2020高考人教版生物大一輪復(fù)習(xí)練習(xí)：第35講 基因工程 含解析

[新題培優(yōu)練．(2019·咸高三模目前我國超過萬人感染艾滋病，預(yù)防工作迫在眉睫?？茖W(xué)工作者HIV感自愈者體內(nèi)采集相應(yīng)免疫細(xì)胞，使之與骨髓瘤細(xì)胞結(jié)合，生產(chǎn)HIV的抗體，具體過程見下圖。請回答相關(guān)問題：HIV自者免疫細(xì)胞是_______________甲丙只含雜交瘤細(xì)胞的_______________，②過程的目的是篩選具有特的雜交瘤細(xì)胞。HIV病主要侵染T巴細(xì)胞的原因可能是____________________________轉(zhuǎn)基因技術(shù)被運用到HIV疫苗的研制工作中技術(shù)操作的關(guān)鍵步驟為使目的基因在受體細(xì)胞中正常表達(dá)，需要把目的基因片段插入到表達(dá)載體________之。用—分雜交技術(shù)確定目基因是否完成_填轉(zhuǎn)”或“翻譯)程?？茖W(xué)工作者發(fā)現(xiàn)一種D蛋，其號位的色氨酸替換成酪氨酸后，就能與HIV表的糖蛋白結(jié)合，從而使HIV病失去侵染T細(xì)胞的能力。制造這種新型蛋白質(zhì)防治艾滋病，用到的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是________________。解析(1)據(jù)圖分析可知HIV自者免疫細(xì)胞與骨髓瘤胞融合后可制備單克隆抗體故HIV自者免疫細(xì)胞是指能產(chǎn)生抗體的被免疫的B細(xì)胞漿細(xì)胞)；用理化因素誘導(dǎo)細(xì)胞融合后，經(jīng)過多次篩選，先篩選出漿細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合的雜交瘤細(xì)胞乙，再進(jìn)一步篩選出能產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細(xì)胞，在甲、乙、丙中，只含雜交瘤細(xì)胞的是乙、丙②過程獲得的丙能產(chǎn)生抗體，并能大量培養(yǎng)，故②過程的目是篩選具有既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體特點的雜交瘤細(xì)胞(2)HIV是一性寄生病毒細(xì)表有與HIV結(jié)合的特異性受體故HIV主侵染淋巴細(xì)胞(3)轉(zhuǎn)基因技術(shù)操作的關(guān)鍵步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，啟動轉(zhuǎn)錄出mRNA，終止子是終止轉(zhuǎn)錄的，基因的首端要有啟動子，尾端有終止子，才能正常表達(dá)，故為使目的基因在受體細(xì)胞中正常表達(dá)，需要把目的基因片段入到表達(dá)載體的啟動子和終止子之間轉(zhuǎn)錄過程是以DNA的條鏈為模板合成RNA的過程故用放射性標(biāo)記的目的基因的單鏈片做探針與RNA分子雜交確目的基因是否完成了轉(zhuǎn)錄過程根據(jù)蛋白質(zhì)的功能，將31色氨酸替換成酪氨酸后，改造的D蛋就能與HIV表的糖蛋白結(jié)，使其失去感染能力，這種技術(shù)生產(chǎn)的是自然界中不存在的蛋白質(zhì)，屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。答案(1)被免疫的細(xì)(或漿細(xì)胞乙、丙無增殖、產(chǎn)生特異性抗體細(xì)表面有與HIV結(jié)合的特異性受體(3)因表達(dá)載體的構(gòu)建啟子和終止子(4)轉(zhuǎn)錄(5)白質(zhì)工程(2019·遼五校協(xié)作體高三)白細(xì)胞介素是一類淋巴因究人員將人白細(xì)胞介素的基因?qū)氲浇湍妇?xì)胞中，使其分泌出有活性的白細(xì)胞介素。請據(jù)圖回答下列問題：-1-22為增加白細(xì)胞介素基因的數(shù)量，可使用________技，但前提是必須知道基因的部分序列，目的是________________________________________________________________。在重組載體導(dǎo)入酵母菌細(xì)胞之前，需________處酵母菌白細(xì)胞介素基因進(jìn)入酵母菌細(xì)胞內(nèi)，并且在其細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，稱________。在表達(dá)過程中，啟動子________別和結(jié)合，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)錄過程。在體液免疫過程中，白細(xì)胞介素是細(xì)分泌的，為了能功表達(dá)出白細(xì)胞介素，不使用細(xì)菌，而使用酵母菌細(xì)胞作為受體細(xì)胞，可能原因__________________________________________________________________________________________。(4)在分泌型表達(dá)載體和白細(xì)胞介基因所在分上均有多個限制酶的酶切位點，圖示過程獲得有效表達(dá)的重組載體使用ⅠR兩種限制酶，與用一的酶比，其優(yōu)點是________________________________________________________________________。解析基因工程中增的基因利用的是術(shù)前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便設(shè)計引物在重組載體導(dǎo)入酵母菌細(xì)胞之前，需用C

