新课标2018高三生物二轮复习习题：专题九现代生物科技专题专题限时训练17含答案精品

专题限时训练(十七)

1.(2017 ?河北唐山期末)科学家通过利用 PCR定点突变技术改造 Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中 Rubisco酶对CO的亲和力，从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题。

(1)PCR过程所依据的原理是 _____________ ，利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段

已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成_______________________ ；扩增过程需要加入

____________ 酶。

(2)启动子是一段有特殊结构的DNA片段，其作用是______________ 。目的基因能在不同生物

体内正常表达原来的蛋白质，说明整个生物界______________ 。 PCR定点突变技术属于____________ 的范畴。

(3)______________________________________________________ 可利用定点突变的 DNA构建基因表达载体。常用_________________________________________________ 将基因表达载体导入植物

细胞，还需用到植物细胞工程中的__________ 技术，来最终获得转基因植物。

答案：(1)DNA双链复制引物耐高温的 DNA聚合(或TaqDNA聚合)(2)RNA聚合酶识别和结合部位，可驱动基因转录出 mRNA共用一套遗传密码子蛋白质工程(3)农杆菌转化法植物组织培

养

解析：(1)PCR依据的原理是 DNA双链复制，在用 PCR技术扩增目的基因前要依据一段已知目的基因的脱氧核苷酸序列合成引物；扩增过程需要加入耐高温的DNA聚合(或TaqDNA聚合)酶。(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合部位，可驱动基因转录出mRNA因生物界共用一套遗传密码

子，所以目的基因可以在不同细胞内表达合成相同蛋白质。(3)常用农杆菌转化法将基因表达载

体导入植物细胞，借助于植物组织培养技术，获得转基因植物。

2.虫草中的超氧化物歧化酶(PSSOD)具有抗衰老作用。研究人员培育了能合成 PSSOD勺转基因酵母

菌。请结合下图回答问题。

ApaL I

外源PSSODMW —/，氨节青霉素抗性基因

Hind III—?

注：Hind川和ApaL I是两种限制酶，箭头表示酶的切割位置。

(1)将图中的重组 DNA分子用Hind川和ApaL I完全酶切后，可得到____________ 种DNA片段。图

示的表达载体存在氨苄青霉素抗性基因，不能导入用于食品生产的酵母菌中，据图分析，可用

_______ 切除该抗性基因的部分片段使其失效，再用DNA连接酶使表达载体重新连接起来。

(2)作为受体细胞的酵母菌缺失URA3基因，必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活，因此，

图示表达载体上的 URA3基因可作为___________ ，供鉴定和选择；为了筛选出成功导入表达载体的

酵母菌，所使用的培养基_________ （填“需要”或“不需要”）添加尿嘧啶。

（3）目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为_______ 。

为了确定受体细胞中 PSSO［基因是否转录，可用标记的___________ 作探针进行分子杂交检测，分子

杂交的原理是___________________________________________________________ 。

（4）利用蛋白质工程获得活性更高的

PSSOD寸，需根据所设计蛋白质的结构推测其_____________________________________________ 序列，最终确定相对应的脱氧核苷酸序列并经_____________ 获得所需的基因。

