2020年高考生物二轮复习专题8现代生物科技微专题16基因工程与细胞工程练习含解析.docx

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1、16基因工程与细胞工程1.与DNA相关的五种酶的比较名称作用部位作用结果限制酶磷酸二酯键将DNA切成两个片段DNA连接酶磷酸二酯键将两个DNA片段连接为一个DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯键将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端DNA(水解)酶磷酸二酯键将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸解旋酶碱基对之间的氢键将双链DNA分子局部解旋为单链2.载体上标记基因的作用载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要导入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。当含有抗生素抗性基因的载体进入受体细胞后,抗性基因在受体细胞内表达,使受体细胞能够抵抗相应抗生素,那么在受体细胞的培养体系中加入该种抗生素就可以只保留

2、导入载体的受体细胞,原理如下图所示:3.启动子起始密码子,终止子终止密码子(1)启动子:一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端。它是RNA聚合酶识别、结合的部位。(2)终止子:一段有特殊结构的DNA短片段,位于基因的尾端。作用是使转录过程停止。(3)起始密码子和终止密码子位于mRNA上,分别控制翻译过程的启动和终止。4.基因组文库与cDNA文库的比较文库类型cDNA文库基因组文库构建基因文库的过程(续表)文库类型cDNA文库基因组文库文库大小小大基因中启动子无有基因中内含子无有基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因物种间的基因交流可以部分基因可以5.利用PCR技术扩增目的基因(1)P

3、CR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。(2)目的:短时间内大量扩增目的基因。(3)原理:DNA双链复制。(4)前提:有一段已知目的基因的核苷酸序列。(5)过程第一步:加热至9095 ,DNA解链为单链;第二步:冷却至5560 ,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至7075 ,热稳定DNA聚合酶(Taq酶)从引物起始进行互补链的合成。如此重复循环多次。6.比较基因治疗与基因诊断原理操作过程进展基因治疗基因表达将正常基因导入有基因缺陷的细胞中,以表达出正常性状来治疗(疾病)临床实验基因诊断碱基互补配对制作特定DNA探针与病人样品DNA混合,分析杂交带情况临床应用7.蛋白质

4、工程与基因工程的比较项目蛋白质工程基因工程过程预期蛋白质的功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)获取目的基因基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定(续表)项目蛋白质工程基因工程实质定向改造或生产人类所需的蛋白质定向改造生物的遗传特性,以获得人类所需的生物类型和生物产品结果可生产自然界没有的蛋白质只能生产自然界已有的蛋白质联系蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造。8.植物体细胞杂交后的遗传物质分析(1)遗传特性:杂种植株中含有两种植物的遗传物质,故杂种植株具

5、备两种植物的遗传特性。(2)染色体组数染色体组数=两种植物体细胞内染色体组数之和。植物体细胞杂交形成的杂种植株,有几个染色体组就称为几倍体。若一植物细胞含有2x条染色体,2个染色体组,基因型为Aabb,另一植物细胞含有2y条染色体,2个染色体组,基因型为ccDd,则两细胞融合后形成的植株应为异源四倍体,其体细胞中染色体数为(2x+2y)条,4个染色体组,基因型为AabbccDd。9.关于动物细胞培养的两组概念辨析(1)细胞贴壁与接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为接触抑制。(2)原代培养与传代培养原代

6、培养:细胞悬液第一次在瓶中培养,没有分瓶培养之前的细胞培养。原代培养的细胞核型正常。传代培养:进行分瓶后的扩大培养,即传代培养。一般情况下,细胞传至1050代后,增殖速度会明显减缓,甚至完全停止,部分细胞出现核型异常。10.植物组织培养与动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养理论基础植物细胞的全能性细胞增殖前处理无菌、离体无菌;用胰蛋白酶处理,使组织细胞相互分散开取材植物较幼嫩的部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织培养基性质固体液体(续表)比较项目植物组织培养动物细胞培养培养基成分水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、琼脂等糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、

