1、高考生物一轮复习第三期 现代生物科技专题专题聚焦一 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
2、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
3、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. （11 年四川卷）5.北极比目
4、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表达答案：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
5、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. （2011 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至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子答案：C6. （2012 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 mRN
6、A，经逆转录获得互补的 DNA，再扩增基因 BB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 BC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. （2012 四川
7、卷）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 D
8、NA连接酶。8.（2012 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
9、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
10、（）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.（2012 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
11、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，RN
12、A 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。（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.（2012 山东卷）35 （8 分） 【生物现代生物科技专题】
13、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_，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，CO 2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，
14、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、CO 2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
15、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.(2012天津卷，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片段信息的过程图。据图回答：（1）过程酶作用的部位是 键，此过程只发生在非结合区 DNA，过程酶作用的部位是 键。（2）、两过程利用了酶的 特性。（3）若将得到的 DNA片段用于构建重组质粒，需要过程的测序结果与 酶的识别序列进行对比，已确定选用何种酶。（4）如果复合体中的蛋白质为 RNA酶聚合，则其识别、结合 DNA序列位基因的
16、 。（5）以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有 （多选）A.分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提 rRNA B.用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素C通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位D将抑制成熟基因导入番茄，其 mRNA与催化成熟酶基因的 mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟。【答案】 （1）磷酸二酯键，肽键（2）专一（3）限制性 DNA内切酶 （4）启动子（5）ACD【解析】 （1）DNA 酶作用的部位是 DNA的磷酸二酯键，蛋白酶作用的部位是肽键。（2）过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性，即专一性。（3）DNA 要构建重组质粒，需要
17、用限制性 DNA内切酶切割，再与质粒重组。（4）RNA 聚合酶识别和结合在基因的启动子上，才能驱动基因转录。（5）蛋白酶能特异性的酶解蛋白质，分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性，抑制成熟基因转录出的 mRNA与催化成熟酶基因的 mRNA碱基互补结合，也具有特异性，光和色素易溶于有机溶剂，与酒精并不是特异性的溶解，所以选 ABC。12. （2012 江苏卷）32图 1表示含有目的基因 D的 DNA片段长度（bp 即碱基对）和部分碱基序列，图 2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有 Msp 、BamH 、Mbo 、Sma 4 种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为 CCGG、G
18、GATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：（1）图 1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由连接。（2）若用限制酶 Sma 完全切割图 1中 DNA片段，产生的末端是末端，其产物长度为。（3）若图 1中虚线方框内的碱基对被 TA 碱基对替换，那么基因 D就突变为基因 d。从杂合子分离出图 1及其对应的 DNA片段，用限制酶 Sma 完全切割，产物中共有种不同 DNA片段。（4）若将图 2中质粒和目的基因 D通过同种限制酶处理后进行，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆
19、菌菌株中目的基因 D不能正确表达，其最可能的原因是。答案：（1）脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖 （2）平 537bp、790bp、661bp（3）4 （4）BamH I 抗生素 B 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因 D与质粒反向连接解析：（1）DNA单链中相邻两个碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接。来源:中*教*网z*z*s*tep（2）Sma I识别的序列为GGGCCC，切割后会产生平末端；图1所示的DNA分子中含有两个Sma I的识别位点，第一个识别位点在左端534bp序列向右三个碱基对的位置；第二个识别位点在右端658bp序列向左三个碱基对的位置，从这两个位点切割后产生的DNA
20、片段长度分别为534+3，796-3-3，658+3，即得到的DNA片段长度分别为537bp、790bp和661bp。（3）在杂合子体内含有基因D和基因d，基因D的序列中含有两个识别位点，经过SmaI完全切割会产生537bp、790bp和661bp三种不同长度的片段，基因d的序列中含有一个识别位点，经过切割后会产生1327bp和661bp两种长度的片段，综上，杂合子中分离到该基因的DNA片段经过切割后会产生4种不同长度的片段。（4）能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为GGATCC的BamH I和识别序列为GATC的Mbo I，若使用Mbo I会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素
21、B抗性基因，所以要用BamH I来切割目的基因和质粒，切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的，目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补，可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况，导致基因D不能正确表达。13.（2011 年江苏卷）33 （8 分）请回答基因工程方面的有关问题：(1)利用 PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内 DNA复制类似（如下图所示） 。 图中引物为单链 DNA片段，它是子链合成延伸的基础。从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物 A的 DNA片段所占的比例为 。在第 轮循环产物中开始出现两条
22、脱氧核苷酸链等长的 DNA片段。(2)设计引物是 PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图） ，请分别说明理由。第 1组： ； 第 2组： 。(3) PCR反应体系中含有热稳定 DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映 DNA聚合酶的 功能，这是因为 。(4)用限制酶 EcoRV、Mbol 单独或联合切割同一种质粒，得到的 DNA片段长度如下图(1 kb即 1000个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上 EcoRV、Mbol 的切割位点。答案： 33 （8 分）(1)15/16 三(2)引物 I和引物局部发生碱基互补配对而失效引物 I自身折叠后会出
23、现局部碱基互补配对而失效(3) DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链 DNA片段的引物链上(4)见右图14. (11年，海南 31)生物选修 3：现代生物科技专题（15 分）回答有关基因工程的问题：（1） 构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割 DNA后，可能产生粘性末端，也可能产生_ _末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生_（相同，不同）粘性末端的限制酶。（2） 利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是_ 。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用 _处理大肠杆菌，以利于表达载体进入：为了检测胰岛素基因是否转录出了 mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与 mRNA杂交，该杂交技术称为_。为了检测胰岛素基因转录的 mRNA是否翻译成_，常用抗原-抗体杂交技术。(3) 如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的_中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过 DNA重组将目的基因插入植物细胞的_上。答案：（1） 平 相同（2）提供 RNA聚合酶特异性识别结合位点，驱动基因转录Ca2+ DNARNA分子杂交 胰岛素原（蛋白质）(3) TDNA 染色体
