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第1页共14页对点集训(十四)基因工程和细胞工程1．(2014·金华十校高三4月模拟)如图是某转基因抗虫水稻培育流程图，下列有关分析错误的是()A．毒蛋白基因的获得需要DNA连接酶B．①过程所依据的理论基础之一是DNA分子结构的相似性C．该基因工程的基本原理是让毒蛋白基因在宿主细胞中稳定和高效的表达D．④过程依据细胞的全能性原理【解析】毒蛋白基因的获得需要限制酶，A错误；①过程所依据的理论基础之一是DNA分子结构的相似性，B正确；该基因工程的基本原理是让毒蛋白基因在宿主细胞中稳定和高效的表达，已达到具抗虫的性状，C正确；④过程是植物组织培养，依据细胞的全能性原理，D正确。【答案】A2．下图表示利用致病病毒M的表面蛋白基因和无害病毒N，通过基因工程制作重组M病毒疫苗的部分过程。①～⑤表示操作流程，a～h表示分子或结构。据图判断正确的叙述是()A．图中所示过程中，获取目的基因的步骤是流程①、②；在流程③中必须实施的步骤有切割质粒、将质粒与目的基因重组第2页共14页B．图中所示的整个过程中，用作运载体的DNA来自分子a、c、dC.图中c所示质粒可能是从细菌或者病毒的DNA改造的D．图中结构g和结构h的遗传物质和表面蛋白质均不同【解析】据图分析，目的基因为致病病毒M的表面蛋白基因，获取步骤为流程①、②；流程③为构建基因表达载体，实施的步骤必须有切割质粒、将质粒与目的基因重组，A正确。图示中的a是目的基因的提取部位，不是运载体DNA的来自部位，运载体的DNA来自分子c、d，B错误。图中c所示质粒是从致病病毒M的DNA改造的，C错误。图中结构g和结构h的遗传物质相同，但表面蛋白质不同，因为g导入受体后，目的基因得以表达，合成了致病病毒M的表面蛋白，D错误。【答案】A3．为了构建重组质粒pZHZ2，可利用限制酶E、F切割目的基因和质粒pZHZ1，后用相应的酶连接。据图回答，下列叙述中错误的是()A.基因工程的核心就是构建重组DNA分子B.质粒pZHZ1上不一定存在标记基因C.重组质粒pZHZ2只能被限制酶G、H切开D.质粒pZHZ1、pZHZ2复制时都需要用到DNA聚合酶【解析】用限制酶E、F切下目的基因，并取代质粒pZHZ1上相应的E－F区域，用DNA连接酶连接后形成重组质粒，则在重第3页共14页组质粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位点，形成的重组质粒pZHZ2既能被E也能被F切开。因此，重组质粒能被限制酶G、H、E、F切开。【答案】C4．农杆菌中含有一个大型的Ti质粒(如下图所示)，在侵染植物细胞的过程中，其中的T－DNA片段转入植物的基因组。若想用基因工程并通过农杆菌向某种植物中导入抗旱基因，以下分析不合理的是()A．若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在T－DNA片段内，且要保证复制起始点和用于转移T－DNA的基因片段不被破坏B．将重组Ti质粒导入农杆菌中时，可以用Ca2＋处理细菌C．转基因抗旱植物培育是否成功的最简单检测方法是看该植物是否具有抗旱性状D．若能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，则说明该基因工程项目获得成功【解析】若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在T－DNA片段内，且要保证复制起始点、终止点和用于转移T－DNA的基因片段不被破坏，否则不会成功；将重组Ti质粒导入农杆菌中时，可以用Ca2＋处理细菌，便于完成转化；转基因抗旱植物培育是否成功的最简单检测方法是看该植物是否具有抗旱性第4页共14页状；能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，并能成功表达出抗旱性状，才说明基因工程项目获得成功。【答案】D5．(2014·原创题)下图表示利用基因工程生产胰岛素的三种途径，据图判断下列说法错误的是()A．选取的质粒要带有标记基因B．受体细胞A一般选用受精卵，过程③仅用到了胚胎移植技术C．受体细胞B不选用卵细胞或受精卵，一般选用莴苣的体细胞D．