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文档简介
基囚工程的原理及技术
山东35、(8分)【生物一现代生物科技专题】
毛角蛋白II型中间丝(KIFII)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFII基因的高绒质绒山
羊的简单流程如图。
」转基因
"JVS-代孕
母羊
(1)过程①中最常用的运毂工具是_,所需要的酶是限制酶和。
(2)在过程②中,用处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中,将成纤维
细抱置于5%C02的气体环境中,CO,的作用是_________________o
(3)在过程③中,用处理以获得更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需
要进行处理。
(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是o在胚胎移植前,
通过____________技术可获得较多胚胎。
【答案】(1)质粒;DNA连接酶
(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶);维持培养基(液)的PH稳定
(3)促性腺激素(或促滤泡素,孕马血清);去核
(4)(早期)胚胎培养胚胎分割
【解析】熟练掌握基因工程和胚胎工程的基本知识就能解答本题.
(1)运载工具(体)包括质粒、噬菌体衍生物及动植物病毒,具中质粒是主要运载体;所需工具酶是限
制酶和DNA连接酶。
(2)分散皮肤组织块成单个细胞使用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)。在动物细胞培养过程中,C02的作
用是维持培养液pH的相对稳定。
(3)要得到更多的卵(母)细胞需用促性腺激素进行超数排卵处理;成熟卵(母)细胞在核移植前需
要进行去核处理,以保证克隆后代的遗传性状主要了来自供体核。
(4)把重组细胞培养到早期胚胎叫早期胚胎培养技术,在胚胎移值前,通过胚胎分割技术可获得较多
胚抬。
【试题评价】本题考查了基因工程的操作工具、动物细胞培养的过程和条件、超数排卵的方法、核移
植技术、胚胎工程中早期胚胎培养和胚胎移植等知识,基础性强,难度不大。
天津7.(13分)生物分子间特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白
质-DNA复合体"获得DNA片段信息的过程图。
②③—ATGCTTC—
蛋白酶加殁K5d一TACGAAG_
据图回答:
(1)过程①酶作用的部位是键,此过程只发生在非结合区DNA,过程②酶作用的部
位是_________________键。
(2)①、②两过程利用了酶的特性。
(3)若将得到的DNA片段用于构建重组质粒,需要过程③的测序结果与酶的识别序列进
行对比,以确定选用何种酶。
(4)如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合,则其识别、结合DNA序列区为基因的一
(5)以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有(多选)
A.分离得到核糖体,用蛋白酶酶解后提取rRNA
B.用无水乙醇处理菠菜叶片,提取叶绿体基粒膜上的光合色素
C.通过分子杂交手段,用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位
D.将抑制成熟基因导入番茄,其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合,终止后者翻译,延迟果
实成熟。
【答案】(1)磷酸二酯,肽
(2)专一性
(3)限制性核酸内切酶
(4)启动子(或转录起始区)
⑸A、C、D
【解析】(1)DNA酶作用的部位是DNA的磷酸二酯键,蛋白酶作用的部位是肽键。
(2)①②过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性,即专一性。
(3)DNA要构建重组质粒,需要用限制性核酸内切酶切割,再与质粒重组.
