全國卷生物選修3大題精編

基因工程、細胞工程、胚胎工程1.干擾素α-1b是我國第一個批準生產的基因工程藥物,該藥物利用大腸桿菌作為受體獲得,具有抗病毒、抑制腫瘤細胞增生、調節(jié)人體免疫功能的作用,廣泛用于病毒性疾病和多種腫瘤的治療,是當前國際公認的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。(1)原核生物經常作為受體細胞是由于其具有其他生物沒有的特點:、、---------------------等。

(2)是基因工程的核心,其目的是使目的基因在中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代,同時,使目的基因能夠和發(fā)揮作用。

(3)為使干擾素基因在大腸桿菌細胞內表達,需要把來自cDNA文庫的干擾素基因片段正確插入表達載體的和之間。

(4)采用技術可檢測干擾素基因是否成功導入大腸桿菌的DNA上。

2.(2015江蘇兩市一模)為增加油菜種子的含油量,研究人員嘗試將酶D基因與位于葉綠體膜上的轉運肽基因相連,導入油菜細胞并獲得了轉基因油菜品種。請回答下列問題。(1)研究人員依據基因的已知序列設計引物,采用法從陸地棉基因文庫中獲取酶D基因,從擬南芥基因文庫中獲取轉運肽基因,所含三種限制酶(ClaⅠ、SacⅠ、XbaⅠ)的切點如上圖所示。用和酶處理兩個基因后,可得到端與--------端(填圖中字母)相連的融合基因。

(2)將上述融合基因插入上圖所示Ti質粒的T-DNA中,構建并導入農桿菌中。將獲得的農桿菌接種在含的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)得到含融合基因的單菌落,再利用液體培養(yǎng)基振蕩培養(yǎng),可以得到用于轉化的侵染液。

(3)剪取油菜的葉片放入侵染液中一段時間,此過程的目的是,進一步篩選后獲得轉基因油菜細胞,該細胞通過--------技術,可培育成轉基因油菜植株。

(4)用法可檢測轉基因油菜植株中的融合基因是否成功表達。

3.(2015河南陜州月考)回答有關基因工程的問題。(1)構建基因工程表達載體時,用不同類型的限制酶切割DNA后,可能產生黏性末端,也可能產生末端。若要在限制酶切割目的基因和質粒后使其直接進行連接,則應選擇能使二者產生(填“相同”或“不同”)黏性末端的限制酶。

(2)利用大腸桿菌生產人胰島素時,構建的表達載體含有人胰島素基因及其啟動子等,其中啟動子的作用是。常用---------------------處理大腸桿菌,以利于表達載體進入。為了檢測胰島素基因是否轉錄出了mRNA,可用標記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交,該雜交技術稱為。為了檢測胰島素基因轉錄的mRNA是否翻譯成,常用抗原—抗體雜交技術。

(3)如果要將某目的基因通過農桿菌轉化法導入植物細胞,先要將目的基因插入農桿菌Ti質粒的中,然后用該農桿菌感染植物細胞,通過DNA重組將目的基因插入植物細胞的上。

(3)步驟③中,需要構建含有Rag2基因的表達載體?？梢愿鶕ag2基因的設計引物,利用PCR技術擴增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分別在片段兩側進行酶切獲得Rag2基因片段。為將該片段直接連接到表達載體,所選擇的表達載體上應具有酶的酶切位點。