⑥常用的方法是用钙离子处理大肠杆菌，使其易于吸纳重组质粒M【解析】为了将含有目的基因(胰岛素基因)的细胞筛选出来，选取的质粒要带有标记基因。将重组质粒导入受体细胞后，还要在体外进行动物细胞的培养，形成早期胚胎。因此过程③还需动物细胞培养技术。因为培养卵细胞得到的是单倍体植物，受精卵位于植物的胚珠内，不易获取，因此将重组质粒导入分裂能力较强的体细胞中。用钙离子处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于感受态，易于重组质粒进入细第5页共14页菌体内。【答案】B6．(2014·福建省漳州市华安一中高三模拟)生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质－DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。分析下列判断错误的是()A．过程①酶作用的部位是磷酸二酯键，此过程只发生在非结合区DNA。B，①、②两过程利用了酶的专一特性。C．若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要过程③的测序结果与限制性核酸内切酶的识别序列进行对比，以确定选用何种酶。D．如果复合体中的蛋白质为RNA聚合酶，则其识别、结合的DNA序列为基因的启始密码子。【解析】如果复合体中的蛋白质为RNA聚合酶，则其识别、结合的DNA序列为基因的启始子，不是启动密码子。只有结合在启动子上，才能驱动基因转录。【答案】D7．某实验室做了下图所示的实验研究。下列相关叙述，正确的是()A．过程④产生的单抗，具有特异性强，灵敏度高的特点第6页共14页B．与诱导干细胞相比，Y细胞的全能性较高C．过程②是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程D．过程③需用合成培养基进行筛选【解析】过程④产生的单抗主要的优点在于它的特异性强，灵敏度高。Y细胞为已免疫的B细胞，即为高度分化的细胞，因此与诱导干细胞相比，Y细胞的全能性较低；过程②是细胞的分化，遗传物质不发生变化；过程③需用选择性培养基进行筛选。【答案】A8．下图中甲、乙、丙表示生物个体或结构，①～③表示相应过程，下列叙述与图示不符的是()A．若甲为二倍体植株，乙为花粉粒，丙为单倍体，则③过程需要用秋水仙素处理B．若甲为植物体一部分，乙为愈伤组织，丙为胚状体，则①过程通常在避光的条件下进行C．若甲为成熟哺乳动物个体，乙为配子，丙为受精卵，则基因重组发生在②过程中D．若甲为成年母羊，乙为去核的卵母细胞，丙为重组细胞(胚胎)，则③过程的核心技术是胚胎移植【解析】二倍体的花粉离体培养得到单倍体，单倍体幼苗期用秋水仙素处理可获得二倍体；A正确。离体的植物组织、器官或细胞通过脱分化形成愈伤组织过程中不需要光照，由愈伤组织通过再分化得到胚状体，进而可发育成完整的植株；B正确。基因重组发生在减第7页共14页数分裂形成配子过程中即①过程中，C错误。由重组细胞(胚胎)得到个体需要进行胚胎移植；D正确。【答案】C9．下列关于现代生物技术应用的叙述中不正确的是()A．转基因技术的原理是基因重组，它导致了自然界没有的定向变异的产生B．植物原生质体的培养便于外源基因的导入，从而获得特定性状的新植株C．通过选择适宜的培养基、添加血清、以滋养细胞支持生长、添加胰岛素调节血糖等措施可以有效提高细胞克隆的形成率D．动物细胞培养技术可用于转基因动物的培养【解析】基因工程可定向改变生物的性状，A正确。植物细胞去掉细胞壁后，有利于外源基因的进入，进而获得特定性状的新植株，B正确。动物细胞培养不需要胰岛素，C错误。动物细胞培养技术是动物细胞工程其它技术的基础，D正确。【答案】C10．关于“克隆羊”“试管羊”“转基因羊”的说法合理的是()A．在培育过程中，都用到了动物细胞培养技术、核移植技术、胚胎移植技术B．它们的遗传物质都只来自一个亲本C．它们是通过相同的生殖方式获得的D．它们在形成过程中，一般都有卵细胞参与【解析】三个成就都用到动物细胞培养技术和胚胎移植技术，但试管羊和转基因羊没有用到核移植技术；它们的遗传物质都不只来自一个亲本，克隆羊也有少量遗传物质来自供质的亲本；克隆羊、转第8页共14页基因羊属于无性生殖，试管羊属于有性生殖；转基因羊中，往往把目的基因导入卵细胞，所以D选项正确。