《2020版高考生物一輪復習 課后限時集訓38 基因工程（含解析）新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020版高考生物一輪復習 課后限時集訓38 基因工程（含解析）新人教版（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、課后限時集訓(三十八)　 (建議用時：40分鐘) A組　基礎達標 1．下列關于各種酶作用的敘述，不正確的是(　　) A．DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接 B．RNA聚合酶能與基因的特定位點結合，催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 C．一種限制酶能識別多種核苷酸序列，切割出多種目的基因 D．限制酶將一個DNA分子片段切割成兩個片段需消耗兩個水分子 C　[DNA連接酶能在磷酸與脫氧核糖之間形成磷酸二酯鍵；RNA聚合酶可以識別基因上的特定位點；一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列；限制酶切割一個DNA分子時需水解兩個磷酸二酯鍵。] 2．下圖為基因表達載體的模式圖。下列有關基因工

2、程中載體的說法，錯誤的是(　　) A．基因工程的核心步驟是基因表達載體構建 B．任何基因表達載體的構建都是一樣的，沒有差別 C．圖中啟動子位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位 D．抗生素抗性基因的作用是作為標記基因，用于鑒別受體細胞中是否導入了目的基因 B　[由于受體細胞有植物、動物和微生物之分，以及目的基因?qū)胧荏w細胞的方式不同，因此，基因表達載體的構建也會有所差別，不可能是千篇一律的。] 3．下列有關PCR技術的敘述中，正確的是(　　) A．作為模板的DNA序列必須不斷地加進每一次的擴增當中 B．作為引物的脫氧核苷酸序列必須不斷地加進每一次的擴增當中 C．反

3、應需要的DNA聚合酶必須不斷地加進反應當中 D．反應需要的DNA連接酶必須不斷地加進反應當中 B　[作為引物的脫氧核苷酸序列必須不斷地加進每一次的擴增當中，而不是不斷地加進其他的物質(zhì)。] 4．(2019·福建三明市高三質(zhì)檢)用噬菌體抗體庫技術獲得人的單克隆抗體，方法是將人抗體基因插入噬菌體載體，然后讓該噬菌體感染大腸桿菌，抗體可能和病毒蛋白以融合蛋白的形式，附著在噬菌體表面，也可能通過大腸桿菌分泌出去?；卮鹣铝袉栴}： (1)獲取人抗體基因時，可從人的________(填“B”或“T”或“體”)細胞中獲取總RNA，逆轉(zhuǎn)錄成cDNA，再通過PCR技術擴增出抗體基因。在PCR反應體系中，加入

4、dNTP(dCTP、dATP、dGTP和dTTP)的作用是_______________________ __________________________________________________________________。 (2)在噬菌體抗體庫的構建過程中，理論上可以不利用Ca2＋處理大腸桿菌，依據(jù)是______________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)從噬

5、菌體抗體庫中篩選特異性抗體的方法是________________，原理是________________________。 (4)在抗體基因與噬菌體基因之間設計了一個終止密碼子(UAG)的對應序列，在終止密碼子突變型的菌株表達時，抗體基因的表達產(chǎn)物是____________(填“融合蛋白”或“分泌型抗體”)。 (5)與利用雜交瘤技術生產(chǎn)的單克降抗體相比，用該技術省去了____________(步驟)，使制備更簡單易行。 解析：(1)抗體基因在B細胞中表達，在T細胞、體細胞中均不表達，因此只能從B細胞中才能獲取到人的抗體基因的mRNA。dNTP斷裂兩個高能磷酸鍵后可以得到4種脫氧核苷酸和

