2015屆高考生物二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練 現(xiàn)代生物科技-基因工程、細(xì)胞工程

基因工程、細(xì)胞工程檢測(cè)題1(12分)(2014南通模擬)利用轉(zhuǎn)基因奶牛乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人的生長(zhǎng)激素，需要構(gòu)建一種能高水平表達(dá)的表達(dá)載體，選擇合適的基因啟動(dòng)子至關(guān)重要。由于無(wú)法由基因表達(dá)產(chǎn)物推知啟動(dòng)子的堿基序列，運(yùn)用PCR技術(shù)單獨(dú)克隆啟動(dòng)子存在困難。科研人員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，終于發(fā)明了下圖所示的一種克隆啟動(dòng)子的方法。請(qǐng)回答：(1)培育轉(zhuǎn)基因奶牛時(shí)，需要在生長(zhǎng)激素編碼序列前插入_的啟動(dòng)子。(2)由基因表達(dá)產(chǎn)物無(wú)法推知啟動(dòng)子堿基序列，其原因是_。(1) 過(guò)程需選擇的限制酶是_，過(guò)程需選擇的限制酶是_。過(guò)程需要使用的工具酶是_。(4)過(guò)程中可以根據(jù)基因編碼序列兩端的部分堿基序列設(shè)計(jì)_進(jìn)行擴(kuò)增。擴(kuò)增過(guò)程中，在第_輪循環(huán)產(chǎn)物中開(kāi)始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段?！窘馕觥?1)利用轉(zhuǎn)基因奶牛乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人的生長(zhǎng)激素，應(yīng)使生長(zhǎng)激素基因與乳腺蛋白基因相連接，以使乳腺細(xì)胞在產(chǎn)生乳腺蛋白的同時(shí)產(chǎn)生人的生長(zhǎng)激素。(2)啟動(dòng)子部分不能被轉(zhuǎn)錄，與蛋白質(zhì)分子的氨基酸序列不存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此由基因表達(dá)產(chǎn)物無(wú)法推知啟動(dòng)子堿基序列。(3)根據(jù)圖示，過(guò)程切出啟動(dòng)子和基因編碼序列，應(yīng)使用限制酶BamH，其他兩種限制酶會(huì)破壞基因編碼序列；通過(guò)過(guò)程使啟動(dòng)子序列置于克隆DNA片段中間、已知序列的基因編碼序列位于兩端，應(yīng)使用限制酶Hind。限制酶Mbo與BamH 有相同的酶切位點(diǎn)，會(huì)使環(huán)狀結(jié)構(gòu)恢復(fù)原狀。(4)PCR過(guò)程中，需要根據(jù)模板DNA已知的堿基序列設(shè)計(jì)引物；在擴(kuò)增過(guò)程中，在第三輪循環(huán)產(chǎn)物中開(kāi)始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段?！敬鸢浮?1)乳腺蛋白基因(2)基因中啟動(dòng)子的堿基序列不能被轉(zhuǎn)錄(3)BamHHind耐高溫的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)(4)引物三2(12分)(2014濱州模擬)轉(zhuǎn)基因草莓中有能表達(dá)乙肝病毒表面抗原的基因，由此可獲得用來(lái)預(yù)防乙肝的一種新型疫苗，其培育過(guò)程如圖所示(至代表過(guò)程，A至C代表結(jié)構(gòu)或細(xì)胞)：(1)圖中過(guò)程用到的酶是_，所形成的B叫做_。(2)過(guò)程常用_處理農(nóng)桿菌，使之成為_(kāi)細(xì)胞，利于完成轉(zhuǎn)化過(guò)程。(3)圖中過(guò)程叫做_，過(guò)程叫做_，將葉盤(pán)培養(yǎng)成草莓幼苗的技術(shù)是_。(4)在分子水平上，可采用_的方法來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因草莓果實(shí)提取液中有無(wú)相應(yīng)的抗原?！敬鸢浮?1)DNA連接酶1 / 6基因表達(dá)載體(重組質(zhì)粒)(2)CaCl2溶液(或Ca2)感受態(tài)(3)脫分化(去分化)再分化組織培養(yǎng) (4)抗原抗體雜交3(12分)(2014課標(biāo))植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性，其耐旱性與某個(gè)基因有關(guān)。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)理論上，基因組文庫(kù)含有生物的_基因；而cDNA文庫(kù)中含有生物的_基因。(2)若要從植物甲中獲得耐旱基因，可首先建立該植物的基因組文庫(kù)，再?gòu)闹衉出所需的耐旱基因。(3)將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌，并通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物_的體細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)一系列的過(guò)程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)此再生植株中該基因的_，如果檢測(cè)結(jié)果呈陽(yáng)性，再在田間試驗(yàn)中檢測(cè)植株的_是否得到提高。