2012高考生物试题的分类汇总专题基因工程

2012高考生物试题的分类汇总专题基因工程

基因工程 ‎1. （2012浙江T6,6分）天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是（ ）‎ A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D.将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 答案：A 解析：提取矮牵牛蓝色花的mRNA，逆转录得到DNA，然后扩增，可获得大量的基因B，A正确；从基因文库中获取目的基因，只要根据目的基因的相关信息和基因文库中的信息进行筛选对比即可，不需要用限制酶进行切割，B错误；目的基因与质粒的连接需要用DNA连接酶，而不是DNA聚合酶，C错误；目的基因需要和运载体连接后形成重组质粒再导入，而且应该用农杆菌进行感染，而不是大肠杆菌，D错误。‎ ‎2. （2012江苏T13，2分）下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是（ ）‎ A. 种植转基因作物应与传统农业种植区隔离 B. 转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中 C. 种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 D. 转基因植物的目的基因可能转入根际微生物 答案：B 解析：种植转基因作物应防止对别的植物产生基因污染，所以与传统农业种植区隔离，A正确；动物取食转基因作物后，要经过消化吸收才进入身体，目的基因不可能直接进入动物细胞，B错；转基因植物可能与野生植物发生杂交而出现基因交流，影响野生植物的多样性，C正确；目的基因被微生物摄入细胞内后，可能进入这些微生物中，D正确。‎ 非选择题 ‎1. （2012全国新课标T40， 分）根据基因工程的有关知识，回答下列问题：‎ ‎（１）限制性内切酶切割ＤＮＡ分子后产生的片段，其末端类型有　　　和　　　。‎ ‎（２）投料运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：‎ 为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是　　　。‎ ‎（３）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即　　　　　DNA连接酶和　　　　　　　DNA连接酶。‎ ‎（４）反转录作用的模板是　　　，产物是　　　。若要在体外获得大量反转录产物，常采用　　　技术。‎ ‎（５）基因工程中除质粒外，　　　　　和　　　　　　也可作为运载体。‎ ‎（６）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是　　　　　　　。‎ 答案：（1）黏性末端 平末端 ‎ 1. 能识别EcoR I 识别的核苷酸序列，并且断开与EcoR I 断开相同的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 2. E·coli T4‎ 3. RNA DNA PCR 4. λ噬菌体的衍生物 动植物病毒等 需要用Ca2+处理，使大肠杆菌处于感受态才能吸收周围环境中的DN 解析：1）当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。‎ （2） 为使运载体与目的基因相连，不同的限制酶应切割出相同的黏性末端，它们必须要能识别相同的核苷酸序列，并且使每条链中相同的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。‎ （3） DNA连接酶，根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E·coli DNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。‎ （4） 反转录是以RNA为模版来合成DNA的过程。可以在体外短时间内大量扩增DNA的技术叫PCR（多聚酶链式反应）‎ （5） 基因工程中除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。‎ （6） 大肠杆菌细胞外有细胞壁和细胞膜，能阻止其他物质的进入，只能通过Ca2+处理细胞，使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为感受态细胞。‎ ‎2. （2012福建T32，10分）现代生物科技专题 肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实验表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图１。‎ 请回答：‎ ‎（１）进行过程①时，需用　　　　酶切开载体以插入let-7基因。载体应用RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let-7基因转录，该部位称为　　　　。‎ ‎（２）进行过程②时，需用　　　　酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。‎ ‎（３）研究发现，let-7基因能影响RAS的表达，其影响机理如图２。据图分析，可从细胞提取　　　　进行分子杂交，以直接检测let-7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中　　　　（RASmRNA/RAS蛋白）含量减少引起的。