答案：（1）3ApaL I （2）标记基因不需要（3）转化 PSSOD基因碱基互补配对（4）氨基

酸基因修饰

解析：⑴ 将图中的重组 DNA分子用Hind川和ApaL I完全酶切后，即切割“三刀”，可得到

3种DNA片段。ApaL I能识别图中的氨苄青霉素抗性基因的脱氧核苷酸序列，因此用此酶切除该

抗性基因的部分片段使其失效。（2）作为受体细胞的酵母菌缺失URA3基因，必须在含有尿嘧啶的

培养基中才能存活，因此，图示表达载体上的URA3基因可作为标记基因。若表达载体已成功导

入酵母菌，说明酵母菌体内含有URA3基因，不需添加尿嘧啶即可存活。（3）目的基因进入受体细

胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化，为了确定受体细胞中PSSOD基因是

否转录，可用标记的PSSODi因作探针进行分子杂交检测，分子杂交的原理是碱基互补配对。

（4）

利用蛋白质工程获得活性更高的PSSOD寸，需根据所设计蛋白质的结构推测其氨基酸序列，最终确定相对应的脱氧核苷酸序列并经基因修饰获得所需的基因。

3.（2017 ?云南昆明摸底调研）科学家将拟南芥的抗寒基因（CBFI）转入香蕉中以获得抗寒的

香蕉品种。如图是某质粒载体上的Sac I、Xba I、EcoRI、Hind川四种限制酶的切割位点示意

图。

Amp f（氨节青—

素抗性基因）\厂Hind in 信…u n 1

复制原点M ）

（2）连接CBFl基因到该质粒载体后，作为基因表达载体的组成还必须有。将重

--- 、屁oR I 据图回答问题。

（1）在该实验中为构建基因表达载体，用Sac I、Xba I切下 CBFl基因后，对质粒载体进行

切割的限制酶是___________________________________________ ，理由是

组质粒导入香蕉细胞最常用的方法是_______________ 。

(3)为了鉴别受体细胞中是否含有 CBFl 基因，可用含________________ 的培养基进行筛选。

(4)科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉( 实验组 ) 与非转基因香蕉 (对照组 ) 进行__________ 处理，鉴定两组之间的抗寒性差异，如果_______________ ，则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。

答案：(1)Sac I、Xba I用相同限制酶切割来源不同的DNA后，可产生相同的末端(2)启动子和终止子农杆菌转化法 (3) 氨苄青霉素 (4) 低温实验组的抗寒能力明显高于对照组解析：(1)在基因工程中，用相同限制酶切割来源不同的DNA后，可产生相同的末端，所以

和含目的基因的 DNA一样，质粒也应使用 Sac I、Xba l进行切割。(2)基因表达载体的组成包括启动子、终止子、标记基因、目的基因等。香蕉细胞是植物细胞，将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。 (3) 据图分析，质粒上的标记基因是氨苄青霉素抗性基因，所以为了鉴别受体细胞中是否含有 CBFl 基因，可用含氨苄青霉素的培养基进行筛选。(4) 根据题干信息已知目的基

因是抗寒基因，所以科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉(实验组)与非转基因香蕉 (对照组)进行低温处理，鉴定两组之间的抗寒性差异，如果实验组的抗寒能力明显高于对照组，则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。

4.(2017 ?山东师大附中)供体器官不足和器官移植后免疫排斥是当今器官移植面临的主要问题。请回答下列问题。

(1)医学上，从新生儿脐带血中分离出细胞，建立脐血库，以备使用。在细胞诱导培养时，

培养液中除了需要加入诱导因子以外，还需要加入__________ 等一些天然成分作为营养物质；还要

向培养液中通入 CO的目的是_____________________________ 。

(2)将病人正常的体细胞注入处于__________ 期的去核_________ 细胞中，通过 ________ 方法使两细胞融合，经过诱导分化形成相应的组织、器官，用于组织器官的移植。

(3)目前科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造。将器官供体________ 导入某种调节因子，抑制或除去__________ 决定基因，再通过诱导技术克隆猪器官代替人器官进行移植。

在该过程中，调控基因表达的序列是___________________ 。

答案：(1)血清、血浆维持培养液的pH (2)M n中(或减数第二次分裂中)卵母电刺激

(3) 基因组抗原

启动子和终止子

5.下图是制备抗埃博拉病毒 VP40蛋白的单克隆抗体的过程，请回答下列问题。

（2）连接CBFl基因到该质粒载体后，作为基因表达载体的组成还必须有。将重

单克降抗体

杂交瘤细胞

培养基

B 淋巴细胞骨髓瘤 _ | 细胞

②大肠③VP40注射「 ?杆菌一蛋白一小鼠

(1) ______________________________________ 质粒

DNA 分子上有一个或多个限制酶切割位点，目的是 _____________________________________________ 。

过程①将处理过的质粒和含 VP40基因的DNA 片段拼接成重组质粒是靠 ________________ 来完成

的。

(2) 过程②中首先需要用 Ca 2

+处理大肠杆菌，使其处于感受态，

VP40基因进入大肠杆菌后维

持稳定并表达的过程称为 _____________ 。

(3) 过程③产生的 VP40蛋白对于小鼠来说相当于 ____________ ，一段时间后，若小鼠血清中抗 _______ 的抗体检测呈阳性，说明小鼠体内产生了 ____________ 反应，再从小鼠的 _________ 中获取B 淋巴细胞。将该

B 淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，经过程④得到的杂交瘤细胞的特点是

(4)

