高中生物基因工程和细胞工程练习题
高考生物的考点比较的多，学生最好根据专题来做相应的练习，下面学习啦的小编将为大家带来基因工程和细胞工程的相关练习题，希望能够帮助到大家。
高中生物基因工程和细胞工程的专项练习
一、基因工程
1.基因工程的基本工具
限制酶 DNA连接酶 (运)载体 切割目的基因和载体 拼接DNA片段形成 重组DNA 携带目的基因进入受体细胞 作用部位 两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键 ------------------ 作用特点 (条件) ①识别特定的核苷酸序列
② ①E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端
②T4 DNA连接酶能连接黏性末端和平(口)末端 ①能在宿主细胞内稳定存在并大量复制
②有一个或多个限制酶切割位点
③具有特殊的标记基因 2.基因工程的操作步骤
(1) 目的基因的获取：
①从基因文库中获取。
②利用PCR技术扩增。
③用化学方法直接人工合成。
(2) 基因表达载体的构建：
①基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。
②基因表达载体的构建方法：
(3)将目的基因导入受体细胞：
植物细胞 动物细胞 微生物细胞 常用
方法 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法 显微注射技术 感受态细胞法(用Ca2+处理) 受体
细胞 受精卵、体细胞 受精卵 原核细胞 (4) 目的基因的检测与鉴定：
①目的基因插入检测：DNA分子杂交。
②目的基因转录检测：(核酸)分子杂交。
③目的基因翻译检测：抗原—抗体杂交。
④个体生物学水平检测：根据目的基因表达出的性状判断。
二、细胞工程
1.动物细胞培养与植物组织培养的比较
项目 动物细胞培养 植物组织培养 培养前处理 无菌、用胰蛋白酶处理，使组织细胞相互分散开 无菌、离体 培养基成分 葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等 矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素等 培养基状态 液体培养基 固体培养基 项目 动物细胞培养 植物组织培养 过程 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织→原代培养→传代培养→细胞群 离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽―→植物体 不能 能
举例 大规模生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等;皮肤移植;检测有毒物质的毒性等 快速繁殖、培育无病毒植株;生产药物;制造人工种子;培育转基因作物等 2.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合(单克隆抗体的制备) 理论基础(原理) 细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性、细胞增殖 融合前处理 酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶等) 注射特定抗原，免疫小鼠，获取(效应)B淋巴细胞 促融 ①物理法：离心、振动、电激等;②化学法：聚乙二醇(PEG) ①物化法：与植物细胞融合相同;②生物法：灭活的仙台病毒 过程 第一步：原生质体的制备;第二步：原生质体的融合;第三步：杂种细胞的筛选与培养;第四步：杂种植株的诱导与鉴定 第一步：正常小鼠免疫处理;第二步：动物细胞融合;第三步：杂交瘤细胞筛选与培养;第四步：单克隆抗体的提纯 用途 ①克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展杂交亲本的组合范围;②克服有性杂交的母系遗传，获得细胞质基因的杂合子，研究细胞质遗传 ①制备单克隆抗体;②诊断、治疗疾病，如生物导弹
3.动物细胞核移植和单克隆抗体
(1)动物细胞核移植：
供体体细胞→→体细胞(核)
↓注入
卵母细胞→Ⅱ中期去核→无核卵母细胞→重组细胞→
重组胚胎→代孕母牛→生出与供体遗传性状相同的个体。
(2)单克隆抗体：
①单克隆抗体的制备过程：
多种杂交细胞→在具有筛选作用的培养基上培养→克隆筛选出的杂交细胞→将不同种杂交细胞分开，并克隆专一抗体，检验阳性细胞→注射到小鼠体内或体外培养→获得单克隆抗体。
③单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、产量大。
考点一 基因工程
1.(2016·高考全国乙卷)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamH Ⅰ酶切后，与用BamH Ⅰ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：
(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有________(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是____________________________;并且________和________的细胞也是不能区分的，其原因是________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有________的固体培养基。
(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于________。
解析：(1)质粒作为载体，应具备的基本条件有：有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段(基因)插入其中;在受体细胞中能自我复制，或能整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制;有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择等等。(2)在培养基中加入氨苄青霉素进行筛选，其中未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌，因不含氨苄青霉素抗性基因而都不能在此培养基上存活，二者不能区分。含有质粒载体的大肠杆菌和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌中都含有氨苄青霉素抗性基因，都能在此培养基上存活，二者也不能区分。若要将含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌进一步筛选出来，还需要使用含有四环素的固体培养基。(3)某些噬菌体经改造后作为载体，导入受体细胞后，其DNA复制所需的原料来自于受体细胞。
答案：(1)能自我复制、具有标记基因(答出两点即可) (2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长 含有质粒载体 含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒) 二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长 四环素 (3)受体细胞
(2016·高考全国丙卷)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoR Ⅰ、Sau3A Ⅰ的切点是唯一的)。
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)经BamH Ⅰ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________酶切后的产物连接，理由是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有________，不能表达的原因是____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有________和________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是________。
解析：(1)由题图可知，BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ两种限制性内切酶的共同识别序列是，二者切割可以形成相同的黏性末端，因此经BamH Ⅰ酶切得到的目的基因可以与图(b)所示表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。(2)在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样基因才能顺利地转录，再完成翻译过程，即顺利表达。图中甲所示的目的基因插入在启动子的上游，丙所示目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录，因此目的基因不能表达。(3)常见的DNA连接酶有E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，其中T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。
答案：(1)Sau3AⅠ 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端 (2)甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录
(3)E.coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 T4DNA连接酶
(2015·高考全国卷Ⅰ)HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：
(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV中的________，以其作为模板，在______的作用下合成________，获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。
(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是________，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV，检测的原理是________________________。
(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分________细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。
(4)人的免疫系统有________癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。
解析：(1)HIV的遗传物质是RNA，所以要想获得相应的目的基因，应以HIV的RNA为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA(或DNA)。(2)目的蛋白注入机体后相当于抗原。在抗原的刺激下，机体进行体液免疫，由浆细胞产生相应抗体(分泌蛋白)，由于该抗体能与目的蛋白(抗原)发生特异性结合，所以可通过抗体检测出有无目的蛋白，从而确定体内有无HIV。(3)HIV主要攻击人体的T(或T淋巴)细胞，从而降低机体免疫系统的防卫功能。(4)癌细胞在机体中属于抗原，人体的免疫系统能够监控和清除癌细胞。
答案：(1)RNA 逆转录酶 cDNA(或DNA) (2)抗体 抗原抗体特异性结合 (3)T(或T淋巴) (4)监控和清除
考点二 克隆技术
某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。
若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。
回答下列问题：
(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上，则小鼠最少需要经过____________次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是________小鼠，理由是___________________
_____________________________________________________。
(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
体系中出现多种类型细胞的原因是______________________________________。
(3)杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。
(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是__________________。
解析：(1)分析题图可知，经4次免疫后，小鼠Y的血清抗体效价就可达到16 000以上。由于4次免疫后的Y小鼠的血清抗体效价最高，故最适合用于制备B淋巴细胞。(2)细胞融合实验中，由于细胞融合是随机的，而且诱导融合率不可能达到100%，所以会有未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞、融合的具有同种核的细胞和杂交瘤细胞三种类型。(3)杂交瘤细胞同时具有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的核物质，但细胞核只有一个。由于杂交瘤细胞在分裂过程中染色体会丢失，故细胞核中染色体数目最多是40+60=100(条)。(4)B淋巴细胞已经分化，没有无限增殖的潜能。
答案：(1)4 Y Y小鼠的血清抗体效价最高
(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 细胞融合是随机的，且融合率达不到100%
(3)1 100
(4)不能无限增殖
科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示：
(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有______________________________。
(2)过程①常用的酶是____________，细胞融合完成的标志是________________。
(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂________诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到________种不同的原生质体，当观察到______________________时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。
(4)过程③和过程④依次为______________________，过程④中的培养基常添加的植物激素是________________。
