2024新课标生物高考专题复习-专题23 基因工程

专题23基因工程

五年高考

考点基因工程

1.（2023全国甲,38.15分）接种疫苜是预防传染病的一项重要措施，乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝病毒

的传播，降低乙型肝炎发病率。乙肝病毒是一种DNA病毒。重组乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程

技术获得的乙肝病毒表面抗原（一种病毒蛋白）。回答下列问题。

（1）凌种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒、原因是

_____________________________________________________O

⑵制备重组乙肝疫苗时.需要利月重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因（目的基因）导入酵母细胞中表

达。重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因，抗生素抗性基因的作用是O

能识别载体中的启动子并驱动目的基因转录的酶是O

（3月的基因导入酵母细胞后，若要检测目的基因是否插入染色体中，需要从酵母细胞中提取

进行DNA分子杂交.DNA分子杂交时应使用的探针是

O

（4）若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白.请简要写出实验思路。

。答案（1）该疫苗不含乙肝病毒DNA,不会在人体细胞内增殖产生乙肝病毒（2）作为标记基因筛选出

转化成功的酵母细胞RNA聚合酶⑶基因组DNA放射性同位素等标记的含有目的基因的DNA片

段（4）从酯母细胞中提取蛋白质,用乙肝病毒表面抗原的特异性抗休进行抗原一抗休杂交，若有杂交带

出现,说明酵母细胞中表达出目的蛋白。

2.（2023全国乙,38,15分）GFP是水母体内存在的能发绿色荧光的一种蛋白。科研人员以GFP基因为材

料利用基因工程技术获得了能发其他颜色荧光的蛋白，丰富了荧光蛋白的颜色种类。回答下列问题。

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（1）咆建突变基因文库。科研人员将GFP基因的不同突变基因分别插入载体.并转入大肠杆菌制备出GFP

基因的突变基因文库。通常.基因文库是指

__________________________________________________________________________________O

⑵的建目的基因表达载体。科研人员从构建的GFP突变基因文库中提取目的基因（均为突变基因）构建

表达载体，其模式图如下所示（箭头为GFP突变基因的转录方向）。图中①为;②为，其作

用是；图中氨茉青霉素抗性基因是一种标记基因，其作用

是O

以制原点

⑶目的基因的表达。科研人员将构建好的表达载体导入大肠杆菌中进行表达，发现大肠杆菌有的发绿色

荧光，有的发黄色荧光，有的不发荧光。请从密码子特点的角度分析，发绿色荧光的可能原因是

（答出1点即可）。

（4）新蛋白与突变基因的关联性分析。将上述发黄色荧光的大肠杆菌分离纯化后，对其所含的GFP突变基

因进行测序，发现其碱基序列与GFP基因的不同.将该GFP突变基因命名为YFP基因（黄色荧光蛋白基

因）。若要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达.实验思路是

_______________________________________________________________O

Q答案（1）将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有

这种生物的不同的基因（2）终止子启动子识别和结合RNA聚合酶，驱动基因的转录将含有目的

基因的细胞筛选出来（3）密码子的简并性（4）获取YFP基因并构建表达载体，导入真核细胞，检验其能

否发出黄色荧光

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3.(2023海南,20.13分)基因递送是植物遗传改良的重要技术之一,我国多个实验室合作开发了一种新型

基因递送系统(切一浸一生芽Cui-Dip-Budding简称CDB法)。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB

法在某植物中递送基因的示意图。

植株A外植体愈伤组织

愈伤组织与含重组栽生芽、生根转化

碉->

体的农杆菌共培养一而"

植株A

图1

切断根茎植株上半部分

连接处盆栽」植株长出|筛选,

植株B—>浸入含重组载‘毛状根剪切’

体的农杆菌液

卜1PT

状根段植株B

图2

回答下列问题。

(1)图I中,从外植体转变成愈伤组织的过程属于:从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有

生长素和，该过程还需要光照.其作用是

⑵图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节.直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的。

图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子,其包装需标注。

⑶图1与图2中.农杆菌侵染植物细胞时.可将外源基因递送到植物细胞中的原因

是。

(4)已知某酶(PDS)缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载

体(含有绿色荧光蛋白标记基因),利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B,长出毛状根，成功获得

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转化植株B。据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是，图2中,

鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是，依据是一

⑸与常规转化法相比.采用CDB法进行基因递送的优点是（答出2点即

可）。

。答案（1）脱分化细胞分裂素诱导叶绿素的形成，使幼苗能够进行光合作用（2）遗传特性转基

因种子（3）农杆菌细胞内含Ti质粒,当它侵染植物细胞后.能将Ti质粒上的T-DNA转移并整合到受体

细胞染色体DNA上（4）检测毛状根段是否有绿色荧光植物PDS中靶区域测序（或根据PDS基因的

碱基序列设计引物进行PCR扩增）若导入幼苗的基因编辑载体成功发挥作用，则PDS基因被敲除.靶区

域的测序就会出现序列缺失.（或PCR无法扩增出条带）⑸不需要无菌操作、不需要进行植物组织培养、

操作简便

4.（2021全国甲.38,15分）PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生

进行了相关操作:①分析PCR扩增结果;②从病人组织样本中提取DNA;③利用PCR扩增DNA片段;④

采集病人组织样本。回答下列问题：

⑴若要得到正确的检测结果.正确的操作II顺序应该是（用数字序号表示）。

⑵操作③中使用的酶是oPCR中的每次循环可分为变性、复性、三步其中复

性的结果是________________________________________________________

⑶为了做出正确的诊断,PCR所用的引物应该能与特异性结合。

⑷PCR（多聚酶链式反应）技术是指o该技术目前被广泛

地应用于疾病诊断等方面。

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。答案⑴④②③①（2）DNA聚合酶延伸引物通过碱基互补配对与单链DNA结合（3）病原菌

DNA（4）在生物体外大量快速扩增特定DNA片段的技术

5.（2021全国乙,38.15分）用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物

产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。

IIII

CAATTCCCCGGGCTCCACCATATC

CTTAAC（；（；（；（：（：（：CACCTCCTATAC

t!t!

限制酶:EcoRISmaIPstIQcoRV

回答下列问题：

⑴常用的DNA连接酶有E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中酶切割后的DNA片

段可以用E.coliDNA连接酶连接。上图中酶切割后的DNA片段可以用T4

DNA连接酶连接。

（2）DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是o

（3）DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受

体细胞中能:质粒DNA分子上有.便于外源DNA插入;质粒DNA分

子上有标记基因（如某种抗生素抗性基因），利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞.方法是

O

⑷表达载体含有启动子,启动子是指__________________________________________________

。答案（l）EcoRIxPstIEcoRIxSmal.PstI.EcoRV（2）磷酸二酯犍（3）自我复制限制酶

切割位点将待筛选的宿主细胞接种到含该抗生素的培养基中、能够生长的是含有质粒载体的宿主细胞

（4）RNA聚合酶识别、结合并启动转录的DNA片段

6.（2019全国【,38.15分）基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。

⑴基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以从基因文库中获得。基因文库包括

和O

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⑵生物体细胞内的DNA复制开始时,解开DNA双链的酶是。在体外利用PCR技术扩增目的

基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是。上

述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的。

（3）目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是

_________________________________________________________O

咕案⑴基因组文库cDNA文库（2）解旋酶加热至90~95c氢键（3）Taq酶热稳定性高，而大

肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活

7.（2018全国I,38.15分）回答下列问题：

（1）博耶（H.Boyer）和科恩（S.Cohen）将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行

了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了

（答出两点即可）。

⑵体外重组的质粒可通过Ca2+参与的方法导入大肠杆菌细胞:而体外重组的噬菌体DNA通

常需与组装成完整噬菌体后，刁能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿土细

胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是O

⑶真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时.表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被

降解.在实验中应选用的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加

的抑制剂。

。答案（1）体外重组的质粒可以进入受体细胞;真核生物基因可在原核细胞中表达（2）转化外壳蛋

白（或答噬菌体蛋白）细菌（3）能白酶缺陷型蛋白酶

8.（2018全国II,38,15分）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

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了L1-GFP融合基因（简称为甲）.并将其插入质粒P。,构建了真核表达载体PL其部分结构和酶切位点的

示意图如图，图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。

启动子“基因GFP基因终止子

Tttt

ElE2E3E4

回答下列问题：

（1）据图推断，该团队在将甲插入质粒P（）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0

⑵将PI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LI基因在牛的皮肤细

胞中完成了和过程。

⑶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。

⑷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。

。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

9.（2022湖南,22.15分）水蛭是我国的传统中药材,主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一.具有

