【生物】2021届一轮复习人教版基因工程与DNA的粗提取作业

【生物】2021届一轮复习人教版基因工程与DNA的粗提取作业

第十一单元　现代生物科技专题 专题27　基因工程与DNA的粗提取 探考情　悟真题 ‎【考情探究】‎ 考点 考向 要求 ‎5年考情 预测热度 考题示例 素养要素 难度 ‎1‎ 基因工程的基本工具及基本操作程序 基因工程的基本工具及基本操作程序 Ⅱ ‎2018课标全国 Ⅰ,38,15分 科学思维、生命观念 易 ‎★★★‎ ‎2‎ 基因工程的应用与发展 基因工程的应用 Ⅱ ‎2018课标全国 Ⅱ,38,15分 科学思维、社会责任 中 ‎★★★‎ 蛋白质工程 Ⅰ ‎★☆☆‎ ‎3‎ DNA的粗提取与鉴定 DNA的粗提取与鉴定 实验与 探究 ‎☆☆☆‎ 分析解读　“基因工程”是现代生物科技模块中的重要内容,也是历年高考对该模块考查的高频考点。本专题内容包括基因工程的基本工具及基本操作程序、基因工程的应用与发展及DNA粗提取与鉴定。试题多以转基因生物的培育为信息,对基因工程操作程序中的基因表达载体的构建等进行考查,也常借助转基因植物的培育将基因工程与植物细胞工程融合考查,或借助转基因动物的培育将基因工程与胚胎工程融合考查。复习时应注意:以转基因生物的培育过程为主线,构建基因工程解题模型,同时加强对基因工程与细胞工程、胚胎工程的联系记忆。‎ ‎【真题探秘】‎ 破考点　练考向 考点一　基因工程的基本工具及基本操作程序 ‎【考点集训】‎ 考向　基因工程的基本工具及基本操作程序 ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ ‎1.(2020届重庆巴蜀中学适应考试,38,15分)治疗侏儒症的方法之一是向人体注射生长激素。过去生长激素的获得非常困难,需要从动物垂体中提取。而现在可利用基因工程,将人的生长激素基因导入大肠杆菌中,使其生产生长激素。人们从450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素,相当于6万头动物的全部产量。如图是该过程中重组质粒的构建和筛选过程。请回答下列问题:(Ampr为氨苄青霉素抗性基因,Tetr为四环素抗性基因)‎ ‎(1)EcoRⅠ在它识别序列的　　　　　　　　　　　　　　　　　　切开时,产生的是黏性末端。该过程中不能选用EcoRⅠ切割目的基因,原因是　 　。 ‎ ‎(2)大肠杆菌细胞最常用的转化方法是:首先选用　　　　处理细胞,使之成为感受态细胞。第二步将　　　　　　　　　　　　　　　　　　与感受态细胞混合,在一定温度下完成转化过程。 ‎ ‎(3)利用标记基因筛选导入重组质粒的大肠杆菌,将大肠杆菌分别在含有氨苄青霉素和四环素的培养基中培养,成功导入重组质粒的大肠杆菌生长情况是  　。 ‎ ‎(4)科学家将生长激素基因与　　　　　　　　　　　　　等重组在一起,导入哺乳动物受精卵中,然后将受精卵进行早期胚胎培养,将早期胚胎送入经　　　　激素处理后的母体内,使其生长发育成转基因动物,这些动物乳腺生物反应器可生产出生长激素。为了获得同卵多胎的效果,可以使用　　　　技术。 ‎ 答案　(1)中心轴线两侧将DNA的两条链分别　识别序列在目的基因中,会破坏目的基因　(2)Ca2+　重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中　(3)在含氨苄青霉素培养基中存活,在含四环素培养基中死亡　(4)乳腺蛋白基因的启动子　孕　胚胎分割 ‎2.(2019江西重点中学盟校一模,38,15分)回答下列与基因工程有关的问题:‎ ‎(1)基因工程技术中,　　　　　　　　　是将目的基因导入植物细胞最常用的方法,其中的Ti质粒上的T-DNA是指　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)获得的目的基因可利用PCR技术在体外反应体系中扩增,该过程利用的原理是　　　　　　　　,需要加入的原料是　　　　　　　　,DNA解旋利用的是　　　　　　　原理。 ‎ ‎(3)基因工程中使用的载体,除质粒外,还有　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)该技术可以培育抗病转基因植物,也可用于动物的基因治疗。与之相比,单克隆抗体也用于诊断或携带药物治疗癌症,这是利用了它　　　　　　　　　　　　的优点。 ‎ 答案　(1)农杆菌转化法　可转移的DNA　(2)DNA双链复制　四种脱氧核苷酸(或dATP、dTTP、dCTP和dGTP)　热变性(或高温变性等类似意思)　(3)λ噬菌体的衍生物　动植物病毒(该两空可调换)　(4)特异性强、灵敏度高 考点二　基因工程的应用与发展 ‎【考点集训】‎ 考向1　基因工程的应用 ‎1.(2020届黑龙江哈尔滨一模,38,15分)中国科学院神经科学研究所的三个研究团队经过三年努力,利用基因编辑技术(CRISPR/Cas9),敲除了体外受精猕猴胚胎中的生物节律核心基因BMAL1,产生了一批BMAL1基因缺失的猕猴。并利用克隆技术,首次成功构建了一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。目前这些猕猴具有昼夜活动紊乱、睡眠障碍、焦虑和精神分裂症等症状,这为模拟人的节律紊乱相关疾病迈出了关键的一步。回答以下问题:‎ ‎(1)新一代基因编辑工具由Cas9和向导RNA(一段能特异性引导Cas9到靶序列处的RNA)构成。该复合体能与DNA分子上的特定序列结合,并在合适位点切断DNA双链,由此可知Cas9属于基因工程中的　　　　酶,切开的是　　　　键。