选修三高考题汇编(基因工程)红.doc

专题一 基因工程测试题1、某致病基因h位于X染色体上，该基因和正常基因H中的某一特定序列BclI酶切后，可产生大小不同的片段（如图1，bp表示碱基对），据此可进行基因诊断。图2为某家庭病的遗传系谱。下列叙述错误的是（ ）A h基因特定序列中Bcl 1酶切位点的消失是碱基序列改变的结果B II-1的基因诊断中只出现142bp片段，其致病基因来自母亲C II-2的基因诊断中出现142bp，99bp和43bp三个片段，其基因型为XHXhD II-3的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中出现142bp片段的概率为1/2.2、北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是（ ）A过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达3、ada（酸脱氨酶基因）通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是（ ）A. 每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒 B. 每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点 C. 每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada D. 每个人的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子4在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是（ ）A. 用限制性核酸内切酶切割烟草茶叶病毒的核酸B. 用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C. 将重组DNA分子导入原生质体D. 用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞5下列叙述符合基因工程概念的是（ ）AB淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上6新技术的建立和应用对生物学发展至关重要。下列技术（或仪器）与应用匹配正确的是（ ）A. PCR技术扩增蛋白质 B.核移植制备单克隆抗体 C.光学显微镜观察叶绿体的基粒 D.花粉离体培养培育单倍体植物7下列关于转基因植物的叙述。正确的是 A转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中 B转抗虫基因的植物不会导致昆虫群体抗性基因撷宰增加 C动物的生长激素基因转人植物后不能表达 D如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题8、2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白“的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是A追踪目的基因在细胞内的复制过程B追踪目的基因插入到染色体上的位置C追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布D追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构 9、下列关于基因工程的叙述，错误的是A目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达10钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就而获2008年诺贝尔奖。在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知A该生物的基因型是杂合的B该生物与水母有很近的亲缘关系C绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达D改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对，就不能检测到绿色荧光11下表有关基因表达的选项中，不可能的是基因表达的细胞表达产物A细菌抗虫蛋白基因抗虫棉叶肉细胞细菌抗虫蛋白B人酪氨酸酶基因正常人皮肤细胞人酪氨酸酶C动物胰岛素基因大肠杆菌工程菌细胞动物胰岛素D兔血红蛋白基因兔成熟红细胞兔血红蛋白12.下表为几种限制性核酸内切酶识别的序列和切割的位点如图，已知某DNA在目的基因的两端1、2、3、4四处分别有BamH，EcoR，Pst的酶切位点假设所用的酶均可将识别位点完全切开，现用BamH和EcoR两种酶同时切割该DNA片段.为防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状，应选用的酶是 A1为BamH，2为EcoR，3为BamH，4为PstB1为EcoR，2为BamH，3为BamH，4为Pst C1为Pst，2为EcoR，3为EcoR，4为BamHD1为BamH，2为EcoR，3为Pst，4为EcoR 非选择题1、（16分）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T1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。2、（21分）.（9分）家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。(1)进行转基因操作前，需用_酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。(2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的_和_之间。(3)采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。改PCR反应体系的主要成分应该包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、_和_。(4)利用生物反应器培养家蚕细胞时，的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以_增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。3 （16分）拟南芥是遗传学研究的模式植物，某突变体可用于验证相关的基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色（TT），某突变体的种皮为黄色（tt）,下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(Tn)功能的流程示意图。（1）与拟南芥t基因的mRNA相比，若油菜Tn基因的mRNA中UGA变为，其末端序列成为“”，则Tn比多编码个氨 基酸（起始密码子位置相同，、为终止密码子）。（）图中应为。若不能在含抗生素的培养基上生长，则原因是 .若的种皮颜色为 ，则说明油菜基因与拟南芥T基因的功能相同。（3）假设该油菜基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，则中进行减数分裂的细胞在联会时的基因为 ；同时，的叶片卷曲（叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传），用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比列最小的个体表现为 ；取的茎尖培养成16颗植珠，其性状通常 （填 不变或改变）。（4）所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥 （填是或者不是）同一个物种。4、（16分） 登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克。科学家用以下方法控制病毒的传播。（1）将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带S基因的载体导入蚊子的 细胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出 、 和 。（2）科学家获得一种显性突变蚊子（AABB）。A、B基因位于非同源染色体上，只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F1群体中A基因频率是 ，F2群体中A基因频率是 。（3）将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置（如图11），将该纯合的转基因雄蚊释放到野生群体中，群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代 ，原因是 。5、（8分）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。（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从处死的雌鼠_中获取。（2）图中的高血压相关基因作为_，质粒作为_,二者需用_切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有_有关。 （3）子代大鼠如果_和_，即可分别在水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。（4）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是_、早期胚胎培养和胚胎移植。6 (10分)红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病由于天然EP0来源极为有限，目前临床使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO）期间要生产流程如右图（1）图中所指的是 技术。（2）图中所指的物质是 ，所指的物质是 。（3）培养重组CHO 细胞时，为便于清除代谢产物，防止细胞严物积累对细胞自身造成危害，应定期更换 。（4）检测 rhEPO外活性需用抗rhEPO单克隆抗体。