高考生物一轮复习专题一基因工程课时作业新人教选修中学教育高考_中学教育-高考.pdf

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1、学习好资料 欢迎下载 基因工程 1(2016陕西师大附中月考)植酸酶，是酶的品种之一，在动物饲料加工中发挥重要作用。植酸酶能分离出植酸分子中的磷，将植酸(盐)降解为肌醇和无机磷，同时释放出与植酸(盐)结合的其它营养物质。(1)饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的 _，最终通过改变植酸酶的_，再通过基因工程得到新的植酸酶。(2)培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为饲料原料磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞最常用的方法是_。(3)为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过_方法转入猪的_中。将早期胚胎

2、培养至一定时期通过 _ 方法，从而一次得到多个转基因猪个体。(4)若这些 转基因植物被推广 种植，可能会对生态 环境产生怎样的影响？_。【解析】(1)蛋白质工程是根据蛋白质预期功能推断出相关结构，再根据结构推测氨基酸序列从而找到相同脱氧核苷酸序列，得到相关基因，通过该基因合成预期蛋白质。(2)目的基因导入植物细胞通常用农杆菌转化法。(3)目的基因导入动物受精卵通常用显微注射法。对转基因猪桑葚胚和囊胚进行胚胎分割和胚胎移植，可以一次得到多个转基因猪个体。(4)转基因植物能够分离出植酸分子中的磷，将植酸(盐)降解为肌醇和无机磷，从而减少磷肥使用，降低环境中磷污染程度；不利方面是该基因可能会随个体的

3、杂交，扩散到环境中去，造成基因污染。【答案】(1)空间结构 基因序列(结构)(2)农杆菌转化法 (3)显微注射 受精卵 胚胎分割和胚胎移植(4)减少磷肥使用，降低环境中磷污染程度；该基因可能会随个体的杂交，扩散到环境中去，造成基因污染。2(2016黄石期中)通过基因工程的方法，科学家采用花粉管通道法将毒蛋白基因转入棉花植株并获得成功表达。棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡。花粉管通道法是指：利用植物花粉萌发时形成的花粉管通道将毒蛋白基因送入胚囊，进而导入尚不具备细胞壁的合子或早期胚体细胞中，借助天然的种胚系统，形成含有目的基因的种胚。请回答下列问题：(1)下列所示的黏性末端是由_种限制性

4、核酸内切酶作用产生的。(2)利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，此过程是基因工程操作步骤中的第三步，即_。获取目的基因时，如果基因比较小，核苷酸序列又已知，则可以通过DNA 合成仪用化学方法直接_。(3)该目的基因在导入受体细胞前需要与载体结合，目前经常使用的载体是_。(4)基因工程操作的第四步是目的基因的检测与鉴定，其中分子水平的检测又分三步：首先要检测转基因生物的 DNA 上是否插入了目的基因，采用的技术是_；其次还要检测_，方法同样是采用分子杂交技术；最后检测_，方法是 _杂交。【解析】(1)限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割磷酸二酯键。题图显示的黏性末端有

5、 4 种，因此是由 4 种限制性核酸内切酶作用产生的。(2)基因工程操作步骤中的第三步是：将目的基因导入受体细胞。获取目的基因时，如果基因比较小，核苷酸序列又已知，可以通过 DNA 合成仪用化学方法直接人工合成。(3)质粒是基因工程中经常使用的载体。(4)检测转基因生物的 DNA 上是否插入了目的基因，采用 DNA 分子杂交技术；检测目的基因是否转录出了 mRNA，采用分子杂交技术；检测目的基因是否翻译成蛋白质，采用抗原抗体杂交技术。学习好资料 欢迎下载【答案】(1)4(2)将目的基因导入受体细胞 人工合成(3)质粒(其他合理答案也可)(4)DNA 分子杂交技术 目的基因是否转录出了 mRNA

6、 目的基因是否翻译成蛋白质 抗原抗体 3(2016上海七校联考)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、BamH、Mbo、Sma 4 种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为 CCGG、GGATCC、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_(基团)连接。(2)若用限制酶 Sma 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 TA碱基对替换，那么基因 D就突变为基因 d

7、。从杂合子分离出图 1 及其对应的 DNA片段，用限制酶 Sma 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_。(5)有关质粒描述错误的是()A质粒是能够自我复制的环状 DNA 分子 B质粒是唯一的运载体 C质粒上有多个酶切位点 D质粒可在宿主外单独复制【解析】(1)基因重组技术的结构基础是 DNA 具有相同的结构。(2)将

