（浙江選考）2018屆高三生物二輪專題復習 專題十一 現(xiàn)代生物科技專題 考點1 基因工程和克隆技術(shù)學案 新人教版

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1、 專題十一 現(xiàn)代生物科技專題 考點1 基因工程和克隆技術(shù) 一、知識要求 1．工具酶的發(fā)現(xiàn)和基因工程的誕生[加試(a)]。 2．基因工程的原理和技術(shù)[加試(b)]。 3．基因工程的應用[加試(a)]。 4．植物的克隆[加試(b)]。 5．動物的克隆[加試(a)]。 6．從受精卵談起[加試(a)]。 7．胚胎工程[加試(a)]。 8．生態(tài)工程的主要類型[加試(a)]。 9．生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應用[加試(a)]。 二、活動要求 1．提出生活中的疑難問題，設(shè)計用基因工程技術(shù)解決的方案[加試(c)]。 2．庭院生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟效益分析[加試(a)]。 考點1　基因工程和克

2、隆技術(shù) 1．基因工程的正誤判斷 (1)限制性核酸內(nèi)切酶只能用于切割目的基因(　×　) 提示　也可用于切割質(zhì)粒。 (2)DNA連接酶能將兩堿基間形成的氫鍵連接起來(　×　) 提示　DNA連接酶是將兩核苷酸間通過形成的磷酸二酯鍵連接起來。 (3)質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子，是基因工程常用的載體(　√　) (4)DNA連接酶能夠?qū)⑷我?個DNA片段連接在一起(　×　) 提示　具有相同粘性末端的2個DNA片段連接在一起。 (5)抗蟲基因即使成功地插入到植物細胞染色體上也未必能正常表達(　√　) 2．克隆技術(shù)的正誤判斷 (1)棉花根尖細胞經(jīng)誘導形成幼苗能體現(xiàn)細胞全能性(　√　)

3、 (2)植物的每個細胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細胞的全能性(　×　) 提示　在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表達，細胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織器官，細胞表現(xiàn)全能性的必要條件是離體狀態(tài)、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素。 (3)在誘導離體菊花莖段形成幼苗的過程中，不會發(fā)生細胞的增殖和分化(　×　) 提示　植物組織培養(yǎng)包括脫分化和再分化兩個重要的過程，在這兩個過程中都會發(fā)生細胞增殖(有絲分裂)，且在再分化過程發(fā)生細胞分化，形成各種組織細胞。 (4)愈傷組織是外植體通過脫分化和再分化后形成的(　×　) 提示　外植體通過脫分化形成愈傷組織。 (5)用纖維素酶和果膠酶水解法獲得的植物原生質(zhì)

4、體失去了全能性(　×　) 提示　原生質(zhì)體具有全能性。 (6)連續(xù)細胞系的細胞大多具有二倍體核型(　×　) 提示　連續(xù)細胞系的細胞一般都培養(yǎng)了多次，大多數(shù)具有異倍體核型。 (7)制備肝細胞懸浮液時先用剪刀剪碎肝組織，再用胃蛋白酶處理(　×　) 提示　制備肝細胞懸浮液時先用剪刀剪碎肝組織，再用胰蛋白酶處理，不能使用胃蛋白酶，因為胃蛋白酶需要在強酸環(huán)境下才能起作用，但這樣的環(huán)境不適于細胞生存。 (8)肝細胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2刺激細胞呼吸(　×　) 提示　肝細胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2的目的是維持培養(yǎng)液pH。 (9)與“多莉”羊等克隆哺乳動物相關(guān)的

5、技術(shù)有胚胎移植、細胞培養(yǎng)和核移植(　√　) (10)植物原生質(zhì)體融合和動物細胞融合原理是相同的(　√　) (11)雜交瘤細胞進行體內(nèi)培養(yǎng)，是為了獲得單克隆抗體的胚胎(　×　) 提示　雜交瘤細胞進行體內(nèi)培養(yǎng)，是為了獲得單克隆抗體。 一、基因工程 1．基因工程的工具 2．基因工程的原理和技術(shù) 3．轉(zhuǎn)基因動物、植物及微生物的培育流程 易錯警示　(1)使用限制性核酸內(nèi)切酶的注意點 ①一般用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割載體和目的基因。 ②不同的限制性核酸內(nèi)切酶也能切割出相同的粘性末端。 (2)DNA連接酶≠DNA聚合酶 DNA連接酶連接兩個DNA片段，而DNA聚合酶只

6、能將單個脫氧核苷酸添加到脫氧核苷酸鏈上。 (3)限制性核酸內(nèi)切酶≠DNA酶≠解旋酶 限制性核酸內(nèi)切酶是切割某種特定的脫氧核苷酸序列，并使兩條鏈在特定的位置斷開；DNA酶是將DNA水解為組成單位；解旋酶是將DNA的兩條鏈間的氫鍵打開形成兩條單鏈。 (4)啟動子、終止子 ①啟動子(DNA片段)≠起始密碼子(RNA)。 ②終止子(DNA片段)≠終止密碼子(RNA)。 二、植物的克隆 1．植物組織培養(yǎng)關(guān)鍵過程總結(jié) 名稱 過程 形成體特點 培養(yǎng)基 光 脫分化 由外植體脫分化為愈傷組織 排列疏松、高度液泡化的薄壁細胞團 適當配比的營養(yǎng)物質(zhì)和生長調(diào)節(jié)劑 避光 再分化 由

