2019-2020年高考生物一轮总复习 专题一 基因工程与蛋白质工程限时检测（选修3）.doc

2019-2020年高考生物一轮总复习 专题一 基因工程与蛋白质工程限时检测（选修3）一、选择题(每小题5分，满分25分)1(xx北京丰台统考)通常禽流感病毒只能侵染鸟类，人流感病毒只能侵染哺乳类。现用高致病性禽流感病毒和低致病性人流感病毒(哺乳类感染病毒后基本无症状)的核酸完成如下实验，该实验不能说明A步骤说明流感病毒的基因是有遗传效应的DNA片段B步骤需要同种限制酶和DNA连接酶处理cDNA和质粒C通过和产生的活病毒可能是不同病毒间核酸重组的结果D步骤说明猪的呼吸道上皮细胞可作为活病毒的宿主细胞解析A步骤说明流感病毒的mRNA逆转录出DNA，但是不能说明mRNA是流感病毒的整个DNA分子转录而来还是DNA片段转录而来的，所以不能说明基因是具有遗传效应的DNA片段，A错误； B步骤是基因表达载体的构建，需要同种限制酶和DNA连接酶处理cDNA和质粒，B正确；C.据题意可知，两种流感病毒单独存在时不能使猪患流感，但是通过和产生的活病毒可能是不同病毒间核酸重组的结果，C正确；D.经过步骤猪患流感了，说明猪的呼吸道上皮细胞可作为活病毒的宿主细胞，D正确。答案A2下图是利用基因工程技术培育转基因植物，生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中Pst、Sma、EcoR、Apa为四种限制性核酸内切酶。下列说法错误的是A图示过程是基因工程的核心步骤B表达载体构建时需要用到限制酶 SmaC抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来D除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构解析图示过程为基因表达载体的构建过程，是基因工程中的核心步骤。构建过程中需要将目的基因完整切割下来，而限制酶Sma的切割位点在目的基因上，使Sma会破坏目的基因。抗卡那霉素基因是标记基因，目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞。基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。答案B3(xx南京模拟)下图表示利用细菌中抗虫基因培育抗虫玉米的过程，其中表示操作步骤，a、b表示分子，ce表示培养过程，其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培养。下列有关叙述正确的是(多选)A图中需要用到限制酶的是步骤B图中导入目的基因的是步骤C步骤的主要目的是扩增目的基因D脱分化和再分化的步骤分别是和解析表示目的基因的获取，需要用到限制酶，切割质粒产生黏性末端的过程，也需要用到限制酶，A正确；图示将目的基因导入受体细胞(玉米细胞)的方法是农杆菌转化法，即图中步骤，B错误；步骤是通过农杆菌的繁殖来扩增目的基因，C正确；步骤表示植物组织培养过程，包括脱分化和再分化两个过程，D错误。答案AC4研究人员将鱼的抗冻基因导入番茄体内，获得抗冻能力明显提高的番茄新品种。下列操作合理的是A设计相应DNA单链片段作为引物，利用PCR技术扩增目的基因B利用限制酶和DNA聚合酶构建基因表达载体C将基因表达载体导入番茄细胞之前需用Ca2处理细胞D运用DNA分子杂交技术检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达解析利用限制性核酸内切酶和DNA连接酶构建基因表达载体；将基因表达载体导入原核细胞之前需用Ca2处理，番茄细胞为真核细胞；运用抗原抗体杂交技术可检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达。