【三维设计】2021年高考生物二轮复习：知能专练(十二)-基因工程与克隆技术

知能专练(十二)基因工程与克隆技术一、选择题1．(2022·江苏高考改编)下列关于基因工程技术的叙述，正确的是()A．切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列B．PCR反应中温度的周期性转变是为了DNA聚合酶催化不同的反应C．载体质粒通常接受抗生素合成基因作为筛选标记基因D．抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达2．(2022·天津高考)为达到相应目的，必需通过分子检测的是()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3．(2022·重庆高考)生物技术平安性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述，错误的是()A．应严格选择转基因植物的目的基因，避开产生对人类有害的物质B．当今社会的普遍观点是禁止克隆人的试验，但不反对治疗性克隆C．反对设计试管婴儿的缘由之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿D．生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力4．(2022·广东高考)(双选)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示，下列叙述正确的是()A．过程①需使用逆转录酶B．过程②需使用解旋酶和PCR猎取目的基因C．过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备D．过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞5．(2022·南通模拟)(多选)下列有关单克隆抗体制备的叙述，不正确的是()A．与骨髓瘤细胞融合的是经过免疫的T淋巴细胞B．融合前需用多种蛋白酶处理淋巴细胞与骨髓瘤细胞C．淋巴细胞与骨髓瘤细胞直接放入培育液中就能融合为杂交瘤细胞D．融合后经过筛选的杂交瘤细胞既能无限增殖又能分泌单一抗体二、非选择题6．(2022·广东高考)铁皮石斛是我国贵重中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培育技术培育铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的试验流程如下：eq\x(\a\al(新生,养分芽))eq\o(→,\s\up7(诱导),\s\do5())eq\x(PLBs)eq\o(→,\s\up7(增殖培育),\s\do5())eq\x(PLBs)eq\o(→,\s\up7(不同时间),\s\do5(取样、检测))eq\x(\a\al(试验,结果))在固体培育基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培育时间的变化如下图所示，请回答下列问题：(1)选用新生养分芽为外植体的缘由是____________________________________，诱导外植体形成PLBs的过程称________。(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在________________，________________，________________。(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若接受液体培育，推想添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究试验验证该推想，在设计试验方案时探讨了以下问题：①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对比组，3次重复。因ABA受热易分解，故确定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培育基______后按比例加入。②试验进程和取样：试验50天完成，每10天取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，试验过程中还需测定的样品数为________。③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培育时间：当某3个样品(重复样)的____________________时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培育时间是适宜培育时间。7．(2022·海南高考)下面是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。据图回答：(1)获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在________酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在________的作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是依据目标蛋白质的________序列，推想出相应的mRNA序列，然后依据碱基互补配对原则，推想其DNA的________序列，再通过化学方法合成所需基因。(2)利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有________、________、4种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。(3)由A和载体B拼接形成的C通常称为__________。(4)在基因工程中，常用Ca2＋处理D，其目的是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。8．下面为小白鼠的胚胎干细胞分化示意图。请回答：(1)图中分化程度最低的是______________。在体外培育条件下，向培育液中加入________因子，可诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化。科学家将小鼠已分化体细胞的细胞核移入卵母细胞质中，培育出“克隆鼠”，这里用卵母细胞的缘由是________________________________________________________________________________。直到今日也不能用类似________(某种植物细胞工程的技术手段)的方法直接获得完整的动物个体。因此，培育“克隆鼠”的过程实际上是通过________(某种动物细胞工程的技术手段)来实现的。(2)在培育转基因鼠的过程中，人们将关键基因通过逆转录病毒转入小白鼠的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞。在该技术中，逆转录病毒是关键基因进入成纤维细胞的________，它能够携带外源基因进入受体细胞。(3)在制取单克隆抗体的过程中，用________细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选最终得到能快速大量繁殖，又能分泌________的杂交瘤细胞。9．(2022·新课标全国卷Ⅰ)某争辩者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培育的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按确定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培育及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题：(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过________次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是________小鼠，理由是________________________________________________________________________。