《新坐标》2022版高考生物第二轮复习 专题8 现代生物科技 课后限时练16

课后限时练(十六) 基因工程和细胞工程
(建议用时：45分钟)
一、选择题
1．(2021·重庆高考)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是()
A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得
B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点
C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
2．(2021·北京高考)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规试验步骤中，不需要
．．．的是()
A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B．用选择培育基筛选导入目的基因的细胞
C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合
D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
3．(2021·东莞市高三调研)下图示利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的过程，分析错误的是()
A．①经胰蛋白酶处理可得到③
B．图中涉及基因工程、细胞核移植等技术
C．常用PCR技术扩增②
D．把⑤送入⑥的最佳时期是囊胚和原肠胚
4．(2021·重庆市一中考前冲刺)下列有关生物工程的叙述，正确的是()
A．动物细胞融合需要先通过酶解法制备原生质体
B．试管婴儿技术包括人工授精、胚胎体外培育、胚胎移植等
C．经核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传性状
D．通过在培育基中加入抗生素达到植物组织培育的无菌要求
二、非选择题
5．(2021·四川高考节选)将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如下图所示(注：农杆菌中Ti质粒上只有T-DNA片段能转移到植物细胞中)。

(1)过程①需用同种________酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。

为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来，应使用________培育基。

(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培育，旨在让________进入棉花细胞；除尽农杆菌后，还须转接到含卡那霉素的培育基上连续培育，目的是________。

(3)检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是________。

种植转基因抗虫棉能削减________的使用，以减轻环境污染。

6．(2021·宜春市高三一模)苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫力量的毒素蛋白。

图1是转Bt毒素蛋白基因植物的重组DNA形成过程示意图；图2是毒素蛋白基因进入植物细胞后发生的两种生物大分子合成的过程，据图回答下列问题。

图1
图2
(1)将图1①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有________种DNA片段。

过程②需要用到________________酶。

(2)假设图1中质粒原来BamHⅠ识别位点的碱基序列变为了另一种限制酶BclⅠ的碱基序列，现用BclⅠ和Hind Ⅲ切割质粒，则该图1中①的DNA右侧还能选择BamH Ⅰ进行切割，能获得所需重组质粒吗？并请说明理由________。

(3)若上述假设成立，并成功形成重组质粒，则重组质粒________。

A．既能被BamH Ⅰ也能被Hind Ⅲ切开
B．能被BamH Ⅰ但不能被Hind Ⅲ切开
C．既不能被BamH Ⅰ也不能被Hind Ⅲ切开
D．能被Hind Ⅲ但不能被BamH Ⅰ切开
(4)图2中α链是________。

不同组织细胞的相同DNA进行过程③时启用的起始点
________(在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择)，其缘由是
___________________________________________。

(5)要想检测导入的Bt毒素蛋白基因是否表达，在分子水平上可用________法进行检测，假如消灭杂交带，说明目的基因已经表达蛋白质产品，转基因植物培育成功。

7．(2021·咸阳市高三三模)下图表示胚胎发育某一时期示意图和利用高等动物细胞融合技术制备单克隆抗体的部分过程，请据图回答下列问题：
(1)图1为胚胎发育的________期，其中②为________________________。

(2)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对图1所示时期的胚胎进行________________处理，再移入受体内。

这一操作要求是均等分割③________，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

(3)若图2表示动物细胞融合的过程，则有：
①过程a常用________________作为诱导剂(此诱导剂不能用于植物细胞融合)。

②由甲乙融合得到丙细胞的基本原理是________________________；若甲细胞有m条染色体，乙细胞有n条染色体，筛选后的丁细胞有________条染色体。

8．(2021·德州市高三二模)下图是制备抗埃博拉病毒VP40蛋白的单克隆抗体的过程，请回答：
(1)过程①中选用Eco RⅠ和XhoⅠ两种限制酶切割的优点是____________，此外还要用到________酶。

(2)过程②中首先需要用________处理大肠杆菌，使其处于感受态，VP40基因进入大肠杆菌后维持稳定并表达的过程称为________。

(3)与植物原生质体融合相比，过程④特有的方法是用________处理。

通常在选择培育基中需加入抗生素，目的是________________________。

选择培育基上存活的杂交瘤细胞产生的抗体________(填“是”或“不是”)单克隆抗体。

(4)图示过程应用的生物技术有________________________________
_______________________________________________(至少答出三种)。

9．(2021·云南玉溪一中期中)应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品，是生物科学技术转化为生产力的重要体现。

请据图回答下列问题：
(1)在培育转基因牛的过程中，①过程需要的工具酶是________________，②过程常用的方法是________。

(2)转基因牛可通过分泌乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必需含有________，其作用是能够被________识别和结合，从而启动转录过程。

(3)PrG基因的产物能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是________细胞，Ⅲ代表的细胞具有________________的特点。

