通用版2020版高考生物二轮复习专题强化练十九基因工程与细胞工程含解析

专题强化练(十九)基因工程与细胞工程

时间:45分钟

非选择题

1. (2019四川攀枝花模拟)基因工程又称为 DNA重组技术，回答相关问题。

(1) 在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径 ,即 ________________ 和从生物材料中分离；分子

水平上检测目的基因是否成功导入酵母菌的方法是 _______________________ 。

(2) 在基因表达载体中,启动子是 ___________ 聚合酶识别并结合的部位；若采用原核生物作为基因表达

载体的受体细胞,最常用的原核生物是 _____________________ ；假设某种转基因作物因为受到病毒感

染而减产,若要以该转基因作物为材料获得脱毒苗 ,应选用 ____________ 作为外植体进行组织培

养。

⑶利用某植物的成熟叶片为材料 ,同时构建cDNA文库和基因组文库,两个文库相比,cDNA文库中含

有的基因数目比基因组文库中的少 ，其原因是 ______________________ 。

答案(1)人工合成 DNA分子杂交

⑵RNA大肠杆菌 茎尖

(3) cDNA文库只有叶细胞已转录(或已表达)的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因

解析(1)在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径 ，即人工合成和从生物材料中分离 ，人工合成

可通过反转录法或人工化学合成法 ，从生物材料中分离即通过基因文库法 ；分子水平上检测目的基

因是否成功导入酵母菌的方法是 DNA分子杂交。

(2) 基因表达载体的组成包括目的基因 +启动子+终止子+标记基因，其中启动子是 RNA聚合酶识

别并结合的部位；若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞 ，由于细菌繁殖速度快，故最常用的

原核生物是大肠杆菌等细菌。假设某种转基因作物因为受到病毒感染而减产 ，若要以该转基因作物

为材料获得脱毒苗，应选用茎尖作为外植体进行组织培养。

(3) 由于cDNA文库中只含有叶细胞已转录 (或已表达)的基因，而基因组文库中含有该植物的全 部基因，故两个文库相比,cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少。

2. (2019山东德州一模)Bar基因存在于青麻、黑麦草等生物体内 ，其编码的酶可使除草剂草丁膦失 去毒害作用。培育转 Bar基因大豆，对于控制豆田杂草有重要意义。为了把 Bar基因导入大豆细胞 需将Bar基因插入pUC18质粒中构建中间表达载体，然后与Ti质粒重组为重组表达载体系统。如 图为pUC18质粒的结构示意图,回答下列问题。

(1) 不能利用黑麦草与大豆进行有性杂交的方法让大豆获得 Bar基因,原因

⑵ 构建中间表达载体时,为了便于筛选出含有 Bar基因的重组质粒,需将Bar基因插入到pUC18质

粒的 ____________________ 中形成重组质粒并导入大肠杆菌 ，然后在添加 __________________ 的培养

基上培养大肠杆菌，菌落呈白色的即为含中间表达载体的大肠杆菌。

(3)中间表达载体需插入到

体DNA上,原因是 。

(4) ________________________ 可通过 法直接将重组表达载体导入大豆细胞的原生质体。导入 Bar基因的

原生质体需 ___________________,经脱分化形成 _____________________ ,再进一步分化才能获得转 Bar

基因大豆植株。

答案(1)黑麦草与大豆之间存在生殖隔离

(2) lacZ 氨苄青霉素和X-gal

(3) T-DNA T-DNA可转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体 DNA上

(4) 显微注射 再生出细胞壁 愈伤组织

解析(1)由于黑麦草与大豆之间存在生殖隔离，因此不能利用黑麦草与大豆进行有性杂交的方法让

大豆获得Bar基因。

(2) 根据图中信息可知，lacZ基因编码3 -半乳糖苷酶，3 -半乳糖苷酶可以将培养基中的 X-gal

水解，使菌落呈蓝色，否则菌落呈白色。因此，构建中间表达载体时，为了便于筛选出含有 Bar基因

的重组质粒，需将Bar基因插入到pUC18质粒的lacZ中形成重组质粒并导入大肠杆菌 ，然后在添加 Ti质粒的 中才能将Bar基因整合到植物细胞的染色 如：氯节育零索捉性菇因

ik-Zt i乳櫥评斡辛丙，卑fi硏的 阡半乳可以将培养峯中 的X■测咖植磴落呈蓝色* 否則.鶯舊呈白色。 氨苄青霉素和X-gal的培养基上培养大肠杆菌，菌落呈白色的即为含中间表达载体的大肠杆菌。(3)噬菌体

(3) Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的 DNA上。根据这一特

点,如果将目的基因插入到 Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到

植物细胞中染色体的 DNA上。

(4) 可通过显微注射法直接将重组表达载体导入大豆细胞的原生质体。导入 Bar基因的原生质

体需再生出细胞壁，经脱分化形成愈伤组织，再进一步分化才能获得转 Bar基因大豆植株。

3. (2019湖南衡阳一模)胰岛素是治疗胰岛素依赖糖尿病的特效药物 ，但是天然胰岛素在人体内的寿 命只有几个小时，通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构 ，以延长胰岛素的半衰期，可以得到长效胰 岛素。如图是用蛋白质工程设计长效胰岛素的生产过程。

