2019高考生物一輪總復(fù)習(xí)現(xiàn)代生物科技專題練案39基因工程新人教版選修3

1、練案39 基因工程、選擇題1. (2017 海口模擬)利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列選項(xiàng)中能說明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是|導(dǎo)學(xué)號 21963049 |( D )A. 棉花二倍體細(xì)胞中檢測到細(xì)菌的抗蟲基因B.大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其 mRNAC.山羊乳腺細(xì)胞中檢測到人生長激素DNA 序列D. 酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白解析基因表達(dá)的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，因此，只有在受體細(xì)胞中檢測或提取到了相應(yīng)蛋白質(zhì)才能證明目的基因在受體細(xì)胞中完成了表達(dá)，A、C 項(xiàng)只能說明完成了目的基因的導(dǎo)入，B項(xiàng)只能說明完成了目的基因的導(dǎo)入和目的基因的轉(zhuǎn)錄過程。2.天然的玫瑰沒有藍(lán)色花

2、，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基因B,而開藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B?，F(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰。下列操作正確的是導(dǎo)學(xué)號 21963050 |( A )A.提取矮牽牛藍(lán)色花的 mRNA 經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的 DNA 再擴(kuò)增基因 BB.利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫中獲取基因BC. 利用 DNA 聚合酶將基因 B 與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞D. 將基因 B 直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞解析提取矮牽牛藍(lán)色花的 mRNA 逆轉(zhuǎn)錄得到 DNA 然后擴(kuò)增，可獲得大量的基因 B, A 正確；從基因文庫中獲取目的基因，只要根據(jù)目的基因的相關(guān)信息和基因文庫中的信息進(jìn) 行篩選

3、對比即可，不需要用限制酶進(jìn)行切割，B 錯(cuò)誤；目的基因與質(zhì)粒的連接需要用DNA 連接酶，而不是 DNA 聚合酶，C 錯(cuò)誤；目的基因需要和運(yùn)載體連接后形成重組質(zhì)粒再導(dǎo)入， 而且應(yīng)該用農(nóng)桿菌進(jìn)行感染，而不是大腸桿菌，D 錯(cuò)誤。3.基因工程利用某目的基因(圖甲)和 P1 噬菌體載體(圖乙)構(gòu)建重組 DNA 限制性核酸內(nèi)切酶分別是Bgln、EcoRI和SaU3AI。下列分析錯(cuò)誤的是導(dǎo)學(xué)號 21963051 ( D )A.構(gòu)建重組 DNA 時(shí)，可用Bgln和SaU3AI切割目的基因所在片段和P1 噬菌體載體B.構(gòu)建重組 DNA 時(shí)，iSaH iA I口的基因|JETORIEwRI甲2可用EcoRI和SaU

4、3AI切割目的基因所在片段和P1 噬菌體載體C. 圖乙中的 P1 噬菌體載體只用EcoRI切割后，含有 2 個(gè)游離的磷酸基團(tuán)D.用EcoRI切割目的基因所在片段和P1 噬菌體載體， 再用DNA 連接酶連接，只能產(chǎn)3生一種重組 DNA解析由題圖可知，Bgln、SaU3AI及EcoRI三種酶在目的基因和 P1 噬菌體上都有 切口，故可用Bgln和Sau3AI或EcoRI和Sau3AI切割目的基因所在片段和P1 噬菌體載體；圖乙 P1 噬菌體載體為環(huán)狀 DNA 只用EcoRI切割后產(chǎn)生兩條反向雙螺旋鏈狀DNA 有 2 個(gè)游離的磷酸基團(tuán)；用EcoRI切割目的基因所在片段和P1 噬菌體載體，再用 DNA

5、 連接酶連接，能產(chǎn)生不止一種重組 DNA4. (2016 信陽模擬)關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法，正確的是|導(dǎo)學(xué)號 21963051 ( B )A. 蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作B. 蛋白質(zhì)工程能生產(chǎn)出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子C.對蛋白質(zhì)的改造是通過直接改造相應(yīng)的 mRNA來實(shí)現(xiàn)的D. 蛋白質(zhì)工程的流程和天然蛋白質(zhì)合成的過程是相同的解析蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生 產(chǎn)和生活的需求。由于基因決定蛋白質(zhì)，因此，要對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，還必須從基因入手。

