高三生物二轮复习专题9第1讲基因工程和细胞工程

基因工程和细胞工程一、选择题1．我国科学工作者培育的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于()A．苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因B．棉铃虫变异形成的致死基因C．寄生在棉铃虫体内的线虫基因D．普通棉的突变基因[答案] A[解析]用于植物抗虫基因工程研究的基因很多，但并不是所有的基因均可用于转基因抗虫棉的培育，而应根据棉花自身受害虫的危害情况，有针对性地选择那些对棉花害虫具有较强杀伤作用的基因。

随着科学的发展，人们从苏云金芽孢杆菌中分离出的Bt基因能控制合成不同结构特性的伴胞晶体毒素蛋白，从而具备对不同种类害虫的杀伤能力，A正确，B、C、D错误。

2．图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点，amp r表示氨苄青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。

下列叙述正确的是()A．图甲中的质粒用BamHⅠ切割后，含有4个游离的磷酸基团B．在构建重组质粒时，可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNAC．用PstⅠ和HindⅢ酶切，加入DNA连接酶后可得到1种符合要求的重组质粒D．导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长[答案] C[解析]图甲中的质粒用BamHⅠ切割后，会破坏两个磷酸二酯键，磷酸二酯键是由相邻脱氧核苷酸的磷酸基团和脱氧核糖脱水形成的，因此只含有2个游离的磷酸基团；由于BamHⅠ的切割位点在目的基因的内部，使用它切割外源DNA会破坏目的基因；用PstⅠ和HindⅢ切割质粒后，虽然破坏了amp r基因，但是会保留下neo基因作为标记基因，以备筛选。

用PstⅠ和HindⅢ切割外源DNA后，可得到两个能与质粒连接的DNA片段，但是只有带目的基因的DNA片段与酶切后的质粒连接才符合要求；由于氨苄青霉素抗性基因遭到破坏，因此，只能用含新霉素的培养基进行筛选。

3．下列说法正确的是()A ．DNA 连接酶可使目的基因与载体的黏性末端形成氢键，实现黏性末端的黏合，形成重组DNAB ．限制性核酸内切酶的切割位点是DNA 中磷酸和碱基之间的磷酸二酯键C ．T 4DNA 连接酶既可以连接双链DNA 片段互补的黏性末端又可以连接双链DNA 片段的平末端D ．用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，便于植物杂交育种[答案] C[解析] DNA 连接酶又称“分子缝合针”，可使目的基因与载体的黏性末端之间形成磷酸二酯键，实现黏性末端的黏合，形成重组DNA ，A 错误；限制性核酸内切酶的切割位点是DNA 中磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键，B 错误；T 4DNA 连接酶可缝合两种末端，但连接平末端之间的效率低，C 正确；用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，便于植物体细胞杂交，D 错误。

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( )棉花叶肉细胞――→①原生质体――→②愈伤组织――→③根、芽――→④棉花幼苗A ．①过程是在0.5～0.6 mol/L 的甘露醇溶液环境下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[答案] B[解析] 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；原生质体在低渗溶液中会吸水涨破，所以选择0.5～0.6 mol/L 的甘露醇溶液；形成愈伤组织的过程称为脱分化；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；植物组织培养过程体现了植物细胞的全能性。

5．某农学院对玉米(2N ＝20)的花粉进行离体培养和再生植株的研究(图示如下)，下列有关叙述哪些是不正确的( )A ．图示过程在育种中称为单倍体育种B ．在花粉形成过程中等位基因分离，非同源染色体的非等位基因自由组合C ．对培养基进行灭菌，对花粉进行消毒后才能进行接种和培养D ．花粉离体培养得到的植株有10条染色体，是单倍体[答案] A[解析]图示过程是花药离体培养，属于单倍体育种的一个重要过程，得到的单倍体有10条染色体，不含同源染色体，故A错、D对；在植物组织培养中对培养基要消毒灭菌防止其他微生物的干扰，C正确；花粉形成过程是减数分裂，所以在花粉形成过程中有等位基因分离，非同源染色体的非等位基因自由组合，B正确。

6．抗虫棉的产生具有重大的意义，在抗虫棉产生过程中，毒蛋白基因的受体细胞是()A．棉花受精卵细胞B．棉花分裂旺盛的体细胞C．棉花的花粉粒D．棉花任何细胞[答案] B[解析]由于植物细胞具有全能性，所以植物基因工程的受体细胞可以是体细胞。

具体操作时，用分裂旺盛的体细胞。

7．下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤，其中对单克隆抗体制备的相关叙述中不正确的是()①从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞②将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞③将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养④筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞⑤利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞⑥从腹水中提取抗体⑦利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合A．实验顺序应当是①②⑦⑤④③⑥B．③过程中产生的多个杂交瘤细胞称为克隆C．⑦过程获得的细胞均可无限增殖D．利用细胞融合生产单克隆抗体过程中通常要经过两次筛选[答案] C[解析]骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合时能出现三种融合的细胞，分别是两个B淋巴细胞的融合细胞、两个骨髓瘤细胞的融合细胞、淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合细胞。

