2019高三生物一輪總復習選修第十二單元　選修3　現(xiàn)代生物科技專題課時跟蹤檢測12-1

1．(2015年重慶卷，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：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，不能通過人肝細胞中的mRNA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原點，胰島素基因的表達啟動于啟動子，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，終止密碼子在翻譯過程中起作用，D錯誤。答案：C2．(2018屆人大附中模擬)用基因工程技術生產(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①需使用Taq聚合酶B．過程②需使用解旋酶和PCR獲取目的基因C．過程③可將重組表達質(zhì)粒導入所有的大腸桿菌D．過程④可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導入受體細胞解析：過程①表示通過反轉(zhuǎn)錄法合成目的基因，該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯誤；過程②表示利用PCR技術對目的基因進行擴增，該過程中解旋是通過高溫解鏈實現(xiàn)的，不需要解旋酶，B錯誤；過程③可將重組表達質(zhì)粒導入用CaCl2溶液處理的大腸桿菌(即感受態(tài)細胞)，C錯誤；過程④可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導入受體細胞，D正確。答案：D3．圖1、圖2分別為“DNA的粗提取與鑒定”實驗中部分操作步驟示意圖，下列敘述不正確的是()A．圖1、圖2中加入蒸餾水稀釋的目的相同B．圖1中完成過濾之后保留濾液C．圖2中完成過濾之后棄去濾液D．在圖1雞血細胞液中加入少許嫩肉粉有助于去除雜質(zhì)解析：A錯誤，圖1加入蒸餾水稀釋的目的分別是破碎細胞獲取含DNA的濾液；圖2加入蒸餾水稀釋的目的是稀釋NaCl溶液，析出DNA；B正確，圖1過濾之后保留濾液，因濾液中含DNA；C正確，圖2過濾之后棄去濾液，因DNA已析出；D正確，嫩肉粉中的蛋白酶可對蛋白質(zhì)進行水解。答案：A4．(2017屆鎮(zhèn)江模擬)抗菌肽對治療癌癥有一定的作用，下圖表示抗菌肽合成過程。相關說法正確的是()A．用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶B．基因表達載體包含起始密碼和終止密碼C．用顯微注射法導入基因表達載體D．篩選菌種時用基因探針檢測相關蛋白質(zhì)解析：PCR技術中采用的是高溫變性，因此用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶，A正確；基因表達載體包含啟動子和終止子，而起始密碼和終止密碼在mRNA上，B錯誤；將基因表達載體導入酵母菌細胞時應用感受態(tài)細胞法，C錯誤；篩選菌種時用基因探針檢測相關基因或mRNA，不能用基因探針檢測蛋白質(zhì)，要用抗體檢測，D錯誤。答案：A5．(2018屆云南省玉溪模擬)請回答下列有關基因工程的問題：(1)如果用某種生物發(fā)育的某個時期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補DNA片段，與載體連接后儲存在一個受體菌群中，這個受體菌群體就叫做這種生物的________。(2)一個基因表達載體的組成，除了目的基因外，還必須有________，________以及________。(3)目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程，稱為________。將目的基因?qū)胫参锛毎?、動物細胞、大腸桿菌最常用的方法分別是________、________、感受態(tài)細胞法。(4)目的基因?qū)胧荏w細胞后，是否可以穩(wěn)定維持和表達其遺傳特性，只有通過檢測與鑒定才能知道。首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物______________________上是否插入了目的基因；其次要檢測目的基因是否__________________________；最后檢測目的基因是否____________________________________________。解析：(1)由于生物個體發(fā)育過程中，基因是選擇性表達的，因此細胞中的mRNA是部分基因轉(zhuǎn)錄形成的，則通過逆轉(zhuǎn)錄方法合成的目的基因只包含該生物的部分基因，這個受體菌群體就叫做這種生物的cDNA(部分基因)文庫。(2)一個基因表達載體的組成，除了目的基因外，還必須有啟動子、終止子以及標記基因。(3)目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程，稱為轉(zhuǎn)化；將目的基因?qū)胫参锛毎畛Ｓ玫姆椒ㄊ寝r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；將目的基因?qū)雱游锛毎畛Ｓ玫姆椒ㄊ秋@微注射技術法。