基因工程高考真题

基因工程高考真题

高考生物一轮复习第三期 现代生物科技专题 专题聚焦一 基因工程高考真题体验 ‎1.（08全国卷Ⅰ·4）已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有一个酶切位点被该酶切断，则理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是 A.3 B‎.4 C.9 D.12‎ 答案：C 解析: 考查了限制性内切酶切割DNA片段的有关知识。这道题目可以转化为单纯的数字计算题。每个DNA分子上至少有1个酶位点被该酶切断，可以切得的种类有：a、b、c、d、ab、bc、cd、abc、bcd九种。‎ ‎2.（08天津卷·4）为获得纯和高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：‎ 图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是 A、过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高 B、过程②可以任取一植株的适宜花药作培养材料 C、过程③包括脱分化和再分化两个过程 D、图中筛选过程不改变抗病基因频率 答案：D 解析：考查生物育种的有关知识。从图中可以看出为获得纯合高蔓抗病番茄植株，一共采取了三种育种手段：杂交育种、单倍体育种和基因工程育种。过程①是多次自交和筛选，使得纯合高蔓抗病植株的比例提高；过程②是花药离体培养，采用任一株F1的花药均可；③是植物组织培养获得植株的过程，包括脱分化和再分化两个阶段。筛选纯和高蔓抗病支柱的过程实质就是定向改变基因频率的过程，即使得高蔓抗病基因的频率升高。‎ ‎3.（08广东卷·8）改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是 A．诱变育种 B．单倍体育种 C．基因工程育种 D．杂交育种 答案：B 解析：本题考查育种的几个基本方法的特点。正确把握“缺乏某种抗病性的水稻”及其原因是解答本题的关键。可通过诱变育种或基因工程育种的方法使水稻获得抗性基因，可通过杂交育种培育抗病性水稻。单倍体育种过程，只是让单倍体原有的染色体及其上面的基因加倍，无抗病基因并不能产生相应的变异。‎ ‎4. （11年四川卷）5.北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是 A过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序 B多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，‎ C过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选 D应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达 答案：B 解析：过程1获得的目的基因已不含非编码区和内含子，因此不能用于比目鱼基因组测序，因此A错。导入农杆菌是为了扩增和更易导入蕃茄细胞，C错。DNA探针技术不能检测基因是否完全表达，目的基因的完全表达应该检测表达产物蛋白质，D错。‎ ‎5. （2011年浙江卷）6、ada（酸脱氨酶基因）通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是 ‎ A. 每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒 ‎ B. 每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点 ‎ C. 每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada ‎ D. 每个人的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子 答案：C ‎6. （2012浙江卷）6．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 ‎【命题透析】通过特定的实例考查基因工程的相关概念及操作要领。‎ ‎【思路点拨】控制蓝色色素合成的基因B即为我们所需要的目的基因，可通过逆转录法获得基因B，再进行扩增以增加其数量；基因文库中保存的是各基因片段，提取时无须使用限制性核酸内切酶；为使目的基因在受体细胞中稳定存在且能向下一代遗传，应先在体外使用DNA连接酶构建基因表达载体，然后再导入大肠杆菌。‎ ‎7. （2012四川卷）2.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是 A.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物 B.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传 C.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等 D.生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶 ‎【答案】B ‎ ‎【解析】A初级代谢产物是微生物生长必需的，而人的生长激素不是大肠杆菌必需的，帮A错。B可遗传的变异有基因突变、基因重组和染色体变异，大肠杆菌是原核生物，但其变异来源是基因重组。C基因为有遗传效应的DNA片段，不含有U。D转录时不需要形成磷酸二酯键，不需要DNA连接酶。‎ ‎8.（2012全国卷新课标版）40．现代生物科技专题（15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）质粒运载体用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　　　　 　　　。‎ ‎【解析】本题着重考查基因工程方面的知识。限制性核酸内切酶可以将DNA分子切成两种类型的末端，平末端和黏性末端。两种不同酶切割之后便于相连，所产生的黏性末端必须相同。ＥcoliDNA连接酶可以连接黏性末端，Ｔ４DNA连接酶可以连接两种末端，反转录是以mRNA为模板逆转录先合成单链DNA，再合成双链DNA，利用ＰＣＲ技术进行大量扩增。