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第十一单元现代生物科技专题专题29基因工程1．(2013·高考江苏卷)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。
下列相关叙述正确的是()A．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列B．用PCR 方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列C．PCR 体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA 聚合酶D．一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞解析：选BD。
设计引物时应当考虑需扩增的目的基因与载体两端的序列进行互补配对，A项错误；利用PCR技术扩增目的基因只需要知道基因两端的序列，据此设计合适的引物即可，不必知道基因的全部序列，B项正确；PCR体系中应该用耐高温的DNA聚合酶，而不是从受体细胞中提取的普通DNA聚合酶，C项错误；需根据目的基因的编码产物的特性来选择合适的受体细胞，如果是分泌蛋白，则最好选用真核细胞作为受体细胞，D项正确。
2．(2013·高考江苏卷)下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是()A．我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度B．国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害C．开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提D．目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上解析：选B。
我国农业部颁布了《农业转基因生物标识管理办法》，要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注，以方便消费者自主选择。
但国际上并非大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害，A项正确、B项错误；目前对转基因生物安全性的争论主要集中在转基因食物的安全性和转基因生物对环境安全的影响上，但这些通过风险评估、预警跟踪和风险管理等都是可以解决的，C、D两项正确。
3．(2013·高考广东卷)从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。
（完整版）高中生物基因工程试题阶段质量检测（一）基因工程（时间：45分钟，满分：100分）一、选择题（每小题3分，共45分）1 ?下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（）A. 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体B. 所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C. 只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体D. 载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接2. （浙江高考）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3. 日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白（GFP）等研究方面做出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。
GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。
依据GFP的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是（）A. 作为标记基因，研究基因的表达B. 作为标记蛋白，研究细胞的转移C. 注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠D. 标记噬菌体外壳，示踪DNA路径4. 下列有关质粒的叙述，正确的是（）A. 质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器B. 质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNAC. 质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制D. 基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核DNA动植物病毒以及入噬菌体的衍生物5. 下列有关基因工程的叙述正确的是（）A. 用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的DNA片段可获得相同的黏性末端B. 以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同C. 检测到受体细胞中含有目的基因就标志着基因工程育种已经成功D. 质粒上抗生素的抗性基因有利于质粒与外源基因连接6. 下列有关基因工程和蛋白质工程步骤的叙述不正确的是（）A. 将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法B. 设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列C. 蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术D. 蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质7. 