高考生物二轮复习专练：基因工程与细胞工程.pdf

【知识网络】限制一 DNA连接酶-载体-目的基因的获取 _基因表达载体,的构建V 操作程序将目的基因导入星体细胞一I 目的基因的检测与鉴定-1转基因植物-_转基困动物基因工程药物 DNA的粗提取与鉴定实验基因工程细胞工程植物细胞工程产细胞的全能性、细胞膜的流动性簸 厂 植 物 组 织 培 养 植物体细胞杂交_ 植物繁殖的新途径皿一 作 物 新 品 种 的 培 育 细胞产物的工厂化生产动物细胞培养基因治疗一 _基因作对象 可生产自然界中没有的蛋白质结果蛋白质工程动物细胞工程动物体细胞核移植动物细胞融合单克隆抗体的制备侬f 细胞增殖鲤-获 得 新 细 胞,不形成个体原理一 动物细胞核的全能性皿+获得克隆动物个体里理 细胞膜的流动性立L 物理法、化学法、生物法苜里走豆 给小鼠注射抗原所需细胞.已免疫的B淋巴细胞和骨懂瘤细胞运其邈迄 产生专一抗体的杂交瘤细胞展知识点一、基因工程1.基因工程的基本工具限制酶D N A连接酶（运）载体作用切割目的基因和载体拼 接D N A片段形成 重组DNA携带目的基因进入受体细胞作用部位两核甘酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键作用特点（条件）识别特定的核甘酸序列在特定位点上切割Eco/iDNA连接酶只能连接黏性末端T4 DNA连接酶能连接黏性末端和平（口）末端能在宿主细胞内稳定存在并大量复制有一个或多个限制酶切割位点具有特殊的标记基因2.基因工程的操作步骤（1）目的基因的获取：从基因文库中获取。利 用PCR技术扩增。用化学方法直接人工合成。（2）基因表达载体的构建：基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。基因表达载体的构建方法:|载体（质粒）|DNA分子（含目的基因）|+同 种 限 制 酶 切 割 一，（3）将目的基因导入受体细胞:植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法显微注射技术感受态细胞法（用Ca2+处理）受体细胞受精卵、体细胞受精卵原核细胞（4）目的基因的检测与鉴定:目的基因插入检测：D NA分子杂交。目的基因转录检测：（核酸）分子杂交。目的基因翻译检测：抗原一抗体杂交。个体生物学水平检测：根据目的基因表达出的性状判断。知识点二、细胞工程1.动物细胞培养与植物组织培养的比较项目动物细胞培养植物组织培养培养前处理无菌、用胰蛋白酶处理，使组织细胞相互分散开无菌、离体培养基成分葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量兀素、动物血清等矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素等培养基状态液体培养基 用体培养基项目动物细胞培养植物组织培养过程动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织T原代离体的植物器官、组织或细2.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较培养T传代培养T细胞群脱分化 再分化胞-愈伤组织-根、芽一 植物体能否培养成个体不能能应川举例大规模生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；皮肤移植；检测有毒物质的毒性等快速繁殖、培育无病毒植株；生产药物；制造人工种子；培育转基因作物等3.动物细胞核移植和单克隆抗体项目植物体细胞杂交动物细胞融合（单克隆抗体的制备）理论基础（原理）细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖融合前处理酶解法去除细胞壁（纤维素酶、果胶酶等）注射特定抗原，免疫小鼠，获取（效应）B淋巴细胞促融物理法：离心、振动、电激等；化学法：聚乙二醇（PEG）物化法：与植物细胞融合相同；生物法：灭活的仙台病毒过程第一步：原生质体的制备；第二步：原生质体的融合；第三步：杂种细胞的筛选与培养；第四步：杂种植株的诱导与鉴定第一步：正常小鼠免疫处理；第二步：动物细胞融合；第三步：杂交瘤细胞筛选与培养；第四步：单克隆抗体的提纯用途克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展杂交亲本的组合范围；克服有性杂交的母系遗传，获得细胞质基因的杂合子，研究细胞质遗传制备单克隆抗体；诊断、治疗疾病，如生物导弹（1）动物细胞核移植：供体体细胞T细胞培养一体细胞（核）1注入卵母细胞一减n 中期去核T无核卵母细胞T重组细胞T重组胚胎一代孕母牛一生出与供体遗传性状相同的个体。(2)单克隆抗体：单克隆抗体的制备过程：培养骨髓瘤细胞免疫小鼠-B 淋巴细胞融合-多种杂交细胞-在具有筛选作用的培养基上培养一克隆筛选出的杂交细胞一将不同种杂交细胞分开，并克隆专一抗体，检验阳性细胞一注射到小鼠体内或体外培养一获得单克隆抗体。杂交瘤细胞的特点：既能迅速大量繁殖，又能产生专一性抗体。单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、产量大。高频考点一基因工程例 1.(2019全国卷I-38)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括 和(2)生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解 链 为 单 链 的 条 件 是。