高考生物二輪復(fù)習(xí) 第九單元 現(xiàn)代生物科技專題 專題一 基因工程與細(xì)胞工程

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第九單元 現(xiàn)代生物科技專題 專題一 基因工程與細(xì)胞工程 (時間：40分鐘　滿分：60分) B級必測 1．(2016無錫期末)下列有關(guān)基因工程的敘述中，正確的是(　　) A．限制性核酸內(nèi)切酶只在獲得目的基因時使用 B．重組質(zhì)粒的形成是在細(xì)胞內(nèi)完成的 C．目的基因必須整合到受體細(xì)胞的DNA中才能復(fù)制 D．通過基因工程育種可以定向地改變生物的性狀 解析　基因工程中用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒，A錯誤；重組質(zhì)粒的形成是在生物體外完成的，B錯誤；載體中具有復(fù)制原點(diǎn)，因此只要目的基因重組到質(zhì)粒中即能復(fù)制，C錯誤；基因工程育種可以定向地改變生物的性狀，這是基因工程的優(yōu)點(diǎn)，D正確。 答案　D 2．(2016南京三模)下圖表示核移植與克隆動物的相關(guān)圖解，有關(guān)敘述中錯誤的是(　　) A．圖示過程說明高度分化的動物細(xì)胞核仍具有發(fā)育的全能性 B．用于核移植的供體細(xì)胞①一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞 C．采集的卵母細(xì)胞培養(yǎng)到的②時期表示減數(shù)第二次分裂后期 D．選用去核卵母細(xì)胞的主要原因是其細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞核的全能性表達(dá) 解析　圖示過程表明高度分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核經(jīng)核移植、克隆培養(yǎng)可以得到克隆后代，說明高度分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有發(fā)育的全能性，A正確；因?yàn)閭鞔?0代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型，所以用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，B正確；圖中采集到的卵母細(xì)胞常培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期適合用來去核后作為核受體，C錯誤；動物細(xì)胞核移植時常選用去核卵母細(xì)胞作受體，主要原因是去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可以為供體體細(xì)胞核的全能性表達(dá)提供條件，D正確。 答案　C 3．(2016南通一模)下圖為培育甘蔗脫毒苗的兩條途徑，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)②過程獲得的幼苗脫毒效果更好。相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．①過程所取莖尖中的葉原基具有較高的分裂、分化能力 B．②過程的作用可能是阻礙病毒等進(jìn)入莖尖分生組織 C．③、④過程中基因的選擇性表達(dá)導(dǎo)致了細(xì)胞脫分化 D．培養(yǎng)基A、B中生長素和細(xì)胞分裂素的含量和比例不同 解析　取芽進(jìn)行培養(yǎng)是因?yàn)檠烤哂休^高的分裂和分化能力，經(jīng)過熱水處理脫毒效果好與阻礙病毒進(jìn)入有一定的關(guān)系，圖中③和④為再分化過程。評講時注重復(fù)習(xí)植物組織培養(yǎng)的原理、過程、應(yīng)用。 答案　C 4．(2016南京、鹽城二模)圖示為人體抗胃癌單克隆抗體的制備過程。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．甲是能與人體抗胃癌抗體特異性結(jié)合的抗原 B．細(xì)胞融合獲得乙的原理和植物原生質(zhì)體融合的原理基本相同 C．用特定選擇培養(yǎng)基對乙篩選，融合細(xì)胞均能生長，未融合細(xì)胞均不能生長 D．丙需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，多次篩選后可獲得能分泌所需抗體的丁 解析　分析圖示可知：甲是能與人體抗胃癌抗體特異性結(jié)合的抗原，A正確；細(xì)胞融合獲得乙的原理和植物原生質(zhì)體融合的原理都是細(xì)胞膜的流動性，B正確；用特定選擇培養(yǎng)基對乙篩選，只有融合的雜交瘤細(xì)胞能生長，融合的具有同種核的細(xì)胞與未融合的細(xì)胞均不能生長，C錯誤；丙為雜交瘤細(xì)胞，需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，從中篩選出能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞丁，D正確。 