分泌单克隆抗体的 细胞，可由rhEPO免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成。7（18分）请回答胚胎工程和基因工程方面的问题：（1）应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、以及在母体中发育和产出等过程。（2）在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和。（3）通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是。（4）利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是、基因表达载体的构建、和。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是（显微注射法、农杆菌转化法），为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是（受精卵、乳腺细胞）。8、（10分） 转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有Pst、Sma、EcoR、Apa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 。9、（16分）小鼠基因敲除技术获得2007年诺贝尔奖，该技术采用基因工程、细胞工程、杂交等手段使小鼠体内的某一基因失去功能，以研究基因在生物个体发育和病理过程中的作用。例如现有基因型为BB的小鼠，要敲除基因B，可先用体外合成的突变基因b取代正常基因B，使BB细胞改变为Bb细胞，最终培育成为基因敲除小鼠。（1）基因敲除过程中外源基因是否导入受体细胞，可利用重组质粒上的 检测。如果被敲除的是小鼠抑癌基因，则可能导致细胞内的 被激活，使小鼠细胞发生癌变。（2）通过基因敲除，得到一只AABb小鼠。假设棕毛基因A、白毛基因a、褐齿基因B和黄齿基因b均位于常染色体上，现要得到白毛黄齿新类型小鼠，用来与AABb小鼠杂交的纯合亲本的基因型是 ，杂交子代的基因型是 。让F1代中双杂合基因型的雌雄小鼠相互交配，子代中带有b基因个体的概率是 。不带B基因个体的概率是 。（3）在上述F1代中只考虑齿色这对性状，假设这对性状的遗传属X染色体伴性遗传，则表现黄齿个体的性别是 ，这一代中具有这种性别的个体基因是 。10、（7分）苏云金杆菌（Bt）能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图（为抗氨苄青霉素基因），据图回答下列问题。（1）将图中的DNA用Hind、BamH完全酶切后，反应管中有 种DNA片段。（2）图中表示 Hind与BamH酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得 种重组质粒；如果换用Bstl与BamH酶切，目的基因与质粒连接后可获得 种重组质粒。 （3）目的基因插入质粒后，不能影响质粒的 。（4）图中的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的TDNA导人植物细胞，并防止植物细胞中 对TDNA的降解。（5）已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞 。 （6）生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的 基因频率的增长速率。11.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）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术。该技术的核心是 和 。（4）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。 12将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。请根据以上图表回答下列问题。（1）在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中，使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶，其最主要的特点是 。（2）PCR过程中退火（复性）温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表1为根据模板设计的两对引物序列，图2为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度？_。（3）图1步骤所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求？ 。（4）为将外源基因转入马铃薯，图1步骤转基因所用的细菌B通常为 。（5）对符合设计要求的重组质粒T进行酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列，对以下酶切结果作出判断。采用EcoR和Pst酶切，得到_种DNA片断。采用EcoR和Sma酶切，得到_种DNA片断。13.大肠杆菌pUC18质粒是基因工程中常用的运载体。某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于LacZ基因中，如果没有插入外源基因，LacZ基因便可表达出口一半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被一半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落。反之，则形成白色菌落。下图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。请分析并回答：（1）已获得的目的基因可利用 技术进行扩增。（2）目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要DNA连接酶恢复 键。（3）将试管I中的物质和大肠杆菌共同置于试管的目的是 ；大肠杆菌需事先用Ca2+进行处理，目的是 。（4）将试管中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质 和生长因子，还应加入IPTG、X-gal以及氨苄青霉素，其中加入氨苄青霉素的作用是筛选出 。（5）若观察到培养基上出现 色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是 14、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，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。（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞接种到含四环的培养基中，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）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 选修三高考试题汇编专题一 基因工程 参考答案1-5 D B C A B 6-11 DA C D C DA1、答案：（16分）（1）顶芽 生长素 （2）（一定浓度的）除草剂 （3）（一定浓度的）盐（4）野生型 1 （5）降低 （6）突变体 DNA连接酶 B、C2、（9分）答案：（1）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） （2）启动子 终止子 （3）TaqDNA聚合酶 对干扰素基因特异性的DNA引物对 （4）增大细胞贴壁生长的附着面积3、答案（1）2 （2）重组质粒（重组DNA分子） 重组质粒未导入 深褐色（3）TnTntt； 黄色正常、黄色卷曲； 不变 （4）是4、答案：（1）受精卵 S基因、由S基因转录的mRNA S蛋白 （2）50% 60% （3）减少 S基因表达的S蛋白会抑制登革热病毒复制5、（11年山东卷）答案：（1）卵巢（2）目的基因 载体 同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶） 限制酶切割位点（3）检测到体内有相关蛋白 出现高血压 （4）体外受精6、答案：（1）PCR （2）mRNA rhEPO （3）培养液 （4）杂交瘤 7、（1）0、2 （2）高（3）Sma会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因（4）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化（5）DNA连接 （6）鉴别和筛选含有目的基因的细胞 （7）蔗糖为唯一含碳营养物质7、（18分）（1）早期胚胎培养（1分）胚胎移植（2分） （2）获能第一极体（每空1分，共2分）（3）促性腺激素（其他合理答案也给分）（2分）（4）获取目的基因（2分）将目的基因导入受体细胞（2分）目的基因的检测与鉴定（2分）人干扰素基因（或目的基因）（1分）终止子（1分）标记基因（1分）显微注射法（1分）受精卵（1分）8答案：（1）Pst、EcoR 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9答案: （1）标记基因原癌基因（2）aaBB AaBb和AaBB 3/4 1/4（3）雄性B、bY10答案：（1）4 （2）2 1 （3）复制 （4）DNA水解酶（5）表面无相应的特异性受体 （6）抗性11答案：(1)a a(2)基因枪法(花粉管通道法)(3)植物组织培养(1分) 脱分化(去分化) 再分化(4)耐盐基因(目的基因) 一定浓度的盐水浇灌(移裁到盐碱地中)12答案：（1）耐高温 2）引物对B （3）否 （4）农杆菌 （5）2 113(1)PCR(2)磷酸二酯键(3)进行转化 使大肠杆菌处于感受态(4) 导入PUC18质粒的大肠杆菌(5)白 无论大肠杆菌是否导入重组质粒，均会出现蓝色菌落14(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 (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)EcoRI和BamHI 高中生物选修三 第 12 页 共 12 页