高考生物第一輪復(fù)習(xí)方案x31 基因工程

1、一、選擇題1下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是()A B C D解析是將一個DNA切成互補的兩個黏性末端，由限制性核酸內(nèi)切酶發(fā)揮作用；DNA聚合酶是在DNA復(fù)制時發(fā)揮作用的(是DNA復(fù)制)；DNA連接酶是將兩個DNA片段連接在一起()；解旋酶是將DNA分子雙鏈解成兩條互補的單鏈()。答案C2某科學(xué)家從細菌中分離出耐高溫淀粉酶(Amy)基因a，通過基因工程的方法，將a轉(zhuǎn)到馬鈴薯植株中，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)Amy在成熟塊莖細胞中存在，下列說法正確的是()A基因a只有導(dǎo)入到馬鈴薯受精卵中才能表達B目的基因來自細菌，可以

2、不需要載體直接導(dǎo)入受體細胞C基因a導(dǎo)入成功后，將抑制細胞原有的新陳代謝，開辟新的代謝途徑D目的基因進入受體細胞后，可隨著馬鈴薯的DNA分子的復(fù)制而復(fù)制，傳給子代細胞并表達解析培育轉(zhuǎn)基因植株可以以體細胞或受精卵作為受體細胞；目的基因必須借助載體才能導(dǎo)入受體細胞；目的基因?qū)氤晒?，不抑制細胞原有的代謝途徑。答案D3以下為形成cDNA過程和PCR擴增過程示意圖。據(jù)圖分析，下列說法正確的是()A催化過程的酶是RNA聚合酶B過程發(fā)生的變化是引物與單鏈DNA結(jié)合C催化過程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高溫D如果RNA單鏈中A與U之和占該鏈堿基含量的40%，則一個雙鏈DNA中，A與U之和也占該DNA堿基含量

3、的40%解析由題意可知，分別表示逆轉(zhuǎn)錄、DNA的復(fù)制、DNA、引物結(jié)合到單鏈DNA及互補鏈的合成。過程由逆轉(zhuǎn)錄酶催化完成，A錯；由以上分析知B正確；催化過程的酶都是DNA聚合酶，過程是在7075 的高溫條件下進行的，只有該過程中的酶需耐高溫，C錯；在DNA分子中有T無U，D錯。答案B4某種微生物合成的蛋白酶與人體消化液中的蛋白酶的結(jié)構(gòu)和功能很相似，只是其熱穩(wěn)定性較差，進入人體后容易失效。現(xiàn)要將此酶開發(fā)成一種片劑，臨床治療食物消化不良，最佳方案是()A替換此酶中的少數(shù)氨基酸，以改善其功能B將此酶與人蛋白酶進行拼接，形成新的蛋白酶C重新設(shè)計與創(chuàng)造一種蛋白酶D減少此酶在片劑中的含量解析蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)包

4、括一級結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，一級結(jié)構(gòu)是指組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序，蛋白質(zhì)的功能是由一級結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)共同決定的，特別是空間結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)的功能關(guān)系更密切。要想使蛋白酶熱穩(wěn)定性有所提高，就要改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，此類問題一般是對蛋白質(zhì)中的個別氨基酸進行替換。答案A5北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強。下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是()A過程獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序B將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達的新基因，不能得到抗凍性增強的抗凍蛋白C過程構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標記基因，需要

5、轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進行篩選D應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達解析因為一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子、真核生物體內(nèi)的基因含有內(nèi)含子等因素，導(dǎo)致逆轉(zhuǎn)錄合成的目的基因與原基因有較大的差異，所以人工合成的目的基因不能用于比目魚基因組測序，A選項錯誤；抗凍蛋白的11個氨基酸的重復(fù)序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強，并不是抗凍基因的編碼區(qū)重復(fù)次數(shù)越多抗凍能力越強，抗凍基因編碼區(qū)依次相連形成的新基因已不是原來的抗凍基因，因此不能得到抗凍性增強的抗凍蛋白，B選項正確；農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)胫参锛毎淖畛Ｓ梅椒ǎ皇菫榱撕Y選含有標記基因的質(zhì)粒，C選項錯誤；應(yīng)用DNA探針技術(shù)

