2018高考生物全国大一轮复习检测第十一单元现代生物科技专题第37讲基因工程含解析

1、第一单元现代生物科技专题第 37 讲基因工程课时跟踪训练测控导航表知识点题号1.基因工程的基本工具12.基因工程的基本操作程序及应用2,43.PCR 技术34.蛋白质工程65.综合考查5,71. (2016 吉林三模)回答利用农杆菌转化法培育转基因植物的相关问题：(1) 培育转基因植物过程的核心步骤是构建基因表达载体，其目的是,并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因表达和 发挥作用。(2) 构建基因表达载体时，可利用 DNA1接酶连接被限制酶切开的 键。(3) 组成基因表达载体的单体是 _ 。基因表达载体中的启动子是识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因通过(填过程)合成 mRNA用

2、两种限制酶 Xbal和 SacI(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA 获得含目的基因的片段。若利用该片段构建基因表达载体，应选用下图中的何种 Ti 质粒?_。注：图中箭头所指的位置是限制酶识别和切割的位点解析：(1)构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存 在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因表达和发挥作用。(2)DNA 连接酶的作用是在 DNA 片段之间形成磷酸二酯键将 DNA 片段连接起来。(3)基因表达载体的本质是 DNA 其基本组成单位是脱氧核苷酸；基因表 达载体中的启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，这种结合完成后才 能驱动目的基因通过转录合成 mRNA图

3、甲中，该 Ti 质粒中含有限制 酶 Xbal和SacI的切割位点，且用这两种酶切割可将目的基因插入 TDNA 中;图乙中，该 Ti 质粒中不含限制酶 SacI的切割位点；图丙中，该 Ti 质粒中含有限制酶Xbal 和 SacI的切割位点，但用这两种酶切割不 会将目的基因插入 TDNA 中;图丁中，该 Ti 质粒中不含限制酶 Xbal的切 割位点。答案:(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在(2)磷酸二酯脱氧核苷酸 RNA 聚合酶转录甲2.(2016 福建龙岩一模)苦养是一种有名的经济植物，其含有的黄酮类 化合物具有降血糖、血脂等功效。CHS 是合成黄酮类化合物的关键酶。 有人把经修饰的 CHS

4、基因导入苦养细胞中，培育高产黄酮苦养品系。 回 答下列问题：甲乙T-nNAT-W丙丁馨師一的(1) 过程中将修饰后的 CHS 基因与 Ti 质粒连接成重组 Ti 质粒的酶称为_ 。这种酶主要有两类，一类是从 T4噬菌体中分离得到的，另一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为_。(2) 图中将修饰后的 CHS 基因导入苦养体细胞的方法称为_ ,除此外还可以利用的方法有 _。 对过 程操作前，需先用 caT 处理农杆菌，使其成为_细胞。(3) 检测转基因苦养培育是否成功，不能用抗原一抗体杂交技术进行检测的原因是 _ ,_ 可以比较转基因苦养与普通苦养的_ 含量或测定细胞中 CHS 含量进行鉴定。解析:(

5、1)过程中将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒需 要DNA连接酶。从大肠杆菌中分离得到的DNA 连接酶称为 E coliDNA连接酶。(2)将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、 花粉管 通道法、基因枪法，图中将修饰后的CHS基因导入苦养体细胞采用的是 农杆菌转化法；将目的基因导入微生物细胞需要采用感受态细胞法，即需先用 Cf 处理农杆菌，使其成为易于吸收周围环境中 DNA 分子的感受 态细胞。(3)转基因苦养植株与普通苦养植株都含有黄酮类化合物，故检测转基因苦养培育是否成功，不能用抗原一抗体杂交技术进行检测；可 以比较转基因苦养与普通苦养的黄酮类化合物含量或测定细胞中CH