(4)RNA聚合酶识别和结合在基因的启动子上,驱动基因转录。
(5)蛋白酶能特异性的酶解蛋白质,分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性,抑制成熟基
因转录出的mRVA与催化成熟酶基因的mRNA碱基互补结合,也具有特异性,光和色素易溶于有机溶剂,与
酒精并不是特异性的溶解,所以选ACD。
【试题点评】本题考查了基因工程的想过知识,主要考查学生对知识的理解和应用能力,难度较小。
天津8.(20分)黄曲霉毒素氏(AFB.)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,引起瘤变。某些微生物能表达AFB解毒酶.将该酶添加在饲料中可以降解AFEi,清除其毒
性,
回答下列问题:
(1)AFBi属于类致癌因子。
(2)AFBi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
—AGT-
伤部位的序列为一TCA-,经两次复制后,该序列突变为o
(3)下图为采用基因工程技术生产AFB解毒酶的流程图
据图回答问题:
①在甲、乙条件下培养含AFB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1应选择________菌液的细胞提取总RNA,理由是______________
②过程II中,与引物结合的模版是______________________
③检测酵母菌工程菌是否合成了AFBi解毒酶,应采用方法。
(4)选取不含AFB:的饲料和某种实验动物为材料,探究该AFB解毒酶在饲料中的解毒效果。实验设
计及测定结果见下表:
忝加
组别-肝脏AFB1残留量(口鲤)
AFBi(pg/kg饲料)AFBI解毒酶(gykg饲料)
A006.4
B100020.9
C100116.8
D100311.7
E10057.3
F10077.3
据表回答问题:
①本实验的两个自变量,分别为______________________0
②本实验中,反映AFBi解毒酶的解毒效果的对照组是一O
③经测定,某污染饲料中AFBi含量为lOO^g/kg,则每千克饲料应添加克AFB1解毒酶.解毒
效果最好.同时节的了成本。
(5)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是:从提高每的活性出发,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。
-ATT-
【答案】(1)化学i2)-TAA-
(3)①甲甲菌液细胞的AFBi解毒酶基因已转录生成了mRNA,而在乙菌液细胞中该基因未转录
②AFBi解毒酶基因的cDNA.③抗原-抗体杂交
(4)①AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量。
②B组(或B组+A组)③5
(5)脱氧核昔酸序列。
【解析】黄曲霉毒素Bl(AFB1)存在于被黄曲霉菌污染的饲料中,它可以通过食物链法入动物体内
并蓄积,引起瘤变。某些微生物能表达AFB1解毒酶.将该酶添加在饲料中可以降解AFB1,清除其毒性。
(1)黄曲霉毒素Bl(AFB1)是化学物质,AFB1属于化学类致癌因子。
(2)AFB1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
-A,G'T--ATT-
有受损伤部位的序列为一丁。A-,经两次复制后,该序列突变为一TA、一。
(3)①在甲、乙条件下培养含AFB1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1应选择甲菌液的细胞提取总RNA,理由是因为甲菌液
细抱含解毒酶,意味着完成了基因的表达,所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA
②过程II中,根据图示,可以看出与引物结合的模版是cDNA.
③检测酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶,检测对象为蛋白质,应采用抗原-抗体杂交方法。
(4)①本实验的两个自变量,分别为AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量。
②本实验中.反映AFB1解毒酶的解毒效果的对照组是B组。
③经测定,某污染饲料中AFB1含量为100Mg/kg,则每千克饲料应添加5克AFB1解毒酶.AFB1的
残留量最少,解毒效果最好.继续添加AFB1解毒酶解解毒效果不变,因此节约了成本。
(5)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,找到相对应的脱氧核甘酸序列。
【试题点评】本题以“黄曲霉毒素B1”为材料背景,考查了致癌因子,DNA复制,基因工程,蛋白质
工程和实验设计,是一道很好的综合题,考查学生的知识的理解和运用能力,以及对实验分析能力和分析
探究能力。难度适中。
浙江6.天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存
在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是()
A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因B
B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B
C.利用DNA聚合酶将基因B巧质粒连接后导入玫瑰细胞
D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞
【解析】提取矮牵牛蓝色花的mRNA,逆转录得到DMA,然后扩增,可获得大量的基因B,A正确;从
基因文库中获取目的基因,只要根据目的基因的相关信息和基因文库中的信息进行筛选对比即可,不需要
用限制酶进行切割,B错误;目的基因与质粒的连接需要用DNA连接酶,而不是DNA聚合酶,C错误;目
的基因需要和运载体连接后形成重组质粒再导入,而且应该用农杆菌进行感染,而不是大肠杆菌,D错误。
【答案】A
【试题点评】本题主要考查基因工程,在这部分,工具酶的选择和操作过程是常考内容,难度适中。
新课标40、根据基因工程的有关知识,回答下列问题:
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有和°
