专题强化练(13) 细胞工程与基因工程（Word练习）-【艺术生百日冲刺】2026高考生物艺术生基础生文化课成功方案

专题强化练(十三)　细胞工程与基因工程 1．(2024·哈尔滨联考)如图表示某学习小组利用正常的小鼠细胞进行动物细胞培养的过程，①～④表示相关过程。下列相关叙述正确的是(　　) A．过程①可以使用机械法或酶解法改变细胞的通透性 B．过程②为原代培养，培养细胞1一般会发生接触抑制现象 C．培养细胞2需要贴附于基质表面生长，直接用离心法进行收集 D．进行动物细胞培养的过程中，不会发生基因的选择性表达 答案：B 解析：A、过程①可以使用机械法或酶解法使细胞分散成单个细胞，A错误；B、过程②为原代培养，原代培养的细胞一般传至10代左右会出现危机，绝大部分细胞会出现生长停滞，即会发生接触抑制现象，B正确；C、培养细胞2时，一般会出现接触抑制和贴壁生长现象，需先用胰蛋白酶等处理，后才能用离心法进行收集，C错误；D、进行细胞培养时会发生基因的选择性表达，D错误。故选B。 2．如图表示获得能分泌人生长激素奶牛的克隆过程，下列相关叙述正确的是(　　) A．细胞A中只含有人生长激素基因 B．重组细胞的遗传物质与细胞A完全相同 C．细胞B是卵母细胞，①过程表示去核处理 D．进行细胞培养时定期更换培养液的目的是防止杂菌污染 答案：C 解析：A、细胞A中除了含有人生长激素基因外，还含有奶牛自身基因，A错误；B、重组细胞保留了细胞A的核遗传物质和细胞B的细胞质内遗传物质，B错误；C、图中为核移植过程，细胞B是受体细胞，即卵母细胞，需要对卵母细胞进行去核处理，C正确；D、进行细胞培养时定期更换培养液的目的是清除细胞的代谢产物，防止其对自身造成危害，D错误。故选C。 3．(2024·绵阳诊断)目前精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一，该方法以精子作为外源基因的载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列说法错误的是(　　) A．①过程需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理 B．将外源基因整合到精子的染色体上，可保证外源基因稳定遗传 C．②采用体外受精技术，受精完成的标志是雌雄原核融合 D．精子载体法与显微注射法相比，对受精卵中核的影响更小 答案：A 解析：A、①过程需将成熟的精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体溶液中，用化学药物诱导精子获能，A错误； B、受精卵中几乎不含精子的细胞质，将外源基因整合到精子的染色体上，是保证外源基因稳定遗传的关键，B正确； C、②采用体外受精技术，受精完成的标志是雌雄原核融合，C正确； D、与显微注射法相比，精子载体法对受精卵中核的影响会更小，理由是不需要穿过核膜，雌雄原核自动融合(通过受精作用完成整合)，D正确。故选A。 4．(2024·杭州模拟)沃柑果实色泽艳丽，品质极优，但因果实有籽严重削弱了其市场竞争力。为培育具有市场竞争力的无籽沃柑，研究者设计如下流程。相关叙述正确的是(　　) A．①需使用胰蛋白酶或果胶酶处理 B．常用仙台病毒诱导原生质体融合和细胞壁再生 C．获得的三倍体植株都能表现双亲的优良性状 D．③中可通过器官发生途径和体细胞胚发生途径形成三倍体植株 答案：D 解析：A、①是去除植物细胞壁的过程，由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性可知，该过程需使用纤维素酶和果胶酶处理，A错误；B、②表示诱导原生质体融合的过程，仙台病毒诱导能诱导动物细胞融合，不能诱导植物细胞融合，也不能诱导细胞壁再生，B错误；C、由于基因间的相互作用，获得的三倍体植株不一定都能表现双亲的优良性状，C错误；D、③中的再分化过程可以形成胚状体后经诱导形成三倍体植株，也可以诱导生根生芽后形成三倍体植株，即可通过体细胞胚发生途径和器官发生途径形成三倍体植株，D正确。 5．(2024·烟台期中)同尾酶是指一组识别序列不同，但切出的黏性末端相同的限制酶。下图为EcoRⅠ、Bam­HⅠ、BglⅡ和MboⅠ四种限制酶的识别序列及酶切位点。