2023届高考生物二轮复习专题9专题强化练(细胞工程和基因工程)-讲义(通用版).docx

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1、专题强化练(细胞工程和基因工程)一、选择题1(2021山东菏泽市高三二模)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示，下列叙述错误的是()A胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗，是因为植物细胞具有全能性B步骤切取的组织块中要带有形成层，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织C步骤要进行照光培养，其作用是诱导叶绿素的形成D步骤和步骤的培养基中所需的生长素和细胞分裂素的比例不同答案C解析步骤脱分化需要进行避光培养，步骤再分化需要光照培养，C错误。2(2021山东临沂第一中学高三模拟)甲、乙两种远缘植物体细胞融合会导致一方的染色体被排出，若甲细胞的染色体在融合前断裂，形成的染色体片段在细胞融合

2、后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将抗黑胫病的黑芥与不抗黑胫病的甘型油菜进行体细胞杂交获得了抗黑胫病的甘型油菜新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是()A过程用到了植物组织培养技术B抗黑胫病的甘型油菜染色体上整合了黑芥的染色体片段C紫外线照射剂量不同会导致黑芥染色体断裂程度不同D可利用聚乙二醇或灭活的病毒诱导两种植物原生质体融合答案D解析过程用到了植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞的全能性，A正确；根据题意显示，若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色

3、体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，依据该原理，可推测抗黑胫病的甘型油菜染色体上整合了黑芥的染色体片段，因此获得了抗黑胫病的性状，B正确；表示用紫外线照射使黑芥的染色体断裂，使用剂量不同可能会导致黑芥染色体断裂程度不同，C正确；过程中常用物理法或化学法(聚乙二醇)诱导原生质体融合，而灭活的病毒只能诱导动物细胞融合，D错误。3(2021山东潍坊市高三一模)下图是利用生物工程技术培育转荧光蛋白基因克隆猪的过程。下列叙述正确的是()A过程都属于基因工程的范畴B过程常用显微操作法，注射前需先用Ca2处理重组细胞C过程胚胎须发育到囊胚或原肠胚阶段D过程为胚胎移植技术，可充分发挥雌性优

4、良个体的繁殖潜力答案D解析过程属于细胞工程的范畴，过程属于基因工程的范畴，A错误；过程将基因表达载体导入动物细胞常用显微操作法，不需先用Ca2处理重组细胞，B错误；过程重组细胞经过早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期移植，C错误。4(2021山东烟台市高三三模)科研人员在杂交瘤细胞的基础上，将两种杂交瘤细胞融合获得了双杂交瘤细胞，能够产生双特异性抗体，该抗体可同时结合、两种抗原。下列说法错误的是()A制备双特异性抗体时需将抗原、分别注射到小鼠体内，获得免疫小鼠的脾脏细胞B用解离液处理免疫小鼠的脾脏细胞获得单个细胞，再与小鼠的骨髓瘤细胞融合后可获得两种杂交瘤细胞C可用PEG试剂促进两种杂交瘤细胞的融合，

5、成功融合后经过筛选可获得双杂交瘤细胞D在肿瘤治疗方面研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体，能特异性杀死肿瘤细胞答案B解析获得单个细胞要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理脾脏细胞。5(2021山东临沂市高三二模)我国科学家成功将小鼠卵泡中卵母细胞周围的细胞颗粒细胞转化为GV卵母细胞，进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代。下列叙述错误的是()A过程类似于脱分化，其实质是基因选择性表达B采集的精子可直接与X细胞结合完成受精作用CX细胞受精后会继续完成减数分裂，再释放一个极体D上述过程中涉及体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植技术答案B解析过程卵泡中的颗粒细胞经诱导，脱分化为多能干细胞，其实质是基因选择性