上述两个解链过程的共同点是破坏了 DNA双 链 分 子 中 的。(3)目前在PCR反应中使用勿酶而不使用大肠杆菌DNA聚 合 酶 的 主 要 原 因 是。【答案】(1)基因组文库 cDNA文库(2)解旋酶 加热至9095 氢键(3)历4 醐热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活【解析】(1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库(cDNA文库)，前者包括一种生物的全部基因，后者只包括一种生物的部分基因。(2)体内进行DNA复制时，需要解旋酶和DNA聚合酶，解旋酶可以打开双链之间的氢键，DNA聚合酶可以催化磷酸二酯键的形成。在体外进行PCR扩增时，利用高温变性即加热至90-95,破坏双链之间的氢键，使 DNA成为单链。解旋酶和高温处理都破坏了 DNA双链中碱基对之间的氢键。(3)由于在PCR过程中，需要不断的改变温度，该过程中涉及较高温度处理变性，大肠杆菌细胞内的DNA聚合酶在高温处理下会变性失活，因此PCR过程中需要用耐高温的Taq DNA聚合醐催化。【举一反三】真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A（有内含子）可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白A）o回答下列问题：（1）某同学从人的基因组文库中获得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原因是（2）若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用 作为载体，其原因是。（3）若要高效地获得蛋白A,可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有（答出两点即可）等优点。（4）若要检测基因A是否翻译出蛋白A,可用的检测物质是（填”蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体）。（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是【解析】（1）人是真核生物，从人的基因组文库中获得的基因A有内含子，而受体细胞大肠杆菌是原核生物，原核生物基因中没有内含子，相应的就没有切除内含子对应的RNA序列的机制，故无法表达出蛋白A。（2）噬菌体是专一性侵染细菌的病毒，以细菌为宿主细胞，而昆虫病毒侵染的是昆虫，以昆虫为宿主细胞。家蚕属于昆虫，故应选用昆虫病毒作为载体。（3）与家蚕相比，大肠杆菌具有繁殖快、容易培养等优点，故要高效地获得蛋白A,可选用大肠杆菌作为受体。（4）检测基因A是否翻译出蛋白A,可用抗原一抗体杂交法。（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验中，S型细菌的DN A可以使R型细菌发生转化，说明可调控多糖荚膜产生的基因整合到了 R型细菌的DNA分子中并成功得以表达。也就是说DN A可以从一种生物个体转移到另一种生物个体并进行表达，这就为基因工程理论的建立提供了启示。【答案】（1）基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A（2）噬菌体噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕（3）繁殖快、容易培养（4）蛋白A的抗体（5）DN A可以从一种生物个体转移到另一种生物个体【变式探究】为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1）,拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。,终止子启动子潮霉素抗性基因下列操作与实验目的不符的是（）A.用限制性核酸内切酶EcoRI和连接酶构建重组质粒B.用含C 基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将 C 基因导入细胞C.在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞D.用分子杂交方法检测C 基因是否整合到菊花染色体上【答案】C【解析】用限制性核酸内切能CPR I处理目的基因和质粒，可以使目的基因两侧和质粒产生相同的黏性末端，再用连接酶把切口连起来就能构建成重组质粒，A 正确；农杆菌转化法适用于双子叶植物或裸子植物，菊花属于双子叶植物，故可用含C 基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将 C 基因导入细胞，B 正确；质粒中只有潮霉素抗性基因，被转化的菊花细胞只对潮霉素具有抗性，在培养基中添加卡那霉素，不能筛选被转化的菊花细胞，C 错误；检测目的基因是否整合到受体细胞的染色体上，可采用DNA分子杂交技术，D 正确。【变式探究】某一质粒载体如图所示，外源DNA插 入 到 或 嶷中会导致相应的基因失活表示氨革青霉素抗性基因，嶷/表示四环素抗性基因）。