五年高考真題 基因工程

1、專題二十五基因工程(含轉(zhuǎn)基因生物的安全性與生物武器)考點一基因工程的工具與操作程序1.(2015·重慶卷，6)下列有關人胰島素基因表達載體的敘述，正確的是()A.表達載體中的胰島素基因可通過人肝細胞mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得B.表達載體的復制和胰島素基因的表達均啟動于復制原(起)點C.借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細胞篩選出來D.啟動子和終止密碼子均在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用解析本題考查基因工程的相關知識，考查識記和理解能力。難度適中。人肝細胞不能合成胰島素，則人肝細胞中不含有胰島素的mRNA，不能通過反轉(zhuǎn)錄獲得人胰島素基因，A錯誤；表達載體的復制啟動于復制起點，胰島素基因的表達啟

2、動于啟動子，B錯誤；抗生素抗性基因是標記基因，可用于篩選含胰島素基因的受體細胞，C正確；啟動子在轉(zhuǎn)錄過程中起作用，終止密碼子在翻譯中起作用，D錯誤。答案C2.(2015·廣東卷，25)下圖為培育轉(zhuǎn)基因山羊生產(chǎn)人酪蛋白的流程圖。下列敘述正確的是()A.過程所用的人酪蛋白基因可從人cDNA文庫中獲得B.過程可選用囊胚期或原腸胚期的胚胎進行移植C.過程可使用胚胎分割技術擴大轉(zhuǎn)基因山羊群體D.過程人酪蛋白基因在細胞質(zhì)內(nèi)進行轉(zhuǎn)錄、翻譯解析本題為現(xiàn)代生物技術的綜合題，主要考查基因工程和胚胎工程相關知識點，難度較大。過程為基因工程中的構建基因表達載體，人酪蛋白基因即為目的基因，目的基因可從基因文庫

3、中獲取，基因文庫包括基因組文庫和cDNA文庫，A正確；過程指的是胚胎移植過程，一般選取桑椹胚時期或者囊胚期的胚胎進行胚胎移植，不選用原腸胚時期，B錯誤；過程為加速轉(zhuǎn)基因動物的繁育，可以采用超數(shù)排卵，胚胎分割移植等方法，C正確；過程指的是目的基因的表達，包括轉(zhuǎn)錄與翻譯兩個階段，轉(zhuǎn)錄的場所是細胞核，翻譯的場所是細胞質(zhì)中的核糖體，D錯誤。答案AC3.(2014·重慶卷，4)下圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關敘述，正確的是()A.的構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)

4、出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異解析構建表達載體需要限制酶和DNA連接酶，A錯誤；侵染植物細胞后，重組Ti質(zhì)粒上的TDNA整合到的染色體上，B錯誤；染色體上含有目的基因，但目的基因也可能不能轉(zhuǎn)錄或者不能翻譯，或者表達的蛋白質(zhì)不具有生物活性，C錯誤；植株表現(xiàn)出抗蟲性狀，說明含有目的基因，屬于基因重組，為可遺傳變異，D正確。答案D4.(2013·廣東理綜，3)從某海洋動物中獲得一基因，其表達產(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.構建含目的肽DNA片段的表達載體C.依據(jù)P1氨基酸序

5、列設計多條模擬肽D.篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽解析本題考查蛋白質(zhì)工程的相關知識，意在考查考生對蛋白質(zhì)工程概念的理解。該基因的表達產(chǎn)物多肽P1的抗菌性和溶血性均很強，要研發(fā)出抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物，首先應根據(jù)P1的氨基酸序列設計模擬肽.再構建相應的DNA片段。答案C5.(2013·安徽理綜，6)如圖為通過DNA分子雜交鑒定含有某特定DNA的細菌克隆示意圖。下列敘述正確的是()A.根據(jù)培養(yǎng)皿中菌落數(shù)可以準確計算樣品中含有的活菌實際數(shù)目B.外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動子和終止子之間才能進行復制C.重組質(zhì)粒與探針能進行分子雜交是因為DNA分子脫氧核糖和磷酸交替連接D.放射

