PAGEPAGE9專題突破練17基因工程和細(xì)胞工程一、單項(xiàng)選擇題1.油菜中基因G和g限制菜籽的芥酸含量,而芥酸會(huì)降低菜籽油的品質(zhì)。探討人員擬利用高芥酸油菜品種(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品種(GGRR),育種過(guò)程如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.若要縮短育種年限,在過(guò)程②后可進(jìn)行單倍體育種B.過(guò)程①與過(guò)程②操作依次互換,對(duì)育種結(jié)果沒有影響C.過(guò)程①誘發(fā)基因突變,其優(yōu)點(diǎn)是提高基因突變的頻率D.過(guò)程②的原理是基因重組,可克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙答案B解析分析題圖可知,其中①表示人工誘導(dǎo)基因突變,②表示采納基因工程技術(shù)導(dǎo)入基因R,③表示多代自交篩選得到新品種。單倍體育種能明顯縮短育種年限,因此若要縮短育種年限,在過(guò)程②后可進(jìn)行單倍體育種,A項(xiàng)正確;若先導(dǎo)入基因R再進(jìn)行人工誘變,這樣可能會(huì)導(dǎo)致基因R發(fā)生突變,進(jìn)而影響育種結(jié)果,B項(xiàng)錯(cuò)誤;過(guò)程①誘發(fā)基因突變,其優(yōu)點(diǎn)是提高基因突變的頻率,C項(xiàng)正確;過(guò)程②通過(guò)基因工程技術(shù)導(dǎo)入油菜原本不存在的基因R,其原理是基因重組,可以克服物種遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,D項(xiàng)正確。2.上海醫(yī)學(xué)遺傳探討所勝利培育出第一頭攜帶人白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛,他們還探討出一種可以大大提高基因表達(dá)水平的新方法,使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍。下列有關(guān)敘述正確的是()A.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指體細(xì)胞中出現(xiàn)了新基因的動(dòng)物B.運(yùn)用基因工程技術(shù)讓牛合成人白蛋白,該技術(shù)不會(huì)導(dǎo)致定向變異C.人們只在轉(zhuǎn)基因牛的乳汁中才能獲得人白蛋白,是因?yàn)橹辉谵D(zhuǎn)基因牛的乳腺細(xì)胞中才有人白蛋白基因D.提高基因表達(dá)水平是指設(shè)法使牛的乳腺細(xì)胞表達(dá)出更多的人白蛋白答案D解析轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指以試驗(yàn)方法導(dǎo)入外源基因,在染色體組內(nèi)穩(wěn)定整合并遺傳給后代的一類動(dòng)物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;基因工程可定向改造生物的性狀,即基因工程技術(shù)導(dǎo)致定向變異,B項(xiàng)錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)基因牛細(xì)胞中都含有人白蛋白基因,人們只在轉(zhuǎn)基因牛的乳汁中才能獲得人白蛋白,是因?yàn)槿税椎鞍谆蛑辉谵D(zhuǎn)基因牛的乳腺細(xì)胞中表達(dá),C項(xiàng)錯(cuò)誤;提高基因表達(dá)水平是指設(shè)法使牛的乳腺細(xì)胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白質(zhì),D項(xiàng)正確。3.生物技術(shù)發(fā)展速度很快,已滅亡生物的“復(fù)生”將不再是神話。假如世界上最終一匹野馬剛死亡,以下供應(yīng)的“復(fù)生”野馬個(gè)體的方法中能夠勝利的是()A.將野馬的體細(xì)胞取出,利用組織培育技術(shù),經(jīng)脫分化、再分化,培育成新個(gè)體B.將野馬的體細(xì)胞兩兩融合,再經(jīng)組織培育培育成新個(gè)體C.取出野馬的體細(xì)胞核移植到母家馬的去核卵細(xì)胞中,經(jīng)孕育培育成新個(gè)體D.