2020创新方案高考生物一轮复习课时跟踪检测三十八基因工程

1、第1页共8页课时跟踪检测（三十八）基因工程1.用Xho I和Sal I两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切AAfll | w I W XAoI阳2电泳辅果示就留产物分离结果如图。以下叙述不正确的是（）图1酹愣位点%A.图1中两种酶识别的核甘酸序列不同B.图2中酶切产物可用于构建重组 DNAC.泳道中是用 Sal I处理得到的酶切产物D.图中被酶切的 DNA片段是单链 DNA解析：选D 通过图1可知，两种限制性核酸内切酶切割 DNA分子的不同部位，说明两种限制性核酸内切酶识别的核甘酸序列不同；图2中的酶切产物是 DNA分子片段，可用于构建重组DNA ;观察图1可知，该DNA

2、片段有3个Sal I酶切位点，故用 Sal I处理后,可形成4个DNA分子片段，电泳后出现 4条电泳带，与电泳条带 对应；限制性核酸内切 酶作用的是双链 DNA片段，因此图中被酶切的 DNA片段应是双链DNA。2.为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1）,拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。mi卜列操作与实验目的不符的是 （AioK AcoK IM基因：A.用限制性核酸内切酶EcoR I和连接酶构建重组质粒B.用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞C.在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞D.用分子杂交方法检测 C基因是否整合到菊花染色

3、体上解析：选C 目的基因C和质粒都有可被 EcoR I切割的酶切位点，另外需要DNA连接酶将切好的目的基因和质粒连接起来；愈伤组织全能性较高， 是理想的植物受体细胞， 将目的基因导入植物受体细胞的方法通常为农杆菌转化法；质粒中含有潮霉素抗性基因，因此第2页共8页选择培养基中应该加入潮霉素；使用分子杂交方法可检测目的基因是否整合到受体染色体上。（2018全国卷n）某种荧光蛋白（GFP）在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一 特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白（L1）基因连接在GFP基因的5末端，获得了 L1-GFP融合基因（简称为甲），并将其插入质粒 P0,构建

4、了 真核表达载体 P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中 E1E4四种限制酶产生的 黏性末端各不相同。后动产L1基因GKP基因舞止于E1ir1 1量 E3 E4回答下列问题：（1）据图推断，该团队在将甲插入质粒P0时，使用了两种限制酶，这两种酶是。使用这两种酶进行酶切是为了保证 ,也是为了保证（2）将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了 和 过程。（3）为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：将能够产生绿色荧光细胞的 移入牛的 中、体外培养、胚胎移植等。（4）为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR方法进

5、行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的 （填“mRNA “总RNA”或“核DNA ”）作 为PCR模板。解析：（1）由题意可知，L1基因和GFP基因合成了 L1-GFP融合基因（简称为甲），题图中显示了四个酶切位点，当将L1-GFP融合基因插入质粒 P0时，可用E1和E4限制酶进行酶切，用这两种酶进行酶切不会破坏甲的完整性，同时能保证甲按照正确的方向与载体连接。（2）若在牛皮肤细胞中观察到了绿色荧光，则说明L1-GFP融合基因得到表达，即目的基因在受体细胞中通过转录和翻译合成了荧光蛋白。（3）为了获得含有甲的牛，可将含有目的基因的细胞的细胞核移入牛的去核卵母细胞中，然后进行体外培养、胚胎

6、移植等。（4）利用PCR技术扩增目的基因，可以检测目的基因是否存在。PCR扩增的*II板是DNA。答案：（1）E1和E4甲的完整甲与载体正确连接（2）转录 翻译（3）细胞核 去核卵母细胞 （4）核DNA（2019滨州模拟）科学家通过利用 PCR定点突变技术改造 Rubisco酶基因，提高了 光合作用过程中 Rubisco酶基因对CO 2的亲和力，从而显著提高了植物的光合速率。请回第3页共8页答下列问题：（1）PCR过程所依据的原理是 ,该过程需要加入的酶是 。利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核甘酸 序列，以便根据这一序列合成 。（2）该技术不直接改造 Rubisco酶，

7、而是通过 Rubisco酶基因进行改造，从而实现对 Rubisco酶的改造，其原因是 。和传统基因工程技术相比 较，定点突变最突出的优点是获得的产物一般是自然界中 （填“存在的”或“不存 在的），PCR定点突变技术属于 工程的范畴。（3）可利用定点突变的 DNA构建基因表达载体，常用 法将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗，从细胞水平分析所依据 的原理是。解析：（1）PCR过程所依据的原理是DNA双链复制，该过程需要加入的酶是耐高温的DNA聚合酶。利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核甘酸序列，以便根据这一序列合成引物。（2）该技术不直接改造 R

