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2019年高考生物二輪復習 專題演練 基因工程與細胞工程試題 一、選擇題(每題6分，共60分) 1．(xx重慶卷)下圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關敘述，正確的是(　　) A．②的構建需要限制性核酸內切酶和DNA聚合酶參與 B．③侵染植物細胞后，重組Ti質粒整合到④的染色體上 C．④的染色體上若含抗蟲基因，則⑤就表現出抗蟲性狀 D．⑤只要表現出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異 解析　本題考查基因工程培育抗蟲植物的相關知識。通過對課本知識掌握，②的構建需要限制性核酸內切酶和DNA連接酶，故A錯；③侵染植物細胞后，不是重組質粒而是目的基因整合到④(植物細胞)的染色體上，故B錯；④植物細胞的染色體上若含有抗蟲基因，但不一定能表達該基因，故⑤不一定表現出抗蟲性狀，故C錯；⑤只要表現出抗蟲性狀就表明植株已發(fā)生了可遺傳變異，故D正確。 答案　D 2．(xx天津卷)為達到相應目的，必須通過分子檢測的是(　　) A．攜帶鏈霉素抗性基因受體菌的篩選 B．產生抗人白細胞介素－8抗體的雜交瘤細胞的篩選 C．轉基因抗蟲棉植株抗蟲效果的鑒定 D．21三體綜合征的診斷 解析　根據受體菌是否對鏈霉素產生抗性進行攜帶鏈霉素抗性基因受體菌的篩選，不需要分子檢測，A錯誤；用特定選擇培養(yǎng)基篩選出的雜交瘤細胞，還需要進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，才能獲得足夠多的能分泌抗人白細胞介素8抗體的雜交瘤細胞，B正確；轉基因抗蟲棉是否具有抗蟲特性，需要做抗蟲的接種實驗，C錯誤；21三體綜合征可通過用顯微鏡直接觀察體細胞中的21號染色體數目的方法進行檢測，D錯誤。 答案　B 3．(xx重慶卷)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(　　) A．①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應T淋巴細胞 B．②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細胞的形成 C．③同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的特性 D．④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。①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的漿細胞；②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；③同時具有漿細胞和骨髓瘤細胞的特性；④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　D 4．(xx江蘇卷)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　B 5．(xx重慶卷)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→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→出芽→生根→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果，受基因選擇性表達的調控 D．生根時，培養(yǎng)基通常應含α－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α－萘乙酸等生長素類調節(jié)劑。故B項錯誤。 答案　B 6．(xx浙江卷)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(　　) A．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　C 7．(xx江蘇卷)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．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 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　BD 8．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，這些組分的細胞都具有全能性。 據圖分析，下列敘述錯誤的是(　　) A．①、②兩過程均需要植物激素來誘導細胞脫分化 B．與④過程相比，③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．F1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?、佗趦蛇^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；③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，④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　D 9．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(　　) ①從患骨髓瘤的小鼠體內獲取骨髓瘤細胞?、趯抗原注入小鼠體內，獲得能產生抗X抗體的B淋巴細胞 ③將雜交瘤細胞注入小鼠腹腔內培養(yǎng)?、芎Y選出能產生抗X抗體的雜交瘤細胞?、堇眠x擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞?、迯男∈蟾顾刑崛】贵w?、呃么偌毎诤弦蜃哟偈辜毎诤? A．實驗順序應該是①②⑦⑤④③⑥ B．③過程產生多個雜交瘤細胞的過程稱為克隆 C．⑦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　C 10．(xx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．