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1、精选优质文档-倾情为你奉上基因工程和细胞工程1(2018全国卷)回答下列问题：(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了_体外重组的质粒可以进入受体细胞；真核生物基因可在原核细胞中表达_(答出两点即可)。(2)体外重组的质粒可通过Ca2参与的_转化_方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬菌体DNA通常需与_外壳蛋白(或答噬菌体蛋白)_组装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是_细菌_。(3)真
2、核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验中应选用_蛋白酶缺陷型_的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加_蛋白酶_的抑制剂。解析(1)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌中，该过程利用的技术是基因工程。该研究除了证明质粒可作为载体外，还证明了体外重组的质粒可以进入受体细胞，真核生物基因可在原核细胞中表达等。(2)重组质粒导入大肠杆菌细胞可采用Ca2参与的转化方法；体外重组噬菌体要通过将体外重组的噬菌体DNA和外壳蛋白(或噬菌体蛋白)进行组装获得；因为噬菌体是专门寄生在细菌中的病毒，所以宿主细胞选用细菌。(3)为防
3、止蛋白质被降解，在实验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞；在蛋白质纯化过程中，为防止目的蛋白质被降解，需要添加蛋白酶的抑制剂。2(2017全国卷)真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题：(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A_。(2)若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种
4、载体中，不选用_噬菌体_作为载体，其原因是_噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕_。(3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体，因为与家蚕相比，大肠杆菌具有_繁殖快、容易培养_(答出两点即可)等优点。(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是_蛋白A的抗体_(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是_DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体_。解析(1)人为真核生物，从人的基因组文库中获取的基因A含有内含子，基因A
5、转录出的产物中有与内含子对应的RNA序列。大肠杆菌为原核生物，没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制，因此以大肠杆菌作为受体细胞，不能切除内含子对应的RNA序列，无法表达出蛋白A。(2)噬菌体和动物病毒均可作为基因工程的载体，但它们的宿主细胞不同。题中受体为家蚕，是一种昆虫，因此，选择昆虫病毒作为载体，噬菌体的宿主是细菌，不适合作为该实验的载体。(3)大肠杆菌具有繁殖快、容易培养、单细胞、遗传物质少等优点，因此，常作为基因工程的受体细胞。(4)常用抗原抗体杂交的方法检测目的基因是否表达，故能用于检测蛋白A的物质为蛋白A的抗体。(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验中，S型菌的DNA
6、转移到了R型菌体内，其对基因工程理论的建立提供的启示是DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。3(2017全国卷)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题：(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是_嫩叶组织细胞易破碎_。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是_防止RNA降解_。(2)以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是_在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA_。(3)若要
7、使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是_目的基因无复制原点；目的基因无表达所需启动子_(答出两点即可)。(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是_磷酸二酯键_。(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是_目的基因的转录或翻译异常_。解析(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是相对于老叶而言嫩叶组织细胞更容易被破碎。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是防止RNA降