(2)质粒运载体用EcoRI切割后产生的片段如下:
AATTC……G
G••…CTTAA
为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRi切割外,还可用另一种限制性内切酶
切割,该酶必须具有的特点是O
(3)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即DNA连接酶和
DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是.产物是o若要在体外获得大量反转录产物,常采用技
术,
(5)基因工程中除质粒外,和也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因
是O
【答案】
(1)黏性末端平末端
(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRI切割产生的相同
(3)E*coliT4
(4)mRNA(或RM)cDNA(或DNA)PCR
(5)噬菌体动植物病毒
(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱
【解析】
(1)当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时,产生的是黏性末端,而当
限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时,产生的则是平末端。
(2)为使运载体与目的基因相连,不同的限制酶应切割出相同的黏性末端,它们必须要能识别相同
的核音酸序列,并且使每条链中相同的两个核昔酸之间的磷酸二酯键断开。
(3)DNA连接酶,根据酶的来源不同,可以将这些酶分为两类:一类是从大肠杆菌中分离得到的,称
为E・coliDNA连接酶;另一类是从T4噬菌体中分离出来的,称为T4DNA连接酶。
(4)反转录是以RNA为模版来合成DNA的过程。可以在体外短时间内大量扩增DNA的技术叫PCR(多
聚酶链式反应)
(5)基因工程中除质粒外,还有X噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
(6)大肠杆菌细胞外有细胞壁和细胞膜,能阻止其他物质的进入,只能通过Cl处理细胞,使细胞处
于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细胞称为感受态细胞。
【试题评价】通过基因工程的操作过程及基因工程的工具及工具酶的作用,考查学生识记能力与理解
分析能力。难度较小。
上海55.如图18所示,若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基
因并将之取代质粒MH〃(3.7kb,1kh=10()0对碱基)上相应的E—F区域(0.2kh),那么所形成的重组质
粒pZHZ2o
A.既能被E也能被F切开B.能被E但不能被F切开
C.既不能被E也不能被F切开D.能被F但不能被E切开
B18
【答案】
55.A【解析】•用限制酶从基因组DNA上切下目的基因,并取代质粒pZHZl(3.7kb,lkb=l()0()对碱基)
上相应的E—F区域(0.2kb),用DNA连接酶连接后形成重组质粒,则在重组质粒中仍然含有限制酶E和
限制酶F的切割位点,形成的重组质粒PZHZ2既能被E也能被F切开,故本题选A。
上海56.已知在质粒pZHZl中,限制酶G切割位点距限制酶E切割位点0.8kb,限制酶H切割位点
距限制酶F切割位点。.5kbo若分别用限制酶G和H酶切两份重组质粒PZHZ2样品,据表4所列酶切结
果判断目的基因的大小为kb;并将目的基因内部的限制酶G和H切割位点标注在图19中。
¥।।।।।।।]11
-质粒区域目的基因GH
1.6kb1.2kb
(每小格代表0」kb)
3.1kb3.5kb
H
成N区域目的基
《标小格代表0」kb)
56.1.2见右图
【解析】56.根据题中信息,原来质粒长度为3.7kb切去EF之间的还有3.5kb,插入目的基因后构成
重组质粒,重组质粒长度为1.6+3.1=1.2+3.5=4.7kb,可推导出目的基因长度为1.2kb。重组质粒中G的
切割位点距E的切割位点0.8kb,单独用限制酶G切割后产生1.6kb和3.Ikb的两种片段,说明在重组质
粒中除了图中标示出来的G酶识别位点外,还有一个G酶识别位点;H的酶切位点距F0.5kb,用H单独酶
切产生1.2kb和3.5kb两种片段,说明在重组质粒中含有另外一个H的酶切位点,根据题中信息提示“将
目的基因内部的限制酶G和H的识别位点标注在图19中”,可确定在EF之间分别含有G和H的一个识别
位点。可断定G的识别位点,在举例E点右侧().8kb处,H的识别位点在距F左侧0.7kb处。
上海57.若想在山羊的乳汁中收获上述目的基因的表达产物,则需将重组质粒PZ11Z2导入至山羊的
细胞中。若PZHZ2进入细胞后插入在一条染色体DNA±,那么获得转基因纯合子山羊的方式是
57.受精卵转基因山羊间相互交配
【解析】57.将目的基因导入动物细胞中,通常以受精卵作为受体细胞,当受精卵发育成山羊后,在
雌性山羊的乳汁中可以提取到目的基因的表达产物。重组质粒插入在一条染色体DNA上,可通过雌雄转基
因11羊杂交的方法来获取转基因纯合子山羊。
广东28.(16分)子叶黄色(Y,野生型)和绿色(y,突变型)是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。
野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色。
(1)在黑暗条件下,野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图10。其中,反映突变型就
豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是____________O
2.0转运肽
(引导该安白进入叶绿体)
1238187188189190
SGRY蛋白一TT------------?-N--------------SK?IR---------
1238187188189190
SGRy蛋白—S”…—■……—-K--------——SKIL1R---------
(注:序列中的字母是氮基酸举写.序列上方的数字表示该象
人陵在序列中的优爱,①、②、③表示发生突变的位点.)