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處理酵母菌，使酵母菌細(xì)胞處于感受態(tài)，白細(xì)胞介素基因進(jìn)入酵母菌細(xì)胞內(nèi)，并且在其細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程稱為轉(zhuǎn)化。在表達(dá)過程，啟動子需與RNA聚酶識別和結(jié)，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)錄過程(3)體液免疫過程中，白細(xì)胞介素是由T淋細(xì)胞分泌的；由于細(xì)菌屬于原核生物，細(xì)胞中無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等加工白細(xì)胞介素的細(xì)胞器，因此為了能功表達(dá)出白細(xì)胞介素，不使用細(xì)菌，而使用酵母菌細(xì)胞作為受體細(xì)胞。(4)在分型表達(dá)載體和白細(xì)胞介素基因所在的子上均有多個限制酶的酶切位點，圖示過程獲得有效表的重組載體使用了EcoRⅠ和R兩限制酶，與使用單一的限制酶相比，其優(yōu)點是能防止目的基因、表達(dá)載體發(fā)生自身環(huán)化或者目基因反向接入分泌型表達(dá)載體中。答案設(shè)計引物(2)Ca

轉(zhuǎn)化RNA合酶淋巴細(xì)菌細(xì)胞中無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等加工白細(xì)胞介素的細(xì)胞器(4)能防止目的基因、表達(dá)載體發(fā)生自身環(huán)化或者目的基因反向入分泌型表達(dá)載體中(2019·廣惠州中學(xué)高三)凡是具有抗原性接于機體產(chǎn)生特異性免疫可抵抗傳染病的發(fā)生和流行的物質(zhì)均可稱為疫苗。以下是三代乙肝疫苗的生產(chǎn)原理示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)目前臨床使用的乙肝疫苗是第代疫苗圖中外衣殼蛋白基因A的量擴增可通_技術(shù)需要用到的一種重要酶______________和_____________引物構(gòu)含基因A的組質(zhì)粒需要到的工具酶是________________________________________________________________________。據(jù)信息和所學(xué)知識分析：第一代疫苗基本淘汰的原因是。結(jié)合圖中第二代、第三代疫苗化學(xué)本推測哪一代疫苗利于運輸及其原因________________________________________________________________________。-2-(4)外源DNA進(jìn)機體后，如果整合到人體因組中可能會引________和發(fā)生突變而導(dǎo)致機體癌變，這也是第三代疫苗可能存在的安全隱患，目前正在研究中。解析：(1)目的基因可通過PCR技術(shù)大量擴增，該過程需要熱穩(wěn)定合酶。由于的構(gòu)特點是兩條鏈反向平行，因此擴增過程需要2種引物。構(gòu)建基因表達(dá)載體需要用到的工具酶是限制酶和DNA連接酶。第一代疫苗用的是減或滅活的病毒，病毒有可能恢復(fù)致病性或引起血源性疾病(3)從圖中分析，第三代疫苗要比第二代疫苗更有利于運輸，因為第三代疫苗本質(zhì)是DNA第二代疫苗本質(zhì)是蛋白質(zhì)，DNA的穩(wěn)定性比蛋白質(zhì)高(4)細(xì)胞癌變的原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變。答案：熱定聚酶(或DNA合酶)2限酶與連酶(2)有引起血源性疾病的嫌疑或病毒有可能恢復(fù)致病性)(3)三代疫苗更有利于運輸，因為第三代疫苗的本質(zhì)是NA第二代疫苗的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，DNA穩(wěn)定性比蛋白質(zhì)高(4)原癌基因抑癌基因．(2020·高預(yù)測煙草是有重要經(jīng)濟(jì)價值的雙子葉植物，受TMV(煙花葉病毒感染導(dǎo)致大幅度減產(chǎn)。絞股藍(lán)細(xì)胞中含有抗TMV基因，能抵抗TMV感。研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV草，操作流程如圖所示。