2013高考生物 考點預(yù)測分析 基因工程（含解析）新人教版

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1、2013高考生物考點預(yù)測分析： 基因工程 【考綱要求】 1．簡述基因工程的誕生 2．簡述基因工程的原理及技術(shù) 3．舉例說出基因工程的應(yīng)用 4．簡述蛋白質(zhì)工程 【高考分布】 注： ①直方圖橫軸代表高考考點 ②直方圖縱軸代表5年高考匯總分值 【命題分析】 基因工程是當(dāng)前生命科學(xué)研究的熱點和前沿之一，基因診斷、基因產(chǎn)品在人們生 活中出現(xiàn)日漸頻繁，預(yù)計基因工程在2013年的高考中仍會有相當(dāng)大分值的考查。 【試題預(yù)測】 一、選擇題（共10小題） 1. （2013·浙江省紹興一中測試）應(yīng)用基因工程方法，可將酵母菌制造成“工程菌”，用于生產(chǎn)乙肝疫苗，在制造該“

2、工程菌”時，應(yīng)向酵母菌導(dǎo)入(　　) A．乙肝病毒的表面抗原 B．抗乙肝病毒抗體的基因 C．抗乙肝病毒的抗體 D．乙肝病毒的表面抗原的基因 【解析】乙肝疫苗是指減毒或滅毒的乙肝病毒，利用基因工程生產(chǎn)乙肝疫苗時，應(yīng)向酵母菌導(dǎo)入目的基因――乙肝病毒的表面抗原的基因 【答案】D 2．(2012·合肥高三質(zhì)檢)科學(xué)家依據(jù)基因工程的原理最新研制的某種疫苗是用病原微生物中編碼抗原的基因制成的，這個基因編碼的產(chǎn)物能誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫反應(yīng)。該疫苗(　　) A．引起人體特異性免疫的原因是DNA分子上具有抗原 B．引起免疫反應(yīng)后相應(yīng)淋巴細(xì)胞增多，細(xì)胞周期將變長 C．能與漿細(xì)胞產(chǎn)生的相應(yīng)抗體發(fā)生特

3、異性結(jié)合 D．包括抗原基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等 【解析】　題干中的某種疫苗是基因疫苗，只是由基因疫苗編碼的蛋白質(zhì)可作為抗原引起機體發(fā)生免疫反應(yīng)，B細(xì)胞會迅速增長分化成漿細(xì)胞，細(xì)胞周期變短，且與特定的抗體發(fā)生特異性結(jié)合。此疫苗是基因工程的產(chǎn)物，其構(gòu)成應(yīng)包括抗原基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。 【答案】　D 3．(2012·蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市高三調(diào)研)下表為常用的限制性核酸內(nèi)切酶及其識別序列和切割位點(注：表中Y為C或T，R為A或G)。據(jù)表分析，可以得到的結(jié)論是(　　) A.限制酶的切割位點在識別序列的中間 B．限制酶切割后都形成黏性末端 C．不同限制酶切割后形成的黏性

4、末端都相同 D．一種限制酶可能識別多種核苷酸序列 【解析】　由表格中的不同限制酶的切割位點知，HindⅡ與SamⅠ兩種限制酶的切割位點在識別序列的中間，切割后形成平末端；酶具有專一性，不同限制酶切割后形成的黏性末端不同；由題干中的信息“Y為C或T，R為A或G”知，一種限制酶可能識別多種核苷酸序列。 【答案】　D 4．如下圖所示，若用兩種識別切割序列完全不同的限制酶E和F從基因組DNA上切下目的基因，并將之取代質(zhì)粒pZHZ1(3.7 kb,1 kb＝1 000對堿基)上相應(yīng)的E—F區(qū)域(0.2 kb)，那么所形成的重組質(zhì)粒pZHZ2(　　) A．既能被E也能被F切開 B．能被E但

5、不能被F切開 C．既不能被E也不能被F切開 D．能被F但不能被E切開 【解析】　用限制酶從基因組DNA上切下目的基因，并取代質(zhì)粒pZHZ1(3.7 kb,1 kb＝1000對堿基)上相應(yīng)的E—F區(qū)域(0.2 kb)，用DNA連接酶連接后形成重組質(zhì)粒，則在重組質(zhì)粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位點，形成的重組質(zhì)粒pZHZ2既能被E也能被F切開，故本題選A。 【答案】　A 5．(2012·靜安、楊浦等四區(qū)二模)下圖顯示：人體細(xì)胞內(nèi)含有抑制癌癥發(fā)生的p53(P＋)基因有兩個部位能被E酶識別；癌癥患者的p53基因突變后為p－。現(xiàn)有某人的p53基因部分區(qū)域經(jīng)限制酶E完全切割后，共出現(xiàn)170

