基因工程高考题附答案.docx
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基因工程高考题附答案
选修3——基因工程高考题
选修3——基因工程高考题
1.(2017?
新课标Ⅰ卷.38)(15分)
真核生物基因中通常有内含子,而原核生物基因中没有,原核生物没有真核生物所具有的切除
内含子对应的RNA序列的机制。
已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简
称蛋白A)。
回答下列问题:
(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其
原因是_____________________________________________。
(2)若用家蚕作为表达基因A的受体,在噬菌体和昆虫病毒两种载体中,不选用______________
(2)某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中,在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、
作为载体,其原因是_______________________________________________________________。
引物等,还加入了序列甲作为________________,加入了________________作为合成DNA的原
(3)若要高效地获得蛋白A,可选用大肠杆菌作为受体。
因为与家蚕相比,大肠杆菌具有
料。
_____________________________________________________(答出两点即可)等优点。
(3)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白,要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴
(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A,可用的检测物质是___________________(填“蛋白A
细胞增殖的作用,某同学做了如下实验:
将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组,其
的基因”或“蛋白A的抗体”)。
中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙,另一组作为对照,培养并定期检测T淋巴细胞浓度,
(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献,也可以说是基
结果如图2。
因工程的先导,如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示,那么,这一启示是
①由图2可知,当细胞浓度达到a时,添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加,此时
_______________________________________________________________________________。
若要使T淋巴细胞继续增殖,可采用的方法是________________________。
细胞培养过程中,
2.(2017?
新课标Ⅱ卷.38)(15分)
培养箱中通常要维持一定的CO2浓度,CO2的作用是________________________。
几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶可催化几丁质水解。
通过基因工程将几丁质酶
②仅根据图、图2可知,上述甲、乙、丙三种蛋白中,若缺少______________(填“A”“B”“C”
基因转入植物体内,可增强其抗真菌病的能力。
回答下列问题:
“D”或“E”)片段所编码的肽段,则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。
(1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶的mRN,A常选用嫩叶而不选用老
4.(2017·天津理综卷9)(20分)玉米自交系(遗传稳定的育种材料)B具有高产、抗病等优
叶作为实验材料,原因是________________________________。
提取RNA时,提取液中需添加
良性质,但难以直接培育成转基因植株,为使其获得抗除草剂性状,需依次进行步骤I、II试
RNA酶抑制剂,其目的是______________________________________。
验。
(2)以mRNA为材料可以获得cDNA,其原理是________________________________。
Ⅰ.获得抗除草剂转基因玉米自交系A,技术路线如下图。
(3)若要使目的基因在受体细胞中表达,需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细
胞,原因是________________________________________________________(答出两点即可)。
(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时,DNA连接酶催化形成的化学键是
__________________________。
(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提
高,根据中心法则分析,其可能的原因是____________________________________________。
3.(2017?
新课标Ⅲ卷.38)(15分)编码蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个
片段组成,编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成,如图1所示。
回答下列问题:
(1)为防止酶切产物自身环化,构建表达载体需用2种限制酶,选择的原则是______(单选)。
(1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙,若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列
(TTCGCTTC,T,CAGGAAGG),A则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙,原因是
_____________________________________________________________。
①Ti质粒内,每种限制酶只有一个切割位点
②G基因编码蛋白质的序列中,每种限制酶只有一个切割位点
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选修3——基因工程高考题
③酶切后,G基因形成的两个黏性末端序列不相同
应的折线图。
④酶切后,Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同
A.①③B.①④C.②③D.②④
(2)下表是4种玉米自交系幼胚组织培养不同阶段的结果。
据表可知,细胞脱分化时使用的激
