专题九 现代生物科技专题第1讲 基因工程和细胞工程(建议用时：45分钟)1．(2013·高考大纲全国卷) 下列实践活动包含基因工程技术的是( )A ．水稻F 1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种B ．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C ．将含抗病基因的重组DNA 导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株D ．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆2．利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素原。
下列相关叙述中正确的是( )A ．人和大肠杆菌在合成胰岛素原时，转录和翻译的场所是相同的B ．DNA 连接酶能在两个相同黏性末端经配对后的磷酸与脱氧核糖之间形成化学键C ．通过检测大肠杆菌中没有胰岛素原产生，则可判断重组质粒未导入受体菌D ．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原有生物活性3．(2013·高考广东卷)从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。
目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是( )A ．合成编码目的肽的DNA 片段B ．构建含目的肽DNA 片段的表达载体C ．依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D ．筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽4．(2013·高考浙江卷)实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。
下列叙述错误的是 ( )实验小鼠――→甲皮肤组织――→乙皮肤细胞――→丙培养细胞1――→丁培养细胞2A ．甲过程需要对实验小鼠进行消毒B ．乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化C ．丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型D ．丁过程得到的细胞具有异质性5．(2013·高考江苏卷)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷， 可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。
下列相关叙述正确的是(多选)( )A ．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列B ．用PCR 方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列C ．PCR 体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA 聚合酶D ．一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞6．下列有关体细胞杂交的说法，正确的是( )A ．植物体细胞杂交的最终目的是获得杂种细胞B ．动物体细胞杂交的最终目的是获得杂种细胞C ．可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定某细胞是否是杂种细胞D ．动植物体细胞杂交的基本原理、促融方法、操作步骤基本相同7．大肠杆菌pUC18质粒是基因工程中常用的运载体。
某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于LacZ 基因中，如果没有插入外源基因，LacZ 基因便可表达出β半乳糖苷酶。
当培养基中含有IPTG 和Xgal 时，Xga l 便会被β半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落。
反之，则形成白色菌落。
下图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。
请分析并回答：(1)已获得的目的基因可利用________技术进行扩增。
(2)目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要DNA 连接酶恢复______________键。
(3)将试管Ⅰ中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是__________；大肠杆菌需事先用Ca2＋进行处理，目的是________________________________________________________________________。
(4)将试管Ⅱ中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质：________________________________________________________________________ 和生长因子，还应加入IPTG、Xgal以及氨苄青霉素，其中加入氨苄青霉素的作用是筛选出________________________________________________________________________。
(5)若观察到培养基上出现________色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。
如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是________________________________________________________________________。
8．基因工程和植物细胞工程技术在科研和生产实践中有广泛应用，请据图回答：(1)获取目的基因的方法包括________________(答一种即可)和用化学方法直接人工合成。
(2)基因表达载体的组成除目的基因外，还必须有____________________和标记基因。
(3)①②过程采用最多的是农杆菌转化法，原因是农杆菌中Ti质粒上的________可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上，检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行____________________。
(4)图中③④过程须在无菌条件下进行，培养基中除加入营养物质外，还需添加________等物质，作用是促进细胞分裂、生长、分化。
(5)若要获取转基因植物人工种子，需培养到________________阶段，再进行人工种皮的包裹；若用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产，培养到______________阶段即可。
(6)从含有目的基因的受体细胞发育成完整的植物体依据的原理是________________________________________________________________________。
9．(2013·山东日照一模)我们日常吃的大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质。
如图为培育转基因水稻过程示意图，请回答：(1)在上述工程中，铁结合蛋白基因称为________，获取该基因后常用________技术进行扩增。
(2)构建重组Ti质料时，通常要用同种限制酶分别切割______________________和______________。
将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用________处理农杆菌，使重组Ti 质粒易于导入。
(3)将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得______________________；培养基3与培养基2的区别是________________________________________________________________________ ____________。
(4)检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻________________________________________________________________________。
10．(2013·高考天津卷)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。
野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。
用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。
再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。
流程如下图。
据图回答下列问题：(1)过程①所需的酶是________________________________________________________________________。
(2)过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是________________________________________________________________________。
原生质体经过________再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和________植株的根尖，通过________、 ________、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。
(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。
下图是用该引物对双亲及再生植株1～4进行PCR 扩增的结果。
据图判断，再生植株1～4中一定是杂种植株的有________。
(6)对杂种植株进行____________接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。
11.某实验室做了如图所示的实验研究，请据图回答：(1)与纤维母细胞相比，过程①形成的诱导干细胞的全能性较________。
(2)过程②是诱导干细胞中基因____________的结果。
(3)过程③需要用________性培养基进行筛选，得到的Z细胞还需进行________培养和________，经多次筛选，就可以得到足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(4)科学家找到一种“无限增殖调控基因”，其能激发细胞不断分裂，通过基因工程技术将该基因导入特定的________细胞(填细胞名称)，来制备单克隆抗体，基因导入并成功表达后，受体细胞将具有________________________________________________________________________ ____________________________的特点，在上述操作中用到了PCR扩增仪，其作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
12．如图为利用人成纤维细胞(具分裂能力、能在HAT培养基上存活)和小鼠骨髓瘤细胞(具分裂能力、不能在HAT培养基上存活)进行人类基因定位的操作示意图，请回答相关问题。
(1)图示方法是______________技术的应用，该技术的基础是____________技术。
(2)操作所用的成纤维细胞应传代________代以内，诱导融合时需要加入的促融剂是________。
(3)人、鼠细胞先经过细胞膜融合形成________细胞，再经过一次____________，形成单核细胞。
(4)HAT培养基起________培养作用，培养时温度应为________℃，操作中加入乌本苷的目的是____________________________。