（通用版）2020版高考生物大二輪復(fù)習 專題突破練18 基因工程和細胞工程（含解析）

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1、專題突破練18　基因工程和細胞工程 1.胰島素是人體內(nèi)唯一一種能降低血糖的激素,對于糖尿病的治療具有重要的意義,胰島素基因在人體細胞內(nèi)經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯形成的胰島素原需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工才能形成胰島素。如圖是運用基因工程技術(shù)制備胰島素的部分流程圖,據(jù)圖回答下列有關(guān)問題。 (1)①過程表示從　　　　　　　　　　(填“胰島A細胞”“胰島B細胞”或“胰島A細胞和胰島B細胞”)中獲取胰島素基因相應(yīng)mRNA,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)②過程需要的酶是　　　　　　　　,得到的胰島素基因可以通過　　　　　　　　　　　　　(

2、填技術(shù)的中文名稱)進行擴增,該技術(shù)除可以將目的基因大量擴增外,還可以用于從DNA分子上獲取目的基因,至少需要循環(huán)　　　　次,才能得到目的基因。? (3)③過程需要用到的酶是　　　　　　　　　　　　,A除含有胰島素基因外,還應(yīng)有　　　　　　　　,以便進行目的基因的鑒定與選擇。? (4)④過程需用　　　　處理大腸桿菌,使其成為　　　　　　　　　　,以便從周圍環(huán)境中吸收DNA分子。為了檢測胰島素基因是否在受體大腸桿菌中成功表達,可采用　　　　　　　　　　　　技術(shù)。? (5)通過圖示過程得到的是　　　　　　　　(填“胰島素”或“胰島素原”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

3、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 2.研究人員將乙肝病毒的表面抗原(HBsAg)基因轉(zhuǎn)入番茄幼葉細胞中,獲得能產(chǎn)生乙肝疫苗的番茄植株?；卮鹣铝袉栴}。 (1)利用PCR技術(shù)擴增HBsAg基因時,目的基因DNA受熱變性后的單鏈與引物互補序列結(jié)合,在　　　　　　　　　　　　酶的作用下進行延伸。設(shè)計的引物含有ClaⅠ酶切位點和SacⅠ酶切位點,用作載體的DNA分子　　　　　　(填“含有”或“不含有”)ClaⅠ酶切位點和SacⅠ酶切位點,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)將HBsAg基因?qū)敕延兹~細胞最常用的方法是

4、　　　　　　　　　　　,該方法可以使目的基因插入到細胞中　　　　　　　　　　　的DNA上。? (3)可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因番茄植株,該技術(shù)利用的原理是? 　。? (4)通過電鏡對番茄果實提取物進行觀察,發(fā)現(xiàn)了HBsAg顆粒,說明目的基因?qū)胧荏w細胞后　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。用獲得的轉(zhuǎn)基因番茄果實飼喂小鼠,如果在小鼠血清中檢測到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,說明轉(zhuǎn)基因植物疫苗可口服。? 3.利用雄性不育系生產(chǎn)雜種一代較為經(jīng)濟、有效,該方法在水稻、玉米、油菜等作物中應(yīng)用廣泛。芥菜是我國著名的蔬菜之一,育種工作者運

5、用基因工程將煙草TA29花藥絨氈層特異啟動子驅(qū)動下的核糖核酸酶Barnase基因?qū)虢娌思毎?獲得徹底敗育的雄性不育植株。請回答下列問題。 (1)基因工程中獲取Barnase基因的方法有　　　　　　　　　　　　、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。利用PCR擴增目的基因時,一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán),每次循環(huán)可以分為變性、　　　　　和　　　　　三步。? (2)將獲取的Barnase基因轉(zhuǎn)入芥菜細胞的常用方法為　　　　　　　　　　　,Barnase基因需插入到Ti質(zhì)粒的　　　　　　上,該重組質(zhì)粒還必須含有　　　　　　　　,用于鑒別受體細胞中是否含有目的基因。? (3)檢測Barnase基因在轉(zhuǎn)基因

6、芥菜植株中是否轉(zhuǎn)錄出mRNA的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,請簡要寫出該方法的實驗思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 4.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育過程如圖所示。蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因(陰影表示)與質(zhì)粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等限制酶的切割位點(箭頭所示),質(zhì)粒上還有唯一標記基因——抗卡那霉素基因(陰影表示)。有人通過實驗,獲得的農(nóng)桿菌細胞有的未被轉(zhuǎn)化,有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的農(nóng)桿菌細胞有三種,分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的

7、重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌。請據(jù)此回答下列問題。 (1)構(gòu)建含抗蟲基因的重組質(zhì)粒A時,應(yīng)選用的限制酶是　　　　　　　　,對　進行切割。? (2)若抗蟲蛋白分子是由m條肽鏈組成的,控制其合成的基因含n個堿基對,氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為g,則抗蟲蛋白的相對分子質(zhì)量最大約為　　　　　　　　　　(不考慮終止密碼)。? (3)如果用含有卡那霉素的培養(yǎng)基進行篩選,在上述四種農(nóng)桿菌中,未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的農(nóng)桿菌是不能區(qū)分的,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;并且　　　　　　　　　　　　　　　　的農(nóng)桿菌也是不能區(qū)分的,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　

8、　　　　　　　　　　　　　　　。? 5.下圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過程示意圖。 (1)在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan)常作為標記基因,只有含　　　　　　　　　　　　的細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。上圖為獲得抗蟲棉技術(shù)的流程。A過程需要的酶有　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。圖中將目的基因?qū)胫参锸荏w細胞采用的方法是　　　　　　　　　　　　。C過程的培養(yǎng)基除含有必要營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外,還必須加入　　　　　　　　　　　。? (2)離體棉花葉片組織經(jīng)C、D、E成功地培育出了轉(zhuǎn)基因抗蟲植株,此過程涉及的細胞工程技術(shù)是　　　　　　　　

