课时作业17基因工程与细胞工程

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1、课时作业17基因工程与细胞工程时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题5分，共60分)1(2012浙江温州八校联考)下列关于生物工程中常见的几种酶的叙述，正确的是()ADNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的碱基黏合，形成重组DNAB限制性核酸内切酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子CTaq酶是用PCR仪对DNA分子扩增过程中常用的一种耐高温的DNA连接酶D纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，便于植物杂交育种解析：DNA连接酶连接的是磷酸二酯键；DNA分子是双链，因此切割DNA分子产生两个片段时需要两分子的水；Taq酶是热稳定DNA聚合酶，是连接单个脱氧核苷酸的，不

2、是DNA连接酶；植物杂交育种是借助有性生殖实现，纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体应用于细胞工程。答案：B2(2012湖南师大附中高三一模)下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是()A实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系B基因工程是蛋白质工程的基础C蛋白质工程是对蛋白质分子的直接改造D蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程解析：蛋白质工程的过程是：预期蛋白质功能设计预期蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列合成DNA表达出蛋白质，所以实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系，A正确；蛋白质工程是在基因工程上延伸出的第二代基因工程，

3、蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质，所以B、D也正确；蛋白质工程的本质是改造基因，所以C错误。答案：C3(2012哈师大附中一模)某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下图。下列有关叙述错误的是()A步骤所代表的过程是逆转录B步骤需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶C步骤可用CaCl2处理大肠杆菌，使其从感受态恢复到常态D检验Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原抗体特异性反应试验解析：由图可知，步骤所代表的过程是逆转录；步骤需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶；步骤可用CaCl2处理大肠杆菌，使其从常态转化为感受态细胞；检验Q

4、蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原抗体特异性反应实验。答案：C4(2012南京二模)利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是()A棉花细胞中检测到载体上的标记基因B山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的基因C大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNAD酵母菌细胞中提取到人的干扰素解析：目的基因完成表达指的是合成出蛋白质。答案：D5(2012浙江宁波八校联考)下图是将人的生长激素基因导入细菌D细胞内，产生“工程菌”的示意图。所用的载体为质粒A。若已知细菌D细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌后，其上的基因能得到表

5、达。能表明目的基因已与载体结合，并被导入受体细胞的结果是()A在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上均能生长繁殖的细菌B在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上都不能生长繁殖的细菌C在含氨苄青霉素的培养基上能生长繁殖，但在含四环素的培养基上不能生长繁殖的细菌D在含氨苄青霉素的培养基上不能生长繁殖，但在含四环素的培养基上能生长繁殖的细菌解析：由题图可知，人生长激素基因插入质粒后将四环素抗性基因破坏，该基因不再表达。 因此，含有重组质粒的受体细胞在含氨苄青霉素的培养基上能生长繁殖，但在含四环素的培养基上不能生长繁殖。答案：C6(2012浙江六校2月联考)下面是四种不同质粒的示意图，其中ori

6、为复制必需的序列，amp为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环素抗性基因，箭头表示一种限制性核酸内切酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞，应选用的质粒是()解析：A项破坏了复制必需的序列，不能复制。B项氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因都完好，在四环素培养基上和氨苄青霉素培养基上都能生长。C项氨苄青霉素抗性基因被破坏，四环素抗性基因完好，能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长。D项氨苄青霉素抗性基因完好，四环素抗性基因被破坏。答案：C7(2012天津宝坻一模)下列有关基因工程的叙述，错误的是()A从基因组文库中获取的某种生

7、物的部分基因，可以实现物种间的基因交流B从cDNA文库中获取的目的基因，既无启动子，又无内含子C用人的胰高血糖素基因制成的DNA探针，检测人胰岛B细胞中的mRNA，可形成杂交分子D基因表达载体中的标记基因。不能含有限制酶的切割位点解析：人的胰高血糖素基因在胰岛A细胞中能转录出信使RNA，在胰岛B细胞中不转录。答案：C8(2012北京东城示范校联考二)降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱

8、基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如下图：获得的双链DNA经EcoR (识别序列和切割位 点GAATTC)和BamH (识别序列和切割位 点GGATCC)双酶切后插入大肠杆菌质粒中。下列有关分析错误的是()AKlenow酶是一种DNA聚合酶B合成的双链DNA有72个碱基对CEcoR 和BamH 双酶切的目的是保证目的基因和运载体的定向连接D筛选重组质粒需要大肠杆菌质粒中含有标记基因解析：合成的单链DNA有72个碱基，从题图看出两条单链并未左右两端对齐配对，只通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，因此获得的双链DNA有碱基对727218126个碱基对。答

9、案：B9(2012江苏百校联考一)(多选)下图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程，下列相关分析中正确的是()A获得该mRNA的最佳材料是受精卵B构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌C完成过程必不可少的酶分别是逆转录酶、DNA聚合酶D探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌，获得未被感染的细菌解析：该受体基因在神经细胞中表达，获得该mRNA的最佳材料是神经细胞。构建基因表达载体最可能使用的载体是质粒。探针筛选的目的是检测是否存在cDNA。答案：C10(2012北京西城期末)下列关于克隆的说法，错误的是()A由一个受精卵发育为一个完整的个体叫做克隆B基因克隆是指某目的基因

