《2014屆高三生物二輪鉆石卷：高考專題演練15《基因工程和細胞工程》》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2014屆高三生物二輪鉆石卷：高考專題演練15《基因工程和細胞工程》（14頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、高考專題演練（十五）基因工程和細胞工程時間：45分鐘分值：100分一、選擇題（每題5分，共50分）1. （2013江蘇單科）小鼠雜交瘤細胞表達的單克隆抗體用于人體試驗時易引起過敏反應，為了克服這個缺陷，可選擇性擴增抗體的可變區(qū)基因（目的基因）后再重組表達。下列相關敘述正確的是（雙選）（）A. 設計擴增目的基因的引物時不必考慮表達載體的序列B. 用PCR方法擴增目的基因時不必知道基因的全部序列C. PCR體系中一定要添加從受體細胞中提取的DNA聚合酶D. 定要根據目的基因編碼產物的特性選擇合適的受體細胞解析本題主要考查PCR技術的有關知識。利用PCR技術擴增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的

2、核苷酸序列，以便根據這一序列設計引物，但不需知道目的基因的全部序列，需要考慮載體的序列；因PCR反應在高溫條件下進行，故反應體系中需加入耐高溫的DNA聚合酶；因某些目的基因編碼的產物需經特殊的加工修飾過程，故一定要根據目的基因編碼產物的特性選擇合適的受體細胞。答案BD2. （2013廣東理綜）從某海洋動物中獲得一基因，其表達產物為一種抗菌性和溶血性均較強的多肽P1。目前在P1的基礎上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的是（）A. 合成編碼目的肽的DNA片段B. 構建含目的肽DNA片段的表達載體C. 依據P1氨基酸序列設計多條模擬肽D. 篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽解析由題中信息

3、“在Pl的基礎上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物”可推知本題考查蛋白質工程的相關知識。根據蛋白質工程的基本途徑：從預期的蛋白質功能出發(fā)一設計預期的蛋白質結構一推測應有的氨基酸序列一找到相對應的脫氧核苷酸序列（基因），可推知答案為C。答案C3. （2013江蘇單科）某種極具觀賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可應用多種技術獲得大量優(yōu)質苗，下列技術中不能選用的是（）A. 利用莖段扦插誘導生根技術快速育苗B. 采用花粉粒組織培養(yǎng)獲得單倍體苗C. 采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上D. 采用幼葉、莖尖等部位的組織進行組織培養(yǎng)解析本題考查對獲得大量優(yōu)質苗的多種技術手段的分析。為了使

4、優(yōu)質苗的生物性狀不發(fā)生性狀分離，可采用莖段扦插誘導生根技術快速育苗，也可采用將幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上的方法或用莖尖或幼葉等部位的組織進行植物組織培養(yǎng)獲得大量優(yōu)質苗；花粉粒是減數分裂的產物，利用花粉粒離體培養(yǎng)得到的是單倍體苗，其高度不育，且會發(fā)生性狀分離，因此B項方案不能選用。答案B4. （2013重慶理綜）某興趣小組擬用組織培養(yǎng)繁殖一種名貴花卉，其技術路線為“取材一消毒一愈傷組織培養(yǎng)一出芽一生根一移栽”。下列有關敘述錯誤的是（）A. 消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細胞的傷害B. 在愈傷組織培養(yǎng)中加入細胞融合的誘導劑，可獲得染色體加倍的細胞C. 出芽是細胞再分化的結

5、果，受基因選擇性表達的調控D. 生根時，培養(yǎng)基通常應含a萘乙酸等生長素類調節(jié)劑解析本題主要考查植物組織培養(yǎng)的相關知識。在愈傷組織中，因植物細胞含有細胞壁，阻礙了細胞融合，所以此時加入細胞融合的誘導劑，不能獲得染色體加倍的細胞；消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細胞的傷害；愈傷組織出芽是細胞分化的結果，而細胞分化的實質是基因的選擇性表達；生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素，生根時，培養(yǎng)基通常含有a-萘乙酸等生長素類調節(jié)劑。故B項錯誤。答案B5.（2013浙江理綜）實驗小鼠皮膚細胞培養(yǎng)（非克隆培養(yǎng)）的基本過程如圖所示。下列敘述錯誤的是（）實驗小鼠一一皮膚組

