2021高三生物二輪限時訓(xùn)練-基因工程與細(xì)胞工程

2021高三生物二輪限時訓(xùn)練---基因工程與細(xì)胞工程時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每題6分，共60分)1．(2022·重慶卷)下圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關(guān)敘述，正確的是()A．②的構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶參與B．③侵染植物細(xì)胞后，重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體上C．④的染色體上若含抗蟲基因，則⑤就表現(xiàn)出抗蟲性狀D．⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異解析本題考查基因工程培育抗蟲植物的相關(guān)學(xué)問。通過對課本學(xué)問把握，②的構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，故A錯；③侵染植物細(xì)胞后，不是重組質(zhì)粒而是目的基因整合到④(植物細(xì)胞)的染色體上，故B錯；④植物細(xì)胞的染色體上若含有抗蟲基因，但不愿定能表達(dá)該基因，故⑤不愿定表現(xiàn)出抗蟲性狀，故C錯；⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株已發(fā)生了可遺傳變異，故D正確。答案D2．(2022·天津卷)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解析依據(jù)受體菌是否對鏈霉素產(chǎn)生抗性進(jìn)行攜帶鏈霉素抗性基因受體菌的篩選，不需要分子檢測，A錯誤；用特定選擇培育基篩選出的雜交瘤細(xì)胞，還需要進(jìn)行克隆化培育和抗體檢測，才能獲得足夠多的能分泌抗人白細(xì)胞介素-8抗體的雜交瘤細(xì)胞，B正確；轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是否具有抗蟲特性，需要做抗蟲的接種試驗(yàn)，C錯誤；21三體綜合征可通過用顯微鏡直接觀看體細(xì)胞中的21號染色體數(shù)目的方法進(jìn)行檢測，D錯誤。答案B3．(2021·重慶卷)如圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是()A．①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)T淋巴細(xì)胞B．②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細(xì)胞的形成C．③同時具有脾臟細(xì)胞和鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性D．④是經(jīng)篩選培育獲得的能分泌特異性抗體的細(xì)胞群解析本題主要考查單克隆抗體制備的相關(guān)學(xué)問。①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的漿細(xì)胞；②中使用聚乙二醇或滅活的病毒等，有利于雜交瘤細(xì)胞的形成；③同時具有漿細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的特性；④是經(jīng)篩選培育獲得的能分泌特異性抗體的細(xì)胞群。故D項(xiàng)正確。答案D4．(2021·江蘇卷)某種極具觀賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可應(yīng)用多種技術(shù)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗，下列技術(shù)中不能選用的是()A．利用莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)快速育苗B．接受花粉粒組織培育獲得單倍體苗C．采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上D．接受幼葉、莖尖等部位的組織進(jìn)行組織培育解析本題考查對獲得大量優(yōu)質(zhì)苗的多種技術(shù)手段的分析。