專題26 基因工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題【5年高考】考點(diǎn)一 基因工程的工具與操作1.(2019北京理綜,4,6分)甲、乙是嚴(yán)重危害某二倍體觀賞植物的病害。研究者先分別獲得抗甲、乙的轉(zhuǎn)基因植株,再將二者雜交后得到F1,結(jié)合單倍體育種技術(shù),培育出同時(shí)抗甲、乙的植物新品種。以下對(duì)相關(guān)操作及結(jié)果的敘述,錯(cuò)誤的是( )A.將含有目的基因和標(biāo)記基因的載體導(dǎo)入受體細(xì)胞B.通過接種病原體對(duì)轉(zhuǎn)基因的植株進(jìn)行抗病性鑒定C.調(diào)整培養(yǎng)基中植物激素比例獲得F1花粉再生植株D.經(jīng)花粉離體培養(yǎng)獲得的若干再生植株均為二倍體答案 D 2.(2018北京理綜,5,6分)用XhoⅠ和SalⅠ兩種限制性核酸內(nèi)切酶(限制性內(nèi)切核酸酶)分別處理同一DNA片段,酶切位點(diǎn)及酶切產(chǎn)物分離結(jié)果如圖。以下敘述不正確的是( )圖1 酶切位點(diǎn)圖圖2 電泳結(jié)果示意圖A.圖1中兩種酶識(shí)別的核苷酸序列不同B.圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNAC.泳道①中是用SalⅠ處理得到的酶切產(chǎn)物D.圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA答案 D 3.(2017北京理綜,5,6分)為了增加菊花花色類型,研究者從其他植物中克隆出花色基因C(圖1),擬將其與質(zhì)粒(圖2)重組,再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。下列操作與實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟环氖? )A.用限制性核酸內(nèi)切酶(限制性內(nèi)切核酸酶)EcoRⅠ和連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒B.用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織,將C基因?qū)爰?xì)胞C.在培養(yǎng)基中添加卡那霉素,篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞D.用分子雜交方法檢測(cè)C基因是否整合到菊花染色體上答案 C ,4.(2020江蘇單科,33,8分)如果已知一小段DNA的序列,可采用PCR的方法,簡(jiǎn)捷地分析出已知序列兩側(cè)的序列,具體流程如圖(以EcoRⅠ酶切為例):請(qǐng)據(jù)圖回答問題:(1)步驟Ⅰ用的EcoRⅠ是一種 酶,它通過識(shí)別特定的 切割特定位點(diǎn)。 (2)步驟Ⅱ用的DNA連接酶催化相鄰核苷酸之間的3'-羥基與5'-磷酸間形成 ;PCR循環(huán)中,升溫到95℃是為了獲得 ;TaqDNA聚合酶的作用是催化 。 (3)若下表所列為已知的DNA序列和設(shè)計(jì)的一些PCR引物,步驟Ⅲ選用的PCR引物必須是 (從引物①②③④中選擇,填編號(hào))。 DNA序列(虛線處省略了部分核苷酸序列)已知序列PCR引物①5'-AACTATGCGCTCATGA-3'②5'-GCAATGCGTAGCCTCT-3'③5'-AGAGGCTACGCATTGC-3'④5'-TCATGAGCGCATAGTT-3'(4)對(duì)PCR產(chǎn)物測(cè)序,經(jīng)分析得到了片段F的完整序列。下列DNA單鏈序列中(虛線處省略了部分核苷酸序列),結(jié)果正確的是 。 A.5'-AACTATGCG…………AGCCCTT-3'B.5'-AATTCCATG…………CTGAATT-3'C.5'-GCAATGCGT…………TCGGGAA-3'D.5'-TTGATACGC…………CGAGTAC-3'答案 (1)限制性核酸內(nèi)切(或限制)[限制性內(nèi)切核酸(或限制)] 核苷酸序列 (2)磷酸二酯鍵 DNA單鏈 以DNA為模板的DNA鏈的延伸 (3)②④ (4)B5.(2019天津理綜,9,12分)B基因存在于水稻基因組中,其僅在體細(xì)胞(2n)和精子中正常表達(dá),但在卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄。為研究B基因表達(dá)對(duì)卵細(xì)胞的影響,設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)。據(jù)圖回答:,(1)B基因在水稻卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄,推測(cè)其可能的原因是卵細(xì)胞中 (單選)。 A.含B基因的染色體缺失B.DNA聚合酶失活C.B基因發(fā)生基因突變D.B基因的啟動(dòng)子無法啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄(2)從水稻體細(xì)胞或 中提取總RNA,構(gòu)建 文庫(kù),進(jìn)而獲得B基因編碼蛋白的序列。將該序列與Luc基因(表達(dá)的熒光素酶能催化熒光素產(chǎn)生熒光)連接成融合基因(表達(dá)的蛋白質(zhì)能保留兩種蛋白質(zhì)各自的功能),然后構(gòu)建重組表達(dá)載體。 (3)在過程①、②轉(zhuǎn)化篩選時(shí),過程 中T-DNA整合到受體細(xì)胞染色體DNA上,過程 在培養(yǎng)基中應(yīng)加入卡那霉素。 (4)獲得轉(zhuǎn)基因植株過程中,以下鑒定篩選方式正確的是 (多選)。 A.將隨機(jī)斷裂的B基因片段制備成探針進(jìn)行DNA分子雜交B.以Luc基因?yàn)槟０逶O(shè)計(jì)探針進(jìn)行DNA分子雜交C.以B基因編碼蛋白的序列為模板設(shè)計(jì)探針與從卵細(xì)胞提取的mRNA雜交D.檢測(cè)加入熒光素的卵細(xì)胞中是否發(fā)出熒光(5)從轉(zhuǎn)基因植株未成熟種子中分離出胚,觀察到細(xì)胞內(nèi)僅含一個(gè)染色體組,判定該胚是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成的,而一般情況下水稻卵細(xì)胞在未受精時(shí)不進(jìn)行發(fā)育,由此表明 。 答案 (1)D (2)精子 cDNA (3)② ① (4)BCD (5)B基因表達(dá)能使卵細(xì)胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成胚6.(2019江蘇單科,33,8分)圖1是某基因工程中構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程示意圖,載體質(zhì)粒P0具有四環(huán)素抗性基因(tetr)和氨芐青霉素抗性基因(ampr)。請(qǐng)回答下列問題:圖1(1)EcoRⅤ酶切位點(diǎn)為…GAT↓ATC……CTA↑TAG…,EcoRⅤ酶切出來的線性載體P1為 末端。 (2)用TaqDNA聚合酶進(jìn)行PCR擴(kuò)增獲得的目的基因片段,其兩端各自帶有一個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。載體P1用酶處理,在兩端各添加了一個(gè)堿基為 的脫氧核苷酸,形成P2;P2和目的基因片段在 酶作用下,形成重組質(zhì)粒P3。 (3)為篩選出含有重組質(zhì)粒P3的菌落,采用含有不同抗生素的平板進(jìn)行篩選,得到A、B、C三類菌落,其生長(zhǎng)情況如下表(“+”代表生長(zhǎng),“-”代表不生長(zhǎng))。根據(jù)表中結(jié)果判斷,應(yīng)選擇的菌落是 (填表中字母)類,另外兩類菌落質(zhì)粒導(dǎo)入情況分別是 、 。 菌落類型平板類型ABC無抗生素+++氨芐青霉素++-四環(huán)素+--氨芐青霉素+四環(huán)素+--(4)為鑒定篩選出的菌落中是否含有正確插入目的基因的重組質(zhì)粒,擬設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR鑒定。圖2所示為甲、乙、丙3條引物在正確重組質(zhì)粒中的相應(yīng)位置,PCR鑒定時(shí)應(yīng)選擇的一對(duì)引物是 。某學(xué)生嘗試用圖中另外一對(duì)引物從某一菌落的質(zhì)粒中擴(kuò)增出了400bp片段,原因是 。 ,圖2答案 (1)平 (2)胸腺嘧啶(T) DNA連接 (3)B A類菌落含有P0 C類菌落未轉(zhuǎn)入質(zhì)?！?4)乙丙 目的基因反向連接7.(2018課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,38,15分)回答下列問題:(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá)。該研究除證明了質(zhì)粒可以作為載體外,還證明了 (答出兩點(diǎn)即可)。 (2)體外重組的質(zhì)粒可通過Ca2+參與的 方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞;而體外重組的噬菌體DNA通常需與 組裝成完整噬菌體后,才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞。在細(xì)菌、心肌細(xì)胞、葉肉細(xì)胞中,可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是 。 (3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí),表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會(huì)被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用 的大腸桿菌作為受體細(xì)胞,在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加 的抑制劑。 答案 (1)體外重組的質(zhì)粒可以進(jìn)入受體細(xì)胞;真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá) (2)轉(zhuǎn)化 外殼蛋白(或答噬菌體蛋白) 細(xì)菌 (3)蛋白酶缺陷型 蛋白酶8.(2018課標(biāo)全國(guó)Ⅱ,38,15分)某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會(huì)發(fā)出綠色熒光,這一特性可用于檢測(cè)細(xì)胞中目的基因的表達(dá)。某科研團(tuán)隊(duì)將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5'末端,獲得了L1-GFP融合基因(簡(jiǎn)稱為甲),并將其插入質(zhì)粒P0,構(gòu)建了真核表達(dá)載體P1,其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點(diǎn)的示意圖如圖,圖中E1~E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同。啟動(dòng)子L1基因GFP基因終止子 ↑E1 ↑E2 ↑E3 ↑E4回答下列問題:(1)據(jù)圖推斷,該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P0時(shí),使用了兩種限制酶,這兩種酶是 。使用這兩種酶進(jìn)行酶切是為了保證 ,也是為了保證 。 (2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后,若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光,則說明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了 和 過程。 (3)為了獲得含有甲的牛,該團(tuán)隊(duì)需要做的工作包括:將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的 移入牛的 中、體外培養(yǎng)、胚胎移植等。 (4)為了檢測(cè)甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中,某同學(xué)用PCR方法進(jìn)行鑒定,在鑒定時(shí)應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的 (填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。 答案 (1)E1和E4 甲的完整 甲與載體正確連接 (2)轉(zhuǎn)錄 翻譯 (3)細(xì)胞核 去核卵母細(xì)胞 (4)核DNA9.(2017課標(biāo)全國(guó)Ⅱ,38,15分)幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分,幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi),可增強(qiáng)其抗真菌病的能力。回答下列問題:(1)在進(jìn)行基因工程操作時(shí),若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA,常選用嫩葉而不選用老葉作為實(shí)驗(yàn)材料,原因是 。提取RNA時(shí),提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是 。 (2)以mRNA為材料可以獲得cDNA,其原理是 。 (3)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,原因是 (答出兩點(diǎn)即可)。 ,(4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí),DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是 。 (5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高,根據(jù)中心法則分析,其可能的原因是 。 