考點規(guī)范練34　基因工程 　考點規(guī)范練+高頻考向練第76頁　 1.(山西臨汾一中月考,40)小鼠的某種抗體由輕鏈和重鏈組成,科學家將編碼輕鏈和重鏈的基因分別導入兩個不同的煙草植物體內(nèi),然后讓兩株植物進行雜交就能獲得可同時編碼輕鏈和重鏈兩種多肽的植株,即合成小鼠抗體的轉基因植物?；卮鹣铝袉栴}。(1)若要獲取小鼠的編碼輕鏈和重鏈的基因,可以先提取小鼠漿細胞中編碼兩條鏈的mRNA,然后通過　　　　　　　過程獲取小鼠的cDNA,并利用　　　　　技術對目的基因進行擴增。 (2)在構建基因表達載體時,需要用到的工具酶有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,基因表達載體中的目的基因兩端的序列分別是　　　　　　和　　　　　　　。 (3)用農(nóng)桿菌轉化法將目的基因導入植物細胞的過程中,常常將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質粒的　　　　　　　　上。檢測目的基因是否導入受體細胞可用DNA分子雜交技術,一般用標記的　　　　　　　　作探針。 (4)若想大規(guī)模培育能合成小鼠抗體的轉基因植物,可采用　　　　　　　　　　　　技術。 答案(1)逆轉錄　PCR(2)限制酶和DNA連接酶　啟動子　終止子(3)T-DNA　目的基因(4)植物組織培養(yǎng)解析(1)由mRNA獲得cDNA的過程是逆轉錄,在體外進行擴增DNA用PCR技術。(2)構建基因表達載體需要用限制酶和DNA連接酶,基因表達載體中至少應有啟動子、終止子、目的基因和標記基因,而啟動子位于目的基因的前面,終止子位于目的基因的后面。(3)農(nóng)桿菌轉化法是利用農(nóng)桿菌Ti質粒上的T-DNA具有轉移DNA的特性,所以應將目的基因插入Ti質粒上的T-DNA上。檢測基因是否導入受體細胞可以用DNA分子雜交技術,此時的探針是用標記的目的基因。(4)要想大規(guī)模培養(yǎng)轉基因植物,可以用植物組織培養(yǎng)技術。2.(黑龍江哈爾濱六中三次模擬,40)哈爾濱啤酒已經(jīng)有100多年的歷史,進入新世紀,技術人員將能使啤酒產(chǎn)生豐富泡沫的LTP1基因植入啤酒酵母中,使其產(chǎn)生LTP1蛋白,釀出泡沫豐富的啤酒,下圖為轉基因啤酒酵母的生產(chǎn)過程,據(jù)此回答相關問題。(1)形成C需要的工具酶是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,這兩種酶作用的化學鍵均為　　　　　　　　　　。 (2)結構B是來自大腸桿菌細胞內(nèi)的質粒,它的化學本質是　　　　　　　　　　　,在結構B上標記基因的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)利用DNA分子雜交技術可檢測C中是否插入了目的基因,該過程中需用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作探針;轉基因啤酒酵母培育成功的標志是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)LTP1基因通?？梢詮幕蛭膸熘蝎@取,含有一種生物所有基因的文庫稱為　　　　　　　　　,獲得LTP1基因后可以利用　　　　技術進行擴增。 (5)人們對轉基因生物的安全性的爭論:主要有　　　　安全、　　　　安全和　　　　安全三個方面的激烈爭論。 答案(1)限制酶和DNA連接酶　磷酸二酯鍵(2)小型環(huán)狀DNA　鑒別受體細胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的受體細胞篩選出來(3)放射性同位素標記的目的基因或熒光分子標記的目的基因　細胞中合成了LTP1蛋白(4)基因組文庫　PCR(5)生物　食物　環(huán)境(三者無順序)解析(1)C是重組質粒,在構建表達載體時需要用限制酶對目的基因和運載體進行切割,然后用DNA連接酶將其連接,故形成C需要的工具酶是限制酶和DNA連接酶,它們作用的化學鍵都是磷酸二酯鍵。(2)質粒的化學本質是小型的環(huán)狀DNA分子。標記基因是鑒別受體細胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的受體細胞篩選出來。(3)檢測是否插入目的基因,可以用放射性同位素標記的目的基因或熒光分子標記的目的基因。(4)含一種生物所有基因的文庫稱為基因文庫,部分的是cDNA 文庫。獲得LTP1基因后可以利用PCR技術進行擴增。(5)人們對轉基因生物的安全性主要集中在生物安全、食物安全和環(huán)境安全三個方面。3.