基因工程高考题总结.docx

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基因工程高考题总结

（2012浙江卷）1．天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。

现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是

A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B

B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B

C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞

D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞

（2012四川卷）2.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，通过发酵就能大量生产人生长激素。

下列叙述正确的是

A.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物

B.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传

C.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等

D.生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶

（2012江苏卷）3．图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。

现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。

请回答下列问题：

（1）图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由＿＿＿＿＿＿连接。

（2）若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，产生的末端是＿＿＿＿＿末端，其产物长度为＿＿＿＿＿。

（3）若图1中虚线方框内的碱基对被T－A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。

从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有＿＿＿＿＿种不同DNA片段。

（4）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是＿＿＿＿＿。

在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加＿＿＿＿＿的培养基进行培养。

经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2012·天津卷，4.生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。

以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。

据图回答：

（1）过程①酶作用的部位是键，此过程只发生在非结合区DNA，过程②酶作用的部位是键。

（2）①、②两过程利用了酶的特性。

（3）若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要过程③的测序结果与酶的识别序列进行对比，已确定选用何种酶。

（4）如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合，则其识别、结合DNA序列位基因的

。

（5）以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有（多选）

A.分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提rRNA

B.用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素

C．通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位

D．将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟。

5.图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tctR为四环素抗性基因，P为启动因子，T为终止子，ori为复制原点。

已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。

（1）将含有目的基因的DNA与质粒表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有__________________、_______________、三种。

若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行。

（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。

之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是；若接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是。

（3）目的基因表达时，RNA聚合酶识别和结合的位点是，其合成的产物是。

（4）在上述实验中，为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是。

6．转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。

质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。

请回答：

（1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶，对进行切割。

（2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有，作为标记基因。

（3）香蕉组织细胞具有，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。

图中

、

依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的、。

7．为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。

我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。

（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的处，DNA连接酶作用于处。

（填“a”或“b”）

（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和法。

（3）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的作探针进行分子杂交检测，又要用方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。

8．在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。

下图为获得抗虫棉的技术流程。

请据图回答：

（1）A过程需要的酶有_______________________________________________。

（2）B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是____________________

____________________________________________________________。

（3）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入________________。

（4）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用________________

________________________________________________作为探针。

（5）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。

①将转基因植株与________________________杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：

1。

②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为___。

③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占____________%。

9．以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。

请回答下列问题。

（1）获得目的基因的方法通常包括和。

（2）切割和连接DNA分子所使用的酶分别是和。

（3）运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或，后者的形状成。

（4）由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率，所以在转化后通常需要进行操作。

（5）将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛素在功能和序列上是相同的。

10、（2011年江苏卷）33．（8分）请回答基因工程方面的有关问题：

（1）利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似（如右图所示）。

图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。

①从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为。

②在第轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。

（2）设计引物是PCR技术关键步骤之一。

某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。

①第1组：

；

②第2组：

。

（3）PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的

功能，这是因为。

（4）用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图（1kb

即1000个碱基对），请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、Mbol的切割位点。

11、（11年北京卷）

T-DNA可能随机插入植物基因组内，导致被插入基因发生突变。

用此方法诱导拟南芥产生突变体的

过程如下：

种植野生型拟南芥，待植物形成花蕾时，将地上部分浸入农杆菌（其中的T-DNA上带有抗除草剂基因）悬浮液中以实现转化。

在适宜条件下培养，收获种子（称为T代）。

（1）为促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾，需要去除，因为后者产生的会抑制侧芽的生长。

（2）为筛选出已转化的个体，需将T

代播种在含的培养基上生长，成熟后自交，收获种子（称为T

代）。

（3）为筛选出具有抗盐性状的突变体，需将T

代播种在含的培养基上，获得所需个体。

（4）经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。

为确定抗盐性状是否由单基因突变引起，需将该突变体与植株进行杂交，再自交代后统计性状分离比。

（5）若上述T-DNA的插入造成了基因功能丧失，

从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性。

（6）根据T-DNA的已知序列，利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。

其过程是：

提取植株的DNA，用限制酶处理后，再用将获得的DNA片段连接成环（如右图）以此为模板，从图中A、B、C、D四种单链DNA片断中选取作为引物进行扩增，得到的片断将用于获取该基因的全序列信息。