国11
时间(夭)
图10
(2)Y基因和y基因的翻译产物分别是SGR'蛋白和SGR'蛋白,其部分氨基酸序列见图11。据图11
推测,Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的和o进一步研究发现,SGR’蛋白和SGR'
蛋白都能进入叶绿体。可推测,位点______的突变导致了该蛋白的功能异常,从而使该蛋白调控叶绿素
降解的能力减弱,最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。
(3)水稻Y基因发生突变,也出现了类似的“常绿”突变植株y2,其叶片衰老后仍为绿色。为验证
水稻Y基因的功能,设计了以下实验,请完善。
(-)培育转基因植株:
1.植株甲:用含有空载体的农杆菌感染________的细胞,培育并获得纯合植株。
n.植株乙:_________培育并获得含有目的基因的纯合植株。
(-)预测转基因植株的表现型:
植株甲:维持“常绿”;植株乙:O
(三)推测结论:0
【答案】⑴A(2)替换增加③
(3)(一)突变植株y2用含有Y基因的农杆菌感染纯合突变植株y2(二)能不能维持“常
绿”(三)Y基因能使子叶由绿色变为黄色
【解析】(1)根据题干所绐信息“野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色”,可推测出野生型豌
豆或熟后,子叶发育成的叶片中叶绿素含量降低。分析图10,B从第六天开始总叶绿素含量明显下降,因
此B代表野生型豌豆,A为突变型豌豆。
(2)根据图11可以看出,突变型的SGR'蛋白和野生型的SGR'有3处变异,①处氨基酸由T变成S,
②处氨基酸由N变成K,可以确定是基因相应的碱基对发生了替换,③处多了一个氨基酸,所以可以确定
是发生了碱基对的增添,从图11中可以看出SGR,蛋白的笫12和38个氨基酸所在的区域的功能是引导该
蛋白进入叶绿体,根据题意,SGR'和SGR'都能进入叶绿体,说明①、②处的变异没有改变其功能;所以突
变型的SGR'蛋白功能的改变就是由③处变异引起的。
(3)本实验通过具体情境考查对照实验设计能力。欲通过转基因实验验证Y基因”能使子叶由绿色
变为黄色”的功能,首先应培育纯合的常绿突变植株y2,然后用含有Y基因的农杆菌感染纯合的常绿突变
植株y2,培育出含有目的基因的纯合植株观察其叶片颜色变化c为了排除农杆菌感染对植株的影响,应用
含有空载体的农杆菌感染常绿突变植株y2作为对照。
【试题点评】本题考查生物体的变异、遗传定律的综合应月、遗传学的探究实验等内容和学生提取信
息的能力.难度中等。
江苏32.(9分)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、Sma14种限制性核酸内切酶,它们识
l
别的碱基序列和酶切位点分别为C'CGG、G'GATCC、tATC、CCCGGGo请回答下列问题
(D图1的一条脱氧核甘酸链中相邻两个碱基之间依次由—连接。
(2)若用限制酶Smal完全切割图1中DNA片段,产生的末端是—末端,其产物长度为一。
(3)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d。从杂合子中分离出
图1及其对应的DNA片段,用限制酶SmaI完全切割,产物中共有一种不同长度的DNA片段。
(4)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—o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I)不能正确表达,其最可能的原因
是0
【答案】(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖
(2)平537bp、790bp、661bp⑶4
(4)BamHI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与质粒反向链接
【解析】(1)DNA单链中相邻两个碱基之间通过“脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖”连接。
(2)SmaI识别的序列为GGGCCC,切割后会产生平末端;图1所示的DNA分子中含有诙个SmaI的
识别位点,第一个识别位点在左端534bp序列向右三个碱基对的位置;第二个识别位点在右端658bp序列
