基因工程相关 遗传题目

1、第 页共12页（2017北京高考）5.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下列操作与实验目的不符的是用限制性核酸内切酶EcoRI和连接酶构建重组质粒用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上（2016江苏高考）18.近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识

2、别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（如图）。下列相关叙述错误的是AoCas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B。向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则Co向导RNA可在逆转录酶催化下合成D.若a链剪切位点附近序列为TCCAGAATC则相应的识别序列为UCCAGAAUC（2016北京高考）31.（16分）嫁接是我国古代劳动人民早已使用的一项农业生产技术目前也用于植物体内物质转运的基础研究。研究者将具有正常叶形的番茄（X）作为接穗,嫁接到叶形呈鼠耳形的番茄（M）砧木上，结果见图1o（1）上述嫁接体能够成活，是因为嫁接部位的细胞在恢复分裂、形成组织后，经成上下连通的输导组织。（2）研究者对X

3、和M植株的相关基因进行了分析，结果见图2由图可知，M植株的P基因发生了类似于染色体结构变异中的变异，部分P基因片段与L基因发生融合，形成PL基因（P-L）。以P-L为模板可转录出，在上翻译出蛋白质，M植株鼠耳叶形的出现可能与此有关.（3）嫁接体正常叶形的接穗上长出了鼠耳形的新叶.为探明其原因，研究者进行了相关检测，结果见下表.检测PLmRNA需要先提取总RNA,再以mRNA为模板出cDNA，然后用PCR技术扩增目的片段.检测P-LDNA需要提取基因组DNA，然后用PCR技术对图2中（选填序号）位点之间的片段扩增。a.IIIb.IIIIIc.IIWd.IIIW（4）综合上述实验，可以推测嫁接体中

4、P-L基因的mRNA。（2014北京高考）（16分）A基因位于1号染色体上,影响减数分裂时染色体交换频率，a基因无此功能;B基因位于5号染色体上，使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离，b基因无此功能用植株甲（AaBB）与植株乙（AAbb）作为亲本进行杂交试验，在F2中获得所需的植株丙（aabb）（1）花粉母细胞减数分裂时，联会形成的经染色体分离、姐妹染色单体分开,最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。（2）A基因是通过将TDNA插入到A基因中获得的，用PCR法确定TDNA插入位置时，应从图1中选择的引物组合是。（3）就上述两对等位基因而言，F1中有种基因型的植株。F2中表现型为花粉粒

5、不分离的植株所占的比例应为（4）杂交前，乙的1号染色体上整合了荧光蛋白基因C、R。两代后，丙获得C、R基因（图2）.带有C、R基因的花粉粒能分别呈现出蓝色、红色荧光。丙获得C、R基因是由于它的亲代中的在减数分裂形成配子时发生了染色体交换.丙的花粉母细胞进行减数分裂时，如染色体在C和R基因位点间只发生一次交换，则产生的四个花粉粒呈现出的颜色分别是。本实验选用b基因纯合突变体是因为：利用花粉粒不分离的性状，便于判断染色体在C和R基因位点间，进而计算出交换频率。通过比较丙和的交换频率,可确定A基因的功能。（2011北京高考）TDNA可随机插入植物基因组内，导致被插入基因发生突变。用此方法诱导拟南芥产

6、生突变体的过程如下:种植野生型拟南芥，待植株形成花蕾时，将地上部分浸入农杆菌（其中的TDNA上带有抗除草剂基因）悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养，收获种子（称为T代）。（1）为促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾，需要去除因为后者产生的会抑制侧芽的生长。（2）为筛选出已转化的个体，需将T代播种在含的培养基上生长，成熟后自交，收获种子（称为T代）。（3）为筛选出具有抗盐性状的突变体，需将T代播种在含的培养基上，获得所需个体。（4）经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐性状是否由单基因突变引起需将该突变体与植株进行杂交，再自交代后统计性状分离比.第 页共12页第 页共i2页若上述TDN

7、A的插入造成了基因功能丧失，从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性.根据TDNA的已知序列，利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。其过程是：提取植株的DNA，用限制酶处理后，再用将获得的DNA片段连接成环(如图)，以此为模板，从图中A、B、C、D四种单链DNA片段中选取作为引物进行扩增，得到的片段将用于获取该基因的全序列信息。(12年天津高考)黄曲霉毒素Bi(AFBi)存在于被黄曲霉菌污染的饲料中，它可以通过食物链进入动物体内并蓄积，引起癌变。某些微生物能表达AFBi解毒酶，将该酶添加在饲料中可以降解AFBi，清除其毒性。回答下列问题：(1)AFBi属于类致癌因子.AF

