優(yōu)化探究（新課標(biāo)）高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題1 基因工程隨堂訓(xùn)練 新人教版選修3.doc

專題1 基因工程題組、基因工程1(2014年高考天津卷)為達(dá)到相應(yīng)目的，必須通過分子檢測的是()a攜帶鏈霉素抗性基因受體菌的篩選b產(chǎn)生抗人白細(xì)胞介素8抗體的雜交瘤細(xì)胞的篩選c轉(zhuǎn)基因抗蟲棉植株抗蟲效果的鑒定d21三體綜合征的診斷解析：根據(jù)受體菌是否對鏈霉素產(chǎn)生抗性進行攜帶鏈霉素抗性基因受體菌的篩選，不需要分子檢測，a錯誤；用特定選擇培養(yǎng)基篩選出的雜交瘤細(xì)胞，還需要進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，才能獲得足夠多的能分泌抗人白細(xì)胞介素8抗體的雜交瘤細(xì)胞，b正確；轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是否具有抗蟲特性，需要做抗蟲的接種實驗，c錯誤；21三體綜合征可通過用顯微鏡直接觀察體細(xì)胞中的21號染色體數(shù)目的方法進行檢測，d錯誤。答案：b2(2014年高考廣東卷)(雙選)利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)羧酸酯酶(care)制劑的流程如圖所示，下列敘述正確的是()a過程需使用逆轉(zhuǎn)錄酶b過程需使用解旋酶和pcr獲取目的基因c過程使用的感受態(tài)細(xì)胞可用nacl溶液制備d過程可利用dna分子雜交鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細(xì)胞解析：由mrna形成cdna需要逆轉(zhuǎn)錄酶，a正確；過程需要使用限制酶和pcr技術(shù)獲得并擴增目的基因，b錯誤；過程使用的感受態(tài)細(xì)胞可用cacl2溶液制備，c錯誤；工程菌是指用基因工程方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)胞株系，所以過程可利用dna分子雜交鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細(xì)胞，d正確。答案：ad3(2014年新課標(biāo)全國卷)植物甲具有極強的耐旱性，其耐旱性與某個基因有關(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?；卮鹣铝袉栴}：(1)理論上，基因組文庫含有生物的_基因；而cdna文庫中含有生物的_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，再從中_出所需的耐旱基因。(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)檢測此再生植株中該基因的_，如果檢測結(jié)果呈陽性，再在田間試驗中檢測植株的_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31時，則可推測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”)。解析：(1)基因組文庫包含某種生物的全部基因，cdna文庫又稱為部分基因文庫，含有生物的部分基因。(2)植物甲基因組文庫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)檢測該基因的表達(dá)產(chǎn)物，對于個體水平的檢測，應(yīng)在干旱的田間進行試驗，檢測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，aaaa耐旱與不耐旱數(shù)量比為31，則耐旱基因整合到了同源染色體的一條上。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4(2014年高考山東卷)人組織纖溶酶原激活物(htpa)是一種重要的藥用蛋白，可在轉(zhuǎn)htpa基因母羊的羊乳中獲得。流程如下：(1)htpa基因與載體用_切割后，通過dna連接酶連接，以構(gòu)建重組表達(dá)載體。檢測目的基因是否已插入受體細(xì)胞dna，可采用_技術(shù)。(2)為獲取更多的卵(母)細(xì)胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其_。采集的精子需要經(jīng)過_，才具備受精能力。(3)將重組表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵常用的方法是_。為了獲得母羊，移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進行_。利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)可獲得多個轉(zhuǎn)基因個體，這體現(xiàn)了早期胚胎細(xì)胞的_。