2012高考生物试题的分类汇总专题27 基因工程

用心 爱心 专心1 基因工程基因工程 1 2012 浙江 T6 6 分 天然的玫瑰没有蓝色花 这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因 B 而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因 B 现用基因工程技术培育蓝玫瑰 下列操 作正确的是 A 提取矮牵牛蓝色花的 mRNA 经逆转录获得互补的 DNA 再扩增基因 B B 利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因 B C 利用 DNA 聚合酶将基因 B 与质粒连接后导入玫瑰细胞 D 将基因 B 直接导入大肠杆菌 然后感染并转入玫瑰细胞 答案 答案 A 解析 解析 提取矮牵牛蓝色花的 mRNA 逆转录得到 DNA 然后扩增 可获得大量的基因 B A 正 确 从基因文库中获取目的基因 只要根据目的基因的相关信息和基因文库中的信息进行 筛选对比即可 不需要用限制酶进行切割 B 错误 目的基因与质粒的连接需要用 DNA 连 接酶 而不是 DNA 聚合酶 C 错误 目的基因需要和运载体连接后形成重组质粒再导入 而且应该用农杆菌进行感染 而不是大肠杆菌 D 错误 2 2012 江苏 T13 2 分 下列关于转基因生物安全性的叙述 错误的是 A 种植转基因作物应与传统农业种植区隔离 B 转基因作物被动物食用后 目的基因会转入动物体细胞中 C 种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 D 转基因植物的目的基因可能转入根际微生物 答案答案 B 解析解析 种植转基因作物应防止对别的植物产生基因污染 所以与传统农业种植区隔离 A 正确 动物取食转基因作物后 要经过消化吸收才进入身体 目的基因不可能直接进入动 物细胞 B 错 转基因植物可能与野生植物发生杂交而出现基因交流 影响野生植物的多 样性 C 正确 目的基因被微生物摄入细胞内后 可能进入这些微生物中 D 正确 非选择题 1 2012 全国新课标 T40 分 根据基因工程的有关知识 回答下列问题 限制性内切酶切割 分子后产生的片段 其末端类型有 和 投料运载体用 EcoR 切割后产生的片段如下 为使运载体与目的基因相连 含有目的基因的 DNA 除可用 EcoR 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 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 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 基因工程中除质粒外 和 也可作为运载体 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 用心 爱心 专心2 答案 答案 1 黏性末端 平末端 1 能识别 EcoR I 识别的核苷酸序列 并且断开与 EcoR I 断开相同的两个核苷酸之间的 磷酸二酯键 2 E coli T4 3 RNA DNA PCR 4 噬菌体的衍生物 动植物病毒等 需要用 Ca2 处理 使大肠杆菌处于感受态才能吸收周围环境中的 DN 解析 解析 1 当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将 DNA 的两条链分别切开时 产生的是黏 性末端 而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时 产生的则是平末端 2 为使运载体与目的基因相连 不同的限制酶应切割出相同的黏性末端 它们必须要能 识别相同的核苷酸序列 并且使每条链中相同的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断 开 3 DNA 连接酶 根据酶的来源不同 可以将这些酶分为两类 一类是从大肠杆菌中分离 得到的 称为 E coli 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 4 反转录是以 RNA 为模版来合成 DNA 的过程 可以在体外短时间内大量扩增 DNA 的技术 叫 PCR 多聚酶链式反应 5 基因工程中除质粒外 还有 噬菌体的衍生物 动植物病毒等 6 大肠杆菌细胞外有细胞壁和细胞膜 能阻止其他物质的进入 只能通过 Ca2 处理细胞 使细胞处于能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态 这种细胞称为感受态细胞 2 2012 福建 T32 10 分 现代生物科技专题 肺细胞中的 let 7 基因表达减弱 癌基因 RAS 表达增强 会引发肺癌 研究人员利用基因 工程技术将 let 7 基因导入肺癌细胞实验表达 发现肺癌细胞的增殖受到抑制 该基因工 程技术基本流程如图 请回答 进行过程 时 需用 酶切开载体以插入 let 7 基因 载体应用 RNA 聚合酶 识别和结合的部位 以驱动 let 7 基因转录 该部位称为 进行过程 时 需用 酶处理贴附在培养皿壁上的细胞 以利于传代培养 研究发现 let 7 基因能影响 RAS 的表达 其影响机理如图 据图分析 