良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构.提高其抗凝血活性。回答下列问题：

⑴蛋白质工程流程如图所示，物质a是，物质b是。在生产过程中，物质b可能不

同，合成的蛋白质空间构象却相同.原因是

蛋白质-一-预期功能

•:维结构—►生物功能

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⑵蛋白质工程是基因工程的延伸.基因工程中获取目的基因的常用方法有

、和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理

是0

⑶将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所

示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的（填“种类”或“含量,、）有关、导致其活

性不同的原因是O

0246810

前解时间M

6m

/句5

己o4()

二

里(3x)

看(2x)一胸甲处理

道。附乙处理

相oIo

(x)

024681（）

酶解时间（h）

⑷若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要

写出实验设计思路______________________________________________

Q答案（1）多肽链mRNAmRNA上决定氨基酸的密码子具有简并性（2）从基因文库中获取人

工合成DNA半保留复制⑶种类酶处理后形成的肽中氨基酸的种类、数目和排列顺序不同（4）

在相同条件下，将蛋白质工程改造后的水蛭素、水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素分别进行抗凝血实验，

匕匕较三组血液凝固所需时间长短，所需时间越长说明其抗凝血活性越大

10.（2022河北,24节选,13分）蛋白酶抑制剂基因转化是作物抗虫育种的新途径。某研究团队将胰蛋白酶

抑制剂（NaPI）和胰凝乳蛋白酶抑制剂（StPinlA）的基因单独或共同转化棉花，获得了转基因植株。

回答下列问题:

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(1)蛋白酶抑制剂的抗虫机制是。

⑵是实施基因工程的核心。

(3)利用农杆菌转化法时.必须将目的基因插入质粒的上。

⑷为检测目的基因在受体细胞基因组中的整合及其转录和翻译.可采用的检测技术有

(写出两点即可)。

(5)确认抗虫基因在受体细胞中稳定表达后,还需进一步做抗虫的以鉴定其抗性程度。图为三

种不同遗传操作产生的转基因棉花抗虫实验结果•据结果分析(填“NaPI”或“StPin1A”或

“NaPI+StPin1A")转基因棉花的抗虫效果最佳,其原因是

B2

小

约

S

>

室

耐照NaPIStPinlANaPl+StPinlA

⑹基因突变可产生新的等位基因.在自然选择的作用下.昆虫种群的基因频率会发生，导致昆

虫朝着一定的方向不断进化。据此推测、被蛋白酶抑制剂转基因作物长期选择后，某些昆虫具有了抗蛋白

酶抑制剂的能力，其分子机制可能是________________________________________________________________

(写出两点即可)。

。答案⑴抑制害虫胰蛋白酶活性.使害虫不能正常消化食物而达到抗虫的目的(2)基因表达载体的

构建(3)T-DNA(4)PCR技术、抗原体杂交技术(5)接种试验NaPI+StPinlANaPI+StPinlA

的转基因棉花的虫体质量最｛氐且每株棉铃数最多(6)定向改变昆虫在胰蛋白酶抑制剂的选择下.抗

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性基因频率逐渐提高从而提升了其抗胰蛋白酶抑制剂的能力:昆虫的胰蛋白酶基因发生突变.原有的胰

蛋白酶抑制剂不能发挥作用

11/2022重庆,26.15分)改良水稻的株高和产量性状是实现袁隆平先生“禾下乘凉梦”的一种可能途径。

研究人员克隆了可显著增高和增产的cui基因,并开展了相关探索。

步骤I：

(1)花药培养能缩短育种年限原因是___________________________________________

______________________________________________________________o在步骤］的花药培养过程中,

可产生单倍体愈伤组织.将其培养于含的培养基上.可促进产生二倍体愈伤组织。I中能用于制

造人工种子的材料是。

(2)步骤II中,eui基因克隆于cDNA文库而不是基因组文库,原因是

:在构建重组Ti质粒时使用的工具酶有。为筛

选含重组Ti质粒的菌株.需在培养基中添加。获得的农杆菌菌株经鉴定后.应侵染I中

的，以获得转基因再生植株。再生植株是否含有eui基因的鉴定方法是，移栽后

若发育为更高且丰产的稻株，则可望''禾下乘凉二

。答案(1)花药培养获得的单倍体经秋水仙素处理后所得植株均为纯合子，后代不会发生性状分离秋

水仙素胚状体(2)cDNA文库是由编码蛋白质的mRNA逆转录来的基因导入受体菌群而获得的.在

cDNA文库中容易筛选获得目的基因限制酶和DNA连接酶抗生素愈伤组织DNA分子杂交技

术

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12.（2021河北,24.15分）采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉（Cd）在土壤中过量积累。利用植物修复技