下列说法正确的是(　　) A．BamHⅠ、BglⅡ、MboⅠ属于同族酶，他们的识别序列相同 B．使用同尾酶构建基因表达载体时，切割位点的选择范围扩大 C．选用两种不同的限制酶切割目的基因，都可以防止目的基因自身环化 D．用DNA连接酶将BamHⅠ和MboⅠ形成的黏性末端连接后，可被二者重新切开 答案：B 解析：A、BamHⅠ、BgIⅠ、MboⅠ识别序列不同，但切出的黏性末端相同，属于同尾酶，A错误；B、同尾酶是指一组识别序列不同，但切出的黏性末端相同的限制酶，使用同尾酶构建基因表达载体时，切割位点的选择范围扩大，不同的酶也能切割出相同的黏性末端，B正确；C、图中BamHⅠ、BgIⅠ、MboⅠ识别序列不同，但切出的黏性末端相同，故选用两种不同的限制酶切割目的基因，不一定都可以防止目的基因自身环化，C错误；D、用DNA连接酶将BamHⅠ和MboⅠ形成的黏性末端连接后，碱基序列与BamHⅠ和MboⅠ识别的序列均不同，由于限制酶具有专一性，故不可被二者重新切开，D错误。故选B。 6．如图为某动物细胞核基因局部示意图，已知限制酶EcoRⅤ和BclⅠ的识别序列和切割位点分别为5′—GATA↓TC—3′和5′—TG↓ATCA—3′。下列相关叙述错误的是(　　) A．限制酶EcoRⅤ和BclⅠ切割的都为磷酸二酯键 B．限制酶EcoRⅤ切割该基因后形成的是黏性末端 C．该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶打开④氢键 D．T4DNA连接酶能将BclⅠ切割后的两个片段连接起来 答案：B 解析：A、限制酶EcoRⅤ和限制酶BclⅠ切割的化学键都是磷酸二酯键，A正确；B、限制酶EcoRⅤ切割该基因后形成的是平末端，B错误；C、该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶将④氢键打开，C正确；D、T4DNA连接酶能连接互补的黏性末端和平末端，D正确。故选B。 7．(2024·南阳模拟)像BclⅠ(－TG↓ATCA－)、BglⅡ(－AG↓ATCT－)、MboⅠ(－G↓ATC－)这样，识别序列不同，但能产生相同的黏性末端的一类限制酶被称为同尾酶。如图表示目的基因及质粒上的酶切位点。选用不同的限制酶对质粒和目的基因进行切割，并用DNA连接酶进行连接。下列分析错误的是(　　) 选项 切割质粒 切割目的基因 结果分析 A BclⅠ和BglⅡ BclⅠ和BglⅡ 形成的重组质粒的碱基排列顺序不一定相同 B BclⅠ和BglⅡ MboⅠ 切割后的质粒不可自我环化，切割后的目的基因可以自我环化 C MboⅠ BclⅠ和BglⅡ 形成的重组质粒可被MboⅠ再次切开，但可能无法被BclⅠ和BglⅡ再次切开 D MboⅠ MboⅠ 切割后的质粒可以自我环化，切割后的目的基因也可以自我环化 答案：B 解析：A、切割质粒和切割目的基因用均用BclⅠ和BglⅡ，由于两种酶切割后产生的黏性末端相同，形成的重组质粒时目的基因可能反向连接，形成的碱基排列顺序不一定相同，A正确；B、切割质粒用BclⅠ和BglⅡ，切割后产生的黏性末端相同，切割后的质粒可能自我环化；切割目的基因用MboⅠ，切割后产生平末端，切割后的目的基因可以自我环化，B错误；C、由题意可知，切割质粒用MboⅠ，产生黏性末端，切割目的基因用BclⅠ和Bgl Ⅱ，也会产生黏性末端，形成的重组质粒中原来的BclⅠ和Bgl Ⅱ的切割位点的序列发生改变，不能再被这两种酶切割，但不影响MboⅠ的作用，C正确；D、切割质粒用MboⅠ，切割目的基因用MboⅠ，产生的均为平末端，切割后的质粒可自我环化，切割后的目的基因也可以自我环化，D正确。故选B。 8．(不定项)CRISPR/Cas13d 技术是一项以向导RNA(gRNA)引导 Cas13d 蛋白定向作用于靶向RNA 的新兴技术。研究人员设计了若干个gRNA，分别靶向某病毒RNA基因组的不同肽编码区，但不影响人体细胞的RNA，作用机理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．gRNA通过与靶向RNA碱基互补配对将Cas13d 引导至特定位点 B．