1、 (2017高考全国卷)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)若获得的
2、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_。解析：(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，原因是相对于老叶而言嫩叶组织细胞更容易被破碎。提取 RNA时，提取液中需添加 RNA 酶抑制剂，其目的是防止 RNA 降解。(2) 以 mRNA 为材料获得cDNA 的原理是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)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，原因是目的基因无复制原点且目的基因无
3、表达所需启动子。(4)DNA 连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。(5)若获得的转基因植株不具备所期望的性状表现 ，根据中心法则分析，其可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。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高考全国卷)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
4、因工程的方法获得蛋白乙，若在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
5、淋巴细胞浓度，结果如图 2。由图 2 可知，当细胞浓度达到 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，CO 2 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。解析：(1)若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的 DNA 序列(TTCGCTTCTCAGGAAGGA)，则转录出的 mRNA 上缺少起始密码子 ，故不能翻译出蛋白乙。(2)使用 PCR 技术获取
6、DNA 片段时，应在 PCR 反应体系中添加引物、耐高温的DNA 聚合酶、模板、dNTP 作为原料。(3)T 淋巴细胞浓度之所以不再增加，是因为细胞间出现接触抑制，因此若要使 T 淋巴细胞继续增殖，需要对贴满瓶壁的细胞使用胰蛋白酶处理，然后分瓶培养，即细胞传代培养。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的 CO2浓度，以维持培养液的 pH。据图分析 ，蛋白丙与对照接近说明 B、D 片段对于 T 淋巴细胞增殖不是非常重要，蛋白甲和乙对 T 淋巴细胞的增殖都有较大影响，甲、乙两种蛋白中共同的片段是 C，所以缺少 C 片段会降低其刺激 T 淋巴细胞增殖的效果。答案：(1)编码乙的 DNA 序列起始端
7、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 维持培养液的 pH C(高考新课标全国卷)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：T 4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
8、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
9、实例中，兔甲称为_体，兔乙称为_体。解析：(1)小鼠细胞为动物细胞，将基因表达载体导入动物细胞常用的方法是显微注射法；构建基因表达载体常用的工具酶是限制酶和 DNA 连接酶；将基因表达载体导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，农杆菌的作用是作为载体，将目的基因导入受体细胞。(2)从资料乙中可以得出是对基因进行改造，结果是得到耐热性提高的蛋白质 ，因此属于蛋白质工程的范畴，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，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术。对基因进行改造后，第 3 位的异亮氨酸变为半胱氨酸，该半胱氨酸与第 97 位的半胱氨酸之间形成二硫键，引起了空间结