答案 (1)嫩葉組織細(xì)胞易破碎 防止RNA降解 (2)在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可以合成cDNA (3)目的基因無復(fù)制原點(diǎn);目的基因無表達(dá)所需啟動(dòng)子 (4)磷酸二酯鍵 (5)目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常考點(diǎn)二 基因工程的應(yīng)用與蛋白質(zhì)工程10.(2020山東,25,11分)水稻胚乳中含直鏈淀粉和支鏈淀粉,直鏈淀粉所占比例越小糯性越強(qiáng)?？蒲腥藛T將能表達(dá)出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列轉(zhuǎn)入水稻,實(shí)現(xiàn)了對(duì)直鏈淀粉合成酶基因(Wx基因)啟動(dòng)子序列的定點(diǎn)編輯,從而獲得了3個(gè)突變品系。(1)將能表達(dá)出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時(shí),所需的酶是 ,重組載體進(jìn)入水稻細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程稱為 。 (2)根據(jù)啟動(dòng)子的作用推測(cè),Wx基因啟動(dòng)子序列的改變影響了 ,從而改變了Wx基因的轉(zhuǎn)錄水平。與野生型水稻相比,3個(gè)突變品系中Wx基因控制合成的直鏈淀粉合成酶的氨基酸序列 (填:“發(fā)生”或“不發(fā)生”)改變,原因是 。 (3)為檢測(cè)啟動(dòng)子變化對(duì)Wx基因表達(dá)的影響,科研人員需要檢測(cè)Wx基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA(WxmRNA)的量。檢測(cè)時(shí)分別提取各品系胚乳中的總RNA,經(jīng) 過程獲得總cDNA。通過PCR技術(shù)可在總cDNA中專一性地?cái)U(kuò)增出Wx基因的cDNA,原因是 。 (4)各品系WxmRNA量的檢測(cè)結(jié)果如圖所示,據(jù)圖推測(cè)糯性最強(qiáng)的品系為 ,原因是 。 答案 (1)限制性核酸內(nèi)切酶(限制性內(nèi)切核酸酶)和DNA連接酶 轉(zhuǎn)化 (2)RNA聚合酶與啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合 不發(fā)生 編碼直鏈淀粉合成酶的堿基序列中不含啟動(dòng)子 (3)逆轉(zhuǎn)錄(或:反轉(zhuǎn)錄) 引物是根據(jù)Wx基因的一段已知序列設(shè)計(jì)合成的(或:引物能與Wx基因的cDNA特異性結(jié)合) (4)品系3 品系3的WxmRNA最少,控制合成的直鏈淀粉合成酶最少,直鏈淀粉合成量最少,糯性最強(qiáng)11.(2020課標(biāo)全國(guó)Ⅲ,38,15分)W是一種具有特定功能的人體蛋白質(zhì)。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應(yīng)器的研究思路,制備一種膀胱生物反應(yīng)器來獲得W,基本過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)步驟①中需要使用的工具酶有 。步驟②和③所代表的操作分別是 和 。步驟④稱為 。 (2)與乳腺生物反應(yīng)器相比,用膀胱生物反應(yīng)器生產(chǎn)W的優(yōu)勢(shì)在于不受轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的 (答出2點(diǎn)即可)的限制。 (3)一般來說,在同一動(dòng)物個(gè)體中,乳腺上皮細(xì)胞與膀胱上皮細(xì)胞的細(xì)胞核中染色體DNA所含的遺傳信息 (填“相同”或“不同”),原因是 。 ,(4)從上述流程可知,制備生物反應(yīng)器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技術(shù)有 (答出2點(diǎn)即可)。 答案 (1)限制性核酸內(nèi)切酶(限制性內(nèi)切核酸酶)、DNA連接酶 顯微注射 體外培養(yǎng) 胚胎移植 (2)性別、年齡 (3)相同 兩種上皮細(xì)胞都是體細(xì)胞,且來源于同一個(gè)受精卵 (4)體外受精、胚胎移植12.(2018江蘇單科,32,8分)為生產(chǎn)具有特定性能的α-淀粉酶,研究人員從某種海洋細(xì)菌中克隆了α-淀粉酶基因(1656個(gè)堿基對(duì)),利用基因工程大量制備α-淀粉酶,實(shí)驗(yàn)流程見圖。請(qǐng)回答下列問題:(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增α-淀粉酶基因前,需先獲得細(xì)菌的 。 (2)為了便于擴(kuò)增的DNA片段與表達(dá)載體連接,需在引物的 端加上限制性酶切位點(diǎn),且常在兩條引物上設(shè)計(jì)加入不同的限制性酶切位點(diǎn),主要目的是 。 (3)進(jìn)行擴(kuò)增時(shí),反應(yīng)的溫度和時(shí)間需根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)定,下列選項(xiàng)中 的設(shè)定與引物有關(guān), 的設(shè)定與擴(kuò)增片段的長(zhǎng)度有關(guān)。(填序號(hào)) ①變性溫度?、谕嘶饻囟取、垩由鞙囟取、茏冃詴r(shí)間⑤退火時(shí)間?、扪由鞎r(shí)間(4)如圖表示篩選獲得的工程菌中編碼α-淀粉酶的mRNA的部分堿基序列:5'-AUGCCAUCAACAAAUACUAACACUU……-3'圖中虛線框內(nèi)mRNA片段包含 個(gè)密碼子,如虛線框后的序列未知,預(yù)測(cè)虛線框后的第一個(gè)密碼子最多有 種。 (5)獲得工程菌表達(dá)的α-淀粉酶后,為探究影響酶活性的因素,以濃度為1%的可溶性淀粉為底物測(cè)定酶活性,結(jié)果如表:緩沖液50mmol/LNa2HPO4-KH2PO450mmol/LTris-HCl50mmol/LGly-NaOHpH6.06.57.07.57.58.08.59.09.09.510.010.5酶相對(duì)活性%25.440.249.863.270.195.599.585.368.163.741.520.8根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,初步判斷該α-淀粉酶活性最高的條件為 。 答案 (1)基因組DNA (2)5' 使DNA片段能定向插入表達(dá)載體,減少自連 (3)②?、蕖?4)8 13 (5)pH為8.5,緩沖液為50mmol/LTirs-HCl13.(2018天津理綜,10,14分)甲型流感病毒為RNA病毒,易引起流感大規(guī)模流行。我國(guó)科學(xué)家在2017年發(fā)明了一種制備該病毒活疫苗的新方法,主要環(huán)節(jié)如下。(1)改造病毒的部分基因,使其失去在正常宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖能力。以病毒RNA為模板,逆轉(zhuǎn)錄成對(duì)應(yīng)DNA后,利用 技術(shù)擴(kuò)增,并將其中某些基因(不包括表面抗原基因)內(nèi)個(gè)別編碼氨基酸的序列替換成編碼終止密碼子的序列。與改造前的基因相比,改造后的基因表達(dá)時(shí)不能合成完整長(zhǎng)度的 ,因此不能產(chǎn)生子代病毒。將該改造基因、表面抗原等其他基因分別構(gòu)建重組質(zhì)粒,并保存。 ,(2)構(gòu)建適合改造病毒增殖的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。設(shè)計(jì)合成一種特殊tRNA的基因,其產(chǎn)物的反密碼子能與(1)中的終止密碼子配對(duì)結(jié)合,并可攜帶一個(gè)非天然氨基酸(Uaa)。將該基因與 連接后導(dǎo)入宿主細(xì)胞。提取宿主細(xì)胞的 進(jìn)行分子雜交鑒定,篩選獲得成功表達(dá)上述tRNA的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。 (3)利用轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞制備疫苗。將(1)中的重組質(zhì)粒導(dǎo)入(2)中的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞,并在補(bǔ)加 的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),則該宿主細(xì)胞能利用上述特殊tRNA,翻譯出改造病毒基因的完整蛋白,產(chǎn)生大量子代病毒,用于制備疫苗。 特殊tRNA基因轉(zhuǎn)錄時(shí),識(shí)別其啟動(dòng)子的酶是 (單選)。 A.病毒的DNA聚合酶B.宿主的DNA聚合酶C.病毒的RNA聚合酶D.宿主的RNA聚合酶(4)上述子代病毒不能在正常宿主細(xì)胞中增殖,沒有致病性,因此不經(jīng)滅活或減毒即可制成疫苗。與不具侵染性的流感病毒滅活疫苗相比,該病毒活疫苗的優(yōu)勢(shì)之一是可引起 免疫,增強(qiáng)免疫保護(hù)效果。 答案 (1)PCR 多肽(或蛋白質(zhì)) (2)載體 總RNA (3)非天然氨基酸(Uaa) D (4)細(xì)胞考點(diǎn)三 生物技術(shù)的安全性和倫理問題14.(2015天津理綜,6,6分)2015年2月3日,英國(guó)議會(huì)下院通過一項(xiàng)歷史性法案,允許以醫(yī)學(xué)手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過程可選用如圖技術(shù)路線。據(jù)圖分析,下列敘述錯(cuò)誤的是( )A.該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代B.捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒C.三親嬰兒的染色體全部來自母親提供的細(xì)胞核D.三親嬰兒的培育還需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)答案 C [教師專用題組]【5年高考】考點(diǎn)一 基因工程的工具與操作1.(2020浙江7月選考,24,2分)下列關(guān)于基因工程的敘述,正確的是( )A.若受體大腸桿菌含有構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)用到的限制性核酸內(nèi)切酶,則一定有利于該重組質(zhì)粒進(jìn)入受體并保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定B.抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某抗鹽植物獲得2個(gè)穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)基因品系,抗性鑒定為抗除草劑抗鹽和抗除草劑不抗鹽。表明一定是抗鹽性的改變與抗除草劑基因的轉(zhuǎn)入無關(guān)C.抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某植物獲得轉(zhuǎn)基因植株,其DNA檢測(cè)均含目的基因,抗性鑒定為抗除草劑和不抗除草劑。表明一定是前者表達(dá)了抗性蛋白而后者只表達(dá)抗性基因RNAD.已知不同分子量DNA可分開成不同條帶,相同分子量的為一條帶。用某種限制性核酸內(nèi)切酶完全酶切環(huán)狀質(zhì)粒后,出現(xiàn)3條帶。表明該質(zhì)粒上一定至少有3個(gè)被該酶切開的位置答案 D 若受體大腸桿菌含有構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)用到的限制酶,該酶會(huì)破壞重組質(zhì)粒的結(jié)構(gòu),不利于重組質(zhì)粒在受體中保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某抗鹽植物獲得的2個(gè)穩(wěn)定遺傳品系中有抗除草劑不抗鹽的品系,抗鹽性的改變可能與抗除草劑基因的轉(zhuǎn)入有關(guān),B錯(cuò)誤;在DNA檢測(cè)均含目的基因的條件下,抗性鑒定為抗除草劑說明目的基因完成了表達(dá),,抗性鑒定為不抗除草劑說明目的基因可能完成了轉(zhuǎn)錄而沒有翻譯成蛋白質(zhì),還有可能是目的基因沒有轉(zhuǎn)錄,C錯(cuò)誤;因?yàn)橘|(zhì)粒為環(huán)形,用某限制酶完全酶切后出現(xiàn)3條帶,說明酶切后的產(chǎn)物中有3種不同分子量的DNA,可以推測(cè)出質(zhì)粒上至少有3個(gè)位置被該酶切開,D正確。2.(2014重慶理綜,4,6分)如圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關(guān)敘述,正確的是( ) A.②的構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶參與B.③侵染植物細(xì)胞后,重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體上C.④的染色體上若含抗蟲基因,則⑤就表現(xiàn)出抗蟲性狀D.⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異答案 D ②的構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶參與,A錯(cuò)誤;③侵染植物細(xì)胞后,通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用,使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞并整合到④的染色體上,B錯(cuò)誤;④的染色體上含有目的基因(抗蟲基因)但不一定表達(dá),C錯(cuò)誤;基因工程依據(jù)的原理是基因重組,基因重組屬于可遺傳變異,D正確。3.(2013大綱全國(guó),5,6分)下列實(shí)踐活動(dòng)包含基因工程技術(shù)的是( )A.水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍,獲得基因型純合新品種B.