專題10.1 基因工程(押題專練)-2018年高考生物一輪復(fù)習(xí)精品資料(原卷版)

1、專題10.1基因工程1.為增加油菜種子的含油量，研究人員嘗試將酶D基因與位于葉綠體膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因相連，導(dǎo)入油菜細(xì)胞并獲得了轉(zhuǎn)基因油菜品種。外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞，常用的運(yùn)載體有。欲獲取轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因，所需三種限制酶(ClaI、SacI、XbaI)的切點(diǎn)如圖所示。S-ii-瞬D越兇則用和酶處理兩個酶D基因和轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因后，可得到端與端(填圖中字母)相連的融合基因。將上述融合基因插入圖所示Ti質(zhì)粒的T-DNA中，構(gòu)建并導(dǎo)入農(nóng)桿菌中。將獲得的農(nóng)桿菌接種在含的固體平板上培養(yǎng)得到含融合基因的單菌落，再利用液體培養(yǎng)基震蕩培養(yǎng)，可以得到用于轉(zhuǎn)化的侵染液。剪取油菜的葉片放入侵染液中一段時間，此過程的目的是，進(jìn)一步篩

2、選后獲得轉(zhuǎn)基因油菜細(xì)胞，該細(xì)胞通過技術(shù)，可培育成轉(zhuǎn)基因油菜植株。2基因工程是在現(xiàn)代生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來的，并有賴于微生物學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用?；蚬こ袒静僮髁鞒倘缦聢D，請據(jù)圖分析回答問題：獲取冃的基因于A”拼接重組DNA“導(dǎo)入受體細(xì)胞含重組DNA的受體細(xì)胞工程動物工程植物工程菌TOC o 1-5 h z選選選育育育優(yōu)良動物優(yōu)良植物表達(dá)產(chǎn)物圖中A是。在上述基因工程的操作過程中，可以遵循堿基互補(bǔ)配對原則的步驟有(用圖解中序號表示)。不同種生物之間的基因移植成功，從分子水平分析，進(jìn)行基因工程的主要理論依據(jù)是，也說明了生物共用一套。研究中發(fā)現(xiàn)，番茄體內(nèi)的蛋白酶抑制劑對害蟲的消化

3、酶有抑制作用，導(dǎo)致害蟲無法消化食物而被殺死，人們成功地將番茄的蛋白酶抑制劑基因?qū)胗衩左w內(nèi)，玉米獲得了與番茄相似的抗蟲性狀，玉米這種變異的來源是?？茖W(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法將該基因?qū)虢鸩杌ㄈ~片細(xì)胞的染色體DNA上，經(jīng)培養(yǎng)長成的植株具備了抗病性，這說明目的基因(抗枯萎病的基因)已。如果把該基因?qū)肴~綠體DNA中，將來產(chǎn)生的配子中(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。3高致病性禽流感暴發(fā)的地區(qū)，家禽養(yǎng)殖業(yè)蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時也威脅到人類的健康?？茖W(xué)家致力于提高家禽對病毒的抵抗力，減輕禽流感的傳播和流行。在雞的多個品種中都存在Mx蛋白，但只有少數(shù)品種的Mx蛋白

4、具有抗病毒的活性。比較兩種Mx蛋白，發(fā)現(xiàn)其差異是第631號氨基酸的種類不同，這很可能是由于Nx基因發(fā)生了堿基對的而造成的。研究人員利用做探針，從某個品種的雞體內(nèi)成功提取出正常Mx蛋白的mRNA，通過法獲取cDNA，再利用某種病毒將cDNA攜帶進(jìn)入Mx基因缺陷的另一個品種的雞受精卵中，并將這些受精卵培育成成體。上述病毒起到了作用。檢測發(fā)現(xiàn)，在由(2)獲得的雞體內(nèi)cDNA成功表達(dá)了，從分子水平上說，這項(xiàng)檢測通常采用方法；但所合成的Mx蛋白是否具有正常活性，還需要從個體水平上進(jìn)行感染試驗(yàn)。讓轉(zhuǎn)基因雞的雌雄個體之間隨機(jī)交配，所產(chǎn)生的子一代、子二代均按照孟德爾的分離定律遺傳，這說明蟲草中的超氧化物歧化酶

