2013高考生物 必考考點12 基因工程和細(xì)胞工程 新人教版

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1、2013高考生物 必考考點12 基因工程和細(xì)胞工程 新人教版 一、選擇題(共8個小題，每題6分，共48分) 1．(2012·合肥高三質(zhì)檢)科學(xué)家依據(jù)基因工程的原理最新研制的某種疫苗是用病原微生物中編碼抗原的基因制成的，這個基因編碼的產(chǎn)物能誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫反應(yīng)。該疫苗(　　) A．引起人體特異性免疫的原因是DNA分子上具有抗原 B．引起免疫反應(yīng)后相應(yīng)淋巴細(xì)胞增多，細(xì)胞周期將變長 C．能與漿細(xì)胞產(chǎn)生的相應(yīng)抗體發(fā)生特異性結(jié)合 D．包括抗原基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等 2．(2012·蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市高三調(diào)研)下表為常用的限制性核酸內(nèi)切酶及其識別序列和切割位點(注：表中Y為C或

2、T，R為A或G)。據(jù)表分析，可以得到的結(jié)論是(　　) A.限制酶的切割位點在識別序列的中間 B．限制酶切割后都形成黏性末端 C．不同限制酶切割后形成的黏性末端都相同 D．一種限制酶可能識別多種核苷酸序列 3．(2012·江蘇重點中學(xué)高三質(zhì)檢)關(guān)于植物細(xì)胞培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)，下列說法正確的是(　　) A．都必須是無菌、無毒的環(huán)境 B．都必須從單個細(xì)胞開始 C．都必須使用液體培養(yǎng)基 D．原理都是細(xì)胞的全能性 4．(2012·上海卷)如下圖所示，若用兩種識別切割序列完全不同的限制酶E和F從基因組DNA上切下目的基因，并將之取代質(zhì)粒pZHZ1(3.7 kb,1 kb＝1 000

3、對堿基)上相應(yīng)的E—F區(qū)域(0.2 kb)，那么所形成的重組質(zhì)粒pZHZ2(　　) A．既能被E也能被F切開 B．能被E但不能被F切開 C．既不能被E也不能被F切開 D．能被F但不能被E切開 5．(2012·江蘇百校聯(lián)考)運用動物細(xì)胞工程技術(shù)制備單克隆抗體的正確操作步驟是(　　) ①篩選雜交瘤細(xì)胞?、谥苽涮禺愋钥乖、勖庖邉游铩、苤苽涿庖叩募?xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞?、菽墚a(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞?、薮罅颗囵B(yǎng)雜交瘤細(xì)胞?、哒T導(dǎo)細(xì)胞融合 ⑧單克隆抗體的大量制備 A．②④③⑦⑤①⑥⑧　　　B．②③④⑦①⑤⑥⑧ C．④③⑦②⑤①⑧⑥ D．③④⑦①⑤⑧⑥② 6．(2012·四川卷改編)將

4、大腸桿菌的質(zhì)粒連接上人生長激素的基因后，重新置入大腸桿菌的細(xì)胞內(nèi)，通過發(fā)酵就能大量生產(chǎn)人生長激素。下列敘述正確的是(　　) A．人的生長激素基因?qū)氪竽c桿菌細(xì)胞的過程中不需Ca2＋處理 B．大腸桿菌獲得的能產(chǎn)生人生長激素的變異可以遺傳 C．大腸桿菌質(zhì)粒標(biāo)記基因中腺嘌呤與尿嘧啶含量相等 D．生長激素基因在轉(zhuǎn)錄時需要解旋酶和DNA連接酶 7．(2012·靜安、楊浦等四區(qū)二模)下圖顯示：人體細(xì)胞內(nèi)含有抑制癌癥發(fā)生的p53(P＋)基因有兩個部位能被E酶識別；癌癥患者的p53基因突變后為p－?，F(xiàn)有某人的p53基因部分區(qū)域經(jīng)限制酶E完全切割后，共出現(xiàn)170、220、290和460個堿基對的四種片

