2023年高考生物高频考点穿透卷专题46基因工程与蛋白质工程（二）（含解析）

PAGEPAGE6专题46基因工程与蛋白质工程〔二〕专题介绍：本专题是根据近三年〔2022～2022〕的高考真题情况而组织和命制的。其中有近三年的高考真题、仿真题以及百强名校对应考点的题。该专题主要考查基因工程与蛋白质工程。【瞄准高考】一、选择题1.(2022·北京理综，5)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是()A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞B.用选择培养基筛选导入目的基因的细胞C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽【答案】C【题型】选择题【难度】一般2．(2022广东高考2)培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是A．组织培养B．细胞杂交C．显微注射D．核移植【答案】A【解析】草莓植株分生区细胞不含病毒或含病毒的量少，可以利用茎尖〔或根尖〕经植物组织培养技术培养出脱毒幼苗。【题型】选择题【难度】较易3．(2022浙江高考6)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的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，以下操作正确的选项是〔〕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BB.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BC.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】A【题型】选择题【难度】一般二、综合题1.(2022·全国课标卷Ⅰ，40)某一质粒载体如下图，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后，与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，参加DNA连接酶进行连接反响，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。答复以下问题：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的根本条件有________(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述根本条件外，还需具有启动子和终止子。(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_______________；并且________和________的细胞也是不能区分的，其原因是___________________________________________________。在上述筛选的根底上，假设要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有________的固体培养基。(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于___________________________________________________________。【答案】(1)能自我复制、具有标记基因(2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素(3)受体细胞【解析】(3)噬菌体是病毒，无细胞结构，无法自主合成DNA，需借助宿主细胞完成DNA复制。【题型】综合题【难度】一般2.(2022·全国卷Ⅱ，40)生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保存P的功能，而且具有了酶的催化活性。答复以下问题：(1)从上述资料可知，假设要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的________________进行改造。(2)以P基因序列为根底，获得P1基因的途径有修饰_________基因或合成________基因，所获得的基因表达时是遵循中心法那么的，中心法那么的全部内容包括______________________的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_____________________。(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其根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】(1)氨基酸序列(或结构)(2)PP1DNA和RNA(或遗传物质)DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能【题型】综合题【难度】一般3.(2022·天津卷，7)人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值，只能从血浆中制备。以下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。(1)为获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取________合成总cDNA，然后以cDNA为模板，采用PCR技术扩增HSA基因。以下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。(2)启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是________(填写字母，单项选择)。A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是_________________________________________________________________。(4)人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性。与途径Ⅱ相比，选择途径Ⅰ获取rHSA的优势是__________________。(5)为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与________的生物学功能一致。【答案】(1)总RNA(或mRNA)(2)B(3)吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因成功转化(4)水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工(5)HAS【解析】【题型】综合题【难度】一般【锁定考点】一、选择题1.我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。以下表达不正确的选项是〔〕A．抗虫基因的提取和运输都需要专用的工具和运载体B．重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失C．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递到近缘作物，从而造成基因污染D．转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的【答案】D【解析】抗虫基因的提取和运输都需要专用的工具和运载体，A正确；重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失，B正确；目的基因可通过植物的花粉进行传播，C正确；转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测需进行个体生物学水平的鉴定，即接种相应的害虫，观察棉花对是否抗虫，D错误。【题型】选择题【难度】一般2．以下图表示蛋白质工程的操作过程，相关说法不正确的选项是〔〕A．蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作B．蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术C．a、b过程分别是转录、翻译D．蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因【答案】B【题型】选择题【难度】一般3．以下有关基因工程的表达正确的选项是〔〕A．用同种限制性核酸内切酶切割质粒与含目的基因的DNA片段可获相同黏性末端B．以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同C．检测到受体细胞中含有目的基因就标志着基因工程育种已经成功D．质粒上的抗生素抗性基因有利于质粒与外源基因连接【答案】A【解析】用同种限制性核酸内切酶切割质粒与含目的基因的DNA片段可获相同黏性末端，A正确；氨基酸可能有多个密码子，所以根据氨基酸序列合成的目的基因与原基因可能碱基序列不同，B错误；标志着基因工程育种成功是目的基因在受体细胞中表达出产物，并且转基因生物已经表现出相应的性状，C错误；质粒上的抗生素抗性基因有利于把含有目的基因的受体细胞筛选出来，D错误。【题型】选择题【难度】一般二、综合题1.将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞，并培育成富含赖氨酸的玉米植株(如图)。请答复以下问题。(1)①过程为构建基因表达载体，需用________切割目的基因。基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有________________________。(2)②过程为把重组质粒导入土壤农杆菌，首先必须用________处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为感受态；然后将________放在缓冲液中混合培养完成转化过程。(3)目的基因在玉米植株体内稳定遗传的关键是________________。这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是____________。(4)④过程为将玉米细胞培育成植株，该过程所用培养基中除添加营养物质外，还需要添加____________(填植物激素)，添加植物激素的目的是诱导外植体发生________。【答案】(1)限制酶启动子、终止子、标记基因(2)Ca2＋重组质粒和感受态细胞(3)目的基因插入了受体细胞的染色体DNA分子上DNA分子杂交技术(4)生长素和细胞分裂素脱分化和再分化【解析】(1)构建基因表达载体时，需用同种限制酶分别切割载体和目的基因，产生相同的黏性末端，再用DNA连接酶把两者连接起来。【题型】综合题【难度】一般2.以下图是制备抗埃博拉病毒VP40蛋白的单克隆抗体的过程，请答复以下问题：(1)质粒DNA分子上有一个或多个限制酶切割位点，目的是________________。过程①将处理过的质粒和含VP40基因的DNA片段拼接成重组质粒是靠________来完成的。(2)过程②中首先需要用Ca2＋处理大肠杆菌，使其处于感受态，VP40基因进入大肠杆菌后维持稳定并表达的过程称为________。(3)过程③产生的VP40蛋白对于小鼠来说相当于________，一段时间后，假设小鼠血清中抗________的抗体检测呈阳性，说明小鼠体内产生了________反响，再从小鼠的________中获取B淋巴细胞。将该B淋巴细胞与小