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2019年高三生物二輪復習 專題9 第1講 基因工程和細胞工程綜合測試 一、選擇題 1．我國科學工作者培育的轉基因抗蟲棉，其抗蟲基因來源于(　　) A．蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因 B．棉鈴蟲變異形成的致死基因 C．寄生在棉鈴蟲體內的線蟲基因 D．普通棉的突變基因 [答案]　A [解析]　用于植物抗蟲基因工程研究的基因很多，但并不是所有的基因均可用于轉基因抗蟲棉的培育，而應根據(jù)棉花自身受害蟲的危害情況，有針對性地選擇那些對棉花害蟲具有較強殺傷作用的基因。隨著科學的發(fā)展，人們從蘇云金芽孢桿菌中分離出的Bt基因能控制合成不同結構特性的伴胞晶體毒素蛋白，從而具備對不同種類害蟲的殺傷能力，A正確，B、C、D錯誤。 2．圖甲、乙中的箭頭表示三種限制性核酸內切酶的酶切位點，ampr表示氨芐青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。下列敘述正確的是(　　) A．圖甲中的質粒用BamHⅠ切割后，含有4個游離的磷酸基團 B．在構建重組質粒時，可用PstⅠ和BamHⅠ切割質粒和外源DNA C．用PstⅠ和HindⅢ酶切，加入DNA連接酶后可得到1種符合要求的重組質粒 D．導入目的基因的大腸桿菌可在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中生長 [答案]　C [解析]　圖甲中的質粒用BamHⅠ切割后，會破壞兩個磷酸二酯鍵，磷酸二酯鍵是由相鄰脫氧核苷酸的磷酸基團和脫氧核糖脫水形成的，因此只含有2個游離的磷酸基團；由于BamHⅠ的切割位點在目的基因的內部，使用它切割外源DNA會破壞目的基因；用PstⅠ和HindⅢ切割質粒后，雖然破壞了ampr基因，但是會保留下neo基因作為標記基因，以備篩選。用PstⅠ和HindⅢ切割外源DNA后，可得到兩個能與質粒連接的DNA片段，但是只有帶目的基因的DNA片段與酶切后的質粒連接才符合要求；由于氨芐青霉素抗性基因遭到破壞，因此，只能用含新霉素的培養(yǎng)基進行篩選。 3．下列說法正確的是(　　) A．DNA連接酶可使目的基因與載體的黏性末端形成氫鍵，實現(xiàn)黏性末端的黏合，形成重組DNA B．限制性核酸內切酶的切割位點是DNA中磷酸和堿基之間的磷酸二酯鍵 C．T4DNA連接酶既可以連接雙鏈DNA片段互補的黏性末端又可以連接雙鏈DNA片段的平末端 D．用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞獲得原生質體，便于植物雜交育種 [答案]　C [解析]　DNA連接酶又稱“分子縫合針”，可使目的基因與載體的黏性末端之間形成磷酸二酯鍵，實現(xiàn)黏性末端的黏合，形成重組DNA，A錯誤；限制性核酸內切酶的切割位點是DNA中磷酸和脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵，B錯誤；T4DNA連接酶可縫合兩種末端，但連接平末端之間的效率低，C正確；用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞獲得原生質體，便于植物體細胞雜交，D錯誤。 4．如圖表示利用棉花葉肉細胞進行原生質體培養(yǎng)的過程，據(jù)圖分析不正確的是(　　) 棉花葉肉細胞原生質體愈傷組織根、芽棉花幼苗 A．①過程是在0.5～0.6 mol/L的甘露醇溶液環(huán)境下用纖維素酶和果膠酶處理 B．②過程表示原生質體在培養(yǎng)基提供的特定條件下形成愈傷組織，此過程叫做再分化 C．③過程中以適當配比的營養(yǎng)物質和生長調節(jié)劑進行誘導 D．該過程體現(xiàn)了植物細胞的全能性 [答案]　B [解析]　植物組織培養(yǎng)時，去除細胞壁的方法是酶解法，即用纖維素酶和果膠酶處理；原生質體在低滲溶液中會吸水漲破，所以選擇0.5～0.6 mol/L的甘露醇溶液；形成愈傷組織的過程稱為脫分化；再分化過程需要以適當配比的營養(yǎng)物質和生長調節(jié)劑進行誘導；植物組織培養(yǎng)過程體現(xiàn)了植物細胞的全能性。 