高考生物二輪復習 第1部分 專題講練突破 專題8 第16講 基因工程和細胞工程

基因工程和細胞工程(建議用時：40分鐘)1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)。下面為培育轉(zhuǎn)基因水稻過程示意圖，請回答：(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)進行擴增。(2)構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時，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，可以用_處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質(zhì)粒易于導入。(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，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(zhuǎn)基因水稻的目的是否達到，需要檢測轉(zhuǎn)基因水稻_。解析：本題中培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是獲得鐵含量比普通大米高的大米，因此目的基因為鐵結(jié)合蛋白基因，要大量獲得此基因一般采用PCR技術(shù)進行擴增。若構(gòu)建重組質(zhì)粒則要用同種限制酶切割含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒。將外植體培養(yǎng)成試管苗的過程要用到不同的培養(yǎng)基，各培養(yǎng)基最明顯的差別在于所添加激素的比例不同。答案：(1)目的基因PCR(2)含目的基因的DNA片段質(zhì)粒CaCl2(3)含有重組質(zhì)粒的愈傷組織生長素和細胞分裂素的濃度比例(4)種子中鐵含量2為探究SHH基因與角化囊腫發(fā)生的相關(guān)性，科研人員利用SHH基因的非模板鏈轉(zhuǎn)錄合成的RNA作為探針，進行分子雜交實驗，以檢測SHH基因在角化囊腫中的表達情況。其基本流程如下圖(Amp表示氨芐青霉素抗性基因；LacZ基因被SHH基因插入后不表達)。請回答：(1)重組載體中SHH基因轉(zhuǎn)錄合成RNA探針時，_(填“需要”或“不需要”)啟動子。(2)步驟中，用Ca2處理大腸桿菌，使之成為_細胞，然后導入重組載體。實驗中，用添加氨芐青霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，未導入質(zhì)粒的細菌將會死亡，原因是這些細菌不含有_基因。(3)能表達LacZ基因的大腸桿菌在含有IPTG和Xgal的培養(yǎng)基上會形成藍色菌落，易于識別。根據(jù)上述原理可以初步判斷_(填“藍色”或“白色”)菌落中的大腸桿菌為重組菌。(4)將制備的探針加入角化囊腫切片中，探針將與_形成雜交帶，進而判斷SHH基因的轉(zhuǎn)錄情況。解析：(1)啟動子是RNA聚合酶的識別位點，任何基因的表達(轉(zhuǎn)錄)均需要啟動子。(2)大腸桿菌細胞用Ca2處理后就成為感受態(tài)細胞；能在添加氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生存的細菌含有氨芐青霉素抗性基因，沒有氨芐青霉素抗性基因的細菌將會死亡。(3)能表達LacZ基因的大腸桿菌在含有IPTG和Xgal的培養(yǎng)基上會形成藍色菌落，而重組菌中LacZ基因被SHH基因插入后不表達，重組菌在含有IPTG和Xgal的培養(yǎng)基上會形成白色菌落。(4)判斷SHH基因的轉(zhuǎn)錄情況，也就是判斷SHH基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA。答案：(1)需要(2)感受態(tài)Amp(或氨芐青霉素抗性或抗性)(3)白色(4)SHH轉(zhuǎn)錄的mRNA(只寫mRNA不對)3馬鈴薯是種植廣泛的農(nóng)作物，病毒侵染后導致產(chǎn)量大幅下降，培育脫毒的馬鈴薯品種是提高產(chǎn)量的有效方法。請分析并回答。(1)馬鈴薯莖尖病毒極少甚至無病毒，因此可將馬鈴薯莖尖接種在培養(yǎng)基中，經(jīng)過人工培養(yǎng)獲得脫毒苗。培養(yǎng)基中添加_(填激素名稱)，誘導離體細胞經(jīng)過_和_完成組織培養(yǎng)過程，從而形成脫毒苗。為監(jiān)控脫毒苗的質(zhì)量，可采用_的方法檢測病毒的蛋白質(zhì)。(2)研究人員研究了莖尖外植體大小對幼苗的成苗率和脫毒率的影響，實驗結(jié)果如圖。