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1、2020高考生物二轮复习专题能力训练 17专题能力训练卷17基因工程、细胞工程1.下列有关基因工程的叙述,正确的是()A.大肠杆菌质粒上具有控制质粒DNA转移的基因B.基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定存在和高效复制C.用氯化钙处理植物细胞,可增加细胞壁的通透性D.将乙肝抗原导入酵母菌可以获得能生产乙肝疫苗的工程菌2.某致病基因h位于X染色体上,该基因和正常基因H中的某一特定序列经Bcl酶切后,可产生大小不同的片段(如图1,bp表示碱基对),据此可进行基因诊断。图2为某家庭该病的遗传系谱。图1图2下列叙述错误的是()A.h基因特定序列中Bcl 酶切位点的消失是碱基序列改变的结果B.
2、1的基因诊断中只出现142 bp片段,其致病基因来自母亲C.2的基因诊断中出现142 bp、99 bp和43 bp三个片段,其基因型为XHXhD.3的丈夫表现型正常,其儿子的基因诊断中出现142 bp片段的概率为1/23.人们试图利用基因工程的方法,用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程:甲生物的蛋白质mRNA目的基因与质粒DNA重组导入乙生物的细胞获得甲生物的蛋白质。下列说法正确的是()A.过程需要的酶是逆转录酶,原料是碱基组成为A、U、G、C的四种游离的脱氧核苷酸B.要用限制酶切断质粒DNA,再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起C.如果要合成的是糖蛋白,选择大肠杆菌作受体细胞D
3、.过程中用的原料不含有A、U、G、C4.某线性DNA分子含有5 000个碱基对(bp),先用酶a切割,把得到的产物用酶b切割,得到的DNA片段大小如下表。酶a和酶b的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法不正确的是()酶a切割产物 (bp)酶b切割产物 (bp)2 100;1 400;1 000;5001 900;200;800;600;1 000;300;200A.在该DNA分子中,酶a与酶b的识别序列分别有3个和3个B.酶a与酶b切出的黏性末端能相互连接C.酶a与酶b切断的化学键都是磷酸二酯键D.用酶a切割与线性DNA相同碱基序列的质粒,得到4种切割产物5.“筛选”是很多生物试验过程中
4、的重要环节。下列各项中不需要经过“筛选”的是()A.基因工程育种中已经成功导入目的基因的植株B.制备单克隆抗体时经过诱导融合的杂交细胞C.多倍体育种中经过适宜浓度的秋水仙素溶液处理的幼苗D.单倍体育种中接种到培养基上进行离体培养的F1的花药6.下列过程中,需要采用植物组织培养技术的是()利用花药离体培养得到单倍体植株利用秋水仙素处理单倍体试管苗,获得正常纯合植株利用基因工程培育抗棉铃虫的植株利用细胞工程培育“白菜甘蓝”杂种植株马铃薯的脱毒A.B.C.D.7.科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄马铃薯杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的
5、原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示。(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有。(2)过程常用的酶是,细胞融合完成的标志是。(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂诱导融合,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面的荧光的不同可观察到种不同的原生质体,当观察到时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)过程和过程依次为,过程中的培养基常添加的植物激素是。(5)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞中含n条染色体,则“番茄马铃薯”细胞在有丝分裂后期含条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄马铃薯”植株为四倍体,则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于植株。8.(2020天津高考理综
6、,8)嗜热土壤芽孢杆菌产生的葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶,为使其在工业生产中更好地应用,开展了以下试验:利用大肠杆菌表达BglB酶(1)PCR扩增bglB基因时,选用基因组DNA作模板。(2)下图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒,扩增的bglB基因两端需分别引入和不同限制酶的识别序列。注:图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同(3)大肠杆菌不能降解纤维素,但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力,这是因为。9.下图是某单基因遗传病的家系图。(1)为研究其发病机理,通常采用获得大量致病基因,该技术
7、成功的关键是要有酶。(2)为诊断2号个体是否携带致病基因,通常采用的分子生物学检测方法是。(3)该病会导致病人免疫能力下降,被病毒感染后的治疗需要大量的抗体。临床使用的小鼠免疫后制备的鼠源性单抗,具有、的特点,可,但存在一些弊端,其中之一是会引起人体抗鼠源抗体反应。5号个体在连续隔周注射某种鼠源性单抗治疗一种病毒感染性疾病,开始病毒量明显减少,一段时间后,这种病毒量又开始上升,排除病毒变异的因素,上升原因还可能是人体产生了,使鼠源抗体不能发挥抗病毒的作用。(4)目前,研究人员可应用技术,改造鼠源性抗体分子的结构,降低鼠源性抗体的人体反应。10.(2020山东日照模拟)下图表示利用细菌中抗虫基因