有人将此质粒载体用BamH I 酶切后，与用BanM 1前切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：（1）质 粒 载 体 作 为 基 因 工 程 的 工 具,应 具 备 的 基 本 条 件 有（答出两点即可）,而作为基因表达载体,除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。（2）如果用含有氨芳青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是;并且_ _ _ _ _ _ _ _ 和 的细胞也是不能区分的，其原因是。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有 的固体培养基。（3）基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其D NA复制所需的原料来自于 o【解析】（1）质粒作为载体，应具备的基本条件有：有一个至多个限制酶切割位点，供外源D NA片段（基因）插入其中；在受体细胞中能自我复制，或能整合到染色体DN A上，随染色体DNA进行同步复制；有特殊的标记基因，供重组D N A的鉴定和选择等等。（2）在培养基中加入氨甘青霉素进行筛选，其中未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌，因不含氨苇青霉素抗性基因而都不能在此培养基上存活，二者不能区分。含有质粒载体的大肠杆菌和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌中都含有氨羊青霉素抗性基因，都能在此培养基上存活，二者也不能区分。若要将含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌进一步筛选出来，还需要使用含有四环素的固体培养基。（3）某些噬菌体经改造后作为载体，导入受体细胞后，其D N A复制所需的原料来自于受体细胞。【答案】（1）能自我复制、具有标记基因（答出两点即可）（2）二者均不含有氨羊青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒（或答含有重组质粒）二者均含有氨芳青霉素抗性基因，在 该 培 养 基 上 均 能 生 长 四 环 素（3）受体细胞【变式探究】图（a）中的三个DN A片段上依次表示出了 EcoR I、I和Sa“3A I三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图（b）为某种表达载体的示意图（载体上的EcoR I、S3A I的切点是唯一的）。G AATTC（GATCC-ATCCTTAAGCCTAGG-CTAGT t t复制原固壁f枷。R ISQU3Al节 终 止 子抗生素抗性基因图（b）根据基因工程的有关知识，回答下列问题：（1）经汨I酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被 酶切后的产物连接，理由是_ O（2）若某人利用图（b）所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图（c）所示。这三种重组子中，不 能 在 宿 主 细 胞 中 表 达 目 的 基 因 产 物 的 有,不能表达的原因是目的基因乙图（C）（3）DNA连接酶是将两个D N A片段连接起来的酶，常见的有 和，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是 oGATC【解析】（1）由题图可知，及 H I和Sa“3A I两种限制性内切酶的共同识别序列是，二-C1AG-者切割可以形成相同的黏性末端，因此经I酶切得到的目的基因可以与图（b）所示表达载体被Sau3A I酶切后的产物连接。（2）在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样基因才能顺利地转录，再完成翻译过程，即顺利表达。图中甲所示的目的基因插入在启动子的上游，丙所示目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录，因此目的基因不能表达。（3）常见的DNA连接酶有E.co/iDNA连接酶和T4DNA连接酶，其中TDNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。【答案】3Al两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端（2）甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录（3）E.coDNA连接酶 T4DNA连接酶 T4DNA连接酶【举一反三】H IV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：（1）用基因工程方法制备H1V的某蛋白（目的蛋白）时，可先提取H IV中的,以其作为模板，在的 作 用 下 合 成,获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。