6、與基因工程不同，蛋白質(zhì)工程能生產(chǎn)出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子。5.下列有關(guān)基因表達(dá)載體的構(gòu)建的說法中，不正確的是|導(dǎo)學(xué)號 21963053 |( B )A. 需要限制酶和 DNA 連接酶參與B. 任何基因表達(dá)載體的構(gòu)建都是一樣的，沒有差別C. 可用抗生素基因作為標(biāo)記基因的種類D. 基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟解析構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)需要用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和載體，以產(chǎn)生相同的黏性末端，然后用DNA 連接酶連接；由于受體細(xì)胞有植物、動物和微生物之分，以及目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法不同，因此，基因表達(dá)載體的構(gòu)建也會有所差別，不可能是千篇一律的；抗生素基因的作用是作為

7、標(biāo)記基因，鑒別受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了目的基因， 從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來；基因表達(dá)載體的構(gòu)建是整個(gè)基因工程的核心環(huán)節(jié)。A.用限制性核酸內(nèi)切酶切割一個(gè)DNA 分子中部，獲得一個(gè)目的基因時(shí)，被水解的磷酸二酯鍵有 2 個(gè)B.限制性核酸內(nèi)切酶識別序列越短，則該序列在DNA 中出現(xiàn)的概率就越大6下列有關(guān)限制性核酸內(nèi)切酶的敘述，正確的是導(dǎo)學(xué)號 21963054 ( B )4C. CATG 和一&GATC序列被限制酶切出的黏性末端堿基數(shù)不同D.只有用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的片段和質(zhì)粒，才能形成重組質(zhì)粒解析用限制酶切割 DNA 分子中部獲得一個(gè)目的基因時(shí)，需剪切 2 次，水解磷酸二

8、酯鍵 4 個(gè)；限制酶識別序列越短，則該序列在 DNA 中出現(xiàn)的概率就越大；一 CATG 和一& GATC5序列被限制酶切出的黏性末端均有4 個(gè)堿基；切割目的基因和載體并非只能用同一種限制酶，如果不同的限制酶切割DNA 分子所產(chǎn)生的末端也存在互補(bǔ)關(guān)系，則兩末端也可連接。7.下列關(guān)于載體的敘述，錯(cuò)誤的是I#學(xué)號 21963055 |( D )A.載體與目的基因結(jié)合后，實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)重組DNA 分子B. 對某種限制酶而言，載體最好只有一個(gè)切點(diǎn)，但還要有其他多種酶的切點(diǎn)C.目前常用的載體有質(zhì)粒、入噬菌體的衍生物和動植物病毒D. 載體具有某些標(biāo)記基因，便于對其進(jìn)行切割解析標(biāo)記基因的作用是用于受體

9、細(xì)胞的鑒別和篩選。&科學(xué)家采用基因工程技術(shù)將矮牽牛中控制藍(lán)色色素合成的基因a 轉(zhuǎn)移到玫瑰中，以培育藍(lán)玫瑰，下列操作正確的是導(dǎo)學(xué)號 21963056 ( A )A.利用 DNA 分子雜交技術(shù)從矮牽牛的基因文庫中獲取基因aB. 用氯化鈣溶液處理玫瑰葉肉細(xì)胞，使其處于感受態(tài)C. 用含四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因玫瑰細(xì)胞D. 將基因 a 導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞的液泡中，防止其經(jīng)花粉進(jìn)入野生玫瑰解析將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞時(shí)，用氯化鈣溶液處理受體細(xì)胞，可使其處于感受態(tài)，利于目的基因的導(dǎo)入。由于不知道標(biāo)記基因的種類，用含四環(huán)素的培養(yǎng)基不一定能篩選出轉(zhuǎn)基因玫瑰細(xì)胞。 將目的基因?qū)朊倒迦~肉細(xì)胞的葉綠體基因組中，可