8、ubisco酶，而是通过对 Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造，其原因是蛋白质空间结构较为复杂，改造困难。和传统基因工程技术相比较，定点突变最突出的优点是获得的产物一般是自然界中不存在的，PCR定点突变技术属于蛋白质工程的范畴。（3）可利用定点突变的 DNA构建基因表达载体，常用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗，从细胞水平分析所依据的原理是植物细胞的全能性。答案：（1）DNA双链复制耐高温的DNA聚合酶（或Taq酶）引物 （2）蛋白质空间结构较为复杂，改造困难不存在的 蛋白质 （3）农杆菌转化植物细胞的全能性真核生物基因中

9、通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所 具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A（有内含子）可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白A） o回答下列问题：（1）某同学从人的基因组文库中获得了基因A ,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原因是（2）若用家蚕作为表达基因 A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用 作为载体，其原因是。（3）若要高效地获得蛋白 A,可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具 有（答出两点即可）等优点。第4页共8页（4）若要检测基因A是否翻译出蛋白 A,可用的检测物质是（填“蛋白A 的基因”或“蛋白 A的抗体”）。（5）

10、艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献， 也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一 启示是解析：（1）人为真核生物，从人的基因组文库中获取的基因A含有内含子，基因 A转录出的产物中有与内含子对应的 RNA序列。大肠杆菌为原核生物，没有真核生物所具有的切 除内含子对应的 RNA序列的机制，因此以大肠杆菌作为受体细胞，不能切除内含子对应的RNA序列，无法表达出蛋白 Ao （2）噬菌体和动物病毒均可作为基因工程的载体，但它们的 宿主细胞不同。题中受体为家蚕，是一种昆虫，因此，选择昆虫病毒作为载体，噬菌体的宿 主是细菌，不适合作为

11、该实验的载体。（3）大肠杆菌具有繁殖快、容易培养、单细胞、遗传物质少等优点，因此，常作为基因工程的受体细胞。（4）常用抗原一抗体杂交的方法检测目的基因是否表达，故能用于检测蛋白A的物质为蛋白A的抗体。（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验中，S型菌的DNA转移到了 R型菌体内，其对基因工程理论的建立提供的启示是DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。答案：（1）基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A （2）噬菌体噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕（3）繁殖快、容易培养（4）蛋白A的抗体 （5）DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个

12、体6.（2017全国卷m ,节选）编码蛋白甲的 DNA序列（序列甲）由A、B、山衣I hqp4J I J* I I J rC、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段， 一 1乙 I BTI n |组成，如图所示。回答下列问题：内 I B I。（1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的 DNA序列（TTCGCTTCT CAGGAAGGA）,则所构建的表达载体转入 宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是 。（2）某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在 PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为 ,加入了 作为合成D

13、NA的 原料。解析：（1）若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的 DNA 序列第5页共8页（TTCGCTTCT CAGGAAGGA）,则转录出的 mRNA 上缺少起始密码子，故不能翻译出蛋白乙。（2）使用PCR技术获取DNA片段时，应在PCR反应体系中添加引物、耐高温的DNA聚合酶、模板、dNTP作为原料。答案：（1）编码乙的DNA序列起始端无 ATG（TAC），转录出的mRNA无起始密码子（2）模板 dNTP（脱氧核甘酸）（2019德州一模）真核生物基因中通常含有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。如图表示从基因文库提取胰岛素基因的过程。

14、回答下列问题：| FXA基因的性体苗花内友达敦悻受体前常培养基上的回落从基因结构分析，与基因组文库中的基因相比，cDNA文库中获得的目的基因少了等结构（至少写两个）。（2）将获得的胰岛素基因导入受体菌内，并在受体菌内维持稳定和表达的过程，在基因 工程中称为。（3）过程需将纤维素膜上的细菌裂解，释放出 ,再用32P标记的 作 为探针进行杂交。依据杂交结果，应选取培养基上 （填字母）菌落继续培养，才能获 得含有胰岛素基因的受体菌。（4）经过目的基因的检测和表达，从大肠杆菌中获得的“胰岛素”未能达到期待的生物 活性，导致这种差异的原因可能是 。（5）与从基因组文库获取目的基因相比，图示方法获得的目的

