高考生物一轮复习名师预测：专题基因工程(解析版)

名师预测
1．下列关于基因工程的叙述中，正确的是()。

A．DNA连接酶和RNA聚合酶催化生成的化学键相同
B．DNA连接酶对“缝合”序列不进行特异性识别，无专一性催化特点
C．受体细菌若能表达质粒载体上抗性基因，即表明重组质粒成功导入
D．培育转基因油菜，需对受体细胞进行氯化钙处理
2．对转基因生物的安全性发生争论，与科学发展水平的限制有密切关系。

下面关于基因的相关知识中，不可能是争论的原因的是()。

A．对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限
B．所转移的基因有不少是异种生物之间的基因转移
C．外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
D．DNA重组技术需要有精心设计的“分子工具”
解析在DNA重组技术中使用的“分子工具”包括限制性内切酶、DNA连接酶和运载体，人们可以根据需要选择使用，不可能是争论的原因。

答案 D
3．下列关于基因成果的概述，错误的是()。

A．在医药卫生方面，主要用于治疗疾病
B．在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物
C．在畜牧养殖业上培育出了体型巨大，品质优良的动物
D．在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化
解析基因成果在医药卫生方面，主要用于生产药物。

答案 A
4．将人的干扰素基因通过基因定点突变，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，改造后的干扰素比天然干扰素的抗病毒活性和稳定性显著提高，此项技术属于()。

A．蛋白质工程B．细胞工程
C．胚胎工程D．生态工程
解析蛋白质工程是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行
改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。

由题意知该技术属于蛋白质工程。

答案 A
5．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()。

A．催化①过程的酶是RNA聚合酶
B．④过程发生的变化是引物与单链DNA结合
C．催化②⑤过程的酶都是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40%，则一个双链DNA中，A与U 之和也占该DNA碱基含量的40%
6．如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PstⅠ、SmaⅠ、Eco RⅠ、ApaⅠ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SmaⅠ
C．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，此时要用到限制酶PstⅠ、EcoRⅠ。

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 B
7．回答有关基因工程的问题。

(1)构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生________末端。

若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生________(相同、不同)黏性末端的限制酶。

(2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是________。

在用表达载体转化大肠杆菌时，常用________处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为________。

为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成________，常用抗原—抗体杂交技术。

(3)如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti 质粒的________中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的________上。

8．请阅读下列几段文字后回答问题。

资料1有人把蚕的DNA分离出来，用一种酶“剪切”下制造丝蛋白的基因，再从细菌细胞中提取一种叫“质粒”的DNA分子，把它和丝蛋白基因拼接在一起再送回细菌细胞中，结果，此细菌就有生产蚕丝的本领。

资料2法国科学家发现，玉米、烟草等植物含有类似人体血红蛋白的基因，如加入“Fe”原子，就可以制造出人的血红蛋白，从而由植物提供医疗中所需要的人体血液。

(1)所有这些实验统称为________工程，所有这些实验的结果，有没有生成前所未有的新型蛋白质？________。

(2)资料1中实验结果的细菌能生产蚕丝，说明________。

在将质粒导入大肠杆菌时，一般要用________处理该菌，以使之处于________细胞状态，以便吸收周围环境中的DNA分子。

(3)资料2中由玉米、烟草的基因生产人类血红蛋白为什么要加入“Fe”原子？________________________________________________________________________。

植物中含类似人类血红蛋白基因，从进化上看，说明________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

9．人外周血单核细胞能合成白介素2(IL～2)。

该蛋白可增强机体免疫功能，但在体内易被降解。

研究人员将IL－2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因，并在酵母菌中表达，获得具有IL－2生理功能、且不易降解的IL－2－HSA融合蛋白。

其技术流程如图。

请回答下列问题。

(1)培养人外周血单核细胞的适宜温度为________℃；图中②表示________过程。

(2)表达载体1中的位点________，应为限制酶BglⅡ的识别位点，才能成功构建表达载体2。

(3)表达载体2导入酵母菌后，融合基因转录出的mRNA中，与IL－2蛋白对应的碱基序列不能含有________(起始、终止)密码子，才能成功表达出IL－2－HSA融合蛋白。

(4)应用____________杂交技术可检测酵母菌是否表达出IL－2－HSA融合蛋白。

10．ch1L基因是蓝细菌(蓝藻)DNA上控制叶绿素合成的基因，为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失ch1L基因的变异株细胞。

技术路线如图甲所示，请据图分析回答问题。

(1)与真菌相比较，蓝细菌在结构上最主要的特点是________，在功能上最主要的特点是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)①②过程中均使用的工具酶有
________________________________________________________________________。