①表示遺傳信息流動中的過，過程③所需要的工具酶_。目的基因大量擴增可以使用PCR術(shù)，該技術(shù)包括變性火延三個步驟，變性這一步驟的目的是______________________________________________________________________________________________________________________________。過程④最常用的方法__________，過程⑤用到的細(xì)胞工程技術(shù)。過程⑥還需要進(jìn)行基因工程操作步驟中__________________，個體水平上檢驗獲得的煙草能否抗TMV的法_。解析：圖分析，①表示逆轉(zhuǎn)錄，②表示目的基因的獲取，③表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，④表示目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，⑤表示利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得再生植株，⑥表示目的基因的檢測與鑒。根據(jù)以上分析已知，①表示逆轉(zhuǎn)錄過程表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，需要限制酶和連接酶的參與。利用技大量擴增目的基因的過程中，變性的目的是使DNA解為單鏈。④表示將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞表利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得再生植株的過程。過程⑥需要進(jìn)行目的基因的檢測與鑒定體水平上檢驗獲得的煙草能否抗TMV的法是用感染煙草，觀察煙草是否被感染。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄限酶和連接酶使鏈為單(解)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法植組織培養(yǎng)目的基因的檢測與鑒定用TMV感煙草，觀察煙草是否被感(患)．(2019·四綿陽診斷金屬蛋白是類廣泛存在的金屬結(jié)合蛋白，某研究小組計劃通過多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(擴增得目的基因，構(gòu)建轉(zhuǎn)基因工程菌，用于重金屬廢水的凈化處理。請回答下列問題：在進(jìn)行基因工程操作時，需要從高表達(dá)MT白的生物組織中提取mRNA，提取RNA時提取液中需添加RNA酶制劑的是____________________________________mRNA為料以獲得cDNA，其原理是_。PCR之，需要設(shè)計對與MT基兩端序列互補配對的引(引物和物2)，兩種引物間不能存在互補配對序列，原因___________________________________。在PCR反體中，除具備緩沖液、模板分和引物外，還應(yīng)_________[填號酶②、、和③種堿基-3-④ATP⑤基酸]PCR擴時，退火溫度的定是成敗的關(guān)鍵。退火溫度過高會破____________的堿基配對。退火溫度的設(shè)定與引物長度、堿基組成有關(guān)，長度相同的引物需要設(shè)定更高的退火溫度。如果反得不到任何擴增產(chǎn)物，則可以采取的改進(jìn)措施______(填序號：①升高退火溫度②降低退火溫度③新設(shè)計引物)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，因是答出兩點即。解析(1)RNA酶可催化RNA降在高表達(dá)MT蛋的生物組織中提取時提液添加的RNA酶制劑可以防止RNA解以mRNA為料獲得的理是逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下mRNA為模板按照堿基互補配對的原則可以合成cDNA。設(shè)計的與因兩端序列互補配對的兩種引物，它們之間不能存在互補配對序列，其原因是：避免引物自連，如果引物自連，會導(dǎo)致引物不能同模DNA結(jié)，不能發(fā)生進(jìn)一步的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)在PCR反應(yīng)體系中除具備緩沖液模板DNA分和引物外還應(yīng)有①Taq酶和②、和。(4)火意味著引物與模板鏈相連，退火溫度過高會破壞引物與模板的堿基配對。退火溫度的設(shè)定與引物長度、堿基組成有關(guān)，與C之含有氫鍵A與T之含有2個氫鍵因此長度相同但GC含高的引物需要設(shè)定更高的退火溫度(5)如果反得不到任何擴增產(chǎn)物，可能是退火溫度過高或引物之間相互配對(生引物自連)，導(dǎo)引物與模板不能相連，所以可以采取的改進(jìn)措施有：②低退火溫度③新設(shè)計引物(6)于獲得的目的基因無復(fù)制原點，而且無表達(dá)所需的啟動子，所以若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)荏w細(xì)胞。