7、动物血浆、血清等结果最终产生新个体,体现了细胞的全能性细胞培养产生大量细胞,不形成新个体,不能体现细胞的全能性相同点都需人工条件下的无菌操作;都需要适宜的温度、pH等条件;都进行有丝分裂考能1载体的应用分析1.(2019年辽宁一模)质粒是细菌中的有机分子,下列对其描述正确的是()。A.质粒完全水解后最多可产生4种化合物B.质粒能够自主复制C.质粒中含有两个游离的磷酸基团D.质粒是基因工程的工具酶解析质粒是一种具有自主复制能力的很小的双链环状DNA分子,不含游离的磷酸基团,完全水解后最多可产生6种化合物:脱氧核糖、磷酸、4种含氮碱基,A、C错误,B正确;质粒是基因工程的载体,不是工具酶,D错误。

8、答案B2.(2019年深圳调研)叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中的一种技术,该技术能有效改良植物的品质。请回答下列问题:(1)转基因技术的核心步骤是,完成该步骤所需要的酶有。(2)将植物体细胞处理得到原生质体,再通过或法,将目的基因导入原生质体,使原生质体再生出细胞壁之后,通过技术培养可得到相应的转基因幼苗。(3)来自原核生物中有重要价值的外源基因,无须改造和修饰就可在叶绿体中高效表达,据此分析,原因是。(4)在大多数高等植物中,与传统的细胞核转基因相比,叶绿体转基因更稳定,其遗传方式(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔分离定律,不会随(填“花粉”或“卵细胞”)传给后代,从而保持了

9、(填“父本”或“母本”)的遗传特性。解析(1)转基因技术的操作分四步:获取目的基因,构建基因表达载体,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测和鉴定。其中构建基因表达载体是核心步骤,需要用到限制酶和DNA连接酶。(2)将目的基因导入原生质体,可以用农杆菌转化法、基因枪法。原生质体再生出细胞壁之后,通过植物组织培养技术培养可得到相应的转基因幼苗。(3)外源基因无须改造和修饰就可在叶绿体中高效表达,原因是原核生物DNA与叶绿体DNA结构类似。(4)叶绿体基因属于细胞质基因,不遵循孟德尔分离定律,受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞,所以叶绿体转基因不会随花粉传给后代,从而保持了母本的遗传特性。答案(1)

10、构建基因表达载体限制酶和DNA连接酶(2)农杆菌转化法基因枪植物组织培养(3)原核生物DNA与叶绿体DNA结构类似(4)不遵循花粉母本考能2工具酶的应用分析3.(2019年淄博考试)用Xho和Sal两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是()。A.图1中两种酶识别的核苷酸序列不同B.图2中酶切产物可用于构建重组DNAC.泳道中是用Sal酶处理得到的酶切产物D.图中被酶切的DNA片段是单链DNA解析通过图1可知,两种限制性核酸内切酶切割DNA分子的不同部位,说明两种限制性核酸内切酶识别的核苷酸序列不同,A正确;图2中的酶切产物是DNA分子片段

11、,可用于构建重组DNA,B正确;观察图1可知,该DNA片段有3个Sal酶切位点,故用Sal酶处理后,可形成4个DNA分子片段,电泳后出现4条电泳带,C正确;限制性核酸内切酶作用的是双链DNA片段,因此图中被酶切的DNA片段应是双链DNA,D错误。答案D4.(2019年徐州质检)用限制酶EcoR单独切割某普通质粒,可产生14 kb(1 kb即1000个碱基对)的长链,而同时用限制酶EcoR、Mbo联合切割该质粒,可得到三种长度的DNA片段,如下图(其中*表示EcoR限制酶切割后的一个黏性末端)。若用Mbo限制酶单独切割该普通质粒,则产生的DNA片段的长度为()。A.2.5和5.5B.2.5和6C

12、.5.5和8D.6和8解析依题图可知,该质粒上有1个EcoR限制酶的切点、2个Mbo限制酶的切点,故用限制酶Mbo单独切割该质粒时,将产生长度为6和8的两种片段。答案D限制酶的选择方法根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类。(1)应选择切点位于目的基因两端的限制酶,如图甲可选择Pst。(2)不能选择切点位于目的基因内部的限制酶,如图甲不能选择Sma。(3)为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图甲也可选择用Pst和EcoR两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。考能3基因工程与蛋白质的关系的分析5.(2019年马鞍山模拟)胰岛素可以用

13、于治疗糖尿病,但是胰岛素被注射到人体后,会堆积在皮下,并且要经过较长时间才能进入血液中,而进入血液的胰岛素又容易被分解,因此,治疗效果受到影响。下图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程,请据图回答有关问题:(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新的胰岛素模型的主要依据。(2)人工合成的DNA与结合后,被导入到中才能表达。(3)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素,需用到的生物工程有、和发酵工程。(4)题图中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是。解析(1)蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质结构进行分子设计。因此,图中构建新的胰岛素模型的依据是预期胰岛素功

