2021届高三生物二轮复习课时作业17基因工程(含PCR技术)与细胞工程

1、课时作业17基因工程含PCF技术与细胞工程1. 2021 广州市考前训练如图为人类对克隆羊技术的拓展及应用的设想。请据图答复问题：1图中所涉及的现代生物技术有 等至少 写三个。2假设利用图中过程最终获得婴儿说明 具有全能性，两个婴儿性状与 根本相同。3使用培养基进行重组细胞培养时，通常要参加 等天然成分，为防止培养过程中杂菌污染，通常要在细胞培养液中添加一定量的 。培养过程中通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含的混合气体的培养箱中进行培养。 图中从“内细胞团到胚胎干细胞的培养过程中，必须用 处理内细胞团，使之分散成单个细胞。5胚胎干细胞在形态上具有的特点是 。答案1核移植、胚胎移植、动物细胞

2、培养2动物细胞核 原型男人 血清或血浆 抗生素 95聽气加5%CO胰蛋白酶或胶原蛋白酶5体积小，细胞核大，核仁明显解析1图中所涉及的现代生物技术有核移植、胚胎移植、动物细胞培养等。2克隆婴儿说明动物细胞核具有全能性，两个婴儿的细胞核来自于原型男人，因此性状与原型男人根本相同。3重组细胞培养时通常要参加血清或血浆等天然成分；在细胞培养液中添加一定量的抗生素，防止培养过程中杂菌污染。培养过程中通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO勺混合气体的培养箱中进行培养，其中95%气是细胞代谢必需的，5%勺CQ维持培养液的pH值。4图中从“内细胞团到胚胎干细胞的培养过程中，必须用 胰蛋白酶

3、 (或胶原蛋白酶 )处理内细胞团，使之分散成单个细胞。 (5) 胚胎干细胞在形态上具 有的特点是体积小，细胞核大，核仁明显。2. (2021 淄博市一模)利用生物工程技术，可从转基因奶山羊乳汁中别离获得人凝血因子W,用于血友病的治疗。请答复以下问题：(1) 根据凝血因子W基因上游和下游的碱基序列，可用 技术获取并扩增基因。构建该基因表达载体时， 所用到的工具酶是 ，该基因表达载体中， 凝血因子基因的上游和下游分别是(2) 将目的基因表达载体导入奶山羊受精卵的常用方法是 。受体细胞选用受精卵的优点是细胞大易操作、营养物质含量高和 。(3) 在体外胚胎培养时，应选用囊胚的 进行DNA分析，用于选择

4、雌性胚胎。此期的胚 胎 也 适 于 胚 胎 分 割 移 植 ， 此 技 术 的 优 点 是(4) 人凝血因子W是一种胞外酶，该蛋白的加工是在 等细胞器上进行的。人凝血因子 "只 在 乳 腺 细 胞 合 成 的 原 因 是答案(1)PCR限制性核酸内切酶和 DNA连接酶启动子和终止子(2) 显微注射法 细胞全能性高(3) 滋养层细胞 充分发挥雌性动物的生殖潜力 (快速大量繁殖 )(4) 内质网、高尔基体 基因的选择性表达解析(1)可利用PCR技术扩增目的基因；构建该基因表达载体时，通常用同种限制酶切割含有目的基因的 DNA和运载体，再用DNA连接酶将目的基因与切开的运载体连接起来，因此

5、所用到的工具酶是限制酶和 DNA连接酶。凝血因子W基因为目的基因，在基因表达载体中， 启动子位于目的基因的首端，终止子位于目的基因的尾端。(2) 显微注射技术是将目的基因导入动物细胞常用的方法；受精卵的优点是： 细胞全能性最高，细胞大易操作、营养物质含 量高。(3)在体外胚胎培养时，可取囊胚的滋养层细胞做DNA分析性别鉴定。胚胎分割有利于提高胚胎的利用率，胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(4) 分泌蛋白是在内质网、高尔基体等细胞器上加工的；基因的选择性表达使人凝血因子W只在乳腺细胞合成。3. (2021 衡水中学二模)2021年，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获奖。工业上青 蒿

6、素一般从青蒿植株中提取， 产量低， 价格高。 基因工程及细胞工程等为培育出高青蒿素含 量的青蒿提供了思路。科学家先通过紫外线处理大量青蒿幼苗后，偶然发现一株高产植株。 通过基因测序发现该高产植株控制青蒿素合成相关的一种关键酶的基因发生了突变。(1) 提取了高产植株的全部 DNA后，要想快速大量获得该突变基因可以采用PCR技术，该技术的原理是 。如果用青蒿某个时期 mRN反转录产生的双链 cDNA片段，用该双链 cDNAS行PCRT增,进行了 30个循环后，理论上可以产生约为 个DNA分子，该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做青蒿的 ，获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序

