2017年高考生物一轮特训41基因工程

时间：45分钟满分：100分一、选择题(7小题，每题2分，共14分)1．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。以下选项中能说明目的基因完成表达的是()A．棉花细胞中检测到载体上的标志基因B．山羊乳腺细胞中检测到人的生长激素基因C．大肠杆菌中检测到人的胰岛素基因转录出的mRNAD．酵母菌细胞中提取到人的搅乱素答案D分析目的基因完成表达是指目的基因在细胞中合成相应的蛋白质，在酵母菌细胞中提取到人的搅乱素，说明导入酵母菌中的人的搅乱素基因完成了表达。2．以下相关基因工程的说法正确的选项是()A．假如某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完好相同B．一个基因表达载体的构成，除了目的基因外，还一定有启动子、停止密码子和标志基因C．目的基因进入受体细胞内，而且在受体细胞内保持稳固和表达的过程，称为转变D．将目的基因导入植物细胞和动物细胞的常用方法是显微注射法答案C分析cDNA是由mRNA反转录获取的，因为mRNA缺少内含子和启动子，所以即便某生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，这两个基因的结构也可能是不相同的。基因表达载体包含启动子、目的基因、标志基因、停止子，而停止密码子存在于mRNA上。将目的基因导入植物细胞通常用农杆菌转变法，导入动物细胞用显微注射法。3．下边是3种限制性核酸内切酶对DNA分子的鉴别序列和剪切位点图(箭头表示切点，切出的断面为黏性尾端)。相关表达错误的是()限制酶1：—↓GATC—限制酶2：—CCGC↓GG—限制酶3：—G↓GATCC—A．不一样的限制酶有不一样的鉴别序列和切割位点，表现了酶的专一性B．限制酶2和3识其余序列都包含6个碱基对C．限制酶1和酶3剪出的黏性尾端相同D．可以鉴别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶2答案D分析不一样限制酶有不一样的鉴别序列和切割位点，表现了酶拥有专一性；限制酶2和3鉴别序列分别是CCGCGG和GGATCC，均为6个碱基对；限制酶1和3剪出的黏性尾端相同；三种限制酶均不可以鉴别和切割RNA中核糖核苷酸序列。4．以下图表示用化学方法合成目的基因Ⅰ的过程。据图分析以下表达正确的选项是()A．过程①需要DNA连接酶B．过程②需要DNA限制性核酸内切酶C．目的基因Ⅰ的碱基序列是已知的D．若某质粒能与目的基因Ⅰ重组，则该质粒和目的基因Ⅰ的碱基序列相同答案C分析题图所示为化学方法合成目的基因的过程。①②过程依赖碱基互补配对原则进行。质粒和目的基因的碱基序列一般不相同。5．科学家采纳基因工程技术将矮牵牛中控制蓝色色素合成的基因a转移到玫瑰中，以培养蓝玫瑰，以下操作正确的选项是()A．利用DNA分子杂交技术从矮牵牛的基因文库中获取基因aB．用氯化钙溶液办理玫瑰叶肉细胞，使其处于感觉态C．用含四环素的培养基挑选转基因玫瑰细胞D．将基因a导入玫瑰细胞液泡中，防范其经花粉进入野生玫瑰答案A分析将目的基因导入微生物细胞时，用氯化钙溶液办理受体细胞，可使其处于感觉态，利于目的基因的导入；将目的基因导入玫瑰叶肉细胞的叶绿体基因组中，可防范其经花粉进入野生玫瑰，液泡中无DNA。6.某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp)，先用限制性核酸内切酶a完好切割，再把获取的产物用限制性核酸内切酶b完好切割，获取的DNA片段大小以下表所示。限制性核酸内切酶a和b的鉴别序列和切割位点以以下图。以下相关表达错误的选项是()点击观看解答视频a酶切割产物(bp)b酶再次切割产物(bp)2100；14001900；200；8001000；500600；1000；500A．a酶与b酶切断的化学键相同B．限制性核酸内切酶a和b切出的DNA片段不可以互相连接C．该DNA分子中含有被a酶识其余碱基序列有3处D．仅用b酶切割该DNA分子可获取3种DNA片段答案

