高考生物一轮复习考点解析学案：专题10.pdf

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1、【2015考纲解读】(1)基因工程的诞生(1 )(2)基因工程的原理及技术(H)(3)基因工程的应用(II)(4)蛋白质工程(I)(5)转基因生物的安全性(I)(6)生物武器对人类的威胁(I)【2014高考在线】1.(2014天津卷)为达到相应目的，必须通过分子检测的是()A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选B.产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定D.21三体综合征的诊断【答案】B【解析】可通过将受体菌接种在含储毒素的培养基中筛选携带捱毒素抗性基因的受体菌，A 项错误。抗人白细胞介素-S抗体的杂交瘤细胞应通过抗原抗体杂交技术筛选产生，B 项正确。在棉花田

2、中人工放入害虫可检给转基因抗虫棉的抗虫效果，C 项错误。可利用显微篌检测21三体综合征患者的染色体组成，D 项错误。2.(2014重庆卷)如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是()Q/C 丽.付工也皿.A*-4*T,爪施甘发粒 的表杆的 植物割胞 MMA.的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B.侵染植物细胞后，重组T i质粒整合到的染色体上C.的染色体上若含抗虫基因，则就表现出抗虫性状D.只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异【答案】D【解析】构建垂组质粒需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶，而不需要DNA聚合酶，A 项错误。含重组T i质粒的农杆菌侵染植物

3、细胞后，重组T i质粒的T-DNA整合到受体细胞的染色体上，而不是重组T i质粒整合到受体细胞的染色体上，B 项错误。导入受体细胞的目的基因表达后，转基因植株方能表现出相应性状，若目的基因在受体细胞中不表达,转基因植株则不能表现出相应性状，C 项错误。基因工程导致的生物变异是可遗传变异，D项正确。3.（2014广东卷）（双选）利用基因工程技术生产竣酸酯酶（CarE）制剂的流程如图所示，下列叙述正确的是（）黑笊器TmRNA j Wc a r E基闻、J表达载体|嚣疆+|CarE制剂-.程菌|当 天 的 和 当 重 组 表 达 载 体|A.过程需使用逆转录酶B.过程需使用解旋酶和PCR获取目的基因

4、C.过程使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备D.过程可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞【答案】A D【解析】过程是以mRNA为模板合成DXA的过程，即逆转录过程，需要逆转录酶的催化，A 项正确。过程表示利用PCR扩熠目的基因，在 PCR过程中不需要解旋酶解旋，通过控制温度来达到解旋的目的，B 项错误。利用氯化钙处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞，C 项错误。检测目的基因是否成功导入受体细胞的染色体DNA中，可以采用DNA分子杂交技术，D 项正确。4.（2014 江苏卷）（多选）下列关于基因工程技术的叙述，错误的是（）A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6 个核甘酸序列B.

5、PCR反应中温度的周期性改变是为了 DNA聚合前催化不同的反应C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达【答案】A B C【解析】限制酶的识别序列不都是6 个核甘酸，比 如 基 因 工 程 中 的 I 酶识别序列 为 GATC,A 项错误。PCR中温度的改变过程是：双 捱 DNA在 95七变性解旋，50 55七退火使引物与DNA单琏结合；6 5-7 5 七是耐热性DNA聚合酶的适宜温度，用于子睚的延伸，B 项错误。质粒常用抗生素抗性基因作为标记基因，C 项错误。抗虫基因即使成功插入到植物细胞内，也可能由于基因选择性表达或者细胞

6、内基因的互作等其他原因而不能正常表达，D 项正确。5.（2014天津卷）嗜热土壤芽胞杆菌产生的斤葡萄糖甘酶（BglB）是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：I.利用大肠杆菌表达BglB酶（l）PCR扩增bgIB基因时，选用 基因组DNA作模板。（2）下图为质粒限制酶酶切图谱。分出基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bgIB基因重组进该质粒，扩增的bgIB基因两端需分别引入 和 不同限制酶的识别序列。注：图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力,这是因为 oH.温度对Bg

