【三維設(shè)計(jì)】2021年高考生物二輪復(fù)習(xí)：知能專練(十二)-基因工程與克隆技術(shù)

知能專練(十二)基因工程與克隆技術(shù)一、選擇題1．(2022·江蘇高考改編)下列關(guān)于基因工程技術(shù)的敘述，正確的是()A．切割質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶均特異性地識別6個(gè)核苷酸序列B．PCR反應(yīng)中溫度的周期性轉(zhuǎn)變是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng)C．載體質(zhì)粒通常接受抗生素合成基因作為篩選標(biāo)記基因D．抗蟲基因即使成功地插入到植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá)2．(2022·天津高考)為達(dá)到相應(yīng)目的，必需通過分子檢測的是()A．?dāng)y帶鏈霉素抗性基因受體菌的篩選B．產(chǎn)生抗人白細(xì)胞介素-8抗體的雜交瘤細(xì)胞的篩選C．轉(zhuǎn)基因抗蟲棉植株抗蟲效果的鑒定D．21三體綜合征的診斷3．(2022·重慶高考)生物技術(shù)平安性和倫理問題是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。下列敘述，錯(cuò)誤的是()A．應(yīng)嚴(yán)格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避開產(chǎn)生對人類有害的物質(zhì)B．當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止克隆人的試驗(yàn)，但不反對治療性克隆C．反對設(shè)計(jì)試管嬰兒的緣由之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒D．生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來形成殺傷力4．(2022·廣東高考)(雙選)利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)羧酸酯酶(CarE)制劑的流程如下圖所示，下列敘述正確的是()A．過程①需使用逆轉(zhuǎn)錄酶B．過程②需使用解旋酶和PCR獵取目的基因C．過程③使用的感受態(tài)細(xì)胞可用NaCl溶液制備D．過程④可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細(xì)胞5．(2022·南通模擬)(多選)下列有關(guān)單克隆抗體制備的敘述，不正確的是()A．與骨髓瘤細(xì)胞融合的是經(jīng)過免疫的T淋巴細(xì)胞B．融合前需用多種蛋白酶處理淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞C．淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞直接放入培育液中就能融合為雜交瘤細(xì)胞D．融合后經(jīng)過篩選的雜交瘤細(xì)胞既能無限增殖又能分泌單一抗體二、非選擇題6．(2022·廣東高考)鐵皮石斛是我國貴重中藥，生物堿是其有效成分之一。應(yīng)用組織培育技術(shù)培育鐵皮石斛擬原球莖(簡稱PLBs，類似愈傷組織)生產(chǎn)生物堿的試驗(yàn)流程如下：eq\x(\a\al(新生,養(yǎng)分芽))eq\o(→,\s\up7(誘導(dǎo)),\s\do5())eq\x(PLBs)eq\o(→,\s\up7(增殖培育),\s\do5())eq\x(PLBs)eq\o(→,\s\up7(不同時(shí)間),\s\do5(取樣、檢測))eq\x(\a\al(試驗(yàn),結(jié)果))在固體培育基上，PLBs的重量、生物堿含量隨增殖培育時(shí)間的變化如下圖所示，請回答下列問題：(1)選用新生養(yǎng)分芽為外植體的緣由是____________________________________，誘導(dǎo)外植體形成PLBs的過程稱________。(2)與黑暗條件下相比，PLBs在光照條件下生長的優(yōu)勢體現(xiàn)在________________，________________，________________。(3)脫落酸(ABA)能提高生物堿含量，但會(huì)抑制PLBs的生長。若接受液體培育，推想添加適量的ABA可提高生物堿產(chǎn)量。同學(xué)們擬開展探究試驗(yàn)驗(yàn)證該推想，在設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案時(shí)探討了以下問題：①ABA的濃度梯度設(shè)置和添加方式：設(shè)4個(gè)ABA處理組，1個(gè)空白對比組，3次重復(fù)。因ABA受熱易分解，故確定濃度的無菌ABA母液應(yīng)在各組液體培育基______后按比例加入。②試驗(yàn)進(jìn)程和取樣：試驗(yàn)50天完成，每10天取樣，將樣品(PLBs)稱重(g/瓶)后再測定生物堿含量。如初始(第0天)數(shù)據(jù)已知，試驗(yàn)過程中還需測定的樣品數(shù)為________。③依所測定數(shù)據(jù)確定適宜的ABA濃度和培育時(shí)間：當(dāng)某3個(gè)樣品(重復(fù)樣)的____________________時(shí)，其對應(yīng)的ABA濃度為適宜濃度，對應(yīng)的培育時(shí)間是適宜培育時(shí)間。