂交不亲和的障碍。【答案】(1)植物体细胞杂交技术基因工程植物组织培养(2)启动子终止子标记基因。(3)植物激素(4)单倍体全能性染色体数目加倍(5)B(6)可以克服生物远缘杂交不亲和的障碍9