為了使優(yōu)質(zhì)苗的生物性狀不發(fā)生性狀分別，可接受莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)快速育苗，也可接受將幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上的方法或用莖尖或幼葉等部位的組織進(jìn)行植物組織培育獲得大量優(yōu)質(zhì)苗；花粉粒是減數(shù)分裂的產(chǎn)物，利用花粉粒離體培育得到的是單倍體苗，其高度不育，且會發(fā)生性狀分別，因此B項(xiàng)方案不能選用。答案B5．(2021·重慶卷)某愛好小組擬用組織培育繁殖一種貴重花卉，其技術(shù)路線為“取材→消毒→愈傷組織培育→出芽→生根→移栽”。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又削減消毒劑對細(xì)胞的損害B．在愈傷組織培育中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，可獲得染色體加倍的細(xì)胞C．出芽是細(xì)胞再分化的結(jié)果，受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控D．生根時，培育基通常應(yīng)含α－萘乙酸等生長素類調(diào)整劑解析本題主要考查植物組織培育的相關(guān)學(xué)問。在愈傷組織中，因植物細(xì)胞含有細(xì)胞壁，阻礙了細(xì)胞融合，所以此時加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，不能獲得染色體加倍的細(xì)胞；消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又削減消毒劑對細(xì)胞的損害；愈傷組織出芽是細(xì)胞分化的結(jié)果，而細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)；生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，生根時，培育基通常含有α－萘乙酸等生長素類調(diào)整劑。故B項(xiàng)錯誤。答案B6．(2021·浙江卷)試驗(yàn)小鼠皮膚細(xì)胞培育(非克隆培育)的基本過程如圖所示。下列敘述錯誤的是()eq\x(試驗(yàn)小鼠)eq\o(→,\s\up15(甲))eq\x(皮膚組織)eq\o(→,\s\up15(乙))eq\x(皮膚細(xì)胞)eq\o(→,\s\up15(丙))eq\x(培育細(xì)胞1)eq\o(→,\s\up15(丁))eq\x(培育細(xì)胞2)A．甲過程需要對試驗(yàn)小鼠進(jìn)行消毒B．乙過程對皮膚組織可用胰蛋白酶消化C．丙過程得到的細(xì)胞大多具有異倍體核型D．丁過程得到的細(xì)胞具有異質(zhì)性解析本題主要考查了動物細(xì)胞培育的相關(guān)學(xué)問。取小鼠皮膚組織進(jìn)行培育時需對試驗(yàn)小鼠進(jìn)行消毒；通過胰蛋白酶消化皮膚組織可獲得皮膚細(xì)胞；丙過程為最初的傳代培育，得到的細(xì)胞大多具有正常二倍體核型；來源于多個細(xì)胞的非克隆培育所得到的細(xì)胞系具有異質(zhì)性，該試驗(yàn)小鼠皮膚細(xì)胞屬于非克隆培育，丁過程得到的細(xì)胞具有異質(zhì)性。答案C7．(2021·江蘇卷)小鼠雜交瘤細(xì)胞表達(dá)的單克隆抗體用于人體試驗(yàn)時易引起過敏反應(yīng)，為了克服這個缺陷，可選擇性擴(kuò)增抗體的可變區(qū)基因(目的基因)后再重組表達(dá)。下列相關(guān)敘述正確的是(雙選)()A．設(shè)計擴(kuò)增目的基因的引物時不必考慮表達(dá)載體的序列B．用PCR方法擴(kuò)增目的基因時不必知道基因的全部序列C．PCR體系中確定要添加從受體細(xì)胞中提取的DNA聚合酶D．確定要依據(jù)目的基因編碼產(chǎn)物的特性選擇合適的受體細(xì)胞解析本題主要考查PCR技術(shù)的有關(guān)學(xué)問。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便依據(jù)這一序列設(shè)計引物，但不需知道目的基因的全部序列，需要考慮載體的序列；因PCR反應(yīng)在高溫條件下進(jìn)行，故反應(yīng)體系中需加入耐高溫的DNA聚合酶；因某些目的基因編碼的產(chǎn)物需經(jīng)特殊的加工修飾過程，故確定要依據(jù)目的基因編碼產(chǎn)物的特性選擇合適的受體細(xì)胞。答案BD8．芥酸會降低菜籽的品質(zhì)。油菜有兩對獨(dú)立遺傳的等位基因(H和h，G和g)把握菜籽的芥酸含量，下圖是獲得低芥酸油菜新品種(HHGG)的技術(shù)路線。已知油菜單個花藥由花藥壁(2n)及大量花粉(n)等組分組成，這些組分的細(xì)胞都具有全能性。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是()A．