7．(2022·海南高考)下面是將某細(xì)菌的基因A導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi)，制備“工程菌”的示意圖。據(jù)圖回答：(1)獲得A有兩條途徑：一是以A的mRNA為模板，在________酶的催化下，合成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在________的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是依據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的________序列，推想出相應(yīng)的mRNA序列，然后依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，推想其DNA的________序列，再通過化學(xué)方法合成所需基因。(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時(shí)，需要在反應(yīng)體系中添加的有機(jī)物質(zhì)有________、________、4種脫氧核糖核苷三磷酸和耐熱性的DNA聚合酶，擴(kuò)增過程可以在PCR擴(kuò)增儀中完成。(3)由A和載體B拼接形成的C通常稱為__________。(4)在基因工程中，常用Ca2＋處理D，其目的是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。8．下面為小白鼠的胚胎干細(xì)胞分化示意圖。請回答：(1)圖中分化程度最低的是______________。在體外培育條件下，向培育液中加入________因子，可誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。科學(xué)家將小鼠已分化體細(xì)胞的細(xì)胞核移入卵母細(xì)胞質(zhì)中，培育出“克隆鼠”，這里用卵母細(xì)胞的緣由是________________________________________________________________________________。直到今日也不能用類似________(某種植物細(xì)胞工程的技術(shù)手段)的方法直接獲得完整的動(dòng)物個(gè)體。因此，培育“克隆鼠”的過程實(shí)際上是通過________(某種動(dòng)物細(xì)胞工程的技術(shù)手段)來實(shí)現(xiàn)的。(2)在培育轉(zhuǎn)基因鼠的過程中，人們將關(guān)鍵基因通過逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)入小白鼠的成纖維細(xì)胞，使其變成多功能干細(xì)胞。在該技術(shù)中，逆轉(zhuǎn)錄病毒是關(guān)鍵基因進(jìn)入成纖維細(xì)胞的________，它能夠攜帶外源基因進(jìn)入受體細(xì)胞。(3)在制取單克隆抗體的過程中，用________細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，經(jīng)多次篩選最終得到能快速大量繁殖，又能分泌________的雜交瘤細(xì)胞。9．(2022·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)某爭辯者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(jià)(能檢測出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù))，結(jié)果如下圖所示。若要制備雜交瘤細(xì)胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目40條)，并將該細(xì)胞與體外培育的小鼠骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目60條)按確定比例加入試管中，再加入聚乙二醇誘導(dǎo)細(xì)胞融合，經(jīng)篩選培育及抗體檢測，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞。回答下列問題：(1)制備融合所需的B淋巴細(xì)胞時(shí)，所用免疫小鼠的血清抗體效價(jià)需達(dá)到16000以上，則小鼠最少需要經(jīng)過________次免疫后才能有符合要求的。達(dá)到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中，最適合用于制備B淋巴細(xì)胞的是________小鼠，理由是________________________________________________________________________。(2)細(xì)胞融合試驗(yàn)完成后，融合體系中除含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外，可能還有________________________________，體系中毀滅多種類型細(xì)胞的緣由是________________________________________________________________________。