(4)在抗虫棉培育过程中，需将抗虫基因(Bt毒蛋白基因)插入Ti质粒的________上，通过农杆菌的转化作用就可以使抗虫基因进入棉花受体细胞。

要检测抗虫基因是否翻译成Bt毒蛋白，应从抗虫棉中提取蛋白质，并用________方法进行检测。

10．(2021·江西省赣州市一模)植物组织培育技术被广泛应用于无病毒植株培育、育种及获得细胞产物的工厂化生产等。

结合下图中番茄植株的培育过程，回答相关问题：
(1)①过程中通常使用______________酶来猎取植物细胞原生质体，此处使用的外界溶液浓度不宜过小，以防止细胞原生质体_____________________。

(2)铺平板类似于微生物接种，平板培育基中添加蔗糖的目的除了调整渗透压外，还有________的作用。

(3)图中属于再分化的过程是________(填序号)。

(4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高，若想培育多倍体番茄，可选择在图中的过程③中添加________(物质)进行处理，也可以选择在过程⑥中添加肯定浓度的________(物质)进行处理。

(5)植物组织培育技术不仅可以保持优良品种的________特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。

(6)“人工种子”由胚状体，包埋胚状体的胶质以及人造种皮等3部分组成，包埋胚状体的胶质中富含有机养分，这是由于胚状体在萌发初期不能进行________，为了满足胚状体代谢的需求，“人造种皮”则必需具有良好的透水、________的性能。

【详解答案】
1．C A项，胰岛素基因只能在胰岛B细胞中表达，不能在肝细胞中表达，因而不能通过人体肝细胞mRNA反转录获得。

B项，复制原点是表达载体复制的起点，胰岛素基因表达的起点是启动子。

C项，基因表达载体中一般以抗生素抗性基由于标记基因，因此可借助抗生素抗性基因将含有胰岛素基因的受体细胞筛选出来。

D项，终止密码子是翻译终止的信号，不是转录终止的信号。

2．C
3．D⑤送入⑥是胚胎移植，其最佳时期是桑椹胚期或囊胚期。

4．B动物细胞无细胞壁，可直接用物理、化学或生物方法诱导融合，A项错误；试管婴儿技术包括人工授精、胚胎体外培育、胚胎移植等多种技术手段，B项正确；经核移植培育出的新个体，其遗传物质主要来自供体细胞的细胞核，但极少数遗传物质来自受体细胞，C项错误；植物组织培育需进行无菌操作，包括植物材料的消毒、操作台消毒以及在培育基中加入抗生素等，D项错误。

5．解析：(1)切割目的基因和载体应使用同种限制性核酸内切酶，筛选细菌应使用选择培育基。

(2)农杆菌转化法的原理是农杆菌感染植物时，Ti质粒上的T-DNA片段能够转移并整合到植物细胞的染色体DNA上。

由于T-DNA上具有卡那霉素抗性基因，所以可用含卡那霉素的培育基筛选出获得T-DNA片段的植物细胞。

(3)在个体水平上检测抗虫棉时可在抗虫棉上投放害虫来推断其是否具有抗虫的性状；抗虫棉因具有抗虫性状，故可削减农药的使用，以减轻环境污染。

答案：(1)限制性核酸内切选择(2)T-DNA筛选获得T-DNA片段的植物细胞(3)投放棉铃虫农药
6．解析：(1)图中①的DNA含有两个BamH Ⅰ酶的切割位点，含有一个Hind Ⅲ酶的切割位点，所以用Hind Ⅲ、BamH Ⅰ完全酶切①中的DNA后，反应管中有4种DNA片段。

构建基因表达载体过程②需用DNA连接酶。

(2)据图分析，由于BamH Ⅰ和Bcl Ⅰ切割DNA后露出的黏性末端相同，质粒原来BamH Ⅰ识别位点的碱基序列变为限制酶Bcl Ⅰ的碱基序列，用Bcl Ⅰ和Hind Ⅲ切割质粒，用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ切割目的基因，仍能获得重组质粒。

(3)质粒和目的基因都被Hind Ⅲ切割，形成相同的黏性末端，则形成的重组质粒还能被Hind Ⅲ切割；质粒原来BamH Ⅰ识别位点的碱基序列变为了另一种限制酶Bcl Ⅰ的碱基序列，则形成的黏性末端是错误!，而目的基因被BamH Ⅰ切割，则形成的黏性末端G,CCTAG)，则形成的重组DNA片段是TGATCC,ACTAGG)，则不能被BamH Ⅰ识别，也不能切割。

依据酶切位点和识别的碱基序列可知，重组质粒只能被Hind Ⅲ切开但不能被BamH Ⅰ切开。

(4)从图2可知，α链形成是以DNA一条链作为模板进行转录形成的信使RNA分子；不同组织细胞的相同DNA在转录时，假如是相同基因转录起点一般相同，不同的基因转录起点不同，缘由是基因的选择性表达。