‎ 答案：（1）限制性核酸内切酶（或限制） 启动子 ‎（2）胰蛋白 ‎（3）RNA RAS蛋白 解析：（1）过程①‎ 表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入（限制性核酸内切酶，简称限制酶，写其他的不得分）；启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶结合和识别的位点，RNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。‎ ‎（2）过程②表示动物细胞培养，培养过程中出现接触抑制后可以用胰蛋白酶处理，使之分散成单个的细胞，之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养。‎ ‎（3）判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行，从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达就增强，引发肺癌”导入let7基因后，肺癌细胞受到抑制，说明RAS基因表达减弱，导致细胞中的RAS蛋白质含量减少进而导致癌细胞受抑制。‎ ‎3. （2012江苏T32.9分）图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。 现有Msp玉、BamH玉、Mbo玉、Sma玉4种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C 请回答下列问题:‎ ‎ (1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由 连接。‎ ‎(2)若用限制酶Sma玉完全切割图1中DNA片段,产生的末端是 末端,其产物长度为 。‎ ‎(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。 从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段,用限制酶Sma玉完全切割,产物中共有 种不同长度的DNA片段。‎ ‎(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是 。 在导入重组质粒后,为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌, 一般需要用添加 的培养基进行培养。经检测,部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达,其最可能的原因是 。‎ 答案：(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖 (2) 平 537 bp、790 bp、661 bp (3)4 (4)BamHⅠ　　抗生素 B　　　同种限制酶切割形成的末端相同,部分目的基因 D 与质粒反向连接 解析：(1)DNA的基本单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸又是由一分子的脱氧核糖，一分子含氮碱基和一分子磷酸组成，其中脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架。‎ ‎-C C C↓G G G-‎ ‎-G G G C C C-‎ ‎(2) 每种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的碱基之间切割磷酸二酯键，酶④识别的切割位点是CCC↓GGG，而该DNA分子的此序列为：‎ 因此产生的末端为平末端。在目的基因的796 ‎ bp的片段中后三对被切断，卸下6个碱基，因此产物长度变为537 bp、790 bp（796 – 3）、661 bp（658+3）。‎ ‎(3)从图一中可知，正常时目的基因中有两个限制酶SmaⅣ的识别序列，完全切割后可产生三个大小不一的片段（537 bp、790 bp、661 bp），突变后的d所在的DNA分子只有一个切割位点，可产生二段（1327 bp和661 bp），因此杂合子被切割后有种长度不同的DNA分子片段。‎ ‎ (4)一种类限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割DNA分子。在题干中的四种内切酶中只有酶BamHⅠ能识别↓GATC序列。抗生素抗性基因属于标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。导致外源基因不能正常表达的重要因素叫基因沉默。重复序列或同源序列是基因沉默的普遍原因之一，在构建表达载体时，同种限制酶切割形成的末端相同,部分目的基因 D 与质粒反向连接就会致使目的基因不能正常表达。‎ 评析：本题重点考查转基因技术的相关知识，需特别注意基因工程的步骤、DNA的复制、基因工程操作工具等知识。本题需特别注意图示过程，从中获取有效信息，然后结合教材知识，即可正确解答。‎ ‎4. （2012上海T(六)，10分）回答下列有关遗传信息传递和表达的问题。‎ ‎55．如图18所示，若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基因，并将之取代质粒pZHZ1(3.7kb，1kb=1000对碱基)上相应的E—F区域 (0.2kb)，那么所形成的重组质粒pZHZ2___________。‎ A．既能被E也能被F切开 B．能被E但不能被F切开 C．既不能被E也不能被F切开 D．能被F但不能被E切开 ‎56．已知在质粒pZHZl中，限制酶G切割位点距限制酶E切割位点0．8kb，限制酶H切割位点距限制酶F切割位点O．5kb。若分别用限制酶G和H酶切两份重组质粒pZHZ2样 品，据表4所列酶切结果判断目的基因的大小为 kb；并将目的基因内部的限制酶G和H切割位点标注在图19中。‎ ‎57．若想在山羊的乳汁中收获上述目的基因的表达产物，则需将重组质粒pZHZ2导入至山羊的______细胞中。若pZHZ2进入细胞后插入在一条染色体DNA上，那么获得转基因纯合子山羊的方式是__________。‎ ‎58．上述目的基因模板链中的。