【走向高考】2014年高考生物一輪復習 專題1 基因工程強化作業(yè)（含解析）新人教版選修3

【走向高考】2014年高考生物一輪復習 專題1 基因工程強化作業(yè)（含解析）新人教版選修31農(nóng)業(yè)科技工作者在煙草中找到了一抗病基因，現(xiàn)擬采用基因工程技術將該基因轉(zhuǎn)入棉花，培育抗病棉花品系。請回答下列問題：(1)要獲得該抗病基因，可采用_、_等方法。為了能把該抗病基因轉(zhuǎn)入到棉花細胞中，常用的運載體是_。(2)要使運載體與該抗病基因連接，首先應使用_進行切割。假如運載體被切割后，得到的分子末端序列為則能與該運載體連接的抗病基因分子末端是() (3)切割完成后，采用_將運載體與該抗病基因連接，連接后得到的DNA分子稱為_。(4)再將連接得到的DNA分子導入農(nóng)桿菌，然后用該農(nóng)桿菌去_棉花細胞，利用植物細胞具有的_性進行組織培養(yǎng)，從培養(yǎng)出的植株中_出抗病的棉花。(5)該抗病基因在棉花細胞中表達的產(chǎn)物是()A淀粉 B脂類C蛋白質(zhì) D核酸(6)轉(zhuǎn)基因棉花獲得的_是由該表達產(chǎn)物來體現(xiàn)的。答案(1)從細胞中分離化學方法人工合成Ti質(zhì)粒(2)限制性內(nèi)切酶(限制酶)A(3)DNA連接酶重組DNA(4)感染全能篩選(選擇)(5)C(6)抗病性狀解析基因工程有四步曲，解答本題時就緊扣這四步曲。獲得抗病毒基因常用的方法是從細胞中直接分離目的基因或根據(jù)mRNA堿基順序和蛋白質(zhì)的氨基酸序列人工合成目的基因；在基因工程中，常用的運載體是質(zhì)粒；可以先用限制性內(nèi)切酶把目的基因和運載體切出相同的黏性末端；再用DNA連接酶將運載體和目的基因連接起來，構(gòu)成重組DNA分子；用導入重組DNA分子的農(nóng)桿菌感染棉花細胞，并用組織培養(yǎng)的方法把這樣的棉花細胞培育成個體，從中篩選出有抗病性狀的棉花；最后進行鑒定，可把普通棉和抗蟲棉在同等條件下讓害蟲吞食，觀察其效果即可。2(2011·山東高考，35)人類疾病的轉(zhuǎn)基因動物模型常用于致病機理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示。 (1)卵母細胞除從活體輸卵管中采集外，還可從已處死的雌鼠_中獲取。(2)圖中的高血壓相關基因作為_，質(zhì)粒作為_，二者需用_切割后連接成重組載體，該過程與質(zhì)粒上含有_有關。 (3)子代大鼠如果_和_，即可分別在分子水平和個體水平上說明高血壓相關基因已成功表達，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動物模型。(4)在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過程中，所用到的主要胚胎工程技術是_、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。答案(1)卵巢(2)目的基因載體同種限制性核酸內(nèi)切酶(或：同種限制酶)限制酶切割位點(3)檢測到體內(nèi)有相關蛋白出現(xiàn)高血壓(4)體外受精解析本題考查的轉(zhuǎn)基因工程的步驟和胚胎培養(yǎng)的基本技術。(1)在剛處死的雌鼠的卵巢中，含有卵母細胞，可以提取這些細胞，用于培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因個體。(2)觀察題圖可知，高血壓相關基因作為目的基因，質(zhì)粒作為運載體，二者需用同種限制酶切割，產(chǎn)生相同的末端，然后構(gòu)建基因表達載體。(3)從分子水平上，可檢驗體內(nèi)是否有相關蛋白；從個體水平，可觀察大鼠是否出現(xiàn)高血壓。(4)胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術，結(jié)合這一概念，分析本次轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過程中，用到的胚胎工程技術主要是體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。