(4)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為31時(shí)，則可推測(cè)該耐旱基因整合到了_(填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”)。【解析】(1)基因組文庫(kù)包含某種生物的所有基因，而cDNA文庫(kù)包含某種生物的部分基因。(2)植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性，其耐旱性與某個(gè)基因有關(guān)，若要從植物甲中獲得耐旱基因，首先應(yīng)建立該植物的基因組文庫(kù)，然后再?gòu)闹泻Y選出所需的耐旱基因。(3)從植物甲中獲得該耐旱基因后，通常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，將該耐旱基因?qū)胫参镆业捏w細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)得到再生植株。若要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)此再生植株中該基因的表達(dá)產(chǎn)物，如果檢測(cè)結(jié)果為陽(yáng)性，說(shuō)明該耐旱基因已經(jīng)翻譯成相應(yīng)的蛋白質(zhì)。此后還需要進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的檢測(cè)，即在田間試驗(yàn)中檢測(cè)植株的耐旱性是否得到提高。(4)用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱和不耐旱植株的數(shù)量比為31，符合基因的分離定律，可知得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株為雜合子，因此可推測(cè)該耐旱基因整合到了同源染色體的一條上?！敬鸢浮?1)全部部分(其他合理答案也給分)(2)篩選(其他合理答案也給分)(3)乙表達(dá)產(chǎn)物(其他合理答案也給分)耐旱性(4)同源染色體的一條上4(14分)(2014青島模擬)下圖表示利用基因工程培育抗蟲(chóng)棉的過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列有關(guān)問(wèn)題。(1)若限制酶的識(shí)別序列和切點(diǎn)是GATC，限制酶識(shí)別序列和切點(diǎn)是GGATCC，那么在過(guò)程中，應(yīng)用限制酶_切割質(zhì)粒，用限制酶_切割抗蟲(chóng)基因。(2)將通過(guò)過(guò)程得到的大腸桿菌涂布在含有_的培養(yǎng)基上，若能夠生長(zhǎng)說(shuō)明已導(dǎo)入了普通質(zhì)?；蛑亟M質(zhì)粒，反之則說(shuō)明沒(méi)有導(dǎo)入。(3)要確定抗蟲(chóng)基因?qū)牒螅欠衲芊€(wěn)定遺傳并表達(dá)，需進(jìn)行檢測(cè)和鑒定工作，則在個(gè)體水平上的鑒定過(guò)程可簡(jiǎn)述為：_。經(jīng)篩選分析，該植株細(xì)胞中含有一個(gè)攜帶抗蟲(chóng)基因的DNA片段，因此可以把它看作是雜合子。理論上，該轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的F1中，仍具有抗蟲(chóng)特性的植株占總數(shù)的_。(4)過(guò)程所用的現(xiàn)代生物技術(shù)稱(chēng)為_(kāi)，從遺傳學(xué)角度來(lái)看，細(xì)胞通過(guò)過(guò)程能形成棉植株的根本原因是細(xì)胞具有_?！窘馕觥?1)在切割質(zhì)粒時(shí)不能同時(shí)將兩個(gè)標(biāo)記基因切開(kāi)，至少保留一個(gè)，所以只能用限制酶切割，如果用限制酶切割則兩個(gè)標(biāo)記基因?qū)⒍紩?huì)被破壞。而從目的基因兩側(cè)堿基序列可知，只能用限制酶才可得到含目的基因的DNA片段。(2)如果導(dǎo)入了重組質(zhì)粒，此時(shí)重組質(zhì)粒中四環(huán)素抗性基因能正常表達(dá)，所以如果涂布在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上的大腸桿菌群落能夠生長(zhǎng)，說(shuō)明導(dǎo)入了重組質(zhì)粒。(3)在個(gè)體水平上鑒定抗蟲(chóng)棉是否培育成功，可以用轉(zhuǎn)基因棉葉片飼喂害蟲(chóng)，觀察害蟲(chóng)存活情況；如果把攜帶一個(gè)抗蟲(chóng)基因的DNA片段看作雜合子，可以認(rèn)為是Aa，自交產(chǎn)生的F1中仍具有抗蟲(chóng)特性的植株占總數(shù)的比例為3/4。(4)把一個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)成植株的技術(shù)稱(chēng)為植物組織培養(yǎng)，依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性?！