2017屆高三生物一輪復(fù)習課時跟蹤檢測(四十)現(xiàn)代生物科技專題第一講基因工程(選修3)

1、課時跟蹤檢測（四十） 基因工程一、基礎(chǔ)小題針對練1. （2016 青島月考）下列有關(guān)限制性核酸內(nèi)切酶的敘述正確的是（）A.用限制性核酸內(nèi)切酶切割一個DNA 分子中部，獲得一個目的基因時，被水解的磷酸 二酯鍵有 2 個B.限制性核酸內(nèi)切酶識別序列越短，則該序列在DNA 中出現(xiàn)的概率就越大C. CATG 和一 G GATCG序列被限制酶切出的黏性末端堿基數(shù)不同D. 只有用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的片段和質(zhì)粒，才能形成重組質(zhì)粒解析：選 B 用限制酶切割 DNA 分子中部獲得一個目的基因時，需剪切2 次，水解磷酸二酯鍵 4 個；限制酶識別序列越短，則該序列在DNA 中出現(xiàn)的概率就越大； C

2、ATG 和& GATC序列被限制酶切出的黏性末端均有4 個堿基；切割目的基因和載體并非只能用同一種限制酶，如果不同的限制酶切割 DNA 分子所產(chǎn)生的末端也存在互補關(guān)系，則兩末端也可連接。2下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法錯誤的是（）A. 蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類的需要B. 蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進行操作，定向改變其結(jié)構(gòu)C. 蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界中不存在的新型蛋白質(zhì)分子D. 蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分，又稱為第二代基因工程解析：選 B 由于基因決定蛋白質(zhì)，因此，要對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計改造，最終還必 須通過改造基因來完成，而不是直接對蛋白質(zhì)分子進行操作。3

3、.（2014 重慶高考）下面為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（）兀質(zhì)尅腫t蟲歸董fHTiJ粒 的農(nóng)軒前拭創(chuàng)細胞粗株恆唄 A.的構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA 聚合酶參與B.侵染植物細胞后，重組Ti 質(zhì)粒整合到的染色體上C. 的染色體上若含抗蟲基因，則就表現(xiàn)出抗蟲性狀D. 只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異解析：選 D 構(gòu)建重組質(zhì)粒需要用到限制性核酸內(nèi)切酶和DNA 連接酶，不需要 DNA 聚合酶；含重組 Ti 質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染植物細胞后，重組 Ti 質(zhì)粒的 T-DNA 整合到受體細胞的染色22體上，而不是重組 Ti 質(zhì)粒整合到受體細胞的染色體上；導(dǎo)入受體細

4、胞的目的基因表達后， 轉(zhuǎn)基因植株方能表現(xiàn)出相應(yīng)性狀，若目的基因在受體細胞中不表達，轉(zhuǎn)基因植株不能表現(xiàn)出相應(yīng)性狀；表現(xiàn)出抗蟲性狀則表明該植株細胞發(fā)生了基因重組，基因重組是可遺傳變異。34.基因工程利用某目的基因（圖甲）和 Pl 噬菌體載體（圖乙）構(gòu)建重組DNA 限制性核酸 內(nèi)切酶的酶切位點分別是Bgln、EcoRI和SaU3AI。下列分析錯誤的是（）24A.構(gòu)建重組 DNA 時，可用Bgln和SaU3AI切割目的基因所在片段和Pl 噬菌體載體B.構(gòu)建重組 DNA 時，可用EcoRI和Sau3AI切割目的基因所在片段和Pl 噬菌體載體C.圖乙中的 Pl 噬菌體載體只用EcoRI切割后，含有 2 個

5、游離的磷酸基團D.用EcoRI切割目的基因所在片段和Pl 噬菌體載體，再用 DNA 連接酶連接，只能產(chǎn) 生一種重組 DNA解析：選 D 由題圖可知，Bgln、Sau3 AI及EcoRI三種酶在目的基因和 Pl 噬菌體上 都有切口，故可用Bgln和Sau3AI或EcoRI和Sau3AI切割目的基因所在片段和Pl 噬菌體載體；從圖乙知 Pl 噬菌體載體為環(huán)狀 DNA 只用EcoRI切割后產(chǎn)生兩條反向雙螺旋鏈 狀 DNA 有 2個游離的磷酸基團；用EcoRI切割目的基因所在片段和Pl 噬菌體載體，再用DNA 連接酶連接，能產(chǎn)生不止一種重組DNA二、高考題型仿真練5. （2016 濟寧一模）螢火蟲發(fā)光

