高考生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：專題29《基因工程》（含詳解）

1、時間：45分鐘滿分：100分基礎(chǔ)組(共70分，除標(biāo)注外，每小題5分)1武邑中學(xué)熱身隨著人們生活水平的提高，人們對食物的要求不僅僅是吃飽，而且還要富有營養(yǎng)，我國科學(xué)家將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胗衩?，獲得的轉(zhuǎn)基因玉米中賴氨酸的含量比對照組的提高了30%。如圖所示是相關(guān)培育過程，下列說法正確的是()A將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA中，TDNA的基因和目的基因均能表達(dá)B圖中過程采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，過程利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)C若將兩個目的基因同時導(dǎo)入細(xì)胞中，發(fā)育成的個體自交，后代中富含賴氨酸的玉米有452株，正常玉米有30株，則兩個目的基因分別導(dǎo)入兩對同源染色體上D個體生物學(xué)水平的

2、鑒定可直接檢測富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因是否導(dǎo)入成功答案C解析將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞通常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，將目的基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA片段中，TDNA片段的基因被破壞而無法表達(dá)；圖中過程表示利用鈣離子或感受態(tài)細(xì)胞法將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌細(xì)胞內(nèi)，過程表示利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的染色體DNA上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)；導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)的兩個基因有三種情況：若導(dǎo)入一條染色體上按基因分離定律，則子代表現(xiàn)型比為31；若導(dǎo)入一對同源染色體上，則子代表現(xiàn)型均為富含賴氨酸；若導(dǎo)入兩對同源染色體上，自交后代表現(xiàn)型比為151；個體生物學(xué)水平上的鑒定無法檢測出富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基

3、因是否導(dǎo)入成功，因即使目的基因成功導(dǎo)入，也不一定能表達(dá)。2冀州中學(xué)期末中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科學(xué)家于1993年，運(yùn)用基因工程技術(shù)將蘇云金桿菌的伴胞晶體蛋白基因(目的基因)，通過含抗青霉素抗性基因的質(zhì)粒導(dǎo)入棉花離體體細(xì)胞中，再經(jīng)MS培養(yǎng)基篩選培養(yǎng)，從而成功培育出抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉。下列敘述中錯誤的是()A可用纖維素酶和果膠酶共同處理離體細(xì)胞，獲得去壁體細(xì)胞B培育體細(xì)胞的培養(yǎng)基中需添加生長素、細(xì)胞分裂素和青霉素C用相應(yīng)探針檢測愈傷組織的基因，可判斷目的基因是否導(dǎo)入D用相應(yīng)探針檢測所培育植株基因，可判斷目的基因是否表達(dá)答案D解析植物細(xì)胞壁的成分主要是纖維素和果膠，可用纖維素酶和果膠酶共同處理離體細(xì)胞，

4、獲得去壁體細(xì)胞，A正確；植物組織培養(yǎng)需要加入植物激素，加入青霉素可殺滅細(xì)菌，B正確；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，利用基因探針可檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，C正確；判斷目的基因是否表達(dá)用抗原抗體雜交技術(shù)，D錯誤。3衡水二中月考下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和應(yīng)用前景的敘述中，不正確的是()A通過對基因結(jié)構(gòu)的定點(diǎn)突變實(shí)現(xiàn)玉米賴氨酸合成的關(guān)鍵酶結(jié)構(gòu)的改變屬于蛋白質(zhì)工程B將人的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌細(xì)胞內(nèi)，使大腸桿菌生產(chǎn)人的胰島素的技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程C對蛋白質(zhì)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)必須從蛋白質(zhì)的功能特點(diǎn)入手D通過對基因結(jié)構(gòu)的改造生產(chǎn)出自然界中從未存在的蛋白質(zhì)種類目前還很少答案B解析蛋白質(zhì)工程實(shí)質(zhì)是通過對基因結(jié)構(gòu)的改造來實(shí)

5、現(xiàn)對蛋白質(zhì)改造的技術(shù)，A正確；將人的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌體內(nèi)，使大腸桿菌生產(chǎn)人的胰島素的技術(shù)屬于基因工程；B錯誤；蛋白質(zhì)工程的途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計(jì)出預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對應(yīng)的核糖核苷酸序列，然后找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，C正確；通過對基因結(jié)構(gòu)的改造生產(chǎn)出的自然界不存在的蛋白質(zhì)產(chǎn)品較少，D正確。4衡水中學(xué)預(yù)測生物繁殖的本質(zhì)是基因復(fù)制，人類正是利用這一點(diǎn)進(jìn)行基因工程，從而產(chǎn)生了基因污染?；蛭廴臼侵冈谔烊坏纳镂锓N基因中摻進(jìn)了人工重組的基因，這些外來基因可隨被污染生物的繁殖得到增殖，再隨被污染生物的傳播而發(fā)生擴(kuò)散。根據(jù)以上敘述，下列對基因污染產(chǎn)生原因的表

