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1、三年高考题专题讲解之选修 3：现代生物科技专题（10 题）2017，全国卷第38 题38 生物选修3：现代生物科技专题 （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
2、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 _。【答案】（ 1）基因 A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A （2）噬菌体噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕（3）繁殖快、容易培养（4）蛋白 A的抗体（5）DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体2017，全国卷第38 题38 生物选修3：
3、现代生物科技专题 （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
4、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_。【答案】（1）嫩叶组织细胞易破碎防止 RNA降解（2）在逆转录酶的作用下，以mRNA 为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA （3）目的基因无复制原点；目的基因无表达所需启动子（4）磷酸二酯键（5）目的基因的转录或翻译异常2017，全国卷第38 题38 生物选修3：现代生物科技专题 （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
5、启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCTCAGGAAGGA） ，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。由图 2 可知，当细胞浓
6、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 _。仅根据图1、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。【答案】（ 1）编码乙的DNA序列起始端无ATG ，转录出的mRNA 无起始密码子（2）模板 dNTP （3）进行细胞传代培养维持培养液是的pH C 2016，全国卷第40 题40. 生物选修3：现代生物科技专题 某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到 Ampr
7、或 Tetr中会导致相应的基因失活（Ampr表示氨苄青霉素抗性基因， Tetr表示四环素抗性基因） 。有人将此质粒载体用BamHI酶切后，与用BamHI酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：（1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_（答出两点即可） 。而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。（2）如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中
8、，未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_；并且 _和 _的细胞也是不能区分的，其原因是_。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有是_的固体培养基。（3）基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于_ 【答案】（1）能够自我复制、具有标记基因、具有一个至多个限制酶切割位点（答出两点即可）（2）二者均不含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上都不能生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒（或答含有重组质粒）二者都含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素（3）受体细胞2016，全国卷第40 题4
9、0 生物选修3：现代生物科技专题 （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。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。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）”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_。【答案】（1）XX 或 XY 显微操作胚胎移植（2）遗传物质（3）卵母
10、细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响（4）动物已分化体细胞的细胞核具有全能性。2016，全国卷第40 题40 生物选修3：现代生物科技专题 （15 分）图（ a）中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR I 、BamH I 和Sau3A I 三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图（b）为某种表达载体的示意图（载体上的EcoR I 、Sau3A I的切点是唯一的）。根据基因工程的有关知识，回答下列问题：（1）经BamH I 酶切得到的目的基因可以与上述表达载体被_酶切后的产物连接，理由是_。（2）若某人利用图（b）所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图（c）
11、所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有_，不能表达的原因是_。（3）DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有_和_，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_。【参考答案】（1）Sau3A 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端（2）甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，两者目的基因均不能转录（3）EcoliDNA 连接酶 T4DNA连接酶 T4DNA连接酶2015，全国卷第40 题40. 生物选修3：现代生物科技专题 （15 分）HIV 属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：（1）用基因工程方法制备HIV 的某蛋白（目
12、的蛋白）时，可先提取HIV 中的，以其作为模板，在的作用下合成。获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。（2）从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是。该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV，检测的原理是。（3）已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV 主要感染和破坏了患者的部分细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。（4）人的免疫系统有癌细胞的功能，艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。【答案】（1）RNA 逆转录酶 cDNA（或 DNA ）（2）抗体抗原
13、抗体特异性结合（3）T（或 T 淋巴）（4）监控和清除2015，全国卷第40 题40. 【生物选修3：现代生物科技专题】(15 分 ) 已知生物体内有一种蛋白质(P) ，该蛋白质是一种转运蛋白，由305 个氨基酸组成。如果将P分子中 158 位的丝氨酸变成亮氨酸，240 位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1) 不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的进行改造。以 P基因序列为基础，获得 P1基因的途径有修饰基因或合成基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括的复制，以及遗传信息在不同分子之间
14、的流动，即：。蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过和，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物进行鉴定。【答案】（1）氨基酸序列（或结构）（1 分，其他答案合理也给分）（2）P P1（每空 2 分，共 4 分） DNA和 RNA （或遗传物质） （2 分）DNA RNA 、RNA 蛋白质、 RNA DNA （或转录、翻译、逆转录）（ 3分）（3）设计蛋白质的结构推测氨基酸序列（每空2 分，共 4 分）功能（ 1分）2017，江苏卷第33 题33 （8分）金属硫蛋白 （MT ）是一类广泛存在的金属结合蛋白
15、，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_的碱基配对。退火温度的设定与引
16、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：升高退火温度降低退火温度重新设计引物）。【答案】（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）2016，江苏卷第33 题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）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，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
