文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評與關(guān)注！ 高考專題演練(十五)基因工程和細(xì)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(xì)胞表達(dá)的單克隆抗體用于人體試驗時易引起過敏反應(yīng)，為了克服這個缺陷，可選擇性擴(kuò)增抗體的可變區(qū)基因(目的基因)后再重組表達(dá)。下列相關(guān)敘述正確的是(雙選)()A設(shè)計擴(kuò)增目的基因的引物時不必考慮表達(dá)載體的序列B用PCR方法擴(kuò)增目的基因時不必知道基因的全部序列CPCR體系中一定要添加從受體細(xì)胞中提取的DNA聚合酶D一定要根據(jù)目的基因編碼產(chǎn)物的特性選擇合適的受體細(xì)胞解析本題主要考查PCR技術(shù)的有關(guān)知識。利用PCR技術(shù)擴(kuò)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(jù)這一序列設(shè)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(yīng)在高溫條件下進(jìn)行，故反應(yīng)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(chǎn)物需經(jīng)特殊的加工修飾過程，故一定要根據(jù)目的基因編碼產(chǎn)物的特性選擇合適的受體細(xì)胞。答案BD2(2013·廣東理綜)從某海洋動物中獲得一基因，其表達(dá)產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強(qiáng)的多肽P1。目前在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強(qiáng)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(gòu)建含目的肽DNA片段的表達(dá)載體C依據(jù)P1氨基酸序列設(shè)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“在Pl的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強(qiáng)但溶血性弱的多肽藥物”可推知本題考查蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識。根據(jù)蛋白質(zhì)工程的基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列找到相對應(yīng)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(yīng)用多種技術(shù)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗，下列技術(shù)中不能選用的是()A利用莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)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(jìn)行組織培養(yǎng)解析本題考查對獲得大量優(yōu)質(zhì)苗的多種技術(shù)手段的分析。為了使優(yōu)質(zhì)苗的生物性狀不發(fā)生性狀分離，可采用莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)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(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗；花粉粒是減數(shù)分裂的產(chǎn)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(shù)路線為“取材消毒愈傷組織培養(yǎng)出芽生根移栽”。下列有關(guān)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(xì)胞的傷害B在愈傷組織培養(yǎng)中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，可獲得染色體加倍的細(xì)胞C出芽是細(xì)胞再分化的結(jié)果，受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控D生根時，培養(yǎng)基通常應(yīng)含萘乙酸等生長素類調(diào)節(jié)劑解析本題主要考查植物組織培養(yǎng)的相關(guān)知識。在愈傷組織中，因植物細(xì)胞含有細(xì)胞壁，阻礙了細(xì)胞融合，所以此時加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，不能獲得染色體加倍的細(xì)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(xì)胞的傷害；愈傷組織出芽是細(xì)胞分化的結(jié)果，而細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)；生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，生根時，培養(yǎng)基通常含有萘乙酸等生長素類調(diào)節(jié)劑。故B項錯誤。答案B5(2013·浙江理綜)實驗小鼠皮膚細(xì)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(jìn)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(xì)胞大多具有異倍體核型D丁過程得到的細(xì)胞具有異質(zhì)性解析本題主要考查了動物細(xì)胞培養(yǎng)的相關(guān)知識。取小鼠皮膚組織進(jìn)行培養(yǎng)時需對實驗小鼠進(jìn)行消毒；通過胰蛋白酶消化皮膚組織可獲得皮膚細(xì)胞；丙過程為最初的傳代培養(yǎng)，得到的細(xì)胞大多具有正常二倍體核型；來源于多個細(xì)胞的非克隆培養(yǎng)所得到的細(xì)胞系具有異質(zhì)性，該實驗小鼠皮膚細(xì)胞屬于非克隆培養(yǎng)，丁過程得到的細(xì)胞具有異質(zhì)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(guān)敘述，正確的是()A是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)T淋巴細(xì)胞B中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細(xì)胞的形成C同時具有脾臟細(xì)胞和鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性D是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細(xì)胞群解析本題主要考查單克隆抗體制備的相關(guān)知識。是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的漿細(xì)胞；中使用聚乙二醇或滅活的病毒等，有利于雜交瘤細(xì)胞的形成；同時具有漿細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的特性；是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細(xì)胞群。故D項正確。答案D7芥酸會降低菜籽的品質(zhì)。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(shù)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(xì)胞都具有全能性。