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2019-2020年高考生物二輪專題復習 專題十六 基因工程 克隆技術課時作業(yè) 一、選擇題(每小題6分，共36分) 1．(xx嘉興一模)下圖表示科學家利用小鼠皮膚細胞培養(yǎng)出多種細胞的過程。下列敘述正確的是(　　) 小鼠皮膚細胞誘導性多能干細胞神經細胞、肝細胞等 A．過程①中細胞內發(fā)生了基因突變 B．過程②中細胞內某些基因處于關閉狀態(tài) C．過程②中細胞內核酸的種類和數目不變 D．誘導性多能干細胞中沒有同源染色體 解析：基因突變通常發(fā)生于DNA復制過程中，過程①中細胞不進行有絲分裂，無DNA的復制，一般不會發(fā)生基因突變；過程②中是正在進行分化的細胞，基因選擇性表達，有的基因處于關閉狀態(tài)，有的基因表達，細胞中的DNA不變，RNA出現了不同；誘導性多能干細胞屬于體細胞，細胞中有同源染色體。 答案：B 2．(xx寧德模擬)下圖是獲得抗蟲棉的技術流程示意圖。卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下列敘述正確的是(　　) A．構建重組質粒過程中需要限制性核酸內切酶和DNA連接酶 B．愈傷組織的分化產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切酶的識別位點 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：質粒與目的基因結合時需要用同一種限制性核酸內切酶切割，用DNA連接酶連接；愈傷組織由相同細胞分裂形成，分化后產生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作為標記基因不能有限制性核酸內切酶的切割位點；抗蟲棉有性生殖后代可能會發(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擴增過程示意圖。據圖分析，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分別表示逆轉錄、DNA的復制、DNA、引物結合到單鏈DNA及互補鏈的合成。①過程由逆轉錄酶催化完成；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梅州質檢)應用生物工程技術培育人們需要的生物新品種或新產品，提高了經濟效益。如圖表示培育生物新品種的過程，請據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養(yǎng)料 C．將PrG導入細胞Ⅱ，則Ⅱ最可能是效應B細胞 D．圖中①～⑤過程中不是都發(fā)生了堿基互補配對現象 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)基需加入無機礦質養(yǎng)料、有機物和植物激素；抗體是由漿細胞分泌的；過程①重組載體的構建發(fā)生了堿基互補配對原則，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過程中都會發(fā)生細胞的增殖和分化 C．多倍體植株的培育需經過如圖所示過程 D．此過程依據的生物學原理是細胞膜具有流動性 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)技術的理論基礎是細胞的全能性而不是細胞膜的流動性。 答案：A 6．(xx安徽模擬)動物細胞體外培養(yǎng)時，通常要在培養(yǎng)基中補充一定濃度的某些物質。如圖是血清對正常細胞和癌細胞培養(yǎng)影響的實驗結果。從該圖提供的信息不能獲得的結論是(　　) A．正常細胞與癌細胞的增殖速率相同 B．有無血清對正常細胞培養(yǎng)的影響不同 C．培養(yǎng)基中補充血清有助于正常細胞的培養(yǎng) D．培養(yǎng)基中是否補充血清對癌細胞的培養(yǎng)影響不大 解析：從題圖中曲線可看出培養(yǎng)基中有無血清對癌細胞的培養(yǎng)影響不大，二者在細胞數曲線上差不多。正常細胞的培養(yǎng)過程中有無血清所獲得的細胞數差距較大，有血清的培養(yǎng)基在相同時間內培養(yǎng)得到的細胞數遠遠多于無血清的培養(yǎng)基所獲得的細胞數。癌細胞培養(yǎng)與正常細胞培養(yǎng)二者的差距比較大，正常細胞達到一定的數目后不再增加，而癌細胞卻能不斷增加。 答案：A 二、非選擇題(共39分) 7．(xx江西聯考)(9分)轉基因生物可用于生產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生人胰島素煙草的過程。請據圖回答下列問題。 (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)下圖二是運載體和反轉錄得到的胰島素基因的片段，已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是——G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是——↓GATC—。Gene Ⅰ和GeneⅡ為質粒上的標記基因，根據圖分析，應用限制酶__________切割質粒，用限制酶__________切割目的基因。構建的重組質粒中，除含有外源基因、標記基因外，還必須含有__________和__________。 圖二 (3)圖一B過程中，常用__________處理使細菌成為感受態(tài)細胞，從而利于重組質粒的導入。 (4)如果從分子水平檢測人胰島素基因是否表達成功，可以采用__________________________方法。 解析：(1)基因工程的核心是基因表達載體的構建，該過程用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶；(2)限制酶I的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—，如果用限制酶Ⅱ對質粒切割，會將質粒切除兩段，不易做運載體，如果用限制酶I切割目的基因只能切取一側，不能獲取目的基因。