5、段，那么該人的基因型是(　　) A．P＋P＋　　　　　　　B．P＋p－ C．p－p－ D．P＋P＋p－ 8．(2012·汕頭六校聯(lián)考)模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的對認(rèn)識的對象所做的一種簡化的概括性描述，模型構(gòu)建是生物學(xué)教學(xué)、研究和學(xué)習(xí)的一種重要方法。對下列兩個生物概念模型的理解或者分析錯誤的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　　　乙　　　 A．若圖甲表示基因工程的操作流程圖，則C可表示重組質(zhì)粒，D是受體細(xì)胞 B．若圖甲表示植物體細(xì)胞雜交過程，則從A、B到C的過程需要的技術(shù)是人工誘導(dǎo) C．若圖乙表示核移植后再進行胚胎移植，則該過程體現(xiàn)了高度分化的細(xì)胞的細(xì)胞核也具有全能性

6、D．若圖乙中B為下丘腦，C是垂體，切斷BC間聯(lián)系，對胰島的影響比對甲狀腺的影響更大 二、非選擇題(共4個大題，共52分) 9．(12分)(2012·天津卷)生物分子間的特異性結(jié)合的性質(zhì)廣泛用于生命科學(xué)研究。以下實例為體外處理“蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合體”獲得DNA片段信息的過程圖。 據(jù)圖回答： (1)過程①酶作用的部位是________鍵，此過程只發(fā)生在非結(jié)合區(qū)DNA，過程②酶作用的部位是________鍵。 (2)①、②兩過程利用了酶的________________特性。 (3)若將得到的DNA片段用于構(gòu)建重組質(zhì)粒，需要過程③的測序結(jié)果與________酶的識別序列進行對比，已確

7、定選用何種酶。 (4)如果復(fù)合體中的蛋白質(zhì)為RNA酶聚合，則其識別、結(jié)合DNA序列區(qū)為基因的________________。 (5)以下研究利用了生物分子間的特異性結(jié)合的有________(多選)。 A．分離得到核糖體，用蛋白酶酶解后提rRNA B．用無水乙醇處理菠菜葉片，提取葉綠體基粒膜上的光合色素 C．通過分子雜交手段，用熒光物質(zhì)標(biāo)記的目的基因進行染色體基因定位 D．將抑制成熟基因?qū)敕?，其mRNA與催化成熟酶基因的mRNA互補結(jié)合，終止后者翻譯，延遲果實成熟。 10．(12分)(2012·淄博一中三模)轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程如下圖所示。圖中PstⅠ、SmaⅠ、EcoR

8、Ⅰ、ApaⅠ等為限制酶，質(zhì)粒和抗病基因上的箭頭表示限制酶的切割位點。下圖表示四種限制酶的識別序列及酶切位點。 (1)若要獲得抗病基因，能否用限制酶SmaⅠ對圖中對應(yīng)的位點進行切割？________，說明理由_________ 。 要獲得含抗病基因的重組質(zhì)粒能否用PstⅠ、ApaⅠ限制酶切割質(zhì)粒？________。 (2)卡那霉素會抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長。欲利用含卡那霉素的培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗病基因的香蕉細(xì)胞，重組質(zhì)粒中應(yīng)同時含有________基因，作為標(biāo)記基因。 (3)②、③階段是否可使用同種培養(yǎng)基？________；理由是______ 。 (4)④階段是否可使用不添加植

9、物激素的培養(yǎng)基？________；理由是_______ 。 11．(12分)(2012·鹽城一模)請回答與轉(zhuǎn)基因小鼠的培育過程相關(guān)的問題。 (1)獲取外源基因常用的工具酶是________________，若需在短時間內(nèi)獲得大量的某種外源基因，通常采用________技術(shù)。 (2)在供體雌鼠發(fā)情周期的某一階段，用________激素處理，促使卵巢里大量卵泡成熟并排出稱為超數(shù)排卵。在讓供體母鼠與健康公鼠交配的同時，讓代孕母鼠與結(jié)扎公鼠進行交配，使代孕母鼠與供體母鼠的生理條件達到同步或者一致，稱為____________處理。 (3)將基因表達載體導(dǎo)入受精卵常用的方法是________。