據(jù)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(dǎo)細(xì)胞脫分化B與過程相比，過程可能會產(chǎn)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DF1減數(shù)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(lián)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(xì)胞分裂素類激素來誘導(dǎo)細(xì)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(xì)胞屬于正常的二倍體體細(xì)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(xì)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(shù)分裂時，H和G基因所在的染色體不會發(fā)生聯(lián)會，故D項錯誤。答案D8天然的玫瑰沒有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基因B，而開藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B。現(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰。下列操作正確的是()A提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補的DNA，再擴(kuò)增基因BB利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍(lán)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(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞D將基因B直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞解析可以利用mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成目的基因后再進(jìn)一步擴(kuò)增，A項正確；因為開藍(lán)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(xué)方法合成或用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增，而不是從開藍(lán)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(jié)合后才能導(dǎo)入受體細(xì)胞，且需要DNA連接酶縫合，C、D項錯誤。答案A9下列是應(yīng)用動物細(xì)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(guān)敘述錯誤的是()從患骨髓瘤的小鼠體內(nèi)獲取骨髓瘤細(xì)胞將X抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗X抗體的B淋巴細(xì)胞將雜交瘤細(xì)胞注入小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)篩選出能產(chǎn)生抗X抗體的雜交瘤細(xì)胞利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞從小鼠腹水中提取抗體利用促細(xì)胞融合因子促使細(xì)胞融合A實驗順序應(yīng)該是B過程產(chǎn)生多個雜交瘤細(xì)胞的過程稱為克隆C過程獲得的細(xì)胞均可無限增殖D利用細(xì)胞融合生產(chǎn)單克隆抗體的過程中通常要經(jīng)過兩次篩選解析利用促細(xì)胞融合因子促使細(xì)胞融合，可獲得多種融合細(xì)胞。其中B淋巴細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合的細(xì)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(jù)圖分析下列敘述正確的是()A植株根尖細(xì)胞的全能性比植株根尖細(xì)胞的強(qiáng)B試管的培養(yǎng)基中含有植物生長調(diào)節(jié)劑，不含有有機(jī)物C試管中的細(xì)胞能進(jìn)行減數(shù)分裂D調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中植物生長調(diào)節(jié)劑的比例可誘導(dǎo)產(chǎn)生不同的植物器官解析植株根尖細(xì)胞的全能性與植株根尖細(xì)胞相同；試管的培養(yǎng)基中含有植物生長調(diào)節(jié)劑和有機(jī)物等；試管中的細(xì)胞進(jìn)行的分裂方式為有絲分裂；調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中植物生長調(diào)節(jié)劑的比例，可誘導(dǎo)產(chǎn)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(zhì)檢)絞股藍(lán)細(xì)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(jīng)濟(jì)作物，由于TMV的感染會導(dǎo)致大幅度減產(chǎn)。研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV的煙草，主要流程如下圖所示。(1)科學(xué)家首先從絞股藍(lán)細(xì)胞中提取抗TMV基因轉(zhuǎn)錄的RNA，然后合成目的基因。圖中過程表示_。(2)由圖分析，在過程構(gòu)建的重組Ti質(zhì)粒上應(yīng)該含有的標(biāo)記基因是_基因，重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入煙草體細(xì)胞的方法是_。(3)在過程培養(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_，以保證受體細(xì)胞能培養(yǎng)成再生植株。(4)過程可采取_的方法，檢測植株是否合成了抗TMV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(zhuǎn)錄(或反轉(zhuǎn)錄)。(2)由圖示培養(yǎng)基中含有卡那霉素可知，Ti質(zhì)粒的標(biāo)記基因是卡那霉素抗性基因，將基因表達(dá)載體(重組Ti質(zhì)粒)導(dǎo)入植物細(xì)胞中常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(3)將受體細(xì)胞培養(yǎng)成再生植株需要進(jìn)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，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(zhuǎn)錄(2)卡那霉素抗性農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)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(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如下圖。據(jù)圖回答下列問題：(1)過程所需的酶是_。(2)過程后，在顯微鏡下觀察融合的活細(xì)胞中有供體的_存在，這一特征可作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。