2020創(chuàng)新方案高考生物一輪復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤檢測三十八基因工程

1、第1頁共8頁課時(shí)跟蹤檢測（三十八）基因工程1.用Xho I和Sal I兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別處理同一DNA片段，酶切位點(diǎn)及酶切AAfll | w I W XAoI陽2電泳輔果示就留產(chǎn)物分離結(jié)果如圖。以下敘述不正確的是（）圖1酹愣位點(diǎn)%A.圖1中兩種酶識(shí)別的核甘酸序列不同B.圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組 DNAC.泳道中是用 Sal I處理得到的酶切產(chǎn)物D.圖中被酶切的 DNA片段是單鏈 DNA解析：選D 通過圖1可知，兩種限制性核酸內(nèi)切酶切割 DNA分子的不同部位，說明兩種限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別的核甘酸序列不同；圖2中的酶切產(chǎn)物是 DNA分子片段，可用于構(gòu)建重組DNA ;觀察圖1可知，該DNA

2、片段有3個(gè)Sal I酶切位點(diǎn)，故用 Sal I處理后,可形成4個(gè)DNA分子片段，電泳后出現(xiàn) 4條電泳帶，與電泳條帶 對(duì)應(yīng)；限制性核酸內(nèi)切 酶作用的是雙鏈 DNA片段，因此圖中被酶切的 DNA片段應(yīng)是雙鏈DNA。2.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。mi卜列操作與實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟环氖?（AioK AcoK IM基因：A.用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR I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 C基因是否整合到菊花染色

3、體上解析：選C 目的基因C和質(zhì)粒都有可被 EcoR I切割的酶切位點(diǎn)，另外需要DNA連接酶將切好的目的基因和質(zhì)粒連接起來；愈傷組織全能性較高， 是理想的植物受體細(xì)胞， 將目的基因?qū)胫参锸荏w細(xì)胞的方法通常為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；質(zhì)粒中含有潮霉素抗性基因，因此第2頁共8頁選擇培養(yǎng)基中應(yīng)該加入潮霉素；使用分子雜交方法可檢測目的基因是否整合到受體染色體上。（2018全國卷n）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（簡稱為甲），并將其插入質(zhì)粒 P0,構(gòu)建

4、了 真核表達(dá)載體 P1,其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點(diǎn)的示意圖如下，圖中 E1E4四種限制酶產(chǎn)生的 黏性末端各不相同。后動(dòng)產(chǎn)L1基因GKP基因舞止于E1ir1 1量 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)

5、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。解析：（1）由題意可知，L1基因和GFP基因合成了 L1-GFP融合基因（簡稱為甲），題圖中顯示了四個(gè)酶切位點(diǎn)，當(dāng)將L1-GFP融合基因插入質(zhì)粒 P0時(shí)，可用E1和E4限制酶進(jìn)行酶切，用這兩種酶進(jìn)行酶切不會(huì)破壞甲的完整性，同時(shí)能保證甲按照正確的方向與載體連接。（2）若在牛皮膚細(xì)胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1-GFP融合基因得到表達(dá)，即目的基因在受體細(xì)胞中通過轉(zhuǎn)錄和翻譯合成了熒光蛋白。（3）為了獲得含有甲的牛，可將含有目的基因的細(xì)胞的細(xì)胞核移入牛的去核卵母細(xì)胞中，然后進(jìn)行體外培養(yǎng)、胚胎

6、移植等。（4）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，可以檢測目的基因是否存在。PCR擴(kuò)增的*II板是DNA。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DNA（2019濱州模擬）科學(xué)家通過利用 PCR定點(diǎn)突變技術(shù)改造 Rubisco酶基因，提高了 光合作用過程中 Rubisco酶基因?qū)O 2的親和力，從而顯著提高了植物的光合速率。請(qǐng)回第3頁共8頁答下列問題：（1）PCR過程所依據(jù)的原理是 ,該過程需要加入的酶是 。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核甘酸 序列，以便根據(jù)這一序列合成 。（2）該技術(shù)不直接改造 Rubisco酶，