术将土壤中的Cd富集到植物体内.进行后续处理（例如，收集植物组织器官异地妥善储存）,可降低土壤中

Cd的含量。为提高植物对Cd污染土壤的修复能力.研究者将酵母液泡Cd转运蛋白（YCF1）基因导入受

试植物，并检测了相关指标。

回答下列问题：

⑴为获取YCF1基因.将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接,导入受体菌的群体中储存，这个

群体称为O

⑵将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需要的两种酶是。构建的重组基因表达

载体中必须含有标记基因、其作用是

⑶进行前期研究时将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜.采用最多的方法

是o研究者进一步获得了转YCFI基因的不育杨树株系，采用不育株系作为实验材料的目

的是O

（4）将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后测定植株干重（图1）及不同器官

中Cd含量（图2）。据图1可知与野生型比,转基因植株对Cd具有更强的（填“耐性或“富集能

力）据图2可知.对转基因植株的进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。

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图2

⑸已知YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析.转基因杨树比野生型能更好地适应高

Cd环境的原因是_______________________________________________

o相较于草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd污染土褰修复植物

的优势在于（写出两点即可）。

。答案（1）基因文库（2）限制酶和DNA连接酶鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的

基因的细胞筛选出来（3）农杆菌转化法防止YCF1基因随花粉扩散.给生态系统带来风险（4）耐性

叶（5）转基因杨树液泡膜上的Cd转运蛋白可将细胞质基质中的Cd转运至液泡贮存，降低Cd对细胞代

谢的影响乔木比草本生物量大.与外界物质交换能力强

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三年模拟

A组

非选择题

1.（2023四川绵阳二诊,37）如图是利用基因工程技术培育新品种水稻的流程图,序号代表操作过程。回答

下列问题：

含目的基因

的DNA片段

T-DNA

所组

Ti质粒

含重组质粒

的农杆菌

⑴过程②操作的目的是,该过程需要的酶是。

⑵在过程①获得目的基因时.最好使用（填“同种”或“不同种'、）限制酶理由

是O

⑶将重组质粒导入农杆菌后.要对其进行筛选.此时用到的培养基从功能上讲，属于O

⑷常用农杆菌作为受体细胞，原因是（答出2点即可）,将重组质粒导

入农杆菌时.通常用处理使农杆菌处于感受态。

。答案（1）构建目的基因表达载体DNA连接酶（2）不同种用不同种限制酶可防止自身环化?口不

定向连接（3）选择培养基（4）繁殖速度快,基因组结构简单钙离子

2.（2023陕西西安三模,37）当今社会发展倡导以绿色为核心的生态发展观，绿色农产品的生产是人们健康

生活的源头。为降解农产品的农药（马拉硫磷）残留，科学家用基因工程技术生产了CarE（髅酸酯酶）制剂。

生产过程如下：

抗农药马

拉硫璘小

菜蛾

降解马拉大肠

硫璘残留杆菌

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(1)①过程需要酶参与.经①②得到的CarE基因与从基因组文库中获得的基因相比缺

少。

(2)CarE基因与载体能够连接在一起的原因是,构建重组表达载体

的目的是__________________________________________________________

(3)③过程常用原核生物作为受体细胞，其优点有，大肠杆

菌细胞最常用的转化方法为用处理细胞,使细胞处于感受态。

(4)CarE基因导入受体细胞后才佥测目的基因是否发挥功能的第一步是

.若需要从哺乳动物的乳汁中来提取CarE制剂,可将CarE基因与

等调控组件重组在一起,导入哺乳动物的受精卵.使之发育成转基因动物。

。答案⑴逆转录启动子、内含子、终止子(2)DNA的化学组糊口空间结构相同使CarE基因在

受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下T弋，使目的基因可以表达和发挥作用(3)繁殖速度快,可为单

细胞，遗传物质相对较少Ca2+(4)检测CarE基因是否转录出mRNA乳腺蛋白基因的启动子

3.(2022四J11蓉城名校联盟三联,38)烟草是具有重要经济价值的双子叶植物易感染烟草花叶病毒(TMV)

