高考生物一轮复习 10.37基因工程规范训练（含解析）.doc

【全优课堂】2016高考生物一轮复习 10.37基因工程规范训练（含解析）1(2013湛江二模)荧光素酶(luciferase)是自然界中能够产生生物荧光的酶的统称。荧光素酶及其合成基因在生物研究中有着广泛的利用。(1)荧光素酶基因常被作为基因工程中的标记基因，一个完整的基因表达载体除了目的基因、标记基因和复制原点外，还应包括_。(2)下图a为4种限制酶的识别序列和酶切位点，图b为含有荧光素酶基因的dna片段及其具有的限制酶切点。若需利用酶切法获得荧光素酶基因，最应选择的限制酶是_。限制酶mspbamhmbosma酶切位点ccggggccggatcccctagggatcctagcccggggggccc图a图b(3)荧光素酶在atp的参与下，可使荧光素发出荧光。生物学研究中常利用“荧光素荧光素酶发光法”来测定样品中atp的含量。某研究小组对“测定atp时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”进行了探究。【实验材料】1108 mol/l atp标准液、缓冲溶液、70 mg/l荧光素溶液(过量)、浓度分别为10、20、30、40、50、60、70 mg/l的荧光素酶溶液。【实验结果】见图c。图c【实验分析与结论】实验材料中缓冲溶液的作用是_。为使结果更加科学准确，应增设一组浓度为_的荧光素酶溶液作为对照。除题目已涉及的之外，还需要严格控制的无关变量有_(至少写出一个)。由图c可知，_点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，其主要原因是_。(4)食品卫生检验中，可利用上述方法测定样品中细菌的atp总含量，进而测算出细菌的数量，判断食品污染程度。测算的前提是每个细菌细胞中atp的含量_。【答案】(1)启动子、终止子(2)msp(3)维持溶液ph值稳定(或“保证荧光素酶的最适ph值”)0 mg/l温度(或“反应时间”等)eatp全部水解(或“atp的数量限制”)(4)大致相同(且相对稳定)2(2014天津)嗜热土壤芽胞杆菌产生的葡萄糖苷酶(bglb)是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下实验：.利用大肠杆菌表达bglb酶(1)pcr扩增bglb基因时，选用_基因组dna作模板。(2)右图为质粒限制酶酶切图谱。bglb基因不含图中限制酶识别序列。为使pcr扩增的bglb基因重组进该质粒，扩增的bglb基因两端需分别引入_和_不同限制酶的识别序列。(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为_。.温度对bglb酶活性的影响(4)据图1、2可知，80保温30分钟后，bglb酶会_；为高效利用bglb酶降解纤维素，反应温度最好控制在_(单选)。a50b60c70d80.利用分子育种技术提高bglb酶的热稳定性在pcr扩增bglb基因的过程中，加入诱变剂可提高bglb基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的bglb酶的基因。(5)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比，上述育种技术获得热稳定性高的bglb酶基因的效率更高，其原因是在pcr过程中_(多选)。a仅针对bglb基因进行诱变bbglb基因产生了定向突变cbglb基因可快速累积突变dbglb基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变【答案】(1)嗜热土壤芽孢杆菌(2)nde bamh(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的bglb酶(4)失活b(5)a、c【解析】(1)bglb基因存在于嗜热土壤芽孢杆菌基因组中，故应以该菌的基因组dna为模板进行基因扩增。(2)目的基因与质粒进行重组时，需将目的基因插入到启动子和终止子之间，且应靠近启动子和终止子，结合示意图可知，应在扩增的bglb基因两端分别引入nde和bamh两种限制酶的识别序列。(3)该基因表达载体中含有bglb基因，其可表达产生葡萄糖苷酶，其可分解纤维素，这样大肠杆菌就获得了分解纤维素的能力。(4)由图2可知，bglb酶在80保温30分钟后，该酶就会失活；由图1可知，当温度为6070时，酶活性较高，而由图2可知70时保温30分钟，酶活性开始减弱，而60保温30分钟后酶活性基本不发生变化，由此可知为高效利用bglb酶降解纤维素，反应温度最好应控制在60，故选b。(5)在bglb基因扩增过程中加入诱变剂进行诱变处理，相比于诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌，针对性更强；基因突变是不定向的；由于pcr过程基因扩增即dna复制快速进行，发生突变后可进行快速积累，进而便于筛选；基因突变可能导致氨基酸数目的改变，如突变后的密码子变为终止密码子，可导致蛋白质合成提前终止，进而导致氨基酸数目变少。