6、気量进行鉴定。答案:(1)DNA 连接酶 E coliDNA 连接酶(2)农杆菌转化法基因枪法、花粉管通道法感受态CHS基因T-DNA(3)转基因苦养植株与普通苦养植株都含有黄酮类化合物黄酮类化合物3.PCR 是多聚酶链式反应的缩写，利用 PCF 技术可对目的基因进行扩增。请根据下面 PCR 反应原理示意图回答有关问题：(1) PCR 的原理是在一定条件下是 _ J 填“可逆的”或“不可逆的”)。(3) DNA 解链后冷却的目的是 _。(4) 当温度加热至 7075C时,是_ 酶把单个脱氧核苷酸通过_ 键连接到引物上。如此逐渐延伸形成互补链，进而使目的基因加倍。(5)_通过重复循环(3)、(4

7、)、(5)过程,使目的基因以_ 形式扩增。解析:(1)PCR 的原理是 DNA 双链复制。(2)PCR 技术通过高温加热使 DNA 解链,DNA 的这种解链现象在一定的条件下是可逆的，即降低温度后能复 性。liWi Illi illTOBODW加热奎9(K95弋IK加热至 d 对兀(2) PCR技术使DNA解链是通过实现的,DNA 的这种解链现象袴却S55-6OT 节十dCTP J dATP【n r drip(3)DNA 解链后冷却的目的是让引物与互补 DNA 链相结合，形成局部 双链。(4)当温度加热至 7075C时,是热稳定 DNA 聚合酶把单个脱氧 核苷酸通过磷酸二酯键连接到引物上。(5

8、)PCR 技术中，目的基因以指数形式扩增。答案:(1)DNA双链复制(2)高温加热 可逆的(3)让引物与互补DNA 链相结合 (4)热稳定 DNA 聚合 磷酸二酯(5)指数4.(2014 全国H卷,40)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。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

9、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”)。解析：(1)基因组文库包含某种生物的所有基因，而 cDNA 文库包含某种生 物的部分基因。(2)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关，若要从植物甲中获得耐旱基因，首先应建立该植物的基因组文库，然后 再从中筛选出所需的耐旱基因。(3)从植物甲中获得该耐

10、旱基因后，通常 采用农杆菌转化法，将该耐旱基因导入植物乙的体细胞中，经过植物组织培养得到再生植株。若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表达产物，如果检测结果为阳性，说明该耐旱基因已经表达。此后还需要进行个体生物学水平的检测，即在田间试验中检测植株的耐旱性是否得到提高。（4）由用得到的二倍体转基因 耐旱植株自交，子代中耐旱和不耐旱植株的数量比为3 : 1,符合基因的分离定律可知得到的二倍体转基因耐旱植株为杂合子，因此可推测该耐 旱基因整合到了同源染色体的一条上。答案:（1）全部部分筛选（3）乙表达产物耐旱性（4）同源染色体的一条上5.（2016 福建泉州模拟）为增

11、加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶 D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。回答下列问题（1）酶 D 基因和转运肽基因所含的三种限制酶（Clal、Sacl、Xbal）的切 点如图甲所示，现为获得融合基因，研究人员采用 PCR 法扩增酶 D 基因，首先要依据基因的 _设计引物，同时从拟南芥基因文库中获取转运肽基因，再用 _ 和_酶处理两个基因后，即可得到端与_ 端（填图中字母）相连的融合基因。购）基丙图将上述融合基因插入图乙所示 Ti 质粒的 TDNA 中，构建 并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含四环素的培养基上，其目的是_,再利用液体培养基振荡培养，可

12、以得到用于转化的侵染液。剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是 进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过_技术，可培育成转基因油菜植株。解析：（1） 研究人员依据基因的碱基序列设计引物，采用 PCR 法扩增酶 D 基因,从拟南芥基因文库中获取转运肽基因。在上述引物设计时，分别在 引物中加入如图甲所示酶的识别序列，这样可以用 ClaI限制酶和 DNA 连接酶处理两个基因后，得到A D端相连的融合基因。（2）将上述融合 基因插入图乙所示 Ti 质粒的 TDNA 中,构建表达载体即重组质粒并导入 农杆菌中。 将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到含融 合基因的农杆菌。（3）剪