基因工程中可以选用质粒，噬菌体、动植物病毒做载体。当受体细胞是细菌时，为了增大导入的成功率，常用Ca+处理，得到感受态细胞，此时细胞壁和细胞膜的通透性增大，容易吸收重组质粒。‎ ‎【答案】（１）平末端和粘性末端 （２）切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同 （３）Ｔ４　　Ｅcoli （４）mRNA 单链ＤＮＡ　　　ＰＣＲ（聚合酶链式反应） （５）动植物病毒　　λ噬菌体的衍生物 （６）未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱 ‎9.（2012福建卷）32．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】（10分）‎ ‎（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。‎ ‎10.（2012山东卷）35．（8分）【生物—现代生物科技专题】‎ 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。‎ ‎（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）在过成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：本题综合考查基因工程的基本工具、动物细胞工程和胚胎工程的基础知识，考查识图、获取信息与处理信息的能力。‎ 基因工程所用的基本工具有限制性内切酶、DNA连接酶和运载体，其中，常用的运载体是质粒，也可用噬菌体衍生物和动植物病毒。‎ 在动物细胞工程中，若将动物组织分散成单个细胞，常用胰蛋白酶和胶原蛋白酶来处理；若进行核移植，需先对卵母细胞培养到MⅡ中期并做去核处理；动物细胞的培养需要无菌无毒条件，一定的营养条件，血浆血清和O2、CO2气体条件，其中的气体CO2主要用于维持培养液的pH。‎ 在动物胚胎工程中，常用促性腺激素处理雌性个体而使其超数排卵；常采用核移植和早期胚胎培养技术获得重组胚胎，并进一步培育出克隆动物，常采用胚胎分割并移植技术获得更多的优良个体。‎ ‎11.(2012·天津卷，7) 7.（13分）生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。‎ 据图回答：‎ ‎（1）过程①酶作用的部位是 键，此过程只发生在非结合区DNA，过程②酶作用的部位是 键。‎ ‎（2）①、②两过程利用了酶的 特性。‎ ‎（3）若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要过程③的测序结果与 酶的识别序列进行对比，已确定选用何种酶。‎ ‎（4）如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合，则其识别、结合DNA序列位基因的 ‎ ‎ 。‎ ‎（5）以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有 （多选）‎ A.分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提rRNA ‎ B.用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素 C．通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位 D．将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟。‎ ‎【答案】（1）磷酸二酯键，肽键 ‎（2）专一 ‎（3）限制性DNA内切酶 ‎ ‎（4）启动子 ‎（5）ACD ‎【解析】（1）DNA酶作用的部位是DNA的磷酸二酯键，蛋白酶作用的部位是肽键。‎ ‎（2）①②过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性，即专一性。‎ ‎（3）DNA要构建重组质粒，需要用限制性DNA内切酶切割，再与质粒重组。‎ ‎（4）RNA聚合酶识别和结合在基因的启动子上，才能驱动基因转录。‎ ‎（5）蛋白酶能特异性的酶解蛋白质，分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性，抑制成熟基因转录出的mRNA与催化成熟酶基因的mRNA碱基互补结合，也具有特异性，光和色素易溶于有机溶剂，与酒精并不是特异性的溶解，所以选ABC。‎ ‎12. （2012江苏卷）32．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 Ⅰ、BamH Ⅰ、Mbo Ⅰ、Sma Ⅰ4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。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 Ⅰ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。从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶Sma Ⅰ完全切割，产物中共有＿＿＿＿＿种不同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，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　　537bp、790bp、661bp ‎（3）4　　（4）BamH I 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单链中相邻两个碱基之间通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接。[来源:中*教*网z*z*s*tep]‎ ‎（2）Sma I识别的序列为GGGCCC，切割后会产生平末端；图1所示的DNA分子中含有两个Sma I的识别位点，第一个识别位点在左端534bp序列向右三个碱基对的位置；第二个识别位点在右端658bp序列向左三个碱基对的位置，从这两个位点切割后产生的DNA片段长度分别为534+3，‎796-3-3‎，658+3，即得到的DNA片段长度分别为537bp、790bp和661bp。