(全国通用)高考生物二轮专题复习 专题十六 基因工程和细胞工程作业测评

1 【金版教程】（全国通用）2015高考生物二轮专题复习 专题十六 基因工程和细胞工程作业测评 1.[2014·潍坊联考]为提高我国稻米的含铁量，通过农杆菌介导将菜豆的铁结合蛋白基因导入了一个高产粳稻品种中。获得了高含铁量转基因水稻株系，下图为培育过程。请分析并回答问题：

(1)获取重组载体用到的“手术刀”是________。②过程用________法将重组载体导入愈伤组织细胞。 (2)重组载体中的标记基因的作用是________________。检测目的基因是否转录，需用________________作探针。 (3)图中①③④过程须在________条件下进行，培养基中除加入营养物质外，还需添加植物激素，作用是________________。 (4)过程④除了用秋水仙素或低温诱导来处理，还可以采用________技术，该技术常用的诱导剂是________。 解析：将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，检测目的基因的转录，常用分子杂交的方法，基因探针就是用同位素标记的目的基因，该题的目的基因是铁结合蛋白基因。①③④过程是植物组织培养须在无菌条件下进行，培养基中的植物激素主要是生长素和细胞分裂素，主要用于促进细胞的生长和分化，通过植物体细胞杂交技术可以培育多倍体，常用聚乙二醇作诱导剂，也可以用离心、振动、电刺激等物理手段诱导。 答案：(1)限制性核酸内切酶 农杆菌转化 (2)检测目的基因是否导入受体细胞 同位素标记的铁结合蛋白基因 (3)无菌 促进细胞分裂、生长、分化 (4)植物体细胞杂交 聚乙二醇 2．下图是利用基因工程方法培育抗虫棉的过程。请回答相关问题：

(1)从苏云金芽孢杆菌的DNA上获取抗虫基因，需要用到的工具是________，此工具主 2

要是从________生物中分离纯化出来的，它能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的________键断开。 (2)构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有________，它能把目的基因整合到受体细胞________。 (3)E过程是利用________技术完成的，要确定抗虫基因导入棉花细胞后，是否赋予了棉花抗虫特性，在个体水平上还需要做________实验。 (4)将目的基因导入植物细胞，除采用上图中的方法外，还可采用________法和花粉管通道法。 解析：(1)限制酶用于切割DNA分子，获取目的基因。限制酶主要从原核生物细胞中获取。限制酶可断开磷酸二酯键，将DNA分子切开。(2) Ti质粒可将T­DNA片段整合到植物细胞的染色体DNA上，故将目的基因借助Ti质粒导入植物细胞中。(3)E过程利用了植物组织培养技术。可把害虫接种到转基因植株上，以检测转基因植株的抗虫基因是否正常表达。 答案：(1)限制酶 原核 磷酸二酯 (2)T­DNA片段 染色体DNA上 (3)植物组织培养 抗虫的接种 (4)基因枪 3．转基因生物可作为生物反应器，用来生产人们所需的药用蛋白，如激素、抗体、疫苗、酶等，甲图是通过生物工程培育能产生人胰岛素的烟草的过程。 3 (1)构建表达载体的A过程中，可选用不同限制酶，如乙图所示过程，采用EcoR I和EcoR V酶切含有目的基因的DNA和质粒，这样可以防止酶切产物在加入DNA连接酶后，出

现_______________；若在图中只使用一种DNA连接酶，应选用________(填“E·coliDNA连接酶”或“T4 DNA连接酶”)。 (2)D过程采用的方法是________，如受体细胞是单子叶植物体细胞一般不采用该方法，原因是_______________________________ _________________________________________________________； E过程体现的生物学原理是____________________。 (3)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，F过程应该用____________________作为探针。 解析：(1)用不同的限制性核酸内切酶切割质粒和目的基因，形成的黏性末端不同，再用DNA连接酶连接，可以防止质粒和含目的基因的外源DNA自身环化。若在图中只使用一种DNA连接酶，应选用T4DNA连接酶，因为T4DNA连接酶既可以连接黏性末端，也可以连接平末端。(2)图中目的基因导入植物细胞用的是农杆菌转化法。受体细胞若是单子叶植物体细 4