利用细菌大量生产人的胰岛素，下列叙述错误的是（）A. 用适当的酶对载体与人的胰岛素基因进行切割与黏合B. 用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌C. 通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入受体细菌D. 重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录，并合成人的胰岛素&下列关于图中P、Q R、S、G的描述，正确的是（）A. P代表的是质粒RNA S代表的是外源DNAB. Q表示限制酶的作用，R表示RNA聚合酶的作用C. G是RNA与DNA形成的重组质粒D. G是转基因形成的重组质粒DNA9. 下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述，错误的是（）A. 目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入质粒DNA中B. 检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录的方法都是分子杂交法C. 目的基因的鉴定通常是在个体水平上进行的D. 如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基因首端含有启动子10. 科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义。
第十一单元现代生物科技专题专题29 基因工程1．(2018·高考江苏卷)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。
下列相关叙述正确的是( )A．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列B．用PCR 方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列C．PCR 体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA 聚合酶D．一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞解析：选BD。
设计引物时应当考虑需扩增的目的基因与载体两端的序列进行互补配对，A 项错误；利用PCR技术扩增目的基因只需要知道基因两端的序列，据此设计合适的引物即可，不必知道基因的全部序列，B项正确；PCR体系中应该用耐高温的DNA聚合酶，而不是从受体细胞中提取的普通DNA聚合酶，C项错误；需根据目的基因的编码产物的特性来选择合适的受体细胞，如果是分泌蛋白，则最好选用真核细胞作为受体细胞，D项正确。
2．(2018·高考江苏卷)下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是( )A．我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度B．国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害C．开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提D．目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上解析：选B。
我国农业部颁布了《农业转基因生物标识管理办法》，要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注，以方便消费者自主选择。
但国际上并非大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害，A项正确、B项错误；目前对转基因生物安全性的争论主要集中在转基因食物的安全性和转基因生物对环境安全的影响上，但这些通过风险评估、预警跟踪和风险管理等都是可以解决的，C、D两项正确。
3．(2018·高考广东卷)从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。
基因工程1. （2023浙江T6,6分）天然旳玫瑰没有蓝色花，这是由于缺乏控制蓝色色素合成旳基因B，而开蓝色花旳矮牵牛中存在序列已知旳基因B。
现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作对旳旳是（）A.提取矮牵牛蓝色花旳mRNA，经逆转录获得互补旳DNA，再扩增基因BB.运用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛旳基因文库中获取基因BC.运用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解析：提取矮牵牛蓝色花旳mRNA，逆转录得到DNA，然后扩增，可获得大量旳基因B，A对旳；从基因文库中获取目旳基因，只要根据目旳基因旳有关信息和基因文库中旳信息进行筛选对比即可，不需要用限制酶进行切割，B错误；目旳基因与质粒旳连接需要用DNA连接酶，而不是DNA聚合酶，C错误；目旳基因需要和运载体连接后形成重组质粒再导入，并且应当用农杆菌进行感染，而不是大肠杆菌，D错误。
2.（2023江苏T13，2分）下列有关转基因生物安全性旳论述，错误旳是（）A. 种植转基因作物应与老式农业种植区隔离B. 转基因作物被动物食用后，目旳基因会转入动物体细胞中C. 种植转基因植物有也许因基因扩散而影响野生植物旳遗传多样性D. 转基因植物旳目旳基因也许转入根际微生物答案：B解析：种植转基因作物应防止对别旳植物产生基因污染，因此与老式农业种植区隔离，A对旳；动物取食转基因作物后，要通过消化吸取才进入身体，目旳基因不也许直接进入动物细胞，B错；转基因植物也许与野生植物发生杂交而出现基因交流，影响野生植物旳多样性，C对旳；目旳基因被微生物摄入细胞内后，也许进入这些微生物中，D对旳。
非选择题1. （2023全国新课标T40，分）根据基因工程旳有关知识，回答问题：（１）限制性内切酶切割ＤＮＡ分子后产生旳片段，其末端类型有和。