B分析a酶与b酶切断的化学键均为磷酸二酯键。图示两种酶切割DNA获取的尾端碱基序列均为GATC，故可以互相连接。表格显示a酶切割该DNA分子获取4个片段，说明该DNA分子含有被a酶识其余碱基序列有3处。比较a酶单独作用与a、b联合作用获取的DNA片段知：仅用b酶切割该DNA分子可获取3种DNA片段。7．草甘膦是一种可以杀灭多种植物(包含农作物)的除草剂。草甘膦杀死植物的原理在于可以破坏植物叶绿体或质体中的EPSPS合成酶。经过转基因的方法，让农作物产生更多的EPSPS酶，就能抵抗草甘膦，从而让农作物不被草甘膦杀死。以下相关抗草甘膦转基因大豆的培养分析正确的选项是()A．可经过喷洒草甘膦来检验转基因大豆能否培养成功B．只好以大豆受精卵细胞作为基因工程的受体细胞C．在转基因操作过程中必定要用同一种限制性核酸内切酶D．只需EPSPS合成酶基因进入大豆细胞，大豆就会表现出抗草甘膦性状答案A分析可经过喷洒草甘膦来检验转基因大豆能否培养成功；转基因植物也可用植物体细胞作为受体细胞；转基因操作时不必定要用同一种限制酶；基因成功转入后，性状不必定可以成功表达，还需要进一步检测。二、非选择题(8小题，共86分)8.[2016·福建晋江检测](10分)如图是培养表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点。据图回答：(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用________________限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。挑选含有重组载体的大肠杆菌第一需要在含________的培养基长进行。(2)能令人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是________(填字母代号)。A．启动子B．tetRC．复制原点D．ampR(3)过程②可采纳的生物技术是。(4)对初期胚胎进行切割，经过程②可获取多个新个体。这利用了细胞的________性。答案(1)HindⅢ和BamHⅠ氨苄青霉素(2)A(3)胚胎移植(4)全能分析(1)外源DNA分子上含有限制酶BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ的切割位点，此中限制酶SmaⅠ的切割位点位于目的基因上，所以获取目的基因和成立基因表达载体时，应用限制酶HindⅢ和BamHⅠ。用限制酶HindⅢ和BamHⅠ切割质粒后，会破坏质粒上的四环素抗性基因，但不会破坏氨苄青霉素抗性基因，所以挑选含有重组载体的大肠杆菌第一需要在含氨苄青霉素的培养基长进行。(2)启动子是能令人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列。(3)过程②需要采纳胚胎移植技术。(4)胚胎切割技术的理论基础是细胞的全能性。9．(10分)番茄果实成熟过程中，某种酶(PG)开始合成并明显增添，促使果实变红变软。但不利于长途运输和长久保鲜。科学家利用反义RNA技术(见图解)，可有效解决此问题。该技术的核心是从番茄体细胞中获取指导PG合成的信使RNA，既而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞，经组织培养获取完好植株。新植株在果实发育过程中，反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA(靶mRNA)互补形成双链RNA，阻挡靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到克制果实成熟的目的。请联合图解回答：(1)反义基因像一般基因相同是一段双链的DNA分子，合成该分子的第一条链时，使用的模板是细胞质中的信使RNA，原料是四种________________，所用的酶是________。(2)若要以完好双链反义基因克隆不计其数的反义基因，常利用________技术来扩增。假如指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是—A—U—C—C—A—G—G—U—C—，那么PG反义基因的这段碱基对序列是。(4)合成的反义基因在导入离体番茄体细胞以前，一定进行表达载体的成立，该表达载体的构成，除了反义基因外，还一定有启动子、停止子以及________等，启动子位于基因的首端，它是________酶识别和联合的部位。(5)将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞，最后达到克制果实成熟，该生物发生了变异，这类可遗传的变异属于________。在受体细胞中该基因指导合成的最后产物是________。答案(1)脱氧(核糖)核苷酸反(逆)转录酶(2)PCR—T—A—G—G—T—C—C—A—G—(3)—A—T—C—C—A—G—G—T—C—(4)标志基因RNA聚合(5)基因重组反义RNA分析(1)以信使RNA为模板合成DNA为逆转录，需要脱氧核苷酸为原料，需要逆转录酶。(2)常利用PCR技术大批扩增基因。(3)PG反义基因以PG的信使RNA逆转录生成，依据碱基互补配对原则，PG反义基因的这段碱基对序列是—T—A—G—G—T—C—C—A—G—。—A—T—C—C—A—G—G—T—C—(4)基因表达载体除了含目的基因，还有启动子、停止子、标志基因等。启动子位于基因的首端，它是RNA聚合酶鉴别和联合的部位。(5)转基因技术的变异原理为基因重组。反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA(靶mRNA)互补形成双链RNA，阻挡靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到克制果实成熟的目的。10．(12分)chlL基因是蓝细菌(蓝藻)DNA上控制叶绿素合成的基因，为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要成立该种生物缺失chlL基因的变异株细胞。技术路线如图甲所示，请据图分析回答以下问题。与真菌对比较，蓝细菌在结构上最主要的特色是________________________，在功能上最主要的特色是________________________。(2)①②过程中均使用的工具酶有________________________。成立重组质粒B在整个操作过程中的目的是________________________和________________________。(4)若含有chlL基因的DNA片段和采纳的质粒上的限制酶切割位点如图乙所示。请回答以下问题。①成立含ch1L基因的重组质粒A时，应采纳的限制酶是________，对________________进行切割。②同时用酶1和酶4切割图乙中的质粒，则产生含有1800对碱基和8200对碱基的两种片段；用图中四种酶同时切割此质粒，则产生含有

