生物 专题十 现代生物科技专题 跟踪强化训练23 基因工程与克隆技术

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGEPAGE1学必求其心得，业必贵于专精跟踪强化训练(二十三）一、选择题1．（2015·重庆卷）下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是(）A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用［解析]胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，肝细胞中无相应的mRNA,A错误；复制启动于复制原点，胰岛素基因的表达启动于表达载体的启动子序列，B错误；抗生素抗性基因作为标记基因，作用是鉴定和筛选含有目的基因的受体细胞,C正确；启动子是RNA聚合酶识别和结合的DNA序列,在基因的转录中起作用。终止密码子在翻译过程中起作用,位于mRNA上。D错误.［答案］C2．(2015·北京卷）在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是()A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞B．用选择培养基筛选导入目的基因的细胞C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽［解析]将目的基因导入受体细胞时，先将含有目的基因的Ti质粒导入农杆菌,再用农杆菌侵染植物细胞，A项需要；用选择培养基鉴定和筛选含目的基因的受体细胞，B项需要；C选项描述的是植物体细胞杂交技术及诱导细胞融合时所使用的试剂,C项不需要；调整生长素与细胞分裂素的配比诱导愈伤组织再分化,D项需要。［答案］C3．(2016·江苏卷)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(见下图）。下列相关叙述错误的是(）A．Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B．向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C．向导RNA可在逆转录酶催化下合成D．若α链剪切位点附近序列为……TCCAGAATC……则相应的识别序列为……UCCAGAAUC……[解析]向导RNA具识别序列,能与DNA上的目标位点部分序列互补配对，它是通过转录产生的，C错误.［答案]C4．为达到相应目的，必须通过分子检测的是（)A．携带链霉素抗性基因受体菌的筛选B．产生抗人白细胞介素－8抗体的杂交瘤细胞的筛选C．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定D．21三体综合征的诊断［解析］根据受体菌是否对链霉素产生抗性进行携带链霉素抗性基因受体菌的筛选，不需要分子检测，A错误;用特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞，还需要进行克隆化培养和抗体检测，才能获得足够多的能分泌抗人白细胞介素－8抗体的杂交瘤细胞，B正确；转基因抗虫棉是否具有抗虫特性,需要做抗虫的接种实验，C错误；21三体综合征可通过用显微镜直接观察体细胞中的21号染色体的数目进行检测，D错误。[答案]B5．某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植,可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是()A．利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗B．采用花粉粒组织培养获得单倍体苗C．采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上D．采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养[解析]据题意可知，要在短时间内培育出大量种苗,可采用无性繁殖的方法，以保持亲本的优良性状，如采用扦插、嫁接的方法;或选用它的幼叶或芽尖组织进行组织培养；由于该花卉的花粉粒是通过减数分裂产生的，发生了基因重组,因此获得的单倍体苗将难以保持其原有的观赏价值,B项技术不能选用。[答案]B6．下图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是()A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C．③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群[解析］①应是浆细胞，A错误；②应使用诱导剂促进细胞的融合，动物细胞常用灭活的病毒，也可以用PEG(聚乙二醇），B错误；③是杂交瘤细胞，其既具有浆细胞分泌单抗体的功能，又具有骨髓瘤细胞无限增殖的特点,C错误.[答案]D二、非选择题7．(2017·全国卷Ⅱ）编码蛋白甲的DNA序列（序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示.回答下列问题:（1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA),则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是________________________________________________________________________.（2）某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为______________,加入了______________作为合成DNA的原料。(3）现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组,其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。①由图2可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是________________。细胞培养过程中,培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是____________________。