《2019高考生物三輪沖刺 大題提分 大題精做13 基因工程（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019高考生物三輪沖刺 大題提分 大題精做13 基因工程（含解析）（5頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、基因工程 精選大題 例：（2018全國卷II)某種熒光蛋白（GFP）在紫外光或藍光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光，這一特性可用于檢測細胞中目的基因的表達。某科研團隊將某種病毒的外殼蛋白（L1）基因連接在GFP基因的5′末端，獲得了L1-GFP融合基因（簡稱為甲），并將其插入質粒P0，構建了真核表達載體P1，其部分結構和酶切位點的示意圖如下，圖中E1~E4四種限制酶產生的黏性末端各不相同。 回答下列問題： （1）據(jù)圖推斷，該團隊在將甲插入質粒P0時，使用了兩種限制酶，這兩種酶是_________。使用這兩種酶進行酶切是為了保證_______________，也是為了保證______

2、____________。 （2）將P1轉入體外培養(yǎng)的牛皮膚細胞后，若在該細胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1基因在牛的皮膚細胞中完成了________和_________過程。 （3）為了獲得含有甲的牛，該團隊需要做的工作包括：將能夠產生綠色熒光細胞的_____________移入牛的____________中、體外培養(yǎng)、胚胎移植等。 （4）為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細胞中，某同學用PCR方法進行鑒定。在鑒定時應分別以該牛不同組織細胞中的____________（填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”）作為PCR模板。 【答案】（1）E1和E4 甲的完整甲與載體正確連接

3、 （2）轉錄翻譯 （3）細胞核去核卵母細胞 （4）核DNA 【解析】（1）要保證目的基因在受體細胞中能夠正確表達，目的基因的首端應有啟動子，尾端應有終止子。甲是將某種病毒的外殼蛋白（L1）基因連接在GFP基因的5ˊ末端而獲得的L1-GFP融合基因，據(jù)此結合題意并分析圖示可知：該團隊在將甲插入質粒P0時，如果用E2或E3，則目的基因不完整，而使用E1和E4這兩種限制酶進行酶切保證了甲的完整，而且也保證了甲與載體正確連接，因此，使用的兩種限制酶，是E1和E4。（2）構建的真核表達載體P1中含有GFP基因，而GFP基因的表達產物“某種熒光蛋白（GFP）”在紫外光或藍光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光。若在

4、導入P1的牛皮膚細胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1基因在牛的皮膚細胞中完成了表達?；虻谋磉_過程包括轉錄和翻譯。（3）若要獲得含有甲的牛，可采用核移植技術，即將能夠產生綠色熒光細胞的細胞核移入牛的去核卵母細胞中獲得重組細胞，并將該重組細胞在體外培養(yǎng)成重組胚胎，再經過胚胎移植等獲得含有甲的牛。（4）PCR是多聚酶鏈式反應的縮寫，是一種在生物體外復制特定DNA片斷的核酸合成技術。若利用PCR方法檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細胞中，則應分別以該牛不同組織細胞中的核DNA作為PCR模板。 模擬精做 1．（2018屆黑龍江省普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試仿真模擬（十)）馬鈴薯含有豐富的淀粉

5、、氨基酸、多種維生素和無機鹽，是種植廣泛的農作物。侵染病毒后導致產量大幅下降，培育脫毒和抗毒的馬鈴薯品種是提高產量的有效方法。請回答下列問題： （1）利用馬鈴薯的莖尖進行離體培養(yǎng)可以獲得脫毒苗，原因在于____________________，該過程依據(jù)的原理是_________________________________。 （2）為獲得抗病毒的馬鈴薯植株，往往采用轉基因技術，將病毒復制酶基因轉移到馬鈴薯體內。其過程大致如圖所示： ①構建基因表達載體過程中需要用__________（酶）處理。目的基因轉錄過程中，__________能使轉錄在所需要的地方停止下來。 ②將目的基因

6、導入馬鈴薯細胞使用了__________法，要用__________處理土壤農桿菌，使之轉變?yōu)楦惺軕B(tài)，然后將它們在緩沖液中混合培養(yǎng)以完成轉化過程。 ③目的基因導入馬鈴薯細胞后，是否可以穩(wěn)定維持和表達，要通過檢測與鑒定，馬鈴薯的DNA上是否插入了目的基因的檢測方法是____________________。 （3）生產上常將上述轉基因作物與非轉基因作物混合播種，其目的是降低病毒的__________基因頻率的增長速率。 【答案】（1）莖尖病毒極少甚至無病毒（植物）細胞具有全能性 （2）①限制酶（或限制性核酸內切酶）和DNA連接酶終止子②農桿菌轉化Ca2+③DNA分子雜交技術 （3）抗性