(寧夏石嘴山三中一模,40)科學家從某細菌中提取抗鹽基因,轉入煙草并培育成轉基因抗鹽煙草。下圖是轉基因抗鹽煙草的培育過程,含目的基因的DNA和質粒上的箭頭表示相關限制酶的酶切位點。請分析回答下列問題。(1)在該過程中,研究人員首先獲取了抗鹽基因(目的基因),并采用　　　　　　　　　　技術對目的基因進行擴增,該技術需要的條件是　　　　、酶、原料、模板,該技術必須用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　酶;然后構建基因表達載體,基因表達載體中除了具有目的基因、啟動子和終止子之外,還需具有　　　　　　　　。 (2)用圖中的質粒和目的基因構建重組質粒,不能使用SmaⅠ酶切割,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。圖中①②過程為防止質粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化,應選用　　　　　　　　　　　　　酶對外源DNA、質粒進行切割。 (3)為確定轉基因抗鹽煙草是否培育成功,既要用放射性同位素標記的　　　　　　　　　　　作探針進行分子雜交檢測,又要在個體水平上鑒定,后者具體過程是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。????????????? ?導學號93420256? 答案(1)PCR(聚合酶鏈式反應)　引物　耐熱的DNA聚合酶或熱穩(wěn)定性的DNA聚合　標記基因(2)SmaⅠ會破壞質粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因　BamHⅠ和HindⅢ(3)抗鹽基因(或目的基因)　將培育的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中,觀察該煙草植株的生長狀態(tài)解析(1)依題意可知,抗鹽基因屬于目的基因,可采用PCR(聚合酶鏈式反應)技術擴增目的基因,該技術需要的條件是引物、酶、原料、模板,利用PCR技術擴增目的基因時,每次循環(huán)都是在90~95 ℃時進行變性、在55~60 ℃時進行復制、在70~75 ℃時延伸,所以該技術需要用熱穩(wěn)定DNA聚合酶(或Taq酶)?；虮磉_載體由目的基因、啟動子、終止子、標記基因等組成。(2)題圖顯示,質粒上的M抗生素抗性基因和目的基因中都含有SmaⅠ酶的識別和酶切位點,若使用SmaⅠ酶切割,會破壞質粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因,因此不能使用SmaⅠ 酶切割?？果}基因(或目的基因)的兩側都有EcoRⅠ酶的識別和酶切位點,因此用EcoRⅠ酶切割目的基因會出現(xiàn)自身環(huán)化;BamHⅠ和HindⅢ識別和酶切位點分別位于目的基因的兩側,而且質粒中也有相應的酶切位點,因此用BamH Ⅰ 和HindⅢ同時進行酶切,才能完整地切下該抗原基因,同時保證目的基因與質粒的連接方式的唯一性,防止質粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化。(3)檢測目的基因是否導入受體細胞,在分子水平上進行檢測時,要用放射性同位素標記的抗鹽基因(或目的基因)作探針進行分子雜交檢測;在個體水平上進行鑒定時,可將培養(yǎng)的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中,觀察該植株的生長狀態(tài)。4.(湖北5月模擬,40)我國擁有自主知識產(chǎn)權的抗蟲棉,是將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因導入棉花的葉肉細胞中培育而成?；卮鹣铝袉栴}。(1)在該基因工程中,Bt毒蛋白基因屬于　　　　　　　　,離體棉花葉肉細胞屬于　　　　　　　　　。Bt毒蛋白基因可從基因組文庫中獲取,也可從cDNA文庫中獲取,含有基因中啟動子的文庫是　　　　　　文庫。 (2)獲取的Bt毒蛋白基因需要與載體結合構建基因表達載體。在基因工程中使用的載體有質粒、λ噬菌體的衍生物、　　　　　　　　　　　等,其中質粒的化學成分是　　　　　。 (3)科學家最初做抗蟲棉試驗時,雖已經(jīng)檢測出棉花植株中含有抗蟲基因,但讓棉蟲食用棉花葉片時,棉鈴蟲并沒有被殺死,這說明Bt毒蛋白基因　　　　　　　　　　　　。為此,科學家對棉植株中的Bt毒蛋白基因進行了修飾,結果食用了棉葉的棉鈴蟲中毒死亡了,從變異類型分析,這種對Bt毒蛋白基因的修飾屬于　　　　　　　　　。 (4)轉基因植物存在一定的安全性問題,為避免Bt毒蛋白基因通過花粉傳播進入其他植物,一般將Bt毒蛋白基因轉入棉花細胞的　　　　　　(填“細胞核”或“葉綠體”)。 