①、②兩過程均需要植物激素來誘導(dǎo)細(xì)胞脫分化B．與④過程相比，③過程可能會產(chǎn)生二倍體再生植株C．圖中三種途徑中，利用花粉培育篩選低芥酸植株(HHGG)的效率最高D．F1減數(shù)分裂時，H基因所在染色體會與G基因所在染色體發(fā)生聯(lián)會解析①②兩過程是脫分化過程，培育基中需要加入生長素類和細(xì)胞分裂素類激素來誘導(dǎo)細(xì)胞脫分化，故A項(xiàng)正確；③過程是利用植物花藥離體培育獲得植株的過程，其中花藥壁細(xì)胞屬于正常的二倍體體細(xì)胞，由其獲得的植株為二倍體正常植株，④過程是利用花粉粒離體培育獲得的，花粉細(xì)胞只有一個染色體組，由其獲得的植株為單倍體植株，故B項(xiàng)正確；圖中的三種途徑中，利用花粉培育獲得的只有四種品種，比例為1:1:1:1，易篩選出所需品種，故C項(xiàng)正確；H、h和G、g分別是兩對獨(dú)立遺傳的等位基因，故兩者是位于非同源染色體上的，在減數(shù)分裂時，H和G基因所在的染色體不會發(fā)生聯(lián)會，故D項(xiàng)錯誤。答案D9．下列是應(yīng)用動物細(xì)胞工程獵取單克隆抗X抗體的具體操作步驟，其中對單克隆抗體制備的相關(guān)敘述錯誤的是()①從患骨髓瘤的小鼠體內(nèi)獵取骨髓瘤細(xì)胞②將X抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗X抗體的B淋巴細(xì)胞③將雜交瘤細(xì)胞注入小鼠腹腔內(nèi)培育④篩選出能產(chǎn)生抗X抗體的雜交瘤細(xì)胞⑤利用選擇培育基篩選出雜交瘤細(xì)胞⑥從小鼠腹水中提取抗體⑦利用促細(xì)胞融合因子促使細(xì)胞融合A．試驗(yàn)挨次應(yīng)當(dāng)是①②⑦⑤④③⑥B．③過程產(chǎn)生多個雜交瘤細(xì)胞的過程稱為克隆C．⑦過程獲得的細(xì)胞均可無限增殖D．利用細(xì)胞融合生產(chǎn)單克隆抗體的過程中通常要經(jīng)過兩次篩選解析利用促細(xì)胞融合因子促使細(xì)胞融合，可獲得多種融合細(xì)胞。其中B淋巴細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合的細(xì)胞不能無限增殖。答案C10．(2022·杭州模擬)下圖示植物組織培育過程。據(jù)圖分析下列敘述正確的是()A．⑤植株根尖細(xì)胞的全能性比①植株根尖細(xì)胞的強(qiáng)B．②試管的培育基中含有植物生長調(diào)整劑，不含有有機(jī)物C．③試管中的細(xì)胞能進(jìn)行減數(shù)分裂D．調(diào)整④培育基中植物生長調(diào)整劑的比例可誘導(dǎo)產(chǎn)生不同的植物器官解析⑤植株根尖細(xì)胞的全能性與①植株根尖細(xì)胞相同；②試管的培育基中含有植物生長調(diào)整劑和有機(jī)物等；③試管中的細(xì)胞進(jìn)行的分裂方式為有絲分裂；調(diào)整④培育基中植物生長調(diào)整劑的比例，可誘導(dǎo)產(chǎn)生根或芽。答案D二、簡答題(共40分)11．(10分)(2022·福建卷)Rag2基因缺失小鼠不能產(chǎn)生成熟的淋巴細(xì)胞。科研人員利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)對Rag2基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療。其技術(shù)流程如圖：(1)步驟①中，在核移植前應(yīng)去除卵母細(xì)胞的________。(2)步驟②中，重組胚胎培育到________期時，可從其內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分別出ES細(xì)胞。(3)步驟③中，需要構(gòu)建含有Rag2基因的表達(dá)載體。可以依據(jù)Rag2基因的________設(shè)計引物，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分別在片段兩側(cè)進(jìn)行酶切獲得Rag2基因片段。為將該片段直接連接到表達(dá)載體，所選擇的表達(dá)載體上應(yīng)具有________酶的酶切位點(diǎn)。(4)為檢測Rag2基因的表達(dá)狀況，可提取治療后小鼠骨髓細(xì)胞的________，用抗Rag2蛋白的抗體進(jìn)行雜交試驗(yàn)。解析(1)核移植是把體細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中。(2)囊胚期才有內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。(3)可依據(jù)目的基因的核苷酸序列設(shè)計引物，要把目的基因和表達(dá)載體直接連接，目的基因和表達(dá)載體應(yīng)具有相同酶的酶切位點(diǎn)。