(3)原生質(zhì)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(zhì)體經(jīng)過_再生，進(jìn)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(yīng)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(shù)目。(5)采用特異性引物對花椰菜和黑芥基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)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(jìn)行PCR擴(kuò)增的結(jié)果。據(jù)圖判斷，再生植株14中一定是雜種植株的有_。(6)對雜種植株進(jìn)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(xì)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(guān)知識。(1)去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體需要用纖維素酶和果膠酶處理。(2)葉肉細(xì)胞含有葉綠體，因此通過PEG誘導(dǎo)融合的雜種細(xì)胞應(yīng)含有葉綠體，以此作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。(3)原生質(zhì)體失去了細(xì)胞壁的保護(hù)作用，因此原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇，使原生質(zhì)體處于等滲溶液中，以維持原生質(zhì)體正常形態(tài)。原生質(zhì)體經(jīng)過細(xì)胞壁再生，進(jìn)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(yīng)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(jìn)行顯微觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。(5)根據(jù)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(yīng)進(jìn)行相應(yīng)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(zhì)體完整性細(xì)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(shù)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(nèi)產(chǎn)生了_反應(yīng)，再從小鼠的_中獲取B淋巴細(xì)胞。將該B淋巴細(xì)胞與小鼠的_細(xì)胞融合，再經(jīng)過篩選、檢測，最終可獲得所需的雜交瘤細(xì)胞，該細(xì)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(xì)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(zhǔn)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(HSV1蛋白)，當(dāng)小鼠血清中抗HSV1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(xì)胞，將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，經(jīng)過篩選和克隆化培養(yǎng)，最終獲得既能無限增殖又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細(xì)胞。(2)單克隆抗體的獲取有兩條途徑，一是從體外細(xì)胞培養(yǎng)液中提純獲得，二是將雜交瘤細(xì)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(qiáng)、靈敏度高、純度高等特點。答案(1) HSV1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(chǎn)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(qiáng)(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(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列?，F(xiàn)有Msp、BamH、Mbo、Sma4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識別的堿基序列和酶切位點分別為CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。請回答下列問題：(1)圖的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個堿基之間依次由_連接。(2)若用限制酶Sma完全切割圖中DNA片段，產(chǎn)生的末端是_末端，其產(chǎn)物長度為_。(3)若圖中虛線方框內(nèi)的堿基對被T­A堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子分離出圖及其對應(yīng)的DNA片段，用限制酶Sma完全切割，產(chǎn)物中共有_種不同長度的DNA片段。(4)若將圖中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進(jìn)行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是_。在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加_的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。經(jīng)檢測，部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中的目的基因D不能正確表達(dá)，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。(2)Sma識別并切割的序列為CCCGGG，所以產(chǎn)生的末端為平末端，經(jīng)Sma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：534 bp3 bp537 bp；796 bp3 bp3 bp790 bp；658 bp3 bp661 bp。(3)雜合子基因型為Dd。用Sma切割基因D，會形成537 bp、790 bp、661 bp三種類型。題圖中虛線方框內(nèi)CG被TA替換，失去了一個酶切位點，則會被切割成534 bp796 bp3 bp1 327 bp，和658 bp3 bp661 bp。所以一共會得到4種類型的片段。(4)如果要獲得完整的目的基因可用BamH和Mbo切割，但是Mbo會破壞抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，質(zhì)粒會失去標(biāo)記基因，無法篩選，所以只能用BamH切割。用BamH切割后破壞了抗生素A抗性基因，所以質(zhì)粒上存在的標(biāo)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(jìn)行培養(yǎng)、篩選，經(jīng)過同種限制酶切割后會產(chǎn)生相同的末端，部分目的基因與質(zhì)粒反向連接導(dǎo)致基因無法正常表達(dá)。答案(1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖(2)平537 bp、790 bp、661 bp(3)4(4)BamH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(zhì)粒反向連接13 / 13