7、而是通過 Rubisco酶基因進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì) Rubisco酶的改造，其原因是 。和傳統(tǒng)基因工程技術(shù)相比 較，定點(diǎn)突變最突出的優(yōu)點(diǎn)是獲得的產(chǎn)物一般是自然界中 （填“存在的”或“不存 在的），PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于 工程的范疇。（3）可利用定點(diǎn)突變的 DNA構(gòu)建基因表達(dá)載體，常用 法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞，將該細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育成幼苗，從細(xì)胞水平分析所依據(jù) 的原理是。解析：（1）PCR過程所依據(jù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制，該過程需要加入的酶是耐高溫的DNA聚合酶。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核甘酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。（2）該技術(shù)不直接改造 R

8、ubisco酶，而是通過對(duì) Rubisco酶基因進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Rubisco酶的改造，其原因是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，改造困難。和傳統(tǒng)基因工程技術(shù)相比較，定點(diǎn)突變最突出的優(yōu)點(diǎn)是獲得的產(chǎn)物一般是自然界中不存在的，PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。（3）可利用定點(diǎn)突變的 DNA構(gòu)建基因表達(dá)載體，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞，將該細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育成幼苗，從細(xì)胞水平分析所依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。答案：（1）DNA雙鏈復(fù)制耐高溫的DNA聚合酶（或Taq酶）引物 （2）蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，改造困難不存在的 蛋白質(zhì) （3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞的全能性真核生物基因中

9、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（簡稱蛋白A） o回答下列問題：（1）某同學(xué)從人的基因組文庫中獲得了基因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)。第4頁共8頁（4）若要檢測基因A是否翻譯出蛋白 A,可用的檢測物質(zhì)是（填“蛋白A 的基因”或“蛋白 A的抗體”）。（5）

10、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 啟示是解析：（1）人為真核生物，從人的基因組文庫中獲取的基因A含有內(nèi)含子，基因 A轉(zhuǎn)錄出的產(chǎn)物中有與內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的 RNA序列。大腸桿菌為原核生物，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，因此以大腸桿菌作為受體細(xì)胞，不能切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列，無法表達(dá)出蛋白 Ao （2）噬菌體和動(dòng)物病毒均可作為基因工程的載體，但它們的 宿主細(xì)胞不同。題中受體為家蠶，是一種昆蟲，因此，選擇昆蟲病毒作為載體，噬菌體的宿 主是細(xì)菌，不適合作為

11、該實(shí)驗(yàn)的載體。（3）大腸桿菌具有繁殖快、容易培養(yǎng)、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)少等優(yōu)點(diǎn)，因此，常作為基因工程的受體細(xì)胞。（4）常用抗原一抗體雜交的方法檢測目的基因是否表達(dá)，故能用于檢測蛋白A的物質(zhì)為蛋白A的抗體。（5）艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型菌的DNA轉(zhuǎn)移到了 R型菌體內(nèi)，其對(duì)基因工程理論的建立提供的啟示是DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體。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)

12、體6.（2017全國卷m ,節(jié)選）編碼蛋白甲的 DNA序列（序列甲）由A、B、山衣I hqp4J I J* I I J rC、D、E五個(gè)片段組成，編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段， 一 1乙 I BTI n |組成，如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：內(nèi) I B I。（1）現(xiàn)要通過基因工程的方法獲得蛋白乙，若在啟動(dòng)子的下游直接接上編碼蛋白乙的 DNA序列（TTCGCTTCT CAGGAAGGA）,則所構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入 宿主細(xì)胞后不能翻譯出蛋白乙，原因是 。（2）某同學(xué)在用PCR技術(shù)獲取DNA片段B或D的過程中，在 PCR反應(yīng)體系中加入了DNA聚合酶、引物等，還加入了序列甲作為 ,加入了 作為合成D