6、、220、290和460個堿基對的四種片段，那么該人的基因型是(　　) A．P＋P＋　　　　　　　B．P＋p－ C．p－p－ D．P＋P＋p－ 【解析】　若該人的基因未發(fā)生突變，則其基因型應(yīng)為P＋P＋，基因被切割后會出現(xiàn)290、170、220個堿基對的三種片段；由此推斷該人發(fā)生了基因突變?nèi)艋驗閜－p－，則被酶E切割后會出現(xiàn)680個堿基對的一個片段；若基因型為P＋p－，則被酶E切割后出現(xiàn)170、220、290和460個堿基對的四種片段；正常的體細(xì)胞基因型P＋P＋突變后一般不形成P＋P＋p－。 【答案】　B 6．(2012·南京聯(lián)考)某科學(xué)家從細(xì)菌中分離出

7、耐高溫淀粉酶(Amy)基因a，通過基因工程的方法，將a轉(zhuǎn)到馬鈴薯植株中，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)Amy在成熟塊莖細(xì)胞中存在，下列說法正確的是 (　　) A．基因a只有導(dǎo)入到馬鈴薯受精卵中才能表達(dá) B．目的基因來自細(xì)菌，可以不需要載體直接導(dǎo)入受體細(xì)胞 C．基因a導(dǎo)入成功后，將抑制細(xì)胞原有的新陳代謝，開辟新的代謝途徑 D．目的基因進入受體細(xì)胞后，可隨著馬鈴薯的DNA分子的復(fù)制而復(fù)制，傳給子代細(xì)胞并表達(dá) 【解析】培育轉(zhuǎn)基因植株可以以體細(xì)胞或受精卵作為受體細(xì)胞；目的基因必須

8、借助載體才能導(dǎo)入受體細(xì)胞；目的基因?qū)氤晒?，不抑制?xì)胞原有的代謝途徑。 【答案】D 7．(2012·浙江六校聯(lián)考)下面是四種不同質(zhì)粒的示意圖，其中ori為復(fù)制必需的序列，amp為氨芐青霉素抗性基因，tet為四環(huán)素抗性基因，箭頭表示一種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點。若要得到一個能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長的含重組DNA的細(xì)胞，應(yīng)選用的質(zhì)粒是 (　　) 【解析】A項破壞了復(fù)制必需的序列，不能復(fù)制。B項氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因都完好，在四環(huán)素培養(yǎng)基上和氨芐青霉素培養(yǎng)基上

9、都能生長。C項氨芐青霉素抗性基因被破壞，四環(huán)素抗性基因完好，能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長。D項氨芐青霉素抗性基因完好，四環(huán)素抗性基因被破壞。 【答案】C 8．應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可生產(chǎn)人類所需要的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，如利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素。下列選項中能說明人胰島素基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是 (　　) A．在大腸桿菌細(xì)胞中檢測到人的胰島素基因 B．在大腸桿菌中檢測到人胰島素基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA C．在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)出大腸桿菌 D．在大腸桿菌的代謝產(chǎn)物中提取到人胰島素 【解析】基因表達(dá)的標(biāo)志是合成了相應(yīng)的蛋白質(zhì)或表現(xiàn)出相應(yīng)的性

10、狀，故能說明人胰島素基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是在大腸桿菌的代謝產(chǎn)物中提取到人胰島素。 【答案】D 9．某種微生物合成的蛋白酶與人體消化液中的蛋白酶的結(jié)構(gòu)和功能很相似，只是其熱穩(wěn)定性較差，進入人體后容易失效?，F(xiàn)要將此酶開發(fā)成一種片劑，臨床治療食物消化不良，最佳方案是 (　　) A．替換此酶中的少數(shù)氨基酸，以改善其功能 B．將此酶與人蛋白酶進行拼接，形成新的蛋白酶 C．重新設(shè)計與創(chuàng)造一種蛋白酶 D．減少此酶在片劑中的含量 【解析】蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)包括一級結(jié)構(gòu)和空間結(jié)

