1、专题一 基因工程1.(2009 年高考浙江理综)下列关于基因工程的叙述,错误的是 ( )A目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶是两类常用的工具酶C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D载体上的抗性基因有利于筛选含重组 DNA 的细胞和促进目的基因的表达2.(2010 年高考天津理综)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR 表示四环素抗性基因,ampR 表示氨苄青霉素抗性基因,BamH、Hind、Sma直线所示为三种限制酶的酶切位点。据图回答:(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用_限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白
2、基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含_的培养基上进行。(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是_( 填字母代号)。A启动子 BtetR C 复制原点 D amp R(3)过程可采用的操作方法是_( 填字母代号)。A农杆菌转化 B大肠杆菌转化C显微注射 D细胞融合(4)过程采用的生物技术是_。(5)对早期胚胎进行切割,经过程可获得多个新个体。这利用了细胞的 _性。(6)为检测人乳铁蛋白是否成功表达,可采用_( 填字母代号)技术。A核酸分子杂交 B基因序列分析C抗原抗体杂交 DPCR3.(2010 年高考上海卷)分析有关基因表达的资料,回答问题。取同种生物的不同类型细胞,
3、检测其基因表达,结果如图。(1)现欲研究基因 1 和基因 7 连接后形成的新基因的功能,导入质粒前,用限制酶切割的正确位置是_。(2)如图是表达新基因用的质粒的示意图,若要将新基因插入到质粒上的 A 处,则切割基因时可用的限制酶是_。AHind BEcoRCEcoB DPst(3)新基因与质粒重组后的 DNA 分子导入受体细胞的概率很小,因此需进行_,才能确定受体细胞已含有目的基因。(4)在已确定含有目的基因的受体细胞中,若质粒的抗青霉素基因缺失了两个碱基,将这样的受体细胞接种到含有青霉素的培养中,该细胞中可能出现的结果是_(多选) 。A抗青霉素基因不能转录B基因 1 和 7 没有表达C基因
4、1 和 7 不能连接D质粒上的酶切位置发生改变答案1.【解析】 人胰岛素原基因中有内含子存在,因此在大肠杆菌中表达后无生物活性。载体上的抗性基因有利于筛选含重组 DNA 的细胞,但由于它和目的基因是相互独立的,并不能促进目的基因的表达。【答案】 D2.【解析】 (1)基因表达载体的构建过程中,将目的基因导入受体细胞之前,要用同一种限制性内切酶切割目的基因和载体。从图中可以看出,在目的基因和载体中都有 Hind和 BamH 限制酶的切割位点,因此要用 Hind和 BamH 限制酶同时切割载体和人乳铁蛋白基因;载体切割后四环素抗性基因被破坏,因此筛选时要在含氨苄青霉素的培养基上进行。(2)启动子是
5、一段有特殊序列的 DNA 片段,位于目的基因的首段,它是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,在启动子存在时才能驱动基因转录出 mRNA,最终获得所需要的蛋白质。(3)将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射技术。 (4)过程是将早期胚胎移入受体母牛体内,用到的技术是胚胎移植技术。(5) 胚胎分割是利用机械方法将早期胚胎等分,经移植后获得同卵双胎或多胎的技术,可以看做动物无性繁殖或克隆的方法,利用了细胞的全能性。(6)检测目的基因是否翻译成蛋白质,需要用相应的抗体进行抗原抗体杂交,其他三项技术检测的对象都是核酸。【答案】 (1)Hind 和 Bam
6、H 氨苄青霉素 (2)A (3)C (4)胚胎移植技术 (5) 全能 (6)C3. 【解析】 (1)由题意知,基因 1 和基因 7 连接形成新基因,新基因作为一个整体,因此,切割时,不应切在基因 1 和基因 7 的中间。(2)若将新基因插入到质粒 A 处,应用限制酶在A 处切割。选项中,所选择的酶只有 EcoB。(3)目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达,只有通过检测与鉴定才能知道。若新基因已导入,受体细胞产生了新基因表达的物质,经选择培养基培养后,可筛选出含有新基因的细胞。若新基因未导入,或导入但未表达,受体细胞未产生新基因表达的物质,细胞在选择培养基中无法生长。(4)分析题意知,
7、受体细胞中已确定含有目的基因,故抗青霉素基因缺失两个碱基不影响新基因(目的基因)的连接与导入。抗青霉素基因缺失两个碱基后,质粒的碱基序列有了变化,可能会影响到酶切位点的变化,且重组质粒的碱基序列也有了变化,可能会影响到目的基因的表达。【答案】 (1)B (2)C (3) 筛选 (4)BD1下列有关基因工程中限制酶的描述,错误的是( )A一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B限制性内切酶的活性受温度影响C限制性内切酶能识别和切割 RNAD限制性内切酶可从原核生物中提取2(2011 年滨州模拟)科学家运用转基因技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因 DXT 转移到大白菜细胞中,培育出抗虫效果
