生物工程及技术的高三试题训练(2)
(2)质粒运载体用EcoR Ⅰ切割后产生的片段如下：
AATTC……G
G……CTTAA
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoR Ⅰ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是________________________________________________________________________。
(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是________，产物是________。若要在体外获得大量反转录产物，常采用________技术。
(5)基因工程中除质粒外，________和________也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是______________________________________________。
40.(1)黏性末端 平末端
(2)切割产生的DNA片段末端与EcoR Ⅰ切割产生的相同
(3)大肠杆菌 T4
(4)mRNA(或RNA) cDNA(或DNA) PCR
(5)噬菌体 动植物病毒
(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱
[解析] 本题考查基因工程技术，考查学生的理解能力。(1)当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。(2)为使运载体与目的基因相连，不同的限制酶应切割出相同的黏性末端，它们必须要能识别相同的核苷酸序列。(3)根据酶的来源不同，DNA连接酶可以分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为大肠杆菌E•coli DNA连接酶;另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4 DNA连接酶。(4)反转录是以mRNA(或RNA)为模板合成cDNA(或DNA)的过程。可以在体外短时间内大量扩增DNA的技术叫PCR(多聚酶链式反应)技术。(5)基因工程中除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等可作为运载体。(6)大肠杆菌细胞外有细胞壁，能阻止其他物质的进入，只能通过Ca2+处理细胞，使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态才能使重组质粒进入细胞，未处理的大肠杆菌吸收重组质粒的能力极弱。
32.L6[2012•江苏卷] 图11表示含有目的基因D 的DNA 片段长度(bp 即碱基对)和部分碱基序列，图12表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4 种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题：
图11 图12
(1)图11的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由__________________连接。
(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图11中DNA片段，产生的末端是________末端，其产物长度为________。
(3)若图11中虚线方框内的碱基对被T-A 碱基对替换，那么基因D 就突变为基因d。从杂合子中分离出图11及其对应的DNA 片段，用限制酶Sma Ⅰ完全切割，产物中共有________种不同长度的DNA 片段。
(4)若将图12中质粒和目的基因D 通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是________。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌， 一般需要用添加________的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
32.(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖
(2)平 537 bp、790 bp、661 bp
(3)4
(4)BamHⅠ 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接
[解析] 本题考查基因工程，考查学生分析及理解能力。(1)据DNA分子的结构可知，在一条链中相邻两个碱基之间的连接为：碱基-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-碱基。(2)图11 DNA分子中，限制酶SmaⅠ的切割位点有2个，可将该DNA切割为3个片段，据图中切割位置可数出，3个片段的长度依次为537 bp、790 bp、661 bp。(3)基因D突变为基因d后，只有1个限制酶SmaⅠ的切割位点，基因d被切割为1 327 bp和661 bp 2种片段;杂合子中还有基因D，可被切割为3种片段，因此产物中共4种片段。(4)目的基因的插入位点应在一个标记基因内，若选用限制酶MboⅠ，则两个标记基因都会被切开，因此只能选择限制酶BamHⅠ，因此应加入抗生素B进行筛选。含目的基因的DNA片段和运载体用同种限制酶切割，可能会发生反向连接，使部分菌株中基因D不能表达。
32.L6、L8[2012•福建卷] [生物—现代生物科技专题]
肺细胞中的let7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。
图1
图2
请回答：
(1)进行过程①时，需用____________酶切开载体以插入let7基因。载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let7基因转录，该部位称为________。
(2)进行过程②时，需用______酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。
(3)研究发现，let7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞中提取______进行分子杂交，以直接检测let7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中______(RAS mRNA/RAS蛋白)含量减少引起的。
32.(1)限制性核酸内切(或限制) 启动子
(2)胰蛋白 (3)RNA RAS蛋白
[解析] 本题主要考查有关基因工程和细胞工程中的知识。(1)过程①表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入;启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶结合和识别的位点，RNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。(2)过程②表示动物细胞培养，培养过程中出现接触性抑制后可以用胰蛋白酶处理，使之分散成单个的细胞，之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养。(3)判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行检测，从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的let7基因表达减弱，癌基因RAS表达就增强，引发肺癌”，导入let7基因后，肺癌细胞受到抑制，说明RAS基因表达减弱，导致细胞中的RAS蛋白含量减少，进而导致癌细胞受抑制。
31.G3、L6 [2012•安徽卷] 甲型血友病是由X染色体上的隐性基因导致的遗传病(H对h为显性)。图4中两个家系都有血友病发病史，Ⅲ2和Ⅲ3婚后生下一个性染色体组成是XXY的非血友病儿子(Ⅳ2)，家系中的其他成员性染色体组成均正常。
图4
