新课标高考生物二轮专题复习第一部分专题七现代生物科技专题第讲基因工程和细胞工程试题.docx

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1、第1讲 基因工程和细胞工程1(2015全国卷)HIV属于逆转录病毒，是艾滋病病原体。回答下列问题：(导学号 58970031)(1)用基因工程方法制备HIV某蛋白(目蛋白)时，可先提取HIV中_，以其作为模板，在_作用下合成_，获取该目蛋白基因，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蛋白，该蛋白作为抗原注入肌体后，刺激机体产生可与此蛋白结合相应分泌蛋白是_，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中HIV，检测原理是_。(3)已知某种菌导致肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象根本原因是HIV主要感染和破坏了患者部分_细胞，降低了患者免疫系统防卫功能。(

2、4)人免疫系统有_癌细胞功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。解析：(1)HIV遗传物质是RNA，所以要想获得相应目基因，应以HIVRNA为模板，在逆转录酶作用下合成cDNA(或DNA)。(2)目蛋白注入机体后相当于抗原。在抗原刺激下，机体进行体液免疫，由浆细胞产生相应抗体(分泌蛋白)，由于该抗体能与目蛋白(抗原)发生特异性结合，所以可通过抗体检测出有无目蛋白，从而确定体内有无HIV。(3)HIV主要攻击人体T(或T淋巴)细胞，从而降低机体免疫系统防卫功能。(4)癌细胞在机体中属于抗原，人体免疫系统能够监控和清除癌细胞。答案：(1)RNA逆转录酶cDNA(或DNA)(2)抗体抗原抗

3、体特异性结合(3)T(或T淋巴)(4)监控和清除2(2016潍坊市一模)黄河三角洲自然保护区是我国最大一块新生湿地，其中有一种二倍体野大豆可作为饲料，培育转植酸酶基因野大豆，能提高其磷利用率。请回答：(1)湿地具有蓄洪防旱，调节区域气候等生态功能，这体现了生物多样性_价值。依据生态工程_原理，黄河三角洲自然保护区建立需考虑周边经济发展等相关因素。(2)常用_法将植酸酶基因导入野大豆细胞中，采用_方法检测植酸酶基因是否成功表达。(3)可利用_技术快速系列转植酸酶基因野大豆，该技术核心步骤是_。(4)染色体加倍后转基因野大豆，作为饲料有更好品质。低温诱导可获得四倍体转基因野大豆，诱导染色体加倍原因

4、是_。若用这样植株根类制片后观察到含8个染色体组细胞，合理解释是_。解析：(1)生态功能属于生物多样性间接价值。整体性原理是指生态系统建设要考虑自然、经济、社会整体影响，因此依据生态工程整体性原理，黄河三角洲自然保护区建立需考虑周边经济发展等相关因素。(2)将目基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；检测目基因是否成功表达，采用抗原抗体杂交技术。(3)植物组织培养技术可以快速繁殖植物，该技术核心步骤是脱分化和再分化。(4)低温诱导染色体加倍原因是低温抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向细胞两极。正常植株是二倍体，其体细胞含有2个染色体组，低温诱导染色体数目加倍后是4个染色体组，在有丝分裂后期为8个染色

5、体组。答案：(1)间接整体性(2)农杆菌转化抗原抗体杂交(3)植物组织培养脱分化和再分化(4)低温抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向细胞两极细胞处于有丝分裂后期3(2016广州市高三综合测试)虫草中超氧化物歧化酶(PSSOD)具有抗衰老作用。研究人员培育了能合成PSSOD转基因酵母菌。请结合下图回答问题：注Hind 和ApaL 是两种限制酶，箭头表示酶切割位置。(1)将图中重组DNA分子用Hind 和ApaL 完全酶切后，可得到_种DNA片段。图示表达载体存在氨芐青霉素抗性基因，不能导入用于食品生产酵母菌中，据图分析，可用_切除该抗性基因部分片段使其失效，再用DNA连接酶使表达载体重新连接起来

6、。(2)作为受体细胞酵母菌缺失URA3基因，必须在含有尿嘧啶培养基中才能存活，因此，图示表达载体上URA3基因可作为_，供鉴定和选择；为了筛选出成功导入表达载体酵母菌，所使用培养基_(填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶。(3)目基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达过程，称为_。为了确定受体细胞中PSSOD基因是否转录，可用标记_作探针进行分子杂交检测，分子杂交原理是_。(4)利用蛋白质工程获得活性更高PSSOD时，需根据所设计蛋白质结构推测其_序列，最终确定相对应脱氧核苷酸序列并经_获得所需基因。解析：(1)将图中重组DNA分子用Hind 和ApaL 完全酶切后，即切割“三刀”，