7、lB的活性的影响(4)据 图 1、2 可知，80 保温30分钟后，BglB酶会:为高效利用BglB酶降解纤维素，反 应 温 度 最 好 控 制 在(单 选)。A.50 B.60 C.70 D.80 30 40 50 60 70 80 90温度/电图 1温度对BglB酶活性的影响时间(分图 2 BglB酶的热稳定性注：酶的热稳定性是酶在一定温度下，保 温 一 段时间后通过其活性的保持程度来反映的III.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性在 PCR扩增如出基因的过程中，加入诱变剂可提高这基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的BglB醐的基因。(5)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆

8、菌相比，上述育种技术获取热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR过 程 中(多 选)。A.仅针对屉/B基因进行诱变B.b g/8 基因产生了定向突变C.如山基因可快速累积突变D.如/8基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变【答案】(1)嗜热土壤芽胞杆菌(2)Nde I BamW I(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的B g l B i(4)失 活 B(5)A、C【解析】b延基因存在于嗜熟土壤芽胞杆菌基因组中，故应以该菌的基因组DNA为模板进行基因扩熠。(2)目的基因与质粒进行重组时，需将目的基因插入到启动子和终止子之间，目应靠近启动子和终止子,结合示意图可知，应在扩增的bglB基因两

9、端分别引入入迹I 和 5 a，”H I 两种限制酶的识别序列。(3)该基因表达载体中含有沱出基因，可表达产生伊葡萄糖苜酶，其可分解纤维素，这样大肠杆菌就获得了分解纤维素的能力。(4)由图2 可知，B g l B 酶 在 S O 七保温3 0 分钟后，就会失活；由图1 可知，当温度为6 0 7 0 七时，酶活性较高，而由图2 可 知 7 0 七时保温3 0 分钟，酶活性开始;咸弱，而 6 0 七保温3 0 分钟后酶活性基本不发生变化，由此可知为高效利用3 g：B酶降解纤维素，反应温度最好应控制在6 0 七，故 选 B。(9 在沱为基因扩增过程中加入诱变剂进行诱变处理，相比于诱变剂直接处理嗜热土填

10、芽胞杆菌，针对性更强；基因突变是不定向的；由 于 P C R 过程基因扩增即DNA复制快速进行，发生突变后可进行快速积累，进而便于筛选；基因突变可能导致氨基酸数目的改变，如突变后的密码子变为终止密码子，可导致蛋白质合成提前终止，进而导致氨基酸数目变少。【重点知识梳理】一、基因工程的理论基础与操作工具1.基因工程的基本原理和理论基础概括(如下图)制外源基因在受体细 胞 内 的 表 达fiftlDNA：载体 的联内次因拼接二浜囚厘苑僧邛.朝；性状的遗传单位：遗传信息的传递：都遵循中心法则生物界共用一套：遗传密码笠 更 H、A-R坤假门质(性状)1)、的芟不组成单在第是四种脱算核件酸 DNA分f都遵

11、循麒基江朴配对竦则 DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构2.与 DNA分子相关的能 几种酶的比较比较项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核苜酸DNA分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键作用结果形成黏性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子限制酶与DNA连接酶的关系G A A T T C -、C+A A T T CS T T A 4 f DNAdttM T T A A 色限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。DNA连接酶起作用时不需要模板。3.载体(1)作用作

12、为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。(2)具备的条件能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。具有特殊的标记基因，以便进行筛选。种类质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，能够自我复制的很小的双链环状 DNA分子。入噬菌体的衍生物。动植物病毒。【特别提醒】（1）一般来说，天然载体往往不能满足人类的所有要求，因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的载体进行人工改造。（2）限制能切割位点所处的位置必须是在所需的标记基因之外，这样才能保证标记基因的完整性，有利于对目的基因的检测。二、基因工程的基本操作程序

