2021屆高考生物人教通用一輪復(fù)習(xí)三十七選修1基因工程

mKXA牙子雜交（放大國(guó)）］提竄噎*-%就|八八牙子mKXA牙子雜交（放大國(guó)）］提竄噎*-%就|八八牙子ft前▲|目的藏因t（1）圖中加熱處理的目的是獲得，利用PC限術(shù)對(duì)DN粉子進(jìn)溫馨提示:此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)三十七基因工程（30分鐘100分）h基礎(chǔ)夯實(shí)-I.（16分）獲得目的基因。該方法的操作過程如圖所示，請(qǐng)回答下列相關(guān)問題:目的房看i體就一口NA才于大量口NA分子行擴(kuò)增時(shí)，需要的條件有至少寫出三點(diǎn)）。2）一個(gè)mRN粉子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體（即多聚核糖體的存在），其意義是（3）mRNA與單鏈DNA分子雜交白原理是分子雜交形成游離的凸環(huán)3、5、7的原因之一是DNA中含有,這些非編碼DNAt段被轉(zhuǎn)錄后在mRNA口工過程中會(huì)被剪切掉。與DNA復(fù)制相比，DNA與mRN冊(cè)子雜交特有的堿基配對(duì)類型是。（4）在基因工程中，構(gòu)建的表達(dá)載體除應(yīng)含有復(fù)制原點(diǎn)、目的基因以及標(biāo)記基因之外，必須含有和啟動(dòng)子，其中啟動(dòng)子的作用是O【解析】(1)圖中對(duì)DN街段加熱處理是為了破壞氫鍵，獲得DN嬋鏈,利用PC限術(shù)對(duì)DN粉子進(jìn)行擴(kuò)增時(shí)，需要模板DNA四種游離的脫氧核甘酸作原料，兩種引物，耐高溫的DNAK合酶等。(2)一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，每個(gè)核糖體可以單獨(dú)合成一條肽鏈，這樣少量的mRNA就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。(3)從多聚核糖體上獲得的mRNA與單鏈DNA分子之間根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)實(shí)現(xiàn)雜交；由于DNA中含有內(nèi)含子序列，mRNA上無內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的序列，故分子雜交會(huì)形成游離的凸環(huán)3、5、7。與DNA復(fù)制(A-T、T-A、C-G、G-C)相比,DNA與mRNA分子雜交(A-U、T-A、C-G、G-C)特有的堿基配對(duì)類型是A-U。(4)基因表達(dá)載體中啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄。答案:(1)DNA單鏈熱穩(wěn)定DNA聚合酶(或Taq酶)、引物、原料、加熱(2)少量的mRNA就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)(3)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則內(nèi)含子A-U(4)終止子RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄2.(18分)(2019大同模擬)根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下歹U問題：(1)限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有1O(2)質(zhì)粒載體用EcoRI切割后產(chǎn)生的片段如下：GAATTCCTTAA3為使載體與目的基因相連，含有目的基因的DN腌可用EcORI切害股卜,還可用另一種限制性核酸內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點(diǎn)是。(3)按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即DNA1接酶和DN旌接酶。(4)反轉(zhuǎn)錄作用的模板是,產(chǎn)物是。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用技術(shù)。(5)基因工程中除質(zhì)粒外，和也可作為載體。(6)若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是【解析】(1)限制性核酸內(nèi)切酶可以將DN砌子切成兩種類型的末端平末端和黏性末端。(2)為使兩種不同酶切割之后能夠相連接，所產(chǎn)生的黏性末端必須相同。(3)EcoliDNA連接酶可以連接黏性末端，T4DNA連接酶可以連接兩種末端。(4)反轉(zhuǎn)錄是以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄先合成單鏈DNA,再合成雙鏈