(5)若番茄细胞内含m条染色体，马铃薯细胞中含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含________条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于________植株。
解析：(1)植物体细胞杂交包括原生质体融合和培育杂种植株两大步骤，两者的原理分别是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(2)去除细胞壁常用的酶是纤维素酶和果胶酶，细胞融合完成的标志是形成新的细胞壁。(3)化学促融剂是聚乙二醇，两两融合的原生质体有三种：番茄—番茄、番茄—马铃薯、马铃薯—马铃薯，其中杂种细胞的细胞表面有两种颜色的荧光。(4)过程③和过程④分别表示脱分化和再分化，诱导细胞分化所用的植物激素主要是生长素和细胞分裂素。(5)“番茄—马铃薯”体细胞有m+n条染色体，有丝分裂后期染色体数目加倍，由配子发育成的个体均为单倍体。
答案：(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
(2)纤维素酶和果胶酶 形成了新的细胞壁
(3)聚乙二醇(或PEG) 3 融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光
(4)脱分化和再分化 生长素和细胞分裂素
(5)2(m+n) 单倍体
1.(2016江苏卷.33)(9分)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用______两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过__________酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于__________________态的大肠杆菌。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加__________，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中_____________。
(3)若BamH I酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为 ，对于该部位，这两种酶 (填“都能”、“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)若用Sau3A I切图1质粒最多可能获得 种大小不同的DNA片段。
【答案】(1)BclI和HindⅢ 连接 感受 (2)四环素 引物甲和引物丙
(3) 都不能 (4)7
【解析】(1)选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点，但BamHI可能使质粒中启动子丢失，因此只能选BclI和HindⅢ。酶切后的载体和目的基因片段，通过DNA连接酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于感受态的大肠杆菌。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，根据质粒上的抗性基因，应在筛选平板培养基中添加四环素。PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反的方向合成子链。
(3)根据BamHI和Bcl I的酶切位点，BamHI酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为，与两种酶的酶切位点均不同。
(4)根据BamH、Bcl I和Sau3A I的酶切位点，Sau3A I在质粒上有三个酶切位点，完全酶切可得到记为A、B、C三种片段，若部分位点被切开，可得到AB、AC、BC、ABC四种片段，所以用Sau3A I切图1质粒最多可能获得7种大小不同的DNA片段。
【考点定位】基因工程，限制酶，连接酶，重组质粒
2.(2016课标1卷.40)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHI酶切后，与用BamHI酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：
(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有______________(答出两点即可)。
而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是______________;并且______________和______________的细胞也是不能区分的，其原因是_____________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有是_____________的固体培养基。
(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于_____________
【答案】(1)能够自我复制、具有标记基因、具有一个至多个限制酶切割位点(答出两点即可)
(2)二者均不含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上都不能生长 含有质粒载体 含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒) 二者都含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长 四环素
(3)受体细胞
【解析】(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有：能够自我复制、具有标记基因、具有一个至多个限制酶切割位点等。
(2)依题意可知，目的基因插入后，导致四环素抗性基因(Tetr )失活，而氨苄青霉素抗性基因(Ampr)仍能行使正常功能。如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞，因二者均不含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上都不能生长，所以是不能区分的;含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的细胞，因二者都含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上都能生长，因此也是不能区分的。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有四环素的固体培养基;因目的基因插入后，导致四环素抗性基因(Tetr )失活，含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌在该培养基中不能生长，而含有质粒载体的则能正常生长。
(3)噬菌体是专门寄生在细菌细胞中的病毒，在侵染细菌时，噬菌体的DNA进入到细菌细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外;在噬菌体的DNA的指导下，利用细菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分，据此可推知：基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于受体细胞。
【考点定位】
3.(2016新课标Ⅲ卷.40)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR I、BamH I和Sau3A I三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体示意图(载体上的EcoR I、Sau3A I的切点是唯一的)。
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)经BamH I酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被____________酶切后的产物连接，理由是____________。
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有____________，不能表达的原因是____________。
(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有____________和____________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是____________。
【答案】(1)Sau3AⅠ 两种梅切割后产生的片段具有相同的黏性末端
(2)甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游， 丙中目的基因插入在终止子的下游，两者目的基因均不能转录
(3)E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 T4DNA连接酶
【解析】(1)由于限制酶Sau3AⅠ与BamHⅠ切割后产生的片段具有相同的黏性末端，所以经BamH I酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。
(2)启动子是一段有特殊序列的DNA片段，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。终止子也是一段有特殊结构的DNA短片段，相当于一盏红色信号灯，使转录在所需要的地方停止下来。在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样目的基因才能表达。而图甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，两者目的基因均不能转录，所以都不能表达目的基因的产物。
(3)常见DNA连接酶的有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是T4DNA连接酶。
【考点定位】基因工程的原理及技术
4.(2016天津卷.7) (12分)人血清白蛋白(HSA) 具有重要的医用价值，只能从血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。
(1)获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取_____________合成总cDNA，然后以cDNA为模板，采用PCR技术扩增HSA基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出标出另一条引物的位置及扩增方向。
(2)启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是_____________(填写字母，单选)。
A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子 C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子
(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是__________________________。
(4)人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性。与途径II相比，选择途径I获取rHSA的优势是_______________________________________。(5)为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与_________________的生物学功能一致。
【答案】(12分)(1)总RNA (或mRNA)
(2)B
(3)吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因成功转化
(4)水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工
(5)HAS
【解析】(1)合成总cDNA需提取细胞中所有的mRNA，然后通过反转录过程进行合成。采用PCR技术扩增HSA基因时，两条引物分别与模板链的5’端结合，扩增方向相反。
(2)根据启动子通常具有物种及组织特异性可知，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是水稻胚乳细胞启动子。
(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，酚类物质可以吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因成功转化。
(4)水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工，而大肠杆菌是原核生物，细胞中不具有生物膜系统。
(5)为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与天然的HSA生物学功能一致。
【考点定位】基因工程
6.(2016海南卷.31)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_______中分离。
(2)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______。
(3)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______。
(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有_____和______颗粒。
【答案】(15分)
(1)人工合成 生物材料(每空2分，共4分，其他合理答案可酌情给分)
(2)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(5分，其他合理答案可酌情给分)
(3)RNA(2分) 大肠杆菌(或答细菌)(2分)
(4)金粉 钨粉(每空1分，共2分)
【解析】(1)获取目的基因主要有两大途径，即人工合成和从自然界已有的物种中分离。
(2)植物的成熟叶片中基因已选择性表达，因此由所有RNA逆转录形成的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。
(3)在基因表达载体中，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，由于易于培养，最常用大肠杆菌(或细菌)。
(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有金粉 和钨粉颗粒。
【考点定位】基因工程
7.(2016上海卷.九)回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。
在图27所示的质粒PZHZ11(总长为3.6kb，1kb=1000对碱基因)中，lacZ基因编码β-半乳糖苷酶，后者催化生成的化合物能将白色的大肠杆菌染成蓝色。
