江苏专用2022高考生物二轮复习第七单元专题一基因工程与细胞工程专题整合

【创新设计】（江苏专用）2022高考生物二轮复习第七单元专题一基因工程与细胞工程专题整合2022·微型高考仿真练(时间：30分钟　满分：40分)一、选择题(共8小题，第1～6题每题2分，第7～8题每题3分，共18分)1．(2022·江苏扬州、南通、连云港二模，17)下列有关基因工程的叙述，错误的是(　　)A．基因工程可以克服不同物种之间的生殖隔离，实现生物的定向变异B．在同一DNA分子中，限制酶的识别序列越长，酶切点出现的概率越大C．基因载体上有一个或多个限制酶的切割位点，供外源DNA插入D．以大肠杆菌为受体细胞时，先要用Ca2＋处理细胞以使其处于感受态解析　基因工程是将已知的基因导入受体细胞中，因此可以说实现了生物的定向变异，A正确；在同一DNA分子中，限制酶识别序列越长，酶切点出现的概率越小，B错误；基因载体上有一个或多个限制酶的切割位点，可供外源DNA插入，C正确；以大肠杆菌为受体细胞时，先要用Ca2＋处理细胞以使其处于感受态，使目的基因易于导入，D正确。答案　B2．(2022·江苏宿迁三校3月检测，11)某种线性DNA含有限制性核酸内切酶EcoRⅠ的1个酶切位点。该DNA样品(甲)经EcoRⅠ酶切后，在DNA连接酶催化下形成产物乙。则反应液中产物乙共有(　　)A．1种B．2种C．3种D．4种解析　分析题图和题意可知，线性DNA含有限制性核酸内切酶EcoRⅠ的1个酶切位点，因此经过该酶切割后会形成两个相同的黏性末端、切割后形成的两个DNA片段若分别用a和b表示，由于a和b具有相同的黏性末端，因此利用DNA连接酶催化后，能够产生aa连接、bb连接、ab连接三种产物，故C正确。8\n答案　C3．(2022·江苏扬州、南通、泰州三模，16)科学家利用基因工程将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高。在培育转基因番茄的过程中，下列相关操作不合理的是(　　)A．可用PCR技术或逆转录法获得抗冻蛋白基因B．将抗冻蛋白基因与相应载体连接构建基因表达载体C．利用农杆菌转化法将基因表达载体导入番茄体细胞D．在低温条件下筛选已导入抗冻蛋白基因的番茄细胞解析　获取目的基因的方法有从基因文库中获取、通过PCR技术扩增、通过化学方法人工合成，A正确；将目的基因导入受体细胞之前必须先构建基因表达载体，B正确；将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，C正确；在低温条件下筛选表达出耐寒性状的番茄细胞，D错误。答案　D4．(2022·江苏苏、锡、常、镇二模，19)某兴趣小组利用植物组织培养技术繁殖一种名贵花卉，流程图如下所示。下列有关叙述中，正确的是(　　)花粉粒愈伤组织幼苗完整植株A．在脱分化和再分化过程中均需要进行光照B．用人工薄膜将愈伤组织包装，可制成人工种子C．若花粉粒中有两个染色体组，则幼苗为二倍体D．该过程繁殖的完整植株的基因型不一定相同解析　分析题图，可知是单倍体育种的流程图。脱分化过程中不需要光照，A错误；制作人工种子的培养物应培养至胚状体时期，B错误；花粉粒属于配子，由其培养成的幼苗为单倍体，C错误；由于花粉粒的基因型不一定相同，所以形成的完整植株的基因型也不一定相同，D正确。答案　D5．(2022·南京、盐城二模，16)下列有关单克隆抗体制备的叙述，正确的是(　　)A．先利用特定的抗原蛋白饲喂小鼠，再从小鼠脾脏中分离出B淋巴细胞B．体外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加动物血清和一些抗生素C．为避免病毒感染，需用聚乙二醇诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合8\nD．单克隆抗体制备技术和植物体细胞杂交技术均依据细胞的全能性原理解析　先将特定的抗原注射到小鼠体内，而不是饲喂，A错误；培养动物细胞时需要在培养液中添加动物血清和一些抗生素，B正确；诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合通常利用灭活的仙台病毒，C错误；单克隆抗体制备利用的原理是细胞膜的流动性和细胞分裂(细胞增殖)，D错误。答案　B6．(2022·江苏苏州一模，14)下列有关细胞工程的叙述，正确的是(　　)A．生根培养基中生长素的含量应少于细胞分裂素B．动物细胞培养液中需添加胰蛋白酶和胶原蛋白酶C．单一抗体检测能筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞D．用酒精对植物组织培养的材料表面消毒需要长时间浸润解析　生长素含量与细胞分裂素含量比值高时，有利于生根，A错误；动物细胞培养液中需添加胰蛋白酶或胶原蛋白酶，将动物组织分解为单个细胞，B错误；单一抗体检测能筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞，C正确；用酒精对植物组织培养的材料表面消毒时间不宜过长，因为酒精对植物细胞具有毒害作用，D错误。