8、目的基因导入棉花的方法是农杆菌转化法；目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入到受体细胞染色体 DNA上，检测其方法是 DNA分子杂交技术。(3)基因工程育种的优点是目的性强，能打破物种的生殖隔离界限。(4)过敏反应的特点是发作迅速、消退快。【答案】(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖(2)平 537bp、790bp、661bp(3)4(4)BamH 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(5)BD 4(2016三明一中月考)为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶 D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得了转基因油菜

9、品种。(1)研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用_法从陆地棉基因文库中获取酶 D基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因。所含三种限制酶(Cla、Sac、Xba)的切点如下图所示。则用_和_酶处理两个基因后，可得到_(填图中字母)端相连的融合基因。分离出植酸分子中的磷将植酸盐降解为肌醇和无机磷同时释放出与植酸盐结合的其它营养物质饲料加工过程温度较高要求植酸酶具有较好的高温稳定性利用蛋白质工程技术对其进行改造时首先必须了解植酸酶的最终通过改变植酸酶大豆细胞最常用的方法是为了提高猪对饲料中磷的利用率科学家将带有植酸酶基因的重组质通过方法转入猪的中将早期胚胎培养至一定时期通过方法从而一次得到多个转

10、基因猪个体若这些转基因植物被推广种植可能会对生态环境产氧核苷酸序列得到相关基因通过该基因合成预期蛋白质目的基因导入植物细胞通常用农杆菌转化法目的基因导入动物受精卵通常用显微注射法对转基因猪桑葚胚和囊胚进行胚胎分割和胚胎移植可以一次得到多个转基因猪个体转基因学习好资料 欢迎下载 (2)将上述融合基因插入右上图所示质粒的 TDNA 中，构建_并导入农杆菌中，将获得的农杆菌接种在含_的固体平板上培养得到含融合基因的单菌落，再利用培养基震荡培养，可以得到用于转化的浸染液。(3)剪取油菜的叶片放入染液中一段时间后筛选获得转基因油菜细胞。该细胞通过_技术。可培育成转基因油菜植株。(4)提取上述转基因油菜的

11、 mRNA，在逆转录酶的作用下获得 cDNA，再依据_的DNA 片段设计引物进行扩增，对扩增结果进行检侧，可判断融合基因是否完成_。【解析】(1)研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用 PCR法从陆地棉基因文库中获取酶 D基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因，在上述引物设计时，分别在引物中加入如图甲所示酶的识别序列，这样可以用 Cla限制酶和 DNA 连接酶处理两个基因后，得到 A、D端相连的融合基因。(2)将上述融合基因插入图乙所示 Ti 质粒的 TDNA 中，构建表达载体即重组质粒并导入农杆菌中，将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基震荡培养，可以得到

12、用于转化的浸染液。(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞，进一步筛选后获得转基因油菜。(4)提取上述转基因油菜的 mRNA，在逆转录酶的作用下获得 cDNA，再依据融合基因的DNA 片段设计引物进行扩增，对扩增结果进行检测，可判断融合基因是否完成转录。【答案】(1)PCR(聚合酶链式反应/多聚酶链式反应)Cla DNA连接(答“连接”也计分)A、D(全对才得分)(2)基因表达载体(重组质粒/表达载体)四环素(3)植物组织培养(4)融合基因 转录 5(2016泰安二中检测)抗草胺磷(一种除草剂)转基因大豆的培育过程如图所示。(1)用_处理，获得上

13、图中所示的“来自矮牵牛的抗草胺磷基因”、含有抗四环素基因的“质粒”。其中质粒上“抗四环素基因”的作用是_。(2)图中应为_。(3)部分农杆菌不能在培养基(含四环素)上生长的原因是_。(4)在 AD过程中，AB过程在恒温箱中_(填“避光”或“光照”)培养，注意观察、记录_的生长情况。(5)转抗草胺磷基因成功的大豆植株内，抗草胺磷基因能够高效表达，其高效表达的观察指标是_。(6)从某种蛋白质的氨基酸序列出发，利用_方法获得目的基因，通过基因工程可以生产自然界中不存在的蛋白质。下列有关基因工程中运载体的描述，正确的是_。(多选)A能够在宿主细胞中复制并稳定保存是运载体的必备条件之一 B一种运载体只能

