《高考】（新课标）2016届高考生物二轮复习 素能演练提升18 专题9 现代生物科技专题 1 基因工程和细胞工程（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考】（新课标）2016届高考生物二轮复习 素能演练提升18 专题9 现代生物科技专题 1 基因工程和细胞工程（含解析）（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、素能演练提升(十八) 基因工程和细胞工程(满分:100分时间:45分钟)1.(12分)(2015江西十校联考)生物技术在农业生产、优良动物繁育及疾病诊治等方面,展现出诱人的前景。请根据以下材料回答相关问题。材料一:经过一个世纪的发展,植物细胞工程技术解决了人类生存的关键问题(如粮食问题、花卉苗木生产等),为人类创造了巨大的财富。(1)用植物花药进行离体培养时,要经过过程才能培养成单倍体幼苗。(2)枣庄的优质石榴、长红枣等植物的生产都可通过微型繁殖技术来提供试管苗,其优点是不仅可以,还可以高效快速地实现无病毒种苗的大量繁殖。材料二:中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去
2、核的兔子的卵母细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎,这表明我国的大熊猫繁殖研究再次走在世界前列。(3)克隆大熊猫过程中使用的生物技术手段有。(至少写两种)(4)实验中选取的兔子的卵母细胞实际是处于期的卵母细胞。如果多个供体细胞来自同一只大熊猫,培育的这些大熊猫在性状上也不完全相同,分析其原因,下列正确的是()A.性状变异可由环境条件引起B.基因可能会发生突变C.受体细胞的细胞质基因不同D.细胞核基因发生了重组(5)用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞,是因为这些细胞。材料三:利用乳腺生物发生器生产出的人类胰岛素,具有产量高、质量好、成本低、易提取等优点,该项技术的诞生可有效
3、地缓解临床上胰岛素不足的难题,从而为糖尿病患者带来福音。(6)在乳腺生物发生器的操作过程中,目的基因导入受体细胞的方法是,人的胰岛素基因能够成功插入牛细胞的染色体上的原因是;并能合成出人的胰岛素的原因是。解析:(1)植物花药进行离体培养过程就是植物组织培养技术,需要经过脱分化和再分化两个阶段。(2)微型繁殖技术是一种无性繁殖技术,所以它繁殖无病毒种苗的优点是能保持优良母本品种的遗传特性。(3)克隆动物首先需要核移植技术得到重组细胞,然后通过早期胚胎培养技术培养重组细胞为早期胚胎,再通过胚胎移植技术把早期胚胎移植到发情的受体动物子宫内完成后期的胚胎发育,直至幼体的产出。(4)用于接受供体细胞核的
4、受体细胞是具备受精能力的去核卵母细胞,所以需要在卵母细胞分裂到减数第二次分裂中期才行。由于受体卵母细胞中所含的细胞质基因不完全相同,或者不同克隆个体生长环境条件不同或者基因发生了不同的突变等都可能导致克隆个体表现型不完全相同。(5)选用传代10代以内的培养细胞是由于这个时期的细胞内遗传物质一般未发生改变,能保持正常的二倍体核型。(6)乳腺生物发生器是指转基因克隆动物,培育它需要将目的基因通过显微注射技术注入受精卵内培育。能跨物种将一种生物的基因导入并插入受体生物细胞的染色体上,原因是目的基因和受体DNA的化学组成和结构相同,最终能在受体细胞内表达成功,说明二者共用一套遗传密码。答案:(除注明外
5、,每空1分)(1)脱分化、再分化(2)保持优良品种的遗传特性(3)核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术(2分)(4)M中A、B、C(2分)(5)能保持正常的二倍体核型(6)显微注射技术遗传物质化学组成和结构相同(2分)所有生物共用一套遗传密码2.(8分)(2015山东理综,36)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:(1)过程采用的是细胞工程中的技术,过程采用的是胚胎工程中的技术。(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的。(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用和
6、两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。解析:本题主要考查了动物细胞工程、胚胎工程的技术手段,以及基因工程的工具。(1)把个体B的体细胞核移植到个体A去核的卵母细胞中,得到的重组细胞再经过早期胚胎培养获得发育到不同时期的早期胚胎。(2)动物细胞培养需要在含有95%空气和5%二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养,二氧化碳可维持培养液的pH(酸碱度)。(3)构建基因表达载体时需对目的基因
7、和运载体用限制酶和DNA连接酶进行改造。基因表达载体必须含有标记基因以便于筛选出含目的基因的受体细胞。(4)胚胎干细胞可来自囊胚中的内细胞团。因为该胚胎的细胞核遗传物质全部来自个体B,所以图中获得的组织和器官适合移植给个体B。答案:(每空1分)(1)(体细胞)核移植(早期)胚胎培养(2)pH(或:酸碱度)(3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶)DNA连接酶(注:两空可颠倒)标记(4)内细胞团B3.(10分)(2014课标全国理综,40)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),结果