抗蟲小麥與矮稈小麥雜交,通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥C.將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞,經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株D.用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆答案 C 本題主要考查不同育種方式所用到的技術(shù)。A項(xiàng)為單倍體育種,用到植物組織培養(yǎng)技術(shù);B項(xiàng)為傳統(tǒng)的雜交育種;C項(xiàng)抗病植株的培育用到基因工程技術(shù)和植物組織培養(yǎng)技術(shù);D項(xiàng)為誘變育種。4.(2013安徽理綜,6,6分)下圖為通過DNA分子雜交鑒定含有某特定DNA的細(xì)菌克隆示意圖。下列敘述正確的是( )A.根據(jù)培養(yǎng)皿中菌落數(shù)可以準(zhǔn)確計(jì)算樣品中含有的活菌實(shí)際數(shù)目B.外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動(dòng)子和終止子之間才能進(jìn)行復(fù)制C.重組質(zhì)粒與探針能進(jìn)行分子雜交是因?yàn)镈NA分子脫氧核糖和磷酸交替連接D.放射自顯影結(jié)果可以顯示原培養(yǎng)皿中含有特定DNA的細(xì)菌菌落位置答案 D 本題主要考查微生物的計(jì)數(shù)和DNA分子雜交等相關(guān)知識(shí)。根據(jù)培養(yǎng)皿中菌落數(shù)只能估算樣品中含有的活菌數(shù)目;外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動(dòng)子和終止子之間才能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)錄;重組質(zhì)粒與探針因堿基互補(bǔ)配對(duì)能進(jìn)行分子雜交;用放射性標(biāo)記的DNA探針與特定DNA分子雜交后,洗去未結(jié)合的探針,放射自顯影結(jié)果可以顯示原培養(yǎng)皿中含特定DNA的細(xì)菌菌落位置。5.(2012浙江理綜,6,6分)天然的玫瑰沒有藍(lán)色花,這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基因B,而開藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B?，F(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰,下列操作正確的是( )A.提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的DNA,再擴(kuò)增基因B,B.利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫(kù)中獲取基因BC.利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞D.將基因B直接導(dǎo)入大腸桿菌,然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞答案 A 此題考查基因工程及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)。要獲取目的基因B,可先提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的DNA,再經(jīng)PCR技術(shù)擴(kuò)增基因B,A正確;基因文庫(kù)構(gòu)建是將目的基因與載體連接起來,形成重組載體,再導(dǎo)入受體菌中儲(chǔ)存和擴(kuò)增,提取目的基因時(shí)不需使用限制酶,B錯(cuò)誤;連接目的基因與質(zhì)粒的酶是DNA連接酶,C錯(cuò)誤;將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞,常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,不使用大腸桿菌,D錯(cuò)誤。6.(2011四川理綜,5,6分)北極比目魚中有抗凍基因,其編碼的抗凍蛋白具有11個(gè)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(qiáng)。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①獲取的目的基因,可用于基因工程和比目魚基因組測(cè)序B.將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因,不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋白C.過程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因,需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選D.應(yīng)用DNA探針技術(shù),可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá)答案 B 將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)相連成能表達(dá)的新基因,合成的蛋白質(zhì)為新的蛋白質(zhì),不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋白,故選項(xiàng)B正確;過程①是利用反轉(zhuǎn)錄法合成目的基因,由于沒有非編碼區(qū)和編碼區(qū)中的內(nèi)含子,不能用于比目魚基因組測(cè)序;用作運(yùn)載體的質(zhì)粒,必須具有標(biāo)記基因才能便于檢測(cè)和篩選;應(yīng)用DNA探針技術(shù),可檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄中目的基因的存在和轉(zhuǎn)錄,但不能檢測(cè)是否成功表達(dá),故選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。7.(2019課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,38,15分)基因工程中可以通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。回答下列問題。(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以從基因文庫(kù)中獲得?；蛭膸?kù)包括 和 。 (2)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時(shí),解開DNA雙鏈的酶是 。在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí),使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是 。上述兩個(gè)解鏈過程的共同點(diǎn)是破壞了DNA雙鏈分子中的 。 (3)目前在PCR反應(yīng)中使用Taq酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是 。 答案 (1)基因組文庫(kù) cDNA文庫(kù) (2)解旋酶 加熱至90~95℃ 氫鍵 (3)Taq酶熱穩(wěn)定性高,而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會(huì)失活解析 本題借助目的基因的獲取考查基因工程中的PCR技術(shù)以及考生對(duì)生物學(xué)問題進(jìn)行科學(xué)解釋的能力;試題通過PCR技術(shù)與體內(nèi)DNA復(fù)制的比較,體現(xiàn)了對(duì)科學(xué)思維中歸納與概括要素的考查。(1)基因文庫(kù)包括基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)。(2)體內(nèi)DNA復(fù)制時(shí),需用解旋酶打開氫鍵使雙鏈DNA解旋,而PCR擴(kuò)增目的基因時(shí),是借助高溫加熱至90~95℃使DNA變性解旋。(3)PCR反應(yīng)體系中進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成時(shí),溫度需控制在70~75℃,則應(yīng)使用耐高溫的DNA聚合酶,即Taq酶,而不能使用大腸桿菌DNA聚合酶(高溫下會(huì)失活)。8.[2018浙江4月選考,32(二),7分]回答與基因工程和植物克隆有關(guān)的問題:(1)將含某抗蟲基因的載體和含卡那霉素抗性基因的載體pBI121均用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ酶切,在切口處形成 。選取含抗蟲基因的DNA片段與切割后的pBI121用DNA連接酶連接,在兩個(gè)片段相鄰處形成 ,獲得重組質(zhì)粒。 (2)已知用CaCl2處理細(xì)菌,會(huì)改變其某些生理狀態(tài)。取CaCl2處理過的農(nóng)桿菌與重組質(zhì)粒在離心管內(nèi)進(jìn)行混合等操作,使重組質(zhì)粒進(jìn)入農(nóng)桿菌,完成 實(shí)驗(yàn)。在離心管中加入液體培養(yǎng)基,置于搖床慢速培養(yǎng)一段時(shí)間,其目的是 ,從而表達(dá)卡那霉素抗性基因,并大量增殖。 ,(3)取田間不同品種水稻的幼胚,先進(jìn)行 ,然后接種到培養(yǎng)基中培養(yǎng),幼胚發(fā)生 形成愈傷組織,并進(jìn)行繼代培養(yǎng)。用含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染愈傷組織,再培養(yǎng)愈傷組織,以便獲得抗蟲的轉(zhuǎn)基因水稻。影響愈傷組織能否成功再生出植株的因素有:培養(yǎng)條件如光溫、培養(yǎng)基配方如植物激素配比以及 。(答出2點(diǎn)即可)。 答案 (1)粘性末端 磷酸二酯鍵(2)轉(zhuǎn)化 使CaCl2處理過的農(nóng)桿菌恢復(fù)細(xì)胞的正常狀態(tài)(3)消毒 脫分化 水稻的基因型、愈傷組織繼代的次數(shù)解析 (1)用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ酶切含某抗蟲基因的載體和含卡那霉素抗性基因的載體PBⅠ121,可在切口處形成粘(黏)性末端,通過DNA連接酶連接,在兩個(gè)片段相鄰處形成磷酸二酯鍵,從而獲得重組質(zhì)粒。(2)經(jīng)CaCl2處理過的農(nóng)桿菌,成為感受態(tài)細(xì)胞,與重組質(zhì)?；旌?使重組質(zhì)粒進(jìn)入細(xì)胞,從而完成轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。將其置于搖床慢速培養(yǎng)一段時(shí)間,目的是使經(jīng)CaCl2處理過的農(nóng)桿菌恢復(fù)細(xì)胞的正常狀態(tài),從而表達(dá)卡那霉素抗性基因,并大量增殖。(3)田間獲取的水稻幼胚,需要先進(jìn)行消毒處理,后接種培養(yǎng),經(jīng)脫分化形成愈傷組織,并進(jìn)行繼代培養(yǎng)。影響愈傷組織能否再生出植株的因素,除了培養(yǎng)條件,還有水稻本身的基因型這一內(nèi)因,也跟繼代培養(yǎng)次數(shù)有關(guān)。易錯(cuò)警示 影響愈傷組織再生出植株的因素,題干中給出了外界培養(yǎng)條件,所以應(yīng)從內(nèi)因考慮。同時(shí),一些植物在多次繼代培養(yǎng)后也會(huì)喪失細(xì)胞全能性的表達(dá)能力,所以也跟繼代培養(yǎng)次數(shù)有關(guān)。9.(2017課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,38,15分)真核生物基因中通常有內(nèi)含子,而原核生物基因中沒有,原核生物沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列的機(jī)制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)可以表達(dá)出某種特定蛋白(簡(jiǎn)稱蛋白A)?；卮鹣铝袉栴}:(1)某同學(xué)從人的基因組文庫(kù)中獲得了基因A,以大腸桿菌作為受體細(xì)胞卻未得到蛋白A,其原因是 。 (2)若用家蠶作為表達(dá)基因A的受體,在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中,不選用 作為載體,其原因是 。 (3)若要高效地獲得蛋白A,可選用大腸桿菌作為受體。因?yàn)榕c家蠶相比,大腸桿菌具有 (答出兩點(diǎn)即可)等優(yōu)點(diǎn)。 (4)若要檢測(cè)基因A是否翻譯出蛋白A,可用的檢測(cè)物質(zhì)是 (填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”)。 (5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn),也可以說是基因工程的先導(dǎo),如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示,那么,這一啟示是 。 答案 (1)基因A有內(nèi)含子,在大腸桿菌中,其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列不能被切除,無法表達(dá)出蛋白A (2)噬菌體 噬菌體的宿主是細(xì)菌,而不是家蠶 (3)繁殖快、容易培養(yǎng) (4)蛋白A的抗體 (5)DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體解析 本題主要涉及基因文庫(kù)與cDNA文庫(kù)的差異、基因工程的步驟、基因工程產(chǎn)物的檢測(cè)方法等知識(shí),意在考查考生提取知識(shí)、分析和歸納知識(shí)的能力。(1)真核生物和原核生物的基因結(jié)構(gòu)不同,真核生物的基因中存在內(nèi)含子等不能編碼蛋白質(zhì)的序列,原核生物的基因中不存在內(nèi)含子。