答案：(1)防止RNA降在轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為板按照堿基補配對的原則可以合成cDNA避免引物自連，從而導(dǎo)致引物不能同模板結(jié)，不能發(fā)生進(jìn)一的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)①②引物與模板量高②③目的基因無復(fù)制原點；目的基因無表達(dá)所需啟動子．(2019·東、湖北部分重點中學(xué)高考沖刺模擬如圖示為培育二倍體轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米的兩種思路。Ⅰ、SmaⅠ、BamH為限制酶(箭頭所指為酶切位)?；卮鹣铝袉栴}：據(jù)圖獲目的基因時不能選擇Ⅰ原是________________________選擇EcoⅠ和BamⅠ的優(yōu)點是可避免目的基因與質(zhì)________連接。與思路比，思路的最大優(yōu)點是獲得的轉(zhuǎn)基因抗蟲玉。培育轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米的核心步驟_________________________，其目的是使目的基因在受細(xì)胞中________________________________。將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受精卵，采最多的方法是桿菌轉(zhuǎn)化法，這跟農(nóng)桿菌的____________________________________有關(guān)。操作⑤常用的方法是________________________解析：(1)題圖顯示：目的基因中存在SmaⅠ的識別位點。若使用Sma切割外源，則會破壞外源的目的基因的結(jié)構(gòu)，因此獲取目的基因時不能選擇Sma切割。RⅠ和HⅠ識別位點不同，-4-形成的黏性末端不同，因此選擇RⅠ和HⅠ割質(zhì)粒和外源，其優(yōu)點是可避免目的基與質(zhì)粒反向連接。思路1是重組質(zhì)粒導(dǎo)玉米的受精卵中，由該受精卵發(fā)育成的植株不一定都是純合子，思2是重組質(zhì)粒導(dǎo)入由花粉經(jīng)過脫分化形成的愈傷組織中，該愈傷組織形成的單倍體幼苗2經(jīng)過人工誘導(dǎo)，染色體加倍，最終得到的玉米株都是純合子?？梢?，與思路比，思路2的大點是獲得的轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米都是純合子或答不發(fā)生性狀分離)。培育轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米采用的是基因工程技術(shù)，該技術(shù)的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。構(gòu)建因表達(dá)載體的目的是：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并可遺傳給下一代，同時使目的基因能夠達(dá)和發(fā)揮作用。農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)上具有T可移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體上。在育轉(zhuǎn)基因植物時采用最多的方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是利用了農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)上具有T-DNA的一特點。操作⑤人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，常用的方法是用秋水仙素處理幼苗。答案：(1)破壞目的基因的結(jié)構(gòu)反都是純合子或答不發(fā)生性狀分)基因表達(dá)載體的構(gòu)建穩(wěn)存在并可遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用Ti質(zhì)上具有用秋水仙素處理幼苗(2019·山濰三期末測)青蒿素為名貴藥材青蒿生產(chǎn)研人員嘗試從以下方法獲得青蒿素：利技，由青蒿外植體通過生理過程形成愈傷組織。經(jīng)檢測愈傷組織不含青蒿素，而叢芽含少量，造成這種差異的根本原因________________(2)圖1表示青蒿和酵母菌細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)代謝過程、、青蒿二烯均為青蒿前體產(chǎn)物，各種酶由相應(yīng)基因指導(dǎo)合成。圖示基因工程實驗結(jié)果。據(jù)圖，如果要通過基因工程技術(shù)讓酵母菌生產(chǎn)青蒿二烯，則目的基因_______基，基因表達(dá)載體除目的基因外，還需要________基因便于