(3)构建重组质粒B在整个操作过程中的目的是______________和________。

(4)若含有ch1L基因的DNA片段和选用的质粒上的限制酶切割位点如图乙所示。

请回答问题。

①构建含ch1L基因的重组质粒A时，应选用的限制酶是________，对________进行切割。

②同时用酶1和酶4切割图乙中的质粒，则产生含有1 800对碱基和8 200对碱基的两种片段；用图中四种酶同时切割此质粒，则产生含有600对碱基和8 200对碱基的两种片段；若换用酶1和酶3同时切割此质粒，则产生
________________________________________________________________________。

11．用小鼠进行DNA重组研究中形成的“基因敲除”技术，能“敲除”DNA分子上的特定基因。

该技术的主要过程如下：
第一步：分离小鼠胚胎干细胞，这些细胞中含有需要改造的基因，称“靶基因”。

第二步：获取与“靶基因”同源的DNA片段，利用特定技术在该DNA片段上插入neo R基因(新霉素抗性基因)成为突变DNA(如图)，使该片段上的靶基因失活。

第三步：将插入neo R基因(新霉素抗性基因)的靶基因转移入胚胎干细胞，再通过同源互换，用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个，完成对胚胎干细胞的基因改造。

第四步：将第三步处理后的胚胎干细胞，转移到特定培养基中筛选培养。

其基本原理如下图所示：
(1)第二步中neo R基因插入靶基因使用的工具酶是________。

neo R基因不仅能使靶基因失活，还是________；“靶基因失活”的含义是__________________。

(2)从研究者成功获得如上图所示的“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞，到将该细胞培育成“基因敲除”小鼠，运用到的生物技术有________、________、________等。

(3)科学家可以通过“基因敲除”技术来治疗疾病，上题中获得的基因敲除小鼠，能否直接用来研究基因功能并说明原因________，____________________________________________________。

11．科学家设法将人的生长激素基因导入其他生物体(细胞)内，从而获取大量的人的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗，如下图所示。

请据图回答下列问题。

(1)过程①采用的方法是______，过程②之前需用________处理目的基因和质粒。

(2)过程③需事先对大肠杆菌用________________处理，使其处于感受态，接着________________，从而完成转化过程。

(3)过程④动物细胞培养中使用的工具酶是________，与植物组织培养的培养基相比，动物细胞培养液中通常需加入________。

(4)过程⑤一般先将生长激素基因导入奶牛的________，然后进行________，再进行胚胎移植，生下转基因牛犊。

12．科学家通过探究DNA载体途径的RNA干扰技术抑制端粒酶的活性，从而抑制肿瘤细胞
生长增殖，以寻找一种抑制肿瘤增长的新途径。

方法思路：
①构建干扰质粒_____[插入针对人体端粒酶逆转录酶亚基(hTERT)的mRNA的干扰序列]和对照质粒PSG－CTR(插入不针对人体任何DNA序列的对照组序列)。

②用空质粒PSG(不含目的基因)、干扰质粒PSG－AS和对照质粒分别感染肝癌细胞。

③一段时间后观察检测细胞的________。

计算细胞凋亡率，绘制肝癌细胞生长曲线。

结果如下图：
请回答下列问题。

(1)完成方法思路中的空格：
①________；③_____________________________________________________。

(2)在构建质粒时，要将质粒导入大肠杆菌细胞并用________培养基进行筛选鉴定，然后再提取。

因此，在构建的表达载体质粒上必须含有________。

(3)端粒酶可以通过以自身的________为模板，________为原料来合成端粒DNA。

(4)分析DNA载体途径的RNA干扰技术能否抑制肿瘤细胞的增殖？
13．如图表示转基因马铃薯的培育过程，请回答相关问题：
(1)如果用马铃薯发育的某个时期的mRNA反转录产生的__________片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做马铃薯的__________。

(2)重组质粒中，目的基因的两端还必须有__________和终止子。

用含重组质粒的土壤农杆菌感染植物细胞后，采用__________技术检测转基因马铃薯的__________上是否插入了目的基因，同时还要采用__________技术检测目的基因是否在转基因马铃薯细胞中表达。

(3)培育愈伤组织的固体培养基中，除了无机盐、有机营养物质、琼脂、卡那霉素外，还需添加的物质是__________，添加卡那霉素的作用是__________。

答案(1)多种cDNA cDNA(部分基因)文库
(2)启动子DNA分子杂交染色体的DNA抗原—抗体杂交
(3)植物激素筛选含卡那霉素抗性基因的细胞。