向左三个碱基对的位置,从这两个位点切割后产生的DNA片段长度分别为534+3,796-3-3,658+3,即得
到的DNA片段长度分别为537bp、790bp和661bpo
(3)在杂合子体内含有基因D和基因d,基因D的序列中含有两个识别位点,经过Smal完全切割会
产生537bp、79()bp和661bp三种不同长度的片段,基因d的序列中含有一个识别位点,经过切割后会产
生1327bp和661bp两种长度的片段,综上,杂合子中分离到该基因的DNA片段经过切割后会产生4种不
同长度的片段。
(4)能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为GGATCC的BamHI和识别序列为GATC的Mbo
I,若使用北。I会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因、所以要用BamEI来切割目
的基因和质粒,切割后保留了完整的抗生素B抗性基因,便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。因为目的
基因和运载体是用同种限制酶切割的,目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补,可能
出现目的基因反向连接在运载体上的情况,导致基因D不能正确表达。
【试题点评】本题主要考查基因工程的相关知识,主要基因工程的基本操作过程限制酶的作用、目的基因
的检测和筛选等。尤其本题中所涉及的限制酶的内容,难度大,要求能准确分析其产物的长度。学生必须
具备很好的识图、分析推理能力才能成功作答。福建32.【生物一现代生物科技专题】必答题(1()分)
肺细胞中的let-7基因表达或弱,癌基因RAS表达增强,会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将
let-7基因导入肺癌细胞实现表达,发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。
请回答:
(1)进行过程①时,需用酶切开载体以插入let-7基因。载体应用RNA聚合酶识别和结合
的部位,以驱动let-7基因转录,该部位称为o
(2)进行过程②时,需用酶处理贴附在培养皿壁上的细胞,以利于传代培养。
(3)研究发现,let-7基因能影响癌基因RAS的表达,其影响机理如图2。据图分析,可从细胞提
取进行分子杂交,以直接检测lei-7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制,可能是由于细胞中
(RASmRNA/RAS蛋白)含量减少引起的。
【答案】(10分)
(1)限制性核酸内切酶(或限制)启动子
(2)胰蛋白
(3)RNARAS蛋白
【解析】
(1)过程①表示基因表达载体的构建,在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的
插入(限制性核酸内切酶,简称限制酶,写其他的不得分);启动子是一段特殊的DNA序列,是RNA聚合
酶结合和识别的位点,RNA聚合函结合到该位点,可驱动转录过程。
(2)过程②表示动物细胞培养,培养过程中出现接触抑制后可以用胰蛋白酶处理,使之分散成单个
的细胞,之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养。
(3)判断目的基因是否在受体细胞中转录,可用分子杂交技术来进行,从细胞中提取mRNA和用放射
性司位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的let-7基因表
达减弱,癌基因RAS表达就增强弓I发肺癌”导入let7基因后,肺癌细胞受到抑制,说明RAS基因表达
减弱,导致细胞中的RAS蛋白质含量减少进而导致癌细胞受抑制。
【试题点评】本题主要考查选修3中有关基因工程和细胞二程中的知识,涉及的知识点主要有表达载
体的构建.目的基因的检测.动物细胞培养等。试题难度不大。
安徽31.(24分)
甲型血友病是由X染色体上的隐性基因导致的遗传病(H对h为显性)o图1中两个家系都有血友病发
病史,III2和III3婚后生下一个性染色体组成是XXY的非血友病儿子(IV2),家系中的其他成员性染色
体组成均正常。
1
l-lC)正常男女
血友病患者
非血友病XXY患者
图1