一般来说,在使用基因编辑工具对不同DNA进行编辑时,应使用Cas9和　　　　(填“相同”或“不同”)的向导RNA进行基因的相关编辑。 ‎ ‎(2)从分子水平上分析,科研人员可采用　　　　　　技术检测是否成功敲除了猕猴的BMAL1基因。 ‎ ‎(3)体细胞克隆猴产生过程中涉及的生物工程技术有　　　　　　　　　　　　　　(至少答三点)。 ‎ ‎(4)选猕猴作实验对象的优点很多,例如:猕猴除了具有昼行性这一特性外,在　　　　　　　上与人类高度相似,可以用来研究脑疾病和高级认知功能。 ‎ ‎(5)上述成果表明我国正式开启了批量化、标准化创建疾病克隆猴模型的新时代,这有助于对一些重大疾病的早期诊断与干预,缩短药物　　　　,提高药物研发成功率,加快我国新药创制与研发的进程。 ‎ ‎(6)在实验中,基因编辑技术(CRISPR/Cas9)有很高的概率会“脱靶”。谈谈你对中国首例“基因编辑婴儿”诞生的看法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)限制　磷酸二酯　不同　(2)DNA分子杂交　(3)动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等　(4)脑的结构和功能　(5)研发周期　(6)违反伦理道德;技术缺陷可能会带来一定的危害等 ‎2.(2019甘肃兰州5月实战模拟,38,15分)如图表示培育生物新品种的过程,回答下列问题:‎ ‎(1)研究人员根据已知的人生长激素基因序列,采用　　　　　　　方法获得目的基因,之后再利用　　　　　　　技术扩增目的基因,最后得到的转入生长激素基因牛,若要检测其目的基因是否表达,可采用　　　　　　　技术。 ‎ ‎(2)通过基因工程将无限增殖调控基因(PrG)导入受体细胞Ⅰ,再经过检测和筛选得到的细胞Ⅱ具有　　　　　　　　　　　　　　　特点,其分泌产生的单克隆抗体最主要的优点在于它的　　　　　　　　、　　　　　　　并可大量制备。 ‎ ‎(3)过程④将含抗虫基因的重组Ti质粒导入棉花受体细胞通常采用 　　　　　　　法,过程⑤所体现的生物学原理是　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)人工合成　PCR　抗原—抗体杂交 ‎(2)既能无限增殖又能分泌特异性抗体　特异性强　灵敏度高 ‎ ‎(3)农杆菌转化(或基因枪)　植物细胞的全能性 考向2　蛋白质工程 ‎　(2019四川“联测促改”,38,10分)科学家通过蛋白质工程将玉米中天冬氨酸激酶(AK)改良后获得富含赖氨酸的玉米新品种。图1表示玉米中赖氨酸合成途径,图2中基因1是通过对基因3定点诱变产生的编码改造后AK的隐性基因。请回答:‎ ‎(1)据图1分析,玉米中赖氨酸含量低的原因是 　。 ‎ ‎(2)蛋白质工程的基本途径是从　　　　　　　　　出发。 ‎ ‎(3)基因工程中,常采用PCR技术扩增目的基因,此过程中常用的酶是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)玉米是单子叶植物,因此将改造后的基因导入受体细胞常用的方法是　　　　。 ‎ ‎(5)据图2分析,同时导入基因1和基因2的目的是 　, ‎ 基因2称为　　　　。 ‎ 答案　(1)赖氨酸抑制天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性 ‎(2)预期的蛋白质功能 ‎(3)Taq酶(或热稳定DNA聚合酶)‎ ‎(4)基因枪法 ‎(5)基因1表达产生改造后AK,基因2抑制基因3的表达　反义基因 考点三　DNA的粗提取与鉴定 ‎【考点集训】‎ 考向　DNA的粗提取与鉴定 ‎　(2019江西五市八校一模,30,15分)DNA提取过程中可以选用鸡血或者菜花作为实验材料。请回答下列关于DNA粗提取和鉴定的问题:‎ ‎(1)使用鸡血提取DNA时,需在鸡血中加入柠檬酸钠,目的是　　　　　　　　　;在鸡血细胞液中加入蒸馏水,目的是　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)使用菜花提取DNA时,需要研磨,研磨时可加入一定的洗涤剂和食盐,其作用分别是　　　　　　　　　和　　　　　　。 ‎ ‎(3)DNA在浓度为　　　　mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低。使用体积分数为95%的冷却酒精可使DNA　　　　(填“析出”或“溶解”)。 ‎ ‎(4)使用二苯胺鉴定DNA时,需要在　　　　条件下进行,DNA与二苯胺反应呈现　　　　色。 ‎ 答案　(1)防止血液凝固　使鸡血细胞破裂　(2)瓦解细胞膜　溶解DNA　(3)0.14　析出　(4)沸水浴　蓝 ‎【五年高考】‎ A组　统一命题·课标卷题组 ‎1.(2019课标全国Ⅰ,38,15分)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。‎ ‎(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以从基因文库中获得。基因文库包括　　　　　　和　　　　　　。 ‎ ‎(2)生物体细胞内的DNA复制开始时,解开DNA双链的酶是　　　　。在体外利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是　　　　　　　　　。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的　　　　。 ‎ ‎(3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)基因组文库　cDNA文库 ‎(2)解旋酶　加热至90~95 ℃　氢键 ‎(3)Taq酶热稳定性高,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活 ‎2.(2018课标全国Ⅰ,38,15分)回答下列问题:‎ ‎(1)博耶(H. Boyer)和科恩(S. Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外,还证明了 　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。 ‎ ‎(2)体外重组的质粒可通过Ca2+参与的　　　方法导入大肠杆菌细胞;而体外重组的噬菌体DNA通常需与 ‎　　　　　　　　组装成完整噬菌体后,才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中,可作为重组噬菌体宿主细胞的是　　　。 ‎ ‎(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解,在实验中应选用　　　　　　　的大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化的过程中应添加　　　　的抑制剂。 ‎ 答案　(1)体外重组的质粒可以进入受体细胞;真核生物基因可在原核细胞中表达　(2)转化　外壳蛋白(或答噬菌体蛋白)　细菌　(3)蛋白酶缺陷型　蛋白酶 ‎3.(2018课标全国Ⅱ,38,15分)某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5'末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。‎ 启动子 L1基因 GFP基因 终止子 ‎　 　　　　　 ↑E1　　　 ↑E2 ↑E3 ↑E4‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是　　　　。使用这两种酶进行酶切是为了保证　　　　　　,也是为了保证　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后,若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了　　　　和　　　　过程。 ‎ ‎(3)为了获得含有甲的牛,该团队需要做的工作包括:将能够产生绿色荧光细胞的　　　　　　移入牛的　　　　　　　　中、体外培养、胚胎移植等。 ‎ ‎(4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,某同学用PCR方法进行鉴定,在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的　　　　(填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR模板。 ‎ 答案　(1)E1和E4　甲的完整　甲与载体正确连接　(2)转录　翻译　(3)细胞核　去核卵母细胞　(4)核DNA ‎4.(2017课标全国Ⅰ,38,15分)真核生物基因中通常有内含子,而原核生物基因中没有,原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题:‎ ‎(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)若用家蚕作为表达基因A的受体,在噬菌体和昆虫病毒两种载体中,不选用　　　作为载体,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)若要高效地获得蛋白A,可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比,大肠杆菌具有　　　　　　　　　　　(答出两点即可)等优点。 ‎ ‎(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A,可用的检测物质是　　　　　　　　　　(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。 ‎ ‎(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献,也可以说是基因工程的先导,如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示,那么,这一启示是　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)基因A有内含子,在大肠杆菌中,其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除,无法表达出蛋白A ‎(2)噬菌体　噬菌体的宿主是细菌,而不是家蚕 ‎(3)繁殖快、容易培养 ‎(4)蛋白A的抗体 ‎(5)DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体 ‎5.(2017课标全国Ⅱ,38,15分)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内,可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题:‎ ‎(1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA,常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料,原因是　　　　　　　　　　　。