13、及其应用1 .目的基因的获取途径（1）从基因文库中获取：包括基因组文库和c D N A 文库等。（2）人工合成目的基因的常用方法化学合成法：已知核甘酸序列的较小基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板。反转录法：以 RNA为模板，在逆转录醐作用下人工合成。（3）通 过 P C R 技术扩增目的基因即通过指数式扩增获取大量的目的基因。2 .基因表达载体的构建我体（质粒）DNA分子（含目的基因）一同一种限制IW切割带花黏性 带彳j相同黏性求末端切口 端的目的基因片段I,_ I|DNA连接薛改组DNA（环状瓶组质粒）【特别提醒】该过程把三种工具（两种工具酶、一种载体）全用上了，是最核心、

14、最关键的一步，在体外进行。基因表达载体结构模式图参见“双基自主落实”3 .将目的基因导入受体细胞（1）目的：目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内维持稳定和表达。（2）受体细胞种类不同，导入方法不同生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射技术C a?+处理法受体细体细胞受精卵原核细胞转化胞过程将目的基因插入T i质粒的TDNA上一 农杆菌一 导入植物细胞一 整合到受体细胞的DNA上-表达将含有目的基因的表达载体 提 纯 一 取卵（受精卵）一显微注射一受精 卵 发 育 一 获得具有新性状的动物Ca2+处 理 细 胞 一 感受态细 胞 一 重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合

15、一 感受态细胞吸收DNA分子4.目的基因 的检测与鉴定三、转基因技术的安全性、生物武器及蛋白质工程1.转基因生物的安全性辨析2.生物武器关注焦点正方观点反方观点食物安全有安全性评价、科学家负责的态度，转基因食品影响健康，无实例无证据反对“实质性等同“、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变生物安全（对生物多样性的影响）生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”环境安全（对生态系统稳定性的影响）不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境打破物种界限、二次污染

16、、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体种类种类举例致病菌鼠疫菌、霍乱弧菌、伤寒杆菌、炭疽杆菌、痢疾杆菌病毒天花病毒、动物痘病毒等基因重组的致病菌、生化毒剂如肉毒杆菌毒素可以阻滞神经末梢释放乙酰胆碱，从而引起肌肉麻痹。只要有0.01 m g的肉毒杆菌毒素就可以使人(2)特点：传染性强；污染面广，危害时间长；难以防治；具有一定的潜伏期；受自然条件影响大。(3)传播途径：经食物和水传播；空气传播；接触传播；虫媒传播：病原体直接传播。3.蛋白质工程的过程和实例(1)蛋白质工程的过程：其基木途径是从预期的蛋白质功能出发一 设计预期的蛋白质结构一 推测应有的氨基酸序列一找到相对应的脱氧核

17、甘酸序列(基因)。其流程图如下：D、A合成氨X酸序列多肽链金白质三维结构预期功傕生物功能中心的则(2)蛋白质工程的实例：通过蛋白质工程改造的干扰素可在一70 9条件下保存半年。经过蛋白质工程改造天冬氨酸激酶和二氢毗咤二竣酸合成的这两种酶后，使玉米体内赖氨酸的含量大大提高。【高频考点突破】考点一、基因工程的理论基础与操作工具例1、(2012江苏单科，32)图1表示含有目的基因D的D N A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、例加I、Sma I 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CCGG、GGATCC.G

18、ATC、CCCGGG。请回答下列问题。口的基因D|（：GGG CCCGGGjGCCC GCGCCCGGATCCCCTAGGGGATCCCCTAGG抗生去B抗性基法(1)图1的一条脱氧核甘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D N A片段，产生的末端是末端，其产物长度为 o(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D N A片段，用限制酶Sma I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

19、 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 是解析本题主要考查基因工程中限制酶的作用原理和近组质粒构建的相关知识。(1)通过分析DNA分子结构的特点可知，在 DNA的一条链中，相邻两个碱基依次由脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接。(2)限制酶5，园 I 的识别序列和酶切位点为CCClG G G,酶切位点位于识别序列的中轴线上，所以酷切后形成的末端是平末端。在 图 1DNA片段中，有两个I 的识别序列，完全切割后形成的产物长度有三种，分别为：534

