全國(guó)通用版2019高考生物二輪復(fù)習(xí)優(yōu)編增分練：非選擇題特訓(xùn)13基因工程的應(yīng)用.doc

《全國(guó)通用版2019高考生物二輪復(fù)習(xí)優(yōu)編增分練：非選擇題特訓(xùn)13基因工程的應(yīng)用.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《全國(guó)通用版2019高考生物二輪復(fù)習(xí)優(yōu)編增分練：非選擇題特訓(xùn)13基因工程的應(yīng)用.doc（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

特訓(xùn)13　基因工程的應(yīng)用 1．(2018廣東四校聯(lián)考)如圖所示的質(zhì)粒中，Tetr為四環(huán)素抗性基因，LacZ′基因的表達(dá)產(chǎn)物能使白色的大腸桿菌菌落變成藍(lán)色?，F(xiàn)用EcoRⅠ切割目的基因及質(zhì)粒載體并進(jìn)行連接，將得到的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，以對(duì)目的基因進(jìn)行保存和擴(kuò)增。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)將目的基因和質(zhì)粒載體連接需使用的工具酶是________________。為將載體導(dǎo)入大腸桿菌，常用Ca2＋處理使之處于________________。 (2)LacZ′基因在基因工程中起__________基因的作用。為篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，應(yīng)在培養(yǎng)基中加入________，篩選________(填“藍(lán)色”或“白色”)菌落。 (3)若需要將這個(gè)質(zhì)粒改造成基因工程表達(dá)載體，還需要插入________和________部分。將改造后的表達(dá)載體和目的基因經(jīng)EcoRⅠ酶切連接，并成功導(dǎo)入受體細(xì)胞后，發(fā)現(xiàn)仍有部分細(xì)胞不能表達(dá)出目的蛋白，最可能的原因是____________________________________。 為了避免上述情況發(fā)生，最好用________________切割目的基因和表達(dá)載體。 (4)我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物實(shí)施標(biāo)識(shí)制度，比如由轉(zhuǎn)基因大豆加工制成的大豆油，標(biāo)注為“本產(chǎn)品加工原料中含有轉(zhuǎn)基因大豆，但本產(chǎn)品已不再含有轉(zhuǎn)基因成分”，其相關(guān)的生物學(xué)依據(jù)是________________________________________________________________________。 答案　(1)DNA連接酶　感受態(tài)　(2)標(biāo)記　四環(huán)素　白色　(3)啟動(dòng)子　終止子　目的基因與質(zhì)粒載體反向連接　兩種限制酶　(4)大豆油屬于脂肪，不含目的基因編碼的蛋白質(zhì) 解析　(1)將目的基因和質(zhì)粒載體連接需要使用的工具酶是DNA連接酶；為將載體導(dǎo)入大腸桿菌，常用Ca2＋處理使之處于感受態(tài)。(2)LacZ′基因在基因工程中起標(biāo)記基因的作用；為篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，應(yīng)在培養(yǎng)基中加入四環(huán)素；由于構(gòu)建重組表達(dá)載體過(guò)程中LacZ′基因已經(jīng)被破壞，因此應(yīng)該篩選白色菌落。(3)基因表達(dá)載體的組成包括目的基因、啟動(dòng)子、標(biāo)記基因、終止子、復(fù)制原點(diǎn)等；將改造后的表達(dá)載體和目的基因經(jīng)EcoR Ⅰ酶切連接，并成功導(dǎo)入受體細(xì)胞后，發(fā)現(xiàn)仍有部分細(xì)胞不能表達(dá)出目的蛋白，最可能的原因是目的基因與質(zhì)粒載體反向連接，為了避免上述情況發(fā)生，最好用兩種限制酶切割目的基因和表達(dá)載體。(4)我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物實(shí)施標(biāo)識(shí)制度，比如由轉(zhuǎn)基因大豆加工制成的大豆油，標(biāo)注為“本產(chǎn)品加工原料中含有轉(zhuǎn)基因大豆，但本產(chǎn)品已不再含有轉(zhuǎn)基因成分”，其相關(guān)的生物學(xué)依據(jù)是大豆油屬于脂肪，不含目的基因編碼的蛋白質(zhì)。 2．(2018東北五校聯(lián)考)透明質(zhì)酸酶臨床常用作藥物滲透劑，目前市場(chǎng)上出售的透明質(zhì)酸酶主要從動(dòng)物組織中提取，成本高且提純困難，科研人員嘗試將透明質(zhì)酸酶基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌，使其高效表達(dá)。部分過(guò)程如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)步驟①代表的是基因工程操作程序中的________________________，由圖可知，此步驟中，選擇用限制酶______________去切割DNA分子中的____________鍵。 (2)基因工程一般選擇大腸桿菌作為受體，這是因?yàn)榇竽c桿菌具有________________________________________________________________________的特點(diǎn)。 (3)透明質(zhì)酸酶基因進(jìn)入大腸桿菌，并且____________________的過(guò)程，稱為轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化時(shí)，首先需要用________處理大腸桿菌，使其處于感受態(tài)。 (4)透明質(zhì)酸酶基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，需通過(guò)_______________技術(shù)檢測(cè)其是否成功轉(zhuǎn)錄。 答案　(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建　NcoⅠ和XhoⅠ　磷酸二酯　(2)繁殖快、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少　(3)維持穩(wěn)定和表達(dá)　Ca2＋　(4)RNA－DNA分子雜交 解析　(1)步驟①代表將目的基因即透明質(zhì)酸酶基因和作為載體的質(zhì)粒連接，完成基因表達(dá)載體的構(gòu)建；據(jù)圖可知，要用限制酶Nco Ⅰ和Xho Ⅰ去切割DNA，斷開(kāi)磷酸二酯鍵，便于目的基因和質(zhì)粒連接。(2)基因工程中一般選擇大腸桿菌作為載體的原因是大腸桿菌屬于單細(xì)胞生物，繁殖速度快，容易培養(yǎng)，遺傳物質(zhì)相對(duì)較少，容易對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)行改造。(3)透明質(zhì)酸酶基因?qū)氪竽c桿菌，并且能維持穩(wěn)定，在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)能表達(dá)，控制合成透明質(zhì)酸酶，這個(gè)過(guò)程稱作轉(zhuǎn)化；轉(zhuǎn)化時(shí)，需要用Ca2＋(氯化鈣)處理大腸桿菌，使其處于感受態(tài)，即能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的狀態(tài)。(4)透明質(zhì)酸酶基因?qū)氪竽c桿菌后，需要通過(guò)RNA－DNA分子雜交技術(shù)來(lái)檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA。 3．(2018廣州畢業(yè)班測(cè)試)現(xiàn)有重組質(zhì)粒甲(共含2 686 個(gè)堿基對(duì)，不含T－DNA)和乙，為避免基因反接，研究人員用限制酶Ⅰ和Ⅱ切割重組質(zhì)粒甲、乙，再利用所得片段構(gòu)建了重組質(zhì)粒丙(如圖所示)，然后采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將丙導(dǎo)入胡蘿卜愈傷組織細(xì)胞。培養(yǎng)后得到轉(zhuǎn)VP1基因胡蘿卜植株。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)構(gòu)建重組質(zhì)粒丙的目的是_________________________________________ ________________________________________________________________________， 利用重組質(zhì)粒甲、乙構(gòu)建丙的過(guò)程中，用到的工具酶是________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將愈傷組織浸入農(nóng)桿菌(含重組質(zhì)粒丙)培養(yǎng)液中一段時(shí)間，其目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)將重組質(zhì)粒甲、乙和丙進(jìn)行分組，每組中含其中一種重組質(zhì)粒，同時(shí)用限制酶Ⅰ和Ⅱ切割，結(jié)果如下表所示： 組別 切割后所得DNA片段的情況 第1組 只得到含有2 146和540個(gè)堿基對(duì)的2種DNA片段 第2組 只得到含有540和12 400個(gè)堿基對(duì)的2種DNA片段 第3組 只得到含有12 400和1 000個(gè)堿基對(duì)的2種DNA片段 切割前，重組質(zhì)粒甲含有________個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，限制酶Ⅰ在重組質(zhì)粒甲中有________個(gè)切割位點(diǎn)，表中第________組是切割重組質(zhì)粒丙的結(jié)果。 (4)在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中需要無(wú)菌操作，因此對(duì)外植體(離體的組織塊)要進(jìn)行________處理。