《（課標(biāo)版）高考生物一輪總復(fù)習(xí) 隨堂跟蹤訓(xùn)練 現(xiàn)代生物科技 專題 第1講 基因工程（選修3）-人教版高三選修3生物試題》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（課標(biāo)版）高考生物一輪總復(fù)習(xí) 隨堂跟蹤訓(xùn)練 現(xiàn)代生物科技 專題 第1講 基因工程（選修3）-人教版高三選修3生物試題（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、基因工程 1．(2015·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列問(wèn)題。 (1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的________進(jìn)行改造。 (2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾________基因或合成________基因。所獲得的基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的，中心法則的全部?jī)?nèi)容包括____________的復(fù)制；以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng)，即：__

2、______________________。 (3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過(guò)____________和____________，進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物________進(jìn)行鑒定。 [解析]　(1)蛋白質(zhì)的功能與結(jié)構(gòu)相關(guān)，若要改變蛋白質(zhì)的功能，需要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。(2)確定目的基因的堿基序列后，可通過(guò)對(duì)現(xiàn)有基因進(jìn)行改造或者重新合成來(lái)獲得目的基因。中心法則的內(nèi)容包括遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄和翻譯。(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過(guò)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和

3、推測(cè)氨基酸序列，進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。獲得蛋白質(zhì)之后要對(duì)蛋白質(zhì)的生物功能進(jìn)行鑒定。 [答案]　(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu)) (2)P　P1　DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))　DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯) (3)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)　推測(cè)氨基酸序列　功能 2．(2015·天津河西一模)螢火蟲發(fā)光是體內(nèi)熒光素酶催化一系列反應(yīng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象。如果熒光素酶存在于植物體內(nèi)，也可使植物體發(fā)光。一直以來(lái)熒光素酶的唯一來(lái)源是從螢火蟲腹部提取。但加利福尼亞大學(xué)的一組科學(xué)家成功地通過(guò)轉(zhuǎn)基因工程實(shí)現(xiàn)了將熒光素酶基因?qū)氪竽c桿菌體內(nèi)，并在大腸桿菌體內(nèi)產(chǎn)生熒光素酶。請(qǐng)你根

4、據(jù)已有的知識(shí)回答下列有關(guān)問(wèn)題： (1)在此轉(zhuǎn)基因工程中，目的基因是____________，具體操作過(guò)程中下圖所示的黏性末端是由________種限制性核酸內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的。 (2)將此目的基因?qū)氪竽c桿菌體內(nèi)需要載體的幫助，則作為載體必須具備能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定保存，以及__________________________(至少答出兩點(diǎn))等條件。 (3)在此轉(zhuǎn)基因工程中，將體外重組DNA導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，并使其在細(xì)胞內(nèi)________的過(guò)程稱為轉(zhuǎn)化。最常用的轉(zhuǎn)化方法是首先用Ca2＋處理大腸桿菌，目的是________________。 (4)目的基因在受體細(xì)胞是否能轉(zhuǎn)錄出m

5、RNA，可用________技術(shù)來(lái)檢測(cè)；目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，除了通過(guò)大腸桿菌是否發(fā)光來(lái)確定外，還可以通過(guò)________特異性反應(yīng)來(lái)判斷。 [解析]　(1)在此轉(zhuǎn)基因工程中，目的基因是熒光素酶基因；圖中所示的黏性末端是由2種限制性核酸內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的，其中第一個(gè)和第三個(gè)是由一種限制酶切割產(chǎn)生的，另外兩個(gè)是由另一種限制酶切割產(chǎn)生的。(2)作為基因工程的載體必須具備的條件：要具有限制酶的切割位點(diǎn)；要有標(biāo)記基因(如抗性基因)，以便于重組細(xì)胞的篩選；能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在并復(fù)制；是安全的，對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害，而且要易從供體細(xì)胞分離出來(lái)。(3)基因工程中，將體外重組DNA導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，并使

6、其在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程稱為轉(zhuǎn)化。最常用的轉(zhuǎn)化方法是首先用Ca2＋處理大腸桿菌，目的是使大腸桿菌細(xì)胞處于能夠吸收周圍DNA分子的狀態(tài)。(4)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入目的基因，常用DNA分子雜交技術(shù)；檢測(cè)目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，常用抗原—抗體雜交技術(shù)。 [答案]　(1)熒光素酶基因　2 (2)具有特定的限制酶切割位點(diǎn)、具有某些標(biāo)記基因(缺一不可) (3)維持穩(wěn)定和表達(dá)　使大腸桿菌細(xì)胞處于能夠吸收周圍DNA分子的狀態(tài)(或使大腸桿菌處于感受態(tài)細(xì)胞狀態(tài)) (4)分子雜交　抗原—抗體 3．(2014·福建普高畢業(yè)班質(zhì)檢)為探究SHH基因與角化囊腫發(fā)生的相關(guān)性，科研人員利用

