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1、高考生物一轮复习第三期高考生物一轮复习第三期 现代生物科技专题现代生物科技专题 专题聚焦一专题聚焦一 基因工程高考真题体验基因工程高考真题体验 1.(08 全国卷4)已知某种限制性内切酶在一线性 DNA 分子上有 3 个酶切位点,如图 中箭头所指,如果该线性 DNA 分子在 3 个酶切位点上都被该酶切断,则会产生 a、b、c、d 四种不同长度的 DNA 片段。现有多个上述线性 DNA 分子, 若在每个 DNA 分子上至少有一个酶切位点被该酶切断,则 理论上讲,经该酶酶切后,这些线性 DNA 分子最多能产生 长度不同的 DNA 片段种类数是A.3 B.4 C.9 D.12 答案:C 解析: 考查
2、了限制性内切酶切割 DNA 片段的有关知识。这道题目可以转化为单纯的数字计 算题。每个 DNA 分子上至少有 1 个酶位点被该酶切断,可以切得的种类有: a、b、c、d、ab、bc、cd、abc、bcd 九种。 2.(08 天津卷4)为获得纯和高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示的方法:图中两对相对性状独立遗传。据图分析,不正确的是 A、过程的自交代数越多,纯合高蔓抗病植株的比例越高 B、过程可以任取一植株的适宜花药作培养材料 C、过程包括脱分化和再分化两个过程 D、图中筛选过程不改变抗病基因频率 答案:D 解析:考查生物育种的有关知识。从图中可以看出为获得纯合高蔓抗病番茄植株,一共采 取了三种育
3、种手段:杂交育种、单倍体育种和基因工程育种。过程是多次自交和筛选, 使得纯合高蔓抗病植株的比例提高;过程是花药离体培养,采用任一株 F1的花药均可; 是植物组织培养获得植株的过程,包括脱分化和再分化两个阶段。筛选纯和高蔓抗病支 柱的过程实质就是定向改变基因频率的过程,即使得高蔓抗病基因的频率升高。 3.(08 广东卷8)改良缺乏某种抗病性的水稻品种,不宜采用的方法是 A诱变育种B单倍体育种C基因工程育种D杂交育种 答案:B 解析:本题考查育种的几个基本方法的特点。正确把握“缺乏某种抗病性的水稻”及其原 因是解答本题的关键。可通过诱变育种或基因工程育种的方法使水稻获得抗性基因,可通 过杂交育种培
4、育抗病性水稻。单倍体育种过程,只是让单倍体原有的染色体及其上面的基 因加倍,无抗病基因并不能产生相应的变异。 4. (1111 年四川卷)年四川卷)5.北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有 11 个氨基酸的重 复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强,下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示 意图,有关叙述正确的是 A 过程获取的目的基因,可用于基因工程和比目鱼基因组测序 B 多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因,不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白,C 过程构成的重组质粒缺乏标记基因,需要转入农杆菌才能进行筛选 D 应用 DNA 探针技术,可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全
5、表达 答案:B B 解析:过程 1 获得的目的基因已不含非编码区和内含子,因此不能用于比目鱼基因组测 序,因此 A 错。导入农杆菌是为了扩增和更易导入蕃茄细胞,C 错。DNA 探针技术不能检 测基因是否完全表达,目的基因的完全表达应该检测表达产物蛋白质,D 错。 5. (20112011 年浙江卷)年浙江卷)6、ada(酸脱氨酶基因)通过质粒 pET28b 导入大肠杆菌并成功表达 腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是A. 每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B. 每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C. 每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个 adaD. 每个人的 ada 至少表达一个腺苷
6、酸脱氨酶分子 答案:答案:C C 6. (20122012 浙江卷)浙江卷)6天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因 B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因 B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操 作正确的是 A提取矮牵牛蓝色花的 mRNA,经逆转录获得互补的 DNA,再扩增基因 B B利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因 B C利用 DNA 聚合酶将基因 B 与质粒连接后导入玫瑰细胞 D将基因 B 直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞 【答案】A 【命题透析】通过特定的实例考查基因工程的相关概念及操作要领。 【思路点拨】控制蓝色色素合成的基因 B
7、 即为我们所需要的目的基因,可通过逆转录法获 得基因 B,再进行扩增以增加其数量;基因文库中保存的是各基因片段,提取时无须使用 限制性核酸内切酶;为使目的基因在受体细胞中稳定存在且能向下一代遗传,应先在体外 使用 DNA 连接酶构建基因表达载体,然后再导入大肠杆菌。 7.7. (20122012 四川卷)四川卷)2.2.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后,重新置入大肠杆菌 的细胞内,通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是 A.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物 B.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传 C.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等 D.生长