(4)目的基因?qū)胧荏w細胞后，需要檢查基因工程是否成功：首先要采用DNA分子雜交技術檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入了目的基因；其次要采用分子雜交技術檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，可采用抗原—抗體雜交法。答案：(1)cDNA(部分基因)文庫(2)啟動子終止子標記基因(3)轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術法(4)染色體的DNA轉(zhuǎn)錄出了mRNA翻譯成蛋白質(zhì)6．(2017屆陜師大模擬)下圖是科學家利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素的部分過程。請結(jié)合相關知識回答問題：(1)除圖示方法獲得目的基因(人胰島素基因)外，還可通過________的方法獲得目的基因。(2)圖示所獲得的人胰島素基因在大腸桿菌中不能表達，需要質(zhì)粒為其提供________等調(diào)控因子；質(zhì)粒含有一個或多個________切割位點，供目的基因插入其中；質(zhì)粒上還含有________，供重組DNA的鑒定和選擇。(3)圖中切割人胰島素基因和質(zhì)粒的酶(酶A)相同，其目的是____________，將重組DNA分子導入大腸桿菌前，常需用________處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細胞。(4)由于大腸桿菌中沒有________________等結(jié)構(gòu)，其內(nèi)合成的人胰島素沒有活性，需要經(jīng)過再加工。解析：(1)獲取目的基因的方法除題圖所示方法外，還有人工合成。(2)圖示所獲得的人胰島素基因由于不含啟動子和終止子，因此需要運載體——質(zhì)粒提供。質(zhì)粒上還應含有一個或多個限制酶切割位點，供目的基因插入其中；質(zhì)粒上還含有標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。(3)用同一種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，以便獲得相同的末端。將重組DNA分子導入大腸桿菌前，需用Ca2＋處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細胞。(4)由于大腸桿菌中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)，其內(nèi)合成的人胰島素沒有活性，需要經(jīng)過再加工。答案：(1)人工合成(2)啟動子、終止子限制酶標記基因(3)獲得相同的末端Ca2＋(4)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體7．(2017屆臨川模擬)資料甲：科學家將牛生長激素基因?qū)胄∈笫芫阎?，得到了體型巨大的“超級小鼠”；科學家采用農(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易失去活性。科學家對編碼T4溶菌酶的基因進行了改造，使其表達的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二硫鍵，提高了T4溶菌酶的耐熱性?；卮鹣铝袉栴}：(1)資料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達載體導入小鼠的受精卵中常用________法。構(gòu)建基因表達載體常用的工具酶是________和________。在培育有些轉(zhuǎn)基因植物時，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌的作用是___________________。(2)資料乙中的技術屬于________工程的范疇，該工程是指以分子生物學相關理論為基礎，通過基因修飾或基因合成，對________進行改造，或制造一種________的技術。在該實例中，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。解析：(1)將目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ蔑@微注射法；構(gòu)建基因表達載體需要限制性核酸內(nèi)切酶對目的基因所在的DNA和載體進行切割，還需要DNA連接酶將目的基因與載體結(jié)合；農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上，故可用農(nóng)桿菌感染植物，將目的基因?qū)胫参锛毎?2)資料乙中的技術屬于蛋白質(zhì)工程的范疇，通過改造基因，對T4溶菌酶這種蛋白質(zhì)進行了改造，使組成該酶的氨基酸序列發(fā)生了改變，從而提高了T4溶菌酶的耐熱性。答案：(1)顯微注射限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細胞中(2)蛋白質(zhì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)新蛋白質(zhì)氨基酸8．(2015年海南卷)在體內(nèi)，人胰島素基因表達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個氨基酸殘基組成的胰島素。目前，利用基因工程技術可大量生產(chǎn)胰島素?；卮鹣铝袉栴}：(1)人體內(nèi)合成前胰島素原的細胞是________________，合成胰高血糖素的細胞是________________。