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2019-2020年高考生物二輪專題復(fù)習(xí) 專題十六 基因工程 克隆技術(shù)課時(shí)作業(yè) 一、選擇題(每小題6分，共36分) 1．(xx嘉興一模)下圖表示科學(xué)家利用小鼠皮膚細(xì)胞培養(yǎng)出多種細(xì)胞的過程。下列敘述正確的是(　　) 小鼠皮膚細(xì)胞誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞等 A．過程①中細(xì)胞內(nèi)發(fā)生了基因突變 B．過程②中細(xì)胞內(nèi)某些基因處于關(guān)閉狀態(tài) C．過程②中細(xì)胞內(nèi)核酸的種類和數(shù)目不變 D．誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞中沒有同源染色體 解析：基因突變通常發(fā)生于DNA復(fù)制過程中，過程①中細(xì)胞不進(jìn)行有絲分裂，無DNA的復(fù)制，一般不會(huì)發(fā)生基因突變；過程②中是正在進(jìn)行分化的細(xì)胞，基因選擇性表達(dá)，有的基因處于關(guān)閉狀態(tài)，有的基因表達(dá)，細(xì)胞中的DNA不變，RNA出現(xiàn)了不同；誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞屬于體細(xì)胞，細(xì)胞中有同源染色體。 答案：B 2．(xx寧德模擬)下圖是獲得抗蟲棉的技術(shù)流程示意圖。卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下列敘述正確的是(　　) A．構(gòu)建重組質(zhì)粒過程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 B．愈傷組織的分化產(chǎn)生了不同基因型的植株 C．卡那霉素抗性基因(kanr)中有該過程所利用的限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn) D．抗蟲棉有性生殖后代能保持抗蟲性狀的穩(wěn)定遺傳 解析：質(zhì)粒與目的基因結(jié)合時(shí)需要用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割，用DNA連接酶連接；愈傷組織由相同細(xì)胞分裂形成，分化后產(chǎn)生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作為標(biāo)記基因不能有限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)；抗蟲棉有性生殖后代可能會(huì)發(fā)生性狀分離，抗蟲性狀不一定能穩(wěn)定遺傳。 答案：A 3．(xx溫州模擬)以下為形成cDNA過程和PCR擴(kuò)增過程示意圖。據(jù)圖分析，下列說法正確的是(　　) A．催化①過程的酶是RNA聚合酶 B．④過程發(fā)生的變化是引物與單鏈DNA結(jié)合 C．催化②⑤過程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高溫 D．如果RNA單鏈中A與U之和占該鏈堿基含量的40%, 則一個(gè)雙鏈DNA中，A與U之和也占該DNA堿基含量的40% 解析： 由題意可知，①②③④⑤分別表示逆轉(zhuǎn)錄、DNA的復(fù)制、DNA、引物結(jié)合到單鏈DNA及互補(bǔ)鏈的合成。①過程由逆轉(zhuǎn)錄酶催化完成；催化②⑤過程的酶都是DNA聚合酶，過程⑤是在70～75 ℃的高溫條件下進(jìn)行的，只有該過程中的酶需耐高溫；在DNA分子中有T無U。 答案：B 4．(xx梅州質(zhì)檢)應(yīng)用生物工程技術(shù)培育人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品，提高了經(jīng)濟(jì)效益。如圖表示培育生物新品種的過程，請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述中不正確的是(　　) A．圖中①過程需要的工具酶是限制性內(nèi)切酶和DNA聚合酶 B．圖中⑤過程需要的培養(yǎng)基中一定含有植物激素和無機(jī)養(yǎng)料 C．將PrG導(dǎo)入細(xì)胞Ⅱ，則Ⅱ最可能是效應(yīng)B細(xì)胞 D．圖中①～⑤過程中不是都發(fā)生了堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象 解析：基因工程中需要的工具酶是限制酶和DNA連接酶；植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基需加入無機(jī)礦質(zhì)養(yǎng)料、有機(jī)物和植物激素；抗體是由漿細(xì)胞分泌的；過程①重組載體的構(gòu)建發(fā)生了堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，過程②③④⑤均不發(fā)生。 答案：A 5．(xx大連一模)下圖為將胡蘿卜的離體組織在一定條件下培育形成試管苗的過程示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．利用此過程獲得的試管苗可能為雜合子 B．①②過程中都會(huì)發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化 C．多倍體植株的培育需經(jīng)過如圖所示過程 D．此過程依據(jù)的生物學(xué)原理是細(xì)胞膜具有流動(dòng)性 解析：植物的組織培養(yǎng)過程是無性繁殖的過程，如果離體的組織來自純合子，將來得到的試管苗是純合子；如果離體的組織來自雜合子，將來得到的試管苗是雜合子。①為脫分化，②為再分化，脫分化過程沒有細(xì)胞的分裂。用秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗培養(yǎng)就可獲得多倍體植株，不需組織培養(yǎng)過程。植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞的全能性而不是細(xì)胞膜的流動(dòng)性。 答案：A 6．(xx安徽模擬)動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)，通常要在培養(yǎng)基中補(bǔ)充一定濃度的某些物質(zhì)。