10、防止其經(jīng)花粉進(jìn)入野生玫瑰，液泡中無 DNA二、填空題9. (2017 云南昆明摸底調(diào)研)科學(xué)家將擬南芥的抗寒基因(CBFI)，轉(zhuǎn)入香蕉以獲得抗 寒的香蕉品種。下圖是某質(zhì)粒載體上的Saci、Xbal、EcoRl、Hind川四種限制酶的切割位點(diǎn)示意圖。|導(dǎo)學(xué)號 21963057據(jù)圖回答問題：(1)在該實(shí)驗(yàn)中為構(gòu)建基因表達(dá)載體，用Saci、Xbal切6下 CBFl 基因后，對質(zhì)粒載體進(jìn)行切割的限制酶是Saci、Xbal，理由是 用相同限制酶切割來源不同的DNA 后，可產(chǎn)生相同的末端 _。(2)連接 CBFl 基因到該質(zhì)粒載體后，作為基因表達(dá)載體的組成還必須有子_。將重組質(zhì)粒導(dǎo)入香蕉細(xì)胞最常用的方法是

11、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法_。（3）為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有CBFI 基因，可用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。（4）科學(xué)家將生長健壯、苗齡一致的轉(zhuǎn)基因香蕉（實(shí)驗(yàn)組）與非轉(zhuǎn)基因香蕉（對照組）進(jìn)行 低溫處理，鑒定兩組之間的抗寒性差異，如果 實(shí)驗(yàn)組的抗寒能力明顯高于對照組 _， 則說明獲得了抗寒的香蕉優(yōu)質(zhì)品種。解析（1）在基因工程中，用相同限制酶切割來源不同的DNA 后，可產(chǎn)生相同的末端，所以和含目的基因的 DNA 一樣，質(zhì)粒也應(yīng)使用Sacl、Xbal進(jìn)行切割。（2）基因表達(dá)載體的 組成包括啟動子、終止子、標(biāo)記基因、目的基因等。香蕉細(xì)胞是植物細(xì)胞，將目的基因?qū)?植物細(xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。（3）據(jù)圖分析，質(zhì)粒上

12、的標(biāo)記基因是氨芐青霉素抗性基因，所以為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有CBFI 基因，可用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。根據(jù)題干信息已知目的基因是抗寒基因，所以科學(xué)家將生長健壯、苗齡一致的轉(zhuǎn)基因香蕉（實(shí)驗(yàn)組）與非轉(zhuǎn)基因香蕉（對照組）進(jìn)行低溫處理，鑒定兩組之間的抗寒性差異，如果實(shí)驗(yàn)組的抗 寒能力明顯高于對照組，則說明獲得了抗寒的香蕉優(yōu)質(zhì)品種。10. （2017 重慶八中第一次適應(yīng)性考試，40）科學(xué)家利用基因工程（DNA 重組技術(shù)）成功培育出一種能夠表達(dá)人類乳汁中常見蛋白的轉(zhuǎn)基因水稻，使大米及其制品具有一定的抗菌作用。請回答下列相關(guān)問題：|導(dǎo)學(xué)號 21963058（1）在基因工程中，常用到的工具酶是限制性

13、核酸內(nèi)切酶和 DNA 連接酶 。（2）利用水稻的成熟葉片為材料，同時(shí)構(gòu)建cDNA 文庫和基因組文庫，兩個(gè)文庫相比，cDNA文庫中含有的基因數(shù)目比基因組文庫中的少，其原因是CDNA 文庫中只含有葉肉細(xì)胞已轉(zhuǎn)錄（或已表達(dá)）的基因，而基因組文庫中含有該植物的全部基因。（3）在基因表達(dá)載體中，啟動子是RNA 聚合酶識別并結(jié)合的部位，導(dǎo)入該水稻中的基因表達(dá)載體除啟動子和目的基因外，還應(yīng)含有標(biāo)記基因和終止子_等。若采用原核生物作為基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞，常用的原核生物是大腸桿菌_。將目的基因通過基因槍法導(dǎo)入植物細(xì)胞時(shí)，常用的攜帶目的基因的金屬顆粒有_金啟動子和終止7粉和鎢粉粒子。（5）由轉(zhuǎn)基因水稻生產(chǎn)的相