敬鸢浮?1)(2)四環(huán)素(3)讓害蟲(chóng)吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉片，觀察害蟲(chóng)的存活情況，以確定其是否具有抗蟲(chóng)性狀3/4(4)植物組織培養(yǎng)發(fā)育成完整個(gè)體的全部遺傳物質(zhì)5(12分)(能力挑戰(zhàn)題)植物葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體的分離和培養(yǎng)的主要過(guò)程可用如圖所示圖解簡(jiǎn)單表示：d,胚狀體(1)培育胚狀體利用了_這一項(xiàng)生物技術(shù)，胚狀體再繼續(xù)培養(yǎng)，則可培育出完整的植株，這體現(xiàn)了_。培養(yǎng)基中除了含有一定的營(yíng)養(yǎng)外，還必須含有_等植物激素，還需要對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行嚴(yán)格的_。(2)如果愈傷組織是三七葉肉細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的，若為了獲得三七的細(xì)胞產(chǎn)物，則只需培養(yǎng)到_；若為了獲得三七的人工種子，則需要培養(yǎng)到_。如果愈傷組織是棉花葉肉細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的，通過(guò)基因工程要獲取抗蟲(chóng)棉，目的基因?qū)朊藁ㄓ鷤M織細(xì)胞常用的方法是_法。(3)從葉片的葉肉細(xì)胞到獲得胚狀體的過(guò)程中，必須要經(jīng)過(guò)_。無(wú)絲分裂有絲分裂減數(shù)分裂原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞融合脫分化再分化【解析】(1)離體植物細(xì)胞通過(guò)脫分化形成愈傷組織，通過(guò)再分化形成具有根和芽的胚狀體，再通過(guò)細(xì)胞分裂、分化發(fā)育成一個(gè)完整的植株。該技術(shù)為植物組織培養(yǎng)，其原理為植物細(xì)胞的全能性。培養(yǎng)基的成分為水、無(wú)機(jī)鹽、維生素、氨基酸、蔗糖、植物激素(生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素等)等；培養(yǎng)基要求進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌。(2)三七的細(xì)胞產(chǎn)物為細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，將三七葉肉細(xì)胞培養(yǎng)到愈傷組織即可；獲得人工種子需培養(yǎng)至胚狀體；棉花為雙子葉植物，導(dǎo)入抗蟲(chóng)基因常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(3)離體葉肉細(xì)胞培養(yǎng)到胚狀體的過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)脫分化和有絲分裂形成愈傷組織，再分化和有絲分裂形成具有根和芽的胚狀體。【答案】(1)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素滅菌(2)愈傷組織胚狀體農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化(3)6(12分)(2013新課標(biāo)全國(guó)卷)甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時(shí)含有A和B的新型藥用植物?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用_酶和_酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的_，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合。形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)形成_組織，然后經(jīng)過(guò)_形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱(chēng)為_(kāi)。(2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指_。假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是_。(3)這種雜種植株可通過(guò)制作人工種子的方法來(lái)大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的_等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。【答案】(1)纖維素果膠原生質(zhì)體愈傷再分化(或分化)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(2)體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體在減數(shù)分裂過(guò)程中，前者染色體聯(lián)會(huì)異常，而后者染色體聯(lián)會(huì)正常(3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽7(12分)(2013海南高考)單純皰疹病毒型(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(cè)HSV1?