6、自顯影結果可以顯示原培養(yǎng)皿中含有特定DNA的細菌菌落位置解析本題考查利用DNA分子雜交法鑒定目的菌的相關知識，意在考查考生的理解能力。據(jù)圖可知，接種該微生物所用的方法是稀釋涂布平板法，而通過該方法只能估算樣品中含有的活菌數(shù)，A錯誤；外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動子和終止子之間才能進行表達，而不是復制，B錯誤；重組質(zhì)粒與探針之間的雜交原理是堿基互補配對，C錯誤；放射自顯影結果顯示的雜交鏈位置與原培養(yǎng)皿中含有特定DNA的細菌菌落位置相同，D正確。答案D6.(2015·課標卷，40)生物選修3：現(xiàn)代生物科技專題HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒，是艾滋病的病原體。回答下列問題：(1)用基因工程方法制備

7、HIV的某蛋白(目的蛋白)時，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，構建重組表達載體，隨后導入受體細胞。(2)從受體細胞中分離純化出目的蛋白，該蛋白作為抗原注入機體后，刺激機體產(chǎn)生的可與此蛋白結合的相應分泌蛋白是_，該分泌蛋白可用于檢測受試者血清中的HIV，檢測的原理是_。(3)已知某種菌導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。解析(1)HIV是RNA病毒，其核酸是單鏈

8、RNA，而在基因工程中構建目的基因表達載體時，載體一般用的是質(zhì)粒，為雙鏈DNA，故先用逆轉(zhuǎn)錄酶催化HIV的RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA分子再進行基因工程操作。(2)本題涉及到了免疫學方面知識，抗原進入機體后可以產(chǎn)生特異性免疫反應，產(chǎn)生相應的抗體，抗體與抗原特異性結合。(3)HIV病毒主要破壞人體T細胞。(4)免疫系統(tǒng)除了具有防衛(wèi)功能外，還有監(jiān)控和清除功能：監(jiān)控并清除體內(nèi)已經(jīng)衰老或因其他因素而被破壞的細胞，以及癌變的細胞。答案(1)RNA逆轉(zhuǎn)錄酶cDNA(或DNA)(2)抗體抗原抗體特異性結合(3)T(或T淋巴)(4)監(jiān)控和清除7.(2015·江蘇卷，33)熒光原位雜交可用熒光標記的特異DNA

9、片段為探針，與染色體上對應的DNA片段結合，從而將特定的基因在染色體上定位。請回答下列問題：圖1圖2(1)DNA熒光探針的制備過程如圖1所示，DNA酶隨機切開了核苷酸之間的_鍵從而產(chǎn)生切口，隨后在DNA聚合酶作用下，以熒光標記的_為原料，合成熒光標記的DNA探針。(2)圖2表示探針與待測基因結合的原理。先將探針與染色體共同煮沸，使DNA雙鏈中_鍵斷裂，形成單鏈。隨后在降溫復性過程中，探針的堿基按照_原則，與染色體上的特定基因序列形成較穩(wěn)定的雜交分子。圖中兩條姐妹染色單體中最多可有_條熒光標記的DNA片段。(3)A、B、C分別代表不同來源的一個染色體組，已知AA和BB中各有一對同源染色體可被熒光

10、探針標記。若植物甲(AABB)與植物乙(AACC)雜交，則其F1有絲分裂中期的細胞中可觀察到_個熒光點；在減數(shù)第一次分裂形成的兩個子細胞中分別可觀察到_個熒光點。解析本題綜合考查基因工程中工具酶的作用機理，DNA分子雜交和減數(shù)分裂的相關內(nèi)容，意在考查學生獲取信息的能力，并且綜合運用所學知識對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析和處理能力。難度較大。(1)由圖1所知，酶1使DNA鏈斷裂，即作用于相鄰脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵；DNA探針是被標記的單鏈DNA片段，合成原料為脫氧核苷酸。(2)通過熱變性，使DNA堿基對之間的氫鍵斷裂，復性時能重新形成氫鍵，并且遵循堿基互補配對原則，形成雜交DNA分子。兩條姐