6、能量，因此在PCR技術中，dNTP的作用是提供合成DNA的原料和能量。 (2)Ca2＋處理大腸桿菌的目的是使大腸桿菌易于吸收周圍環(huán)境中的DNA分子，但由于噬菌體可以侵染大腸桿菌，可將重組DNA分子注入大腸桿菌，因此在噬菌體抗體庫的構建過程中，理論上可以不利用Ca2＋處理大腸桿菌。 (3)由于抗原和抗體特異性結合，因此可以采用抗原—抗體雜交技術從噬菌體抗體庫中篩選特異性抗體。 (4)在抗體基因與噬菌體基因之間設計了一個終止密碼子(UAG)的對應序列，終止密碼子為翻譯的終點，由于終止密碼子突變型菌株轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物無原來設計的終止密碼子，因此抗體基因的表達產(chǎn)物是融合蛋白(抗體和噬菌體的蛋白質(zhì))。

7、 (5)由于利用雜交瘤技術生產(chǎn)的單克降抗體，需要對骨髓瘤細胞和B淋巴細胞進行融合，然后篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞，最后獲得單克隆抗體。但用噬菌體抗體庫技術獲得人的單克隆抗體無需動物細胞融合，使制備更簡單易行。 答案：(1)B　提供合成DNA的原料和能量　(2)噬菌體可以侵染大腸桿菌，可將重組DNA分子注入大腸桿菌　(3)抗原—抗體雜交　抗原和抗體特異性結合　(4)融合蛋白　(5)動物細胞融合 5．透明質(zhì)酸酶在臨床上常用作藥物滲透劑，目前主要從動物組織中提取。科研人員嘗試將透明質(zhì)酸酶基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌，使其得到高效表達。如圖中Nco Ⅰ和Xho Ⅰ為限制酶，重疊延伸PCR是一種定點突變

8、技術。據(jù)圖回答下列問題： (1)步驟①的目的是為了保護_____________________________________，PCR的原理是____________；PCR擴增的過程是：目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈，引物與單鏈相應互補序列結合，然后___________________________，如此重復循環(huán)。 (2)若圖中的透明質(zhì)酸酶基因來自cDNA文庫，則在進行步驟②之前需在其前、后端分別接上特定的______________，否則該基因就不能轉(zhuǎn)錄。步驟②需要用________(酶)切割質(zhì)粒。 (3)圖中A是______________；早期實驗人員利用大腸桿菌作

9、為受體，后來發(fā)現(xiàn)用毛霉或酵母菌作受體更具優(yōu)勢，從生物體結構角度分析，最可能的原因是________________________________________________。 (4)目的基因?qū)胧荏w細胞后，是否可以穩(wěn)定地維持和表達其遺傳特性，只有通過檢測和鑒定才能知道。檢測轉(zhuǎn)基因生物DNA上是否插入了目的基因的方法是________________________________________________。 解析：(1)分析圖解可知，圖中目的基因的中間存在NcoⅠ限制酶的切割位點，因此步驟①的目的是為了保護透明質(zhì)酸酶基因，防止Nco Ⅰ限制酶破壞目的基因。PCR的原理是DNA雙

10、鏈復制；PCR擴增的過程是：高溫變性→低溫退火→中溫延伸。即目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈，引物與單鏈相應互補序列結合，然后在DNA聚合酶作用下延伸，如此重復循環(huán)。 (2)cDNA文庫是用mRNA逆轉(zhuǎn)錄得到的DNA，只含有編輯對應蛋白質(zhì)的信息，不含啟動子、終止子及內(nèi)含子等，因此在進行步驟②之前需在透明質(zhì)酸酶基因前、后端分別接上特定的啟動子、終止子。步驟②需要用Nco Ⅰ和Xho Ⅰ切割質(zhì)粒。 (3)據(jù)圖可知，圖中A是基因表達載體。大腸桿菌為原核生物，細胞中只含核糖體一種細胞器，毛霉或酵母菌為真核生物，含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等，可對蛋白質(zhì)進行加工、修飾等。 (4)檢測轉(zhuǎn)基因生物DNA上是