20、+3=537bp；7 9 6-3-3 =790bp；658+3=661bp(3)D基因突变为d 基因后，其碱基序列中只含有个Sma 1 的识别序列，此时用Sma 1完全切割该D N A 片段后产物的长度有两种，分别为：534+796-3=1 327bp；658+3=661bpo所以，从杂合子(Dd)中分离出的D、d 基 因 DNA片段被.加a l 完全切割，产物中有53 7bp、790bp、661bp、1 327bp 4 种不同长度的DNA片段。(4)分 析 图 1 DNA片段上的限制酶酶切位点可知，为了防止目的基因被破坏，并将目的基因从DNA片段中切下来，只 能 选 择 用 I 对目的基因进

21、行处理。质粒用I 处理后，会破坏抗生素A 抗性基因，但抗生素B 抗性基因正常，所以筛选含重组质粒的大肠杆菌时，一般需用添加抗生素B 的培养基进行培养。因为用同种限制酶处理后目的基因和质粒上形成的黏性末端完全相同，所以部分目的基因D 可能会反向连接在质粒上，此类重组质粒上的目的基因D 将不能正确表达。答 案(D脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖(2)平 537bp、790bp s 661bp(3)4(4)5aH 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 与质粒反向连接考点二、基因工程的基本操作程序及其应用例 2、如图为获得抗虫棉的技术流程。在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因伙a r)

22、常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。请据图I可答问题。(1)A过程所用的载体是,需要的工具酶有 和（2）C过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂和激素外，还需加入。（3）由图中离体棉花叶片组织获得转基因抗虫植株可采用 技术，该技术所依据的原理是。（4）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用放射性同位素（或荧光分子）标记的 作为探针。如 果 从 个 体 生 物 水 平 来 鉴 定，D 过 程 可 用 的 最 简 单 检 测 方 法 是解 析（1）图中作为载体的是含kanr质粒，基因工程中的工具酶有DNA连接酶和限制性核酸内切酶。（2）C 过

23、程的培养基为选择培养基，为了筛选出含有目的基因的重组质粒，培养基中应含有卡那霉素。（3）离体植物组织培育植株采用植物组织培养技术，依据的原理是植物细胞的全能性。（4）再生植株检测应该检验是否抗虫，因此要用放射性同位素标记抗虫基因。（5）可以用棉铃虫食用再生植株，通过虫子是否死亡判断是否为抗虫植株。答 案（1）含k a m质粒 限制性核酸内切酸DNA连接酷（两种酶顺序可颠倒）（2）卡那霉素（3）植 物 组 织 培 养 植 物 细 胞 全 能 性（4）抗 虫 基 因（5）让棉铃虫食用再生植株（抗虫接种实验）【特别提醒】基因文库中不是直接保管相应基因，基因文库中的基因保存在受体菌中。植物细胞的全能性

24、较高，可经植物组织培养过程成为完整植物体，因此受体细胞可以是受精卵也可以是体细胞：动物基因工程中的受体细胞般是受精卵。目的基因的检测和表达既要在分子水平上进行，还要在个体水平上进行。考点三、转基因技术的安全性、生物武器及蛋白质工程（2 0 1 2 江苏单科，1 3）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解析本题主要考查转基因生物安全性的相关问题，种植转基因作物时为了避免基因污染，应与传统农业种

25、植区隔离，故 A对；转基因作物被动物食用后，目的基因会襁动物消化，不会转入动物体细胞中，故 B错；转基因植物有可能将基因扩散至野生植物中，从而影响野生植物的遗传多样性，故 C对；转基因植物的目的基因可被微生物利用，故 D对。答 案 B【经典考题精析】（2 0 1 3 全国卷）关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是（）A.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同B.动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶C.烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖D.动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒【答案】B【解析】本题考查动物细胞培养和植物组织培养的