7、愈傷組織分化為幼苗或胚狀結(jié)構(gòu) 有根、芽或有生根發(fā)芽的能力 生長素和細胞分裂素的比例低時，誘導芽的形成；兩者比例高時，誘導根的形成 需光 營養(yǎng)生長和生殖生長 發(fā)育成完整的植物體 由根、莖、葉、花、果實、種子組成 自身產(chǎn)生各種激素 需光 2.植物細胞工程操作 3．植物細胞培養(yǎng)、器官培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)的關(guān)系 三、動物的克隆 1．動物的細胞和組織培養(yǎng) (1)動物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是動物的細胞和組織培養(yǎng)。 (2)動物細胞培養(yǎng)的過程：動物細胞培養(yǎng)包括組織塊的切取、組織細胞的分散及細胞培養(yǎng)三個階段。分散組織細胞常用的方法有機械消化法和胰酶消化法。 (3)原代培養(yǎng)和傳代培

8、養(yǎng)的含義 ①原代培養(yǎng)：從機體取出后立即進行的細胞、組織培養(yǎng)的過程。 ②傳代培養(yǎng)：將原代培養(yǎng)細胞分成若干份，接種到若干份培養(yǎng)基中，使其繼續(xù)生長、增殖。 (4)動物成纖維細胞的培養(yǎng)過程：切取組織小片→胰蛋白酶酶解→原代培養(yǎng)→傳代培養(yǎng)。 2．動物的細胞融合技術(shù)及其應用 (1)細胞融合 (2)單克隆抗體的制備 3．細胞核移植實驗和動物的克隆繁殖 (1)核移植：利用一個細胞的細胞核來取代另一個細胞中的細胞核，形成一個重建的“合子”。 (2)動物的克隆繁殖 →→→→ 4．規(guī)避克隆動物與試管動物的3個誤區(qū) (1)誤區(qū)一：試管動物與克隆動物的產(chǎn)生都是無性生殖。 糾正：試管

9、動物的產(chǎn)生是有性生殖，克隆動物的產(chǎn)生是無性生殖。 (2)誤區(qū)二：試管動物(哺乳類)的產(chǎn)生是在體外進行的，克隆動物(哺乳類)的產(chǎn)生是在體內(nèi)進行的。 糾正：試管動物(哺乳類)和克隆動物(哺乳類)早期胚胎之前都是在體外進行的，早期胚胎經(jīng)過胚胎移植之后是在體內(nèi)進行的。 (3)誤區(qū)三：胚胎移植的優(yōu)勢是充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，因此胚胎移植的胚胎只能來自體內(nèi)受精的胚胎。 糾正：胚胎移植的胚胎有三個來源：體內(nèi)正常受精產(chǎn)生的胚胎、核移植產(chǎn)生的重組細胞培養(yǎng)而來的胚胎、體外受精產(chǎn)生的早期胚胎。 題型一　基因工程的原理、工具和技術(shù) 1．(2017·海淀區(qū)期中)科研人員分別將蛋白C基因和蛋白G(

10、葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白)基因與質(zhì)粒連接，形成重組DNA分子。將質(zhì)粒和上述兩種表達載體分別轉(zhuǎn)入三組蛋白G缺陷細胞，在三種不同濃度的葡萄糖間隔刺激下，測定三組細胞的葡萄糖轉(zhuǎn)運速率，結(jié)果如圖。下列分析不正確的是(　　) A．Ⅰ組實驗的目的是排除空質(zhì)粒對實驗結(jié)果的影響 B．Ⅱ、Ⅲ組葡萄糖轉(zhuǎn)運速率隨葡萄糖濃度增加而減小 C．由實驗結(jié)果推測蛋白C是一種葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白 D．實驗結(jié)果表明蛋白C的轉(zhuǎn)運功能強于蛋白G 答案　B 解析?、窠M中轉(zhuǎn)入的是空質(zhì)粒，其目的是排除空質(zhì)粒對實驗結(jié)果的影響，A正確；由圖可知，Ⅱ、Ⅲ組葡萄糖轉(zhuǎn)運速率隨葡萄糖濃度增加而增加，B錯誤；Ⅰ組中轉(zhuǎn)入的是空質(zhì)粒，Ⅲ組轉(zhuǎn)入的是蛋白C基因

11、，對比Ⅰ組與Ⅲ組結(jié)果可推知蛋白C是一種葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白，C正確；Ⅱ組中轉(zhuǎn)入的是蛋白G基因，Ⅲ組轉(zhuǎn)入的是蛋白C基因，結(jié)果Ⅲ組的轉(zhuǎn)運速率大于Ⅱ組，這表明蛋白C的轉(zhuǎn)運功能強于蛋白G，D正確。 2．(2017·宣城期中)下列有關(guān)人胰島素的重組DNA分子的敘述，正確的是(　　) A．重組DNA分子中的胰島素基因可通過人肝細胞mRNA逆轉(zhuǎn)錄獲得 B．重組DNA分子的復制和胰島素基因的表達均啟動于復制原(起)點 C．借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細胞篩選出來 D．胰島素的重組DNA分子中要有啟動子和終止密碼子 答案　C 解析　由于基因的選擇性表達，在人的肝細胞中，沒有胰島素基因轉(zhuǎn)錄的m