6、是體內(nèi)熒光素酶催化一系列反應(yīng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象。如果 熒光素酶存在于植物體內(nèi)，也可使植物體發(fā)光。一直以來熒光素酶的唯一來源是從螢火蟲腹部提取。但加利福尼亞大學的一組科學家成功地通過轉(zhuǎn)基因工程實現(xiàn)了將熒光素酶基因?qū)?大腸桿菌體內(nèi)，并在大腸桿菌體內(nèi)產(chǎn)生熒光素酶。請你根據(jù)已有的知識回答下列有關(guān)問題：（1）在此轉(zhuǎn)基因工程中，目的基因是 _ ，具體操作過程中下圖所示的黏性末端是由_ 種限制性核酸內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的。（2）將此目的基因?qū)氪竽c桿菌體內(nèi)需要載體的幫助，則作為載體必須具備能夠在宿主細胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定保存， 以及_（至少答出兩點）等條件。（3）在此轉(zhuǎn)基因工程中，將 體外重組 DNA 導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，并

7、使其在細胞內(nèi)_ 的過程稱為轉(zhuǎn)化。最常用的轉(zhuǎn)化方法是首先用Cai+處理大腸桿菌，目的是O目的基因在受體細胞是否能轉(zhuǎn)錄出mRNA 可用_技術(shù)來檢測；目的基因是否表達出相應(yīng)的蛋白質(zhì)， 除了通過大腸桿菌是否發(fā)光來確定外，還可以通過 _ 特異性反應(yīng)來判斷。解析：（1）在此轉(zhuǎn)基因過程中，目的基因是熒光素酶基因；圖中所示的黏性末端是由2種限制性核酸內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的，其中第一個和第三個是由一種限制酶切割產(chǎn)生的，另外兩個是由另一種限制酶切割產(chǎn)生的。（2）作為基因工程的載體必須具備的條件：要具有限制酶A AT I TA ATTGCA A T T Cr5的切割位點；要有標記基因（如抗性基因），以便于重組細胞的篩選；

8、能在宿主細胞中穩(wěn)定存在并復(fù)制；是安全的，對受體細胞無害，而且要易從供體細胞中分離出來。（3）基因工程中，將體外重組 DNA 導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，并使其在細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程稱為轉(zhuǎn)化。最常用的轉(zhuǎn)化方法是首先用Ca2+處理大腸桿菌，目的是使大腸桿菌細胞處于能夠吸收周圍DNA分子的狀態(tài)。（4）檢測轉(zhuǎn)基因生物的 DNA 上是否插入目的基因，常用DNA 分子雜交技術(shù)；檢測目的基因是否表達出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，常用抗原一抗體雜交技術(shù)。答案：（1）熒光素酶基因 2 （2）具有特定的限制酶切割位點、 具有某些標記基因（缺一 不可）（3）維持穩(wěn)定和表達 使大腸桿菌細胞處于能夠吸收周圍 DNA 分子的狀態(tài)（或使大腸

9、 桿菌處于感受態(tài)細胞狀態(tài)）（4）分子雜交抗原一抗體6. （2016 邢臺摸底）回答下列有關(guān)基因工程的問題：用限制酶HindBarHI 同時切割目的基因，可得到 _ 個 DNA 片段。（2）_ 用限制酶Hi nd川和BarH I 切割 Ti質(zhì)粒，可得到 _個 DNA 片段。（3）_ 過程需要用到酶。（4）_ 切割目的基因和質(zhì)粒的酶與過程的酶作用的化學鍵都是 _。（5）_ 如果把目的基因直接注入植株細胞，一般會被植株細胞中的 _。（6）將目的基因?qū)胫参锛毎捎蒙蠄D中的方法外，還可采用_法和花粉管通道法。解析：含目的基因的 DNA 片段上限制酶HindBarHI 的切割位點共有 3 個，因此可