(5)检测目的基因是否在受体细胞内表达的分子水平上的检测是向分泌物中加入抗体，通过抗原-抗体特异性结合形成杂交带加以检测。

假如能形成，说明表达，假如不能形成，则说明没有表达。

答案：(1)4DNA连接(2)能，切割后露出的黏性末端相同(3)D(4)mRNA不完全相同不同组织细胞中基因会进行选择性表达(5)抗原-抗体杂交
7．解析：(1)由图可知，图1为含有囊胚腔的球状胚体，为胚胎发育的囊胚期，其中②为滋养层。

(2)若要获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对图1所示的囊胚进行胚胎分割处理。

胚胎分割时，对内细胞团要均等分割，由于内细胞团将来发育成胎儿的各种组织器官。

(3)①动物细胞诱导融合常用聚乙二醇、灭活的病毒等诱导剂，但其中灭活的病毒不能用于
植物细胞融合。

②动物细胞融合的原理是细胞膜的流淌性，杂种细胞中的染色体数目是两种细胞中染色体数目之和，即m＋n。

答案：(1)囊胚滋养层(2)胚胎分割内细胞团
(3)①灭活的病毒②细胞膜的流淌性m＋n
8．解析：(1)基因工程操作过程中，若用同一种限制性内切酶切割质粒和外源DNA中的目的基因，形成相同的黏性末端能够互补配对，这样就会形成载体-载体连接物(载体自身环化)；目的基因-目的基因连接物(目的基因自身环化)。

由于载体和目的基因自身环化作用，就会为利用“标记基因”培育基筛选出成功导入受体的目的基因设置了障碍。

若用两种限制性内切酶切割，两端形成的黏性末端不相同，就不能够互补配对，避开了载体或目的基因消灭自身环化现象。

为了使连接反应物中尽可能多的目的基因插入载体分子，以形成重组DNA，因此，在操作时还要用到DNA连接酶。

(2)图中②过程用人工方法，使体外重组的DNA分子转移到受体细胞内，一般将受体大肠杆菌用Ca2＋处理，以增大细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒简洁进入受体细胞。

VP40基因进入大肠杆菌称之为导入，导入后维持稳定并表达的过程称为转化。

(3)过程④表示B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，动物的细胞融合要利用促融剂—灭活的病毒。

动物细胞培育的培育基中要加入抗生素，因抗生素能防止细胞在培育过程被污染。

经选择性培育基筛选出来的杂交瘤细胞能产生多种抗体，还需要进一步筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞才能产生单克隆抗体。

(4)据图示分析，图中涉及的现代生物技术有基因工程、动物细胞培育和动物细胞融合。

答案：(1)防止目的基因自身环化(其他合理答案也可)DNA连接(2)Ca2＋转化(3)灭活的病毒防止培育过程中的污染不是(4)基因工程、动物细胞培育、动物细胞融合9．解析：(1)DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、载体，题图①过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶。

将重组质粒导入受精卵常用的方法是显微注射法。

(2)基因表达载体的组成为目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因等，在基因表达载体中人生长激素基因的末端含有终止子，首端有启动子，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。

(3)抗体是由效应B细胞分泌的，单克隆抗体与常规抗体相比，最主要的优点是特异性强，灵敏度高，可大量制备。

(4)要检测抗虫基因是否翻译成Bt毒蛋白，应从抗虫棉中提取蛋白质，并用抗原—抗体杂交法进行检测。

答案：(1)限制酶和DNA连接酶显微注射法(2)启动子RNA聚合酶(3)效应B既能无限增殖，又能产生特定抗体(4)T-DNA抗原—抗体杂交
10．解析：(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，通常使用纤维素酶和果胶酶来猎取植物细胞原生质体，此处使用的外界溶液不宜过小，以防止细胞原生质体渗透吸水涨破。

(2)培育基中添加蔗糖的目的除了调整渗透压外，还有供应养分的作用。

(3)由愈伤组织形成试管苗的过程需经过再分化，即图示的⑨⑩。

(4)若想培育多倍体番茄，可在培育基中添加聚乙二醇，促使植物体细胞融合；也可以在植物体细胞脱分化后进行有丝分裂时，用秋水仙素处理，使得染色体加倍。

(5)植物组织培育技术属于无性繁殖，不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。

(6)胚状体在萌发初期不能进行光合作用，因此包埋胚状体的胶质中富含有机养分，以供胚状体在萌发初期细胞生命活动的需要。

胚状体细胞要进行细胞呼吸等代谢活动，因此“人造种皮”则必需具有良好的透水、透气的性能。

答案：(1)纤维素酶和果胶(答纤维素酶也可)吸水涨破(或裂开)(2)提高养分(3)⑨⑩(答⑨或⑩均可)(4)聚乙二醇秋水仙素(5)遗传(6)光合作用透气。