真核生物在基因表達(dá)時(shí),轉(zhuǎn)錄出的RNA需要將內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列切除后才可進(jìn)行翻譯。從人的基因組文庫(kù)中獲得的基因A中含有內(nèi)含子,而作為原核生物的大腸桿菌不能切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列,故基因A在大腸桿菌中無法表達(dá)出蛋白A。(2)病毒對(duì)宿主細(xì)胞的侵染具有特異性,噬菌體是專門侵染細(xì)菌的病毒,不能侵染家蠶細(xì)胞,故可選用可感染家蠶的昆蟲病毒作為載體。(3)與真核生物相比,大腸桿菌等原核生物具有繁殖快、容易培養(yǎng)、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等優(yōu)點(diǎn),因此在基因工程中常用原核生物作為受體細(xì)胞。(4)檢測(cè)基因A是否翻譯出蛋白A,一般用抗原—抗體雜交的方法,即用蛋白A的抗體與從細(xì)胞中提取的蛋白質(zhì)進(jìn)行雜交,觀察是否出現(xiàn)雜交帶。(5)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是S型菌的DNA進(jìn)入R型菌體內(nèi),并可在R型菌體內(nèi)完成表達(dá),這證明了DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體,為基因工程奠定了理論基礎(chǔ)。,10.(2015海南單科,31,15分)在體內(nèi),人胰島素基因表達(dá)可合成出一條稱為前胰島素原的肽鏈,此肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中經(jīng)酶甲切割掉氨基端一段短肽后成為胰島素原,進(jìn)入高爾基體的胰島素原經(jīng)酶乙切割去除中間片段C后,產(chǎn)生A、B兩條肽鏈,再經(jīng)酶丙作用生成由51個(gè)氨基酸殘基組成的胰島素。目前,利用基因工程技術(shù)可大量生產(chǎn)胰島素?；卮鹣铝袉栴}:(1)人體內(nèi)合成前胰島素原的細(xì)胞是 ,合成胰高血糖素的細(xì)胞是 。 (2)可根據(jù)胰島素原的氨基酸序列,設(shè)計(jì)并合成編碼胰島素原的 序列,用該序列與質(zhì)粒表達(dá)載體構(gòu)建胰島素原基因重組表達(dá)載體,再經(jīng)過細(xì)菌轉(zhuǎn)化、篩選及鑒定,即可建立能穩(wěn)定合成 的基因工程菌。 (3)用胰島素原抗體檢測(cè)該工程菌的培養(yǎng)物時(shí),培養(yǎng)液無抗原抗體反應(yīng),菌體有抗原抗體反應(yīng),則用該工程菌進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵時(shí),應(yīng)從 中分離、純化胰島素原。胰島素原經(jīng)酶處理便可轉(zhuǎn)變?yōu)橐葝u素。 答案 (1)胰島B細(xì)胞 胰島A細(xì)胞(每空3分,共6分)(2)DNA 胰島素原(每空3分,共6分)(3)菌體(3分)解析 (1)人體合成前胰島素原的細(xì)胞是胰島B細(xì)胞,合成胰高血糖素的細(xì)胞是胰島A細(xì)胞。(2)蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)胰島素時(shí),需根據(jù)胰島素原的氨基酸序列,設(shè)計(jì)并合成編碼胰島素原的脫氧核苷酸序列(目的基因),然后再構(gòu)建胰島素原基因重組表達(dá)載體,導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi),再經(jīng)過細(xì)菌轉(zhuǎn)化、篩選及鑒定,即可建立能穩(wěn)定合成胰島素原的工程菌。(3)運(yùn)用抗原—抗體檢測(cè)法檢測(cè)胰島素原時(shí),培養(yǎng)液無抗原抗體反應(yīng),菌體有抗原抗體反應(yīng),故應(yīng)從菌體中分離、純化胰島素原。11.(2014課標(biāo)全國(guó)Ⅱ,40,15分)植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性,其耐旱性與某個(gè)基因有關(guān),若從該植物中獲得該耐旱基因,并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。回答下列問題:(1)理論上,基因組文庫(kù)含有生物的 基因;而cDNA文庫(kù)含有生物的 基因。 (2)若要從植物甲中獲得耐旱基因,可首先建立該植物的基因組文庫(kù),再?gòu)闹小 〕鏊璧哪秃祷颉?nbsp;(3)將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌,并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物 的體細(xì)胞中,經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá),應(yīng)檢測(cè)此再生植株中該基因的 ,如果檢測(cè)結(jié)果呈陽(yáng)性,再在田間實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)植株的 是否得到提高。 (4)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交,子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為3∶1時(shí),則可推測(cè)該耐旱基因整合到了 (填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”)。 答案 (1)全部 部分 (2)篩選 (3)乙 表達(dá)產(chǎn)物 耐旱性 (4)同源染色體的一條上解析 本題考查對(duì)基因工程應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解。(1)基因組文庫(kù)包含某種生物的全部基因,cDNA文庫(kù)又稱為部分基因文庫(kù),含有生物的部分基因。(2)植物甲基因組文庫(kù)中有該種植物的全部基因,從中可篩選出耐旱基因。(3)植物乙的耐旱性低,所以植物乙體細(xì)胞作為受體細(xì)胞;要確定耐旱基因是否正確表達(dá),應(yīng)檢測(cè)該基因的表達(dá)產(chǎn)物,對(duì)于個(gè)體水平的檢測(cè),應(yīng)在干旱的田間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),檢測(cè)植物乙耐旱性是否得到了提高。(4)將耐旱基因看作A,不耐旱基因看作a,Aa×Aa→耐旱與不耐旱數(shù)量比為3∶1,則耐旱基因整合到了同源染色體的一條上。12.(2012海南單科,31,15分)已知甲種農(nóng)作物因受到乙種昆蟲危害而減產(chǎn),乙種昆蟲食用某種原核生物分泌的丙種蛋白質(zhì)后死亡。因此,可將丙種蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入到甲種農(nóng)作物體內(nèi),使甲種農(nóng)作物獲得抗乙種昆蟲危害的能力。回答下列問題:(1)為了獲得丙種蛋白質(zhì)的基因,在已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列的基礎(chǔ)上,推測(cè)出丙種蛋白質(zhì)的 序列,據(jù)此可利用 方法合成目的基因。獲得丙種蛋白質(zhì)的基因還可用 和 方法。 (2)在利用上述丙種蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒載體構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中,常需要使用 酶和 酶。 ,(3)將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共培養(yǎng),篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織,由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗 的危害。 (4)若用含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌直接感染甲種農(nóng)作物植株葉片傷口,則該植株的種子 (填“含有”或“不含”)丙種蛋白質(zhì)基因。 答案 (1)基因 化學(xué) 基因文庫(kù) PCR(每空2分,共8分,其他合理答案也給分)(2)限制 DNA連接(每空1分,共2分)(3)乙種昆蟲(2分)(4)不含(3分)解析 本題考查抗蟲作物培育過程的相關(guān)知識(shí)。(1)獲取目的基因的方法主要有基因文庫(kù)獲取法、PCR技術(shù)擴(kuò)增法和人工化學(xué)合成法三種。已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列,可通過推測(cè)丙種蛋白質(zhì)的基因序列,然后利用化學(xué)方法人工合成丙種蛋白質(zhì)基因。(2)在構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中,需要使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶,前者能識(shí)別特定的核苷酸序列,使每條鏈特定部位的核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開,使其形成黏性末端,被喻為“分子手術(shù)刀”;后者能將兩個(gè)帶有相同黏性末端的DNA片段連接起來,被稱為“分子針線”。(3)將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的組織共培養(yǎng),可篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織,而后培養(yǎng)出含有丙種蛋白質(zhì)的抗乙種昆蟲的植株。(4)若只用重組質(zhì)粒感染甲種農(nóng)作物葉片傷口,可在葉片組織中篩選出含丙種蛋白質(zhì)的細(xì)胞,由于該重組質(zhì)粒感染的是體細(xì)胞,故該植株的種子中不含有丙種蛋白質(zhì)。13.(2011海南單科,31,15分)回答有關(guān)基因工程的問題:(1)構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時(shí),用不同類型的限制酶切割DNA后,可能產(chǎn)生黏性末端,也可能產(chǎn)生 末端。若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其直接進(jìn)行連接,則應(yīng)選擇能使二者產(chǎn)生 (相同、不同)黏性末端的限制酶。 (2)利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時(shí),構(gòu)建的表達(dá)載體含有人胰島素基因及其啟動(dòng)子等,其中啟動(dòng)子的作用是 。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí),常用 處理大腸桿菌,以利于表達(dá)載體進(jìn)入;為了檢測(cè)胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,可用標(biāo)記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交,該雜交技術(shù)稱為 。為了檢測(cè)胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA是否翻譯成 ,常用抗原—抗體雜交技術(shù)。 (3)如果要將某目的基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞,先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的 中,然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞,通過DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的 上。 答案 (1)平 相同 (2)驅(qū)動(dòng)胰島素基因轉(zhuǎn)錄出mRNA(3分,其他合理答案也給分) CaCl2溶液(或Ca2+) 分子雜交技術(shù) 蛋白質(zhì)(2分,其他答案也給分) (3)T-DNA 染色體DNA(2分,其他答案也給分)解析 (1)DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式:黏性末端和平末端。當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸兩側(cè)將DNA切開時(shí),產(chǎn)生的是黏性末端,而當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線切開時(shí),產(chǎn)生的是平末端。要使目的基因和質(zhì)粒直接進(jìn)行連接,應(yīng)使用同種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒,使二者產(chǎn)生相同黏性末端。(2)一個(gè)基因表達(dá)載體的組成,除含有目的基因外,還必須有啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因。啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因首端,是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合部位,可以驅(qū)動(dòng)目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí),為便于表達(dá)載體進(jìn)入,常用CaCl2處理大腸桿菌。要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出對(duì)應(yīng)的mRNA,可采用分子雜交技術(shù),即用目的基因片段作探針,與mRNA雜交,如果顯示出雜交帶,則表明目的基因轉(zhuǎn)錄出了mRNA。