10、 得到 4 個DNA 片段。質(zhì)粒為環(huán)狀 DNA 分子，其上限制酶Hind川、BanHI 的切割位點共有 2 個，因此可得到 2個 DNA 片段。重組質(zhì)粒的獲得需要 DNA 連接酶。目的基因直接注入植物細 胞，會被細胞內(nèi)的核酸酶分解。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法。答案：（1）4 （2）2 （3）DNA 連接（4）磷酸二酯鍵（5）核酸酶分解（6）基因槍7. （2016 武漢調(diào)研）下面是獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的技術(shù)流程示意圖。26請回答:(1) A利用的技術(shù)稱為 _，其中過程需要熱穩(wěn)定的 _酶才能完成。(2) 圖中將目的基因?qū)朊藁毎枰?jīng)過過程，該過程為構(gòu)建_，其

11、目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在且可以遺傳給下一代，并能表達。(3) 上述流程示意圖中，將目的基因?qū)朊藁毎捎玫姆椒ㄊ?_ 法，該方法一般_(填“適宜”或“不適宜”)用于將目的基因?qū)雴巫尤~植物。(4) 從 FTG的過程利用的主要技術(shù)為 _ ，欲確定抗蟲基因在 G 體內(nèi)是否表達，在個體水平上需要做 _ 實驗。如果抗蟲基因?qū)氤晒?，且與某條染色體的DNA整合起來，該轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可視為雜合子，將該轉(zhuǎn)基因抗蟲棉自交一代，預(yù)計后代中抗蟲植株占_。解析：若該抗蟲基因用字母“ A”表示，且該轉(zhuǎn)基因抗蟲棉只有一條染色體上有抗蟲基因，則該轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的基因型可表示為“ AO，其自交后代基因型有AA：

12、AO：00=1 : 2 : 1，其中抗蟲植株占 3/4。答案:(1)PCR DNA 聚合(Taq) (2)基因表達載體(重組 DNA) (3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化不適宜(4)植物組織培養(yǎng)抗蟲接種 3/4& (2016 銀川一模)人們預(yù)防與診療傳染性疾病經(jīng)常使用疫苗和抗體，已知禽流感傳染性疾病的病原體為 RNA 病毒，該病毒表面的 A 蛋白為主要抗原，相應(yīng)疫苗生產(chǎn)和抗體制備的流程之一如下圖:號)，該過程所需的工具酶有 _(2) 通過過程獲得的 X 稱為_。(3) 對健康人進行該傳染病免疫預(yù)防時，可選用圖中基因工程生產(chǎn)的_ 制備疫苗。對該傳染病疑似患者確診時， 可以從疑似患者體內(nèi)分離出病毒，與已知病毒進行

13、_比較,或用圖中的 _進行特異性結(jié)合檢測。解析：(1)分析圖解，過程表示逆轉(zhuǎn)錄；過程表示目的基因的獲?。贿^程表示構(gòu)建基因表達載體(基因工程的核心步驟)；過程表示向受體細胞導(dǎo)入目的基因；基因工程 中(1)過程代表基因工程操作步驟中的_;基因工程的核心步驟是_ (填序土 壤農(nóng) 桿繭I培養(yǎng)7所需的工具酶有限制酶和 DNA 連接酶。(2)過程表示 A 蛋白(抗原)刺激 B 細胞；過程 表示 B 細胞增殖分化為漿細胞；過程表示動物細胞的融合，獲得所需的雜交瘤細胞；過28程表示培養(yǎng)、提取單克隆抗體。(3)可用作疫苗的是能使機體產(chǎn)生特異性免疫的抗原物質(zhì)，由圖可知應(yīng)選 A 蛋白。確認該種病毒可將其與已知病毒進