(3)雜交瘤細(xì)胞中有________個(gè)細(xì)胞核，染色體數(shù)目最多是________條。(4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培育后都不能存活，緣由是________________________________________________________________________。10．(2022·天津高考)嗜熱土壤芽孢桿菌產(chǎn)生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一種耐熱纖維素酶，為使其在工業(yè)生產(chǎn)中更好地應(yīng)用，開展了以下試驗(yàn)：Ⅰ.利用大腸桿菌表達(dá)BglB酶(1)PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí)，選用________基因組DNA作模板。(2)如圖為質(zhì)粒限制酶酶切圖譜。bglB基因不含圖中限制酶識別序列。為使PCR擴(kuò)增的bglB基因重組進(jìn)該質(zhì)粒，擴(kuò)增的bglB基因兩端需分別引入________和________不同限制酶的識別序列。(3)大腸桿菌不能降解纖維素，但轉(zhuǎn)入上述構(gòu)建好的表達(dá)載體后則獲得了降解纖維素的力氣，這是由于________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.溫度對BglB酶活性的影響(4)據(jù)圖1、2可知，80℃保溫30min后，BglB酶會(huì)________；為高效利用BglB酶降解纖維素，反應(yīng)溫度最好把握在________(A．50℃ BC．70℃注：酶的熱穩(wěn)定性是酶在確定溫度下，保溫一段時(shí)間后通過其活性的保持程度來反映的。Ⅲ.利用分子育種技術(shù)提高BglB酶的熱穩(wěn)定性在PCR擴(kuò)增bglB基因的過程中，加入誘變劑可提高bglB基因的突變率。經(jīng)過篩選，可獲得能表達(dá)出熱穩(wěn)定性高的BglB酶的基因。(5)與用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽孢桿菌相比，上述育種技術(shù)獵取熱穩(wěn)定性高的BglB酶基因的效率更高，其緣由是在PCR過程中________(多選)。A．僅針對bglB基因進(jìn)行誘變B．bglB基因產(chǎn)生了定向突變C．bglB基因可快速累積突變D．bglB基因突變不會(huì)導(dǎo)致酶的氨基酸數(shù)目轉(zhuǎn)變答案1．選D限制性核酸內(nèi)切酶大多特異性識別6個(gè)核苷酸序列，但也有少數(shù)能識別4個(gè)、5個(gè)或8個(gè)核苷酸序列；PCR中耐高溫的DNA聚合酶只是在延長階段發(fā)揮催化作用；載體質(zhì)粒上抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇，不是抗生素合成基因；目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不愿定都能正常表達(dá)。2．選B可通過向一般培育基中添加鏈霉素來檢測受體菌是否表現(xiàn)鏈霉素抗性，從而達(dá)到篩選攜帶鏈霉素抗性基因受體菌的目的；通過專一抗體檢驗(yàn)陽性來篩選產(chǎn)生抗人白細(xì)胞介素-8抗體的雜交瘤細(xì)胞，接受抗原－抗體雜交方法，必需通過分子檢測；通過做抗蟲接種試驗(yàn)，可確定轉(zhuǎn)基因抗蟲棉植株是否具有抗性以及抗性程度，這是個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定；21三體綜合征是染色體特殊遺傳病，可通過觀看細(xì)胞中染色體的數(shù)目來檢測，屬于細(xì)胞水平檢測。3．選D在應(yīng)用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，應(yīng)避開選擇可能產(chǎn)生對人類有害的物質(zhì)的目的基因；在對克隆技術(shù)引發(fā)的倫理問題的爭辯中，普遍的觀點(diǎn)是禁止克隆人的試驗(yàn)，但不反對治療性克?。辉趯ε咛スこ碳夹g(shù)引發(fā)的倫理問題的爭辯中，反對設(shè)計(jì)試管嬰兒的緣由之一是有人可能濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒；生物武器種類包括致病菌、病毒、生化毒劑以及經(jīng)過基因重組的致病菌等，不包括干擾素。4．選AD過程①是逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化；過程②從cDNA中獵取所需要的目的基因，可依據(jù)基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色體上的位置或基因翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性來獵取，不需要用解旋酶，也不需要PCR；過程③應(yīng)用CaCl2溶液處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞；過程④鑒別目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞可利用DNA分子雜交技術(shù)。5．