13、NA的 原料。解析：（1）若在啟動(dòng)子的下游直接接上編碼蛋白乙的 DNA 序列第5頁共8頁（TTCGCTTCT CAGGAAGGA）,則轉(zhuǎn)錄出的 mRNA 上缺少起始密碼子，故不能翻譯出蛋白乙。（2）使用PCR技術(shù)獲取DNA片段時(shí)，應(yīng)在PCR反應(yīng)體系中添加引物、耐高溫的DNA聚合酶、模板、dNTP作為原料。答案：（1）編碼乙的DNA序列起始端無 ATG（TAC），轉(zhuǎn)錄出的mRNA無起始密碼子（2）模板 dNTP（脫氧核甘酸）（2019德州一模）真核生物基因中通常含有內(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。如圖表示從基因文庫提取胰島素基因的過程。

14、回答下列問題：| FXA基因的性體苗花內(nèi)友達(dá)敦悻受體前常培養(yǎng)基上的回落從基因結(jié)構(gòu)分析，與基因組文庫中的基因相比，cDNA文庫中獲得的目的基因少了等結(jié)構(gòu)（至少寫兩個(gè)）。（2）將獲得的胰島素基因?qū)胧荏w菌內(nèi)，并在受體菌內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，在基因 工程中稱為。（3）過程需將纖維素膜上的細(xì)菌裂解，釋放出 ,再用32P標(biāo)記的 作 為探針進(jìn)行雜交。依據(jù)雜交結(jié)果，應(yīng)選取培養(yǎng)基上 （填字母）菌落繼續(xù)培養(yǎng)，才能獲 得含有胰島素基因的受體菌。（4）經(jīng)過目的基因的檢測和表達(dá)，從大腸桿菌中獲得的“胰島素”未能達(dá)到期待的生物 活性，導(dǎo)致這種差異的原因可能是 。（5）與從基因組文庫獲取目的基因相比，圖示方法獲得的目的

15、基因在受體菌中更容易表 達(dá)，原因是解析：（1）cDNA文庫是由mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄而來，成熟的mRNA已經(jīng)切除了內(nèi)含子對(duì)應(yīng) 的堿基序列，且 mRNA不含有啟動(dòng)子、終止子對(duì)應(yīng)的堿基序列，因此 cDNA文庫中獲得的 目的基因少了啟動(dòng)子、終止子、內(nèi)含子等結(jié)構(gòu)。（2）將獲得的胰島素基因?qū)胧荏w菌內(nèi)，并在受體菌內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，在基因工程中稱為轉(zhuǎn)化。（3）過程用32P標(biāo)記的目的基因（或胰島素基因）單鏈作為探針檢測受體菌中是否含有目的基因，首先需將纖維素膜上的細(xì)第6頁共8頁菌裂解，釋放出 DNA。培養(yǎng)基上a菌落對(duì)應(yīng)位置出現(xiàn)雜交帶，說明a菌落是由含有胰島素基因的受體菌形成的。（4）大腸桿菌中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高

16、爾基體等細(xì)胞器，無法對(duì)核糖體合成 的肽鏈進(jìn)行有效的折疊、加工，所以從大腸桿菌中獲得的“胰島素”未能達(dá)到期待的生物活性。（5）cDNA文庫中獲得的目的基因沒有內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄出的RNA不需要經(jīng)過加工，可直接作為合成蛋白質(zhì)的模板，所以在受體菌中更容易表達(dá)。答案：（1）啟動(dòng)子、終止子、內(nèi)含子 （2）轉(zhuǎn)化 （3）DNA 目的基因（或胰島素基因）a （4）受體菌中基因表達(dá)獲得的蛋白質(zhì)未加工（5）cDNA中不含有內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄出的RNA不需要經(jīng)過加工，可直接作為合成蛋白質(zhì)的模板（2019昆明調(diào)研）科學(xué)家將擬南芥的抗寒基因 （CBFl）,轉(zhuǎn)入香蕉以獲得抗寒的香蕉品 種。如圖是某質(zhì)粒載體上的 Sacl、Xbal、E