⑴根据图1(填“能”或“不能”)确定IV2两条X染色体的来源;II14
与正常女子结婚,推断其女儿患血友病的概率是______________________O
(2)两个家系的甲型血友病均由凝血因子VIII(简称F8,即抗血友病球蛋白)基因碱基对缺失所致。
为探明IV2的病因,对家系的第III、IV代成员F8基因的特异片段进行了PCR扩增,其产物电泳结果如
图2所示,结合图I,推断III3的基因型是____________。请用图解和必要的文字说明IV2丰血友病XXY
的形成原因。
(7)现III3再次怀孕,产前诊断显示胎儿(IY3)细胞的染色体为46,XY;F8基因的PCR检测结果
如图2所示。由此建议III3o
ni,111ssinsm4ivtiv2ivs图2
点样孔
卜条带
(4)补给F8可治疗甲型血友病。采用凝胶色谱法从血液中分离纯化F8时,在凝胶装填色谱柱后,
需要用缓冲液处理较长时间,其目的是______________________;若尸8比某些杂蛋白先收集到,说明F8
的相对分子质量较这些杂蛋白0
(5)利用转基因猪乳腺生物反应器可生产FRo要使乳腺细胞合成F8,构建表达载体时必须将F8
基因cDNA与猪乳腺蛋白基因的等调控组件重组在一起。F8基因cDNA可通过克隆
筛选获得,该cDNA比染色体上的F8基因短,原因是该cDNA没有
(6)为获得更多的转基因母猪,可以采用体细胞克隆技术,将纯合转基因母猪的体细胞核注
入构成重组胚胎进行繁殖。
【答案】(1)不能0
(2)XHXh,遗传图解如下:
说明:1后产生异常的XhY
精子和川3产生正常的卵细
Y
在1113形成卵细胞过程中的减数第二次分裂后期,带有基因II的姐妹染色单体移向细胞的同一极.
形成xHxH卵细胞,xHxH卵细胞与正常精子结合形成xW受精卵,
(3)终止妊娠。
(4)洗涤平衡凝胶,并使凝胶装填紧密大
(5)启动子内含子
(6)去核的卵母细胞
【解析】
(1)因为N2的染色体组成可能是XHX",也可能是£父丫,所以不能确定,川4的基因型为X”Y,所以
后代女性中没有患病个体。
(2)由图可知第一条带是显性,第二条带是隐性,所以川3基因型为XV,图解如下:
h
精(卵)依细胞XHXXY
受精犯
在1113形成卵细胞过程中的减数第二次分裂后期,带有基因H的姐妹染色单体移向细胞的同一极,
形成XHXH卵细胞,X,,X,i卵细胞与正常精子结合形成XHXHY受精卵c
(3)由题可知,IV3是血友病患者,所以建议IH3终止妊娠。
(4)采用凝胶色谱法从血液中分离纯化F8时,在凝胶装填色谱柱后,需要用缓冲液处理较长时间,
其目的是洗涤平衡凝胶,并使凝胶装填紧密;若F8比某些杂蛋白先收集到,说明F8的相对分子质量较这
些杂蛋白较大。
(5)要使乳腺细胞合成F8,构建表达载体时,必须将F8基因cDNA与猪乳腺蛋白基因的启动子和终
止子等调控组件重组在一起。F8基因cDNA可通过克隆筛选获得,该cDNA比染色体上的F8基因短,原因
是该cDNA没有内含子。
(6)为获得更多的转基因母猪,可以采用体细胞克隆技术,将纯合转基因母猪的体细胞核注入去核
卵细胞,构成重组胚胎进行繁殖。
【试题点评】本题考查了遗传规律,减数分裂,血红蛋白的提取,基因工程,胚胎工程;遗传规律是
近几年的考查热点,但每年考查的都有区别,在解遗传题时,要记住一些常用解题方法,减数分裂的图示
是高中生物的基本技能,会画,能理解,能够对遗传规律有个很高的认识,遗传实质都体现在其中。至于
选修部分,基因工程、胚胎工程是近几年的考查热点,而血红蛋白的提取,是今年生物考试说明中有,意
味着我们要认真阅读考试说明。总体来说,该题是本试卷中的难题,原因是,遗传本身对于学生来说就难,
加之选修部分题目较偏僻,从该题可以看出,安徽高考对于选修的考查,与必修部分建立了联系,进行了
学科内的综合,希望学生在备考的过程中多加注意。
北京5.(6分)高中生物学实验中,在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是
A.将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中
B.将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上
C.将转基因植物叶片接种到无菌培养基上
D.将土壤浸出液涂布在无筐的选择培养基上
【答案】C
【解析】植物组织培养中的外植体必须在严格的无菌环境口进行培养,而且操作的各环节都要注意严