26、相关知识。动物细胞培养应用的是液体培养基，含有动物血清等物质，植物组织培养应用的是固体培养基.需要添加爱糖、植物激素等物质，A项正确；动物细胞培养过程中需要使用胰蛋白酶，使细胞分离开，植物组织培养不需要使用胰蛋白酶，B项错误；植物细胞的全能性较高，烟草叶片离体培养可获得新个体，而动物细胞的全能性受到抑制，杂交瘤细胞离体培养时，可无限熠殖，C项正确；有毒物质会对动物细胞增殖产生影响，可通过细胞培养检测物质的毒性；植物的茎尖是无病毒组织，离体培养得到的是无病毒植株，D项正确。（2013 江苏卷）小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基

27、因（目的基因）后再重组表达。下列相关叙述正确的是（）A.设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列B.用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列C.PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的D NA聚合酶D.一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞【答案】B D【解析】本题考查基因工程的相关内容，属于应用能力。设计引物时应当与表达载体两端的序列进行互补配对，A项错误；PCR技术扩增目的基因只需要知道基因两端的序列设计合适的引物即可，而不必知道其全部序列，B项正确；PCR中应用耐高温的TaqDNA聚合酶，C项错误；根据目的基因的编码产物选择合适的受体细胞，有利于基因的表达，D项

28、正确。（2013 新课标全国卷H）生物选修3：现代生物科技专题）甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：（1）为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用 酶和 酶去除细胞壁，获 得 具 有 活 力 的，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成组 织，然 后 经 过 形 成 完 整 的 杂 种 植 株。这 种 培 育 技 术 称 为（2）上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指。假设甲与乙有 性 杂 交 的 后 代 是 不 育 的，而 上 述 杂 种 植 株 是 可 育 的，造成这种差异

29、的原因是 这 种 杂 种 植 株 可 通 过 制 作 人 工 种 子 的 方 法 来 大 量 繁 殖。经植物组织培养得到的等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。【答案】(1)纤维素酶果胶酶 原生质体 愈伤 再分化(或分化)植物体细胞杂交技术(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽【解析】本题考查的是植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术的相关知识。(D若培育同时含有A 和 B 的新型植物，可以选用植物体细胞杂交技术。由于细胞壁阻碍不同种细胞间的杂交，而其主要成分是纤维素和果胶，因此先用纤维素酶和果胶酶

30、将细胞壁去除，得到的结构称作原生质体。诱导融合成功后，在固体培养基上培养，可形成电伤组织，之后进行再分化(或分化)培养，可再生出小植株,即可获得杂种植株。(2)多倍体的细胞中含有三个或三个以上的染色体组，此杂种植株有来自甲和乙的全部染色体，甲、乙均为二倍体，因此杂种植株共四个染色体组，因此是多倍体植物。杂种植株具有甲、乙两种植株的全部染色体，其中有来自甲的同源染色体和来自乙的同源染色体，减数分裂时可发生联会，因此可育，而二者有性杂交的后代只含有甲的一组染色体和乙的一组染色体，互不相同，没有同源染色体，减数分裂中联会异常，因此不育。(3)人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等

31、为材料经人工薄膜包装得到的。(2013天津卷)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。并 紫外级流程如下图:叶肉细胞原生质体根细胞原生质体培养、筛选PFC愈伤组织据图回答下列问题：(1)过程所需的酶是 O(2)过程后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的 存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。原 生 质 体 培 养 液 中 需 要 加 入 适 宜 浓 度 的 甘 露 醇 以 保 持 一 定 的 渗 透 压

32、，其作用是。原生质体经过 再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和 植株的根尖，通过、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组D N A进 行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株14进 行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株14中 一 定 是 杂 种 植 株 的 有。花 椰 菜12 3 4 黑 芥 碱基对 1500一 1300 1000 600 300(6)对杂种植株进行 接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。【答案】(I)