12、RNA，A錯誤；重組DNA分子的復制啟動于復制原(起)點，胰島素基因的表達啟動于啟動子，B錯誤；標記基因的作用是鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的受體細胞篩選出來，C正確；胰島素的重組DNA分子中要有啟動子和終止子，終止密碼子存在于mRNA上，D錯誤。 3．(2018·“七彩陽光”聯(lián)盟)某研究小組欲利用抗蟲基因，通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育抗蟲玫瑰。圖1和圖2分別表示出了抗蟲基因和農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶識別位點和抗生素抗性基因(pstⅠ、SmaⅠ、AluⅠ表示限制性核酸內(nèi)切酶切割位點；amp為氨芐青霉素抗性基因，tet為四環(huán)素抗性基因)。 請回答： (1)為獲得大

13、量抗蟲基因，且保證形成重組質(zhì)粒時，目的基因以唯一方向接入，可選用________________(填限制性核酸內(nèi)切酶的種類)分別切割目的基因和Ti質(zhì)粒，再用DNA連接酶連接，形成重組DNA分子，再與經(jīng)過________處理的______________(A.有amp和tet　B．有amp，無tet　C．無amp，有tet　D．無amp和tet)農(nóng)桿菌液混合，使重組DNA進入農(nóng)桿菌。再利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)入培養(yǎng)的玫瑰細胞，使目的基因?qū)朊倒寮毎小? (2)將含有導入了目的基因的玫瑰細胞的試管放在______________上，進行液體懸浮培養(yǎng)獲得胚性細胞，進而培育成抗蟲玫瑰。 (3)這種借助基因工程

14、方法，將外源基因?qū)胧荏w細胞，再通過這些轉(zhuǎn)基因細胞進行培養(yǎng)，獲得具有特定性狀的新植株的技術(shù)就是__________________。 (4)當前多地過度開發(fā)旅游造成生態(tài)環(huán)境的破壞，為減緩生態(tài)環(huán)境的破壞，可發(fā)展____________工程，并在旅游區(qū)種植抗蟲玫瑰，可有效降低農(nóng)藥對環(huán)境的污染，并獲得較佳的經(jīng)濟效益、社會效益和__________。 答案　(1)SmaⅠ和PstⅠ　CaCl2　D (2)搖床 (3)植物細胞工程技術(shù) (4)生態(tài)旅游　生態(tài)效益 有關(guān)基因工程操作易錯分析 (1)基因文庫中不是直接保管相應基因，基因文庫中的基因保存在受體菌中。 (2)原核生物繁殖快、多為

15、單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少，有利于目的基因的復制與表達，因此常用大腸桿菌等原核生物作為受體細胞。 (3)植物細胞的全能性較高，可經(jīng)植物組織培養(yǎng)過程成為完整植物體。因此受體細胞可以是受精卵也可以是體細胞；動物基因工程中的受體細胞一般是受精卵。 (4)操作工具有三種，但工具酶常用兩種，載體不是酶；在基因工程操作步驟“獲得目的基因”和“形成重組DNA分子”兩個過程中通常用同種限制性核酸內(nèi)切酶，目的是產(chǎn)生相同的粘性末端；DNA連接酶只在“形成重組DNA分子”操作中用到。 (5)一般情況下，用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割質(zhì)粒和含有目的基因的片段，但有時可用兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割質(zhì)粒和目的基因。這

16、樣可避免質(zhì)粒和質(zhì)粒之間、目的基因和目的基因之間的連接。 (6)標記基因的作用和種類：標記基因的作用——篩選、檢測目的基因是否導入受體細胞；常見的標記基因有抗生素抗性基因、發(fā)光基因(表達產(chǎn)物為帶顏色的物質(zhì))等。 題型二　基因工程的應用 4．如圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關(guān)敘述，正確的是(　　) A．②的形成需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶參與 B．③侵染植物細胞后，重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體上 C．④的染色體上若含抗蟲基因，則⑤就表現(xiàn)出抗蟲性狀 D．⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異 答案　D 解析　重組質(zhì)粒的形成需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA

17、連接酶參與，DNA聚合酶一般用于DNA復制過程，A錯誤；③侵染植物細胞后，重組Ti質(zhì)粒上的T－DNA整合到植物細胞的染色體上，B錯誤；受體細胞的染色體上含抗蟲基因，但不代表該基因就一定成功表達，因此不能確定⑤是否表現(xiàn)出抗蟲性狀，C錯誤；⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異，D正確。 5．(2017·南昌期中)下列關(guān)于基因工程應用的敘述，正確的是(　　) A．基因治療就是把缺陷基因誘變成正?；? B．基因診斷的基本原理是DNA分子雜交 C．一種基因探針能檢測水體中的各種病毒 D．利用基因工程生產(chǎn)乙肝疫苗時，目的基因存在于人體B淋巴細胞的DNA中 答案　B 解析　基因治療就

18、是向目標細胞中引入正常功能的基因以糾正或補償基因的缺陷，達到治療疾病的目的，A錯誤；基因診斷又稱DNA診斷或分子診斷，通過分子生物學和分子遺傳學的技術(shù)，直接檢測出分子結(jié)構(gòu)水平和表達水平是否異常，從而對疾病做出判斷，利用的原理就是DNA分子雜交，B正確；基因探針是用放射性同位素(或熒光分子)標記的含有目的基因的DNA片段，一種基因探針只能檢測水體中的一種或一類病毒，C錯誤；基因工程生產(chǎn)乙肝疫苗是通過構(gòu)建含有乙肝病毒表面抗原基因的重組質(zhì)粒，然后轉(zhuǎn)染(就是讓質(zhì)粒進入宿主細胞)相應的宿主細胞，如酵母菌、CHO細胞( 中國倉鼠卵巢細胞，一種可以無限繁殖的細胞)，生產(chǎn)乙肝表面抗原蛋白，D錯誤。 題型三　

