2019高考生物全国通用版增分练：非选择题特训(全解析)5

特训5 基因工程的应用

1．(2018·广东四校联考)如图所示的质粒中，Tet r为四环素抗性基因，Lac Z′基因的表达产物能使白色的大肠杆菌菌落变成蓝色。现用Eco RⅠ切割目的基因及质粒载体并进行连接，将得到的重组质粒转化大肠杆菌，以对目的基因进行保存和扩增。请回答下列问题：

(1)将目的基因和质粒载体连接需使用的工具酶是________________。为将载体导入大肠杆菌，常用Ca2＋处理使之处于________________。

(2)Lac Z′基因在基因工程中起__________基因的作用。为筛选导入重组质粒的大肠杆菌，应在培养基中加入________，筛选________(填“蓝色”或“白色”)菌落。

(3)若需要将这个质粒改造成基因工程表达载体，还需要插入________和________部分。将改造后的表达载体和目的基因经Eco RⅠ酶切连接，并成功导入受体细胞后，发现仍有部分细胞不能表达出目的蛋白，最可能的原因是____________________________________。

为了避免上述情况发生，最好用________________切割目的基因和表达载体。

(4)我国对农业转基因生物实施标识制度，比如由转基因大豆加工制成的大豆油，标注为“本产品加工原料中含有转基因大豆，但本产品已不再含有转基因成分”，其相关的生物学依据是________________________________________________________________________。

答案(1)DNA连接酶感受态(2)标记四环素白色(3)启动子终止子目的基因与质粒载体反向连接两种限制酶(4)大豆油属于脂肪，不含目的基因编码的蛋白质

解析(1)将目的基因和质粒载体连接需要使用的工具酶是DNA连接酶；为将载体导入大肠杆菌，常用Ca2＋处理使之处于感受态。(2)Lac Z′基因在基因工程中起标记基因的作用；为筛选导入重组质粒的大肠杆菌，应在培养基中加入四环素；由于构建重组表达载体过程中Lac Z′基因已经被破坏，因此应该筛选白色菌落。(3)基因表达载体的组成包括目的基因、启

动子、标记基因、终止子、复制原点等；将改造后的表达载体和目的基因经Eco R Ⅰ酶切连接，并成功导入受体细胞后，发现仍有部分细胞不能表达出目的蛋白，最可能的原因是目的基因与质粒载体反向连接，为了避免上述情况发生，最好用两种限制酶切割目的基因和表达载体。(4)我国对农业转基因生物实施标识制度，比如由转基因大豆加工制成的大豆油，标注为“本产品加工原料中含有转基因大豆，但本产品已不再含有转基因成分”，其相关的生物学依据是大豆油属于脂肪，不含目的基因编码的蛋白质。

2．(2018·东北五校联考)透明质酸酶临床常用作药物渗透剂，目前市场上出售的透明质酸酶主要从动物组织中提取，成本高且提纯困难，科研人员尝试将透明质酸酶基因转入大肠杆菌，使其高效表达。部分过程如图所示，请回答下列问题：

(1)步骤①代表的是基因工程操作程序中的________________________，由图可知，此步骤中，选择用限制酶______________去切割DNA分子中的____________键。

(2)基因工程一般选择大肠杆菌作为受体，这是因为大肠杆菌具有________________________________________________________________________的特点。

(3)透明质酸酶基因进入大肠杆菌，并且____________________的过程，称为转化。转化时，首先需要用________处理大肠杆菌，使其处于感受态。

(4)透明质酸酶基因导入受体细胞后，需通过_______________技术检测其是否成功转录。

答案(1)基因表达载体的构建NcoⅠ和XhoⅠ磷酸二酯(2)繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少(3)维持稳定和表达Ca2＋(4)RNA－DNA分子杂交

解析(1)步骤①代表将目的基因即透明质酸酶基因和作为载体的质粒连接，完成基因表达载体的构建；据图可知，要用限制酶NcoⅠ和XhoⅠ去切割DNA，断开磷酸二酯键，便于目的基因和质粒连接。(2)基因工程中一般选择大肠杆菌作为载体的原因是大肠杆菌属于单细胞生物，繁殖速度快，容易培养，遗传物质相对较少，容易对遗传物质进行改造。(3)透明质酸酶基因导入大肠杆菌，并且能维持稳定，在大肠杆菌细胞内能表达，控制合成透明质酸酶，这个过程称作转化；转化时，需要用Ca2＋(氯化钙)处理大肠杆菌，使其处于感受态，即能吸收周围环境中DNA分子的状态。(4)透明质酸酶基因导入大肠杆菌后，需要通过RNA－DNA分子杂交技术来检测目的基因是否转录出了mRNA。

3．(2018·广州毕业班测试)现有重组质粒甲(共含2 686 个碱基对，不含T－DNA)和乙，为避免基因反接，研究人员用限制酶Ⅰ和Ⅱ切割重组质粒甲、乙，再利用所得片段构建了重组质粒丙(如图所示)，然后采用农杆菌转化法将丙导入胡萝卜愈伤组织细胞。培养后得到转VP1基因胡萝卜植株。请回答下列问题：

(1)构建重组质粒丙的目的是_________________________________________

________________________________________________________________________，

利用重组质粒甲、乙构建丙的过程中，用到的工具酶是________________________。

(2)实验过程中，将愈伤组织浸入农杆菌(含重组质粒丙)培养液中一段时间，其目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)将重组质粒甲、乙和丙进行分组，每组中含其中一种重组质粒，同时用限制酶Ⅰ和Ⅱ切割，结果如下表所示：