（2）从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的 相 应 分 泌 蛋 白 是,该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的H IV,检测的原理是（3）已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是H IV主要感染和破坏了患者的部分 细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。（4）人的免疫系统有 癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。【解析】（DH1V的遗传物质是R N A,所以要想获得相应的目的基因，应以H IV的R NA为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA（或DNA）。（2）目的蛋白注入机体后相当于抗原。在抗原的刺激下，机体进行体液免疫，由浆细胞产生相应抗体（分泌蛋白），由于该抗体能与目的蛋白（抗原）发生特异性结合，所以可通过抗体检测出有无目的蛋白，从而确定体内有无HIV。（3）H IV主要攻击人体的T（或T淋巴）细胞，从而降低机体免疫系统的防卫功能。（4）癌细胞在机体中属于抗原，人体的免疫系统能够监控和清除癌细胞。【答案】（l）R N A逆 转 录 酶cDNA（或DNA）（2）抗 体 抗 原 抗 体 特 异 性 结 合（3）T（或T淋巴）（4）监控和清除高频考点二细胞工程例2、（2019江苏卷23）下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄喋吟磷酸核糖转移醐（HGPRT-）,在HAT筛选培养液中不能正常合成D N A,无法生长。下列叙述正确的是培养中死亡 培养液中死亡A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础【答案】ACD【解析】诱导动物细胞融合的方法有电激、聚乙二醇、灭活的病毒（如灭活的仙台病毒）等，A 正确；两两融合的细胞包括免疫B 细胞与免疫B 细胞融合的具有同种核的细胞、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合的具有同种核的细胞、免疫B 细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞，骨髓瘤细胞虽然能无限增殖，但缺乏次黄噂玲磷酸核糖转移酶，免疫B 细胞虽然有次黄噪吟磷酸核糖转移酶，但不具有无限增殖的本领，所以在HAT筛选培养液中，两两融合的具有同种核的细胞都无法生长，只有杂交瘤细胞才能生长，B 错误；因每个免疫B 细胞只分泌一种特异性抗体，因此在HAT筛选培养液中筛选出来的众多的杂交瘤细胞所分泌的抗体，不一定都是人类所需要的，还需要进一步把能分泌人类所需要抗体的杂交瘤细胞筛选出来，C 正确；动物细胞融合是以细胞膜的流动性为基础的，D 正确。【举一反三】牛雄性胚胎中存在特异性H-Y 抗原，可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y 单克隆抗体，筛选胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是（）A.H-Y 单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌 B.应选用原肠胚做雌雄鉴别C.鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植 D.用 H-Y 抗原免疫母牛可获得相应抗体【答案】D【解析】单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌，A 错误；做雌雄性别鉴别应.选择囊胚期的滋养层细胞，B 错误；由于是利用乳腺生物反应器进行生物制药，则鉴别后的雌性胚胎可直接做胚胎移植，雄性胚胎没有意义，C 错误；H-Y抗原免疫母牛，使其体内产生体液免疫，产生相应的浆细胞，获得相应抗体，D 正确。【变式探究】某研究者用抗原（A）分别免疫3 只同种小鼠（X、Y 和 Z）,每只小鼠免疫5 次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数），结果如下图所示。血清抗体效价若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞（染色体数目40条），并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞（染色体数目60条）按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题：（1）制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过 次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是 小鼠，理由是（2）细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有体系中出现多种类型细胞的原因是 o（3）杂交瘤细胞中有 个细胞核，染色体数目最多是 条。