6、織一一皮膚細胞一丙一培養(yǎng)細胞1丁一培養(yǎng)細胞2A. 甲過程需要對實驗小鼠進行消毒B. 乙過程對皮膚組織可用胰蛋白酶消化C. 丙過程得到的細胞大多具有異倍體核型D. 丁過程得到的細胞具有異質性解析本題主要考查了動物細胞培養(yǎng)的相關知識。取小鼠皮膚組織進行培養(yǎng)時需對實驗小鼠進行消毒；通過胰蛋白酶消化皮膚組織可獲得皮膚細胞；丙過程為最初的傳代培養(yǎng)，得到的細胞大多具有正常二倍體核型；來源于多個細胞的非克隆培養(yǎng)所得到的細胞系具有異質性，該實驗小鼠皮膚細胞屬于非克隆培養(yǎng)，丁過程得到的細胞具有異質性。答案C6.(2013重慶理綜)如圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關敘述，正確的是()ABCD抗原是從已

7、免疫的小鼠脾臟中獲得的效應T淋巴細胞 中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細胞的形成 同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的特性小鼠腹腔體外克 是經篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群解析本題主要考查單克隆抗體制備的相關知識。是從已免疫的絆鼠體脾臟中獲得的漿細胞；中使用聚乙二醇或滅活的病毒等，有利于雜交瘤細胞的形成；同時具有漿細胞和骨髓瘤細胞的特性；是經篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群。故D項正確。答案D7.芥酸會降低菜籽的品質。油菜有兩對獨立遺傳的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量，下圖是獲得低芥酸油菜新品種(HHGG)的技術路線。已知油菜單個花藥由花藥壁(2n)及大量花粉(n)等組分組成

8、，這些組分的細胞都具有全能性。中芥酸(HH燙)fF/HhGe)?據圖分析，下列敘述錯誤的是()A. 、兩過程均需要植物激素來誘導細胞脫分化B. 與過程相比，過程可能會產生二倍體再生植株C. 圖中三種途徑中，利用花粉培養(yǎng)篩選低芥酸植株(HHGG)的效率最高D. 耳減數分裂時，H基因所在染色體會與G基因所在染色體發(fā)生聯會解析兩過程是脫分化過程，培養(yǎng)基中需要加入生長素類和細胞分裂素類激素來誘導細胞脫分化，故A項正確；過程是利用植物花藥離體培養(yǎng)獲得植株的過程，其中花藥壁細胞屬于正常的二倍體體細胞，由其獲得的植株為二倍體正常植株，過程是利用花粉粒離體培養(yǎng)獲得的，花粉細胞只有一個染色體組，由其獲得的植株為

9、單倍體植株，故B項正確；圖中的三種途徑中，利用花粉培養(yǎng)獲得的只有四種品種，比例為1：1：1：1，易篩選出所需品種，故C項正確；H、h和G、g分別是兩對獨立遺傳的等位基因，故兩者是位于非同源染色體上的，在減數分裂時，H和G基因所在的染色體不會發(fā)生聯會，故D項錯誤。答案D8天然的玫瑰沒有藍色花，這是由于缺少控制藍色色素合成的基因B，而開藍色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B。現用基因工程技術培育藍玫瑰。下列操作正確的是()A. 提取矮牽牛藍色花的mRNA，經逆轉錄獲得互補的DNA，再擴增基因BB. 利用限制性核酸內切酶從開藍色花矮牽牛的基因文庫中獲取基因BC. 利用DNA聚合酶將基因B與質粒連接后導

10、入玫瑰細胞D. 將基因B直接導入大腸桿菌，然后感染并轉入玫瑰細胞解析可以利用mRNA經逆轉錄合成目的基因后再進一步擴增，A項正確；因為開藍色花的矮牽?；駼的序列是已知的，所以該目的基因宜采用化學方法合成或用聚合酶鏈式反應(PCR)擴增，而不是從開藍色花矮牽牛的基因文庫中獲取，B項錯誤；目的基因必須與運載體結合后才能導入受體細胞,且需要DNA連接酶縫合，C、D項錯誤。答案A9. 下列是應用動物細胞工程獲取單克隆抗X抗體的具體操作步驟，其中對單克隆抗體制備的相關敘述錯誤的是()從患骨髓瘤的小鼠體內獲取骨髓瘤細胞將X抗原注入小鼠體內，獲得能產生抗X抗體的B淋巴細胞將雜交瘤細胞注入小鼠腹腔內培養(yǎng)篩選

11、出能產生抗X抗體的雜交瘤細胞利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞從小鼠腹水中提取抗體利用促細胞融合因子促使細胞融合A. 實驗順序應該是B. 過程產生多個雜交瘤細胞的過程稱為克隆C. 過程獲得的細胞均可無限增殖D. 利用細胞融合生產單克隆抗體的過程中通常要經過兩次篩選解析利用促細胞融合因子促使細胞融合，可獲得多種融合細胞。其中B淋巴細胞與B淋巴細胞融合的細胞不能無限增殖。答案C10. (2013杭州模擬)下圖示植物組織培養(yǎng)過程。據圖分析下列敘述正確的是()A.B.試管的培養(yǎng)基中含有植物生長調節(jié)劑，不含有有機物C試管中的細胞能進行減數分裂D調節(jié)培養(yǎng)基中植物生長調節(jié)劑的比例可誘導產生不同的植物器官解析植株