DNA,常利用PCR技術(shù)進(jìn)行大量擴(kuò)增(5)基因工程中可以選用質(zhì)粒、入噬菌體的衍生物及動(dòng)植物病毒做載體。(6)當(dāng)受體細(xì)胞是細(xì)菌時(shí)，為了增大導(dǎo)入的成功率，常用Ca2+處理，得到感受態(tài)細(xì)胞，此時(shí)細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的通透性增大，容易吸收重組質(zhì)粒。答案：(1)平末端黏性末端(2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRI切割產(chǎn)生的相同(3)T4Ecoli(4)mRNA單鏈DNAPCR(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))(5)動(dòng)植物病毒入噬菌體的衍生物(6)未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱3.(16分)(2020?唐山模擬)某植物細(xì)胞中含有抗煙草花葉病毒(TMV)基因，可以合成一種抗TMVg白，使葉片對(duì)TMVM有抗感染性。煙草是重要的經(jīng)濟(jì)作物，由于TMV的感染會(huì)導(dǎo)致大幅度減產(chǎn)。研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV勺煙草,主要流程如圖所示亶粗亶粗Ti質(zhì)粒導(dǎo)入?嘎作細(xì)胞心1A口NA目的基國(guó)構(gòu)建在含有由打霉素轉(zhuǎn)算因.由中帽/-畔養(yǎng)卷”正(1)對(duì)受體細(xì)胞來說，目的基因也可以叫(2)①過程涉及酶。(3)②過程的操作環(huán)境是(4)將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入上述受體細(xì)胞時(shí)(填“要”或“不要”)使用鈣離子處理以增加細(xì)胞壁的通透性。⑸上述卡那霉素的作用是。上述培養(yǎng)基叫假功能劃分）培養(yǎng)基。（6）基因工程除了在農(nóng)業(yè)上可以獲得抗逆性的農(nóng)作物外，在環(huán)境保護(hù)方面也展現(xiàn)出誘人的前景，請(qǐng)列舉出一個(gè)例子【解析】（1）對(duì)受體細(xì)胞來說，目的基因來自異種生物，也可以叫外源基因。（2）Q過程表示以RNA*模板合成DNA勺反轉(zhuǎn)錄過程，涉及逆轉(zhuǎn)錄酶。（3）過程屬于目的基因的獲取，具操作環(huán)境是生物體外。（4）通過④過程將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入的受體細(xì)胞是煙草體細(xì)胞，此過程不要使用鈣離子處理細(xì)胞。（5）由圖示信息“在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)”可知,卡那霉素的作用是篩選出含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞，而該培養(yǎng)基叫選擇培養(yǎng)基。（6）基因工程在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用有：分解泄漏石油；降解有毒有害的化合物；吸收環(huán)境中的重金屬；處理工業(yè)廢水等。答案：（1）外源基因（2）逆轉(zhuǎn)錄（3）生物體外（4）不要（5）篩選出含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞選擇（6）分解泄漏石油；降解有毒有害的化合物；處理工業(yè)廢水等.（8分）在DNA勺粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中，為得到含DNA勺黏稠物，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作，最后所得含DNA的黏稠物極少，導(dǎo)致下一步實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行，請(qǐng)指出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中的三處錯(cuò)誤并改正。①在新鮮的家鴿血中加入適量的檸檬酸鈉，經(jīng)離心后，除去血漿，留下血細(xì)胞備用。②取5?10mL血細(xì)胞放入50mL的燒杯中，并立即注入20mL物質(zhì)的量濃度為0.015mol/L的NaCl溶液，快速攪拌5min后經(jīng)濾紙過濾，取其濾液。③濾液中加入40mL物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液，并用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌1min。④向上述溶液中緩緩加入蒸儲(chǔ)水，同時(shí)用玻璃棒沿一個(gè)方向不停地輕輕攪拌，直到溶液中出現(xiàn)絲狀物為止，再進(jìn)行過濾，得到含DNA的黍在稠物。⑴；⑵；⑶【解析】紅細(xì)胞的破裂需在清水中進(jìn)行，攪拌時(shí)應(yīng)輕輕地沿一個(gè)方向不停地均勻攪拌；第一次過濾，是除去細(xì)胞碎片，DNA在濾?中，因此不能用濾紙過濾；絲狀物出現(xiàn)時(shí)才剛剛開始析出DNA應(yīng)讓DNA完全析出。答案：（1）第②步中“并立即注入20mL物質(zhì)的量濃度為0.015mol/L的NaCl溶液，快速攪拌”應(yīng)改為“緩慢貼壁加入蒸儲(chǔ)水，并輕輕地沿一個(gè)方向不停地均勻攪拌”⑵第②步中的“濾紙”應(yīng)改為“紗布”（3）第④步中“直到溶液中出現(xiàn)絲狀物為止”應(yīng)改為“直到溶液中絲狀物不再增加為止”.（12分）（2020?馬鞍山模擬）胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射到人體后，會(huì)堆積在皮下，并要經(jīng)過較長(zhǎng)的時(shí)間才能進(jìn)入血