如圖是血清對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞培養(yǎng)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從該圖提供的信息不能獲得的結(jié)論是(　　) A．正常細(xì)胞與癌細(xì)胞的增殖速率相同 B．有無血清對(duì)正常細(xì)胞培養(yǎng)的影響不同 C．培養(yǎng)基中補(bǔ)充血清有助于正常細(xì)胞的培養(yǎng) D．培養(yǎng)基中是否補(bǔ)充血清對(duì)癌細(xì)胞的培養(yǎng)影響不大 解析：從題圖中曲線可看出培養(yǎng)基中有無血清對(duì)癌細(xì)胞的培養(yǎng)影響不大，二者在細(xì)胞數(shù)曲線上差不多。正常細(xì)胞的培養(yǎng)過程中有無血清所獲得的細(xì)胞數(shù)差距較大，有血清的培養(yǎng)基在相同時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)得到的細(xì)胞數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于無血清的培養(yǎng)基所獲得的細(xì)胞數(shù)。癌細(xì)胞培養(yǎng)與正常細(xì)胞培養(yǎng)二者的差距比較大，正常細(xì)胞達(dá)到一定的數(shù)目后不再增加，而癌細(xì)胞卻能不斷增加。 答案：A 二、非選擇題(共39分) 7．(xx江西聯(lián)考)(9分)轉(zhuǎn)基因生物可用于生產(chǎn)人類所需要的藥用蛋白，如激素、抗體、疫苗、酶等。 下圖一是通過生物工程培育能產(chǎn)生人胰島素?zé)煵莸倪^程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。 (1)基因工程的核心步驟是__________(填字母)。此過程所需的工具酶是__________________________。 (2)下圖二是運(yùn)載體和反轉(zhuǎn)錄得到的胰島素基因的片段，已知限制酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是——G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是——↓GATC—。Gene Ⅰ和GeneⅡ?yàn)橘|(zhì)粒上的標(biāo)記基因，根據(jù)圖分析，應(yīng)用限制酶__________切割質(zhì)粒，用限制酶__________切割目的基因。構(gòu)建的重組質(zhì)粒中，除含有外源基因、標(biāo)記基因外，還必須含有__________和__________。 圖二 (3)圖一B過程中，常用__________處理使細(xì)菌成為感受態(tài)細(xì)胞，從而利于重組質(zhì)粒的導(dǎo)入。 (4)如果從分子水平檢測(cè)人胰島素基因是否表達(dá)成功，可以采用__________________________方法。 解析：(1)基因工程的核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，該過程用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶；(2)限制酶I的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—，如果用限制酶Ⅱ?qū)|(zhì)粒切割，會(huì)將質(zhì)粒切除兩段，不易做運(yùn)載體，如果用限制酶I切割目的基因只能切取一側(cè)，不能獲取目的基因。構(gòu)建的重組質(zhì)粒須有啟動(dòng)子和終止子，否則不能轉(zhuǎn)錄RNA及轉(zhuǎn)錄過程無法結(jié)束。(3)將目的基因?qū)胛⑸?，常用Ca2＋處理使細(xì)菌成為感受態(tài)細(xì)胞，是表達(dá)載體容易進(jìn)入受體菌。(4)胰島素基因是否表達(dá)成功，在分子水平上就是能否合成出胰島素分子，分子水平的檢測(cè)用抗原—抗體雜交法進(jìn)行。 答案：(1)A　限制酶和DNA連接酶 (2)Ⅰ?、颉?dòng)子　終止子 (3)Ca2＋ (4)抗原—抗體雜交 8．(xx日照一模)(10分)我們?nèi)粘３缘拇竺字需F含量極低，科研人員通過基因工程等技術(shù)，培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因水稻，改良了稻米的營養(yǎng)品質(zhì)。下圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻過程示意圖，請(qǐng)回答下列問題。 (1)在上述工程中，鐵結(jié)合蛋白基因稱為__________，獲取該基因后常用__________技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。 (2)構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時(shí)，通常要用同種限制酶分別切割__________和__________。將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時(shí)，可以用__________處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質(zhì)粒易于導(dǎo)入。 (3)將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時(shí)，通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得________________；培養(yǎng)基3與培養(yǎng)基2的區(qū)別是______________________________。 (4)檢測(cè)培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻__________________________。 解析：本題中培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是培育出鐵含量比普通大米高的水稻，因此目的基因?yàn)殍F結(jié)合蛋白基因，要大量獲得一般采用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。要構(gòu)建重組質(zhì)粒要用同一種限制酶切割含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒。