廣西高考生物復(fù)習(xí)生物工程與技術(shù)專題突破練15基因工程與細(xì)胞工程.doc

專題突破練15基因工程與細(xì)胞工程1.(2018貴州貴陽(yáng)綜測(cè),37)人類利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)成功獲得了能大量合成胰島素的大腸桿菌,它看起來(lái)與普通細(xì)菌沒(méi)有什么不同,卻可用來(lái)治療糖尿病等疾病,使胰島素的生產(chǎn)成本大大降低。(1)野生型大腸桿菌不能合成胰島素的根本原因是。人體骨骼肌細(xì)胞(填“能”或“不能”)合成胰島素,原因是。(2)轉(zhuǎn)基因技術(shù)過(guò)程中常常會(huì)使用PCR擴(kuò)增儀,其目的是,該過(guò)程需要在反應(yīng)體系中添加的有機(jī)物包括、模板、4種脫氧核苷酸、。(3)該技術(shù)的受體細(xì)胞是大腸桿菌,常用Ca2+處理受體細(xì)胞的目的是。該技術(shù)常用的運(yùn)載體是。2.基因敲除是應(yīng)用DNA重組原理發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)。“基因敲除細(xì)胞”的構(gòu)建過(guò)程如下。第一步,從小鼠囊胚中分離出胚胎干細(xì)胞(ES),在培養(yǎng)基中擴(kuò)增,這些細(xì)胞中需要改造的基因稱為“靶基因”。第二步,構(gòu)建基因表達(dá)載體。取與靶基因序列同源的目的基因(同源臂),在同源臂上接入neoR(新霉素抵抗基因)等。由于同源臂與靶基因的DNA正好配對(duì),所以能像“準(zhǔn)星”一樣,將表達(dá)載體準(zhǔn)確地帶到靶基因的位置。第三步,將表達(dá)載體導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞,并與其內(nèi)靶基因同源重組,完成胚胎干細(xì)胞的基因改造。第四步,基因改造后的胚胎干細(xì)胞增殖、篩選?；驹砣缦聢D所示。請(qǐng)根據(jù)上述資料,回答下列問(wèn)題。(1)實(shí)施基因工程的核心步驟是,基因表達(dá)載體中的是位于基因首端的有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段;在構(gòu)建的過(guò)程中所需要的工具酶是。(2)如果要獲得一只含目的基因的小鼠,則選擇的受體細(xì)胞通常是,原因是。(3)上述資料中neoR基因的作用最可能是。為了鑒定目的基因是否成功表達(dá),有時(shí)需要進(jìn)行抗原抗體雜交,目的蛋白相當(dāng)于。(4)該項(xiàng)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景,請(qǐng)?jiān)嚺e一例:。3.科學(xué)家從某細(xì)菌中提取抗鹽基因,轉(zhuǎn)入煙草并培育成轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草。下圖是轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的培育過(guò)程,含目的基因的DNA和質(zhì)粒上的箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。(1)在該過(guò)程中,研究人員首先獲取了抗鹽基因(目的基因),并采用技術(shù)對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增,該技術(shù)需要的條件是、酶、原料、模板,其中的酶必須是酶;然后構(gòu)建基因表達(dá)載體,基因表達(dá)載體中除了具有目的基因、啟動(dòng)子和終止子之外,還需具有。(2)用圖中的質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒,不能使用Sma酶切割,原因是。圖中過(guò)程為防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化,應(yīng)選用酶對(duì)外源DNA、質(zhì)粒進(jìn)行切割。(3)為確定轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草是否培育成功,既要用放射性同位素標(biāo)記的作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè),又要在個(gè)體水平上鑒定,后者的具體過(guò)程是。4.我國(guó)菊花主要有杭菊、亳菊、懷菊、貢菊等8種,是藥食兼優(yōu)的代表性植物。研究發(fā)現(xiàn)杭菊具有明顯的抗炎作用,懷菊具有良好的抗病毒作用(但是抗炎作用很弱)。結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題。(1)欲培育兼有明顯抗炎、抗病毒療效的菊花新品種,用杭菊和懷菊雜交的方法是做不到的,原因是。(2)基因工程方法為培育上述新品種提供了可能性,在實(shí)施基因工程過(guò)程中,最關(guān)鍵的步驟是。受體細(xì)胞的選擇直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成功與否以及新生植株的品質(zhì),我們一般選取未開(kāi)花的幼枝的芽尖,理由有、(寫(xiě)出兩個(gè))。