届江苏生物高三二轮复习课时冲关练十六91基因工程细胞工程.docx
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届江苏生物高三二轮复习课时冲关练十六91基因工程细胞工程
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课时冲关练（十六）
基因工程、细胞工程
（45分钟,100分）
一、单项选择题（包括5题,每题6分,共30分。
每题只有一个选项符合题意。
）
1.（2014·徐州模拟）“筛选”是生物学中培育生物新类型的常用手段,下列有关技术中不能筛选成功的是 （ ）
A.在无氮培养基上筛选圆褐固氮菌
B.基因工程中通过在选择培养基上培养,筛选出含目的基因的细胞
C.在单倍体育种中,筛选出含特定基因型的花药进行培养得到纯合二倍体
D.制备单克隆抗体时,先筛选出杂交瘤细胞,再从中筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞
【解析】选C。
根据圆褐固氮菌能在无氮培养基上生长而其他微生物不能在无氮培养基上生长可知,可在无氮培养基上筛选圆褐固氮菌,A项正确;基因工程中通过在选择培养基上培养,筛选出含目的基因的细胞,B项正确;在单倍体育种中,筛选出含特定基因型的花药进行培养得到单倍体幼苗,再经秋水仙素处理才可得纯合二倍体,C项错误;制备单克隆抗体时,先筛选出杂交瘤细胞,再从中筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞,D项正确。
2.（2014·盐城三模）下图是单克隆抗体制备流程示意图。
下列有关叙述正确的是 （ ）
A.①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的T淋巴细胞
B.②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成
C.③同时具有脾脏细胞和骨髓瘤细胞的特性
D.④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群
【解析】选D。
抗体是由效应B细胞分泌的,A项错误;②是诱导融合,常用的诱导因素有灭活的病毒、电激等,B项错误;③同时具有效应B细胞和骨髓瘤细胞的特性,C项错误;④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群,D项正确。
【知识总结】
（1）灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力,但是并不破坏这些病原体的抗原结构。
（2）除了受到注射的抗原的刺激,小鼠在生活过程中还可能受到其他抗原的刺激,因此从小鼠体内取出的多个B淋巴细胞可能产生多种不同抗体,所以进行第二次筛选是非常必要的。
（3）单克隆抗体制备过程中,进行了多次动物细胞培养的操作,说明动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
3.（2014·肇庆一模）下图是某转基因抗虫水稻培育流程图,下列有关分析错误的是 （ ）
A.毒蛋白基因的获得需要DNA连接酶
B.①过程所依据的理论基础之一是DNA分子结构的相似性
C.该基因工程的基本原理是让毒蛋白基因在宿主细胞中稳定和高效的表达
D.④过程依据细胞的全能性原理
【解析】选A。
毒蛋白基因的获得需要限制酶,A项错误。
①过程所依据的理论基础之一是DNA分子结构的相似性,B项正确。
该基因工程的基本原理是让毒蛋白基因在宿主细胞中稳定和高效的表达,得到抗虫的性状,C项正确。
④过程是植物组织培养,依据细胞的全能性原理,D项正确。
4.如图表示利用棉花叶肉细胞进行原生质体培养的过程,据图分析不正确的是
（ ）
A.①过程可用纤维素酶和果胶酶处理
B.②过程表示原生质体在培养基提供的特定条件下形成愈伤组织,此过程叫做再分化
C.③过程中以适当配比的营养物质和生长调节剂进行诱导
D.该过程体现了植物细胞的全能性
【解析】选B。
植物组织培养时,去除细胞壁的方法是酶解法,即用纤维素酶和果胶酶处理,A项正确。
形成愈伤组织的过程称为脱分化,B项错误。
再分化过程需要以适当配比的营养物质和生长调节剂进行诱导,C项正确。
植物组织培养过程体现了植物细胞的全能性,D项正确。
5.某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行细胞培养。
下列说法正确的是 （ ）
A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,也可用胃蛋白酶处理
B.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
C.甲、乙细胞在持续的原代培养过程中,乙会出现停止增殖的现象
D.仅用培养肝细胞的培养液也能用来培养乙肝病毒
【解析】选C。
利用肝组织块制备肝细胞悬液时,常用胰蛋白酶处理,不能用胃蛋白酶,因为胃蛋白酶需要在强酸环境中才能起作用,A项错误。
CO2的作用是维持细胞培养液正常的pH,B项错误。