10、 (4)將注射有外源DNA的受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)至桑椹胚或________，再進行胚胎移植。進行早期胚胎的體外培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中除了含有各種無機鹽、維生素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分外，還要添加激素和________。 (5)待代孕母鼠產(chǎn)出幼仔后，取幼鼠尾巴細(xì)胞提取基因組DNA，可用____________法等分析以確定是否為轉(zhuǎn)基因鼠。 12．(16分)(2012·湖南十二校聯(lián)考)科學(xué)家從某些能無限增殖的細(xì)胞質(zhì)中分離出無限增殖的調(diào)控基因(prC)，該基因能激發(fā)許多動物細(xì)胞分裂，這為單克隆抗體的制備提供了更為廣闊的前景。請回答以下問題。 (1)利用細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體，促進動物

11、細(xì)胞融合常用的誘導(dǎo)因素是________________。 (2)利用細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體時有兩次篩選，第1次篩選的目的是________________，第2次篩選的目的是_______ 。 (3)有人提出，可以直接通過基因工程導(dǎo)入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體，其思路如圖所示。請回答： ①酶A是指________，酶B是指________。 ②對已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的Ⅱ進行“檢測”的目的是___________ ；題目中Ⅱ所指的細(xì)胞是________，Ⅲ所指的細(xì)胞具有的特點是__________ 。 ③若將目的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細(xì)胞中，胚胎干細(xì)胞也能夠發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物，所依據(jù)的生物學(xué)

12、原理是________。胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)的條件下可以增殖而不發(fā)生________，但通過體外定向誘導(dǎo)，能培育出人造________________。 (4)也有人提出用細(xì)胞核移植技術(shù)構(gòu)建重組細(xì)胞來生產(chǎn)單克隆抗體，試用相關(guān)的圖示及文字表示該過程： 答案及解析 1．【解析】　題干中的某種疫苗是基因疫苗，只是由基因疫苗編碼的蛋白質(zhì)可作為抗原引起機體發(fā)生免疫反應(yīng)，B細(xì)胞會迅速增長分化成漿細(xì)胞，細(xì)胞周期變短，且與特定的抗體發(fā)生特異性結(jié)合。此疫苗是基因工程的產(chǎn)物，其構(gòu)成應(yīng)包括抗原基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。 【答案】　D 2．【解析】　由表格中的不同限制

13、酶的切割位點知，HindⅡ與SamⅠ兩種限制酶的切割位點在識別序列的中間，切割后形成平末端；酶具有專一性，不同限制酶切割后形成的黏性末端不同；由題干中的信息“Y為C或T，R為A或G”知，一種限制酶可能識別多種核苷酸序列。 【答案】　D 3．【解析】　無論植物的組織培養(yǎng)還是動物細(xì)胞培養(yǎng)都必須進行無菌處理即保持無菌、無毒環(huán)境；植物細(xì)胞培養(yǎng)時可取離體的植物器官、組織或細(xì)胞；植物組織培養(yǎng)一般用固體培養(yǎng)基，動物細(xì)胞培養(yǎng)一般用液體培養(yǎng)基；前者的原理是細(xì)胞的全能性，而后者的原理為細(xì)胞的增殖。 【答案】　A 4．【解析】　用限制酶從基因組DNA上切下目的基因，并取代質(zhì)粒pZHZ1(3.7 kb,1 k

14、b＝1000對堿基)上相應(yīng)的E—F區(qū)域(0.2 kb)，用DNA連接酶連接后形成重組質(zhì)粒，則在重組質(zhì)粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位點，形成的重組質(zhì)粒pZHZ2既能被E也能被F切開，故本題選A。 【答案】　A 5．【解析】　首先確定一種特定的抗原，注入免疫動物體內(nèi)，使之產(chǎn)生特定的B細(xì)胞，誘導(dǎo)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合，利用選擇培養(yǎng)基篩選雜交瘤細(xì)胞，對雜交瘤細(xì)胞進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞，最后對含特定抗體的雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖就可以獲得大量單克隆抗體了。 【答案】　B 6．【解析】　基因工程操作以原核細(xì)胞作為受體細(xì)

