2017届高考生物大一轮复习第十章现代生物科技专题第1讲基因工程课时规范训练

由天下分享时间：2025/1/22 4:52:06 加入收藏我要投稿点赞

基因工程

1．已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产，乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此，可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内，使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。

回答下列问题：

(1)为了获得丙种蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出丙种蛋白质的________序列，据此可利用________方法合成目的基因。获得丙种蛋白质的基因还可用________和________方法。

(2)在利用上述丙种蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需要使用________酶和________酶。

(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养，筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗________的危害。

(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，则该植株的种子________(填“含有”或“不含”)丙种蛋白质基因。

解析：本题考查抗虫作物培育过程的相关知识。(1)获取目的基因的方法主要有基因文库获取法、PCR技术扩增法和人工化学合成法三种。已知丙种蛋白质氨基酸序列，可通过推测丙种蛋白质的基因序列，然后利用化学方法人工合成丙种蛋白质基因。(2)在构建重组质粒的过程中，需要使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶，前者能识别特定的核苷酸序列，使每条链特定部位的核苷酸之间的磷酸二酯键断开形成黏性末端，被喻为“分子手术刀”；后者能使两个带有相同黏性末端的DNA片段连接起来，被称为“分子针线”。(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养，可筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，而后培养出含有丙种蛋白质的抗乙种昆虫的植株。(4)若只用重组质粒感染甲种农作物叶片伤口，可在叶片组织中筛选出含丙种蛋白质的细胞，由于该重组质粒感染的是体细胞，故该植株的种子中不含有丙种蛋白质基因。

答案：(1)基因化学基因文库 PCR (2)限制 DNA连接 (3)乙种昆虫 (4)不含

2.在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较高的应用价值。如图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图回答下列问题：

(1)获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离和________。 (2)①过程需要的酶有__________________、________。

(3)重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp以外，还必须含有启动子、终止子和________________，这样才能构成一个完整的基因表达载体。

(4)如果受体细胞C1是土壤农杆菌，则将目的基因导入它的目的是利用农杆菌的________，使目的基因进入受体细胞C2，并将其插入到受体细胞C2中的________上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，形成转基因莴苣。经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达，在分子水平上可用________法进行检测，如果出现杂交带，说明目的基因已经表达蛋白质产品，转基因莴苣培育成功。

解析：(1)获取目的基因的主要途径有从自然界已有的物种中分离和人工合成。(2)①过程为基因表达载体的构建过程，需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(3)一个完整的基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。(4)农杆菌转化法利用的是农杆菌的转化作用，将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上，进而使目的基因能够稳定遗传和表达。检测目的基因是否成功表达可采用抗原—抗体杂交法。

答案：(1)人工合成 (2)限制性核酸内切酶 DNA连接酶 (3)标记基因 (4)转化作用染色体DNA 抗原—抗体杂交

3．(2016·潍坊模拟)胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射入人体后，会堆积在皮下，要经过较长时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计的速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：

(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是________。

(2)图中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是 _______________________________________________ _______________________________________________。

(3)新的胰岛素基因与载体(质粒)结合过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。已知限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—GGATCC—。请画出质粒被限制性核酸内切酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端：________。DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求？________(填“是”或“否”)。

(4)若将含有新的胰岛素基因的表达载体导入植物细胞中，最常用的方法是________。 (5)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有________、________和发酵工程。

解析：(1)构建新的胰岛素模型的主要依据是蛋白质的预期功能。(2)根据蛋白质的预期功能，推测新的胰岛素中氨基酸的序列，进而推断基因中的脱氧核苷酸序列来合成新的胰岛素基因。(3)将目的基因导入植物细胞中，最常用的转化方法是农杆菌转化法。(4)限制性核酸内切酶识别特定的核苷酸序列，产生特定的黏性末端或平口末端，而DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列却没有专一性要求。(5)生产自然界中本来没有的蛋白质需要用到蛋白质工程、基因工程等技术。

答案：(1)蛋白质的预期功能 (2)根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因

(3)

↓

—G

—CCTAG

GATCC—G—

否 (4)农杆菌转化法

(5)蛋白质工程基因工程

4．(2016·河北唐山一中期中)如图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：

(1)图中cDNA文库__________基因组文库(填“大于”“等于”或者“小于”)。 (2)①过程提取的DNA需要__________的切割，B过程是__________。

(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用__________扩增的方法。目的基因获取之后，需要进行________，其组成必须有________________以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。

(4)将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是__________，其能否在此植物体内稳定遗传可以用________技术进行检测。

解析：(1)cDNA文库小于基因组文库。(2)提取目的基因需要限制酶，逆转录法获得目的基因需要逆转录酶。(3)短时间内大量获得目的基因，可用PCR技术扩增的方法。基因表达载体的组成必须有目的基因、标记基因、启动子和终止子，基因表达载体的构建是基因工程的核心。(4)将目的基因导入某双子叶植物细胞常采用的方法是农杆菌转化法，目的基因只有整合到植物细胞的染色体上才能在植物体内稳定遗传，可通过DNA分子杂交的方法对目的基因是否整合到染色体上进行检测。

答案：(1)小于

(2)限制酶反转录(或逆转录)

(3)PCR技术基因表达载体的构建启动子、终止子、目的基因 (4)农杆菌转化法 DNA分子杂交

5．(2016·福建普高毕业班质检)为探究SHH基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成的RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况。其基本流程如下图：(Amp表示氨苄青霉素抗性基因；LacZ基因被

SHH基因插入后不表达)

请回答：

(1)重组载体中SHH基因转录合成RNA探针时，________(需要/不需要)启动子。 (2)步骤②中，用Ca处理大肠杆菌，使之成为________细胞，然后导入重组载体。实验中，用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这些细菌不含有__________基因。

(3)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X－gal的培养基上会形成蓝色菌落，易于识别。根据上述原理可以初步判断________(蓝色/白色)菌落中的大肠杆菌为重组菌。

(4)将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与____________形成杂交带，进而判断

2＋

SHH基因的转录情况。

解析：(1)重组载体中SHH基因表达需要启动子。(2)大肠杆菌细胞用Ca处理后就成为感受态细胞；能在添加氨苄青霉素的培养基上生存的细菌含有氨苄青霉素抗性基因，没有氨苄青霉素抗性基因的细菌将会死亡。(3)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X－gal的培养基上会形成蓝色菌落，重组菌中LacZ基因被SHH基因插入后不表达，重组菌在含有IPTG和X－gal的培养基上会形成白色菌落。(4)判断SHH基因的转录情况，也就是判断SHH基因是否转录出mRNA。

答案：(1)需要

2＋

(2)感受态 Amp(或氨苄青霉素抗性或抗性) (3)白色

(4)SHH转录的mRNA(只写mRNA不给分)

6．(2014·高考天津卷)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，开展了利用大肠杆菌表达BglB酶的试验：

(1)PCR扩增bglB基因时，选用__________基因组DNA作模板。

(2)右图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的

bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入________和________不同限制酶

的识别序列。

注：图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同。

(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为________________。

解析：本题考查了基因工程及影响酶活性的因素。