正常肝细胞在持续的原代培养过程中会出现停止增殖的现象,C项正确。
乙肝病毒只能在细胞中培养,不能在培养肝细胞的培养液中培养,D项错误。
二、多项选择题（包括3题,每题6分,共18分。
每题不止一个选项符合题意。
）
6.（2014·南京三模）超氧化物歧化酶（SOD）是一种源于生命体的活性物质。
下面为人工培育含SOD植物新品种的过程图,相关叙述正确的是 （ ）
植物细胞（二倍体）
新细胞
愈伤组织
胚状体
新品种
A.①过程可用基因枪法导入SOD基因
B.②、③过程所用的激素种类和比例都相同
C.SOD催化反应的机制是为反应提供活化能
D.图示育种过程体现了植物细胞的全能性
【解析】选A、D。
①过程可用基因枪法导入SOD基因,A项正确;②、③过程所用的激素种类相同,但比例不相同,B项错误;SOD是一种酶,催化反应的机制是为反应降低活化能,C项错误;图示育种过程体现了植物细胞的全能性,D项正确。
7.（2014·无锡二模）如图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程。
相关叙述正确的是 （ ）
A.用胰蛋白酶处理牛肌肉组织,获得分裂能力强的肌肉母细胞
B.生物反应器内应控制好适宜的温度,并通入纯氧保证细胞呼吸
C.培养液中的支架提供了更大的细胞吸附面积,有利于细胞贴壁生长
D.“人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产,减少环境污染
【解析】选A、C、D。
从题目所给的信息来看,实际是考查动物细胞培养的内容。
用胰蛋白酶处理牛肌肉组织,将细胞分散开,获得分裂能力强的肌肉母细胞,A项正确;在培养液中肌肉母细胞贴壁生长,会发生接触抑制,支架提供了更大的细胞吸附面积,有利于细胞的生长,C项正确;细胞培养除了保持无菌、无毒环境外,还需通入95%的空气和5%的二氧化碳,以维持培养液的pH,B项错误;利用生物反应器生产肌肉纤维,可以避免大规模养殖牛产生排泄物,污染环境,D项正确。
8.（2014·南京三模）抗菌肽对治疗癌症有一定作用,下图表示抗菌肽合成过程。
相关说法不正确的是 （ ）
A.用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶
B.基因表达载体包含起始密码和终止密码
C.用显微注射法导入基因表达载体
D.筛选菌种时用基因探针检测相关蛋白质
【解析】选B、C、D。
利用PCR技术扩增目的基因片段时,不需要解旋酶,而是采用高温的方法使DNA解旋,故A项正确;基因表达载体包括启动子和终止子,不包括起始密码和终止密码,故B项错误;目的基因导入微生物中时不使用显微注射法,故C项错误;筛选菌种时,用基因探针检测目的基因或转录出的mRNA,故D项错误。
三、非选择题（包括3题,共52分）
9.（20分）（2014·南京师大附中三模）下图甲表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列,下图乙表示一种质粒的结构和部分碱基序列。
现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。
（1）若用限制酶SmaⅠ完全切割图甲中含有目的基因D的DNA片段,其产物长度分为 。
若图甲DNA分子中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。
从隐形纯合子中分离出图示对应的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,产物中共有 种不同长度的DNA片段。
（2）为了提高实验成功率,需要通过 技术扩增目的基因,以获得目的基因的大量拷贝。
在目的基因进行扩增时,加入的引物有A、B两种,若该目的基因扩增n代,则其中含有A、B引物的DNA分子有 个。
（3）若将图乙中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是 。
（4）为了筛选出成功导入含目的基因D的重组质粒的大肠杆菌,首先将大肠杆菌在含 的培养基上培养,得到如图1所示的菌落。
再将灭菌绒布按到培养基上,使绒布面沾上菌落,然后将绒布按到含 的培养基上培养,得到如图2的结果（空圈表示与图1对照无菌落的位置）。
挑选目的菌的位置为 。
（5）若目的基因在工程菌中表达产物是一条多肽链,如考虑终止密码,则其至少含有的氧原子数为 。
【解析】
（1）限制酶SmaⅠ的酶切位点是CCC↓GGG,完全切割图甲中DNA片段,产生的末端是平末端;在图甲中有两个限制酶SmaⅠ的酶切位点,DNA将被切割成三个片段,结合图解,三个片段的长度分别是537bp、790bp、661bp。
发生基因突变后的含d基因的DNA片段只有一个限制酶SmaⅠ酶切位点,完全切割后出现两个片段,长度分别是1327bp、661bp。
（2）通过PCR技术可扩增目的基因,以获得目的基因的大量拷贝。
在目的基因进行扩增时,加入的引物有A、B两种,若该目的基因扩增n代,则其中含有A、B引物的DNA分子有2n-2个。