（２）投料运载体用EcoRⅠ切割后产生旳片段如下：为使运载体与目旳基因相连，具有目旳基因旳DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有旳特点是。
高考生物基因工程专题训练在高考生物中，基因工程是一个重要且具有一定难度的专题。
基因工程作为现代生物技术的核心领域之一，不仅在科学研究中发挥着关键作用，也是高考中的重点考查内容。
基因工程，又称为重组 DNA 技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外 DNA 重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程的操作工具，包括限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和运载体。
限制性核酸内切酶能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割 DNA 分子。
DNA 连接酶则能将切割后的 DNA 片段连接起来，形成重组 DNA 分子。
而运载体，常见的有质粒、噬菌体和动植物病毒等，它们能够将目的基因导入受体细胞。
在基因工程的操作步骤中，首先要获取目的基因。
这可以通过从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增，或者通过人工合成等方法来实现。
获取目的基因后，需要构建基因表达载体。
这是基因工程的核心步骤，目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达。
接下来是将基因表达载体导入受体细胞。
根据受体细胞的不同，导入的方法也有所不同。
例如，将目的基因导入植物细胞可以采用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；导入动物细胞常用的方法是显微注射法；而导入微生物细胞则通常用感受态细胞法。
导入受体细胞后，还需要对目的基因进行检测与鉴定。
这包括检测转基因生物染色体的 DNA 上是否插入了目的基因，检测目的基因是否转录出了 mRNA，以及检测目的基因是否翻译成蛋白质等。
基因工程在农业、医药、环境保护等领域都有着广泛的应用。
在农业方面，通过基因工程可以培育出抗虫、抗病、抗逆的农作物新品种，提高农作物的产量和品质。
例如，抗虫棉就是通过基因工程技术将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中培育而成的。
在医药领域，基因工程可以用来生产胰岛素、生长激素、干扰素等药物。
利用基因工程生产的药物具有成本低、效率高、质量好等优点。
专题29 基因工程考点基因工程3.(2012浙江理综,6,6分)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 此题考查基因工程及其应用的相关知识。
要获取目的基因B,可先提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再经PCR技术扩增基因B,A正确;基因文库构建是将目的基因与载体连接起来,形成重组载体,再导入受体菌中储存和扩增,提取目的基因时不需使用限制酶,B错误;连接目的基因与质粒的酶是DNA连接酶,C错误;将目的基因导入植物细胞,常用农杆菌转化法,不使用大肠杆菌,D错误。
4.(2016课标全国Ⅲ,40,15分)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ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EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
图(a)图(b)根据基因工程的有关知识,回答下列问题:(1)经BamHⅠ酶切后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)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。
图(c)(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。
4.答案(1)Sau3AⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(每空2分,共4分)(2)甲和丙(2分) 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,二者的目的基因均不能被转录(3分,其他合理答案可酌情给分)(3)E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶(每空2分,共6分,其他合理答案可酌情给分)解析(1)分析图 (a)可知,限制酶Sau3AⅠ与BamHⅠ切割DNA后形成的黏性末端相同,故经这两种酶切割得到的产物可以用DNA连接酶进行连接。
时间：45分钟满分：100分基础组(共70分，除标注外，每小题5分)1．[2016·武邑中学热身]随着人们生活水平的提高，人们对食物的要求不仅仅是吃饱，而且还要富有营养，我国科学家将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米，获得的转基因玉米中赖氨酸的含量比对照组的提高了30%。
如图所示是相关培育过程，下列说法正确的是()A．将富含赖氨酸的蛋白质编码基因插入Ti质粒的T-DNA中，T-DNA的基因和目的基因均能表达B．图中①过程采用农杆菌转化法，③过程利用植物组织培养技术C．若将两个目的基因同时导入细胞中，发育成的个体自交，后代中富含赖氨酸的玉米有452株，正常玉米有30株，则两个目的基因分别导入两对同源染色体上D．个体生物学水平的鉴定可直接检测富含赖氨酸的蛋白质编码基因是否导入成功答案 C解析将目的基因导入植物细胞通常采用农杆菌转化法，将目的基因插入Ti质粒的T-DNA片段中，T-DNA片段的基因被破坏而无法表达；图中①过程表示利用钙离子或感受态细胞法将重组Ti质粒导入农杆菌细胞内，②过程表示利用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞的染色体DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达；导入细胞内的两个基因有三种情况：若导入一条染色体上按基因分离定律，则子代表现型比为3∶1；若导入一对同源染色体上，则子代表现型均为富含赖氨酸；若导入两对同源染色体上，自交后代表现型比为15∶1；个体生物学水平上的鉴定无法检测出富含赖氨酸的蛋白质编码基因是否导入成功，因即使目的基因成功导入，也不一定能表达。
