2015届湖南高考生物三轮复习课时训练：基因工程

 

二、非选择题(共4小题)

11.如图表示基因工程中目的基因的获取示意图，请据图回答下列问题：

(1)图中①表示__________，②表示用__________切割，③表示__________。

(2)构建基因文库时，需要将cDNA或一定大小范围的DNA片段分别与__________连接起来，导入__________储存。

(3)若获取的目的基因相同，则图中基因组文库__________(填“小于”、“等于”或“大于”)cDNA文库。

(4)除图中所示方法外，目的基因还可以通过____________________________的方法获取。

解析：(1)mRNA是通过反转录形成cDNA的。切割DNA的酶是限制性核酸内切酶。无论是cDNA还是从生物材料中获取的DNA分子都可以通过PCR技术获得大量的目的基因。(2)将某生物的cDNA或一定大小范围的DNA分子分别与载体连接起来，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌中含有这种生物的不同基因，这个受体菌群体组成了基因文库。(3)由图示可知，mRNA是DNA上的基因选择性转录获得的产物，因此二者对应的文库大小情况是基因组文库大于cDNA文库。(4)目的基因可以从自然界已有的物种中分离出来，也可以通过人工合成的方法获取。

答案：(1)反转录　限制性核酸内切酶(或限制酶)　PCR扩增

(2)载体　受体菌的群体中

(3)大于

(4)人工合成

12.如图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：

(1)在基因工程中，A→B为________技术，利用的原理是________，其中①为________过程。

(2)加热至94 ℃的目的是使DNA中的________键断裂，这一过程在细胞内是通过________的作用来完成的。

(3)当温度降低时，引物与模板末端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板链延伸，最终合成两条DNA分子，此过程中原料是______________，遵循的原则是________________。

(4)目的基因导入绵羊受体细胞常用________________技术。

(5)B→D为抗虫棉的培育过程，其中④过程常用的方法是________，要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体生物学水平上的鉴定过程：_______________________________________________ _________________________。

解析：(1)A→B为体外DNA复制即PCR技术，与体内DNA复制原理相同，解旋方式不同，PCR技术是用高温变性使其解旋。(2)94 ℃时DNA双链解旋，破坏的是两条链之间的氢键，而在细胞内DNA复制时起该作用的是解旋酶。(3)PCR技术与DNA复制过程遵循的原则是相同的，即碱基互补配对，原料均为4种脱氧核苷酸。(4)转基因动物培育中，常用显微注射技术将目的基因导入受体细胞。(5)将目的基因导入植物细胞常用的方法为农杆菌转化法，其优点是能将外源基因插入受体细胞的染色体DNA分子上;在个体水平上鉴定目的基因是否表达，可通过生物体所体现的性状来判断，抗虫棉应具有的性状为害虫吞食其叶片后会死亡。

答案：(1)PCR　DNA复制　DNA解旋

(2)氢　解旋酶

(3)4种脱氧核苷酸　碱基互补配对原则

(4)显微注射

(5)农杆菌转化法　让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定性状

13.抗草胺磷(一种除草剂)转基因大豆的培育过程如图所示。

(1)用________处理，获得上图中的来自矮牵牛的抗草胺磷基因、含有抗四环素基因的质粒。其中质粒上“抗四环素基因”的作用是________________________。

(2)图中①应为________________________________ ________________________________________。

(3)部分农杆菌不能在培养基(含四环素)上生长的原因是________________________________________________________________________。

(4)在A→D过程中，A→B过程中恒温箱中________(填“避光”或“光照”)培养，注意观察、记录________________的生长情况。

(5)转抗草胺磷基因成功的大豆植株内，抗草胺磷基因能够高效表达，其高效表达的观察指标是___________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。

(6)(多选)从某种蛋白质的氨基酸序列出发，利用________方法获得目的基因，通过基因工程可以生产自然界中不存在的蛋白质。下列有关基因工程中运载体的描述，正确的是________。

A.能够在宿主细胞中复制并稳定保存是运载体的必备条件之一

B.一种运载体只能运载一种目的基因

C.使用的运载体有质粒、λ噬菌体衍生物和动植物病毒等

D.基因表达载体的构建是一样的，不因受体细胞种类、目的基因导入方法的不同而有所差异

答案：(1)同一种限制酶　供重组质粒的鉴定和选择

(2)重组质粒

(3)重组质粒未导入农杆菌

(4)避光　愈伤组织

(5)大豆植株对草胺磷有抗性

(6)人工合成　AC

14.嗜热土壤芽孢杆菌产生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：

Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶

(1)PCR扩增bglB基因时，选用________________基因组DNA作模板。

(2)下图为质粒限制酶酶切图谱bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入________和________不同限制酶的识别序列。

(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为_____________________ ___________________________________________________。

Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响

(4)据图1、2可知，80℃保温30分钟后，BglB酶会________;为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好控制在________。

A.50℃ B.60℃

C.70℃ D.80℃

Ⅲ.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性

在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率，经过筛选，可获得能表达热稳定性高的BglB酶的基因。

(5)(多选)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌相比，上述育种技术获得热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR过程中________。

A.仅针对bglB基因进行诱变

B.bglB基因产生了定向突变

C.bglB基因可快速积累突变

D.bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变

解析：Ⅰ.考查基因工程和现代生物技术在实践中的应用。(1)bglB基因存在于嗜热土壤芽孢杆菌基因组中，故应以该菌的基因组DNA为模板进行基因扩增，就可从中选出bglB基因。(2)目的基因与质粒进行重组时，需将目的基因插入到启动子和终止子之间，且应靠近启动子和终止子，结合题图可知，应在扩增的bglB基因两端分别引入NdeⅠ和BamHⅠ两种限制酶的识别序列，使目的基因插入到启动子和终止子之间。(3)导入bglB基因的大肠杆菌，通过培养可表达产生β-葡萄糖苷酶，并分泌到细胞外分解纤维素。Ⅱ.考查影响酶活性的条件(温度)。(4)分析图2，在80 ℃保温30分钟，BglB酶就会变性失活;分析图1，相对酶活性最高的温度是60～70 ℃时，而由图2可知70 ℃时保温30分钟，酶活性开始减弱，而60 ℃保温30分钟后酶活性基本不发生变化，由此可知为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好应控制在60 ℃。Ⅲ.考查基因突变及特点。(5)由于应用PCR技术进行基因扩增(即DNA复制快速进行)时，比用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌针对性更强，加快bglB基因的积累速率。

答案：Ⅰ.嗜热土壤芽孢杆菌

(2)NdeⅠ　BamH(注：两空顺序可颠倒)

(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶

.(4)失活　B

.(5)AC