2019年高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題能力訓(xùn)練16 基因工程、細胞工程.docx

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專題能力訓(xùn)練十六基因工程、細胞工程1.(2017全國理綜)真核生物基因中通常有內(nèi)含子,而原核生物基因中沒有,原核生物沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列的機制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)可以表達出某種特定蛋白(簡稱蛋白A)?；卮鹣铝袉栴}。(1)某同學(xué)從人的基因組文庫中獲得了基因A,以大腸桿菌作為受體細胞卻未得到蛋白A,其原因是。(2)若用家蠶作為表達基因A的受體,在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中,不選用作為載體,其原因是。(3)若要高效地獲得蛋白A,可選用大腸桿菌作為受體。因為與家蠶相比,大腸桿菌具有(答出兩點即可)等優(yōu)點。(4)若要檢測基因A是否翻譯出蛋白A,可用的檢測物質(zhì)是(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”)。(5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻,也可以說是基因工程的先導(dǎo),如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示,那么,這一啟示是。2.(2018全國理綜)某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光,這一特性可用于檢測細胞中目的基因的表達,某科研團隊將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5末端,獲得了L1-GFP融合基因(簡稱為甲),并將其插入質(zhì)粒P0,構(gòu)建了真核表達載體P1,其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點的示意圖如下,圖中E1E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同?；卮鹣铝袉栴}:(1)據(jù)圖推斷,該團隊在將甲插入質(zhì)粒P0時,使用了兩種限制酶,這兩種酶是,使用這兩種酶進行酶切是為了保證,也是為了保證。(2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細胞后,若在該細胞中觀察到了綠色熒光,則說明L1基因在牛的皮膚細胞中完成了和過程。(3)為了獲得含有甲的牛,該團隊需要做的工作包括:將能夠產(chǎn)生綠色熒光細胞的移入牛的中,體外培養(yǎng)、胚胎移植等。(4)為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細胞中,某同學(xué)用PCR方法進行鑒定,在鑒定時應(yīng)分別以該牛不同組織細胞中的(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。3.下表是幾種限制酶識別序列及其切割位點,圖1、圖2中標注了相關(guān)限制酶的酶切位點,其中切割位點相同的酶不重復(fù)標注。請回答下列問題。限制酶BamHBclSau3AHind識別序列及切割位點(1)用圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒,應(yīng)選用兩種限制酶切割,酶切后的載體和目的基因片段,通過酶作用后獲得重組質(zhì)粒。為了擴增重組質(zhì)粒,需將其轉(zhuǎn)入處于態(tài)的大腸桿菌。(2)為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌,應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加,平板上長出的菌落,常用PCR鑒定,所用的引物組成為圖2中。(3)若BamH酶切的DNA末端與Bcl酶切的DNA末端連接,連接部位的6個堿基對序列為,對于該部位,這兩種酶(填“都能”“都不能”或“只有一種能”)切開。(4)若用Sau3A切圖1質(zhì)粒最多可能獲得種大小不同的DNA片段。4.下圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過程,據(jù)圖回答下列問題。(1)在基因工程中,A表示目的基因的獲取,通過PCR技術(shù)可大量產(chǎn)生,PCR技術(shù)的原理是,B表示構(gòu)建的基因表達載體,其組成除了目的基因外,還必須有啟動子、終止子以及等,其中啟動子是酶識別和結(jié)合的部位。(2)BC為轉(zhuǎn)基因綿羊的培育過程,其中過程常用的方法是,使用的綿羊受體細胞為,用到的生物技術(shù)主要有動物細胞培養(yǎng)和。(3)BD為轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育過程,其中過程常用的方法是,過程的原理是,要確定目的基因(抗蟲基因)導(dǎo)入受體細胞后,在棉花細胞中是否成功表達,從分子水平上鑒定可以采用的方法是。5.菊天牛是菊花的主要害蟲之一?？蒲腥藛T將抗蟲基因轉(zhuǎn)入菊花,培育出抗蟲菊花。下圖是獲得轉(zhuǎn)基因菊花的技術(shù)流程,請據(jù)圖回答下列問題。注卡那霉素抗性基因(kanR)作為標記基因,菊花葉片對卡那霉素高度敏感。(1)為了促進土壤農(nóng)桿菌吸收重組質(zhì)粒,可用處理土壤農(nóng)桿菌,使其處于以便吸收重組質(zhì)粒。(2)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌的目的是利用農(nóng)桿菌能夠的特點,使目的基因進入受體細胞中,并插入菊花細胞的上,最終形成轉(zhuǎn)基因植株。(3)將愈傷組織轉(zhuǎn)移到添加一定濃度植物激素和的培養(yǎng)基中,在適宜條件下進行培養(yǎng),篩選轉(zhuǎn)基因菊花。(4)用PCR方法檢測轉(zhuǎn)基因菊花是否含有目的基因時,需根據(jù)的核苷酸序列設(shè)計特異引物,以為模板進行第一輪擴增。(5)將轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料以適當比例混合后飼喂菊天牛2齡幼蟲,實驗結(jié)果如下表所示。組別死亡率/%實驗組轉(zhuǎn)基因植株160.00轉(zhuǎn)基因植株253.33對照組13.33對照組應(yīng)飼喂等量的。據(jù)表分析,差異顯著,說明轉(zhuǎn)基因菊花對菊天牛2齡幼蟲有較強的毒殺作用。6.科學(xué)家利用植物體細胞雜交技術(shù)成功獲得了番茄馬鈴薯雜種植株,為了便于雜種細胞的篩選和鑒定,科學(xué)家利用紅色熒光和綠色熒光分別標記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì),其培育過程如下圖所示。