68.若先用限制酶BamHI切开pZHZ11，然后灭活BamHI酶，再加DNA连接酶进行连接，最后将连接物导入足够数量的大肠杆菌细胞中，则含3.1kb质粒的细胞颜色为;含3.6kb质粒的细胞颜色为。
69.若将两端分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因片段置换pZHZ11中0.5kb的BamHI酶切片段，形成4.9kb的重组质粒，则目的基因长度为kb。
70.上述4.9kb的重组质粒有两种形式，若用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种，只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段;那么联合酶切同等长度的另一种重组质粒，则可获得
kb和kb两种DNA片段。
71.若将人的染色体DNA片段先导入大肠杆菌细胞中克隆并鉴定目的基因，然后再将获得的目的基因转入植物细胞中表达，最后将产物的药物蛋白注入小鼠体内观察其生物功能是否发挥，那么上述过程属于。
A.人类基因工程 B.动物基因工程 C.植物基因工程 D.微生物基因工程
【答案】68.白色 白色和蓝色/白色或蓝色
69.1.8
70.1.4 3.5
71.C
【解析】(1) 3.1 kb质粒lacZ基因被破坏，含3.1 kb质粒的细胞颜色为白色;加DNA连接酶进行连接，被切下的片段可能反向连接，所含3.6 kb质粒的细胞可能含有正常质粒和异常质粒，也可能只含有正常质粒或异常质粒，颜色为白色和蓝色(白色或蓝色)。
(2) pZHZ11中0.5 kb的BamHI酶切片段被切除后，剩余3.1 kb，将两端分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因插入，形成4.9 kb的重组质粒，则目的基因大小为4.9-3.1=1.8 kb。
(3) 限制酶BamHI和BglHI切割产生的黏性末端可以进行连接，但连接后不能被两者中的任何一个识别并切割，用BamHI切割4.9 kb的重组质粒，只有一个切割位点。用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种，只能获得1.7 kb和3.2 kb两种DNA片段;联合酶切同等长度的另一种重组质粒，可获得1.7+1.8=3.5 kb和3.2-18=1.4 kb两种DNA片段。
(4)题干所述目的是让人的基因在植物细胞中表达，属于植物基因工程。
【考点定位】基因工程
(2015·广东卷，25)下图为培育转基因山羊生产人β?酪蛋白的流程图。
下列叙述正确的是( )
过程所用的人β?酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得
过程可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植
过程可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体
过程人β?酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译
解析 本题为现代生物技术的综合题主要考查基因工程和胚胎工程相关知识点难度较大。cDNA文库正确;过程指的是胚胎移植过程一般选取桑椹胚时期或者囊胚期的胚胎进行胚胎移植不选用原肠胚时期错误;过程为加速转基因动物的繁育可以采用超数排卵胚胎分割移植等方法正确;过程指的是目的基因的表达包括转录与翻译两个阶段转录的场所是细胞核翻译的场所是细胞质中的核糖体错误。
答案 AC
(2015·课标卷)[生物——选修3：现代生物科技专题]
属于逆转录病毒是艾滋病的病原体。回答下列问题：
(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时可先提取HIV中的________以其作为模板在________的作用下合成________获取该目的蛋白的基因构建重组表达载体随后导入受体细胞。
(2)从受体细胞中分离纯________，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV检测的原理是________。
(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分________细胞降低了患者免疫系统的防卫功能。
(4)人的免疫系统有________癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷易发生恶性肿瘤。
解析 (1)HIV是RNA病毒其核酸是单链RNA而在基因工程中构建目的基因表达载体时载体一般用的是质粒为双链DNA故先用逆转录酶催化HIV的RNA逆转录为DNA分子再进行基因工程操作。(2)本题涉及到了免疫学方面知识抗原进入机体后可以产生特异性免疫反应产生相应的抗体抗体与抗原特异性结合。(3)HIV病毒主要破坏人体T细胞。(4)免疫系统除了具有防卫功能外还有监控和清除功能：监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞以及癌变的细胞。
答案 (1)RNA 逆转录酶 cDNA(或DNA) (2)抗体
抗原抗体特异性结合 (3)T(或T淋巴) (4)监控和清除
(2015·江苏卷)荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针与染色体上对应的DNA片段结合从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题：
图1
图2
(1)DNA荧光探针的制备过程如图1所示DNA酶随机切开了核苷酸之间的________键从而产生切口随后在DNA聚合酶作用下以荧光标记的________为原料合成荧光标记的DNA探针。
(2)图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸使DNA双链中________键断裂形成单链。随后在降温复性过程中探针的碱基按照________原则与染色体上的特定________条荧光标记的DNA片段。
(3)A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交则其F有丝分裂中期的细胞中可观察到________个荧光点;在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到________个荧光点。
解析 本题综合考查DNA分子杂交和减数分裂的相关内容意在考查学生获取信息的能力并且综合运用所学知识对实验现象和结果进行解释、分析和处理能力。难度较大。
(1)由图1所知酶1使DNA链断裂即作用于相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键;DNA探针是被标记的单链DNA片段合成原料为脱氧核苷酸。(2)通过热变性使DNA碱基对之间的氢键断裂复性时能重新形成氢键并且遵循碱基互补配对原则形成杂交DNA分子。两条姐妹染色单体含有四条模板链可与四个被标记的DNA探针结合形成4个荧光标记杂交DNA分3)植物甲(AABB)形成的配子染色体组成为(AB)与植物乙(AACC)的配子(AC)受精后合子染色体组成为(AABC)又由于 AA 和 BB 中各有一对同源染色体可被荧光探针标记则AABC将会有3条染色体被标记条染色单体可以观察到6个荧光点。AABC减数分裂时两个染色体组可以正常联会并且同源染色体分离减数第一次分裂形成的两个子细胞分别获得一个A染色体组而B染色体组内的没有同源染色体存在中的染色体随机进入两个子细胞因此其中一个子细胞含有A和B染色体组内2条能被标记的染4个染色单体可以看到4个荧光点另一子细胞只含有A中1条能被标记的染色体个染色单体可以观察到2个荧光点。
答案 (1)磷酸二酯 脱氧核苷酸 (2)氢 碱基互补配对 4 (3)6 2和4
(2015·福建卷)[生物-现代生物科技专题]
是一种神经营养因子对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图1所示)并导入到大鼠神经干细胞中用于干细胞基因治疗的研究。请回答
(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中使用胰蛋白酶的目的是______________________。
(2)构建含基因的表达载体时需选择图1中的________限制酶进行酶切。
(3)经酶切后的载体和基因进行连接连接产物经筛选得到的载体主要有3种：单GDNF基因与载体正向连接、基因与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种连接方式选择酶和酶对筛选得到的载体进行双酶切并对酶切后的DNA片段进行电泳分析结果如图2所示。图中第________泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。
(4)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后为了检测基因是否成功表达可用相应的________与提取的蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定密度时需进行________培养以得到更多数量的细胞用于神经干细胞移植治疗实验。(2015·天津卷)DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。
亲本藻 优势代
谢类型 固体培养基
上藻落直径 藻 自养 0.06 小 0.7 B藻 异养 0.14 大 无
据表回答：
(1)选育的融合藻应具有A藻________与B藻________的优点。
(2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻其目的是获得
。
(3)通过以下三步筛选融合藻步骤________可淘汰B藻步骤________可淘汰生长速率较慢的________生产所需的融合藻。
步骤a：观察藻落的大小
步骤b：用不含有机碳源(碳源——生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养
步骤c：测定DHA含量
(4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验结果如下图。
甲组条件下融合藻产生[H]的细胞器是________;丙组条件下产生ATP的细胞器是________。
与甲、丙两组相比乙组融合藻生__________________________________________________________________。
甲、乙两组DHA产量均较高但实际生产中往往采用甲组的培养条件其原因是_______________________________________________________________
。
(2015·重庆卷)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述正确的是( )
表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得
表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点
借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
(2015·江苏卷)胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。图1是该方法所用的基因表达载体图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示β半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题：
图1
图2
(1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是________。
(2)图1中启动子是________酶识别和结合的部位有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是________。
(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有________。
(4)β半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达可将胰________。
(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链且半乳糖苷酶被切成多个肽段这是因为_________________________________________________。
(6)根据图2中胰岛素的结构请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。你的推测结果是________理由是________________________。
(2015·北京卷)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中不需要的是( )
用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
用选择培养基筛选导入目的基因的细胞
用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融台
用适当比例的生长素和细胞分裂素
1.[2014·天津卷] 为达到相应目的，必须通过分子检测的是( )
A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选
B.产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选
C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定
D.21三体综合征的诊断
. [2014·重庆卷] 如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是( )
A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与
B.③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上
C.④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状
D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
.[2014·广东卷] (双选)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示，下列叙述正确的是( )
A.过程①需使用逆转录酶
B.过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因
C.过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备
D.过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞
. [2014·江苏卷] (多选)下列关于基因工程技术的叙述，错误的是( )
A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列
B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达