19、基因工程的設(shè)計方案 6．(2017·鏡湖區(qū)校級期中)科研人員以抗四環(huán)素基因為標記基因，通過基因工程的方法讓大腸桿菌生產(chǎn)鼠的β－珠蛋白，治療鼠的鐮刀形細胞貧血癥。下列相關(guān)實驗設(shè)計中，不合理的是(　　) A．用β－珠蛋白編碼序列加啟動子、抗四環(huán)素基因等元件來構(gòu)建重組DNA分子 B．利用小鼠DNA分子通過PCR克隆出β－珠蛋白基因的編碼序列 C．用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出已經(jīng)導入β－珠蛋白編碼序列的大腸桿菌 D．用Ca2＋處理大腸桿菌后，將重組DNA分子導入具有四環(huán)素抗性的大腸桿菌中 答案　D 解析　重組DNA分子的組成包括啟動子、目的基因、標記基因和終止子，因此用β－珠蛋白編碼序列加

20、啟動子、抗四環(huán)素基因等元件來構(gòu)建重組DNA分子，A正確；利用小鼠DNA分子通過PCR克隆出β－珠蛋白基因的編碼序列，B正確；標記基因是四環(huán)素抗性基因，因此用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出已經(jīng)導入β－珠蛋白編碼序列的大腸桿菌，C正確；標記基因是四環(huán)素抗性基因，因此受體細胞不能具有四環(huán)素抗性，即用Ca2＋處理大腸桿菌后，將重組DNA分子導入不具有四環(huán)素抗性的大腸桿菌中，D錯誤。 7．科學家采用基因工程技術(shù)將矮牽牛中控制藍色色素合成的基因A轉(zhuǎn)移到玫瑰中，以培育藍玫瑰，下列操作正確的是(　　) A．利用DNA分子雜交技術(shù)從矮牽牛的基因文庫中獲取基因A B．用氯化鈣處理玫瑰葉肉細胞，使其處于感受態(tài) C

21、．用含四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因玫瑰細胞 D．將基因A導入玫瑰細胞液泡中，防止其經(jīng)花粉進入野生玫瑰 答案　A 解析　矮牽牛中有控制藍色色素合成的基因A，利用DNA分子雜交技術(shù)，可以從矮牽牛的基因文庫中獲取目的基因(基因A)，故A正確；將目的基因?qū)胫参锛毎麜r，常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，不需要用氯化鈣，故B錯誤；根據(jù)標記基因來篩選轉(zhuǎn)基因玫瑰細胞，而標記基因不一定是四環(huán)素抗性基因，故C錯誤；玫瑰細胞液泡中沒有DNA，不能將目的基因?qū)胍号葜校瑧獙⒛康幕驅(qū)肴~綠體或線粒體中，以防止其經(jīng)花粉進入野生玫瑰，故D錯誤。 8．(2017·浙江聯(lián)考)我們?nèi)粘３缘拇竺字需F含量極低，科研人員通過基因工程等技術(shù)，

22、培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因水稻，改良了大米的營養(yǎng)品質(zhì)。下圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻的過程示意圖，請據(jù)圖回答： (1)上述過程中，鐵結(jié)合蛋白基因為________，獲取該基因后常用________技術(shù)進行擴增。 (2)構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時，通常要用同種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割________________和________________。將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時，可以用________處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質(zhì)粒易于導入農(nóng)桿菌。 (3)將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時，通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得成功導入目的基因的受體細胞，該篩選過程是通過在培養(yǎng)基2中加入

23、________實現(xiàn)的。 (4)檢測轉(zhuǎn)基因水稻的培育是否成功，需要檢測轉(zhuǎn)基因水稻______________。 答案　(1)目的基因　PCR (2)含目的基因的DNA片段　Ti質(zhì)?！aCl2 (3)抗生素 (4)種子中鐵含量 解析　(1)本題中培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是獲得鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因大米，因此目的基因為鐵結(jié)合蛋白基因；要大量獲得目的基因，一般采用PCR技術(shù)進行擴增。 (2)構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時，要用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割含目的基因的DNA片段和Ti質(zhì)粒，使二者產(chǎn)生相同的粘性末端，從而便于拼接；CaCl2處理農(nóng)桿菌可以增大其細胞壁的通透性，從而利于重組Ti質(zhì)粒導

24、入。 (3)重組Ti質(zhì)粒含有抗生素抗性基因，導入重組Ti質(zhì)粒的愈傷組織細胞在含有抗生素的培養(yǎng)基上可以存活，而未導入的則無法存活，故可加入抗生素來篩選成功導入的受體細胞。 (4)轉(zhuǎn)基因的目的是提高大米中鐵含量，因此可通過檢測轉(zhuǎn)基因水稻種子中鐵的含量來判斷轉(zhuǎn)基因水稻的培育是否成功。 題型四　植物的克隆 9．(2017·泰州三模)為了給工廠化繁殖脫毒甘薯苗提供技術(shù)支持，科研人員利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究了甘薯莖尖大小對誘導分化苗和脫毒苗的影響，結(jié)果如表所示，相關(guān)敘述錯誤的是(　　) 處理 外植體數(shù)/個 分化苗數(shù)/苗 脫毒苗數(shù)/苗 小于0.3 mm 20 1 1 0.3～0.5