TGA序列对应一个密码子，翻译时识别该密码子的tRNA上相应的碱基序列是________。一般而言，一个核糖体可同时容纳________分子的tRNA。‎ ‎59．下列四幅图中能正确反映目的基因转录产物内部结构的是___________。‎ TSS：转录起始位点，TTS：转录终止位点，STC：起始密码子，SPC：终止密码子 答案：55.A ‎56.1.2 见右图 ‎57.受精卵 转基因山羊间相互交配 ‎58.UGA 2（或3）‎ ‎59.B 解析：‎ ‎55.用限制酶从基因组DNA上切下目的基因，并取代质粒pZHZ1(3.7kb，1kb=1000对碱基)上相应的E—F区域 (0.2kb)，用DNA连接酶连接后形成重组质粒，则在重组质粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位点，形成的重组质粒pZHZ2既能被E也能被F切开，故本题选A。‎ ‎56. 根据题中信息，原来质粒长度为3.7kb切去EF之间的还有3.5kb，插入目的基因后构成重组质粒，重组质粒长度为1.6+3.1=1.2+3.5=4.7kb，可推导出目的基因长度为1.2kb。重组质粒中G的切割位点距E的切割位点0.8kb，单独用限制酶G切割后产生1.6kb和3.1kb的两种片段，说明在重组质粒中除了图中标示出来的G酶识别位点外，还有一个G酶识别位点；H的酶切位点距F0.5kb，用H单独酶切产生1.2kb和3.5kb两种片段，说明在重组质粒中含有另外一个H的酶切位点，根据题中信息提示“将目的基因内部的限制酶G和H的识别位点标注在图19中”，可确定在EF之间分别含有G和H的一个识别位点。可断定G的识别位点，在举例E点右侧0.8kb处，H的识别位点在距F左侧0.7kb处。‎ ‎57.将目的基因导入动物细胞中，通常以受精卵作为受体细胞，当受精卵发育成山羊后，在雌性山羊的乳汁中可以提取到目的基因的表达产物。重组质粒插入在一条染色体DNA上，可通过雌雄转基因山羊杂交的方法来获取转基因纯合子山羊。‎ ‎58.目的基因的模板连中碱基为TGA，则mRNA中对应的密码子为ACU，tRNA中的反密码子为UGA，在翻译的过程中，一个核糖体一般可以容纳两个tRNA携带氨基酸进入核糖体与mRNA进行互补配对，使得两个氨基酸之间脱水缩合形成肽键，最多不会超过3个。‎ ‎59.基因转录产物为mRNA，作为基因开始转录形成的在mRNA上的转录起始位点和终止位点应在mRNA两端；作为起始密码子应在转录起始位点之后，终止密码子应在转录终止位点之前，这样才能保证翻译的正常开始和终止。‎ ‎5. （2012山东T35，8分）毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。‎ 导入目的基因的细胞 重组表达载体 KIFⅡ基因 ① ‎ ‎ 转基因绒山羊 代孕母羊 早期胚胎 成纤维细胞 卵（母）细胞 成年母绒山羊 羊胎儿皮肤组织块 ‎ ‎ 重组细胞 ② ‎ ‎ ‎③‎ ‎（1）过程①中最常用的运载工具是_______，所需要的酶是限制酶和____________。‎ ‎（2）在过程②中，用________处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5％CO2的气体环境中，CO2的作用是_________。‎ ‎（3）在过程③中，用_______处理以获取更多的卵（母）细胞。成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行________处理。‎ ‎（4）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_________。在胚胎移植前，通过_______技术可获得较多胚胎。‎ 答案:（1）质粒 DNA连接酶 ‎ ‎（2）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） 维持培养基（液）的pH ‎（3）促性腺激素（或促滤泡素、孕马血清） 去核 ‎（4）（早期）胚胎培养 胚胎分割 解析:本题以获得转KIF II基因的高绒质绒山羊的流程图为情景，考查生物工程的基本操作，注重生物技术应用于生产的理念。考查的面广，但以以识记的知识点应用分析为主。‎ ‎6. （2012海南T31，15分）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）为了获得丙中蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出丙中蛋白质的 序列，据此可利用 方法合成目的基因。获得丙中蛋白质的基因还可用 、 方法。‎ ‎（2）在利用上述丙中蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需使用 ‎ 酶和 。‎ ‎（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。‎ 答案：（1）基因　化学　基因文库　PCR（每空2分，共8分，其他合理答案也给分）‎ ‎（2）限制 DNA连接（每空1分，共2分）‎ ‎（3）乙种昆虫 （2分）‎ ‎（4）不含（3分）。‎ 解析：（1）在已知蛋白质的氨基酸序列的情况下，可根据氨基酸和碱基的对应关系，推出合成该蛋白质的基因序列，然后用DNA合成仪通过化学方法来合成目的基因。此外也可以从基因文库中获取目的基因，也可通过PCR方法获取目的基因。‎ ‎（2）构建重组质粒时，需要用限制酶将运载体切开，并用DNA连接酶将目的基因连接到运载体上，从而构建基因表达载体。‎ ‎（3）愈伤组织中含有丙蛋白，说明丙蛋白的基因得到了表达，在培养成的植株体内也含有丙蛋白，乙昆虫食用丙蛋白后会死亡，则该植株可抵抗乙昆虫的危害。‎ ‎（4）直接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，仅仅在该叶片内部分细胞中能合成丙蛋白，该植株的种子和其他的营养器官均不含有重组质粒，也就不含有丙中蛋白质的基因。‎