若想確定杭菊的受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了懷菊的抗病毒基因,常用的檢測(cè)方法是。(3)如果利用植物體細(xì)胞雜交的方法培育“杭菊懷菊”雜種植株,首先要獲得這兩種植物細(xì)胞的,用聚乙二醇誘導(dǎo)處理后,誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)材料再生出,再利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育出雜種植株。(4)理論上利用植物體細(xì)胞雜交和基因工程的方法均可以培育出抗炎、抗病毒的優(yōu)良菊花,這兩項(xiàng)技術(shù)的共同特點(diǎn)有。5.利用相關(guān)工程技術(shù)可以獲得抗黑腐病雜種黑芥花椰菜植株,已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因,而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,技術(shù)人員用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化,并喪失再生能力,再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合,流程如下圖。據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)該過(guò)程用到的工程技術(shù)是。(2)過(guò)程所需的酶是,過(guò)程中PEG的作用是,經(jīng)過(guò)操作后,需篩選出融合的雜種細(xì)胞,顯微鏡下觀察融合的活細(xì)胞中有供體的葉綠體存在,可作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。(3)原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓,其作用是。原生質(zhì)體經(jīng)過(guò)細(xì)胞壁再生,進(jìn)而分裂和脫分化形成。(4)若分析再生植株的染色體變異類型,應(yīng)剪取再生植株和雙親植株的根尖,制成裝片,然后在顯微鏡下觀察比較染色體的;將雜種植株栽培在含有的環(huán)境中,可篩選出具有高抗性的雜種植株。6.細(xì)胞的種類不同,特異性表達(dá)的蛋白質(zhì)也不同,如效應(yīng)T細(xì)胞可以產(chǎn)生干擾素,乳腺細(xì)胞可以分泌乳腺蛋白,膀胱壁細(xì)胞可分泌尿血小板溶素膜蛋白。其中效應(yīng)T細(xì)胞產(chǎn)生的干擾素(IFN)具有抑制細(xì)胞分裂、調(diào)節(jié)免疫、抗病毒、抗腫瘤等多種作用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)通過(guò)分析干擾素的氨基酸序列,可人工合成編碼干擾素的序列,該序列(填“是”或“不是”)唯一的。利用PCR的方法對(duì)人工合成的干擾素基因擴(kuò)增時(shí),用的方法使DNA變性。(2)若將干擾素基因?qū)氚┘?xì)胞,在的環(huán)境,一定的營(yíng)養(yǎng),適宜的溫度和pH、氣體環(huán)境等條件下培養(yǎng)癌細(xì)胞,可從培養(yǎng)液中源源不斷地提取到干擾素。(3)目的基因在血液中表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物叫做血液生物反應(yīng)器。由于某些物質(zhì)進(jìn)入血液會(huì)影響動(dòng)物的健康,因此血液生物反應(yīng)器比較適合生產(chǎn)(選填“胰島素”“抗體”或“干擾素”中的一種或多種)。(4)乳腺生物反應(yīng)器的原理是外源基因與的啟動(dòng)子構(gòu)建成基因表達(dá)載體,使干擾素基因在乳腺中表達(dá),通過(guò)回收乳汁獲得目的產(chǎn)物。(5)膀胱生物反應(yīng)器可將干擾素基因插入基因中,使干擾素分泌到尿液中。與乳腺生物反應(yīng)器相比,膀胱反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在。7.白細(xì)胞介素4(IL-4)是具有多種免疫學(xué)調(diào)節(jié)功能的細(xì)胞因子,臨床及研究中需要大量高純度的IL-4,以及其高效檢測(cè)試劑。下圖是利用單克隆抗體技術(shù)制備抗IL-4特異性抗體的過(guò)程。回答相關(guān)問(wèn)題。(1)在免疫系統(tǒng)組成中,IL-4屬于物質(zhì)。研究人員從外周血中提取到IL-4蛋白分子的mRNA,將其逆轉(zhuǎn)錄成,構(gòu)建特定表達(dá)載體,利用工程菌獲得用于臨床及研究需要的高純度的IL-4。(2)圖中所示的a培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)的是細(xì)胞,其與M細(xì)胞融合產(chǎn)生雙核或多核細(xì)胞,再經(jīng),進(jìn)一步形成兩個(gè)新的單核雜交細(xì)胞。