5．某農學院對玉米(2N＝20)的花粉進行離體培養(yǎng)和再生植株的研究(圖示如下)，下列有關敘述哪些是不正確的(　　) A．圖示過程在育種中稱為單倍體育種 B．在花粉形成過程中等位基因分離，非同源染色體的非等位基因自由組合 C．對培養(yǎng)基進行滅菌，對花粉進行消毒后才能進行接種和培養(yǎng) D．花粉離體培養(yǎng)得到的植株有10條染色體，是單倍體 [答案]　A [解析]　圖示過程是花藥離體培養(yǎng)，屬于單倍體育種的一個重要過程，得到的單倍體有10條染色體，不含同源染色體，故A錯、D對；在植物組織培養(yǎng)中對培養(yǎng)基要消毒滅菌防止其他微生物的干擾，C正確；花粉形成過程是減數(shù)分裂，所以在花粉形成過程中有等位基因分離，非同源染色體的非等位基因自由組合，B正確。 6．抗蟲棉的產生具有重大的意義，在抗蟲棉產生過程中，毒蛋白基因的受體細胞是(　　) A．棉花受精卵細胞 B．棉花分裂旺盛的體細胞 C．棉花的花粉粒 D．棉花任何細胞 [答案]　B [解析]　由于植物細胞具有全能性，所以植物基因工程的受體細胞可以是體細胞。具體操作時，用分裂旺盛的體細胞。 7．下列是應用動物細胞工程技術獲取單克隆抗X抗體的具體操作步驟，其中對單克隆抗體制備的相關敘述中不正確的是(　　) ①從患骨髓瘤的小鼠體內獲取骨髓瘤細胞 ②將X抗原注入小鼠體內，獲得能產生抗X抗體的B淋巴細胞 ③將雜交瘤細胞注入小鼠腹腔培養(yǎng) ④篩選出能產生抗X抗體的雜交瘤細胞 ⑤利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞 ⑥從腹水中提取抗體 ⑦利用促細胞融合因子使兩種細胞發(fā)生融合 A．實驗順序應當是①②⑦⑤④③⑥ B．③過程中產生的多個雜交瘤細胞稱為克隆 C．⑦過程獲得的細胞均可無限增殖 D．利用細胞融合生產單克隆抗體過程中通常要經過兩次篩選 [答案]　C [解析]　骨髓瘤細胞與B淋巴細胞融合時能出現(xiàn)三種融合的細胞，分別是兩個B淋巴細胞的融合細胞、兩個骨髓瘤細胞的融合細胞、淋巴細胞和骨髓瘤細胞的融合細胞。其中，兩個淋巴細胞融合產生的雜交細胞不能無限增殖。克隆分為分子水平、細胞水平和個體水平三個層次，雜交瘤細胞的無限增殖屬于細胞水平的克隆。 8．某種微生物合成的蛋白酶與人體消化液中的蛋白酶的結構和功能很相似，只是其熱穩(wěn)定性較差，進入人體后容易失效?，F(xiàn)要將此酶開發(fā)成一種片劑，臨床治療食物消化不良，最佳方案是(　　) A．替換此酶中的少數(shù)氨基酸，以改善其功能 B．將此酶與人蛋白酶進行拼接，形成新的蛋白酶 C．重新設計與創(chuàng)造一種蛋白酶 D．減少此酶在片劑中的含量 [答案]　A [解析]　蛋白質的結構包括一級結構和空間結構，一級結構是指組成蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序，蛋白質的功能是由一級結構和空間結構共同決定的，特別是空間結構與蛋白質的功能關系更密切。要想使蛋白酶熱穩(wěn)定性有所提高，就要改變蛋白質的結構，此類問題一般是對蛋白質中的個別氨基酸進行替換。 9．隨著生物技術的迅速發(fā)展，已滅絕生物的“復活”將不再是神話。如果世界上最后一只野驢剛剛死亡，下列“復活”野驢的方法中，最可行的是(　　) A．將野驢的體細胞取出，利用組織培養(yǎng)技術，經脫分化、再分化，培育成新個體 B．取出野驢的體細胞兩兩融合，再經組織培養(yǎng)培育成新個體 C．取出野驢的體細胞核移植到家驢的去核卵母細胞中，經孕育培養(yǎng)成新個體 D．將野驢的基因導入家驢的受精卵中，培育成新個體 [答案]　C [解析]　選項C為用克隆的方法“復制”剛剛死亡的野驢。 10．(xx淮安二模)下列有關生物工程的敘述，正確的是(　　) A．應用基因診斷技術，可檢測受體細胞中目的基因是否表達 B．篩選產生抗體的雜交瘤細胞需要使用特定的選擇培養(yǎng)基 C．莖尖細胞具有很強的分裂能力，離體培養(yǎng)時不需要脫分化即可培養(yǎng)成完整植株 D．