(1)根据图4，________(填“能”或“不能”)确定Ⅳ2两条X染色体的来源;Ⅲ4与正常女子结婚，推断其女儿患血友病的概率是________。
(2)两个家系的甲型血友病均由凝血因子Ⅷ(简称F8，即抗血友病球蛋白)基因碱基对缺失所致。为探明Ⅳ2的病因，对家系的第Ⅲ、Ⅳ代成员F8基因的特异片段进行了PCR扩增，其产物电泳结果如图5所示，结合图4，推断Ⅲ3的基因型是________。请用图解和必要的文字说明Ⅳ2非血友病XXY的形成原因。
图5
(3)现Ⅲ3再次怀孕，产前诊断显示胎儿(Ⅳ3)细胞的染色体为46，XY;F8基因的PCR检测结果如图5所示。由此建议Ⅲ3________。
(4)补给F8可治疗甲型血友病。采用凝胶色谱法从血液中分离纯化F8时，在凝胶装填色谱柱后，需要用缓冲液处理较长时间，其目的是________;若F8比某些杂蛋白先收集到，说明F8的相对分子质量较这些杂蛋白________。
(5)利用转基因猪乳腺生物反应器可生产F8。要使乳腺细胞合成F8，构建表达载体时，必须将F8基因cDNA与猪乳腺蛋白基因的________等调控组件重组在一起。F8基因cDNA可通过克隆筛选获得，该cDNA比染色体上的F8基因短，原因是该cDNA没有________。
(6)为获得更多的转基因母猪，可以采用体细胞克隆技术，将纯合转基因母猪的体细胞核注入____________，构建重组胚胎进行繁殖。
31.(1)不能 0
(2)XHXh 图解如下
在Ⅲ3形成卵细胞过程中的减数第二次分裂后期，带有基因H的姐妹染色单体移向细胞同一极，形成XHXH卵细胞。XHXH卵细胞与正常精子结合形成XHXHY受精卵。
(3)终止妊娠
(4)洗涤平衡凝胶，并使凝胶装填紧密 大
(5)启动子 内含子
(6)去核的卵母细胞
[解析] 本题考查人类遗传病、减数分裂、蛋白质的提取等相关知识，考查学生的分析与综合能力。(1)Ⅳ2的性染色体组成是XXY，这两条X染色体，有可能是精子形成过程中同源染色体没有分开，形成了一个含有
XY染色体的配子，也可能是减数第一次分裂后期同源染色体未分离，也可能是减数第二次分裂后期染色单体分开后未移向两极，形成了含有两条X染色体的配子，故无法判断两条X染色体的来源。Ⅲ4的基因型是XHY，肯定将XH传给女儿，女儿不可能患血友病。(2)Ⅲ2是血友病患者，含有Xh，图中位于下部的条带均应含有Xh基因，上面的条带应含XH基因，则Ⅲ3的基因型是XHXh，Ⅳ2是非血友病患者，且从条带的位置可以看出其基因型是XHXHY，故不可能在减数第一次分裂时出现异常产生含有XHXh的配子，精子的形成过程正常，图解如答案所示。(3)Ⅲ3再次怀孕的孩子是男孩，从条带结果看含有基因Xh，为血友病患者，应当终止妊娠。(4)凝胶装填色谱柱后用缓冲液处理较长时间，目的是洗涤平衡凝胶，并使凝胶装填紧密。(5)表达载体上的调控组件包括启动子和终止子，基因必须含有启动子才能开始复制。真核细胞基因的编码区含有外显子和内含子，转录出成熟的mRNA时经过了剪切，mRNA上不含有内含子，cDNA是mRNA通过反转录得到的，也就不含内含子。(6)动物细胞核移植的受体细胞是去核的卵母细胞。
L7 植物细胞工程与植物的组织培养技术
34.L5L7[2012•山东卷] [生物—生物技术实践]
辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。
(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的________和________过程。
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是__________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是________________________________________________________________________。
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是__________。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是________和纤维素酶。
(4)提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是______________。
34.(1)脱分化(或去分化) 再分化
(2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌法
(3)70% 果胶酶 防止有机溶剂挥发
[解析] 本题主要考查植物组织培养的过程和植物成分的提取中的注意事项。由外植体得到愈伤组织的过程是脱分化过程，由愈伤组织得到根、芽的过程是再分化过程;培养基中的植物激素能够促进植物的生长和发育，当生长素/细胞分裂素的比值低时有利于芽的分化，当比值高时有利于根的分化;对培养基进行彻底灭菌常用高压蒸汽灭菌法;外植体的消毒所需酒精的体积分数是70%; 细胞间的主要成分纤维素和果胶，分离细胞要用到纤维素酶和果胶酶;用冷凝回流装置可以防止有机溶剂随蒸汽挥发。
39.L7[2012•课标全国卷] [生物—选修1生物技术实践]
为了探究6—BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6—BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。
培养基编号
1
2
3
4
浓度/mg•L-1
6—BA IAA
0.5
0
0.1
0.2
0.5
m/% n/个
76.7 3.1
77.4 6.1
66.7 5.3
60.0 5.0
回答下列问题：
(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为________和________两类。上述培养基中，6—BA属于________类生长调节剂。
(2)在该实验中，自变量是________，因变量是______________________________________，自变量的取值范围是________。
(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是________号培养基。
(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入________(填“6—BA”或“IAA”)。
39.(1)大量元素 微量元素 细胞分裂素
(2) IAA的浓度 再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n) 0～0.5 mg•L-1 (3)1 (4)6-BA
[解析] 本题考查IAA和 6-BA对植物组织培养的影响，考查学生的理解能力。(1)根据植物的需求量，元素可以分为大量元素和微量元素，6-BA属于细胞分裂素类的生长调节剂。(2)根据实验目的和实验中的步骤中的数据可知，6-BA浓度不变，IAA浓度范围是0～0.5 mg•L-1，由小到大变化是自变量。根据题干信息可知再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)是因变量。(3)再生丛芽外植体的比率(m)乘以再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)即为丛芽总数，所以最少的是1号培养基。(4)诱导试管苗生根需要生长素用量和细胞分裂素用量的比值比较高，所以培养基中不需要加6-BA。
2.L7 [2012•广东卷] 培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是( )
A.组织培养 B.细胞杂交
C.显微注射 D.核移植
2.A [解析] 草莓是无性繁殖的作物，它感染的病毒很容易传播给后代，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。而植株分生区附近(如茎尖)的细胞含病毒极少，甚至无病毒，因此可以利用植物组织培养技术培养出脱毒幼苗。植物体细胞杂交就是将不同的植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。动物细胞融合也称细胞杂交。显微注射是将含有目的基因的表达载体导入动物细胞的方法。核移植是培养克隆动物的方法。故选A。