7、SHH基因的非模板鏈轉(zhuǎn)錄合成的RNA作為探針，進(jìn)行分子雜交實(shí)驗(yàn)，以檢測(cè)SHH基因在角化囊腫中的表達(dá)情況。其基本流程如圖：(Amp表示氨芐青霉素抗性基因；LacZ基因被SHH基因插入后不表達(dá)) 請(qǐng)回答： (1)重組載體中SHH基因轉(zhuǎn)錄合成RNA探針時(shí)，________(需要/不需要)啟動(dòng)子。 (2)步驟②中，用Ca2＋處理大腸桿菌，使之成為________細(xì)胞，然后導(dǎo)入重組載體。實(shí)驗(yàn)中，用添加氨芐青霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，未導(dǎo)入質(zhì)粒的細(xì)菌將會(huì)死亡，原因是這些細(xì)菌不含有________基因。 (3)能表達(dá)LacZ基因的大腸桿菌在含有IPTG和X－gal的培養(yǎng)基上會(huì)形成藍(lán)色菌落，易于識(shí)

8、別。根據(jù)上述原理可以初步判斷________(藍(lán)色/白色)菌落中的大腸桿菌為重組菌。 (4)將制備的探針加入角化囊腫切片中，探針將與____________形成雜交帶，進(jìn)而判斷SHH基因的轉(zhuǎn)錄情況。 [解析]　(1)重組載體中SHH基因表達(dá)需要啟動(dòng)子。(2)大腸桿菌細(xì)胞用Ca2＋處理后就成為感受態(tài)細(xì)胞；能在添加氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生存的細(xì)菌含有氨芐青霉素抗性基因，沒(méi)有氨芐青霉素抗性基因的細(xì)菌將會(huì)死亡。(3)能表達(dá)LacZ基因的大腸桿菌在含有IPTG和X－gal的培養(yǎng)基上會(huì)形成藍(lán)色菌落，重組菌中LacZ基因被SHH基因插入后不表達(dá)，重組菌在含有IPTG和X－gal的培養(yǎng)基上會(huì)形成白色菌落。(

9、4)判斷SHH基因的轉(zhuǎn)錄情況，也就是判斷SHH基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA。 [答案]　(1)需要 (2)感受態(tài)　Amp(或氨芐青霉素抗性或抗性) (3)白色 (4)SHH轉(zhuǎn)錄的mRNA(只寫mRNA不可) 4．(2014·海南卷)下圖是將某細(xì)菌的基因A導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi)，制備“工程菌”的示意圖。 據(jù)圖回答： (1)獲得A有兩條途徑：一是以A的mRNA為模板，在________酶的催化下，合成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在________的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的________序列，推測(cè)出相應(yīng)的mRNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推測(cè)其DNA的___

10、_____序列，再通過(guò)化學(xué)方法合成所需基因。 (2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時(shí)，需要在反應(yīng)體系中添加的有機(jī)物質(zhì)有________、________、4種脫氧核糖核苷三磷酸和耐熱性的DNA聚合酶，擴(kuò)增過(guò)程可以在PCR擴(kuò)增儀中完成。 (3)由A和載體B拼接形成的C通常稱為________。 (4)在基因工程中，常用Ca2＋處理D，其目的是________。 [解析]　(1)利用逆轉(zhuǎn)錄法合成目的基因的過(guò)程是：以mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化作用下合成單鏈DNA，然后在DNA聚合酶作用下，合成雙鏈DNA分子；根據(jù)蛋白質(zhì)工程合成目的基因的過(guò)程是：根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測(cè)相應(yīng)的mRNA序

11、列，然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推測(cè)DNA中脫氧核苷酸的排列順序，通過(guò)化學(xué)方法合成。(2)PCR過(guò)程中需要酶、底物、模板、引物和能量等條件。(3)目的基因和運(yùn)載體結(jié)合，形成重組DNA(基因表達(dá)載體)。(4)在利用大腸桿菌做受體細(xì)胞時(shí)，需要先用Ca2＋處理，使之成為感受態(tài)細(xì)胞，有利于其吸收重組DNA分子。 [答案]　(1)逆轉(zhuǎn)錄　DNA聚合酶　氨基酸　脫氧核苷酸 (2)引物　模板DNA (3)重組DNA (4)提高受體細(xì)胞的轉(zhuǎn)化率 5．(2014·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性，其耐旱性與某個(gè)基因有關(guān)。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐

12、旱性?；卮鹣铝袉?wèn)題。 (1)理論上，基因組文庫(kù)含有生物的______________基因；而cDNA文庫(kù)中含有生物的______________基因。 (2)若要從植物甲中獲得耐旱基因，應(yīng)首先建立該植物的基因組文庫(kù)，再?gòu)闹衉_______出所需的耐旱基因。 (3)將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌，并通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物________的體細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)一系列的過(guò)程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)此再生植株中該基因的________，如果檢測(cè)結(jié)果呈陽(yáng)性，再在田間試驗(yàn)中檢測(cè)植株的________是否得到提高。 (4)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與