25、 mm 20 10 7 大于0.6 mm 20 13 4 A.為防止細菌污染，應對外植體進行消毒 B．脫分化時，應給予適宜光照誘導基因表達 C．根據(jù)培養(yǎng)階段的不同要調(diào)整培養(yǎng)基中激素比例 D．0.3～0.5 mm大小的莖尖有利于培養(yǎng)脫毒甘薯苗 答案　B 解析　植物組織培養(yǎng)時，在接種前對外植體進行消毒處理可減少雜菌污染，A正確；脫分化時，愈傷組織的誘導往往需要暗培養(yǎng)，不能給予適宜光照，B錯誤；不同階段的培養(yǎng)基中細胞分裂素和生長素的比例不同，C正確；根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，0.3～0.5 mm大小的莖尖，脫毒苗數(shù)最多，因此有利于培養(yǎng)脫毒甘薯苗，D正確。 10．(2017·

26、揚州二模)擬采用“取材→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→出芽→生根→移栽”的方法繁殖一種名貴花卉。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．消毒的原則是既要殺死材料表面的微生物，又要減少消毒劑對細胞的傷害 B．在愈傷組織培養(yǎng)基中加入細胞融合的誘導劑，可獲得染色體加倍的細胞 C．出芽是外植體經(jīng)細胞脫分化后再分化的結(jié)果，受基因選擇性表達的調(diào)控 D．誘導分化生長物生根時，培養(yǎng)基中通常含有生長素類似物等植物生長調(diào)節(jié)劑 答案　B 解析　消毒劑的使用既要殺死表面微生物又要防止傷害組織細胞，影響組織培養(yǎng)，A正確；愈傷組織細胞含有細胞壁，加入細胞融合誘導劑不會誘導細胞融合，因此不會得到染色體加倍的細胞，B錯誤；愈傷組

27、織再分化形成胚狀體后，一般先形成芽，再形成根，而分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，C正確；誘導分化生長物生根時，培養(yǎng)基中通常含有生長素類似物等植物生長調(diào)節(jié)劑，D正確。 題型五　動物的克隆 11．(2017·泰州期中)如圖為小鼠胚胎成纖維細胞(MEF)培養(yǎng)的過程圖，下列敘述不正確的是(　　) A．可用胰蛋白酶分散組織塊中的細胞 B．MEF細胞可能產(chǎn)生某種物質(zhì)抑制胚胎干細胞的分化 C．加入培養(yǎng)液中的MEF細胞最好是來自傳代培養(yǎng)的細胞 D．細胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)細胞貼壁和接觸抑制的現(xiàn)象 答案　C 解析　將動物組織細胞分散成單個細胞，可以用胰蛋白酶處理，A正確；分析圖發(fā)現(xiàn)：在胚胎干細胞

28、培養(yǎng)液中加入MEF細胞后，不分化，但未加的一組，易分化。對比分析可以推導：MEF細胞可能產(chǎn)生某種物質(zhì)抑制胚胎干細胞的分化，B正確；加入培養(yǎng)液中的MEF細胞最好是來自原代培養(yǎng)的細胞，C錯誤；在動物細胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)細胞貼壁和接觸抑制的現(xiàn)象，D正確。 12．(2017·浙江三模)甘草酸是中藥甘草中的主要活性成分，為了快速檢測甘草酸，科研人員利用細胞工程技術(shù)制備了抗甘草酸的單克隆抗體，其基本操作過程如圖。相關(guān)敘述正確的是(　　) A．過程①注射相應抗原后應立即從小鼠脾臟中提取細胞甲 B．過程②誘導細胞融合，利用了細胞膜的選擇透過性 C．過程③、④的篩選方法相同，細胞丙、丁遺傳物質(zhì)相同

29、 D．過程⑤無論在體內(nèi)還是體外進行，細胞丁都可大量增殖 答案　D 解析　過程①注射相應抗原后，需要機體進行免疫，使B淋巴細胞增殖分化產(chǎn)生具有免疫能力的B淋巴細胞，才可以從小鼠脾臟中提取細胞甲，A錯誤；過程②誘導細胞融合，利用了細胞膜的流動性，B錯誤；過程③用選擇培養(yǎng)基獲得雜交瘤細胞，過程④用抗體檢測和克隆培養(yǎng)得到能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞，C錯誤；雜種細胞既能夠增殖又能產(chǎn)生抗體，過程⑤無論在體內(nèi)還是體外進行，細胞丁都可大量增殖，D正確。 專題強化練 一、選擇題 1．(2017·南通模擬)科學家利用基因工程技術(shù)將魚的抗凍蛋白基因?qū)敕?，使番茄的耐寒能力大大提高。在培養(yǎng)轉(zhuǎn)

30、基因番茄的過程中，下列操作不合理的是(　　) A．可用PCR技術(shù)或逆轉(zhuǎn)錄法獲得抗凍蛋白基因 B．利用選擇培養(yǎng)基對構(gòu)建的重組DNA分子直接篩選 C．利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將基因表達載體導入番茄體細胞 D．在低溫條件下篩選已導入抗凍蛋白基因的番茄植株 答案　B 解析　基因工程中獲取目的基因的方法包括PCR技術(shù)體外擴增、從基因文庫中獲取或化學方法合成(如逆轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因)，A正確；構(gòu)建的重組DNA分子不可直接在選擇培養(yǎng)基上進行篩選，需要先導入受體細胞中再進行篩選，B錯誤；將目的基因?qū)胫参锛毎Ｓ棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，C正確；可利用低溫條件對耐寒番茄進行個體性狀水平的檢測，篩選成功轉(zhuǎn)基因的耐寒番茄

