高考生物真题分类汇编——专题16现代生物科技剖析

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高考生物真题分类汇编——专题16现代生物科技剖析

‎1.(2016江苏卷.33)(9分)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题:‎ ‎(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用______两种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过__________酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒,需将其转入处于__________________态的大肠杆菌。‎ ‎(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加__________,平板上长出的菌落,常用PCR鉴定,所用的引物组成为图2中_____________。‎ ‎(3)若BamH I酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为 ,对于该部位,这两种酶 (填“都能”、“都不能”或“只有一种能”)切开。‎ ‎(4)若用Sau3A I切图1质粒最多可能获得 种大小不同的DNA片段。‎ ‎【答案】(1)BclI和HindⅢ 连接 感受 (2)四环素 引物甲和引物丙 ‎(3) 都不能 (4)7‎ ‎(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,根据质粒上的抗性基因,应在筛选平板培养基中添加四环素。PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合,沿相反的方向合成子链。‎ ‎【考点定位】基因工程,限制酶,连接酶,重组质粒 ‎【名师点睛】此题是对基因工程的考查,解答本题的关键在于理解重组质粒中标记基因的作用,在插入目的基因时不能破坏标记基因,故选择限制酶须注意;PCR扩增基因时,两种引物结合的部位相反,延伸的方向相反;限制酶具有特异性,不同的限制酶识别不同的序列,判断某种限制酶能否切割某片段,应根据该片段中是否含有限制酶的识别序列。‎ ‎2.(2016课标1卷.40)某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHI酶切后,与用BamHI酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌,结果大肠杆菌有的未被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题:‎ ‎ ‎ ‎(1)质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有______________(答出两点即可)。‎ 而作为基因表达载体,除满足上述基本条件外,还需具有启动子和终止子。‎ ‎(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞是不能区分的,其原因是______________;并且______________和______________的细胞也是不能区分的,其原因是_____________。在上述筛选的基础上,若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落,还需使用含有是_____________的固体培养基。‎ ‎(3)基因工程中,某些噬菌体经改造后可以作为载体,其DNA复制所需的原料来自于_____________‎ ‎【答案】(1)能够自我复制、具有标记基因、具有一个至多个限制酶切割位点(答出两点即可)‎ ‎(2)二者均不含氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上都不能生长 含有质粒载体 含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒) 二者都含氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上均能生长 ‎ ‎ 四环素 ‎ ‎(3)受体细胞 ‎【考点定位】基因工程 ‎【名师点睛】本题以图文结合的形式,综合考查学生对基因工程技术的熟记和理解能力。解决此类问题的关键是,熟记并理解相关的基础知识、形成知识网络,从题图中挖掘出隐含的信息,据此结合每个问题情境进行图文转换、实现对知识的整合和迁移。‎ ‎3.(2016新课标Ⅲ卷.40)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR I、BamH I和Sau3A I三种限制性内切酶的识别序列与切割位点,图(b)为某种表达载体示意图(载体上的EcoR I、Sau3A I的切点是唯一的)。‎ 根据基因工程的有关知识,回答下列问题:‎ ‎(1)经BamH I酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被____________酶切后的产物连接,理由是____________。‎ ‎(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子,如图(c)所示。这三种重组子中,不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有____________,不能表达的原因是____________。‎ ‎(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶,常见的有____________和____________,其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是____________。‎ ‎【答案】(1)Sau3AⅠ 两种梅切割后产生的片段具有相同的黏性末端 ‎(2)甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游, 丙中目的基因插入在终止子的下游,两者目的基因均不能转录 ‎(3)E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 T4DNA连接酶 ‎【考点定位】基因工程的原理及技术 ‎【名师点睛】1.确定限制酶的种类 ‎(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类 ‎①应选择切点位于目的基因两端的限制酶,如图甲可选择PstⅠ。‎ ‎②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶,如图甲不能选择SmaⅠ。‎ ‎③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。‎ ‎(2)根据质粒的特点确定限制酶的种类 ‎①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致,以确保具有相同的黏性末端。‎ ‎②质粒作为载体必须具备标记基因等,所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构,如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因;如果所选酶的切点不止一个,则切割重组后可能丢失某些片段,若丢失的片段含复制起点区,则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。‎ ‎2.基因表达载体中启动子、终止子的来源 ‎(1)如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的,在构建基因表达载体时,不需要在质粒上目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子,因为目的基因中已含有启动子、终止子。‎ ‎(2)如果目的基因是通过人工方法合成的,或通过cDNA文库获得的,则目的基因是不含启动子和终止子的。