13、不耐旱植株的數(shù)量比為3∶1時(shí)，則可推測(cè)該耐旱基因整合到了____________(填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”)。 [解析]　(1)基因組文庫(kù)包含某種生物的全部基因，cDNA文庫(kù)又稱為部分基因文庫(kù)，含有生物的部分基因。(2)植物甲基因組文庫(kù)中有該種植物的全部基因，從中可篩選出耐旱基因。(3)植物乙的耐旱性低，所以植物乙體細(xì)胞作為受體細(xì)胞；要確定耐旱基因是否正確表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)該基因的表達(dá)產(chǎn)物，對(duì)于個(gè)體水平的檢測(cè)，應(yīng)在干旱的田間進(jìn)行試驗(yàn)，檢測(cè)植物乙耐旱性是否得到了提高。(4)將耐旱基因看作A，不耐旱基因看作a，Aa×Aa→耐旱與不耐旱數(shù)量比為3∶1，則耐旱基因整合到了同源染色體

14、的一條上。 [答案]　(1)全部　部分 (2)篩選 (3)乙　表達(dá)產(chǎn)物　耐旱性 (4)同源染色體的一條上 6．家蠶細(xì)胞具有高效表達(dá)外源基因的能力。將人干擾素基因?qū)爰倚Q細(xì)胞并大規(guī)模培養(yǎng)，可提取干擾素用于制藥。 (1)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作前，需用________酶短時(shí)處理幼蠶組織，以便獲得單個(gè)細(xì)胞。 (2)為使干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來(lái)自cDNA文庫(kù)的干擾素基因片段正確插入表達(dá)載體的________和________之間。 (3)采用PCR技術(shù)可驗(yàn)證干擾素基因是否已經(jīng)導(dǎo)入家蠶細(xì)胞。該P(yáng)CR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)包含：擴(kuò)增緩沖液(含Mg2＋)、水、4種脫氧核糖核苷酸、模板DN

15、A、________________和________________。 (4)利用生物反應(yīng)器培養(yǎng)家蠶細(xì)胞時(shí)，貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生接觸抑制。通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應(yīng)器中，這樣可以________________，增加培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量，也有利于空氣交換。 [解析]　(1)動(dòng)物細(xì)胞間借膠原蛋白連在一起，故可用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)處理幼蠶組織，獲得單個(gè)細(xì)胞。(2)來(lái)自cDNA文庫(kù)的干擾素基因片段是通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄得到的，其缺少非編碼區(qū)上的啟動(dòng)子和終止子，為使其高效表達(dá)，必須把其插入表達(dá)載體的啟動(dòng)子和終止子之間。(3)利用PCR技術(shù)體外擴(kuò)增目的基因時(shí)，必須加2種引物和耐高溫的DNA聚合酶(

16、TaqDNA聚合酶)。(4)多孔的中空薄壁小玻璃珠可以擴(kuò)大細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)的附著面積，從而增加培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量，也有利于空氣交換。 [答案]　(1)胰蛋白(或膠原蛋白) (2)啟動(dòng)子　終止子 (3)對(duì)干擾素基因特異的DNA引物對(duì)　TaqDNA聚合酶 (4)擴(kuò)大細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)的附著面積 7．(2015·湖北六校聯(lián)考)下圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過(guò)程，據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 (1)在基因工程中，A表示目的基因的獲取，通過(guò)PCR技術(shù)可大量產(chǎn)生，PCR技術(shù)的原理是____________，B表示構(gòu)建的基因表達(dá)載體，其組成除了目的基因外，還必須有啟動(dòng)子、終止子以及________等，其中啟動(dòng)子

17、是________酶識(shí)別和結(jié)合的部位。 (2)B→C為轉(zhuǎn)基因綿羊的培育過(guò)程，其中②過(guò)程常用的方法是____________，使用的綿羊受體細(xì)胞為________，④用到的生物技術(shù)主要有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和____________。 (3)B→D為轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育過(guò)程，其中③過(guò)程常用的方法是____________，⑤過(guò)程的原理是________，要確定目的基因(抗蟲基因)導(dǎo)入受體細(xì)胞后，在棉花細(xì)胞中是否成功表達(dá)，從分子水平上鑒定可以采用的方法是____________。 [答案]　(1)DNA(雙鏈)復(fù)制　標(biāo)記基因　RNA聚合 (2)顯微注射法　受精卵　早期胚胎培養(yǎng)(或胚胎移植) (3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　植物細(xì)胞的全能性　抗原—抗體雜交技術(shù)