（4）未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是【解析】（1）分析题图可知，经4次免疫后，小鼠Y的血清抗体效价就可达到16 000以上。由于4次免疫后的Y小鼠的血清抗体效价最高，故最适合用于制备B淋巴细胞。（2）细胞融合实验中，由于细胞融合是随机的，而且诱导融合率不可能达到100%,所以会有未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞、融合的具有同种核的细胞和杂交瘤细胞三种类型。（3）杂交瘤细胞同时具有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的核物质，但细胞核只有一个。由于杂交瘤细胞在分裂过程中染色体会丢失，故细胞核中染色体数日最多是40+60=100（条）。（4）B淋巴细胞已经分化，没有无限增殖的潜能。【答案】（1）4 Y Y小鼠的血清抗体效价最高（2）B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的，目融合率达不到100%（3）1 100（4）不能无限增殖【变式探究】科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄一马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示：P 番 加!红色荧厚生质体；关 防礴原生质侬:_:马 铃 薯：绿色荧:原生质体声铃薯:细 胞 祗物死母痣柘团而皴藻而疝威(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有 o(2)过程常用的酶是,细胞融合完成的标志是.(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂 诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到 种不同的原生质体，当观察到 时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)过程和过程依次为,过程中的培养基常添加的植物激素是(5)若番茄细胞内含m条染色体，马铃薯细胞中含n条染色体，则“番茄一马铃薯”细胞在有丝分裂后期含 条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄一马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于_ _ _ _ _ _ _ _ 植株。【解析】(1)植物体细胞杂交包括原生质体融合和培育杂种植株两大步骤，两者的原理分别是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(2)去除细胞壁常用的酶是纤维素酶和果胶酶，细胞融合完成的标志是形成新的细胞壁。(3)化学促融剂是聚乙二醇，两两融合的原生质体有三种：番茄一番茄、番茄一马铃薯、马铃薯马铃薯，其中杂种细胞的细胞表面有两种颜色的荧光。(4)过程和过程分别表示脱分化和再分化，诱导细胞分化所用的植物激素主要是生长素和细胞分裂素。(5)“番茄一马铃薯”体细胞有m+n条染色体，有丝分裂后期染色体数目加倍，由配子发育成的个体均为单倍体。【答案】(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性(2)纤维素酶和果胶酶形成了新的细胞壁(3)聚乙二醉(或P E G)3 融合的细胞表面既有红色荧光乂有绿色荧光(4)脱分化和再分化生长素和细胞分裂素(5)2(m+n)单倍体1.(2 0 1 9 江苏卷 1 6)下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是A.将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌B.将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株C.将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛D.将腺甘酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗【答案】D【解析】将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入大肠杆菌获得的转基因菌，可以通过二分裂将胰岛素基因传给后代，A 不符合题意；将花青素代谢基因导入植物体细胞，再经植物组织培养获得的植株所有细胞均含有花青素代谢基因，花青素代谢基因会随该植物传给后代,B 不符合题意;将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛所有细胞均含有肠乳糖醐基因，可以遗传给后代，C 不符合题意；该患者进行基因治疗时，只有淋巴细胞含有该腺甘酸脱氨酶基因，性原细胞不含该基因，故不能遗传给后代，D 符合题尼、O2.（2019江苏卷 16）下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是A.将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌B.将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株C.