.[2014·天津卷] 嗜热土壤芽胞杆菌产生的β葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：
Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶
(1)PCR扩增bglB基因时，选用________________________基因组DNA作模板。
(2)下图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入________和______不同限制酶的识别序列。
注：图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同
(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为________________________________。
Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响
(4)据图1、2可知，80 ℃保温30分钟后，BglB酶会__________;为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好控制在________(单选)。
A.50 ℃ B.60 ℃ C.70 ℃ D.80 ℃
图1 温度对BglB酶活性的影响
图2 BglB酶的热稳定性
注：酶的热稳定性是酶在一定温度下，保温一段时间后通过其活性的保持程度来反映的
Ⅲ.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性
在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因。
(5)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比，上述育种技术获取热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR过程中________(多选)。
A.仅针对bglB基因进行诱变
B.bglB基因产生了定向突变
C.bglB基因可快速累积突变
D.bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变
.[2014·新课标全国卷Ⅱ] [生物——选修3：现代生物科技专题]
植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。
回答下列问题：
(1)理论上，基因组文库含有生物的________基因;而cDNA文库中含有生物的________基因。
(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中________出所需的耐旱基因。
(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物________的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的________，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的________是否得到提高。
(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了______________________(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。
.[2014·山东卷] 【生物——现代生物科技专题】
人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：
(1)htPA基因与载体用________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用____________技术。
(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其________。采集的精子需要经过________，才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的________。
(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到__________，说明目的基因成功表达。
.[2014·福建卷] [生物——现代生物科技专题] Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：
(1)步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的________。
(2)步骤②中，重组胚胎培养到________期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。
(3)步骤③中，需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的__________设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有______________酶的酶切位点。
(4)为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的________，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。
. [2014·海南卷] [生物——选修3：现代生物科技专题]
下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。
据图回答：
(1)获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在________酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在________的作用下合成双链DNA，从而获得所需基因;
二是根据目标蛋白质的________序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的________序列，再通过化学方法合成所需基因。
(2)利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有________、________、4种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
(3)由A和载体B拼接形成的C通常称为________。
(4)在基因工程中，常用Ca2+处理D，其目的是________________________。
.[2014·北京卷] 在25 ℃的实验条件下可顺利完成的是( )
A.光合色素的提取与分离
B.用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖
C.大鼠神经细胞的培养
D.制备用于植物组织培养的固体培养基
1.[2014·四川卷]有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。
甲
乙
(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、________四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是__________________________________。
(2)与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基常需添加生长素和________，这些植物激素一般需要事先单独配制成________保存备用。
(3)纯化菌株时，通常使用的划线工具是________。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有__________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是________________________________，该实验设计是否合理?为什么?____________________。
. [2014·广东卷] 铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：
在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示，请回答下列问题：
(1)选用新生营养芽为外植体的原因是____________________，诱导外植体形成PLBs的过程称________。
(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在______________，______________，________________。
(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：
①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基______后按比例加入。
②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为________。
③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的__________________________时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适应培养时间。
.[2014·江苏卷] 为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题：
(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为________。
(2)在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12 d后下降的原因有__________________;培养液中蔗糖的作用是________、____________。
(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经________处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用纤维素酶和________酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞。合理的解释是___________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(4)为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术，其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有________(填序号)。
①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋 ②必须在光照条件下培养 ③培养过程中需通空气 ④固定化后植物细胞生长会变慢
.[2014·北京卷] 在25 ℃的实验条件下可顺利完成的是( )
A.光合色素的提取与分离
B.用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖
C.大鼠神经细胞的培养
D.制备用于植物组织培养的固体培养基
.[2014·天津卷] 为达到相应目的，必须通过分子检测的是( )
A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选
B.产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选
C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定
D.21三体综合征的诊断
.[2014·浙江卷] 下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A.连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型
B.某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞
C.由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆
D.未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状
.[2014·新课标全国卷Ⅰ] [生物——选修3：现代生物科技专题] 某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。
若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。
回答下列问题：
(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上，则小鼠最少需要经过______次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是______小鼠，理由是___________________________________________________________。
(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有________________________________，体系中出现多种类型细胞的原因是________________________。
(3)杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。
(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是____________________。
高中生物基因工程和细胞工程的专项练习解析
1.基因工程的基本工具
限制酶 DNA连接酶 (运)载体 切割目的基因和载体 拼接DNA片段形成 重组DNA 携带目的基因进入受体细胞 作用部位 两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键 ------------------ 作用特点 (条件) ①识别特定的核苷酸序列
② ①E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端
②T4 DNA连接酶能连接黏性末端和平(口)末端 ①能在宿主细胞内稳定存在并大量复制
②有一个或多个限制酶切割位点
③具有特殊的标记基因 2.基因工程的操作步骤
(1) 目的基因的获取：
①从基因文库中获取。
②利用PCR技术扩增。
③用化学方法直接人工合成。
(2) 基因表达载体的构建：
①基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。
②基因表达载体的构建方法：
(3)将目的基因导入受体细胞：
植物细胞 动物细胞 微生物细胞 常用