素是_____________________,自交系_____________________的幼胚最适合培养成愈伤组织作
为转化受体。
(8)下表是鉴定含G基因植株的4种方法。
请预测同一后代群体中,4种方法检出的含G基因
植株的比例,从小到大依次是________。
方法检测对象检测目标检出的含G基因植株的比例
(3)农杆菌转化愈伤组织时,T-DNA携带插入其内的片段转移到受体细胞。
筛选转化的愈伤组PCR扩增基因组DNAG基因x1
织,需使用含___________________________的选择培养基。
分子杂交总mRNAG基因转录产物x2
(4)转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生抗原-抗体杂交总蛋白质G基因编码的蛋白质x3
长。
含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能催化无色物质K呈现蓝色。
喷洒除草剂幼苗抗除草剂幼苗x4
用K分别处理以下愈伤组织,出现蓝色的是_______________(多选)。
对Hn继续筛选,最终选育出高产、抗病、抗除草剂等优良性状的玉米自交系
A.无农杆菌附着的未转化愈伤组织
5.(2017·江苏单科33)(8分)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白,某研究小B.无农杆菌附着的转化愈伤组织
组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水的
C.农杆菌附着的未转化愈伤组织
净化处理。
PCR扩增过程示意图如下,请回答下列问题:
D.农杆菌附着的转化愈伤组织
(5)组织培养获得的转基因植株(核DNA中仅插入一个G基因)进行自交,在子代含G基因的
植株中,纯合子占_____________。
继续筛选,最终选育出抗除草剂纯合自交系A。
II.通过回交使自交系B获得抗除草剂性状
(6)抗除草剂自交系A(GG)与自交系B杂交产生F1,然后进行多轮回交(下图)。
自交系B
作为亲本多次回交的目的是使后代________________________________。
(1)从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRN,A通过______________获得______________用于
PCR扩增。
(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2),为方便构建重组质粒,
在引物中需要增加适当的____________________位点。
设计引物时需要避免引物之间形成
(7)假设子代生活力一致,请计算上图育种过程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例,
并在图1中画出对应的折线图。
若回交后每代不进行鉴定筛选,直接回交,请在图2中画出相
_______________________,而造成引物自连。
(3)图中步骤1代表_____________,步骤2代表退火,步骤3代表延伸,这三个步骤组成一
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选修3——基因工程高考题
轮循环。
(4)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。
退火温度过高会破坏_____________________
的碱基配对。
退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但__________________的
引物需要设定更高的退火温度。
(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有___________(填序号:
①
升高退火温度②降低退火温度③重新设计引物)。
4.(2016·江苏理综卷33)(9分)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标
注了相关限制酶的酶切位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。
请回答下列问题:
(1)上述嫁接体能够成活,是因为嫁接部位的细胞在恢复分裂、形成_______________组织后,
经_______________形成上下连通的输导组织。
(2)研究者对X和M植株的相关基因进行了分析,结果见图2.由图可知,M植株的P基因发生
了类似于染色体结构变异中的_______________变异,部分P基因片段与L基因发生融合,
形成P-L基因(P-L)。
以P-L为模板可转录出_______________,在_______________上
翻译出蛋白质,M植株鼠耳叶形的出现可能与此有关。
(3)嫁接体正常叶形的接穗上长出了鼠耳形的新叶。
为探明原因,研究者进行了相关检测,结
果见下表。
实验材料
M植株的叶X植株的叶接穗新生叶
检测对象
P-LmRNA有无有
P-LDNA有无无
①检测P-LmRNA需要先提取总RNA,再以mRNA为模板_______________出cDNA,然后用
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用____________两种限制酶切割,酶切后的载
体和目的基因片段,通过__________酶作用后获得重组质粒。
为了扩增重组质粒,学.科.网需
将其转入处于__________________态的大肠杆菌。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加________________
PCR技术扩增的片段。
②检测P-LDNA需要提取基因组DNA,然后用PCR技术对图2中_____________(选填序
号)位点之间的片段扩增。
a.Ⅰ~Ⅱb.Ⅱ~Ⅲc.Ⅱ~Ⅳd.Ⅲ~Ⅳ平板上长出的菌落,常用PCR鉴定,所用的引物组成为图2中_____________。
(3)若BamHI酶切的DNA末端与BclI酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为(4)综合上述实验,可以推测嫁接体中P-L基因的
___________________________,对于该部位,这两种酶_________(填“都能”、“都不能”或
mRNA____________________________________________________________________________。
“只有一种能”)切开。
8.(2016·海南理综卷31)(15分)基因工程又称为DNA重组技术,回答相关问题:
(4)若用Sau3AI切图1质粒最多可能获得_________种大小不同的DNA片段。
(1)在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径,即________________________和从
5.(2016·北京理综卷31)(16分)嫁接是我国古代劳动人民早已使用的一项农业生产技术,
6._______________________________中分离。
目前也用于植物体内物质转运的基础研究。
研究者将具有正常叶形的番茄(X)作为接穗,嫁接
(2)利用某植物的成熟叶片为材料,同时构建cDNA文库和基因组文库,两个文库相比,cDNA
文库中含有的基因数目比基因组文库中的少,其原因是到叶形呈鼠耳形的番茄(M)砧木上,结果见图1.