(3)運(yùn)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞時(shí),要先將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA中,然后將該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞,通過DNA重組將目的基因插入到植物細(xì)胞的染色體DNA上?？键c(diǎn)二 基因工程的應(yīng)用與蛋白質(zhì)工程14.(2020天津,16,10分)Ⅰ型糖尿病是因免疫系統(tǒng)將自身胰島素作為抗原識(shí)別而引起的自身免疫病。小腸黏膜長(zhǎng)期少量吸收胰島素抗原,能誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)識(shí)別該抗原后應(yīng)答減弱,從而緩解癥狀?？蒲腥藛T利用Ⅰ型糖尿病模型小鼠進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn),使乳酸菌在小鼠腸道內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生人胰島素抗原,為此構(gòu)建重組表達(dá)載體,技術(shù)路線如下。,據(jù)圖回答:(1)為使人胰島素在乳酸菌中高效表達(dá),需改造其編碼序列。如圖是改造前后人胰島素B鏈編碼序列的起始30個(gè)核苷酸序列。據(jù)圖分析,轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中,該段序列所對(duì)應(yīng)的片段內(nèi)存在堿基替換的密碼子數(shù)有 個(gè)。 (2)在人胰島素A、B肽鏈編碼序列間引入一段短肽編碼序列,確保等比例表達(dá)A、B肽鏈。下列有關(guān)分析正確的是 (多選)。 A.引入短肽編碼序列不能含終止子序列B.引入短肽編碼序列不能含終止密碼子編碼序列C.引入短肽不能改變A鏈氨基酸序列D.引入短肽不能改變?cè)艘葝u素抗原性(3)在重組表達(dá)載體中,SacⅠ和XbaⅠ限制酶僅有圖示的酶切位點(diǎn)。用這兩種酶充分酶切重組表達(dá)載體,可形成 種DNA片段。 (4)檢測(cè)轉(zhuǎn)化的乳酸菌發(fā)現(xiàn),信號(hào)肽-重組人胰島素分布在細(xì)胞壁上。由此推測(cè),信號(hào)肽的合成和運(yùn)輸所經(jīng)歷的細(xì)胞結(jié)構(gòu)依次是 。 (5)用轉(zhuǎn)化的乳酸菌飼喂Ⅰ型糖尿病模型小鼠一段時(shí)間后,小鼠體內(nèi)出現(xiàn)人胰島素抗原,能夠特異性識(shí)別它的免疫細(xì)胞有 (多選)。 A.B細(xì)胞 B.T細(xì)胞 C.吞噬細(xì)胞 D.漿細(xì)胞答案 (共10分)(1)6 (2)ABCD (3)3 (4)核糖體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞膜、細(xì)胞壁 (5)AB解析 (1)改造前單鏈TTTGTGAACCAACACCTGTGCGGCTCACAC改造后單鏈TTTGTCAACCAACATTTATGTGGATCACAT對(duì)應(yīng)密碼子改變對(duì)應(yīng)密碼子改變對(duì)應(yīng)密碼子改變對(duì)應(yīng)密碼子改變對(duì)應(yīng)密碼子改變對(duì)應(yīng)密碼子改變據(jù)表及題圖分析可知,轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中,該段序列所對(duì)應(yīng)的片段內(nèi)共6個(gè)密碼子發(fā)生了堿基替換。(2)對(duì)人胰島素A、B肽鏈編碼序列間引入一段短肽編碼序列后不應(yīng)破壞其正常功能,若引入的短肽編碼序列含有終止子序列,則會(huì)導(dǎo)致DNA轉(zhuǎn)錄提前結(jié)束,形成的mRNA過短,翻譯成的多肽鏈將不完整而失效,A正確;如果引入的短肽編碼序列含有終止密碼子編碼序列,則該mRNA的翻譯過程將提前結(jié)束,氨基酸數(shù)目減少?gòu)亩鴮?dǎo)致蛋白質(zhì)失效,B正確;由題干分析可知,加入短肽編碼序列的目的是使A、B肽鏈等比例表達(dá),不能改變A、B肽鏈的氨基酸序列,更不能改變?cè)艘葝u素的抗原性,C、D正確。(3)由重組表達(dá)載體圖像分析可知,該環(huán)形DNA上有兩個(gè)SacⅠ酶切位點(diǎn)和一個(gè)XbaⅠ酶切位點(diǎn),則用這兩種酶充分酶切重組表達(dá)載體后將產(chǎn)生三個(gè)短鏈(注意線形的DNA雙鏈被限制酶充分酶切三個(gè)相應(yīng)位點(diǎn)之后將形成4個(gè)DNA片段,而一個(gè)環(huán)形質(zhì)粒被限制酶充分酶切三個(gè)相應(yīng)的位點(diǎn)之后將形成3個(gè)DNA片段)。(4)由于乳酸菌為原核生物,沒有細(xì)胞核且只有核糖體一種細(xì)胞器,再結(jié)合題意,所形成的蛋白質(zhì)最終分布在細(xì)胞壁上,故綜合分析可知,蛋白質(zhì)在核糖體上合成,經(jīng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)后,先到達(dá)細(xì)胞膜再分布到細(xì)胞壁上。(5)根據(jù)免疫調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)判斷,能特異性識(shí)別抗原的細(xì)胞有B細(xì)胞、T細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞、記憶細(xì)胞;吞噬細(xì)胞只有識(shí)別抗原的能力,但并不具有特異性識(shí)別抗原的能力;,漿細(xì)胞沒有識(shí)別抗原的能力,其分泌的抗體雖然有特異性識(shí)別抗原的能力,但是抗體是蛋白質(zhì),其不屬于細(xì)胞結(jié)構(gòu)。綜合分析A、B選項(xiàng)正確。15.(2017江蘇單科,33,8分)金屬硫蛋白(MT)是一類廣泛存在的金屬結(jié)合蛋白,某研究小組計(jì)劃通過多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增獲得目的基因,構(gòu)建轉(zhuǎn)基因工程菌,用于重金屬?gòu)U水的凈化處理。PCR擴(kuò)增過程示意圖如下,請(qǐng)回答下列問題:(1)從高表達(dá)MT蛋白的生物組織中提取mRNA,通過 獲得 用于PCR擴(kuò)增。 (2)設(shè)計(jì)一對(duì)與MT基因兩端序列互補(bǔ)配對(duì)的引物(引物1和引物2),為方便構(gòu)建重組質(zhì)粒,在引物中需要增加適當(dāng)?shù)摹 ∥稽c(diǎn)。設(shè)計(jì)引物時(shí)需要避免引物之間形成 ,而造成引物自連。 (3)圖中步驟1代表 ,步驟2代表退火,步驟3代表延伸,這三個(gè)步驟組成一輪循環(huán)。 (4)PCR擴(kuò)增時(shí),退火溫度的設(shè)定是成敗的關(guān)鍵。退火溫度過高會(huì)破壞 的堿基配對(duì)。退火溫度的設(shè)定與引物長(zhǎng)度、堿基組成有關(guān),長(zhǎng)度相同但 的引物需要設(shè)定更高的退火溫度。 (5)如果PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物,則可以采取的改進(jìn)措施有 (填序號(hào):①升高退火溫度?、诮档屯嘶饻囟取、壑匦略O(shè)計(jì)引物)。 答案 (8分)(1)逆轉(zhuǎn)錄 cDNA (2)限制性核酸內(nèi)切酶 堿基互補(bǔ)配對(duì) (3)變性 (4)引物與模板 GC含量高 (5)②③解析 本題主要考查目的基因的獲取及PCR技術(shù)的有關(guān)知識(shí)。(1)依據(jù)題中表述現(xiàn)象分析,mRNA合成目的基因的過程應(yīng)為逆轉(zhuǎn)錄過程,由mRNA直接逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA為cDNA。(2)構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)需要限制酶和DNA連接酶,因此推測(cè)在引物中需要增加適當(dāng)?shù)南拗泼缸R(shí)別的位點(diǎn)。設(shè)計(jì)引物時(shí)需要注意避免引物1和引物2之間形成堿基互補(bǔ)配對(duì)。(3)圖中步驟1代表變性。(4)退火溫度過高會(huì)破壞引物與模板鏈之間的堿基互補(bǔ)配對(duì)。由于含G/C堿基對(duì)多的DNA穩(wěn)定性強(qiáng),因此在PCR過程中設(shè)置的溫度應(yīng)視G/C的含量而定。(5)溫度過高不利于引物與模板結(jié)合;引物設(shè)計(jì)不合理也會(huì)影響PCR擴(kuò)增反應(yīng)。知識(shí)歸納關(guān)于引物的幾個(gè)問題:①引物是一小段DNA或RNA,它能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì),其長(zhǎng)度通常為20~30個(gè)核苷酸。②由于PCR利用了DNA的熱變性原理,因此溫度的高低直接影響DNA變性、復(fù)性和延伸的過程,特別是復(fù)性的過程也即題中的退火過程,它關(guān)乎引物是否能與模板鏈結(jié)合,只有結(jié)合后才有可能進(jìn)行“延伸”。③結(jié)合DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn),A與T之間有2個(gè)氫鍵、C與G之間有3個(gè)氫鍵的知識(shí)分析,引物中含堿基不同耐溫程度不同,其中含C/G較多的引物,PCR擴(kuò)增時(shí)溫度可適當(dāng)提高。16.(2016課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,40,15分)某一質(zhì)粒載體如圖所示,外源DNA插入Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因,Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamHⅠ酶切后,與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合,加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng),用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌。結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化,有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種,分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?；卮鹣铝袉栴}:,(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具,應(yīng)具備的基本條件有 (答出兩點(diǎn)即可),而作為基因表達(dá)載體,除滿足上述基本條件外,還需具有啟動(dòng)子和終止子。 (2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選,在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中,未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的,其原因是 ;并且 和 的細(xì)胞也是不能區(qū)分的,其原因是 。在上述篩選的基礎(chǔ)上,若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落,還需使用含有 的固體培養(yǎng)基。 (3)基因工程中,某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體,其DNA復(fù)制所需的原料來自 。 答案 (1)能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因(2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均不生長(zhǎng) 含有質(zhì)粒載體 含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或答含有重組質(zhì)粒) 二者均含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均能生長(zhǎng) 四環(huán)素(3)受體細(xì)胞解析 本題借助圖示模型考查基因工程的技術(shù),考查考生是否具有針對(duì)特定生物學(xué)問題,運(yùn)用模型分析、演繹與推理等科學(xué)思維方法展開探討的能力。(1)質(zhì)粒作為載體應(yīng)具備的基本條件有:能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因、含有一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)等。(2)由題意可知,未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞中均不含有氨芐青霉素抗性基因,所以在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上均不能生長(zhǎng)。質(zhì)粒載體上含有氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因,插入了目的基因的重組質(zhì)粒中僅含有氨芐青霉素抗性基因,所以含有質(zhì)粒載體和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的細(xì)胞均能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),但前者可以在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)而后者不能,所以可用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基,篩選出含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌。(3)噬菌體屬于病毒,病毒增殖過程中所需的原料、酶等均來自受體細(xì)胞。