14、能,即速效胰岛素的功能。(2)人工合成的目的基因与载体结合后,被导入到受体细胞中才能表达。(3)利用蛋白质工程生产自然界中原本不存在的蛋白质,需对原有的胰岛素进行改造,根据新的胰岛素中氨基酸的序列推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,人工合成新的胰岛素基因即目的基因,改造好的目的基因需通过基因工程将其导入受体细胞获得工程菌,再利用工程菌进行发酵,从而获取大量产品,因此该过程涉及蛋白质工程、基因工程和发酵工程。(4)由新的蛋白质模型到构建新的基因,其基本设计思路是根据新的蛋白质中的氨基酸序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪直接合成新的基因。答案(1)蛋白质的预期功能(2)载体大肠

15、杆菌等受体细胞(3)蛋白质工程基因工程(4)根据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因图解记忆蛋白质工程考能4植物体细胞杂交考查6.(2019年芜湖质检)下图为A、B两种二倍体植物体细胞杂交过程示意图,请据图回答:(1)步骤的方法是。步骤常用的化学试剂是,之后(填“需要”或“不需要”)筛选。(2)在利用杂种细胞培育成杂种植物的过程中,运用的技术是,其中步骤是。植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植物,与A、B两种植物相比,该杂种植物是新物种的原因是。(3)培育该杂种植物的过程中,遗传物质的传递是否遵循孟德尔遗传规律?为什么?解析(1)题图为植物

16、体细胞杂交过程示意图,其中步骤表示去壁获取原生质体的过程,常用酶解法,即用纤维素酶和果胶酶处理;步骤表示人工诱导原生质体融合,常用的化学试剂是聚乙二醇(PEG),诱导后可形成三种两两融合的原生质体,所以需要筛选。(2)图中步骤表示再生出新细胞壁的过程,杂种细胞通过植物组织培养技术培育成为杂种植物,步骤表示脱分化,步骤表示再分化过程。图中获得的杂种植物与A、B两种植物间均存在生殖隔离,所以是新物种。(3)题图为植物体细胞杂交过程,没有经过不同配子的结合,所以不属于有性生殖,因此该过程中遗传物质的传递不遵循孟德尔遗传规律。答案(1)酶解法聚乙二醇需要(2)植物组织培养技术脱分化该杂种植株与A、B两

17、种植物间均存在生殖隔离(3)不遵循,该过程不属于有性生殖。植物体细胞杂交分析(1)植物体细胞杂交的最终目的是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞。杂种植株具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。(2)该技术应用在育种上最大的优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍。(3)目前杂种植株还不能完全按人们的需要去表达亲代的优良性状。考能5植物细胞工程的应用考查7.(2019年厦门模拟)细胞工程是一门新兴的生物工程技术。在动植物的育种、药物提取、药物生产等领域的应用十分广泛。利用所学知识回答以下关于细胞工程的问题。(1)植物细胞工程育种的方法如下:甲细胞乙细胞甲原生质体乙原生质体杂种细胞

18、愈伤组织胚状体目的植株以胚状体为材料,经过人工薄膜包装得到的人工种子,在适宜条件下同样能够萌发成幼苗,与天然种子相比,人工种子具有哪些显著的优点?(答出两点)。甲、乙原生质体经诱导融合完成的标志是。杂种细胞经植物组织培养技术可以培育成杂种植株,该技术的核心步骤是和。(2)已知西湖龙井含有的茶碱是植物细胞的代谢产物,具有提神、抗衰老的功效。可用植物组织培养来实现茶碱的工业化生产。若利用植物组织培养技术,可将龙井茶叶细胞培养到阶段,然后从(填细胞器)中提取茶碱。如果想获得脱毒的龙井茶苗,可以切取一定大小的等进行组织培养。解析图中不同物种的甲、乙细胞首先经过酶解法去壁处理得到甲、乙两种原生质体,经物