方法 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法 显微注射技术 感受态细胞法(用Ca2+处理) 受体
细胞 受精卵、体细胞 受精卵 原核细胞 (4) 目的基因的检测与鉴定：
①目的基因插入检测：DNA分子杂交。
②目的基因转录检测：(核酸)分子杂交。
③目的基因翻译检测：抗原—抗体杂交。
④个体生物学水平检测：根据目的基因表达出的性状判断。
二、细胞工程
1.动物细胞培养与植物组织培养的比较
项目 动物细胞培养 植物组织培养 培养前处理 无菌、用胰蛋白酶处理，使组织细胞相互分散开 无菌、离体 培养基成分 葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等 矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素等 培养基状态 液体培养基 固体培养基 项目 动物细胞培养 植物组织培养 过程 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织→原代培养→传代培养→细胞群 离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽―→植物体 不能 能
举例 大规模生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等;皮肤移植;检测有毒物质的毒性等 快速繁殖、培育无病毒植株;生产药物;制造人工种子;培育转基因作物等 2.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合(单克隆抗体的制备) 理论基础(原理) 细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性、细胞增殖 融合前处理 酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶等) 注射特定抗原，免疫小鼠，获取(效应)B淋巴细胞 促融 ①物理法：离心、振动、电激等;②化学法：聚乙二醇(PEG) ①物化法：与植物细胞融合相同;②生物法：灭活的仙台病毒 过程 第一步：原生质体的制备;第二步：原生质体的融合;第三步：杂种细胞的筛选与培养;第四步：杂种植株的诱导与鉴定 第一步：正常小鼠免疫处理;第二步：动物细胞融合;第三步：杂交瘤细胞筛选与培养;第四步：单克隆抗体的提纯 用途 ①克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展杂交亲本的组合范围;②克服有性杂交的母系遗传，获得细胞质基因的杂合子，研究细胞质遗传 ①制备单克隆抗体;②诊断、治疗疾病，如生物导弹 3.动物细胞核移植和单克隆抗体
(1)动物细胞核移植：
供体体细胞→→体细胞(核)
↓注入
卵母细胞→Ⅱ中期去核→无核卵母细胞→重组细胞→
重组胚胎→代孕母牛→生出与供体遗传性状相同的个体。
(2)单克隆抗体：
①单克隆抗体的制备过程：
多种杂交细胞→在具有筛选作用的培养基上培养→克隆筛选出的杂交细胞→将不同种杂交细胞分开，并克隆专一抗体，检验阳性细胞→注射到小鼠体内或体外培养→获得单克隆抗体。
③单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、产量大。
考点一 基因工程
1.(2016·高考全国乙卷)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamH Ⅰ酶切后，与用BamH Ⅰ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：
(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有________(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是____________________________;并且________和________的细胞也是不能区分的，其原因是________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有________的固体培养基。
(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于________。
【答案】(1)能自我复制、具有标记基因(答出两点即可) (2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长 含有质粒载体 含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒) 二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长 四环素 (3)受体细胞
(2016·高考全国丙卷)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoR Ⅰ、Sau3A Ⅰ的切点是唯一的)。
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)经BamH Ⅰ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________酶切后的产物连接，理由是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有________，不能表达的原因是____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有________和________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是________。
【答案】(1)Sau3AⅠ 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端 (2)甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录
(3)E.coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 T4DNA连接酶
(2015·高考全国卷Ⅰ)HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：
(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV中的________，以其作为模板，在______的作用下合成________，获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。
(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是________，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV，检测的原理是________________________。
(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分________细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。
(4)人的免疫系统有________癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。
【解析】(1)HIV的遗传物质是RNA，所以要想获得相应的目的基因，应以HIV的RNA为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA(或DNA)。(2)目的蛋白注入机体后相当于抗原。在抗原的刺激下，机体进行体液免疫，由浆细胞产生相应抗体(分泌蛋白)，由于该抗体能与目的蛋白(抗原)发生特异性结合，所以可通过抗体检测出有无目的蛋白，从而确定体内有无HIV。(3)HIV主要攻击人体的T(或T淋巴)细胞，从而降低机体免疫系统的防卫功能。(4)癌细胞在机体中属于抗原，人体的免疫系统能够监控和清除癌细胞。
【答案】(1)RNA 逆转录酶 cDNA(或DNA) (2)抗体 抗原抗体特异性结合 (3)T(或T淋巴) (4)监控和清除
考点二 克隆技术
某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。
若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。
回答下列问题：
(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上，则小鼠最少需要经过____________次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是________小鼠，理由是___________________
_____________________________________________________。
(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
体系中出现多种类型细胞的原因是______________________________________。
(3)杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。
(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是__________________。
【答案】(1)4 Y Y小鼠的血清抗体效价最高
(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 细胞融合是随机的，且融合率达不到100%
(3)1 100
(4)不能无限增殖
科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示：
(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有______________________________。
(2)过程①常用的酶是____________，细胞融合完成的标志是________________。
(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂________诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到________种不同的原生质体，当观察到______________________时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。
(4)过程③和过程④依次为______________________，过程④中的培养基常添加的植物激素是________________。
(5)若番茄细胞内含m条染色体，马铃薯细胞中含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含________条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于________植株。
【答案】(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
(2)纤维素酶和果胶酶 形成了新的细胞壁
(3)聚乙二醇(或PEG) 3 融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光
(4)脱分化和再分化 生长素和细胞分裂素
(5)2(m+n) 单倍体
1.(2016江苏卷.33)(9分)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用______两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过__________酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于__________________态的大肠杆菌。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加__________，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中_____________。
(3)若BamH I酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为 ，对于该部位，这两种酶 (填“都能”、“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)若用Sau3A I切图1质粒最多可能获得 种大小不同的DNA片段。
【答案】(1)BclI和HindⅢ 连接 感受 (2)四环素 引物甲和引物丙
(3) 都不能 (4)7
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，根据质粒上的抗性基因，应在筛选平板培养基中添加四环素。PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反的方向合成子链。
(3)根据BamHI和Bcl I的酶切位点，BamHI酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为，与两种酶的酶切位点均不同。
(4)根据BamH、Bcl I和Sau3A I的酶切位点，Sau3A I在质粒上有三个酶切位点，完全酶切可得到记为A、B、C三种片段，若部分位点被切开，可得到AB、AC、BC、ABC四种片段，所以用Sau3A I切图1质粒最多可能获得7种大小不同的DNA片段。
【考点定位】基因工程，限制酶，连接酶，重组质粒
2.(2016课标1卷.40)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHI酶切后，与用BamHI酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：
(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有______________(答出两点即可)。
而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是______________;并且______________和______________的细胞也是不能区分的，其原因是_____________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有是_____________的固体培养基。
(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于_____________
【答案】(1)能够自我复制、具有标记基因、具有一个至多个限制酶切割位点(答出两点即可)
(2)二者均不含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上都不能生长 含有质粒载体 含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒) 二者都含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长 四环素