31、植株，D正確。 2．(2017·江蘇三模)如圖表示抗胃癌單克隆抗體的制備過程。相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．抗胃癌單克隆抗體可以和甲特異性結(jié)合 B．圖中細胞融合過程只可用聚乙二醇處理 C．用特定的選擇培養(yǎng)基對乙篩選后獲得的細胞均能增殖 D．需對丙進行抗體檢測，經(jīng)過篩選后才可獲得丁 答案　B 解析　抗胃癌單克隆抗體可以和甲(抗原)特異性結(jié)合，A正確；誘導動物細胞融合也可以用滅活的仙臺病毒處理，B錯誤；用特定的選擇培養(yǎng)基對乙篩選后獲得的細胞為雜交瘤細胞，都能增殖，但不一定能產(chǎn)生特異性抗體，C正確；需對丙(雜交瘤細胞)進行抗體檢測，經(jīng)過篩選后才可獲得丁(能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞

32、)，D正確。 3．(2017·南京三模)科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊，以便通過乳腺生物反應器生產(chǎn)人凝血因子IX醫(yī)用蛋白，其技術(shù)路線如圖所示(成纖維細胞可增殖)。下列敘述錯誤的是(　　) A．過程②常用的方法是顯微注射法 B．代孕母羊要注射免疫抑制劑防止發(fā)生免疫排斥反應使移植胚胎死亡 C．卵細胞去核的目的是保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細胞 D．整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)從而獲得大量的細胞群 答案　B 解析　過程②是將重組目的基因?qū)胧荏w細胞，受體細胞是動物細胞，常用的方法是顯微注射法，A正確；胚胎移植時，受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫

33、排斥反應，因此胚胎移植時不需要對代孕母羊注射免疫抑制劑，B錯誤；卵細胞去掉其細胞核的原因是使克隆出的動物個體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細胞，即含目的基因的成纖維細胞，C正確；因為整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)，理論上可獲得大量的細胞群，D正確。 4．下面是3種限制性核酸內(nèi)切酶對DNA分子的識別序列和切割位點圖(箭頭表示切點，切出的斷面為粘性末端)。下列敘述錯誤的是(　　) 限制酶1：ATC——； 限制酶2：—CCGG—； 限制酶3：—ATCC— A．不同的限制性核酸內(nèi)切酶有不同的識別序列和切割位點，體現(xiàn)了酶的專一性 B．限制性核酸內(nèi)切酶2和酶3識別的序列都包含6個堿基對

34、 C．限制性核酸內(nèi)切酶1和酶3剪出的粘性末端相同 D．能夠識別和切割RNA分子內(nèi)一小段核苷酸序列的酶只有限制性核酸內(nèi)切酶2 答案　D 解析　酶具有專一性，不同的限制性核酸內(nèi)切酶有不同的識別序列和切割位點，故A正確；圖中可得，限制性核酸內(nèi)切酶2和酶3識別的序列分別是CCGCGG和GGATCC，均為6個堿基對，故B正確；限制性核酸內(nèi)切酶1和酶3剪出的粘性末端相同，均為GATC，故C正確；限制性核酸內(nèi)切酶只能識別特定的DNA序列，因此三種限制性核酸內(nèi)切酶均不能識別和切割RNA中核糖核苷酸序列，故D錯誤。 5．下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)和動物克隆的說法，錯誤的是(　　) A．植物組織培養(yǎng)獲得的試管

35、苗，可能是雜合子也可能是純合子，可能為單倍體也可能為二倍體、多倍體 B．為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的干擾素 C．克隆動物的技術(shù)基礎(chǔ)是動物細胞培養(yǎng) D．同一株綠色開花植物不同部位的細胞經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因型不一定相同 答案　B 解析　由于植物組織培養(yǎng)屬于無性生殖，后代的基因型由親本基因型決定，可能是雜合子也可能是純合子，如果培養(yǎng)的外植體是體細胞，則會獲得二倍體或多倍體，如果培養(yǎng)的是花粉粒，則獲得的是單倍體，A正確；抗生素具有殺菌作用，因此為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素，B錯誤；動物的細胞和組織培養(yǎng)是動物細胞工程的技術(shù)基

36、礎(chǔ)，C正確；同一植株不同細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因不一定相同，如花粉細胞培養(yǎng)形成的愈傷組織細胞的基因只有體細胞的一半，D正確。 二、非選擇題 6．(2016·全國乙，40)某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會導致相應的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamHⅠ酶切后，與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進行連接反應，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌，結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?；卮?/p>

37、下列問題： (1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應具備的基本條件有_____________________(答出兩點即可)，而作為基因表達載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動子和終止子。 (2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進行篩選，在上述四種大腸桿菌細胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細胞是不能區(qū)分的，其原因是____________________________ ________________________________________________________________________； 并且____________和______________的細胞

38、也是不能區(qū)分的，其原因是____________ ________________________________________________________________________。 在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落，還需使用含有________的固體培養(yǎng)基。 (3)基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復制所需的原料來自于________________________________________________________________________。 答案　(1)能自我復制、具有標記基因 (2)二

39、者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均不生長　含有質(zhì)粒載體　含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或含有重組質(zhì)粒)　二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均能生長　四環(huán)素 (3)受體細胞 解析　(1)作為載體必須具備如下特點：①能自我復制，從而在受體細胞中穩(wěn)定保存；②含標記基因，以供重組DNA的鑒定和選擇；③具一個至多個限制性核酸內(nèi)切酶切割位點以便外源DNA片段插入。(2)在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，只有具有Ampr的大腸桿菌才能夠生長。而Ampr位于質(zhì)粒上，故未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的大腸桿菌細胞中無Ampr，不能在培養(yǎng)基中生長，而僅含有質(zhì)粒載體的和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大

