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2010~2014年高考真题备选题库 选修3 现代生物科技专题
第一讲 基因工程
1．（2014天津理综）为达到相应目的，必须通过分子检测的是( ) A．携带链霉素抗性基因受体菌的筛选
B．产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选 C．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定 D．21三体综合征的诊断
解析：选B 可通过向普通培养基中添加链霉素来检测受体菌是否表现链霉素抗性，从而达到筛选携带链霉素抗性基因受体菌的目的，A错误；通过专一抗体检验阳性来筛选产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞，采用抗原－抗体杂交方法，必须通过分子检测，B正确；通过做抗虫接种实验，可确定转基因抗虫棉植株是否具有抗性以及抗性程度，这是个体生物学水平的鉴定，C错误；21三体综合征是染色体异常遗传病，可通过观察细胞中染色体的数目来检测，属于细胞水平检测，D错误。
2．（2014广东理综）利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示，下
列叙述正确的是( )
A．过程①需使用逆转录酶
B．过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因 C．过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备
D．过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞
解析：选AD ①过程是逆转录过程，需要逆转录酶催化；从cDNA中获取所需要的目的基因，根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位臵或基因翻译产物蛋白质等特性来获取，不需要用解旋酶，也不需要PCR；用CaCl2溶液处理大肠杆菌，可使其成为感受态细胞；鉴别目的基因是否导入受体细胞可利用DNA分子杂交技术。
3.（2014全国卷Ⅱ）植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：
(1)理论上，基因组文库含有生物的________基因；而cDNA文库中含有生物的________基因。
(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中________出所需的耐旱基因。
(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物________的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要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，再在田间试验中检测植株的________是否得到提高。
(4)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3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了________(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。
解析：(1)基因组文库包含某种生物的所有基因，而cDNA文库包含某种生物的部分基因。(2)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关，若要从植物甲中获得耐旱基因，首先应建立该植物的基因组文库，然后再从中筛选出所需的耐旱基因。(3)从植物甲中获得该耐旱基因后，通常采用农杆菌转化法，将该耐旱基因导入植物乙的体细胞中，经过植物组织培养得到再生植株。若要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表达产物，如果检测结果为阳性，说明该耐旱基因已经翻译成相应的蛋白质。此后还需要进行个体生物学水平的检测，即在田间试验中检测植株的耐旱性是否得到提高。(4)用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱和不耐旱植株的数量比为3∶1，符合基因的分离定律，可知得到的二倍体转基因耐旱植株为杂合子，因此可推测该耐旱基因整合到了同源染色体的一条上。
答案：(1)全部 部分(其他合理答案也给分) (2)筛选(其他合理答案也给分)
(3)乙 表达产物(其他合理答案也给分) 耐旱性 (4)同源染色体的一条上
4．(2014天津理综)嗜热土壤芽孢杆菌产生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：
Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶
(1)PCR扩增bglB基因时，选用________基因组DNA作模板。
(2)右图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入________和________不同限制酶的识别序列。
(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为____________________________________________________________________。
Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响
(4)据图1、2可知，80 ℃保温30分钟后，BglB酶会________；为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好控制在________(单选)。
A．50 ℃ B．60 ℃ C．70 ℃ D．80 ℃
Ⅲ.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性
在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因。
(5)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌相比，上述育种技术取得热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR过程中________(多选)。
A．仅针对bglB基因进行诱变 B．bglB基因产生了定向突变 C．bglB基因可快速累积突变
D．bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变
解析：(1)BglB酶是嗜热土壤芽孢杆菌产生的一种耐热纤维素酶，因此在该菌体内存在相应的基因，利用PCR扩增bglB基因时，应选用嗜热土壤芽孢杆菌的基因组DNA作模板。(2)要使目的基因插入在启动子和终止子之间，而且不能破坏启动子、终止子、复制原点、抗生素抗性基因等部位，只能选用Nde Ⅰ和BamH Ⅰ限制酶切割质粒和目的基因，因此在扩增的bglB基因的两端需分别引入Nde Ⅰ和BamH Ⅰ不同限制酶的识别序列。(3)bglB基因能够编码BglB酶(一种纤维素酶)，BglB酶能分解纤维素。大肠杆菌不能降解纤维素，但转入bglB基因的大肠杆菌能分泌有活性的BglB酶，获得了降解纤维素的能力。(4)根据图1可知，80 ℃下BglB酶活性接近于0，由图2可知，BglB酶在80 ℃保温30分钟后，其相对活性为0，因此80 ℃保温30分钟后，BglB酶会失活；BglB酶的最适温度在60～70 ℃之间，而在70 ℃下保温一段时间后酶活性逐渐降低，因此为高效利用该酶降解纤维素，反应温度最好控制在60 ℃。(5)在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率，该过程中诱变剂只针对bglB基因进行诱变，而用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌，是针对嗜热土壤芽孢杆菌内的所有基因进行诱变，A正确；基因突变是不定向的，用诱变剂处理bglB基因不能产生定向突变，B错误；在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可快速累积突变，而用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌则不能，C正确；BglB酶是由bglB基因编码的，基因突变是指基因的内部结构发生改变(碱基对的增添、缺失或改变)，可能会导致酶的氨基酸数目改变，D错误。
答案：(1)嗜热土壤芽孢杆菌 (2)NdeⅠ BamHⅠ (3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶 (4)失活 B (5)A、C
5．（2014重庆理综）下图为利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是 ( )
A．②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与
B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上 C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状 D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
解析：选D 构建重组质粒需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶，不需要DNA聚合酶，含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒的T-DNA整合到受体细胞的染色体上，而不是重组Ti质粒整合到受体细胞的染色体上，导入受体细胞的目的基因表达后，转基因植株方能表现出相应性状，若目的基因在受体细胞中不表达，转基因植株不能表现出相应性状，⑤表现出抗虫性状则表明该植株细胞发生了基因重组，基因重组是可遗传变异。
6．（2014江苏生物）下列关于基因工程技术的叙述，错误的是( ) A．切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列 B．PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应 C．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
D．抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达
解析：选ABC 限制性核酸内切酶大多特异性识别6个核苷酸序列并非都只识别6个核苷酸序列；PCR中耐高温的DNA聚合酶只是在延伸阶段发挥催化作用；载体质粒上抗生素抗性基因可作为标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，而不是抗生素合成基因；目的基因导入受体细胞后不一定都能正常表达。
7．（2014山东理综）人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：
(1)htPA基因与载体用________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用________技术。
(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其________。采集的精子需要经过______，才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________________。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的________。
(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到________，说明目的基因成功表达。
解析：(1)将目的基因和载体用同一种限制酶切割后能产生相同的黏性末端，便于构成表达载体。检测目的基因是否成功插入的技术为DNA分子杂交技术。(2)利用促性腺激素可促进母羊超数排卵。采集的精子必须利用获能液处理后才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入动物受精卵的常用方法是显微注射法。为了获得母羊，需对胚胎进行性别鉴定，性染色体组成为XX类型才能发育为母羊。利用胚胎分割和移植技术可获得多个个体，体现了早期胚
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