評(píng)分細(xì)則 (1)能自我復(fù)制(具有復(fù)制原點(diǎn),具有復(fù)制起始位點(diǎn)),具有標(biāo)記基因(具有抗性基因),具有限制性核酸內(nèi)切酶酶切位點(diǎn)(限制酶酶切位點(diǎn)),以上每個(gè)得分點(diǎn)2分,任選2個(gè)即可得4分,答出一點(diǎn)給2分。(2)二者均不含氨芐青霉素抗性基因Ampr,在該培養(yǎng)基上均不生長(zhǎng)(2分),不含抗性基因?yàn)殛P(guān)鍵詞。含有質(zhì)粒載體(2分),含插入了目的基因的重組質(zhì)粒(含重組質(zhì)粒)(2分),此兩問不分先后順序。二者均含氨芐青霉素抗性基因Ampr,在該培養(yǎng)基上均能生長(zhǎng)(2分),含有抗性基因?yàn)殛P(guān)鍵詞。四環(huán)素/Tet(1分),中英文均可得分。(3)受體細(xì)胞/宿主細(xì)胞(2分)。17.(2016天津理綜,7,12分)人血清白蛋白(HSA)具有重要的醫(yī)用價(jià)值,只能從人血漿中制備。如圖是以基因工程技術(shù)獲取重組HSA(rHSA)的兩條途徑。(1)為獲取HSA基因,首先需采集人的血液,提取 合成總cDNA,然后以cDNA為模板,使用PCR技術(shù)擴(kuò)增HSA基因。下圖中箭頭表示一條引物結(jié)合模板的位置及擴(kuò)增方向,請(qǐng)用箭頭在方框內(nèi)標(biāo)出另一條引物的位置及擴(kuò)增方向。 ,(2)啟動(dòng)子通常具有物種及組織特異性,構(gòu)建在水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)特異表達(dá)rHSA的載體,需要選擇的啟動(dòng)子是 (填寫字母,單選)。 A.人血細(xì)胞啟動(dòng)子 B.水稻胚乳細(xì)胞啟動(dòng)子C.大腸桿菌啟動(dòng)子 D.農(nóng)桿菌啟動(dòng)子(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化水稻受體細(xì)胞的過程中,需添加酚類物質(zhì),其目的是 。 (4)人體合成的初始HSA多肽,需要經(jīng)過膜系統(tǒng)加工形成正確空間結(jié)構(gòu)才有活性。與途徑Ⅱ相比,選擇途徑Ⅰ獲取rHSA的優(yōu)勢(shì)是 。 (5)為證明rHSA具有醫(yī)用價(jià)值,須確認(rèn)rHSA與 的生物學(xué)功能一致。 答案 (1)總RNA(或mRNA)(2)B(3)吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞,有利于目的基因成功轉(zhuǎn)化(4)水稻是真核生物,具有膜系統(tǒng),能對(duì)初始rHSA多肽進(jìn)行高效加工(5)HSA解析 本題主要考查基因工程的相關(guān)知識(shí)。(1)總cDNA是以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成的,所以需要提取人的總RNA或mRNA;PCR擴(kuò)增的原理是DNA復(fù)制,DNA復(fù)制時(shí),兩條子鏈的延伸方向相反,所以引物的位置及方向如答案所示。(2)要使rHSA基因在水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)特異性表達(dá),需要選擇水稻胚乳細(xì)胞的啟動(dòng)子。(3)酚類物質(zhì)可吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞,使農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的T-DNA轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上,有利于目的基因成功轉(zhuǎn)化。(4)大腸桿菌為原核生物,無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,不能對(duì)多肽進(jìn)行高效加工,而水稻是真核生物,具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,可對(duì)多肽鏈進(jìn)行高效加工。(5)要證明rHSA具有醫(yī)用價(jià)值,須確認(rèn)rHSA與HSA的生物學(xué)功能一致。易錯(cuò)警示 注意PCR技術(shù)的原理是DNA復(fù)制,DNA復(fù)制時(shí),兩條母鏈分別作為模板,新合成的兩條子鏈延伸的方向相反,由此確定引物的位置及擴(kuò)增方向。18.(2015課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,40,15分)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,是艾滋病的病原體?；卮鹣铝袉栴}:(1)用基因工程方法制備HIV的某蛋白(目的蛋白)時(shí),可先提取HIV中的 ,以其作為模板,在 的作用下合成 ,獲取該目的蛋白的基因,構(gòu)建重組表達(dá)載體,隨后導(dǎo)入受體細(xì)胞。 (2)從受體細(xì)胞中分離純化出目的蛋白,該蛋白作為抗原注入機(jī)體后,刺激機(jī)體產(chǎn)生的可與此蛋白結(jié)合的相應(yīng)分泌蛋白是 ,該分泌蛋白可用于檢測(cè)受試者血清中的HIV,檢測(cè)的原理是 。 (3)已知某種菌導(dǎo)致的肺炎在健康人群中罕見,但是在艾滋病患者中卻多發(fā)。引起這種現(xiàn)象的根本原因是HIV主要感染和破壞了患者的部分 細(xì)胞,降低了患者免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能。 (4)人的免疫系統(tǒng)有 癌細(xì)胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷,易發(fā)生惡性腫瘤。 答案 (1)RNA 逆轉(zhuǎn)錄酶 cDNA(或DNA)(每空2分,共6分) (2)抗體(2分) 抗原抗體特異性結(jié)合(3分) (3)T(或T淋巴)(2分) (4)監(jiān)控和清除(2分)解析 本題以HIV為背景,主要考查了逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳信息流動(dòng)、人體的免疫調(diào)節(jié)等。(1)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,要獲取目的蛋白的基因,可先從HIV中提取其RNA,再以其作為模板,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成cDNA,此cDNA即含有該目的蛋白的基因。(2)目的蛋白作為抗原注入機(jī)體后,可啟動(dòng)機(jī)體的體液免疫,通過漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體,而此抗體可與目的蛋白特異性結(jié)合。利用上述原理可檢測(cè)受試者血清中是否含有HIV。(3)HIV致病的機(jī)理是HIV主要感染和破壞了患者的部分T細(xì)胞,降低了患者免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能。(4)人體的免疫系統(tǒng)有監(jiān)控和清除癌細(xì)胞的功能。19.(2015天津理綜,8,16分)(16分)纖維素分子不能進(jìn)入酵母細(xì)胞。為了使酵母菌能夠利用環(huán)境中的纖維素為原料生產(chǎn)酒精,構(gòu)建了含3種不同基因片段的重組質(zhì)粒。下面是酵母菌轉(zhuǎn)化及纖維素酶在工程菌內(nèi)合成與運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D。,據(jù)圖回答:(1)本研究構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)可選用四種限制酶,其識(shí)別序列如下圖。為防止酶切片段的自身連接,可選用的限制酶組合是 或 。 A.①②B.①③C.②④D.③④(2)設(shè)置菌株Ⅰ為對(duì)照,是為了驗(yàn)證 不攜帶纖維素酶基因。 (3)纖維素酶基因的表達(dá)包括 和 過程。與菌株Ⅱ相比,在菌株Ⅲ、Ⅳ中參與纖維素酶合成和分泌的細(xì)胞器還有 。 (4)在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上分別培養(yǎng)菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,菌株 不能存活,原因是 。 (5)酵母菌生成酒精的細(xì)胞部位是 ,產(chǎn)生酒精時(shí)細(xì)胞的呼吸方式是 。在利用纖維素生產(chǎn)酒精時(shí),菌株Ⅳ更具優(yōu)勢(shì),因?yàn)閷?dǎo)入的重組質(zhì)粒含有 ,使分泌的纖維素酶固定于細(xì)胞壁,減少因培養(yǎng)液更新而造成的酶的流失,提高酶的利用率。 答案 (16分)(1)B(或C)C(或B)(2)質(zhì)粒DNA和酵母菌基因組(3)轉(zhuǎn)錄 翻譯 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體(4)Ⅱ 缺少信號(hào)肽編碼序列,合成的纖維素酶不能分泌到胞外,細(xì)胞無可利用的碳源(5)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 無氧呼吸 A基因片段解析 本題借助新情境材料考查對(duì)照實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、基因工程、分泌蛋白表達(dá)、呼吸等相關(guān)知識(shí),考查學(xué)生獲取信息能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、理解能力?1)為防止酶切片段的自身連接,必須用不同限制酶切割,且酶切片段兩端的黏性末端不相同(不存在堿基互補(bǔ)片段)。從圖示看,符合要求的限制酶有以下組合:①③、①④、②③、②④,B、C正確。(2)分析對(duì)照實(shí)驗(yàn)首先要確定自變量,本題中自變量是導(dǎo)入含不同基因片段的重組質(zhì)粒。菌株Ⅰ為空白對(duì)照,與其他三個(gè)組別比較,不難發(fā)現(xiàn)設(shè)置菌株Ⅰ的目的是驗(yàn)證質(zhì)粒自身及酵母菌原基因組不攜帶纖維素酶基因。(3)基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程。通過圖示來看菌株Ⅱ中,纖維素酶只分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,而菌株Ⅲ和菌株Ⅳ的纖維素酶分布在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、囊泡、細(xì)胞外,所以菌株Ⅲ、Ⅳ中參與纖維素酶合成和分泌的細(xì)胞器還有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。(4)菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ進(jìn)行對(duì)比,不難發(fā)現(xiàn)信號(hào)肽的作用是引導(dǎo)多肽(纖維素酶)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工,再經(jīng)高爾基體分泌到胞外,這樣纖維素酶可在胞外將纖維素水解為葡萄糖,供酵母菌吸收利用。而菌株Ⅱ纖維素酶在胞內(nèi)無法水解纖維素,故在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上,菌株Ⅱ不能存活。(5)酵母菌無氧呼吸生成酒精,場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。菌株Ⅲ和Ⅳ均能水解纖維素產(chǎn)生酒精,兩組進(jìn)行對(duì)比,菌株Ⅲ的纖維素酶流失多,菌株Ⅳ因?qū)階基因片段使得纖維素酶固定于細(xì)胞壁,減少因培養(yǎng)液更新而造成的酶的流失,酶的利用率更高。20.(2012江蘇單科,32,9分)圖1表示含有目的基因D的DNA片段長(zhǎng)度(bp即堿基對(duì))和部分堿基序列,圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列。現(xiàn)有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4種限制性核酸內(nèi)切酶,它們識(shí)別的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。,請(qǐng)回答下列問題:圖1圖2(1)圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個(gè)堿基之間依次由 連接。 (2)若用限制酶SmaⅠ完全切割圖1中DNA片段,產(chǎn)生的末端是 末端,其產(chǎn)物長(zhǎng)度為 。 (3)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被T-A堿基對(duì)替換,那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對(duì)應(yīng)的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,產(chǎn)物中共有 種不同長(zhǎng)度的DNA片段。 (4)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進(jìn)行連接,形成重組質(zhì)粒,那么應(yīng)選用的限制酶是 。在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后,為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌,一般需要用添加 的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。經(jīng)檢測(cè),部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達(dá),其最可能的原因是 。 