3如圖為基因工程中，利用農(nóng)桿菌作為載體，培育出新性狀植株的過程，請據(jù)圖分析回答：(1)將攜帶外源基因的DNA導入植物細胞中所用到的工具酶有_。(2)圖示中，目的基因?qū)胫参锛毎?，是否可以穩(wěn)定維持和表達其遺傳特性，可以通過_來確定。導入目的基因的植物細胞一般需要通過_的方法，培育成能表現(xiàn)新性狀的植株。(3)利用基因工程進行育種，可以培育出具有新性狀的植株，這種育種方法的優(yōu)點是什么？_。(4)通過基因工程，科學家已經(jīng)培育出了許多具有抗蟲、抗病、抗除草劑等全新性狀的農(nóng)作物，但也有人對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性提出了疑問，試從正反兩方面闡述你對這一問題的認識。_。答案(1)限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶(2)檢測轉(zhuǎn)化的植物有沒有顯示出目的基因控制的性狀植物組織培養(yǎng)(3)能打破生物種屬的界限；在分子水平上定向改變生物的遺傳特性(4)安全：多環(huán)節(jié)、嚴謹?shù)陌踩栽u價，可以保證轉(zhuǎn)基因食品的安全；轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物要表現(xiàn)其新性狀，必須有一定條件；種植抗蟲轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物，可減少農(nóng)藥用量不安全：可能會出現(xiàn)新的過敏源；導入轉(zhuǎn)基因生物的外源基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因生物的某些細菌或病毒雜交，從而重組出新的病原體；重組的微生物降解化合物過程中會產(chǎn)生中間產(chǎn)物，造成二次污染解析本題綜合考查了基因工程、細胞工程及轉(zhuǎn)基因的安全性問題。外源基因?qū)胧荏w細胞用到的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；若受體細胞是植物細胞，導入目的基因后需經(jīng)組織培養(yǎng)培育成具有新性狀的植株；利用基因工程進行育種能打破生物種屬的界限，屬于分子水平上對生物遺傳特性進行的改造；通過基因工程已培育出了許多具有新性狀的農(nóng)作物，但任何事情都具有兩面性。4如圖表示從蘇云金芽孢桿菌分離出來的殺蟲晶體蛋白質(zhì)基因(簡稱Bt基因)及形成轉(zhuǎn)基因抗蟲植物的圖解。請回答：(1)在下列含有ATP和有關的酶的試管中，大量而快捷的獲取Bt基因的最佳方案是如圖所示中的()(2)寫出b過程表達式：_。(3)活化的毒性物質(zhì)應是一種_分子，活化的毒性物質(zhì)全部或部分嵌合于昆蟲的細胞膜上，使細胞膜產(chǎn)生孔道，導致細胞由于_平衡的破壞而破裂。(4)我國在“863”計劃資助下開展Bt抗蟲棉育種等研究，這將對_、_和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。(5)胰島素是治療依賴型糖尿病的特效藥物，但是天然胰島素在人體內(nèi)壽命只有幾小時，重癥病人每天得注射好幾次藥物，給病人增加了不便和痛苦。通過蛋白質(zhì)工程改變胰島素的空間結(jié)構(gòu)，以延長胰島素的半衰期，得到長效胰島素；還可以在不改變胰島素活性部位結(jié)構(gòu)的前提下，增強其他部位的結(jié)合強度，使之難以被酶破壞，從而增強其穩(wěn)定性。若要利用大腸桿菌生產(chǎn)上述長效胰島素，需用到的生物工程有_、_和_。用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)的胰島素，與天然胰島素比較，顯著的優(yōu)點是_。答案(1)D(2)Bt基因mRNA原毒素(3)多肽滲透(4)農(nóng)業(yè)害蟲防治環(huán)境保護(5)發(fā)酵工程基因工程蛋白質(zhì)工程具有長效性解析應用基因工程技術，從蘇云金芽孢桿菌中提取殺蟲晶體蛋白基因(目的基因)導入棉花細胞中形成轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，Bt基因的表達使棉花細胞中合成了原毒素，使采食棉花的昆蟲中毒死亡。