提取RNA时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是　　　　　　。 ‎ ‎(2)以mRNA为材料可以获得cDNA,其原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)若要使目的基因在受体细胞中表达,需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞,原因是 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。 ‎ ‎(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时,DNA连接酶催化形成的化学键是　　　　　　　。 ‎ ‎(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高,根据中心法则分析,其可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)嫩叶组织细胞易破碎　防止RNA降解　(2)在逆转录酶的作用下,以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA　(3)目的基因无复制原点;目的基因无表达所需启动子　(4)磷酸二酯键　(5)目的基因的转录或翻译异常 ‎6.(2017课标全国Ⅲ,38,15分)编码蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组成,编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成,如图1所示。‎ 回答下列问题:‎ ‎（1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙,若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA),则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙,原因是 　　　‎ ‎ 　　 。 ‎ ‎(2)某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中,在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等,还加入了序列甲作为　　　　,加入了　　　　作为合成DNA的原料。 ‎ ‎(3)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白,要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用,某同学做了如下实验:将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组,其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙,另一组作为对照,培养并定期检测T淋巴细胞浓度,结果如图2。‎ ‎①由图2可知:当细胞浓度达到a时,添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加,此时若要使T淋巴细胞继续增殖,可采用的方法是　　　　　　　　　　。细胞培养过程中,培养箱中通常要维持一定的CO2浓度,CO2的作用是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②仅根据图1、图2可知,上述甲、乙、丙三种蛋白中,若缺少　　　　(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽段,则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。 ‎ 答案　(1)编码乙的DNA序列起始端无ATG,转录出的mRNA无起始密码子　(2)模板　dNTP　(3)①进行细胞传代培养　维持培养液的pH　②C ‎7.(2016课标全国Ⅰ,40,15分,0.587)某一质粒载体如图所示,外源DNA插入Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后,与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题:‎ ‎(1)质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有　　　　　　　　(答出两点即可),而作为基因表达载体,除满足上述基本条件外,还需具有启动子和终止子。 ‎ ‎(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;并且　　　　和　　　　　　　　　　　　　　　　的细胞也是不能区分的,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在上述筛选的基础上,若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落,还需使用含有　　　　的固体培养基。 ‎ ‎(3)基因工程中,某些噬菌体经改造后可以作为载体,其DNA复制所需的原料来自　　　　。 ‎ 答案　(1)能自我复制、具有标记基因 ‎(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上均不生长　含有质粒载体　含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)　二者均含有氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上均能生长　四环素 ‎(3)受体细胞 ‎8.(2016课标全国Ⅲ,40,15分)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点,图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。‎ 图(a)‎ 图(b)‎ 根据基因工程的有关知识,回答下列问题:‎ ‎(1)经BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被　　 　　酶切后的产物连接,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子,如图(c)所示。这三种重组子中,不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有　　　 　,不能表达的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 图(c)‎ ‎(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶,常见的有　　　　　　　和　　　　　　,其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)Sau3AⅠ　两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(每空2分,共4分)‎ ‎(2)甲和丙(2分)　甲中目的基因插入在启动子的上游,丙中目的基因插入在终止子的下游,二者的目的基因均不能被转录(3分,其他合理答案可酌情给分)‎ ‎(3)E·coli DNA连接酶　T4DNA连接酶　T4DNA连接酶(每空2分,共6分,其他合理答案可酌情给分)‎ 教师用书专用 ‎9.(2014课标全国Ⅱ,40,15分,0.5599)植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)理论上,基因组文库含有生物的　　　　基因;而cDNA文库中含有生物的　　　　基因。 ‎ ‎(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中　　　　出所需的耐旱基因。 ‎ ‎(3)将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物　　　　的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的　　　　,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的　　　　是否得到提高。 ‎ ‎(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时,则可推测该耐旱基因整合到了　　　　　　　　　　(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。 ‎ 答案　(15分)(1)全部(2分)　部分(2分,其他合理答案也给分)‎ ‎(2)筛选(2分,其他合理答案也给分)‎ ‎(3)乙(2分)　表达产物(2分,其他合理答案也给分)　耐旱性(2分)‎ ‎(4)同源染色体的一条上(3分)‎ ‎10.(2013课标Ⅰ,40,15分,0.653)阅读如下资料:‎ 资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。‎ 资料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造,使其表达的T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。‎ 资料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)资料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用　　　　　法。构建基因表达载体常用的工具酶是　　　　　　　和　　　　　　　。在培育有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)资料乙中的技术属于　　　　工程的范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对　　　　　　　进行改造,或制造一种　　　　的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的　　　　序列发生了改变。 ‎ ‎(3)资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到　　种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔甲称为　　体,兔乙称为　　　体。 ‎ 答案　(1)显微注射　限制性内切酶　DNA连接酶　农杆菌可感染植物,将目的基因转移到受体细胞中 ‎(2)蛋白质　现有的蛋白质　新蛋白质　氨基酸 ‎(3)同　供　受 ‎11.(2012课标,40,15分)根据基因工程的有关知识,回答下列问题:‎ ‎(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有　　　　和　　　　。 ‎ ‎(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下:‎ AATTC……G G……CTTAA 为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必须具有的特点是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即　　　　DNA连接酶和　　　　DNA连接酶。 ‎ ‎(4)反转录作用的模板是　　　　,产物是　　　　。若要在体外获得大量反转录产物,常采用　　技术。 ‎ ‎(5)基因工程中除质粒外,　　　　和　　　　也可作为运载体。 ‎ ‎(6)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)黏性末端　平末端 ‎(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同(其他合理答案也可)‎ ‎(3)大肠杆菌　T4‎ ‎(4)mRNA(或RNA)　cDNA(或DNA)　PCR ‎(5)噬菌体　动植物病毒(其他合理答案也可)‎ ‎(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱(其他合理答案也可)‎ B组　自主命题·省(区、市)卷题组 ‎1.(2019江苏单科,33节选,6分)图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图,载体质粒P0具有四环素抗性基因(tetr)和氨苄青霉素抗性基因(ampr)。请回答下列问题:‎ 图 ‎(1)EcoR Ⅴ酶切位点为,EcoR Ⅴ酶切出来的线性载体P1为　　　　末端。 ‎ ‎(2)用Taq DNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段,其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理,在两端各添加了一个碱基为　　　　　的脱氧核苷酸,形成P2;P2和目的基因片段在　　　　酶作用下,形成重组质粒P3。 ‎ ‎(3)为筛选出含有重组质粒P3的菌落,采用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到A、B、C三类菌落,其生长情况如下表(“+”代表生长,“-”代表不生长)。根据表中结果判断,应选择的菌落是　　　　(填表中字母)类,另外两类菌落质粒导入情况分别是　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。 ‎ 菌落类型平板类型 A B C 无抗生素 ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ 氨苄青霉素 ‎+‎ ‎+‎ ‎-‎ 四环素 ‎+‎ ‎-‎ ‎-‎ 氨苄青霉素+四环素 ‎+‎ ‎-‎ ‎-‎ 答案　(1)平　(2)胸腺嘧啶(T)　DNA连接　(3)B　A类菌落含有P0　C类菌落未转入质粒 ‎2.(2019天津理综,9,12分)B基因存在于水稻基因组中,其仅在体细胞(2n)和精子中正常表达,但在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响,设计了如下实验。‎ 据图回答:‎ ‎(1)B基因在水稻卵细胞中不转录,推测其可能的原因是卵细胞中　　　　(单选)。 ‎ A.含B基因的染色体缺失 B.DNA聚合酶失活 C.B基因发生基因突变 D.B基因的启动子无法启动转录 ‎(2)从水稻体细胞或　　　　中提取总RNA,构建　　　　文库,进而获得B基因编码蛋白的序列。将该序列与Luc基因(表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光)连接成融合基因(表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能),然后构建重组表达载体。 ‎ ‎(3)在过程①、②转化筛选时,过程　　　　中T-DNA整合到受体细胞染色体DNA上,过程　　　　在培养基中应加入卡那霉素。 ‎ ‎(4)获得转基因植株过程中,以下鉴定筛选方式正确的是　　　　(多选)。 ‎ A.将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交 B.以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交 C.以B基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交 D.检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光 ‎(5)从转基因植株未成熟种子中分离出胚,观察到细胞内仅含一个染色体组,判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的,而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育,由此表明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(共12分)‎ ‎(1)D　(2)精子　cDNA　(3)②　①　(4)BCD　(5)B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚 ‎3.(2018海南单科,31,15分)甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质。为了改善黄瓜的品质,科学家采用农杆菌转化法将一种甜蛋白基因成功导入黄瓜细胞,得到了转基因植株。回答下列问题:‎ ‎(1)用农杆菌感染时,应优先选用黄瓜　　　　　(填“受伤的”或“完好的”)叶片与含重组质粒的农杆菌共培养,选用这种叶片的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)若在转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白,则表明该重组质粒中　　　　　　　已转移到植物细胞中且能够表达;用该转基因黄瓜的某一植株与一株非转基因植株杂交,发现子代中含甜蛋白个体数与不含甜蛋白个体数之比为1∶1,则说明甜蛋白基因已经整合到　　　　　　(填“核基因组”“线粒体基因组”或“叶绿体基因组”)中。 ‎ ‎(3)假设某种转基因作物因为受到病毒感染而减产,若要以该转基因作物为材料获得脱毒苗,应选用　　　　作为外植体进行组织培养。 ‎ ‎(4)通常,基因工程操作主要有4个步骤,即目的基因获取、重组表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。因此,基因工程的含义可概括为  　。 ‎ 答案　(15分)(1)受伤的　叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质, 可吸引农杆菌移向这些细胞　(2)甜蛋白基因　核基因组　(3)茎尖　(4)按照人们的愿望进行设计,并通过体外重组和转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出符合人们需要的新生物类型 ‎4.(2018天津理综,10,14分)甲型流感病毒为RNA病毒,易引起流感大规模流行。我国科学家在2017年发明了一种制备该病毒活疫苗的新方法,主要环节如下。‎ ‎(1)改造病毒的部分基因,使其失去在正常宿主细胞内的增殖能力。以病毒RNA为模板,逆转录成对应DNA后,利用　　　　技术扩增,并将其中某些基因(不包括表面抗原基因)内个别编码氨基酸的序列替换成编码终止密码子的序列。与改造前的基因相比,改造后的基因表达时不能合成完整长度的　　　　,因此不能产生子代病毒。将该改造基因、表面抗原等其他基因分别构建重组质粒,并保存。 ‎ ‎(2)构建适合改造病毒增殖的转基因宿主细胞。设计合成一种特殊tRNA的基因,其产物的反密码子能与(1)中的终止密码子配对结合,并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)。将该基因与　　　　连接后导入宿主细胞。提取宿主细胞的　　　　进行分子杂交鉴定,筛选获得成功表达上述tRNA的转基因宿主细胞。 ‎ ‎(3)利用转基因宿主细胞制备疫苗。将(1)中的重组质粒导入(2)中的转基因宿主细胞,并在补加　　　　　　　　的培养基中进行培养,则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA,翻译出改造病毒基因的完整蛋白,产生大量子代病毒,用于制备疫苗。 ‎ 特殊tRNA基因转录时,识别其启动子的酶是　　　　(单选)。 ‎ A.病毒的DNA聚合酶 B.宿主的DNA聚合酶 C.病毒的RNA聚合酶 D.宿主的RNA聚合酶 ‎(4)上述子代病毒不能在正常宿主细胞中增殖,没有致病性,因此不经灭活或减毒即可制成疫苗。与不具侵染性的流感病毒灭活疫苗相比,该病毒活疫苗的优势之一是可引起　　　　免疫,增强免疫保护效果。 ‎ 答案　(共14分)‎ ‎(1)PCR　多肽(或蛋白质)‎ ‎(2)载体　总RNA ‎(3)非天然氨基酸(Uaa)　D ‎(4)细胞 ‎【三年模拟】‎ 时间:40分钟　分值:70分 非选择题(共70分)‎ ‎1.(2020届河北、安徽名校联盟联考,37)(15分)当植物受到害虫侵食后,植物体内的水杨酸(SA)含量升高,促进启动子PR-Ⅰ启动其下游基因的表达,提高了植物的防御能力。科学家根据这一特性利用启动子PR-Ⅰ和烟草抗虫基因构建重组质粒,以培育转基因抗虫烟草,请回答下列问题:‎ ‎(1)基因工程中目的基因可以从基因文库中获取。构建cDNA文库时应该以从细胞内提取的　　　　作为模板,在　　　　酶的催化作用下合成cDNA片段,获得的cDNA片段　　　　(填“包含”或“不包含”)启动子序列。 ‎ ‎(2)利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,其目的是　　　　　　　　　　　　　　。扩增目的基因的过程中,DNA解链为单链后,要适当　　　　(填“升高”或“降低”)反应体系温度,以便引物与模板结合。 ‎ ‎(3)含有启动子PR-Ⅰ和烟草抗虫基因的完整重组质粒构建完成后要进行转化,转化指的是 　。 ‎ ‎(4)喷洒SA能提高该抗虫转基因烟草的抗虫性,原因是　　　　。 ‎ 答案　(1)mRNA(或信使RNA。