19、理或者化学方法诱导融合,得到杂种细胞(再生出细胞壁为融合完成的标志),再经过组织培养,得到杂种植株。(1)经过人工薄膜包装得到的人工种子与天然种子相比,人工种子具有的优点有:生产不受季节限制、不会出现性状分离、能保持优良品种的遗传特性、方便贮存和运输等。甲、乙原生质体经诱导融合完成的标志是再生出新的细胞壁。植物组织培养技术包括脱分化和再分化两个核心步骤。(2)若利用植物组织培养技术,可将龙井茶叶细胞培养到愈伤组织阶段,愈伤组织呈高度液泡化,然后从其液泡中提取茶碱。茎尖、根尖和芽尖等分生区部位含有少量的病毒或不含病毒,如想获得脱毒的龙井茶苗,可以切取一定大小的茎尖(或根尖和芽尖)等进行组织培养。

20、答案(1)生产不受季节、气候和地域的限制;一般不会出现性状分离、能保持优良品种的遗传特性再生出新的细胞壁脱分化再分化(2)愈伤组织液泡茎尖(或根尖、芽尖)理清植物细胞工程两大技术(1)植物组织培养(2)植物体细胞杂交纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。物理法和化学法进行原生质体的融合,融合完成的标志为再生出细胞壁。可克服不同种生物远缘杂交不亲和的障碍。考能6动物细胞工程及其应用的考查8.(2019年佛山质检)癌胚抗原(CEA)是某些癌细胞表面产生的一种糖蛋白,临床上通过制备CEA的单克隆抗体来诊断癌症。回答下列问题:(1)制备CEA的单克隆抗体时,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

21、反应小鼠的脾脏中获取细胞,将其与骨髓瘤细胞融合,该融合过程所利用的基本原理是。因为融合率不是100%,且融合过程具有性,所以需对融合后的细胞进行筛选。筛选出的杂交瘤细胞还要经过多次筛选,最终获得(答两个特点)的杂交瘤细胞。(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单克隆抗体的主要优点有(答三点)。(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,该过程所利用的免疫学原理为。解析(1)制备CEA的单克隆抗体时,首先将癌胚抗原注入小鼠体内,使小鼠产生免疫反应。然后从产生免疫反应的小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞,细胞融合的原理为细胞膜具有

22、一定的流动性。细胞融合过程具有随机性,因此需要筛选出杂交瘤细胞。筛选出的杂交瘤细胞还要经过多次筛选最终才能获得既能产生抗CEA(特异性)抗体,又能无限增殖的杂交瘤细胞。(2)单克隆抗体主要的优点是特异性强、灵敏度高并可大量制备。(3)“生物导弹”是单克隆抗体上连接抗癌药物,通过抗体和相应抗原(癌细胞)特异性结合,利用抗癌药物或毒素杀伤和破坏癌细胞。答案(1)癌胚抗原(CEA)B淋巴(或浆细胞)细胞膜具有一定的流动性随机既能产生抗CEA(特异性)抗体,又能无限增殖(2)在体外培养特异性强、灵敏度高、可大量生产(3)抗原和抗体的特异性结合理清单克隆抗体制备的过程A组基础过关1.(2019年乐山联考

23、)下列关于基因工程的叙述,错误的是()。A.将外源生长激素基因导入动物体内,能够提高动物的生长速率B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达解析将外源生长激素基因导入动物体内,能够提高动物的生长速率,A正确;限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶,B正确;大肠杆菌内无内质网、高基体等,无法对胰岛素进行加工,所以人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性,C正确;载体上的抗性基因可用于筛选含重组DNA的细胞,但不能促进目的基因的表达,D错误。答案D

24、2.(2019年宣城调研)下列关于蛋白质工程的说法,正确的是()。A.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作B.蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子C.对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的D.蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的解析由蛋白质工程概念可知,蛋白质工程是在分子水平上对现有蛋白质的基因分子进行操作,改造基因即改造蛋白质,而且可以遗传,A错误;由蛋白质工程概念可知,蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子,B正确;对蛋白质的改造是通过直接改造控制蛋白质合成的基因来实现的,C错误;蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是不完全

25、相同的,D错误。答案B3.以下关于基因工程的说法,错误的是()。A. cDNA文库的构建方法是用某种生物发育的某个时期的mRNA逆转录产生的cDNA片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中B.基因表达载体除了具有目的基因外,还必须有起始密码子、终止密码子以及标记基因等C.限制性核酸内切酶(限制酶)能将DNA链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开D.使用的DNA连接酶,既可以“缝合”黏性末端,又可以“缝合”平末端的是T4-DNA连接酶解析基因文库包括基因组文库和部分基因文库,cDNA文库属于部分基因文库,cDNA文库的构建方法是用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的cDNA片段,与载

