版《188套重组优化卷》高考生物一轮训练课时考点41基因工程的应用及蛋白质工程Word格式.docx

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3.（2015·

广东卷，25）（双选）下图为培育转基因山羊生产人β酪蛋白的流程图。

下列叙述正确的是（　　）

A.过程①所用的人β酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得

B.过程②可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植

C.过程③可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体

D.过程④人β酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译

4.（2014·

高考重庆卷，T4）下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。

以下相关叙述，正确的是（　　）

A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与

B.③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上

C.④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状

D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异

5.（2014·

重庆卷，2）生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。

下列叙述，错误的是（　　）

A.应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质

B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆

C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿

D.生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力

6.（2013·

江苏，15）下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是（　　）

A.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度

B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害

C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提

D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上

7.（2015·

江苏卷，32）胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。

图1是该方法所用的基因表达载体，图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程（融合蛋白A、B分别表示β半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白）。

请回答下列问题：

（1）图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是________。

（2）图1中启动子是________酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达；

氨苄青霉素抗性基因的作用是________________________。

（3）构建基因表达载体时必需的工具酶有____________________。

（4）β半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，其意义在于

____________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（5）溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链，且β半乳糖苷酶被切成多个肽段，这是因为

（6）根据图2中胰岛素的结构，请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。

你的推测结果是________，理由是__________________________________________

8.（2014·

山东卷，36）[现代生物科技专题]人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。

流程如下：

（1）htPA基因与载体用________________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。

检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用________技术。

（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其________。

采集的精子需要经过__________，才具备受精能力。

（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________。

为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________。

利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的________。

（4）若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到________，说明目的基因成功表达。

1.（2016·

南昌一模）下图为某生物的一种多肽酶的基因内部和周围的DNA组成情况。

其中标出了转录的起始部位（ini）和终止部位（ter），翻译的起始密码子对应序列（sta）的第一个碱基的位置，终止密码子对应序列（sto）的第一个碱基的位置，以及基因中内含子的界限（↓）（距离以kb表示，但未按比例画出）。

（1）转录的起始部位称为________，是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶________的部位。

（2）该基因来自________（填“基因组文库”或“cDNA文库”），该文库包括该生物的________（填“全部”或“部分”）基因。

（3）翻译时与密码子发生碱基互补配对的是________上的反密码子，该物质的主要功能是________。

（4）基因工程在原则上只能产生________的蛋白质。

蛋白质工程是以蛋白质分子的________及其与生物功能的关系作为基础。

2.（2016·

沈阳质监）欧洲哥廷根小型猪因其器官大小、结构和生理特点等方面与人的器官极为相似，已经成为国际上理想的异种器官移植研究材料。

目前，欧洲哥廷根小型猪作为糖尿病、心脏病、帕金森氏症等重大人类疾病及新药研究的动物模型，也得到了全世界医药管理机构的认可。

（1）异种器官移植到人体内会发生________，从而使外源器官难以存活。

为解决这一难题，必须设法除去医用小型猪的________基因，或抑制该基因的________。

（2）向小型猪转入外源基因时.其受体细胞通常是________，导入方法是________。

（3）要对转基因成功的医用小型猪进行扩大培养，可采用的技术手段是________。

（4）利用基因工程技术，可以获得乳汁中含有药用蛋白的动物，这种动物叫做________。

为了获得该动物，需将________基因与________基因的启动子等调控组件重组在一起，构建基因表达载体。

3.（2016·

许昌三市联考）人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。

利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示（注：

基因B为高血压相关基因）。

（1）进行①过程之前，需对人工采集的精子进行________处理。

完成②过程常采用的方法是________，④过程中，为了防止污染，通常还要在细胞培养液中添加一定量的________。

（2）从人体细胞中获取基因B时用到的工具酶是________，在构建的基因表达载体中，高血压相关基因的首端必须有________，它是RNA聚合酶的识别和结合部位。

