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1现代生物科技专题（A）一、选择题1.EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶识别的序列均由6个核苷酸组成，但切割后产生的结果不同，其识别序列和切割位点(图中箭头处)如图所示，据图分析下列说法正确的是（）EcoRⅠ识别序列及切割位点SmaI识别序列及切割位点A.所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成B.SmaⅠ切割后产生的是黏性末端C.用DNA连接酶连接平末端和黏性末端的效率一样D.细菌细胞内的限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵【答案】D【解析】限制酶的识别序列一般由5个、6个或8个核苷酸组成；SmaⅠ切割后产生的是平末端；用DNA连接酶连接平末端的效率比连接黏性末端的低；细菌中的限制酶之所以不切割自身DNA，是因为细菌在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，可将外源入侵的DNA降解掉。含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中不具有这种限制酶的识别序列，限制酶不能将其切割，所以即使细菌细胞中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。2.质粒是常用的基因工程载体。下图是某种天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图(标示了部分基因及部分限制酶的作用位点)，据图分析下列说法正确的是（）A.图中的终止子是由三个相邻碱基组成的终止密码B.用农杆菌转化法可将该质粒构建的表达载体导入动物细胞C.用限制酶Ⅰ和DNA连接酶改造后的质粒无法被限制酶Ⅱ切割D.用限制酶Ⅱ处理能防止该质粒构建的表达载体引起植物疯长【答案】D【解析】密码子是mRNA上三个相邻的碱基，不会出现在DNA上；农杆菌转化法是将重组载2体导入植物细胞的方法；用限制酶I和DNA连接酶构建的表达载体中仍存在限制酶Ⅱ的识别位点(tetr)；用限制酶Ⅱ切割后，编码控制细胞分裂素及吲哚乙酸合成的物质就不能合成了。3.如图表示利用棉花叶肉细胞进行原生质体培养过程，据图分析不正确是（）A.①过程是在0.5~0.6mol/L的甘露醇溶液环境下用纤维素酶和果胶酶处理B.②过程表示原生质体在培养基提供的特定条件下形成愈伤组织，此过程叫做再分化C.③过程中以适当配比的营养物质和生长调节剂进行诱导D.该过程体现了植物细胞的全能性【答案】B【解析】植物组织培养时，去除细胞壁的方法是酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理，原生质体在低渗溶液中会吸水涨破，所以选择0.5~0.6mol/L的甘露醇溶液；形成愈伤组织的过程称为脱分化；再分化过程需要以适当配比的营养物质和生长调节剂进行诱导；植物组织培养过程体现了植物细胞的全能性。4.某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行细胞培养。下列说法正确的是（）A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理B.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸C.甲、乙细胞在持续的培养过程中，乙会出现停止增殖的现象D.仅用培养肝细胞的培养液也能用来培养乙肝病毒【答案】C【解析】利用肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白酶处理，不能用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶需要在强酸环境中才能起作用；CO2的作用是维持细胞培养液正常的pH；正常细胞在持续的培养过程中会出现停止增殖的现象；乙肝病毒只能在细胞中培养，不能在培养肝细胞的培养液中培养。5.如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是（）A.①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞B.②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C.③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性3D.④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群【答案】D【解析】①是获得已经免疫的B淋巴细胞，A项错误；胰蛋白酶使得组织块分散为单个细胞，B项错误；③同时具有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特性，C项错误；④经筛选后获得能够分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，D项正确。二、非选择题6.番茄果实成熟过程中，某种酶(PG)开始合成并显著增加，促使果实变红变软，但不利于长途运输和保鲜。科学家利用反义RNA技术(见图解)，可有效解决此问题。该技术的核心是从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA，继而以该信使RNA为模板，人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞，培育获得完整植株。新植株在果实发育过程中，反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA(靶mRNA)互补形成双链RNA，阻止靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到抑制果实成熟的目的。请结合图解回答：(1)反义基因像一般基因一样，是一段双链的DNA分子，合成该分子的第一条链时，使用的模板是细胞质中信使RNA，原料是四种，所用酶是。(2)通常情况下利用农杆菌转化法将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞原生质体内，其原因在于农杆菌质粒上含有TDNA片段，它的特点是。(3)该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶是。在受体细胞中由该基因指导合成的最终产物是。(4)导入反义基因的番茄叶肉细胞最终形成完整的转基因番茄植株，但这样的转基因生物也在、、三个方面带来了安全担忧。【答案】(1)脱氧核苷酸逆转录酶(2)可转移到受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上(3)限制酶和DNA连接酶反义RNA(4)食物安全生物安全环境安全【解析】(1)反义基因是DNA分子，合成它需要它的基本单位脱氧核苷酸作为原料。又因为模板是mRNA，所以需要逆转录酶。(2)T-DNA的特点是进入受体细胞后能整合到受体细胞的染色体DNA上。(3)基因表达载体的构建是将目的基因和运载体用同种限制酶切割后，用DNA连接酶连接。依题意最后目的是要获得反义RNA与mRNA结合，阻止PG合成。