2．[2016·冀州中学期末]中国农业科学院的科学家于1993年，运用基因工程技术将苏云金杆菌的伴胞晶体蛋白基因(目的基因)，通过含抗青霉素抗性基因的质粒导入棉花离体体细胞中，再经MS培养基筛选培养，从而成功培育出抗棉铃虫的转基因抗虫棉。
下列叙述中错误的是()A．可用纤维素酶和果胶酶共同处理离体细胞，获得去壁体细胞B．培育体细胞的培养基中需添加生长素、细胞分裂素和青霉素C．用相应探针检测愈伤组织的基因，可判断目的基因是否导入D．用相应探针检测所培育植株基因，可判断目的基因是否表达答案 D解析植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶共同处理离体细胞，获得去壁体细胞，A正确；植物组织培养需要加入植物激素，加入青霉素可杀灭细菌，B正确；根据碱基互补配对原则，利用基因探针可检测目的基因是否导入受体细胞，C正确；判断目的基因是否表达用抗原—抗体杂交技术，D错误。
高考生物专项练习题：基因工程查字典生物网高考频道搜集和整理了2021年高考生物专项练习题：基因工程，以便高三先生生在高考备考进程中更好的梳理知识，轻松备战。
祝大家暑假快乐。
一、选择题(共10小题)1.以下关于基因工程的表达，错误的选项是()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衔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挑选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达答案：D2.以下关于基因工程中有关酶的表达不正确的选项是()A.限制酶水解相邻核苷酸间的化学键打断DNAB.DNA衔接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段衔接C.DNA聚合酶可以从引物末端延伸DNA或RNAD.逆转录酶以一条RNA为模板分解互补的DNA答案：C3.以下信息中能为我们从基因文库中获取目的基因提供依据的是()基因的核苷酸序列基因的功用基因在染色体上的位置基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质A. B.C. D.解析：此题考察基因工程中目的基因的获取的相关效果。
要从基因文库中失掉我们需求的目的基因，需求依据目的基因的有关信息，例如，依据基因的核苷酸序列、基因的功用、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA，以及基因翻译产物蛋白质等特性来获取目的基因。
答案：A4.以下有关基因表达载体的构建的说法中，不正确的选项是()A.需求限制酶和DNA衔接酶参与B.任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差异C.可用抗生素基因作为标志基因D.基因表达载体的构建是基因工程的中心步骤解析：构建基因表达载体时需求用同一种限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，以发生相反的黏性末端，然后用DNA 衔接酶衔接;由于受体细胞有植物、植物和微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方法不同，因此，基因表达载体的构建也会有所差异，不能够是千篇一概的;抗生素基因的作用是作为标志基因，鉴别受体细胞中能否导入了目的基因，从而将含有目的基因的细胞挑选出来;基因表达载体的构建是整个基因工程的中心环节。
高中生物基因工程知识点专项训练卷一、选择题1、基因工程中常用的“剪刀”和“针线”分别是指（）A 限制酶和 DNA 连接酶B DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶C 限制酶和 RNA 聚合酶D DNA 聚合酶和 DNA 连接酶2、下列关于基因工程载体的叙述，错误的是（）A 载体能在宿主细胞中复制并稳定保存B 载体具有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接C 载体上有标记基因，便于筛选含重组 DNA 的细胞D 载体只能是细菌中的质粒3、基因工程的操作步骤包括：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。
其正确的操作顺序是（）A ①②③④B ④①②③C ①④②③D ③①②④4、下列哪项不是获取目的基因的方法（）A 从基因文库中获取B 利用 PCR 技术扩增C 人工合成D 直接从生物体细胞内获取5、有关 PCR 技术的说法，不正确的是（）A PCR 是一项在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术B PCR 技术的原理是 DNA 双链复制C 利用 PCR 技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列D PCR 扩增中需要解旋酶解开双链 DNA6、基因工程中，将目的基因导入植物细胞最常用的方法是（）A 农杆菌转化法B 花粉管通道法C 基因枪法D 显微注射法7、检测目的基因是否成功导入受体细胞的方法不包括（）A DNA 分子杂交技术B 抗原抗体杂交技术C 个体生物学水平的鉴定D 核酸分子杂交技术8、下列不属于基因工程应用的是（）A 培育抗虫棉B 生产乙肝疫苗C 治疗人类的遗传病D 杂交水稻的培育二、填空题1、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外________和________等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、限制酶能够识别双链 DNA 分子的某种________，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的________断开。