6、表达，A正确；X细胞应处于减数分裂中期才能与获能的精子完成受精作用，B错误；过程中，受精时的X细胞将完成减数分裂，因此会再释放出一个极体，C正确。6(2021山东高三期末)大肠杆菌经溶菌酶和阴离子去垢剂(SDS)处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中。利用上述原理可初步获得质粒DNA。下列关于质粒的粗提取和鉴定的分析，错误的是()ADNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，可以用冷酒精析出上清液中的DNABDNA能溶于2 mol/L的NaCl溶液，可用二苯胺试剂在沸水加热条件下鉴定DNAC用限制酶和处理提取的产物，电泳出现图示结果，说明未提取到质粒D用琼脂糖凝

7、胶电泳鉴定质粒，被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果答案C解析DNA能溶于2 mol/L的NaCl溶液，这样可以去除DNA中的某些杂质，提取的DNA可用二苯胺试剂在沸水加热条件下呈现蓝色，B正确；限制酶和限制酶处理提取的产物，只得到一个条带，说明提取物是环状DNA，即提取物为质粒，C错误。7(2021山东泰安市高三二模)经研究发现，PVYCP基因位于某种环状DNA分子中。将PVYCP基因导入马铃薯，使之表达即可获得抗PVY病毒的马铃薯。下图表示构建基因表达载体的过程，相关酶切位点如下表，以下说法错误的是()BamHHindBglSmaA推测Klenow酶的功能与DNA聚合酶类似B由步骤

8、获取的目的基因有1个黏性末端C步骤应选用的限制酶是BamH和SmaDNPT基因可能是用于筛选的标记基因答案C解析由图可知，步骤中用Klenow酶处理后，DNA片段的黏性末端变成平末端，说明Klenow酶能催化DNA链的合成，故Klenow酶的功能与DNA聚合酶类似，A正确；经过步骤后，目的基因(PVYCP)的一侧是BamH切割形成的黏性末端，目的基因(PVYCP)的另一侧是平末端，B正确；由于目的基因只有一个黏性末端，质粒是顺时针转录，使用BamH切割会导致目的基因无法转录，需选择一种黏性末端相同的限制酶，另一种选择平末端限制酶，故步骤中选用的限制酶是Bgl和Sma，C错误。8Bcl2基因是细

9、胞凋亡抑制基因，可以利用PCR技术检测其转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。下图为克隆猪的培育及Bcl2基因转录水平检测流程。下列有关叙述错误的是()A图中A细胞为处于减数分裂中期的卵母细胞B在早期胚胎发育的不同时期提取的总mRNA存在差异C图中过程X表示逆转录，获得的cDNA可用于克隆猪基因组的测序D利用(Bcl2 cDNA)/cDNA的比值可初步检测Bcl2基因的转录水平答案C解析核移植技术模拟自然的受精作用，受体细胞应选择减数分裂中期的卵母细胞，A正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，在早期胚胎发育的不同时期，细胞分化程度不同，提取的总mRNA存在差异，B正确；通过逆

10、转录获得的cDNA只是克隆猪DNA的一部分，不能用于克隆猪基因组的测序，C错误；cDNA是由细胞中的mRNA逆转录获得，不同胚胎时期细胞的(Bcl2 cDNA)/cDNA比值一定程度上可代表Bcl2基因的转录水平，D正确。二、非选择题9(2021潍坊二模)DBN9936是国内首批获得农业转基因生物安全证书的玉米品种，对危害玉米的玉米螟等主要鳞翅目害虫具有良好的抗性，同时能耐受较高浓度的草甘膦(除草剂的有效成分)。其基因操作的受体是玉米品种DBN318，目的基因crylAb来源于苏云金杆菌，其表达产物能够专一有效地抑制玉米螟、棉铃虫及黏虫等玉米鳞翅目害虫；目的基因epsps来源于农杆菌，其表达产