9、　　　　　　　,該技術(shù)的原理是　　　　　　　　　　　　　。? (3)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA的具體方法是使用　　　　　　　　　　　與提取出的　　　　　　　　　做分子雜交。? (4)科學家將植物細胞培養(yǎng)到　　　　　　　階段,再包上人工種皮,制成了神奇的人工種子,以便更好地大面積推廣培養(yǎng)。? 6.1971年,美國化學家從紅豆杉樹皮中分離出高抗癌活性的紫杉醇,從此,國家重點保護珍稀植物——紅豆杉遭受了掠奪式的砍伐。為拯救紅豆杉,同時獲得紫杉醇,科研小組設(shè)計了如下圖所示的實驗流程。 請回答下列問題。 (1)選用莖尖分生組織進行組織培養(yǎng)的目的是　　　　　　　　　　　　,誘導莖尖分生組

10、織形成愈傷組織的過程叫　　　　　　。利用愈傷組織誘導形成的胚狀體經(jīng)人工薄膜包裝后就可得到　　　　　　　　　。? (2)莖尖分生組織細胞具有全能性的原因是?　。? 在生物生長發(fā)育過程中,細胞并不會表現(xiàn)出全能性,原因是?? 　。? (3)現(xiàn)有植物甲中提取的物質(zhì)X,能提高紫杉醇的抗癌效果。科研小組欲獲得既能產(chǎn)生紫杉醇又能產(chǎn)生物質(zhì)X的植株,可利用　　　　　　　　　　　技術(shù)獲得雜種植株。該方法首先要利用　　　　　　　　　　　　　除去細胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體,再經(jīng)　　　　　　　　　　(試劑)誘導融合形成雜種細胞。? 7.制備單克隆抗體的過程中要用到動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng)技

11、術(shù)?；卮鹣铝袉栴}。 (1)制備單克隆抗體的過程中,需要給小鼠注射特定的抗原蛋白,這一操作的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。動物細胞融合常用的誘導因素有聚乙二醇(PEG)、電激、　　　　　　　　　　　等。? (2)制備單克隆抗體的過程中,誘導細胞融合后,需用特定的選擇性培養(yǎng)基進行篩選,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。為了獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細胞,還需要進行　　　　　　　　　　　　　　　　,再經(jīng)多次篩選即可。? (3)在體外培養(yǎng)所獲得的細胞時,通常將細胞置于含　　　　　　　　　　　　　　　　的混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng);另外,應(yīng)

12、定期更換培養(yǎng)液,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。如圖是血清對正常細胞和癌細胞體外培養(yǎng)影響的實驗結(jié)果,據(jù)圖可知,培養(yǎng)基中是否補充血清對　　　　細胞的培養(yǎng)影響較大。? (4)制備的單克隆抗體可用于基因工程中檢測目的基因是否成功表達,這利用的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 參考答案 專題突破練18　基因工程和 細胞工程 1.答案 (1)胰島B細胞　胰島素基因只在胰島B細胞中表達,只有胰島B細胞中有胰島素基因相應(yīng)mRNA (2)逆轉(zhuǎn)錄酶　多聚酶鏈式反應(yīng)　三 (3)限制酶和DNA連接酶　標記基因

13、 (4)Ca2+　感受態(tài)細胞　抗原—抗體雜交 (5)胰島素原　大腸桿菌是原核生物,細胞內(nèi)沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,無法對胰島素原進行加工和修飾,故只能得到胰島素原,無法得到有活性的胰島素 2.答案 (1)熱穩(wěn)定DNA聚合　含有　供HBsAg基因插入載體DNA中 (2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　染色體 (3)具有某種植物全部遺傳信息的任何一個細胞,都具有發(fā)育成完整個體的潛能(植物細胞具有全能性) (4)可以維持穩(wěn)定和表達　抗乙肝病毒的抗體 3.答案 (1)從基因文庫中獲取　復(fù)性　延伸 (2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　T-DNA　標記基因 (3)(DNA—RNA)分子雜交技術(shù)　從轉(zhuǎn)基因芥菜中提取出mRNA,在

14、含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作標記,以此作為探針,與mRNA雜交,檢測是否出現(xiàn)雜交帶(合理即可) 4.答案 (1)SmaⅠ、ApaⅠ　目的基因(或含抗蟲基因的DNA)、質(zhì)粒 (2)ng/3-18(n/3-m) (3)二者均不含有卡那霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均不生長　含有質(zhì)粒載體、重組質(zhì)粒　二者均含有卡那霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均能生長 5.答案 (1)卡那霉素抗性基因　限制性核酸內(nèi)切酶　DNA連接酶　農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　卡那霉素 (2)植物組織培養(yǎng)　細胞全能性 (3)標記的目的基因　mRNA分子 (4)胚狀體 6.答案 (1)獲得脫毒苗　脫分化　人工種子 (2)莖尖分生組織細胞含有該種生物的全部遺傳信息　在特定的時間和空間條件下,細胞中的基因會有選擇性地表達出各種蛋白質(zhì),從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官 (3)植物體細胞雜交　纖維素酶和果膠酶　聚乙二醇(PEG) 7.答案 (1)獲得能夠產(chǎn)生特異性抗體的B淋巴細胞　滅活的病毒 (2)篩選出不同種細胞融合而來的雜種細胞(或篩選出既能大量增殖,又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細胞)　克隆化培養(yǎng)和抗體檢測 (3)95%空氣加5%CO2　清除細胞代謝產(chǎn)物,防止細胞代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害　正常 (4)抗體與相應(yīng)抗原之間能夠特異性結(jié)合(合理即可) 6