早期胚胎細胞分化程度低、全能性高，囊胚期和原腸胚期是胚胎移植的最佳時期 [答案]　B [解析]　A選項目的基因是否表達應用抗原－抗體雜交來檢測，基因診斷技術用于檢測目的基因是否導入受體細胞；C選項莖尖細胞已經分化，通過植物組織培養(yǎng)成完整植株，需要脫分化、再分化過程；D選項原腸胚高度分化，不能胚胎移植。 二、非選擇題 11．逆轉錄病毒載體是一種表達型質粒，結構如圖所示。圖上的“逆轉錄病毒序列”可以整合到動物細胞的染色體上，不斷地表達其攜帶的目的基因，獲得大量重組逆轉錄病毒。(E、F、H分別為限制酶E、F、H的酶切位點)。 (1)逆轉錄的模板是________，原料是________________。 (2)在構建重組質粒時，目的基因插入該質粒，此過程需要的酶是限制酶________和________。 (3)將重組質粒轉入大腸桿菌前用某種離子處理大腸桿菌使之成為________，才能完成轉化過程。為了篩選出含重組質粒的大腸桿菌，一般需要用添加________的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。 (4)獲取大量重組質粒后，可培育轉基因小鼠，將重組質粒導入小鼠受精卵的方法是______________。若目的基因進入細胞后插入到一條染色體DNA上，那么獲得轉基因純合子小鼠的方法是________________。 [答案]　(1)RNA　(四種)脫氧核苷酸　(2)F　DNA連接酶　(3)感受態(tài)細胞　抗生素A　(4)顯微注射(法)　轉基因小鼠間相互交配(或雜交) [解析]　(1)逆轉錄是以RNA為模板，合成DNA的過程，原料是4種脫氧核苷酸。(2)構建重組質粒時，需要用同種限制酶切割質粒和目的基因，使之產生相同的黏性末端，因逆轉錄病毒序列在F處，所以用限制酶F進行切割，再用DNA連接酶連接，形成重組質粒。(3)將重組質粒導入到大腸桿菌，一般用Ca2＋處理大腸桿菌使之成為感受態(tài)細胞，才能完成轉化過程，質粒上含有抗生素A抗性基因，如果重組質粒導入到受體細胞成功，則受體細胞在含抗生素A的培養(yǎng)基上培養(yǎng)能正常生存。所以為了篩選出含重組質粒的大腸桿菌，一般需要用添加抗生素A的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。(4)將重組質粒導入到小鼠受精卵中的方法是顯微注射法；將目的基因插入到小鼠的一條染色體DNA上，則小鼠為雜合子，要想獲得轉基因純合子小鼠可以讓雜合子小鼠之間，相互交配(或雜交)。 12．(xx焦作模擬)如圖是利用現(xiàn)代生物工程技術治療遺傳性糖尿病(基因缺陷導致胰島B細胞不能正常合成胰島素)的過程圖解，請據(jù)圖回答： (1)圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術有________________等。(寫3個) (2)圖中①結構表示______________；選擇____________(時期)的卵母細胞去核后作為受體細胞構建重組細胞A。②所示的細胞是__________________。 (3)將健康胰島B細胞基因導入②之前要構建______________，這是基因工程的核心，除含目的基因外，還必須含有______________等。 (4)重組細胞B在一定的細胞分化誘導劑作用下，可以定向分化形成具有正常胰島B細胞功能的胰島樣細胞，其根本原因是________________________________________。培養(yǎng)重組細胞B的培養(yǎng)液中營養(yǎng)成分包括__________________(至少寫兩種)。 (5)圖示方法與一般的異體移植相比最大的優(yōu)點是______________________。 [答案]　(1)細胞核移植、轉基因技術、動物細胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng) (2)細胞核　MⅡ中期(或減數(shù)第二次分裂中期)　內細胞團細胞(或胚胎干細胞) (3)基因表達載體　啟動子、終止子、標記基因 (4)基因的選擇性表達　糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素、血清或血漿 (5)沒有免疫排斥反應