8、获取抗虫玉米的部分过程(表示操作流程,a、b表示分子,ce表示培养过程,其中过程d表示细菌与玉米细胞混合培养),请回答下列问题。(1)上述操作中,获取目的基因的方法可能是。流程用到的工具酶为。(2)过程d指的是基因工程基本操作程序中的,本过程中用到的方法是。(3)流程中需要的培养基有种,与动物细胞培养液显著不同的是该培养基中含有,从而促进根、芽的分化。(4)图示过程中涉及的生物技术有和。11.科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,如果要加速转基因奶牛的繁育,可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示),请结合图示回答下列问题。(1)在进行细胞培养时,要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分
9、离,形成单个细胞,这个过程中需要利用酶处理。(2)形成重组细胞时应选用期的卵母细胞,并去掉其细胞核的原因是。(3)如果重组细胞为贴附性细胞,则在进行原代培养时,会表现出和等特点。(4)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100%的复制,其原因主要有、。(5)上图中所示的生物技术整体被称为技术。其包括的具体生物技术有、等。转基因奶牛的克隆成功,说明了动物具有全能性。一、非标准1.A解析:大肠杆菌质粒上具有控制质粒DNA转移的基因;基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定存在和高效地表达,即复制、转录和翻译;植物的细胞壁主要成分是纤维素和果胶,氯化钙对其无效,用氯化钙处理的细胞,应该是类似于大肠
10、杆菌一类的原核生物的细胞,其细胞壁主要是肽聚糖,氯化钙可以增加它的通透性;将控制乙肝抗原表达的基因导入酵母菌可以获得能生产乙肝疫苗的工程菌。2.D解析:分析图1可知:H基因中Bcl 酶切位点发生突变后消失;由图2分析可知:1的基因型为XhY,经酶切后只出现142 bp片段,致病基因来自于其母亲;若2经酶切后出现142 bp、99 bp和43 bp三个片段,则2的基因型为XHXh;3的基因型及概率为1/2XHXh、1/2XHXH,其正常表现型丈夫基因型为XHY,其儿子基因型为XhY的概率为1/21/2=1/4。3.B解析:过程表示以mRNA为模板合成DNA的逆转录过程,需要逆转录酶催化以及A、G
11、、C、T四种脱氧核苷酸;过程需要用同种限制酶处理目的基因和质粒,再用DNA连接酶使目的基因和质粒结合形成重组质粒;糖蛋白的合成过程需要内质网和高尔基体的参与,不能选择大肠杆菌作为受体细胞,因为大肠杆菌属于细菌,细胞中无内质网和高尔基体等细胞器;目的基因在乙细胞中表达需要A、U、G、C四种原料。4.D解析:酶a可以把原有DNA切成4段,说明该DNA分子上有3个切口,即酶a的识别序列有3个;酶b把大小是2 100的DNA切成大小分别为1 900和200两个片段,再把大小是1 400的DNA切成大小分别为800和600两个片段,把500的DNA切成300和200,说明酶b在该DNA分子上有3个切口,
12、即酶b的识别序列有3个;由图可以看出酶a和酶b切割后产生的黏性末端相同,它们之间能相互连接;限制酶作用的化学键是磷酸二酯键;酶a可以把原有DNA切成4段,说明该DNA分子上有3个切口,即酶a的识别序列有3个,切割与线性DNA相同碱基序列的质粒得到3种切割产物。5.D解析:成功导入目的基因,不意味着一定能够表达,故需要通过筛选选出能够表达的个体;诱导融合时,不仅出现杂交细胞,还可能出现瘤细胞与瘤细胞融合、B细胞与B细胞融合的情况,需要筛选;适宜浓度的秋水仙素溶液处理的幼苗,幼苗不一定能够加倍,需要筛选。6.D解析:花药为植物组织,利用花药离体培养得到单倍体植株需要组织培养;利用秋水仙素处理单倍体
13、试管苗,秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,细胞染色体加倍,但此过程不需要组织培养;培育抗棉铃虫的植株,首先利用运载体将抗虫基因导入棉花体细胞,然后利用组织培养将上述棉花体细胞培育为抗棉铃虫的植株;“白菜甘蓝”杂种植株的培育过程,首先诱导白菜和甘蓝的体细胞融合,再利用组织培养培育出“白菜甘蓝”杂种植株;马铃薯易感染多种病毒而造成减产,而其茎尖刚产生的细胞未感染病毒,利用茎尖组织培养,可大大提高马铃薯的产量。7.答案:(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性(2)纤维素酶和果胶酶 形成了新的细胞壁(3)聚乙二醇(或PEG)3融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光(4)脱分化和再分化生长素和细胞分
14、裂素(5)2(m+n)单倍体解析:(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。(2)过程是酶解细胞壁,细胞壁的成分是纤维素和果胶,因此常用的酶是纤维素酶和果胶酶,细胞融合完成的标志是杂种细胞形成新的细胞壁。(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇诱导融合,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面的荧光的不同可观察到3种不同的原生质体,当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)过程和过程称为植物组织培养,分别为脱分化和再分化,过程中的培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。(5)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞中含n条染色体,杂种细胞为m+n条,“番茄马铃薯”细胞在有丝分裂后期含2(m+n)条染色体。杂种植株的花粉经离体培育得到的植株称为单倍体。8.答案:(1)嗜热土壤芽孢杆菌(2)NdeBamH(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶解析:(1)bglB基因存在于嗜热土壤芽孢杆菌中,所以为扩增bglB基因,应选用嗜热土壤芽孢杆菌基因组DNA作模板。(2)用限制酶切割时,不能破坏质粒中的复制原点、启动子、终止子及标记基因(如抗生素抗性基因),而且要将目的基因插入启动子和终止子之间,Nde、Xba、BamH符合条件,而Xba的酶切位点在质粒中有两处,这样会影