6、述，不正確的一項(xiàng)是()A基因工程間接導(dǎo)致了基因污染B基因工程通過染色體重組發(fā)生基因交換，從而獲得生物的新性狀C基因工程對生物體進(jìn)行強(qiáng)制移植，完全打破了物種原有的屏障，破壞了生物原有的基因D人類在培育基因工程作物時，沒有充分進(jìn)行其對其他生物和環(huán)境影響的相關(guān)研究答案B解析基因污染是指經(jīng)過基因改造后的生物由于具有“雜種”優(yōu)勢，當(dāng)它們回到自然環(huán)境中后往往會獲得更多的生殖機(jī)會，同時還有可能對與其相關(guān)和相互依存的生物產(chǎn)生影響，破壞原有的生態(tài)平衡，進(jìn)而使被改造過的基因較快地?cái)U(kuò)散到它的后代中去，使原有種群面臨滅種的危險；基因工程通過基因重組而發(fā)生基因交換，從而獲得生物的新性狀。5棗強(qiáng)中學(xué)仿真下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物

7、與環(huán)境安全的敘述錯誤的是()A重組的微生物在降解污染物的過程中可能產(chǎn)生二次污染B種植抗蟲棉可以減少農(nóng)藥的使用量，對環(huán)境沒有任何負(fù)面影響C如果轉(zhuǎn)基因植物的花粉中有毒蛋白或過敏蛋白，可能會通過食物鏈傳遞到人體內(nèi)D轉(zhuǎn)基因生物所帶來的環(huán)境安全問題在今后有可能得到解決答案B解析重組的微生物有可能產(chǎn)生新的對環(huán)境有污染的代謝產(chǎn)物；種植抗蟲棉可以減少農(nóng)藥的使用量，但抗蟲基因有可能通過雜交的方式傳播到其他植物體內(nèi)，造成基因污染；轉(zhuǎn)基因花粉中有毒蛋白或者過敏蛋白可能通過蜂蜜等食品進(jìn)入人體；隨著人們對生物知識的了解，一些現(xiàn)在不能掌握的技術(shù)將被開發(fā)研究，環(huán)境安全問題是可以逐步解決的。6棗強(qiáng)中學(xué)熱身(15分)繼哺乳動物

8、乳腺生物反應(yīng)器研發(fā)成功后，膀胱生物反應(yīng)器的研究也取得了一定進(jìn)展。最近，科學(xué)家培養(yǎng)出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中，請回答下列問題：(1)獲得人的生長激素基因的方法有從基因文庫中獲取、_、_等。(2)在構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，人的生長激素基因用_進(jìn)行切割。人的生長激素基因之所以能“嫁接”到小鼠染色體的DNA上，原因是_，人的生長激素基因進(jìn)入小鼠細(xì)胞內(nèi)，且能維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程稱為_。(3)將人的生長激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞，常用方法是_。進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入_(細(xì)胞)中，原因是_，一般可采用_技術(shù)檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組。但在研制膀胱生物

9、反應(yīng)器時，應(yīng)使外源基因在小鼠的_細(xì)胞中特異表達(dá)。(4)若要一次獲得多只相同的轉(zhuǎn)基因小鼠，宜采用_技術(shù)，操作過程需要特別注意的問題是_。(5)為使外源基因在后代長期保持，可將轉(zhuǎn)基因小鼠細(xì)胞的_轉(zhuǎn)入_細(xì)胞中構(gòu)成重組細(xì)胞，使其發(fā)育成與供體具有相同性狀的個體，該技術(shù)稱為_技術(shù)。答案(1)PCR技術(shù)擴(kuò)增人工合成(2)限制酶人的生長激素基因和小鼠DNA分子的空間結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成相同轉(zhuǎn)化(3)顯微注射法受精卵(早期胚胎)受精卵(或早期胚胎)具有全能性，可使外源基因在相應(yīng)組織細(xì)胞表達(dá)DNA分子雜交膀胱上皮(4)胚胎分割將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞均等分割(5)細(xì)胞核去核的卵核移植(克隆)解析(1)目的基因的獲取一般有3種方法