答案　C7．(2022·江苏泰州一模，21)如图所示为某质粒被BamHⅠ切割后得到一个线性载体DNA，经过末端核苷酸转移酶作用将多个相同的脱氧核苷三磷酸(dATP或dTTP或dCTP或dGTP)连续加到切割后的两个黏性末端上。相关说法正确的是(多选)(　　)A．末端核苷酸转移酶作用时不需要模板链B．末端核苷酸转移酶的作用是催化形成磷酸二酯键C．末端核苷酸转移酶的作用特点与DNA连接酶相同D．该技术的重要意义是防止线性载体DNA自身环化8\n解析　由题意可知，末端核苷酸转移酶可以将多个相同的脱氧核苷三磷酸连接加到切割后的两个黏性末端上，该过程不需要模板链，可以催化形成磷酸二酯键，起到防止线性载体DNA自身环化的作用，A、B、D正确；DNA连接酶是将两个DNA片段连接在一起，C错误。答案　ABD8．(2022·南京、盐城二模，19)下图为利用体细胞诱变获得抗除草剂白三叶草新品种的过程。下列有关叙述正确的是(多选)(　　)A．过程①②培养基配方中，植物生长调节剂的浓度比例不同B．白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中RNA种类和数量相同C．将过程②形成的胚状体制成人工种子可在短期内得到大量种苗D．过程③常采用的方法是向白三叶草幼苗喷洒一定浓度的除草剂解析　分析题图，①、②分别为脱分化和再分化，在这两个过程中所需植物生长调节剂的浓度比例不同，A正确；白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中RNA种类和数量不相同，B错误；将过程②形成的胚状体外包种皮制成人工种子，可在短期内得到大量种苗，C正确；过程③常采用的方法是向白三叶草幼苗喷洒一定浓度的除草剂，观察是否抗除草剂。答案　ACD二、非选择题(共3小题，共22分)9．(2022·江苏宿迁联考)由于人突变细胞中含胸苷激酶(TK)而缺乏HGPRT酶，小鼠正常细胞中含HGPRT酶而缺乏TK，两种细胞均不能在HAT培养基中生长，但可在普通培养基中生长。利用上述两类细胞融合获得杂种细胞，在杂种细胞传代过程中，鼠的染色体被保留下来，人的染色体随机丢失，以至最后只剩一条或几条人染色体(如下图，图中数字代表保留的人染色体编号)。科研人员运用这一方法确定了胸苷激酶基因所在的染色体。分析回答：8\n(1)人、鼠细胞融合的原理是________。与植物原生质体融合过程相比，过程A特有的诱导方法是________。(2)动物细胞培养过程中，培养液中添加一定量的抗生素的目的是________，培养箱中充入5%的CO2气体的主要作用是________。(3)过程B用HAT培养基进行培养，目的是____________________________。(4)为了使人的全部染色体分别包含于各种不同的人鼠杂交细胞中，人鼠融合细胞应在________(填“HAT”或“普通”)培养基中传代培养。为检查杂种细胞中含有的人染色体数目和形态，最好选取________(时期)的杂种细胞进行观察。(5)若将某次实验获得的各种人鼠杂种细胞分别在HAT培养基中培养，一段时间后，发现在HAT培养基中只有A、B、C三种杂种细胞能够生长，检查杂种细胞中保留的人染色体情况如下表(表中“＋”表示有相应染色体，“－”表示无相应染色体)：杂种细胞保留的人染色体2号3号5号9号12号17号21号A＋＋＋＋－＋－B－＋－－＋＋－C＋－＋－＋＋＋根据表中信息，可推测人细胞中胸苷激酶基因位于______号染色体上。答案　(1)细胞膜具有一定的流动性　用灭活的病毒处理(2)防止杂菌污染　维持培养液适宜的pH　(3)筛选出人鼠融合细胞(杂种细胞)　(4)普通　有丝分裂中期(5)1710．(2022·江苏扬州、南通、泰州三模，32)H18杂交瘤细胞产生的抗人肝癌单克隆抗体HAb18对人体肝癌的靶向治疗具有重要的意义，但H18杂交瘤细胞在培养过程中的凋亡现象制约着细胞的高密度培养以及生产能力的提高。通过基因工程可改造H18杂交瘤细胞的抗凋亡能力，相关研究步骤如下：8\n①细胞培养：将人肝癌细胞在含10%小牛血清的培养液中培养。一段时间后，用胰蛋白酶处理培养液，漂洗后调整细胞悬液浓度为1×107个·mL－1。②免疫小鼠：向小鼠体内注射肝癌细胞悬液0.8mL，以后每隔2周免疫1次，共3次，最后一次免疫后3天，取脾脏制成细胞悬液备用。③细胞融合及筛选：将脾脏细胞悬液和骨髓瘤细胞悬液在50%PEG作用下进行融合，筛选出能产生抗人肝癌单克隆抗体HAb18的H18杂交瘤细胞。④改造H18杂交瘤细胞：利用PCR技术获得小鼠的bcl－XL基因(抗凋亡基因)，构建表达载体，通过脂质体法导入H18杂交瘤细胞，再筛选出抗凋亡能力明显提高的H18杂交瘤细胞。