高考生物 必考題型早知道 專題15 基因工程 克隆技術(shù)（學(xué)生版）新人教版.doc

2013高考生物 必考題型早知道 專題15 基因工程 克隆技術(shù)（學(xué)生版）新人教版考點(diǎn)突破考點(diǎn)一 基因工程與基因工程有關(guān)的幾種酶名稱作用參與生物過程相同點(diǎn)dna連接酶連接兩個(gè)dna片段基因工程化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì)，合成場(chǎng)所均為核糖體限制性核酸內(nèi)切酶切割某種特定的脫氧核苷酸序列dna聚合酶在脫氧核苷酸鏈上添單個(gè)脫氧核苷酸dna復(fù)制rna聚合酶在核糖核苷酸鏈上添加單個(gè)核糖核苷酸轉(zhuǎn)錄解旋酶使堿基間氫鍵斷裂，形成脫氧核苷酸單鏈dna復(fù)制及轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄酶以rna為模板合成dna逆轉(zhuǎn)錄、基因工程例1、已知在質(zhì)粒pzhzl中，限制酶g切割位點(diǎn)距限制酶e切割位點(diǎn)08kb，限制酶h切割位點(diǎn)距限制酶f切割位點(diǎn)o5kb。若分別用限制酶g和h酶切兩份重組質(zhì)粒pzhz2樣 品，據(jù)表4所列酶切結(jié)果判斷目的基因的大小為 kb；并將目的基因內(nèi)部的限制酶g和h切割位點(diǎn)標(biāo)注在圖19中。練習(xí)1、若想在山羊的乳汁中收獲上述目的基因的表達(dá)產(chǎn)物，則需將重組質(zhì)粒pzhz2導(dǎo)入至山羊的_細(xì)胞中。若pzhz2進(jìn)入細(xì)胞后插入在一條染色體dna上，那么獲得轉(zhuǎn)基因純合子山羊的方式是_?！翱键c(diǎn)二基因工程的基本操作程序程序說明目的基因的獲取從自然界中已有的物種中分離出來；用人工的方法合成；從基因文庫中獲得；通過pcr技術(shù)獲得基因表達(dá)載體的構(gòu)建要點(diǎn):同種限制酶切割目的基因與質(zhì)粒；雙酶切；運(yùn)載體的要求；基因表達(dá)載體的組成將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞受體細(xì)胞種類：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞；導(dǎo)入方法:顯微注射法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、ca2+處理細(xì)胞使細(xì)胞壁的通透性增大等目的基因的檢測(cè)與鑒定檢測(cè)對(duì)象：檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體dna上是否插入了目的基因；檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mrna；檢測(cè)目的基因是否翻譯成了蛋白質(zhì)。檢測(cè)方法：分子檢測(cè)法和都是核酸分子雜交技術(shù)，是抗原抗體雜交法；形態(tài)檢測(cè)法可根據(jù)目標(biāo)性狀的有無來判斷目的基因是否表達(dá) 例2、圖1表示含有目的基因d的dna片段長(zhǎng)度（bp即堿基對(duì)）和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列。現(xiàn)有msp i、bamh i、mbo i、sma i4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識(shí)別的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為ccgg、ggatcc、gatc、cccggg。請(qǐng)回答下列問題 (1)圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個(gè)堿基之間依次由 連接。(2)若用限制酶smai完全切割圖1中dna片段，產(chǎn)生的末端是 末端，其產(chǎn)物長(zhǎng)度為 。(3)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被t-a堿基對(duì)替換，那么基因d就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對(duì)應(yīng)的dna片段，用限制酶sma i完全切割，產(chǎn)物中共有 種不同長(zhǎng)度的dna片段。(4)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因d通過同種限制酶處理后進(jìn)行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是 。在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加 的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。經(jīng)檢測(cè)，部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因d不能正確表達(dá)，其最可能的原因是 ?？键c(diǎn)三細(xì)胞工程1、植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交、細(xì)胞核移植的比較：植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞核移植原理植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性動(dòng)物細(xì)胞核的全能性方法離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體去掉細(xì)胞壁誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合組織培養(yǎng)核移植胚胎移植優(yōu)點(diǎn)快速繁殖、培育無病毒植株等克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，培育出作物新品種繁殖優(yōu)良品種，用于保存瀕危物種，有選擇地繁殖某性別的動(dòng)物缺點(diǎn)技術(shù)要求高、培養(yǎng)條件嚴(yán)格技術(shù)復(fù)雜，難度大；需植物組織培養(yǎng)等技術(shù)支持導(dǎo)致生物品系減少，個(gè)體生存能力下降舉例試管苗的培育、培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物培育“番茄馬鈴薯”雜種植株“多利”羊等克隆動(dòng)物的培育植物體的器官、組織和細(xì)胞包括花藥外植體脫分化（1）離體（2）滅菌、消毒（3）ms培養(yǎng)基（大量元素、微量元素、有機(jī)物等）（4）培養(yǎng)條件（適宜溫度與ph遮光等）愈傷組織再分化幼苗或胚狀體植物體細(xì)胞培養(yǎng)（1）微型繁殖 （2）人工種子（3）作物脫毒（4）單倍體育種（5）突變體的利用（6）轉(zhuǎn)基因及體細(xì)胞雜交、雜種作用培育（7）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化分化培養(yǎng)基適宜條件溫度ph光照2、植物組織培養(yǎng)流程圖3、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)流程圖動(dòng)物組織塊剪碎胰蛋白酶或膠原蛋白酶分散的細(xì)胞細(xì)胞懸浮液原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)應(yīng)用培養(yǎng)液合成培養(yǎng)基：血漿、血清等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、抗生素條件無毒無菌、適宜溫度、ph、氧氣、二氧化碳生產(chǎn)生物制品：干擾素、單克隆抗體基因工程中受體細(xì)胞檢測(cè)有毒物質(zhì)用于生理、病理、藥理研究例3、如圖1表示利用生物技術(shù)制備抗x的單克隆抗體的過程；圖2表示體外受精培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程；圖3表示番茄和馬鈴薯植物細(xì)胞融合和再生植株的過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題。(1)在圖1中注射到小鼠體內(nèi)的物質(zhì)是_。融合后的細(xì)胞經(jīng)過多次篩選才能獲得理想的細(xì)胞，此類細(xì)胞的特點(diǎn)是_。該過程所用的生物技術(shù)有_。(2)圖2中參與體外受精的精子需要經(jīng)過成熟和_的過程，才能使卵細(xì)胞受精。若要獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛，可對(duì)圖2中囊胚中的_均等分割后進(jìn)行胚胎移植。以上技術(shù)是在_(填“體內(nèi)”或“體外”)完成的。(3)圖3中過程是植物細(xì)胞形成_的階段，該階段所用的酶是_。在形成再生植株的過程中與組織培養(yǎng)有相似之處的步驟是_。專項(xiàng)練習(xí)1、將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過質(zhì)粒pet28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯(cuò)誤的是()。a每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒b每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)c每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)adad每個(gè)插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子2、下面是四種不同質(zhì)粒的示意圖，其中ori為復(fù)制必需的序列，amp為氨芐青霉素抗性基因，tet為四環(huán)素抗性基因，箭頭表示一種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)。若要得到一個(gè)能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的含重組dna的細(xì)胞，應(yīng)選用的質(zhì)粒是 ()3、以下為形成cdna過程和pcr擴(kuò)增過程示意圖。據(jù)圖分析，下列說法正確的是()。a催化過程的酶是rna聚合酶b過程發(fā)生的變化是引物與單鏈dna結(jié)合c催化過程的酶都是dna聚合酶，都能耐高溫d如果rna單鏈中a與u之和占該鏈堿基含量的40%，則一個(gè)雙鏈dna中，a與u之和也占該dna堿基含量的40%4、科學(xué)家用人工合成的染色體片段，成功替代了酵母菌的第6號(hào)和第9號(hào)染色體的部分片段，得到的重組酵母菌能存活，未見明顯異常，關(guān)于該重組酵母菌的敘述，錯(cuò)誤的是a還可能發(fā)生變異 b表現(xiàn)型仍受環(huán)境的影響c增加了酵母菌的遺傳多樣性 d改變了酵母菌的進(jìn)化方向“漢水丑生的生物同5、天然的玫瑰沒有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基因b，而開藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因b。現(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰，下列操作正確的是（ ）a.提取矮牽牛藍(lán)色花的mrna，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的dna，再擴(kuò)增基因bb.利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫中獲取基因bc.利用dna聚合酶將基因b與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞“漢水丑生的生物同行”超級(jí)群公d.將基因b直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞6、如圖18所示，若用兩種識(shí)別切割序列完全不同的限制酶e和f從基因組dna上切下目的基因，并將之取代質(zhì)粒pzhz1(3.7kb，1kb=1000對(duì)堿基)上相應(yīng)的ef區(qū)域 (0.2kb)，那么所形成的重組質(zhì)粒pzhz2_。