11、否插入了目的基因的方法是利用目的基因制作成的探針進行DNA分子雜交。 答案：(1)透明質(zhì)酸酶基因，防止Nco Ⅰ限制酶破壞目的基因　DNA雙鏈復制　在DNA聚合酶作用下延伸　(2)啟動子、終止子　Nco Ⅰ和Xho Ⅰ　(3)基因表達載體　毛霉或酵母菌是真核細胞，細胞內(nèi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工蛋白質(zhì)　(4)利用目的基因制作成的探針進行DNA分子雜交 6．(2018·東莞市高三二模)香港大學的研究人員將某印度芥菜的HMGS基因編碼的蛋白質(zhì)的第359位氨基酸“絲氨酸”替換成“丙氨酸”后形成s359a蛋白，通過一定的方法獲得新HMGS基因，然后將其導入番茄細胞，獲得類胡蘿卜素增加111%的轉(zhuǎn)基因番

12、茄，該番茄具有強抗氧化性。請回答下列問題： (1)請按照蛋白質(zhì)工程的原理寫出獲得新HMGS基因的基本途徑：_________ _________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)如圖的4種質(zhì)粒中，E表示EcoR Ⅰ的切割位點，將這些質(zhì)粒用EcoR Ⅰ充分切割后，產(chǎn)生的線性雙鏈DNA片段的種類分別為________個，接著將新HMGS基因分別與這4組酶切產(chǎn)物、DNA連接酶在適

13、宜環(huán)境下混合，編號為1、2、3、4組，結果發(fā)現(xiàn)除第________組外，其余3組都有含新HMGS基因的基因表達載體(重組質(zhì)粒)出現(xiàn)?；虮磉_載體的組成除目的基因和標記基因外，還包括________及復制原點。 (3)若質(zhì)粒3是農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒，則圖示E所處的位置在Ti質(zhì)粒上的________，將含新HMGS基因的重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌導入番茄細胞，成功獲得含新HMGS基因的轉(zhuǎn)基因番茄，將其果實色素提取法分離后，用________法分離，可發(fā)現(xiàn)濾紙條上____________(填顏色)的條帶比第4組的寬。 解析：(1)蛋白質(zhì)工程的原理為從預期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設計預期的蛋白質(zhì)結構→推測應有

14、的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列(基因)，由此可寫出獲得新HMGS基因的基本途徑：從s359a蛋白的功能出發(fā)→設計s359a蛋白的結構→將HMGS蛋白的第359位絲氨酸替換成丙氨酸→找到并改造HMGS基因的脫氧核苷酸序列。 (2)圖中質(zhì)粒1、2、3、4上的限制酶EcoR Ⅰ切割位點分別為3、2、1、0，用EcoRⅠ充分切割后，產(chǎn)生的線性雙鏈DNA片段的種類分別為3、2、1、0。第4組無EcoR Ⅰ切割位點，因此無法構建基因表達載體。基因表達載體的組成包括目的基因、標記基因、啟動子、終止子以及復制原點。 (3)Ti質(zhì)粒上的T-DNA可將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細胞且整合到受體細胞染色體的D

15、NA上。色素的提取方法為紙層析法。新HMGS基因?qū)敕鸭毎?，獲得的類胡蘿卜素增加，因此濾紙條上橙黃色和黃色的條帶比第4組的寬。 答案：(1)從s359a蛋白的功能出發(fā)→設計s359a蛋白的結構→將HMGS蛋白的第359位絲氨酸替換成丙氨酸→找到并改造HMGS基因的脫氧核苷酸序列[(或者從預期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設計預期的蛋白質(zhì)結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列(基因)]　(2)3、2、1、0　4　啟動子和終止子 (3)T-DNA　紙層析　橙黃色和黃色 7．S多肽是構成乙肝病毒的主要成分，現(xiàn)利用基因工程制造乙肝疫苗。回答下列問題： (1)利用PCR技術擴增S基因前，需

16、根據(jù)S基因的核苷酸序列設計________種引物，進行PCR時需加熱至90～95 ℃然后冷卻至55～ 60 °C，此操作的目的是________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)將S基因插入Ti質(zhì)粒中(如圖所示)構建基因表達載體時，需要在S基因前后兩端分別引入______________的酶切位點， 目的是________________(答出一點即可)。 (3)