8、Bi能结合在DNA的G上,使该位点受损伤变为G*，在DNA复制中,G*会与A配对。现有受损伤部位的序列为，经两次复制后，该序列突变为。(3)下图为采用基因工程技术生产AFBi解毒酶的流程图.含AFBi解毒酶基因的菌株总RNAcDNAAFBi解毒酶基因酵母工程菌AFBi解毒酶据图回答问题：在甲、乙条件下培养含AFBi解毒酶基因的菌株，经测定，甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶;乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶过程I应选择菌液的细胞提取总RNA,理由是。过程II中，与引物结合的模板。检测酵母工程菌是否合成了AFBi解毒酶，应采用方法。选取不含AFBi的饲料和某种实验动物为材料，探究该AFBi解毒酶在饲

9、料中的解毒效果。实验设计及测定结果见下表.据表回答问题：本实验的两个自变量分别为。本实验中，反映AFBi解毒酶解毒效果的对照组是.经测定，某污染饲料中AFBi含量为100yg/kg,则每千克饲料应添加克AFBi解毒酶，解毒效果最好，同时节约了成本。采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：从提高酶的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的序列。(i)化学(2)ATT-TAA-(3)甲甲菌液细胞的AFBi解毒酶基因已转录生成mRNA，而在乙菌液细胞中该基因未转录AFBi解毒酶基因的cDNA抗原-抗体杂交(4)AFB1的添加量和AFB1解毒酶的添加量B组(或B组+A组)5

10、(5)脱氧核苷酸(12年江苏高考)图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspI、BamHI、MboI、SmaI4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CjCGG、GjGATCC、jGATC、CCCjGGG请回答下列问题：图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由连接.若用限制酶Smal完全切割图1中DNA片段，产生的末端是末端，其产物长度为。若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，那么基因D就突变为基因do从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶Smal完全切割，产物中共有种不同长度

11、的DNA片段。若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒,那么应选用的限制酶是。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是.脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖平537bp、790bp、661bp4(4)BamHl抗生素B同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接(2017江苏高考)33.金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白，某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因，构建转基因工程菌，用于重金属废水的净化处理。PCR扩

12、增过程示意图如下，请回答下列问题：(1)从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA，通过获得用于PCR扩增.设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2)，为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的位点。设计引物时需要避免引物之间形成，而造成引物自连。图中步骤1代表，步骤2代表退火，步骤3代表延伸，这三个步骤组成一轮循环.PCR扩增时，退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但的引物需要设定更高的退火温度。如果PCR反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有(填序号:升高退火温度降低退火温度重新设计引物).(1)逆

13、转录cDNA(2)限制性核酸内切酶碱基互补配对(3)变性(4)引物与模板GC含量高(5)(2016江苏高考)33.下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注请回答下列问题：用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段,通过酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于态的大肠杆菌。为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中。若BamHI酶切的DNA末端与BclI酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为

14、，对于该部位，这两种酶(填“都能、“都不能”或“只有一种能”)切开。若用Sau3AI切图1质粒最多可能获得种大小不同的DNA片段.(1)BclI和Hindis连接感受(2)四环素引物甲和引物丙都不能(4)7(15江苏高考)由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙氨酸代谢障碍，是一种严重的单基因遗传病，称为苯丙酮尿症(PKU)，正常人群中每70人有1人是该致病基因的携带者(显、隐性基因分别用A、a表示)图1是某患者的家族系谱图，其中II1、Il2、Il3及胎儿1111(羊水细胞)的DNA经限制酶MspI消化，产生不同的片段(kb表示千碱基对)，经电泳后用苯丙氨酸羟化酶cDNA探针杂交，结果见图2。请回

15、答下列问题：I1、II1的基因型分别为。依据cDNA探针杂交结果，胎儿III1的基因型是。III1长大后，若与正常异性婚配，生一个正常孩子的概率为.若112和113生的第2个孩子表型正常，长大后与正常异性婚配，生下PKU患者的概率是正常人群中男女婚配生下PKU患者的倍。已知人类红绿色盲症是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用b表示)，112和113色觉正常,11是红绿色盲患者，则III1两对基因的基因型是。若112和113再生一正常女孩，长大后与正常男性婚配,生一个红绿色盲且为PKU患者的概率为。Aa、aa(2)Aa279/280(3)46.67(4)AaXbY1/3360(17海淀一摸30)(1