15、基因在受体菌中更容易表 达，原因是解析：（1）cDNA文库是由mRNA经逆转录而来，成熟的mRNA已经切除了内含子对应 的碱基序列，且 mRNA不含有启动子、终止子对应的碱基序列，因此 cDNA文库中获得的 目的基因少了启动子、终止子、内含子等结构。（2）将获得的胰岛素基因导入受体菌内，并在受体菌内维持稳定和表达的过程，在基因工程中称为转化。（3）过程用32P标记的目的基因（或胰岛素基因）单链作为探针检测受体菌中是否含有目的基因，首先需将纤维素膜上的细第6页共8页菌裂解，释放出 DNA。培养基上a菌落对应位置出现杂交带，说明a菌落是由含有胰岛素基因的受体菌形成的。（4）大肠杆菌中没有内质网、高

16、尔基体等细胞器，无法对核糖体合成 的肽链进行有效的折叠、加工，所以从大肠杆菌中获得的“胰岛素”未能达到期待的生物活性。（5）cDNA文库中获得的目的基因没有内含子，转录出的RNA不需要经过加工，可直接作为合成蛋白质的模板，所以在受体菌中更容易表达。答案：（1）启动子、终止子、内含子 （2）转化 （3）DNA 目的基因（或胰岛素基因）a （4）受体菌中基因表达获得的蛋白质未加工（5）cDNA中不含有内含子，转录出的RNA不需要经过加工，可直接作为合成蛋白质的模板（2019昆明调研）科学家将拟南芥的抗寒基因 （CBFl）,转入香蕉以获得抗寒的香蕉品 种。如图是某质粒载体上的 Sacl、Xbal、E

17、coRI、Hind出四种限制酶的切割位点示意 图。据图回答问题：乳学青毒大登胜基因）牌二加1H 虫碘点以上.（1）在该实验中为构建基因表达载体，用Sacl、Xbal切下CBFl基因后，对质粒载体进行切割的限制酶是 ，理由是。（2）连接CBFl基因到该质粒载体后，作为基因表达载体的组成还必须有 。将重组质粒导入香蕉细胞最常用的方法是 。（3）为了鉴别受体细胞中是否含有CBFl基因，可用含 的培养基进行筛选。（4）科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉（实验组）与非转基因香蕉（对照组）进行处理，鉴定两组之间的抗寒性差异，如果 , 则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。解析：（1）在基因工程中，用相同限制

18、酶切割来源不同的DNA后，可产生相同的末端,所以和含目的基因的 DNA 一样，质粒也应使用Sacl、Xbal进行切割。（2）基因表达载体的组成包括启动子、终止子、标记基因、目的基因等。香蕉细胞是植物细胞，将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。（3）据图分析可知，质粒上的标记基因是氨茉青霉素抗性基因，所以为了鉴别受体细胞中是否含有CBFl基因，可用含氨茉青霉素的培养基进行筛选。（4）根据题干信息已知目的基因是抗寒基因，所以科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉（实验组）与非转基因香蕉（对照组）进行低温处理，鉴定两组之间的抗寒性差异，如果实验第7页共8页组的抗寒能力明显高于对照组，则说明获得了抗

19、寒的香蕉优质品种。答案：(1)SacI、Xba I 用相同限制酶切割来源不同的DNA后，可产生相同的末端(2)启动子和终止子农杆菌转化法(3)氨茉青霉素(4)低温实验组的抗寒能力明显高于对照组(2019泰安模拟)下面为“ DNA的粗提取与鉴定”实验的一些重要操作示意图，据图回答下列有关该实验的问题：析明较独寸 净的线状,/I 物DNA好状物做如门洞液2 rncd/L 丽I溶液后(1)正确的操作顺序是 。(2)上图C、E步骤都加入蒸储水，但其目的不同，分别是 和图A步骤中所用酒精必须经过 才能使用，该步骤的目的是(4)为鉴定A中所得到的丝状物的主要成分为DNA，可滴加 试剂，沸水浴,如果出现,则该丝状物的主要成分为DNA。解析：两次加入蒸储水的作用：第一次是使鸡血细胞吸水涨破，DNA从细胞中释放出来进入滤液；第二次是使溶解于物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中的DNA析出，与杂质分离。本题还涉及 DNA的鉴定，DNA可在沸水浴条件下与二苯胺试剂作用，被染成蓝色。答案：(1)C - B - E- D-A (2)加速鸡血细胞的破裂降低NaCl溶液的浓度，使DNA析出(3)充分冷却提取含杂质少的 DNA (4)二苯胺蓝色干扰素是动物或人体细胞受到病毒感染后产生的一种糖蛋白，具有抗病毒、抑制细胞增殖及