高考生物二轮专题突破练 8.1基因工程和细胞工程 新人教版.DOC

2014高考生物二轮专题突破练 8.1基因工程和细胞工程 新人教版1 下列有关限制性核酸内切酶的说法，正确的是()a大多数限制性核酸内切酶识别的核苷酸序列是gaattc，并能切出黏性末端b能识别特定的脱氧核苷酸序列和具有特定的酶切位点c可识别特定的核糖核苷酸序列，并进行切割d其活性不受温度、ph等条件的影响答案b解析一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的酶切位点进行切割，而不是大多数限制性核酸内切酶识别一种序列。限制性核酸内切酶的本质是蛋白质，其活性受温度、ph等条件的影响。2 ecor和sma限制酶识别的序列均由6个核苷酸组成，但切割后产生的结果不同，其识别序列和切割位点(图中箭头处)如图所示，据图分析下列说法正确的是()a所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成bsma切割后产生的是黏性末端c用dna连接酶连接平末端和黏性末端的效率一样d细菌细胞内的限制酶可以切割外源dna，防止外源dna入侵答案d解析限制酶的识别序列一般由5个、6个或8个核苷酸组成；sma切割后产生的是平末端；用dna连接酶连接平末端的效率比连接黏性末端的低；细菌中的限制酶之所以不切割自身dna，是因为细菌在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，可将外源入侵的dna降解掉。含有某种限制酶的细胞，其dna分子中不具有这种限制酶的识别序列，限制酶不能将其切割，所以即使细菌细胞中含有某种限制酶也不会使自身的dna被切断，并且可以防止外源dna的入侵。3 图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点，ampr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bamh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pst和bamh切割质粒和外源dnac用pst和hind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bamh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bamh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pst和hind切割质粒后，虽然破坏了ampr基因，但是会保留下neo基因作为标记基因，以备筛选。用pst和hind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。4 质粒是常用的基因工程载体。下图是某种天然土壤农杆菌ti质粒结构示意图(标示了部分基因及部分限制酶的作用位点)，据图分析下列说法正确的是()a图中的终止子是由三个相邻碱基组成的终止密码b用农杆菌转化法可将该质粒构建的表达载体导入动物细胞c用限制酶和dna连接酶改造后的质粒无法被限制酶切割d用限制酶处理能防止该质粒构建的表达载体引起植物疯长答案d解析密码子是mrna上三个相邻的碱基，不会出现在dna上；农杆菌转化法是将重组载体导入植物细胞的方法；用限制酶和dna连接酶构建的表达载体中仍存在限制酶的识别位点(tetr)；用限制酶切割后，编码控制细胞分裂素及吲哚乙酸合成的物质就不能合成了。5 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()a过程是在0.50.6 mol/l的甘露醇溶液环境下用纤维素酶和果胶酶处理b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0.50.6mol/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。6 某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行细胞培养。下列说法正确的是()a在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理b细胞培养应在含5%co2的恒温培养箱中进行，co2的作用是刺激细胞呼吸c甲、乙细胞在持续的培养过程中，乙会出现停止增殖的现象d仅用培养肝细胞的培养液也能用来培养乙肝病毒答案c解析利用肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白酶处理，不能用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶需要在强酸环境中才能起作用；co2的作用是维持细胞培养液正常的ph；正常细胞在持续的培养过程中会出现停止增殖的现象；乙肝病毒只能在细胞中培养，不能在培养肝细胞的培养液中培养。7 (2013大纲全国卷，2)关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是()a动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同b动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶c烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖d动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒答案b解析植物组织培养不需要用胰蛋白酶。8 (2013重庆卷，2)如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是()a是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应t淋巴细胞b中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成c同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性d是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群答案d解析是获得已经免疫的b淋巴细胞，a项错误；胰蛋白酶使得组织块分散为单个细胞，b项错误；同时具有b淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特性，c项错误；经筛选后获得能够分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，d项正确。9 科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的dna分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶的识别序列和切点是ggatcc，限制酶的识别序列和切点是gatc，请据图回答：(1)过程所需要的酶是_。(2)在构建基因表达载体的过程中，应用限制酶_切割质粒，用限制酶_切割目的基因。用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端通过_原则进行连接。人的基因之所以能与大肠杆菌的dna分子进行重组，原因是_。(3)在过程中一般将受体大肠杆菌用_进行处理，以增大_的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。