7、可得到3种DNA片段。ApaL 识别图中氨苄青霉素抗性基因脱氧核苷酸序列，因此用此酶切割可导致该抗性基因部分片段使其失效。(2)作为受体细胞酵母菌缺失URA3基因，必须在含有尿嘧啶培养基中才能存活，因此，图示表达载体上URA3基因可作为标记基因。若表达载体已成功导入酵母菌，说明酵母菌体内含有URA3基因，不需添加尿嘧啶即可存活。(3)目基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达过程，称为转化，为了确定受体细胞中PSSOD基因是否转录，可用标记PSSOD基因作探针进行分子杂交检测，分子杂交原理是碱基互补配对。(4)利用蛋白质工程获得活性更高PSSOD时，需根据所设计蛋白质结构推测其氨基酸

8、序列，最终确定相对应脱氧核苷酸序列并经基因修饰获得所需基因。答案：(1)3ApaL (2)标记基因不需要(3)转化PSSOD基因碱基互补配对(4)氨基酸基因修饰4为增加油菜种子含油量，研究人员尝试将酶D基因与位于叶绿体膜上转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。(导学号 58970032)(1)外源基因导入受体细胞，常用运载体有_。(2)欲获取转运肽基因，所需三种限制酶(Cla、Sac、Xba)切点如图甲所示。图甲图乙则用_和_酶处理两个酶D基因和转运肽基因后，可得到_端与_端(填图中字母)相连融合基因。(3)将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒TDNA中，构建_并导入农杆菌中。将获

9、得农杆菌接种在含_固体平板上培养得到含融合基因单菌落，再利用液体培养基震荡培养，可以得到用于转化侵染液。(4)剪取油菜叶片放入侵染液中一段时间，此过程目是_，进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过_技术，可培育成转基因油菜植株。解析：(1)外源基因导入受体细胞，目前常用运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。(2)读图甲知，切割酶D基因与转运肽基因限制酶中相同为Cla 限制酶，因此对两种基因处理时用Cla 限制酶切割，然后用DNA连接酶进行连接，继而可得到A、D端相连融合基因。(3)将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒TDNA中，构建表达载体即重组质粒并导入农杆菌中。将获得农杆菌接种在含四环素固

10、体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基震荡培养，可以得到用于转化侵染液。(4)剪取油菜叶片放入侵染液中一段时间，此过程目是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞，进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过植物组织培养技术，可培育成转基因油菜植株。答案：(1)质粒、噬菌体和动植物病毒(2)Cla DNA连接AD(3)基因表达载体(或“重组质粒”)四环素(4)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞植物组织培养5(2016江西九江七校联考)根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题：(1)运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)自然状态下不能得到杂种植株，原因是_。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株过程中，

11、依据原理是_，其中过程称为_，植物体细胞融合完成标志是_。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄马铃薯”属于_倍体植株。(4)已知柴油树种子含有柴油是植物细胞代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养到_阶段即可(填字母编号)。(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于_(填字母编号)。(6)人工种子是由发育到_过程(填字母编号)结构包裹上人工种皮制备。解析：(1)番茄和马铃薯属于两个物种，存在生殖隔离，不能通过有性杂交产生后代。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株过程中，依据原理是细胞全能性，其中过程

12、称为原生质体融合，植物体细胞融合完成标志是产生新细胞壁。(3)由于番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，因此“番茄马铃薯”属异源六倍体。(4)柴油是植物细胞代谢产物，将柴油树细胞培养到愈伤组织阶段即可提取，愈伤组织阶段为图中e阶段。(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，包括脱分化和再分化两个阶段，即图中。(6)人工种子是用胚状体包上人工种皮制成。答案：(1)不同物种植物存在生殖隔离(2)细胞全能性原生质体融合产生新细胞壁(3)六(4)e(5)(6)f6(2016德州市二模)下图为培育“三亲婴儿”过程示意图，回答下列问题：(1)表示_技术，捐献卵母细胞时通常给捐

13、献者注射激素使其_。(2)过程需在培养液中添加抗生素，目是_；进行过程前需对精子进行体外培养，目是_；过程表示_；培育“三亲婴儿”过程属于(填“有性”或“无性”)生殖。(3)已知母亲(甲)患有线粒体肌病(一种线粒体基因缺陷造成疾病)，若母亲(甲)自然受孕，其子女患该病情况是_，“三亲婴儿”技术能有效避免上述情况发生，原因是_。解析：(1)对雌性供体注射促性腺激素，使其超数排卵，获得更多卵细胞。表示动物细胞核移植技术。(2)过程为动物细胞培养过程，为了防止杂菌污染，需在培养液中添加抗生素；过程为体外受精，精子只有获能后，才可以受精，因此过程前需对精子进行体外获能培养；过程表示胚胎移植；培育“三亲

14、婴儿”过程需要经过体外受精过程，属于有性生殖。(3)线粒体肌病是一种线粒体基因缺陷造成疾病，属于细胞质遗传，具有母患子女必患特点。根据图中所示，三亲婴儿线粒体基因来自捐献者卵母细胞，因此“三亲婴儿”技术能有效避免上述情况发生。答案：(1)动物细胞核移植超数排卵(2)防止杂菌感染使精子获能胚胎移植有性(3)子女均患病三亲婴儿线粒体基因来自捐献者卵母细胞7(2016佛山市二模)癌胚抗原(CEA)是某些癌细胞表面产生一种糖蛋白，临床上通过制备CEA单克隆抗体来诊断癌症。回答下列问题：(导学号 58970033)(1)制备CEA单克隆抗体时，首先将_注入小鼠体内，使小鼠产生免疫反应。然后从产生免疫反应

