2021年新课标新高考生物复习练习讲义：专题25 基因工程与蛋白质工程

(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。

答案 (共12分)(1)A (2)2,4-D 乙 (3)除草剂 (4)BD (5)1/3

2.(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:

(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)。

答案 (8分)(1)逆转录 cDNA (2)限制性核酸内切酶 碱基互补配对 (3)变性 (4)引物与模板 GC含量高 (5)②③

3.(2014课标Ⅱ,40,15分)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”)。 答案 (15分)

(1)全部(2分) 部分(2分,其他合理答案也给分) (2)筛选(2分,其他合理答案也给分)

(3)乙(2分) 表达产物(2分,其他合理答案也给分) 耐旱性(2分) (4)同源染色体的一条上(3分)

4.(2013课标Ⅰ,40,15分)阅读如下资料:

资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。

资料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造,使其表达的T4

溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。

资料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。 回答下列问题:

(1)资料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用 法。构建基因表达载体常用的工具酶是 和 。在培育有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是 。

(2)资料乙中的技术属于 工程的范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对 进行改造,或制造一种 的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的 序列发生了改变。

(3)资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到 种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔甲称为 体,兔乙称为 体。

答案 (1)显微注射 限制性内切酶 DNA连接酶 农杆菌可感染植物,将目的基因转移到受体细胞中 (2)蛋白质 现有的蛋白质 新蛋白质 氨基酸 (3)同 供 受

【三年模拟】

时间:40分钟 分值:100分

一、单项选择题(每小题5分,共25分)

1.(2020届河南南阳期中,39)下列有关基因工程技术的叙述,正确的是( ) A.基因工程又叫基因拼接技术,所用的工具酶有限制酶、DNA连接酶 B.所有的限制性核酸内切酶识别同一种特定的核苷酸序列 C.形成重组质粒时,用DNA连接酶将碱基通过氢键连接

D.将目的基因导入受体细胞后则实验结束 答案 A

2.(2020届山东师大附中月考一,10)人们利用基因工程的方法,用大肠杆菌生产人类胰岛素,这一过程不涉及( )

A.用适当的酶对胰岛素基因与运载体进行切割并拼接 B.把重组后的DNA分子导入受体细胞内

C.检测重组DNA分子是否导入受体细胞内并表达出相应的性状 D.检测目的基因是否发生结构上的改变 答案 D

3.(2020届宁夏石嘴山三中适应考一,16)基因治疗是指( )

A.把健康的外源基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥作用,达到治疗疾病的目的 B.对有缺陷的细胞进行修复,从而使其恢复正常,达到治疗疾病的目的 C.运用人工诱变的方法,使有基因缺陷的细胞发生基因突变回复正常 D.运用基因工程技术,把有缺陷的基因切除,达到治疗疾病的目的 答案 A

4.(2020届天津六校期初检测,18)某线性DNA分子含有5 000个碱基对(bp),先用限制酶a切割,再把得到的产物用限制酶b切割,得到的DNA片段大小如表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法不正确的是( )

a酶切割产 物(bp) 2 100;1 400; 1 000; 500

b酶再次切割产

物(bp) 1 900;200;800; 600;1 000;500

A.在该DNA分子中,a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个 B.a酶与b酶切出的黏性末端不能相互连接 C.a酶与b酶切断的化学键相同

D.用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作,若干循环后,序列会明显增多 答案 B

5.(2019福建福州高二期末,27)据人民网报道,“一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于2018年11月在中国健康诞生。这对双胞胎的一个基因经过修改,使她们出生后即能天然抵抗艾滋病。这是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿”。下列有关说法错误的是( ) A.基因编辑制造人类的行为是不符合伦理道德的

B.基因编辑技术,不一定会改变人类进化的速度和方向,未必有利于人类的进化 C.通过基因编辑技术改变了人类的遗传物质,使人类进化成新物种 D.基因编辑技术可用于疾病预防领域研究,但不能用于编辑婴儿 答案 C

二、不定项选择题(每小题6分,共18分)

6.(2020届海南等级考模拟,20)质粒是基因工程中最常用的载体,下列关于质粒的叙述,正确的是( ) A.质粒是具有自我复制能力的双链环状的DNA分子

B.质粒存在于细菌拟核之中,与拟核一起控制细菌的生命活动 C.作为载体的质粒上有限制酶的切割位点 D.作为载体的质粒存在特殊的标记基因 答案 ACD

7.(2020届黑龙江大庆铁人中学期中,40)如图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。下列说法正确的是( )

A.图示过程需要的工具有限制酶、DNA连接酶等 B.一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 C.图中的质粒只能来自原核细胞

D.限制酶作用于双链DNA中的氢键,将其断开 答案 AB

8.(2020届北京朝阳期中,14)为增强玉米抗旱性,研究者构建含有某微生物抗旱基因E的重组质粒,用农杆菌转化法转入玉米幼胚组织细胞中,获得抗旱的转基因玉米。下列相关叙述不正确的是( ) A.提取该微生物mRNA反转录为cDNA,通过PCR可获得大量目的基因 B.将重组质粒置于经CaCl2处理的农杆菌悬液中,可以获得转化的农杆菌 C.用农杆菌转化法将E基因转入玉米幼胚组织细胞后,需要严格无菌操作 D.用E蛋白的抗体进行抗原—抗体杂交,均可测到转基因玉米的抗旱性状 答案 D

三、非选择题(共57分)

9.(2020届辽宁铁路实验中学开学考,39)研究发现,从锥形蜗牛体内提取出的锥形蜗牛毒蛋白(Con-Ins GI)能加速受体细胞信号转换,比人类胰岛素更加快速地发挥作用,因此制造这类“速效胰岛素”以及利用转基因技术实现批量生产,成为Ⅰ型糖尿病治疗的新思路。(8分)

(1)利用基因工程制造速效胰岛素过程中,构建的基因表达载体一般包括目的基因、启动子、 、标记基因和复制原点,标记基因的作用是 。

(2)为了获得目的基因,可以通过提取分析毒蛋白中的 序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列,再用DNA合成仪直接合成。基因工程中需要DNA连接酶,根据酶的来源不同分为两类,其中“缝合”双链DNA片段平末端的是 。