导致大幅度减产。绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒基因,该基因表达可产生抗TMV蛋白.从而使绞股

蓝叶片对TMV具有抗感染性。科学家利用基因工程培育出了抗TMV的烟草.主要流程如图所示。回答

下列问题：

———IIll-^r雨组Ti质粒

RNAD、A目的基因构建，，

在含有卡那帝索导人|「

抗犍赢节再生植株些W受体细胞

⑴从绞股蓝细胞中获得目的基因利用了①过程;这样获得的目的基因用于基因工程需要在该

基因的上游加入，下游加入，从而使该基因能够在烟草细胞中正常表达。

第14页共24页

（2）利用PCR技术扩增目的基因时,反应体系中应有、、、目的基因和缓冲

液。

⑶③过程将目的基因与Ti质粒进行重组时需要用到酶;将重组Ti质

粒导入烟草体细胞的常用方法是。

命案⑴逆转录启动子终止子⑵原料（dNTP）引物T叫酶（或热稳定DNA聚合酶）（3）限制

性核酸内切酶（限制酶）和DNA连接农杆菌转化法

4.（2023陕西西安部分高中一模,37）为评估外源基因Vgb在菊花中的稳定性以及对生态环境的影响，研究

人员在种植转基因菊花的第二年.随机选取转基因菊花株系及周边非转基因菊花和各种杂草.提取DNA,

根据Vgb设计特异性引物进行PCR扩增,电泳结果如图。回答下列问题：

MCK123456789101112131-151617181920

注：CK表示质粒阳性对照,I为空白对照.

2~10为转基因菊花株系.为不同类杂

草,1320为非转她因菊花

⑴将外源基因Vgb整合到菊花细胞需要先构建基因表达载体、构建基因表达载体时,需要使用的酶

有°重组载体进入菊花细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。

构建基因表达载体时.外源基因Vgb插在启动子的上游,则在菊花细胞中检测不到表达产物.主要原因

是O

（2）设计弓|物是PCR技术的关键步骤之一。根据Vgb设计特异性引物进行PCR扩增，某同学设计的一组

引物］GAGCCT-

引物（只标注了部分碱基序列）为引物11•W力:；，此弓I物设计（填“合理”或“不合理”），说明理

由:O

⑶设置空白对照的目的是。对于外源基因Vgb在菊花中

的稳定性以及对周边植物的影响方面.图中实验结果表明

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。答案（1）限制酶和DNA连接酶目的基因（或Vgb）无法转录（2）不合理引物I和引物II会因局部

发生碱基互补配对而失效（3）排除实验操作、试剂污染等对结果的影响2年内Vgb基因在菊花细胞

中稳定存在,且未向周边植物扩散

5.（2023陕西西安一模,37）B基因存在于水稻基因组中，仅在体细胞（2n）和精子中正常表达,在卵细胞中不

转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计了如图所示的实验来获取能够在卵细胞中表达B基因的

转基因植株。请据图回答下列问题：

T-DNA

融合基因

抗性基因表达

卡那筠素

抗性基因

筛选

幼苗

*可在水稻卵细胞中启

动转录的启动子

|转M因植株|

⑴从水稻体细胞中提取总RNA,在酶的催化下构建文库.进而获得B基因编码蛋白的

序列。Luc基因是荧光素酶基因，能催化荧光素产生荧光。B-Luc融合基因形成过程中需要的酶

。

⑵融合基因必须连接到启动子和终止子之间,其中启动子是的结合位点。图中卡那霉素抗

性基因的作用是____________________________________________________

（3）若借助Luc基因的表达产物来完成图中第二次鉴定筛选.则具体方法是

（4）从转基因水稻植株未成熟种子中分离出胚,观察到细胞内仅含一个染色体组，判定该胚是由未受精的

卵细胞发育形成的,而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育.由此表

明O

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。答案（1）逆转录cDNA限制酶和DNA连接酶（2）RNA聚合酶作为标记基因，检测B-Luc融合

基因是否导入农杆菌细胞（3）检测加入荧光素的细胞中是否发出荧光（4）B基因表达能使卵细胞不经

受精直接发育成胚

6.（2023陕西咸阳二模,37）大丽轮枝菌（一种丝状真菌）是引起棉花黄萎病的主要病原菌。为观察大丽轮枝

菌对棉花根的侵染路径.研究人员利用绿色荧光蛋白基因GGFP）转染大丽轮枝菌,培育出表达绿色荧光

蛋白的转基因菌株，主要过程如图。分析回答下列问题：

潮客素

抗性基因

质粒大片段(3500bp)