11、妹染色單體，含有四條模板鏈，可與四個被標記的DNA探針結合形成4個熒光標記雜交DNA分子。(3)植物甲(AABB)形成的配子染色體組成為(AB)與植物乙(AACC)的配子(AC)，受精后合子染色體組成為(AABC)，又由于 AA 和 BB 中各有一對同源染色體可被熒光探針標記，則AABC將會有3條染色體被標記，6條染色單體可以觀察到6個熒光點。AABC減數(shù)分裂時，AA兩個染色體組可以正常聯(lián)會，并且同源染色體分離，減數(shù)第一次分裂形成的兩個子細胞分別獲得一個A染色體組，而B染色體組內(nèi)的沒有同源染色體存在，B中的染色體隨機進入兩個子細胞，因此其中一個子細胞含有A和B染色體組內(nèi)2條能被標記的染色體，標

12、記4個染色單體可以看到4個熒光點，另一子細胞只含有A中1條能被標記的染色體，2個染色單體可以觀察到2個熒光點。答案(1)磷酸二酯脫氧核苷酸(2)氫堿基互補配對4(3)62和48.(2014·海南卷，31)生物選修3：現(xiàn)代生物科技專題下面是將某細菌的基因A導入大腸桿菌內(nèi)，制備“工程菌”的示意圖。請據(jù)圖回答：(1)獲得A有兩條途徑：一是以A的mRNA為模板，在_酶的催化下，合成互補的單鏈DNA，然后在_作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是根據(jù)目標蛋白質(zhì)的_序列，推測出相應的mRNA序列，然后按照堿基互補配對原則，推測其DNA的_序列，再通過化學方法合成所需基因。(2)利用PCR技

13、術擴增DNA時，需要在反應體系中添加的有機物質(zhì)有_、_、4種脫氧核苷酸和耐熱性的DNA聚合酶，擴增過程可以在PCR擴增儀中完成。(3)由A和載體B拼接形成的C通常稱為_。(4)在基因工程中，常用Ca2處理D，其目的是_。解析(1)利用逆轉(zhuǎn)錄法合成目的基因的過程是：以mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化作用下合成單鏈DNA，然后在DNA聚合酶作用下，合成雙鏈DNA分子；根據(jù)蛋白質(zhì)工程合成目的基因的過程是：根據(jù)目標蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測相應的mRNA序列，然后按照堿基互補配對原則，推測DNA中脫氧核苷酸的排列順序，通過化學方法合成。(2)PCR過程中需要酶、底物、模板、引物和能量等條件。(3)目的基

14、因和載體結合，形成基因表達載體。(4)在利用大腸桿菌做受體細胞時，需要先用Ca2處理，使之成為感受態(tài)細胞，有利于其吸收重組DNA分子。答案(1)逆轉(zhuǎn)錄DNA聚合酶氨基酸脫氧核苷酸(其他合理答案也給分)(2)引物模板DNA(3)重組DNA(其他合理答案也給分)(4)提高受體細胞的轉(zhuǎn)化率(其他合理答案也給分)考點二基因工程的應用蛋白質(zhì)工程及基因工程的安全性1.(2014·重慶卷，2)生物技術安全性和倫理問題是社會關注的熱點。下列敘述錯誤的是()A.應嚴格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對人類有害的物質(zhì)B.當今社會的普遍觀點是禁止克隆人的實驗，但不反對治療性克隆C.反對設計試管嬰兒的原因

15、之一是有人濫用此技術選擇性設計嬰兒D.生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來形成殺傷力解析在轉(zhuǎn)基因過程中，避免基因污染和對人類的影響，必須嚴格選擇目的基因，A正確；我國不反對治療性克隆，但堅決反對生殖性克隆，B正確；反對設計試管嬰兒原因之一是防止選擇性設計嬰兒，違背倫理道德，C正確；生物武器是指有意識的利用微生物、毒素、昆蟲侵襲敵人的軍隊、人口、農(nóng)作物或者牲畜等目標，以達到戰(zhàn)爭目的的一類武器，干擾素為淋巴因子，并非生物武器，D錯誤。答案D2.(2013·江蘇，15)下列關于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述中，錯誤的是()A.我國已經(jīng)對轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強制實施了產(chǎn)品標識制度B.