14、關(guān)大米制品有一定的抗菌作用，是因?yàn)橹破分泻?溶菌酶（或抗體）。解析基因工程中常用到限制酶和DNA 連接酶。（2）CDNA 文庫中含有某種生物的部分基因，而基因組文庫含有某種生物的全部基因，本題中cDNA 文庫中只含有葉肉細(xì)胞已轉(zhuǎn)錄（或已表達(dá)）的基因，而基因組文庫中含有該植物的全部基因。（3）在基因表達(dá)載體中，啟動子是 RNA 聚合酶識別和結(jié)合的部位?；虮磉_(dá)載體中除了啟動子和目的基因外還需要有 標(biāo)記基因、終止子等。如果采用原核生物作為基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞，常用的原核生物是大腸桿菌。（4）將目的基因通過基因槍法導(dǎo)入植物細(xì)胞時(shí)，常用的攜帶目的基因的金屬顆粒8有金粉和鎢粉粒子。(5)由轉(zhuǎn)基因水稻

15、生產(chǎn)的相關(guān)大米制品有一定的抗菌作用，是因?yàn)橹破?中含有抗菌的物質(zhì)溶菌酶或抗體。11. (2017 唐山一模)如圖為培育轉(zhuǎn)基因山羊生產(chǎn)人酪蛋白的流程圖。請回答下(1) 過程為基因工程中的 構(gòu)建基因表達(dá)載體 ，人酪蛋白基因?yàn)開目的基因可從基因文庫中獲取，基因文庫包括基因組文庫和部分基因文庫 _。(2) 過程指的是胚胎移植過程，一般選取桑椹胚時(shí)期或者囊胚期的胚胎進(jìn)行胚胎 移植，不選用原腸胚時(shí)期的胚胎。(3) 過程為加速轉(zhuǎn)基因動物的繁育，可以采用 _胚胎分割移植_、_體細(xì)胞核移植(或克隆技術(shù))_等方法。(4) 過程指的是目的基因的表達(dá)，包括一轉(zhuǎn)錄與翻譯兩個(gè)階段，在分子水平上檢測目的基因是否在轉(zhuǎn)基因山羊

16、體內(nèi)成功表達(dá)的方法是抗原一抗體雜交。解析由圖可知，為基因表達(dá)載體的構(gòu)建，人B酪蛋白基因?yàn)槟康幕?，基因文庫包括基因組文庫和部分基因文庫。(2) 般選取桑椹胚或囊胚時(shí)期的胚胎進(jìn)行胚胎移植。(3)為獲得更多的轉(zhuǎn)基因動物，可以采用胚胎分割移植和體細(xì)胞核移植(克隆)等方法。(4)基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段，在分子水平上檢測目的基因是否在轉(zhuǎn)基因山羊體內(nèi) 成功表達(dá)的方法是抗原一抗體雜交。12.(2016 濰坊模擬)胰島素可以用于治療糖尿病， 但是胰島素被注射入人體后，會堆 積在皮下，要經(jīng)過較長時(shí)間才能進(jìn)入血液， 而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解， 治療效果受到 影響。如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)的速效胰島素的生

17、產(chǎn)過程，請據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是 蛋白質(zhì)的預(yù)期功能。(2)圖中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是根據(jù)新的胰島素中氨基酸列問題:的序列，推測出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用 DNA 合成儀來合成新的胰島素基因9（3）新的胰島素基因與載體（質(zhì)粒）結(jié)合過程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA 連接酶。已知限制性核酸內(nèi)切酶 I 的識別序列和切點(diǎn)是一 &GATC。請畫出質(zhì)粒被限制性核酸內(nèi)切酶端堿基序列是否有專一性要求？否_（填“是”或“否”）。（4）若將含有新的胰島素基因的表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞中，最常用的方法是_農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法_。（5）若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需用到的生物工程有蛋白質(zhì)工程_、基因工程和發(fā)酵工