10、，即PCR技術(shù)擴(kuò)增、人工合成、從基因文庫中獲取。(2)切割基因的酶是限制性核酸內(nèi)切酶?；蚝虳NA都是兩條鏈，具有相同的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是其能重組的原因。(3)若受體細(xì)胞是動物細(xì)胞，一般選用顯微注射法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。常用的受體細(xì)胞是受精卵，因其較易表現(xiàn)出全能性。檢測外源基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞常用DNA分子雜交技術(shù)。膀胱生物反應(yīng)器應(yīng)使外源基因在膀胱上皮細(xì)胞中特異表達(dá)。(4)要獲得多只基因型相同的轉(zhuǎn)基因小鼠，常用胚胎分割技術(shù)，操作時要特別注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免造成胚胎發(fā)育不均或難以發(fā)育。(5)后代要長期保持外源基因，可用核移植的方法。7衡水二中周測(15分)在菲律賓首都馬尼拉郊外的一片稻田里，

11、一種被稱為“金色大米”的轉(zhuǎn)基因水稻已經(jīng)悄然收獲。這種轉(zhuǎn)基因大米可以幫助人們補(bǔ)充每天必需的維生素A，由于含有可以生成維生素A的胡蘿卜素，它呈現(xiàn)金黃色澤，故稱“金色大米”。“金色大米”的培育流程如圖所示。請回答下列問題：(已知酶的識別序列和切點(diǎn)是GGATCC，酶的識別序列和切點(diǎn)是GATC)(1)培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中，其核心是_。通過該操作形成了圖中的c，它的構(gòu)成至少包括目的基因、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)和_等。(2)在研究過程中獲取了目的基因后采用_技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，在構(gòu)建c的過程中目的基因用_(填“限制酶”或“限制酶”)進(jìn)行了切割；檢驗(yàn)重組載體導(dǎo)入能否成功需要利用_作為標(biāo)記基因。(3)過

12、程d通常采用_方法，過程e運(yùn)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得符合要求的個體。在該技術(shù)應(yīng)用的過程中，關(guān)鍵步驟是利用含有一定營養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導(dǎo)植物細(xì)胞進(jìn)行_和_。答案(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建啟動子、終止子(2)PCR限制酶基因(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化脫分化再分化解析(1)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。構(gòu)建的基因表達(dá)載體可用圖中c表示，其結(jié)構(gòu)至少包括目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因等。(2)擴(kuò)增目的基因應(yīng)采用PCR技術(shù)。據(jù)圖可知，只能選擇限制酶獲取目的基因；用限制酶切割質(zhì)粒(若使用限制酶進(jìn)行切割，則基因和基因都會被破壞)，此時基因結(jié)構(gòu)完整，可作為標(biāo)記基因。(3)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞(即過程d)通常

13、采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，將受體細(xì)胞培育為完整植株需用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)的核心是脫分化和再分化。8衡水中學(xué)猜題(15分)文化污染(如日本的動漫)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、生化武器、生物技術(shù)的倫理和生態(tài)安全等問題成了2014年兩會科技界代表熱烈討論的課題，請回答下列問題：(1)轉(zhuǎn)基因食品是將含有_的生物及其產(chǎn)生的產(chǎn)品制成的食品。生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因食品首先要培育轉(zhuǎn)基因生物。若培育轉(zhuǎn)基因動物最好以_作為目的基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞。植物可以對體細(xì)胞和生殖細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)直接產(chǎn)生試管植株，但動物的體細(xì)胞不能直接培養(yǎng)成動物新個體的原因是_；克隆羊多利(dolly)培育成功說明_具有全能性。在培育轉(zhuǎn)人胰島素基因酵母菌過程中，若用反轉(zhuǎn)