8、解。(2)以mRNA为材料获得cDNA的原理是在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA。(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是目的基因无复制原点且目的基因无表达所需启动子。(4)DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。(5)若获得的转基因植株不具备所期望的性状表现，根据中心法则分析，其可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。4(2017全国卷)编码蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示。回答下列问题：(1)先要通过基因工程的方法
9、获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCTCAGGAAGGA)，则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是_编码乙的DNA序列起始端无ATG，转录出的mRNA无起始密码子_。(2)某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为_模板_，加入了_dNTP_作为合成DNA的原料。(3)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一
10、组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。由图2 可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是_进行细胞传代培养_。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是_维持培养液的pH_。仅根据图1、图2可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少_C_(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。解析(1)若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCTCAGGAAGGA)，则转录出的mRNA上缺少起始密码子，故不能翻译出蛋白乙。(2)使
11、用PCR技术获取DNA片段时，应在PCR反应体系中添加引物、耐高温的DNA聚合酶、模板、dNTP作为原料。(3)T淋巴细胞浓度之所以不再增加，是因为细胞间出现接触抑制，因此若要使T淋巴细胞继续增殖，需要对贴满瓶壁的细胞使用胰蛋白酶处理，然后分瓶培养，即细胞传代培养。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，以维持培养液的pH。据图分析，蛋白丙与对照接近说明B、D片段对于T淋巴细胞增殖不是非常重要，蛋白甲和乙对T淋巴细胞的增殖都有较大影响，甲、乙两种蛋白中共同的片段是C，所以缺少C片段会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。5(2016全国卷)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或
12、Tett中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tett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_能自我复制、具有标记基因_(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
13、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_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_；并且_含有质粒载体_和_含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)_的细胞也是不能区分的，其原因是_二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长_。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_四环素_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运载体，其DNA复制所需的原料来自于_受体细胞_。解析(1)作为运载体的质粒上应有一个至多个限制酶切割位点，在细胞中能够自我复制，并含有特殊的标记基因。(
14、2)未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌中均未导入质粒载体，而质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，因此这样的大肠杆菌在含有氨苄青霉素的培养基中不能生长。含有质粒载体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，二者在含有氨苄青霉素的培养基中都能生长，因此无法区分二者。由题图可知，用BamHI切割质粒后将四环素抗性基因破坏，因此可将经氨苄青霉素培养基筛选出的菌落置于含有四环素的培养基上再次筛选，能在含四环素培养基上生存的是含有质粒载体的大肠杆菌，不能生存的是含有插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌。(3)噬菌体为病毒，经改造后作为载体时，其DNA复制所需原料来自受体细胞。6