11、構(gòu)，一級結(jié)構(gòu)是指組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序，蛋白質(zhì)的功能是由一級結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)共同決定的，特別是空間結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)的功能關(guān)系更密切。要想使蛋白酶熱穩(wěn)定性有所提高，就要改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，此類問題一般是對蛋白質(zhì)中的個別氨基酸進行替換。 【答案】A 10．某研究所的研究人員將生長激素基因通過質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞，使其表達(dá)，產(chǎn)生生長激素。已知質(zhì)粒中存在兩個抗性基因：甲是抗鏈霉素基因，乙是抗氨芐青霉素基因，且目的基因要插入到基因乙中，而大腸桿菌不帶有任何抗性基因。下列敘述正確的是(　　) A．導(dǎo)入大腸桿菌的質(zhì)粒一定為重組質(zhì)粒 B．RNA聚合酶是構(gòu)建該重組質(zhì)粒必需的工具酶 C．可用含

12、氨芐青霉素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒 D．在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中不能生長，但在含鏈霉素培養(yǎng)基中能生長的可能是符合生產(chǎn)要求的大腸桿菌 【解析】抓住“目的基因要插入到基因乙中”這一關(guān)鍵信息是正確解答本題的前提。基因操作過程中，用同一種限制酶分別切割生長激素基因所在的DNA分子和質(zhì)粒后，會產(chǎn)生相同的黏性末端，黏性末端連接時，目的基因和目的基因、目的基因和質(zhì)粒、質(zhì)粒和質(zhì)粒都可能連接，因此，導(dǎo)入大腸桿菌的質(zhì)粒不一定為重組質(zhì)粒。構(gòu)建該重組質(zhì)粒必需的工具酶是限制酶和DNA連接酶。目的基因插入到基因乙中后形成重組質(zhì)粒的抗氨芐青霉素基因被破壞，故導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌對氨芐青霉素不具有抗性

13、，但對鏈霉素仍具有抗性。 【答案】D 二、非選擇題（本題共3小題） 11．(2012·天津)生物分子間的特異性結(jié)合的性質(zhì)廣泛用于生命科學(xué)研究。以下實例為體外處理“蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合體”獲得DNA片段信息的過程圖。 據(jù)圖回答： (1)過程①酶作用的部位是________鍵，此過程只發(fā)生在非結(jié)合區(qū)DNA，過程②酶作用的部位是________鍵。 (2)①、②兩過程利用了酶的________________特性。 (3)若將得到的DNA片段用于構(gòu)建重組質(zhì)粒，需要過程③的測序結(jié)果與________酶的識別序列進行對比，已確定選用何種酶。 (4)如果復(fù)合體中的蛋白質(zhì)為RNA酶聚合，則

14、其識別、結(jié)合DNA序列區(qū)為基因的________________。 (5)以下研究利用了生物分子間的特異性結(jié)合的有________(多選)。 A．分離得到核糖體，用蛋白酶酶解后提rRNA B．用無水乙醇處理菠菜葉片，提取葉綠體基粒膜上的光合色素 C．通過分子雜交手段，用熒光物質(zhì)標(biāo)記的目的基因進行染色體基因定位 D．將抑制成熟基因?qū)敕?，其mRNA與催化成熟酶基因的mRNA互補結(jié)合，終止后者翻譯，延遲果實成熟。 【解析】　(1)DNA酶作用的部位是DNA的磷酸二酯鍵，蛋白酶作用的部位是肽鍵。 (2)①②過程利用了各種酶催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)的特性，即專一性。 (3)DNA要構(gòu)建

15、重組質(zhì)粒，需要用限制性核酸內(nèi)切酶切割，再與質(zhì)粒重組。 (4)RNA聚合酶識別和結(jié)合在基因的啟動子上，才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄。 (5)蛋白酶能特異性的酶解蛋白質(zhì)，分子雜交手段也是利用各物質(zhì)分子結(jié)合的特異性，抑制成熟基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA與催化成熟酶基因的mRNA堿基互補結(jié)合，也具有特異性；光合色素易溶于有機溶劑，與酒精并不是特異性的溶解，所以選ACD。 【答案】　(1)磷酸二酯　肽　(2)專一性　(3)限制性核酸內(nèi)切　(4)啟動子　(5)ACD 12．(2012·淄博一中三模)轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程如下圖所示。圖中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等為限制酶，質(zhì)粒和抗病基因上的箭頭表示限