5、(PSSOD)具有抗衰老作用。研究人員培育了能合成PSSOD的轉(zhuǎn)基因酵母菌。請結(jié)合下圖回答問題：外源PSSOD基因Hindm基因表達(dá)載達(dá)ApaLIJ/氨節(jié)青霉素抗性基因ApaLIURA3基因注：Hindm和ApaLI是兩種限制酶，箭頭表示酶的切割位置。種DNA片段。圖示的表達(dá)載體將圖中的重組DNA分子用Hindm和ApaLI完全酶切后，可得到.切除該抗性基因存在氨芐青霉素抗性基因，不能導(dǎo)入用于食品生產(chǎn)的酵母菌中，據(jù)圖分析，可用的部分片段使其失效，再用DNA連接酶使表達(dá)載體重新連接起來。作為受體細(xì)胞的酵母菌缺失URA3基因，必須在含有尿嘧啶的培養(yǎng)基中才能存活，因此，圖示表達(dá)載體上的URA3基因可

6、作為，供鑒定和選擇；為了篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的酵母菌，所使用的培養(yǎng)基(填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶。目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，稱為。為了確定受體細(xì)胞中PSSOD基因是否轉(zhuǎn)錄，可用標(biāo)記的作探針進(jìn)行分子雜交檢測，分子雜交的原理是利用蛋白質(zhì)工程獲得活性更高的PSSOD時，需根據(jù)所設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測其序列，最終確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列并經(jīng)獲得所需的基因。利用生物工程技術(shù)，可從轉(zhuǎn)基因奶山羊乳汁中分離獲得人凝血因子W,用于血友病的治療。請回答下列問題：根據(jù)凝血因子W基因上游和下游的堿基序列，可用技術(shù)獲取并擴(kuò)增基因。構(gòu)建該基因表達(dá)載體時，所用到的工具酶是，該基

7、因表達(dá)載體中，凝血因子W基因的上游和下游分別是將目的基因表達(dá)載體導(dǎo)入奶山羊受精卵的常用方法是。受體細(xì)胞選用受精卵的優(yōu)TOC o 1-5 h z點(diǎn)是細(xì)胞大易操作、營養(yǎng)物質(zhì)含量高和。在體外胚胎培養(yǎng)時，應(yīng)選用囊胚的進(jìn)行DNA分析，用于選擇雌性胚胎。此期的胚胎也適于胚胎分割移植，此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是。人凝血因子W是一種胞外酶，該蛋白的加工是在等細(xì)胞器上進(jìn)行的。人凝血因子W只在乳腺細(xì)胞合成的原因是。6工業(yè)上青蒿素一般從青蒿植株中提取，產(chǎn)量低，價格高?；蚬こ碳凹?xì)胞工程等為培育出高青蒿素含量的青蒿提供了思路?？茖W(xué)家先通過紫外線處理大量青蒿幼苗后，偶然發(fā)現(xiàn)一株高產(chǎn)植株。通過基因測序發(fā)現(xiàn)該高產(chǎn)植株控制青蒿素合成相關(guān)

8、的一種關(guān)鍵酶的基因發(fā)生了突變。提取了高產(chǎn)植株的全部DNA后，要想快速大量獲得該突變基因可以采用PCR技術(shù)，該技術(shù)的原理是如果用青蒿某個時期mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的雙鏈cDNA片段，用該雙鏈cDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，進(jìn)行了30個循環(huán)后，理論上可以產(chǎn)生約為個DNA分子，該雙鏈與載體連接后儲存在一個受體菌群中，這個受體菌群就叫做青蒿的，獲得的cDNA與青蒿細(xì)胞中該基因堿基序列(填“相同”或“不同”)。將獲得的突變基因?qū)肫胀ㄇ噍镏?，先?gòu)建基因表達(dá)載體，圖1、2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請回答：圖1圖2用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SmaI切割，原因是,構(gòu)建好的重組質(zhì)粒在其目的基因前