(4)欲檢測Rag2基因的表達(dá)狀況，需提取治療后小鼠骨髓細(xì)胞的蛋白質(zhì)，進(jìn)行抗原—抗體雜交試驗(yàn)。答案(1)細(xì)胞核(2)囊胚(3)核苷酸序列HindⅢ和PstⅠ(4)蛋白質(zhì)12．(15分)(2021·天津卷)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。用確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，并丟失再生力氣，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，以獲得抗黑腐病雜種植株，流程如下圖。據(jù)圖回答下列問題：(1)過程①所需的酶是______________。(2)過程②后，在顯微鏡下觀看融合的活細(xì)胞中有供體的________存在，這一特征可作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。(3)原生質(zhì)體培育液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持確定的滲透壓，其作用是______________。原生質(zhì)體經(jīng)過________再生，進(jìn)而分裂和脫分化形成愈傷組織。(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________植株的根尖，通過________、________、染色和制片等過程制成裝片，然后在顯微鏡下觀看比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。(5)接受特異性引物對花椰菜和黑芥基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，得到兩親本的差異性條帶，可用于雜種植株的鑒定。下圖是用該引物對雙親及再生植株1～4進(jìn)行PCR擴(kuò)增的結(jié)果。據(jù)圖推斷，再生植株1～4中確定是雜種植株的有________。(6)對雜種植株進(jìn)行________接種試驗(yàn)，可篩選出具有高抗性的雜種植株。解析本題考查植物細(xì)胞工程、染色體變異的試驗(yàn)鑒定以及高抗性的雜種植株的篩選等相關(guān)學(xué)問。(1)去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體需要用纖維素酶和果膠酶處理。(2)葉肉細(xì)胞含有葉綠體，因此通過PEG誘導(dǎo)融合的雜種細(xì)胞應(yīng)含有葉綠體，以此作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。(3)原生質(zhì)體失去了細(xì)胞壁的疼惜作用，因此原生質(zhì)體培育液中需要加入適宜濃度的甘露醇，使原生質(zhì)體處于等滲溶液中，以維持原生質(zhì)體正常形態(tài)。原生質(zhì)體經(jīng)過細(xì)胞壁再生，進(jìn)而分裂和脫分化形成愈傷組織。(4)要推斷染色體變異的類型，應(yīng)剪取再生植株、花椰菜和黑芥植株的根尖，通過解離、漂洗、染色、制片等過程制成裝片，然后進(jìn)行顯微觀看比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。(5)依據(jù)兩親本的差異性條帶，可知再生植株1、2和4既有花椰菜的條帶，又有黑芥的條帶，因此再生植株1、2和4確定為雜種植株。(6)要篩選出高抗性的雜種植株，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的病原體接種試驗(yàn)，即接種黑腐病菌。答案(1)纖維素酶和果膠酶(2)葉綠體(3)保持原生質(zhì)體完整性細(xì)胞壁(4)雙親(或花椰菜和黑芥)解離漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病菌13．(15分)(2022·天津卷)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，選用______________________基因組DNA作模板。(2)下圖為質(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30分鐘后，BglB酶會__________；為高效利用BglB酶降解纖維素，反應(yīng)溫度最好把握在________(單選)。A．50℃ B．60℃C．70℃ D．80℃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