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2019-2020年高三生物第一輪復習 第34講 基因工程試題 新人教版選修3 A組　xx模擬基礎(chǔ)題組 (1)過程①是　　　　　　　　　　　　　　　　,該過程常用的方法是　　　　?！　　　〖夹g(shù)能擴增抗凝血酶Ⅲ蛋白基因。 (2)過程②包括　　　技術(shù)和胚胎移植技術(shù);可用　　　　技術(shù)獲得多只與該轉(zhuǎn)基因奶牛遺傳物質(zhì)相同的牛犢。 (3)若要檢測牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白,可采用　　　　　技術(shù)。 (4)如果檢測發(fā)現(xiàn)抗凝血酶Ⅲ蛋白基因被導入了受精卵,但卻沒有檢測到抗凝血酶Ⅲ蛋白的存在,那應(yīng)該考慮分別位于目的基因首端和末端的　　　　沒有設(shè)計好,應(yīng)從這方面考慮改善。 2.(xx陜西西工大附中適應(yīng)性訓練,40)(16分)絞股藍細胞中含有抗煙草花葉病毒(TMV)基因,可以合成一種抗TMV 蛋白,葉片對 TMV具有抗感染性。煙草是重要的經(jīng)濟作物,由于 TMV 的感染會導致大幅度減產(chǎn)。研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV的煙草,主要流程如圖所示。 (1)科學家首先從絞股藍細胞中提取抗TMV基因轉(zhuǎn)錄的RNA,然后合成目的基因。圖中過程①表示　　　　,獲得的DNA必須在兩側(cè)添加　　　　和　　　　。 (2)過程③構(gòu)建重組Ti 質(zhì)粒時,必須使用　　　　　　　　　　　　　　　　和　　　　兩種工具酶。 (3)由圖分析,在過程③構(gòu)建的重組Ti 質(zhì)粒上應(yīng)該含有卡那霉素抗性基因作為　　　　,重組Ti 質(zhì)粒導入煙草體細胞的方法是　　　　。 (4)在過程⑤培養(yǎng)基中除含有卡那霉素及植物必需的各種營養(yǎng)成分外,還必須添加　　　　,以保證受體細胞能培養(yǎng)成再生植株。 (5)過程⑥可采取　　　　的方法,檢測植株是否合成了抗 TMV 蛋白。在個體水平的鑒定過程中,可通過　　　　的方法來確定植株是否具有抗性。 3.(xx北京海淀期中,44)(18分)菊天牛是菊花的主要害蟲之一?？蒲腥藛T將抗蟲基因轉(zhuǎn)入菊花,培育出抗蟲菊花。下圖是獲得轉(zhuǎn)基因菊花的技術(shù)流程,請據(jù)圖回答: 重組 質(zhì)粒含重組質(zhì) 粒的土壤 農(nóng)桿菌離體菊花 葉片組織愈傷 組織再生 植株轉(zhuǎn)基因抗 蟲植株 [注:卡那霉素抗性基因(kanR)作為標記基因,菊花葉片對卡那霉素高度敏感] (1)為了促進土壤農(nóng)桿菌吸收重組質(zhì)粒,可用　　　　處理土壤農(nóng)桿菌,使其處于感受態(tài)。 (2)將重組質(zhì)粒導入土壤農(nóng)桿菌的目的是利用農(nóng)桿菌能夠　　　　　　　　　　的特點,使目的基因進入受體細胞中,并插入到菊花細胞的　　　　上,最終形成轉(zhuǎn)基因植株。 (3)將愈傷組織轉(zhuǎn)移到添加一定濃度植物激素和　　　　的培養(yǎng)基中,在適宜條件下進行培養(yǎng),篩選轉(zhuǎn)基因菊花。 (4)用PCR方法檢測轉(zhuǎn)基因菊花是否含有目的基因時,需根據(jù)　　　　的核苷酸序列設(shè)計特異引物,以　　　　為模板進行第一輪擴增。 (5)將轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料以適當比例混合后飼喂菊天牛2 齡幼蟲,實驗結(jié)果如下表所示。 組別 死亡率(%) 實驗組 轉(zhuǎn)基因植株1 60.00 轉(zhuǎn)基因植株2 53.33 對照組 13.33 ①對照組應(yīng)飼喂等量的　。 ②據(jù)表分析,　　　　　　　　　　　　　　　　差異顯著,說明轉(zhuǎn)基因菊花對菊天牛2齡幼蟲有較強的毒殺作用。 B組　xx模擬提升題組 時間:20分鐘　　分值:50分 非選擇題(共50分) 1.(xx安徽黃山二次月考,46)(17分)降鈣素是一種多肽類激素,臨床上用于治療骨質(zhì)疏松癥等。人的降鈣素活性很低,半衰期較短。某科學機構(gòu)為了研發(fā)一種活性高、半衰期長的新型降鈣素,從預期新型降鈣素的功能出發(fā),推測相應(yīng)的脫氧核苷酸序列,并人工合成了兩條72個堿基的DNA單鏈,兩條鏈通過18個堿基對形成部分雙鏈DNA片段,再利用Klenow酶補平,獲得雙鏈DNA,過程如下圖。在此過程中發(fā)現(xiàn),合成較長的核苷酸單鏈易產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象。分析回答下列問題: (1)Klenow酶是一種　　　酶,合成的雙鏈DNA有　　　個堿基對。 (2)獲得的雙鏈DNA經(jīng)EcoRⅠ(識別序列和切割位點:—G↓AATTC—)和BamHⅠ(識別序列和切割位點:—G↓GATCC—)雙酶切后插入大腸桿菌質(zhì)粒中,篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌并進行DNA測序驗證。 ①大腸桿菌是理想的受體細胞,這是因為它　　　　　　　　　　　　。 ②設(shè)計EcoRⅠ和BamHⅠ雙酶切的目的是　　　　　　　　　　。 ③要進行重組質(zhì)粒的鑒定和選擇,需要大腸桿菌質(zhì)粒中含有　　　　　　　　　。 (3)經(jīng)DNA測序表明,最初獲得的多個重組質(zhì)粒,均未發(fā)現(xiàn)完全正確的基因序列,最可能的原因是　　　　　　　　。 (4)上述制備該新型降鈣素的過程,運用的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是　　　　　　　　　　　　　　　。 2.(xx山東文登三模,35)(17分)在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan)常作為標記基因,只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。請據(jù)圖回答: (1)基因工程的基本操作程序主要包括四個步驟:目的基因的獲取、　　　　　　　　　　　　、將目的基因?qū)胧荏w細胞、　　　　　　　　　　　　。 (2)A過程需要的酶有　　　　和　　　　。 (3)要把重組質(zhì)粒導入土壤農(nóng)桿菌,首先必須用　　　　處理土壤農(nóng)桿菌,使土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變?yōu)椤　　　B(tài);然后將　　　　在緩沖液中混合培養(yǎng)完成轉(zhuǎn)化過程。 (4)含有重組質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌侵染離體棉花葉片組織后,將離體棉花葉片組織培養(yǎng)成再生植株要經(jīng)過[C]　　和[E]　　　　。如要確保再生植株中含有抗蟲基因,可在C過程的培養(yǎng)基中加入　　　　　　　　　　　　。 (5)目的基因能否在棉花植株體內(nèi)維持和表達其遺傳特性的關(guān)鍵是　　　　　　　　　　　　　　　　。這需要通過檢測才能知道,檢測采用的方法是　　　　。 3.(xx山東濟寧一模,35)(16分)以下是科學家采用不同方法培育良種牛的過程,請據(jù)圖回答下列有關(guān)問題: (1)圖中對良種奶牛進行處理時用到的激素是　　　　,①過程必須用到　　　　酶,②過程使用的是　　　　酶。③表示　　　　技術(shù),④表示基因工程中　　　　　　　　　　　　過程;若方法C是最常用的將目的基因?qū)雱游锛毎姆椒?則方法C是　　　　。 (2)圖中采用的生物工程技術(shù)A和B分別是指　　　　和　　　　。 (3)為實現(xiàn)人血清白蛋白基因在轉(zhuǎn)基因牛E的乳腺細胞中表達,應(yīng)讓該血清白蛋白基因和　　　　的啟動子等調(diào)控組件結(jié)合在一起。如果轉(zhuǎn)基因牛E的牛奶中含有　　　　　　,則說明人血清白蛋白基因在個體水平已表達成功。  A組　xx模擬基礎(chǔ)題組 非選擇題 1.答案　(1)將目的基因?qū)胧荏w細胞　顯微注射法　PCR (2)早期胚胎培養(yǎng)(或“動物細胞培養(yǎng)”)　胚胎分割 (3)抗原—抗體雜交 (4)啟動子和終止子 解析　(1)從圖中可知過程①是將目的基因?qū)胧芫?該過程常用的是顯微注射法,用PCR技術(shù)可擴增目的基因。(2)過程②包括早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)等,利用胚胎分割技術(shù)可獲得多只相同基因型的轉(zhuǎn)基因牛犢。(3)檢測牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白可采用抗原—抗體雜交法。(4)為使抗凝血酶Ⅲ蛋白基因在牛的乳腺細胞中表達,需設(shè)計好啟動子和終止子。 2.答案　(1)逆(反)轉(zhuǎn)錄　啟動子　終止子 (2)限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)　DNA連接酶 (3)標記基因　農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 (4)植物激素(生長素和細胞分裂素) (5)抗原—抗體雜交　接種煙草花葉病毒 解析　(1)利用mRNA獲得目的基因的方法是逆轉(zhuǎn)錄法,目的基因的兩端要分別有啟動子和終止子。(3)質(zhì)粒上的抗性基因常用作標記基因。(5)檢測目的基因是否完成了表達常用抗原—抗體雜交的方法檢測是否合成了特定的蛋白質(zhì);常用接種實驗從個體水平上檢測植株是否具有抗病性。 3.答案　(1)Ca2+(或“CaCl2”) (2)感染菊花(或“植物”)細胞,并將T-DNA轉(zhuǎn)移至受體細胞　染色體DNA (3)卡那霉素 (4)抗蟲基因(目的基因)　轉(zhuǎn)基因菊花的DNA(或“含目的基因的菊花DNA”) (5)①非轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料混合物?、趯嶒灲M與對照組死亡率 解析　(1)用Ca2+處理土壤農(nóng)桿菌,使其處于感受態(tài),易于吸收外源重組DNA分子。(2)農(nóng)桿菌能夠感染植物細胞,并將T-DNA轉(zhuǎn)移至受體細胞中,并插入到受體細胞的染色體DNA上,利用這個特點實現(xiàn)導入目的基因。