答案 (1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖 (2)平 537bp、790bp、661bp (3)4 (4)BamHⅠ 抗生素B 同種限制酶切割形成的末端相同,部分目的基因D與質(zhì)粒反向連接解析 本題主要考查基因工程中限制酶的作用原理和重組質(zhì)粒構(gòu)建的相關(guān)知識(shí)。(1)通過分析DNA分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)可知,在DNA的一條鏈中,相鄰兩個(gè)堿基依次由脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖連接。(2)限制酶SmaⅠ的識(shí)別序列和酶切位點(diǎn)為CCCGGG,酶切位點(diǎn)位于識(shí)別序列的中軸線上,所以酶切后形成的末端是平末端。在圖1DNA片段中,有兩個(gè)SmaⅠ的識(shí)別序列,完全切割后形成的產(chǎn)物長(zhǎng)度分別為:534bp+3bp=537bp;796bp-3bp-3bp=790bp;658bp+3bp=661bp。(3)D基因突變?yōu)閐基因后,其堿基序列中只含有一個(gè)SmaⅠ的識(shí)別序列,此時(shí)用SmaⅠ完全切割該DNA片段后產(chǎn)物的長(zhǎng)度有兩種,分別為:534bp+796bp-3bp=1327bp;658bp+3bp=661bp。所以,從雜合子(Dd)中分離出的D、d基因如圖1對(duì)應(yīng)的DNA片段被SmaⅠ完全切割,產(chǎn)物中有537bp、790bp、661bp、1327bp4種不同長(zhǎng)度的DNA片段。(4)分析圖1DNA片段上的限制酶酶切位點(diǎn)可知,為了防止目的基因被破壞,并將目的基因從DNA片段中切下來,可選擇用BamHⅠ或MboⅠ對(duì)目的基因進(jìn)行處理。質(zhì)粒用MboⅠ處理后抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因都會(huì)被破壞,質(zhì)粒用BamHⅠ處理后,會(huì)破壞抗生素A抗性基因,但抗生素B抗性基因正常,所以應(yīng)選用的限制酶是BamHⅠ。篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌時(shí),一般需用添加抗生素B的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。因?yàn)橛猛N限制酶處理后目的基因和質(zhì)粒上形成的黏性末端完全相同,所以部分目的基因D可能會(huì)反向連接在質(zhì)粒上,此類重組質(zhì)粒上的目的基因D將不能正確表達(dá)。21.(2011山東理綜,35,8分)人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型常用于致病機(jī)理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示。,(1)卵母細(xì)胞除從活體輸卵管中采集外,還可從已處死的雌鼠 中獲取。 (2)圖中的高血壓相關(guān)基因作為 ,質(zhì)粒作為 ,二者需用 切割后連接成重組載體,該過程與質(zhì)粒上含有 有關(guān)。 (3)子代大鼠如果 和 ,即可分別在分子水平和個(gè)體水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá),然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。 (4)在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過程中,所用到的主要胚胎工程技術(shù)是 、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。 答案 (1)卵巢 (2)目的基因 載體 同種限制性核酸內(nèi)切酶(或:同種限制酶) 限制酶切割位點(diǎn) (3)檢測(cè)到體內(nèi)有相關(guān)蛋白 出現(xiàn)高血壓 (4)體外受精解析 (1)胚胎工程中卵母細(xì)胞的采集常從活體輸卵管中獲取,也可以從已處死的雌性動(dòng)物卵巢中獲取。(2)圖示為轉(zhuǎn)基因技術(shù)在胚胎工程中的應(yīng)用,圖中的高血壓相關(guān)基因?yàn)槟康幕?質(zhì)粒作為載體。構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí),需用同種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒分子,由于二者有相同限制酶切割位點(diǎn),二者可以連接形成基因表達(dá)載體。(3)目的基因的表達(dá)檢測(cè)可以分別在分子水平和個(gè)體水平檢測(cè),即檢測(cè)體內(nèi)是否產(chǎn)生相關(guān)蛋白質(zhì)和是否出現(xiàn)高血壓癥狀。(4)題中轉(zhuǎn)基因大鼠培育過程中,用到的生物技術(shù)有轉(zhuǎn)基因技術(shù)、體外受精技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù),其中后三者從屬于胚胎工程技術(shù)。22.(2013廣東理綜,3,4分)從某海洋動(dòng)物中獲得一基因,其表達(dá)產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強(qiáng)的多肽P1。目前在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強(qiáng)但溶血性弱的多肽藥物,首先要做的是( )A.合成編碼目的肽的DNA片段B.構(gòu)建含目的肽DNA片段的表達(dá)載體C.依據(jù)P1氨基酸序列設(shè)計(jì)多條模擬肽D.篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽答案 C 由題中信息“在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強(qiáng)但溶血性弱的多肽藥物”可推知本題考查蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識(shí)。根據(jù)蛋白質(zhì)工程的基本途徑:從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因),可推知答案為C。23.(2011江蘇單科,14,2分)關(guān)于現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用的敘述,錯(cuò)誤的是( )A.蛋白質(zhì)工程可合成自然界中不存在的蛋白質(zhì)B.體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于克隆動(dòng)物和制備單克隆抗體C.植物組織培養(yǎng)技術(shù)可用于植物莖尖脫毒D.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可用于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培育答案 B 克隆動(dòng)物是核移植工程的應(yīng)用;莖尖分生能力強(qiáng),沒有病毒侵染,以莖尖為外植體,通過植物組織培養(yǎng)可獲得無病毒植株;導(dǎo)入目的基因的受體細(xì)胞,需通過動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得早期胚胎,才能進(jìn)一步培育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。24.(2013課標(biāo)Ⅰ,40,15分)閱讀如下資料:資料甲:科學(xué)家將牛生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫芫阎?得到了體型巨大的“超級(jí)小鼠”;科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出轉(zhuǎn)基因煙草。資料乙:T4溶菌酶在溫度較高時(shí)易失去活性?？茖W(xué)家對(duì)編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行了改造,使其表達(dá)的T4溶菌酶第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個(gè)二硫鍵,提高了T4溶菌酶的耐熱性。資料丙:兔甲和兔乙是同一物種的兩個(gè)雌性個(gè)體,科學(xué)家將兔甲受精卵發(fā)育成的胚胎移植到兔乙體內(nèi),成功產(chǎn)出兔甲的后代,證實(shí)了同一物種的胚胎可在不同個(gè)體的體內(nèi)發(fā)育。,回答下列問題:(1)資料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中常用 法。構(gòu)建基因表達(dá)載體常用的工具酶是 和 。在培育有些轉(zhuǎn)基因植物時(shí),常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,農(nóng)桿菌的作用是 。 (2)資料乙中的技術(shù)屬于 工程的范疇。該工程是指以分子生物學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對(duì) 進(jìn)行改造,或制造一種 的技術(shù)。在該實(shí)例中,引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽鏈的 序列發(fā)生了改變。 (3)資料丙屬于胚胎工程的范疇。胚胎移植是指將獲得的早期胚胎移植到 種的、生理狀態(tài)相同的另一個(gè)雌性動(dòng)物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育成新個(gè)體的技術(shù)。在資料丙的實(shí)例中,兔甲稱為 體,兔乙稱為 體。 答案 (1)顯微注射 限制性內(nèi)切酶 DNA連接酶 農(nóng)桿菌可感染植物,將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中(2)蛋白質(zhì) 現(xiàn)有的蛋白質(zhì) 新蛋白質(zhì) 氨基酸(3)同 供 受解析 (1)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的常用方法是顯微注射法;由于農(nóng)桿菌可感染植物,并且其Ti質(zhì)粒上的T-DNA可整合到受體細(xì)胞染色體DNA上,故培育轉(zhuǎn)基因植物時(shí)常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(2)資料乙中的技術(shù)對(duì)T4溶菌酶完成了改造,這種對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造一種新蛋白質(zhì)的技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程。(3)資料丙中兔甲和兔乙的作用分別是提供早期胚胎和接受并孕育胚胎,兩者在胚胎工程中分別被稱為供體和受體?？键c(diǎn)三 生物技術(shù)的安全性和倫理問題25.(2013江蘇單科,15,2分)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述中,錯(cuò)誤的是( )A.我國(guó)已經(jīng)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度B.國(guó)際上大多數(shù)國(guó)家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害C.開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提D.目前對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上答案 B 本題考查了轉(zhuǎn)基因生物安全性的有關(guān)知識(shí)。目前對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性兩個(gè)方面;因?qū)D(zhuǎn)基因生物的安全性還處于爭(zhēng)論階段,故不可能在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害;但我國(guó)已對(duì)轉(zhuǎn)基因食品和農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度,以維護(hù)消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的知情權(quán)和選擇權(quán);開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提。26.(2012江蘇單科,13,2分)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述,錯(cuò)誤的是( )A.種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離B.轉(zhuǎn)基因作物被動(dòng)物食用后,目的基因會(huì)轉(zhuǎn)入動(dòng)物體細(xì)胞中C.種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植物的遺傳多樣性D.轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物答案 B 本題主要考查轉(zhuǎn)基因生物安全性的相關(guān)問題,種植轉(zhuǎn)基因作物時(shí)為了避免基因污染,應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離,故A對(duì);轉(zhuǎn)基因作物被動(dòng)物食用后,目的基因會(huì)被動(dòng)物消化,不會(huì)轉(zhuǎn)入動(dòng)物體細(xì)胞中,故B錯(cuò);轉(zhuǎn)基因植物有可能將基因擴(kuò)散至野生植物中,從而影響野生植物的遺傳多樣性,故C對(duì);轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可被微生物利用,故D對(duì)?！?年模擬】時(shí)間:40分鐘 分值:50分一、單項(xiàng)選擇題(每小題2分,共18分)1.