26、体连接后储存在一个受体菌群中,A正确;基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因等,B错误;限制酶可切割DNA分子,使磷酸二酯键断开,C正确;T4-DNA连接酶既可以“缝合”黏性末端,又可以“缝合”平末端,D正确。答案B4.(2019年雅安模拟)下图是某组织培养过程的简图。下列有关说法正确的是()。花粉粒愈伤组织胚状体植株A.花药离体培养的条件与种子萌发的条件完全相同B.若花粉粒核中有两个或多个染色体组,则所得植株为二倍体或多倍体C.过程都是细胞分化过程,因此起作用的激素只有生长素D.该过程体现了植物细胞的全能性解析花药离体培养所需条件要求更高,需要MS培养基,另外

27、还需要适宜的pH、温度和光照,而种子萌发需要适宜的温度、水分等,A错误;由花粉培养形成的植株称为单倍体,B错误;在细胞分化过程中有多种激素起作用,其中起主要作用的是细胞分裂素和生长素,C错误;在该过程中,单个细胞最终被培养成了植株,体现了植物细胞的全能性,D正确。答案D5.(2019年衡水模拟)下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是()。A.培养具有接触抑制的细胞,在培养瓶壁上可形成多层细胞B.克隆培养法培养过程中,少数细胞的基因型会发生改变C.二倍体细胞的传代培养次数通常是有限的D.恶性细胞系的细胞可进行传代培养解析动物细胞在培养过程中有接触抑制现象,细胞在培养瓶中会贴壁生长,相互接触后停止生

28、长,最终形成一层细胞,A错误。克隆培养法培养过程中,仅有极少数细胞的基因型会发生改变,B正确。二倍体细胞的传代培养一般传至10代后就不易传下去,C正确。恶性细胞系的细胞具有不死性,可以进行传代培养,D正确。答案A6.(2019年上海模拟)下图为单克隆抗体制备过程示意图,图中X、Y细胞分别是()。A.T淋巴细胞、骨髓瘤细胞B.T淋巴细胞、杂交瘤细胞C.B淋巴细胞、骨髓瘤细胞D.B淋巴细胞、杂交瘤细胞解析制备单克隆抗体的细胞来源于B淋巴细胞和骨髓瘤细胞。据图分析,给小鼠注射抗原,使得小鼠产生免疫反应,形成能产生相应抗体的B淋巴细胞,因此X是B淋巴细胞,而Y是体外培养的骨髓瘤细胞。答案C7.(201

29、9年长沙联考)下图表示科学家培育耐寒生物的过程,请回答下列问题:(1)从cDNA文库中获取的目的基因(填“有”或“无”)启动子。实现过程常用技术,该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便合成。(2)表示,其中标记基因的作用是。(3)转基因技术是否成功,需要对受体细胞进行分子水平的检测,首先是用DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体的DNA上是否导入目的基因,这种方法需要遵循原则。(4)若要培育抗冻能力强的转基因羊,可将鱼的抗冻蛋白基因导入羊的中,培育该转基因羊的最后一道“工序”是胚胎工程的技术。解析(1)用某种生物发育的某个时期的mRNA逆转录产生的多种互补的DNA片段,与载体连接后

30、储存在一个受体菌群中,这个受体菌群就叫这种生物的cDNA文库,cDNA文库中没有基因的启动子。获得更多目的基因的方法是利用PCR技术进行扩增。该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便合成引物。(2)表示基因表达载体,其中标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因。(3)DNA分子杂交技术遵循碱基互补配对原则。(4)将目的基因导入受体细胞,若受体细胞为动物细胞受精卵,则培育该动物的最后一道“工序”是胚胎移植。答案(1)无PCR引物(2)基因表达载体鉴别受体细胞中是否含有目的基因(3)碱基互补配对(4)受精卵胚胎移植B组能力提升8.(2019年南京预测)下图为某种质粒的简图,小箭头