用此抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成 ________ ，抗击埃博拉病

毒。

答案：(1)以便外源DNA 插入其中 DNA 连接酶

(2)转化 (3)抗原 VP40蛋白 体液免疫

脾脏 既能无限增殖，又能产生专一抗体

(4)生物导弹

解析：(1)质粒DNA 分子有一个或多个限制酶切割位点，以便外源 DNA 插入其中。DNA 连接

酶能将经限制酶切割后形成的质粒和含目的基因的

DNA 片段连接起来。(2)VP40基因进入大肠杆

菌细胞，在大肠杆菌内维持稳定并表达的过程可称为转化。 (3)VP40蛋白对于小鼠来说相当于抗

原，可以引发小鼠产生体液免疫，当小鼠的血清中抗

VP40蛋白的抗体检测呈阳性时，可以从小

鼠的脾脏中获取 B 淋巴细胞，其与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞。 杂交瘤细胞的特点是既 能无限增殖，又能产生专一抗体。(4)用单克隆抗体与放射性同位素、 化学药物等结合可制成“生

物导弹”，抗击埃博拉病毒。

6 ?如图为制备单克隆抗体的流程。请据图回答下列问题。

EmR I

Xho I

骨髓瘤细胞

(1)诱导动物细胞融合的基本原理是 ___________________ 。

(2)诱导动物细胞融合的方法和诱导植物原生质体融合的方法类似，两者常用的化学诱导剂

是________ ，两者的主要区别是可用 ______________ 来诱导动物细胞融合。

(3)过程③要获得所需要的 X细胞，至少需要通过两次筛选和克隆培养，其中第一次筛选的

目的是获得 _______ 。单克隆抗体最主要的优点是_____________________________________ 。

(4)从图中可以看出，单克隆抗体的制备过程运用了动物细胞融合、____________ 等动物细胞工程技术。

答案：(1)细胞膜的流动性(2)聚乙二醇(PEG)灭活的病毒(3)杂交瘤细胞特异性强、灵敏度高，并可能大量制备(4)动物细胞培养

解析：(1)诱导细胞融合的基本原理是细胞膜的流动性。(2)诱导动物细胞融合的方法和诱导

植物原生质体融合的方法类似，两者常用的化学诱导剂是聚乙二醇(PEG)，两者的主要区别是可

用灭活的病毒来诱导动物细胞融合。(3)融合后的细胞经过筛选才能获得所需要的目的细胞，第

一次筛选是在选择培养基上培养，非杂交瘤细胞和未融合的细胞不能在此培养基中生长，杂交瘤细胞能在此培养基中生长。单克隆抗体的主要优点是特异性强、灵敏度高，并可能大量制备。(4) 从图中可以看出，单克隆抗体的制备过程运用了动物细胞融合、动物细胞培养等动物细胞工程技术。

7.(2017 ?吉林长春二模)下图表示科学家培育耐寒生物的过程，请回答下列问题。

获取①

抗冻蛋更多抗冻cDNA文库---- > 一-------- 一一

白基因蛋白基因构建导入

——> ② --- 受体细胞T耐寒生物

(1)从CDNA文库中获取的目的基因(有/无)启动子。实现①过程常用技术, 该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成。(2)②表示，其中标记基因的作用是

(3)转基因技术是否成功，需要对受体细胞进行分子水平的检测，首先是用DNA分子杂交技

术检测受体细胞染色体上的DNA上是否插入目的基因，这种方法需要遵循原则。

(4)若要培育抗冻能力强的转基因羊，可将鱼的抗冻蛋白基因导入羊的中，培育该

转基因羊的最后一道“工序”是胚胎工程的 _________________ 技术。

答案：（1）无PCR 引物（2）基因表达载体鉴别受体细胞中是否含有目的基因 （3）碱基互补

配对 （4）受精卵胚胎移植

解析：（1）用某种生物发育的某个时期的 mRNA 逆转录产生的多种互补 DNA 片段，与载体连接 后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫这种生物的 cDNA 文库，启动子不能逆转录，由逆

转录获得的cDNA 中没有启动子。获得更多的目的基因的方法是

PCR 技术，该技术的前提是要有

一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成引物。 （2）②表示基因表达载体，其中标记基因的作 用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因。