(2021屆山東青島十七中月考,15)下列關(guān)于基因工程的敘述,錯(cuò)誤的是( ),A.基因工程培育抗蟲棉的基本原理是基因突變B.用產(chǎn)生不同末端的兩種限制酶切割目的基因的兩端及載體,可以提高連接的有效性C.可利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因D.外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動(dòng)子和終止子之間才能進(jìn)行表達(dá)答案 A 2.(2021屆山東棗莊月考,15)科研人員利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將抗病毒蛋白基因C導(dǎo)入番木瓜,培育出轉(zhuǎn)基因抗病番木瓜,Ti質(zhì)粒如圖所示。下列敘述正確的是( )A.農(nóng)桿菌的擬核DNA與番木瓜基因發(fā)生重組B.構(gòu)建重組質(zhì)粒需要限制酶和DNA聚合酶C.含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌具有四環(huán)素抗性D.轉(zhuǎn)基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性答案 D 3.(2021屆山東濟(jì)寧月考,15)圖甲、乙中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。下列關(guān)于培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的敘述錯(cuò)誤的是( )甲乙A.若通過PCR獲取該目的基因,應(yīng)該選用引物甲和引物丙B.圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建表達(dá)載體,應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ剪切C.若將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞中,需選用Ca2+轉(zhuǎn)化法D.在受體細(xì)胞中,氨芐青霉素抗性基因和目的基因可同時(shí)表達(dá)答案 D 4.(2020山東泰安二模,20)利用基因工程生產(chǎn)羧酸酯酶(CarE)制劑的流程如圖所示,有關(guān)敘述正確的是( )A.過程①需使用逆轉(zhuǎn)錄酶產(chǎn)生互補(bǔ)的DNA片段B.過程②利用PCR擴(kuò)增CarE基因需使用解旋酶和耐高溫的DNA聚合酶,C.過程③可用NaCl溶液處理大腸桿菌D.過程④可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已插入受體細(xì)胞的染色體DNA上答案 A 5.(2020山東棗莊二模,12)控制哺乳動(dòng)物的性別對(duì)畜牧業(yè)生產(chǎn)具有十分重要的意義。SRY基因是Y染色體上決定雄性性別的基因,SRY—PCR胚胎性別鑒定技術(shù)是現(xiàn)階段進(jìn)行胚胎性別鑒定最準(zhǔn)確和最有效的方法。下列說法錯(cuò)誤的是( )A.可利用Y精子DNA含量比X精子低的差異篩選兩種精子,從而對(duì)胚胎性別進(jìn)行控制B.從Y染色體DNA分子上獲取SRY基因,可用SRY基因的部分核苷酸序列作引物C.SRY—PCR胚胎性別鑒定技術(shù)中,可用SRY基因特異性探針進(jìn)行檢測(cè)D.利用PCR經(jīng)過3次循環(huán),理論上獲得的SRY基因占擴(kuò)增產(chǎn)物的一半答案 D 6.(2020山東蒙陰實(shí)驗(yàn)中學(xué)期末,15)蜘蛛絲(絲蛋白)被稱為“生物鋼”,有著超強(qiáng)的抗張強(qiáng)度,可制成防彈背心、降落傘繩等。蜘蛛絲還可被制成人造韌帶和人造肌腱?？茖W(xué)家研究出集中生產(chǎn)蜘蛛絲的方法——培育轉(zhuǎn)基因蜘蛛羊作為乳腺生物反應(yīng)器。下列有關(guān)乳腺生物反應(yīng)器的說法,錯(cuò)誤的是( )A.將蜘蛛絲蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等結(jié)合在一起構(gòu)建成表達(dá)載體B.可通過顯微注射技術(shù)將表達(dá)載體導(dǎo)入羊的受精卵中C.可用絲蛋白基因探針與該羊口腔上皮細(xì)胞mRNA雜交,檢測(cè)目的基因是否發(fā)揮作用D.上述培育轉(zhuǎn)基因蜘蛛羊的過程涉及基因工程、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)答案 C 7.(2021屆遼寧新高考調(diào)研測(cè)試,14)下列生物技術(shù)操作對(duì)遺傳物質(zhì)的改造,不會(huì)遺傳給子代的是( )A.將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞,經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得抗病植株B.將腸乳糖酶基因?qū)肽膛Ｊ芫?培育出產(chǎn)低乳糖牛乳的奶牛C.將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入淋巴細(xì)胞后回輸患者,進(jìn)行基因治療D.將含人干擾素基因的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌,篩選獲得基因工程菌答案 C 8.(2020山東威海一模,13)CCR5是HIV入侵人體T細(xì)胞的主要輔助受體之一。有科學(xué)家為了使嬰兒一出生就具有抵抗艾滋病的能力,通過基因組編輯技術(shù)破壞了受精卵中的CCR5基因,該做法引起了民眾普遍的擔(dān)憂。下列各項(xiàng)不屬于擔(dān)憂依據(jù)的是( )A.CCR5基因可能還參與了其他生理過程的調(diào)控B.基因組編輯技術(shù)有可能因編輯對(duì)象錯(cuò)誤(脫靶)造成不可預(yù)知的后果C.被編輯個(gè)體受其他疾病感染的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)提高D.該技術(shù)雖然符合人類倫理道德,但可能存在潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)答案 D 9.(2020山東棗莊二模,14)新冠肺炎在全世界的大流行,使我們對(duì)病毒的威力有深刻感受,所以生物武器更是人類要嚴(yán)格禁止的。下列關(guān)于生物武器的說法,錯(cuò)誤的是( )A.生物武器包括致病菌類、病毒類、生化毒劑類等B.利用炭疽桿菌制成的生物武器,具有傳染性強(qiáng)、死亡率高的特點(diǎn)C.中美兩國(guó)發(fā)布聯(lián)合聲明,重申在一般情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器D.徹底銷毀生物武器是全世界愛好和平的人民的共同期望答案 C 二、不定項(xiàng)選擇題(每小題3分,共9分)10.(2021屆山東淄博月考一,20)缺乏維生素A容易導(dǎo)致夜盲癥或營(yíng)養(yǎng)不良,甚至能夠威脅到生命。而β-胡蘿卜素可以在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化成維生素A,?？茖W(xué)家嘗試通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)富含胡蘿卜素的大米。八氫番茄紅素合酶(其基因用psy表示)和胡蘿卜素脫飽和酶(其基因用crtI表示)參與β-胡蘿卜素的合成。根據(jù)以上信息分析錯(cuò)誤的是( )A.重組質(zhì)粒中的目的基因含有psy基因和crtI基因B.構(gòu)建重組質(zhì)粒需要限制酶、DNA連接酶和核酸酶C.可通過顯微注射法將目的基因?qū)胨臼荏w細(xì)胞D.PCR既可擴(kuò)增特定基因也可檢測(cè)目的基因是否完成表達(dá)答案 BCD 11.(2020山東日照一模,19)基因編輯是指將外源DNA片段導(dǎo)入染色體DNA特定位點(diǎn)或刪除基因內(nèi)部片段,定點(diǎn)改造基因,獲得預(yù)期的生物體基因序列發(fā)生遺傳性改變的技術(shù)。如圖是對(duì)某生物B基因進(jìn)行基因編輯的過程,該過程中用sgRNA指引內(nèi)切核酸酶Cas9結(jié)合到特定的靶位點(diǎn)。下列分析不合理的是( )A.圖中B基因缺失一段核苷酸序列可能導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異B.圖中sgRNA1的堿基序列和sgRNA2堿基序列相同或互補(bǔ)C.Cas9可識(shí)別特定的核苷酸序列使核苷酸間的磷酸二酯鍵斷裂D.通過比較處理前后生物體的功能變化,可推測(cè)B基因的功能答案 AB 12.(2020山東青島二中期末,21)CAR-T技術(shù)是近幾年治療腫瘤的一種新型細(xì)胞療法,它通過收集患者細(xì)胞毒性T細(xì)胞并對(duì)其進(jìn)行遺傳修飾,使之?dāng)y帶能指導(dǎo)嵌合抗原受體(CAR)合成的新基因(具體修飾過程如圖)。最后,將這些修飾過的CAR-T細(xì)胞輸回患者體內(nèi),從而使CAR指導(dǎo)細(xì)胞毒性T細(xì)胞靶向高效殺死腫瘤細(xì)胞。據(jù)圖分析,下列說法正確的是( )A.構(gòu)建CAR-T細(xì)胞所使用的目的基因是TCR跨膜區(qū)基因片段和抗體基因片段B.①是指目的基因的獲取,②是指基因表達(dá)載體的構(gòu)建C.重組分子導(dǎo)入細(xì)胞毒性T細(xì)胞后,應(yīng)當(dāng)采用DNA分子雜交法來檢驗(yàn)指導(dǎo)CAR合成的基因是否成功表達(dá)D.免疫監(jiān)視功能低下或失調(diào)可導(dǎo)致腫瘤發(fā)生答案 ABD 三、非選擇題(共23分)13.(2021屆山東威海月考,25)(13分)ACC合成酶是乙烯合成過程中的關(guān)鍵酶,由ACC合成酶基因(簡(jiǎn)稱A基因)控制合成。將A基因反向連接在啟動(dòng)子和終止子間可構(gòu)成反義ACC合成酶基因(A1基因),轉(zhuǎn)A1基因番茄的后熟過程變慢,利于番茄的儲(chǔ)藏和運(yùn)輸。請(qǐng)回答:,(1)從番茄的果肉細(xì)胞中提取RNA,利用RT-PCR獲取A基因,即利用RNA和PCR獲取目的基因。利用RT-PCR獲取A基因所需要的酶主要有 。在A基因擴(kuò)增過程中需要特定的引物,該引物的作用是 。 (2)S1和S2為A基因和A1基因的特異性啟動(dòng)子,S2在番茄果肉細(xì)胞內(nèi)起作用,S1在除果肉細(xì)胞外的其他細(xì)胞內(nèi)起作用。在構(gòu)建轉(zhuǎn)A1基因表達(dá)載體時(shí),啟動(dòng)子應(yīng)選擇 ,不選另一個(gè)的理由是 。A1基因的表達(dá)元件包括啟動(dòng)子、終止子以及反向連接在兩者之間的A基因,若用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將此元件整合到番茄細(xì)胞的染色體DNA上,則此元件應(yīng)構(gòu)建在Ti質(zhì)粒的 中。 (3)在檢測(cè)番茄細(xì)胞的染色體DNA上是否插入了A1基因時(shí), (填“能”或“不能”)用放射性物質(zhì)標(biāo)記的A基因作探針進(jìn)行檢測(cè),理由是 。檢測(cè)表明,與非轉(zhuǎn)基因番茄相比,轉(zhuǎn)A1基因番茄的果肉細(xì)胞內(nèi)乙烯含量下降,機(jī)理是 。 答案 (1)逆轉(zhuǎn)錄酶和TaqDNA聚合酶 定位A基因的位置,與模板鏈結(jié)合并為子鏈的延伸提供起點(diǎn) (2)S2 S1不在果肉細(xì)胞內(nèi)起作用;S1在番茄植株細(xì)胞內(nèi)起作用后會(huì)導(dǎo)致番茄植株的乙烯合減少,影響番茄植株的正常生理活動(dòng) T-DNA (3)不能 番茄細(xì)胞內(nèi)本身有A基因,無論是否插入了A1基因都能與探針雜交形成雜交帶 轉(zhuǎn)基因番茄細(xì)胞中存在A基因與A1基因,二者轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA能雜交形成雙鏈,導(dǎo)致ACC合成酶的合成受阻,從而使乙烯的合成量降低14.(2020山東煙臺(tái)一模,25)(10分)CRISPR/Cas9系統(tǒng)編輯技術(shù)是一種對(duì)靶向基因進(jìn)行特定DNA修飾的技術(shù),其原理是由一個(gè)向?qū)NA(sgRNA)分子引導(dǎo)Cas9蛋白到一個(gè)特定的基因位點(diǎn)進(jìn)行切割。受此機(jī)制啟發(fā),科學(xué)家們通過設(shè)計(jì)sgRNA中堿基的識(shí)別序列,可人為選擇DNA上的任一目標(biāo)位點(diǎn)進(jìn)行切割(如圖)。(1)從CRISPR/Cas9系統(tǒng)作用示意圖看,能夠行使特異性識(shí)別DNA序列并切割特定位點(diǎn)功能的分子是 ,其類似于基因工程中 的作用。 (2)CCR5基因是人體的正?；?其編碼的細(xì)胞膜蛋白CCR5是HIV入侵T淋巴細(xì)胞的主要輔助受體之一?？蒲腥藛T依據(jù) 的部分序列設(shè)計(jì)sgRNA序列,導(dǎo)入骨髓 細(xì)胞中,構(gòu)建sgRNA-Cas9復(fù)合體,以實(shí)現(xiàn)對(duì)CCR5基因的定向切割,變異的CCR5蛋白無法裝配到細(xì)胞膜上,即可有效阻止HIV侵染新分化生成的T淋巴細(xì)胞。試分析與上述過程最接近的現(xiàn)代生物科技是 。 (3)CRISRP/Cas9系統(tǒng)編輯技術(shù)有時(shí)存在編輯對(duì)象出錯(cuò)而造成脫靶的現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)sgRNA的序列越短脫靶率越高。試分析脫靶最可能的原因是 。 (4)通過上述介紹,CRISPR/Cas9系統(tǒng)編輯技術(shù)在 等方面有廣闊的應(yīng)用前景。(至少答出兩點(diǎn)) 答案 (1)向?qū)NA(sgRNA)分子和Cas9蛋白 限制酶 (2)CCR5基因 造血干 蛋白質(zhì)工程 (3)其他DNA序列也含有與向?qū)NA(sgRNA)互補(bǔ)配對(duì)的序列,造成向?qū)NA(sgRNA)錯(cuò)誤結(jié)合而脫靶 (4)基因治療、動(dòng)植物育種(基因水平)、研究基因功能
