1、一、选择题1(2013江苏高考)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是(多选)()A设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列B用 PCR 方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列CPCR 体系中一定要添加从受体细胞中提取的 DNA 聚合酶D一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞解析：选 BD 设计引物时应当考虑由此扩增的目的基因与载体两端的序列进行互补配对；PCR 体系中应用耐高温的 DNA 聚合酶，而不是从受体细胞中提取的普通 DNA 聚合酶。2限制酶 Mun和
2、限制酶 EcoR 的识别序列及切割位点分别是CAATTG和GAATTC。下图表示四种质粒和目的基因，其中，箭头所指部位为酶的识别位点，质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因运载体的质粒是()解析：选 A 由图可知，质粒 B 上无标记基因，不适合作为运载体；质粒 C 和 D 的标记基因上都有限制性内切酶的识别位点。质粒 A 有标记基因且 Mun的切点不在标记基因上。3下列关于 cDNA 文库和基因组文库的说法中，不正确的是()AcDNA 文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物的全部基因B如果某种生物的 cDNA 文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性
3、状相同，则这两个基因的结构也完全相同CcDNA 文库中的基因都没有启动子D一种生物的 cDNA 文库可以有许多种，但基因组文库只有一种解析：选 B cDNA 文库中的 DNA 来源于 mRNA 的反转录过程，所以该 DNA(或基因)与该生物体内的原 DNA 在结构上是有区别的，如不含有启动子、内含子等。4基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶的识别序列和切点是GGATCC，限制酶的识别序列和切点是GATC。根据图判断下列操作正确的是()A目的基因和质粒均用限制酶切割B目的基因和质粒均用限制酶切割C质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割D质粒用限制酶切割，目
4、的基因用限制酶切割解析：选 D 因为目的基因要切下而质粒只要切开，酶识别序列和切点是GATC，单独使用时可以把目的基因和质粒都切断，限制酶的识别序列和切点是GGATCC，只能把它们切开，单独使用时不能切下，所以切目的基因用限制酶切割，质粒用限制酶切割；因为用限制酶切割质粒时破坏了 Gene，所以只能用 Gene作为标记基因。5基因工程是在 DNA 分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是()A人工合成目的基因B目的基因与运载体结合C将目的基因导入受体细胞D目的基因的检测和表达解析：选 C 人工合成目的基因过程需要碱基互补配对过程；目的基因与运载体结合涉及黏性
5、末端的互补配对；目的基因的检测和表达涉及了 DNA 的杂交过程，要进行转录和翻译，因此它涉及碱基互补配对的过程。6下列关于蛋白质工程的说法，错误的是()A蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要B蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构C蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子D蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程解析：选 B 由于基因的结构决定蛋白质的结构，因此，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造基因来完成，而不是直接对蛋白质分子进行操作。二、非选择题7豇豆对多种害虫具有抗虫能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶
6、抑制剂基因(CpTI基因)。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不理想，主要原因是 CpTI 蛋白质的积累量不足。经过在体外对 CpTI 基因进行了修饰后，CpTI 蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。修饰和表达过程下图所示：请根据以上材料，回答下列问题：(1)CpTI 基因是基因工程中的_，为减少工作量和盲目性，获取 CpTI 基因时应尽可能采用人工合成基因的方法，目前主要有两条途径：一是利用 mRNA 为模板合成所需基因，完成这一过程需要_酶和 DNA 聚合酶等；二是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出目的基因结构中的核苷酸序列，再通过化学方法合成目的基因。(2)“信号肽”序列及“内质网
7、滞留信号”序列之所以能修饰到 CpTI 上，是由于其基本组成单位是_，在过程中，要使用_酶，过程称为_。(3)检测修饰后的 CpTI 基因是否表达的最好方法是_。解析：由 mRNA 为模板合成所需基因的过程为逆转录的过程，需要逆转录酶；基因的组成单位是(四种)脱氧核苷酸，重组 DNA 的过程中要用到 DNA 连接酶，过程是以 DNA为模板形成 RNA 的转录过程。答案：(1)目的基因 逆转录(2)(四种)脱氧核苷酸 DNA 连接 转录(3)让多种害虫食用水稻叶片，然后观察害虫是否死亡8下图是从酵母菌中获取某植物需要的控制某种酶合成的基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：(1)图中 c