33、纤维素酶和果胶酶(2)叶绿体(3)保持原生质体完整性 细胞壁(4)双亲(或花椰菜和黑芥)解离漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病菌【解析】本题以抗黑腐病花椰菜的培育为信息载体，综合考查了植物细胞工程、细胞分裂装片的制作观察、P C R 图谱的识别等相关内容，属于识图获取信息的能力，具有一定的难度。(1)过程表示原生质体的制备，要用纤维素的和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁。(2)用于融合的两个细胞，一个是黑芥苗的叶肉细胞，一个是花椰菜的根部细胞，其中根部细胞无叶绿体，叶肉细胞有叶媒体，可通过观察融合的活细胞中供体细胞叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体没有细胞壁的保护，需要加入适亘浓度

34、的甘露重以保证渗透压的稳定，以避免原生质体因吸水或失水使其完整性遭到破坏；原生质体通过细胞壁再生形成杂种细胞，进而形成电伤组织。(4)分析再生植株的染色体变异类型，需要将再生植株的细胞染色体和黑芥苗与花椰菜细胞中的染色体制片观察进行比较，制片的基本程序是解离、漂洗、染色和制片。(5)根据图谱，花椰菜含有碱基对为3 0 0 和 6 0 0 的 DNA片段,黑芥含有碱基对为1 0。、1 3 0 0 和 1 5 0 0 的片段,而再生植株3,只含有长度为3 0 0 和 6 0 0 的片段，与花椰菜一致，1、2、4 既含有花椰菜的DNA片段，又含有黑芥的DNA片段，均为杂种植株。(6)对杂种植株接种黑

35、腐病菌，能正常生长的即为具有高抗性的杂种植株。(2 0 1 3 重庆卷)某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材一消毒一愈伤组织培养一出芽一生根一移栽下列有关叙述，错 误 的 是()A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害B.在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞C.出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控D.生根时，培养基通常应含a 蔡乙酸等生长素类调节剂【答案】B【解析】本题考查植物组织培养技术的应用。植物组织培养过程中，对外植体消毒时应依据的原则是既要杀死材料表血的微生物，又不能对细胞造成伤害，A项正确；愈伤组织细胞有

36、细胞壁，加入诱导剂也不能诱导细胞融合，B项错误；出芽是愈伤组织再分化的结果，再分化的机理是基因的选择性表达，C项正确；诱导生根时要加入促使生根的生长素类调节剂，D项正确。(2 0 12 福建理综，3 2)肺细胞中的k/7 基因表达减弱，癌基因R A S 表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将letl基因导入肺癌细胞实现表达，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。府-7M 因 ZMSMN转录、启IT I轴承、加工miRNA I（无翻译功能）又 w x 5raRNA【空 影洋翻 译 抑 制 省HASflf白图2请回答下列问题。进行过程时，需用 酶切开载体以插入3 7基

37、因。载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动3 7基因转录，该部位称为.（2）进行过程时，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，回7基因能影响癌基因/M S的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞中提取 进行分子杂交，以直接检测letl基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是 由 于 细 胞 中（RAS mRNA/MS蛋白）含量减少引起的。解析此题考查基因工程应用的相关知识。（D 构建基因表达载体时,需要用同种限制酶切割目的基因和载体，使之产生相同的黏性末端。载体应有启动子、终止子和标记基因，其中启动子是RNA聚合酶识别和结合部位，驱动基因转录。仁）动物

38、细胞培养时，常用胰蛋白酶处理贴壁的细胞，使之相互分离，以利于传代培养。（3）检险目的基因是否表达，常用分子杂交技术。从襁导入目的基因的细胞内提取R NA,与目的基因单徒杂交，如果出现杂交带，说明目的基因已转录。由 图 2知，当leil基因转录出来的m i R N A 与癌基因，乙!S转录出的mRNA杂交时，就会抑制.M S 蛋白的产生，故肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中兄”蛋白含量减少引起的。答案限制性核酸内切域限制）启 动 子 3 胰 蛋 白（3）R N A 蛋白（2012天津理综，8）黄曲霉毒素B/AFBD存在于被黄曲霉菌污染的饲料中，它可以通过食物链进入动物体内并蓄积，引起癌变。某