>sGtT

行绿色荧光的3：农杆菌介导

大丽轮枝菌"一筛选

⑴过程①中^^^扩增sGFP的原理是.该过程除需要根据

设计特异性引物序列外,为保证sGFP正确插入质粒中.还需要在目的基因两端添加图中

限制酶的识别序列。

⑵过程②需要的工具酶是o研究中将sGFP插入启动子和终止子之间的目的

是O

⑶过程③中需要配制细菌培养基酒已制时要在培养基灭菌并冷却到80c左右后，再加入潮霉素溶液，潮

霉素不能与培养基一同灭菌的原因是_________________________________

◎

（4）选择过程③筛选培养得到的不同农杆菌菌落,分别提取细菌质粒DNA.并用BamHI和HindW完全酶

切,可以得到种长度不同的DNA片段。

第17页共24页

⑸将导入重组质粒的农杆菌加入大丽轮枝菌的胞子细胞悬液中.在适宜条件下完成转染后利用滤膜过

滤得到泡子细胞,再在真菌培养基上培养获得菌落.最终通过检测

.筛选出绿色荧光蛋白旺盛表达的大丽轮枝菌。

器案⑴DNA的半保留复制sGFP两端（3端）核苗酸序列HindlH和BamHl（2）DNA连接酶保

证sGFP能在大丽轮枝菌细胞中表达（3）潮霉素在灭菌时结构会被破坏，无法筛选出转化成功的受体细

胞（答案合理即可）（4）两（5）大丽轮枝菌菌丝细胞中绿色荧光强度

B组

非选择题

1.（2023陕西咸阳模拟,37）回答下列问题：

⑴干扰素是动物体内合成的一种糖蛋白,可以用于治疗病毒感染和癌症，设想建立乳腺生物反应器大量

生产干扰素,需借助基因工程的方法，常以哺乳动物的为受体细胞。为了保证干扰素基因只在乳

腺细胞内表达，构建表达载体时必须在目的基因的前端加上o基因工程中往往

不以原核细胞为受体细胞生产干扰素是由于有活性的干扰素需要（填细胞器）的

加工。

⑵干扰素体外保存相当困难.如昊将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,就可在-70C条件下保存半

年.给广大患者带来福音。对蛋白质进行改造、一般通过对基因的操作来实现,原因是

________________________________________________（答出2点）。

⑶动物基因工程技术有可能使建立移植器官工厂的设想成为现实。实现这一目标的最大难题是免疫排

斥。科学家正试图利用基因工程的方法对猪的器官进行改造以便获得对人无免疫排斥的可供移植的器

官，所使用的方法是_____________________________________

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（4）试管婴儿技术解决了部分夫妻不育的难题或生育健康后代的要求。其和母亲正常怀孕生产过程的相

同之处是都是以为发育起点，不同之处在于试管婴儿是在体外进行受精后,在试管中进行胚胎

培养。如果需要设计试管婴儿,还可以对胚胎进行，最后选取健康的胚胎进行.保证

生出健康的孩子。

。答案（1）受精卵乳腺蛋白基因的启动子内质网、高尔基体（2）①蛋白质的结构由基因编码.蛋白

质不能复制，基因可以遗传;②对基因的改造比对蛋白质的改造要容易操作（3）向猪基因组导入某种调

节因子，以抑制抗原决定基因的表达（或设法除去猪基因组中的抗原决定基因），再结合克隆技术.培育出

没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官（4）受精卵基因检测胚胎移植

2.（2023四J11成都一诊,37）棉花是世界性的重要经济作物,土壤盐分过高会严重影响棉花产量，筛选耐盐棉

花品种成为棉花生产中急需解决的问题。科研工作者将TaNHX2基因转移到棉花细胞内.获得了转基因

耐盐棉花新品种。回答下列问题：

⑴科研人员在获得TaNHX2基因对应核苗酸序列的情况下利用DNA合成仪直接合成目的基因,该种获

取目的基因的方法是。构建基因表达载体时，科研人员将TaNHX2基因整合到土壤农杆菌

的Ti质粒上，一般用相同的限制酶切割目的基因和Ti质粒的片段、目的

是。构建成功的基因表达载

体应含有启动子、终止子、（答出三种）等结构。

⑵转化后的棉花细胞需进行组织培养才能发育成完整植株。组织培养使用的培养基除了含有水、无机

营养成分和有机营养成分外，还应该含有（答出两种）。为了检测转基因技术是否成功,

科研工作者在个体水平上的检测方法是O

⑶用基因工程技术生产蛋白类物质的工程菌有多种,如大肠杆菌、酵母菌、乳酸菌等。与原核细胞相比,

酵母菌作为生产蛋白类物质工程菌的优势是

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。答案（1）化学合成法T-DNA有利于目的基因和载体形成相同的末端，便于目的基因和载体连接