(3)受体细胞
(2)依题意可知，目的基因插入后，导致四环素抗性基因(Tetr )失活，而氨苄青霉素抗性基因(Ampr)仍能行使正常功能。如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞，因二者均不含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上都不能生长，所以是不能区分的;含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的细胞，因二者都含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上都能生长，因此也是不能区分的。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有四环素的固体培养基;因目的基因插入后，导致四环素抗性基因(Tetr )失活，含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌在该培养基中不能生长，而含有质粒载体的则能正常生长。
【考点定位】
3.(2016新课标Ⅲ卷.40)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR I、BamH I和Sau3A I三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体示意图(载体上的EcoR I、Sau3A I的切点是唯一的)。
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)经BamH I酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被____________酶切后的产物连接，理由是____________。
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有____________，不能表达的原因是____________。
(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有____________和____________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是____________。
【答案】(1)Sau3AⅠ 两种梅切割后产生的片段具有相同的黏性末端
(2)甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游， 丙中目的基因插入在终止子的下游，两者目的基因均不能转录
(3)E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 T4DNA连接酶
【解析】(1)由于限制酶Sau3AⅠ与BamHⅠ切割后产生的片段具有相同的黏性末端，所以经BamH I酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。
【考点定位】基因工程的原理及技术
4.(2016天津卷.7) (12分)人血清白蛋白(HSA) 具有重要的医用价值，只能从血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。
(1)获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取_____________合成总cDNA，然后以cDNA为模板，采用PCR技术扩增HSA基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出标出另一条引物的位置及扩增方向。
(2)启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是_____________(填写字母，单选)。
A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子 C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子
(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是__________________________。
(4)人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性。与途径II相比，选择途径I获取rHSA的优势是_______________________________________。
(5)为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与_________________的生物学功能一致。
【答案】(12分)(1)总RNA (或mRNA)
(2)B
(3)吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因成功转化
(4)水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工
(5)HAS
【解析】(1)合成总cDNA需提取细胞中所有的mRNA，然后通过反转录过程进行合成。采用PCR技术扩增HSA基因时，两条引物分别与模板链的5’端结合，扩增方向相反。
(4)水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工，而大肠杆菌是原核生物，细胞中不具有生物膜系统。
(5)为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与天然的HSA生物学功能一致。
【考点定位】基因工程
6.(2016海南卷.31)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_______中分离。
(2)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______。
(3)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______。
(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有_____和______颗粒。
【答案】(15分)
(1)人工合成 生物材料(每空2分，共4分，其他合理答案可酌情给分)
(2)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(5分，其他合理答案可酌情给分)
(3)RNA(2分) 大肠杆菌(或答细菌)(2分)
(4)金粉 钨粉(每空1分，共2分)
【解析】(1)获取目的基因主要有两大途径，即人工合成和从自然界已有的物种中分离。
【考点定位】基因工程
7.(2016上海卷.九)回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。
在图27所示的质粒PZHZ11(总长为3.6kb，1kb=1000对碱基因)中，lacZ基因编码β-半乳糖苷酶，后者催化生成的化合物能将白色的大肠杆菌染成蓝色。
68.若先用限制酶BamHI切开pZHZ11，然后灭活BamHI酶，再加DNA连接酶进行连接，最后将连接物导入足够数量的大肠杆菌细胞中，则含3.1kb质粒的细胞颜色为;含3.6kb质粒的细胞颜色为。
69.若将两端分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因片段置换pZHZ11中0.5kb的BamHI酶切片段，形成4.9kb的重组质粒，则目的基因长度为kb。
70.上述4.9kb的重组质粒有两种形式，若用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种，只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段;那么联合酶切同等长度的另一种重组质粒，则可获得
kb和kb两种DNA片段。
71.若将人的染色体DNA片段先导入大肠杆菌细胞中克隆并鉴定目的基因，然后再将获得的目的基因转入植物细胞中表达，最后将产物的药物蛋白注入小鼠体内观察其生物功能是否发挥，那么上述过程属于。
A.人类基因工程 B.动物基因工程 C.植物基因工程 D.微生物基因工程
【答案】68.白色 白色和蓝色/白色或蓝色
69.1.8
70.1.4 3.5
71.C
(2) pZHZ11中0.5 kb的BamHI酶切片段被切除后，剩余3.1 kb，将两端分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因插入，形成4.9 kb的重组质粒，则目的基因大小为4.9-3.1=1.8 kb。
(3) 限制酶BamHI和BglHI切割产生的黏性末端可以进行连接，但连接后不能被两者中的任何一个识别并切割，用BamHI切割4.9 kb的重组质粒，只有一个切割位点。用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种，只能获得1.7 kb和3.2 kb两种DNA片段;联合酶切同等长度的另一种重组质粒，可获得1.7+1.8=3.5 kb和3.2-18=1.4 kb两种DNA片段。
(4)题干所述目的是让人的基因在植物细胞中表达，属于植物基因工程。
【考点定位】基因工程
(2015·广东卷，25)下图为培育转基因山羊生产人β?酪蛋白的流程图。
下列叙述正确的是( )
过程所用的人β?酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得
过程可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植
过程可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体
过程人β?酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译
答案AC
2.(2015·课标卷)[生物——选修3：现代生物科技专题]
属于逆转录病毒是艾滋病的病原体。回答下列问题：
(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时可先提取HIV中的________以其作为模板在________的作用下合成________获取该目的蛋白的基因构建重组表达载体随后导入受体细胞。
(2)从受体细胞中分离纯________，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV检测的原理是________。
(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分________细胞降低了患者免疫系统的防卫功能。
(4)人的免疫系统有________癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷易发生恶性肿瘤。
解析(1)HIV是RNA病毒其核酸是单链RNA而在基因工程中构建目的基因表达载体时载体一般用的是质粒为双链DNA故先用逆转录酶催化HIV的RNA逆转录为DNA分子再进行基因工程操作。(2)本题涉及到了免疫学方面知识抗原进入机体后可以产生特异性免疫反应产生相应的抗体抗体与抗原特异性结合。(3)HIV病毒主要破坏人体T细胞。(4)免疫系统除了具有防卫功能外还有监控和清除功能：监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞以及癌变的细胞。
答案(1)RNA 逆转录酶 cDNA(或DNA) (2)抗体
抗原抗体特异性结合 (3)T(或T淋巴) (4)监控和清除
(2015·江苏卷)荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针与染色体上对应的DNA片段结合从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题：
图1
图2
(1)DNA荧光探针的制备过程如图1所示DNA酶随机切开了核苷酸之间的________键从而产生切口随后在DNA聚合酶作用下以荧光标记的________为原料合成荧光标记的DNA探针。
(2)图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸使DNA双链中________键断裂形成单链。随后在降温复性过程中探针的碱基按照________原则与染色体上的特定________条荧光标记的DNA片段。
(3)A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交则其F有丝分裂中期的细胞中可观察到________个荧光点;在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到________个荧光点。
(1)由图1所知酶1使DNA链断裂即作用于相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键;DNA探针是被标记的单链DNA片段合成原料为脱氧核苷酸。(2)通过热变性使DNA碱基对之间的氢键断裂复性时能重新
【答案(1)磷酸二酯 脱氧核苷酸 (2)氢 碱基互补配对 4 (3)6 2和4
(2015·福建卷)[生物-现代生物科技专题]
是一种神经营养因子对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图1所示)并导入到大鼠神经干细胞中用于干细胞基因治疗的研究。请回答
(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中使用胰蛋白酶的目的是__________________。
(2)构建含基因的表达载体时需选择图1中的________限制酶进行酶切。
(3)经酶切后的载体和基因进行连接连接产物经筛选得到的载体主要有3种：单GDNF基因与载体正向连接、基因与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种连接方式选择酶和酶对筛选得到的载体进行双酶切并对酶切后的DNA片段进行电泳分析结果如图2所示。图中第________泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。
(4)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后为了检测基因是否成功表达可用相应的________与提取的蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定密度时需进行________培养以得到更多数量的细胞用于神经干细胞移植治疗实验。
解析本题考查基因工程和动物细胞工程相关知识考查理解能力、获取信息能力和综合运用能力。难度适中。(1)动物细胞间的物质主要成分是蛋白质用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间目的是使组织中的细胞分散成单个细胞。
(2)据图1可知基因两端和载体上都有Xho I限制酶的酶切位点。
(3)据图1可知用和 BamH I限制酶对三种载体进行酶切单个载体自连只有Hpa I限制酶的酶切位点得到6 000 bpDNA的片段;正向连接重组载体有Hpa I和 BamH I限制酶的酶切位点得到700 bpDNA的片段和的片段;反向连接重组载体有Hpa I和 BamH I限制酶的酶切位点得到200 bpDNA的片段和的片段。
