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

2、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

3、.即為目的基因，目的基因可從基因文庫中獲取，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

4、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 T DNA 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

5、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)

6、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.(

7、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?；卮鹣铝袉栴}：(1) 用基因工程方法制備 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

8、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 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)

9、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 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 D

10、NA 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

11、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

12、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

13、配對4 (3)6 2 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P

14、CR 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)目的基因和載體結合，形成基因表達載體。(4)在利用大2處理，

15、使之成為感受態(tài)細胞， 有利于其吸腸桿菌做受體細胞時， 需要先用 Ca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之一是有人濫用此

16、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. 國

17、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

18、分別表達法是生產(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

19、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。基因表達載體包含啟動子， 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。 基因工程使用的工具酶包括限制酶和 DNA 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

20、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，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

21、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

22、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