選ABC與骨髓瘤細(xì)胞融合的是經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞。融合前需用胰蛋白酶處理淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞。淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞放入培育液中后需要加誘導(dǎo)劑(如聚乙二醇、滅活的病毒等)才能融合為雜交瘤細(xì)胞。6．解析：(1)新生養(yǎng)分芽的細(xì)胞分化程度低，細(xì)胞分裂旺盛，易培育。PLBs類似于愈傷組織，由新生養(yǎng)分芽培育到愈傷組織的過程稱為脫分化。(2)從坐標(biāo)曲線可知，與黑暗條件下相比，光照條件下的PLBs生長速度快，緣由可能是光照有利于葉綠素的形成，有利于細(xì)胞進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物。(3)①由于ABA受熱易分解，故應(yīng)將液體培育基先滅菌冷卻后，再按確定的比例加入ABA母液。②據(jù)題意可知，該試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)試驗(yàn)組和1個(gè)對比組，共5組；試驗(yàn)50天完成，每10天取樣，初始數(shù)據(jù)已知，只需測5次，故5組樣品重復(fù)3次，共需測定的樣品數(shù)為25×3＝75。③依據(jù)試驗(yàn)?zāi)康奶骄俊疤砑舆m量的ABA可提高生物堿產(chǎn)量”可知，當(dāng)某3個(gè)樣品的“生物堿含量平均值最高”時(shí)，其對應(yīng)的ABA濃度為最適濃度。答案：(1)新生養(yǎng)分芽的細(xì)胞分化程度較低，分裂旺盛脫分化(2)生長速度快有利于葉綠素的形成進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物(3)①滅菌冷卻②75③生物堿含量平均值最高7．解析：(1)利用逆轉(zhuǎn)錄法合成目的基因的過程是：以mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化作用下合成單鏈DNA，然后在DNA聚合酶作用下，合成雙鏈DNA分子；依據(jù)蛋白質(zhì)工程合成目的基因的過程是：依據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推想出相應(yīng)的mRNA序列，然后依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，推想DNA中脫氧核苷酸的排列挨次，通過化學(xué)方法合成。(2)PCR過程中需要酶、底物、模板、引物和能量等條件。(3)目的基因和運(yùn)載體結(jié)合，形成基因表達(dá)載體。(4)在利用大腸桿菌作受體細(xì)胞時(shí)，需要先用Ca2＋處理，使之成為感受態(tài)細(xì)胞，有利于吸取重組DNA分子。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄酶DNA聚合酶氨基酸脫氧核苷酸(2)引物模板(A基因)(3)基因表達(dá)載體(4)使其成為感受態(tài)細(xì)胞，有利于吸取重組DNA分子8．解析：(1)圖中胚胎干細(xì)胞的全能性最高，分化強(qiáng)度最低。干細(xì)胞的分化需分化誘導(dǎo)因子的誘導(dǎo)。現(xiàn)在還不能將干細(xì)胞在體外培育成完整的動(dòng)物個(gè)體。(2)逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用是作為目的基因的載體，將目的基因帶入受體細(xì)胞。(3)雜交瘤細(xì)胞是由效應(yīng)B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合而成的，其特點(diǎn)是既能大量繁殖，又能分泌特異抗體。答案：(1)胚胎干細(xì)胞分化誘導(dǎo)卵母細(xì)胞可以給它供應(yīng)表達(dá)全能性的環(huán)境植物組織培育(動(dòng)物體細(xì)胞)核移植(2)(運(yùn))載體(3)效應(yīng)B淋巴特異性抗體9．解析：(1)由圖可知，小鼠至少經(jīng)過4次免疫后，免疫小鼠的血清抗體效價(jià)可達(dá)到16000以上，其中Y小鼠的血清抗體效價(jià)最高。(2)由于細(xì)胞融合是隨機(jī)的，且并不是全部細(xì)胞都能參與融合，融合體系中含有五種細(xì)胞：未融合的B淋巴細(xì)胞、未融合的骨髓瘤細(xì)胞、雜交瘤細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞。(3)兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核融合成一個(gè)細(xì)胞核標(biāo)志著融合的完成，雜交瘤細(xì)胞中有一個(gè)細(xì)胞核，染色體數(shù)量為兩者之和，即100條染色體。(4)未融合的B淋巴細(xì)胞不能無限增殖，經(jīng)多次傳代培育后都不能存活。答案：(1)4YY小鼠的血清抗體效價(jià)最高(2)B淋巴細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞細(xì)胞融合是隨機(jī)的，且融合率達(dá)不到100%(3)1100(4)不能無限增殖10．解析：(1)BglB酶是嗜熱土壤芽孢桿菌產(chǎn)生