實驗結(jié)果表明，莖尖越小，_，因此馬鈴薯脫毒培養(yǎng)中莖尖外植體的適宜大小為_mm。解析：(1)離體的植物組織必須在植物激素的作用下才能經(jīng)脫分化形成愈傷組織，然后經(jīng)再分化形成具有根、莖、葉的植物體。檢測病毒的蛋白質(zhì)要用抗原抗體雜交法。(2)據(jù)圖可知，莖尖越小，脫毒率越高，成苗率越低，當莖尖大小為0.27 mm時脫毒率和成苗率相對都較高。答案：(1)生長素和細胞分裂素脫分化再分化抗原抗體雜交(2)脫毒率越高，成苗率越低0.274如圖是植物體細胞雜交過程示意圖，如果A、B植物均為二倍體，據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中所示過程的原理有：_。(2)圖中的過程是_。(3)植物體細胞融合成功的標志是_，其產(chǎn)生與細胞內(nèi)_(細胞器)有關(guān)。(4)和過程分別是_和_過程。該雜交植株有_個染色體組。(5)該技術(shù)的最顯著優(yōu)勢是：_。解析：(1)植物體細胞雜交過程中有原生質(zhì)體A和原生質(zhì)體B的融合過程，其原理是細胞膜具有流動性；將雜種細胞培育成新的個體，其原理是植物細胞具有全能性。(2)圖中的過程是去除植物細胞壁，制備原生質(zhì)體。(3)植物體細胞融合成功的標志是形成新的細胞壁，植物細胞壁的形成與高爾基體有關(guān)。(4)雜種細胞通過脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)再分化形成雜種植株。圖中雜種植株是由兩個二倍體的細胞融合成的雜種細胞培育成的新個體，含有四個染色體組。(5)植物體細胞雜交可以克服遠緣雜交不親和的障礙。答案：(1)細胞膜具有一定的流動性、植物細胞具有全能性(缺一不可)(2)(去壁)制備原生質(zhì)體(3)形成新的細胞壁高爾基體(4)脫分化再分化四(5)克服遠緣雜交不親和的障礙5如圖是科學家利用小鼠成纖維細胞獲得單克隆抗體的示意圖。請據(jù)圖回答：(1)獲取轉(zhuǎn)錄因子基因需要的工具酶是_，因成纖維細胞較小，過程將目的基因?qū)胄∈蟪衫w維細胞時常用的載體是_。(2)過程稱為_，在此過程中，成纖維細胞在轉(zhuǎn)錄因子基因的作用下，轉(zhuǎn)化為iPS胚性細胞，在體外培養(yǎng)條件下，iPS胚性細胞能不斷進行_。(3)過程為動物細胞融合，此過程常用_、滅活的病毒、電刺激等誘導細胞融合，融合后的Y細胞具有_的特性。(4)對雜種細胞Y進行_和_后，才能篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜種細胞。答案：(1)限制酶動物病毒(2)動物細胞培養(yǎng)細胞增殖(細胞分裂)(3)聚乙二醇(PEG)既能大量增殖，又能產(chǎn)生單一抗體(4)克隆化培養(yǎng)(抗原)抗體檢測6研究人員利用生物工程技術(shù)，探究豬bmp15基因在不同組織細胞中的特異性表達。該工程技術(shù)基本流程如下圖(EGFP基因控制合成增強型綠色熒光蛋白；過程表示表達載體2成功導入各組織細胞)。請回答：(1)過程中，需利用_限制酶處理表達載體1。(2)過程中，常采用_技術(shù)將表達載體2成功導入受體細胞。(3)在實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，提取上述豬肌肉細胞的_(填“mRNA”或“DNA”)，利用標記的_作探針，進行分子雜交，可進一步探究豬bmp15基因特異性表達的原因。(4)據(jù)實驗結(jié)果推測，豬bmp15基因在_細胞特異性表達。答案：(1)Xho和Hind (2)顯微注射(3)mRNAEGFP基因(4)豬卵巢7如圖表示構(gòu)建轉(zhuǎn)入了人抗體基因的小鼠生產(chǎn)人源性單克隆抗體的流程。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖示過程涉及的生物技術(shù)有_、_、_。(2)構(gòu)建的基因表達載體除含有人抗體基因、標記基因外，還應具有_。(3)向轉(zhuǎn)基因小鼠注射特定的抗原后，從小鼠的_中提取B淋巴細胞；過程通常用_誘導。(4)細胞X是_，體外培養(yǎng)細胞X所用的培養(yǎng)液必須添加_等天然成分，培養(yǎng)過程中會產(chǎn)生接觸抑制嗎？_。答案：(1)轉(zhuǎn)基因技術(shù)動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合(其他合理答案亦可)(2)啟動子、終止子(3)脾臟聚乙二醇或滅活的病毒(4)雜交瘤細胞血漿或血清不會