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1、2022届高三一轮复习生物（1）基因工程与蛋白质工程1.阅读下列资料，回答相关问题：资料1:用小鼠制备的抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕试剂盒”,检测早孕的准确率在90%以上。资料2:葡萄糖异构酶在工业上应用广泛,为提高其热稳定性,朱国萍等人在确定第138位甘氨酸为目标氨基酸后,用有效方法以脯氨酸替代甘氨酸,结果其最适反应温度提高了1012,使蛋白质空间结构更具刚性。资料3:巴西是全球最大的甘蔗生产国,但是甘蔗容易受螟虫的侵害。2017年6月8日,巴西向世界宣布,全球首款能抵抗螟虫的转基因甘蔗已培育成功,并且批准该品种进入市场:1.资料1中,在该“单抗”的生产过程中,将_作为抗原对
2、小鼠进行接种后,从睥脏中提取B淋巴细胞,并设法将其与鼠的骨髓瘤细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选,选出融合的杂种细胞,对该细胞还需进行_培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的符合需要的杂交瘤细胞:单克隆抗体最主要的优点有_。2.资料2中提到的生物技术属于_工程的范畴。在该实例中,直接需要操作的是_(选填“肽链结构”“蛋白质空间结构”“基因结构”)。3.资料3中获得转基因甘蔗的过程中,核心步骤是_。2.请阅读以下资料：资料1：某科研团队筛选出了抗寒柑橘的抗寒相关基因，并研究了抗寒相关基因的表达情况，为实施柑橘抗寒基因工程并 培育抗寒转基因柑橘奠定了基础。资料2：拟南芥（2n= 10)
3、是生物学研究中常用的模式生物， 具有生长周期短、繁殖力旺盛、抗逆性强等优点。千禧果（樱桃小番茄）（2n =24)是近年来从樱桃番茄品种中优选培育出来的 一个新品种，也可以说是“升级版”西红柿。现以上述两种植物为材料，利用植物体细胞杂交技术培育出新型植物。回答下列问题：（1）将资料1中抗寒基因作为目的基因，构建基因表达载体，为了能将外源基因插人质粒中，质粒应具备的基本条件是 。在培育某些转基因植物时，常用到农杆菌转化法，其中农杆菌的作用是 。（2）在资料2中，可取拟南芥和千禧果的叶片，先用 酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。酶解过程应在与植物细胞 的溶液中进行，否则在失去了细胞壁之后,原生质
4、体会因 而死亡。若不考虑可能的染色体变异，获得的新型植物的根尖细胞在有丝分裂后期时染色体数目为 。（3）资料1中利用抗寒基因获得转基因植物和资料2中培育出的新型植物，都需用到 技术，其依据的基本原理是 。3.阅读如下材料材料甲: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”;科学家采用农枰菌转化法培育出转基因烟草。材料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造,使其表达的T4溶菌酶的第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。材料丙:几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶
5、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.材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有_和DNA连接酶。在培育转基因植物时,常用农杆菌转化法,通过农杆菌的转化作用,就可以使_进入植物细胞。2.材料乙属于_工程范畴。在该实例中,引起T4溶菌酶空间间结构改变的原因是组成该酶肽链的_序列发生了改变。3.材料丙中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,提取RMA时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是_。若获得的转基因植株(几丁质酶基
6、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_。4.阅读下列材料，完成下列各题。材料：近年来由于生活水平的提高、多坐少动的生活方式等诸多因素，全球糖尿病发病率增长迅速，糖尿病是影响人类健康的重大疾病。胰岛素是人体内唯一能够降血糖的激素，研究发现，亚麻籽油中的-亚麻酸能提高靶细胞对胰岛素的敏感度，从而增强胰岛素对血糖的调节作用。1.利用基因工程结合细胞工程、胚胎工程生产人胰岛素为糖尿病患者带来了福音，请回答下列问题：（1）首先对人胰岛素基因进行扩增，利用PCR进行扩增时，引物设计的依据是_。将人胰岛素基因与载体结合成重组人胰岛素基因表达载体，此过程需要的酶