16、國際上大多數(shù)國家都在轉(zhuǎn)基因食品標簽上警示性注明可能的危害C.開展風險評估、預警跟蹤和風險管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提D.目前對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上解析為了維護消費者對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的知情權和選擇權，我國對轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品實行了標識制度，A項正確；只有經(jīng)確定是安全的轉(zhuǎn)基因食品才能向消費者出售，可能存在危害的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品不允許出售，B項錯誤；為保障轉(zhuǎn)基因生物安全，可開展風險評估、預警跟蹤和風險管理等措施，C項正確；轉(zhuǎn)基因生物是否安全的爭論主要集中在它是否能保證食用安全及環(huán)境安全上，D項正確。答案B3.(2015·江蘇卷，32)胰島素A、B鏈分別表達

17、法是生產(chǎn)胰島素的方法之一。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分別表示半乳糖苷酶與胰島素A、B鏈融合的蛋白)。請回答下列問題：圖1圖2(1)圖1基因表達載體中沒有標注出來的基本結構是_。(2)圖1中啟動子是_酶識別和結合的部位，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)構建基因表達載體時必需的工具酶有_。(4)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，用溴化氰處理相應的融合蛋白能獲得完整的A鏈或B鏈，且半乳糖

18、苷酶被切成多個肽段，這是因為_。(6)根據(jù)圖2中胰島素的結構，請推測每個胰島素分子中所含游離氨基的數(shù)量。你的推測結果是_，理由是_。解析本題綜合考查基因工程的相關內(nèi)容，以及蛋白質(zhì)的合成和加工。難度適中?；虮磉_載體包含啟動子，終止子，目的基因和標記基因。啟動子是RNA聚合酶的識別和結合位點。氨芐青霉素抗性基因可作為標記基因?；蚬こ淌褂玫墓ぞ呙赴ㄏ拗泼负虳NA 連接酶。胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點隱藏起來，將無法被蛋白酶所識別，防止被水解。溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵，若經(jīng)溴化氰處理相應融合蛋白能獲得“完整的”A鏈和B鏈，表明胰島素A鏈、B鏈上并無溴化氰作用位點，不能將其切斷；同理

19、，半乳糖苷酶能被切成“多個肽段”，表明其具有多個切點(即“甲硫氨酸”)。胰島素分子含有兩條鏈，至少有2個游離氨基分別位于2條肽鏈的一端，并且R 基團中可能也含有游離的氨基答案(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(3)限制酶和DNA連接酶(4)防止胰島素的A、B 鏈被菌體內(nèi)蛋白酶降解(5)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4.(2015·福建卷，33)生物現(xiàn)代生物科技專題GDNF是一種神經(jīng)營養(yǎng)因子，對損傷的神經(jīng)細胞具有營養(yǎng)和保護作用。研究人

20、員構建了含GDNF基因的表達載體(如圖1所示)，并導入到大鼠神經(jīng)干細胞中，用于干細胞基因治療的研究。請回答：(1)在分離和培養(yǎng)大鼠神經(jīng)干細胞的過程中，使用胰蛋白酶的目的是_。(2)構建含GDNF基因的表達載體時，需選擇圖1中的_限制酶進行酶切。(3)經(jīng)酶切后的載體和GDNF基因進行連接，連接產(chǎn)物經(jīng)篩選得到的載體主要有3種：單個載體自連、GDNF基因與載體正向連接、GDNF基因與載體反向連接(如圖1所示)。為鑒定這3種連接方式，選擇Hpa I酶和BamH I酶對篩選得到的載體進行雙酶切，并對酶切后的DNA片段進行電泳分析，結果如圖2所示。圖中第_泳道顯示所鑒定的載體是正向連接的。(4)將正向連接的表達載體導入神經(jīng)干細胞后，為了檢測GDNF基因是否成功表達，可用相應的_與提取的蛋白質(zhì)雜交。當培養(yǎng)的神經(jīng)干細胞達到一定密度時，需進行_培養(yǎng)以得到更多數(shù)量的細胞，用于神經(jīng)干細胞移植治療實驗。解析本題考查基因工程和動物細胞工程相關知識，考查理解能力、獲取信息能力和綜合運用能力。難度適中。(1)動物細胞間的物質(zhì)主要成分是蛋白質(zhì)，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時間，目的是使組織中的細胞分散成單個細胞。(2)據(jù)圖1可知，GDNF基因兩端和載體上都有Xho I限制酶的酶切位點