12、根尖細胞的全能性與植株根尖細胞相同；試管的培養(yǎng)基中含有植物生長調節(jié)劑和有機物等；試管中的細胞進行的分裂方式為有絲分裂；調節(jié)培養(yǎng)基中植物生長調節(jié)劑的比例，可誘導產生根或芽。答案D二、非選擇題(共50分)11.(10分)(2013安徽馬鞍山第一次質檢)絞股藍細胞中含有抗煙草花葉病毒(TMV)基因，可以合成一種抗TMV蛋白，葉片對TMV具有抗感染性。煙草是重要的經濟作物，由于TMV的感染會導致大幅度減產。研究人員利用轉基因技術培育出了抗TMV的煙草，主要流程如下圖所示。(1)科學家首先從絞股O目的基因。圖中過程表示攵抗TMV基因轉錄的RNA,然后合NA(2) 由圖分析，在過程構建的重組Ti質粒上應該

13、含有的標記基因是植物必需的各種營養(yǎng)成分外，還(3)在過程培養(yǎng)基中基因，重組Ti質粒導入煙草體細胞的方法是.必須添加，以侶訂乂葉山刀匕廿匕jL彳再生植株過程可采抗工J的方法，檢測植株是否合成了抗的蛋白。在個體水平的鑒定過程中，可通過的方法來確定植株是否具有抗性。解析(1)由圖可知，表示逆轉錄(或反轉錄)。(2)由圖示培養(yǎng)基中含有卡那霉素可知，Ti質粒的標記基因是卡那霉素抗性基因，將基因表達載體(重組Ti質粒)導入植物細胞中常用的方法是農桿菌轉化法。(3)將受體細胞培養(yǎng)成再生植株需要進行植物組織培養(yǎng)，培養(yǎng)基中除含有卡那霉素及植物必需的各種營養(yǎng)成分外，還必須添加植物激素。(4)通過抗原抗體雜交的方法

14、，檢測植株是否合成了抗TMV蛋白，在個體水平上，通過接種煙草花葉病毒的方法可以確定植株是否具有抗性。答案(1)逆轉錄(2) 卡那霉素抗性農桿菌轉化法(3) 植物激素(4) 抗原抗體雜交接種煙草花葉病毒12.(12分)(2013天津理綜)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質體作為部分遺傳物質的供體與完整的花椰菜原生質體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如下圖。據圖回答下列問題：(1) 過程(2) 過程這一特征可作為光照培養(yǎng)的所酶是后，在顯微鏡下觀察融合的思甜的種為的標志。葉肉細.合的

15、活細胞中有供體的m存在，質(3) 原生質體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓,其作用是.。原生質體經過再生，進而分裂和脫分化形成愈傷組織。(4) 若分析再生植株的染色體變異類型，應剪取再生植株和_植株的根尖，通過、染色和制片等過程制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數目。(5) 采用特異性引物對花椰菜和黑芥基因組DNA進行PCR擴增，得到兩親本的差異性條帶，可用于雜種植株的鑒定。下圖是用該引物對雙親及再生植株14進行PCR擴增的結果。據圖判斷，再生植株14中一定是雜種植株的有?；ㄒ?.接種實驗，可篩選出具有高抗性的雜種植株。(6) 對雜種植株進行解析本題考查植物細胞

16、工程、染色體變異的實驗鑒定以及高抗性的雜種植株的篩選等相關知識。(1)去除細胞壁獲得原生質體需要用纖維素酶和果膠酶處理。葉肉細胞含有葉綠體，因此通過PEG導融合種細胞應含有葉綠體，以此作為初步篩選雜種細胞的標志。(3)原生質體失去了細胞壁的保護作用，因此原生質體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇，使原生質體處于等滲溶液中，以維持原生質體正常形態(tài)。原生質體經過細胞壁再生，進而分裂和脫分化形成愈傷組織。(4)要判斷染色體變異的類型，應剪取再生植株、花椰菜和黑芥植株的根尖，通過解離、漂洗、染色、制片等過程制成裝片，然后進行顯微觀察比較染色體的形態(tài)和數目。(5)根據兩親本的差異性條帶，可知再生植株1、2

