【生物】感悟高考真题：基因工程的基本操作程序

1、高考资源网（） 您身边的高考专家感悟高考真题（2010·全国2高考）5. 下列叙述符合基因工程概念的是AB淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上【解析】A:属于动物细胞工程的内容C: 属于微生物的发酵工程的内容D:自然状态下，一般不能自行形成重组DNA分子【答案】B（2010·江苏高考）27（8分）下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，圈l、圈2

2、中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题： （1）一个图1所示的质粒分子经Sma 切割前后，分别含有 个游离的磷酸基团。 （2）若对图中质粒进行改造，插入的Sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越 。 （3）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Srna 切割，原因是 。 （4）与只使用EcoR I相比较，使用BamH 和Hind 两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止 。 （5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入 酶。 （6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 。 （7）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖

3、能力的大肠杆菌突变体，然后在 的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。【解析】本题考查基因工程的限制性内切酶的作用特点（1） 质粒切割前是双链环状DNA分子，所有磷酸基团参与形成磷酸二酯键，故不含游离的磷酸基团。从图1可以看出，质粒上只含有一个Sma的切点，因此被改酶切割后，质粒变为线性双链DNA分子，因每条链上含有一个游离的磷酸基团，因此切割后含有两个游离的磷酸基团。（2） 由题目可知，Sma识别的DNA序列只有G和C，而G和C之间可以形成三个氢键，A和T之间可以形成二个氢键，所以Sma酶切位点越多，热稳定性就越高（3） 质粒抗生素抗性基因为标记基因，由图2可知，标记基因和外源DNA目

4、的基因中均含有Sma酶切位点，都可以被Sma破坏，故不能使用该酶剪切含有目的基因的DNA（4） 只使用EcoR I，则质粒和目的基因两端的粘性末端相同，用连接酶连接时，会产生质粒和目的基因自身连接物，而利用BamH 和Hind 剪切时，质粒和目的基因两端的粘性末端不同，用DNA连接酶连接时，不会产生自身连接产物。（5）质粒和目的基因连接后获得重组质粒，该过程需要连接酶作用，故混合后加入DNA连接酶。（6）质粒上的抗性基因为标记基因，用于鉴别和筛选含有重组质粒的受体细胞。（7）将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体后，含有重组质粒的个体才能吸收蔗糖，因此可利用蔗糖作为唯一碳源的培养基进行

5、培养受体细胞，含有重组质粒的细胞才能存活，不含有重组质粒的因不能获得碳源而死亡，从而达到筛选目的。【答案】（1）0、2（2）高（3）Sma会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因（4）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化（5）DNA连接（6）鉴别和筛选含有目的基因的细胞（7）蔗糖为唯一含碳营养物质（2010·浙江高考）2.在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是（A）A. 用限制性核酸内切酶切割烟草茶叶病毒的核酸B. 用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C. 将重组DNA分子导入原生质体D. 用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞【解析】本题考查

6、基因工程的有关知识，基因工程的一般过程：用限制性核酸内切酶切割含目的基因的DNA分子（除草剂基因）和运载体（质粒），用DNA连接酶连接切割好的目的基因和运载体重组DNA分子导入受体细胞，因为是植物可以说是原生质体用相应的试剂和病原体帅选转基因细胞用植物组织培养技术抗除草剂的转基因烟草（表达）。【答案】A（2009·浙江高考）下列关于基因工程的叙述，错误的是A目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达【解析】基因工程中目

7、的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，只有经过一定的物质激活以后，才有生物活性。载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达。所以D错误。【答案】D（2009·广东理基）钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就而获2008年诺贝尔奖。在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知 A该生物的基因型是杂合的 B该生物与水母有很近的亲缘关系 C绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达 D改变绿色荧光蛋

8、白基因的1个核苷酸对，就不能检测到绿色荧光【解析】某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光，说明绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达。【答案】C（2009·安徽高考）2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白“的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是A追踪目的基因在细胞内的复制过程B追踪目的基因插入到染色体上的位置C追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布D追踪目的基因编码的蛋白质的空间

9、结构 【解析】将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质带有绿色荧光，从而可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布。故C正确。【答案】C（2009·上海理综）科学家运用基因工程技术将人胰岛素基因与大肠杆菌的质粒DNA分子重组，并且在大肠杆菌体内获得成功表达。图示a处为胰岛素基因与大肠杆菌质粒DNA结合的位置，它们彼此能结合的依据是A基因自由组合定律B半保留复制原则C基因分离定律D碱基互补配对原则【解析】本题考查基因工程的相关知识，重组质粒依据的是粘性末端的碱基互补配对原则。【答案】D（2009·上海高考）37