(2)可根據(jù)胰島素原的氨基酸序列，設計并合成編碼胰島素原的________________序列，用該序列與質(zhì)粒表達載體構(gòu)建胰島素原基因重組表達載體。再經(jīng)過細菌轉(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該工程菌的培養(yǎng)物時，培養(yǎng)液無抗原抗體反應，菌體有抗原抗體反應，則用該工程菌進行工業(yè)發(fā)酵時，應從________________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。解析：(1)由題意可知，前胰島素原在細胞內(nèi)經(jīng)加工后成為胰島素，人體合成胰島素的細胞是胰島B細胞，所以合成前胰島素原的細胞也是胰島B細胞；合成胰高血糖素的細胞是胰島A細胞。(2)根據(jù)胰島素原的氨基酸序列，可設計并合成編碼胰島素原的DNA序列(即目的基因)；用該序列與質(zhì)粒表達載體構(gòu)建胰島素原基因重組表達載體，再經(jīng)過細菌轉(zhuǎn)化、篩選及鑒定，即可建立能穩(wěn)定合成人胰島素原的基因工程菌。(3)根據(jù)題意，培養(yǎng)液無抗原抗體反應，菌體有抗原抗體反應，說明胰島素原不存在于培養(yǎng)液而存在于菌體中，所以用該工程菌進行工業(yè)發(fā)酵時，應從菌體中分離、純化胰島素原，經(jīng)酶處理便可轉(zhuǎn)變?yōu)橐葝u素。答案：(1)胰島B細胞胰島A細胞(2)DNA胰島素原(3)菌體9．(2017屆哈爾濱檢測)青蒿素是治療瘧疾的重要藥物。研究人員已經(jīng)弄清了青蒿細胞中青蒿素的合成途徑(如圖中實線方框內(nèi)所示)，并且發(fā)現(xiàn)酵母細胞也能夠產(chǎn)生合成青蒿素的中間產(chǎn)物FPP(如圖中虛線方框內(nèi)所示)。結(jié)合所學知識回答下列問題：(1)瘧疾俗稱“打擺子”，是由瘧原蟲引起的間歇性寒熱癥狀的疾病。當瘧原蟲寄生在人體中時，會引起人的免疫反應，使________細胞產(chǎn)生淋巴因子。同時B細胞在受到刺激后，在淋巴因子的作用下增殖分化成______細胞，產(chǎn)生抗體。(2)根據(jù)圖示代謝過程，科學家在培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母細胞過程中，要向____________中導入的基因是____________________，具體操作中可利用____________________技術檢測轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入目的基因。(3)構(gòu)建基因表達載體時，用不同類型的________切割DNA后，可能產(chǎn)生________末端，也可能產(chǎn)生______末端。(4)實驗發(fā)現(xiàn)，酵母細胞導入相關基因后，相關基因能正常表達，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，根據(jù)圖解分析原因可能是_______________________。解析：(1)當瘧原蟲寄生在人體中時，會引起人的免疫反應，使T細胞產(chǎn)生淋巴因子，同時B細胞在受到刺激后，在淋巴因子的作用下增殖分化成記憶細胞和漿細胞，漿細胞能產(chǎn)生抗體。(2)由于酵母細胞中也能合成FPP，F(xiàn)PP形成青蒿素過程還需要ADS酶和CYP7ⅠAV1酶參與，所以酵母細胞需要導入ADS酶基因、CYP7ⅠAV1酶基因。(3)構(gòu)建基因表達載體時，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)生平末端。(4)由圖可知，酵母細胞中部分FPP用于合成固醇，使合成的青蒿素量較少。答案：(1)T漿(2)酵母細胞ADS酶基因、CYP7ⅠAV1酶基因DNA分子雜交(3)限制酶黏性平(4)酵母細胞中部分FPP用于合成固醇10．(2017年全國卷Ⅲ)編碼蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五個片段組成，編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成，如圖1所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)現(xiàn)要通過基因工程的方法獲得蛋白乙，若在啟動子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA)，則所構(gòu)建的表達載體轉(zhuǎn)入宿主細胞后不能翻譯出蛋白乙，原因是__________________________________________________________。(2)某同學在用PCR技術獲取DNA片段B或D的過程中，在PCR反應體系中加入了DNA聚合酶、引物等，還加入了序列甲作為____________________，加入了______________________作為合成DNA的原料。(3)現(xiàn)通過基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白，要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細胞增殖的作用，某同學做了如下實驗：將一定量的含T淋巴細胞的培養(yǎng)液平均分成四組，其中