17、coRI、Hind出四種限制酶的切割位點(diǎn)示意 圖。據(jù)圖回答問題：乳學(xué)青毒大登勝基因）牌二加1H 蟲碘點(diǎn)以上.（1）在該實(shí)驗(yàn)中為構(gòu)建基因表達(dá)載體，用Sacl、Xbal切下CBFl基因后，對(duì)質(zhì)粒載體進(jìn)行切割的限制酶是 ，理由是。（2）連接CBFl基因到該質(zhì)粒載體后，作為基因表達(dá)載體的組成還必須有 。將重組質(zhì)粒導(dǎo)入香蕉細(xì)胞最常用的方法是 。（3）為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有CBFl基因，可用含 的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。（4）科學(xué)家將生長健壯、苗齡一致的轉(zhuǎn)基因香蕉（實(shí)驗(yàn)組）與非轉(zhuǎn)基因香蕉（對(duì)照組）進(jìn)行處理，鑒定兩組之間的抗寒性差異，如果 , 則說明獲得了抗寒的香蕉優(yōu)質(zhì)品種。解析：（1）在基因工程中，用相同限制

18、酶切割來源不同的DNA后，可產(chǎn)生相同的末端,所以和含目的基因的 DNA 一樣，質(zhì)粒也應(yīng)使用Sacl、Xbal進(jìn)行切割。（2）基因表達(dá)載體的組成包括啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因、目的基因等。香蕉細(xì)胞是植物細(xì)胞，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。（3）據(jù)圖分析可知，質(zhì)粒上的標(biāo)記基因是氨茉青霉素抗性基因，所以為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有CBFl基因，可用含氨茉青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。（4）根據(jù)題干信息已知目的基因是抗寒基因，所以科學(xué)家將生長健壯、苗齡一致的轉(zhuǎn)基因香蕉（實(shí)驗(yàn)組）與非轉(zhuǎn)基因香蕉（對(duì)照組）進(jìn)行低溫處理，鑒定兩組之間的抗寒性差異，如果實(shí)驗(yàn)第7頁共8頁組的抗寒能力明顯高于對(duì)照組，則說明獲得了抗

19、寒的香蕉優(yōu)質(zhì)品種。答案：(1)SacI、Xba I 用相同限制酶切割來源不同的DNA后，可產(chǎn)生相同的末端(2)啟動(dòng)子和終止子農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(3)氨茉青霉素(4)低溫實(shí)驗(yàn)組的抗寒能力明顯高于對(duì)照組(2019泰安模擬)下面為“ DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的一些重要操作示意圖，據(jù)圖回答下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的問題：析明較獨(dú)寸 凈的線狀,/I 物DNA好狀物做如門洞液2 rncd/L 麗I溶液后(1)正確的操作順序是 。(2)上圖C、E步驟都加入蒸儲(chǔ)水，但其目的不同，分別是 和圖A步驟中所用酒精必須經(jīng)過 才能使用，該步驟的目的是(4)為鑒定A中所得到的絲狀物的主要成分為DNA，可滴加 試劑，沸水浴,如果出現(xiàn),則該絲狀物的主要成分為DNA。解析：兩次加入蒸儲(chǔ)水的作用：第一次是使雞血細(xì)胞吸水漲破，DNA從細(xì)胞中釋放出來進(jìn)入濾液；第二次是使溶解于物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中的DNA析出，與雜質(zhì)分離。本題還涉及 DNA的鑒定，DNA可在沸水浴條件下與二苯胺試劑作用，被染成藍(lán)色。答案：(1)C - B - E- D-A (2)加速雞血細(xì)胞的破裂降低NaCl溶液的濃度，使DNA析出(3)充分冷卻提取含雜質(zhì)少的 DNA (4)二苯胺藍(lán)色干擾素是動(dòng)物或人體細(xì)胞受到病毒感染后產(chǎn)生的一種糖蛋白，具有抗病毒、抑制細(xì)胞增殖及