高考苏教版生物一轮课后限时集训39 基因工程.docx

1、高考苏教版生物一轮课后限时集训39 基因工程课后限时集训(三十九) (建议用时：40分钟)A组基础达标1根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有_和_。(2)质粒运载体用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_。(3)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。(4)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。(5)基因工程中除质粒外，_和_也可作为运载

2、体。(6)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_。解析：(1)限制性核酸内切酶可以将DNA分子切成两种类型的末端，平末端和黏性末端。(2)两种不同酶切割之后便于相连，所产生的黏性末端必须相同。(3)EcoliDNA连接酶可以连接黏性末端，T4DNA连接酶可以连接两种末端。(4)反转录是以mRNA为模板逆转录先合成单链DNA，再合成双链DNA，可利用PCR技术进行大量扩增。(5)基因工程中可以选用质粒、噬菌体的衍生物及动植物病毒做载体。(6)当受体细胞是细菌时，为了增大导入的成功率，常用Ca2处理，得到感受态细胞，此时细胞壁和细胞膜的通透性增大，容

3、易吸收重组质粒。答案：(1)平末端黏性末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoR 切割产生的相同(3)T4Ecoli(4)mRNA单链DNAPCR(聚合酶链式反应)(5)动植物病毒噬菌体的衍生物(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱2(2018菏泽高三一模)乙肝病毒是一种DNA病毒。中国的乙肝病毒携带者约占总人口的10%。我国科学家通过基因工程生产出乙型肝炎病毒疫苗，为预防乙肝提供了有力的保障。回答下列问题：(1)乙肝病毒专一侵染肝细胞的原因是_。(2)乙肝病毒的基因组可编码的蛋白质及功能如下：Core蛋白是外壳蛋白；Precore与抑制宿主的免疫反应有关；X蛋白与病毒复制有

4、关；S蛋白是病毒的包膜蛋白，与病毒进入细胞有关。通过基因工程生产的乙肝疫苗的有效成分是上述病毒蛋白中的_。(3)通过基因工程生产乙肝疫苗的过程如图所示：乙肝病毒有关基因细菌大量生产疫苗a若要获得大量的目的基因，可采用PCR技术进行体外扩增，该技术中使用的引物有_种，其作用是_。b在过程中需使用的工具酶是_。过程中常用的载体是_。c为提高过程的转化效率，常采用的方法是_。(4)使用酵母菌作为受体菌生产乙肝疫苗的效果更好，从细胞结构的角度分析，原因是_。解析：(1)乙肝病毒专一侵染肝细胞，说明肝细胞表面有识别乙肝病毒的受体。(2)乙肝疫苗的乙肝表面抗原包括外壳蛋白Core和包膜蛋白S蛋白两种。(3

5、)PCR技术进行体外扩增目的基因需要2种引物，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的结合端开始连接脱氧核苷酸。基因工程中用到的工具酶包括限制酶和DNA连接酶。将目的基因导入细菌体内常用的载体为质粒。为使更多的目的基因整合到受体细胞的DNA上，可用Ca2(CaCl2)溶液处理细菌。(4)酵母菌为真核生物，细胞内有内质网、高尔基体，可以对核糖体合成的肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理。答案：(1)肝细胞表面有乙肝病毒的受体(2)Core蛋白和S蛋白(3)a.2使DNA聚合酶能够从引物的结合端开始连接脱氧核苷酸b限制酶和DNA连接酶质粒c用Ca2(CaCl2)溶液处理细菌(4)酵母菌具有内质网、高

6、尔基体，可以对核糖体合成的肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理3(2019福建三明市高三质检)用噬菌体抗体库技术获得人的单克隆抗体，方法是将人抗体基因插入噬菌体载体，然后让该噬菌体感染大肠杆菌，抗体可能和病毒蛋白以融合蛋白的形式，附着在噬菌体表面，也可能通过大肠杆菌分泌出去。回答下列问题：(1)获取人抗体基因时，可从人的_(填“B”或“T”或“体”)细胞中获取总RNA，逆转录成cDNA，再通过PCR技术扩增出抗体基因。在PCR反应体系中，加入dNTP(dCTP、dATP、dGTP和dTTP)的作用是_。(2)在噬菌体抗体库的构建过程中，理论上可以不利用Ca2处理大肠杆菌，依据是_。(3)从噬菌