答案　C 5．(2016南通一模)有關(guān)限制性內(nèi)切酶HindⅢ和XhoI的識別序列及切割位點(diǎn)分別為A↓AGCTT和C↓TCGAG，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．兩種限制酶的識別序列在DNA分子中出現(xiàn)的概率不同 B．兩種限制酶切割形成的粘性末端都是－AGCT C．分別用這兩種酶切割目的基因和質(zhì)粒后能形成重組質(zhì)粒 D．實(shí)驗(yàn)中可通過控制反應(yīng)時間、酶的濃度等控制酶切效果 解析　兩種限制酶的識別序列均為6個，所以在DNA中出現(xiàn)的概率相同，切出的黏性末端分別為－AGCT和－TCGA，無法再次形成黏性末端，實(shí)驗(yàn)中可通過控制反應(yīng)時間、酶濃度等控制切割效果。評講時注意分析黏性末端以及末端之間的黏合。 答案　D 6．(2016揚(yáng)州高三期末)下列關(guān)于核酸分子雜交和抗原—抗體雜交的敘述，正確的是(　　) A．核酸分子雜交是指兩條脫氧核苷酸鏈的雜交 B．抗原—抗體雜交的原理為堿基互補(bǔ)配對原則 C．核酸分子雜交可檢測目的基因的存在和轉(zhuǎn)錄 D．抗原—抗體雜交常以目的基因產(chǎn)物作為抗體 解析　核酸分子雜交是指兩個DNA分子四條脫氧核苷酸鏈的雜交；抗原—抗體雜交的原理為蛋白質(zhì)的特異性結(jié)合原理?？乖贵w雜交常以目的基因產(chǎn)物作為抗原。 答案　C 7．(2016蘇錫常鎮(zhèn)一模)青蒿素是從植物黃花蒿的葉片中所提取的一種代謝產(chǎn)物，而莖及其他部位中的青蒿素含量極其微小，下列關(guān)于利用植物組織培養(yǎng)生產(chǎn)青蒿素的敘述中，正確的是(多選)(　　) A．在黃花蒿組織培養(yǎng)過程中的一定階段必須給予光照 B．加入大量生長素可提高青蒿素的產(chǎn)量 C．可通過大量培養(yǎng)愈傷組織以直接獲得青蒿素 D．可大規(guī)模栽培組織培養(yǎng)苗以獲取藥用成分 解析　在黃花蒿組織培養(yǎng)過程中的再分化階段必須給予光照，A正確；青蒿素是從植物黃花蒿的葉片中所提取的一種代謝產(chǎn)物，故加入大量生長素不會提高青蒿素的產(chǎn)量，B錯誤；愈傷組織不產(chǎn)生青蒿素，C錯誤；可大規(guī)模栽培組織培養(yǎng)苗以獲取藥用成分，D正確。 答案　AD 8. (2016南通三模)如圖是某動物細(xì)胞培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中活細(xì)胞和死亡細(xì)胞密度統(tǒng)計結(jié)果。相關(guān)敘述正確的是(多選)(　　) A．實(shí)驗(yàn)中要控制胰蛋白酶溶液濃度和處理時間，以免損傷細(xì)胞 B．培養(yǎng)液中應(yīng)適當(dāng)加入青霉素、鏈霉素，以避免雜菌污染 C．曲線bc段產(chǎn)生的主要原因是培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)不足及有害代謝產(chǎn)物積累等 D．培養(yǎng)第6天時，新產(chǎn)生的細(xì)胞數(shù)等于死亡細(xì)胞數(shù) 解析　在第6天時表示活細(xì)胞總數(shù)與死細(xì)胞總數(shù)相等，并非是新產(chǎn)生的細(xì)胞與死亡細(xì)胞數(shù)相等，D錯誤。 答案　ABC 9. (2016蘇錫常鎮(zhèn)一模)pBV220載體是我國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院病毒研究所自行構(gòu)建并廣泛應(yīng)用的大腸桿菌溫控載體，大小為3666bp(bp表示堿基對)，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖中PRPL是啟動子，rrnB是基因轉(zhuǎn)錄終止信號，Ampr是氨芐抗性基因，ori是質(zhì)粒復(fù)制起點(diǎn)，EcoRⅠ、HindⅢ等為各種限制性內(nèi)切酶。請據(jù)圖回答下列有關(guān)問題： (1)從圖中可看出，pBV220作為運(yùn)載體具備的條件有________、________。 (2)該質(zhì)?？杀籄、B、C三種限制性內(nèi)切酶同時切割。單獨(dú)A切割得一條長鏈，單獨(dú)B切也得一條長鏈，A和C同時切割得2個500bp和1個2666bp片段，B和C同時切割得2個250bp和1個3166bp片段。若以A的切割位點(diǎn)為計算起點(diǎn)，則B的切割位點(diǎn)與A點(diǎn)最短長度為________，C的兩個切割位點(diǎn)與A點(diǎn)的最短距離分別為________、________。 (3)PR和PL都是啟動子，pBV220載體構(gòu)建過程中把兩個啟動子串聯(lián)在一起，形成了雙啟動子，雙啟動子的作用可能是______________________。溫控基因CIts857編碼對溫度敏感的CIts蛋白，CIts在30℃時具有抑制啟動子的活性，在42℃時失活。促進(jìn)工程菌目的基因表達(dá)的誘導(dǎo)溫度為________。 解析　(1)從圖中可看出，pBV220作為運(yùn)載體具備的條件有多個限制性內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)和標(biāo)記基因。 (2)由題意可知，A和C同時切割得2個500bp和1個2666bp片段，B和C同時切割得2個250bp和1個3166bp片段。故若以A的切割位點(diǎn)為計算起點(diǎn)，則B的切割位點(diǎn)與A點(diǎn)最短長度為750bp；C的兩個切割位點(diǎn)與A點(diǎn)的最短距離分別為500bp和1000bp。 (3)雙啟動子可以保證目的基因的高水平表達(dá)(高效轉(zhuǎn)錄)；由題意可知，CIts在30℃時具有抑制啟動子的活性，在42℃時失活，故促進(jìn)工程菌目的基因表達(dá)的誘導(dǎo)溫度為42℃。 答案　(1)多個限制性內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)　標(biāo)記基因 (2)750bp　500bp　1000bp (3)保證目的基因的高水平表達(dá)(高效轉(zhuǎn)錄)　42℃ 10．(2016蘇錫常鎮(zhèn)二模)研究人員利用成年鼠嗅粘膜制備的嗅鞘細(xì)胞，在添加不同血清濃度下培養(yǎng)并測量其細(xì)胞生長(增殖)情況，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖，請據(jù)圖分析回答： (1)將獲取的嗅粘膜加入0.25%酶液中，用剪刀充分剪碎，并用吸管吹吸多次，該操作的生物學(xué)意義是________，以便制成嗅粘膜細(xì)胞懸液。該過程中，所使用酶液的主要成分是________。 (2)將獲得的嗅粘膜細(xì)胞懸液及時離心，將分離獲得的嗅粘膜細(xì)胞加入適量的培養(yǎng)液，搖勻后再離心獲取嗅粘膜細(xì)胞，這樣操作的意義主要是去除________，以避免其對嗅粘膜細(xì)胞正常的生命活動造成影響。將獲得的嗅粘膜細(xì)胞用特定培養(yǎng)基置于培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。進(jìn)行原代培養(yǎng)時，細(xì)胞增殖的方式是________。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)培養(yǎng)液中血清濃度為40%－80%時，隨血清濃度升高，對細(xì)胞的生長的促進(jìn)作用表現(xiàn)為________。據(jù)圖推測，與40%的血清濃度培養(yǎng)條件相比，10%的血清濃度對細(xì)胞生長的促進(jìn)作用可能表現(xiàn)為________。 解析　(1)培養(yǎng)動物細(xì)胞前，將動物組織用剪刀充分剪碎，將剪碎的組織加到酶溶液后用吸管反復(fù)吹吸的目的是使動物組織與酶液充分接觸，使細(xì)胞分散開來，以便于制備細(xì)胞懸液。實(shí)驗(yàn)中通常選用胰蛋白酶來分散動物組織。 (2)如果將動物細(xì)胞長期接觸胰蛋白酶，可能會造成動物細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，所以，當(dāng)組織中的細(xì)胞充分分散后要及時去除培養(yǎng)液中的胰蛋白酶。原代培養(yǎng)中，動物細(xì)胞通過有絲分裂進(jìn)行增殖。 (3)分析題圖曲線可知，當(dāng)培養(yǎng)液中血清濃度為40%～80%時，雖然血清對細(xì)胞生長仍有促進(jìn)作用，但血清濃度越高，細(xì)胞生長指數(shù)越低，說明當(dāng)培養(yǎng)液中血清濃度為40%～80%時，隨著血清濃度的升高，對細(xì)胞生長的促進(jìn)作用不斷下降。根據(jù)圖中信息無法比較10%的血清濃度條件與40%的血清濃度對細(xì)胞生長的影響。 答案　(1)(與酶液充分接觸)使細(xì)胞分散開來　胰蛋白酶　(2)胰蛋白酶　有絲分裂　(3)下降　增大或下降或基本不變 A級自悟 11. (2016南通三模)科研人員研究了馬鈴薯莖尖外植體大小對幼苗的成苗率和脫毒率的影響，結(jié)果如下圖。相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．培育脫毒苗所依據(jù)的原理有基因突變和細(xì)胞全能性 B．培育脫毒苗的過程中涉及脫分化和再分化兩個階段 C．