（鲁京津琼）2020版高考生物总复习探索高考命题的奥秘（八）教案.docx

探索高考命题的奥秘(八)1.教材原型(人教版选修三P3“内文”)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。转换视角2018全国卷，38(1)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)。答案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.教材原型(人教版选修三P2“内文”)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DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。转换视角2017全国卷，38(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DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体3.教材原型(人教版选修三P6“内文”)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有：能自主复制；具有标记基因；具有一个或多个限制酶切位点。转换视角2016全国卷，40(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)。答案能自我复制、具有标记基因4.教材原型(人教版选修三P13“内文”)在基因工程中，常用Ca2处理大肠杆菌，其目的是使之成为感受态细胞，容易吸收周围环境中的DNA分子，进而使重组质粒导入细菌细胞内(或提高受体细胞的转化率)。转换视角2014海南卷，(4)下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。据图回答：在基因工程中，常用Ca2处理D，其目的是_。答案使之成为感受态细胞，便于吸收周围环境中的重组DNA分子5.教材原型(人教版选修三P12“内文”)在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中。转换视角2013全国卷，40(1)材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。回答下列问题：材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有和。在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是。答案显微注射限制酶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6.教材原型(人教版选修三P13“内文第二自然段”)由于原核生物具有一些其他生物没有的特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等，因此，早期的基因工程操作都用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。转换视角2017全国卷，38(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。答案繁殖快、容易培养7.教材原型(人教版选修三P5“内文第二自然段”)DNA连接酶“分子缝合针”根据酶的来源不同，可以将DNA连接酶分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为Ecoli DNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。这两类酶都是将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键(图14)，但这两种酶的作用有所差别：EcoliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平末端之间进行连接。而T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端之间的效率比较低。转换视角2016全国卷，40(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EcoliDNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶8.教材原型(人教版选修三P26“内文第四自然段”)我们知道，天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的：基因表达(转录和翻译)形成氨基酸序列的多肽链形成具有高级结构的蛋白质行使生物功能；而蛋白质工程却与之相反，它的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)(图129)。转换视角2015全国卷，40(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过_和，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对合成蛋白质的生物进行鉴定。答案设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能(时间：35分钟)1.将目的基因导入玉米茎尖分生区细胞和小鼠受精卵，应分别采用的方法是()A.显微注射技术农杆菌转化法B.基因枪法花粉管通道法C.农杆菌转化法显微注射技术D.基因枪法显微注射技术解析玉米是单子叶植物，对单子叶植物来说，常用的方法是基因枪法；对于动物细胞来说，常用的方法是显微注射技术。答案D2.(2015重庆卷，6)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是()A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用解析胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，不在肝细胞中表达，肝细胞中无相应的mRNA，无法用反转录法获得胰岛素基因，A错误；复制启动于复制原点，胰岛素基因的表达启动于表达载体的启动子序列，B错误；抗生素抗性基因作为标记基因，作用是鉴定和筛选含有目的基因的受体细胞，C正确；终止密码子在翻译过程中起作用，D错误。