液中,而進(jìn)入血液的胰島素又容易被分解，因此，治療效果受到影響。如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)速效胰島素的生產(chǎn)過程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問題：HJtfl群生化制得與曲折季:典廊I［結(jié)匹乂射線餐伴機(jī)射HJtfl群標(biāo)的賽聞事稱道枝軒■或國(guó)?莒中哀站鼾的腹部腐易聞T（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⑵人工合成的DNA與結(jié)合后，被轉(zhuǎn)移到中才能得到準(zhǔn)確表達(dá)。⑶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、和發(fā)酵工程。（4）圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是什么？O【解析】（1）蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，因此，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的依據(jù)是預(yù)期胰島素，即速效胰島素的功能。（2）人工合成的目的基因與載體結(jié)合后，被導(dǎo)入受體細(xì)胞中才能得以表達(dá)。（3）利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)自然界中原本不存在的蛋白質(zhì)，需對(duì)原有的胰島素進(jìn)行改造，根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列推測(cè)出其基因中的脫氧核甘酸序列，人工合成新的胰島素基因，得到目的基因，改造好的目的基因需通過基因工程導(dǎo)入受體細(xì)胞獲得工程菌，再利用工程菌進(jìn)行發(fā)酵，從而獲取大量產(chǎn)品，因此該過程涉及蛋白質(zhì)工程、基因工程和發(fā)酵工程。(4)由新的蛋白質(zhì)模型到構(gòu)建新的基因，其基本設(shè)計(jì)思路是根據(jù)新的蛋白質(zhì)中的氨基酸序列，推測(cè)出基因中的脫氧核甘酸序列，然后用DNA合成儀直接合成新的基因。答案：(1)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能(2)載體大腸桿菌等受體細(xì)胞(3)蛋白質(zhì)工程基因工程(4)根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列，推測(cè)出其脫氧核甘酸序列，然后利用DNA合成儀來合成新的胰島素基因-拓HEZ用-.(15分)在慶祝中華人民共和國(guó)成立70周年之際，袁隆平院士榮獲了國(guó)家最高榮譽(yù)“共和國(guó)勛章”，袁隆平是雜交水稻研究的開創(chuàng)者。在育種雜交過程中，水稻、小麥、油菜等植物是兩性花，并且花很小，去雄的難度很大，利用雄性不育系生產(chǎn)雜種一代是較為經(jīng)濟(jì)、有效的方法。我國(guó)育種工作者運(yùn)用基因工程將煙草TA29花藥絨氈層特異啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)下的核糖核酸酶Barnase基因?qū)虢娌思?xì)胞中獲得了雄性不育植株。請(qǐng)分析下圖回答相關(guān)問題：曾H.TE,工u國(guó)的m隔年耳，,*I⑴步驟①中，利用PC醒術(shù)擴(kuò)增Barnase基因時(shí)，設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是，科研人員還在兩種引物的一端分別加上了序列以便于后續(xù)的剪切和連接。(2)步驟②所構(gòu)建的基因表達(dá)載體中的啟動(dòng)子是識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，標(biāo)記基因的作用是(3)步驟③中將表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌時(shí)所采用的方法為法，用土壤農(nóng)桿菌侵染芥菜的愈傷組織細(xì)胞是利用了Ti質(zhì)粒上的T-DNA特性將目的基因整合到芥菜細(xì)胞的染色體DNA上。⑷步驟④中，科研人員提取愈傷組織細(xì)胞的RNA后，先通過獲彳#DNA再進(jìn)行PCFT增，若最終未能檢測(cè)出Barnase基因,其可能原因是o【解析】本題主要考查了基因工程的相關(guān)知識(shí)。⑴步驟①中，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增Barnase基因時(shí)，設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是Barnase基因兩端的部分核甘酸序列；由于需要用EcoRI、BamHI兩種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，因此科研人員在兩種引物的一端分別加上了GAATTC和GGATCC序歹U,以便于后續(xù)的剪切和連接。