（3）图示中甲为________（时期）的去核卵母细胞，⑤过程操作技术叫做________。

（4）要在分子水平上检测成功导入的B基因在大鼠中是否成功表达，可采用________方法，如果高血压相关基因已在大鼠体内成功表达，可用其建立高血压转基因动物模型。

4.（2016·

济宁模拟）图示方案为人们获得生物新品种的过程，请回答下列问题：

方案Ⅰ.抗冻蛋白基因

烟草细胞→抗冻烟草

方案Ⅱ.A基因

全免疫过的B细胞→体外培养→单克隆抗体

方案Ⅲ.人的生长激素基因

牛的受精卵→早期胚胎

受体母牛→转基因牛

（1）基因工程的核心步骤是________。

农杆菌转化法中，根据农杆菌的特点，如果将抗冻蛋白基因插入到________上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中________上。

（2）推测方案Ⅱ中A基因所起的作用是________，请写出该方案获得的细胞中遗传信息传递时所遵循的法则____________________________________。

（3）方案Ⅲ中的转基因牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素。

这需要将人的生长激素基因与________的启动子等调控组件重组在一起。

该方案中的早期胚胎在移植入受体母牛子宫之前，必须对胚胎进行性别鉴定一般是取处于________时期的________细胞进行检测。

5.（2015·

黑龙江哈尔滨一中期中考试）胰岛素是治疗糖尿病的常用药物之一，现在一般都通过转基因技术用微生物生产。

下面是有关转基因技术生产胰岛素的相关内容，请根据所学知识回答各题。

如图为一个作为载体的质粒，其中P段为启动子之一，T段为终止子之一，tctR基因为四环素抗性基因，ampR基因为氨苄青霉素抗性基因，ori为复制原点。

箭头所示为两种限制酶的酶切位点。

（1）获取胰岛素基因时除了从供体细胞中或基因文库中直接获取以外，还可以通过PCR扩增或者________________，后者要求目的基因长度较________而且________________。

（2）用如图质粒作为载体进行转基因操作时同时使用EcoRⅠ和BamⅠ型两种限制酶切割质粒和目的基因所在DNA的两端，其目的是防止目的基因和质粒反向连接或出现________________的现象。

（3）将胰岛素基因和质粒通过________________酶作用连接后，需要用________________处理大肠杆菌才能导入大肠杆菌细胞中。

（4）经过导入的大肠杆菌进行初步培养时，培养基中除了水分和大肠杆菌生长所必需的各种营养成分之外还需要加入一定量的________________以保证获得的菌株都是成功导入目的基因的。

（5）从细胞结构角度分析，最终获得的转基因大肠杆菌生产的胰岛素是否与人体胰岛素具有相同生物活性？

________，原因是________________________________

6.（2016·

河南郑州二模）普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶（简称PG）基因，控制细胞产生PG，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。

科学家将抗PG基因导入番茄细胞，培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄。

请运用所学知识回答下列问题：

（1）该实验中的目的基因是________________。

若实验操作中所用的目的基因既含有内含子也含有启动子，则该基因取自________文库。

基因工程操作的核心步骤是____________________________________________________________________。

（2）将含有目的基因的番茄细胞培养为番茄植株需借助________技术，由细胞产生愈伤组织的过程称为________。

（3）抗PG基因是PG基因的反义基因，推测转基因番茄抗软化、保鲜时间长的原因为：

抗PG基因产生的mRNA与PG基因产生的________互补，形成了________，阻断了基因表达的________过程，因此番茄细胞就不能产生________。

（4）运载体Ti质粒中含有________序列，可以将目的基因整合到宿主细胞的染色体上。

若将得到的二倍体转基因番茄植株自交，F1中抗软化与不抗软化的植株数量比为3∶1，则可推测目的基因整合到了________。

A.一对同源染色体的一条上

B.一对同源染色体的两条上

C.两条非同源染色体上

D.线粒体中的DNA上

7.（2016·

荆州市模拟）为探究SHH基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况，其基本流程如图（Amp表示氨苄青霉素抗性基因；