15、胞時常用Ca2＋處理細(xì)胞，促進感受態(tài)細(xì)胞對DNA分子的吸收作用，由此判定A項錯誤；通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)讓大腸桿菌獲得的能產(chǎn)生人生長激素的變異，其原理是基因重組，是可遺傳的變異，B項正確；質(zhì)粒是小型的環(huán)狀DNA分子，其結(jié)構(gòu)中沒有尿嘧啶，C項錯誤；基因在轉(zhuǎn)錄時需要的酶是解旋酶和RNA聚合酶，D項錯誤。 【答案】　B 7．【解析】　若該人的基因未發(fā)生突變，則其基因型應(yīng)為P＋P＋，基因被切割后會出現(xiàn)290、170、220個堿基對的三種片段；由此推斷該人發(fā)生了基因突變?nèi)艋驗閜－p－，則被酶E切割后會出現(xiàn)680個堿基對的一個片段；若基因型為P＋p－，則被酶E切割后出現(xiàn)170、220、290和460個堿基對

16、的四種片段；正常的體細(xì)胞基因型P＋P＋突變后一般不形成P＋P＋p－。 【答案】　B 8．【解析】　甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)受下丘腦和垂體分泌的相關(guān)激素的分級調(diào)節(jié)，同時甲狀腺激素對下丘腦和垂體又存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)，當(dāng)乙圖中切斷BC間的聯(lián)系，甲狀腺激素的分泌會受到嚴(yán)重影響，而胰島素分泌一般不受垂體分泌的相關(guān)激素的調(diào)節(jié)。 【答案】　D 9．【解析】　(1)DNA酶作用的部位是DNA的磷酸二酯鍵，蛋白酶作用的部位是肽鍵。 (2)①②過程利用了各種酶催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)的特性，即專一性。 (3)DNA要構(gòu)建重組質(zhì)粒，需要用限制性核酸內(nèi)切酶切割，再與質(zhì)粒重組。 (4)RNA聚合酶識別和結(jié)合在基因的

17、啟動子上，才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄。 (5)蛋白酶能特異性的酶解蛋白質(zhì)，分子雜交手段也是利用各物質(zhì)分子結(jié)合的特異性，抑制成熟基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA與催化成熟酶基因的mRNA堿基互補結(jié)合，也具有特異性；光合色素易溶于有機溶劑，與酒精并不是特異性的溶解，所以選ACD。 【答案】　(1)磷酸二酯　肽　(2)專一性　(3)限制性核酸內(nèi)切　(4)啟動子　(5)ACD 10．【解析】　(1)由圖示知抗病基因為目的基因，構(gòu)建表達載體時必須保持目的基因的完整性即不受破壞，而圖示的限制酶SmaⅠ則切割抗病基因的中段導(dǎo)致抗病基因被損壞，因此不能用此限制酶對抗病基因進行切割。 (2)表達載體構(gòu)建時必須的一個構(gòu)成是載體

18、上應(yīng)該有標(biāo)記基因，以鑒定受體細(xì)胞是否導(dǎo)入了目的基因，由此可推出如果香蕉細(xì)胞導(dǎo)入了抗病基因，且導(dǎo)入的載體上含有抗卡那霉素，則此細(xì)胞置入含卡那霉素的培養(yǎng)基上才會正常生長。 (3)②階段為愈傷組織，③階段為胚狀體或叢芽，當(dāng)兩個階段培養(yǎng)基中生長素高于細(xì)胞分裂素時，主要誘導(dǎo)組織脫分化和根原基的形成；當(dāng)兩個階段培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素高于生長素時，則主要誘導(dǎo)組織再分化和芽原基的形成。 (4)④為試管苗，此時發(fā)育形成的幼嫩的芽、根尖等產(chǎn)生生長素以促進根的生長。 【答案】　(1)不能　對SmaⅠ位點進行切割破壞了抗病基因的結(jié)構(gòu)　不能　(2)抗卡那霉素　(3)不能　2個階段培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素的比值不同　