15、(2018河北省衡水中学一模)转基因抗病香蕉的培育过程如图1所示，图2表示Pst、Sma、EcoR和Apa四种限制酶的识别序列及酶切位点。请据图回答下列问题：(1)质粒的化学本质是_DNA_。(2)利用基因工程培育转基因抗病香蕉的核心步骤是形成重组质粒，即_基因表达载体的构建_；将目的基因导入受体细胞的方式是_农杆菌转化法_。(3)将抗病基因从含抗病基因的DNA中切割下来，使用的限制酶是_Pst和EcoR_，一个质粒被限制酶Pst、Sma、EcoR同时切割后得到的DNA片段和黏性末端分别为_3、3_个。单独用Apa切割质粒后的片段是_和_。(4)转基因抗病香蕉的培育发生了_基因重组_(变异类型
16、)。卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，根据这一原理可利用含卡那霉素的培养基筛选已导入重组质粒的香蕉细胞。由此推断，重组质粒中应含有_卡那霉素抗性_基因作为标记基因。解析(1)质粒是一种小型的环状DNA分子。(2)基因工程的操作分四个步骤，其中构建目的基因的表达载体是核心步骤。图中将B的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法。(3)从图1中的目的基因的三种限制酶的切割位点可以看出，不能使用Sma，否则会破坏目的基因的结构，只有利用另外两种限制酶才能将目的基因切割下来。用三种限制酶切割环状DNA，能得到3个DNA片段和3个黏性末端。根据图2中的Apa识别的碱基序列及切割位点可知，该酶切割质粒后得
17、到的黏性末端是和。(4)基因工程的原理是基因重组，利用含卡那霉素的培养基能筛选出抗卡那霉素的细胞，由此可以推断重组质粒中的标记基因是卡那霉素抗性基因。7(2018河北衡水中学一模)科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。下图是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答下列问题。(1)在该过程中，研究人员首先获取了抗盐基因(目的基因)，并采用_PCR(聚合酶链式反应)_技术对目的基因进行扩增，该技术需要的条件是_引物_、酶、原料、模板，该技术必须用_耐高温的DNA聚合或热稳定DNA聚合_酶；然后构建基因表达载体，基因表达载
18、体中除了具有目的基因、启动子和终止子之外，还需具有_标记基因_。(2)用图中的质粒和目的基因构建重组质粒，不能使用Sma酶切割，原因是_Sma会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因_。图中过程为防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，应选用_BamH和Hind_酶对外源DNA、质粒进行切割。(3)为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的_抗盐基因(或目的基因)_作探针进行分子杂交检测，又要在个体水平上鉴定，后者具体过程是_将培育的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中，观察该烟草植株的生长状态_。8(2018东北三省三校高考生物一模)马铃薯是重要的经济作物，在基因育种方
19、面取得丰硕成果。(1)马铃薯是双子叶植物，常用_农杆菌转化_方法将目的基因导入马铃薯体细胞中。构建好的基因表达载体基本结构有：目的基因、_启动子_、_终止子_、_标记基因_、复制原点五部分。(2)马铃薯易患多种疾病，导致产量下降。基因工程中常用的抗病基因为_病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因、抗毒素合成基因、几丁质酶基因_(写一种即可)。(3)科学家还培育出抗除草剂的转基因马铃薯，主要从两个方面进行设计：修饰除草剂作用的靶蛋白，使其对除草剂_不敏感(抵抗)_，或使靶蛋白过量表达，植物吸收除草剂后仍能正常代谢。引入酶或酶系统，在除草剂发生作用前_被降解(分解)不敏感(抵抗)_。(4)将目的基因导入
20、受体细胞后，还需对转基因植物进行_检测和鉴定_。解析(1)马铃薯是双子叶植物，常用农杆菌转化法将目的基因导入双子叶植物体细胞中。构建好的基因表达载体基本结构有目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点五部分。(2)基因工程中常用的抗病基因为病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因、抗毒素合成基因、几丁质酶基因。(3)除草剂只能作用于杂草，不能作用于马铃薯，因此需要修饰除草剂作用的靶蛋白，使其对除草剂不敏感(抵抗)，或使靶蛋白过量表达，植物吸收除草剂后仍能正常代谢。也可以引入酶或酶系统，在除草剂发生作用前被降解(分解)。(4)将目的基因导入受体细胞后，还需对转基因植物进行检测和鉴定。9(2018全国卷