10、构的改变，所以最终是由于氨基酸序列的改变导致了空间结构的改变。(3)胚胎工程中胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。资料丙中甲兔提供受精卵，所以甲兔是供体；胚胎在乙兔子宫内发育，所以乙兔为受体。答案：(1)显微注射 限制酶 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 受课时作业1DNA 是丰富多彩的生命现象的“剧本” 。现在人们借助生物科学技术可以对“剧本”进行“拷贝”或“改编” 。据图回答下列问题：(1)催化过程
11、的酶是_，经过程产生的 DNA 片段末端的形式为_。(2)催化过程的酶是_，与催化过程的酶相比较，该酶的专一性 _(填“较强”或“较弱”)。(3)催化过程的酶是_，实现该过程还可以采用的方法是 _。(4)催化过程的酶是_，该过程体现了 DNA 复制_的特点。答案：(1)限制酶 黏性末端 (2)DNA 连接酶 较弱 (3)解旋酶 加热 (4)DNA 聚合酶 半保留复制、边解旋边复制2(2018辽宁五校协作体高三联考) 白细胞介素是一类淋巴因子。研究人员将人白细胞介素的基因导入到酵母菌细胞中，使其分泌出有活性的白细胞介素。请据图回答下列问题：(1)为增加白细胞介素基因的数量，可使用_技术，但前提是
12、必须知道基因的部分序列，目的是_。(2)在重组载体导入酵母菌细胞之前，需用_处理酵母菌，白细胞介素基因进入酵母菌细胞内，并且在其细胞内维持稳定和表达的过程，称为_。在表达过程中，启动子需与_识别和结合，从而驱动转录过程。(3)在体液免疫过程中，白细胞介素是由_细胞分泌的，为了能成功表达出白细胞介素，不使用细菌，而使用酵母菌细胞作为受体细胞，可能原因是_。(4)在分泌型表达载体和白细胞介素基因所在 DNA 分子上均有多个限制酶的酶切位点，图示过程获得有效表达的重组载体使用了 EcoR和 EcoR 52 两种限制酶，与使用单一的限制酶相比，其优点是_。解析：(1)基因工程中，扩增目的基因利用的是
13、PCR 技术，但前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便设计引物。(2)在重组载体导入酵母菌细胞之前 ，需用 Ca2 处理酵母菌，使酵母菌细胞处于感受态，白细胞介素基因进入酵母菌细胞内，并且在其细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。在表达过程中，启动子需与 RNA 聚合酶识别和结合，从而驱动转录过程。(3)在体液免疫过程中，白细胞介素是由 T 淋巴细胞分泌的；由于细菌属于原核生物，细胞中无内质网和高尔基体等加工白细胞介素的细胞器，因此为了能成功表达出白细胞介素，不使用细菌，而使用酵母菌细胞作为受体细胞。(4)在分泌型表达载体和白细胞介素基因所在的 DNA 分子上均有多个限制酶的酶切位点，图示
14、过程获得有效表达的重组载体使用了 EcoR和 EcoR 52 两种限制酶，与使用单一的限制酶相比，其优点是能防止目的基因、表达载体发生自身环化或者目的基因反向接入分泌型表达载体中。答案：(1)PCR 设计引物 (2)Ca 2 转化 RNA 聚合酶 (3)T 淋巴 细菌细胞中无内质网和高尔基体等加工白细胞介素的细胞器 (4)能防止目的基因、表达载体发生自身环化或者目的基因反向接入分泌型表达载体中3(2018德州高三调研)凡是具有抗原性、接种于机体可产生特异性免疫、可抵抗传染病的发生和流行的物质均可称为疫苗。以下是三代乙肝疫苗的生产原理示意图，回答下列问题。(1)目前临床使用的乙肝疫苗是第二代疫苗
15、。图中外衣壳蛋白基因 A 的大量扩增可通过_技术，需要用到的一种重要酶是_和_种引物。构建含基因 A 的重组质粒需要用到的工具酶是_。(2)据信息和所学知识分析：第一代疫苗基本处于淘汰的原因是：_。(3)结合图中第二代、第三代疫苗的化学本质，分析推测哪一代疫苗利于运输及其原因：_。(4)处源 DNA 进入机体后，如果整合到人体基因组中可能会引起_和_发生突变而导致机体癌变，这也是第三代疫苗可能存在的安全隐患，目前正在研究中。解析：(1)目的基因大量扩增可通过 PCR 技术，该过程需要热稳定 DNA 聚合酶。由于DNA 的结构特点是两条链反向平行，因此扩增过程需要 2 种引物。构建基因表达载体需
16、要用到的工具酶是限制酶和 DNA 连接酶。(2)第一代疫苗用的是减毒或灭活的病毒，病毒有可能恢复致病性或引起血源性疾病。(3)从图中分析，第三代疫苗要比第二代疫苗更有利于运输，因为第三代疫苗本质是 DNA，第二代疫苗本质是蛋白质，DNA 的稳定性比蛋白质高。(4)细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。答案：(1)PCR 热稳定 DNA 聚合酶( 或 Taq DNA 聚合酶) 2 限制酶与 DNA 连接酶 (2)有引起血源性疾病的嫌疑(或病毒有可能恢复致病性 ) (3)第三代疫苗更有利于运输，因为第三代疫苗的本质是 DNA，第二代疫苗的本质是蛋白质，DNA 稳定性比蛋白质高 (4)原癌基因