(3)b培養(yǎng)瓶所示過(guò)程中,要用特定的選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)胞篩選,得到的細(xì)胞能在體外培養(yǎng)增殖生長(zhǎng)。經(jīng)b獲得的細(xì)胞,還需要進(jìn)行。(4)c培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)的細(xì)胞是的雜交瘤細(xì)胞。制備IL-4單克隆抗體的過(guò)程中,細(xì)胞培養(yǎng)瓶通常置于特定培養(yǎng)箱中進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),要求培養(yǎng)瓶松蓋,主要目的是。8.近年來(lái),由于食品安全、環(huán)境污染等問(wèn)題的加重,胃癌的發(fā)病率不斷增加。常見(jiàn)的切除、化療、放療等治療手段對(duì)病人的身體副作用較大,而“生物導(dǎo)彈”(借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用,能將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在位置)的定向治療為胃癌患者帶來(lái)了福音。下圖是“生物導(dǎo)彈”抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過(guò)程?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)幽門(mén)螺旋桿菌的感染與胃癌的發(fā)生密切相關(guān),幽門(mén)螺旋桿菌與人體細(xì)胞相比,在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上最顯著的特點(diǎn)是。(2)從免疫學(xué)的角度分析,圖中實(shí)驗(yàn)小鼠注射的甲是,從小鼠的(免疫器官)中可獲得相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞。(3)誘導(dǎo)細(xì)胞融合形成細(xì)胞乙的原理是。若只考慮細(xì)胞的兩兩聯(lián)合,理論上乙有種類型,符合要求的細(xì)胞特點(diǎn)是。(4)丙需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和專一抗體檢測(cè),經(jīng)多次篩選后可獲得數(shù)量較多的能分泌所需抗體的細(xì)胞丁,細(xì)胞丁可在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng),也可以注射到小鼠內(nèi)進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng),從而獲得大量的單克隆抗體。與從動(dòng)物血清中分離的抗體相比,該抗胃癌單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)是。專題突破練15基因工程與細(xì)胞工程1.答案 (1)野生大腸桿菌體內(nèi)沒(méi)有合成胰島素的基因不能胰島素基因不表達(dá)(2)完成DNA的復(fù)制,使目的基因數(shù)量增多引物耐高溫的DNA聚合酶(3)改變其通透性,制備感受態(tài)細(xì)胞大腸桿菌的質(zhì)粒2.答案 (1)構(gòu)建基因表達(dá)載體啟動(dòng)子限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶(2)受精卵動(dòng)物受精卵具有全能性(動(dòng)物不能像植物那樣,利用一個(gè)受精卵以外的獨(dú)立的體細(xì)胞直接培養(yǎng)成完整的個(gè)體)(3)作為標(biāo)記基因,以便于篩選抗原(4)基因治療、動(dòng)植物改良、利用動(dòng)植物生產(chǎn)藥物等3.答案 (1)PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))引物耐高溫的DNA聚合或熱穩(wěn)定DNA聚合標(biāo)記基因(2)Sma 會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因BamH和Hind(3)抗鹽基因(或目的基因)將培育的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中,觀察該煙草植株的生長(zhǎng)狀態(tài)4.答案 (1)二者存在生殖隔離(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建不含病毒或含病毒極少分化程度低或易誘導(dǎo)脫分化和再分化(答案必須是兩個(gè)方面)DNA分子雜交技術(shù)(3)原生質(zhì)體細(xì)胞壁(4)定向改造生物(或克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙)5.答案 (1)植物體細(xì)胞雜交(2)纖維素酶和果膠酶促進(jìn)原生質(zhì)體的融合(3)保持原生質(zhì)體完整性愈傷組織(4)形態(tài)和數(shù)目黑腐病菌6.答案 (1)脫氧核苷酸不是加熱(2)無(wú)菌、無(wú)毒(3)抗體、干擾素(4)乳腺蛋白基因(5)尿血小板溶素膜蛋白生產(chǎn)周期短、不受性別和年齡的限制7.答案 (1)免疫活性cD