21、)2018年细胞期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴“中中”和“华华”。回答下列问题：(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指_将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中_。通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目_不变_(填“减半”“加倍”或“不变”)。(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度_小于_(填“大于”或“小于”)体细胞核移植，其原因是_胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易_。(3)在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体
22、的体细胞作为核供体，通常，所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目_相同_(填“相同”或“不同”)，性染色体组合_不同_(填“相同”或“不同”)。解析(1)核移植是指将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中，形成重组细胞。重组细胞形成的早期胚胎可移植到受体子宫内进一步发育，最终分娩得到克隆动物。因为染色体在细胞核中，所以克隆动物体细胞的染色体数目与提供细胞核的个体的体细胞相同。(2)由于动物的胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易，而动物的体细胞分化程度高，恢复全能性十分困难，因此，动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。(3)哺乳动物雌雄个体的体细胞中，细胞核内常染色体的数
23、目是相同的，性染色体组合是不同的。若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，则得到的克隆动物的体细胞中常染色体的数目相同，性染色体组合不同。10(2014全国卷)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
24、的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过_4_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_Y_小鼠，理由是_Y小鼠的血清抗体效价最高_。(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_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_，体系中出现多种类型细胞的原因是_细胞融合是随机的，且融合率达不到100%_。(3)杂交瘤细胞中有_1_个细胞核，染色体数目最多是_100_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_不能无限增殖_。解析本题考
25、查杂交瘤细胞的制备过程和特性。(1)据图分析，第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16000以上，小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高，最适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；由于细胞融合具有随机性，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)杂交瘤细胞形成后，由于核膜具有流动性，小鼠的免疫B淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个杂交的细胞核，正常情况下融合后的细胞核中的染色体数目为100条。(4)未融合的B淋巴细胞在不发生突变的情况下经过多次分裂后会衰老死亡，不能无限增殖。11(2018陕西省西安市高考生物一模)白
26、菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜甘蓝”的杂交过程示意图，回答以下问题：(1)为了得到原生质体需先用_纤维素酶_和_果胶酶_来处理白菜细胞和甘蓝细胞。(2)诱导原生质体融合的方法有多种，常用的物理方法是_离心、振动、电激_，融合完成的标志是_再生出新的细胞壁_。由杂种细胞得到白菜甘蓝还需要经过组织培养技术，其中需要避光培养的步骤是_脱分化_。(3)如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜甘蓝”体细胞染色体数为_38_；通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因是_存
27、在生殖隔离_，若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含_19_条染色体。(4)植物体细胞杂交技术和传统杂交技术相比的优点是_克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种_。解析(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，可采用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)诱导原生质体融合的方法包括：物理方法(离心、振动、电激)和化学方法(聚乙二醇)；融合完成的标志是再生出新的细胞壁；将杂种细胞培育成杂种植株还需要采用植物组织培养技术，包括脱分化和再分化两个阶段，其中脱分化过程要避光，再分化过程需光。(3)如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜一甘蓝”体细胞染色体数为20183