17、和4既有花椰菜的條帶，又有黑芥的條帶，因此再生植株1、2和4一定為雜種植株。(6)要篩選出高抗性的雜種植株，應進行相應的病原體接種實驗，即接種黑腐病菌。答案(1)纖維素酶和果膠酶(2)葉綠體(3) 保持原生質體完整性細胞壁(4) 雙親(或花椰菜和黑芥)解離漂洗(5) 1、2、4(6) 黑腐病菌13.(18分)(2013海南單科)單純皰疹病毒I型(HSV1)可引起水泡性口唇炎。利用雜交瘤技術制備出抗HSV1的單克隆抗體可快速檢測HSV1?；卮鹣铝袉栴}：(1) 在制備抗HSV1的單克隆抗體的過程中，先給小鼠注射一種純化的HSVl蛋白，一段時間后，若小鼠血清中抗的抗體檢測呈陽性，說明小鼠體內產生了反

18、應，再從小鼠的中獲取B淋巴細胞。將該B淋巴細胞與小鼠的細胞融合，再經過篩選、檢測，最終可獲得所需的雜交瘤細胞，該細胞具有的特點是。(2) 若要大量制備抗該蛋白的單克隆抗體，可將該雜交瘤細胞注射到小鼠的中使其增殖，再從中提取、純化獲得。(3) 通過上述方法得到的單克隆抗體可準確地識別這種HSV1蛋白，其原因是該抗體具有和等特性。解析(1)制備單克隆抗體時，需要先給小鼠注射特定抗原(HSV-1蛋白)，當小鼠血清中抗HSV-1蛋白的抗體檢測呈陽性時，就可從小鼠脾臟中獲取B淋巴細胞，將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，經過篩選和克隆化培養(yǎng)，最終獲得既能無限增殖又能產生專一抗體的雜交瘤細胞。（2）單克隆抗體的

19、獲取有兩條途徑，一是從體外細胞培養(yǎng)液中提純獲得，二是將雜交瘤細胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖，再從腹水中提取、純化獲得。（3）單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高、純度高等特點。答案（1）HSV-1蛋白體液免疫（其他合理答案也可）脾臟（其他合理答案也可）骨髓瘤無限增殖且產生專一抗體（其他合理答案也可）（2）腹腔腹水（3）純度高特異性強（其他合理答案也可）14.（10分）圖表示含有目的基因D的DNA片段長度（bp即堿基對）和部分堿基序列，圖表示一種質粒的結構和部分堿基序列?，F有MspI、BamHI、MboI、SmaI4種限制性核酸內切酶，它們識別的堿基序列和酶切位點分別為CjCGG、GjGATCC、j

20、GATC、CCCjGGG。請回答下列問題：Il111111ifViGGATCCCCTAGGGidGCCCII門II“I1“Il!l!lIIII-I圖的一條脫氧養(yǎng)目的基因D*TTTTTTTCGGGCCCGGGGGATCCGGGCCCCCTAGG亠I1條脫氧核咄喩鏈中相鄰兩個堿I基之間依次由連接。末端，其產物長度為（2）若用限制酶SmaI完全切割圖中DNA片段,產生的末端是O（3）若圖中虛線方框內的堿基對被T-A堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞o從雜合子分離出圖及其對應的DNA片段，用限制酶SmaI完全(4) 若將圖中質粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行連接，形成重組質粒，那么應選用的限制

21、酶是。在導入重組質粒后，為了篩選出含重組質粒的大腸桿菌，一般需要用添加的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。經檢測，部分含有重組質粒的大腸桿菌菌株中的目的基因D不能正確表達，其最可能的原因是。解析(1)在一條脫氧核苷酸鏈上，相鄰兩個脫氧核苷酸之間通過3,5-磷酸二酯鍵相連，所以相鄰堿基之間通過脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖相連接。SmaI識別并切割的序列為CCCjGGG,所以產生的末端為平末端，經Smal切割后，DNA片段會形成三個小的DNA片段，按切割位點計算分別是：534bp+3bp=537bp;796bp-3bp-3bp=790bp;658bp+3bp=661bp。(3)雜合子基因型為Dd。用SmaI切割基因D,

22、會形成537bp、790bp、661bp三種類型。題圖中虛線方框內CG被TA替換，失去了一個酶切位點，貝U會被切割成534bp+796bp-3bp=1327bp,和658bp+3bp=661bp。所以一共會得到4種類型的片段。如果要獲得完整的目的基因可用BamHI和MboI切割,但是MboI會破壞抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因,質粒會失去標記基因,無法篩選,所以只能用BamHI切割。用BamHI切割后破壞了抗生素A抗性基因,所以質粒上存在的標記基因是抗生素B抗性基因，因此，在加入抗生素B的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)、篩選，經過同種限制酶切割后會產生相同的末端,部分目的基因與質粒反向連接導致基因無法正常表達。答案(1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖(2) 平537bp、790bp、661bp(3) 4(4) BamHI抗生素B同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質粒反向連接