(1)植物體細胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理有。(2)過程常用的酶是,細胞融合完成的標志是。(3)植物原生質(zhì)體融合常利用(化學(xué)試劑)誘導(dǎo),在鑒定雜種原生質(zhì)體時可用顯微鏡觀察,根據(jù)細胞膜表面的熒光的不同可觀察到種不同的兩兩融合類型的原生質(zhì)體,當觀察到時,可判斷該原生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯融合而成的。(4)過程和過程依次為,過程中的培養(yǎng)基常添加的植物激素是。(5)若番茄體細胞內(nèi)有m條染色體,馬鈴薯體細胞內(nèi)有n條染色體,則“番茄馬鈴薯”細胞在有絲分裂后期含條染色體。若雜種細胞培育成的“番茄馬鈴薯”植株為四倍體,則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于植株。7.(2017全國理綜).幾丁質(zhì)是許多真菌細胞壁的重要成分,幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi),可增強其抗真菌病的能力?；卮鹣铝袉栴}。(1)在進行基因工程操作時,若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA,常選用嫩葉而不選用老葉作為實驗材料,原因是。提取RNA時,提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是。(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA,其原理是。(3)若要使目的基因在受體細胞中表達,需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細胞,原因是(答出兩點即可)。(4)當幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時,DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是。(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高,根據(jù)中心法則分析,其可能的原因是。.Rag2基因缺失小鼠不能產(chǎn)生成熟的淋巴細胞?？蒲腥藛T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(shù)流程如下圖所示。(1)步驟中,在核移植前應(yīng)去除卵母細胞的(結(jié)構(gòu))。(2)培養(yǎng)細胞過程中,要置于CO2培養(yǎng)箱中,其中CO2的主要作用是。(3)步驟中,需要構(gòu)建含有Rag2基因的表達載體?？梢愿鶕?jù)Rag2基因的設(shè)計引物,利用PCR技術(shù)擴增Rag2基因片段。用Hind 和Pst限制酶分別在片段兩側(cè)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(yīng)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。專題能力訓(xùn)練十六基因工程、細胞工程1.答案 (1)基因A有內(nèi)含子,在大腸桿菌中,其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列不能被切除,無法表達出蛋白A(2)噬菌體噬菌體的宿主是細菌,而不是家蠶(3)繁殖快、容易培養(yǎng)(4)蛋白A的抗體(5)DNA可以從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另一種生物個體2.答案 (1)E1和E4甲的完整甲與載體正確連接(2)轉(zhuǎn)錄翻譯(3)細胞核去核卵母細胞(4)核DNA3.答案 (1)Bcl和Hind連接感受(2)四環(huán)素引物甲和引物丙(3)T GATC CA CTAG GG GATC AC CTAG T都不能(4)74.答案 (1)DNA(雙鏈)復(fù)制標記基因RNA聚合(2)顯微注射法受精卵早期胚胎培養(yǎng)(或胚胎移植)(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法植物細胞的全能性抗原抗體雜交5.答案 (1)Ca2+(或CaCl2)感受態(tài)(2)感染菊花(或植物)細胞,并將T-DNA轉(zhuǎn)移至受體細胞染色體(3)卡那霉素(4)抗蟲基因(目的基因)轉(zhuǎn)基因菊花的DNA(或“含目的基因的菊花的DNA”)(5)非轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料的混合物實驗組與對照組死亡率6.答案 (1)細胞膜的流動性、植物細胞的全能性(2)纖維素酶和果膠酶形成了新的細胞壁(3)聚乙二醇(或PEG)3融合的細胞表面既有紅色熒光又有綠色熒光(4)脫分化和再分化生長素和細胞分裂素(5)2(m+n)單倍體解析 (1)植物體細胞雜交要將不同種的植物細胞誘導(dǎo)融合成一個雜種細胞,再利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將雜種細胞培育成植株,體現(xiàn)的生物學(xué)原理為細胞膜的流動性和植物細胞的全能性。(2)植物細胞融合時需先用纖維素酶和果膠酶去除植物細胞的細胞壁獲得原生質(zhì)體,雜種細胞再生出新的細胞壁是細胞融合完成的標志。(3)植物原生質(zhì)體融合過程常利用化學(xué)試劑聚乙二醇(或PEG),融合后有3種不同的兩兩融合類型的原生質(zhì)體,分別是番茄細胞自身融合細胞(紅色熒光)、馬鈴薯細胞自身融合細胞(綠色熒光)、番茄馬鈴薯融合細胞(紅色+綠色熒光)三類。(4)雜種細胞形成愈傷組織的過程屬于植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化,愈傷組織形成植物體的過程屬于再分化。(5)雜種細胞的染色體數(shù)為融合前兩種細胞染色體數(shù)之和即(m+n),細胞有絲分裂后期由于著絲點分裂姐妹染色單體分開,使得雜種細胞中的染色體數(shù)目加倍為2(m+n),經(jīng)過花粉離體培養(yǎng)形成的植株不論細胞中含有幾個染色體組均屬于單倍體。7.答案 .(1)嫩葉組織細胞易破碎防止RNA降解(2)在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,以mRNA為模板按照堿基互補配對的原則可以合成cDNA(3)目的基因無復(fù)制原點;目的基因無表達所需啟動子(4)磷酸二酯鍵(5)目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常.(1)細胞核(2)維持培養(yǎng)液的pH(3)核苷酸序列Hind和Pst(4)蛋白質(zhì)