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明莖尖越小脫毒率越高，成苗率越低 D．根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)脫毒苗時莖尖的適宜大小為0.27mm 解析　培育脫毒苗的原理是植物細(xì)胞的全能性，A錯誤。 答案　A 12．(2016蘇錫常鎮(zhèn)二模)研究發(fā)現(xiàn)，將源自同品系小鼠的癌細(xì)胞和正常成纖維細(xì)胞融合，所獲雜種細(xì)胞所產(chǎn)生的子細(xì)胞中，若保留成纖維細(xì)胞中的某些染色體就可表現(xiàn)正常；但若這些染色體丟失則會重新惡變?yōu)榘┘?xì)胞。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．所保留的成纖維細(xì)胞的某些染色體上有抑制細(xì)胞惡性增殖的基因 B．利用滅活病毒可誘導(dǎo)癌細(xì)胞和正常成纖維細(xì)胞融合 C．雜種細(xì)胞重新變?yōu)榘┘?xì)胞后將失去接觸抑制現(xiàn)象 D．染色體數(shù)目的變異能使癌細(xì)胞突變成正常細(xì)胞 解析　分析題意可知，子細(xì)胞是否癌變?nèi)Q于子細(xì)胞中是否含有成纖維細(xì)胞的某些染色體，說明成纖維細(xì)胞的某些染色體上有抑制細(xì)胞惡性增殖的基因，A正確；可以利用滅活的病毒誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合，B正確；正常體細(xì)胞有接觸抑制現(xiàn)象，而癌變細(xì)胞會失去接觸抑制現(xiàn)象，C正確；題中信息只能說明染色體數(shù)目變異可能是導(dǎo)致細(xì)胞癌變的原因之一，不能表明染色體數(shù)目變異可使癌變細(xì)胞突變成正常細(xì)胞，D錯誤。 答案　D 13．(2016南京、鹽城二模)草甘膦是一種低毒性的廣譜除草劑，能非特異性侵入并殺死所有的植物，其除草機(jī)制是抑制植物體內(nèi)EPSPS酶的合成，最終導(dǎo)致植物死亡?？茖W(xué)家從一種抗草甘膦的大腸桿菌突變株中分離出EPSPS基因(控制EPSPS合成酶合成的基因)轉(zhuǎn)入小麥，以提高其對草甘膦的耐受性。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．要篩選出含EPSPS基因的突變菌株，應(yīng)在培養(yǎng)基中加入EPSPS酶 B．可用抗原—抗體雜交的方法檢測細(xì)胞中是否有EPSPS基因的表達(dá)產(chǎn)物 C．EPSPS基因轉(zhuǎn)錄時以DNA的兩條鏈同時作為模板，提高轉(zhuǎn)錄的效率 D．EPSPS基因?qū)胄←溔~肉細(xì)胞的葉綠體后，該性狀可隨傳粉過程遺傳 解析　依題意可知：要篩選出含EPSPS基因的突變菌株，應(yīng)在培養(yǎng)基中加入草甘膦，A錯誤；EPSPS基因的表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，可用抗原—抗體雜交的方法檢測細(xì)胞中是否有EPSPS基因的表達(dá)產(chǎn)物，B正確；EPSPS基因轉(zhuǎn)錄時以DNA的一條鏈為模板，C錯誤；葉綠體中的基因通過母本遺傳給后代，因此EPSPS基因?qū)胄←溔~肉細(xì)胞的葉綠體后，該性狀不能隨傳粉過程遺傳，D錯誤。 答案　B 14．(2016揚(yáng)州期中考)下列有關(guān)人胰島素基因表達(dá)載體的敘述，錯誤的是(多選)(　　) A．表達(dá)載體中的胰島素基因可通過人肝細(xì)胞mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得 B．表達(dá)載體的復(fù)制和胰島素基因的表達(dá)均啟動于復(fù)制原(起)點(diǎn) C．借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細(xì)胞篩選出來 D．啟動子和終止密碼子均在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用 解析　由于基因的選擇性表達(dá)，在人的肝細(xì)胞中，沒有胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，A錯誤；表達(dá)載體的復(fù)制啟動于復(fù)制原(起)點(diǎn)，胰島素基因的表達(dá)啟動于啟動子，B錯誤；標(biāo)記基因的作用是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來，C正確；啟動子在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用，終止密碼子在胰島素基因的翻譯中起作用，D錯誤。 答案　ABD 15．