31、所指分别为限制性核酸内切酶EcoR、BamH的酶切位点,P为转录的启动部位。已知目的基因的两端有EcoR、BamH的酶切位点,受体细胞为无任何抗药性的原核细胞。下列有关叙述,正确的是()。A.将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoR酶切,在DNA连接酶作用下,生成由两个DNA片段之间连接形成的产物有两种B.DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来,形成一个重组质粒时形成两个磷酸二酯键C.为了防止目的基因反向连接和质粒自行环化,酶切时可选用的酶是EcoR和BamHD.能在含青霉素的培养基中生长的受体细胞表明该目的基因已成功导入该细胞解析DNA连接酶只能将具有相同黏性末端的DNA片段连

32、接起来,因此将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoR酶切,在DNA连接酶作用下,生成由两个DNA片段之间连接形成的产物有三种,即质粒与质粒连接物、目的基因与目的基因连接物、目的基因与质粒连接物,A错误;DNA连接酶的作用是将酶切后得到的具有相同黏性末端的DNA片断连接起来,形成一个重组质粒时形成四个磷酸二酯键,B错误;EcoR和BamH切割形成的黏性末端不同,而DNA连接酶只能将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来,因此为了防止目的基因反向连接和质粒自行环化,酶切时可选用的酶是EcoR和BamH,C正确;导入普通质粒的大肠杆菌和导入重组质粒的大肠杆菌都能在含青霉素的培养基中生长,因此能在含青

33、霉素的培养基中生长的受体细胞不一定含有目的基因,D错误。答案C9.(2019年盐城调研)下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是()。A.用胰蛋白酶处理动物组织后,可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液B.少数细胞在连续培养50代后可获得不死性,是某些基因选择性表达的结果C.根据在高倍镜下观察到基因突变的比例可推知某化学药品的毒性D.PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到优良动物个体解析用胰蛋白酶处理动物组织后,可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液,A正确;少数细胞在连续培养50代后可获得不死性,是某些基因突变的结果,B错误;基因突变在高倍镜下是观察不到的,C错误;由于动物细

34、胞的全能性受到限制,动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物个体,D错误。答案A10.(2019年天津质检)下图是通过植物体细胞杂交技术获得“番茄马铃薯”植株的技术流程图,下列说法正确的是()。A.图中表示再分化的过程B.植物体细胞融合完成的标志是原生质体融合C.已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄马铃薯”属于三倍体D.人工种子是由发育到f阶段的结构包裹上人工种皮制备而成的解析据图分析可知,表示人工诱导原生质体融合的过程,A错误;植物体细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁,B错误;番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,因此植物体细胞杂交得到的“番茄-马铃薯”属于异源六倍体,C错误;人工种

35、子是用胚状体包上人工种皮制成的,图中f阶段为胚状体阶段,D正确。答案D11.(2019年新余模拟)科学家将人的生长激素基因与pBR322质粒进行重组,将得到的重组质粒导入牛的受精卵,使其发育为转基因牛。pBR322质粒含有两个抗生素抗性基因和5个限制酶切点(如图2)。将重组质粒导入大肠杆菌,并成功地使其在大肠杆菌中表达。请据图回答问题。(1)图1中显示人的生长激素基因是通过人工合成的,图中过程需要的酶是。该过程所依据的碱基互补配对原则是(用字母和箭头表示)。(2)图1中的mRNA是从人体的细胞中获取的。(3)鉴定重组质粒是否导入了目的基因,方法是将重组质粒的DNA分子导入大肠杆菌,然后将其置于

36、含抗生素的培养基中进行培养,通过观察大肠杆菌的生长、繁殖情况进行判断,如图3所示:如果受体菌在培养基A上能生长、繁殖形成菌落,而不能在培养基B上生长、繁殖,则使用的限制酶的切点是图2中的,即目的基因插入了中。如果受体菌在培养基A上不能生长、繁殖,而在培养基B上能生长、繁殖形成菌落,则使用的限制酶的切点是图2中的,即目的基因插入了中。如果受体菌在培养基A和培养基B上都能生长、繁殖形成菌落,则使用的限制酶的切点是图2中的。解析(1)据图1分析,目的基因是通过mRNA逆转录形成的,需要逆转录酶的催化;RNA中的碱基是A、U、C、G,DNA中的碱基是A、T、C、G,所以配对方式是AT、UA、GC、CG