7、体抗体库中筛选特异性抗体的方法是_，原理是_。(4)在抗体基因与噬菌体基因之间设计了一个终止密码子(UAG)的对应序列，在终止密码子突变型的菌株表达时，抗体基因的表达产物是_(填“融合蛋白”或“分泌型抗体”)。(5)与利用杂交瘤技术生产的单克降抗体相比，用该技术省去了_(步骤)，使制备更简单易行。解析：(1)抗体基因在B细胞中表达，在T细胞、体细胞中均不表达，因此只能从B细胞中才能获取到人的抗体基因的mRNA。dNTP断裂两个高能磷酸键后可以得到4种脱氧核苷酸和能量，因此在PCR技术中，dNTP的作用是提供合成DNA的原料和能量。(2)Ca2处理大肠杆菌的目的是使大肠杆菌易于吸收周围环境中的D

8、NA分子，但由于噬菌体可以侵染大肠杆菌，可将重组DNA分子注入大肠杆菌，因此在噬菌体抗体库的构建过程中，理论上可以不利用Ca2处理大肠杆菌。(3)由于抗原和抗体特异性结合，因此可以采用抗原抗体杂交技术从噬菌体抗体库中筛选特异性抗体。(4)在抗体基因与噬菌体基因之间设计了一个终止密码子(UAG)的对应序列，终止密码子为翻译的终点，由于终止密码子突变型菌株转录的产物无原来设计的终止密码子，因此抗体基因的表达产物是融合蛋白(抗体和噬菌体的蛋白质)。(5)由于利用杂交瘤技术生产的单克降抗体，需要对骨髓瘤细胞和B淋巴细胞进行融合，然后筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，最后获得单克隆抗体。但用噬菌体抗体

9、库技术获得人的单克隆抗体无需动物细胞融合，使制备更简单易行。答案：(1)B提供合成DNA的原料和能量(2)噬菌体可以侵染大肠杆菌，可将重组DNA分子注入大肠杆菌(3)抗原抗体杂交抗原和抗体特异性结合(4)融合蛋白(5)动物细胞融合4(2019贵州高三模拟)人抗凝血酶是人体血液中一种重要的抗凝血因子，具有抑制血液中凝血酶活性的作用，利用人工合成的人抗凝血酶对治疗抗凝血酶缺失症有显著效果。如图表示利用乳腺生物反应器生产人抗凝血酶的过程。回答下列问题：(1)乳腺生物反应器是指将目的基因与_的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射导入哺乳动物受精卵，最终获得转基因动物。转基因动物进入哺乳期后，可以通

10、过分泌乳汁来生产所需要的药品。若将上述过程中受体细胞改为大肠杆菌，生产出来的人抗凝血酶往往不具有生物活性，原因是_。(2)人抗凝血酶基因导入受精卵需要“分子运输车”(载体)。“分子运输车”应具备的条件是_。(3)完成过程所需的技术是_；早期胚胎能够在代孕羊体内存活的原因是_。(4)为了能从乳汁中分离出人抗凝血酶，需要对转基因羊进行性别鉴定，在胚胎移植前，最好取囊胚中_的细胞进行性别鉴定。转基因羊只有乳腺细胞分泌的乳汁中含有人抗凝血酶， 其根本原因是_。解析：(1)该过程中目的基因是人抗凝血酶基因，利用基因工程技术最终通过分泌乳汁来生产所需要的人抗凝血酶，因此应该将该目的基因与乳腺蛋白基因的启动

11、子等调控组件重组在一起。若将受体细胞改为大肠杆菌，由于大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工和修饰，因此生产出来的人抗凝血酶往往不具有生物活性。(2)基因工程中，作为运输目的基因的载体必须具备的条件有：自我复制的能力、有一个或多个限制酶的切割位点、带有标记基因、分子大小适宜等。(3)过程表示早期胚胎培养技术；由于受体细胞对外来胚胎一般不发生免疫排斥，因此早期胚胎能够在代孕羊体内存活。(4)用囊胚期胚胎进行性别鉴定时，可用分割针分割部分滋养层细胞进行性别鉴定；由于人抗凝血酶基因只能在乳腺细胞中选择性表达，所以转基因羊只有乳腺细胞分泌的乳汁中含有人抗凝血酶。答案：(1)乳腺蛋白基因大肠