②仅根据图1、图2可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中,若缺少________(填“A"“B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。[解析］(1)在启动子的下游接上编码蛋白乙的DNA序列，转录出的mRNA没有起始密码子，因此所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙。(2）PCR技术需要模板、Taq酶、引物和4种脱氧核苷酸.(3）①细胞培养一段时间会出现接触抑制,若要继续培养需进行传代培养，培养过程需要维持一定的CO2浓度，CO2作用是维持培养液pH；②甲乙对比细胞浓度最终一致，而丙组与对照组浓度接近，因此缺少C片段会降低刺激T淋巴细胞增殖的效果。［答案](1）编码乙的DNA序列起始端无ATG，转录出的mRNA无起始密码子(2)模板dNTP（3）①进行细胞传代培养维持培养液的pH②C8．(2017·湖北八校高三第一次联考）在胚胎工程中，对牛、羊等哺乳动物移植前的胚胎进行性别鉴定,然后植入受体,可以控制后代的性别，但这种控制是在精子和卵子受精后，胚胎本身已经有了性别的前提下进行的，这种方法耗时长，对胚胎损伤大。SRY基因是Y染色体上的性别决定基因，SRY.PCR胚胎性别鉴定技术能准确鉴定早期胚胎性别,应用前景十分广阔.请回答与SRY.PCR法鉴定胚胎性别相关的问题：（1)用SRY。PCR法鉴定胚胎性别需要充足的材料并保证被测胚胎的活性，因此，首先从被测胚胎中取出几个细胞,提取________________,然后用________________的一段脱氧核苷酸序列作引物，进行PCR扩增。（2）进行PCR扩增时,需用__________________为模板，以________________为原料，反应体系中还应加入适量的________________酶。(3)鉴定扩增产物，首先制备具有________________基因特异性的探针，探针需用________________等做标记，出现阳性反应者，胚胎为________________性.［解析］（1）SRY基因是Y染色体上的性别决定基因,用SRY。PCR法鉴定胚胎性别，首先从被测胚胎中取出几个细胞,提取DNA，然后用SRY基因的一段脱氧核苷酸序列做引物,进行PCR扩增.(2)进行PCR扩增时，需用待测胚胎细胞的DNA为模板，以dCTP、dATP、dGTP和dTTP四种脱氧核苷酸为原料，反应体系中还应加入适量的Taq酶。(3）鉴定扩增产物,首先制备具有SRY基因（目的基因)特异性的探针,探针需用放射性同位素等做标记，出现阳性反应者,表明DNA上含有SRY基因，所以胚胎为雄性.［答案]（1）DNASRY（基因）(或Y染色体性别决定基因）(2）(待测)胚胎细胞的DNA(或提取的DNA，只答“DNA”不可)dCTP、dATP、dGTP和dTTP（或四种脱氧核苷酸)Taq（或热稳定DNA聚合酶）（3)SRY（或Y染色体性别决定）放射性同位素雄9．(2017·河南十校）如图表示细胞融合技术的一些过程。阅读下列材料，并简要回答下列问题:材料一近年来，细胞工程已进入高速发展阶段，已经成为生物学领域中一颗耀眼的明星.该工程可在细胞水平或细胞器水平上，按照人们的意愿获得新型生物或特种细胞产品。材料二微生物采油的关键技术是获得性能优异的菌种，应用原生质体融合技术将两种微生物进行融合，构建耐中高温采油微生物引起了科学家的广泛关注。宋绍富等人选用细菌I和细菌JD先后进行了各自抗生素抗性以及融合实验的相关研究.研究发现，I菌与JD菌对不同抗生素的抗性是不同的,测量结果见表。（注：“＋"代表有抗性，“－"代表无抗性)(1）图中，若A细胞和B细胞均为植物细胞，细胞融合完成的标志是____________________；形成的D细胞还要应用________技术将其培养成植株.（2）图中,若A细胞和B细胞均为动物细胞,与植物细胞融合相比，从A细胞和B细胞到C细胞的过程中，________是诱导动物细胞融合特有的诱导因素，该过程说明了细胞膜具有________。(3)利用I菌和JD菌进行细胞融合时，首先应使用________法去除菌体的细胞壁，将获取的________保存在等渗溶液中待用。（4）在对I菌与JD菌融合后的融合子进行筛选时，比较理想的是在培养基中添加3μg/mL红霉素(或3μg/mL利福平）与________两种抗生素，此种培养基称为________培养基。［解析](1）植物细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁；融合的杂种细胞需应用植物组织培养技术将其培养成植株。(2)细胞融合的方法包括物理方法、化学方法和生物方法，与植物细胞融合相比,灭活的病毒是诱导动物细胞融合特有的诱导因素,细胞融合过程说明了细胞膜具有一定的流动性。(3）细菌细胞融合时，首先应使用酶解法去除细菌的细胞壁，去除细胞壁的剩余部分称为原生质体,为保持其活性可保存在等渗溶液中待用。(4)据表可知，I菌不抗红霉素和利福平，但抗卡那霉素，JD菌不抗卡那霉素，但抗红霉素和利福平，因此在对I菌与JD菌融合后的融合子进行筛选时，为了去除I菌与I菌融合后的融合子以及JD菌和JD菌融合后的融合子,需在培养基中添加3μg/mL红霉素(或3μg/mL利福平)的同时,还必须加入3μg/mL的卡那霉素,此种培养基称为选择培养基.［答案]（1)杂种细胞(或C细胞）再生出细胞壁植物组织培养(2)灭活的病毒（一定的）流动性（3)酶解原生质体(4）3μg/mL卡那霉素选择10．下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊“多利”培育过程示意图，请据图回答下列问题:(1）图中所涉及的动物细胞工程技术手段基础是________________,该技术的特点是______________________。（2)图甲中②过程区别于植物细胞所用的促融剂是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3）单克隆抗体的优点是________________________________________________________________________。（4）若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状与白面绵羊基本相同的原因是___________________________________________________