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第七单元选修模块专题一基因工程与克隆技术(时间：30分钟)考点一基因工程1．下列关于生物工程中常见的几种酶的叙述，正确的是()。A．DNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的碱基黏合，形成重组DNAB．限制性核酸内切酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子C．Taq酶是用PCR仪对DNA分子扩增过程中常用的一种耐高温的DNA连接酶D．纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，便于植物杂交育种解析DNA连接酶连接的是磷酸二酯键；DNA分子是双链，因此切割DNA分子产生两个片段时需要两分子的水；Taq酶是热稳定DNA聚合酶，是连接单个脱氧核苷酸的，不是DNA连接酶；植物杂交育种是借助有性生殖实现，纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体应用于细胞工程。答案B2．科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列有关叙述不正确的是()。A．通常用小鼠受精卵作为受体细胞B．通常用显微注射法将含有人生长激素基因的表达载体导入受体细胞C．采用DNA分子杂交技术可以检测人的生长激素基因是否表达D．构建含有人生长激素基因的表达载体需要用到DNA连接酶解析将目的基因导入动物细胞一般采用显微注射法。DNA分子杂交技术可以检测目的基因是否导入动物基因组中，抗原—抗体杂交技术才能检测目的基因是否表达。答案C3．基因工程产物可能存在着一些安全性问题，但不必担心。下列说法不正确的是()。A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，进而导致自然种群被淘汰B．载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物C．目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性D．目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，从而可能打破生态平衡解析三倍体转基因鲤鱼不能与正常鲤鱼杂交，即使能杂交，后代也是不育的，不会导致自然种群被淘汰。答案A4．(2014·福建质检)为探究SHH基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况。其基本流程如下图：(Amp表示氨苄青霉素抗性基因；LacZ基因被SHH基因插入后不表达)请回答：(1)重组载体中SHH基因转录合成RNA探针时，______(需要/不需要)启动子。(2)步骤②中，用Ca2＋处理大肠杆菌，使之成为______细胞，然后导入重组载体。实验中，用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这些细菌不含有______基因。(3)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X－gal的培养基上会形成蓝色菌落，易于识别。根据上述原理可以初步判断______(蓝色/白色)菌落中的大肠杆菌为重组菌。(4)将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与__________________形成杂交带，进而判断SHH基因的转录情况。解析(1)由图可知，SHH基因插入在LacZ基因中，LacZ基因被SHH基因插入后不表达，所以要使SHH基因表达就需要启动子。(2)大肠杆菌细胞用Ca2＋处理后就称为感受态细胞；要在添加氨苄青霉素的培养基上生存，一定要含有抗氨苄青霉素基因才可以，没有抗氨苄青霉素基因将会死亡。(3)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X－gal的培养基上会形成蓝色菌落，重组菌中LacZ基因被SHH基因插入后不表达，含有IPTG和X－gal的培养基上会形成白色菌落。(4)判断SHH基因的转录情况，也就是判断SHH基因是否转录出mRNA。答案(1)需要(2)感受态Amp(或氨苄青霉素抗性或抗性)(3)白色(4)SHH转录的mRNA(只写mRNA不可)考点二植物细胞工程5．下列有关高等植物原生质体制备和培养的叙述，正确的是()。A．纤维素酶和果胶酶混合液可用于制备悬浮培养细胞的原生质体B．原生质体由细胞膜、液泡膜及两膜之间的细胞质组成C．从不同植物组织分离得到的原生质体大小、形状相同D．原生质体经植物组织培养不能得到再生植株解析制备高等植物原生质体时要去除细胞壁，可使用纤维素酶和果胶酶混合液；成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜及两膜之间的细胞质合称为原生质层；从不同植物组织分离得到的原生质体的大小、形状通常不同；原生质体经培养可再生出细胞壁，进一步培养可得到再生植株。答案A6．下列有关植物组织培养的叙述，正确的是()。A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得解析在普通培养基中添加适量的NaCl，制成选择培养基，可用来筛选植物耐盐突变体，故选项D正确。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞；二倍体植株的花粉经离体培养后得到单倍体植株，该单倍体高度不育，不能稳定遗传；用人工薄膜将胚状体等进行包装可制成人工种子，愈伤组织不能作为制作人工种子的材料，故选项A、B、C错误。答案D7．下列有关植物体细胞杂交技术的叙述，错误的是()。A．需要在无菌环境条件下操作，且培养基中需要加入植物激素B．需要纤维素酶和果胶酶处理以获得原生质体C．植物体细胞杂交技术的原理是基因重组D．利用植物体细胞杂交可以获得多倍体植株解析植物体细胞杂交技术的原理是细胞膜的流动性以及植物细胞的全能性。答案C8．(2014·河南豫东、豫北十所名校联考)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示：(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有_________。(2)过程①常用的酶是__________，细胞融合完成的标志是____________________。(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂__________诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面的荧光的不同可观察到______种不同的原生质体，当观察到____________________时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)过程③和过程④依次为______________，过程④中的培养基常添加的植物激素是________________。