7、是_。大肠杆菌是生产胰岛素常用的工程菌，但利用大肠杆菌得到的胰岛素需要进一步加工和修饰才能获得生物活性，原因是_。（2）转人胰岛素基因牛可通过分泌乳汁来生产人胰岛素。在转入牛受精卵的基因表达载体中，人胰岛素基因的前端必须含有_。还需对胚胎的性别进行鉴定：在囊胚期取_细胞进行性别鉴定。将培养到_时期的胚胎进行移植，移植前需要对受体进行_处理，使胚胎能正常着床，最终获得表达人胰岛素的转基因牛。（3）若在分子水平上判断获得的转基因牛中人胰岛素基因是否表达，可通过检测_（填物质）进行确定。2.实验小组将生理状况相似的健康小鼠随机均分为甲、乙两组，甲组每天补充一定量的-亚麻酸，乙组不补充，在相同且适宜的
8、条件下饲养。请回答下列问题：（1）饲养3周后，测定两组小鼠胰岛素浓度，然后给两组小鼠分别灌喂等量的葡萄糖溶液，并立即开始计时。1小时内每隔15分钟测定1次两组小鼠体内胰岛素浓度。记录实验数据，并预测实验结果（用坐标曲线图表示）。（2）胰岛素能使血糖浓度降低，其原因是_。实验中给小鼠灌喂葡萄糖的最终目的是_。（3）若将实验中的“测定两组小鼠胰岛素浓度”改为“测定两组小鼠血糖浓度”，实验过程需将“给两组小鼠分别灌喂等量的葡萄糖溶液”改为“_”。（4）研究发现，靶细胞膜上的胰岛素受体（InR）能影响葡萄糖转运载体（GLUT）的活性和细胞内炎症因子的活性，且细胞内炎症因子对GLUT有抑制作用。请根据以
9、上信息推测-亚麻酸有助于糖尿病患者血糖降低的作用机制是_。5.阅读下列材料，完成1、2题。材料：染色体变异和基因突变均可能引起生物性状的改变，近年来，定点突变技术发展迅速，CRISPR/Cas9基因编辑技术可以看成是基因工程的升级版，该技术自问世以来取得了不少成果，相关研究表明，电离辐射能导致染色体片段断裂。1.某二倍体植物的花色、叶形、茎形分别由三对等位基因控制遗传，基因型和表现型关系如表所示。回答下列问题：基因显性纯合杂合隐性纯合A/a红花红花白花B/b窄叶窄叶宽叶C/c粗茎中粗茎细茎（1）某红花窄叶植株与某白花宽叶植株杂交，F1均为红花窄叶，F1自交后代中红花窄叶红花宽叶白花窄叶白花宽叶
10、9331，控制花色和叶形的基因的遗传遵循_定律，F2中红花宽叶植株自交后代中，表现型为红花宽叶植株的概率为_。（2）某红花细茎植株与某白花粗茎植株杂交，F1均为红花中粗茎，F1自交后代中红花细茎红花中粗茎白花粗茎121，F2中红花中粗茎植株与白花粗茎杂交后代的表现型及比例为_。（3）研究发现，电离辐射能使C/c基因所在的染色体片段发生断裂，可随机结合在B/b所在染色体的末端，形成末端易位，仅一条染色体发生这种易位的植株不可育。先将基因型为BbCc的植株在幼苗时期用电离辐射处理，再将该植株自交并观察后代的表现型及比例，从而判定该植株是否发生了易位及易位的类型（不考虑基因突变和片段交换）。若子代的
11、表现型有_种，则该植株没有发生染色体易位；若_，则该植株仅有一条染色体发生末端易位；若子代的表现型及比例为_，则C/c基因所在染色体片段均发生了易位，且C基因连在b基因所在的染色体上，c基因连在B基因所在的染色体上；若子代的表现型及比例为_，则C/c基因所在染色体片段均发生了易位，且C基因连在B基因所在的染色体上，c基因连在b基因所在的染色体上。2.科学家在嗜热链球菌基因组上整合了特定CRISPR序列后，发现该菌能抵抗某种病毒，研究发现其原理是CRISPR/Cas9系统转录出的CRISPR RNA可以识别病毒的DNA序列，而Cas9能破坏病毒的遗传物质。然而该技术也存在诸多问题，比如CRISP
12、R RNA识别病毒DNA序列时不严格，可能出现严重的“脱靶效应”。请回答下列问题：（1）基因工程中选择特殊的限制酶作为“剪刀”，是因为其具备_特定DNA序列的能力。（2）构建基因表达载体时，应该使用_种限制酶处理_和_。（3）实际操作中，常用两种限制酶切割目的基因和运载体，该操作比只使用一种限制酶好的理由是_。（4）为了使细菌能稳定获得对病毒的免疫力，在构建表达载体时应该包含_这个部分。“2007年，科学家在嗜热链球菌基因组上整合了特定CRISPR序列后，发现该菌能抵抗某种病毒”，这句话表达了类似于基因工程_这一步骤。CRISPR RNA识别病毒DNA序列时可能出现严重“脱靶”，“脱靶”的机理
13、可能是_。6.阅读下面的材料，完成下列问题。科研人员建立了一种新的靶向基因敲除技术TALEN技术（原理见图）。TALEN技术使用的基因敲除工具是由DNA识别域和核酸内切酶两个部分组成的蛋白质。科学家发现了一种细菌蛋白质（TALE），它的二连氨基酸（NI、NG、HD、NN，其中字母N、I、G、H、D分别代表了一种氨基酸）与四种碱基（A、G、C、T）有恒定的对应关系：NI识别A，NG识别T，HD识别C，NN识别G。Fok是一种形成二聚体后具有核酸内切酶活性的蛋白单体。因此，可以利用TALE作为DNA识别域，用Fok二聚体定点切断DNA。科学家发现水稻植株无论是否具有光周期敏感蛋白基因P，在短日照条件下均表现为雄性可育。在长日照条件下，具有光周期敏感蛋白的水稻雄性才能表现出雄性可育。基因P只在单倍体花粉细胞中表达，使其能够合成淀粉。科研人员使用TALEN技术对水稻基因P进行靶向敲除，以得到光敏雄性不育水稻新品种。（1）在TALEN技术的设计中，选择使用Fok单体而不直接使用Fok二聚体，这样能减少对DNA的_切割，保证了基因敲除的靶向性。为了让TALEN技术能用于各种不同生物、不同基因的敲除，没有与TALE