12．1979年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌体内表达成功。

请根据图回答问题：

（1）此图表示的是采取从____________中获取目的基因的过程。

（2）图中①DNA是以______________为模板，___________形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的基因。

（3）图中②代表的是________，在它的作用下将质粒（________DNA）切出________末端。

（4）图中③代表___________________DNA，含______________________。

（

5）图中④表示将__________________。

⑤表示_________________DNA随大肠杆菌的繁殖而进行__________________。

（2012浙江卷）6．天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。

现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是

A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B

B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B

C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞

D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞

【答案】A

【命题透析】通过特定的实例考查基因工程的相关概念及操作要领。

【思路点拨】控制蓝色色素合成的基因B即为我们所需要的目的基因，可通过逆转录法获得基因B，再进行扩增以增加其数量；基因文库中保存的是各基因片段，提取时无须使用限制性核酸内切酶；为使目的基因在受体细胞中稳定存在且能向下一代遗传，应先在体外使用DNA连接酶构建基因表达载体，然后再导入大肠杆菌。

（2012四川卷）2.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，通过发酵就能大量生产人生长激素。

下列叙述正确的是

A.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物

B.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传

C.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等

D.生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶

【答案】B

【解析】A初级代谢产物是微生物生长必需的，而人的生长激素不是大肠杆菌必需的，帮A错。

B可遗传的变异有基因突变、基因重组和染色体变异，大肠杆菌是原核生物，但其变异来源是基因重组。

C基因为有遗传效应的DNA片段，不含有U。

D转录时不需要形成磷酸二酯键，不需要DNA连接酶。

（2012江苏卷）32．图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。

现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。

请回答下列问题：

（1）图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由＿＿＿＿＿＿连接。

（2）若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，产生的末端是＿＿＿＿＿末端，其产物长度为＿＿＿＿＿。

（3）若图1中虚线方框内的碱基对被T－A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。

从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有＿＿＿＿＿种不同DNA片段。

（4）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是＿＿＿＿＿。

在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加＿＿＿＿＿的培养基进行培养。

经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

答案：

（1）脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖　　

（2）平　　537bp、790bp、661bp

（3）4　　（4）BamHI抗生素B　　同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接

解析：

（1）DNA单链中相邻两个碱基之间通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接。

（2）SmaI识别的序列为GGGCCC，切割后会产生平末端；图1所示的DNA分子中含有两个SmaI的识别位点，第一个识别位点在左端534bp序列向右三个碱基对的位置；第二个识别位点在右端658bp序列向左三个碱基对的位置，从这两个位点切割后产生的DNA片段长度分别为534+3，796-3-3，658+3，即得到的DNA片段长度分别为537bp、790bp和661bp。

（3）在杂合子体内含有基因D和基因d，基因D的序列中含有两个识别位点，经过SmaI完全切割会产生537bp、790bp和661bp三种不同长度的片段，基因d的序列中含有一个识别位点，经过切割后会产生1327bp和661bp两种长度的片段，综上，杂合子中分离到该基因的DNA片段经过切割后会产生4种不同长度的片段。

（4）能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为GGATCC的BamHI和识别序列为GATC的MboI，若使用MboI会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用BamHI来切割目的基因和质粒，切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。

因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的，目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补，可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况，导致基因D不能正确表达。

（2012·天津卷，7）7.（13分）生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。

以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。

据图回答：

（1）过程①酶作用的部位是键，此过程只发生在非结合区DNA，过程②酶作用的部位是键。

（2）①、②两过程利用了酶的特性。

（3）若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要过程③的测序结果与酶的识别序列进行对比，已确定选用何种酶。