答案(1)使细胞分散开 (2)Xho I (3) (4)抗体 传代
(2015·天津卷)DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。
亲本藻 优势代
谢类型 固体培养基
上藻落直径 藻 自养 0.06 小 0.7 B藻 异养 0.14 大 无
据表回答：
(1)选育的融合藻应具有A藻________与B藻________的优点。
(2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻其目的是获得
。
(3)通过以下三步筛选融合藻步骤________可淘汰B藻步骤________可淘汰生长速率较慢的________生产所需的融合藻。
步骤a：观察藻落的大小
步骤b：用不含有机碳源(碳源——生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养
步骤c：测定DHA含量
(4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验结果如下图。
甲组条件下融合藻产生[H]的细胞器是________;丙组条件下产生ATP的细胞器是________。
与甲、丙两组相比乙组融合藻生__________________________________________________________________。
甲、乙两组DHA产量均较高但实际生产中往往采用甲组的培养条件其原因是_______________________________________________________________
解析本题综合考查植物体细胞杂交技术及相关细胞器的功能等相关知识考查识记能力、理解能力、应用能力及实验探究能力。难度较小。(1)根据表中两种藻的特性可知藻具有产生DHA、自养特性的优点藻具有快速增长的优点选育的融合藻应该具有两种藻的优点。(2)由于植物细胞具有细胞壁影响了原生质体的融合所以在融合前需用纤维素酶和果胶酶处理以获得原生质体。(3)从题中信息可以看出是通过培养过程的观察和测定DHA进行筛选的。B藻淘汰B藻生长比较慢的是A藻最后再通过测定DHA含量获得所需的融合藻。(4)甲组条件是光照下培养基中含有无机物该条件下融合藻既可以进行呼吸作用也可以进行光合作用产生[H]的细答案(1)产生DHA、自养特性 快速增长
(2)原生质体
(3)b a c
(4)线粒体、叶绿体 线粒体 融合藻既能光能自养又能异养 融合藻利用光能和简单的无机物能较快生长不需要添加葡萄糖既可降低成本也可防止杂菌生长
(2015·重庆卷)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述正确的是( )
表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得
表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点
借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
答案C
7.(2015·江苏卷)胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。图1是该方法所用的基因表达载体图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示β半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题：
图1
图2
(1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是________。
(2)图1中启动子是________酶识别和结合的部位有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是________。
(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有________。
(4)β半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达可将胰________。
(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链且半乳糖苷酶被切成多个肽段这是因为_________________________________________________。
(6)根据图2中胰岛素的结构请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。你的推测结果是________理由是________________________。
【答案(1)终止子
(2)RNA聚合 作为标记基因将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来
(3)限制酶和DNA连接酶
(4)防止胰岛素的A、B 链被菌体内蛋白酶降解
(5)β-半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸而胰岛素A、B 链中不含甲硫氨酸
(6)至少2个 两条肽链的一端各有一个游离的氨基氨基酸R 基团中可能还含有游离的氨基
(2015·北京卷)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中不需要的是( )
用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
用选择培养基筛选导入目的基因的细胞
用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融台
用适当比例的生长素和细胞分裂素
【解析农杆菌侵染细菌是基因工程中常常用到的把目的基因导入植物细胞的方法正确;目的基因是否导入了细胞需要在选择培养基上进行筛选正确;在植物细胞组织培养的过程中需要调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例来达到对其脱分化和再分化的控制正确;在农杆菌侵染植物细胞的过程中并没有涉及到原生质体的融合所以C错误。
答案C
1.[2014·天津卷] 为达到相应目的，必须通过分子检测的是( )
A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选
B.产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选
C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定
D.21三体综合征的诊断
B
2. [2014·重庆卷] 如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是( )
A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与
B.③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上
C.④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状
D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
D
3.[2014·广东卷] (双选)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示，下列叙述正确的是( )
A.过程①需使用逆转录酶
B.过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因
C.过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备
D.过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞
AD
4. [2014·江苏卷] (多选)下列关于基因工程技术的叙述，错误的是( )
A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列
B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达
ABC 【解析】 限制酶的识别序列不都是6个核苷酸，比如基因工程中的BamH Ⅰ酶识别序列为GATC，A项错误。PCR中温度的改变过程是：双链DNA在95 ℃变性解旋，50～55 ℃退火使引物与DNA单链结合;65～75 ℃是耐热性DNA聚合酶的适宜温度，用于子链的延伸，B项错误。质粒常用抗生素抗性基因作为标记基因，C项错误。抗虫基因即使成功插入到植物细胞内，也可能由于基因选择性表达或者细胞内基因的互作等其他原因而不能正常表达，D项正确。
.[2014·天津卷] 嗜热土壤芽胞杆菌产生的β葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：
Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶
(1)PCR扩增bglB基因时，选用________________________基因组DNA作模板。
(2)下图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入________和______不同限制酶的识别序列。
注：图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同
(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为________________________________。
Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响
(4)据图1、2可知，80 ℃保温30分钟后，BglB酶会__________;为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好控制在________(单选)。
A.50 ℃ B.60 ℃ C.70 ℃ D.80 ℃
图1 温度对BglB酶活性的影响
图2 BglB酶的热稳定性
注：酶的热稳定性是酶在一定温度下，保温一段时间后通过其活性的保持程度来反映的
Ⅲ.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性
在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因。
(5)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比，上述育种技术获取热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR过程中________(多选)。
A.仅针对bglB基因进行诱变
B.bglB基因产生了定向突变
C.bglB基因可快速累积突变
D.bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变
(1)嗜热土壤芽胞杆菌
(2)Nde Ⅰ BamHⅠ
(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶
(4)失活 B
(5)A、C
【解析】 (1)bglB基因存在于嗜热土壤芽胞杆菌基因组中，故应以该菌的基因组DNA为模板进行基因扩增。
(4)由图2可知，BglB酶在80 ℃保温30分钟后，就会失活;由图1可知，当温度为60～70 ℃时，酶活性较高，而由图2可知70 ℃时保温30分钟，酶活性开始减弱，而60 ℃保温30分钟后酶活性基本不发生变化，由此可知为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好应控制在60 ℃，故选B。
(5)在bglB基因扩增过程中加入诱变剂进行诱变处理，相比于诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌，针对性更强;基因突变是不定向的;由于PCR过程基因扩增即DNA复制快速进行，发生突变后可进行快速积累，进而便于筛选;基因突变可能导致氨基酸数目的改变，如突变后的密码子变为终止密码子，可导致蛋白质合成提前终止，进而导致氨基酸数目变少。
.[2014·新课标全国卷Ⅱ] [生物——选修3：现代生物科技专题]
植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。
回答下列问题：
(1)理论上，基因组文库含有生物的________基因;而cDNA文库中含有生物的________基因。
(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中________出所需的耐旱基因。
(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物________的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的________，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的________是否得到提高。
(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了______________________(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。
(1)全部 部分
(2)筛选
(3)乙 表达产物 耐旱性
(4)同源染色体的一条上
【解析】 (1)基因文库包括基因组文库和cDNA文库，基因组文库包含生物基因组的全部基因，cDNA文库是以mRNA反转录后构建的，只含有已经表达的基因，即部分基因。
(2)从基因文库中获取目的基因需要进行筛选。
(4)如果耐旱基因整合到同源染色体的两条上，相当于耐旱纯合子，则子代将全部表现为耐旱，不会出现性状分离;如果耐旱基因整合到同源染色体的一条上，则转基因植株的基因型相当于杂合子，自交后代出现耐旱∶不耐旱=3∶1的性状分离比。
.[2014·山东卷] 【生物——现代生物科技专题】
人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：
(1)htPA基因与载体用________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用____________技术。
(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其________。采集的精子需要经过________，才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的________。
(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到__________，说明目的基因成功表达。
(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶) DNA分子杂交(或核酸探针) (2)超数排卵 获能(处理) (3)显微注射法 性别鉴定 全能性 (4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)