用于培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基不適用于培養(yǎng)胚狀體，原因是_______________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)將VP1基因插入到T－DNA中，從而使VP1基因進(jìn)入植物細(xì)胞后，能整合到染色體的DNA上　限制酶Ⅰ、Ⅱ和DNA連接酶　(2)利用農(nóng)桿菌感染植物，將VP1基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中　(3)0　1　2　(4)消毒　培養(yǎng)基中添加的植物激素(植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑)的種類和含量比例有所不同 解析　(1)由圖可知，重組質(zhì)粒甲中含有目的基因，不含T－DNA，而重組質(zhì)粒乙中含有T－DNA，不含目的基因，所以構(gòu)建重組質(zhì)粒丙的目的是將VP1基因插入到T－DNA中，從而使VP1基因進(jìn)入植物細(xì)胞后，能整合到染色體的DNA上；在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，用到的工具酶是限制酶Ⅰ、Ⅱ和DNA連接酶。(2)將愈傷組織浸入含重組質(zhì)粒丙的農(nóng)桿菌培養(yǎng)液中，其目的是利用農(nóng)桿菌感染植物，將VP1基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中。(3)因?yàn)橘|(zhì)粒是小型環(huán)狀的DNA分子，環(huán)狀DNA分子沒(méi)有游離的磷酸基團(tuán)；由表中數(shù)據(jù)可知，第1組經(jīng)切割后產(chǎn)生含有2 146和540個(gè)堿基對(duì)的2種DNA片段，兩個(gè)片段之和為2 686個(gè)堿基對(duì)，所以第1組為重組質(zhì)粒甲，重組質(zhì)粒甲中有2個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，其中限制酶Ⅰ在重組質(zhì)粒甲中只有一個(gè)切割位點(diǎn)；第2組中含有重組質(zhì)粒甲中的540個(gè)堿基對(duì)片段，所以第2組為切割重組質(zhì)粒丙的結(jié)果。第3組為切割重組質(zhì)粒乙的結(jié)果，重組質(zhì)粒丙中含有重組質(zhì)粒甲中的540個(gè)堿基對(duì)片段和重組質(zhì)粒乙中的12 400個(gè)堿基對(duì)片段。(4)為了防止雜菌感染，植物組織培養(yǎng)過(guò)程中需要對(duì)外植體進(jìn)行消毒處理，處理方法一般用酒精、無(wú)菌水和次氯酸鈉清洗；培養(yǎng)外植體是使其發(fā)生脫分化形成愈傷組織，培養(yǎng)胚狀體是使其發(fā)芽和生根，所以培養(yǎng)基中添加的植物激素(植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑)的種類和含量比例有所不同。 4．(2018湖北八校聯(lián)考)北極比目魚中有抗凍基因，如圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過(guò)程示意圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)利用過(guò)程①的方法構(gòu)建的基因文庫(kù)是________(填“基因組文庫(kù)”或“部分基因文庫(kù)”)。 (2)過(guò)程②中常需要使用限制酶和DNA連接酶，既能連接黏性末端又能連接平末端的DNA連接酶是________________。 (3)為使過(guò)程①獲取的目的基因在番茄細(xì)胞中能夠表達(dá)，在構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)，需在目的基因的兩端加入________________。 (4)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌，并通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，可以將目的基因?qū)敕洋w細(xì)胞中染色體的DNA上，其原理是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)要確認(rèn)抗凍基因是否在轉(zhuǎn)基因番茄植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因番茄植株中該基因的____________是否呈陽(yáng)性。 答案　(1)部分基因文庫(kù)　(2)T4DNA連接酶　(3)啟動(dòng)子、終止子　(4)目的基因隨農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T－DNA 轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體DNA上　(5)表達(dá)產(chǎn)物 解析　(1)用某種生物發(fā)育的某個(gè)時(shí)期的mRNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補(bǔ)DNA片段屬于部分基因文庫(kù)。(2)既能連接黏性末端又能連接平末端的DNA連接酶是T4DNA連接酶。(3)在構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)，需在目的基因的兩端加入啟動(dòng)子和終止子。