（3）在构建重组质粒时,目的基因D不能用限制酶MspⅠ和SmaⅠ切割,这两种限制酶切割的位点在目的基因的中间,如果切割,目的基因D会被破坏;也不能用限制酶MboⅠ切割,它在质粒上有两个酶切位点,如果切割,质粒上的标记基因会全部被破坏,故应选用限制酶BamHⅠ。
（4）用限制酶BamHⅠ切割质粒会破坏抗生素A抗性基因,保留抗生素B抗性基因,为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要添加抗生素B;挑选目的菌的位置为图1培养基中对应图2中消失的菌落。
（5）目的基因有1020个碱基对,如考虑终止密码,翻译合成的多肽链有339个氨基酸,则其至少含有的氧原子数为339×2-338=340。
答案:
（1）537bp、790bp、661bp 2
（2）PCR 2n-2 （3）BamHⅠ
（4）抗生素B 抗生素A
图1培养基中对应图2中消失的菌落 （5）340
10.（20分）（2014·淮安三模）图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程;图2表示体外受精培育优质奶牛的过程;图3表示番茄和马铃薯植物体细胞融合和再生植株的过程,请据图回答下面的问题:
（1）图1中注射到小鼠体内的物质是 。
融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想的细胞,此类细胞的特点是 。
该过程所用的生物技术有 。
（2）图2中参与体外受精的精子需要经过成熟和 的过程,才能使卵细胞受精。
若要获得多头与此优质奶牛相同的小牛,可对图2囊胚中的 均等分割后进行胚胎移植,暂不移入的胚胎可使用 的方法保存。
（3）图3中过程①是植物细胞形成 的阶段,该过程所用的酶是 。
植物体细胞杂交技术的重要意义是:
。
【解析】
（1）图1是制备抗X抗原的单克隆抗体的过程,要想获得抗X抗原的抗体,需要对小鼠注射相应的抗原,即X抗原。
融合后经筛选的细胞为杂交瘤细胞,具备双亲细胞的遗传特性,此类细胞的特点是既能无限增殖又能产生抗X的抗体。
两类细胞融合需要动物细胞融合技术,杂交瘤细胞在体内或体外培养,需要动物细胞培养技术,所以该过程所用的生物技术有动物细胞融合技术和动物细胞培养技术。
（2）图2精子需要经过成熟和获能的过程才具备受精的能力。
若要获得多头与此优质奶牛相同的小牛,可以在体外进行胚胎分割,胚胎分割需要将囊胚中的内细胞团均等分割。
早期胚胎可以通过胚胎移植,移至受体内继续发育,暂不移入的胚胎可使用冷冻（或低温）的方法保存。
（3）图3是植物体细胞杂交过程,过程①是利用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁的过程,去除细胞壁的植物细胞被称为原生质体。
不同种生物存在生殖隔离,植物体细胞杂交技术的重大意义是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
答案:
（1）抗原X 既能无限增殖又能产生抗X的抗体 动物细胞融合技术和动物细胞培养技术
（2）获能 内细胞团 冷冻（或低温）
（3）原生质体 纤维素酶和果胶酶 克服了远缘杂交不亲和的障碍
11.（12分）（2014·珠海一模）蛋白质工程被称为第二代基因工程,目前已成为研究蛋白质结构和功能的重要手段。
如图为蛋白质工程的流程图（自右向左）,请据图回答以下问题:
（1）与基因工程相比较,蛋白质工程产物具备的特点是:
。
（2）图中的步骤①和②分别为 、分子设计。
（3）由图可知,要改造蛋白质结构,最终是通过改造基因来实现的。
请说明原因:
。
（4）从以上流程图可以看出,蛋白质工程是以 为基础并延伸出来的包含多学科的综合科技工程领域。
【解析】
（1）蛋白质工程可以生产出自然界中不存在的新蛋白质。
（2）①处由蛋白质的氨基酸序列获得目的基因,需先推测mRNA碱基序列,再推测DNA的碱基序列,用人工方法合成DNA。
（3）因为基因决定蛋白质改造基因操作更容易,且改造后可以遗传。
（4）蛋白质工程中对蛋白质结构的改造需要通过基因修饰或基因合成来完成,因此蛋白质工程是以基因工程为基础延伸出来的第二代基因工程,是包含多学科的综合科技工程领域。
答案:
（1）可生产出自然界不存在的蛋白质
（2）DNA合成
（3）改造基因的操作更容易,且改造后可以遗传
（4）基因工程
【知识总结】蛋白质工程与基因工程的比较
项目
蛋白质工程
基因工程
区
别
过
程
预期蛋白质的功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质
获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实
质
定向改造或生产人类所需蛋白质
定向改造生物的遗传特性,以获得人类所需的生物类型或生物产品
结
果
可生产出自然界中没有的蛋白质
一般是生产自然界中已有的蛋白质
联系
蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程,因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质,都必须通过基因修饰或基因合成实现
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