目的基因、标记基因、复制原点（2）琼脂、植物激素将转基因棉花种植在盐碱地上，观察其生长状况

⑶酵母菌具有较高安全性;具有加工蛋白质的细胞器

3.（2022内蒙古呼伦贝尔四模.38科研人员利用基因工程技术从长穗偃麦草中获取抗赤霉病主效基因

Fhb7。将Fhb7导入小麦,其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染,从而避免小麦赤霉病大规模暴发。EcoR

I、SacI、HindHI和PstI的酶切位点如图所示。回答下列问题：

件dmPsli

35s启动子

⑴基因工程的核心工作是。

⑵该基因工程操作中.先将Fhb7基因与质粒组装.最好选择两种限制酶.再组装35S

启动子，最好选择两种限制酶。组装后的重组质粒还缺少.

⑶利用PCR技术扩增Fhh7基因的前提是，以便合成引物,引物在温度为

的条件下结合到互补DNA链上,然后在的催化下从引物开始进行互补链的合成。

能案⑴基因表达载体的构建（2）SacI和PstIEcoR【和SacI终止子和标记基因（3）要有一

段已知的Fhb7（目的）基因的核苗酸序列55-60℃Taq酶（热稳定DNA聚合酶）

4.（2023陕西渭南三模,37）四尾栅藻生长周期短、适应性强，是一种高潜力生物柴油新型原料.但油脂产量

低。研究人员从含油量高的紫苏中提取DGATI（催化油脂合成的关键酶）基因，并成功导入四尾栅藻细胞

内，获得转基因的产油四尾栅藻。其制备流程如图所示.图中Amp「表示氨藻青霉素抗性基因,LacZ基因可

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使细菌利用培养基中的物质X-gal进而使菌落呈现蓝色.无该基因或该基因被破坏、菌落呈白色。请分析

回答下列问题:

，总RNA-<J

(1)从高表达的紫苏组织细胞中提取总的RNA在酶作用下获得cDNA用于PCR扩增。该过程

获得cDNA的原理是,

(2)PCR扩增DGATI基因时，使反应体系中的模板cDNA解旋为单链的条件是。在

DNA延伸的过程中，使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合SS的主要原因

是O

⑶均建的PMD19-DGAT1导入经溶液处理的感受态大肠杆菌细胞中.并接种到含

的培养基中培养。一段时间后.挑选色的菌落以提取质粒pMD19-DGATl0

(4)用限制酶BamHI和XbaI切割pMD19-DGATI和pBI⑵，将其连接成重组表达载体pBI121-DGAT1,

并将其导入四尾栅藻细胞中。与单酶切相比，双酶切的优点是

。答案(1)逆转录以mRNA为模板按照碱基互补配对原则合成cDNA(2)加热至90~95cTaq酶

热稳定性高而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活(3)CaCLX-gal和氨茉青霉素白(4)使

DGAT1基因能定向插入表达载体,减少自身环化

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5.（2023陕西西安西咸新区一模,37）生物科技广泛应用于农业生产,以改善农作物品质、提高产量。植物

成熟果实细胞中会表达大量的半孚腐醛酸酶（PG）,导致成熟果实易于损伤。科学家利用番茄的PG基因

构建反义PG基因表达载体.导入番茄细胞.培育出转基因延熟番茄。图甲是反义PG基因的作用机理，图

乙是质粒结构图及相应的酶切位点。回答下列问题。

所”1/,G基因华RI反义/>G基因

ni—i

tfamHI

mRNA1mRNA2

mRNA]T-rriTTj

mRNA2

图甲

启动子

复制I

£coRl

原点

终止子

抗生素抗

性基因

£coRI:CAATTCbamHI:CCATCC

CTTAACCCTAGC

图