37、。(2)根据题意,生长激素基因是目的基因,该基因表达产物由垂体细胞分泌,所以需要从垂体细胞中提取相应的mRNA。(3)根据题意,受体菌能在含青霉素的培养基上生存,不能在含四环素的培养基上生存,所以限制酶切点位于抗四环素基因内部,由图可知,是切点3、4、5。根据题意,受体菌不能在含青霉素的培养基上生存,能在含四环素的培养基上生存,所以限制酶切点位于抗氨苄青霉素基因内部,由图可知,是切点1。根据题意,受体菌能在含青霉素的培养基上生存,也能在含四环素的培养基上生存,所以这两个基因都没有被破坏,由图可知,是切点2。答案(1)逆转录酶AT、UA、GC、CG(2)垂体(3)切点3或切点4或切点5抗四环素基

38、因切点1抗氨苄青霉素基因切点2C组冲刺一流12.(2019年吉林模拟)随着科学的发展,现代生物技术已经广泛应用于社会生产的方方面面。请回答下列相关问题:(1)植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。若想获得脱毒苗,可以切取一定大小的进行植物组织培养。(2)在植物的组织培养过程中,由于培养的细胞一直处于不断的状态,容易受到培养条件和外界压力的影响而发生。(3)科学家利用植物组织培养技术与基因工程技术,培育出抗虫棉。但由于抗虫基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,有时候会出现一些意想不到的结果。因此,需检测抗虫棉的抗虫特性,除进行水平检测外,有时还需要进行水平的

39、鉴定。(4)为了培育抗虫棉,需获得抗虫基因,科学家常利用DNA在中溶解度不同来提取它,在沸水浴条件下,可作为鉴定DNA的试剂。解析(1)植物组织培养技术属于无性繁殖,不仅可以保持优良品种的遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。茎尖几乎不含病毒,取茎尖细胞进行植物组织培养可以获得脱毒苗。(2)在植物的组织培养过程中,由于培养的细胞一直处于不断分生的状态,容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变。(3)检测抗虫棉的抗虫特性,除进行分子水平检测外,有时还需要进行个体生物学水平的鉴定。(4)科学家常利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同来提取它,在沸水浴条件下,DNA与二苯胺反应变成

40、蓝色,故二苯胺可作为鉴定DNA的试剂。答案(1)遗传特性茎尖(2)分生突变(3)分子个体生物学(4)不同浓度NaCl溶液二苯胺13.(2019年长郡月考)菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花,培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程,请据图回答下列问题:注:卡那霉素抗性基因KanR为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感(1)质粒是基因工程中最常用的载体,其化学本质是。(2)限制酶M和N切割后产生的相同黏性末端是,连接它们所需要的基本工具是。M酶N酶AGATCTGGATCCTCTAGACCTAGG(3)为了促进对重组质粒的吸收,可用处理土壤农杆菌,使其处于感受态。(4)将

41、愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及的固体培养基中,在适宜条件下进行培养,筛选转基因菊花。(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计引物,若其中一种引物共用了31个,则目的基因最多扩增了次。(6)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫,实验结果如表所示。请据表回答:组别处理菊天牛死亡率(%)实验组饲喂转基因菊花植株的嫩茎及叶片与人工饲料混合物53.33对照组13.33对照组应饲喂与人工饲料混合物。实验结果显示差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。解析(1)质粒是小型环状DNA分

42、子,是基因工程常用的运载体。(2)根据题图限制酶M和N的识别序列可知,它们切割产生的黏性末端都是GATC(CTAG);DNA连接酶能将具有相同黏性末端的DNA片段连接形成重组DNA分子。(3)将目的基因导入微生物细胞(农杆菌)时,常采用感受态细胞法,即用Ca2+(或CaCl2溶液)处理农杆菌细胞,使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的生理状态。(4)由图可知,标记基因是卡那霉素抗性基因,因此可用含有卡那霉素的培养基来筛选转基因菊花。(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计引物,假设目的基因扩增了n次,则需要引物的对数为2n-1,已知其中一种引物共用了31个,则2n-1=31,n=5。(6)实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,本实验的目的是探究转基因菊花对菊天牛2龄幼虫的作用,其中自变量为是否加入转基因菊花嫩茎及叶片,因此对照组应饲喂等量的非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物。据表分析,实验组与对照组菊天牛死亡率差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。答案(1)环状DNA(2)GATC(CTAG)DNA连接酶(3)CaCl2溶液(Ca2+)(4)卡那霉素(5)5(6)等量非转基因菊花嫩茎及叶片实验组与对照组菊天牛死亡率20