17、用分子雜交技術檢測S基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA的具體操作過程是_____ ______________________________________________________________， 若____________，則表明轉(zhuǎn)錄出了mRNA。 (4)乙肝疫苗的接種需要在一定時期內(nèi)間隔注射3次，其目的是使機體產(chǎn)生更多的_____________________________________________________________。 解析：(1)利用PCR技術擴增S基因前，需根據(jù)S基因的核苷酸序列設計2種引物。PCR技術擴增目的基因的過程包括高溫變性、低溫退火、中溫延伸等

18、，因此加熱至90～95 °C的目的：使DNA解鏈，冷卻至55～60 °C的目的：使引物結合到互補DNA鏈上。 (2)通常用一種限制酶切割目的基因和載體時，由于切割后產(chǎn)生相同的末端，目的基因易發(fā)生自身環(huán)化，因此為防止S基因的自身環(huán)化、防止S基因的反向連接，圖示中分別引入Xba Ⅰ和Sac Ⅰ的酶切位點。 (3)用分子雜交技術檢測S基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA的具體操作過程是從受體細胞中提取mRNA，用標記的S基因作探針，與mRNA雜交，若出現(xiàn)基因探針與mRNA的雜交帶，說明已經(jīng)轉(zhuǎn)錄出了mRNA。 (4)乙肝疫苗的接種需要在一定時期內(nèi)間隔注射3次，其目的是使機體產(chǎn)生更多的抗體和記憶細胞。 答案：

19、(1)2(兩)　使DNA解鏈，然后使引物結合到互補DNA鏈上　(2)Xba Ⅰ和Sac Ⅰ　防止目的基因(S基因)自身環(huán)化、防止目的基因(S基因)反向連接　(3)從受體細胞中提取mRNA，用標記的S基因作探針，與mRNA雜交　顯示出雜交帶　(4)抗體和記憶(B)細胞 B組　能力提升 8．(2019·廣東省惠州一中等六校聯(lián)考)我國某些地區(qū)常年干旱少雨，將小麥耐旱基因TaLEA3導入到不耐旱的藥用植物丹參中，可提高后者的耐旱性。回答下列問題： (1)TaLEA3基因是種子成熟后期大量表達的一類基因，請推測該基因所表達蛋白的主要功能是______________________________

20、__。(答出兩點即可) (2)為確認該耐旱基因是否在再生植株中正確表達，應檢測此再生植株中該基因的________，如果檢測結果呈陽性，再在田間實驗中檢測植株的________是否得到提高。 (3)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為3∶1時， 則可推測該耐旱基因的整合情況是___________________。 (4)葉綠體內(nèi)大多數(shù)基因的排列方式、轉(zhuǎn)錄與翻譯系統(tǒng)均與________(填“原核生物”或“真核生物)相似，將目的基因?qū)氲饺~綠體基因組內(nèi)能避免傳統(tǒng)基因工程所帶來的基因污染，其原因是______________________________

21、_______ _________________________________________________________________。 解析：(1)TaLEA3基因?qū)儆谛←溎秃祷颍浔磉_的蛋白質(zhì)可以保護細胞中的酶免受細胞脫水而損傷、保護細胞器如線粒體免受細胞脫水而損傷、保護細胞膜免受細胞脫水而損傷。 (2)檢測小麥耐旱基因是否正確表達，可利用抗原—抗體雜交實驗，因此應檢測此再生植株中該基因的表達產(chǎn)物。如果檢測結果呈陽性，還需要進行個體生物學水平鑒定。即需要在田間實驗中檢測植株的耐旱性是否得到提高。 (3)二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為3∶1時