8、激素基因在转录时需要解旋酶和 DNA 连接酶 【答案】B 【解析】A 初级代谢产物是微生物生长必需的,而人的生长激素不是大肠杆菌必需的,帮 A 错。B 可遗传的变异有基因突变、基因重组和染色体变异,大肠杆菌是原核生物,但其变 异来源是基因重组。C 基因为有遗传效应的 DNA 片段,不含有 U。D 转录时不需要形成磷酸 二酯键,不需要 DNA 连接酶。 8.8.(20122012 全国卷新课标版)全国卷新课标版)40现代生物科技专题(15 分)根据基因工程的有关知识,回 答下列问题: ()限制性内切酶切割分子后产生的片段,其末端类型有 和 。 ()质粒运载体用 EcoR切割后产生的片段如下:为使
9、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 。()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。()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。()基因工程中除质粒外, 和 也可作为运载体。()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】本题着重考查基因工程方面的知识。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。两种不同酶切割之后便于相连,所产生的黏性末端必
10、须相同。coliDNA 连接酶可以连接黏性末端,DNA 连接酶可以连接两种末端,反转录是以 mRNA 为模板逆转录先合成单链 DNA,再合成双链 DNA,利用技术进行大量扩增。基因工程中可以选用质粒,噬菌体、动植物病毒做载体。当受体细胞是细菌时,为了增大导入的成功率,常用 Ca+处理,得到感受态细胞,此时细胞壁和细胞膜的通透性增大,容易吸收重组质粒。【答案】 ()平末端和粘性末端 ()切割产生的 DNA 片段末端与 EcoR切割产生的相同 () coli ()mRNA 单链 (聚合酶链式反应) ()动植物病毒 噬菌体的衍生物 ()未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源 DNA)的能力极弱9.9.(20
11、122012 福建卷)福建卷)32现代生物科技专题肺细胞中的 let-7 基因表达减弱,癌基因 RAS 表达增强,会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将 let-7 基因导入肺癌细胞实验表达,发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图。请回答:()进行过程时,需用 酶切开载体以插入 let-7 基因。载体应用 RNA 聚合酶识别和结合的部位,以驱动 let-7 基因转录,该部位称为 。()进行过程时,需用 酶处理贴附在培养皿壁上的细胞,以利于传代培养。()研究发现,let-7 基因能影响 RAS 的表达,其影响机理如图。据图分析,可从细胞提取 进行分子杂交,以直接检测 let-7
12、基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制,可能是由于细胞中 (RASmRNA/RAS 蛋白)含量减少引起的。【答案】 (10 分)(1)限制性核酸内切酶(或限制) 启动子(2)胰蛋白(3)RNA RAS 蛋白【解析】(1)过程表示基因表达载体的构建,在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入(限制性核酸内切酶,简称限制酶,写其他的不得分) ;启动子是一段特殊的 DNA 序列,是 RNA 聚合酶结合和识别的位点,RNA 聚合酶结合到该位点,可驱动转录过程。(2)过程表示动物细胞培养,培养过程中出现接触抑制后可以用胰蛋白酶处理,使之分散成单个的细胞,之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养。(
13、3)判断目的基因是否在受体细胞中转录,可用分子杂交技术来进行,从细胞中提取mRNA 和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链 DNA 片段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的 let-7 基因表达减弱,癌基因 RAS 表达就增强,引发肺癌”导入 let7 基因后,肺癌细胞受到抑制,说明 RAS 基因表达减弱,导致细胞中的 RAS 蛋白质含量减少进而导致癌细胞受抑制。10.10.(20122012 山东卷)山东卷)35 (8 分) 【生物现代生物科技专题】 毛角蛋白型中间丝(KIF)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转 KIF基因 的高绒质绒山羊的简单流程如图。()过程中最常用的运载工具是
14、_,所需要的酶是限制酶和_。 ()在过程中,用_处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中 ,将成纤维细胞置于 5%CO2的气体环境中,CO2的作用是_。 ()在过成中,用_处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在 核移植前需要进行_处理。 ()从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_。在胚胎移植前, 通过_技术可获得较多胚胎。答案:(1)质粒 DNA 连接酶 (2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶 ) 维持培养基(液)的 pH (3)促性腺激素(或促滤泡素,孕马血清) 去核 (4) (早期)胚胎培养 胚胎分割 解析:本题综合考查基因工程的基本工具、动物细胞工程和胚胎工程的基础知
15、识,考查 识图、获取信息与处理信息的能力。 基因工程所用的基本工具有限制性内切酶、DNA 连接酶和运载体,其中,常用的运载体 是质粒,也可用噬菌体衍生物和动植物病毒。 在动物细胞工程中,若将动物组织分散成单个细胞,常用胰蛋白酶和胶原蛋白酶来处理 ;若进行核移植,需先对卵母细胞培养到 M中期并做去核处理;动物细胞的培养需要无 菌无毒条件,一定的营养条件,血浆血清和 O2、CO2气体条件,其中的气体 CO2主要用于维 持培养液的 pH。 在动物胚胎工程中,常用促性腺激素处理雌性个体而使其超数排卵;常采用核移植和早 期胚胎培养技术获得重组胚胎,并进一步培育出克隆动物,常采用胚胎分割并移植技术获 得更多的优良个体。11.(201211.(2012天津卷,天津卷,7)7) 7.(13 分)生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质-DNA 复合体”获得 DNA 片段信息的