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)在制備抗HSV1的單克隆抗體的過(guò)程中，先給小鼠注射一種純化的HSV1蛋白，一段時(shí)間后，若小鼠血清中抗_的抗體檢測(cè)呈陽(yáng)性，說(shuō)明小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了_反應(yīng)，再?gòu)男∈蟮腳中獲取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(guò)篩選、檢測(cè)，最終可獲得所需的雜交瘤細(xì)胞，該細(xì)胞具有的特點(diǎn)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?gòu)腳中提取、純化獲得。(3)通過(guò)上述方法得到的單克隆抗體可準(zhǔn)確地識(shí)別這種HSV1蛋白，其原因是該抗體具有_和_等特性?！窘馕觥勘绢}考查單克隆抗體的制備過(guò)程、單克隆抗體的特點(diǎn)。(1)給小鼠注射HSV1蛋白后，小鼠體內(nèi)發(fā)生體液免疫，小鼠血清中產(chǎn)生抗HSV1蛋白的抗體。B淋巴細(xì)胞是從小鼠的淋巴器官中(如脾、骨髓、扁桃體、胸腺等)獲取。雜交瘤細(xì)胞由B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合而來(lái)，具有兩個(gè)親本細(xì)胞的特性：既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生專(zhuān)一抗體。(2)若想獲得大量單克隆抗體，通常有兩種方法：一是將雜交瘤細(xì)胞在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中培養(yǎng)，然后從動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中篩選分離出單克隆抗體；二是將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖，然后從小鼠的腹水中提取純化獲得。(3)單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、純度高的特點(diǎn)?！敬鸢浮?1)HSV1蛋白體液免疫脾臟骨髓瘤無(wú)限增殖且產(chǎn)生專(zhuān)一抗體(2)腹腔腹水(3)純度高特異性強(qiáng)8(14分)(能力挑戰(zhàn)題)(2014福建理綜)Rag2基因缺失小鼠不能產(chǎn)生成熟的淋巴細(xì)胞?？蒲腥藛T利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)對(duì)Rag2基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療。其技術(shù)流程如下圖：(1)步驟中，在核移植前應(yīng)去除卵母細(xì)胞的_。(2)步驟中，重組胚胎培養(yǎng)到_期時(shí)， 可從其內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離出ES細(xì)胞。(3)步驟中，需要構(gòu)建含有Rag2基因的表達(dá)載體?？梢愿鶕?jù)Rag2基因的_設(shè)計(jì)引物，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增Rag2基因片段。用Hind和Pst限制酶分別在片段兩側(cè)進(jìn)行酶切獲得Rag2基因片段。為將該片段直接連接到表達(dá)載體，所選擇的表達(dá)載體上應(yīng)具有_酶的酶切位點(diǎn)。(4)為檢測(cè)Rag2基因的表達(dá)情況，可提取治療后小鼠骨髓細(xì)胞的_，用抗Rag2蛋白的抗體進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)?！窘馕觥?1)步驟為動(dòng)物核移植，核移植是將動(dòng)物一個(gè)體細(xì)胞(上皮細(xì)胞)的細(xì)胞核移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體的過(guò)程。(2)步驟為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，當(dāng)培養(yǎng)到囊胚期時(shí)，可從其內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離出胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)。(3)利用PCR技術(shù)獲取目的基因(Rag2基因)的前提是要有一段已知目的基因(Rag2基因)的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。由于Rag2基因的兩側(cè)是用Hind限制酶和Pst限制酶剪切的，為了將該片段直接連接到表達(dá)載體上，也應(yīng)用Hind限制酶和Pst限制酶剪切載體，以確保產(chǎn)生的末端一致，再利用DNA連接酶連接起來(lái)，故所選擇的表達(dá)載體上應(yīng)具有Hind限制酶和Pst限制酶的酶切位點(diǎn)。(4)為了檢測(cè)目的基因(Rag2基因)是否表達(dá)出蛋白質(zhì)，可采用抗原抗體雜交技術(shù)，因此可用抗Rag2蛋白的抗體與治療后小鼠骨髓細(xì)胞的蛋白質(zhì)(抗原)進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)?！敬鸢浮?1)細(xì)胞核(2)囊胚(3)核苷酸序列Hind和Pst I限制(4)蛋白質(zhì) 希望對(duì)大家有所幫助，多謝您的瀏覽！