22、，說明其親本為雜合體，則可推測一個耐旱基因整合到了不耐旱植株的一條染色體上，而另一條染色體上無耐旱基因。 (4)葉綠體內(nèi)的DNA未與蛋白質(zhì)結合形成染色體，與原核生物相似。因此葉綠體大多數(shù)基因的排列方式、轉(zhuǎn)錄與翻譯系統(tǒng)均與原核生物相似。將目的基因?qū)氲饺~綠體基因組內(nèi)能避免傳統(tǒng)基因工程所帶來的基因污染，其原因是葉綠體基因組不會進入花粉中，隨花粉傳遞，而可能造成的“基因逃逸”問題。 答案：(1)保護細胞中的酶免受細胞脫水而損傷　保護細胞器如線粒體免受細胞脫水而損傷　保護細胞膜免受細胞脫水而損傷　(2)表達產(chǎn)物　耐旱性　(3)一個耐旱基因整合到了不耐旱植株的一條染色體上　(4)原核生物　葉綠體基因

23、組不會進入花粉中，隨花粉傳遞，而可能造成的“基因逃逸”問題 9．(2019·貴州市高三模擬)人抗凝血酶Ⅲ是人體血液中一種重要的抗凝血因子，具有抑制血液中凝血酶活性的作用，利用人工合成的人抗凝血酶Ⅲ對治療抗凝血酶缺失癥有顯著效果。如圖表示利用乳腺生物反應器生產(chǎn)人抗凝血酶Ⅲ的過程。 回答下列問題： (1)乳腺生物反應器是指將目的基因與______________的啟動子等調(diào)控組件重組在一起，通過顯微注射導入哺乳動物受精卵，最終獲得轉(zhuǎn)基因動物。轉(zhuǎn)基因動物進入哺乳期后，可以通過分泌乳汁來生產(chǎn)所需要的藥品。若將上述過程中受體細胞改為大腸桿菌，生產(chǎn)出來的人抗凝血酶Ⅲ往往不具有生物活性，原因是__

24、_ _________________________________________________________________。 (2)人抗凝血酶Ⅲ基因?qū)胧芫研枰胺肿舆\輸車”(載體)?！胺肿舆\輸車”應具備的條件是__________________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)完成過程②所需的技術是____________；早期胚胎能夠在代孕羊體內(nèi)存活的原因是___________________

25、_____________________________________。 (4)為了能從乳汁中分離出人抗凝血酶Ⅲ，需要對轉(zhuǎn)基因羊進行性別鑒定，在胚胎移植前，最好取囊胚中________的細胞進行性別鑒定。轉(zhuǎn)基因羊只有乳腺細胞分泌的乳汁中含有人抗凝血酶Ⅲ， 其根本原因是____________________。 解析：(1)該過程中目的基因是人抗凝血酶Ⅲ基因，利用基因工程技術最終通過分泌乳汁來生產(chǎn)所需要的人抗凝血酶，因此應該將該目的基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起。若將受體細胞改為大腸桿菌，由于大腸桿菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對蛋白質(zhì)進行加工和修飾，因此生產(chǎn)出來的人抗凝

26、血酶Ⅲ往往不具有生物活性。 (2)基因工程中，作為運輸目的基因的載體必須具備的條件有：自我復制的能力、有一個或多個限制酶的切割位點、帶有標記基因、分子大小適宜等。 (3)過程②表示早期胚胎培養(yǎng)技術；由于受體細胞對外來胚胎一般不發(fā)生免疫排斥，因此早期胚胎能夠在代孕羊體內(nèi)存活。 (4)用囊胚期胚胎進行性別鑒定時，可用分割針分割部分滋養(yǎng)層細胞進行性別鑒定；由于人抗凝血酶Ⅲ基因只能在乳腺細胞中選擇性表達，所以轉(zhuǎn)基因羊只有乳腺細胞分泌的乳汁中含有人抗凝血酶Ⅲ。 答案：(1)乳腺蛋白基因　大腸桿菌不含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對蛋白質(zhì)進行加工和修飾　(2)自我復制的能力、有一個或多個限制酶的切割位點、帶有標記基因、分子大小適宜　(3)早期胚胎培養(yǎng)　受體對外來胚胎一般不發(fā)生免疫排斥　(4)滋養(yǎng)層　人抗凝血酶Ⅲ基因只能在乳腺細胞中選擇性表達 - 8 -