答案C3.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是()A.向鸡血溶液中加蒸馏水搅拌，可见玻璃棒上有白色絮状物B.洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂C.DNA在2 molL1的NaCl溶液中溶解度较高D.DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热后变蓝解析向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可使细胞破裂，释放DNA，DNA溶于蒸馏水，观察不到白色絮状物。答案A4.如图是利用基因工程技术培育转基因植物生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中Pst、Sma、EcoR、Apa为四种限制性核酸内切酶。下列说法错误的是()A.图示过程是基因工程的核心步骤B.表达载体构建时需要用到限制酶SmaC.抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来D.除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构解析图示过程为基因表达载体的构建过程，是基因工程中的核心步骤。构建过程中需要将目的基因完整切割下来，此时要用到限制酶Pst、EcoR。抗卡那霉素基因是标记基因，目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞。基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。答案B5.下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是()A.基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质B.蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成C.当得到可以在70 条件下保存半年的干扰素后，在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下，干扰素可以大量自我合成D.基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的解析利用蛋白质工程生产蛋白质产品应通过改造相应基因后，再经基因表达大量产生，而干拢素的化学本质是糖蛋白，不能自我合成。答案C6.(2019山东菏泽市调研)人的血清白蛋白由肝实质细胞合成并分泌到血清中，其主要功能是增强人的免疫力和抵抗力。一直以来血清白蛋白都是在血清中提取得到，其供应紧张一直困扰着人类。武汉大学利用转基因水稻，让水稻不再生产胚乳中的储藏蛋白，改为生产人血清白蛋白，实现白蛋白的无限量供应。请回答下列与白蛋白生产相关的问题：(1)可从细胞中获得mRNA，逆转录得到白蛋白基因，该种方法获得的白蛋白基因不包括基因中的。(2)基因工程的核心是基因表达载体的构建，一个基因表达载体应包括白蛋白基因、启动子、。启动子可选用，它是识别和结合的部位。(3)将目的基因导入植物细胞采用最多的是法，含目的基因的重组Ti质粒的TDNA可以使目的基因进入水稻细胞，并将其。将含有重组DNA的水稻细胞通过植物组织培养得到水稻植株并进行种植，从其种子的胚乳中提取得到人的血清白蛋白。可通过法检测水稻胚乳中是否含有血清白蛋白。解析(1)肝实质细胞能合成血清白蛋白，因此肝实质细胞中含有血清白蛋白的mRNA。由mRNA逆转录得到的白蛋白基因不包括启动子、终止子和内含子。(2)一个基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。为了使人的白蛋白基因表达，需选用胚乳细胞的储藏蛋白基因的启动子，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。(3)将目的基因导入植物细胞采用最多的是农杆菌转化法，Ti质粒的TDNA可以使目的基因进入水稻细胞，并将其插入到植物细胞中的染色体DNA上。可通过抗原抗体杂交检测水稻胚乳中是否含有血清白蛋白。答案(1)肝实质启动子和内含子(终止子)(2)终止子和标记基因水稻胚乳细胞中储藏蛋白基因的启动子RNA聚合酶(3)农杆菌转化插入到染色体DNA上抗原抗体杂交7.两百年前，是牛帮助人类攻克了天花，最近研究发现，牛可以迅速高效地生产一种HIV“万能”抗体，效率是人的三四十倍，这为HIV疫苗的研制燃起了新的希望。.有人建议可以用基因治疗的方法来治疗艾滋病。(1)若己知高效产HIV“万能”抗体的基因在牛染色体上的位置如图所示，则要得到该基因需要用Pst 和EcoR 共同切割键来完成。(2)基因治疗是指将基因导入靶细胞，来纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗疾病目的。通常有体内基因治疗和两种方法。.也有人建议利用细胞工程来治疗艾滋病。(3)利用细胞工程的技术制备来治疗艾滋病。(4)该技术中往往涉及到两步筛选，其中第二步筛选的目的是_。答案.(1)磷酸二酯(2)外源正常体外基因治疗.(3)动物细胞融合单克隆抗体(4)筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞8.下列关于各种酶作用的叙述，错误的是()A.DNA解旋酶的作用是把两条螺旋的双链解开B.DNA连接酶连接不同脱氧核苷酸的磷酸基和脱氧核糖C.RNA聚合酶能与基因的特定位点结合，并催化遗传信息的转录D.一种限制性核酸内切酶能识别多种核苷酸序列，可切割出多种目的基因解析DNA解旋酶的作用是在DNA复制过程中把两条螺旋的双链解开，A正确；DNA连接酶连接黏性末端或平末端的不同脱氧核苷酸的磷酸基和脱氧核糖，B正确；RNA聚合酶能与基因的特定位点结合，并催化遗传信息的转录，C正确；一种限制性核酸内切酶只能识别一种核苷酸序列，D错误。