3回答有关基因工程的问题：(1)构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割dna后，可能产生黏性末端，也可能产生_末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生_(填“相同”或“不同”)黏性末端的限制酶。(2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子是_。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用_处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mrna，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mrna杂交，该杂交技术称为_。为了检测胰岛素基因转录的mrna是否翻译成_，常用抗原抗体杂交技术。(3)如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌ti质粒的_中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过dna重组将目的基因插入植物细胞的_上。【答案】(1)平相同(2)rna聚合酶识别和结合的位点，有了它才能驱动基因转录出mrna，最终获得所需要的蛋白质cacl2溶液(或ca2)dna分子杂交技术人胰岛素(3)tdna染色体的dna【解析】(1)限制酶能识别特定的dna序列，并在特定位点上切割dna，形成黏性末端或平末端；要使目的基因和质粒直接进行连接，应使用同一种限制酶进行切割，使二者产生相同的黏性末端。(2)启动子为dna序列，其具有rna聚合酶结合位点，能启动转录，合成rna；将基因表达载体导入大肠杆菌时，常用ca2处理；检测目的基因时，常用分子杂交技术检测目的基因或相应的mrna，或采用抗原抗体杂交技术鉴定相应的蛋白质。(3)用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时，首先将目的基因导入农杆菌ti质粒的tdna中，再利用农杆菌侵染植物细胞，通过dna重组将目的基因插入植物细胞的染色体的dna上。4chll基因是蓝藻(蓝细菌)dna上控制叶绿素合成的基因，为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失chll基因的变异株细胞。技术路线如图甲所示，请据图分析回答：甲(1)与真菌相比较，蓝藻在结构上最主要的特点是_，在功能上最主要的特点是_。(2)过程中均使用的工具酶有_。(3)构建重组质粒b在整个操作过程中的目的是_和_。(4)若含有chll基因的dna片段和选用的质粒上的限制酶切割位点如图乙所示。请回答：乙构建含chll基因的重组质粒a时，应选用的限制酶是_，对_进行切割。同时用酶1和酶4切割图乙中的质粒，则产生含有1 800对碱基和8 200对碱基的两种片段；用图中四种酶同时切割此质粒，则产生含有600对碱基和8 200对碱基的两种片段；若换用酶l和酶3同时切割此质粒，则产生的片段是_。【答案】(1)没有核膜包被的细胞核能够进行光合作用(2)限制性核酸内切酶和dna连接酶(3)破坏chll基因操作成功后筛选出该变异株(4)酶1和酶3质粒和含chll基因的dna含有1 200对碱基和8 800对碱基的两种片段【解析】(1)蓝藻为原核生物，无核膜包被的细胞核，其体内含有光合色素，能进行光合作用。(2)表达载体构建时需限制酶和dna连接酶等工具酶。(3)由题干信息“构建缺失chll基因的变异植株”知重组质粒b的目的在于破坏chll基因并筛选出变异植株。(4)由图乙知获得chll基因，需酶1和酶3对此基因所在的dna进行切割，同时对质粒a也要用同种酶切割处理，以便构建重组质粒a。由题意知四种酶同时切割时含600对的碱基片段共有3个。若用酶1和酶3切割时，产生的片段有：8 2006008 800对碱基对；另一为60021 200对碱基对。5(2015届中山质检)2011年11月，武汉大学利用细菌将人的血清蛋白基因导入水稻体内，借助水稻合成了人的血清白蛋白，这种蛋白和人体自然产生的这类物质是完全一致的，这一成果轰动了生物界，结合图示回答转基因水稻培育过程的相关问题。(1)限制酶mun和限制酶ecor的识别序列及切割位点分别是caattg和gaattc。为保证重组质粒表达载体的准确构建，应该怎样操作？_，_，_。(2)过程常用的细菌是_。(3)经历的生理过程主要有_和_两个阶段。培育出转基因水稻完整个体所依据的生物学原理是_。(4)基因工程的最后步骤是目的基因的检测与鉴定，在此步骤可对培育的植株进行分子水平的检测，可检测的物质有_、_、_。【答案】(1)用限制酶mun切割质粒用限制酶ecor切割含目的基因的dna分子用dna连接酶连接目的基因和质粒(2)农杆菌(3)脱分化再分化细胞的全能性(4)人血清白蛋白基因人血清白蛋白基因转录出的mrna人血清白蛋白【解析】(1)目的基因的两侧是限制酶ecor的识别序列，因此需用限制酶ecor切割含目的基因的dna分子；但