12、杆菌不含内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工和修饰(2)自我复制的能力、有一个或多个限制酶的切割位点、带有标记基因、分子大小适宜(3)早期胚胎培养受体对外来胚胎一般不发生免疫排斥(4)滋养层人抗凝血酶基因只能在乳腺细胞中选择性表达5(2018东莞市高三二模)香港大学的研究人员将某印度芥菜的HMGS基因编码的蛋白质的第359位氨基酸“丝氨酸”替换成“丙氨酸”后形成s359a蛋白，通过一定的方法获得新HMGS基因，然后将其导入番茄细胞，获得类胡萝卜素增加111%的转基因番茄，该番茄具有强抗氧化性。请回答下列问题：(1)请按照蛋白质工程的原理写出获得新HMGS基因的基本途径：_。(2)如图的4种质

13、粒中，E表示EcoR 的切割位点，将这些质粒用EcoR 充分切割后，产生的线性双链DNA片段的种类分别为_个，接着将新HMGS基因分别与这4组酶切产物、DNA连接酶在适宜环境下混合，编号为1、2、3、4组，结果发现除第_组外，其余3组都有含新HMGS基因的基因表达载体(重组质粒)出现。基因表达载体的组成除目的基因和标记基因外，还包括_及复制原点。(3)若质粒3是农杆菌的Ti质粒，则图示E所处的位置在Ti质粒上的_，将含新HMGS基因的重组Ti质粒的农杆菌导入番茄细胞，成功获得含新HMGS基因的转基因番茄，将其果实色素提取法分离后，用_法分离，可发现滤纸条上_(填颜色)的条带比第4组的宽。解析：

14、(1)蛋白质工程的原理为从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)，由此可写出获得新HMGS基因的基本途径：从s359a蛋白的功能出发设计s359a蛋白的结构将HMGS蛋白的第359位丝氨酸替换成丙氨酸找到并改造HMGS基因的脱氧核苷酸序列。(2)图中质粒1、2、3、4上的限制酶EcoR 切割位点分别为3、2、1、0，用EcoR充分切割后，产生的线性双链DNA片段的种类分别为3、2、1、0。第4组无EcoR 切割位点，因此无法构建基因表达载体。基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子以及复制原点。(3)Ti质粒上的TDNA可

15、将目的基因转移到受体细胞且整合到受体细胞染色体的DNA上。色素的提取方法为纸层析法。新HMGS基因导入番茄细胞，获得的类胡萝卜素增加，因此滤纸条上橙黄色和黄色的条带比第4组的宽。答案：(1)从s359a蛋白的功能出发设计s359a蛋白的结构将HMGS蛋白的第359位丝氨酸替换成丙氨酸找到并改造HMGS基因的脱氧核苷酸序列(或者从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)(2)3、2、1、04启动子和终止子(3)TDNA纸层析橙黄色和黄色6S多肽是构成乙肝病毒的主要成分，现利用基因工程制造乙肝疫苗。回答下列问题：(1)利用PCR技术扩增S基因前

16、，需根据S基因的核苷酸序列设计_种引物，进行PCR时需加热至9095 然后冷却至55 60 C，此操作的目的是_。(2)将S基因插入Ti质粒中(如图所示)构建基因表达载体时，需要在S基因前后两端分别引入_的酶切位点， 目的是_(答出一点即可)。(3)用分子杂交技术检测S基因是否转录出mRNA的具体操作过程是_，若_，则表明转录出了mRNA。(4)乙肝疫苗的接种需要在一定时期内间隔注射3次，其目的是使机体产生更多的_。解析：(1)利用PCR技术扩增S基因前，需根据S基因的核苷酸序列设计2种引物。PCR技术扩增目的基因的过程包括高温变性、低温退火、中温延伸等，因此加热至9095 C的目的：使DNA

17、解链，冷却至5560 C的目的：使引物结合到互补DNA链上。(2)通常用一种限制酶切割目的基因和载体时，由于切割后产生相同的末端，目的基因易发生自身环化，因此为防止S基因的自身环化、防止S基因的反向连接，图示中分别引入Xba 和Sac 的酶切位点。(3)用分子杂交技术检测S基因是否转录出mRNA的具体操作过程是从受体细胞中提取mRNA，用标记的S基因作探针，与mRNA杂交，若出现基因探针与mRNA的杂交带，说明已经转录出了mRNA。(4)乙肝疫苗的接种需要在一定时期内间隔注射3次，其目的是使机体产生更多的抗体和记忆细胞。答案：(1)2(两)使DNA解链，然后使引物结合到互补DNA链上(2)Xb