14、运载一种目的基因 C使用的运载体有质粒、噬菌体衍生物和动植物病毒等 D基因表达载体的构建是一样的，不因受体细胞种类、目的基因导入方法的不同而有所差异【解析】据图分析，来自矮牵牛的抗草胺磷基因属于目的基因，质粒中的抗性基因属于标记基因，表示基因表达载体的构建；大豆细胞属于受体细胞，将重组质粒导入大豆细分离出植酸分子中的磷将植酸盐降解为肌醇和无机磷同时释放出与植酸盐结合的其它营养物质饲料加工过程温度较高要求植酸酶具有较好的高温稳定性利用蛋白质工程技术对其进行改造时首先必须了解植酸酶的最终通过改变植酸酶大豆细胞最常用的方法是为了提高猪对饲料中磷的利用率科学家将带有植酸酶基因的重组质通过方法转入猪的中

15、将早期胚胎培养至一定时期通过方法从而一次得到多个转基因猪个体若这些转基因植物被推广种植可能会对生态环境产氧核苷酸序列得到相关基因通过该基因合成预期蛋白质目的基因导入植物细胞通常用农杆菌转化法目的基因导入动物受精卵通常用显微注射法对转基因猪桑葚胚和囊胚进行胚胎分割和胚胎移植可以一次得到多个转基因猪个体转基因学习好资料 欢迎下载 胞的方法是农杆菌转化法；AB表示脱分化，BC表示再分化，CD表示形成试管苗。(1)用同一种限制酶处理“来自矮牵牛的抗草胺磷基因”和含有抗四环素基因的“质粒”，便于形成相同的黏性末端。质粒上的“抗四环素基因”属于标记基因，作用是供重组质粒的鉴定和选择。(2)图中是由“来自矮

16、牵牛的抗草胺磷基因”和质粒形成的重组质粒。(3)未导入重组质粒的农杆菌不能在含有四环素的培养基上生长。(4)AB 过程表示脱分化，在恒温箱中避光培养，有光时形成维管组织，而不能形成愈伤组织。(5)转抗草胺磷基因成功的大豆植株内，抗草胺磷基因能够高效表达，观察指标是大豆植株对草胺磷有抗性。(6)从某蛋白质的氨基酸序列出发，利用人工合成方法获得目的基因。常见的运载体是质粒、噬菌体衍生物和动植物病毒；作为运载体的必备条件是：能够在宿主细胞中复制并稳定保存，要有限制酶的切割位点，具有标记基因等；由于受体细胞有植物、动物、微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方法不同，因此，基因表达载体的构建上也有所差

17、异，不可能千篇一律；故选 AC。【答案】(1)同一种限制酶 供重组质粒的鉴定和选择(2)重组质粒(3)重组质粒未导入(4)避光 愈伤组织(5)大豆植株对草胺磷有抗性(6)人工合成 AC 6某研究小组欲将已知抗盐基因导入原生质体培育抗盐菊科植物。请回答：(1)为获得大量抗盐基因，可通过_技术进行扩增，也可将其连接到_上，通过大肠杆菌培养扩增。(2)制备叶片原生质体的酶混合液中，一般含较高浓度的甘露醇，其目的是避免制备的原生质体_。酶混合液需通过_灭菌，才能用于无菌原生质体的制备，整个无菌操作过程需在_中进行。(3)可通过_方法，直接将抗盐基因导入原生质体的细胞核。此外，还可用聚乙二醇融合、电击等

18、方法导入。导入后的原生质体需再生出_，经持续分裂获得愈伤组织，进一步分化获得再生植株并扩大繁殖。(4)利用带有标记的抗盐基因特殊片段与从转基因植株提取的 RNA 进行_，验证抗盐基因是否被整合到受体的细胞中并转录。通过将扩大繁殖的再生植株转接到含有_的培养基，根据生长状况初步筛选出抗盐植株。(5)为了获得大量该转基因植株，可将带腋芽的茎段转入适宜培养基中，获得大量_，然后转入生根培养基中诱导生根，形成再生植株。再生植株需进行 _(不定项选择)。A无菌处理 B锻炼 C去除根部残留的培养基 D逐步提高湿度处理后才能移种大田。【解析】(1)为获得大量抗盐基因，可通过 PCR技术进行扩增，也可将其连接

19、到质粒上，通过大肠杆菌培养扩增。(2)制备叶片原生质体的酶混合液中，一般含较高浓度的甘露醇，其目的是避免制备的原生质体吸水胀破。为了防止酶加热变性和原生质体加热失活，需要单独用 G6玻璃砂漏斗过滤灭菌，才能用于无菌原生质体的制备；为了避免杂菌污染，整个无菌操作过程需在超净台中进行。(3)将抗盐基因直接导入原生质体的细胞核，可采用显微注射方法。导入后的原生质体再生出细胞壁，并且通过植物组织培养技术使其脱分化形成愈伤组织，再分化获得再生植株并扩大繁殖。(4)可通过分子杂交技术来验证抗盐基因是否被整合到受体的细胞中并转录。欲初步筛选出抗盐植株，可将扩大繁殖的再生植株转接到含有较高浓度 NaCl(盐)