将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛D.将腺甘酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗【答案】D【解析】将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入大肠杆菌获得的转基因菌，可以通过二分裂将胰岛素基因传给后代，A 不符合题意；将花青素代谢基因导入植物体细胞，再经植物组织培养获得的植株所有细胞均含有花青素代谢基因，花青素代谢基因会随该植物传给后代,B 不符合题意;将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛所有细胞均含有肠乳糖酶基因，可以遗传给后代，C 不符合题意；该患者进行基因治疗时，只有淋巴细胞含有该腺苜酸脱氨酶基因，性原细胞不含该基因，故不能遗传给后代，D 符合题息、O3.（2019江苏卷-23）下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄喋吟磷酸核糖转移醐（HGPRD，在HAT筛选培养液中不能正常合成D N A,无法生长。下列叙述正确的是免疫B细胞 骨髓液细胞A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合B.两两融合的细胞都能在H A T 培养液中生长C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础【答案】A C D【解析】诱导动物细胞融合的方法有电激、聚乙二醇、灭活的病毒（如灭活的仙台病毒）等，A正确；两两融合的细胞包括免疫B细胞与免疫B细胞融合的具有同种核的细胞、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合的具有同种核的细胞、免疫B细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞，骨髓瘤细胞虽然能无限增殖，但缺乏次黄喋吟磷酸核糖转移酶，免疫B细胞虽然有次黄喋吟磷酸核糖转移酶，但不具有无限增殖的本领，所以在H A T 筛选培养液中，两两融合的具有同种核的细胞都无法生长，只有杂交瘤细胞才能生长，B错误；因每个免疫B细胞只分泌种特异性抗体，因此在H A T 筛选培养液中筛选出来的众多的杂交瘤细胞所分泌的抗体，不一定都是人类所需要的，还需要进一步把能分泌人类所需要抗体的杂交瘤细胞筛选出来，C正确；动物细胞融合是以细胞膜的流动性为基础的，D正确。4.（2 0 1 9 全国卷1 1 3 8）植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。人工种皮胚状体人工胚乳（1）植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （答出2 点即可）。（2）通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮（人工薄膜）包装得到人工 种 子（如图所示），这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质，因此应含有植物激素、和 等几类物质（3）用脱毒苗进行繁殖，可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的 进行组织培养。（4）植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是（用流程图表示）。【答案】（1）能保持植物原有的遗传特性，繁殖速度快（2）有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元素 糖（3）茎尖培 养、诱导分化、（4）含目的基因的细胞-愈伤组织-小植株【解析】（1）植物微型繁殖是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有：保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量繁殖。（2）人工种子的胚状体在进行细胞呼吸时，需要从外界环境吸收02,并将产生的C 02释放到外界环境中，因此人工种皮具备透气性的作用是：有利于胚状体进行呼吸作用，以保持胚状体的活力。人工胚乳的作用是为胚状体的发育提供营养，因此应含有植物激素、矿质元素、糖等物质。（3）植物分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，因此为了获得脱毒苗，可以选取植物的茎尖进行组织培养。（4）将含有目的基因的植物细胞培养为一个完整的转基因植物，需借助植物组织培养技术才能实现，其基本程序是：合 目 的 基 因 的 细 胞培 立愈伤组织坐 导分化f小植株。5.（2 01 9江苏卷2 9）利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。下图为基因编辑猪培育流程，请回答下列问题：（1）对1号猪使用 处理，使其超数排卵，收集并选取处在 时期的卵母细胞用于核移植。（2）采集2号猪的组织块，用 处理获得分散的成纤维细胞，放置于3 7 的C O?培养箱中培养，其中C O 2的作用是。