19、(4)可以 因為芽能產(chǎn)生生長素促進根的生長 11．【解析】　(1)基因工程中常用限制性核酸內(nèi)切酶獲取目的基因，PCR技術(shù)可用于短時間內(nèi)獲得大量目的基因。(2)用促性腺激素處理可超數(shù)排卵，代孕母鼠與結(jié)扎公鼠交配，使得代孕母鼠與供體母鼠的生理條件達到同步或者一致，這稱為同期發(fā)情。(3)常用顯微注射技術(shù)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受精卵。(4)桑椹胚或囊胚可用于胚胎移植，進行早期胚胎培養(yǎng)時，還需要加入動物血清。(5)若檢測DNA，則用DNA分子雜交法。 【答案】　(1)限制性核酸內(nèi)切酶　PCR　(2)促性腺　同期發(fā)情　(3)顯微注射技術(shù)　(4)囊胚　動物血清　(5)DNA分子雜交(核酸雜交) 12．【解析

20、】　(1)動物細(xì)胞融合的誘導(dǎo)有三種方法：物理方法(如電刺激，振動等)；化學(xué)方法(如聚乙二醇)；生物方法(如滅活的病毒)。制備單克隆抗體，促進動物細(xì)胞融合常用的誘導(dǎo)因素是滅活的病毒。 (2)融合時可能出現(xiàn)4種情況，即：①未發(fā)生融合的細(xì)胞(B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞)；②自身融合細(xì)胞(B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞)；③多細(xì)胞融合(多個B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合)；④雜交瘤細(xì)胞(單個B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合而成)。在上述4種情況下，細(xì)胞中雜交瘤細(xì)胞是制備單克隆抗體所必需的，因此，用特定的選擇性培養(yǎng)基從不同類型的細(xì)胞中篩選出雜交瘤細(xì)胞即為第一次篩選。將某種抗原注入小鼠體內(nèi)后，產(chǎn)生的效

21、應(yīng)B細(xì)胞就會有多種，經(jīng)過融合后第一次篩選獲得的雜交瘤細(xì)胞也就有多種，必須從中篩選出能產(chǎn)生人們所需抗體的特定的雜交瘤細(xì)胞，此為第二次篩選。 (3)①讀圖知酶A將目的基因及質(zhì)粒進行了切割即是指限制酶，酶B是表達載體構(gòu)建時需要的DNA連接酶。 ②對導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞進行檢測的目的在于導(dǎo)入的目的基因是否能在受體細(xì)胞中表達。因此此工程技術(shù)制備的是單克隆抗體，所以受體細(xì)胞應(yīng)該是漿細(xì)胞。Ⅲ所指的細(xì)胞既可大量增殖又能產(chǎn)生特異性抗體。 ③胚胎干細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)發(fā)生了細(xì)胞的分裂、分化最終形成一個完整的生物體，依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性；胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)時通過控制條件可只分裂而不分化。 (4)細(xì)胞核移植技術(shù)構(gòu)建重組細(xì)胞來生產(chǎn)單克隆抗體時，應(yīng)將可發(fā)生大量增殖的細(xì)胞(如骨髓瘤細(xì)胞)的細(xì)胞核去除后利用其細(xì)胞質(zhì)，與被特定抗原刺激后產(chǎn)生的漿細(xì)胞的細(xì)胞核發(fā)生融合重組后，再進行體外培養(yǎng)。 【答案】　(1)滅活的病毒　(2)篩選出雜交瘤細(xì)胞　篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞　(3)①限制(性核酸內(nèi)切)酶　DNA連接酶 ②檢測目的基因在受體細(xì)胞中是否進行了表達(或檢測受體細(xì)胞是否顯示出目的基因控制的性狀)　漿細(xì)胞　既能大量增殖又能產(chǎn)生特定抗體 ③細(xì)胞的全能性　分化　器官和組織 (4)如圖