16、制酶的切割位點。下圖表示四種限制酶的識別序列及酶切位點。 (1)若要獲得抗病基因，能否用限制酶SmaⅠ對圖中對應(yīng)的位點進行切割？________，說明理由_________ 。 要獲得含抗病基因的重組質(zhì)粒能否用PstⅠ、ApaⅠ限制酶切割質(zhì)粒？________。 (2)卡那霉素會抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長。欲利用含卡那霉素的培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗病基因的香蕉細(xì)胞，重組質(zhì)粒中應(yīng)同時含有________基因，作為標(biāo)記基因。 (3)②、③階段是否可使用同種培養(yǎng)基？________；理由是______ 。 (4)④階段是否可使用不添加植物激素的培養(yǎng)基？________；理由是______

17、_ 。 【解析】　(1)由圖示知抗病基因為目的基因，構(gòu)建表達(dá)載體時必須保持目的基因的完整性即不受破壞，而圖示的限制酶SmaⅠ則切割抗病基因的中段導(dǎo)致抗病基因被損壞，因此不能用此限制酶對抗病基因進行切割。 (2)表達(dá)載體構(gòu)建時必須的一個構(gòu)成是載體上應(yīng)該有標(biāo)記基因，以鑒定受體細(xì)胞是否導(dǎo)入了目的基因，由此可推出如果香蕉細(xì)胞導(dǎo)入了抗病基因，且導(dǎo)入的載體上含有抗卡那霉素，則此細(xì)胞置入含卡那霉素的培養(yǎng)基上才會正常生長。 (3)②階段為愈傷組織，③階段為胚狀體或叢芽，當(dāng)兩個階段培養(yǎng)基中生長素高于細(xì)胞分裂素時，主要誘導(dǎo)組織脫分化和根原基的形成；當(dāng)兩個階段培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素高于生長素時，則主要誘導(dǎo)組織再分

18、化和芽原基的形成。 (4)④為試管苗，此時發(fā)育形成的幼嫩的芽、根尖等產(chǎn)生生長素以促進根的生長。 【答案】　(1)不能　對SmaⅠ位點進行切割破壞了抗病基因的結(jié)構(gòu)　不能　(2)抗卡那霉素　(3)不能　2個階段培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素的比值不同　(4)可以 因為芽能產(chǎn)生生長素促進根的生長 13．(12分)(2012·鹽城一模)請回答與轉(zhuǎn)基因小鼠的培育過程相關(guān)的問題。 (1)獲取外源基因常用的工具酶是________________，若需在短時間內(nèi)獲得大量的某種外源基因，通常采用________技術(shù)。 (2)在供體雌鼠發(fā)情周期的某一階段，用________激素處理，促使卵巢里大量卵泡成

19、熟并排出稱為超數(shù)排卵。在讓供體母鼠與健康公鼠交配的同時，讓代孕母鼠與結(jié)扎公鼠進行交配，使代孕母鼠與供體母鼠的生理條件達(dá)到同步或者一致，稱為____________處理。 (3)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵常用的方法是________。 (4)將注射有外源DNA的受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)至桑椹胚或________，再進行胚胎移植。進行早期胚胎的體外培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中除了含有各種無機鹽、維生素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分外，還要添加激素和________。 (5)待代孕母鼠產(chǎn)出幼仔后，取幼鼠尾巴細(xì)胞提取基因組DNA，可用____________法等分析以確定是否為轉(zhuǎn)基因鼠。 【解析】　(1)基因工程中常用限制性核酸內(nèi)切酶獲取目的基因，PCR技術(shù)可用于短時間內(nèi)獲得大量目的基因。(2)用促性腺激素處理可超數(shù)排卵，代孕母鼠與結(jié)扎公鼠交配，使得代孕母鼠與供體母鼠的生理條件達(dá)到同步或者一致，這稱為同期發(fā)情。(3)常用顯微注射技術(shù)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受精卵。(4)桑椹胚或囊胚可用于胚胎移植，進行早期胚胎培養(yǎng)時，還需要加入動物血清。(5)若檢測DNA，則用DNA分子雜交法。 【答案】　(1)限制性核酸內(nèi)切酶　PCR　(2)促性腺　同期發(fā)情　(3)顯微注射技術(shù)　(4)囊胚　動物血清　(5)DNA分子雜交(核酸雜交)