28、8；通常情况下，由于白菜和甘蓝之间存在生殖隔离，因此白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的；若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含19条染色体。(4)植物体细胞杂交技术和传统杂交技术相比的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种。12(2018河北邯郸一中二模)我国菊花主要有杭菊、亳菊、怀菊、贡菊等8种，是药食兼优的代表性植物。研究发现杭菊具有明显的抗炎作用，怀菊具有良好的抗病毒作用(但是抗炎作用很弱)。结合所学知识回答下列问题：(1)欲培育兼有明显抗炎、抗病毒疗效的菊花新品种，用杭菊和怀菊杂交的方法是做不到的，原因是_二者存在生殖隔离_。(2)基因工程方法为培育上述新品种提供
29、了可能性，在实施基因工程过程中，最关键的步骤是_基因表达载体的构建_。受体细胞的选择直接关系到实验的成功与否以及新生植株的品质，我们一般选取未开花的幼枝的芽尖，理由有_不带病毒或带病毒极少_、_分化程度低或易诱导脱分化和再分化(答案必须是两个方面)_(写出两个)。若想确定杭菊的受体细胞中是否导入了怀菊的抗病毒基因，常用的检测方法是_DNA分子杂交技术_。(3)如果利用植物体细胞杂交的方法培育“杭菊怀菊”杂种植株，首先要获得这两种植物细胞的_原生质体_，用聚乙二醇诱导处理后，诱导实验材料再生出_细胞壁_，再利用植物组织培养技术培育出杂种植株。(4)理论上利用植物体细胞杂交和基因工程的方法均可以培
30、育出抗炎、抗病毒的优良菊花，这两项技术的共同特点有_定向改造生物(或克服了远缘杂交不亲和障碍)_。解析(1)杭菊和怀菊属于两个不同的物种，二者之间存在生殖隔离，所以二者之间不能进行有性杂交。(2)基因工程的关键步骤是基因表达载体的构建；由于幼枝的芽尖具有不带病毒或带病毒极少、分化程度低或易诱导脱分化和再分化的特点，所以通常选取未开花的幼枝的芽尖做受体细胞；可用DNA分子杂交技术检测怀菊的抗病毒基因(目的基因)是否导入了杭菊受体细胞。(3)植物体细胞杂交技术首先要获得这两种植物细胞的原生质体，用聚乙二醇诱导处理后，诱导实验材料再生出细胞壁，再利用植物组织培养技术培育出杂种植株。(4)植物体细胞杂
31、交技术和基因工程的共同特点是定向改造生物(或克服了远缘杂交不亲和障碍)。13(2018辽宁大连二模)白细胞介素4(IL4)是具有多种免疫学调节功能的细胞因子，临床及研究中需要大量高纯度的IL4，以及其高效检测试剂。下图是利用单克隆抗体技术制备抗IL4特异性抗体的过程。回答相关问题。(1)在免疫系统组成中，IL4属于_免疫活性_物质。研究人员从外周血中提取到IL4蛋白分子的mRNA。将其反转录成_cDNA_，构建特定表达载体，利用工程菌获得用于临床及研究需要的高纯度的IL4蛋白。(2)图中所示的a培养瓶中培养的是_骨髓瘤_细胞，其与M细胞融合产生双核或多核细胞。再经_有丝分裂_，进一步形成两个新
32、的单核杂交细胞。(3)b培养瓶所示过程中，要用特定的选择性培养基进行细胞筛选，得到的_融合的杂种(杂交瘤)_细胞能在体外培养增殖生长。经b获得的细胞，还需要进行_克隆化培养和抗体检测(或答“克隆化培养和专一抗体阳性检测”)_。(4)c培养瓶中培养的细胞是_分泌抗IL4抗体(答出此意即可)_的杂交瘤细胞。制备IL4单克隆抗体的过程中，细胞培养瓶通常置于特定培养箱中进行细胞培养，要求培养瓶松盖，主要目的是_让O2进入培养瓶以供细胞代谢、使CO2进入培养瓶维持培养液的pH_。14回答下列与动物细胞工程有关的问题：(1)动物细胞培养中，在细胞发生贴壁生长过程中会出现_接触_抑制。贴满瓶壁的细胞一般用_
33、胰蛋白酶或胶原蛋白_酶处理后分瓶继续培养，这种培养过程称为_传代_培养。(2)在细胞核移植过程中常用到卵母细胞，通常情况下，采集到的卵母细胞在体外培养到_减数第二次分裂中_期。在核移植之前，应去除卵母细胞的_细胞核_，原因是_若不去掉卵母细胞的细胞核，就会造成核移植后的卵母细胞中有两个细胞核，使得遗传物质不稳定_。(3)如图表示制备单克隆抗体的过程。在获得B淋巴细胞之前，小鼠已被多次注射_相同_(填“相同”或“不同”)抗原，注射后小鼠体内发生_体液_(填“细胞”或“体液”)免疫反应，生成能产生抗体的B淋巴细胞(浆细胞)。过程中，如果细胞发生两两融合，融合后出现_三_种不同的融合细胞。过程需在特
34、定的_选择_培养基上进行筛选，从而得到_杂交瘤_细胞。过程培养细胞需要的气体环境为_95%的空气5%的CO2_。解析(1)动物细胞培养过程中会发生接触抑制现象，贴满瓶壁的细胞一般用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理后继续培养，分瓶后的培养称为传代培养。(2)体细胞核移植过程中，卵母细胞一般培养到减数第二次分裂中期，并去除卵母细胞的细胞核，否则核移植后有两个细胞核，遗传物质表达发生混乱。(3)制备单克隆抗体前，对小鼠先要多次用同种抗原刺激，从而能产生足够的相应的浆细胞。B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合是随机的，可能是两个淋巴细胞之间融合或两个骨髓瘤细胞之间融合，也可能是B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，因此有三种融合