(3)将重组表达载体导入动物细胞常用的方法是显微注射法。在胚胎移植前，需对胚胎进行性别鉴定以获得所需性别的子代个体。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，体现了早期胚胎细胞的全能性。
(4)基因工程中，目的基因是否成功表达的标志是转基因生物是否产生了目的基因控制合成的蛋白质。
.[2014·福建卷] [生物——现代生物科技专题] Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：
(1)步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的________。
(2)步骤②中，重组胚胎培养到________期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。
(3)步骤③中，需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的__________设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有______________酶的酶切位点。
(4)为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的________，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。
(1)细胞核
(2)囊胚
(3)核苷酸序列 HindⅢ和PstⅠ
(4)蛋白质
【解析】 (1)步骤①是核移植过程，是将上皮细胞的细胞核移植到去核卵母细胞。
(2)重组胚胎培养到囊胚期，可从其内细胞团分离出 ES 细胞。
. [2014·海南卷] [生物——选修3：现代生物科技专题]
下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。
据图回答：
(1)获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在________酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在________的作用下合成双链DNA，从而获得所需基因;
二是根据目标蛋白质的________序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的________序列，再通过化学方法合成所需基因。
(2)利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有________、________、4种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
(3)由A和载体B拼接形成的C通常称为________。
(4)在基因工程中，常用Ca2+处理D，其目的是________________________。
(1)逆转录 DNA聚合酶 氨基酸 脱氧核苷酸
(2)引物 模板DNA
(3)重组DNA(其他合理答案也可)
(4)提高受体细胞的转化率(其他合理答案也可)
(2)利用PCR扩增目的基因时，需要提供目的基因作为模板，添加引物来引导子链的形成，添加四种脱氧核糖核苷三磷酸(即dCTP、dATP、dGTP、dTTP)作为原料，耐热性的DNA聚合酶来催化子链的形成;扩增过程可在PCR扩增仪中完成。
(3)目的基因A和载体B拼接形成的C通常称为重组DNA。
(4)基因工程中，常用Ca2+处理细菌细胞，使之称为感受态细胞，有利于其吸收重组DNA分子，提高受体细胞的转化率。
.[2014·北京卷] 在25 ℃的实验条件下可顺利完成的是( )
A.光合色素的提取与分离
B.用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖
C.大鼠神经细胞的培养
D.制备用于植物组织培养的固体培养基
A
11.[2014·四川卷]有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。
甲
乙
(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、________四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是__________________________________。
(2)与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基常需添加生长素和________，这些植物激素一般需要事先单独配制成________保存备用。
(3)纯化菌株时，通常使用的划线工具是________。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有__________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是________________________________，该实验设计是否合理?为什么?____________________。
(1)氮源和无机盐 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖 (2)细胞分裂素 母液
(3)接种环 ①接种环灼烧后未冷却;②划线未从第一区域末端开始
(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质 不合理，缺少空白对照
【解析】 本题考查微生物的培养和分离及植物的组织培养。
(1)微生物需要的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐四类;选择培养基是允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基，碳源为微生物需要的四类营养物质中的一种，缺少时，微生物不能生长和繁殖，而只以苯磺隆作为唯一碳源，只有能利用苯磺隆的微生物才能正常生长和繁殖。
(4)从图示可知，加入了蛋白酶后测定苯磺隆降解率，而蛋白酶专一性分解蛋白质，可推知该实验作出的假设是目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质;实验需要空白对照，来确定加入蛋白酶后对苯磺隆降解情况的影响。
. [2014·广东卷] 铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：
在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示，请回答下列问题：
(1)选用新生营养芽为外植体的原因是____________________，诱导外植体形成PLBs的过程称________。
(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在______________，______________，________________。
(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：
①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基______后按比例加入。
②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为________。
③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的__________________________时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适应培养时间。
(1)细胞分化程度低，容易诱导形成PLBs 细胞的脱分化
(2)生长起始较快 快速生长时间较长 PLBs产量较高
(3)①灭菌、冷却 ②75
③PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大
(3)①由于ABA受热易分解，所以各种液体培养基灭菌并冷却后才能按比例加入一定浓度的无菌ABA母液。②分析图解可知，4个ABA处理组，1个空白对照组，共5组，50天每10天取样，需要取样5次，3次重复，即5×5×3=75。故实验过程中还需测定的样品数为75。③PLBs(类似愈伤组织)重量与生物碱含量呈正相关，故当某3个样品(重复样)的生物碱平均含量最大时，即PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。
.[2014·江苏卷] 为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题：
(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为________。
(2)在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12 d后下降的原因有__________________;培养液中蔗糖的作用是________、____________。
(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经________处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用纤维素酶和________酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞。合理的解释是__________、
(4)为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术，其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有________(填序号)。
①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋 ②必须在光照条件下培养 ③培养过程中需通空气 ④固定化后植物细胞生长会变慢
(1)脱分化 (2)蔗糖浓度下降，pH 降低 提供能源 调节渗透压 (3)秋水仙素(低温) 果胶 经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期 经加倍到8n 的细胞处于有丝分裂中期 (4)①③④
【解析】 (1)植物组织器官通常已分化，离体培养时必须先经过脱分化才能成为愈伤组织。
(2)对照图示中2～12 d蔗糖浓度下降，细胞干重不断上升，说明愈伤组织悬浮培养时营养来自培养液，随着愈伤组织培养时间增长，蔗糖浓度越来越低，培养液pH也渐渐下降，不再利于愈伤组织生长，12 d后干重逐渐下降。培养液中的蔗糖可以作为愈伤组织的能源，也可以调节培养液的渗透压。
(4)细胞个体大难以吸附和化学结合，宜用包埋法，①正确;脱分化为愈伤组织过程是避光进行的，②错误;植物细胞呼吸需要氧气，③正确;细胞固定化后与培养液的接触面变小，营养吸收相对减少，生长会变慢，④正确。
.[2014·北京卷] 在25 ℃的实验条件下可顺利完成的是( )
A.光合色素的提取与分离
B.用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖
C.大鼠神经细胞的培养
D.制备用于植物组织培养的固体培养基
A
15.[2014·天津卷] 为达到相应目的，必须通过分子检测的是( )
A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选
B.产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选
C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定
D.21三体综合征的诊断
B 【解析】 可通过将受体菌接种在含链霉素的培养基中筛选携带链霉素抗性基因的受体菌，A项错误。抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞应通过抗原抗体杂交技术筛选产生，B项正确。在棉花田中人工放入害虫可检验转基因抗虫棉的抗虫效果，C项错误。可利用显微镜检测21三体综合征患者的染色体组成，D项错误。
.[2014·浙江卷] 下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A.连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型
B.某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞
C.由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆
D.未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状
B 【解析】 本题考查的是动物细胞培养的过程。连续细胞系被认为是发生了转化的细胞系，大多数具有.[2014·新课标全国卷Ⅰ] [生物——选修3：现代生物科技专题] 某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。
若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。
回答下列问题：
(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上，则小鼠最少需要经过______次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是______小鼠，理由是___________________________________________________________。
(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有________________________________，体系中出现多种类型细胞的原因是________________________。
(3)杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。
(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是____________________。
(1)四 Y Y小鼠的血清抗体效价最高
(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 细胞融合是随机的，且融合率达不到100%
(3)1 100
(4)不能无限增殖
【解析】 (1)据图分析，第四次免疫后小鼠Y的血清抗体效价达到 16 000 以上。达到要求后的 X、Y、Z 这3只小鼠中，小鼠 Y 的 B 淋巴细胞产生抗体效价最高，最适合用于制备单克隆抗体。
(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外，还有骨髓瘤细胞和 B 淋巴细胞的自身融合产物，由于细胞融合是随机的，且融合率达不到100%，故体系中会出现多种类型的细胞。
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