其中，两个淋巴细胞融合产生的杂交细胞不能无限增殖。

克隆分为分子水平、细胞水平和个体水平三个层次，杂交瘤细胞的无限增殖属于细胞水平的克隆。

8．某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只是其热稳定性较差，进入人体后容易失效。

现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗食物消化不良，最佳方案是()A．替换此酶中的少数氨基酸，以改善其功能B．将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶C．重新设计与创造一种蛋白酶D．减少此酶在片剂中的含量[答案] A[解析]蛋白质的结构包括一级结构和空间结构，一级结构是指组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序，蛋白质的功能是由一级结构和空间结构共同决定的，特别是空间结构与蛋白质的功能关系更密切。

要想使蛋白酶热稳定性有所提高，就要改变蛋白质的结构，此类问题一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。

9．随着生物技术的迅速发展，已灭绝生物的“复活”将不再是神话。

如果世界上最后一只野驴刚刚死亡，下列“复活”野驴的方法中，最可行的是()A．将野驴的体细胞取出，利用组织培养技术，经脱分化、再分化，培育成新个体B．取出野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体C．取出野驴的体细胞核移植到家驴的去核卵母细胞中，经孕育培养成新个体D．将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体[答案] C[解析]选项C为用克隆的方法“复制”刚刚死亡的野驴。

10．(2014·淮安二模)下列有关生物工程的叙述，正确的是()A．应用基因诊断技术，可检测受体细胞中目的基因是否表达B．筛选产生抗体的杂交瘤细胞需要使用特定的选择培养基C．茎尖细胞具有很强的分裂能力，离体培养时不需要脱分化即可培养成完整植株D．早期胚胎细胞分化程度低、全能性高，囊胚期和原肠胚期是胚胎移植的最佳时期[答案] B[解析]A选项目的基因是否表达应用抗原－抗体杂交来检测，基因诊断技术用于检测目的基因是否导入受体细胞；C选项茎尖细胞已经分化，通过植物组织培养成完整植株，需要脱分化、再分化过程；D选项原肠胚高度分化，不能胚胎移植。

二、非选择题11．逆转录病毒载体是一种表达型质粒，结构如图所示。

图上的“逆转录病毒序列”可以整合到动物细胞的染色体上，不断地表达其携带的目的基因，获得大量重组逆转录病毒。

(E、F、H分别为限制酶E、F、H的酶切位点)。

(1)逆转录的模板是________，原料是________________。

(2)在构建重组质粒时，目的基因插入该质粒，此过程需要的酶是限制酶________和________。

(3)将重组质粒转入大肠杆菌前用某种离子处理大肠杆菌使之成为________，才能完成转化过程。

为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加________的培养基进行培养。

(4)获取大量重组质粒后，可培育转基因小鼠，将重组质粒导入小鼠受精卵的方法是______________。

若目的基因进入细胞后插入到一条染色体DNA上，那么获得转基因纯合子小鼠的方法是________________。

[答案](1)RNA(四种)脱氧核苷酸(2)F DNA连接酶(3)感受态细胞抗生素A (4)显微注射(法)转基因小鼠间相互交配(或杂交)[解析](1)逆转录是以RNA为模板，合成DNA的过程，原料是4种脱氧核苷酸。

(2)构建重组质粒时，需要用同种限制酶切割质粒和目的基因，使之产生相同的黏性末端，因逆转录病毒序列在F处，所以用限制酶F进行切割，再用DNA连接酶连接，形成重组质粒。

(3)将重组质粒导入到大肠杆菌，一般用Ca2＋处理大肠杆菌使之成为感受态细胞，才能完成转化过程，质粒上含有抗生素A抗性基因，如果重组质粒导入到受体细胞成功，则受体细胞在含抗生素A的培养基上培养能正常生存。

所以为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加抗生素A的培养基进行培养。

(4)将重组质粒导入到小鼠受精卵中的方法是显微注射法；将目的基因插入到小鼠的一条染色体DNA上，则小鼠为杂合子，要想获得转基因纯合子小鼠可以让杂合子小鼠之间，相互交配(或杂交)。

12．(2014·焦作模拟)如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程图解，请据图回答：(1)图中所涉及的现代生物技术有________________等。

(写3个)(2)图中①结构表示______________；选择____________(时期)的卵母细胞去核后作为受体细胞构建重组细胞A。

②所示的细胞是__________________。

(3)将健康胰岛B细胞基因导入②之前要构建______________，这是基因工程的核心，除含目的基因外，还必须含有______________等。

(4)重组细胞B在一定的细胞分化诱导剂作用下，可以定向分化形成具有正常胰岛B细胞功能的胰岛样细胞，其根本原因是________________________________________。

培养重组细胞B的培养液中营养成分包括__________________(至少写两种)。

(5)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是______________________。

[答案](1)细胞核移植、转基因技术、动物细胞培养、早期胚胎培养(2)细胞核MⅡ中期(或减数第二次分裂中期)内细胞团细胞(或胚胎干细胞)(3)基因表达载体启动子、终止子、标记基因(4)基因的选择性表达糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清或血浆(5)没有免疫排斥反应。