‎ ‎（3）在杂合子体内含有基因D和基因d，基因D的序列中含有两个识别位点，经过SmaI完全切割会产生537bp、790bp和661bp三种不同长度的片段，基因d的序列中含有一个识别位点，经过切割后会产生1327bp和661bp两种长度的片段，综上，杂合子中分离到该基因的DNA片段经过切割后会产生4种不同长度的片段。‎ ‎（4）能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为GGATCC的BamH I和识别序列为 GATC的Mbo I，若使用Mbo I会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用BamH I来切割目的基因和质粒，切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的，目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补，可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况，导致基因D不能正确表达。‎ ‎13.（2011年江苏卷）33．（8分）请回答基因工程方面的有关问题：‎ ‎(1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似（如下图所示）。 图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。‎ ‎①从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为 。‎ ‎②在第 轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。‎ ‎(2)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。‎ ‎ ①第1组： ； ②第2组： 。‎ ‎(3) PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的 功能，这是因为 。‎ ‎(4)用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图(1 kb ‎ 即1000个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、Mbol的切割位点。‎ 答案： 33．（8分）‎ ‎ (1)①15/16 ②三 ‎ (2)①引物I和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效 ‎ ②引物I’自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效 ‎(3) DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结 ‎ 合到双链DNA片段的引物链上 ‎(4)见右图 ‎14. (11年，海南31)[生物——选修3：现代生物科技专题]（15分）‎ 回答有关基因工程的问题：‎ （1） 构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生粘性末端，也可能产生_ __末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生_____（相同，不同）粘性末端的限制酶。‎ （2） 利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是___________________________________ 。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用 ____________处理大肠杆菌，以利于表达载体进入：为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为___________________。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成_____________，常用抗原-抗体杂交技术。‎ ‎(3) 如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的____________中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的______上。‎ 答案：‎ ‎（1） 平 相同 ‎（2）提供RNA聚合酶特异性识别结合位点，驱动基因转录 ‎ Ca2+ DNA—RNA分子杂交 胰岛素原（蛋白质）‎ ‎(3) T—DNA 染色体 ‎　渺渺红尘，茫茫人海，没有过早，也没有太晚，遇见的自然是恰逢其时。‎ ‎　　有人说，这世间的所有相遇，都是久别重逢。惟有父母与子女，是为了别离。‎ ‎　　父母为自己付出的，永远是百分之百的绵绵恒爱。每当看到满头如雪，弯腰驼背，步履蹒跚的父亲母亲，总会不由自主地想起，他们曾用最纯朴、最勤劳的方式为自己撑起过一片天，现如今却是衰老伴着他们走过一年又一年。‎ ‎　　于父母眼里，自己就像飘在天空的风筝，无论飞得多高多远，他们也舍不得松开牵挂的那根线。这种深厚的爱，若高山阔海，就算用一辈子的时间，恐怕也回馈不完 .想来那句：你养我长大，我陪你变老，应是最好的报答。‎ ‎　　记得一首《友情》的歌，里面那段歌词格外打动人：友情，人人都需要友情，不能孤独，踏上人生的旅程……‎ ‎　　听完，特别想感谢那些出现在自己不同人生阶段的朋友，感谢这一路上你们给予的支持和鼓励。此生何其幸运，能成为彼此的亲密挚友。除了家人，最熟悉我的还有你……‎ ‎　　童年，一起玩耍嬉戏；少年，一起努力学习；青年，互相聆听各自的小秘密；愿中年的彼此，都能好好保重自己；愿我们老的时候还能一起喝茶、一起聊聊不太完美的却又共同参与过的往昔。人生能有三五知己，懂得自己，足矣！‎ ‎　　佛说，每一次相遇都是一场修行。想必爱情更是如此。‎ ‎　　于风雨兼程的人生里，在五味杂陈的生活中，谁是谁的月下客，谁是谁的心上人，谁与谁会一见倾心，谁与谁能相伴到岁末晚景，凭的就是一份缘。‎ ‎　　感谢即将成为自己人生中最亲爱的你，相遇是缘，相恋是爱，相守是情。‎