答案C9.下列有关PCR技术的叙述中，正确的是()A.PCR技术扩增的对象是氨基酸序列B.PCR技术扩增目的基因的特点是边解旋边复制C.PCR扩增循环15次后大约可以得到215个片段D.PCR技术可用于基因诊断、亲缘关系判断和胚胎移植等解析PCR利用的模板是DNA的两条链，A错误；PCR技术扩增目的基因时在95 变性过程中DNA全解旋之后再进行复制，B错误；DNA的复制方式为半保留复制，复制n次可得到2n个DNA片段，则扩增15次后可得到215个片段，C正确；PCR技术不能用于胚胎移植，D错误。答案C10.用限制酶EcoR I、Kpn I和二者的混合物分别降解一个1 000 bp(1 bp即1个碱基对)的DNA分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，降解产物分开，凝胶电泳结果如下图所示。该DNA分子的酶切图谱(单位：bp)正确的是()解析分析图示可知：单独用限制酶Kpn I切割含有1 000 bp的DNA分子，得到的DNA分子片段的长度不变，说明该DNA分子为环状且有1个Kpn I的酶切位点；用限制酶EcoR I切割该DNA分子，将该DNA分子切为200 bp和800 bp的两种片段，说明该DNA分子有2个EcoR I的切割位点；用限制酶EcoR I、Kpn I同时切割，得到200 bp和400 bp的两种片段，说明Kpn I将经过EcoR I酶切获得的800 bp的DNA分子片段切割为均等的两个400 bp的片段。综上分析，该DNA分子的酶切图谱如C选项所示，A、B、D三项均错误，C项正确。答案C11.下列有关用鸡血进行DNA粗提取和鉴定实验的操作，错误的是()A.鸡血细胞中加入蒸馏水后，用玻璃棒搅拌B.用蛋白酶纯化溶解于2 mol/LNaCl溶液中的DNAC.在溶有DNA的滤液中加入体积分数为95%的冷酒精后，用玻璃棒轻缓搅拌D.将卷在玻璃棒上的丝状物加入到4 mL二苯胺试剂中，沸水浴加热，冷却后观察解析鸡血细胞中加入蒸馏水后，用玻璃棒搅拌，使细胞吸水涨破，A正确；DNA在2 mol/LNaCl溶液中溶解度高，再结合酶的专一性原理，可用蛋白酶纯化溶解于2 mol/LNaCl溶液中的DNA，B正确；DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精，因此在溶有DNA的滤液中加入体积分数为95%的冷酒精后，用玻璃棒轻缓搅拌，这样可以进一步纯化DNA，C正确；将卷在玻璃棒上的丝状物先溶于2 mol/LNaCl溶液中，再向溶液中加入4 mL二苯胺试剂，沸水浴加热，冷却后观察，D错误。答案D12.中华鲟是地球上最古老的脊椎动物，被称为“活化石”。研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质，使其更加适应现在的水域环境。以下说法错误的是()A.该工程可以定向改变蛋白质分子的结构B.改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的C.改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种D.改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质解析蛋白质工程可以定向改造蛋白质分子的结构，A正确；改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的，B正确；改造后的中华鲟具有新的性状，但其和现有中华鲟仍是同一物种，C正确；蛋白质工程改造的是基因，可以遗传给子代，因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质，D错误。答案D13.限制性内切酶Hind 和Xho 的识别序列及切割位点分别为AAGCTT和CTCGAG，相关叙述正确的是()A.两种限制酶的识别序列在DNA分子中出现的概率不同B.两种限制酶切割形成的黏性末端都是AGCTC.分别用这两种酶切割目的基因和质粒后就能形成重组质粒D.实验中可通过控制反应时间、酶的浓度等控制酶切效果解析两种限制酶的识别序列均由6个碱基对构成，所以在DNA中出现的概率都是(1/4)6，A错误；两种限制酶切出的黏性末端分别为AGCT和TCGA，B错误；经切割后的目的基因和质粒，需经过DNA连接酶催化才能形成重组质粒，C错误；实验中可通过控制反应时间、酶的浓度等控制酶切效果，D正确。答案D14.(2019山东青岛模拟)某科学工作者首先从真核细胞细胞质的多聚核糖体中获得mRNA，再将获得的mRNA与单链DNA分子杂交，从而分离获得目的基因。该方法的操作过程如图所示，请回答下列相关问题：(1)图中加热处理的目的是获得DNA单链，在加热过程中破坏了DNA分子结构中的(填化学键名称)。利用PCR技术对DNA分子进行扩增时，需要的条件有(至少答出三点)。(2)一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体(即多聚核糖体的存在)，其意义是_。(3)mRNA与单链DNA分子杂交的原理是；分子杂交形成游离的凸环3、5、7的原因是DNA中含有，这些非编码DNA片段被转录后在mRNA加工过程中会被剪切掉。与DNA复制相比，DNA与mRNA分子杂交特有的碱基配对类型是。(4)在基因工程中，构建的表达载体应含有目的基因及启动子，其中启动子的作用是_。解析(1)加热使DNA分子中的氢键断裂，从而形成单链。利用PCR技术对DNA分了扩增时，需要的条件有热稳定DNA聚合酶(或Taq酶)、引物、原料、加热等。(2)多聚核糖体的存在使少量的mRNA就可以迅速合成大量的蛋白质。(3)由于mRNA分子是以DNA分子的一条链为模板转录形成的，因此mRNA能与特定的单链DNA分子杂交，其杂交的原理是遵循碱基互补配对原则；形成游离的凸环的原因是DNA中含有包括非编码的DNA片段，即内含子，mRNA分子中没有与其互补的碱基序列；DNA与mRNA形成的双链分子中碱基配对类型有3种，分别是AU、TA、GC，与DNA复制相比，特有的是AU。(4)启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部