格灭菌,必须无菌操作,C对,葡萄酒的制作原理是利用酵母菌无氧发酵时产生酒精,在无氧条件下,大
部分微生物都不能生存,随着发酵的进行,酒精度增大,也有杀菌的作用;而制作腐乳时,主要是将毛霉
等微生物接种在豆腐上,此过程的加盐、加卤汤等操作均有一定的杀菌作用;选择培养基只能允许目的菌
生长,会抑制其他杂菌生长,因此不是严格无菌操作时A、B、D选项的情况下比C选项的受影响要小。
【试题点评】本题考查对传统发酵技术的应用、微生物的培养和植物培养技术中无菌操作的掌握。重
点要求考生熟悉相应操作过程中的注意事项,这种类型的题目考查的内容相对固定,重点放在细节,难度
中等。
海南31.【生物一一选修3:现代生物科技专题】(15分).
已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产,乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。
因比,可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内,使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。
回答下列问题:
(1)为了获得丙中蛋白质的基因,在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上,推测出丙中蛋白质的
序列,据此可利用方法合成目的基因。获得丙中蛋白质的基因还可用、方法。
(2)在利用上述丙中蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中,常需使用
酶和O
(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养,筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织,
由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗的危害。
(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口,则该植株的种子
(填“含有”或“不含”)丙种蛋白质基因。
【答案】(15分)
(1)基因化学基因文库PCR(每空2分,共8分,其他合理答案也给分)
(2)限制DMA连接(每空1分,共2分)
(3)乙种昆虫(2分)
(4)不含(3分)。
【解析】(1)在已知蛋白质的氨基酸序列的情况下,可根据氨基酸和碱基的对应关系,推出合成该蛋
白质的基因序列,然后用DNA合成仪通过化学方法来合成目的基因。此外也可以从基因文库中获取目的基
因也可通过PCR方法获取目的基因。
(2)构建重组质粒时,需要用限制酶将运载体切开,并用DNA连接酶将目的基因连接到运载体上,
从而构建基因表达载体。
(3)愈伤组织中含有丙蛋白,说明丙蛋白的基因得到了表达,在培养成的植株体内也含有丙蛋白,
乙昆虫食用丙蛋白后会死亡,则该植株可抵抗乙昆虫的危害。
(4)直接用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口,仅仅在该叶片内部分细胞中
能合成丙蛋白,该植株的种子和其他的营养器官均不含有重组质粒,也就不含有丙中蛋白质的基因。
【试题点评】本题以农作物虫害防治为背景考查基因工程的操作流程、基因工程所用的工具、获取目
的基因的方法、基因表达载体的构建、目的基因的筛选等内容,难度不大。
重庆31.(16分)拟南芥是遗传学研究的模式植物,某突变体可用于验证相关的基因的功能。野生
型拟南芥的种皮为深褐色(TT)某突变体的种皮为黄色(ttj,下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色
基因(TJ功能的流程示意图。
缁切后的基因川发粒衣杆苗依南芥突变体③气茎因也南芥
(1)与拟南芥t基因的mRNA相比,若油菜L基因的mRNA中UGA变为AGA,其末端序列成为“一
AGCGCGACCAGACUCUAA",则,比t多编码个氨基酸(起始密码子位置相同,
UGA、UAA为终止密码子)。
(2)图中①应为o若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长,则原因是__________.