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是否表达解析 图中是获取目的基因的过程，获取的目的基因，可用于基因工程，但不能用于比目鱼基因组测序；将多个抗冻基因编码区相连形成的能表达的新基因可能不再是抗冻基因，所以可能得不到抗冻性增强的抗冻蛋白；是基因表达载体的构建过程，基因表达载体通常由启动子、目的基因、终止子和标记基因构成，其中标记基因的作用是筛选重组质粒，利用农杆菌转化法只能将质粒导入受体细胞，不能对重组质粒进行筛选；利用DNA探针技术检测目的基因是否导入到受体细胞，利用抗原抗体杂交技术检测目的基因是否表达出来。故选B。答案 B二、非选择题(共60分，每小题15分)6应用生物工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请根据下图回答问题： (1)过程是指_，是基因工程的核心步骤。(2)常采用的方法是_；为了确定耐盐转基因大豆是否培育成功，既要用放射性同位素标记的_作探针进行分子杂交检测，又要用_方法从个体水平鉴定大豆植株的耐盐性。(3)图中A细胞应是_细胞，B细胞具有_特点。(4)过程需要适宜的温度和pH、营养、_和气体环境，其中CO2的作用是_。解析(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。(2)将目的基因导入植物细胞中，常采用农杆菌转化法；对于目的基因表达是否成功，可从基因水平、转录水平和个体性状表现来加以鉴定。(3)生产单克隆抗体，要用抗原处理过的B细胞，即浆细胞；导入无限增殖基因的浆细胞具有大量增殖和产生专一抗体的特点。(4)细胞培养除了保证有适宜的温度和全面的营养物质外，还要提供无菌、无毒的环境，培养过程中可用CO2来调节培养液的PH。答案(1)基因表达载体的构建(2)农杆菌转化法耐盐基因(目的基因)一定浓度盐水浇灌(或移栽到盐碱地中)(3)浆(或效应B)既能迅速大量增殖又能产生专一性抗体(4)无菌、无毒的环境维持培养液的PH7(xx南京模拟)正常细胞中含有抑癌的P53基因，能表达抗病毒蛋白，帮助修复轻度变异的基因，也能使重度变异的细胞发生凋亡而避免肿瘤发生；若它失活而不能表达，则基因突变的细胞易形成肿瘤。基因治疗肿瘤是根本的方法，腺病毒以其嗜好增殖细胞和对人体基本无害而成为良好的基因载体。野生型腺病毒含有抑制P53基因活性的55Kda基因，以及病毒复制基因E1，因此需要重新构建有疗效的、安全的腺病毒。图甲、乙中箭头所指为相应限制酶切点。(1)构建重组腺病毒时，限制酶最好选择_，这样既可以去除_基因以防止病毒复制后损伤健康细胞，同时还能破坏_基因以防止其_。(2)将目的基因与腺病毒重组时，重组的成功率较低，依然还有大量非重组的野生型病毒的DNA，这是因为_。(3)要获得更多重组病毒，采用的方法是：获取人体某肿瘤细胞将E1基因导入肿瘤细胞的基因组中重组病毒侵染含E1基因的肿瘤细胞体外培养侵染的细胞。该过程中利用肿瘤细胞能不断复制的特点可以为病毒提供更多的生活场所，那么选用含E1基因的肿瘤细胞进行重组病毒侵染的理由是_。筛选重组病毒，可采用离心分层纯化法，其依据是_。(4)某DNA分子片段含有1000个碱基对。经扩增后，分别只用限制酶EcoR I与同时用EcoR I和Hal两种方法切割，其电泳结果如图丙所示，可推断限制酶Hal在该DNA片段上的切割点有_个。解析 (1)根据题干信息“野生型腺病毒含有抑制P53基因活性的55Kda基因，以及病毒复制基因E1”，构建基因表达载体时，应选用EcoR和BamH切割载体和含有目的基因的DNA，这样既可以去除E1基因以防止病毒复制后损伤健康细胞，同时还能破坏55Kda基因以防止其抑制P53基因的活性。(2)由于切下片段有可能与原基因重新结合，因此将目的基因与腺病毒重组时，重组的成功率较低，依然还有大量非重组的野生型病毒的DNA。(3)选用含E1基因的肿瘤细胞进行重组病毒侵染，可以让病毒仅在含有E1基因的肿瘤细胞中复制，而在不含E1的人体正常细胞中不能复制，提高安全性。重组病毒与非重组病毒的DNA分子长度不同，质量(密度)也不同，因此筛选重组病毒时，可采用离心分层纯化法。(4)只用限制酶EcoR切割能产生700kb、200kb和100kb三种长度的DNA片段，同时用EcoR和Hal两种酶切割可产生420kb、280kb和100kb三种长度的DNA片段，可见，限制酶Hal又将长度为700Kb的DNA片段切成420kb和280kb两段，将长度为200kb的DNA片段切成100kb的两段，由此可推断限制酶Hal在该DNA片段上的切割位点有2个。