高考生物二轮复习专题限时集训15第1部分板块6专题15第1讲基因工程和细胞工程.doc

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1、1 / 11【2019【2019 最新最新】精选高考生物二轮复习专题限时集训精选高考生物二轮复习专题限时集训 1515 第第 1 1部分板块部分板块 6 6 专题专题 1515 第第 1 1 讲基因工程和细胞工程讲基因工程和细胞工程(限时：40 分钟)1(2015全国卷)HIV 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 HIV 的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV 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

2、分泌蛋白是_，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的 HIV，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 HIV 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】 (1)HIV 的遗传物质是 RNA，所以要想获得相应的目的基因，应以 HIV 的 RNA 为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA(或 DNA)。2 / 11(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

3、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)HIV 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】 (1)RNA 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2(2014全国卷)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：【导学号：15482076】(1)理论上，基因组文库

4、含有生物的_基因；而 cDNA 文库中含有生物的_基因。(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中_出所需的耐旱基因。(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物_的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的_，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的_是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不3 / 11耐旱植株的数量比为 31 时，则可推测该耐旱基因整合到了_(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。【解析】 (1)基因组文库含有生物的全

5、部基因，而 cDNA 文库中含有生物的部分基因。(2)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关，若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，包含该生物的所有基因，然后再从中筛选出所需的耐旱基因。(3)若从植物甲中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，通常采用的方法是农杆菌转化法。将耐旱基因导入植物乙的体细胞后，经过植物组织培养得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测该耐旱基因是否合成了相应的蛋白质，即检测此再生植株中该基因的表达产物，如果检测结果呈阳性，说明已经合成了相应的蛋白质，这时再进行个体生物学检测，即在田间试验中检测植株的耐旱性是否得

6、到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱和不耐旱植株的数量比为 31，符合基因的分离定律，说明得到的二倍体转基因耐旱植株为杂合子，因此可推测该耐旱基因只整合到了同源染色体的一条上。【答案】 (1)全部 部分 (2)筛选 (3)乙 表达产物 耐旱性 (4)同源染色体的一条上3(2014海南高考)下图是将某细菌的基因 A 导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。据图回答：(1)获得 A 有两条途径：一是以 A 的 mRNA 为模板，在_酶的催化作用下，合成互补的单链 DNA，然后在_的作用下4 / 11合成双链 DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的_序列，推测出相应

7、的 mRNA 序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其 DNA 的_序列，再通过化学方法合成所需基因。(2)利用 PCR 技术扩增 DNA 时，需要在反应体系中添加的有机物质有_、_、4 种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性的 DNA聚合酶，扩增过程可以在 PCR 扩增仪中完成。(3)由 A 和载体 B 拼接形成的 C 通常称为_。(4)在基因工程中，常用 Ca2处理 D，其目的是_。【解析】 (1)利用逆转录法合成目的基因的过程是：以 mRNA为模板，在逆转录酶的催化作用下合成单链 DNA，然后在 DNA 聚合酶作用下，合成双链 DNA 分子；根据蛋白质工程合成目的基因的过程是：根据目标蛋白质的氨基酸

8、序列，推测相应的 mRNA 序列，然后按照碱基互补配对原则，推测 DNA 中脱氧核苷酸的排列顺序，通过化学方法合成。(2)PCR 过程中需要酶、底物、模板、引物和能量等条件。(3)目的基因和运载体结合，形成重组 DNA(基因表达载体)。(4)在利用大肠杆菌做受体细胞时，需要先用 Ca2处理，使之成为感受态细胞，有利于其吸收重组 DNA 分子。【答案】 (1)逆转录 DNA 聚合酶 氨基酸 脱氧核苷酸(2)引物 模板 DNA(3)重组 DNA(4)提高受体细胞的转化率4(2012课标卷)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)限制性内切酶切割 DNA 分子后产生的片段，其末端类型有5 / 1

9、1_和_。(2)质粒运载体用 EcoR切割后产生的片段如下：AATTCGGCTTAA为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的 DNA 除可用EcoR切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是_。(3)按其来源不同，基因工程中所使用的 DNA 连接酶有两类，即_DNA 连接酶和_DNA 连接酶。(4)反转录作用的模板是_，产物是_。若要在体外获得大量反转录产物，常采用_技术。(5)基因工程中除质粒外，_和_也可作为运载体。(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是_。【解析】 限制性内切酶切割 DNA 分子形成的末端通常有两种，即黏

10、性末端和平末端。为使运载体和目的基因连接，二者必须具有相同的黏性末端，因而当使用除 EcoR之外的其他酶进行切割时，应该产生相同的黏性末端。DNA 连接酶的来源有两个：一是大肠杆菌，二是 T4 噬菌体。反转录是由 RNA 形成 DNA 的过程，获得大量反转录产物时常用 PCR 扩增技术。基因工程常用的运载体是质粒，除6 / 11此以外，噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。如果用大肠杆菌作受体细胞，必须用钙离子处理，使其处于感受态(此状态吸收外源DNA 的能力增强)。【答案】 (1)黏性末端 平末端 (2)切割产生的 DNA 片段末端与 EcoR切割产生的相同 (3)大肠杆菌 T4 (4)mRNA

11、(或 RNA) cDNA(或 DNA) PCR (5)噬菌体 动植物病毒 (6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源 DNA)的能力极弱5(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。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

12、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 16 000 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_。7 / 11(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)据图分析可知，第四次注射后 X、Y、Z 小鼠的血清抗体效价几乎都达到 16 000 以上，小鼠 Y 的血清抗