39、些微生物能表达AFBi解毒酶，将该醐添加在饲料中可以降解A FB 1,清除其毒性。回答下列问题。AFB 属于 类致癌因子。(2)AFB1能结合在DNA的G上，使该位点受损伤变为G*,在DNA复制中，G*会 与A配对。AG,T现 有 受 损 伤 部 位 的 序 列 为,经两次复制后，该序列突变为_ 1C A(3)卜图为采用基因工程技术生产AFBi解毒酶的流程图:1 1ttm的M悚傍因 L|-Eai第FAFB,据图回答问题。在甲、乙条件下培养含AFBI解毒酶基因的菌株，经测定，甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶；乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒防。过 程I应选择 菌液的细胞提取总RNA,理由是过程n中与

40、引物结合的模板是 o检测酵母工程菌是否合成了 AFB|解毒酶，应采用 方法。(4)选取不含AFB)的饲料和某种实验动物为材料，探究该AFB,解毒酶在饲料中的解毒效果。实验设计及测定结果见下表：据表回答问题。本实验的两个自变量分别为组别添加肝 脏AFBi残留量/(ng g f)AFBi.晤kgT饲料AFBi解毒酶.g kgT饲料A006.4B100020.9C100116.8D100311.7E10057.3F10077.3本实验中，反 映AFBi解毒酶解毒效果的对照组是经测定，某污染饲料中AFBi含 量 为100回/k g,则每千克饲料应添加 g AFBi解毒酶，解毒效果最好，同时节约了成本。

41、(5)采用蛋白质工程进一步改造该醐的基本途径是：从提高酶的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的_ 序列。解 析(1)AFB1是黄曲霉菌产生的一种化学物质，属于化学致癌因子。（2）根 据 现 在 的 突 变 序 列 1 一可推知当G 不与C 配对，只与A 配对时，半保留复制两次后会出现与原来序列不同 的 二 二。1 /A zA（3）因为甲菌流细胞中含解毒酶，说明解毒酶基因在甲菌液细胞中可以表达，细胞中一定含有解毒酶基因转录出的mRNAoPCR扩增过程中，需要的模板是含目的基因的一段DNA,故该过程中模板应该是AFB）解毒酶基因的cDNAo基因工程的检测与鉴定阶段，在

42、分子水平上需要进行三步检测，其中检测目的基因是否成功表达出蛋白质，所用方法是抗原-抗体杂交法。T）A 组作为对照组，与其他几组实脸组的区别在于饲料中是否添加AFB”B 组作为对照组与其他几组的区别在于AFB：解毒酶是否添加及添加量的多少。故实险中有两个自变量分别是AFB1添加量和AFB：解毒酶的添加量。B 组未添加解毒酶，目与其他几组实蛤组进行相同饲养，故 3 组为对照组。由表格中数据可知当污染饲料中AFB：言量为100照 总 时，每千克饲料中添加5 gAFB：解毒酶效果与添加 7 g 等效且最好，因此添加5 g 效果最好，且成本最低。蛋白质工程的基本步骤是，从预期的蛋白质功能出发，设计预期蛋

43、白质的结构，推测应有的氨基酸序列,找出相对应的脱氧核昔酸序列。答 案（1）化 学 Q）二 粗 二（3）甲 甲 菌 流 细 胞 的 AFB：解毒酶基因已转录生成m RN A,而在乙菌液细胞中该基因未转录 AFB】解毒酶基因的cD N A 抗原一抗体杂交（4）AFB：的添加蚩和AFB：解毒酶的添加量 B 组（或 B 组+A 组）5脱氧核苜酸【当堂巩固】1.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是（）(D-A.B.C.D.解析 是将一个DNA切成互补的两个黏性末端，山限制性核酸内切酶发挥作用；DNA聚合酶是在DNA