18、a 和Sac 防止目的基因(S基因)自身环化、防止目的基因(S基因)反向连接(3)从受体细胞中提取mRNA，用标记的S基因作探针，与mRNA杂交显示出杂交带(4)抗体和记忆(B)细胞B组能力提升7(2019广东惠州一中等六校联考)我国某些地区常年干旱少雨，将小麦耐旱基因TaLEA3导入到不耐旱的药用植物丹参中，可提高后者的耐旱性。回答下列问题：(1)TaLEA3基因是种子成熟后期大量表达的一类基因，请推测该基因所表达蛋白的主要功能是_。(答出两点即可)(2)为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，再在田间实验中检测植株的_是否得到提高。(3)

19、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31时， 则可推测该耐旱基因的整合情况是_。(4)叶绿体内大多数基因的排列方式、转录与翻译系统均与_(填“原核生物”或“真核生物)相似，将目的基因导入到叶绿体基因组内能避免传统基因工程所带来的基因污染，其原因是_。解析：(1)TaLEA3基因属于小麦耐旱基因，其表达的蛋白质可以保护细胞中的酶免受细胞脱水而损伤、保护细胞器如线粒体免受细胞脱水而损伤、保护细胞膜免受细胞脱水而损伤。(2)检测小麦耐旱基因是否正确表达，可利用抗原抗体杂交实验，因此应检测此再生植株中该基因的表达产物。如果检测结果呈阳性，还需要进行个体生物学水平鉴定。

20、即需要在田间实验中检测植株的耐旱性是否得到提高。(3)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31时，说明其亲本为杂合体，则可推测一个耐旱基因整合到了不耐旱植株的一条染色体上，而另一条染色体上无耐旱基因。(4)叶绿体内的DNA未与蛋白质结合形成染色体，与原核生物相似。因此叶绿体大多数基因的排列方式、转录与翻译系统均与原核生物相似。将目的基因导入到叶绿体基因组内能避免传统基因工程所带来的基因污染，其原因是叶绿体基因组不会进入花粉中，随花粉传递，而可能造成的“基因逃逸”问题。答案：(1)保护细胞中的酶免受细胞脱水而损伤保护细胞器如线粒体免受细胞脱水而损伤保护细胞膜免受细胞脱水而损

21、伤(2)表达产物耐旱性(3)一个耐旱基因整合到了不耐旱植株的一条染色体上(4)原核生物叶绿体基因组不会进入花粉中，随花粉传递，而可能造成的“基因逃逸”问题8透明质酸酶在临床上常用作药物渗透剂，目前主要从动物组织中提取。科研人员尝试将透明质酸酶基因转入大肠杆菌，使其得到高效表达。如图中Nco 和Xho 为限制酶，重叠延伸PCR是一种定点突变技术。据图回答下列问题：(1)步骤的目的是为了保护_，PCR的原理是_；PCR扩增的过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后_，如此重复循环。(2)若图中的透明质酸酶基因来自cDNA文库，则在进行步骤之前需在其前、后端分别接

22、上特定的_，否则该基因就不能转录。步骤需要用_(酶)切割质粒。(3)图中A是_；早期实验人员利用大肠杆菌作为受体，后来发现用毛霉或酵母菌作受体更具优势，从生物体结构角度分析，最可能的原因是_。(4)目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定地维持和表达其遗传特性，只有通过检测和鉴定才能知道。检测转基因生物DNA上是否插入了目的基因的方法是_。解析：(1)分析图解可知，图中目的基因的中间存在Nco限制酶的切割位点，因此步骤的目的是为了保护透明质酸酶基因，防止Nco 限制酶破坏目的基因。PCR的原理是DNA双链复制；PCR扩增的过程是：高温变性低温退火中温延伸。即目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下延伸，如此重复循环。(2)cDNA文库是用mRNA逆转录得到的DNA，只含有编辑对应蛋白质的信息，不含启动子、终止子及内含子等，因此在进行步骤之前需在透明质酸酶基因前、后端分别接上特定的启动子、终止子。步骤需要用Nco 和Xho 切割质粒。(3)据图可知，图中A是基因表达载体。大肠杆菌为原核生物，细胞中只含核糖体一种细胞器，毛霉或酵母菌为真核生物，含有内质网和高尔基体等，可对蛋白质进行加工、修饰等。(4)检测转基因生物DNA上是否插入了目的基