(4)若在轉(zhuǎn)htpa基因母羊的羊乳中檢測到_，說明目的基因成功表達(dá)。解析：(1)目的基因和載體先用同種限制酶切割后，再用dna連接酶連接，以構(gòu)建基因表達(dá)載體；判斷受體細(xì)胞的dna是否插入目的基因可采用dna分子雜交技術(shù)。(2)利用促性腺激素處理供體母羊可使其產(chǎn)生更多的卵母細(xì)胞；精子必須獲能后才具備受精能力。(3)將重組表達(dá)載體導(dǎo)入動物受精卵常用的方法是顯微注射法。為了獲得母羊，移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進行性別鑒定。(4)若在轉(zhuǎn)htpa基因母羊的羊乳中檢測到人組織纖溶酶原激活物，說明目的基因成功表達(dá)。答案：(1)同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶)dna分子雜交(或核酸探針)(2)超數(shù)排卵獲能(處理)(3)顯微注射法性別鑒定全能性(4)htpa(或人組織纖溶酶原激活物)5(2014年高考天津卷)嗜熱土壤芽孢桿菌產(chǎn)生的葡萄糖苷酶(bglb)是一種耐熱纖維素酶，為使其在工業(yè)生產(chǎn)中更好地應(yīng)用，開展了以下試驗：.利用大腸桿菌表達(dá)bglb酶(1)pcr擴增bglb基因時，選用_基因組dna作模板。(2)上圖為質(zhì)粒限制酶酶切圖譜。bglb基因不含圖中限制酶識別序列。為使pcr擴增的bglb基因重組進該質(zhì)粒，擴增的bglb基因兩端需分別引入_和_不同限制酶的識別序列。(3)大腸桿菌不能降解纖維素，但轉(zhuǎn)入上述構(gòu)建好的表達(dá)載體后則獲得了降解纖維素的能力，這是因為_。.溫度對bglb酶活性的影響(4)據(jù)圖1、2可知，80 保溫30分鐘后，bglb酶會_；為高效利用bglb酶降解纖維素，反應(yīng)溫度最好控制在_(單選)。a50 b60 c70 d80 .利用分子育種技術(shù)提高bglb酶的熱穩(wěn)定性在pcr擴增bglb基因的過程中，加入誘變劑可提高bglb基因的突變率。經(jīng)過篩選，可獲得能表達(dá)出熱穩(wěn)定性高的bglb酶的基因。(5)與用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽孢桿菌相比，上述育種技術(shù)獲取熱穩(wěn)定性高的bglb酶基因的效率更高，其原因是在pcr過程中_(多選)。a僅針對bglb基因進行誘變bbglb基因產(chǎn)生了定向突變cbglb基因可快速累積突變dbglb基因突變不會導(dǎo)致酶的氨基酸數(shù)目改變解析：(1)bglb由嗜熱土壤芽孢桿菌產(chǎn)生，故pcr擴增bglb基因時，應(yīng)選用嗜熱土壤芽孢桿菌基因組dna作模板。(2)目的基因在與質(zhì)粒連接時，需連接在啟動子和終止子之間，且所用限制酶不能破壞啟動子、終止子和標(biāo)記基因，所以切割質(zhì)粒應(yīng)選用nde和bamh兩種酶，則擴增的bglb基因兩端需分別引入nde和bamh兩種酶的識別序列。(3)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌含有的bglb基因表達(dá)，合成了耐熱的纖維素酶，所以其獲得了降解纖維素的能力。(4)由圖2可知，80 保溫30分鐘后，bglb酶的相對活性為0，所以此時該酶失活；由圖1可知：60 70 時bglb酶的相對活性最高。70 時，該酶活性易降低，所以為高效利用bglb酶降解纖維素應(yīng)最好將溫度控制在60 。(5)在pcr擴增bglb基因時加入誘變劑僅對該基因進行誘變，可快速累積突變，但誘發(fā)基因突變時，突變?nèi)允遣欢ㄏ虻?，且突變的結(jié)果可以改變酶中氨基酸的數(shù)目。故a、c正確，b、d錯誤。答案：(1)嗜熱土壤芽孢桿菌(2)ndebamh(3)轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌分泌出有活性的bglb酶(4)失活b(5)a、c一、選擇題1(2013年高考大綱全國卷)下列實踐活動包含基因工程技術(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)生變異的大豆解析：本題考查遺傳、變異等基礎(chǔ)知識在生產(chǎn)中的應(yīng)用。a項屬于單倍體育種，原理是染色體變異，不包含基因工程技術(shù)；b項屬于雜交育種，原理是基因重組，不包含基因工程技術(shù)；c項中將含有目的基因的重組dna導(dǎo)入受體細(xì)胞，屬于基因工程，原理是基因重組；d項屬于誘變育種，原理是基因突變，不包含基因工程技術(shù)。答案：c2(2013年高考廣東卷)從某海洋動物中獲得一基因，其表達(dá)產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強的多肽p1。