35、结果。为了得到杂交瘤细胞，需在特定的选择培养基上进行筛选。动物细胞培养的气体环境是95%的空气5%的CO2混合气体。15(2018深圳调研)叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中，该技术能有效改良植物的品质。请回答：(1)转基因技术的核心步骤是_基因表达载体的构建_，完成该步骤所需要的酶有_限制酶和DNA连接酶_。(2)将植物体细胞处理得到原生质体，再通过_农杆菌转化法_或_基因枪_法，将目的基因导入原生质体，使原生质体再生出细胞壁之后，通过_植物组织培养_技术培养可得到相应的转基因幼苗。(3)来自原核生物中有重要价值的外源基因，无需改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，就此分析，原因是
36、_叶绿体DNA与原核生物DNA结构类似(由于叶绿体大多数基因的结构、转录与翻译系统均与原核生物类似)_。(4)对大多数高等植物而言，与传统的细胞核转基因相比，叶绿体转基因更稳定，其遗传方式_不遵循_(答“遵循”或“不遵循”)分离定律，不会随_花粉_(“花粉”或“卵细胞”)传给后代，从而保持了_母本_(“父本”或“母本”)的遗传特性。解析(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，所需要的酶有限制酶和DNA连接酶；(2)植物细胞导入受体细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。原生质体再生细胞壁之后，通过植物组织培养获取幼苗；(3)叶绿体DNA与原核生物DNA结构类似。(4)分离定律适
37、用于有性生殖过程中细胞核遗传，故叶绿体转基因不遵循分离定律，为母系遗传。16(2018天津市和平区生物一模)已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原。疫苗的生产和抗体的制备流程如图1所示。请回答下列问题：(1)过程代表的是_逆转录_，过程构建A基因重组载体时，启动子和终止子是重新构建的，它们应该能被受体细胞的_RNA聚合酶_所识别，以便于其催化转录过程。(2)如图2为A基因的结构示意图，已知区的碱基数是2000个，其中阴影区域碱基数是800个，空白区域中G和C的总数共有400个，则由该区域能指导蛋白质合成的片段转录产生的mRNA中A和U总数是_400_个。(3)在给小
38、鼠皮下注射A蛋白时，要重复注射几次的目的是通过二次免疫，增加小鼠体内的_浆细胞_数目。(4)在将X进行扩大培养前，至少需要经过2次筛选，第一次是将_杂交瘤细胞_筛选出来，第二次是将_能分泌所需抗体的杂交瘤细胞_筛选出来。(5)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的_A蛋白_来制备疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒与已知病毒进行核酸序列比较，或用图中的_抗A蛋白的单克隆抗体_与分离出的病毒进行特异性检测。解析(1)由以上分析可知是逆转录。启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，能启动转录过程。(2)已知图中区的碱基数是2000个，其中阴影区域碱基数是80
39、0个，则空白区域中碱基总数为1200个，又已知空白区域中G和C的总数为400个，则AT总数为800个，每条链中AT总数为400个，根据碱基互补配对原则，由该区转录形成的成熟mRNA中A和U总数也是400个。(3)在给小鼠皮下注射A蛋白时，要重复注射几次的目的是通过二次免疫，增加小鼠体内的浆细胞数目。(4)在将X进行扩大培养前，至少需要经过2次筛选，第一次是用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，第二次是采用抗体阳性检测法筛选出能够产生特异性抗体的杂交瘤细胞。(5)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒
40、进行核酸序列比较；或采用抗原抗体杂交法，即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测。17如图为三种质粒和一个含目的基因的DNA片段，其中ApR为氨苄青霉素抗性基因，TcR为四环素抗性基因，lacZ为蓝色显色基因，EcoR (0.7 kb)、Pvu (0.8 kb)等为限制酶和其切割位点及其与复制原点之间的距离。已知1 kb1 000个碱基对，请回答下列问题：(1)片段D为目的基因中的某一片段，则DNA聚合酶和DNA连接酶的作用形成的键依次是_(填图中数字)。(2)图中作为目的基因运载体最理想的质粒是_B_(填“A”“B”或“C”)，请据图分析，其他两种质粒一般不能作为运载体的理由分别是_
41、质粒A不含有标记基因；质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被破坏，使该质粒无法进行复制_。(3)用EcoR 全酶切目的基因和质粒B形成的重组质粒，并进行电泳观察，可出现长度分别为11 kb和_5.6_kb的两个片段，或者长度分别为_3.6_kb和3.1_kb_的两个片段(重组质粒上目的基因的插入位点与EcoR的识别位点之间的碱基对忽略不计)。(4)将分别用限制酶Pvu切开的质粒B溶液与目的基因溶液混合，加入DNA连接酶后，进行大肠杆菌受体细胞导入操作，则受体细胞的类型包含_ABD_(多选)。AApR蓝色BApR白色CApS、蓝色DApS白色(5)动物基因工程通常以受精卵作为受体细
