2019版高考生物二輪復習 專題突破練 專題六 生物工程與技術 專題突破練15 基因工程與細胞工程.doc

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專題突破練15　基因工程與細胞工程 1.(2018四川樂山高三4月調研考試,38)圖(a)中的三個DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制酶的識別序列與切割位點,圖(b)為某種表達載體示意圖(載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點是唯一的)。 圖(a) 圖(b) 圖(c) 根據基因工程的有關知識,回答下列問題。 (1)經BamHⅠ酶切割得到的目的基因可以與上述表達載體被　　　　　　　　　酶切后的產物連接,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)若某人利用圖(b)所示的表達載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子,如圖(c)所示。這三種重組子中,不能在宿主細胞中表達目的基因產物的有　　　　　　　,不能表達的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶,常見的有　　　　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　,其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是　　　　　　　　　。 答案:(1)Sau3AⅠ　兩種酶切割后產生的片段具有相同的黏性末端 (2)甲和丙　甲中目的基因插入在啟動子的上游,丙中目的基因插入在終止子的下游,兩者目的基因均不能轉錄 (3)EcoliDNA連接酶　T4DNA連接酶　T4DNA連接酶 2.研究人員將乙肝病毒的表面抗原(HBsAg)基因轉入番茄幼葉細胞中,獲得能產生乙肝疫苗的番茄植株。回答下列問題。 (1)利用PCR技術擴增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合,在　　　　　　　　　　　　酶的作用下進行延伸。設計的引物含有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基因導入番茄幼葉細胞最常用的方法是　　　　　　　　　　　,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)技術獲得轉基因番茄植株,該技術利用的原理是 　。 (4)通過電鏡對番茄果實提取物進行觀察,發(fā)現了HBsAg顆粒,說明目的基因導入受體細胞后　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。用獲得的轉基因番茄果實飼喂小鼠,如果在小鼠血清中檢測到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,說明轉基因植物疫苗可口服。 答案:(1)熱穩(wěn)定DNA聚合　含有　供HBsAg基因插入載體DNA中 (2)農桿菌轉化法　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.煙草是有重要經濟價值的雙子葉植物,易受TMV(煙草花葉病毒)感染而大幅度減產。絞股藍細胞中含有抗TMV基因,能抵抗TMV感染。研究人員利用轉基因技術培育出了抗TMV煙草,操作流程如圖所示。 (1)①表示遺傳信息流動中的　　　　　　過程,過程③所需要的工具酶是　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)大量擴增目的基因可以使用PCR技術,該技術包括變性、退火、延伸三個步驟,變性這一步驟的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)過程④最常用的方法是　　　　　　　　　　　　,過程⑤用到的細胞工程技術是　　　　　　　　　　　　。 (4)過程⑥還需要進行基因工程操作步驟中的　　　　　　　　　　　　　　　　　,在個體水平上檢驗獲得的煙草能否抗TMV的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)逆轉錄　限制酶和DNA連接酶 (2)使DNA解鏈為單鏈(DNA解旋) (3)農桿菌轉化法　植物組織培養(yǎng) (4)目的基因的檢測與鑒定　用TMV感染煙草,觀察煙草是否被感染(患病) 4.(2018河南第二次模擬仿真測試,38)轉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)與質粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等限制酶的切割位點(箭頭所示),質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,獲得的農桿菌細胞有的未被轉化,有的被轉化。被轉化的農桿菌細胞有三種,分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質粒載體、含有插入了目的基因的重組質粒的農桿菌。請據此回答下列問題。 (1)構建含抗蟲基因的重組質粒A時,應選用的限制酶是　　　　　　　　　　,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量為g,則抗蟲蛋白的相對分子質量最大約為　　　　　　　　　　(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,在上述四種農桿菌中,未被轉化的和僅含環(huán)狀目的基因的農桿菌是不能區(qū)分的,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;并且　　　　　　　　　　　　　的農桿菌也是不能區(qū)分的,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)SmaⅠ、ApaⅠ　目的基因(或含抗蟲基因的DNA)、質粒 (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　含有質粒載體、重組質粒　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.(2018寧夏銀川一中一模,38)下圖為利用生物技術獲得生物新品種的過程示意圖。 (1)在培育轉基因植物的研究中,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的流程。A過程需要的酶有　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。圖中將目的基因導入植物受體細胞采用的方法是　　　　　　　　　　　　。C過程的培養(yǎng)基除含有必要營養(yǎng)物質、瓊脂和激素外,還必須加入　　　　　　　　　　　。 (2)離體棉花葉片組織經C、D、E成功地培育出了轉基因抗蟲植株,此過程涉及的細胞工程技術是　　　　　　　　　　　　　　　,該技術的原理是　　　　　　　　　　　　　。 (3)檢測目的基因是否轉錄出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)。 答案:(1)卡那霉素抗性基因　限制性核酸內切酶　DNA連接酶　農桿菌轉化法　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 6.1971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,細胞并不會表現出全能性,原因是 　。 (3)現有植物甲中提取的物質X,能提高紫杉醇的抗癌效果?？蒲行〗M欲獲得既能產生紫杉醇又能產生物質X的植株,可利用　　　　　　　　　　　技術獲得雜種植株。該方法首先要利用　　　　　　　　　　　　　除去細胞壁獲得具有活力的原生質體,再經　　　　　　　　　　(試劑)誘導融合形成雜種細胞。 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,從而構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.(2018河北衡水中學上學期七調考試,38)科學家利用細胞融合技術研究細胞膜的結構特性,進行了下列實驗。 (1)將鼠細胞和人細胞在　　　　　　培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間,用　　　　　　處理,獲取實驗用的單細胞懸液。 (2)將兩種細胞在37 ℃下混合培養(yǎng),在培養(yǎng)液中加入　　　　　　　　　　　　　　　誘導融合,形成融合細胞,一般兩兩融合的細胞有　　　　　　種。 (3)細胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質。將連接了熒光染料的抗體與融合細胞在一定條件下培養(yǎng),抗體與融合細胞的膜蛋白(抗原)特異性結合,其目的是標記膜蛋白,以便于顯微鏡觀察。用熒光顯微鏡觀察融合細胞表面熒光的顏色和　　　　　　　　　　,開始時,鼠的細胞為綠色,人的細胞為紅色,兩種顏色不混合;一段時間后,可觀察到紅綠熒光交替分布的“嵌合體”。統(tǒng)計　　　　　　　　　　　　,結果如下圖所示。 (4)科學家據此提出兩種假說解釋嵌合體的形成。 假說一:融合細胞合成了新的膜蛋白; 假說二:原有膜蛋白在細胞膜平面上運動。 ①使用　　　　　　　　　　　　　抑制劑和ATP合成抑制劑分別處理融合細胞,均對嵌合體形成沒有顯著影響,這個結果否定了假說一。 ②在15 ℃、20 ℃和26 ℃的培養(yǎng)溫度下重復上述實驗,這些實驗的結果為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,為假說二提供了證據支持。 答案:(1)CO2　胰蛋白酶 (2)(滅活的)病毒(或PEG)　3 (3)分布　嵌合體比例 (4)①蛋白質合成 ②隨著溫度升高,嵌合體比例增加(或隨著溫度降低,嵌合體比例降低)