將野馬基因?qū)爰荫R的受精卵中,培育成新個(gè)體答案C解析由于動(dòng)物體細(xì)胞的全能性受到限制,目前仍無(wú)法利用組織培育技術(shù)將動(dòng)物體細(xì)胞干脆培育成新個(gè)體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;目前仍無(wú)法利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)培育動(dòng)物新個(gè)體,而且假設(shè)將野馬的體細(xì)胞兩兩融合得到雜交細(xì)胞,該細(xì)胞的染色體數(shù)目是野馬體細(xì)胞的兩倍,遺傳物質(zhì)發(fā)生了變更,不再是“復(fù)生”野馬個(gè)體,B項(xiàng)錯(cuò)誤;取出野馬的體細(xì)胞核移植到母家馬的去核卵細(xì)胞中,經(jīng)孕育培育成新個(gè)體,這屬于核移植技術(shù),是目前較成熟的技術(shù),較易“復(fù)生”野馬,C項(xiàng)正確;將野馬基因?qū)爰荫R的受精卵中,培育成新個(gè)體為轉(zhuǎn)基因馬,不能“復(fù)生”野馬,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(2024北京理綜,5)用XhoⅠ和SalⅠ兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別處理同一DNA片段,酶切位點(diǎn)及酶切產(chǎn)物分別結(jié)果如下圖。以下敘述不正確的是()A.圖1中兩種酶識(shí)別的核苷酸序列不同B.圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNAC.泳道①中是用SalⅠ處理得到的酶切產(chǎn)物D.圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA答案D解析本題考查基因工程操作中限制酶的作用及特點(diǎn)。依據(jù)酶的專一性特點(diǎn),兩種限制酶識(shí)別的核苷酸序列不同,A項(xiàng)正確。酶切產(chǎn)物可以用于構(gòu)建重組DNA,B項(xiàng)正確。SalⅠ有3個(gè)酶切位點(diǎn),故泳道①中是SalⅠ處理的結(jié)果,C項(xiàng)正確。限制酶識(shí)別DNA雙鏈上特定堿基序列,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2024江蘇,10)下列關(guān)于DNA粗提取與鑒定的敘述,錯(cuò)誤的是()A.用同樣方法從等體積兔血和雞血中提取的DNA量相近B.DNA析出過(guò)程中,攪拌操作要溫柔以防DNA斷裂C.預(yù)冷的乙醇可用來(lái)進(jìn)一步純化粗提的DNAD.用二苯胺試劑鑒定DNA須要進(jìn)行水浴加熱答案A解析兔是哺乳動(dòng)物,哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核,因此不能提取到DNA,A項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA析出時(shí)攪拌操作要溫柔以防DNA斷裂,導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀,B項(xiàng)正確;DNA不溶于酒精溶液,95%的冷酒精凝集效果最佳,C項(xiàng)正確;鑒定DNA時(shí),須要將二苯胺試劑加入到含DNA的溶液中并進(jìn)行水浴加熱,D項(xiàng)正確。6.(2024江蘇,20)為探究矮牽牛原生質(zhì)體的培育條件和植株再生實(shí)力,某探討小組的試驗(yàn)過(guò)程如下圖。下列敘述正確的是()A.過(guò)程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在30%蔗糖溶液中B.過(guò)程②需提高生長(zhǎng)素的比例以促進(jìn)芽的分化C.過(guò)程③需用秋水仙素處理誘導(dǎo)細(xì)胞壁再生D.原生質(zhì)體雖無(wú)細(xì)胞壁但仍保持細(xì)胞的全能性答案D解析30%的蔗糖溶液對(duì)原生質(zhì)體來(lái)說(shuō)是高滲溶液,在該溶液中原生質(zhì)體會(huì)發(fā)生失水皺縮,A項(xiàng)錯(cuò)誤;生長(zhǎng)素比例高時(shí),有利于根的分化,細(xì)胞分裂素比例高時(shí),有利于芽的分化,因此②誘導(dǎo)芽分化時(shí),須要提高細(xì)胞分裂素的比例,B項(xiàng)錯(cuò)誤;③可以表示誘導(dǎo)根的分化形成幼苗,叢生芽和幼苗的每個(gè)細(xì)胞都有細(xì)胞壁,且秋水仙素處理不能誘導(dǎo)細(xì)胞壁的再生,C項(xiàng)錯(cuò)誤;原生質(zhì)體無(wú)細(xì)胞壁,但具有某種生物的全部的遺傳信息,具有發(fā)育成完整生物體的潛能,具有細(xì)胞的全能性,D項(xiàng)正確。二、不定項(xiàng)選擇題7.將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因?qū)胗衩准?xì)胞,培育出抗蟲的轉(zhuǎn)基因玉米。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.必需用同一種限制酶處理含目的基因的DNA片段和載體B.用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胗衩准?xì)胞需用酚類物質(zhì)處理C.