可从细 胞提取 进行分子杂交 以直接检测 let 7 基因是否转录 肺癌细胞增殖受到抑制 可能是由于细胞中 RASmRNA RAS 蛋白 含量减少引起的 答案 答案 1 限制性核酸内切酶 或限制 启动子 2 胰蛋白 3 RNA RAS 蛋白 用心 爱心 专心3 解析解析 1 过程 表示基因表达载体的构建 在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以 便于目的基因的插入 限制性核酸内切酶 简称限制酶 写其他的不得分 启动子是一 段特殊的 DNA 序列 是 RNA 聚合酶结合和识别的位点 RNA 聚合酶结合到该位点 可驱动 转录过程 2 过程 表示动物细胞培养 培养过程中出现接触抑制后可以用胰蛋白酶处理 使之分 散成单个的细胞 之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养 3 判断目的基因是否在受体细胞中转录 可用分子杂交技术来进行 从细胞中提取 mRNA 和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链 DNA 片段进行杂交 根据题中信息 肺组织细胞中的 let 7 基因表达减弱 癌基因 RAS 表达就增强 引发肺癌 导入 let7 基 因后 肺癌细胞受到抑制 说明 RAS 基因表达减弱 导致细胞中的 RAS 蛋白质含量减少进 而导致癌细胞受抑制 3 2012 江苏 T32 9 分 图 1 表示含有目的基因 D 的 DNA 片段长度 bp 即碱基对 和部分 碱基序列 图 2 表示一种质粒的结构和部分碱基序列 现有 Msp 玉 BamH 玉 Mbo 玉 Sma 玉 4 种限制性核酸内切酶 它们识别的碱基序列和酶切位点分别为 C 请回答下列问题 1 图 1 的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由 连接 2 若用限制酶 Sma 玉完全切割图 1 中 DNA 片段 产生的末端是 末端 其产物长 度为 3 若图 1 中虚线方框内的碱基对被 T A 碱基对替换 那么基因 D 就突变为基因 d 从杂合 子中分离出图 1 及其对应的 DNA 片段 用限制酶 Sma 玉完全切割 产物中共有 种不 同长度的 DNA 片段 4 若将图 2 中质粒和目的基因 D 通过同种限制酶处理后进行连接 形成重组质粒 那么应选 用的限制酶是 在导入重组质粒后 为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌 一般 需要用添加 的培养基进行培养 经检测 部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株 中目的基因 D 不能正确表达 其最可能的原因是 答案 答案 1 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 2 平 537 bp 790 bp 661 bp 3 4 4 BamH 抗生素 B 同种限制酶切割形成的末端相同 部分目的基因 D 与质粒反向 连接 解析 解析 1 DNA 的基本单位是脱氧核苷酸 每个脱氧核苷酸又是由一分子的脱氧核糖 一分 子含氮碱基和一分子磷酸组成 其中脱氧核糖和磷酸交替连接构成 DNA 分子的基本骨架 2 每种限制酶只能识别特定的核苷酸序列 并在特定的碱基之间切割磷酸二酯键 酶 识别的切割位点是 CCC GGG 而该 DNA 分子的此序列为 C C C G G G G G G C C C 用心 爱心 专心4 因此产生的末端为平末端 在目的基因的 796 bp 的片段中后三对被切断 卸下 6 个碱基 因此产物长度变为 537 bp 790 bp 796 3 661 bp 658 3 3 从图一中可知 正常时目的基因中有两个限制酶 Sma 的识别序列 完全切割后可产生 三个大小不一的片段 537 bp 790 bp 661 bp 突变后的 d 所在的 DNA 分子只有一个 切割位点 可产生二段 1327 bp 和 661 bp 因此杂合子被切割后有种长度不同的 DNA 分子片段 4 一种类限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并在特定的切点切割 DNA 分子 在题干中的四种内切酶中只有酶 BamH 能识别 GATC 序列 抗生素抗性基因属于标 记基因 供重组 DNA 的鉴定和选择 导致外源基因不能正常表达的重要因素叫基因沉默 重复序列或同源序列是基因沉默的普遍原因之一 在构建表达载体时 同种限制酶切割形 成的末端相同 部分目的基因 D 与质粒反向连接就会致使目的基因不能正常表达 评析 评析 本题重点考查转基因技术的相关知识 需特别注意基因工程的步骤 DNA 的复制 基因工程操作工具等知识 本题需特别注意图示过程 从中获取有效信息 然后结合教材 知识 即可正确解答 4 2012 上海 T 六 10 分 回答下列有关遗传信息传递和表达的问题 55 如图 18 所示 若用两种识别切割序列完全不同的限制酶 E 和 F 从基因组 DNA 上切 下目的基因 并将之取代质粒 pZHZ1 3 7kb 1kb 1000 对碱基 上相应的 E F 区域 0 2kb 那么所形成的重组质粒 pZHZ2 A 既能被 E 也能被 F 切开 B 能被 E 但不能被 