Cas13d能定向切开相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 C．与限制酶相比，Cas13d 不具有特异性识别能力 D．该技术有望成为一种能定向、灵活治疗RNA 病毒感染的新方法 答案：B 解析：由图可知，gRNA与靶向RNA中的特定序列能通过碱基互补配对形成RNA－RNA杂合双链，然后将Cas13d蛋白引导至特定位点，A正确；Cas13d能定向切开相邻两个核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，B错误；限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别一种核苷酸序列，并在特定的位点进行切割，结合图解可知，与限制酶相比，Cas13d作用时需要gRNA的引导，不具有特异性识别能力，C正确；向导RNA (gRNA) 可引导Cas13d蛋白定向作用于靶向RNA，因此该技术有望成为一种能定向、灵活治疗RNA病毒感染的新方法，D正确。 9．(2024·济南检测)研究发现，MZF1­AS1是一种长链非编码RNA，可以和核蛋白PARP1结合参与基因的调控，从而促进肿瘤细胞的增殖。科研人员通过PCR技术得到PARP1基因全长序列(图1)，其编码的蛋白质含1 014个氨基酸，三个功能区(图2)，图中数字代表氨基酸对应的位置；构建含GST标签的重组载体以获得不同长度的融合蛋白。回答下列问题： (1)欲用PCR扩增PARP1基因的编码区，需要设计一对引物F1和R1，在图1中选出两引物与模板结合的位置________(填图中序号)，PCR反应体系中需要加________________酶，PCR产物一般通过__________________法鉴定。 (2)为了得到GST­PARP1融合蛋白，需要构建不同长度的带有GST标签序列的PARP1基因表达载体，GST序列尾端不能含有______________________(不考虑移码突变)；纯化得到6种融合蛋白，分别与体外转录得到的生物素标记的MZF1­AS1进行体外结合实验，形成RNA­蛋白质复合物，该复合物可通过一定技术分离出来，将分离纯化获得的结合在复合物上的RNA，经RT­PCR后鉴定结果如图3所示，据图可知______________________________。 (3)研究发现，MZF1­AS1能促进转录因子E2F1与靶基因启动子结合，从而促进肿瘤细胞的增殖，MZF1­AS1和E2F1无直接相互作用，PARP1和E2F1有相互作用；将PARP1载体和E2F1载体共同转染5组细胞，细胞内E2F1含量相同。1、4组不做处理，2、5组MZF1­AS1基因过量表达，3组MZF1­AS1基因敲除处理。将5组细胞裂解，在4、5组细胞裂解液加入RNA酶，处理一段时间，然后分别在5组细胞裂解液中加入PARP1抗体得到沉淀，再分别利用E2F1抗体对上述沉淀中图4的蛋白质进行检测，结果如图所示，据图可知________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)综上所述，MZF1­AS1对肿瘤细胞的作用机理是_______________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)②③　Taq DNA聚合(耐高温的DNA聚合)　琼脂糖凝胶电泳　(2)终止子和控制终止密码子的序列　MZF1­AS1可以与PARP1蛋白质BRCT功能区结合　(3)过量表达MZF1­AS1基因能促进PARP1和E2F1两种蛋白质的结合，敲除MZF1­AS1基因或者给予RNA酶处理后两蛋白质相互作用减弱　(4)MZF1­AS1通过促进PARP1和E2F1两种蛋白质的结合，促进肿瘤细胞的增殖 解析：(2)GST­PARP1融合基因是由GST标签序列与不同长度的PARP1基因构成，为表达GST­PARP1融合蛋白，GST序列尾端不能存在终止子和终止密码子对应的序列，避免提前终止转录或翻译。纯化得到的6种GST­PARP1融合蛋白，分别与生物素标记的MZF1­AS1混合，如果融合蛋白中含有RNA的结合位点，可形成RNA—蛋白质复合物，分离出复合物后，再纯化获得RNA，利用RT­PCR技术扩增获得相应的DNA片段，凝胶电泳时会出现相应条带。