答案(1)目的基因　受體細胞　基因組(2)動植物病毒　DNA(3)沒有成功表達　基因突變(4)葉綠體解析(1)在該基因工程中,Bt毒蛋白基因屬于目的基因,離體棉花葉肉細胞屬于受體細胞。Bt毒蛋白基因可從基因組文庫中獲取,也可從cDNA文庫中獲取,含有基因中啟動子的文庫是基因組文庫。(2)在基因工程中使用的載體有質粒、λ噬菌體的衍生物、動植物病毒等,其中質粒的化學本質是小型環(huán)狀DNA。(3)科學家最初做抗蟲棉試驗時,雖已經(jīng)檢測出棉花植株中含有抗蟲基因,但讓棉鈴蟲食用棉花葉片時,棉鈴蟲并沒有被殺死,這說明Bt毒蛋白基因沒有成功表達。因為目的基因能否表達受到基因結構中非編碼區(qū)上游的調(diào)控序列的控制,因此,要想解除非編碼區(qū)上游對基因表達的抑制,必須對非編碼區(qū)上游的調(diào)控序列進行修飾,所以從變異的角度分析,基因修飾使基因得到表達屬于基因突變。5.(四川卷,9)將蘇云金桿菌Bt蛋白的基因導入棉花細胞中,可獲得抗棉鈴蟲的轉基因棉,其過程如下圖所示(注:農(nóng)桿菌中Ti質粒上只有T-DNA片段能轉移到植物細胞中)。(1)過程①需用同種　　　　　　　　　　　　　　　　酶對含Bt基因的DNA和Ti質粒進行酶切。為將過程②獲得的含重組質粒的農(nóng)桿菌篩選出來,應使用　　　　　培養(yǎng)基。 (2)過程③中將棉花細胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng),旨在讓　　　　　　　　　進入棉花細胞;除盡農(nóng)桿菌后,還須轉接到含卡那霉素的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng),目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)若過程④僅獲得大量的根,則應在培養(yǎng)基中增加　　　　　　　　　　　　以獲得芽;部分接種在無激素培養(yǎng)基上的芽也能長根,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)檢驗轉基因棉的抗蟲性狀,常用方法是　　　　　　　　　　　。種植轉基因抗蟲棉能減少　　　　　的使用,以減輕環(huán)境污染。 答案(1)限制性核酸內(nèi)切　選擇(2)T-DNA　篩選獲得T-DNA片段的植物細胞(3)細胞分裂素濃度　芽頂端合成的生長素向基部運輸,促進根的分化(4)投放棉鈴蟲　農(nóng)藥解析本題主要考查基因工程的相關知識。(1)目的基因與質粒構建基因表達載體時需要用同種限制性核酸內(nèi)切酶對二者進行切割。要篩選出含重組質粒的農(nóng)桿菌應使用選擇培養(yǎng)基。(2)為將目的基因導入受體細胞,應先將重組質粒導入農(nóng)桿菌,再用農(nóng)桿菌感染棉花細胞,從而將T-DNA整合至棉花細胞染色體的DNA上;除盡農(nóng)桿菌后,因重組質粒中含有卡那霉素抗性基因,在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)可篩選獲得T-DNA 片段的植物細胞。(3)愈傷組織培養(yǎng)過程中,生長素能促進根的分化,細胞分裂素能促進芽的分化,在培養(yǎng)過程中芽頂端合成的生長素也可促進根的分化。(4)在個體水平檢測抗蟲棉的抗蟲性狀,可投放棉鈴蟲,觀察棉鈴蟲的生存情況即可。種植轉基因抗蟲棉能減少農(nóng)藥的使用,從而減輕環(huán)境污染。6.(安徽六安一中一模,40)多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果膠使細胞壁破損,成熟的番茄果實中,PG合成顯著增加,能使果實變紅變軟,但不利于保鮮。利用基因工程減少PG基因的表達,可延長果實保質期?？茖W家將PG基因反向接到Ti質粒上,導入番茄細胞中,得到轉基因番茄,具體操作流程如圖。據(jù)圖回答下列問題。(1)提取目的基因①若已獲取PG的mRNA,可通過　　　　　獲取PG基因。②在該基因上游加結構A可確保基因的反向轉錄,結構A上應具有　　　　　　　　　　　結合位點。③重組質粒轉移到大腸桿菌中的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質體后,可用含有　　　　　　　　的培養(yǎng)基進行篩選,培養(yǎng)24~48 h 后取樣,在質量分數(shù)為25%的蔗糖溶液中,觀察細胞　　　　　　　　　　　　　　　現(xiàn)象來鑒別細胞壁是否再生。 (3)由于導入的目的基因能轉錄出反義RNA,且能與　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　互補結合,因此可抑制PG基因的正常表達。