a既能被e也能被f切開 b能被e但不能被f切開c既不能被e也不能被f切開 d能被f但不能被e切開7、北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個(gè)氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強(qiáng)。下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是()a過程獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測(cè)序b將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因，不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋白c過程構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選d應(yīng)用dna探針技術(shù)，可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá)8、.下列有關(guān)基因工程的敘述，正確的是( )adna連接酶將堿基對(duì)之間的氫鍵連接起來b目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，受體細(xì)胞即發(fā)生基因突變c限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別序列越短，則該序列在dna中出現(xiàn)的幾率就越大d常用的載體有大腸桿菌、噬菌體和動(dòng)植物病毒等9、下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是()。a愈傷組織是一團(tuán)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞b二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株c用人工薄膜將胚狀體、愈傷組織等分別包裝可制成人工種子d植物耐鹽突變體可通過添加適量nacl的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選而獲得10、下列事實(shí)能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是（ ）“a. 棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗 b. 單細(xì)胞的 dna 在體外大量擴(kuò)增c. 動(dòng)物雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生單克隆抗體 d. 小鼠體細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培育成小鼠11、下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是()a愈傷組織是一團(tuán)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞b二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株c用人工薄膜將胚狀體、愈傷組織等分別包裝可制成人工種子d植物耐鹽突變體可通過添加適量nacl的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選而獲得12、用a表示骨髓瘤細(xì)胞，b表示漿細(xì)胞，則細(xì)胞融合過程中兩次篩選的目的分別為()aa、aa、ab、bb、ba、aa、abab培養(yǎng)ba、aa、ab、bb、bab、bb、bab培養(yǎng)ca、aa、ab、bb、bab產(chǎn)生特定抗體的ab培養(yǎng)da、aa、ab、bb、baa能無限增殖的aa培養(yǎng)13、對(duì)于下面制備單克隆抗體過程示意圖，不正確的敘述是(雙選)()a表示b淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞均是從小鼠的脾臟中提取的b中的篩選是通過抗原、抗體反應(yīng)進(jìn)行的c促進(jìn)細(xì)胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介導(dǎo)d是可以無限增殖的雜交瘤細(xì)胞也是癌細(xì)胞14、以綿羊紅細(xì)胞刺激小鼠脾臟b淋巴細(xì)胞，再將后者與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞克隆群，由此篩選出的單克隆雜交瘤細(xì)胞所產(chǎn)生的抗體a能識(shí)別綿羊整個(gè)紅細(xì)胞 b只識(shí)別綿羊紅細(xì)胞表面的特定分子c能識(shí)別綿羊所有體細(xì)胞 d只識(shí)別綿羊所有體細(xì)胞表面的特定分子 15、家蠶細(xì)胞具有高效表達(dá)外源基因的能力。將人干擾素基因?qū)爰倚Q細(xì)胞并大規(guī)模培養(yǎng)，可提取干擾素用于制藥。(1)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作前，需用_酶短時(shí)處理幼蠶組織，以便獲得單個(gè)細(xì)胞。(2)為使干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來自cdna文庫的干擾素基因片段正確插入表達(dá)載體的_和_之間。(3)采用pcr技術(shù)可驗(yàn)證干擾素基因是否已經(jīng)導(dǎo)入家蠶細(xì)胞。該pcr反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)包含：擴(kuò)增緩沖液(含mg2)、水、4種脫氧核糖核苷酸、模板dna、_和_。(4)利用生物反應(yīng)器培養(yǎng)家蠶細(xì)胞時(shí)，貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生接觸抑制。