由检测结果可知，1、3、5、6所代表的融合蛋白中含有RNA的结合位点，而2、4所代表的融合蛋白中不含有RNA的结合位点(2、4对应的长度分别是1～375和663～1 014，分别对应ZFN和CAT功能区)，故RNA结合位点在BRCT功能区。(3)由题意可知，MZF1­AS1能促进转录因子E2F1与靶基因启动子结合，从而促进肿瘤细胞的增殖，MZF1­AS1和E2F1无直接相互作用，PARP1和E2F1有相互作用。根据图4中利用E2F1抗体进行检测的结果可知，与1组相比，2组条带更宽，说明过量表达MZF1­AS1基因能促进PARP1和E2F1两种蛋白质的结合；与1组相比，4组条带更窄，说明给予RNA酶处理后两蛋白质相互作用减弱；3组没有条带，说明敲除MZF1­AS1基因会使两种蛋白质不能结合(或结合能力减弱)。 10．(2024·岳阳检测)In­Fusion技术是一项新型的无缝克隆技术。该技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(即同源序列，通常为15～20 bp)，然后用In­Fusion酶(能识别双链线性化DNA片段5′→3′末端任意16个碱基，使其降解)处理即可实现无缝连接。其操作步骤如图。请回答下列问题： (1)为获得线性化质粒，除了图示利用PCR方法外，还可利用________________的方法实现。 (2)热启动PCR可提高扩增效率，方法之一：先将除__________________以外的各成分混合后，加热到80 ℃以上再混入酶，然后直接从94 ℃开始PCR扩增。与常规PCR相比，这样做的目的是可减少反应起始时________________形成的产物。 (3)图中，同源序列1、2中的碱基序列__________(填“相同”或“不同”)。这样设计的目的是____________________________，还能防止线性化质粒或目的基因自身环化。 (4)据图分析，引物A或引物B要依据________________的序列进行设计。过程②经过__________轮循环就可能首次得到符合要求的目的基因片段。 (5)含同源序列的线性化质粒与目的基因混合后，In­Fusion酶的作用可能是处理线性化质粒与目的基因的同源序列，形成________________，然后降温使其发生________________，进而在DNA聚合酶及________________酶的作用下完成质粒的环化，形成重组质粒。 (6)与传统构建重组质粒的方法相比，In­Fusion技术的优势是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(答出一条即可)。 答案：(1)限制酶处理　(2)Taq DNA聚合酶　引物错配　(3)不同　防止目的基因反向连接　(4)目的基因与质粒　3 (5)黏性末端　碱基互补配对　DNA连接 (6)不受限制酶酶切位点的限制；可以把目的基因插入任何位点；避免限制酶切割对质粒功能区的破坏等 解析：(2)常规PCR最初加热过程中，样品温度上升到70 ℃之前，在较低温度下引物可能与部分单链模板非特异性结合，并在Taq DNA聚合酶的作用下延伸，结果会导致引物错配形成的产物扩增。热启动PCR可提高扩增效率，方法之一：先将除Taq DNA聚合酶以外的各成分混合后，加热到80 ℃以上再混入酶，然后直接从94 ℃开始PCR扩增。这样做的目的可减少反应起始时引物错配形成的产物。(3)过程③是基因表达载体的构建过程，该过程中，同源序列1、2中的碱基序列不同，这样设计的好处是防止目的基因反向连接以及防止线性化质粒或目的基因自身环化。(4)据图分析，目的基因经引物A和引物B扩增后需要与线性化质粒连接，故为保证扩增出所需的目的基因，引物A和引物B要依据目的基因和质粒序列进行设计；至少经过3轮循环就可能首次得到符合要求的目的基因片段。(5)In­Fusion酶能识别双链线性化DNA片段5′→3′末端任意16个碱基，使其降解，In­Fusion酶的作用可能是处理线性化质粒与目的基因的同源序列，形成黏性末端，降温后使其发生碱基互补配对，进而在DNA聚合酶及DNA连接酶的作用下完成质粒的环化，形成重组质粒。 学科网（北京）股份有限公司 $