9、要加上特殊的啟動子，啟動子是識別結(jié)合位點(diǎn)。檢測目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)，應(yīng)采取技術(shù)。目的基因?qū)虢M織細(xì)胞后，通過技術(shù)培育出青蒿幼苗。中美研究人員發(fā)現(xiàn)了PYL9蛋白(一種提高植物抗旱性的蛋白),利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)讓水稻自身產(chǎn)生大量PYL9蛋白，可顯著提高其抗旱性，請回答下列問題：已知PYL9蛋白的氨基酸序列，培育轉(zhuǎn)基因抗旱水稻可用方法來獲得目的基因。構(gòu)建基因表達(dá)載體用到的工具酶是。導(dǎo)入目的基因的重組細(xì)胞可通過技術(shù)培育成完整植株，這一過程體現(xiàn)了目的基因若在水稻細(xì)胞中表達(dá)，遺傳信息流向是；檢測水稻細(xì)胞中是否存在PYL9蛋白，在分子水平上采用的方法是。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)PYL9蛋白是位于細(xì)胞膜上的一種脫落酸受

10、體。干旱環(huán)境中水稻老葉內(nèi)脫落酸的含量增加，能加速，將節(jié)省的水分和養(yǎng)料轉(zhuǎn)移到幼葉和芽中，增強(qiáng)了幼葉和芽的存活率oPYL9蛋白的作用能體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能。植酸酶在飼料行業(yè)中廣泛應(yīng)用，其可以分解動物飼料中的天然有機(jī)磷。飼料企業(yè)使用植酸酶主要是為了提高磷的利用率、節(jié)省飼料配方空間，降低成本。請回答下列問題：飼料加工過程溫度較高，要求植酸酶具有較好的高溫穩(wěn)定性。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)對其進(jìn)行改造時，其基本途徑是：從預(yù)期的植酸酶的功能出發(fā)-設(shè)計(jì)預(yù)期的植酸酶的結(jié)構(gòu)-推測植酸酶應(yīng)有的列-找到相對應(yīng)基因的序列。培育轉(zhuǎn)植酸梅基因的大豆，可提高其作為飼料原料磷的利用率。在獲得轉(zhuǎn)基因植株的過程中，其核心步驟是將植酸酶基因?qū)?/p>

11、入大豆細(xì)胞常用的方法是目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，是否可以穩(wěn)定存在并表達(dá)，還需進(jìn)行分子檢測，需檢測的分子有為了提高豬對飼料中磷的利用率，科學(xué)家將帶有植酸酶基因的重組質(zhì)粒通過方法轉(zhuǎn)入豬的受精卵中。該受精卵培養(yǎng)至一定時期可通過方法，從而一次得到多個轉(zhuǎn)基因豬胚胎，進(jìn)而獲得多個轉(zhuǎn)基因豬個體如圖為培育轉(zhuǎn)基因山羊生產(chǎn)人卩一酪蛋白的流程圖。請回答下列問題：過程為基因工程中的，人卩一酪蛋白基因?yàn)?，可從基因文庫中獲取，基因文庫包括。過程指的是胚胎移植過程，一般選取的胚胎進(jìn)行胚胎移植，不選用原腸胚時期的胚胎。過程為加速轉(zhuǎn)基因動物的繁育，可以采用、等方法。過程指的是目的基因的表達(dá)，包括兩個階段，在分子水平上檢測目的基因