(5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞中含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含______条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于________植株。答案(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性(2)纤维素酶和果胶酶形成了新的细胞壁(3)聚乙二醇(或PEG)3融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光(4)脱分化和再分化生长素和细胞分裂素(5)2(m＋n)单倍体考点三动物细胞工程9．某实验室做了如图所示的实验研究，下列与实验相关的叙述正确的是()。A．过程①导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变B．过程②属于动物细胞培养过程中的原代培养C．丙细胞既能持续分裂，又能分泌单一的抗体D．过程③④所用的培养基中都含有聚乙二醇解析过程①是将高度分化的成纤维母细胞诱导形成干细胞，属于基因重组；过程②的实质是基因的选择性表达，属于细胞分化；丙细胞是由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后形成的，它同时具备了B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特点：既能无限增殖，又能分泌特异性抗体；过程③是动物细胞融合，可使用聚乙二醇作为诱导剂，过程④是动物细胞培养产生单克隆抗体，不需要聚乙二醇。答案C10．下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是()。A．连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型B．某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞C．由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆D．未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状解析连续细胞系的细胞其核型已发生改变，是异倍体核型；一个祖细胞培养形成的细胞群才为一个克隆；细胞癌变后仍保留遗传物质组成的完整性，仍有分化的潜能，所以某些癌细胞在合适条件下可逆转为正常细胞，B正确；克隆最基本的要求是所建成的克隆必须来源于单个细胞，所以C错；未经克隆化培养的细胞系可能由不同的细胞分裂形成，具有异质性，所以D错。答案B11．实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述错误的是()。实验小鼠――→甲皮肤组织――→乙皮肤细胞――→丙培养细胞1――→丁培养细胞2A．甲过程需要对实验小鼠进行消毒B．乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化C．丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型D．丁过程得到的细胞具有异质性解析动物细胞培养需要无毒无菌的环境，甲过程指从实验小鼠身上取下皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒处理，A项正确；乙过程表示将得到的皮肤组织分散成单个细胞制备成细胞悬液，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，B项正确；丙过程表示原代培养，此时的细胞仍能保持正常的二倍体核型，C项错误；丁过程表示传代培养，此时得到的细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这些细胞已经发生突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展，D项正确。答案C12．(2014·湖北天门调研)下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究。据图回答相关问题。(1)X、Y、Z细胞的名称分别是__________、抗原刺激下产生的浆细胞、____________。(2)①过程类似于植物组织培养技术中的__________(选填脱分化/再分化)过程。与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较__________。②过程的实质是________________。(3)③过程中需用到的生物诱导剂是______________。(4)④处需要筛选，最终目的是__________________。(5)单克隆抗体在应用上可作为诊断试剂、用于治疗疾病和____________________。答案(1)骨髓瘤细胞杂交瘤细胞(2)脱分化高基因的选择性表达(3)灭活的病毒(4)筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞(5)运载药物(制作生物导弹也可)13．H7N9禽流感是一种新型禽流感，于2013年3月底在上海和安徽两地率先被发现。科研工作者欲根据图示流程生产预防和治疗H7N9禽流感的抗体，请据图回答有关问题：(1)给小鼠注射的抗原是__________，将过程①获得的B淋巴细胞直接和骨髓瘤细胞融合，将获得________细胞，这些细胞需在具有________作用的特定培养基上培养，促进融合的常用诱导剂是______________________。(2)克隆过程③代表经选择性培养的杂交瘤细胞，需要进行__________和__________，才能够获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。(3)图示④将杂交瘤细胞在______条件下做了大规模培养，提取了大量的单克隆抗体，其最主要的优点是_________________。(4)理论上，注射了该抗体的人群不能长期对H7N9有防疫作用，试分析原因：______。(5)请说明单克隆抗体的主要作用：________。解析制备用于预防和治疗H7N9的单克隆抗体，需用减毒的H7N9作抗原，B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经诱导剂聚乙二醇或灭活的病毒等诱导融合后会得到多种杂交瘤细胞，在特定的选择培养基中通过筛选后才能获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞；克隆杂交瘤细胞过程中，还需多次将不同细胞分开克隆和专一抗体检验阳性，最后才能够在体外或体内进行大量的克隆化生产，因为H7N9的遗传物质是单链RNA，容易发生变异，所以一旦变异后体内的记忆细胞和抗体就不能对其发挥作用，故抗体不能长期发挥作用；单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量复制等优点。答案(1)减毒的H7N9多种杂交瘤筛选灭活的病毒(或聚乙二醇)(2)克隆化培养专一抗体检验阳性(3)体外特异性强，灵敏度高，并可大量制备(4)H7N9会不断发生变异或抗体在体内保留时间有限(答案合理即可)(5)作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物(答案合理即可)