(4)為檢測Rag2基因的表達情況,可提取治療后小鼠骨髓細胞的,用抗Rag2蛋白的抗體進行雜交實驗。

答案：1.答案:(1)繁殖快多為單細胞遺傳物質相對較少(2)基因表達載體的構建受體細胞表達(3)啟動子終止子(4)DNA分子雜交2.答案:(1)PCRClaⅠDNA連接AD(2)基因表達載體(或“重組質粒”)四環(huán)素(3)利用農桿菌將融合基因導入油菜細胞植物組織培養(yǎng)(4)抗原—抗體雜交3.答案:(1)平相同(2)提供RNA聚合酶特異性識別、結合的位點,驅動基因轉錄Ca2+DNA—RNA分子雜交胰島素原(蛋白質)(3)T-DNA染色體4.答案:(1)DNA(雙鏈)復制標記基因RNA聚合(2)顯微注射法受精卵早期胚胎培養(yǎng)(或胚胎移植)(3)農桿菌轉化法植物細胞的全能性抗原—抗體雜交5.答案:(1)Ca2+(或CaCl2)感受態(tài)(2)感染菊花(或植物)細胞,并將T-DNA轉移至受體細胞染色體(3)卡那霉素(4)抗蟲基因(目的基因)轉基因菊花的DNA(或“含目的基因的菊花的DNA”)(5)①非轉基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料的混合物②實驗組與對照組死亡率6.答案:(1)纖維素酶和果膠(答“纖維素”也可)吸水漲破(2)酒精燈火焰調節(jié)滲透壓(3)不一定相同⑨⑩(答⑨或⑩也可)(4)聚乙二醇秋水仙素7.答案:Ⅰ.(1)全部部分(2)表達產物耐旱性(3)3∶1全部耐旱Ⅱ.(1)細胞核(2)維持培養(yǎng)液的pH(3)核苷酸序列HindⅢ和PstⅠ(4)蛋白質6．應用生物工程技術可以獲得人們需要的生物新品種或新產品。請根據下圖回答問題：(1)①過程是指__________________，是基因工程的核心步驟。(2)②常采用的方法是________________；為了確定耐鹽轉基因大豆是否培育成功，既要用放射性同位素標記的______________作探針進行分子雜交檢測，又要用____________________方法從個體水平鑒定大豆植株的耐鹽性。(3)圖中A細胞應是______________細胞，B細胞具有____________________特點。(4)④過程需要適宜的溫度和pH、營養(yǎng)、____________和氣體環(huán)境，其中CO2的作用是______________________。7．(2014·南京模擬)正常細胞中含有抑癌的P53基因，能表達抗病毒蛋白，幫助修復輕度變異的基因，也能使重度變異的細胞發(fā)生凋亡而避免腫瘤發(fā)生；若它失活而不能表達，則基因突變的細胞易形成腫瘤?；蛑委熌[瘤是根本的方法，腺病毒以其嗜好增殖細胞和對人體基本無害而成為良好的基因載體。野生型腺病毒含有抑制P53基因活性的55Kda基因，以及病毒復制基因E1，因此需要重新構建有療效的、安全的腺病毒。圖甲、乙中箭頭所指為相應限制酶切點。(1)構建重組腺病毒時，限制酶最好選擇____________，這樣既可以去除______________基因以防止病毒復制后損傷健康細胞，同時還能破壞____________基因以防止其____________________。(2)將目的基因與腺病毒重組時，重組的成功率較低，依然還有大量非重組的野生型病毒的DNA，這是因為________________________________。(3)要獲得更多重組病毒，采用的方法是：獲取人體某腫瘤細胞→將E1基因導入腫瘤細胞的基因組中→重組病毒侵染含E1基因的腫瘤細胞→體外培養(yǎng)侵染的細胞。該過程中利用腫瘤細胞能不斷復制的特點可以為病毒提供更多的生活場所，那么選用含E1基因的腫瘤細胞進行重組病毒侵染的理由是________。篩選重組病毒，可采用離心分層純化法，其依據是__________________。(4)某DNA分子片段含有1000個堿基對。經擴增后，分別只用限制酶EcoRI與同時用EcoRI和HalⅢ兩種方法切割，其電泳結果如圖丙所示，可推斷限制酶HalⅢ在該DNA片段上的切割點有___________________個。8．(2014·荊州質檢)口蹄疫是由RNA病毒引起的一種偶蹄動物傳染病。科學家嘗試利用轉基因番茄生產口蹄疫疫苗(其主要成分是該病毒的一種結構蛋白VPl)，過程如下圖所示。請據圖回答下列問題： (1)圖示②成功構建重組質粒的過程中，需要用到的工具酶除限制性核酸內切酶外，還需要__________________。(2)圖示⑤代表的過程是____________。經過該過程形成的細胞所具有的主要特點是____________________________________________。(3)若要檢測轉化成功的番茄植株，除檢測標記基因的產物外，還可采用________________技術，檢測目的基因在番茄體內是否轉錄。(4)圖示⑤⑥⑦代表的過程所涉及的生物工程技術是___________________。(5)在該過程中，研究人員首先獲取了目的基因，并采用PCR技術，對目的基因進行擴增。該技術需要的條件是：引物、酶、原料和_____________________；然后構建基因表達載體。基因表達載體中，除了具有目的基因、啟動子和終止子之外，還需具有__________。(6)圖示①②③代表的過程所運用的遺傳學原理是____________________。9.基因工程自20世紀70年代興起之后，在短短40年間得到了飛速發(fā)展，目前成為生物科學核心技術，在農牧業(yè)、工業(yè)、環(huán)境、能源和醫(yī)藥衛(wèi)生等方面展示出美好的前景，據相關資料回答下列有關問題：(1)如圖是轉基因抗凍番茄培育過程的部分示意圖(ampr)為抗氨芐青霉素基因，甲、乙表示相關結構或細胞。PstⅠ酶和SmaⅠ酶切割基因后將產生不同的黏性末端。圖中甲代表的是____________________，乙可代表________________，可用______________________和______________________提取魚的抗凍蛋白基因以避免目的基因末端發(fā)生任意連接，用此二酶切割質粒產生的DNA片段有______________________________種。(2)重癥聯合免疫缺陷病(簡稱SCID)是表現一種體液和細胞免疫嚴重缺陷的綜合征病?；颊呦忍煜佘账崦摪泵?ada)基因缺乏，運用現代生物技術進行治療，可以使患者的免疫功能得到很大的修復。