42、胞的根本原因是_B_。A受精卵能使目的基因高效表达B受精卵可发育成动物个体C受精卵更易接受DNA的插入D受精卵体积较大，便于DNA导入操作解析(1)DNA聚合酶和DNA连接酶的作用形成的键均为磷酸二酯键，因此都应为。(2)由题图可知，切割目的基因应用Pvu，但该限制酶会将c质粒的复制原点破坏，使该质粒无法进行复制，而质粒A不含有标记基因，因此两者都不能作为运载体。(3)根据题意，质粒B长度为2.7 kb，目的基因长度为4.0 kb，所以重组质粒长度为6.7 kb，如果出现长度为11 kb的一个片段，则另外一个片段的长度为5.6 kb。若目的基因与运载体反向连接，可形成长度分别为3.1 kb和3
43、.6 kb的两个片段。(4)将分别用限制酶Pvu切开的质粒B溶液与目的基因溶液混合，加入DNA连接酶后，可得到质粒自身环化形成的普通质粒、重组质粒和目的基因自身连接的DNA环三种类型。如果导入的是普通质粒，受体细胞的类型为A(ApR、蓝色)，如果导入的是重组质粒，受体细胞的类型为B(ApR、白色)，如果导入的是DNA环，受体细胞的类型为D(ApS、白色)。(5)动物基因工程通常选用受精卵作为受体细胞的根本原因是受精卵可发育成动物个体。18人乳头状瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关，抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV，从而及时监控宫颈癌的发生，以下是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗
44、体的过程，请据图回答下列问题：(1)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有_动物细胞培养、动物细胞融合_。(2)若要分析杂交瘤细胞中染色体，可通过_解离、漂洗、染色和制片_等过程制成装片，然后在显微镜下观察。杂交瘤细胞中染色体数目与普通淋巴细胞相比具有的特点是_染色体数目加倍_，在HAT培养基上存活的细胞可能包括_(填下列序号)。无抗体分泌的细胞抗HPV抗体的分泌细胞其他无关抗体的分泌细胞(3)对于抗体检测呈_阳_性的杂交瘤细胞应尽早进行克隆化，克隆化的方法最常用的是有限稀释法，即稀释细胞到310个/ mL，每孔加入细胞稀释液_0.1_mL，使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。(
45、4)由上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体，理由是_小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，存在着排异反应_。(5)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因(prG)，该基因能激发动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除本题描述的制备单克隆抗体技术外，请再简要写出一种制备单克隆抗体的思路。_通过基因工程向浆细胞中导入prG；利用核移植技术将浆细胞的细胞核移植到去核的无限增殖细胞中(答对其一即可)_。解析(2)利用显微镜观察有丝分裂过程中的染色体，需先制作临时装片；杂交瘤细胞中含有浆细胞和骨髓瘤细胞的染色体，所以比普通淋巴细胞的染色体数目多一倍；在HAT培养基上生存
46、的细胞均为杂交细胞，这些杂交细胞中有分泌HPV抗体的细胞，有分泌其他抗体的细胞，也有不能分泌抗体的细胞。(3)抗体检验呈阳性，说明该杂交瘤细胞可产生所需抗体；为保证每个小孔不多于一个细胞，根据浓度可推断加入细胞稀释液的量：设加入细胞稀释液的最大量是X，则10个/ mLX1个，X0.1 mL。(4)小鼠形成的抗体与人体抗体不同，故在人体内可引起免疫反应，所以上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体。(5)根据所给信息可知，还可通过转基因技术或核移植技术获得既能大量增殖，又能产生特定抗体的杂交细胞。19(2017陕西西安长安一中第一次检测)下图是植物体细胞杂交过程示意图，请据图回答：(1)植物体
47、细胞杂交的第步是去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法，也就是在温和的条件下用_纤维素酶、果胶酶_等分解植物的细胞壁。(2)过程的发生，必须进行人工诱导。人工诱导原生质体融合常用的化学方法是用_聚乙二醇_试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合还常用到_灭活的病毒_作为诱导剂。(3)与过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器为_高尔基体_。(4)过程称为_脱分化_，过程称为_再分化_。若利用此技术生产治疗癌症的药物紫杉醇，培养将进行到_e_(填字母编号)即可。(5)植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点是可以_克服远缘杂交不亲和的障碍_。解析(1)植物体细胞杂交的第步是用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体。(2)人工诱导原生质体融合常用的化学方法是用聚乙二醇试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合还常用到灭活的病毒作为诱导剂。(3)过程是杂种细胞生