44、复制时发挥作用的（是 DNA复制）：DNA连接酶是将两个DNA片段连接在一起（卜解旋酶是将DNA分子双链解成两条互补的单链（）。答 案 C2.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶（Amy）基因a,通过基因工程的方法，将 a 转到马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在，下列说法正确的是（）A.基因a 只有导入到马铃薯受精卵中才能表达B.目的基因来自细菌，可以不需要载体直接导入受体细胞C.基因a 导入成功后，将抑制细胞原有的新陈代谢，开辟新的代谢途径D.目的基因进入受体细胞后，可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制，传给子代细胞并表达解析培育转基因植株可以以体细胞或受精卵作为受体细胞；目的

45、基因必须借助载体才能导入受体细胞；目的基因导入成功后，不抑制细胞原有的代谢途径。答 案 D3.以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是()RNA链 DNA链|.|I酸酶H|一|.RNA单 链 杂 交 双 链 双链DNA自 I 70-75 七g/9 0 9 5 七 一-5560七 .-A.催化过程的酶是RNA聚合酶B.过程发生的变化是引物与单链DNA结合C.催化过程的醐都是DNA聚合酶，都能耐高温D.如果RNA单链中A 与 U 之和占该链碱基含量的4 0%,则 个双链DNA中，A 与 U 之和也占该DNA碱基含量的40%解析 山题意可知，分别表示逆转录、DNA的复

46、制、DNA、引物结合到单链DNA及互补链的合成。过程由逆转录酶催化完成，A 错；由以上分析知B 正确：催化过程的酶都是DNA聚合酶，过程是在70 75 的高温条件卜进行的，只有该过程中的酶需耐高温，C 错；在 DNA分子中有T 无 U,D 错。答 案 B4.某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只是其热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗食物消化不良，最佳方案是()A.替换此酶中的少数氨基酸，以改善其功能B.将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白前C.重新设计与创造一种蛋白酶D.减少此酶在片剂中的含量解析蛋白质的结构包括一级结构和空间结构

47、，一级结构是指组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序，蛋白质的功能是由级结构和空间结构共同决定的，特别是空间结构与蛋白质的功能关系更密切。要想使蛋白酶热稳定性有所提高，就要改变蛋白质的结构，此类问题一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。答 案 A5.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.过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B.将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.过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌

48、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解析因为一种氨基酸可能对应多种密码子、真核生物体内的基因含有内含子等因素，导致逆转录合成的目的基因与原基因有较大的差异，所以人工合成的目的基因不能用于比目鱼基因组测序，A 选项错误；抗冻蛋白的11个氨基酸的重复序列重复次数越多，抗冻能力越强，并不是抗冻基因的编码区重复次数越多抗冻能力越强，抗冻基因编码区依次相连形成的新基因已不是原来的抗冻基因，因此不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，B 选项正确；农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的最常用方法，不是为了筛选含有标记基因的质粒，C 选项错误；应 用 DNA探

49、针技术，可以检测转基因植物中目的基因的存在，但不能完成对目的基因表达的检测，D 选项错误。答 案 B6.下图为D N A 分子的某一片段，其中分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（）I _ _|_G A A T T C G A A T T CI I I I I I I I I I I3 C T T A A G C T T A A CA.DNA连接酶、限制酶、解旋酶B.限制酶、解旋酶、DNA连接酶C.解旋酶、限制酶、DNA连接酶D.限制酹、DNA连接酶、解旋前解析使碱基对内氢键断裂的是解旋酶；限制醐将特定部位的相邻两脱氧核甘酸之间的磷酸二酯键断开；连接DNA片段间磷酸二酯键的是DNA连接酶

50、。答 案 C7.将 ada（腺甘酸脱氨酶基因）通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺甘酸脱氨酶。卜 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adaD.每个插入的ada至少表达一个腺甘酸脱氨酶分子解析大肠杆菌成功表达出腺苜酸脱氨酶，说明这些大肠杆菌都至少含有一个重组质粒，A 项正确；作为载体的条件为至少含有一个或多个酶切位点，所以作为载体的质粒至少含有一个限制性核酸内切酶识别位点，B 项正确：作为基因表达载体应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因四部分，但并不是每个酶切位点都至少