14、行核酸序列的比較；也可用抗原一抗體雜交法，即用制備的單克隆抗體與抗原發(fā)生特異性結(jié)合檢測。答案：目的基因的獲取 限制酶和 DNA 連接酶 (2)雜交瘤細胞(3)A 蛋白 核酸序列(或 RNA 序列等合理答案也可)抗 A 蛋白單克隆抗體9. (2015 江蘇高考)胰島素 A、B 鏈分別表達法是生產(chǎn)胰島素的方法之一。 下圖 1 是該 方法所用的基因表達載體，圖 2 表示利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素的基本流程(融合蛋白 A、B 分別表示3-半乳糖苷酶與胰島素A B鏈融合的蛋白)。請回答下列問題：(1) 圖 1 基因表達載體中沒有標注出來的基本結(jié)構(gòu)是 _。(2) 圖 1 中啟動子是 _酶識別和結(jié)合

15、的部位，有了它才能啟動目的基因的表達;氨芐青霉素抗性基因的作用是(3) 構(gòu)建基因表達載體時必需的工具酶有 _。(4)3-半乳糖苷酶與胰島素 A 鏈或 B 鏈融合表達，可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點隱藏在內(nèi)部，其意義在于 _(5)溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵，用溴化氰處理相應(yīng)的融合蛋白能獲得完整的 A 鏈或 B 鏈，且3-半乳糖苷酶被切成多個肽段，這是因為(6)根據(jù)圖 2 中胰島素的結(jié)構(gòu)，請推測每個胰島素分子中所含游離氨基的數(shù)量。你的推測結(jié)果是_，理由是_卩-半乳轄甘酶編啟動子笈制原點A誠B鏈騙碼直站節(jié)打希素抗性M因圖 29解析：(1)基因表達載體中應(yīng)具有啟動子、目的基因、終止子、標

16、記基因和復(fù)制原點。(2)啟動子是轉(zhuǎn)錄過程中 RNA 聚合酶識別和結(jié)合的部位，有了它才能啟動目的基因的表達。210圖中的氨芐青霉素抗性基因充當了標記基因，可用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌。（3）構(gòu)建基因表達載體時，需要用同種限制酶分別切割目的基因和載體，然 后用 DNA連接酶將目的基因和載體連接。（4）胰島素肽鏈上具有蛋白酶的切割位點，會導(dǎo)致胰島素被菌體內(nèi)的蛋白酶降解，而通過融合表達將切割位點隱藏在內(nèi)部可防止胰島素的A、B 鏈被菌體內(nèi)的蛋白酶降解。（5）根據(jù)溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵，并結(jié)合3-半乳糖苷酶被切成多個肽段，獲得 了完整的胰島素 A 鏈、B 鏈這一信息

17、，可以推測3-半乳糖苷酶中必然含有多個甲硫氨酸，胰島素 A 鏈、B 鏈不含甲硫氨酸。（6）每一條肽鏈的兩個末端分別含有一個氨基和一個羧基， 某些氨基酸的 R 基中也可能含有氨基，因此含兩條肽鏈的胰島素中至少含有2 個游離的氨基。答案：（1）終止子（2）RNA 聚合 作為標記基因，將含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來限制酶和 DNA 連接酶防止胰島素的 A、B 鏈被菌體內(nèi)蛋白酶降解（5）3-半乳糖苷酶 中含多個甲硫氨酸，而胰島素 A、B 鏈中不含甲硫氨酸（6）至少 2 個 兩條肽鏈的一端各有 一個游離的氨基，氨基酸 R 基團中可能還含有游離的氨基10. （2016 西安一檢）下面是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的操作過程示意圖。據(jù)圖做答：（1）_圖中細胞 1 是_ 細胞。過程、需要的酶分別是 _。（2）與人細胞中胰島素基因相比，過程獲得的目的基因不含有非編碼區(qū)和_。（3）_ 圖中 B 的基本組成單位有 _ 種； 基因工程的核心步驟是（填圖中序號）。（4）_為便于重組 DNA 的鑒定和選擇，圖中 C 的組成必須有 _ ;為使過程更易進行，可用 _處理大腸桿菌。（5）_若過程發(fā)生了變異，則此變異為。過程得到的人胰島素需要體外加工才畑乜跡人Jtt的A11具有生物活性，原因是大腸桿菌 _ 。解