可以將害蟲的受精卵接種在玉米植株上篩選抗蟲植株D.抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米相互授粉后得到的子代不會(huì)失去抗蟲特性答案AD解析可以用不同限制酶處理含目的基因的DNA片段和載體,只要所用限制酶產(chǎn)生的黏性末端相同即可,A項(xiàng)錯(cuò)誤;用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胗衩准?xì)胞需用酚類物質(zhì)處理,B項(xiàng)正確;可以將害蟲的受精卵接種在玉米植株上篩選抗蟲植株,C項(xiàng)正確;轉(zhuǎn)基因植株相當(dāng)于雜合子,雜合子自交會(huì)發(fā)生性狀分別,因此抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米相互授粉后得到的子代可能會(huì)失去抗蟲特性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.某科研小組利用質(zhì)粒(圖甲)和目的基因(圖乙)構(gòu)建重組DNA。下列分析正確的是()A.用限制酶HindⅢ和PstⅠ切割質(zhì)粒,可得到2個(gè)DNA片段B.不能用AluⅠ酶切割質(zhì)粒和外源DNA的緣由是AluⅠ酶會(huì)破壞目的基因C.構(gòu)建重組DNA時(shí),需選擇SmaⅠ酶和PstⅠ酶同時(shí)切割質(zhì)粒和外源DNAD.導(dǎo)入了重組DNA的細(xì)菌能在含四環(huán)素的培育基上生長(zhǎng)而不能在含氯霉素的培育基上生長(zhǎng)答案ABD解析限制酶HindⅢ和PstⅠ在質(zhì)粒上各有一個(gè)識(shí)別切割位點(diǎn),用HindⅢ和PstⅠ切割質(zhì)粒,可得到2個(gè)DNA片段,A項(xiàng)正確;AluⅠ的識(shí)別、切割位點(diǎn)位于目的基因中,用AluⅠ酶外源DNA會(huì)破壞目的基因,B項(xiàng)正確;若選擇SmaⅠ酶和PstⅠ酶同時(shí)切割質(zhì)粒和外源DNA,質(zhì)粒中的兩個(gè)標(biāo)記基因均會(huì)被破壞,C項(xiàng)錯(cuò)誤;選擇HindⅢ和PstⅠ同時(shí)切割質(zhì)粒和外源DNA,會(huì)破壞質(zhì)粒中的氯霉素抗性基因,保留四環(huán)素抗性基因,所以導(dǎo)入了重組DNA的細(xì)菌能在含四環(huán)素的培育基上生長(zhǎng)而不能在含氯霉素的培育基上生長(zhǎng),D項(xiàng)正確。9.下列關(guān)于胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述,正確的是()A.卵裂時(shí)期胚胎中細(xì)胞的相對(duì)表面積不斷增大B.供體超數(shù)排卵過(guò)程須要注射有關(guān)激素,目的是獲得更多的卵原細(xì)胞并完成減數(shù)分裂C.對(duì)胚胎細(xì)胞中DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增,用SRY特異性探針檢測(cè),出現(xiàn)陰性反應(yīng)者為雄性D.胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁明顯和具有發(fā)育的全能性等特點(diǎn)答案AD解析卵裂期胚胎中細(xì)胞數(shù)目在不斷增加,體積減小,相對(duì)表面積增大,A項(xiàng)正確;過(guò)程須要注射有關(guān)激素(促性腺激素),目的是獲得更多的卵原細(xì)胞,但所獲得的卵原細(xì)胞還未完成減數(shù)分裂,B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)胚胎細(xì)胞中DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增,用SRY特異性探針檢測(cè),出現(xiàn)陰性反應(yīng)者,說(shuō)明其不含Y染色體,即胚胎為雌性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁明顯和具有發(fā)育的全能性等特點(diǎn),D項(xiàng)正確。三、非選擇題10.胰島素是人體內(nèi)唯一一種能降低血糖的激素,對(duì)于糖尿病的治療具有重要的意義,胰島素基因在人體細(xì)胞內(nèi)經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯形成的胰島素原須要經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工才能形成胰島素。如圖是運(yùn)用基因工程技術(shù)制備胰島素的部分流程圖,據(jù)圖回答下列有關(guān)問題。(1)①過(guò)程表示從(填“胰島A細(xì)胞”“胰島B細(xì)胞”或“胰島A細(xì)胞和胰島B細(xì)胞”)中獲得胰島素基因相應(yīng)mRNA,緣由是。