目前在p1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強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解析：由題中信息“在p1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強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。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)的脫氧核苷酸序列(基因)，可推知答案為c。答案：c二、非選擇題3繼哺乳動物乳腺生物反應(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)。解析：(1)目的基因的獲取一般有3種方法，即pcr技術(shù)擴增、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?；蚝蚫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)器要用膀胱上皮細(xì)胞作為受體細(xì)胞。(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。答案：(1)pcr技術(shù)擴增人工合成(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)胞團細(xì)胞均等分割(5)細(xì)胞核去核的卵核移植(克隆)4下圖表示利用細(xì)菌中抗蟲基因獲取抗蟲玉米的部分過程(表示操作流程，a、b表示分子，ce表示培養(yǎng)過程，其中過程d表示細(xì)菌與玉米細(xì)胞混合培養(yǎng))，請回答：(1)上述操作中，獲取目的基因的方法可能是_。流程用到的工具酶為_。(2)過程d指的是基因工程基本操作程序中的_，本過程中用到的方法是_。(3)流程中需要的培養(yǎng)基有_種，與動物細(xì)胞培養(yǎng)液顯著不同的是該培養(yǎng)基中含有_，從而促進根芽的分化。(4)圖示過程中涉及的生物技術(shù)有_和_。解析：(1)圖中a、b表示質(zhì)粒(載體)和基因表達(dá)載體。獲取目的基因的方法有多種，可以直接從基因文庫中獲取抗蟲基因。流程為目的基因和質(zhì)粒重組，需要用到dna連接酶。(2)過程d是指將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常使用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(3)流程為植物組織培養(yǎng)過程，需要分別誘導(dǎo)愈傷組織生芽和生根，因此需用不同的培養(yǎng)基。通過添加不同濃度比例的植物激素可以促進根芽的分化。(4)圖中涉及的生物技術(shù)包括基因工程和植物組織培養(yǎng)。答案：(1)從基因文庫中獲取dna連接酶(2)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(3)2植物激素(4)基因工程植物組織培養(yǎng)5以下是科學(xué)家采用不同方法培育良種牛的過程，請據(jù)圖回答下列有關(guān)問題：(1)圖中對良種奶牛進行處理時用到的激素是_，過程必須用到_酶，過程使用的是_酶。表示_技術(shù)，表示基因工程中_過程；若方法c是最常用的將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞的方法，則方法c是_。(2)圖中采用的生物工程技術(shù)a和b分別是指_和_。(3)為實現(xiàn)人血清白蛋白基因在轉(zhuǎn)基因牛e的乳腺細(xì)胞中表達(dá)，應(yīng)讓該血清白蛋白基因和_的啟動子等調(diào)控組件結(jié)合在一起。如果轉(zhuǎn)基因牛e的牛奶中含有_，則說明人血清白蛋白基因在個體水平已表達(dá)成功。解析：(1)為促進良種奶牛多排卵，可利用促性腺激素處理。過程為用限制酶處理載體(質(zhì)粒)使之產(chǎn)生特定黏性末端；過程為利用反轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因，這里用到逆轉(zhuǎn)錄酶；過程為基因表達(dá)載體的構(gòu)建；將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞常用顯微注射法。(2)圖中采用的生物工程技術(shù)a表示將受精卵培養(yǎng)成早期胚胎，為早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。b表示將早期胚胎移植到母體子宮使之繼續(xù)發(fā)育為成熟胚胎，為胚胎移植技術(shù)。(3)為實現(xiàn)人血清白蛋白基因在轉(zhuǎn)基因牛e的乳腺細(xì)胞中表達(dá)，應(yīng)讓該血清白蛋白基因和乳腺細(xì)胞乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件結(jié)合在一起。如果轉(zhuǎn)基因牛e的牛奶中含有人血清白蛋白，則說明人血清白蛋白基因在個體水平已表達(dá)成功。