8、很好的优质大白菜,减少了农药的使用量,减轻了农药对环境的污染。下列说法正确的是( )ADXT 基因的编码区由内含子和外显子组成BDXT 基因在大白菜细胞中没有表达C该技术所用的工具酶是限制酶、连接酶D限制酶的切口一定是 GAATTC 碱基序列3科学家培养的转基因绵羊乳腺细胞能够合成并分泌抗胰蛋白酶,这是动物乳房作为生物反应器研究的重大进展。下列与合成并分泌抗胰蛋白酶无关的是( )A核糖体上遗传信息的翻译B分裂间期细胞产生了两组中心粒C内质网膜与高尔基体膜联系D绵羊基因与抗胰蛋白酶基因重组4科学家将 干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达,使干扰素第十七位的半胱氨酸改变成丝氨酸,结果大大提高了
9、干扰素的抗病活性,并且提高了储存稳定性。该生物技术为( )A基因工程 B蛋白质工程C基因突变 D细胞工程5(2011 年衡阳联考)基因工程有广阔的应用前景。回答下列各题:(1)获取目的基因后,短期内要得到大量目的目的基因,可利用_扩增。(2)构建基因表达载体的过程要使用的工具酶有_ 。(3)受体种类不同,导入方法不同。选育优良动物,目的基因导入的常用方法是_;选育优良植物,目的基因导入采用最多的方法是_。目的基因进入动植物细胞并且在受体细胞维持稳定和表达的过程,称为_。(4)检测目的基因在转基因生物中是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物的体细胞中提取蛋白质,用相应的抗体进行_杂交,看是否有杂交
10、带。6(2008 年高考山东理综)为扩大可耕地面积,增加粮食产量,黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。(1)获得耐盐基因后,构建重组 DNA分子所用的限制性核酸内切酶作用于图中的_处,DNA 连接酶作用于_处。(填“a”或“b”)(2)将重组 DNA 分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和_法。(3)由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用_植物组织培养 _技术,该技术的核心是_脱分化_和_再分化_。(4)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功,既要用放射性同位素标记的_目的基因_作探针进行分子杂交检测,又要用_一定浓度盐水浇灌(移栽到盐碱
11、地中)_方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。答案1.解析:考查限制酶的来源和作用特点。限制酶主要存在于微生物中,具有一般酶的特点:高效性、专一性(限制酶只能切割 DNA)、受环境影响等。答案:C2.解析:DXT 基因属于原核基因,其编码区是连续的,故 A 错;限制酶的种类不同,其切口也不同,故 D 错;抗虫效果明显,说明 DXT 基因已经正常表达,B 错误。答案:C3.解析:要使绵羊的乳腺细胞分泌抗胰蛋白酶,首先要将抗胰蛋白酶基因导入绵羊细胞中,并与绵羊基因进行重组,然后转录出 mRNA,在核糖体上翻译出抗胰蛋白酶,由于此酶是分泌蛋白,所以要经内质网和高尔基体进行加工,再排出细胞外,进行此过程
12、的细胞不发生细胞分裂,故与分裂间期细胞产生了两组中心粒并无关联。答案:B4.解析:基因工程是通过对基因的操作,将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体,使其高效表达,从中提取所需的基因控制合成的蛋白质,或表现某种性状,蛋白质产品仍然为天然存在的蛋白质,而蛋白质工程却是对控制蛋白质合成的基因进行改造,从而实现对其编码的蛋白质的改变,所得到的已不是天然的蛋白质。题目中的操作中涉及的基因显然不再是原来的基因,其合成的 干扰素也不是天然 干扰素,而是经过改造的,是人类所需优质的蛋白质,因而整个过程利用的生物技术应为蛋白质工程。答案:B5.解析:短期内要得到大量的基因可利用 PCR 技术扩增;构建基因表
13、达载体需要切割目的基因和运载体,还需要将目的基因和运载体连接起来,培育转基因动物用显微注射法,目的基因导入植物常用农杆菌转化法 ;检测是否翻译成蛋白质应用抗原抗体杂交法。答案:(1)PCR 技术 (2) 限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶 (3)显微注射法 农杆菌转化法 转化 (4)抗原抗体6.解析:限制酶可水解 DNA 分子中特定位点的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,DNA连接酶可催化两个脱氧核苷酸分子之间磷酸二酯键的形成;运用农杆菌转化法、基因枪法或花粉管通道法将目的基因导入受体细胞之后,还需利用植物组织培养技术将受体细胞培养成植株。答案:(1)a a (2) 基因枪(花粉管通道) 花粉管通道法适用于哪些植物?(3)植物组织培养 脱分化(去分化 ) 再分化(4)耐盐基因(目的基因 ) 一定浓度盐水浇灌(移栽到盐碱地中)