16、7分)四膜虫是单细胞真核生物，营养成分不足时，进行接合生殖过程如图1所示。科研人员用高浓度的DDT处理不耐药的野生型四膜虫，经筛选获得了纯合的耐药四膜虫.为研究四膜虫耐药的机理，进行了相关实验。高浓度DDT处理四膜虫可获得耐药个体，原因是DDT对四膜虫具有作用，使耐药的个体被保留。为研究耐药性的遗传，科研人员将四膜虫分为80组进行实验，每一组两只四膜虫，一只是纯合的耐药四膜虫，另一只是野生型四膜虫。每一组的一对四膜虫接合生殖后得到的四膜虫均耐药。若每一组接合后的四膜虫再次相互接合，在80组实验结果中，出现耐药四膜虫的组数约为组，则表明耐药性受一对等位基因控制，并且耐药为性；若80组实验结果中，

17、出现耐药四膜虫的组数约为组，则表明耐药性受两对等位基因控制，并且两对基因独立分配。为研究基因A与四膜虫的耐药性是否有关，科研人员提取耐药个体的DNA，用图2所示的引物组合，分别扩增A基因的A1片段、A3片段.据图分析，用引物I、II组合扩增后，得到的绝大部分DNA片段是下图中的。将大量N基因片段与扩增得到的纠片段、A3片段置于PCR反应体系中进行扩增，得到的绝大多数扩增产物是。回收的PCR扩增产物通过基因工程方法转入耐药四膜虫细胞中，并用加入的培养液筛选，获得A基因的四膜虫，这种四膜虫在高浓度DDT处理下生长速率明显下降，表明A基因是耐药基因。（4）从进化角度分析，营养成分不足时,四膜虫进行接

18、合生殖的优势是.（17西城1摸30）（18分）研究者取野生型小鼠（I+I+）的胚胎干细胞，转入含neor基因（新霉素抗性基因）的DNA片段，定向突变I+基因（结果如图1）,再将突变的胚胎干细胞移回野生型小鼠胚胎培育出带突变基因（I）的杂合子小鼠.（1）将外源DNA片段导入胚胎干细胞后，需用的培养基培养细胞，以筛选得到突变的胚胎干细胞。（2）用此杂合体小鼠与野生型小鼠进行杂交实验，并通过DNA分子杂交技术检测小鼠的基因型，结果如图2。检测小鼠的基因型，需根据列设计DNA分子探针。根据杂交实验结果推测，I基因的功能是与有关。分析系谱图（能/不能）判断I+、I-基因的显、隐性，理由。只有突变基因来自

19、（父本/母本）时，杂合子小鼠才表现出发育迟缓，由此推测来自的I基因在体细胞中不表达.提取小鼠体细胞的总RNA,加入Actin基因（编码细胞骨架蛋白）和neor基因的RNA探针，之后加入RNA酶水解单链RNA.若探针能与细胞样品的RNA结合成双链RNA则不被酶水解而保留，电泳分析时呈现明显条带（在记录实验结果时，有明显条带用“+”表示，无明显条带用“一”表示）。请将支持推测的实验结果填入下表i、ii、iii处.（3）杂合子小鼠雌雄个体交配，则后代的表现型及比例为。（17西城2摸30）（18分）Hedgebog基因（H）广泛存在于无脊椎动物和脊椎动物中，在胚胎发育中起重要作用。我国科研工作者利用基

20、因敲除和核酸分子杂交技术研究了H基因在文昌鱼胚胎发育中的作用。（1）在脊椎动物各个不同类群中，H基因的序列高度相似.H基因高度保守，是由于该基因的突变类型在中被淘汰。研究者使用了两种TALE蛋白对文昌鱼的H基因进行敲除.TALE蛋白的结构是人工设计的，蛋白质的中央区能够结合H基因上特定的序列，F区则能在该序列处将DNA双链切开，如下图所示.根据TALE蛋白的功能设计出其氨基酸序列，再根据氨基酸序列对应的列推测出编码TALE蛋白的DNA序列，人工合成DNA序列之后再以其为模板进行生成mRNA。将两种mRNA用法导入文昌鱼的卵细胞中，然后滴加精液使卵受精。此受精卵发育成的个体为Fo代F0代个体细胞