LacZ基因被SHH基因插入后不表达），请回答：

（1）基因工程成功实施的理论基础有_______________________________________

（2）重组载体中SHH基因转录合成RNA探针时，________（填“需要”或“不需要”）启动子。

（3）步骤②中，用Ca2＋处理大肠杆菌，使之成为________细胞，然后导入重组载体。

实验中，用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这种细菌不含有________基因。

（4）能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X－gal的培养基上会形成蓝色菌落，易于识别，根据上述原理可以初步判断________（填“蓝色”或“白色”）菌落中的大肠杆菌为重组菌。

（5）将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与________形成杂交带，进而判断SHH基因的转录情况，此过程用到的相关检测方法（技术）是________。

8.（2016·

湖南株洲质检）人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。

已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：

（1）过程①代表的过程是________。

（2）过程③构建出的表达载体必须要含有__________________和目的基因等结构。

（3）生产药物时可用微生物做受体细胞，则④应采用________处理，使受体细胞处于________，从而将表达载体导入受体细胞；

药物生产也可用乳腺生物反应器，那么④应采用________的方法，从而将表达载体导入受体细胞。

（4）过程⑦的实验技术名称是________，诱导该过程的化学试剂是________。

（5）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的________作疫苗。

对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行________比较；

或用图中的________进行特异性结合检测。

【三年高考真题演练】

全国课标题

1．解析　

（1）HIV是RNA病毒，其核酸是单链RNA，而在基因工程中构建目的基因表达载体时，载体一般用的是质粒，为双链DNA，故先用逆转录酶催化HIV的RNA逆转录为DNA分子再进行基因工程操作。

（2）本题涉及到了免疫学方面知识，抗原进入机体后可以产生特异性免疫反应，产生相应的抗体，抗体与抗原特异性结合。

（3）HIV病毒主要破坏人体T细胞。

（4）免疫系统除了具有防卫功能外，还有监控和清除功能：

监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞，以及癌变的细胞。

答案　

（1）RNA　逆转录酶　cDNA（或DNA）

（2）抗体　抗原抗体特异性结合　（3）T（或T淋巴）　（4）监控和清除

2．解析　

（1）对蛋白质的氨基酸序列（或结构）进行改造，可达到改变蛋白质的功能的目的。

（2）以P基因序列为基础，获得P1基因，可以对P基因进行修饰改造，也可以用人工方法合成P1基因；

中心法则的全部内容包括DNA和RNA的复制、DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质（或转录、逆转录、翻译）。

（3）蛋白质工程的基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过设计蛋白质结构和推测氨基酸序列，推测相应的核苷酸序列，并获取基因。

经表达的蛋白质，要对其进行生物功能鉴定。

答案　

（1）氨基酸序列（或结构）（其他答案合理也可）

（2）P　P1　DNA和RNA（或遗传物质）　DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质（或转录、逆转录、翻译）

（3）设计蛋白质的结构　推测氨基酸序列　功能

地方精选题

3．AC　[过程①为基因工程中的构建基因表达载体，人β－酪蛋白基因即为目的基因，目的基因可从基因文库中获取，基因文库包括基因组文库和cDNA文库，A正确；

过程②指的是胚胎移植过程，一般选取桑椹胚时期或者囊胚期的胚胎进行胚胎移植，不选用原肠胚时期，B错误；

过程③为加速转基因动物的繁育，可以采用超数排卵，胚胎分割移植等方法，C正确；

过程④指的是目的基因的表达，包括转录与翻译两个阶段，转录的场所是细胞核，翻译的场所是细胞质中的核糖体，D错误。

]