下圖表示治療SCID的過程，在這個實例中，攜帶人正常ada基因的細菌相當于________________，充當“分子運輸車”的是______________，目的基因是________________，受體細胞是______________，該種治療方法稱為______________。6.答案(1)基因表達載體的構建(2)農桿菌轉化法耐鹽基因(目的基因)一定濃度鹽水澆灌(或移栽到鹽堿地中)(3)漿(或效應B)既能迅速大量增殖又能產生專一性抗體(4)無菌、無毒的環(huán)境維持培養(yǎng)液的PH7.答案(1)EcoRⅠ和BamHⅠE155Kda抑制P53基因的活性(2)切下片段有可能與原基因重新結合(3)可以讓病毒僅在含E1基因的腫瘤細胞中復制，而在不含E1基因的腫瘤細胞中不能復制，提高安全性重組病毒與非重組病毒的DNA分子長度不同，質量(密度)也不同(4)28.答案(1)DNA連接酶(2)脫分化分裂能力強，分化程度低(3)分子雜交(4)植物細胞工程(或植物組織培養(yǎng))(5)模板標記基因(6)基因重組9.答案(1)基因表達載體(或重組質粒)番茄細胞PstⅠ酶SmaⅠ酶2(2)基因文庫病毒腺苷酸脫氨酶(ada)基因患者體內分離的T淋巴細胞體外基因治療5．(2014·成都模擬)2013年3月30日國家衛(wèi)生和計劃生育委員會通報：上海市和安徽省發(fā)現3例人感染H7N9禽流感病例，其中兩人死亡。H7N9亞型禽流感病毒以往僅在禽類中發(fā)現，此次人感染是全球首次發(fā)現，目前，國內外尚無針對該亞型病毒的疫苗。但科學家已分離出之前發(fā)現的甲型H1N1、H5N1等病毒((1)若A細胞是小鼠骨髓瘤細胞，則B細胞是取自感染病毒的人體內的______________細胞，A、B到C的過程中常用與植物細胞融合相同的手段，具體有____________誘導，不同的手段是______________________。(2)假設僅考慮某兩種細胞的融合，則可形成________________________種類型的C細胞，因此需用培養(yǎng)基篩選出____________________(填特點)的D細胞用于培養(yǎng)，D細胞的名稱是______________________。動物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基需要加入特殊的成分，如____________。(3)理論上，注射了該抗體的人群不能長期對甲流感免疫，試分析原因__________________________________________________。(4)不同種動物的體細胞融合，相比誘變育種和雜交育種方法，具有____________________________________等突出的優(yōu)點。(5)請說明單克隆抗體的主要作用___________________________________。6．(2014·鄭州檢測)科學家利用植物體細胞雜交技術成功獲得了番茄——馬鈴薯雜種植株，為了便于雜種細胞的篩選和鑒定，科學家利用紅色熒光和綠色熒光分別標記番茄和馬鈴薯的原生質體膜上的蛋白質，其培育過程如圖所示：(1)植物體細胞雜交依據的生物學原理有________________。(2)過程①常用的酶是________________________，細胞融合完成的標志是____________________________。(3)植物原生質體融合過程常利用化學試劑__________________________誘導融合，在鑒定雜種原生質體時可用顯微鏡觀察，根據細胞膜表面的熒光的不同可觀察到________________________種不同的原生質體，當觀察到__________________時可判斷該原生質體是由番茄和馬鈴薯融合而成的。(4)過程③和過程④依次為________________________，過程④中的培養(yǎng)基常添加的植物激素是________________________________。(5)若番茄細胞內有m條染色體，馬鈴薯細胞中含n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細胞在有絲分裂后期含________________________條染色體。若雜種細胞培育成的“番茄－馬鈴薯”植株為四倍體，則此雜種植株的花粉經離體培育得到的植株屬于____________________植株。7．(2013·長春四調)紅豆杉，又名紫杉，可從其樹皮中分離出高抗癌活性的紫杉醇。下面是某同學設計的有關紫杉醇抗腫瘤實驗的研究流程，請分析并回答：(1)酶X是____________________酶，其主要作用是_________________。(2)物質Y是___________________，乙組起______________________作用。(3)細胞體外培養(yǎng)所需營養(yǎng)物質與體內基本相同，例如，需要有________________、______________________、促生長因子、無機鹽、微量元素等，通常還需要加入血清、血漿。(4)為清除代謝產物，防止細胞代謝產物積累對細胞自身造成危害，應采取的措施是____________________。(5)實驗結果：若甲組______________________，說明紫杉醇有抗腫瘤作用。(6)為了解決紫杉醇的藥源問題，理論上可用____________________技術把離體的紅豆杉細胞經過________________________培養(yǎng)成愈傷組織，從中提取紫杉醇，進行加工生產。8.(2014·濰坊?？?下面為制備單克隆抗體和多克隆抗體的示意圖，據圖回答下列問題：(1)圖中向小鼠注射包含多種抗原決定簇的抗原后，所獲得的免疫抗血清實際上是含有________________(填寫抗體的名稱)的混合物，這種方法制備的多克隆抗體不僅產量低，而且純度低。與多克隆抗體相比，單克隆抗體突出的優(yōu)點在于它的________________________，并能大量制備。(2)圖中選用B細胞和骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞，說明細胞膜具有______________；如果僅考慮細胞的兩兩融合，其融合細胞有____________________種類型。(3)圖中兩次篩選的目的不同，其中篩選①的目的是篩選出___________