8、DNA 文库_基因组文库(填“大于”、“等于”或者“小于”)。(2)过程提取的 DNA 需要_的切割，B 过程是_。(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用_扩增的方法，其原理是_。(4)目的基因获取之后，需要进行_，其组成必须有_以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。(5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是_，其能否在此植物体内稳定遗传的关键是_，可以用_技术进行检测。(6)如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，这要通过蛋白质工程。首先要设计预期的_，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的_。(7)除植物基因工程硕果累累之外，在动物基因工程、基因工
9、程药物和基因治疗等方面也取得了显著成果，请列举出至少两方面的应用：_。解析：cDNA 文库为部分基因，它小于代表该物种全部基因的基因组文库；获取目的基因的方法包括直接分离法、人工合成法及用 PCR 技术直接扩增目的基因等。目的基因导入双子叶植物常用的方法为农杆菌感染法，目的基因导入后可用 DNA 分子杂交法进行检测。答案：(1)小于(2)限制酶 逆转录(3)PCR 技术 DNA 复制(4)基因表达载体的构建 启动子、终止子、目的基因(复制原点可不答)(5)农杆菌转化法 目的基因是否整合到植物细胞的染色体上 DNA 分子杂交(6)蛋白质结构 脱氧核苷酸序列(7)乳腺生物反应器；体外基因治疗复合型
10、免疫缺陷综合症(其他合理答案也可)9土壤农杆菌是一种细菌，在转基因植物研究上有很重要的应用。下图是某植物转基因技术流程示意图：(1)形成重组 DNA 的过程需要的酶有_和_。(2)所谓农杆菌转化是指让其侵染植物组织细胞从而把目的基因导入植物细胞，在这个过程中_(是/不是)所有细胞都导入了目的基因。(3)培养基中除含有必要的营养物质、琼脂和激素(如：_和_)外，还必须加入_。解析：在基因工程中必须先用同一种限制酶分别处理目的基因和运载体以获得相同的黏性末端，再加入 DNA 连接酶获得重组 DNA；农杆菌侵入植物组织过程中，并不是所有的农杆菌都能进入，所以并不是所有的受体细胞都导入了目的基因；卡那
11、霉素抗性基因是标记基因，培养基中加入卡那霉素以便进行筛选。答案：(1)限制酶 DNA 连接酶(2)不是(3)生长素 细胞分裂素 卡那霉素10(2014福州质检)人外周血单核细胞能合成白介素 2(IL-2)。该蛋白可增强机体免疫功能，但在体内易被降解。研究人员将 IL-2 基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因，并在酵母菌中表达，获得具有 IL-2 生理功能、且不易降解的 IL-2-HSA 融合蛋白。其技术流程如图。请回答：(1)培养人外周血单核细胞的适宜温度为_；图中表示_过程。(2)表达载体 1 中的位点_，应为限制酶 Bgl的识别位点，才能成功构建表达载体 2。(3)表达载体
12、2 导入酵母菌后，融合基因转录出的 mRNA 中，与 IL-2 蛋白对应的碱基序列不能含有_(起始、终止)密码子，才能成功表达出 IL-2-HSA 融合蛋白。(4)应用_杂交技术可检测酵母菌是否表达出 IL-2-HSA 融合蛋白。解析：(1)人体的体温是 37左右，因此培养人体细胞的最适宜温度就是 37。由 mRNA到 cDNA 过程是逆转录过程。(2)根据图解可知目的基因的两端分别是由限制酶 EcoR、Bgl 切割的，一般用同一限制酶切割才能形成相同的黏性末端，表达载体 1 中的位点 a 具有 EcoR 的识别位点，因此位点 a 应为限制酶 Bgl 的识别位点，才能成功构建表达载体2。(3)
13、mRNA 中如果含有终止密码子，则会导致翻译终止，不能合成出目的蛋白。(4)抗原、抗体的结合具有特异性，抗原抗体杂交技术可以迅速检测出酵母菌是否表达出 IL2HSA 融合蛋白。答案：(1)37(或 36.50.5)反(或逆)转录(2)a(3)终止(4)抗原抗体11(2013北京高考)斑马鱼的酶 D 由 17 号染色体上的 D 基因编码。具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼17 号染色体上，带有 G 基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合 G 基因的染色体的对应位点表示为 g。用个体 M 和 N 进行如下杂交实验。(1)在上述转基因实
14、验中，将 G 基因与质粒重组，需要的两类酶是_和_。将重组质粒显微注射到斑马鱼_中，整合到染色体上的 G 基因_后，使胚胎发出绿色荧光。(2)根据上述杂交实验推测：亲代 M 的基因型是_(选填选项前的符号)。aDDgg bDdgg子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括_(选填选项前的符号)。a.DDGG b.DDGgc.DdGG d.DdGg(3)杂交后，出现红绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代_(填“M”或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的_发生了交换，导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配
15、子的比例，算式为_。解析：(1)重组质粒的构建需要两种工具酶：限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶。动物细胞工程的受体细胞一般是受精卵，因为动物受精卵全能性较高。斑马鱼胚胎发出绿色荧光是由于 G 基因表达产生了绿色荧光蛋白。(2)由于 M 胚胎期无荧光，则基因型为 D _ gg，后代出现了绿色荧光(D_ G _)和红色荧光(ddgg)的子代胚胎，可推出 M 的基因型是 Ddgg。N 的基因型是 DdGg，M 和 N 交配，子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型为 DDGg 或 DdGg。(3)正常情况下 M、N 交配不会产生红绿荧光子代胚胎，但若亲代 N 在减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换(如图所示)，则子代中会出现 ddGg 的红绿荧光胚胎。若亲代 N 产生的配子中重组的配子(dG 和 Dg)占的比例为 x，则 dG 占的比例为 x/2，又因亲代 M 产生两种比例相等的配子 Dg、dg，可知子代胚胎中红绿荧光胚胎的概率为 x/4，即 x/4(红绿荧光胚胎数/胚胎总数)，可推出重组配子占其全部配子的比例为 4(红绿荧光胚胎数/胚胎总数)。答案：(1)限制性核酸内切酶 DNA 连接酶 受精卵 表达(2)b b、d(3)N 非姐妹染色单体 4(红绿荧光胚胎数/胚胎总数)