2014届高考生物二轮复习创优训练 基因工程.doc

2014届高考生物二轮复习创优训练 基因工程6(18分)人工构建的大肠杆菌质粒pBR322是基因工程中应用最广泛的载体(见图1)。除标注外，图中其他英文缩写表示该质粒上不同的限制性核酸内切酶的切割位点。请分析回答问题：(1)此质粒的化学本质是_，它可以作为多种目的基因的(运)载体，原因是 。ampr和tetr在基因工程中的主要作用是_。(2)人胰岛素由两条肽链共有51个氨基酸组成，如图2所示。通过基因工程培育能合成人胰岛素的工程菌时，可先依据_推出_序列，再推出_序列，然后用化学方法人工合成A链和B链基因的片段。将此基因片段分别与_重组后，再导入大肠杆菌内。在大肠杆菌内合成的单独的A、B两条多肽链没有生物活性，是因为细菌中缺少_，不能_。若要直接获得有活性的转基因人胰岛素，可以选择_作为受体细胞。解析(1)质粒的本质是环状的DNA，质粒具有多种限制性核酸内切酶的酶切位点，所以可以作为多种目的基因的运载体。ampr和tetr在基因工程中的主要作用是作为标记基因。(2)通过基因工程培育合成人胰岛素的工程菌时，首先通过氨基酸的排列顺序，推测出信使RNA的碱基序列，由信使RNA的碱基序列推测出DNA的碱基序列，最后将此片段与质粒重组后，导入大肠杆菌。大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体，故大肠杆菌合成的多肽链无生物活性。真核生物的细胞有内质网和高尔基体等细胞器，要直接获得有活性的转基因人胰岛素，选择真核细胞作为受体细胞即可。答案(1)DNA(核酸不给分，大肠杆菌的质粒只是DNA)含有多种限制性核酸内切酶的酶切位点(外加载体的其他条件不错给分，错不给分)作为标记基因(2)氨基酸的排列顺序(A链、B链的一级结构给分)信使RNA的碱基(核糖核苷酸的排列序列给分)DNA(基因)的碱基(脱氧核糖核苷酸给分)不同质粒(2个质粒)内质网、高尔基体等细胞器(答出任何一个内容均可得分，只答线粒体不给分，但如果答内质网、高尔基体任何一个细胞器给分)对多肽链进行加工(添加形成二硫键；形成空间结构不给分，因大肠杆菌也形成空间结构)真核细胞(酵母菌)(人的瘤细胞给分)7(13分)(2012福建名校模拟)如图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图回答下列问题：(1)能否利用人的皮肤细胞来完成过程？为什么？_。_。(2)过程必需的酶是_酶，通过过程获得的基因与人的胰岛细胞中的胰岛素基因有何不同？_。(3)图中过程是_技术，在该技术中过程使用的方法是_。通过过程获取目的基因的前提是要已知一段目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成_。(4)为使过程更易进行，可用_处理受体细胞。(5)通过过程产生的人胰岛素与细胞中的哪种细胞器有关？_。答案(1)不能，因为皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录)，不能形成胰岛素mRNA(2)逆转录缺少启动子、终止子和内含子(3)PCR加热到9095 引物(4)Ca2(5)核糖体8(14分)科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。如图是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：(1)过程获得的抗盐基因可用PCR技术进行扩增，该技术必须用_酶，所需的原料是_。(2)已知几种限制酶识别序列及其切割位点如表：限制酶BamHHindEcoRSma识别序列及切割位点GGATCCCCTAGGAAGCTTTTCGAAGAATTCCTTAAGCCCGGGGGGCCC用图中的质粒和目的基因构建重组质粒，不能使用Sma 酶切割，原因是_。图中过程为防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，应选用_酶对外源DNA、质粒进行切割。(3)图中、依次表示组织培养过程中抗盐烟草细胞的_、_过程。(4)为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的_作探针进行分子杂交检测，又要在个体水平上鉴定，后者具体过程是_。解析(1)PCR技术所需的原料是合成DNA的四种脱氧核苷酸。根据PCR反应原理，每次循环可分为在95时进行变性，在55时进行复性，在72时延伸，该过程需要耐热的DNA聚合酶。(2)从图中信息可知，Sma酶的切割位点位于目的基因和M抗生素抗性基因上。分析抗盐基因的DNA片段，可知该DNA含四种限制酶切点，其中Sma位于目的基因上，不宜采用。EcoR位于目的基因两侧，若用EcoR切割则目的基因会自身环化。BamH 与Hind位于目的基因两端，且质粒中也有相应的适合的切割位点，因此用BamH 和Hind才能完整地切下该抗盐基因，同时保证目的基因与质粒连接方式的唯一性，防止自身环化。(3)转基因后的植物细胞，经脱分化产生愈伤组织，经再分化形成根、芽等，进而产生新的植株。答案(1)耐热的DNA聚合四种脱氧核苷酸(2)Sma 会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因BamH 和Hind (3)脱分化再分化(4)抗盐基因(或目的基因)将培育的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中，观察该烟草植株的生长状态9(14分)除草剂草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死。科学家从抗草甘膦的矮牵牛中分离克隆出EPSP合成酶基因，培育出了抗草甘膦的转基因大豆，从而大大降低了田间管理成本。抗草甘膦转基因大豆培育过程如图所示。请分析回答有关问题：(1)科学家在进行上述基因操作时，通常要用同一种_分别切割质粒和含目的基因的DNA，质粒的黏性末端与目的基因两侧的黏性末端就可通过_而黏合。这一过程体现了质粒作为运载体必须具备的条件是_。(2)大豆组织细胞具有_，因此，可以利用组织培养技术将导入抗除草剂基因的大豆组织细胞培育成植株。该技术的核心过程是_和_。若要制备转基因大豆的人工种子，可以利用组织培养获得的_再包裹合适的_。(3)为了确定转基因大豆是否培育成功，既要用放射性同位素标记的_作探针进行分子杂交检测，又要用_方法从个体水平鉴定大豆植株的抗除草剂特性。(4)有人提出，种植上述转基因大豆，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种造成“基因污染”。另一方观点认为，由于存在_，它们很难与其他植物杂交。答案(1)限制酶(限制性核酸内切酶)碱基互补配对具有一个或多个限制酶切点(2)全能性脱分化再分化胚状体人工种皮(3)EPSP合成酶基因(目的基因)喷施除草剂(草甘膦)(4)生殖隔离10(16分)在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体，把目的基因重组到Ti质粒上的TDNA片段中，再将重组的TDNA插入植物细胞的染色体DNA中。(1)科学家在进行上述基因操作时，要用同一种_分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端的碱基就可通过_而黏合，但其切口处的_键的形成则需要_酶。(2)将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的TDNA片段，因此可以把它看做是杂合子。理论上，在该转基因植株自交F1代中，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的_，原因是_。(3)种植上述转基因油菜，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种