高考生物 模拟冲刺16天 9.1基因工程、细胞工程.doc

专题检测卷(十六) (45分钟 100分)1.(14分)(2012烟台一模)国际水稻研究所人员从产量低的耐淹水稻中找到一种耐淹的基因，将其移入到高产热带水稻中，终于培育出耐水淹的高产水稻品系，其产量比高产热带水稻产量还要高。耐淹基因移入的方法可通过转基因技术实现。请回答下列相关问题：(1)转基因过程中构建含耐淹基因的表达载体时，用到的酶主要是 。(2)质粒是基因工程中最常用的 ，质粒的基本组成单位是 。(3)耐淹的基因导入高产热带水稻中常采用的方法是 。(4)在基因工程中，使用标记基因的目的是 ；鉴定培育出的高产耐水淹水稻植株，最直接的方法是 。 (5)蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的原因是 。2.(11分)(2012日照二模)植物体细胞杂交，又称原生质体融合，是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。下图所示为培育农作物新品种的过程示意图，请分析回答下列有关问题： (1)图示育种过程涉及的生物工程技术除植物细胞杂交外还有 、 。(2)图中a、b分别表示一个已插入外源dna片段的重组ti质粒载体的 、 。(3)过程c表示 。(4)过程e表示 。(5)微型繁殖培育无病毒幼苗时，一般选取_作为外植体，依据是 。3.(16分)图甲和图乙分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请回答下列问题： (1)图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是 。(2)图甲中过程获得的b淋巴细胞必须经过 处理，过程区别于植物原生质体的融合方法是可在 诱导下完成；过程筛选后获得的杂交瘤细胞的特点是 。(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞，主要是利用其_的特点(4)图乙中克隆羊的产生体现了_，而该克隆羊的性别由_绵羊决定。(5)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状不完全像白面绵羊，原因是 。4.(15分)(拔高题)(2012泰安一模)普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种，操作流程如图。请据图回答：(1)在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞采用最多的方法是 ，筛选出含重组dna的土壤农杆菌时通常依据质粒上的 的表达。(2)为促使图中、过程的顺利完成，需要在 条件下进行。要快速获得系列转基因抗软化番茄植株，目前常用的科技方法是 。为获得这种番茄的脱毒苗，应用其 进行培养。(3)除了图示培育方法外，还可通过蛋白质工程技术，对_的结构进行特定的改变，从而获得抗软化的番茄品种，关键的操作是对_进行定向改造。(4)为防止转基因番茄通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给其他植物而造成基因污染，可将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄植物细胞的 (结构)中。5.(17分)(拔高题)(2012天津高考改编)如图为采用基因工程技术生产afb1解毒酶的流程图。据图回答问题：(1)在甲、乙条件下培养含afb1解毒酶基因的菌株，经测定，甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶；乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶。过程应选择 菌液的细胞提取总rna，理由是 。(2)过程中，与引物结合的模板是 。 (3)检测酵母工程菌是否合成了afb1解毒酶，应采用 方法。(4)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：从提高酶的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的 。(5)实际上生物分子间的结合具有特异性。以下实例为体外处理“蛋白质-dna复合体”获得dna片段信息的过程图，请回答。a.若将得到的dna片段用于构建重组质粒，需要将过程的测序结果与限制酶的 进行对比，以确定选用何种酶。b.如果复合体中的蛋白质为rna聚合酶，则其识别、结合的dna序列区为基因的 。6.(14分)(2012潍坊二模)下图表示培育转荧光蛋白基因克隆猪的流程，请回答有关问题：(1)过程表示 ，其中用到的工具酶有 和限制酶。(2)过程最常用的方法是 。(3)该培育流程中涉及的细胞工程技术有 、 。(4)若要同时获得多头转荧光蛋白基因克隆猪，可在 期进行胚胎分割然后移植，进行该过程时应注意将_均等分割。(5)第一代转荧光蛋白基因克隆猪体细胞中只含一个荧光蛋白基因。理论上它们的后代中，能发出荧光的个体占总数的 。 7.(13分)(拔高题)(2012江西联考)如图，图一是利用基因工程生产人胰岛素的主要流程图，图二是生产过程中所制备的带有目的基因供体dna分子及载体(质粒)的示意图。箭头所指为相应限制性核酸内切酶的识别位点，tetr表示四环素抗性基因，tetr上游有基因c，基因c的表达产物会阻断tetr基因的表达。请回答下列问题：(1)通过转基因技术生产胰岛素工程菌的步骤是： 、 、 、 。图一中的供体细胞是 (2)第步中需要的酶是 ，第步常用的方法是 。(3)若图一所示过程中以tetr为标记基因，则第中应选用 对供体dna和质粒进行切割；为检测转化结果，将经第步处理后的大肠杆菌培养液接种到含有 培养基上，长出的菌落就是成功插入目的基因的菌落。(4)基因工程中常选用大肠杆菌作为受体细胞，请说出大肠杆菌作为受体细胞的优点： (至少回答出两点)答案解析1.【解析】(1)构建耐淹基因的表达载体用限制性核酸内切酶(或限制酶)和dna连接酶，并且切割目的基因的限制性核酸内切酶和切割载体的酶必须是同一种内切酶，这样才能保证目的基因和载体在dna连接酶的作用下正确地连接成表达载体。(2)因质粒是双链环状的dna分子，且有多个限制酶切位点并能在受体细胞稳定存在和复制，因此它是基因工程中最常用的载体，其基本组成单位是脱氧核苷酸。(3)目的基因导入单子叶植物细胞的常用方法是基因枪法。