6、，可以檢測轉(zhuǎn)基因植物中目的基因的存在，但不能完成對目的基因表達的檢測，D選項錯誤。答案B6下圖為DNA分子的某一片段，其中分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是()ADNA連接酶、限制酶、解旋酶B限制酶、解旋酶、DNA連接酶C解旋酶、限制酶、DNA連接酶D限制酶、DNA連接酶、解旋酶解析使堿基對內(nèi)氫鍵斷裂的是解旋酶；限制酶將特定部位的相鄰兩脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開；連接DNA片段間磷酸二酯鍵的是DNA連接酶。答案C7將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯誤的是()A每個大腸桿菌細胞至少含一個重組質(zhì)粒B每個重組質(zhì)粒至少含一個限制性

7、核酸內(nèi)切酶識別位點C每個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點至少插入一個adaD每個插入的ada至少表達一個腺苷酸脫氨酶分子解析大腸桿菌成功表達出腺苷酸脫氨酶，說明這些大腸桿菌都至少含有一個重組質(zhì)粒，A項正確；作為載體的條件為至少含有一個或多個酶切位點，所以作為載體的質(zhì)粒至少含有一個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點，B項正確；作為基因表達載體應(yīng)包括目的基因、啟動子、終止子、標記基因四部分，但并不是每個酶切位點都至少插入一個ada，C項錯誤；由于這些目的基因成功表達，所以每個ada至少表達一個腺苷酸脫氨酶分子，D項正確。答案C二、非選擇題8下圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過程，據(jù)圖回答問題。(1)在基因工程中，A

8、表示_，如果直接從蘇云金芽孢桿菌中獲得抗蟲基因，過程使用的酶區(qū)別于其他酶的特點是_，B表示_。(2)BD的過程中，若使用的棉花受體細胞為體細胞，表示的生物技術(shù)是_。要確定目的基因(抗蟲基因)導(dǎo)入受體細胞后，是否能穩(wěn)定遺傳并表達，需進行檢測和鑒定工作，請寫出在個體水平上的鑒定過程：_。解析(1)圖中A、B分別表示目的基因、重組DNA；根據(jù)酶的專一性特點，過程使用的酶是限制性核酸內(nèi)切酶，其能夠識別特定的脫氧核苷酸序列。(2)BD的過程是轉(zhuǎn)基因植物的培育過程，其需要的生物技術(shù)是植物組織培養(yǎng)；在檢測轉(zhuǎn)基因棉花中的抗蟲基因(目的基因)是否表達時，可讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子，觀察害蟲的存活情況，以確定其

9、是否具有抗蟲性狀。答案(1)目的基因能夠識別特定的脫氧核苷酸序列重組DNA(2)植物組織培養(yǎng)讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子，觀察害蟲的存活情況，以確定轉(zhuǎn)基因棉花是否具有抗蟲性狀9下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點。請回答下列問題：(1)一個圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)Sma切割前后，分別含有_個游離的磷酸基團。(2)若對圖中質(zhì)粒進行改造，插入的Sma酶切位點越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越_。(3)用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用Sma 切割，原因是_。(4)與只使用EcoR相比較，使用BamH和Hind 兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可

10、以防止_。(5)為了獲取重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，并加入_酶。(6)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了_。(7)為了從cDNA文庫中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體，然后在_的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以完成目的基因表達的初步檢測。解析環(huán)狀DNA分子中磷酸全部參與形成磷酸二酯鍵，被Sma 限制酶切開后相當于一個正常的DNA分子，每個DNA分子單鏈各含有一個游離的磷酸基團；AT堿基對有兩個氫鍵，而GC堿基對有三個氫鍵，GC堿基對含量越多，熱穩(wěn)定性越高；從圖中讀出：Sma I限制酶破壞目的基因和標記基因；用BamH 和Hind 兩種不同的限制酶處理，

11、形成不同的黏性末端，能有效防止只用一種限制酶形成的相同的黏性末端的質(zhì)粒或目的基因相互連接、環(huán)狀化；將質(zhì)粒與目的基因“縫合”應(yīng)用DNA連接酶進行處理；標記基因的作用在于鑒別和篩選含有目的基因的細胞；大腸桿菌突變體喪失吸收蔗糖的能力，不能在只有蔗糖為碳源的選擇培養(yǎng)基上存活，所以可以用該種選擇培養(yǎng)基對導(dǎo)入的蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因是否表達進行初步檢測。答案(1)0、2(2)高(3)Sma會破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因(4)質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化(5)DNA連接(6)鑒別和篩選含有目的基因的細胞(7)蔗糖為唯一含碳營養(yǎng)物質(zhì)10科學(xué)家設(shè)法將人的生長激素基因?qū)肫渌矬w(細胞)內(nèi)