11、物使转化体可耐受草甘膦除草剂。同样获批安全证书的国产转基因玉米品种DBN9858耐除草剂，但不抗虫，可作为DBN9936庇护材料使用。请回答下列问题：(1)DBN9936的转化过程之一是将含有epsps基因表达载体的_与玉米DBN318幼胚经_过程形成的愈伤组织共同培养，该过程需在培养基中添加酚类化合物，且在无菌、_(填“黑暗”或“光照”)的环境中进行。(2)利用PCR技术，可以鉴定共同培养后的愈伤组织中是否含有基因epsps。epsps基因的部分序列如图：根据上述序列应制备引物_(填序列)对基因epsps进行PCR扩增，鉴定后得到的转基因愈伤组织经_过程获得DBN9936幼苗。幼苗移栽至大田

12、前还需“炼苗”，“炼苗”时需逐渐降低湿度、_(填“增加”或“降低”)光照强度。(3)DBN9858和DBN9936两个玉米品种配合种植，更有利于生态可持续发展。请从生物进化的角度阐释两个品种配合种植的优点：_。(4)玉米为异花传粉，花粉飘散的距离很远，容易造成基因漂移，有同学提出将DBN9936的目的基因crylAb整合到玉米受体细胞的叶绿体基因组中。你是否同意该同学的观点，并给出你的理由：_。答案(1)农杆菌脱分化黑暗(2)5GTTCCT3和5ATGGCT3再分化增加(3)可有效延缓害虫抗性基因频率增加的速度(4)同意，叶绿体基因组不能随花粉遗传给下一代解析(1)转基因植物最常用的方法是农杆

13、菌转化法，可以经脱分化得到愈伤组织，愈伤组织的培养不需要光照。(2)引物的设计原则需符合：使DNA聚合酶能够从引物的3端开始连接脱氧核苷酸；愈伤组织经再分化得到幼苗，在移栽时要适当降低湿度，增加光照强度。(3)生产上将两种转基因的玉米混合种植，二者都有抗除草剂基因，都能在喷洒除草剂的大田中存活。DBN9936还含有抗虫基因，若单独种植，大部分害虫死亡，少数有抗性基因的害虫存活，并且有更多的机会将抗性基因传给后代，使害虫抗性基因频率增加；DBN9858不抗虫，与DBN9936混合种植，可有效延缓害虫抗性基因频率的增加速度，有利于生态可持续发展。10疫苗是终结新冠病毒肆虐的最有力武器。各国科研人员

14、都在想方设法进行疫苗的研制，在科研攻关应急项目中并行安排了多条技术路线(如图)。回答下列问题：(1)途径和都需要通过动物细胞培养获得足够数量的病毒株。在动物细胞培养中，通过_，以保证培养液无菌、无毒。此外还要定期用酶处理细胞，使_的细胞脱落形成细胞悬液。途径与途径相比，生产的疫苗安全性更高的是途径_。(2)途径中，用到的酶至少有_等4种，为检测步骤所表达的蛋白与病毒抗原蛋白是否有相同的免疫反应特性，可用工程菌表达的蛋白与_进行杂交实验。(3)途径生产的DNA疫苗直接注入人体后，在人体细胞中表达出的_会引起机体产生免疫应答。与DNA疫苗相比，mRNA疫苗的安全性更有优势，这是因为_，无整合到宿主

15、细胞染色体基因组中的风险，且易被_水解，不会遗传给子细胞。答案(1)对培养液和所的有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作，及时更换培养液贴壁生长(2)逆转录酶、限制酶、DNA连接酶、耐高温的DNA聚合酶(康复病人血清中的)特异性抗体(3)抗原蛋白mRNA不需要进入细胞核RNA酶解析(1)生产疫苗的途径、中，途径中通过裂解病毒提取抗原蛋白，安全性更高。(2)途径中，过程需要逆转录酶，过程得到目的基因后可通过PCR技术扩增目的基因，需要耐高温的DNA聚合酶，过程需要限制酶，过程需要DNA连接酶。11狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以