(3)利用添加卡那霉素的培養(yǎng)基可以篩選含卡那霉素抗性基因的轉(zhuǎn)基因植株。(4)用PCR方法檢測轉(zhuǎn)基因菊花是否含有目的基因時,需根據(jù)目的基因的核苷酸序列設(shè)計特異引物,以含目的基因的菊花DNA為模板進行第一輪擴增。(5)本實驗分對照組和實驗組,對照組飼喂等量的非轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料混合物,實驗組飼喂轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料混合物,通過實驗組與對照組死亡率比較說明轉(zhuǎn)基因菊花對菊天牛2齡幼蟲是否有毒殺作用。 B組　xx模擬提升題組 非選擇題 1.答案　(1)DNA聚合　126 (2)①繁殖快、單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少?、诒ＷC目的基因和載體定向連接(或防止目的基因和載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接)?、蹣擞浕? (3)合成的核苷酸單鏈仍較長,產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象 (4)蛋白質(zhì)工程 解析　本題從預期蛋白質(zhì)功能出發(fā),通過改造基因,合成所需蛋白質(zhì),所以應(yīng)用的現(xiàn)代生物工程技術(shù)為蛋白質(zhì)工程。(1)由題干可知,Klenow酶是一種DNA聚合酶,合成的雙鏈DNA堿基對數(shù)為(72-18)+72=126。(2)選用原核生物作為受體細胞是因為其為單細胞,繁殖快,遺傳物質(zhì)相對較少。用兩種酶切割目的基因是為了防止目的基因和載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接。(3)最初獲得的重組質(zhì)粒未發(fā)現(xiàn)完全正確的基因序列,可能是合成的核苷酸單鏈仍較長,產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象。 2.答案　(1)基因表達載體構(gòu)建　目的基因的檢測與鑒定 (2)限制酶　DNA連接酶 (3)Ca2+　感受　重組質(zhì)粒和感受態(tài)細胞 (4)脫分化　再分化　卡那霉素 (5)目的基因是否插入受體細胞的DNA分子上　DNA分子雜交技術(shù) 解析　(1)基因工程的基本操作程序主要包括四個步驟:目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定。(2)基因表達載體構(gòu)建過程中,需要用同種限制酶切割目的基因和載體,使它們產(chǎn)生相同的黏性末端,再用DNA連接酶把這兩個DNA片段連接起來。(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導入目的基因時,首先必須用Ca2+處理土壤農(nóng)桿菌,使土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài);然后將重組質(zhì)粒和感受態(tài)細胞在緩沖液中混合培養(yǎng)完成轉(zhuǎn)化過程。(4)植物組織培養(yǎng)過程的關(guān)鍵步驟是脫分化和再分化。因為只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長,故若要確保再生植株中含有抗蟲基因,可在C過程的培養(yǎng)基中加入卡那霉素。(5)目的基因能否在棉花植株體內(nèi)維持和表達其遺傳特性的關(guān)鍵是目的基因是否插入受體細胞的DNA分子上,檢測采用的方法是DNA分子雜交技術(shù)。 3.答案　(1)促性腺激素　限制　逆轉(zhuǎn)錄　PCR　基因表達載體的構(gòu)建　顯微注射法 (2)早期胚胎培養(yǎng)　胚胎移植 (3)乳腺蛋白基因　人血清白蛋白 解析　(1)為促進良種奶牛多排卵,可利用促性腺激素處理。過程①為用限制酶處理載體(質(zhì)粒)使之產(chǎn)生特定黏性末端;過程②為利用反轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因,這里用到逆轉(zhuǎn)錄酶;過程④為基因表達載體的構(gòu)建;將目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ蔑@微注射法。(2)圖中采用的生物工程技術(shù)A表示將受精卵培養(yǎng)成早期胚胎,為早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。B表示將早期胚胎移植到母體子宮使之繼續(xù)發(fā)育為成熟胚胎,為胚胎移植技術(shù)。(3)為實現(xiàn)人血清白蛋白基因在轉(zhuǎn)基因牛E的乳腺細胞中表達,應(yīng)讓該血清白蛋白基因和乳腺細胞乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件結(jié)合在一起。如果轉(zhuǎn)基因牛E的牛奶中含有人血清白蛋白,則說明人血清白蛋白基因在個體水平已表達成功。