若轉基因番茄的保質期比非轉基因番茄　　　,則可確定轉基因番茄培育成功。 (4)獲得的轉基因番茄產(chǎn)生的種子不一定保留目的基因,科研人員常采用　　　　　　　　　　　　　　　　方法使子代保持轉基因番茄的優(yōu)良性狀。????????????? ?導學號93420257? 答案(1)①逆轉錄　②RNA聚合酶　③使目的基因隨質粒的復制而增加(2)卡那霉素　是否發(fā)生質壁分離(3)天然PG基因轉錄的mRNA　長(4)無性繁殖(或植物組織培養(yǎng))解析(1)已獲取PG的mRNA,可通過逆轉錄(反轉錄)的方法獲得目的基因。因轉錄的產(chǎn)物是mRNA,在轉錄時需要RNA聚合酶。重組質粒轉化到大腸桿菌中的目的是大量復制目的基因。(2)由圖可知,重組質粒中含卡那霉素抗性基因而四環(huán)素抗性基因被破壞,故可用含卡那霉素的培養(yǎng)基進行篩選。植物細胞在質量分數(shù)為25%的蔗糖溶液中會發(fā)生質壁分離現(xiàn)象,所以可以用來鑒別細胞壁是否再生。(3)由以上分析可知,反義RNA與天然PG基因轉錄的mRNA 結合,從而抑制翻譯過程。若轉基因番茄的保質期比非轉基因番茄長,則可確定轉基因番茄成功。(4)獲得的轉基因番茄產(chǎn)生的種子不一定保留目的基因,植物組織培養(yǎng)屬于無性繁殖,故科研人員常采用植物組織培養(yǎng)方法使子代保持轉基因的優(yōu)良性狀。7.(安徽安慶二模,40)將外源生長激素基因導入綿羊體內(nèi),轉基因綿羊的生長速度比一般綿羊提高30%,體型增大50%?；卮鹣铝袉栴}。(1)外源生長激素基因除可以從基因組文庫中獲取外,還可通過以下途徑合成:一是利用從供體動物的　　　　　細胞中提取的mRNA,在　　　　　酶催化下合成;二是通過分析生長激素的　　　　　序列推測基因的結構,進而人工合成。這兩種途徑合成的生長激素基因　　　　(填“相同”或“不同”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)外源生長激素基因導入綿羊體內(nèi)并成功表達,其核心步驟是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)轉基因綿羊胚胎的早期培養(yǎng)時添加血清的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。為讓移植胚胎容易成活,應對受體綿羊進行　　　　　　　　處理。 答案(1)垂體　逆轉錄　氨基酸　不同　一種氨基酸可能不只由一種密碼子決定(密碼子的簡并性)(2)基因表達載體的構建(3)血清中含有細胞分裂、分化所必需的生長因子　同期發(fā)情解析(1)生長激素是垂體合成分泌的,故只有在垂體細胞中才能提取到生長激素基因轉錄形成的mRNA,再在逆轉錄酶的催化作用下合成生長激素基因。也可以通過分析生長激素的氨基酸序列,推測出其mRNA中的堿基序列,進而推測出生長激素基因中的堿基序列,最后人工化學合成。因為決定氨基酸的密碼子具有簡并性,因而這兩種方法合成的生長激素基因結構可能不同。(2)基因工程的核心步驟是基因表達載體的構建。(3)因為血清中含有細胞分裂、分化所必需的生長因子,早期胚胎進行培養(yǎng)時添加血清或血漿可促進胚胎細胞的分裂和分化。為讓供體胚胎容易成活,需用一定的激素對受體進行同期發(fā)情處理。8.大豆花葉病毒(RNA病毒)是世界性大豆病害,是造成大豆減產(chǎn)的重要原因。某科研小組制備了大豆花葉病毒的空衣殼蛋白(CP蛋白),生產(chǎn)過程大致如下,請回答問題。(1)圖中的①是指　　　　　。 (2)過程Ⅱ中應用的酶是　　　　　　　　　　　　。此過程中先要在大豆花葉病毒的基因文庫中查找　　　　　　　　　　　　　　　　的核苷酸序列,以便合成特異性引物。 (3)在上述生產(chǎn)流程中,　　　(填序號)是基因工程生產(chǎn)CP衣殼蛋白的核心步驟。為檢測樣液中是否含有有效成分,在Ⅶ可使用　　　　　　　　　　　　　進行檢測。 答案(1)RNA　(2)Taq酶　CP蛋白基因(控制CP蛋白合成的RNA片段)(3)Ⅲ　CP蛋白的抗體解析(1)因為通過Ⅰ獲得的是cDNA,所以①是RNA,過程Ⅰ是逆轉錄。(2)過程Ⅱ是PCR擴增,在該技術中需要用到耐高溫的Taq酶。在該過程中,需要先知道目的基因即CP蛋白基因的核苷酸序列,才能合成特異性引物。(3)在基因工程中基因表達載體的構建是核心,即步驟Ⅲ是核心步驟。為了檢測樣液中是否含有有效成分,在Ⅶ過程中可以用抗原—抗體雜交,即使用CP蛋白的抗體進行檢測。如果出現(xiàn)了雜交帶,則說明含有有效成分。  

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