12、是否在轉(zhuǎn)基因山羊體內(nèi)成功表達(dá)的方法是。10圖示方案為人們獲得生物新品種的過程，請回答下列問題：導(dǎo)入方案I：抗凍蛋白基因煙草細(xì)胞一一抗凍煙草導(dǎo)入方案II：A基因-導(dǎo)入免疫過的B細(xì)胞一一體外培養(yǎng)一一單克隆抗體方案III：人的生長激素基因?qū)肱５氖芫岩灰辉缙谂咛?移植-受體母牛一一轉(zhuǎn)基因?；蚬こ痰暮诵牟襟E是。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中，根據(jù)農(nóng)桿菌的特點(diǎn)，如果將抗凍蛋白基因插入上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞，并將其插入植物細(xì)胞中上。推測方案II中A基因所起的作用是，請寫出該方案獲得的細(xì)胞中遺傳信息傳遞時所遵循的法則。方案III中的轉(zhuǎn)基因?？梢酝ㄟ^分泌乳汁來生產(chǎn)人的生長激素。這需要將人的

13、生長激素基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起。該方案中的早期胚胎在移植入受體母牛子宮之前，必須進(jìn)行性別鑒定，一般是取處于時期的細(xì)胞進(jìn)行檢測。11根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題：cDNA文庫屬于基因文庫，其構(gòu)建方法是：用某種生物發(fā)育的某個時期的反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的cDNA片段，與連接后儲存在一個受體菌群中。切割DNA分子的工具是，它能使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的斷開，形成黏性末端或平末端?；蚬こ讨兴褂玫腄NA連接酶有兩類。既可以“縫合”黏性末端，又可以“縫合”平末端的是DNA連接酶。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法是；如果受體細(xì)胞是大腸桿菌，需要用處理細(xì)胞，使之成為感受態(tài)細(xì)胞，才能吸

14、收DNA分子。12獲取目的基因A、拼接重組DNA|導(dǎo)入受體細(xì)胞”擴(kuò)增和篩選含重組DNA的受體細(xì)胞工程動物工程植物工程菌選育選育選育TOC o 1-5 h zYYv優(yōu)良動物優(yōu)良植物表達(dá)產(chǎn)物是基因工程的基本操作流程，請據(jù)圖回答：圖中A是；在基因工程的基本操作過程中，是。在中，只有一個步驟無堿基互補(bǔ)配對，該步驟。受體細(xì)胞若是植物細(xì)胞，可選用，還可選用，然后用方法培養(yǎng)新個體。若受體細(xì)胞是工程菌，則合成“表達(dá)產(chǎn)物”，必須經(jīng)過的兩個過程是。13為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關(guān)注。我國科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。獲得耐鹽基因后，可通過擴(kuò)增目的基因。構(gòu)建重組DN

15、A分子所用的限制性核酸內(nèi)切酶作用于圖中的處，DNA連接酶作用于處(填“a”或“b”)。將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞常用的方法有法和法。為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的作探針進(jìn)行分子雜交檢測，又要用的方法從個體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。若將該轉(zhuǎn)基因植株的花藥在高鹽堿的培養(yǎng)基上作離體培養(yǎng)，則獲得的再生植株群體中耐鹽型植株大約占%。利用基因工程技術(shù)培育耐鹽水稻新品系，相比傳統(tǒng)的雜交育種方法，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為14青蒿素是治療瘧疾的重要藥物。研究人員已經(jīng)弄清了青蒿細(xì)胞中青蒿素的合成途徑(如圖中實(shí)線方框內(nèi)所示)，并且發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞也能夠產(chǎn)生合成青蒿素的中間產(chǎn)物FPP(如圖中虛線方框內(nèi)所示)。結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題：酵母細(xì)胞固醇只09酶FPP合成酶基因AmRNA單糖-一IPP竺遜班T青昨ADS酶CYP71AV1酶亠卄厶1A青蒿酸刖體青蒿酸亠青蒿素瘧疾俗稱“打擺子”，是由瘧原