(2016南通三模)hNaDC3(人鈉/二羧酸協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白－3)主要分布于腎臟等重要器官，它具有促進(jìn)人腎小管上皮細(xì)胞能量代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)等功能?？蒲腥藛T利用基因工程技術(shù)構(gòu)建綠色熒光蛋白與hNaDC3融合基因，并在腎小管上皮細(xì)胞中表達(dá)，以動態(tài)觀察hNaDC3在腎小管上皮細(xì)胞中的定位情況，為進(jìn)一步研究hNaDC3的生理功能奠定基礎(chǔ)。研究主要過程如圖(實(shí)驗(yàn)中使用的限制酶SacⅠ的識別序列是GAGCT↓C，限制酶SacⅡ識別序列是CCGC↓GG)。請分析回答： (1)與PCR相比，過程①需要的特有的酶是________，應(yīng)從人體________(器官)的組織細(xì)胞中獲得模板RNA。 (2)DNA分子被SacⅠ切割后，形成的黏性末端是________。過程②選用SacⅠ、SacⅡ分別切割hNaDC3基因和質(zhì)粒載體，可實(shí)現(xiàn)目的基因定向插入并正常表達(dá)的原因是__________________。 (3)過程③可獲得多種重組DNA，可依據(jù)不同DNA分子的大小，運(yùn)用________(技術(shù))分離、篩選重組表達(dá)載體。 (4)顯微觀察導(dǎo)入“綠色熒光蛋白－h(huán)NaDC3融合基因”的豬腎小管上皮細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)：轉(zhuǎn)染后第1天綠色熒光混合分布于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜，核中未見綠色熒光；到第5天綠色熒光清晰聚集于細(xì)胞膜，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中未見綠色熒光。根據(jù)這一觀察結(jié)果還不能得出“hNaDC3是在細(xì)胞質(zhì)中生成后，在細(xì)胞膜上發(fā)揮作用”的結(jié)論，需要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)以排除綠色熒光蛋白本身的定位，對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計思路是____________________________________________________。 (5)研究人員以較高濃度的葡萄糖溶液培養(yǎng)導(dǎo)入融合基因的豬腎小管上皮細(xì)胞，一段時間后發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)染細(xì)胞的細(xì)胞膜上綠色熒光明顯增強(qiáng)。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以說明________。 解析　(1)RT—PCR是以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成DNA，需要逆(反)轉(zhuǎn)錄酶的催化。因目的基因是在腎小管上皮細(xì)胞中表達(dá)，故首先應(yīng)從腎臟組織細(xì)胞獲得模板RNA。 (2)限制酶SacI的識別序列是GAGCT↓C，切割形成的黏性末端是－GAGCT。雙酶切時不同的酶切割形成的黏性末端不同，在DNA連接酶作用下可實(shí)現(xiàn)目的基因定向插入載體并正常表達(dá)。 (3)依據(jù)DNA分子的大小不同，可利用(凝膠)電泳技術(shù)進(jìn)行篩選，基因工程技術(shù)中通常也用該技術(shù)對酶切后的重組質(zhì)粒進(jìn)行電泳，以達(dá)到篩選重組質(zhì)粒的目的。 (4)通過該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能排除綠色熒光蛋白本身對結(jié)果的干擾，需設(shè)置對照進(jìn)行比較，其思路為將GFP基因表達(dá)載體直接導(dǎo)入豬腎小管上皮細(xì)胞，然后觀察熒光在細(xì)胞中的分布情況，以排除熒光蛋白對結(jié)果的影響。 (5)轉(zhuǎn)染細(xì)胞膜上綠色熒光明顯增強(qiáng)的原因是較高濃度葡萄糖增強(qiáng)腎小管上皮細(xì)胞中hNaDC3基因的表達(dá)。 答案　(1)逆轉(zhuǎn)錄酶(或反轉(zhuǎn)錄酶)　腎臟 (2)—AGCT　兩種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端不同 (3)(凝膠)電泳 (4)將GFP基因表達(dá)載體直接導(dǎo)入豬腎小管上皮細(xì)胞，然后觀察綠色熒光在細(xì)胞中的分布情況 (5)較高濃度葡萄糖能增強(qiáng)腎小管上皮細(xì)胞中hNaDC3基因的表達(dá)