8、如下图所示。若要制备杂交瘤细胞,需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条),并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中,再加入聚乙二醇诱导细胞融合,经筛选培养及抗体检测,得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题。(1)制备融合所需的B淋巴细胞时,所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上,则小鼠最少需要经过次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中,最适合用于制备B淋巴细胞的是小鼠,理由是。(2)细胞融合实验完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有,体系中出现多种类型细胞的原因是。(3)杂交瘤细胞中有个
9、细胞核,染色体数目最多是条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是。解析:本题考查动物单克隆抗体技术的原理及应用。(1)由图看出,到第4次免疫时,Y和Z的血清抗体效价已达到要求,即16 000以上,而前3次免疫后,3只小鼠的血清抗体效价均未达到要求。从第3次开始,Y小鼠的血清抗体效价最高,所以Y小鼠最适合用于制备B淋巴细胞。(2)仅考虑细胞之间的两两融合。该融合体系中有5种类型的细胞:2种未融合型(B淋巴细胞、骨髓瘤细胞),3种融合型(B淋巴细胞+B淋巴细胞、骨髓瘤细胞+骨髓瘤细胞、B淋巴细胞+骨髓瘤细胞),由此可看出细胞融合具有随机性。(3)杂交瘤细胞是B淋巴细胞和骨髓瘤
10、细胞融合形成的,有1个细胞核,核内染色体数为40+60=100。(4)B淋巴细胞不能无限增殖,所以经多次传代培养后都不能存活。答案:(除注明外,每空1分)(1)4YY小鼠的血清抗体效价最高(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞(2分)细胞融合是随机的,且融合率达不到100%(2分)(3)1100(4)不能无限增殖4.(7分)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。据图回答下
11、列问题。(1)过程所需的酶是。(2)过程后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是。原生质体经过再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和植株的根尖,通过、染色和制片等过程制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。解析:(1)据题图分析,为获得有活力的原生质体的过程,常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)过程为诱导原生质体融合,叶肉细胞中含有叶绿体,融合成功的活细胞中肯定含有叶绿体。(3)原生质体在培养液浓度过高时会失水皱
12、缩,在培养液浓度过低时则会吸水涨破;在培养液中加入适宜浓度的甘露醇以保持与原生质体内相同的渗透压,目的是维持原生质体的正常形态,保持其完整性。原生质体再生出新细胞壁后,可经脱分化形成愈伤组织。(4)染色体变异在显微镜下可见,为确定再生植株的变异类型,可选取再生植株与双亲植株根尖分生区细胞,经解离、漂洗、染色、制片后,观察比较它们之间染色体的不同。答案:(每空1分)(1)纤维素酶和果胶酶(2)叶绿体(3)保持原生质体完整性细胞壁(4)双亲(或花椰菜和黑芥)解离漂洗5.(8分)已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原,在SARS病人康复后的血清中有抗
13、S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗,开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下:(1)实验步骤所代表的反应过程是。(2)步骤构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用。(3)如果省略步骤而将大量扩增的S基因直接导入大肠杆菌,一般情况下,不能得到表达的S蛋白,其原因是S基因在大肠杆菌中不能,也不能。(4)为了检验步骤所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特征,可用与进行抗原抗体特异性反应实验,从而得出结论。(5)步骤和的结果相比,原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列(填“相同”或“不同”),根本原因是。解析:(1)图中RNADNA表示通过逆转录方
14、式获得目的基因。(2)基因表达载体构建时,需用限制酶对载体和目的基因进行剪切,形成黏性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来,形成重组载体。(3)目的基因导入受体细胞后,需要借助于载体在受体细胞中进行复制而扩增目的基因,从而获得大量的表达产物,而直接导入则容易被受体细胞中的DNA水解酶所水解,导致得不到表达产物。(4)S蛋白为SARS病毒表面主要的病毒抗原,因此用抗原抗体特异性反应实验可检测其是否具有同样的抗原性。(5)步骤和相比,基因相同,只是导入的受体细胞的种类不同,因为真核生物和原核生物共用一套密码子,所以表达产物相同。答案:(每空1分)(1)逆转录(2)限制性核酸内切酶和DNA连接酶(3)复制以其为模板合成S基因的mRNA(或转录)(4)大肠杆菌中表达的S蛋白SARS康复病人血清(5)相同表达蛋白质所用的基因相同6.(15分)某质粒上有Sal 、Hind 、BamH 三种限制酶切割位点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图所示,请回答下列问题。(1)将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种新性状(变异性状)的来源属于。(