40、腸桿菌均具有Ampr，因而能在培養(yǎng)基中生長。目的基因的插入破壞了質(zhì)粒載體的Tetr，故含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能在含有四環(huán)素的平板上生長，從而與僅含有質(zhì)粒載體的大腸桿菌得以區(qū)分。(3)噬菌體是病毒，無細胞結(jié)構(gòu)，無法自主合成DNA，需借助宿主細胞完成DNA復制。 7．(2016·全國丙，40)圖(a)中的三個DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列與切割位點，圖(b)為某種表達載體的示意圖(載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點是唯一的)。 根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題： (1)經(jīng)BamHⅠ酶切后得到的目的基因可

41、以與上述表達載體被________酶切后的產(chǎn)物連接，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若某人利用圖(b)所示的表達載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子，如圖(c)所示，這三種重組子中，不能在宿主細胞中表達目的基因產(chǎn)物的有____________，不能表達的原因是___________________________

42、___________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)Sau3AⅠ　兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的粘性末端　(2)甲、丙　甲中目的基因插入在啟動子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄 解析　(1)由于限制性核酸內(nèi)切酶Sau3AⅠ與BamHⅠ切割后形成的粘性末端相同，所以經(jīng)BamHⅠ酶切得到的目的基因可以與上述表達載體被Sau3AⅠ酶切后的產(chǎn)物連接。(2)在基因表達載體中，啟動子

43、應位于目的基因的首端，終止子應位于目的基因的尾端，這樣目的基因才能表達。圖中甲、丙均不符合，所以不能表達目的基因的產(chǎn)物。 8．青蒿素是治療瘧疾的重要藥物。下圖為利用二倍體野生型青蒿，通過現(xiàn)代生物技術(shù)培育青蒿素含量高的四倍體細胞和植株的示意圖。請回答以下相關(guān)問題： (1)上述a～d過程涉及的原理有__________________(至少兩項)。其中a為________過程，b過程需要在______________作用下完成，d過程的技術(shù)基礎(chǔ)是________________。 (2)通過e過程可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)青蒿素。有關(guān)敘述正確的是________。 A．該過程需要適量激素以刺激

44、分化 B．該過程不需要提供有機營養(yǎng)物質(zhì) C．該過程需要誘導相關(guān)基因的表達 D．該過程的原理是染色體畸變 (3)已知青蒿素的合成受G基因控制，利用____________酶可將G基因從青蒿細胞中分離出，并經(jīng)改造和擴增后，將其與含有抗生素抗性基因的質(zhì)粒形成重組DNA，再與經(jīng)________處理的大腸桿菌液混合，使重組DNA更易進入大腸桿菌，通過培養(yǎng)大腸桿菌可生產(chǎn)青蒿素。 (4)下列有關(guān)基因工程的敘述，錯誤的是________。 A．獲取目的基因需要酶的催化 B．目的基因能夠在宿主細胞中復制 C．大腸桿菌是基因工程的常用載體 D．能夠?qū)崿F(xiàn)定向改造生物性狀 答案　(1)細胞全能性、

45、膜的流動性、染色體畸變　脫分化　纖維素酶和果膠酶　植物組織培養(yǎng)(2)C(3)限制性核酸內(nèi)切　氯化鈣(4)C 解析　(1)上述a～d過程涉及細胞全能性、膜的流動性、染色體畸變等原理；其中a為脫分化過程，b過程需要在纖維素酶和果膠酶作用下去除細胞壁，d過程的技術(shù)基礎(chǔ)是植物組織培養(yǎng)。(2)通過e過程可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)青蒿素，該過程需要誘導相關(guān)基因的表達。(3)已知青蒿素的合成受G基因控制，利用限制性核酸內(nèi)切酶可將G基因從青蒿細胞中分離出，并經(jīng)改造和擴增后，將其與含有抗生素抗性基因的質(zhì)粒形成重組DNA，再與經(jīng)氯化鈣處理的大腸桿菌液混合，使重組DNA更易進入大腸桿菌，通過培養(yǎng)大腸桿菌可生產(chǎn)青蒿素。(4

46、)質(zhì)粒是基因工程的常用載體，C錯誤。 9．(2016·溫州3月選考模擬)卡那霉素和頭孢霉素都有抗菌作用，此外，卡那霉素還對葡萄細胞有抑制作用。研究人員將Barnase基因(雄性不育基因)轉(zhuǎn)入葡萄細胞，利用卡那霉素和頭孢霉素，通過植物克隆方法成功培育出大粒、無核的葡萄新品種。請回答： (1)構(gòu)建含Barnase基因、β—葡萄糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的重組質(zhì)粒，導入農(nóng)桿菌，在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)形成______以便鑒定是否混有雜菌，再用______將農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)移至LB________培養(yǎng)基中進行擴大培養(yǎng)。構(gòu)建重組質(zhì)粒需要用到的工具酶是________________、_____________

47、___。 (2)將經(jīng)過__________的幼嫩葡萄葉片切成小塊，浸入農(nóng)桿菌懸浮液中，4分鐘后取出(此時已有較多農(nóng)桿菌附著在葉片小塊上)并接種到固體培養(yǎng)基中。培養(yǎng)至第3天時，可以看到在葉片小塊周圍出現(xiàn)________和大量菌落。這時再用頭孢霉素處理葉片小塊，其目的是______(A.抑制葡萄細胞脫分化　B．促進葡萄細胞再分化　C．殺滅農(nóng)桿菌　D．促進農(nóng)桿菌生長)。 (3)將葉片小塊放入卡那霉素培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間后，轉(zhuǎn)移至發(fā)芽培養(yǎng)基中，待其長出________后，再轉(zhuǎn)移至生根培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)形成試管苗?？敲顾嘏囵B(yǎng)基起著________作用，植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是______。 (4)在卡