600对碱基和

8200对碱基的两种片段；若换用酶

1和酶

3同时切割此质粒，则产生

。答案

(1)没有核膜包被的细胞核

可以进行光合作用(2)限制性核酸内切酶和DNA连接酶(3)破坏

chlL

基因

操作成功后挑选出该变异株(4)①酶

1和酶

3

质粒和含

chlL

基因的

DNA

②含有

1200对碱基和8800对碱基的两种片段分析(1)蓝细菌为原核生物，与真核生物对比最主要的特色是无核膜包被的细胞核。从功能上分析，蓝细菌有光合色素可以进行光合作用。(4)含chlL基因的DNA片段没有酶4的切割位点，此中酶2的切割位点在chlL基因中，所以只好用酶1和酶3同时切割含chlL基因的DNA片段和质粒。用酶1和酶4切割质粒，质粒被切成1800对碱基和8200对碱基的两种片段，说明酶1―→酶2―→酶3―→酶4，总长为1800对碱基；用四种酶同时切割获取600对碱基和8200对碱基的两种片段，说明酶1―→酶2，酶2―→酶3，酶3―→酶4，长度均为600对碱基。故用酶1和酶3同时切割质粒，产生含有1200对碱基和8800对碱基的两种片段。11．[2015·福建漳州模拟](10分)内蒙古白绒山羊的血管内皮生长因子基因(VEGF164)，若在皮肤毛囊细胞中特异性表达，可促使毛囊发育和毛发生长，明显提升羊毛产量。科学家将该基因导入羊胎儿的成纤维细胞核，成功培养出转基因克隆山羊。技术流程以以下图，此中EcoRⅠ、SalⅠ、SphⅠ为限制酶。请据图回答。(1)在成立基因表达载体的过程中，应采纳________(填限制酶名称)对质粒和含绿色荧光基因的DNA片段进行酶切，再经相应办理形成重组质粒。此中绿色荧光基因的作用是。(2)要使VEGF164在皮肤毛囊中表达，须将它与羊绒蛋白基因的________________________等调控组件重组起来，成立基因表达载体。图中①将基因表达载体导入胎儿成纤维细胞核的方法是________。将导入成功的细胞核注入到去核的卵母细胞构成重组细胞，培养成初期胚胎，经图中②________技术可培养成转基因克隆山羊。答案(1)SalⅠ、SphⅠ作为标志基因，检测目的基因能否导入成纤维细胞(作为标志基因)(2)启动子、停止子(启动子)(3)显微注射法胚胎移植分析(1)在成立基因表达载体的过程中，应采纳SalⅠ、SphⅠ对质粒和含绿色荧光基因的DNA片段进行酶切，EcoRⅠ能破坏复制原点，再经相应办理形成重组质粒。此中绿色荧光基因的作用是作为标志基因，检测目的基因能否导入成纤维细胞。(2)要使VEGF164在皮肤毛囊中表达，须将它与羊绒蛋白基因的启动子、停止子等调控组件重组起来，成立基因表达载体。(3)图中①将基因表达载体导入胎儿成纤维细胞核的方法是显微注射法。将导入成功的细胞核注入到去核的卵母细胞构成重组细胞，培养成初期胚胎，经图中②胚胎移植技术可培养成转基因克隆山羊。12．(13分)以下图表示利用基因工程培养抗虫棉的过程，请据图回答以下问题。(1)若限制酶Ⅰ的鉴别序列和切点是—↓GATC—，限制酶Ⅱ的鉴别序列和切点是—G↓GATCC—，那么在①过程中，应用限制酶________切割质粒，用限制酶________切割抗虫基因。①过程在________(填“体内”或“体外”)进行。(2)经过②过程获取的大肠杆菌涂布在含有________的培养基上，若大肠杆菌可以生长说明已导入了一般质粒或重组质粒，反之则说明没有导入，该培养基从功能方面属于________培养基。重组质粒导入大肠杆菌的目的是。(4)⑤过程所用技术称为