（3）为获得更多基因编辑猪，可 在 胚 胎 移 植 前 对 胚 胎 进 行,产出的基因编辑猪的性染色体来自于 号猪。（4）为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达，可采用的方法有（填序号）。DNA测序 染色体倍性分析体细胞结构分析抗原一抗体杂交【答案】（1）促性腺激素减数第二次分裂中期（2）胰蛋白酶（胶原蛋白酶）维持培养液的pH（3）分割 2（4）【解析】（1）据图分析可知，1号猪提供的是卵母细胞，对其注射促性腺激素可使其超数排卵，获得的卵母细胞需要培养到减数笫二次分裂中期才能进行核移植。（2）将 2 号猪的组织块分散成单个的成纤维细胞需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，该细胞的培养应在 37含 5%的 C02的恒温培养箱中进行，其中C02的主要作用是维持培养液的pH。（3）利用胚胎分割技术对图示早期胚胎进行分割，可以获得更多的基因编辑猪；据图分析可知，核移植的细胞核来自于2 号猪，因此产出的基因编辑猪的性染色体来自于2 号猪。（4）检测病毒外壳蛋白基因（目的基因）是否导入4 号猪，可以采用DNA分子杂交法检测目的基因的序列；目的基因表达的最终产物是蛋白质（病毒外壳蛋白），可以利用抗原-抗体杂交法进行检测，故选。6.（2019全国卷IIL38）培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。回答下列问题。（1）利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因 为 植 物 细 胞 具 有。（2）步骤切取的组织块中要带有形成层，原因是。（3）从步骤到步骤需要更换新的培养基，其原因是,在新的培养基上愈伤组织通过细胞的 过程，最终可形成试管苗。（4）步骤要进行照光培养，其作用是。（5）经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的,这种繁殖方式属于 繁殖。【答案】（1）全 能 性（或答：形成完整植株所需的全部基因）（2）形成层容易诱导形成愈伤组织（3）诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 分化（或答：再分化）（4）诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用（5）遗传特性 无性【解析】（1）根据题意分析，用胡萝卜的组织细胞可以培育成完整的植株，其原理是植物细胞的全能性。（2）形成层细胞具有分裂能力，分化程度低，易形成愈伤组织，因此步骤中切取胡萝卜块时强调要切取含有形成层的部分。（3）步骤为脱分化过程，步骤为再分化过程，由于营养物质的消耗以及两个过程需要激素的比例要求等有所不同，因此由步骤到步骤的过程需要更换新的培养基；愈伤组织形成试管苗的过程为再分化。（4）步骤为再分化过程，需要进行光照，以利于叶绿素的合成。（5）植物组织培养技术属于无性繁殖，获得的后代可以保持亲本的优良性状。7.（2 0 1 9江苏卷33）（8分）图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，教体质粒P 0具有四环素抗性基因（te力和氨苇青霉素抗性基因（amp。请回答下列问题：,G A T|A TC,-（1）EcoR V酶切位点为C I A f TA G-,ECOR V酶切出来的线性载体P 1为 未端。（2）用Taq D N A聚合酶进行P C R扩增获得的目的基因片段，其两端各自带有一个腺喋吟脱氧核甘酸。载体P 1用酶处理，在两端各添加了一个碱基为 的脱氧核甘酸，形成P 2；P 2和目的基因片段在酶作用下，形成重组质粒P 3。（3）为筛选出含有重组质粒P 3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C三类菌落，其生长情况如下表（“+”代表生长，代表不生长）。根据表中结果判断，应选择的菌落是（填表中字母）类，另 外 两 类 菌 落 质 粒 导 入 情 况 分 别 是、。型平板类型ABC无抗生素+氨芳青霉素+-四环素+-氨茶青霉素+四环素+-(4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图 2所示为甲、乙、丙 3 条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴 定 时 应 选 择 的 一 对 引 物 是。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了 400bp片段，原因是。【答案】(1)平(2)胸腺口密咤(T)DNA连接(3)B A 类菌落含有P0 C 类菌落未转入质粒(4)乙丙 目的基因反向连接【解析】(1)根据题意分析，EcoRV酶识别的序列是-GATATC-,并且两条链都在中间的T 与 A 之间进行切割，因此其切出来的线性载体P1为平末端。(2)据图分析，目的基因两侧为粘性末端，且漏出的碱基为A,则在载体P1的两端需要个加一个碱基 T 形成具有粘性末端的载体P 2,再 用 DNA连接酶将P2与目的基因连接起来形成重组质粒P3。(3)根据以上分析已知，限制酶切割后破坏了四环素抗性基因，但是没有破坏氨节青霉素抗性基因，因此含有重组质粒P3的菌落在四环素中应该不能生长，而在氨苦青霉素的培养基中能生长，结合表格分析可知，应该选择B 类菌落。