【答案】D11．进行动物的克隆繁殖的基本过程如图所示。下列叙述正确的是()A．该过程的技术基础是核移植B．甲细胞可以是胚胎细胞也可以是体细胞，乙细胞是重组细胞C．子代动物与提供甲细胞的动物性状完全相同D．动物难以克隆的根本原因是分化的体细胞，其基因组成缺乏完整性【解析】该过程的技术基础是动物细胞培养，A项错误；进行核移植时提供细胞核的细胞可以是胚胎细胞也可以是体细胞，乙是由甲的细胞核和乙的细胞质重组而形成的细胞，B项正确；重组细胞的细胞核来自于甲、细胞质基因来自于卵细胞，故子代细胞的绝大多数性状和甲相同，C项错误；动物难以克隆的原因是来自动物的体细胞均已发生了分化(但基因组中的基因完整)，基因组中基因的活动很不完全，不能像受精卵那样发挥细胞的全能性，D项错误。【答案】B12.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。据图分析下列说法错误的是()第9页共14页A．过程①所需的酶是纤维素酶和果胶酶B．显微镜观察融合的活细胞中有供体的线粒体存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志C．原生质体经过细胞壁再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织D．对杂种植株进行黑腐病菌接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株【解析】过程①表示原生质体的制备，要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁。用于融合的两个细胞，一个是黑芥苗的叶肉细胞，一个是花椰菜的根部细胞，二者均有线粒体，无法筛选杂交细胞。其中供体细胞特有的结构是叶绿体，可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。原生质体通过细胞壁再生形成杂种细胞，进而形成愈伤组织。对杂种植株接种黑腐病菌，能正常生长的即为具有高抗性的杂种植株。【答案】B13．研究发现，转基因抗虫植物能杀死昆虫的原理是该基因控制合成的蛋白质被昆虫食用后，在消化道中被蛋白酶水解产生具有毒性的活性肽，与昆虫肠道细胞上的受体结合，使细胞渗透压失衡，最终导致昆虫死亡。下图表示从苏云金杆菌中获取BT抗虫基因以培养抗虫玉米的部分过程。其中①－⑧表示操作流程，a、b表示分子，c－e表示培养过程(其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培养)。第10页共14页(1)通过图示流程①获取BT抗虫基因需使用________酶，将其与切割后的质粒重组需使用________酶；在流程⑤中，细菌经培养不断分裂产生更多的子代细菌，该步骤的主要目的是______________；流程⑦需要运用___________技术，经过___________过程最终形成植株，其依据的主要原理是______________________。(2)目前多个国家已批准种植转BT基因抗虫玉米供人食用，请结合题意分析其可行的原因是__________________。(3)已知BT基因能够成功整合到玉米染色体上，某玉米植株体细胞中BT基因在染色体上的整合情况如下图所示(黑点表示BT基因的整合位点)，该植株进行自交，子一代中具有抗虫特性的植株所占比例为________。【解析】(1)在DNA分子上获取BT抗虫基因需要限制酶特异性识别并切割，将BT抗虫基因与质粒重组需使用DNA连接酶，使主链的磷酸和脱氧核糖形成磷酸二酯键将两者的粘性末端连接；重组质粒会随着细菌的增殖而大量复制从而获得大量的目的基因，达到扩增目的基因的目的，流程⑦是依据植物细胞具有全能性将受体细胞进行组织培养以获取转基因植株，在此过程中，要经过脱分化和再分化。(2)由题意可知该毒蛋白水解后的有毒性的活性肽，必须与特异性受体结合才能起作用，人体肠道细胞没有该受体，因此转BT基因抗虫玉米不会对人体造成伤害。(3)由图可知，BT基因整合到三对非同源第11页共14页染色体的各一条染色体上，在减数分裂时会形成8种配子，一种配子三条染色体均不含BT基因，受精作用有64种配对方式，只有三条染色体均不含BT基因的配子结合产生的植