15、小鼠脾脏中获取_细胞，将其与骨髓瘤细胞融合，该融合过程所利用基本原理是_，因为融合率不是100%，且融合过程具有_性，所以要对融合后细胞进行筛选，筛选出杂交瘤细胞还要经过多次筛选，最终获得_(答两个特点)杂交瘤细胞。(2)获得杂交瘤细胞后，将其注射到小鼠腹腔内增殖或_，之后从中提取大量CEA抗体。CEA单克隆抗体具有三个主要优点是_。(3)CEA单克隆抗体与抗癌药物偶联后，可以使抗癌药物定向作用于癌细胞，该过程所利用免疫学原理为_。解析：(1)制备CEA单克隆抗体时，先将癌胚抗原(CEA)注入小鼠体内，使小鼠产生免疫反应，然后从产生免疫反应鼠脾脏中能获取已免疫B淋巴细胞或浆细胞，动物细胞融合原

16、理是细胞膜流动性。因为融合率不是100%，且融合过程具有随机性，所以对融合后细胞要经过多次筛选。经过多次筛选最终获得杂交瘤细胞具有特点是既能产生CEA抗体，又能无限增殖。(2)获得杂交瘤细胞后，将其注射到小鼠腹腔内增殖或在体外培养，制备CEA单克隆抗体具备最主要优点为：特异性强、灵敏度高、可大量生产。(3)CEA单克隆抗体与抗癌药物偶联后，可以使抗癌药物定向作用于癌细胞，即具有靶向治疗作用，该过程所利用免疫学原理为抗原与抗体特异性结合。答案：(1)癌胚抗原(CEA)B淋巴(或浆细胞)细胞膜流动性随机既能产生CEA抗体，又能无限增殖(2)体外培养特异性强、灵敏度高、可大量生产(3)抗原与抗体特异

17、性结合8(2016广州市执信中学质检)下列是生物学技术制备抗体两个途径模式简图。(导学号 58970034)(1)在获取抗体之前，需要向健康人体注射特定抗原(如乙肝疫苗)，并且每隔一周重复注射一次。免疫学细胞A在人体主要介导(参与)_免疫。(2)过程和得到Y细胞称为_。得到单克隆抗体最主要优点是_。(3)过程需要_酶，过程则需要特定限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(4)抗体1与抗体2氨基酸排列顺序相同，两者空间结构是否相同？_为什么？_。(5)如果想用棉花产生该种抗体，则过程受体细胞通常选用_，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过_技术获得能产抗体转基因棉花植株。解析：(1)向健康人体注

18、射特定抗原，提取出A浆细胞(效应B淋巴细胞)，在人体主要参与体液免疫。(2)过程至获取Y细胞称为杂交瘤细胞，得到单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、并可能大量制备优点。(3)逆转录过程需要逆转录酶，基因表达载体构建过程则需要特定限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(4)抗体1与抗体2相同之处是氨基酸排列顺序，由于抗体2形成过程没有经过内质网和高尔基体加工，抗体1形成过程经过内质网和高尔基体加工，因此形成空间结构不同。(5)如果想用棉花产生该种抗体，常用农杆菌转化法将目基因导入棉花细胞中，则导入受体细胞过程受体细胞通常选用土壤农杆菌，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过植物组织培养技术获得能产抗

19、体转基因棉花植株。答案：(1)体液(2)杂交瘤细胞特异性强、灵敏度高、并可能大量制备(3)逆转录(4)不同抗体2形成过程没有经过内质网和高尔基体加工，抗体1形成过程经过内质网和高尔基体加工(5)农杆菌植物组织培养9(2014全国卷)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体效价(能检测出抗原体反应血清最大稀释倍数)，结果如下图所示：若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养小鼠骨髓瘤细胞(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

20、抗A抗体杂交瘤细胞。回答下列问题：(1)制备融合所需B淋巴细胞时，所用免疫小鼠血清抗体效价需达16 000以上，则小鼠最少需要经过_次免疫后才能有符合要求。达到要求后X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞是_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细胞和杂交瘤细胞外，可能还有_，体系中出现多种类型细胞原因是_。(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血清抗体效价就可达到16 000以上。由于4次免疫后Y小鼠血清抗体效价最高，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，而且诱导融合率不可能达到100%，所以会有未融合B淋巴细胞和骨髓瘤细胞、融合具有同种核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目最多是4060100(条)。(4)B淋巴细胞已经分化，没有无限增殖潜能。答案：(1)4YY小鼠血清抗体效价最高(2)B淋巴细胞相互融合形成细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成细胞细胞融合是随机，且融合率达不到100%(3)1100(4)不能无限增殖