4．D　[本题考查了基因工程的工作原理和操作步骤等方面的知识，要求考生能够识记基因工程的工具酶；

能够区分DNA连接酶和DNA聚合酶；

识记目的基因导入受体细胞后需要检测与鉴定。

意在考查理解能力。

难度较小。

构建载体需要限制酶和DNA连接酶，A错误；

③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T－DNA整合到④的染色体上，B错误；

染色体上含有目的基因，但目的基因也可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，C错误；

植株表现出抗虫性状，说明含有目的基因，属于基因重组，为可遗传变异，D正确。

5．D　[在转基因过程中，避免基因污染和对人类的影响，必须严格选择目的基因，A正确；

我国不反对治疗性克隆，但坚决反对生殖性克隆，B正确；

反对设计试管婴儿原因之一是防止选择性设计婴儿，违背伦理道德，C正确；

生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标，以达到战争目的的一类武器，干扰素为淋巴因子，并非生物武器，D错误。

6．B　[为了维护消费者对转基因产品的知情权和选择权，我国对转基因食品和转基因农产品实行了标识制度，A项正确；

只有经确定是安全的转基因食品才能向消费者出售，可能存在危害的转基因产品不允许出售，B项错误；

为保障转基因生物安全，可开展风险评估、预警跟踪和风险管理等措施，C项正确；

转基因生物是否安全的争论主要集中在它是否能保证食用安全及环境安全上，D项正确。

7．解析　基因表达载体包含启动子、终止子、目的基因和标记基因等。

启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点。

氨苄青霉素抗性基因可作为标记基因。

基因工程使用的工具酶包括限制酶和DNA连接酶。

胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏起来，将无法被蛋白酶所识别，防止被水解。

溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，若经溴化氰处理相应融合蛋白能获得完整的A链和B链，表明胰岛素A链、B链上并无溴化氰作用位点，不能将其切断；

同理，β－半乳糖苷酶能被切成“多个肽段”，表明其具有多个切点（即“甲硫氨酸”）。

胰岛素分子含有两条链，至少有2个游离氨基分别位于2条肽链的一端，并且R基团中可能也含有游离的氨基。

答案　

（1）终止子

（2）RNA聚合　作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来

（3）限制酶和DNA连接酶

（4）防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解

（5）β－半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸

（6）至少2个　两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸R基团中可能还含有游离的氨基

8．解析　

（1）用同种限制酶切割质粒和含有htPA基因的DNA片段可产生相同的黏性末端，便于构建基因表达载体；

通常采用DNA分子杂交技术来检测目的基因是否已插入受体细胞DNA。

（2）为获得更多的卵母细胞，通常对供体母羊注射促性腺激素使其超数排卵；

采集的精子需要经过获能处理才具备受精能力。

（3）通常用显微注射法将重组表达载体导入动物的受精卵；

为了获得母羊，移植前需要对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定；

早期胚胎细胞具有全能性，可利用胚胎分割和胚胎移植技术获得多个转基因个体。

（4）htPA基因的表达产物为人组织纤溶酶原激活物，若在转基因母羊的羊乳中检测到人组织纤溶酶原激活物，说明目的基因成功表达。

答案　

（1）同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶）　DNA分子杂交（或核酸探针）

（2）超数排卵　获能（处理）

（3）显微注射法　性别鉴定　全能性

（4）htPA（或人组织纤溶酶原激活物）

【两年模拟试题精练】

1．解析　

（1）启动子是转录的起始部位，是RNA聚合酶识别和结合的位点。

（2）根据题意，图中基因包括内含子，所以是从基因组文库中获取，基因组文库包含该生物全部的基因。

（3）翻译时，与密码子发生互补配对的是tRNA上的反密码子，tRNA的功能是识别并转运氨基酸。

（4）基因工程在原则上只能产生自然界已有的的蛋白质。

蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础。

答案　

（1）启动子　识别与结合　

（2）基因组文库　全部　（3）转运RNA（tRNA）　识别并转运氨基酸　（4）自然界已有的　结构规律

2．解析　

（1）猪器官移植给人，猪器官相当于抗原，被效应T细胞攻击，产生免疫排斥反应。

起到作用的是抗原表面的抗原决定簇，因此可以没法除去医用小型猪的抗原决定簇基因，或抑制该基因表达。

（2）高等动物的受精卵才容