________，从遗传学角度来看，根根源因是根细胞拥有。答案(1)ⅡⅠ(Ⅰ和Ⅱ)体外(2)四环素选择(3)大批复制目的基因(抗虫基因)(4)植物组织培养发育成完好个体的所有遗传物质分析(1)由图中目的基因片段两端的碱基序列可知，限制酶Ⅰ可以切割目的基因两端，限制酶Ⅱ能切割右端，故用酶Ⅰ(Ⅰ和Ⅱ)切割可以获取目的基因，质粒上的两个酶切位点，分别在两个抗性基因上，用酶Ⅰ切割，两个抗性基因全被破坏，用酶Ⅱ切割保留一个四环素抗性基因。(2)依据重组质粒与一般质粒上抗性基因的种类可知，该选择培养基中应当增添四环素。(4)⑤是将携带抗虫基因的根细胞培养成植株的过程，该过程为植物组织培养，细胞全能性是该技术的理论基础。13．[2016·福建质检](10分)为研究SHH基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成的RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达状况。其基本流程以以下图：(Amp表示氨苄青霉素抗性基因；LacZ基因被SHH基因插入后不表达)请回答：(1)重组载体中SHH基因转录合成RNA探针时，________(需要/不需要)启动子。(2)步骤②中，用Ca2＋办理大肠杆菌，使之成为________细胞，而后导入重组载体。实验中，用增添氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原由是这些细菌不含有________基因。(3)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X－gal的培养基上会形成蓝色菌落，易于鉴别。依据上述原理可以初步判断________(蓝色/白色)菌落中的大肠杆菌为重组菌。将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与________________________形成杂交带，从而判断SHH基因的转录状况。答案

(1)需要

(2)感觉态

Amp(或氨苄青霉素抗性或抗性

)(3)白色

(4)SHH

转录的

mRNA(只写

mRNA

不算对)分析

(1)重组载体中

SHH

基因表达需要启动子。(2)大肠杆菌细胞用Ca2＋办理后就成为感觉态细胞；能在增添氨苄青霉素的培养基上生计的细菌含有氨苄青霉素抗性基因，没有氨苄青霉素抗性基因的细菌将会死亡。(3)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X－gal的培养基上会形成蓝色菌落，重组菌中LacZ基因被SHH基因插入后不表达，重组菌在含有IPTG和X－gal的培养基上会形成白色菌落。(4)判断SHH基因的转录状况，也就是判断SHH基因能否转录出mRNA。14．[2016·福建模拟](9分)以下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制“工程菌”的表示图。图a是基因工程中常常采纳的载体pBR322质粒，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。目的基因假如插入某抗性基因中，将使该基因失活，而不再拥有相应的抗性。为了检查载体能否导入本来没有Ampr和Tetr的大肠杆菌，将大肠杆菌培养在含氨苄青霉素的培养基上，获取如图b的结果(黑点表示菌落)。再将灭菌绒布按到图b的培养基上，使绒布面沾上菌落，而后将绒布平移按到含四环素的培养基上培养，获取如图c的结果(空圈表示与b比较无菌落的地点)。据此分析并回答：(1)pBR322质粒的基本构成单位是________。在基因工程中，质粒上的Ampr、Tetr称为________基因。与图c空圈相对应的图b中的菌落表现型是________________，由此说明________________。(3)将大肠杆菌培养在含氨苄青霉素、四环素培养基上的过程，属于基因工程基本操作中的

步骤，该基因工程中的受体细胞是

________。答案

(1)脱氧核苷酸

标志(2)能抗氨苄青霉素，但不可以抗四环素目的基因插入了Tetr中(3)挑选含目的基因的受体细胞大肠杆菌分析(1)pBR322质粒的基本构成单位是脱氧核苷酸。在基因工程中，质粒上的Ampr、Tetr称为标志基因。(2)与图c空圈相对应的图b中的菌落表现型是能抗氨苄青霉素，但不可以抗四环素，由此说明目的基因插入了Tetr中。(3)将大肠杆菌培养在含氨苄青霉素、四环素培养基上的过程，属于基因工程基本操作中的挑选含目的基因的受体细胞步骤，该基因工程中的受体细胞是大肠杆菌。15．(12分)下表中列出了几种限制酶鉴别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答以下问题：限制酶BamHⅠHindⅢEcoRⅠSmaⅠ↓↓↓↓AAGCTGAATTCCCGG鉴别序TCGGGATCC列及切TTCGACTTAAGGGCCCCTAGG割位点AGC↑↑↑↑一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ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

SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳固性越

________。(3)用图中的质粒和外源

DNA

成立重组质粒，不可以使用

SmaⅠ切割，原由是

。(4)与只使用EcoRⅠ对比较，使用BamHⅠ和H