7、列 填“相同或“不同。3将获得的突变基因导入普通青蒿之前，先构建基因表达载体， 图1、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请答复:Fa oU丨H的族因EmK It*ii 川 iii 川 ihiiiiniii外源 | 小4t ,*Fit)mW I Smu I Hindl用图中的质粒和外源 DNA构建重组质粒，不能使用Smal切割，原因是,构建好的重组质粒在其目的基因前要加上特殊的启动子，启动子是识别结合位点。4检测目的基因是否表达出相应蛋白质，应采取 技术。目的基因导入组织细胞后，通过技术培育出青蒿幼苗。答案 1DNA双链复制302cDNA文库或局部基因文库 不同Smai会破坏质粒的抗性基因及外源

8、DNA中的目的基因RNA聚合酶4抗原抗体杂交植物组织培养解析1PCR技术的原理是 DNA双链复制，可在体外实现 DNA的大量扩增。2如果用青蒿 某个时期mRNA反转录产生的双链 cDNA片段，用该双链cDNA进行PCR扩增，进行了 30个循 环后，理论上可以产生约为230个DNA分子，该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做青蒿的局部基因文库cDNA文库，获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序列不同。3用图中的质粒和外源 DNA构建重组质粒，不能使用Smi切割，原因是Sma I会破坏质粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因，构建好的重组质粒在其目的基因前要加上特殊的启动子，启动

9、子是RNA聚合酶识别结合位点。4检测目的基因是否表达出相应蛋白质，应采取抗原抗体杂交技术。目的基因导入组织细胞后，通过植物组织培养技术培育出青蒿幼苗。4. 2021 唐山市二模生物一一选修3:现代生物科技专题科研人员为了判定人体中某两个基因是否在同一条染色体上，做了人鼠细胞融合实验。人鼠融合细胞在细胞增殖过程中会随机地丧失人的染色体人染色体数46条，鼠染色体数60条，选出保存要研究的人染色体的融合细胞，测定其是否出现待测基因的表现型这些性状都是小鼠细胞所没有的 ，从而判断待测基因所属的染色体。请答复:1人鼠细胞融合常用的生物融合诱导剂是 ，融合过程表达了细胞膜的性。 如果仅考虑两两融合的细胞，

10、融合体系中除含有人鼠融合细胞外，可能还有3细胞融合后的增殖方式是 ，一个人鼠融合细胞，在不分裂时染色体数目最多是条。有五个人鼠融合细胞株A、B C D、E,分别测得甲、乙、丙、丁四种表现型，结果如下：保存的人染色体测定的性状123甲乙丙丁细胞株A+B+C一一+一一一一D一一一一一一+E+一注：+表示保存的染色体或具有某一性状，-表示没有。实验说明：控制 两个性状的基因都在人的2号染色体上。5假设想制备单克隆抗体，需要用已免疫的 细胞和骨髓瘤细胞融合。答案1灭活的仙台病毒流动人人融合细胞鼠鼠融合细胞有丝分裂 1064甲、丙B解析1动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。植物原生质体融合的诱导

11、方法有物理法和化学法， 而诱导动物细胞融合的方法有物理法、化学法和生物法，因此与植物原生质体融合过程相比，过程 A特有的诱导方法是生物法，即用灭活的病毒处理。2如果仅考虑两两融合的细胞，融合体系中除含有人鼠融合细胞外，可能还有人人融合细胞、 鼠鼠融合细胞。3细胞融合后的增殖方式是有丝分裂，一个人鼠融合细胞，在不分裂 时染色体数目最多是人的染色体数目+鼠的染色体数目=46+ 60= 106。4分析表格可知：B组有鼠的全部染色体和人的1号染色体，具有乙、丁性状；D组只有鼠的全部染色体，具有丁性状，可见丁性状在鼠的染色体上，人的1号染色体上含有控制乙性状的基因；C组有鼠的全部染色体和人的 2号染色体

12、，具有甲、丙、丁性状；可见人的2号染色体上含有控制 甲、丙性状的基因；5假设想制备单克隆抗体，需要用已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合。5. 2021 洛阳市考前练习四如下图为细胞融合技术的一些过程，请据图答复:称为。这一步骤中假设用酶解法，所使用的酶是A.多肽酶B.淀粉酶C.纤维素酶D.脂肪酶2假设A、B是动物细胞，一般取自幼龄动物细胞或胚胎， 然后用 使其分散开来；AB到C的过程中常用的但不能用于植物细胞培养的手段是，所形成的 D称为。3假设该过程是制备单克隆抗体，A为小鼠浆细胞，那么，在获得此细胞之前，小鼠已被注射了 。获得杂交瘤细胞后，常用的扩大培养方法是培养基中体外培养和注入培养。答案1