(4)在基因工程中，使用标记基因的目的是为了筛选出含重组dna的个体或细胞。鉴定培育出的高产耐水淹水稻植株，最直接的方法是进行抗水淹的检测。(5)蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的原因是改造过程易于操作且改造完成后可以遗传。答案：(1)限制性核酸内切酶(或限制酶)和dna连接酶(2)载体 脱氧核苷酸(3)基因枪法(4)筛选出含重组dna的个体或细胞 鉴定是否抗水淹(5)改造过程易于操作且改造完成后可以遗传2.【解析】(1)本题应用植物细胞工程和基因工程培育农作物新品种，涉及的技术手段有基因工程、植物体细胞杂交、植物组织培养。(2)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，根据其利用农杆菌中ti质粒上的tdna的特性判断a为tdna；而基因表达载体由启动子、终止子、目的基因和标记基因等组成，据图判断b为标记基因。(3)过程c表示将基因表达载体(重组质粒、目的基因)导入受体细胞。(4)由融合的植物杂交细胞产生愈伤组织需经脱分化过程。(5)通过微型繁殖培育无病毒幼苗应选择无病毒、细胞分裂快的植物分生区(如茎尖、根尖)细胞进行植物组织培养。答案：(1)基因工程 植物组织培养(2)tdna 标记基因(3)将基因表达载体(重组质粒、目的基因)导入受体细胞(4)脱分化(5)茎尖、根尖 细胞分裂速度快，几乎无病毒侵染3.【解析】(1)图甲和图乙分别表示单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，二者都必须用到的动物细胞工程技术手段是动物细胞培养。(2)图甲中过程获得的b淋巴细胞必须经过相应抗原的免疫处理；过程表示动物细胞的融合，区别于植物原生质体的融合方法是生物法，即在灭活的病毒诱导下完成；过程筛选后获得的杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖又能产生特异性抗体。(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞，主要是利用其特异性强的特点。(4)克隆羊的产生体现了细胞核的全能性，克隆羊的性别由提供细胞核的白面绵羊决定。(5)若不考虑环境因素影响，由于卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状，因此克隆羊的性状不完全像白面绵羊。答案：(1)动物细胞培养(2)(相应抗原的)免疫 灭活的病毒 既能无限增殖又能产生特异性抗体(3)特异性强(4)细胞核的全能性 白面(5)卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状4.【解析】本题主要考查基因工程和蛋白质工程方面的内容。(1)目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，筛选重组dna的依据是标记基因是否表达。(2)从图中可以看出目的基因导入受体细胞后，经过组织培养技术来获得需要的植株，组织培养的过程是细胞经过脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成胚状体，进一步分化形成完整植物体。脱分化、再分化过程要在无毒无菌的条件下进行。茎尖细胞分裂快，且无菌，因此番茄的脱毒苗应该用茎尖培养。(3)蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及生物功能为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，从而得到新的蛋白质。本题中涉及的关键操作是对多聚半乳糖醛酸酶基因进行定向的改造。(4)为防止转基因造成的基因污染，一般情况下将目的基因导入到受体细胞的叶绿体基因中，因为受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，叶绿体基因或线粒体基因不能通过花粉(或精子)进行传播。答案：(1)农杆菌转化法 标记基因(2)无菌和人工控制 植物组织培养 茎尖(3)多聚半乳糖醛酸酶 多聚半乳糖醛酸酶基因(4)叶绿体或者线粒体5.【解析】(1)由题干分析知过程应选择甲菌液的细胞提取总rna，理由是甲菌液细胞含解毒酶，意味着完成了基因的表达，所以应选择甲菌液的细胞提取总rna。(2)过程中，根据图示，可以看出与引物结合的模板是cdna。(3)检测酵母工程菌是否合成了afb1解毒酶，检测对象为蛋白质，应采用抗原-抗体杂交方法。(4)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：从提高酶的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列。(5)dna要构建重组质粒，需要用限制酶切割，再与质粒重组，因此该过程的测序结果需要与限制酶的识别序列进行对比。rna聚合酶识别和结合在基因的启动子上，驱动基因转录。答案：(1)甲 甲菌液细胞的afb1解毒酶基因已转录生成mrna，而在乙菌液细胞中该基因未转录(2)afb1解毒酶基因的cdna(3)抗原抗体杂交(4)脱氧核苷酸序列(5)a.识别序列 b.启动子6.【解析】(1)过程为基因表达载体的构建，用到的工具酶有限制性核酸内切酶(或限制酶)和dna连接酶。(2)过程是将目的基因导入动物细胞，最常用的方法是显微注射法。(3)该培育流程中涉及的细胞工程技术有动物细胞培养、细胞核移植。(4)若要同时获得多头转荧光蛋白基因克隆猪，可在桑椹胚或囊胚期进行胚胎分割然后移植，进行该过程时应注意将内细胞团均等分割。(5)第一代转荧光蛋白基因克隆猪体细胞中只含一个荧光蛋白基因，相当于杂合子，因此理论上它们的后代中，能发出荧光的个体占总数的3/4。答案：(1)基因表达载体的构建 dna连接酶(2)显微注射法(3)动物细胞培养 细胞核移植(4)桑椹胚或囊胚 内细胞团(5)3/47【解析】(1)通过转基因技术生产胰岛素工程菌的过程实质上是基因工程的四个基本步骤，即获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。图一中的目的是生产胰岛素，因此需要的供体细胞是胰岛b细胞。(2)第步是利用单链rna合成双链dna的过程，因此该过程需要逆转录酶和dna聚合酶。第步是将重组质粒导入大肠杆菌的过程，该过程常用的方法是感受态法。(3)图一所示过程中以tetr为标记基因，说明在切割载体时不能破坏te