⑤植株根尖細胞的全能性比①植株根尖細胞的強 B．②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．③試管中的細胞能進行減數分裂 D．調節(jié)④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?、葜仓旮饧毎娜苄耘c①植株根尖細胞相同；②試管的培養(yǎng)基中含有植物生長調節(jié)劑和有機物等；③試管中的細胞進行的分裂方式為有絲分裂；調節(jié)④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、簡答題(共40分) 11．(10分)(xx福建卷)Rag2基因缺失小鼠不能產生成熟的淋巴細胞。科研人員利用胚胎干細胞(ES細胞)對Rag2基因缺失小鼠進行基因治療。其技術流程如圖： (1)步驟①中，在核移植前應去除卵母細胞的________。 (2)步驟②中，重組胚胎培養(yǎng)到________期時，可從其內細胞團分離出ES細胞。 (3)步驟③中，需要構建含有Rag2基因的表達載體?？梢愿鶕ag2基因的________設計引物，利用PCR技術擴增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分別在片段兩側進行酶切獲得Rag2基因片段。為將該片段直接連接到表達載體，所選擇的表達載體上應具有________酶的酶切位點。 (4)為檢測Rag2基因的表達情況，可提取治療后小鼠骨髓細胞的________，用抗Rag2蛋白的抗體進行雜交實驗。 解析　(1)核移植是把體細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中。(2)囊胚期才有內細胞團。(3)可根據目的基因的核苷酸序列設計引物，要把目的基因和表達載體直接連接，目的基因和表達載體應具有相同酶的酶切位點。(4)欲檢測Rag2基因的表達情況，需提取治療后小鼠骨髓細胞的蛋白質，進行抗原—抗體雜交實驗。 答案　(1)細胞核 (2)囊胚 (3)核苷酸序列　Hind Ⅲ和Pst Ⅰ (4)蛋白質 12．(15分)(xx天津卷)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①所需的酶是______________。 (2)過程②后，在顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的________存在，這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標志。 (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1～4進行PCR擴增的結果。據圖判斷，再生植株1～4中一定是雜種植株的有________。 (6)對雜種植株進行________接種實驗，可篩選出具有高抗性的雜種植株。 解析　本題考查植物細胞工程、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。(2)葉肉細胞含有葉綠體，因此通過PEG誘導融合的雜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．(15分)(xx天津卷)嗜熱土壤芽孢桿菌產生的β葡萄糖苷酶(BglB)是一種耐熱纖維素酶，為使其在工業(yè)生產中更好地應用，開展了以下試驗： Ⅰ.利用大腸桿菌表達BglB酶 (1)PCR擴增bglB基因時，選用______________________基因組DNA作模板。 (2)下圖為質粒限制酶酶切圖譜。bglB基因不含圖中限制酶識別序列。為使PCR擴增的bglB基因重組進該質粒，擴增的bglB基因兩端需分別引入__________和__________不同限制酶的識別序列。 (3)大腸桿菌不能降解纖維素，但轉入上述構建好的表達載體后則獲得了降解纖維素的能力，這是因為________________________________。 Ⅱ.溫度對BglB酶活性的影響 (4)據圖1、2可知，80℃保溫30分鐘后，BglB酶會__________；為高效利用BglB酶降解纖維素，反應溫度最好控制在________(單選)。 A．50℃ B．60℃ C．70℃ D．80℃ Ⅲ.利用分子育種技術提高BglB酶的熱穩(wěn)定性 在PCR擴增bglB基因的過程中，加入誘變劑可提高bglB基因的突變率。經過篩選，可獲得能表達出熱穩(wěn)定性高的BglB酶的基因。 (5)與用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽孢桿菌相比，上述育種技術獲取熱穩(wěn)定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR過程中________(多選)。 A．僅針對bglB基因進行誘變 B．bglB基因產生了定向突變 C．bglB基因可快速累積突變 D．bglB基因突變不會導致酶的氨基酸數目改變 解析　(1)BglB由嗜熱土壤芽孢桿菌產生，故PCR擴增bglB基因時，應選用嗜熱土壤芽孢桿菌基因組DNA作模板。(2)目的基因在與質粒連接時，需連接在啟動子和終止子之間，且所用限制酶不能破壞啟動子、終止子和標記基因，所以切割質粒應選用Nde I和BamH I兩種酶，則擴增的bglB基因兩端需分別引入Nde I和BamH I兩種酶的識別序列。(3)轉基因大腸桿菌含有的bglB基因表達，合成了耐熱的纖維素酶，所以其獲得了降解纖維素的能力。(4)由圖2可知，80 ℃保溫30分鐘后，bglB酶的相對活性為0，所以此時該酶失活；由圖1可知：60 ℃～70 ℃時bglB酶的相對活性最高。70 ℃時，該酶活性易降低，所以為高效利用bglB酶降解纖維素應最好將溫度控制在60 ℃。(5)在PCR擴增bglB基因時加入誘變劑僅對該基因進行誘變，可快速累積突變，但誘發(fā)基因突變時，突變仍是不定向的，且突變的結果可以改變酶中氨基酸的數目。若用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽孢桿菌，可誘發(fā)其內的任一基因突變，不能快速積累bglB基因突變，故A、C正確，B、D錯誤。 答案　(1)嗜熱土壤芽桿菌 (2)Nde I　BamH I (3)轉基因的大腸桿菌分泌出有活性的bglB酶 (4)失活　B (5)A、C