2019版高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題突破練 專題六 生物工程與技術(shù) 專題突破練15 基因工程與細(xì)胞工程.doc

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專題突破練15　基因工程與細(xì)胞工程 1.(2018四川樂山高三4月調(diào)研考試,38)圖(a)中的三個(gè)DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn),圖(b)為某種表達(dá)載體示意圖(載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點(diǎn)是唯一的)。 圖(a) 圖(b) 圖(c) 根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí),回答下列問題。 (1)經(jīng)BamHⅠ酶切割得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被　　　　　　　　　酶切后的產(chǎn)物連接,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)若某人利用圖(b)所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子,如圖(c)所示。這三種重組子中,不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有　　　　　　　,不能表達(dá)的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來的酶,常見的有　　　　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　,其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是　　　　　　　　　。 答案:(1)Sau3AⅠ　兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端 (2)甲和丙　甲中目的基因插入在啟動(dòng)子的上游,丙中目的基因插入在終止子的下游,兩者目的基因均不能轉(zhuǎn)錄 (3)EcoliDNA連接酶　T4DNA連接酶　T4DNA連接酶 2.研究人員將乙肝病毒的表面抗原(HBsAg)基因轉(zhuǎn)入番茄幼葉細(xì)胞中,獲得能產(chǎn)生乙肝疫苗的番茄植株?；卮鹣铝袉栴}。 (1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增HBsAg基因時(shí),目的基因DNA受熱變性后的單鏈與引物互補(bǔ)序列結(jié)合,在　　　　　　　　　　　　酶的作用下進(jìn)行延伸。設(shè)計(jì)的引物含有ClaⅠ酶切位點(diǎn)和SacⅠ酶切位點(diǎn),用作載體的DNA分子　　　　　　(填“含有”或“不含有”)ClaⅠ酶切位點(diǎn)和SacⅠ酶切位點(diǎn),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)將HBsAg基因?qū)敕延兹~細(xì)胞最常用的方法是　　　　　　　　　　　,該方法可以使目的基因插入到細(xì)胞中　　　　　　　　　　　的DNA上。 (3)可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因番茄植株,該技術(shù)利用的原理是 　。 (4)通過電鏡對(duì)番茄果實(shí)提取物進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)了HBsAg顆粒,說明目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。用獲得的轉(zhuǎn)基因番茄果實(shí)飼喂小鼠,如果在小鼠血清中檢測到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,說明轉(zhuǎn)基因植物疫苗可口服。 答案:(1)熱穩(wěn)定DNA聚合　含有　供HBsAg基因插入載體DNA中 (2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　染色體 (3)具有某種植物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞,都具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能(植物細(xì)胞具有全能性) (4)可以維持穩(wěn)定和表達(dá)　抗乙肝病毒的抗體 3.煙草是有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的雙子葉植物,易受TMV(煙草花葉病毒)感染而大幅度減產(chǎn)。絞股藍(lán)細(xì)胞中含有抗TMV基因,能抵抗TMV感染。研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV煙草,操作流程如圖所示。 (1)①表示遺傳信息流動(dòng)中的　　　　　　過程,過程③所需要的工具酶是　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)大量擴(kuò)增目的基因可以使用PCR技術(shù),該技術(shù)包括變性、退火、延伸三個(gè)步驟,變性這一步驟的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)過程④最常用的方法是　　　　　　　　　　　　,過程⑤用到的細(xì)胞工程技術(shù)是　　　　　　　　　　　　。 (4)過程⑥還需要進(jìn)行基因工程操作步驟中的　　　　　　　　　　　　　　　　　,在個(gè)體水平上檢驗(yàn)獲得的煙草能否抗TMV的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)逆轉(zhuǎn)錄　限制酶和DNA連接酶 (2)使DNA解鏈為單鏈(DNA解旋) (3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　植物組織培養(yǎng) (4)目的基因的檢測與鑒定　用TMV感染煙草,觀察煙草是否被感染(患病) 4.(2018河南第二次模擬仿真測試,38)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育過程如圖所示。蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因(陰影表示)與質(zhì)粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等限制酶的切割位點(diǎn)(箭頭所示),質(zhì)粒上還有唯一標(biāo)記基因——抗卡那霉素基因(陰影表示)。有人通過實(shí)驗(yàn),獲得的農(nóng)桿菌細(xì)胞有的未被轉(zhuǎn)化,有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的農(nóng)桿菌細(xì)胞有三種,分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌。請(qǐng)據(jù)此回答下列問題。 (1)構(gòu)建含抗蟲基因的重組質(zhì)粒A時(shí),應(yīng)選用的限制酶是　　　　　　　　　　,對(duì)　　　　　　進(jìn)行切割。 (2)若抗蟲蛋白分子是由m條肽鏈組成的,控制其合成的基因含n個(gè)堿基對(duì),氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為g,則抗蟲蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量最大約為　　　　　　　　　　(不考慮終止密碼)。 (3)如果用含有卡那霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選,在上述四種農(nóng)桿菌中,未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的農(nóng)桿菌是不能區(qū)分的,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;并且　　　　　　　　　　　　　的農(nóng)桿菌也是不能區(qū)分的,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)SmaⅠ、ApaⅠ　目的基因(或含抗蟲基因的DNA)、質(zhì)粒 (2)ng/3-18(n/3-m) (3)二者均不含有卡那霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均不生長　含有質(zhì)粒載體、重組質(zhì)粒　二者均含有卡那霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均能生長 5.(2018寧夏銀川一中一模,38)下圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過程示意圖。 (1)在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan)常作為標(biāo)記基因,只有含　　　　　　　　　　　　的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。上圖為獲得抗蟲棉技術(shù)的流程。A過程需要的酶有　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。圖中將目的基因?qū)胫参锸荏w細(xì)胞采用的方法是　　　　　　　　　　　　。C過程的培養(yǎng)基除含有必要營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外,還必須加入　　　　　　　　　　　。 (2)離體棉花葉片組織經(jīng)C、D、E成功地培育出了轉(zhuǎn)基因抗蟲植株,此過程涉及的細(xì)胞工程技術(shù)是　　　　　　　　　　　　　　　,該技術(shù)的原理是　　　　　　　　　　　　　。 (3)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA的具體方法是使用　　　　　　　　　　　與提取出的　　　　　　　　　做分子雜交。 (4)科學(xué)家將植物細(xì)胞培養(yǎng)到　　　　　　　階段,再包上人工種皮,制成了神奇的人工種子,以便更好地大面積推廣培養(yǎng)。 答案:(1)卡那霉素抗性基因　限制性核酸內(nèi)切酶　DNA連接酶　農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　卡那霉素 (2)植物組織培養(yǎng)　細(xì)胞全能性 (3)標(biāo)記的目的基因　mRNA分子 (4)胚狀體 6.1971年,美國化學(xué)家從紅豆杉樹皮中分離出高抗癌活性的紫杉醇,從此,國家重點(diǎn)保護(hù)珍稀植物——紅豆杉遭受了掠奪式的砍伐。為拯救紅豆杉,同時(shí)獲得紫杉醇,科研小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)流程。 請(qǐng)回答下列問題。 (1)選用莖尖分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng)的目的是　　　　　　　　　　　　,誘導(dǎo)莖尖分生組織形成愈傷組織的過程叫　　　　　　。利用愈傷組織誘導(dǎo)形成的胚狀體經(jīng)人工薄膜包裝后就可得到　　　　　　　　　。 (2)莖尖分生組織細(xì)胞具有全能性的原因是 　。 在生物生長發(fā)育過程中,細(xì)胞并不會(huì)表現(xiàn)出全能性,原因是 　。 (3)現(xiàn)有植物甲中提取的物質(zhì)X,能提高紫杉醇的抗癌效果?？蒲行〗M欲獲得既能產(chǎn)生紫杉醇又能產(chǎn)生物質(zhì)X的植株,可利用　　　　　　　　　　　技術(shù)獲得雜種植株。該方法首先要利用　　　　　　　　　　　　　除去細(xì)胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體,再經(jīng)　　　　　　　　　　(試劑)誘導(dǎo)融合形成雜種細(xì)胞。 答案:(1)獲得脫毒苗　脫分化　人工種子 (2)莖尖分生組織細(xì)胞含有該種生物的全部遺傳信息　在特定的時(shí)間和空間條件下,細(xì)胞中的基因會(huì)有選擇性地表達(dá)出各種蛋白質(zhì),從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官 (3)植物體細(xì)胞雜交　纖維素酶和果膠酶　聚乙二醇(PEG) 7.(2018河北衡水中學(xué)上學(xué)期七調(diào)考試,38)科學(xué)家利用細(xì)胞融合技術(shù)研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性,進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)。 (1)將鼠細(xì)胞和人細(xì)胞在　　　　　　培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時(shí)間,用　　　　　　處理,獲取實(shí)驗(yàn)用的單細(xì)胞懸液。 (2)將兩種細(xì)胞在37 ℃下混合培養(yǎng),在培養(yǎng)液中加入　　　　　　　　　　　　　　　誘導(dǎo)融合,形成融合細(xì)胞,一般兩兩融合的細(xì)胞有　　　　　　種。 (3)細(xì)胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)。將連接了熒光染料的抗體與融合細(xì)胞在一定條件下培養(yǎng),抗體與融合細(xì)胞的膜蛋白(抗原)特異性結(jié)合,其目的是標(biāo)記膜蛋白,以便于顯微鏡觀察。用熒光顯微鏡觀察融合細(xì)胞表面熒光的顏色和　　　　　　　　　　,開始時(shí),鼠的細(xì)胞為綠色,人的細(xì)胞為紅色,兩種顏色不混合;一段時(shí)間后,可觀察到紅綠熒光交替分布的“嵌合體”。統(tǒng)計(jì)　　　　　　　　　　　　,結(jié)果如下圖所示。 (4)科學(xué)家據(jù)此提出兩種假說解釋嵌合體的形成。 假說一:融合細(xì)胞合成了新的膜蛋白; 假說二:原有膜蛋白在細(xì)胞膜平面上運(yùn)動(dòng)。 ①使用　　　　　　　　　　　　　抑制劑和ATP合成抑制劑分別處理融合細(xì)胞,均對(duì)嵌合體形成沒有顯著影響,這個(gè)結(jié)果否定了假說一。 ②在15 ℃、20 ℃和26 ℃的培養(yǎng)溫度下重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,為假說二提供了證據(jù)支持。 答案:(1)CO2　胰蛋白酶 (2)(滅活的)病毒(或PEG)　3 (3)分布　嵌合體比例 (4)①蛋白質(zhì)合成 ②隨著溫度升高,嵌合體比例增加(或隨著溫度降低,嵌合體比例降低)