7、 【解析】（1）馬鈴薯莖尖病毒極少甚至無病毒，可以用來培養(yǎng)脫毒苗，植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是植物細胞的全能性。（2）①構建基因表達載體，需要的工具酶有限制性核酸內切酶和DNA連接酶，基因表達載體中的終止子使轉錄在所需要的地方停止下來。②將外源基因導入植物體內用農桿菌轉化法，用Ca2+處理土壤農桿菌，使之轉變?yōu)楦惺軕B(tài)，使外源基因容易導入。③DNA上是否插入了目的基因的檢測方法是DNA分子雜交技術。（3）轉基因作物與非轉基因作物混合播種，可降低抗性作物對害蟲的選擇性，使害蟲種群中的抗性基因頻率增長率減慢。 2．（2019屆河南省洛陽市高三上學期尖子生第一次聯(lián)考）科研人員利用胚胎干細胞(ES細胞)

8、對干擾素基因缺失小鼠進行基因治療，其技術流程如下圖。請回答相關問題： (1)過程①獲得重組胚胎之前，需要通過____________技術獲得重組細胞。 (2)將基因導入ES細胞而不是導入到上皮細胞，是因為__________________。 (3)步驟③中，需要構建含有干擾素基因的__________。由于DNA復制時，子鏈只能由5′向 3′方向延伸，故構建前利用PCR技術擴增干擾素基因時，可以從圖2中A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取_______________作為引物。對干擾素基因片段和質粒進行酶切時，可選用限制酶的組合為________________或________

9、_______。 (4)將步驟③獲得的ES細胞在熒光顯微鏡下觀察，選擇發(fā)___________色熒光的細胞進行體外誘導。為檢測干擾素基因是否表達，可以采用_____________的方法。 【答案】（1）核移植 （2）ES細胞具有發(fā)育的全能性 （3）基因表達載體B和CHindⅢ和PstⅠEcoRⅠ和PstⅠ （4）綠抗原-抗體雜交 【解析】 (1) 圖1是利用胚胎干細胞（ES 細胞）對干擾素基因缺失小鼠進行基因治療的流程，其中過程①采用了動物細胞核移植技術。(2) 圖1中的ES細胞是取自于囊胚期的內細胞團。ES細胞在功能上具有發(fā)育的全能性，體外誘導ES細胞可以使其向不同方向分化，所

10、以將目的基因導入ES細胞而不是上皮細胞。(3) 步驟③是將干擾素基因（目的基因）導入ES細胞中，在導入之前需要構建含有干擾素基因的基因表達載體。因DNA復制時，子鏈總是從5′向 3′方向延伸，子鏈與模板鏈反向平行，所以利用PCR技術擴增干擾素基因時，可以從圖2的A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取B和C片段作為引物。由圖2可以看出，用限制酶SmaⅠ切割會破壞干擾素基因，為將完整的干擾素基因切割下來，需要利用限制酶組合HindⅢ和 PstⅠ或 EcoRⅠ和 PstⅠ切割干擾素基因的兩端，這樣也可以使如圖3所示質粒上保留一個完整的標記基因，即綠色熒光蛋白基因。(4) 綜上分析，在構建的重組質粒上

11、，紅色熒光蛋白基因的結構已經被破壞，但綠色熒光蛋白基因的結構完整，因此將步驟③獲得的 ES 細胞在熒光顯微鏡下觀察，應選擇只發(fā)綠色熒光的細胞進行體外誘導。為檢測干擾素基因是否表達，需采用抗原-抗體雜交技術，若有雜交帶出現(xiàn)，表明干擾素基因已經成功表達。 3．（2019屆河南省示范性高中高三上學期期終考試）馬鈴薯是全球第四大重要的糧食作物，僅次于小麥、水稻和玉米。近年來對馬鈴薯育種的研究越來越多。請回答下列問題 (1)馬鈴薯在無性繁殖過程中感染的病毒易傳播給后代，從而影響后代的產量和品質，可采用___________技術來脫除病毒，原因是____________________________

12、_____。 (2)科學家常采用___________法將控制HPV-16病毒(人宮頸癌病毒)外殼蛋白合成的基因導入馬鈴薯細胞，培育出可生產的且抗該病毒的轉基因馬鈴薯，人食用后可獲得抗性。若要使目的基因在受體細胞中表達，需要構建基因表達載體而不能直接將目的基因導入受體細胞，原因是______________________、______________________。實驗發(fā)現(xiàn)，該轉基因馬鈴薯經烹煮后抗病毒效果較差，分析其原因可能是 。 (3)轉基因食品的安全性備受關注，若要確定某食品是不是轉基因生物或是通過轉基因技術加工而成的，可以從______________________、___

