高考生物基因工程考点例析.docx
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高考生物基因工程考点例析
高考生物基因工程考点例析
考点1DNA重组技术的基本工具
例1.基因工程要用到的操作工具——限制性核酸内切酶，主要存在于原核生物中，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子，这体现了酶的 （ ）
A.高效性 B．具有多样性 C.专一性 D．催化活性受外界条件影响
解析：
酶具有特性之一是具有专一性，它是指一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子，这显然体现了酶的专一性。
答案：
C
例2.如图为DNA分子的切割和连接过程：
（1）EcoRl是一种 酶，其识别序列是 ，切割点是 与 之间的 键。
切割结果产生的DNA片段末端形式为 。
（2）不同来源DNA片段结合，在这里需要的酶应是 连接酶，此酶是通过在 与 之间形成 键，而起“缝合”作用的。
还有一种连接平末端的连接酶是 。
解析：
本题考查DNA限制酶和DNA连接酶的有关知识。
从图中可看出EcoRⅠ限制酶可将DNA片段切割，应为限制酶，其识别序列是GAATTC，切点在G与A之间的磷酸二酯键，切割后产生的是黏性末端。
DNA连接酶可将不同来源的DNA片段结合，由图中可看出，此酶是通过在G与A之间形成磷酸二酯键的形式连接两片段，连接的黏性末端，对应前面的EcoRⅠ限制酶，此酶应为EcoRⅠDNA连接酶，T4DNA连接酶可连接平末端。
答案：
（1）限制性核酸内切 GAATTC 鸟嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸二酯 黏性末端
（2）E·coliDNA 鸟嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸二酯 T4DNA连接酶
考点2基因工程的基本操作步骤
例3.下列关于基因工程的叙述，正确的是（ ）
A.基因工程常以抗菌素抗性基因作为目的基因
B.细菌质粒是基因工程最常用的载体
C.通常用一种限制酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA
D.选择目的基因——人胰岛素基因时只能从胰岛B细胞中选取
解析：
基因工程常以抗菌素抗性基因作为标记基因而不是目的基因；基因工程在实际操作中一定要注意用同一种限制酶来处理目的基因DNA和载体DNA，使它们产生相同的黏性末端；人胰岛素基因在所有细胞中均存在，只是在胰岛8细胞中能够表达，所以理论上在所有细胞中均可以提取，但是，由于只在胰岛8细胞中能够表达，所以在该细胞中较容易通过直接分离或人工合成法获得。
答案：
B
例4.下列不属于基因工程中获取目的基因的方法的是 （ ）
A.利用DNA合成仪人工直接进行合成
B.利用PCR技术扩增实现大量生产
C.利用限制酶在受体细胞中获得
D.从基因文库中获取
解析：
获取目的基因的常用方法有直接分离法和人工合成法。
目前常用的方法主要有以下几种：
从基因文库中获取目的基因；利用PCR技术扩增目的基因；通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成等等。
直接分离法主要是利用限制酶在供体细胞中对DNA分子进行切割，然后再利用特定的方法进行筛选即可获得。
答案：
C
例5.下列技术依据DNA分子杂交原理的是 （ ）
①观察DNA在细胞中的分布②检测目的基因是否导入细胞 ③检测目的基因是否完全转录并翻译 ④检测目的基因是否进行转录
A.②③ B.①③ C.②④ D.①④
解析：
观察DNA在细胞中的分布基本方法是利用甲基绿对细胞中的DNA分子进行染色，再利用显微镜进行观察目的基因是否导入以及是否转录出相应的RNA，一般是利用放射性同位素做标记（标记目的基因），利用DNA分子杂交原理来实现的。
最后检测目的基因是否翻译出蛋白质方法很多，一般是利用抗原—抗体杂交的原理来实现的。
答案：
C
例6.采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导人目的基因的做法正确的是（ ）
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中 ②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中
③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养 ④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
解析：
基因工程一般要经历四个步骤；获取目的基因、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测和鉴定。
所以在导人目的基因前，首先要获得目的基因即本题中的编码毒素蛋白的DNA序列，然后要将目的基因与运载体结合即与细菌质粒重组。
完成上述两步以后才将目的基因导人受体细胞即棉的体细胞或受精卵，目的基因导人受体细胞后，可随受体细胞的繁殖而复制，所以上述③④操作是正确的。
①将毒素蛋白注射到棉受精卵； 中，并没有获得目的基因，②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中没有将目的基因与受体细胞结合，所以①②是错误的操作。
答案：
C
例7.下图表示基因工程中基因表达载体的构建过程，据图分析下列问题：
（1）从图中可看出，切割质粒和目的基因的限制酶是 。
