2020高考人教版生物大一轮复习练习：第35讲 基因工程 含解析

[新题培优练]

1．(2019·咸阳高三模拟)目前我国超过82万人感染艾滋病，预防工作迫在眉睫。科学工作者从HIV感染自愈者体内采集相应免疫细胞，使之与骨髓瘤细胞结合，生产HIV的抗体，具体过程见下图。请回答相关问题：

(1)HIV自愈者免疫细胞是指________________，甲、乙、丙中，只含杂交瘤细胞的是________________，

②过程的目的是筛选具有________________特点的杂交瘤细胞。

(2)HIV病毒主要侵染T淋巴细胞的原因可能是____________________________。

(3)转基因技术被运用到HIV疫苗的研制工作中，该技术操作的关键步骤是________，为使目的基因在受体细胞中正常表达，需要把目的基因片段插入到表达载体的________之间。

(4)用DNA—RNA分子杂交技术确定目的基因是否完成了________(填“转录”或“翻译”)过程。

(5)科学工作者发现一种D蛋白，其31号位的色氨酸替换成酪氨酸后，就能与HIV表面的糖蛋白结合，从而使HIV病毒失去侵染T细胞的能力。制造这种新型蛋白质防治艾滋病，用到的现代生物工程技术是________________。

解析：(1)据图分析可知，HIV自愈者免疫细胞与骨髓瘤细胞融合后可制备单克隆抗体，故HIV自愈者免疫细胞是指能产生抗体的被免疫的B细胞(浆细胞)；用理化因素诱导细胞融合后，要经过多次筛选，先筛选出浆细胞和骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞乙，再进一步筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，故在甲、乙、丙中，只含杂交瘤细胞的是乙、丙；②过程获得的丙能产生抗体，并能大量培养，故②过程的目的是筛选具有既能无限增殖又能产生特异性抗体特点的杂交瘤细胞。(2)HIV是专一性寄生病毒，T细胞表面有与HIV结合的特异性受体，故HIV主要侵染T淋巴细胞。(3)转基因技术操作的关键步骤是基因表达载体的构建；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，启动转录出mRNA，终止子是终止转录的，基因的首端要有启动子，尾端有终止子，才能正常表达，故为使目的基因在受体细胞中正常表达，需要把目的基因片段插入到表达载体的启动子和终止子之间。(4)转录过程是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，故用放射性标记的目的基因的单链DNA片段做探针，与RNA分子杂交，确定目的基因是否完成了转录过程。(5)根据蛋白质的功能，将31号色氨酸替换成酪氨酸后，改造的D蛋白就能与HIV表面的糖蛋白结合，使其失去感染能力，这种技术生产的是自然界中不存在的蛋白质，属于蛋白质工程的范畴。

答案：(1)被免疫的B细胞(或浆细胞)乙、丙无限增殖、产生特异性抗体(2)T细胞表面有与HIV结合的特异性受体(3)基因表达载体的构建启动子和终止子

(4)转录(5)蛋白质工程

2．(2019·辽宁五校协作体高三联考)白细胞介素是一类淋巴因子。研究人员将人白细胞介素的基因导入到酵母菌细胞中，使其分泌出有活性的白细胞介素。请据图回答下列问题：

(1)为增加白细胞介素基因的数量，可使用________技术，但前提是必须知道基因的部分序列，目的是________________________________________________________________。

(2)在重组载体导入酵母菌细胞之前，需用________处理酵母菌，白细胞介素基因进入酵母菌细胞内，并且在其细胞内维持稳定和表达的过程，称为________。在表达过程中，启动子需与________识别和结合，从而驱动转录过程。

(3)在体液免疫过程中，白细胞介素是由________细胞分泌的，为了能成功表达出白细胞介素，不使用细菌，而使用酵母菌细胞作为受体细胞，可能原因是__________________

________________________________________________________________________。

(4)在分泌型表达载体和白细胞介素基因所在DNA分子上均有多个限制酶的酶切位点，图示过程获得有效表达的重组载体使用了Eco RⅠ和Eco R 52两种限制酶，与使用单一的限制酶相比，其优点是____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)基因工程中，扩增目的基因利用的是PCR技术，但前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便设计引物。(2)在重组载体导入酵母菌细胞之前，需用Ca2＋处理酵母菌，使酵母菌细胞处于感受态，白细胞介素基因进入酵母菌细胞内，并且在其细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。在表达过程中，启动子需与RNA聚合酶识别和结合，从而驱动转录过程。(3)在体液免疫过程中，白细胞介素是由T淋巴细胞分泌的；由于细菌属于原核生物，细胞中无内质网和高尔基体等加工白细胞介素的细胞器，因此为了能成功表达出白细胞介素，不使用细菌，而使用酵母菌细胞作为受体细胞。(4)在分泌型表达载体和白细胞介素基因所在的DNA分子上均有多个限制酶的酶切位点，图示过程获得有效表达的重组载体使用了Eco RⅠ和Eco R 52两种限制酶，与使用单一的限制酶相比，其优点是能防止目的基因、表达载体发生自身环化或者目的基因反向接入分泌型表达载体中。

答案：(1)PCR设计引物(2)Ca2＋转化RNA聚合酶(3)T淋巴细菌细胞中无内质网和高尔基体等加工白细胞介素的细胞器(4)能防止目的基因、表达载体发生自身环化或者目的基因反向接入分泌型表达载体中

3．(2019·广东惠州中学高三调研)凡是具有抗原性、接种于机体可产生特异性免疫、可抵抗传染病的发生和流行的物质均可称为疫苗。以下是三代乙肝疫苗的生产原理示意图，请据图回答下列问题：

(1)目前临床使用的乙肝疫苗是第二代疫苗。图中外衣壳蛋白基因A的大量扩增可通过________技术，需要用到的一种重要酶是______________和______________种引物。构建含基因A的重组质粒需要用到的工具酶是

________________________________________________________________________。

(2)据信息和所学知识分析：第一代疫苗基本淘汰的原因是：_______________________。

(3)结合图中第二代、第三代疫苗的化学本质，分析推测哪一代疫苗利于运输及其原因：________________________________________________________________________

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