（4）如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合，则其识别、结合DNA序列位基因的

。

（5）以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有（多选）

A.分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提rRNA

B.用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素

C．通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位

D．将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟。

【答案】

（1）磷酸二酯键，肽键

（2）专一

（3）限制性DNA内切酶

（4）启动子

（5）ACD

【解析】

（1）DNA酶作用的部位是DNA的磷酸二酯键，蛋白酶作用的部位是肽键。

（2）①②过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性，即专一性。

（3）DNA要构建重组质粒，需要用限制性DNA内切酶切割，再与质粒重组。

（4）RNA聚合酶识别和结合在基因的启动子上，才能驱动基因转录。

（5）蛋白酶能特异性的酶解蛋白质，分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性，抑制成熟基因转录出的mRNA与催化成熟酶基因的mRNA碱基互补结合，也具有特异性，光和色素易溶于有机溶剂，与酒精并不是特异性的溶解，所以选ABC。

13.图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tctR为四环素抗性基因，P为启动因子，T为终止子，ori为复制原点。

已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。

（1）将含有目的基因的DNA与质粒表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有__________________、_______________、三种。

若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行。

（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。

之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是；若接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是。

（3）目的基因表达时，RNA聚合酶识别和结合的位点是，其合成的产物是。

（4）在上述实验中，为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是。

13.答案

（1）目的基因—载体连接物载体--载体连接物目的基因--目的基因连接物分离纯化（其他合理答案也给分）

（2）载体--载体连接物目的基因--载体连接物、载体--载体连接物

（3）启动子mRNA

（4）EcoRI和BamHI（只答一个酶不给分）

14．转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。

质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。

请回答：

（1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶，对进行切割。

（2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有，作为标记基因。

（3）香蕉组织细胞具有，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。

图中

、

依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的、。

14.答案

（1）PstⅠ、EcoRⅠ，含抗病基因的DNA、质粒，

（2）抗卡那霉素基因（3）全能性，脱分化、再分化。

27．为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。

我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。

（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的处，DNA连接酶作用于处。

（填“a”或“b”）

（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和法。

（3）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的作探针进行分子杂交检测，又要用方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。

27．

（1）aa

（2）基因枪法（或花粉管通道法）

（3

）耐盐基因（目的基因）一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）

32．（14分）在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。

下图为获得抗虫棉的技术流程。

请据图回答：

（1）A过程需要的酶有_______________________________________________。

（2）B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是____________________

____________________________________________________________。

（3）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入________________。

（4）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用________________

________________________________________________作为探针。

（5）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。

①将转基因植株与________________________杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：

1。

②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为___。

③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占____________%。

32．

（1）限制性内切酶和DNA连接酶

（2）具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存（3）卡那霉素（4）放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因

（5）①非转基因植株②3：

1③100

28．以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。

请回答下列问题。

（1）获得目的基因的方法通常包括和。

（2）切割和连接DNA分子所使用的酶分别是和。

（3）运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或，后者的形状成。

（4）由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率，所以在转化后通常需要进行操作。

（5）将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛素在功能和序列上是相同的。

28．

（1）化学合成（人工合成）酶切获取（从染色体DNA分离/从生物细胞分离）

（2）限制性核酸内切酶（限制酶）DNA连接酶（连接酶）

（3）质粒小型环状（双链环状、环状）（4）低筛选（5）氨基酸

1、（2011年江苏卷）33．（8分）请回答基因工程方面的有关问题：

（1）利用PCR技术扩增目的基因，其原理

与细胞内DNA复制类似（如右图所示）。

图中引物为单链DNA片段，它是子链

合成延伸的基础。

①从理论上推测，第四轮循环产物中含有

引物A的DNA片段所占的比例为。

②在第轮循环产物中开始出现两条

脱氧核苷酸链等长的DNA片段。

（2）设计引物是PCR技术关键步骤之一。

某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。

①第1组：

；

②第2组：

。

（3）PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的

功能，这是因为。

（4）用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图（1kb

即1000个碱基对），请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、Mbol的切割位点。

1、（2011年江苏卷）33．（8分）

（1）①15/16②三

（2）①引物I和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效

②