（2）插入的目的基因只是结构基因部分，其表达还需要调控序列，因而用作载体的质粒插入部位前须有 ，后须有 。
（3）在图中右边的方框内画出甲、乙拼接后形成的重组质粒。
解析：
（1）切割质粒和目的基因必须使用同一种限制酶，由图中碱基序列为GAATTC可知，使用的限制酶为EcoRⅠ限制酶。
（2）一个完整的基因表达载体应包括目的基因、标记基N和启动子、终止子等，启动子和终止子是基因表达的调控序列。
（3）按碱基互补配对原则，将切割后的目的基N和质粒连接即可。
答案：
（1）EcoRⅠ限制酶
（2）启动子 终止子
考点3 基因工程的应用
例8.2003年在中国大地上最惨烈的事件就是“非典”侵袭、肆虐着人体的健康，夺取了许多人宝贵的生命。
医院人满为患，“非典”与“发热”、“疑似”混杂在一起，让医生难以区分。
我国科学工作者日夜奋战，利用基因工程迅速研制出“非典”诊断盒。
其作用机理是 （ ）
A.治疗“非典”利用的是抗原—抗体反应
B.诊断“非典”利用的是DNA分子杂交原理
C.诊断“非典”利用的是抗原—抗体反应
D.治疗“非典”利用的是DNA分子杂交原理
解析：
“非典”系由于“非典”病毒所致，其诊断过程是利用了DNA分子杂交原理，应用“非典”病毒的RNA进行逆转录，可得到DNA探针，再利用DNA探针对血液中的非典”病毒进行诊断；治疗“非典”利用的是抗原一抗体反应，“非典”病毒属于抗原，可引起机体产生免疫反应。
答案：
B
例9.利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。
2005年我省青岛“崂山奶山羊乳腺生物反应器的研制”项目通过鉴定，该项目生产的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点，可产生乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品，造福人类健康。
下图为利用生物技术获得生物这一新品种和抗虫棉的过程，据图回答：
⑴在基因工程中，A表示 ，如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因，①过程使用的酶区别于其他酶的特点是 ，B表示 。
⑵在研究过程中，研究人员首先从相关基因组中获取了目的基因，并采用____ 技术对目的基因进行了扩增，然后将目的基因与质粒等载体组合形成了重组载体。
在重组载体的构建过程中需要的工具酶有______________________________。
⑶基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个完整的基因表达载体至少包括哪些部分?
。
⑷将目的基因导入受体细胞的过程中，在③过程中一般是采用 方法，在②过程中一般采用 方法，受体细胞一般是 。
⑸由于转基因表达产物存在于山羊的乳汁中，检测其体内是否出现药用蛋白，在分子水平上的检测方法及结果是什么?
。
⑹要确定目的的基因（抗虫基因）导入棉花细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程：
。
解析：
主要考查基因工程的工具、步骤和应用。
基因工程的工具有限制酶、DNA连接酶、运载体等，其中限制酶具有专一性：
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
基因工程包括四个步骤：
目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
目的基因的获取一般有3种途径：
从基因文库中获取目的基因；利用PCR技术扩增目的基因；通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
一个完整的基因表达载体至少包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分。
基因基因的检测与鉴定有四种方法：
采用DNA分子杂交技术检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因，检测目的基因是否转录出了mRNA，检测目的基因是否翻译成蛋白质，进行个体生物学水平的鉴定（进行抗虫或抗病的接种实验）。
答案：
⑴目的基因 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且在特定的位点上切割DNA分子 重组DNA⑵PCR（聚合酶链式反应） 限制酶、DNA连接酶⑶一个完整的基因表达载体至少包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分。
⑷农杆菌转化法 显微注射技术受精卵⑸从转基因羊的乳汁中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交 如果出现杂交带，表明奶牛中出现了抗原蛋白；如果不出现杂交带，表明奶牛中未出现抗原蛋白。
⑹让害虫吞食转基棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定其是否具有抗虫性状
考点4 蛋白质工程
例10.蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（ ）
A.氨基酸结构 B.蛋白质空间结构 C.肽链结构 D.基因结构
解析：
蛋白质工程是以基因工程为基础的。
基因决定蛋白质，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改变基因结构来完成。
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