13、取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的 目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞；将转基因植物细胞培养成转基因植株需要采用植物组织培养技术。答案:（1）碱基序列 ClaIDNA 连接 A D （2）基因表达载体（或“重 组质粒”）得到含融合基因的农杆菌（3）利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞植物组织培养6.（2016 山西太原一模）下图表示利用乳腺生物反应器生产某种动物 蛋白的流程示意图。请分析回答：预期鬧口贞功能预期的擬口虜预期蛋白质第构转基固动鞫从动鞫细胞内荻取A受体质的檢雀厂相应脱輒核普観序列早期脈聆目的基因-B受桥卵（1）_ 图中AB 分别表示_ 、 。由A 得到的基因编码区的脱氧核苷

14、酸序列有 _ （填“一种”或“多种”），这是因为_ 。（2）_ 过程常用的方法是 _ 。通常将时期的早期胚胎移植到受体内，为提高培育成功率，进行过程之前，对早期胚胎 的处理是取其部分细胞用目的基因探针进行 _检测。（3）蛋白质工程中，需对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质，原因是_。请说明转基因技术的利弊。利：_,弊：_ （各答出一点即可）。解析:（1）蛋白质工程的步骤：预期蛋白质功能T设计预期的蛋白质结构T推测应有的氨基酸序列T找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）;基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取T基因表达载体的构建T将目的 基因导入受体细胞T目

15、的基因的检测与鉴定；由于一种氨基酸可以由多种密码子决定，因此由 A 得到的基因编码区的脱氧核苷酸序列有多种。（2）将目的基因导入动物细胞常用显微注射法；胚胎移植时，通常将桑椹 胚或囊胚移植到受体内；为提高培育成功率，进行胚胎移植之前，对早期 胚胎的处理是取其部分细胞用目的基因探针进行DNA 分子杂交检测。（3）由于改造后的基因能够遗传（且改造基因易于操作）,因此在蛋白质工程 中,需对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完 成,而不直接改造蛋白质。（4）转基因技术的利：通过转基因技术提咼粮 食产量等，如转基因水稻可增加粮食产量；弊：重组的微生物在降解某些化合物过程中所产生的中间产

16、物，可能会对人类生活环境造成二次污染。答案:(1)推测应有的氨基酸序列基因表达载体多种 一种氨基酸可由多种密码子决定(2)显微注射法 桑椹胚或囊胚DNA 分子杂交(3)改造后的基因能够遗传(且改造基因易于操作)(4)通过转基因技 术提高粮食产量等，如转基因水稻可增加粮食产量重组的微生物在降解某些化合物过程中所产生的中间产物，可能会对人类生活环境造成二 次污染7.质粒是基因工程中最常用的载体，质粒上有标记基因。如图所示,通过 标记基因可推知外源基因插入的位置，插入位置不同。细菌在培养基上 的生长情况也不同。如图表示外源基因的插入位置(插入点有 a、b、c)。抗氮节青葛索基因抗四环察基因I .(1

17、)质粒的基本组成单位是 _ 。(2)将细菌放在含有四环素、氨苄青霉素的培养基中培养，属于基因工程 操作中的_步骤。II .设计实验探究外源基因插入的位置。步骤：1将导入外源基因的细菌进行培养产生大量细菌。2分组:将细菌平均分成两组并标号为 1、2。3培养:将第 1 组细菌放入_ 中培养，将第 2 组细菌放入_中培养。4观察并记录结果。(4) 预测实验结果及结论：1若 1 组、2 组均能正常生长，则外源基因插入点是_。2若 1 组能正常生长,2 组不能生长，则外源基因插入点是 _。3若 1 组不能生长,2 组能正常生长，则外源基因插入点是 _。解析:质粒是小型环状 DNA 分子,其基本组成单位是脱氧核苷酸。在基因 工程中，可利用质粒上的标记基因来对目的基因是否导入