专题29 基因工程考点基因工程3.(2012浙江理综,6,6分)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 此题考查基因工程及其应用的相关知识。
要获取目的基因B,可先提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再经PCR技术扩增基因B,A正确;基因文库构建是将目的基因与载体连接起来,形成重组载体,再导入受体菌中储存和扩增,提取目的基因时不需使用限制酶,B错误;连接目的基因与质粒的酶是DNA连接酶,C错误;将目的基因导入植物细胞,常用农杆菌转化法,不使用大肠杆菌,D错误。
4.(2016课标全国Ⅲ,40,15分)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ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EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
图(a)图(b)根据基因工程的有关知识,回答下列问题:(1)经BamHⅠ酶切后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)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。
图(c)(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。
4.答案(1)Sau3AⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(每空2分,共4分)(2)甲和丙(2分) 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,二者的目的基因均不能被转录(3分,其他合理答案可酌情给分)(3)E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶(每空2分,共6分,其他合理答案可酌情给分)解析(1)分析图(a)可知,限制酶Sau3AⅠ与BamHⅠ切割DNA后形成的黏性末端相同,故经这两种酶切割得到的产物可以用DNA连接酶进行连接。
(2)构建基因表达载体时,为保证目的基因能在宿主细胞中成功表达,目的基因应插入在启动子和终止子之间,据此可判断甲、丙均不符合要求,目的基因均不能表达。
(3)常见的DNA连接酶有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶,其中T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。
5.(2015课标Ⅱ,40,15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:(1)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。
(2)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的流动,即: 。
(3)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)(其他合理答案也给分)(2)P P1DNA和RNA(或遗传物质) DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能解析(1)蛋白质的功能与结构相关,若要改变蛋白质的功能,需要对其结构进行改造。
(2)确定目的基因的碱基序列后,可通过对现有基因进行改造或者重新合成来获得目的基因。
中心法则的内容包括遗传信息的复制、转录、逆转录和翻译。
(3)蛋白质工程的基本途径是从预期蛋白质功能出发,通过设计蛋白质的结构和推测氨基酸序列,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列。
获得蛋白质之后要对蛋白质的生物功能进行鉴定。
6.(2015天津理综,8,16分)纤维素分子不能进入酵母细胞。
为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精,构建了含3种不同基因片段的重组质粒。
下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程菌内合成与运输的示意图。
据图回答:(1)本研究构建重组质粒时可选用四种限制酶,其识别序列如下图。
为防止酶切片段的自身连接,可选用的限制酶组合是或。
A.①②B.①③C.②④D.③④(2)设置菌株Ⅰ为对照,是为了验证不携带纤维素酶基因。
(3)纤维素酶基因的表达包括和过程。
与菌株Ⅱ相比,在菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有。
(4)在以纤维素为唯一碳源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,菌株不能存活,原因是。
(5)酵母菌生成酒精的细胞部位是,产生酒精时细胞的呼吸方式是。
在利用纤维素生产酒精时,菌株Ⅳ更具优势,因为导入的重组质粒含有,使分泌的纤维素酶固定于细胞壁,减少因培养液更新而造成的酶的流失,提高酶的利用率。
答案(1)B(或C) C(或B)(2)质粒DNA和酵母菌基因组(3)转录翻译内质网、高尔基体(4)Ⅱ缺少信号肽编码序列,合成的纤维素酶不能分泌到胞外,细胞无可利用的碳源(5)细胞质基质无氧呼吸A基因片段解析本题借助新情境材料考查对照实验结果分析、基因工程、分泌蛋白表达、呼吸等相关知识,考查学生获取信息能力、实验能力、理解能力。
(1)为防止酶切片段的自身连接,必须用不同限制酶切割,且酶切片段两端的黏性末端不相同(不存在碱基互补片段)。