________________________________________________________________________。
(3)在基因表达载体中,启动子是______聚合酶识别并结合的部位。
若采用原核生物作为基因
表达载体的受体细胞,最常用的原核生物是__________________。
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选修3——基因工程高考题
(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时,常用的携带目的基因的金属颗粒有___________
为模板,采用PCR技术扩增HSA基因。
下图中箭头箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方
和____________颗粒。
向,请用箭头在方框内标出标出另一条引物的位置及扩增方向。
7.(2016·上海)回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。
(9分)
在图27所示的质粒PZHZ11(总长为3.6kb,1kb=1000对碱基因)中,lacZ基因编码β-
半乳糖苷酶,后者催化生成的化合物能将白色的大肠杆菌染成蓝色。
(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,单选)。
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。
(1)若先用限制酶BamHI切开pZHZ11,然后灭活BamHI酶,再加DNA连接酶进行连接,最后
11.(2016·全国理综Ⅱ卷40)(15分)
将连接物导入足够数量的大肠杆菌细胞中,则含3.1kb质粒的细胞颜色为;
下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。
含3.1kb质粒的细胞颜色为。
(2)若将两端分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因片段置换pZHZ11中0.5kb的
BamHI酶切片段,形成4.9kb的重组质粒,则目的基因长度为kb。
供体的
体细胞
A
重组早期代孕
新个体
(3)上述4.9kb的重组质粒有两种形式,若用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种,只能获得1.
7kb和3.2kb两种DNA片段;那么联合酶切同等长度的另一种重组质粒,则可获得
卵母
去核卵
细胞胚胎个体
母细胞
kb和kb两种DNA片段。
细胞
(4)若将人的染色体DNA片段先导入大肠杆菌细胞中克隆并鉴定目的基因,然后再将获得的目
回答下列问题:
的基因转入植物细胞中表达,最后将产生的药物蛋白注入小鼠体内观察其生物功能是否发
(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为____________。
挥,那么上述过程属于。
A.人类基因工程B.动物基因工程C.植物基因工程D.微生物基因工程
8.(2016·天津理综卷7)(12分)人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值,只能从血浆中制
备。
下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。
过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用
_________________________的方法。
②代表的过程是____________________________。
(2)经
过多次传代后,供体细胞中_______________的稳定性会降低。
因此,选材时必须关注传代次数。
(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是
______________________________________________________________________________。
(4)与克隆羊“多莉(利)”培养成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了
_______________________________________________________。
12.(2016·全国理综Ⅲ卷40)(15分)图(a)中的三个DNA片段上以此表示出了EcoRI、BamHI
和Sau3AI三种限制性内切酶的识别序列与切割位点,图(b)为某种表达载体示意图(载
体上的EcoRI、Sau3AI的切点是唯一的)。
(1)未获取HSA基因,首先需采集人的血液,提取_____________合成总cDNA,然后以cDNA
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选修3——基因工程高考题
(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,未被转化的和仅含有环状目的基
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
_______________________________________________。
在上述筛选的基础上,若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
_____________。
9.(2015新课标卷Ⅱ,40,15分)(15分)
已知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
根据基因工程的有关知识,回答下列问题:
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
(1)经BamHI酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被____________酶切后的产物连但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性。
回答下列问题:
接,理由是________________________________________________。
⑴从上述资料可知,若要改变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的_________进行改造。
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子,如图⑵以P基因序列为基础,获得P1基因的途径有修饰基因或合成基因。
所获得的
(c)所示。
这三种重组子中,不能在宿主细胞中表达目的基因产物的是____________,不能表
基因表达时是遵循中心法则的,中心法则的全部内容包括的复制;以及遗
达的原因是_______________________________________________________________________。
传信息在不同分子之间的流动,即:
。
⑶蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基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,之后还需要对蛋白质的生物
进行鉴定。
10.(2015新课标卷Ⅰ,40,15分)HIV属于逆转录病毒,是艾滋病的病原体。
回答下列问题:
(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时,可先提取HIV中的,以其
(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶,常见的有_________________和
作为模板,在的作用下合成。
获取该目的蛋白的基因,构建
_____________________,其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_____________________。
重组表达载体,随后导入受体细胞。
rr
13.(2016·全国理综Ⅰ卷40)(15分)某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到Amp或Tet
(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白,该蛋白作为抗原注入机体后,刺激机体产生的可与此
r
中会导致相应的基因失活(Amp表示氨苄青霉素抗性基因,Tet
r
表示四环素抗性基因)。
有人将
蛋白结合的相应分泌蛋白是。
该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV,检测的原
此质粒载体用BamHI酶切后,与用BamHI酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行
理是。
连接反应,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。
(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见,但是在艾滋病患者中却多发。
引起这种现象的
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
根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分细胞,降低了患者免疫系统的防卫功
因的重组质粒的大肠杆菌。
回答下列问题:
能。
(1)质粒载体作为基因