若只将基因的编码序列导入受体生物中,目的基因没有启动子、终止子,是无法转录的,因此,在构建基因表达载体时,需要在与质粒结合之前,在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。‎ ‎4.(2016天津卷.7) (12分)人血清白蛋白(HSA) 具有重要的医用价值,只能从血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。‎ ‎(1)获取HSA基因,首先需采集人的血液,提取_____________合成总cDNA,然后以cDNA为模板,采用PCR技术扩增HSA基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向,请用箭头在方框内标出标出另一条引物的位置及扩增方向。‎ ‎ ‎ ‎(2)启动子通常具有物种及组织特异性,构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体,需要选择的启动子是_____________(填写字母,单选)。‎ A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子 C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子 ‎ ‎(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中,需添加酚类物质,其目的是__________________________。‎ ‎(4)人体合成的初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性。与途径II相比,选择途径I获取rHSA的优势是_______________________________________。‎ ‎(5)为证明rHSA具有医用价值,须确认rHSA与_________________的生物学功能一致。‎ ‎【答案】(12分)(1)总RNA (或mRNA)‎ ‎(2)B ‎(3)吸引农杆菌移向水稻受体细胞,有利于目的基因成功转化 ‎(4)水稻是真核生物,具有膜系统,能对初始rHSA多肽进行高效加工 ‎(5)HAS ‎【考点定位】本题考查基因工程相关内容。‎ ‎【名师点睛】本题结合生产rHSA的实例考查目的基因的获取、基因表达载体的构建、转化方法、受体细胞的选择、目的基因的检测与鉴定。属于容易题。解题关键是明确PCR技术的原理,明确两条引物结合位置和合成子链的方向相反。‎ ‎5.(2016新课标2卷.40)(15分)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为____________。过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用_______的方法。②代表的过程是__________。‎ ‎(2)经过多次传代后,供体细胞中______的稳定性会降低,因此,选材时必须关注传代次数。‎ ‎(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是______。‎ ‎(4)与克隆羊“多莉(利)”培养成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了__________。‎ ‎【答案】(15分)(1)XX或XY 显微操作(去核法) 胚胎移植 ‎(2)遗传物质 ‎ ‎(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的形状产生影响 ‎(4)已经分化的动物体细胞核具有全能性。‎ ‎【考点定位】核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植 ‎【名师点睛】本题以“获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程图”为情境,综合考查学生对核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植的熟记和理解能力。解决此类问题的关键是,熟记并理解相关的基础知识、形成知识网络,“读懂”流程图中的每个箭头的含义,据此结合每个问题情境进行图文转换、实现对知识的整合和迁移。‎ ‎6.(2016海南卷.31)基因工程又称为DNA重组技术,回答相关问题:‎ ‎(1)在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径,即______和从_______中分离。‎ ‎(2)利用某植物的成熟叶片为材料,同时构建cDNA文库和基因组文库,两个文库相比,cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少,其原因是______。‎ ‎(3)在基因表达载体中,启动子是______聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,最常用的原核生物是______。‎ ‎(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时,常用的携带目的基因的金属颗粒有_____和______颗粒。‎ ‎【答案】(15分)‎ ‎(1)人工合成 生物材料(每空2分,共4分,其他合理答案可酌情给分)‎ ‎(2)cDNA文库中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因,而基因组文库中含有该植物的全部基因(5分,其他合理答案可酌情给分)‎ ‎(3)RNA(2分) 大肠杆菌(或答细菌)(2分)‎ ‎(4)金粉 钨粉(每空1分,共2分)‎ ‎【考点定位】基因工程 ‎【名师点睛】(1)目的基因的获取有从基因文库中获取和人工合成两类方法。‎ ‎(2)基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。‎ ‎(3)目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法;导入动物细胞常用显微注射技术,导入微生物细胞常用感受态细胞法。‎ ‎7.(2016上海卷.九)回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。‎ 在图27所示的质粒PZHZ11(总长为3.6kb,1kb=1000对碱基因)中,lacZ基因编码β-半乳糖苷酶,后者催化生成的化合物能将白色的大肠杆菌染成蓝色。‎ ‎68.若先用限制酶BamHI切开pZHZ11,然后灭活BamHI酶,再加DNA连接酶进行连接,最后将连接物导入足够数量的大肠杆菌细胞中,则含3.1kb质粒的细胞颜色为;含3.6kb质粒的细胞颜色为。‎ ‎69.若将两端分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因片段置换pZHZ11中0.5kb的BamHI酶切片段,形成4.9kb的重组质粒,则目的基因长度为kb。‎ ‎70.上述4.9kb的重组质粒有两种形式,若用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种,只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段;那么联合酶切同等长度的另一种重组质粒,则可获得 kb和kb两种DNA片段。‎ ‎71.若将人的染色体DNA片段先导入大肠杆菌细胞中克隆并鉴定目的基因,然后再将获得的目的基因转入植物细胞中表达,最后将产物的药物蛋白注入小鼠体内观察其生物功能是否发挥,那么上述过程属于。‎ A.人类基因工程 B.动物基因工程 C.植物基因工程 D.微生物基因工程 ‎【答案】68.白色 白色和蓝色/白色或蓝色 ‎69.1.8‎ ‎70.1.4 3.5‎ ‎71.C ‎3.2-18=1.4kb两种DNA片段。‎ ‎71.题干所述目的是让人的基因在植物细胞中表达,属于植物基因工程。‎ ‎【考点定位】本题主要考查基因工程。‎ ‎【名师点睛】本题考查限制酶和DNA连接酶的使用,属于较难题。解答本题的关键是明确DNA连接酶在进行连接时,插入的片段可能有正反两种插入方式。本题68题第二空、70题容易发生错误,错因在于未能考虑到上述情况。‎
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