(4)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，可以將目的基因?qū)敕洋w細(xì)胞中染色體的DNA上，其原理是農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T－DNA 可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。(5)檢測(cè)目的基因是否表達(dá)，可從轉(zhuǎn)基因生物中提取基因的表達(dá)產(chǎn)物即蛋白質(zhì)(抗凍蛋白)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，若呈陽(yáng)性，表明目的基因已成功表達(dá)。 5．(2018石家莊畢業(yè)班質(zhì)檢)資料一：PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))三個(gè)基本反應(yīng)步驟是模板DNA在體外加熱至95 ℃時(shí)解旋成單鏈，溫度降至55 ℃左右，引物與模板單鏈按堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則結(jié)合，再調(diào)至72 ℃左右時(shí)，DNA聚合酶沿5′→3′(磷酸到五碳糖)的方向延伸引物合成互補(bǔ)鏈。三個(gè)步驟完成一次稱為一個(gè)循環(huán)。 資料二：圖1顯示了目的基因及其上限制酶切點(diǎn)，A、B、C、D是四種單鏈DNA片段；圖2是質(zhì)粒(顯示限制酶切點(diǎn)和標(biāo)記基因)，一般來(lái)說(shuō)，為了使切割后的目的基因與運(yùn)載體結(jié)合，往往使用兩種限制酶，同時(shí)還要破壞載體上的一個(gè)標(biāo)記基因。根據(jù)資料回答下列問(wèn)題： (1)若利用PCR技術(shù)增加目的基因的數(shù)量，所用的酶是____________。由圖1可知，A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應(yīng)選取________作為引物，該DNA分子在PCR儀中經(jīng)過(guò)4次循環(huán)后會(huì)產(chǎn)生DNA片段________個(gè)。 (2)為了提高目的基因和質(zhì)粒的重組成功率，同時(shí)有利于受體細(xì)胞的篩選，應(yīng)該選擇的限制酶是______________。如果用限制酶Pst Ⅰ、EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行切割，假設(shè)同時(shí)只有任意兩個(gè)位點(diǎn)被切割且每次機(jī)會(huì)相等，則形成的含有完整抗四環(huán)素基因的DNA片段有______種。 (3)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法是________________。 (4)對(duì)基因組文庫(kù)的描述，不正確的是________。 A．含有某種生物的全部基因 B．基因中含有啟動(dòng)子和內(nèi)含子 C．文庫(kù)的基因是通過(guò)受體菌承載的 D．文庫(kù)中的全部基因可以在物種間交流 答案　(1)Taq酶(或熱穩(wěn)定DNA聚合酶)　B和C　16 (2)Pst Ⅰ和EcoR Ⅰ　1　(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　(4)D 解析　(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，所使用的酶是Taq酶。DNA復(fù)制需要引物，當(dāng)引物與DNA母鏈通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的3′端開(kāi)始延伸DNA鏈，因此DNA合成總是從子鏈的5′端向3′端延伸，因此選用B、C單鏈DNA片段作為引物。該DNA分子在PCR儀中經(jīng)過(guò)4次循環(huán)后會(huì)產(chǎn)生DNA片段共24＝16(個(gè))。(2)為了提高目的基因和質(zhì)粒的重組成功率，同時(shí)有利于受體細(xì)胞的篩選，一般選用雙酶切法，且選用的限制酶不能破壞目的基因，若選用限制酶EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ，則載體上的兩個(gè)標(biāo)記基因都會(huì)被破壞，因此應(yīng)該選用的限制酶是Pst Ⅰ和EcoR Ⅰ。如果用限制酶Pst Ⅰ、EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行切割，假設(shè)同時(shí)只有任意兩個(gè)位點(diǎn)被切割且每次機(jī)會(huì)相等，則只有Pst Ⅰ和EcoR Ⅰ切割后會(huì)形成含有完整抗四環(huán)素基因的DNA片段。(3)常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞。(4)基因組文庫(kù)就是把某種生物基因組的全部遺傳信息通過(guò)克隆載體貯存在一個(gè)受體菌克隆子群體中；基因組文庫(kù)含有某種生物的全部基因，基因中含有啟動(dòng)子和內(nèi)含子，只有部分基因可以在物種間交流。