F 切开 C 既不能被 E 也不能被 F 切开 D 能被 F 但不能被 E 切开 56 已知在质粒 pZHZl 中 限制酶 G 切割位点距限制酶 E 切割位点 0 8kb 限制酶 H 切割位点距限制酶 F 切割位点 O 5kb 若分别用限制酶 G 和 H 酶切两份重组质粒 pZHZ2 样 品 据表 4 所列酶切结果判断目的基因的大小为 kb 并将目的基因内部的限制酶 G 和 H 切割位点标注在图 19 中 57 若想在山羊的乳汁中收获上述目的基因的表达产物 则需将重组质粒 pZHZ2 导入 至山羊的 细胞中 若 pZHZ2 进入细胞后插入在一条染色体 DNA 上 那么获得转基因 纯合子山羊的方式是 58 上述目的基因模板链中的 TGA 序列对应一个密码子 翻译时识别该密码子的 tRNA 上相应的碱基序列是 一般而言 一个核糖体可同时容纳 分子的 tRNA 用心 爱心 专心5 59 下列四幅图中能正确反映目的基因转录产物内部结构的是 TSS 转录起始位点 TTS 转录终止位点 STC 起始密码子 SPC 终止密码子 答案答案 55 A 56 1 2 见右图 57 受精卵 转基因山羊间相互交配 58 UGA 2 或 3 59 B 解析解析 55 用限制酶从基因组 DNA 上切下目的基因 并取代质粒 pZHZ1 3 7kb 1kb 1000 对碱 基 上相应的 E F 区域 0 2kb 用 DNA 连接酶连接后形成重组质粒 则在重组质粒中仍 然含有限制酶 E 和限制酶 F 的切割位点 形成的重组质粒 pZHZ2 既能被 E 也能被 F 切开 故本题选 A 56 根据题中信息 原来质粒长度为 3 7kb 切去 EF 之间的还有 3 5kb 插入目的基因 后构成重组质粒 重组质粒长度为 1 6 3 1 1 2 3 5 4 7kb 可推导出目的基因长度为 1 2kb 重组质粒中 G 的切割位点距 E 的切割位点 0 8kb 单独用限制酶 G 切割后产生 1 6kb 和 3 1kb 的两种片段 说明在重组质粒中除了图中标示出来的 G 酶识别位点外 还 有一个 G 酶识别位点 H 的酶切位点距 F0 5kb 用 H 单独酶切产生 1 2kb 和 3 5kb 两种片 段 说明在重组质粒中含有另外一个 H 的酶切位点 根据题中信息提示 将目的基因内部 的限制酶 G 和 H 的识别位点标注在图 19 中 可确定在 EF 之间分别含有 G 和 H 的一个识别 位点 可断定 G 的识别位点 在举例 E 点右侧 0 8kb 处 H 的识别位点在距 F 左侧 0 7kb 处 57 将目的基因导入动物细胞中 通常以受精卵作为受体细胞 当受精卵发育成山羊后 在雌性山羊的乳汁中可以提取到目的基因的表达产物 重组质粒插入在一条染色体 DNA 上 可通过雌雄转基因山羊杂交的方法来获取转基因纯合子山羊 58 目的基因的模板连中碱基为 TGA 则 mRNA 中对应的密码子为 ACU tRNA 中的反密 码子为 UGA 在翻译的过程中 一个核糖体一般可以容纳两个 tRNA 携带氨基酸进入核糖体 与 mRNA 进行互补配对 使得两个氨基酸之间脱水缩合形成肽键 最多不会超过 3 个 59 基因转录产物为 mRNA 作为基因开始转录形成的在 mRNA 上的转录起始位点和终止 位点应在 mRNA 两端 作为起始密码子应在转录起始位点之后 终止密码子应在转录终止位 点之前 这样才能保证翻译的正常开始和终止 5 2012 山东 T35 8 分 毛角蛋白 型中间丝 KIF 基因与绒山羊的羊绒质量密切 相关 获得转 KIF 基因的高绒质绒山羊的简单流程如图 KIF 基 因 羊胎儿皮 肤组织块 成年母绒山羊 导入目的基 因的细胞 卵 母 细胞 成纤维细胞 重组表 达载体 转基因 绒山羊 代孕 母羊 早期 胚胎 重组 细胞 用心 爱心 专心6 1 过程 中最常用的运载工具是 所需要的酶是限制酶和 2 在过程 中 用 处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞 在培养过程中 将成纤维细胞置于 5 CO2的气体环境中 CO2的作用是 3 在过程 中 用 处理以获取更多的卵 母 细胞 成熟卵 母 细胞在核移 植前需要进行 处理 4 从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是 在胚胎移植前 通 过 技术可获得较多胚胎 答案答案 1 质粒 DNA 连接酶 2 胰蛋白酶 或胶原蛋白酶 维持培养基 液 的 pH 3 促性腺激素 或促滤泡素 孕马血清 去核 4 早期 胚胎培养 胚胎分割 解析解析 本题以获得转 KIF II 基因的高绒质绒山羊的流程图为情景 考查生物工程的基本操 作 注重生物技术应用于生产的理念 考查的面广 但以以识记的知识点应用分析为主 6 2012 海南 T31 15 分 已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产 乙种昆虫食用 某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡 因此 可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体 内 使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力 回答下列问题 1 为