答“RNA”或其他RNA不给分)(2分)　逆转录(2分)　不包含(2分)　(2)根据这一序列合成引物(说明:只答“合成引物”给1分)(2分)　降低(2分)　(3)目的基因进入受体细胞,并在受体细胞内维持稳定和表达的过程(说明:目的基因进入受体细胞、维持稳定、表达,三点答全给2分,答对两点给1分)(2分)　(4)SA能促进启动子PR-Ⅰ启动抗虫基因的表达,增强烟草的抗虫性(3分)‎ ‎2.(2020届河南天一联考,38)(15分)图1表示某质粒载体,图2表示植物甲的抗旱基因,该基因两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种限制酶的酶切位点。据图回答下列问题:‎ 图1‎ 图2‎ ‎(1)目前获取目的基因的常用方法有:①从　　　　中获取目的基因;②利用　　　　扩增目的基因。 ‎ ‎(2)若目的基因和质粒载体分别用EcoRⅠ酶切,酶切产物用DNA连接酶处理后,两两连接的产物有　　　　种类型。将上述连接产物导入无任何抗药性的宿主细胞中,再将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中,能正常生长的宿主细胞所含有的连接产物是　　　　　　　　　。实验中,为了防止目的基因和质粒载体在酶切后产生的末端发生任意连接,酶切时应选用的酶是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)为大量培育抗旱新品种植物,将基因表达载体的构建完成后一般不直接导入农杆菌,而是先将其转入处于　　　　的大肠杆菌中,导入大肠杆菌的目的是　　　　。 ‎ 答案　(除注明外,每空2分,共15分)‎ ‎(1)基因文库　PCR技术　(2)3　载体—载体连接产物(或质粒—质粒连接产物)　EcoRⅠ和BamHⅠ　(3)感受态　获取大量重组质粒(或让目的基因扩增)(3分)‎ ‎3.(2020届西南名校联盟联考,38)(15分)干旱是影响植物生长发育的因素,脱落酸(ABA)在植物应对干旱方面发挥重要的作用。科学家从碱蓬细胞克隆出ABA基因(图甲),将其与质粒(图乙)重组,再转入水稻植株内。分析回答问题:‎ 图甲 图乙 ‎(1)对获取的ABA基因常用　　　　技术来扩增数量,该过程需要DNA模板、　　　　　　　　、　　　　　　　　　和　　　　　　　　　等物质。 ‎ ‎(2)据图分析,构建重组质粒的过程中,需要　　　　酶处理ABA基因和质粒,常用　　　　法将目的基因导入水稻愈伤组织的细胞中。要将成功导入ABA基因并表达的水稻愈伤组织细胞筛选出来需　 　。 ‎ 答案　(15分)(1)PCR(多聚酶链式反应)(2分)　四种脱氧核苷酸(2分)　Taq酶(耐高温的DNA聚合酶)(2分)　引物(2分)　(2)EcoRⅠ(2分)　农杆菌转化(2分)　在愈伤组织细胞的培养基上添加一定浓度的青霉素,能存活的细胞即是成功导入ABA基因并表达的细胞(3分)‎ ‎4.(2019陕西汉中二质检,38)(15分)糖尿病是一种常见病,其发病率有逐年上升的趋势,而治疗糖尿病少不了胰岛素。如图表示运用基因工程技术生产胰岛素的几条途径。据图回答下列问题:‎ ‎(1)图中①过程为　　　　　　　　,构建之前可以根据　　　　　　　　　　设计引物,利用PCR技术对目的基因进行扩增。将重组质粒M转移到受体细胞A中常用的方法是　　　　　　。 ‎ ‎(2)过程③用到的技术手段有　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)过程②可用的方法是　　　　　　　　　　　　。导入该细胞后,需对该细胞进行组织培养,经　　　　过程形成愈伤组织。 ‎ ‎(4)若该转基因“胰岛素羊”乳汁中检测到胰岛素,该胰岛素与转基因“胰岛素细菌”产生的胰岛素相比不同之处是　　　　　　　　　　　　　　　　。其原因:　 　。 ‎ 答案　(除标注外,每空2分,共15分)(1)构建基因表达载体　人胰岛素基因的核苷酸序列　显微注射法　(2)早期胚胎培养、胚胎移植等　(3)农杆菌转化法或基因枪法或花粉管通道法　脱分化(1分)　(4)“胰岛素羊”乳腺细胞分泌的胰岛素具有生物活性,而转基因“胰岛素细菌”产生的胰岛素无生物活性　乳腺细胞有内质网与高尔基体,能加工相关的蛋白质,而细菌没有内质网和高尔基体 ‎5.(2019重庆一中5月月考,38)(10分)如图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程,请据图回答下列有关问题:‎ ‎(1)若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—↓GATC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,那么在①过程中,应用限制酶　　　切割质粒,用限制酶　　　切割抗虫基因。①过程在　　　(体内/体外)进行。 ‎ ‎(2)将通过②过程得到的大肠杆菌涂布在含有　　　的培养基上,能够生长说明已导入了普通质粒或重组质粒,反之则说明没有导入,该培养基从功能方面属于　　　培养基。 ‎ ‎(3)重组质粒导入大肠杆菌的目的是　。 ‎ ‎(4)经筛选分析,该植株细胞某条染色体上含有一个携带抗虫基因的DNA片段,因此可以把它看作是杂合子。理论上,该转基因植株自交产生的F1中,仍具有抗虫特性的植株占总数的　　　。 ‎ ‎(5)⑤过程所用技术称为　　　　　　　,从遗传学角度来看,根本原因是根细胞具有　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)Ⅱ　Ⅰ(或Ⅰ和Ⅱ)　体外　(2)四环素　选择　(3)大量复制目的基因(抗虫基因)　(4)3/4　(5)植物组织培养　发育成完整个体所需的全套遗传物质