2015-2017基因工程高考题附答案 - 图文

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______________作为载体，其原因是_______________________________________________________________。 （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_____________________________________________________（答出两点即可）等优点。

（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的基因”或“蛋白A的抗体”）。

（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_______________________________________________________________________________。 2．（2017?新课标Ⅱ卷.38）（15分）

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：

（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mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是________________________________。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是______________________________________。

（2）以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是________________________________。

（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）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（TTCGCTTCT??CAGGAAGGA），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 _____________________________________________________________。

（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、引物等，还加入了序列甲作为________________，加入了________________作为合成DNA的原料。

（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，结果如图2。

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，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是________________________。 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”“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。 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试验。

Ⅰ．获得抗除草剂转基因玉米自交系A，技术路线如下图。

（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）。 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

第 1 页 共 1 页

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 ④酶切后，Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同

A．①③ B．①④ C．②③ D．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。

应的折线图。

（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 PCR扩增 基因组DNA G基因 x1 分子杂交 总mRNA G基因转录产物 x2 抗原-抗体杂交 总蛋白质 G基因编码的蛋白质 x3 喷洒除草剂 幼苗 抗除草剂幼苗 x4 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 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，用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如下，请回答下列问题：

（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。筛选转化的愈伤组织，需使用含___________________________的选择培养基。

（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。用K分别处理以下愈伤组织，出现蓝色的是_______________（多选）。 A．无农杆菌附着的未转化愈伤组织 B．无农杆菌附着的转化愈伤组织 C．农杆菌附着的未转化愈伤组织 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________________________________。

（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

（1）从高表达MT 蛋白的生物组织中提取mRNA，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_______________________，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

第 2 页 共 2 页

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）。 6.（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 检测对象

（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________________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BamH I酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为___________________________，对于该部位，这两种酶_________（填“都能”、“都不能”或“只有一种能”）切开。

（4）若用Sau3A I切图1质粒最多可能获得_________种大小不同的DNA片段。 7.（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，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，嫁接到叶形呈鼠耳形的番茄（M）砧木上，结果见图1.

P-L mRNA P-L DNA M植株的叶 有 有 X植株的叶 无 无 接穗新生叶 有 无 ①检测P-L mRNA需要先提取总RNA，再以mRNA为模板_______________出cDNA，然后用PCR技术扩增的片段。

②检测P-L DNA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~Ⅱ b. Ⅱ~Ⅲ c. Ⅱ~Ⅳ d. Ⅲ~Ⅳ

（4）综合上述实验，可以推测嫁接体中P-L基因的mRNA____________________________________________________________________________。 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：

（1）在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即________________________和从_______________________________中分离。

（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________________________________________________________________________。

（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__________________。

第 3 页 共 3 页

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___________和____________颗粒。

9. （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。

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。

（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 ；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。 （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 kb和 kb两种DNA片段。

（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

10.（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。

（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。 11.（2016·全国理综Ⅱ卷40）（15分）

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。 供体的A 体细胞 重组早期代孕 新个体 细胞 胚胎 个体 去核卵 卵母母细胞 细胞 回答下列问题：

（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____________。 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

（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

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）。

第 4 页 共 4 页