胞一般不采用农杆菌转化法，因为大多数农杆菌对单子叶植物没有感染能力。植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。(3)检测目的基因是否导入受体细胞时，应用放射性同位素标记的人胰岛素基因作探针。 答案：(1)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化 T4DNA连接酶 (2)农杆菌转化法 单子叶植物伤口处细胞不分泌酚类物质，不能吸引农杆菌移向这些细胞(或大多数农杆菌对单子叶植物没有感染能力) 细胞全能性 (3)放射性同位素标记的人胰岛素基因 4．下图为培育转基因抗虫棉的技术流程，请据图回答：

(1)质粒上标记基因的作用是_______________。 (2)过程①是________，这是基因工程的核心步骤，其目的是 _____________________________________________________。 (3)过程②采用最多的方法是________，检测抗虫基因是否整合到棉花细胞DNA分子上的方法是____________________。 (4)③过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂外，还需要添加________，④过程的实质是________________。 解析：(1)基因工程中运载体上的标记基因的作用主要是可以通过标记基因检测目的基因是否导入成功。(2)过程①是基因表达载体的构建过程，主要的目的是使目的基因在受体细胞中稳定保存并遗传给后代，同时能够使目的基因能够表达和发挥作用。(3)过程②是将重组质粒导入受体细胞，最常用的方法是采用农杆菌转化法，检测抗虫基因是否整合到棉花细胞DNA分子上采用DNA分子杂交的方法。(4)③是植物组织培养的脱分化过程，在培养过程中必须要添加植物激素。④过程是再分化过程，实质是基因的选择性表达。 答案：(1)检测受体细胞中是否含有目的基因 (2)基因表达载体的构建 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用 (3)农杆菌转化法 DNA分子杂交 (4)植物激素 基因的选择性表达 5．如图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程，请回答下列问题。 5

(1)①②过程使用了________酶，以使植物原生质体相互分离，此处使用的溶液浓度较大，从而保证植物细胞会发生________，以保护原生质体不被破坏；在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是________。 (2)过程③在化学药剂________的作用下会发生细胞融合；动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是________。 (3)过程________属于脱分化，过程________属于再分化，细胞发生分化的根本原因是____________________。 (4)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是________，其培养时选用的材料通常是分生组织，原因是____________________________。 (5)植物体细胞杂交的研究在____________________________方面，取得了巨大突破。 解析：本题考查植物体细胞杂交的有关知识，意在考查考生的综合运用能力。(1)①②过程使用含有纤维素酶和果胶酶的高浓度溶液处理植物细胞，使植物细胞发生质壁分离，从而保护原生质体不被破坏。在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是胰蛋白酶或胶原蛋白酶。(2)过程③是诱导原生质体融合，常用的化学促融剂是聚乙二醇(PEG)，而用灭活的病毒促进细胞融合是动物细胞融合特有的方式。(3)⑤过程为脱分化，⑥过程为再分化，愈伤组织在细胞增殖过程中，由于基因选择性表达形成具有根、茎、叶的植物体。(4)过程⑤⑥⑦为植物组织培养。植物组织培养过程中，由于分生组织细胞分裂旺盛、全能性高，因此常作为组织培养的材料。(5)植物体细胞杂交可以克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，实现不同物种间的基因交流。 答案：(1)纤维素酶和果胶 质壁分离 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) (2)聚乙二醇(PEG) 可以使用灭活的病毒 (3)⑤ ⑥ 基因的选择性表达 (4)植物组织培养 全能性高，易培养形成愈伤组织 (5)克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍 6．[2014·南昌模拟]人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答： 6

(1)制备单克隆抗体过程中要用到________和________技术。 (2)在B淋巴细胞内DNA合成有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤所阻断。而骨髓瘤细胞的DNA合成没有S途径。 ①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。 ②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是_____________。 ③培养杂交瘤细胞的条件包括：无菌、无毒的环境、营养、________、________。 解析：(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的氨基嘌呤具有筛选杂交瘤细胞的作用。②杂交瘤细胞的特点是能无限增殖并分泌特异性抗体。③培养杂交瘤细胞的条件包括：无菌、无毒的环境、营养、温度和pH、气体环境。 答案：(1)动物细胞培养 动物细胞融合 (2)①氨基嘌呤 ②能无限增殖并分泌特异性抗体 ③温度和pH 气体环境 7．矮牵牛是观赏花卉，生产上常用组织培养繁殖，下表是在不同条件下矮牵牛不同部位组织培养结果。请结合实验结果和有关知识回答。