(2)②過(guò)程須要的酶是,得到的胰島素基因可以通過(guò)(填技術(shù)的中文名稱)進(jìn)行擴(kuò)增,該技術(shù)除可以將目的基因大量擴(kuò)增外,還可以用于從DNA分子上獲得目的基因,至少須要循環(huán)次,才能得到目的基因。

(3)③過(guò)程須要用到的酶是,A除含有胰島素基因外,還應(yīng)有,以便進(jìn)行目的基因的鑒定與選擇。

(4)④過(guò)程需用處理大腸桿菌,使其成為,以便從四周環(huán)境中汲取DNA分子。為了檢測(cè)胰島素基因是否在受體大腸桿菌中勝利表達(dá),可采納技術(shù)。

(5)通過(guò)圖示過(guò)程得到的是(填“胰島素”或“胰島素原”),緣由是。

答案(1)胰島B細(xì)胞胰島素基因只在胰島B細(xì)胞中表達(dá),只有胰島B細(xì)胞中有胰島素基因相應(yīng)mRNA(2)逆轉(zhuǎn)錄酶多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)三(3)限制酶和DNA連接酶標(biāo)記基因(4)Ca2+感受態(tài)細(xì)胞抗原—抗體雜交(5)胰島素原大腸桿菌是原核生物,細(xì)胞內(nèi)沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,無(wú)法對(duì)胰島素原進(jìn)行加工和修飾,故只能得到胰島素原,無(wú)法得到有活性的胰島素11.(2024湖北武漢武昌調(diào)研)電影中,“蜘蛛俠”能產(chǎn)生高強(qiáng)度的蜘蛛絲,現(xiàn)實(shí)中的基因工程也創(chuàng)建出了“蜘蛛羊”,該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白,高強(qiáng)度的蛛絲蛋白可用于很多重要的特種工業(yè)領(lǐng)域。請(qǐng)回答下列問題。(1)試驗(yàn)中,通常用ES細(xì)胞作為目的基因的受體細(xì)胞,這是因?yàn)镋S細(xì)胞在功能上具有。這種細(xì)胞一般可以從哺乳動(dòng)物的中分別出來(lái)。

(2)在培育重組細(xì)胞時(shí),為了維持不分化的狀態(tài),在培育液中要加入;為防止雜菌污染,可以在細(xì)胞培育液中添加肯定量的抗生素。

(3)胚胎移植時(shí),通常將早期胚胎移植到同種且與供體相同的動(dòng)物體內(nèi),受體對(duì)外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生;正常發(fā)育后產(chǎn)出“蜘蛛羊”,這種生殖方式為;若須要一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”可將階段的胚胎進(jìn)行分割。

(4)科學(xué)家為保證乳汁中有蛛絲蛋白,應(yīng)當(dāng)用技術(shù)來(lái)檢測(cè)蛛絲蛋白基因是否整合到了染色體上。

答案(1)發(fā)育的全能性原始性腺或早期胚胎(2)抑制因子(3)生理狀態(tài)免疫排斥反應(yīng)無(wú)性生殖囊胚或桑椹胚(4)DNA分子雜交解析(1)胚胎干細(xì)胞在功能上具有發(fā)育的全能性,這種細(xì)胞一般可以從哺乳動(dòng)物的原始性腺或早期胚胎中分別出來(lái)。(2)在培育重組細(xì)胞時(shí),為了維持不分化的狀態(tài),在培育液中要加入抑制因子。為防止雜菌污染,可以在細(xì)胞培育液中添加肯定量的抗生素。(3)胚胎移植的生理基礎(chǔ):①供體與受體相同的生理變更,為供體的胚胎植入受體供應(yīng)了相同的生理環(huán)境;②胚胎在早期母體中處于游離狀態(tài),這就為胚胎的收集供應(yīng)了可能;③子宮不對(duì)外來(lái)胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為胚胎在受體內(nèi)的存活供應(yīng)了可能;④胚胎遺傳性狀不受受體任何影響。轉(zhuǎn)基因工程產(chǎn)生的重組細(xì)胞正常發(fā)育后產(chǎn)出“蜘蛛羊”,這種生殖方式為無(wú)性生殖。胚胎分割一般選擇囊胚或桑椹胚階段進(jìn)行。(4)科學(xué)家為保證乳汁中有蛛絲蛋白,應(yīng)當(dāng)用DNA分子雜交技術(shù),先檢測(cè)蛛絲蛋白基因是否整合到了染色體上。12.制備單克隆抗體的過(guò)程中要用到動(dòng)物細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞培育技術(shù)?；卮鹣铝袉栴}。(1)制備單克隆抗體的過(guò)程中,須要給小鼠注射特定的抗原蛋白,這一操作的目的是。動(dòng)物細(xì)胞融合常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇(PEG)、電激、等。

(2)制備單克隆抗體的過(guò)程中,誘導(dǎo)細(xì)胞融合后,需用特定的選擇性培育基進(jìn)行篩選,其目的是。為了獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞,還須要進(jìn)行,再經(jīng)多次篩選即可。

(3)在體外培育所獲得的細(xì)胞時(shí),通常將細(xì)胞置于含的混合氣體的培育箱中進(jìn)行培育;另外,應(yīng)定期更換培育液,其目的是