12、，從而獲取大量的人的生長激素，應(yīng)用于侏儒癥的早期治療，如下圖所示。請據(jù)圖回答下列問題。(1)過程采用的方法是_，過程之前需用_處理目的基因和質(zhì)粒。(2)過程需事先對大腸桿菌用_處理，使其處于感受態(tài)，接著_，從而完成轉(zhuǎn)化過程。(3)過程動物細胞培養(yǎng)中使用的工具酶是_，與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比，動物細胞培養(yǎng)液中通常需加入_。(4)過程一般先將生長激素基因?qū)肽膛５腳，然后進行_，再進行胚胎移植，生下轉(zhuǎn)基因牛犢。解析過程是由mRNA到DNA的過程，為反轉(zhuǎn)錄法，過程是將質(zhì)粒和目的基因拼接在一起，在拼接前要用同一種限制酶對目的基因和質(zhì)粒進行切割，以形成相同的黏性末端。過程是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細胞，

13、需要事先用Ca2處理，使之成為感受態(tài)細胞，接著將重組質(zhì)粒與感受態(tài)細胞混合，在一定溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子。過程是將目的基因?qū)雱游锛毎?，在對細胞進行培養(yǎng)中使用的工具酶是胰蛋白酶，在培養(yǎng)中要加入動物血清、血漿等物質(zhì)，滿足動物細胞的營養(yǎng)需求。過程將生長激素基因?qū)肽膛５氖芫阎校缓筮M行早期胚胎培養(yǎng)，胚胎移植，就可以生下轉(zhuǎn)基因牛犢了。答案(1)反(逆)轉(zhuǎn)錄同一種限制酶(2)Ca2將重組表達載體溶于緩沖液與感受態(tài)細胞混合，在一定溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子(3)胰蛋白酶動物血清、血漿(4)受精卵早期胚胎培養(yǎng)11科學(xué)家通過探究DNA載體途徑的RNA干擾技術(shù)抑制端粒酶的活性，從而抑制腫瘤

14、細胞生長增殖，以尋找一種抑制腫瘤增長的新途徑。方法思路：構(gòu)建干擾質(zhì)粒_插入針對人體端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶亞基(hTERT)的mRNA的干擾序列和對照質(zhì)粒PSGCTR(插入不針對人體任何DNA序列的對照組序列)。用空質(zhì)粒PSG(不含目的基因)、干擾質(zhì)粒PSGAS和對照質(zhì)粒分別感染肝癌細胞。一段時間后觀察檢測細胞的_。計算細胞凋亡率，繪制肝癌細胞生長曲線。結(jié)果如下圖：請回答下列問題。(1)完成方法思路中的空格：_；_。(2)在構(gòu)建質(zhì)粒時，要將質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細胞并用_培養(yǎng)基進行篩選鑒定，然后再提取。因此，在構(gòu)建的表達載體質(zhì)粒上必須含有_。(3)端粒酶可以通過以自身的_為模板，_為原料來合成端粒DNA。(4

15、)分析DNA載體途徑的RNA干擾技術(shù)能否抑制腫瘤細胞的增殖？解析(1)題干中指出干擾質(zhì)粒是PSGAS。題圖中有端粒酶活性細胞凋亡率、細胞數(shù)(生長情況)，因此，端粒酶活性、細胞凋亡情況、細胞生長情況是檢測指標。(2)標記基因用于篩選鑒定含有質(zhì)粒的大腸桿菌，用選擇培養(yǎng)基進行篩選鑒定。(3)端粒酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，以自身RNA為模板，以脫氧核苷酸為原料，合成端粒DNA。(4)從題圖看出，PSGAS組端粒酶活性低，細胞凋亡率高，細胞數(shù)增長緩慢，能較好地抑制腫瘤細胞。答案(1)PSGAS端粒酶活性、細胞凋亡情況、細胞生長情況(2)選擇標記基因(3)RNA4種脫氧核苷酸(4)從結(jié)果可知PSGAS導(dǎo)入肝癌細胞發(fā)揮作用后，端粒酶活性降低，細胞凋亡率升高，細胞生長受抑制，說明通過DNA載體途徑的RNA干擾技術(shù)抑制端粒酶活性的方法，能較好地抑制腫瘤細胞的增殖。12如圖表示轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的培育過程，請回答相關(guān)問題：(1)如果用馬鈴薯發(fā)育的某個時期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的_片段，與載體連接后儲存在一個受體菌群中，這個受體