（3）DNA 分子杂交技术遵循碱基互补配对原则。

（4）培养

转基因动物时，受体细胞一般为受精卵，培育该转基因羊的最后一道“工序”是胚胎移植。

8. 如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿

病

（基因缺陷导致胰岛 B 细胞不能正常合成

胰岛素）的过程图解，请据图回答下列问题。

去核卵母细胞 患取出.体分离

c 者 细胞 '

，：

样细胞

（1） ______________________ 图中①结构表示 。

（2） 在重组细胞 A 培养成囊胚的过程中，培养液成分一般较复杂，除一些无机盐和有机盐类 外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及

________ 等物质。

（3） _____________________________ ②所示的细胞是 ,将健康胰岛B 细胞基因导入②中的常用方法是

（4） __________________________ 在培养液中加入 可诱导重组

细胞 B 定向分化形成具有正常胰岛 _____ B 细胞功能

的胰岛样细胞，其根本原因是 ________________________________________________________________ 。

（5） 图示方法与一般的异体移植相比，最大的优点是

答案：（1）细胞核 （2）血清（3）内细胞团细胞（或胚胎干细胞）显微注射技术 （4）分化诱

导因子 基因的选择性表达

（5）没有免疫排斥反应

解析：（1）分析图解可以看出，重组细胞 A 的形成利用的是体细胞核移植技术，故图中①结 构表示细胞核。（2）早期胚胎培养的培养液一般较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加 维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及血清等物质。

（3）②是囊胚中的内细胞团细胞或

胚胎干细胞，具有发育的全能性，将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射技术。

⑷重

重纽 细胞B

细胞A

健康胰岛B 细胞基因

组细胞B在一定的分化诱导因子的定向诱导作用下，可以定向分化形成具有正常胰岛B细胞功能

的胰岛样细胞，其根本原因是基因的选择性表达。 （5）图示方法属于基因治疗,

内的细胞是由患者自身的细胞分化而来的， 所以与一般的异体移植相比，

会发生免疫排斥反应。 9. （2017 ?湖北调研）利用细胞工程技术制备抗人绒毛膜促性腺激素 （2）

细胞DNA 合成有D 和S 两条途径，其中 D 途径能被氨基嘌呤阻断。在

HAT 培养基中加入

了氨基嘌呤，杂交瘤细胞能连续增殖，未融合细胞以及同种融合细胞因不能增殖而死亡。由此可 判断骨髓瘤细胞 DNA 合成存在 __________ （填“ D'“S”或“D 和S”）途径。

（3） 步骤③需对选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养及抗体检测，该过程一般在多孔细胞 培养板上进行。先将细胞悬液稀释到

7?10个细胞/mL,再在每个培养孔中滴入 0.1 mL 细胞稀释

液，其目的是 __________________________________________ 。

（4） 用抗HCG 单克隆抗体作为诊断试剂，能在妊娠初期即可作出诊断，主要是因为该抗体具 有 ____________ 的优点。

答案：（1）动物细胞融合动物细胞培养 （2）D （3）使每个孔内不多于一个细胞， 达到单克隆

培养的目的

（4）特异性强、灵敏度高

解析：（1）制备单克隆抗体过程中，用到的动物细胞工程技术有动物细胞融合和动物细胞培 养。（2）免疫后的B 淋巴细胞不能分裂增殖，骨髓瘤细胞能不断分裂增殖。在

HAT 培养基中加入

氨基嘌呤，阻断了细胞 DNA 合成的D 途径，但DNA 合成的S 途径没有被阻断，结果未融合的细胞 （包括骨髓瘤细胞和淋巴细胞）以及同种融合细胞（包括骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、淋巴细胞 与淋巴细胞融合）因不能增殖而死亡，由此可判断骨髓瘤细胞 DNA 合成存在D 途径。（3）在多孔细 胞培养板上对选择培养的杂交瘤细胞进行培养时，先将细胞悬液稀释到

7?10个细胞/mL ，再在

每个培养孔中滴入 0.1 mL 细胞稀释液的目的是使每个孔内不多于一个细胞，从而实现单克隆培 养。（4）单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的优点。

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由于输入患者体 该方法最大的优点是不

（HCG ）单克隆抗体，其主

要流程如下，回答下列冋题。

①取免疫后

②用HAT

的B 淋巴细 选择培养基

胞与骨髓瘤

筛选岀杂交

细胞融合 瘤细胞

（1）制备抗HCG 单克隆抗体过程中， 用到的动物细胞工程技术有 ____________________ 和

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