13、___________________等方面進行檢測。 【答案】（1）莖尖組織培養(yǎng)植物分生區(qū)附近如莖尖的病毒極少，甚至無病毒 （2）農桿菌轉化目的基因無復制原點目的基因無表達所需的啟動子烹煮時，高溫破壞了病毒外殼蛋白的空間結構，使其抗病毒的功能喪失 （3）檢測其是否含有外源基因或DNA 檢測其是否含有外源基因表達的蛋白質 【解析】（1）根據(jù)分析可知，馬鈴薯莖尖病毒極少甚至無病毒，因此可將馬鈴薯莖尖接種在培養(yǎng)基中，經過組織培養(yǎng)獲得脫毒苗。（2）馬鈴薯為雙子葉植物，將目的基因導入雙子葉植物細胞常用的方法為農桿菌轉化法。啟動子位于基因的首端，它是RNA聚合酶結合和識別的部位，有了它才能

14、啟動基因轉錄，由于目的基因無復制原點、無表達所需的啟動子，故需要將目的基因與運載體結合構建形成基因表達載體，然后再導入受體細胞。由于目的基因表達的產物是病毒外殼蛋白，烹煮時，高溫破壞了病毒外殼蛋白的空間結構，使其抗病毒的功能喪失，故該轉基因馬鈴薯經烹煮后抗病毒效果較差。（3）基因工程是將外源基因導入受體細胞并在細胞內表達的過程。若要確定某食品是不是轉基因生物或是通過轉基因技術加工而成的，可以檢測其是否含有外源基因或DNA以及檢測其是否含有外源基因表達的蛋白質等方面進行檢測。 4．（2019屆安徽省蕪湖市高三上學期期末考試）國際水稻研究所人員從產量低的耐淹水稻中找到一種耐淹基因，將其移入到高產

15、熱帶水稻中，終于培育出耐淹的高產水稻品系，其產量比高產熱帶水稻產量還要高。耐淹基因移入的方法可通過轉基因技術實現(xiàn)。請回答下列相關問題： （1）為培育耐淹的高產水稻品系，應需將耐淹基因進行體外擴增。在PCR反應體系中加入了熱穩(wěn)定DNA聚合酶、引物等，還加入耐淹基因作為___________，加入___________作為合成DNA的原料。 （2）質粒常被用作運載體，因為質粒具有___________（答2點即可）。構建耐淹基因的質粒表達載體時，常用不同的限制酶對耐淹基因和質粒進行切割，目的是___________。 （3）根據(jù)耐淹基因表達的蛋白質，研究人員通過對它的氨基酸序列設計并人工合成

16、耐淹基因。與水稻的耐淹基因相比，人工合成的耐淹基因在結構上缺少了___________。雖然兩種基因轉錄的產物不同，但最終表達出相同的蛋白質，可能原因是___________。 （4）蛋白質工程中，要對蛋白質結構進行設計改造，必須通過基因修飾或基因合成來完成，而不直接改造蛋白質的原因是___________。 【答案】（1）模板 dNTP(dATP、dTTP、dGTP、dCTP) （2）能在宿主細胞內復制并穩(wěn)定存在；具有多個限制酶切位點，方便剪切；具有標記基因，便于檢測和篩選減少耐淹基因及質粒的自身環(huán)化、增大耐淹基因正向（正確）連接的概率 （3）啟動子、終止子和內含子

17、密碼子具有簡并性 （4）改造基因易于操作且改造后能夠遺傳 【解析】 (1)利用PCR技術在體外擴增耐淹基因（目的基因）時，在PCR反應體系中除了加入熱穩(wěn)定DNA聚合酶、引物等外，還加入耐淹基因作為模板，加入dNTP(dATP、dTTP、dGTP、dCTP) 作為合成DNA的原料。(2) 質粒被用作運載體，應具備的條件有：能在宿主細胞內復制并穩(wěn)定存在；具有多個限制酶切位點，方便剪切；具有標記基因，便于檢測和篩選。構建耐淹基因的質粒表達載體時，用不同的限制酶對耐淹基因和質粒進行切割，可以減少耐淹基因及質粒的自身環(huán)化、使耐淹基因定向連接到質粒上，以增大耐淹基因正向（正確）連接的概率。(3) 與水稻的耐淹基因相比，根據(jù)耐淹基因表達的蛋白質的氨基酸序列推測出的mRNA分子中，缺乏與基因中的啟動子、終止子和內含子相對應的堿基序列，據(jù)此設計并人工合成的耐淹基因在結構上缺少了啟動子、終止子和內含子。由于密碼子具有簡并性，雖然兩種基因轉錄的產物不同，但最終能夠表達出相同的蛋白質。(4)由于直接改造的蛋白質不能遺傳，而改造基因易于操作且改造后能夠遺傳，所以在蛋白質工程中，要對蛋白質結構進行設計改造，必須通過基因修飾或基因合成來完成，而不直接改造蛋白質。 5