構建的重組質粒須有啟動子和終止子，否則不能轉錄RNA及轉錄過程無法結束。(3)將目的基因導入微生物，常用Ca2＋處理使細菌成為感受態(tài)細胞，是表達載體容易進入受體菌。(4)胰島素基因是否表達成功，在分子水平上就是能否合成出胰島素分子，分子水平的檢測用抗原—抗體雜交法進行。 答案：(1)A　限制酶和DNA連接酶 (2)Ⅰ　Ⅱ　啟動子　終止子 (3)Ca2＋ (4)抗原—抗體雜交 8．(xx日照一模)(10分)我們日常吃的大米中鐵含量極低，科研人員通過基因工程等技術，培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉基因水稻，改良了稻米的營養(yǎng)品質。下圖為培育轉基因水稻過程示意圖，請回答下列問題。 (1)在上述工程中，鐵結合蛋白基因稱為__________，獲取該基因后常用__________技術進行擴增。 (2)構建重組Ti質粒時，通常要用同種限制酶分別切割__________和__________。將重組Ti質粒轉入農桿菌時，可以用__________處理農桿菌，使重組Ti質粒易于導入。 (3)將含有重組Ti質粒的農桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時，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)檢測培育轉基因水稻的目的是否達到，需要檢測轉基因水稻__________________________。 解析：本題中培育轉基因水稻的目的是培育出鐵含量比普通大米高的水稻，因此目的基因為鐵結合蛋白基因，要大量獲得一般采用PCR技術進行擴增。要構建重組質粒要用同一種限制酶切割含目的基因的DNA片段和質粒。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。培育轉基因水稻的目的是獲得鐵含量較高的大米，因此檢測時應看轉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　質粒　CaCl2 (3)含有重組質粒的愈傷組織　生長素和細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)某實驗室做了下圖所示的實驗研究，請據圖回答下列問題。 (1)與纖維母細胞相比，過程①形成的誘導干細胞的全能性較__________。 (2)過程②是誘導干細胞中基因__________的結果。 (3)過程③需要用__________性培養(yǎng)基進行篩選，得到的Z細胞還需進行______________培養(yǎng)和______________，經多次篩選，就可以得到足夠數量的能分泌所需抗體的細胞。 (4)科學家找到一種“無限增殖調控基因”能激發(fā)細胞不斷分裂，通過基因工程技術將該基因導入待定的__________細胞(填細胞名稱)，來制備單克隆抗體，基因導入并成功表達后，受體細胞將具有____________________________________________________的特點，在上述操作中用到了PCR擴增儀，其作用是__________________________ 。 解析：(1)纖維母細胞是高度分化的細胞，誘導干細胞分化程度較低，所以誘導干細胞的全能性要比纖維母細胞的全能性高。(2)由誘導干細胞分化為肝細胞、神經細胞、上皮細胞等體細胞是基因選擇性表達的結果。(3)X細胞、Y細胞的融合有X細胞與X細胞的融合、Y細胞與Y細胞的融合、X細胞和Y細胞的融合，需要用選擇培養(yǎng)基對此培養(yǎng)篩選出X細胞和Y細胞的融合體，然后進行克隆化培養(yǎng)專一抗體檢測，呈陽性后方能大規(guī)模培養(yǎng)。(4)能產生抗體的細胞是漿細胞，制備單克隆抗體的細胞應具有不斷繁殖的能力和產生抗體的能力，PCR擴增儀能夠快速大量復制DNA片段。 答案：(1)高 (2)選擇性表達 (3)選擇　克隆化　抗體檢測 (4)漿(受體)　既能迅速大量繁殖，又能產生專一的抗體　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)出一種新的生產工藝，利用基因工程生產轉基因煙草從而獲得抗艾滋病病毒藥物。請根據所學知識回答下列問題。 (1)構建重組質粒時，需要使用的工具酶是__________________________。將重組質粒導入煙草細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和__________。 (2)在轉基因煙草培育過程中，其受體細胞如果采用愈傷組織細胞，與采用葉肉細胞相比較，其優(yōu)點是__________，該過程采用的技術是__________。 (3)如果要檢測在受體細胞中是否存在目的基因可采用__________技術，該技術中使用的基因探針也可以用來檢測__________________________，還可以從__________水平進行鑒定。 (4)科學家將植物細胞培養(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)構建重組質粒時，需要使用的工具酶是限制酶和DNA連接酶，將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法。(2)愈傷組織細胞是未分化的細胞，葉肉細胞已經高度分化，愈傷組織的全能性高于植物的葉肉細胞，通常用植物組織培養(yǎng)的技術將轉基因的細胞培養(yǎng)為植株。(3)用DNA分子雜交技術檢測目的基因在受體細胞中是否存在，用分子雜交的方法檢測目的基因是否合成轉錄了RNA，用抗原——抗體雜交方法檢測目的基因是否合成了蛋白質是分子水平上的檢測，此外還可在個體水平上檢測目的基因是否表達。(4)人工種子是將植物組織培養(yǎng)技術培養(yǎng)的胚狀體包上人工種皮后有利于運輸、推廣的技術。 答案：(1)限制酶(限制性核酸內切酶)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　目的基因是否轉錄出mRNA　個體 (4)胚狀體