17、 抑癌基因4(2016高考江苏卷)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：限制酶 BamH Bcl Sau3A Hind识别序列及切割位点 GGATCCCCTAGG TGATCAACTAGT GATCCTAG AAGCTTTTCGAA(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。(2)若 BamH酶切的 DNA 末端与 Bcl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
18、”或“只有一种能”)切开。(3)若用 Sau3A切图 1 质粒最多可能获得 _种大小不同的 DNA 片段。解析：(1)选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点， 但 BamH可能使质粒中标记基因丢失，因此只能选 Bcl和 Hind。酶切后的载体和目的基因片段，通过 DNA 连接酶作用后获得重组质粒。(2)根据 BamH和 Bcl的酶切位点，Bam H酶切的 DNA 末端与 Bcl酶切的 DNA 末端连接，在连接部位的 6 个碱基对序列为Error! ，与这两种酶的酶切位点均不同。(G GATC AC CTAG T)(3)根据 BamH、Bcl 和 Sau3A的酶切位点， Sau3A 在质粒上有
19、三个酶切位点，完全酶切可得到记为 A、B、C 三种片段，若部分位点被切开，可得到 AB、AC、BC 、ABC四种片段，所以用 Sau3A切图 1 质粒最多可能获得 7 种大小不同的 DNA 片段。答案：(1)Bcl和 Hind DNA 连接(2)Error! 都不能 (3)7(G GATC AC CTAG T)5下图表示科学家培育耐寒生物的过程，请回答下列问题：cDNA 文库 受体细胞耐寒 获 取 抗 冻 蛋 白 基 因 更 多 抗 冻 蛋 白 基 因 构 建 导 入 生物(1)从 cDNA 文库中获取的目的基因 _(填“有”或“无”)启动子。实现过程常用_技术，该技术的前提是要有一段已知目的
20、基因的核苷酸序列，以便合成_。(2)表示_，其中标记基因的作用是_。(3)转基因技术是否成功，需要对受体细胞进行分子水平的检测，首先是用 DNA 分子杂交技术检测受体细胞染色体上的 DNA 上是否插入目的基因，这种方法需要遵循_原则。(4)若要培育抗冻能力强的转基因羊，可将鱼的抗冻蛋白基因导入羊的_中，培育该转基因羊的最后一道“工序”是胚胎工程的_技术。解析：(1)用某种生物发育的某个时期的 mRNA 逆转录产生的多种互补 DNA 片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫这种生物的 cDNA 文库，启动子不能逆转录，由逆转录获得的 cDNA 中没有启动子。获得更多的目的基因的方
21、法是 PCR 技术，该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成引物。(2)表示基因表达载体，其中标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因。(3)DNA 分子杂交技术遵循碱基互补配对原则。(4)培养转基因动物时，受体细胞一般为受精卵 ，培育该转基因羊的最后一道“工序”是胚胎移植。答案：(1)无 PCR 引物(2)基因表达载体 鉴别受体细胞中是否含有目的基因(3)碱基互补配对(4)受精卵 胚胎移植6科学家通过利用 PCR 定点突变技术改造 Rubisco 酶基因，提高了光合作用过程中Rubisco 酶对 CO2 的亲和力，从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题：(1)
22、PCR 过程所依据的原理是_；扩增过程需要加入_酶。(2)启动子是一段有特殊结构的 DNA 片段，其作用是_。目的基因能在不同生物体内正常表达原来的蛋白质，说明整个生物界_。PCR 定点突变技术属于_的范畴。(3)可利用定点突变的 DNA 构建基因表达载体。常用_将基因表达载体导入植物细胞，还需用到植物细胞工程中的_技术，来最终获得转基因植物。解析：(1)PCR 依据的原理是 DNA 双链复制；扩增过程需要加入耐高温的 DNA 聚合(或TaqDNA 聚合)酶。(2)启动子是 RNA 聚合酶识别和结合部位，可驱动基因转录出 mRNA；因生物界共用一套遗传密码，所以目的基因可以在不同细胞内表达合成相同蛋白质。(3)常用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞，借助于植物组织培养技术，获得转基因植物。答案：(1)DNA 双链复制 耐高温的 DNA 聚合(或 TaqDNA 聚合)(2)RNA 聚合酶识别和结合部位，可驱动基因转录出 mRNA 共用一套密码子 蛋白质工程(3)农杆菌转化法 植物组织培养