根据表格分析，A 类菌落在氨茶青霉素和四环素的培养基中都能够生长，说明其导入的是P0:C 类菌落在任何抗生素的培养基中都不能生长，说明其没有导入任何质粒。(4)据图分析，根据目的基因插入的位置和PCR技术的原理分析，PCR鉴定时应该选择的一对引物是乙和丙；根据题意和图形分析，某同学用图中的另外一对引物（甲、乙）从某一菌落的质粒中扩增出了4（）0 b p 的片段，说明其目的基因发生了反向连接。8.（2 0 1 9 北京卷3 1）光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高等植物、激类和光合细菌中。（1）地 球 上 生 命 活 动 所 需 的 能 量 主 要 来 源 于 光 反 应 吸 收 的，在 碳（暗）反应中，R u B P竣 化 酶（R 酶）催化C O 2 与R u B P （C5）结合，生成2 分子C 3,影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括（写出两个）；内部因素包括（写出两个）（2）R 酶由8 个大亚基蛋白（L）和8 个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中L 由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S 由细胞核基因编码并在 中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的中与L 组装成有功能的酶。（3）研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R 酶的活性高于高等植物，有人设想通过基因工程技术将蓝藻R 酶的S、L 基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L 基因转入某高等植物（甲）的叶绿体D N A 中，同时去除甲的L 基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R 酶活性高于未转基因的正常植株。由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R 酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测？请说明理由。基于上述实验，下 列 叙 述 中 能 够 体 现 生 物 统 一 性 的 选 项 包 括。a.蓝藻与甲都以D N A 作为遗传物质b.蓝藻与甲都以R 酶催化C O 2 的固定c.蓝藻R 酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R 酶组装的位置不同【答案】（1）光能 温度、C O 2 浓度 R酶活性、R酶含量、C 5 含量、p H （其中两个）（2）细胞质 基质（3）不能，转入蓝藻S、L 基因的同时没有去除甲的S基因，无法排除转基因植株R酶中的S是甲的 S基因的表达产物的可能性。a、b,c【解析】（1）地球上生物生命活动所需的能量来自有机物，有机物主要来自植物的光合作用，光合作用合成有机物需要光反应吸收光能，转化为A T P 的化学能，然后A T P 为暗反应中C 3的还原提供能量，合成糖类。在暗反应中，R u B P 竣 化 酶（R酶）催化C C h 与 R u B P （C 5）结合，生成2分子C 3,这是光合作用的暗反应的二氧化碳的固定。暗反应的进行需要相关酶的催化，二氧化碳做原料，需要光反应提供 H 和 A T P,光反应需要色素、酶、水、光照等，故影响该反应的外部因素有光照、温度、C O 2 浓度、水、无机盐等；内部因素包括色素含量及种类、酶的含量及活性等。(2)高等植物细胞中L 由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S 由细胞核基因通过转录成mRNA,mRNA进入细胞质基质，与核糖体结合，合成为S 蛋白；因 R 酶是催化CO2与 C5结合的，在叶绿体基质中进行，故 S 蛋白要进入叶绿体，在叶绿体的基质中与L 组装成有功能的酶。(3)据题设条件可知，将蓝藻S、L 基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中，只去除甲的L基因，没有去除甲的S基因。因此，转基因植株仍包含甲植株的S基因，不能排除转基因植株中R 酶是由蓝藻的L 蛋白和甲的S 蛋白共同组成。故由上述实验不能得出“转基因植株中有活性的R 酶是由蓝藻的S、L 组装而成”的推测。根据上.述实验，可以看出蓝藻的基因能导入到甲的DNA中，说明蓝藻和甲植株都以DNA为遗传物质；蓝 藻 中 R 酶的活性高于高等植物，说明两者都以R 醐催化CO2的固定；由于蓝藻S、L 基因均转入甲的叶绿体DNA中，且去除了甲的L 基因，结果转基因植株合成了 R 酶，说明蓝藻R 酶大亚基蛋白L 在甲的叶绿体中合成，以上体现了生物界的统一性。在蓝藻中R 酶组装是在细胞质基质，甲的叶肉细胞组装R酶是在叶绿体基质，则说明了不同生物之间具有差异性。因此，选 abc。9.(2019全国卷I-3 8)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成