(2)啟動(dòng)子是位于目的基因上游調(diào)節(jié)目的基因轉(zhuǎn)錄的一段DNA分子，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)。構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)的標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。(3)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌時(shí)采用感受態(tài)細(xì)胞法，即用Ca2+處理

微生物細(xì)胞，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，在一定溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子也叫Ca2+處理法。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理是利用農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的T-DNA能轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上。⑷由RNA獲得DNA采用的方法是反轉(zhuǎn)錄，最終未能檢測(cè)出Barnase基因，可能是因?yàn)锽arnase基因未能導(dǎo)入芥菜愈傷組織細(xì)胞或?qū)虢娌擞鷤M織細(xì)胞的Barnase基因未能轉(zhuǎn)錄。答案:（1）Barnase基因兩端的部分核甘酸序列GAATTC和GGATCC（兩段堿基序列的順序可以顛倒）（2）RNA聚合酶鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來（3）感受態(tài)細(xì)胞（Ca2+處理）能轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞（4）反轉(zhuǎn)錄Barnase基因未能導(dǎo)入芥菜愈傷組織細(xì)胞（或?qū)虢娌擞鷤M織細(xì)胞的Barnase基因未能轉(zhuǎn)錄）.（15分）（2020?龍巖模擬）科學(xué)工作者將某種海蟹的DNA分子上一段長(zhǎng)度為5170個(gè)堿基對(duì)的片段一一綠色熒光蛋白基因，轉(zhuǎn)入夾竹桃細(xì)胞中，培育出一種夜間發(fā)光的夾竹桃。培育過程如圖所示，回答有關(guān)問題。韁盤光蕾白母國(guó)、轉(zhuǎn)入一丁工序◎照國(guó)?"雌組―一i［組、質(zhì)檢農(nóng)桿用央竹桃加胞轉(zhuǎn)基因杭青庫(kù)夾竹撬動(dòng)芮（1）構(gòu)建圖中的重組（1）構(gòu)建圖中的重組Ti質(zhì)粒，還需用到的基因工程基本工具是。作為受體農(nóng)桿菌應(yīng)以方便篩選已導(dǎo)入重組Ti質(zhì)粒的受體農(nóng)桿菌。在將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌之前，先要用CaT處理農(nóng)桿菌，其目的是使其成為細(xì)胞。⑵圖中將綠色熒光蛋白基因?qū)電A竹桃細(xì)胞的方法稱為。轉(zhuǎn)基因夾竹桃幼苗對(duì)青霉素（填“具有”或“不具有"）抗性，原因是（3）綠色熒光蛋白基因含有，因此在農(nóng)桿菌細(xì)胞中不能正常表達(dá)，而在夾竹桃細(xì)胞中能正常表達(dá)。（4）夾竹桃轉(zhuǎn)入了該5170個(gè)堿基對(duì)的DN*段后能發(fā)光，也可以說明基因的本質(zhì)是【解析】（1）構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時(shí)需要用限制酶切割質(zhì)粒并用DNA1接酶將含有相同黏性末端的目的基因和質(zhì)粒連接在一起。由于Ti質(zhì)粒上含有抗青霉素基因，故作為受體農(nóng)桿菌應(yīng)不含抗青霉素基因（或?qū)η嗝顾孛舾校?以便根據(jù)質(zhì)粒上的標(biāo)記基因篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌。在將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌之前，先要用CaT處理農(nóng)桿菌，其目的是使其成為感受態(tài)細(xì)胞，易于吸收周圍環(huán)境中的外源DN粉子。（2）圖中將綠色熒光蛋白基因?qū)電A竹桃細(xì)胞的方法稱為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。根據(jù)圖示可知，目的基因插在了Ti質(zhì)粒上的T-DNA片段，由于T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞的染色體DNA±,所以插入在T-DNA中的目的基因被導(dǎo)入夾竹桃細(xì)胞，并整合到了夾竹桃細(xì)胞染色體DNA上，而抗青霉素基因沒有進(jìn)入夾竹桃細(xì)胞，故轉(zhuǎn)基因夾竹桃幼苗對(duì)青霉素不具有