21、内被两种TALE蛋白处理过的DNA重新连接后，H基因很可能发生碱基对的而丧失功能，基因丧失功能则被称为“敲除”。提取F0代胚胎细胞的DNA，克隆H基因，用进行切割，电泳后用放射性同位素标记的H基因片段为探针进行DNA分子杂交，实验结果如图2所示图中样品代表的F0代个体中部分H基因已被敲除。研究者发现，在F0代个体产生的所有配子中,通常只有部分配子的H基因被敲除，可能的原因是。将F0代与野生型杂交，再从片代鱼中筛选出某些个体相互交配，在F2代幼体发育至神经胚胎期进行观察和计数，结果如下表所示。根据杂交实验结果可知,片代鱼中筛选出的个体均为(杂合子/纯合子)，H基因的遗传符合定律。随着幼体继续发育

22、，进一步检测到各组中正常个体与畸形个体数的比例将会。14.(2016顺义一模30)(18分)某些植物在进化过程中已经形成抵抗干旱、低温和高盐等逆境的调控机制，感受并响应各种外界刺激。转录因子OrERF是一类蛋白质，在植物抵抗逆境时发挥重要作用科研人员对水稻OrERF基因进行系列研究。科研人员对水稻OrERF基因上游部分中的转录非模板链进行测序，结果如下：OrERF基因转录出的mRNA中的起始密码子是三个元件分别在高盐、干旱、低温不同信号的诱导下，导致此基因表达出不同的OrERF蛋白，以适应高盐、干旱、低温环境，此现象说明.科研人员欲将水稻OrERF基因导入拟南芥体内，获得抗逆性强的植株，设计的

23、实验方案如下图：可利用技术获得并扩增此基因.将此基因与结合后导入农杆菌体内，通过农杆菌侵染将上述基因导入拟南芥的染色体上。上图中d阶段需要应用植物组织培养技术，其培养基中除必须的营养物质和琼脂外，还需添加、等物质.一段时间后，可获得抗高盐的拟南芥植株。实验检测OrERF基因在高盐条件下的表达水平结果如下图。实验结果表明，自然条件下拟南芥中OrERF基因的表达，高盐处理后小时OrERF基因的表达显著增加。此系列实验中设计步骤(2)和(3)的目的是.植物感受外界干旱、高盐、低温等信号，通过一系列信息传递合成转录因子。转录因子OrERF对下游基因调节过程如下图。转录因子OrERF作用的场所是。它通过

24、,启动转录的过程。最后通过基因产物的作用对外界信号在生理生化等方面作出适合的调节反应。7.18分）（1）AUG；个基因可以控制多个性状，基因和环境共同决定生物的性状（一个1分）（2）PCRTi质粒激素（1分）高盐（高浓度的NaCI）（1分）（3）较低12（4）验证OrERF基因在拟南芥中高盐条件下也能表达（1分）（5）细胞核激活RNA聚合酶转录复合物（合理给分）（1分）15.（2016海淀二模）30.（18分）研究者根据果蝇X染色体上红眼基因B设计出sgRNA，导入果蝇早期胚胎细胞，“敲除”部分胚胎细胞中的红眼基因B,得到镶嵌体果蝇（即复眼中部分小眼呈红色，部分小眼呈白色），如下表.sgRNA

25、浓度(ng/mL)不注射01252505001000胚胎存活率（）16118673镶嵌体果蝇比例（%）0010175086（1）由实验结果分析sgRNA的导入了果蝇胚胎的存活率，若要从相同数量的早期胚胎中获得数量最多的镶嵌体果蝇，应选用的sgRNA最佳浓度为ng/mL.（2）如图所示,敲除基因时，sgRNA与红眼基因B的部分序列互补配对，细胞内的Cas9酶在配对区域定点剪切，引起红眼基因B发生碱基对，导致基因突变。该过程中，sgRNA和Cas9酶共同剪切DNA的作用类似于酶的作用，敲除后需要酶对DNA上的切口进行修复。（3）若研究者要通过测交实验验证镶嵌体雄果蝇的基因组成，应将镶嵌体雄果蝇与表

26、现型为的果蝇进行杂交，预期杂交后代的表现型是。（4）这种定点敲除基因的方法为艾滋病的治疗提供了一个思路.HIV通过识别膜蛋白C侵入宿主细胞，研究者可以根据的核苷酸序列设计sgRNA，导入骨髓细胞中，有效阻止HIV侵染新分化生成的T淋巴细胞。16.（2015东城零模30）为培育矮秆性状的水稻，科研人员进行了下列研究。（1）科研人员构建含T-DNA的重组质粒，在T-DNA区段中含有已知序列的潮霉素抗性基因将水稻W的愈伤组织浸入含有上述重组质粒的菌液中，20min后转入水稻愈伤组织培养基培养,3d后转入含的培养基中筛选抗性愈伤组织。诱导愈伤组织的材料取自水稻W的未成熟胚，其原因是（2）提取转基因水稻