48、那霉素培養(yǎng)基中，由于轉(zhuǎn)化細胞對周圍的非轉(zhuǎn)化細胞有保護作用，獲得的試管苗中可能存在假的轉(zhuǎn)基因試管苗，因此還需對試管苗的______________基因的表達產(chǎn)物進行生化檢測，才能鑒別出真正的轉(zhuǎn)基因試管苗。 (5)最后，對轉(zhuǎn)基因試管苗還需進行逐漸________濕度的鍛煉，使之適應自然環(huán)境。 答案　(1)單菌落　接種環(huán)　液體　限制性核酸內(nèi)切酶　DNA連接酶(2)消毒　愈傷組織　C(3)叢狀苗　篩選　植物組織培養(yǎng)(4)β—葡萄糖苷酸酶(5)降低 解析　(1)構(gòu)建含Barnase基因、β—葡萄糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的重組質(zhì)粒，導入農(nóng)桿菌，在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)形成單菌落以便鑒定是否混有雜菌，

49、再用接種環(huán)將農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)移至LB液體培養(yǎng)基中進行擴大培養(yǎng)。構(gòu)建重組質(zhì)粒需要用到的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶。(2)將經(jīng)過消毒的幼嫩葡萄葉片切成小塊，浸入農(nóng)桿菌懸浮液中，4分鐘后取出(此時已有較多農(nóng)桿菌附著在葉片小塊上)并接種到固體培養(yǎng)基中。培養(yǎng)至第3天時，可以看到在葉片小塊周圍出現(xiàn)愈傷組織和大量菌落。這時再用頭孢霉素處理葉片小塊，其目的是殺滅農(nóng)桿菌。(3)將葉片小塊放入卡那霉素培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間后，轉(zhuǎn)移至發(fā)芽培養(yǎng)基中，待培養(yǎng)基長出叢狀苗后，再轉(zhuǎn)移至生根培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)形成試管苗?？敲顾嘏囵B(yǎng)基起著篩選作用，植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是植物組織培養(yǎng)。(4)在卡那霉素培養(yǎng)基中，由于轉(zhuǎn)化細胞對周圍

50、的非轉(zhuǎn)化細胞有保護作用，獲得的試管苗中可能存在假的轉(zhuǎn)基因試管苗，因此還需對試管苗的β—葡萄糖苷酸酶基因的表達產(chǎn)物進行生化檢測，才能鑒別出真正的轉(zhuǎn)基因試管苗。(5)對轉(zhuǎn)基因試管苗還需進行逐漸降低濕度的鍛煉，使之適應自然環(huán)境。 10．(2015·溫州中學測試)如圖所示為動物細胞培養(yǎng)的基本過程示意圖，回答下列問題： (1)容器A中放置的一般是幼齡動物的器官或組織，原因是其細胞______________，易于培養(yǎng)。培養(yǎng)時先要剪碎，然后用________________分散細胞，制成B瓶中的細胞懸液。細胞懸液轉(zhuǎn)入C瓶中進行的初次培養(yǎng)稱為________________。 (2)在D瓶中正常培

51、養(yǎng)了一段時間后，發(fā)現(xiàn)細胞絕大部分死亡，只有極少數(shù)細胞存活，這是因為存活的細胞發(fā)生了__________，可無限增殖。目前使用的或冷凍保存的正常細胞通常為________代以內(nèi)，以保持細胞正常的________核型。 (3)C、D瓶中的培養(yǎng)基為保證無菌、無毒的環(huán)境，需要添加一定量的________。還需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境，CO2的作用主要是____________________。 (4)動物細胞體外培養(yǎng)時，通常要在培養(yǎng)基中補充一定濃度的某些物質(zhì)。如圖是血清對正常細胞和癌細胞培養(yǎng)影響的實驗結(jié)果。 據(jù)圖可知，培養(yǎng)________細胞一定需要添加血清。 答案　(1)分裂能力強　

52、胰蛋白酶　原代培養(yǎng)　(2)突變　10　二倍體　(3)抗生素　維持培養(yǎng)液的pH(4)正常 解析　(1)容器A中放置的一般是幼齡動物的器官或組織，原因是其細胞分裂能力強，易于培養(yǎng)。培養(yǎng)時先要剪碎，然后用胰蛋白酶分散細胞，制成B瓶中的細胞懸液。將細胞懸液轉(zhuǎn)入C瓶中進行的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。(2)細胞正常培養(yǎng)了一段時間后，發(fā)現(xiàn)細胞絕大部分死亡，只有極少數(shù)細胞存活，這是因為存活的細胞發(fā)生了突變，可無限增殖。目前使用的或冷凍保存的正常細胞通常為10代以內(nèi)，以保持細胞正常的二倍體核型。(3)C、D瓶中的培養(yǎng)基為保證無菌、無毒的環(huán)境，需要添加一定量的抗生素。培養(yǎng)過程中還需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境，CO2的作用主要是維持培養(yǎng)液的pH。(4)分析曲線圖：是否添加血清對于癌細胞的增殖影響不大，而對于正常細胞增殖影響很大，故培養(yǎng)正常細胞一定需要添加血清。 20