(4)转基因生物安全性包括三个方面：食物安全、生物安全和环境安全。7.若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基因(1.2kb)，4并将之取代质粒pZHZ1(3.7kb，1kb＝1000对碱基)上相应的EF区域(0.2kb)，形成重组质粒pZHZ2，请据图回答下列问题：(1)限制酶E和限制酶F在结构和功能上的不同之处分别在于①；②。(2)pZHZ2所含有的碱基对数为kb。(3)将重组质粒pZHZ2导入至山羊的受精卵细胞中，若pZHZ2进入细胞后插入在一条染色体DNA上，那么获得转基因纯合子山羊的方式是。(4)上述目的基因模板链中的TGA序列对应一个密码子，翻译时识别该密码子的tRNA上相应的反密码子碱基序列是。【答案】(1)蛋白质分子的结构不同(氨基酸的种类、数目、排列顺序、蛋白质的空间结构不同)识别的核苷酸序列不同(2)4.7(3)转基因山羊间相互交配(4)UGA【解析】(1)限制酶的化学本质是蛋白质，蛋白质分子结构上的不同是由氨基酸的种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构不同造成的；限制酶的特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列并且在特定位点切割。(2）插入的目的基因碱基对数为1.2kb，质粒的长度为3.7kb，用目的基因取代了其中的0.2kb的EF区段，则pZHZ2的碱基对数为3.7+1.2-0.2＝4.7kb。(3)重组质粒导入到山羊受精卵的一条染色体上，得到的转基因山羊相当于杂合子，要获得纯合子转基因山羊，需让杂合的转基因山羊间相互交配，然后从后代选择纯合子。(4)模板链上的碱基为TGA，mRNA上对应的密码子为ACU，tRNA上的反密码子与之互相配对，为UGA。8.根据下图回答相关问题：5(1)①过程中使用了酶，以使植物原生质体相互分离，此处使用的溶液浓度较大，保证植物细胞会发生，以保护细胞原生质体不被破坏；在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是。(2)③处的细胞与④处的细胞相比，最大的区别是不具有；动物细胞与④处的细胞相比，在功能上的特点是不具有。(3)过程属于再分化；动植物细胞发生分化的根本原因都是。(4)③处的细胞在化学药剂的作用下，会发生细胞融合；动物细胞融合方法与植物细胞不相同的是。(5)(多选)下列关于细胞工程的叙述中，错误的是（）A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C.⑥处的细胞都必须通过细胞分裂才能形成愈伤组织D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同E.动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现【答案】(1)纤维素酶和果胶质壁分离胰蛋白酶(2)细胞壁分化的全能性(3)⑨⑩基因的选择性表达(4)聚乙二醇可以使用灭活的病毒(5)DE【解析】本题考查学生对植物组织培养技术的掌握，以及从流程图中获取相关信息的能力。从题中图示可知，①过程是使用含有纤维素酶和果胶酶的高浓度溶液处理植物叶片的细胞，使植物叶片的细胞发生质壁分离，②处植物细胞的部分细胞壁已经被水解，③处是去除了细胞壁的植物细胞原生质体，④处是再生出细胞壁的植物细胞，⑤处是再生出细胞壁的细胞进行了第一次分裂，⑥处是再生出细胞壁的细胞进行了第二次分裂，⑦处是再生出细胞壁的细胞经多次细胞分裂形成了集群的细胞团，⑧处是形成的愈伤组织，⑨是发生再分化的过程，6⑩是胚状体继续分化的过程，由此可以解答(1)～(4)小题。组织培养的对象既可以是体细胞也可以是生殖细胞，且由于突变的普遍性，获得的愈伤组织的基因组成不一定相同；动物细胞具有全能性的标志是新个体的产生。9.科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示)。请结合图示回答下列问题：(1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离，形成单个细胞，这个过程中需要利用酶处理。(2)用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞，原因是。(3)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是，此外，细胞增殖还表现出和接触抑制等特点。(4)将进行培养的供体细胞注入去核的卵细胞中，去除卵母细胞细胞核的目的是。(5)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊，但也不是100%地复制，原因最可能是。(6)上述动物细胞工程中涉及的技术有。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物具有全能性。【答案】（1）胰蛋白(2)该种细胞代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质没有发生改变(3)有丝分裂贴壁生长(4)使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞(5)①生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制；②生物的性状还受环境因素的影响(6)核移植、动物细胞培养、胚胎移植技术体细胞的细胞核【解析】(1)实践中常用胰蛋白酶处理动物组织细胞使其分离开来。(2)传代10代以内的细胞代谢旺盛、分裂能力强，遗传物质没有发生改变，适于作为核移植的供体细胞。(3)在进行原代培养时，细胞以有丝分裂的方式进行增殖，同时表现出贴壁生长和接触抑制的现象。(4)去除卵母细胞细胞核的目的是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。(5)生物的性状是细胞核基因和细胞质基因共同作用的结果，同时，生物的性状还受环境因素的影响，因此，克隆动物不可能是供体奶牛100%的复制品。(6)该克隆动物的培育过程涉及核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术，说明了高度分化的哺乳动物体细胞的细胞核7仍具有全能性。10.某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题：(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量。(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是。细胞培养应在含5%的CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是。(3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用处理。(4)为了防止基因培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的。(5)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲组细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A