27、W叶片细胞的总DNA，利用TDNA区段中的列设计引物，用PCR法对转基因水稻进行。（3）将抗性愈伤组织形成的水稻幼苗移栽至大田，得到T0代转基因水稻。以为对照,对T0代水稻进行表型分析，筛选得到矮秆突变体G。判断G的矮秆突变性状是否为可遗传变异的常用方法是观察G的自交后代（T1代）。4）从T1代筛选矮秆突变体，T2T4每代均种植矮秆突变体，各代植株上剪取叶片进行潮霉素抗性检测，统计T2代和T4代潮霉素抗性和株高表型，得到下表结果。潮霉素抗性世代抗性T2T4非抗性T2T4植株数目矮秆正常株高25902980080092据表分析，T2和T4代矮秆：正常株高均符合3:1的分离比，说明矮秆突变性状是由

28、对基因控制的性遗传，表中的结果说明,TDNA以单点方式插入到水稻基因组中，使控制株高的基因失活.17.（2015海淀一模）30.（18分）为研究水稻D基因的功能，研究者将TDNA插入到D基因中，致使该基因失活，失活后基因记为d。现以野生植株和突变植株作为亲本进行杂交实验，统计母本植株的结实率，结果如下表所示。（1）表中数据表明，D基因失活使配子育性降低。为确定配子育性降低是由于D基因失活造成的，可将作为目的基因，与载体连接后，导入到（填“野生”或“突变）植株的幼芽经过形成的愈伤组织中，最后观察转基因水稻配子育性是否得到恢复.（2）用观察并比较野生植株和突变植株的配子形成，发现D基因失活不影响二

29、者的分裂。（3）进一步研究表明,配子育性降低时因为D基因失活直接导致配子本身受精能力下降。若让杂交的F1给杂交F的授粉，预期结实率为，所获得的F2植株的基因型及比例为.（4）为验证F2植株基因型及比例，研究者根据D基因、T-DNA的序列，设计了3种引物，如下图所示：随机选取F2植株若干，提取各植株的总DNA，分别用引物“I+III”组合及“II+III”组合进行PCR,检测是否扩增（完整的TDNA过大，不能完成PCR）。，则相应植株的基因型为Dd；同理可判断其他基因型，进而统计各基因型比例。（5）研究表明D基因表达产物（D蛋白）含有WD40（氨基酸序列），而通常含有WD40的蛋白都定位在细胞核

30、内。为探究D蛋白是否为核蛋白，研究者将D基因与黄色荧光蛋白基因融合；同时将已知的核基因与蓝色荧光蛋白基因融合。再将两种融合基因导入植物原生质体表达系统，如果，则表明D蛋白是核蛋白。1（18分）（1）雄D基因突变脱分化（去分化）（2）显微镜减数（3）30%DD：Dd：dd=5：6：1（4）两种引物组合均可完成扩增种荧光定位的（模式）相同（或“两18.（2015西城二模）30.（18分）糖原贮积病是由于遗传性糖原代谢障碍，致使糖原在组织内过多沉积而引起的疾病，临床表现为低血糖等症状。下图1为人体糖代谢的部分途径。请分析回答：（1）据图1可知，抑制葡萄糖激酶不仅制约糖原的合成，还会制约体内细胞的呼吸

31、，使产能减少；细胞呼吸的启动需要供能。（2）I型糖原贮积病是6-磷酸葡萄糖酶基因（E）突变所致。血糖浓度低时，正常人体分泌（激素）增加，使血糖浓度恢复至正常水平；给I型糖原贮积病患者注射激素（能，不能）使血糖恢复到正常水平。（3）1型糖原贮积病是一种常染色体隐性遗传病，图2为某家族此病遗传情况家系图，在正常人中，杂合子概率为1/150。若II-3与表现正常的男性结婚后生育一个孩子，则患病概率约为。（4）某新型糖原贮积病是由于磷酸酶基因（D）突变引起.经过家系调查绘出的家系遗传图与图2一致研究者合成了两种探针，能分别与正常基因和突变基因相应的DNA序列互补此探针在一定的杂交和脱洗条件下，只要有一个碱