16、满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程手段进行培养，具体过程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程。请据图分析回答下列问题：(1)狼爪瓦松植株乙、丙、丁的获得都利用_技术，三种植株中核遗传物质与甲相同的是_。(2)选择幼嫩的叶用于接种的原因是_，启动的关键激素是_。(3)需要用_处理，原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇，请从细胞吸水与失水的角度分析原因：_。(4)正常愈伤组织中几乎没有黄酮类化合物，加入茉莉酸甲酯和水杨酸会明显促进愈伤组织中黄酮类化合物的积累，且细胞中与黄酮类化合物合成相关酶的含量显著升高，从基因控制生物性状的角度推测，茉莉酸甲酯和水杨酸的作用途径是_。答案(

17、1)植物组织培养乙、丁(2)分裂能力强，分化程度低生长素和细胞分裂素(3)纤维素酶和果胶酶维持细胞膜内外渗透压平衡(防止原生质体皱缩或破裂)(4)茉莉酸甲酯和水杨酸诱导了细胞内与黄酮类化合物合成相关酶基因的表达，酶含量升高，催化生成更多的黄酮类化合物12随着“二孩”政策放开，众多高龄妇女“跃跃欲试”，试管婴儿技术为其愿望的实现提供了可能。如图为培育试管婴儿的大致流程图，据图回答下列问题：(1)试管婴儿技术目前已经发展到了第三代，即需要在胚胎移植前对胚胎进行_诊断，从而帮助更多的家庭生出健康的宝宝。第三代试管婴儿技术在使用时反对用于设计_。(2)为了某些需要，需对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效最

18、准确的方法是SRYPCR法，操作的基本程序是从被测的囊胚中取出几个_(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞，提取DNA为模板；然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段核苷酸序列作_，在耐高温的DNA聚合酶的催化作用下进行PCR扩增；最后与SRY特异性探针出现阳性反应的胚胎为男性。(3)培育试管婴儿涉及的生物技术有_(答出两点即可)等。答案(1)遗传学婴儿性别(2)滋养层引物(3)体外受精技术、胚胎移植技术、动物细胞培养技术13如图为转基因抗病毒马铃薯培育过程图，请据图回答有关问题：(1)PCR技术利用的基本原理是_。利用该技术扩增目标DNA片段(子链的延伸方向从5端3端)，应选择图

19、中的引物_(填字母)与模板DNA结合。(2)PCR体系经过n次循环可使DNA数量得到约2n倍的扩增。若反应体系加入m个靶DNA，经3次循环后图中所示目标DNA片段所占的比例为_。(3)在构建基因表达载体时，常用两种不同的限制酶切割目的基因和质粒，获得不同的黏性末端，其主要目的是_。(4)重组细胞经过G、H过程成功培育出了转基因抗病毒马铃薯植株，此过程涉及的细胞工程技术是_，该技术广泛应用于_、_等育种过程。(5)研究表明，转基因植物可以通过花粉将外源基因扩散到其他植物，从而对生态环境造成潜在的危害。因此，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的_(填“细胞核”或“叶绿体”)基因组中，以防止目的基因

20、通过花粉向其他植物扩散。答案(1)DNA半保留复制B和E(2)(3)防止目的基因和质粒自身环化及反向连接(4)植物组织培养技术基因工程育种单倍体育种(5)叶绿体解析(1)PCR技术扩增目的基因的原理是DNA半保留复制。引物是一小段单链DNA，引物5端的碱基可以与DNA两条链的3端的碱基进行碱基互补配对，可作为DNA复制的起始点。子链的延伸方向从5端3端，DNA聚合酶从引物的3端开始延伸DNA链。因此要扩增目的基因，应选用图中的B和E作为引物。(2)PCR体系经过n次循环可使DNA数量得到约2n倍的扩增，则m个靶DNA经3次循环得到8m个DNA分子，目标DNA片段所占的比例为。(5)花粉中含有精子，几乎不含细胞质，而受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，所以科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中，以防止目的基因通过花粉向其他植物扩散。