蛋白質(zhì)工程的實質(zhì)是生產(chǎn)出自然界原本不存在的蛋白質(zhì)，所以需對原有的胰島素進行改造，改造好的目的基因需通過基因工程生產(chǎn)基因產(chǎn)物，并且在生產(chǎn)過程中要借助工程菌，所以還需要進行發(fā)酵。5(2012·青島)3脂肪酸是深?！棒~油”的主要成分，它對風濕性關節(jié)炎以及糖尿病等有很好的預防和輔助治療作用?？茖W家從一種線蟲中提取出相應基因，然后將該基因?qū)胴i胚胎干細胞，以期得到富含3脂肪酸的轉(zhuǎn)基因豬。分析回答： (1)在基因工程中，從線蟲中提取的上述相關基因稱為_，提取該基因需要特定的_酶。(2)為了盡快獲得更多的上述相關基因，常采用_技術進行擴增，構(gòu)建重組DNA時，常用的運載體是_。(3)上述相關基因進入受體細胞并在受體細胞內(nèi)穩(wěn)定維持和表達的過程，稱為_。培養(yǎng)含有上述基因的胚胎干細胞的培養(yǎng)基中，必須加入_等天然成分。(4)為獲得更多的轉(zhuǎn)基因豬，通常將胚胎干細胞培養(yǎng)到_期后，采用胚胎分割技術獲得更多胚胎，然后再采用_等技術將胚胎移到不同母豬子宮內(nèi)。答案(1)目的基因 限制 (2)PCR 質(zhì)粒(3)轉(zhuǎn)化 動物血清 (4)桑椹胚或囊胚 胚胎移植6人類在預防與診療傳染性疾病過程中，經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病原體為RNA病毒，該病毒表面的A蛋白為主要抗原，且疫苗生產(chǎn)和抗體制備的流程之一如下圖。請回答：(1)過程代表的是_。(2)過程構(gòu)建A基因表達載體時，必須使用_和_兩種工具酶。(3)過程采用的實驗技術是_，獲得的X是_。(4)對健康人進行該傳染病免疫預防時，可選用圖中基因工程生產(chǎn)的_所制備的疫苗。對該傳染病疑似患者確診時，可以從疑似患者體內(nèi)分離病毒與已知病毒進行_比較；或用圖中的_進行特異性結(jié)合檢測。答案(1)逆(反)轉(zhuǎn)錄(2)限制性核酸內(nèi)切酶(限制性內(nèi)切酶、限制酶)DNA連接酶(注：兩空順序可顛倒)(3)細胞融合雜交瘤細胞(4)A蛋白核酸(基因)序列抗A蛋白的單克隆抗體7(2013·山東煙臺質(zhì)檢)國際水稻研究所人員從產(chǎn)量低的耐淹水稻中找到一種耐淹的基因，將其移入到高產(chǎn)熱帶水稻中，終于培育出耐水淹的高產(chǎn)水稻品系，其產(chǎn)量比高產(chǎn)熱帶水稻產(chǎn)量還要高。耐淹基因移入的方法可通過轉(zhuǎn)基因技術實現(xiàn)。請回答下列相關問題：(1)轉(zhuǎn)基因過程中構(gòu)建含耐淹基因的表達載體時，用到的酶主要是_。(2)質(zhì)粒是基因工程中最常用的_，質(zhì)粒的基本組成單位是_。(3)耐淹的基因?qū)敫弋a(chǎn)熱帶水稻中常采用的方法是_。(4)在基因工程中，使用標記基因的目的是：_；鑒定培育出的高產(chǎn)耐水淹水稻植株，最直接的方法是_。(5)將導入耐淹基因的高產(chǎn)水稻細胞培養(yǎng)成植株時，要用人工配制的培養(yǎng)基培養(yǎng)。為防止感染，器皿、培養(yǎng)基與植物組織等必須進行_處理。在植物組織培養(yǎng)的再分化過程中，若要將愈傷組織誘導出根，則植物生長調(diào)節(jié)劑的濃度配比應為：生長素濃度_細胞分裂素濃度(填“大于”、“小于”或“等于”)。(6)蛋白質(zhì)工程中，要對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進行設計改造，必須通過基因修飾或基因合成來完成，而不直接改造蛋白質(zhì)的原因是_。答案(1)限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶(2)運載體脫氧核苷酸(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 (4)篩選出含有目的基因(或重組DNA分子)的受體細胞 檢測是否抗水淹(5)滅菌、消毒大于(6)改造基因易于操作且改造后能夠遺傳7