回答下列问题。

(1) 基因工程中限制酶切割后的运载体与目的基因能再次拼接的理由是 _

⑵在基因工程中获取目的基因的方法除图中方法 ，还有利用PCR技术扩增

和 ____________________ 。

⑶ 上述基因工程中除质粒外， ____________________ 也可作为运载体。

(6)新的胰岛素为什么还要加工、修饰 ？ __________________________ 答案(1)切割产生的末端相同

(2) 从基因文库中获取

⑷蛋白质的预期功能(4)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键 ，图中构建新的胰岛素模型的主要依据

(5)若用重组质粒转化大肠杆菌 般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞 ,原因 ⑸未处理的大肠杆菌吸收质粒 (外源DNA)的能力极弱

(6)大肠杆菌没有内质网和高尔基体无法加工胰岛素

解析(1)基因工程中用相同的限制酶切割目的基因和质粒 ，使其具有相同的末端，再依据碱基互补配

对的原则进行拼接。

(2) 在基因工程中获取目的基因的方法除图中人工合成的方法以外 ,还有利用PCF技术扩增和

从基因文库中获取。

(3) 上述基因工程的受体细胞是大肠杆菌 ，运载体可以是质粒，也可以是噬菌体。

(4) 构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键 ，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是蛋白质

的预期功能。

(5) 若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞 ，原

因是未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA的能力极弱。

(6) 新的胰岛素是由大肠杆菌合成的 ，因为大肠杆菌没有内质网和高尔基体 ，无法加工胰岛素，

所以新的胰岛素还要加工、修饰。

4. (2019陕西西安一模)草莓是人们经常食用的一种水果 ，有较高的营养价值。草莓是无性繁殖的作

物，长期种植会使病毒积累在体内 ，产量降低，品质下降。如图是利用植物组织培养技术培育草莓脱

毒苗的过程，请据图回答下列问题。

(1) 外植体能够形成幼苗所依据的原理是 作为外植体，其依据是_。

(2) ①是脱分化过程，细胞脱分化是指已经分化的细胞 ，经过诱导后，失去其 ___________________ 而

转变为未分化细胞的过程。②是 __________________ 过程。

(3) 研究表明，多倍体草莓产量高于二倍体，利用组织培养技术获得多倍体草莓的方法有两种 ：一是

使用 ____________________ (药剂)处理草莓的愈伤组织，再经培养获得多倍体植株；二是利用 ___________

(药剂)诱导草莓体细胞融合形成杂种细胞后 ，再经组织培养获得多倍体植株 ，这种育种技术被称为 _

技术。 外植体 空胚状体卜脱毒苗T草莓植株

___________________ 。培育脱毒苗时，一般选取 ___________ 答案(1)植物细胞的全能性 茎尖(或芽尖或根尖)植物分生区附近(茎尖)病毒极少，甚至无病毒(5)细胞培养液 (2) 特有的结构和功能 再分化

(3) 秋水仙素聚乙二醇(PEG)植物体细胞杂交

解析(1)植物体的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜能 ，称为植物细胞的全能性。外植体能

够形成幼苗所依据的原理是植物细胞的全能性。培育脱毒苗时 ，一般选取茎尖(或芽尖或根尖)作为

外植体，其依据是植物分生区附近(茎尖)病毒极少，甚至无病毒。

(2) 已分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫脱分化。

②是再分化过程，再分化是指已经脱分化的愈伤组织在一定条件下 ，再分化出胚状体，形成完整植株。

(3) 秋水仙素可以诱导产生多倍体 ，使用秋水仙素处理草莓的愈伤组织 ，再经培养获得多倍体植

株；也可以利用聚乙二醇(PEG)诱导草莓体细胞融合形成杂种细胞后 ，再经组织培养获得多倍体植株

这种育种技术被称为植物体细胞杂交(技术)。

5. (2019辽宁抚顺一模)如图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计生产破伤风杆菌抗体的实验方案。 请据图回答下列问题。

(1) 制备单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程的技术手段有 ________________________

和 ___________________ 。

(2) 制备单克隆抗体的免疫学基本原理是 ____________________________________________ 。

⑶ 该方案能达到预期效果吗 ？ ___________ ，原因是 ______ 。

(4) 图中过程②中常用 ____________________ 作为诱导剂。如果能成功获得理想的杂交瘤细胞 ，该细

胞的特点是 _(答两点)。

(5) 破伤风杆菌的抗体最终可从 _____________________ 和小鼠腹水中提取。

答案(1)动物细胞培养 动物细胞融合 (2)每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 (3)不能

没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生单一抗体的 B淋巴细胞 (4)灭活的病毒 既能产生专一 抗体，又能迅速大量繁殖