答案(1)EcoR和BamHE155Kda抑制P53基因的活性(2)切下片段有可能与原基因重新结合(3)可以让病毒仅在含E1基因的肿瘤细胞中复制，而在不含E1基因的肿瘤细胞中不能复制，提高安全性重组病毒与非重组病毒的DNA分子长度不同，质量(密度)也不同(4)28(xx荆州质检)口蹄疫是由RNA病毒引起的一种偶蹄动物传染病。科学家尝试利用转基因番茄生产口蹄疫疫苗(其主要成分是该病毒的一种结构蛋白VPl)，过程如下图所示。请据图回答下列问题： (1)图示成功构建重组质粒的过程中，需要用到的工具酶除限制性核酸内切酶外，还需要_。(2)图示代表的过程是_。经过该过程形成的细胞所具有的主要特点是_。(3)若要检测转化成功的番茄植株，除检测标记基因的产物外，还可采用_技术，检测目的基因在番茄体内是否转录。(4)图示代表的过程所涉及的生物工程技术是_。(5)在该过程中，研究人员首先获取了目的基因，并采用PCR技术，对目的基因进行扩增。该技术需要的条件是：引物、酶、原料和_；然后构建基因表达载体。基因表达载体中，除了具有目的基因、启动子和终止子之外，还需具有_。(6)图示代表的过程所运用的遗传学原理是_。解析(1)图示过程表示基因表达载体的构建，该过程先要用同种限制性核酸内切酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，再用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来形成重组质粒。(2)在植物组织培养过程中，首先将番茄细胞通过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织细胞的分裂能力强，分化程度低，是一些无定型状态的薄壁细胞。(3)若要检测转化成功的番茄植株，除检测标记基因的产物外，还可采用分子杂交技术，检测目的基因在番茄体内是否转录。(4)图示过程表示植物组织培养，该技术属于植物细胞工程的范畴。(5)利用PCR技术对目的基因进行扩增，其过程中需要的条件是：引物、酶、原料和模板；然后构建基因表达载体。基因表达载体中，除了具有目的基因、启动子和终止子之外，还需具有标记基因。(6)图示代表基因工程，基因工程运用了基因重组的遗传学原理。答案(1)DNA连接酶(2)脱分化分裂能力强，分化程度低(3)分子杂交(4)植物细胞工程(或植物组织培养)(5)模板标记基因(6)基因重组9. 基因工程自20世纪70年代兴起之后，在短短40年间得到了飞速发展，目前成为生物科学核心技术，在农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面展示出美好的前景，据相关资料回答下列有关问题： (1)如图是转基因抗冻番茄培育过程的部分示意图(ampr)为抗氨苄青霉素基因，甲、乙表示相关结构或细胞。Pst酶和Sma酶切割基因后将产生不同的黏性末端。图中甲代表的是_，乙可代表_，可用_和_提取鱼的抗冻蛋白基因以避免目的基因末端发生任意连接，用此二酶切割质粒产生的DNA片段有_种。(2)重症联合免疫缺陷病(简称SCID)是表现一种体液和细胞免疫严重缺陷的综合征病。患者先天腺苷酸脱氨酶(ada)基因缺乏，运用现代生物技术进行治疗，可以使患者的免疫功能得到很大的修复。下图表示治疗SCID的过程，在这个实例中，携带人正常ada基因的细菌相当于_，充当“分子运输车”的是_，目的基因是_，受体细胞是_，该种治疗方法称为_。解析(1)由题图知，用Pst酶和Sma酶提取鱼的抗冻蛋白基因可避免目的基因末端发生任意连接，用这两种酶切割质粒，能得到2种DNA片段。(2)由图示信息可知，携带人正常ada基因的细菌相当于基因文库，病毒相当于分子运输车，目的基因是正常ada基因，受体细胞是患者体内的T淋巴细胞，该种治疗方法称为体外基因治疗。答案(1)基因表达载体(或重组质粒)番茄细胞Pst酶Sma酶2(2)基因文库病毒腺苷酸脱氨酶(ada)基因患者体内分离的T淋巴细胞体外基因治疗