13、细胞壁原生质体C2胰蛋白酶 灭活的病毒诱导杂交细胞3相应的抗原 小鼠腹腔解析1植物细胞在细胞融合前，可先除去细胞壁，余下局部称为原生质体，因为植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故可以纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。2假设A B细胞为动物细胞，一般取自动物胚胎或出生不久的幼年动物的组织或器官，然后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将其分散开。由 A、B到C的过程中，采用的不同于植物细胞融合的手段是生物法： 如灭活病毒。所形成的 D称为杂交细胞。3假设该过程是制备单克隆抗体，A为小鼠浆细胞，那么，在获得此细胞之前，小鼠已被注射了相应的抗原，获得杂交瘤细胞后，常用的扩大培养方法是培养基中体外培养和注入小鼠腹腔培养

14、。6. 2021 怀化市二模如图是植物细胞杂交过程示意图，请据图分析完成以下问题：柏物细胞Affl物细胞R(2) 步骤一般常用的化学试剂是 ，目的是。(3) 在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是，其中步骤相当于，步骤相当于。(4) 植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，这项研究对于培养作物新品种方面的重大 意义在于。答案(1)去壁过程纤维素酶、果胶酶处理(酶解法)聚乙二醇(PEG)诱导细胞融合(3) 植物组织培养技术脱分化再分化(4) 克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本范围解析 (1)步骤是去壁过程，常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理。(2)步骤是人工诱导原生质体融合的

15、过程，常用的化学试剂是聚乙二醇 (PEG)。(3)将杂种细胞培育成杂种植株需要采用植物组织培养技术，图中相当于脱分化过程，相当于再分化过程。(4)植物体细胞杂交技术能克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本范围。7. Ra°基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：上皮细胞卵母细胞体外造血ES细咆导人干细胞介培细ES细胞(1) 步骤中，在核移植前应去除卵母细胞的 。(2) 步骤中，重组胚胎培养到 期时，可从其内细胞团别离出ES细胞。3步骤中，需要构建含有基因Ra°的表达载体。可以根据Rag2基因设计引物

16、，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用 Hind川和Pst I限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有 酶的酶切位点。该基因表达载体上除含 Rag2基因外，还应含有 至少写出两个。用方法将基因表达载体导入 ES细胞。为检测Rag2基因的表达情况，利用 原理，可提取小鼠骨髓细胞的 ，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。答案1细胞核囊胚Hind川和Pst I启动子、终止子、标记基因、复制原点显微注射4抗原抗体杂交分子杂交蛋白质解析1核移植是将体细胞核移植到去核的卵母细胞中，所以实验前要去除卵母细胞的细胞核。2内细胞团位于囊胚中，所以重

17、组胚胎培养到囊胚期。Rag 2基因是利用限制酶Hind川和Pst I切割获得的，所以表达载体应具有 Hi nd川和Pst I的酶切位点。基因表达载体的组成包括启动子、终止子、标记基因、复制原点、目的基因Rag2基因。将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。4基因表达的产物是蛋白质，所以提取小鼠骨髓细胞的蛋白质进行抗原抗体杂交。& 2021 荷泽市二模生物一一选修3:现代生物科技专题凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶。研究人员运用基因工程技术，将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中并使之表达。以下图是基因工程中获得的基因和构建重组质粒过程，请答复有关 问题:llllll川川II川II川I

18、卜源悄X1分析上图可知，构建重组质粒如下图最好选用 限制酶，理由是2工业生产过程中，最初多采用重组大肠杆菌或芽孢杆菌生产凝乳酶，将目的基因导入大肠杆菌或芽孢杆菌前所做的处理方法是 。现在生产凝乳酶多采用重组毛霉或重组酵母菌，毛霉或酵母菌作为受体细胞的优势是 。3研究发现，如果将该凝乳酶20位和24位氨基酸改变为半胱氨酸，其催化能力将提高2倍。科学家可以生产上述高效凝乳酶的现代生物工程技术是 ,该生物工程技术的实质是。(4)转基因技术和细胞工程在动植物中都有广泛应用，但是胚胎工程只是指对动物的所进行的多种亚显微操作和处理技术。答案 BamHI和Pst I 提高重组DNA的比例(防止自身的黏性末端连接或防止目的基因与载体反向连接)(2) 用钙离子处理细胞，使之转化为感受态细胞含有的内质网和高尔基体可对蛋白质进行加工和修饰(3) 蛋白质工程基因工程的延伸(或在基因工程根底上，延伸出来的第二代基因工程)(4) 配子或早期胚胎解析(1)限制酶不能破坏目的基因，也不能破坏质粒上的标记基因，且应该用不同的限制 酶进行切割，以防止自身的黏性末端连接或防止目的基因与载体反向连接，所以构建图示的重组质粒应该选择 BanMl和Pst I。(2)基因工程中，将目的基因导入大肠杆菌等微生物细 胞时，需要用氯化钙处理大肠杆菌，使之转化为感受态细胞，便于目的基因的导入。毛霉或酵母菌含有的