(4)将得到的大肠杆菌b涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，得到如图a所示的结果(圆点表示菌落)，该结果说明能够生长的大肠杆菌中已导入了_，反之则没有导入；再将灭菌绒布按到培养基a上，使绒布表面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图b所示的结果(圆圈表示与图a中培养基上对照无菌落的位置)。与图b圆圈相对应的图a中的菌落表现型是_，这些大肠杆菌中导入了_。(5)人体的生长激素基因能在大肠杆菌体内成功表达是因为_。目的基因导入大肠杆菌中后表达的过程是_。答案(1)逆转录酶(2)碱基互补配对人的基因与大肠杆菌dna分子的双螺旋结构相同(3)cacl2溶液细胞壁(4)普通质粒或重组质粒抗氨苄青霉素而不抗四环素重组质粒(5)二者共用一套密码子生长激素基因mrna生长激素解析(1)目的基因的获取途径有三条，很明显，题图中是通过逆转录法来获取目的基因的，过程所需要的酶应是逆转录酶。(2)根据限制酶的识别序列和切点为“ggatcc”、限制酶的识别序列和切点为“gatc”，结合图示质粒及目的基因上的相关碱基序列推知，在构建基因表达载体的过程中，应用限制酶切割质粒，用限制酶切割目的基因。人的生长激素基因与大肠杆菌的dna分子可以进行重组，说明人的基因与大肠杆菌dna分子的双螺旋结构相同，即基因是生物遗传物质结构和功能的基本单位。(3)将目的基因导入细菌细胞中的方法是ca2处理法，使其细胞壁通透性增强，便于将含有目的基因的重组质粒导入受体细胞。(4)在含氨苄青霉素的培养基上能形成菌落，说明导入了普通质粒或重组质粒，再将其在含有四环素的培养基上培养，得到如图b所示的结果，说明与图b圆圈相对应图a中的菌落是含有重组质粒的大肠杆菌。(5)目的基因能成功地在大肠杆菌中得以表达，则说明人和大肠杆菌等生物共用一套(遗传)密码子。人的生长激素基因通过转录形成信使rna，再通过翻译，形成人的生长激素，其表达的过程即生长激素基因mrna生长激素。10植物组织培养是克隆植物的一种方法，其过程如图所示，据图回答下列问题。(1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因是_。(2)培养皿中的培养基中除需添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体_。(3)在生产实践中为获得大量的细胞产物，如紫杉醇，可将_放入液体培养基中，经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞悬浮液，再经过_即可获得大量细胞。(4)植物组织培养过程需要在植物生长和繁殖的最适条件下进行，否则在光学显微镜下可能观察到细胞的_发生了异常，进而导致植物性状遗传不稳定甚至出现不育。(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉和果树的快速大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛应用于_、_、_等育种过程。答案(1)这些部位很少受到病毒等的侵害(2)脱分化和再分化(3)愈伤组织细胞分裂(4)染色体结构或数目(5)植物体细胞杂交育种基因工程育种单倍体育种解析(1)刚长出的茎尖或芽尖还没有受到病毒的侵染，因此用这些部位的细胞作植物组织培养的材料，可以获得脱毒植株。(2)在植物组织培养时，常用生长素和细胞分裂素来诱导外植体形成愈伤组织，生根发芽，从而形成新的植物体。(3)紫杉醇是细胞代谢产物，可通过对愈伤组织进行机械处理获得大量的单细胞，再经过细胞有丝分裂获得大量细胞，以形成大量的细胞代谢产物。(4)在植物形成愈伤组织时，很容易发生细胞融合，从而使植物发生染色体结构或数目的变异。(5)植物组织培养技术除了用于微型繁殖、脱毒植株的培育，还可以用于植物体细胞杂交育种、基因工程育种和单倍体育种等多个方面。11(2013天津卷，9节选)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。答案(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)解离漂洗解析(1)过程是利用纤维素酶和果胶酶去除幼叶细胞和根细胞的细胞壁，制备相应原生质体；(2)过程在peg的作用下两个原生质体融合在一起，形成杂种细胞，来自幼叶的原生质体中有叶绿体存在，可以作为显微镜下初步筛选杂种细胞的标志；(3)原生质体及刚形成的杂种细胞因为没有了细胞壁的束缚作用，必须浸泡在适宜浓度且无毒害作用的等渗溶液中，以保持原生质体的完整性，原生质体经过细胞壁的再生后，才能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，应剪取再生植株和双亲植株的分生组织(如根尖)，通过解离、漂洗、染色和制片等过程制成装片，再在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。12下面是将乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白的基因hbsag导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料，请分析回答下列问题。资料1巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母菌，能将甲醇作为其唯一碳源，同时aox1基因也会因受到诱导而表达5aox1和3aox1(tt)分别是基因aox1的启动子和终止子。资料2巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒，所以科学家改造出了图1所示的ppic9k质粒用作载体，其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组，将目的基因整合于染色体中以实现表达。(1)如果要将hbsag基因和ppic9k质粒重组，应该在hbsag基因两侧的a和b位置接上_、_限制酶识别序列，这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化。(2)酶切获取hbsag基因后，需用_将其连接到ppic9k质粒上，形成重组质粒，并将其导入大肠杆菌以获取_。(3)步骤3中应选用限制酶_来切割重组质粒获得重组dna，然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。(4)为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功，在培养基中应该加入卡拉霉素以便筛选，转化后的细胞中是否含有hbsag基因，可以用_方法进行检测。(5)转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入_以维持其生活，同时诱导hbsag基因表达。(6)与大肠杆菌等细菌相比，用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞，其优点是在蛋白质合成后，细胞可以对其进行_并分泌到细胞外，便于提取。答案(1)snabavr(2)dna连接酶大量重组质粒(3)bgl(4)dna分子杂交(5)甲醇(6)加工(修饰)解析(1)重组质粒上的目的基因若要表达，需要目的基因的首尾含有启动子和终止子。而snab、avr识别的序列在启动子和终止子之间，只要在目的基因两侧的a和b位置分别接上这两种序列，并用snab、avr这两种限制酶对质粒和目的基因同时进行切割，便会各自出现相同的黏性末端，便于重组与表达，同时可防止自身环化，因此在hbsag基因两