(2)细胞融合试验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有________________________________，体系中毁灭多种类型细胞的缘由是________________________________________________________________________。(3)杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培育后都不能存活，缘由是________________________________________________________________________。10．(2022·天津高考)嗜热土壤芽孢杆菌产生的β­葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶(1)PCR扩增bglB基因时，选用________基因组DNA作模板。(2)如图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入________和________不同限制酶的识别序列。(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的力气，这是由于________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响(4)据图1、2可知，80℃保温30min后，BglB酶会________；为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好把握在________(A．50℃ BC．70℃注：酶的热稳定性是酶在确定温度下，保温一段时间后通过其活性的保持程度来反映的。Ⅲ.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因。(5)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌相比，上述育种技术猎取热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其缘由是在PCR过程中________(多选)。A．仅针对bglB基因进行诱变B．bglB基因产生了定向突变C．bglB基因可快速累积突变D．bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目转变答案1．选D限制性核酸内切酶大多特异性识别6个核苷酸序列，但也有少数能识别4个、5个或8个核苷酸序列；PCR中耐高温的DNA聚合酶只是在延长阶段发挥催化作用；载体质粒上抗生素抗性基因可作为标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，不是抗生素合成基因；目的基因导入受体细胞后不愿定都能正常表达。2．选B可通过向一般培育基中添加链霉素来检测受体菌是否表现链霉素抗性，从而达到筛选携带链霉素抗性基因受体菌的目的；通过专一抗体检验阳性来筛选产生抗人白细胞介素­8抗体的杂交瘤细胞，接受抗原－抗体杂交方法，必需通过分子检测；通过做抗虫接种试验，可确定转基因抗虫棉植株是否具有抗性以及抗性程度，这是个体生物学水平的鉴定；21三体综合征是染色体特殊遗传病，可通过观看细胞中染色体的数目来检测，属于细胞水平检测。3．选D在应用基因工程技术培育转基因植物时，应避开选择可能产生对人类有害的物质的目的基因；在对克隆技术引发的伦理问题的争辩中，普遍的观点是禁止克隆人的试验，但不反对治疗性克隆；在对胚胎工程技术引发的伦理问题的争辩中，反对设计试管婴儿的缘由之一是有人可能滥用此技术选择性设计婴儿；生物武器种类包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等，不包括干扰素。4．选AD过程①是逆转录过程，需要逆转录酶催化；过程②从cDNA中猎取所需要的目的基因，可依据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置或基因翻译产物蛋白质等特性来猎取，不需要用解旋酶，也不需要PCR；过程③应用CaCl2溶液处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞；过程④鉴别目的基因是否导入受体细胞可利用DNA分子杂交技术。5．选ABC与骨髓瘤细胞融合的是经过免疫的B淋巴细胞。融合前需用胰蛋白酶处理淋巴细胞与骨髓瘤细胞。淋巴细胞与骨髓瘤细胞放入培育液中后需要加诱导剂(如聚乙二醇、灭活的病毒等)才能融合为杂交瘤细胞。6．解析：(1)新生养分芽的细胞分化程度低，细胞分裂旺盛，易培育。PLBs类似于愈伤组织，由新生养分芽培育到愈伤组织的过程称为脱分化。(2)从坐标曲线可知，与黑暗条件下相比，光照条件下的PLBs生长速度快，缘由可能是光照有利于叶绿素的形成，有利于细胞进行光合作用制造有机物。(3)①由于ABA受热易分解，故应将液体培育基先灭菌冷却后，再按确定的比例加入ABA母液。②据题意可知，该试验共设置4个试验组和1个对比组，共5组；试验50天完成，每10天取样，初始数据已知，只需测5次，故5组样品重复3次，共需测定的样品数为25×3＝75。③依据试验目的探究“添加适量的ABA可提高生物碱产量”可知，当某3个样品的“生物碱含量平均值最高”时，其对应的ABA浓度为最适浓度。答案：(1)新生养分芽的细胞分化程度较低，分裂旺盛脱分化(2)生长速度快有利于叶绿素的形成进行光合作用制造有机物(3)①灭菌冷却②75③生物碱含量平均值最高7．解析：(1)利用逆转录法合成目的基因的过程是：以mRNA为模板，在逆转录酶的催化作用下合成单链DNA，然后在DNA聚合酶作用下，合成双链DNA分子；依据蛋白质工程合成目的基因的过程是：依据目标蛋白质的氨基酸序列，推想出相应的mRNA序列，然后依据碱基互补配对原则，推想DNA中脱氧核苷酸的排列挨次，通过化学方法合成。(2)PCR过程中需要酶、底物、模板、引物和能量等条件。(3)目的基因和运载体结合，形成基因表达载体。(4)在利用大肠杆菌作受体细胞时，需要先用Ca2＋处理，使之成为感受态细胞，有利于吸取重组DNA分子。答案：(1)逆转录酶DNA聚合酶氨基酸脱氧核苷酸(2)引物模板(A基因)(3)基因表达载体(4)使其成为感受态细胞，有利于吸取重组DNA分子8．解析：(1)图中胚胎干细胞的全能性最高，分化强度最低。干细胞的分化需分化诱导因子的诱导。现在还不能将干细胞在体外培育成完整的动物个体。(2)逆转录病毒的作用是作为目的基因的载体，将目的基因带入受体细胞。(3)杂交瘤细胞是由效应B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而成的，其特点是既能大量繁殖，又能分泌特异抗体。答案：(1)胚胎干细胞分化诱导卵母细胞可以给它供应表达全能性的环境植物组织培育(动物体细胞)核移植(2)(运)载体(3)效应B淋巴特异性抗体9．解析：(1)由图可知，小鼠至少经过4次免疫后，免疫小鼠的血清抗体效价可达到16000以上，其中Y小鼠的血清抗体效价最高。(2)由于细胞融合是随机的，且并不是全部细胞都能参与融合，融合体系中含有五种细胞：未融合的B淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞、B淋巴细胞相互融合形成的细胞。(3)两个细胞的细胞核融合成一个细胞核标志着融合的完成，杂交瘤细胞中有一个细胞核，染色体数量为两者之和，即100条染色体。(4)未融合的B淋巴细胞不能无限增殖，经多次传代培育后都不能存活。答案：(1)4YY小鼠的血清抗体效价最高(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的，且融合率达不到100%(3)1100(4)不能无限增殖10．解析：(1)BglB酶是嗜热土壤芽孢杆菌产生