將外植物培養(yǎng)成試管苗的過程要用到不同的培養(yǎng)基，培養(yǎng)最明顯的差別在于所添加激素的種類和比例的不同。培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是獲得鐵含量較高的大米，因此檢測(cè)時(shí)應(yīng)看轉(zhuǎn)基因水稻種子中鐵的含量。 答案：(1)目的基因　PCR (2)含目的基因的DNA片段　質(zhì)?！aCl2 (3)含有重組質(zhì)粒的愈傷組織　生長素和細(xì)胞分裂素的濃度比例不同 (4)種子中鐵的含量 9．(xx唐山一模)(10分)某實(shí)驗(yàn)室做了下圖所示的實(shí)驗(yàn)研究，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。 (1)與纖維母細(xì)胞相比，過程①形成的誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較__________。 (2)過程②是誘導(dǎo)干細(xì)胞中基因__________的結(jié)果。 (3)過程③需要用__________性培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，得到的Z細(xì)胞還需進(jìn)行______________培養(yǎng)和______________，經(jīng)多次篩選，就可以得到足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞。 (4)科學(xué)家找到一種“無限增殖調(diào)控基因”能激發(fā)細(xì)胞不斷分裂，通過基因工程技術(shù)將該基因?qū)氪ǖ腳_________細(xì)胞(填細(xì)胞名稱)，來制備單克隆抗體，基因?qū)氩⒊晒Ρ磉_(dá)后，受體細(xì)胞將具有____________________________________________________的特點(diǎn)，在上述操作中用到了PCR擴(kuò)增儀，其作用是__________________________ 。 解析：(1)纖維母細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，誘導(dǎo)干細(xì)胞分化程度較低，所以誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性要比纖維母細(xì)胞的全能性高。(2)由誘導(dǎo)干細(xì)胞分化為肝細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、上皮細(xì)胞等體細(xì)胞是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。(3)X細(xì)胞、Y細(xì)胞的融合有X細(xì)胞與X細(xì)胞的融合、Y細(xì)胞與Y細(xì)胞的融合、X細(xì)胞和Y細(xì)胞的融合，需要用選擇培養(yǎng)基對(duì)此培養(yǎng)篩選出X細(xì)胞和Y細(xì)胞的融合體，然后進(jìn)行克隆化培養(yǎng)專一抗體檢測(cè)，呈陽性后方能大規(guī)模培養(yǎng)。(4)能產(chǎn)生抗體的細(xì)胞是漿細(xì)胞，制備單克隆抗體的細(xì)胞應(yīng)具有不斷繁殖的能力和產(chǎn)生抗體的能力，PCR擴(kuò)增儀能夠快速大量復(fù)制DNA片段。 答案：(1)高 (2)選擇性表達(dá) (3)選擇　克隆化　抗體檢測(cè) (4)漿(受體)　既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體　大量獲得目的基因 10．(xx淄博一模)(10分)研究人員最近開發(fā)出一種新的生產(chǎn)工藝，利用基因工程生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因煙草從而獲得抗艾滋病病毒藥物。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題。 (1)構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，需要使用的工具酶是__________________________。將重組質(zhì)粒導(dǎo)入煙草細(xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和__________。 (2)在轉(zhuǎn)基因煙草培育過程中，其受體細(xì)胞如果采用愈傷組織細(xì)胞，與采用葉肉細(xì)胞相比較，其優(yōu)點(diǎn)是__________，該過程采用的技術(shù)是__________。 (3)如果要檢測(cè)在受體細(xì)胞中是否存在目的基因可采用__________技術(shù)，該技術(shù)中使用的基因探針也可以用來檢測(cè)__________________________，還可以從__________水平進(jìn)行鑒定。 (4)科學(xué)家將植物細(xì)胞培養(yǎng)到__________，包上人工種皮，制成了神奇的人工種子，以便快速大面積推廣。 解析：(1)構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，需要使用的工具酶是限制酶和DNA連接酶，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法。(2)愈傷組織細(xì)胞是未分化的細(xì)胞，葉肉細(xì)胞已經(jīng)高度分化，愈傷組織的全能性高于植物的葉肉細(xì)胞，通常用植物組織培養(yǎng)的技術(shù)將轉(zhuǎn)基因的細(xì)胞培養(yǎng)為植株。(3)用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因在受體細(xì)胞中是否存在，用分子雜交的方法檢測(cè)目的基因是否合成轉(zhuǎn)錄了RNA，用抗原——抗體雜交方法檢測(cè)目的基因是否合成了蛋白質(zhì)是分子水平上的檢測(cè)，此外還可在個(gè)體水平上檢測(cè)目的基因是否表達(dá)。(4)人工種子是將植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)的胚狀體包上人工種皮后有利于運(yùn)輸、推廣的技術(shù)。 答案：(1)限制酶(限制性核酸內(nèi)切酶)和DNA連接酶　花粉管通道法 (2)全能性高　植物組織培養(yǎng) (3)DNA分子雜交　目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA　個(gè)體 (4)胚狀體