10、复制的过程C动物体细胞克隆要通过细胞核移植形成重组细胞D动物克隆的技术基础是动物细胞培养解析：由一个受精卵发育为一个完整的个体是有性生殖，不属于克隆。答案：A11(2012南京二模)某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行培养，下列叙述正确的是()A制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶B肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸C为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的干扰素D用血球计数板计数的方法，可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长解析：制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。肝细胞培养过程中通常在培养液中

11、通入5%的CO2维持培养液pH。为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素。答案：D12(2012浙江绍兴二模)下图是科学家新研发的制备单克隆抗体的过程，相关叙述错误的是()A该过程涉及基因工程和动物细胞融合技术B经酶A处理后的与质粒具有相同的黏性末端C若供体DNA提供了prG基因(无限增殖调控基因)，则该过程中的是已免疫的B细胞D通过检测和筛选得到的细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体解析：该过程涉及基因工程，但没有涉及动物细胞融合。答案：A二、简答题(共40分)13(12分)(2011海南高考)回答有关基因工程的问题：(1)构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA

12、后，可能产生黏性末端，也可能产生_末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生_(相同，不同)黏性末端的限制酶。(2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是_。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用_处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为_。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成_，常用抗原抗体杂交技术。(3)如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的_中，然后用该农杆菌感染植物

13、细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的_上。解析：(1)限制酶能识别特定的DNA序列，并在特定位点上切割DNA，形成黏性末端或平末端；要使目的基因和质粒直接进行连接，应使用同一种限制酶进行切割，使二者产生相同的黏性末端。 (2)启动子为DNA序列，其具有RNA聚合酶结合位点，能启动转录，合成RNA；将基因表达载体导入大肠杆菌时，常用Ca2处理；检测目的基因时，常用分子杂交技术检测目的基因或相应的mRNA，或采用抗原抗体杂交技术鉴定相应的蛋白质。(3)用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时，首先将目的基因导入农杆菌Ti质粒的TDNA中，再利用农杆菌侵染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入

14、植物细胞的染色体的DNA上。答案：(1)平相同(2)RNA聚合酶识别和结合的位点，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质Ca2DNA分子杂交技术人胰岛素(3)TDNA染色体的DNA14(13分)(2012山东泰安一模)普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种，操作流程如图。请据图回答：(1)在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞采用最多的方法是_，筛选出含重组DNA的土壤农杆菌时通常依据质粒上的_的表达。(2)为促使图中、过程的顺利完

15、成，需要在_条件下进行。要快速繁殖转基因抗软化番茄植株，目前常用的科技方法是_。为获得这种番茄的脱毒苗，应用其_进行培养。(3)除了图示培育方法外，还可通过蛋白质工程技术，对_的结构进行特定的改变，从而获得抗软化的番茄品种，关键的操作是对_进行定向改造。(4)为防止转基因番茄通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给其他植物而造成基因污染，可将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄植物细胞的_(结构)中。解析：(1)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法。标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，因此筛选出含重组DNA的土壤农杆菌时通常依据质粒上标记

16、基因的表达。(2)和过程是植物组织培养，该过程只有在无菌和人工条件下才能顺利完成。运用植物组织培养技术可以快速繁殖优良品种，该技术又称植物的微型繁殖技术。植物分生区附近如茎尖的病毒极少，可以切取一定大小的茎尖进行组织培养，从而获得脱毒苗。(3)蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。但由于基因决定蛋白质，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造基因来完成。人们要获得抗软化的番茄品种，就必须对多聚半乳糖醛酸酶基因进行定向改造，从而达到对多聚半乳糖醛酸酶的结构进行特定的改变。(4)细胞质基因遗传表现为母系遗传，因此将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄植物细

17、胞的线粒体或叶绿体中可防止转基因番茄通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给其他植物而造成基因污染。答案：(1)农杆菌转化法标记基因(2)无菌和人工控制植物组织培养(微型繁殖)茎尖(3)多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶基因(4)线粒体或叶绿体15(15分)(2012江西南昌一模)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图是HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答：(1)制备单克隆抗体过程中要用到_和_技术。(2)在B淋巴细胞内DNA合成有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤所阻断。而骨髓瘤细胞的DNA合成没有S途径。利

18、用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的_成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是_。培养杂交瘤细胞的条件包括：无菌、无毒的环境、营养、_、_。(3)哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能，这是因为_；在胚胎移植技术中收集到胚胎后要进行_、_以及移植后的检查等步骤；胚胎移植时可利用激素对受体进行_处理，使受体处于适合的生理状况；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生_反应。为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)为了更多地生产出人HCG，有人构思采用胚胎分割技术，把一个胚胎分割成很多份数，进而培育出大量相同的转基因牛。你认为这种方法可行吗？

19、为什么？_，_。解析： (1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的氨基嘌呤具有筛选杂交瘤细胞的作用。杂交瘤细胞的特点是能无限增殖并分泌特异性抗体。培养杂交瘤细胞的条件包括：无菌、无毒的环境、营养、温度和pH、气体环境。(3)哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能，这是因为早期胚胎在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态；在胚胎移植技术中收集到胚胎后要进行检查、培养或保存，胚胎移植时要对受体进行同期发情；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)如果把一个胚胎分割成很多份数，移植的成功率也越低。答案：(1)动物细胞培养动物细胞融合(2)氨基嘌呤能无限增殖并分泌特异性抗体温度和pH气体环境(3)早期胚胎在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态检查培养或保存同期发情免疫排斥(4)不可行因为胚胎分割的份数越多，操作难度会越大，移植的成功率也越低