1、1.(2009年高考浙江卷)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解析:选D。基因工程中目的基因来源于自然界中的含有目的性状的一切生物,可以是动物、植物,也可以是真菌、细菌,还可以是人等;在基因工程中获取目的基因以及将目的基因和载体结合构成基因表达载体必须使用同一种限制酶进行切割,已获得相同的黏性末端,再在DNA连接酶的作用下,将目的基因和载体连接,构成基因表达载体;人的胰岛素原基因可以
2、在大肠杆菌体内得以表达,但是由于大肠杆菌是原核生物,没有内质网、高尔基体等细胞器的加工,合成的胰岛素原不具有胰岛素的功能,即没有生物活性;作为标记基因,有利于重组基因在细胞内表达的鉴定筛选,但对于目的基因的表达没有促进等调控作用。2(2009年高考安徽卷)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
3、D追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构解析:选C。绿色荧光蛋白基因指导合成的蛋白质为绿色荧光蛋白,该基因与目的基因组成的融合基因指导合成的蛋白质即含有绿色荧光蛋白,故绿色荧光蛋白基因可用来追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布。3(2008年高考全国卷)已知某种限制性核酸内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点,如下图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被酶切断,则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子,若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断,则从理论上讲,经该酶酶切后,这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是()A3 B
4、4C9 D12解析:选C。本题考查限制酶的作用与识图分析能力。若该线性DNA分子在3个酶切位点切断,得到4种长度不同的DNA片段;若在2个酶切位点切断,得到3种长度不同的DNA片段;若在1个酶切位点切断,得到2种长度不同的DNA片段。因此最多能产生4329(种)长度不同的DNA片段。4现有一长度为1000碱基对(bp)的DNA分子,用限制性核酸内切酶Eco R酶切后得到的DNA分子仍是1000 bp,用Kpn单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子,用Eco R、Kpn同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是()解析:选D。
5、长度1000 bp的DNA经EcoR酶切后仍为1000 bp,说明只有1个EcoR酶切割位点。用Kpn酶切割,则得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子,说明该DNA分子有2个Kpn酶切割位点,但使用两种酶同时作用,则得到200 bp和600 bp的DNA分子,说明该DNA分子为环状,且KpnI酶切割位点位于Eco R酶切割点两侧。据此推知,D项正确。5如图是获得抗虫棉的技术流程示意图。卡那霉素抗性基因(kanr)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。下列叙述正确的是()A构建重组质粒过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶B愈伤组织的分化产生了不同
6、基因型的植株C卡那霉素抗性基因(kanr)中有该过程所利用的限制性核酸内切酶的识别位点D抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传答案:A6在基因工程中,把选出的目的基因(共1000个脱氧核苷酸对,其中腺嘌呤脱氧核苷酸460个)放在DNA扩增仪中扩增4代,那么,在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是()A540个 B8100个C17280个 D7560个解析:选B。扩增4代即扩增4次,共产生新的DNA为(2n1)个,即15个,其中每个DNA中含有的胞嘧啶为1000460540个,所以需要的胞嘧啶脱氧核苷酸的个数为155408100。7(2008年高考上海卷)以重组DNA技术为核心的基因工程正
7、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_,后者的形状呈_。(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。解析:该题考查基因工程的操作,属于记忆性的内容,见答案。答案:(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(3)质粒小型环状(双链环状、环状)(4)低筛选(5
8、)氨基酸8(2008年高考海南卷)右图为某种质粒表达载体简图,小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoR、BamH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EcoR、BamH在内的多种酶的酶切位点。据图回答:(1)将含有目的基因的DNA与质粒表达载体分别用EcoR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
9、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_。解析:在基因表达载体的构建过程中用同种限制酶来切割目的基因和质粒,使之产生相同的黏性末端,以利于DNA片段的连接。将切割后的目的基因和质粒,用DNA连接酶进行连接,它们之间随机连接,可有三种产物:目的基因载体连接物、载体载体连接物和目的基因目的基因连接物。从图中可以看出,目的基因的插入位
10、点在抗四环素基因上,可推知:目的基因载体连接物的抗四环素基因被破坏,丧失了抗四环素的能力,但保留了抗青霉素的能力;载体载体连接物既保留了抗四环素的能力也保留了抗青霉素的能力;目的基因目的基因连接物既无抗青霉素基因也无抗四环素基因,不具备抗性。获得DNA连接产物以后,必须通过筛选方能获得所需的基因表达载体。导入宿主细胞后方能表达获得基因产物。目的基因表达过程中,RNA聚合酶首先与启动子结合,指导目的基因转录产生mRNA,mRNA再指导蛋白质的合成。从图中可看出抗四环素基因上有两个不同的切割位点,所以在实际操作过程中,为避免切割后的末端任意连接,可用EcoR和BamH同时对目的基因和质粒进行切割,
11、使同一切割产物的黏性末端不同。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(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)EcoR和BamH9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,AB为技术,利用的原理是,其中为过程。(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)BD为抗虫棉的培育过
12、程,其中过程常用的方法是,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:_。答案:(1)PCRDNA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10如图表示从苏云金芽孢杆菌分离出杀虫晶体蛋白基因(简称Bt基因)及形成转基因抗虫植物的图解。请分析回答:(1)写出b过程的表达式_。 (2)人工合成目的基因的方法有:_;_。(3)将目的基因和载体(质粒)结合的工具酶有酶和 酶。(4)科学家计划从哺乳动物的乳汁中提取某
13、种抗体,应将控制抗体合成的基因导入该种动物的中,导入基因成功表达的标志是。解析:应用基因工程技术,从苏云金芽孢杆菌中提取杀虫晶体蛋白基因(目的基因)导入棉花细胞中形成转基因抗虫棉,Bt基因的表达使棉花细胞中合成了原毒素,使采食棉花的昆虫中毒死亡。要使某种动物的乳汁中含有某种抗体,目的基因一般导入受精卵中。这样,由此受精卵发育成的哺乳动物的所有体细胞中都含有目的基因。答案:(1)Bt基因mRNA原毒素(晶体蛋白)(2)以目的基因的mRNA为模板反转录为单链DNA,然后在DNA聚合酶的作用下合成双链DNA依照蛋白质的氨基酸序列,通过密码子推算出基因序列,然后直接合成目的基因(3)限制性核酸内切DNA连接(4)受精卵动物乳汁中含此种抗体