通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應(yīng)器中，這樣可以_增加培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量，也有利于空氣交換。16、生物分子間特異性結(jié)合的性質(zhì)廣泛用于生命科學(xué)研究。以下實(shí)例為體外處理“蛋白質(zhì)-dna復(fù)合體”獲得dna片段信息的過程圖。據(jù)圖回答：（1）過程酶作用的部位是 鍵，此過程只發(fā)生在非結(jié)合區(qū)dna，過程酶作用的部位是 鍵。（2）、兩過程利用了酶的 特性。（3）若將得到的dna片段用于構(gòu)建重組質(zhì)粒，需要過程的測(cè)序結(jié)果與 酶的識(shí)別序列進(jìn)行對(duì)比，以確定選用何種酶。（4）如果復(fù)合體中的蛋白質(zhì)為rna酶聚合，則其識(shí)別、結(jié)合dna序列區(qū)為基因的 。（5）以下研究利用了生物分子間的特異性結(jié)合的有 （多選）a.分離得到核糖體，用蛋白酶酶解后提取rrnab.用無水乙醇處理菠菜葉片，提取葉綠體基粒膜上的光合色素c通過分子雜交手段，用熒光物質(zhì)標(biāo)記的目的基因進(jìn)行染色體定位d將抑制成熟基因?qū)敕?，其mrna與催化成熟酶基因的mrna互補(bǔ)結(jié)合，終止后者翻譯，延遲果實(shí)成熟。17、黃曲霉毒素b1 （afb1）存在于被黃曲霉菌污染的飼料中，它可以通過食物鏈進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)并蓄積，引起瘤變。某些微生物能表達(dá)afb1解毒酶將該酶添加在飼料中可以降解afb1，清除其毒性?；卮鹣铝袉栴}：( 1 ) afb1屬于 類致癌因子。( 2 ) afb1能結(jié)合在dna 的g 上，使該位點(diǎn)受損傷變?yōu)間 ，在dna復(fù)制中，g 會(huì)與a配對(duì)?，F(xiàn)有受損傷部位的序列為，經(jīng)兩次復(fù)制后，該序列突變?yōu)?。（3）下圖為采用基因工程技術(shù)生產(chǎn)afb1解毒酶的流程圖據(jù)圖回答問題： 在甲、乙條件下培養(yǎng)含afb1解毒酶基因的菌株，經(jīng)測(cè)定，甲菌液細(xì)胞密度小、細(xì)胞含解毒酶：乙菌液細(xì)胞密度大、細(xì)胞不含解毒酶過程l 應(yīng)選擇 菌液的細(xì)胞提取總rna ，理由是 過程中，與引物結(jié)合的模版是 檢測(cè)酵母菌工程菌是否合成了afb1解毒酶，應(yīng)采用 方法。 ( 4 ）選取不含afb1的飼料和某種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為材料，探究該afb1解毒酶在飼料中的解毒效果。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及測(cè)定結(jié)果見下表：據(jù)表回答問題： 本實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)自變量，分別為 。 本實(shí)驗(yàn)中，反映afb1解毒酶的解毒效果的對(duì)照組是 。 經(jīng)測(cè)定，某污染飼料中afb1含量為100g/kg ，則每千克飼料應(yīng)添加 克afb1解毒酶解毒效果最好同時(shí)節(jié)的了成本。（5）采用蛋白質(zhì)工程進(jìn)一步改造該酶的基本途徑是：從提高每的活性出發(fā)，設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對(duì)應(yīng)的 序列。18、肺細(xì)胞中的let-7基因表達(dá)減弱，癌基因ras表達(dá)增強(qiáng)，會(huì)引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術(shù)將let-7基因?qū)敕伟┘?xì)胞實(shí)現(xiàn)表達(dá)，發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞的增殖受到抑制。該基因工程技術(shù)基本流程如圖。請(qǐng)回答：（）進(jìn)行過程時(shí)，需用 酶切開載體以插入let-7基因。載體應(yīng)用rna聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，以驅(qū)動(dòng)let-7基因轉(zhuǎn)錄，該部位稱為 。（）進(jìn)行過程時(shí)，需用 酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細(xì)胞，以利于傳代培養(yǎng)。（）研究發(fā)現(xiàn)，let-7基因能影響癌基因ras的表達(dá)，其影響機(jī)理如圖。據(jù)圖分析，可從細(xì)胞提取 進(jìn)行分子雜交，以直接檢測(cè)let-7基因是否轉(zhuǎn)錄。肺癌細(xì)胞增殖受到抑制，可能是由于細(xì)胞中 （rasmrna/ras蛋白）含量減少引起的。19、已知甲種農(nóng)作物因受到乙種昆蟲危害而減產(chǎn)，乙種昆蟲食用某種原核生物分泌的丙種蛋白質(zhì)后死亡。因此，可將丙種蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入到甲種農(nóng)作物體內(nèi)，使甲種農(nóng)作物獲得抗乙種昆蟲危害的能力。回答下列問題：（1）為了獲得丙中蛋白質(zhì)的基因，在已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列的基礎(chǔ)上，推測(cè)出丙中蛋白質(zhì)的 序列，據(jù)此可利用 方法合成目的基因。獲得丙中蛋白質(zhì)的基因還可用 、 方法。（2）在利用上述丙中蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒載體構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，常需使用 酶和 。（3）將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共培養(yǎng)，篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織