从图示看,符合要求的限制酶有以下组合:①③、①④、②③、②④,B、C正确。
(2)分析对照实验首先要确定自变量,本题中自变量是导入含不同基因片段的重组质粒。
菌株Ⅰ为空白对照,与其他三个组别比较,不难发现设置菌株Ⅰ的目的是验证质粒自身及酵母菌原基因组不携带纤维素酶基因。
(3)基因表达包括转录和翻译两个过程。
通过图示来看,菌株Ⅱ中纤维素酶只分布在细胞质基质中,而菌株Ⅲ和菌株Ⅳ的纤维素酶分布在内质网、高尔基体、囊泡、细胞外,所以菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有内质网、高尔基体。
(4)菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ进行对比,不难发现信号肽的作用是引导多肽(纤维素酶)进入内质网加工,再经高尔基体分泌到胞外,这样纤维素酶可在胞外将纤维素水解为葡萄糖,供酵母菌吸收利用。
而菌株Ⅱ纤维素酶在胞内无法水解纤维素,故在以纤维素为唯一碳源的培养基上,菌株Ⅱ不能存活。
(5)酵母菌无氧呼吸生成酒精,场所为细胞质基质。
菌株Ⅲ和Ⅳ均能水解纤维素产生酒精,两组进行对比,菌株Ⅲ的纤维素酶流失多,菌株Ⅳ因导入A基因片段使得纤维素酶固定于细胞壁,减少因培养液更新而造成的酶的流失,酶的利用率更高。
7.(2015福建理综,33,10分)GDNF是一种神经营养因子,对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。
研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图1所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。
请回答:图1图2(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中,使用胰蛋白酶的目的是。
(2)构建含GDNF基因的表达载体时,需选择图1中的限制酶进行酶切。
(3)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有3种:单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示)。
为鉴定这3种连接方式,选择HpaⅠ酶和BamHⅠ酶对筛选得到的载体进行双酶切,并对酶切后的DNA片段进行电泳分析,结果如图2所示。
图中第泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。
(4)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后,为了检测GDNF基因是否成功表达,可用相应的与提取的蛋白质杂交。
当培养的神经干细胞达到一定密度时,需进行培养以得到更多数量的细胞,用于神经干细胞移植治疗实验。
答案(1)使细胞分散开(2)XhoⅠ(3)②(4)抗体传代解析(1)因动物细胞体外培养时有接触抑制现象,故需用胰蛋白酶处理动物组织,使细胞分散开。
(2)目的基因两端及载体DNA分子中均有XhoⅠ酶识别的核苷酸序列,故构建基因表达载体时,应用XhoⅠ酶切割DNA分子。
(3)图示可知载体中酶HpaⅠ与XhoⅠ切割点距离为100 bp,GDNF基因切割成600 bp和100 bp两种DNA片段,由正向连接的重组载体中GDNF基因方向与HpaⅠ、XhoⅠ酶切割结果可知,正向连接的重组载体被酶HpaⅠ和酶XhoⅠ切割后,将得到6 000 bp和700 bp两种DNA片段,即为②。
(4)可用抗原—抗体杂交技术,对目的基因是否表达进行检测。
当培养液中的细胞达到一定密度后,可分瓶进行传代培养,以获得更多数量的细胞。
8.(2014课标Ⅱ,40,15分)植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。
若从该植物中获得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。
回答下列问题:(1)理论上,基因组文库含有生物的基因;而cDNA文库中含有生物的基因。
(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中出所需的耐旱基因。
(3)将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。
要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的是否得到提高。
(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱数量比为3∶1时,则可推测该耐旱基因整合到了(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。
答案(15分)(1)全部(2分) 部分(2分,其他合理答案也给分)(2)筛选(2分,其他合理答案也给分)(3)乙(2分) 表达产物(2分,其他合理答案也给分) 耐旱性(2分)(4)同源染色体的一条上(3分)解析(1)基因组文库包含某种生物的全部基因,cDNA文库又称为部分基因文库,含有生物的部分基因。
(2)植物甲基因组文库中有该种植物的全部基因,从中可筛选出耐旱基因。
(3)植物乙的耐旱性低,所以植物乙体细胞作为受体细胞;要确定耐旱基因是否正确表达,应检测该基因的表达产物,对于个体水平的检测,应在干旱的田间进行试验,检测植物乙耐旱性是否得到了提高。
(4)将耐旱基因看作A,不耐旱基因看作a,Aa×Aa→耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1,则耐旱基因整合到了同源染色体的一条上。
9.(2014天津理综,8,12分)嗜热土壤芽孢杆菌产生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶,为使其在工业生产中更好地应用,开展了以下试验:Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶(1)PCR扩增bglB基因时,选用基因组DNA作模板。