请分析回答：(1)步骤①肝癌细胞培养液中加入小牛血清的目的是________________________，培养液中还需加入一定量抗生素的目的是________。(2)步骤②中，肝癌细胞免疫小鼠需在一定时间内间隔注射3次，其目的是____________________________________________________。(3)步骤③中，除了用50%PEG促进细胞融合外，常用的生物诱导因素是________。步骤④中通过脂质体法将表达载体导入H18杂交瘤细胞的原理是________。(4)与普通抗肝癌药物相比，用抗人肝癌单克隆抗体HAb18与相应抗癌药物结合制成的“生物导弹”治疗肝癌的主要优点是______________________________________________________________________。(5)乙醇有诱导细胞凋亡的作用。为了建立H18杂交瘤细胞凋亡检测模型，科研人员利用不同浓度的乙醇溶液诱导H18杂交瘤细胞凋亡，其结果如图所示。抗凋亡细胞株的建立与筛选应选择的诱导条件是____________。8\n解析　(1)在培养动物的培养液中通常要加入动物的血清，目的是为培养的细胞提供生长因子，以促进细胞生长、增殖。向培养液中加入抗生素的目的是防止杂菌污染。(2)步骤②的做法是增强小鼠机体免疫功能，以产生更多的淋巴细胞。(3)对于动物细胞融合所用的促融剂除了PEG外，常用的还有灭活的仙台病毒。步骤④通过脂质体法将表达载体导入H18杂交瘤细胞是利用了膜具有流动性的原理。(4)利用“生物导弹”定向地将药物送到癌细胞所在部位。(5)根据题中信息，分析题图，H18杂交瘤细胞在510mmol/L乙醇中诱导6h与诱导7h的凋亡比例相等，可推测在这样的条件下H18杂交瘤细胞已达到最大凋亡比例，能在这样的条件下生存下来的H18杂交瘤细胞应该是抗凋亡能力较强的细胞，从中筛选出生存下来的细胞再培养得到的就是有抗凋亡能力的抗凋亡细胞株。答案　(1)补充细胞生长所需的未知营养物质　防止杂菌污染(2)加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的淋巴细胞(3)灭活的病毒　膜的流动性(4)能将药物定向带到癌细胞所在部位，减少对正常细胞的伤害，减少用药剂量(5)510mmol/L乙醇诱导6h(或510mmol/L乙醇诱导5h～6h)11．(2022·江苏苏、锡、常、镇二模，33)医学研究发现，番茄红素具有一定的抗癌效果，其合成、转化途径如图一。由于普通番茄合成的番茄红素易发生转化，科学家设计了一种重组DNA(质粒三)能表达出双链RNA(发卡)，番茄细胞可以识别侵入的双链RNA并将该双链RNA及具有相同序列的单链RNA一起降解，提高了果实中番茄红素的含量(图二)。请分析回答下列问题：图一：图二：8\n(1)表达出“发卡”的DNA片段实际上是两个反向连接的________基因，由于“发卡”阻止了其在细胞内的________(填“转录”或“翻译”)过程，所以提高了果实中番茄红素的含量。(2)为保证第二个目的基因片段反向连接，处理已开环质粒所用的两种限制酶是________和________。(3)科学家发现，培育成功的转基因番茄植株对光能的利用能力有所下降，据图一推测可能的原因是________________________，为解决此问题，可以按照乳腺生物反应器的原理，在此表达出“发卡”的DNA片段前面加入只在果实中发挥作用的________。(4)去磷酸化是去掉黏性末端最外侧游离的磷酸基团。对已开环的质粒二两端去磷酸化的主要作用是阻止其________，该DNA分子仍可以和目的基因连接，形成缺少________个磷酸二酯键的重组质粒，随后在细胞中被修复。解析　(1)根据题干信息，“发卡”是由重组DNA质粒三表达出来的，从质粒三可以看出，反向重组了两个目的基因片段即番茄红素环化酶基因，转录形成了发卡状的mRNA。由于发卡的存在阻碍了tRNA与mRNA的结合，从而阻碍了蛋白质的合成，即翻译过程。(2)为保证第二个目的基因片段反向连接最好使用不同的限制酶切割，分析目的基因上带的限制酶的种类，由此可知应选择Ecl、BamHⅠ两种限制酶。(3)据图一分析可知，图一是关于胡萝卜素和叶黄素的合成机制。由此可推测因胡萝卜素、叶黄素合成受阻，光反应被抑制，使得转基因番茄植株光合能力下降。由于转录时需要RNA聚合酶，而RNA聚合酶结合的位点是启动子部位，因此经处理让发卡DNA片段只在果实中表达。(4)根据题中信息，去磷酸化是去掉黏性末端最外侧游离的磷酸基团，以防止自身环化。由于每一个DNA片段有2个游离的磷酸基团，这样的DNA分子与目的基因连接后，形成的重组DNA分子中缺少2个磷酸二酯键。答案　(1)番茄红素环化酶　翻译　(2)Ecl　BamHⅠ　(3)胡萝卜素、叶黄素合成受阻，光反应被抑制　启动子　(4)自身成环(自身环化)　28