14、錄法獲取目的基因，則提供RNA的供體細(xì)胞為_(填“胰島A細(xì)胞”“胰島B細(xì)胞”“受精卵”或“干細(xì)胞”)。人大代表對轉(zhuǎn)基因食品可能帶給人類健康和環(huán)境方面的風(fēng)險憂心忡忡，因?yàn)檗D(zhuǎn)基因生物存在_，如生物入侵、破壞原來的生態(tài)平衡、過敏反應(yīng)、抗生素抗性、疾病流行、使人不育等。(2)中國有時發(fā)現(xiàn)不明的病原體，可能是某些國家蓄意帶入的生物武器實(shí)驗(yàn)品，生物武器是一種大規(guī)模的殺傷性武器，它與常規(guī)武器相比有許多特點(diǎn)：_、_、_。1998年6月27日，中美兩國元首在關(guān)于禁止生物武器公約議定書的聯(lián)合聲明中，重申在任何情況下_、_、_生物武器。(3)中國政府對克隆人持反對態(tài)度，但認(rèn)可對早期胚胎培養(yǎng)用于科學(xué)研究。用于人體細(xì)胞

15、培養(yǎng)的培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基，不使用固體培養(yǎng)基的原因之一是動物細(xì)胞存在_抑制。這種液體培養(yǎng)基一定要添加動物的_；細(xì)胞培養(yǎng)需要在95%的空氣和5%的二氧化碳混合氣體培養(yǎng)箱中進(jìn)行，其中5%的二氧化碳的作用是_。答案(1)外源基因受精卵動物細(xì)胞的全能性受到限制動物的細(xì)胞核胰島B細(xì)胞潛在危險(2)傳染性強(qiáng)污染面廣難以防治不發(fā)展不生產(chǎn)不儲存(3)接觸血清維持培養(yǎng)液的pH解析(1)由于動物體細(xì)胞的全能性受到限制，所以培育轉(zhuǎn)基因動物時將目的基因?qū)胧芫阎?；只有胰島B細(xì)胞中胰島素基因才能進(jìn)行表達(dá)，所以只有在胰島B細(xì)胞中才能獲取胰島素的mRNA。(2)生物武器具有傳染性強(qiáng)、污染面廣、難以防治的特點(diǎn)，所以應(yīng)禁止使

16、用生物武器。(3)動物細(xì)胞培養(yǎng)具有細(xì)胞貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象；培養(yǎng)時需要提供一定的氣體環(huán)境，其中5%的二氧化碳的作用是維持培養(yǎng)液的pH。能力組(共30分，每題15分)9冀州中學(xué)模擬科學(xué)家通過基因工程方法，將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入普通棉株細(xì)胞內(nèi)，并成功實(shí)現(xiàn)了表達(dá)，從而培育出了能抗棉鈴蟲的棉花植株抗蟲棉。其過程大致如圖所示：(1)基因工程的操作程序主要包括的四個步驟是_、_、_、_。(2)Ti質(zhì)粒是農(nóng)桿菌中的一種質(zhì)粒，其上有TDNA，能把目的基因插入植物細(xì)胞染色體上，這是利用了TDNA_的特點(diǎn)。(3)Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入普通棉株細(xì)胞中并成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)的過程，在基因工程中稱為_。(4)將目的

17、基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法有很多種，該題中涉及的是_。(5)目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性的關(guān)鍵是_，這需要通過檢測才能知道，檢測采用的方法是_。答案(1)目的基因的獲取基因表達(dá)載體的構(gòu)建將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測與鑒定(2)可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且能被整合到受體細(xì)胞染色體DNA上(3)轉(zhuǎn)化(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(5)目的基因是否插入到了受體細(xì)胞的染色體DNA上DNA分子雜交技術(shù)解析農(nóng)桿菌侵染雙子葉植物后，其Ti質(zhì)粒上的TDNA可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并被整合到受體細(xì)胞的染色體上。目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)的過程，稱為轉(zhuǎn)化。據(jù)圖可知，該題將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

18、的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。受體細(xì)胞的DNA上是否插入了目的基因，這是目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵，可利用DNA分子雜交技術(shù)檢測。10衡水中學(xué)一輪檢測下圖為轉(zhuǎn)基因豬的培育過程。請回答：(1)在對胎豬細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時，需要在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的_，以防止培養(yǎng)過程中的污染。此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止_對細(xì)胞自身造成危害。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是_?；虮磉_(dá)載體的組成必須要有目的基因、_、終止子和_等。(3)可用_處理母豬以獲取更多的卵(母)細(xì)胞。(4)重構(gòu)胚發(fā)育到_階段才能進(jìn)行胚胎移植，被移植的胚胎之所以能夠在受體母豬的子宮內(nèi)存活，是因?yàn)槭荏w母豬對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生_。答案(1)抗生素細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累(2)使目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用啟動子標(biāo)記基因(3)促性腺激素(4)桑椹胚或囊胚免疫排斥反應(yīng)解析(1)細(xì)菌對