若③的种皮颜色为则说明油菜基因与拟南芥T基因的功能相同。
(3)假设该油菜%基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因,则③中进行减数分裂的细胞在
联会时的基因型为;同时,③的叶片卷曲(叶片正常对叶片卷曲为显性,且与种皮性状独立遗传),
用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交,其后代中所占比例最小的个体表现型为;
取③的茎尖培养成16颗植株,其性状通常(填“不变”或“改变”)。
(4)所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥(填是或者不是)同一个物种。
【答案】(16分)
(1)2
(2)重组质粒(重组DNA分子);重组质粒未导入;深褐色
(3)LLtt;黄色正常;黄色卷曲;不变
(4)是
【解析】本题以一个陌生的基因工程材料考查相关知识,包括基因的功能、遗传规律、基因工程操作
步骤以及生物进化的物种鉴定。对题干信息的获取、理解以及对陌生材料的快速适应将是考生的最大障碍。
(1)Ta基因的mRNA末端序列为“-AGCGCGACCAGACUCUAA”,它是t基因的mRNA的UGA变成了AGA,所以
t基因的mRNA的末端序列应为“-AGCGCGACCUGA"。所以Ta基因比t基因编码的蛋白质中就多AGA和CUC
对立的2个氨基酸。(2)目的基因与运载体(质粒)结合形成重组质粒;质粒上有抗生素kan抗性基因,
导入了质粒或重组质粒的农杆菌都能在含抗生素kan的培养基二生长;拟南芥T基因控制其种皮深褐色。
(3)转基因拟南芥体细胞基因型为Tat,减数分裂细胞联会是已完成DNA复制,所以此时细胞中相应基因
组成为TaTatt;假设控制拟南芥叶片形状的基因为B、b,则TatbbXTtBb->3/8深褐色正常、3/8深褐色
卷曲、1/8黄色正常、1/8黄色卷曲;植物组织培养属于无性繁殖技术,其特点是保持亲本的一切性状。
(4)转基因拟南芥与野生型拟南芥之间没有生殖隔离,属于同一物种。
江苏14.(2分)关于现代生物技术应用的叙述,错误的是()
A.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质
B.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体
C.植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒
D.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育
【答案】C
江苏33.(8分)请回答基因工程方面的有关问题:
(1)利用PCR技术扩增目的基因,其原理与细胞内DNA复制类似(如下图所示)。图中引物为单链DNA
片段,它是子链合成延伸的基础。
①从理论上推测,第四轮循环产物中含有
退火
引物A的DNA片段所占的比例为第i轮循环《
IIIIIIII1
引物B
②在第一轮循环产物中开始出现两条脱IIIIIIIIIII
延伸
氧核甘酸链等长的DNA片段。IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
变性
(2)设计引物是PCR技术关键步骤之一。
某司学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)
都不合理(如下图),请分别说明理由。
[引物IIIIIII
第1组引物CAGGCT
a物n
IIIIII
©[组:____________________________AGCCTG
引物I,-।।I।I।I।II
第2纨引物AACTGCAGTT
②②第2组:________________________
引物H'-IIIIIIIIII
CGACTGATTA
(3)PCR反应体系中含有热稳定DMA聚合酶,下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能,这是因
(4)用限制酶EcoRV\Mbol单独或联合切割同一种质粒,得到的DNA片段长度如下图(1kb即1000个
碱基对),请在答题卡的指定位置画出质粒上ECORV、Mbol的切割位点。
【答案】33.(8分)
⑴①15/16②三
(2)①引物I和引物II局部发生碱基互补配对而失效
②引物I'自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效
(3)DNA聚合酶只能将单个脱氧核甘酸连续结
合到双链DNA片段的引物链上
(4)见右图
福建32.[生物一一现代生物科技专题]必答题(1()分)
一对表现型正常的夫妇,生了一个镰刀型细胞贫血症(常染
色体隐性遗传病)患儿。在他们欲生育第二胎时,发现妻子的双
侧输卵管完全堵塞,不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体
外受精和产前基因诊断,过程如右图。请回答:
(1)过程①是指在体外进行的处理,从而使精子与卵子结
合形成受精卵;过程②称为0
(2
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