13、体的效价最高，最适合用于制备单克隆抗体。(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外，还有骨髓瘤细胞的自身融合细胞和 B 淋巴细胞的自身融合细胞。细胞的融合是随机的，并且不可能所有细胞都融合，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)动物细胞融合后形成的是具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。杂交瘤细胞的细胞核中的染色体数目为 4060100 条。(4)正常细胞的分裂次数是有限的，且经过免疫的 B 淋巴细胞高度分化，不能无限增殖，而是经多次传代培养后逐渐衰老死亡。【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

14、机的，且融合率达不到 100%(3)1 100 (4)不能无限增殖6下图是利用现代生物技术改良草莓品系的过程：(1)将野生绿色草莓的叶片离体组织培养成四倍体试管苗的过程，体现了植物细胞的_性，此过程中秋水仙素的作用机理是_。(2)过程中欲获得抗虫草莓，可从蛋白酶抑制剂基因、生长素诱导基因中选择_作为目的基因，通常用_方法导入受体细胞，基因表达载体除包括目的基因外，8 / 11还必须有_及标记基因等。(3)过程可以先用花药离体培养分别获得抗虫草莓和凤梨草莓的单倍体，再利用_技术获得同时具凤梨风味和抗虫特性的六倍体草莓，该技术常用的酶有_，常用的化学诱导剂是_。【解析】 (1)将野生绿色草莓的叶片

15、离体组织培养成四倍体试管苗的过程，属于植物组织培养，体现了植物细胞的全能性，此过程中秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成。(2)蛋白酶抑制基因表达的蛋白酶抑制剂能阻断或降低蛋白酶的活性，使昆虫不能正常消化食物中的蛋白质，还会引起害虫的厌食反应，而生长素诱导基因表达的产物对害虫无作用，所以要获得抗虫草莓可选择蛋白酶抑制剂基因作为目的基因。通常用农杆菌转化方法将此目的基因导入受体细胞，基因表达载体除包括目的基因外，还必须有启动子、终止子及标记基因等。(3)欲利用抗虫草莓(4N)和凤梨草莓(8N)的单倍体来获得具凤梨风味和抗虫特性的六倍体草莓，可利用植物体细胞杂交技术，该技术常用的酶有纤维素酶和果胶

16、酶，常用的化学诱导剂是聚乙二醇。【答案】 (1)全能 抑制纺锤体形成(从而引起细胞内染色体数目加倍) (2)蛋白质抑制剂基因 农杆菌转化法 启动子、终止子 (3)植物体细胞杂交 纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇7(2016市一模)现有两种同科不同属的农作物，甲作物高产不耐盐，乙作物低产但耐盐。欲培育出既高产又耐盐的植株，以适应于盐碱地栽培。请回答下面的问题：(1)采用_(填“杂交” 、 “嫁接”或“转基因”)方法可以达到上述目的，这种育种方法的优点是_。9 / 11(2)采用细胞工程育种的方法如下：Error!杂种细胞愈伤组织胚状体目的植株处理甲原生质体 乙原生质体诱导甲、乙原生质体经诱导融合完成的

17、标志是_。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？_(请举出 1 条)。动物细胞工程应用较广泛的是单克隆抗体的制备，单克隆抗体最主要的优点是_。单克隆抗体的应用主要有两个方面，一个是作为_试剂，能准确地识别各种抗原物质的细微差别，并跟一定抗原发生_。另一方面可以用于_和运载药物。【解析】 (1)由于不同种生物之间存在生殖隔离，因此不能采用杂交法；由于嫁接属于无性繁殖，该方法只能保留嫁接上去的接穗的优良性状，因此不能采用嫁接法；所以，培养出既高产又耐盐的植株，需要用转基因方法，这种方法能定向改变生物的性状。(2)

18、甲、乙原生质体经诱导融合完成的标志是形成新的细胞壁。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。单克隆抗体最主要的优点是特异性强，灵敏度高，并可大量制备。单克隆抗体的应用主要有两个方面，一个是作为诊断试剂，能准确地识别各种抗原物质的细微差别，并跟一定抗原发生特异性反应，另一方面，可以用于治疗、预防疾病和运载药物。10 / 11【答案】 (1)转基因 能定向的改变生物的性状 (2)形成新的细胞壁 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(写出任一合理答案均得分) 特异性强，灵敏度高，并可

19、大量制备 诊断 特异性反应 治疗、预防疾病8(2016大庆一中三模)下面是利用奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图，请回答下列问题：(1)若要大量获得目的基因，可使用_扩增白蛋白基因，通过构建的重组表达载体包括目的基因、启动子、终止子和_、复制原点等部分。该重组表达载体导入的受精卵性染色体组成应为_。(2)如果需要通过采集到更多的卵子，常用的激素是_；通过采集的精子需_后才能进行受精作用。(3)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的 O2 以维持细胞呼吸外，还需要提供_(气体)以维持_。(4)为使能成功进行，需要对奶山羊 C 进行_处理，使之与供体的生理状况保持相同。【解析】 (1)若已知

20、目的基因的碱基序列，一般采用 PCR 扩增获取目的基因。基因表达载体包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子、终止子、标记基因等部分。只有母羊才能产奶，因此该重组表达载体导入的受精卵性染色体组成应为 XX。(2)对供体母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵。采集精子需要经过获能处理才能参与受精。(3)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的 O2 以维持细胞呼吸外，还需要提供 CO2 以维持培养液的 pH。11 / 11(4)为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶山羊 C 进行同期发情处理，使之与供体的生理状况保持相同。【答案】 (1)PCR 技术 标记基因 XX (2)促性腺激素 获能 (3)CO2 培养液的 pH (4)同期发情