20、的培养基上继续培分离出植酸分子中的磷将植酸盐降解为肌醇和无机磷同时释放出与植酸盐结合的其它营养物质饲料加工过程温度较高要求植酸酶具有较好的高温稳定性利用蛋白质工程技术对其进行改造时首先必须了解植酸酶的最终通过改变植酸酶大豆细胞最常用的方法是为了提高猪对饲料中磷的利用率科学家将带有植酸酶基因的重组质通过方法转入猪的中将早期胚胎培养至一定时期通过方法从而一次得到多个转基因猪个体若这些转基因植物被推广种植可能会对生态环境产氧核苷酸序列得到相关基因通过该基因合成预期蛋白质目的基因导入植物细胞通常用农杆菌转化法目的基因导入动物受精卵通常用显微注射法对转基因猪桑葚胚和囊胚进行胚胎分割和胚胎移植可以一次得到

21、多个转基因猪个体转基因学习好资料 欢迎下载 养，观察其生长状况。(5)为了获得大量该转基因植株，可借助植物组织培养技术，将带腋芽的茎段转入适宜培养基中培养以获得大量丛状苗，然后转入生根培养基中诱导生根，形成再生植株。再生植株移种大田前，需去除根部残留的培养基，并进行锻炼，以使其能够适应移栽后的环境，提高成活率。【答案】(1)PCR 质粒(2)吸水胀破 过滤(G6 玻璃砂漏斗)超净台(3)显微注射 细胞壁(4)分子杂交 较高浓度 NaCl(盐)(5)丛状苗 BC(答案不全不得分)7(2016天津联考)科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉，其过程大致如图所示。下列是有关基因工程

22、和细胞工程的问题，请据图分析回答：(1)细菌的基因之所以能“嫁接”到棉花细胞内，原因是_。(2)上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用了 _ 法，这种导入方法较经济、有效。目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是_，还需要通过检测才能知道，检测采用的方法是_。(3)利用基因工程技术培育抗虫棉，相比诱变育种和传统的杂交育种方法，具有_和_等突出的优点，但是目前基因工程仍不能取代传统的杂交育种和诱变育种。与基因工程技术相比，杂交育种和诱变育种方法主要具有_的优点。(4)某棉农在食用该抗虫棉种子压榨的棉籽油炒芹菜后，出现鼻塞流涕，皮肤瘙痒难忍症状。停用一段时间后这些症状会自然消失，该

23、现象很可能是_。【解析】(1)细菌的基因之所以能“嫁接”到棉花细胞内，原因是组成细菌和植物的DNA 分子的空间结构和化学组成相同。(2)述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用了农杆菌转化法；目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入到受体细胞染色体 DNA 上，检测采用的方法是 DNA 分子杂交技术。(3)与诱变育种和传统的杂交育种方法相比，利用基因工程技术培育抗虫棉具有目的性强和能有效地打破物种的生殖隔离界限等突出的优点；与基因工程技术相比，杂交育种和诱变育种方法主要具有操作简便易行的优点。(4)某棉农在食用该抗虫棉种子压榨的棉籽油炒芹菜后，出现鼻塞流涕，皮肤瘙痒

24、难忍症状。停用一段时间后这些症状会自然消失，该现象很可能是过敏反应。【答案】(1)组成细菌和植物的 DNA 分子的空间结构和化学组成相同(2)农杆菌转化 目的基因是否插入到受体细胞染色体 DNA 上 DNA 分子杂交技术(3)目的性强 能有效地打破物种的生殖隔离界限 操作简便易行(4)过敏反应 分离出植酸分子中的磷将植酸盐降解为肌醇和无机磷同时释放出与植酸盐结合的其它营养物质饲料加工过程温度较高要求植酸酶具有较好的高温稳定性利用蛋白质工程技术对其进行改造时首先必须了解植酸酶的最终通过改变植酸酶大豆细胞最常用的方法是为了提高猪对饲料中磷的利用率科学家将带有植酸酶基因的重组质通过方法转入猪的中将早期胚胎培养至一定时期通过方法从而一次得到多个转基因猪个体若这些转基因植物被推广种植可能会对生态环境产氧核苷酸序列得到相关基因通过该基因合成预期蛋白质目的基因导入植物细胞通常用农杆菌转化法目的基因导入动物受精卵通常用显微注射法对转基因猪桑葚胚和囊胚进行胚胎分割和胚胎移植可以一次得到多个转基因猪个体转基因