10、.（9分）人体细胞内含有抑制癌症发生的P53基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测。（1）目的基因的获取方法通常包括_和_。（2）上图表示从正常人和患者体内获取的P53基因的部分区域。与正常人相比，患者在该区域的碱基会发生改变，在上图中用方框圈出发生改编的碱基对，这种变异被称为_。（3）已知限制酶E识别序列为CCGG,若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的P53基因部分区域（见上图），那么正常人的会被切成_个片段，而患者的则被切割成长度为_对碱基和_对碱基的两种片段。（4）如果某人的P53基因部分区域经限制酶E完全切割后，共出现170、220、290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型

11、是_（以P+表示正常基因，Pn表示异常基因）。【解析】本题主要考查基因工程相关知识。（1）目的基因的获取方法有直接分离和化学方法人工合成两种；（2）仔细对比正常人与患者的基因序列可知是CG碱基对变为了TA碱基对，这种变化属于基因突变；（3）正常人P53基因终于两个限制酶E的识别序列，完全切割后可产生三个片段，患者P53基因中有一个限制酶E的识别序列发生突变，且突变点位于识别位点内，这样患者就只有一个限制酶E的识别序列，切割后产生两个片段，分别为290+170=460对碱基，220对碱基；（4）正常人经限制酶E完全切割后产生三个片段，290对碱基、170对碱基和220对碱基，患者产生两个片段46

12、0对碱基和220对碱基，则该人的基因型应为P+P-。【答案】（1）从细胞中分离 通过化学方法人工合成（2）见下图 基因碱基对的替换（基因突变）（3）3 460 220（4）（2009·江苏高考）34（7分）苏云金杆菌（Bt）能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图（为抗氨苄青霉素基因），据图回答下列问题。（1）将图中的DNA用Hind、BamH完全酶切后，反应管中有 种DNA片段。（2）图中表示 Hind与BamH酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得 种重组质粒；如果换用Bst l与BamH酶切，目的基因与质粒连接后可获得 种重组质粒。 （3）

13、目的基因插入质粒后，不能影响质粒的 。（4）图中的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的TDNA导人植物细胞，并防止植物细胞中 对TDNA的降解。（5）已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞 。 （6）生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的 基因频率的增长速率。【解析】本题考查基因工程的相关知识。（1）由于上述两种酶形成的末端不一样，所以被两种不同的限制酶切割之后所形成的片段有AA、AB、BA、BB四种切法形成的四种片段。（A表示H

14、ind，B表示BamH）（2）同时被两种限制酶切割有两种不同的目的基因，即AB和BA，所以重组质粒有两种。Bst l与BamH酶切割的末端一样，所以同时用这两种限制酶切割只能形成一种目的基因，所以只能形成一种重组质粒。（3）质粒要进行复制才能更多的表达出产物，所以重组之后要能复制。（4）酶具有专一性，对TDNA的降解酶为DNA水解酶。（5）生物的细胞表面的受体具有特异性，人类肠上皮细胞没有昆虫肠上皮细胞表面的特异受体。所以该毒素蛋白对人类的风险相对较小（6）自然选择是普遍存在的，纯种种植自然选择会使害虫抗性基因频率快速增长。所以混合种植降低害虫的抗性基因频率的增长速率。【答案】（1）4 （2）

15、2 1 （3）复制 （4）DNA水解酶（5）表面无相应的特异性受体（6）抗性（2008·海南高考）图为某种质粒表到载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点， ampR为青霉素抗性基因，tctR 为四环素抗性基因，P启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。据图回答：（1）将含有目的基因的DNA与质粒该表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有 、 、 三种 。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行 。（2）用上

16、述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是 ；（3）在上述实验中，为了防止目的基因和基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是 。【解析】（1）连接酶连接黏性末端时，是不区分质粒还是目的基因的，所以可产生目的基因-载体连接物、载体-载体连接物、目的基因-目的基因连接物。要想得到分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行分离纯化。（2）在含四环素的培养基中，因为酶切位点破坏四环素抗性基因tctR，所以只有载体-载体连接产物才可能存在。含青霉素的培养基中，酶切位点没有破坏青霉素抗性基因ampR，只要含有目的基因-载体连接物、载体-载体连接物都可以生存。（4）同时选用两种酶之后目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的黏性末端不相同，就不会发生任意链接。【答案】（2008·山东高考）为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。 (1)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的