答案：(1)促性腺激素限制逆轉(zhuǎn)錄pcr基因表達(dá)載體的構(gòu)建顯微注射法(2)早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植(3)乳腺蛋白基因人血清白蛋白6(2015年石家莊模擬)請據(jù)圖回答下列問題：(1)轉(zhuǎn)基因牛可通過分泌乳汁來生產(chǎn)人類生長激素，在基因表達(dá)載體中，人生長激素基因的首端必須含有_，其作用是能夠被_識別并結(jié)合，從而啟動轉(zhuǎn)錄過程。(2)prg能激發(fā)細(xì)胞不斷分裂，通過基因工程導(dǎo)入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體，最可能是_細(xì)胞，代表的細(xì)胞具有_和_的特點。(3)在抗蟲棉培育過程中，需將抗蟲基因(bt毒蛋白基因)插入到ti質(zhì)粒的_上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用就可以使抗蟲基因進入棉細(xì)胞。要檢測抗蟲基因是否翻譯成bt毒蛋白，應(yīng)從抗蟲棉中提取蛋白質(zhì)，并用_方法進行檢測。解析：(1)在轉(zhuǎn)錄過程中，rna聚合酶識別基因序列上首端的啟動子并與之結(jié)合后開始轉(zhuǎn)錄，故基因的首端要有啟動子。(2)漿細(xì)胞能分泌特異性抗體，但不能無限增殖，故導(dǎo)入prg的漿細(xì)胞既能分泌特異性抗體，又能無限增殖。(3)農(nóng)桿菌中的ti質(zhì)粒上的tdna可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中并整合到受體細(xì)胞的染色體dna上，故將抗蟲基因插入到ti質(zhì)粒的tdna上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用就可以使抗蟲基因進入棉細(xì)胞?？衫媚芘c抗蟲基因表達(dá)的蛋白質(zhì)發(fā)生特異性結(jié)合的抗體，發(fā)生抗原抗體反應(yīng)，對目的基因表達(dá)的產(chǎn)物進行檢測。答案：(1)啟動子rna聚合酶(2)b(漿)無限增殖產(chǎn)生特異性抗體(3)tdna抗原抗體雜交7干擾素是動物體內(nèi)合成的一種蛋白質(zhì)，可以用于治療病毒感染和癌癥，但體外保存相當(dāng)困難，如果將其分子上的一個半胱氨酸變成絲氨酸，就可在70 下保存半年，給廣大患者帶來福音。(1)蛋白質(zhì)的合成是受基因控制的，因此獲得能夠控制合成“可以保存的干擾素”的基因是生產(chǎn)的關(guān)鍵，依據(jù)蛋白質(zhì)工程原理，設(shè)計實驗流程，讓動物生產(chǎn)“可以保存的干擾素”：(2)基因工程和蛋白質(zhì)工程相比較，基因工程在原則上只能生產(chǎn)_的蛋白質(zhì)，不一定符合_的需要。而蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過_或_，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行_，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活需要。(3)蛋白質(zhì)工程實施的難度很大，原因是蛋白質(zhì)具有十分復(fù)雜的_結(jié)構(gòu)。(4)對天然蛋白質(zhì)進行改造，應(yīng)該直接對蛋白質(zhì)分子進行操作，還是通過對基因的操作來實現(xiàn)？_。原因是_。解析：本題綜合了蛋白質(zhì)工程與基因工程的異同，并考查了蛋白質(zhì)工程的原理及在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用?；蚬こ套裱行姆▌t，從dnamrna蛋白質(zhì)折疊產(chǎn)生功能，從而生產(chǎn)出自然界已有的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程是按照以下思路進行的：確定蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)應(yīng)有的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)應(yīng)有的氨基酸序列基因應(yīng)有的堿基排列創(chuàng)造出自然界不存在的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是由基因決定的，基因可以遺傳給后代，而蛋白質(zhì)不能直接遺傳下去。答案：(1)預(yù)期蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)應(yīng)有的氨基酸序列相應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)(2)自然界已存在的人類生產(chǎn)和生活基因修飾基因合成改造(3)空間(4)應(yīng)該從對基因的操作來實現(xiàn)