1、选修三部分考点十五基因工程高考预测(1)基因工程是高考命题的重点和热点，命题点主要涉及以下内容：基因工程的原理和操作工具；基因工程的操作流程；基因工程与胚胎工程、植物组织培养内容的综合考查。(2)以最新的基因工程的研究成果为背景，结合生物工程的其他技术进行综合考查将是高考的命题趋势。预测体验1 基因工程利用某目的基因(图甲)和Pl噬菌体载体(图乙)构建重组DNA。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是Bgl、EcoR和Sau3A。下列分析错误的是()A构建重组DNA时，可用Bgl和Sau3A切割目的基因和Pl噬菌体载体B构建重组DNA时，可用EcoR和Sau3A切割目的基因和Pl噬菌体载体C图乙中的
2、P1噬菌体载体只用EcoR切割后，含有2个游离的磷酸基团D用EcoR切割目的基因和P1噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，只能产生一种重组DNAD从图甲看出，用EcoR切割目的基因后两端各有一切口，与图乙中EcoR切口对接时，可有两种可能，即可产生两种重组DNA。2下列有关基因工程和酶的相关叙述，正确的是()A同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性B运载体的化学本质与载体蛋白相同C限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸DDNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键C一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，因此具有专一性；运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒
3、等，成分不单一，载体蛋白本质是蛋白质；烟草花叶病毒的核酸为RNA，限制酶不能切割；DNA连接酶可催化黏性末端黏合后的磷酸二酯键形成。3下列有关培育转基因动物的相关叙述，正确的是()A整个培育过程的设计和施工都是在细胞水平上进行的B培育转基因动物所需的目的基因都是从供体细胞中直接分离得到的C转基因动物的培育成功，表明科学家可打破物种界限，定向改造生物性状D转基因动物与原动物相比，由于发生了基因突变而使其基因型发生了改变C转基因动物培育的转基因过程是在分子水平进行操作；目的基因获取可以从cDNA文库、化学合成法等；转基因动物的培育成功，表明科学家可打破物种界限，定向改造生物性状；转基因技术原理是基
4、因重组。4(2014青岛质检)如图所示是转基因绿色荧光鼠的培育过程，据图回答相关问题。(1)若需在短时间内获得较多的GFP基因，通常采用_技术。(2)过程是转基因技术的核心步骤，为使GFP基因在小鼠细胞中高效表达，需要把GFP基因片段正确插入表达载体的_之间。(3)过程在使用合成培养基进行培养时，通常需要加入_等天然成分。(4)过程通常采用的技术是_；在个体水平上检测GFP基因是否表达的方法是_。(5)过程通过_技术实现。科学家欲获得多个相同性状的绿色荧光小鼠，则应该选择发育良好、形态正常的桑椹胚或_，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针进行分割。答案(1)PCR(2)启动子和终止子(3
5、)血清(或血浆)(4)显微注射观察小鼠是否发出绿色荧光(5)胚胎移植囊胚5浙江大学农学院喻景权教授课题组最新研究发现，一种植物激素油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢。用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因(如P450基因和红霉素抗性基因)表达和酶活性都得到提高，在这些基因“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒甚至无毒物质，有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作，请回答：(1)获得油菜素内酯合成酶基因的方法有_、_。步骤用PCR技术扩增基因时用到的耐高温的酶通常是指_。(2)图中导入重组质粒的方法是_，在导入之前应用_处理受体细菌。(3)导入重组质
6、粒2以后，往往还需要进行检测和筛选，可用_制成探针，检测是否导入了重组基因，在培养基中加入_可将含有目的基因的细胞筛选出来。(4)请指出喻景权教授课题组这一最新研究发现的生态学意义：_。解析进行基因工程操作时，首先要获取目的基因，其方法有多种：从cDNA文库中获取、从基因组文库中获取、人工合成目的基因或PCR合成等。图中的受体细胞是细菌，故用转化法导入表达载体，导入后，需检验和筛选。该项研究的生态学意义在于分解了残留农药，保护了环境。答案(1)从cDNA文库中获取、从基因组文库中获取、人工合成目的基因或PCR合成(任选其中两项即可)耐热的DNA聚合酶(2)转化法氯化钙溶液(3)红霉素抗性基因红
7、霉素(4)加速农药的分解，降低植物体内的农药含量，有利于保护环境和人体健康6我们日常吃的大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质。下图为培育转基因水稻过程示意图，请分析回答。(1)铁结合蛋白基因来自菜豆，且基因的脱氧核苷酸序列已知，可以用_法获得此目的基因或用_扩增目的基因。(2)构建重组Ti质粒时，通常要用_分别切割_。将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用_处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导入。(3)将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得_；培养基3与培养基2的区别是_。检测培育
8、转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻_。(4)为研究外源基因的遗传方式，将T0代植株上收获的种子种植成T1代株系，检测各单株的潮霉素抗性。在检测的多数T1代株系内，抗潮霉素植株与潮霉素敏感植株的比例为31，此结果说明外源基因的遗传符合_。有少数T1代株系的所有植株都表现为对潮霉素敏感，但其体内能检测到铁结合蛋白基因，造成这一结果最可能的原因是_。解析(1)由于铁结合蛋白基因的脱氧核苷酸序列已知，因此可以用化学合成或从基因文库中获取目的基因法获得此目的基因或用PCR扩增目的基因。(2)构建重组Ti质粒时，通常要用限制性核酸内切酶分别切割含目的基因的DNA片段和质粒。将重组Ti质粒转入农杆
9、菌时，要用CaCl2处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导入。(3)将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得含有重组质粒即有潮霉素抗性的愈伤组织；对于培养基3与培养基2可以通过调节生长素和细胞分裂素的浓度比例实现其不同的作用，通过检测转基因水稻种子中铁含量，可以知道培育转基因水稻的目的是否达到。(4)在检测的多数T1代株系内，抗潮霉素植株与潮霉素敏感植株的比例为31，说明外源基因的遗传符合基因分离定律。有少数T1代株系的植株中，潮霉素抗性基因没有表达，可导致植株表现为对潮霉素敏感，但其体内能检测到铁结合蛋白基因。答案(1)化学合成(从基因文库中获取目的基因
10、)PCR(2)(同种)限制性核酸内切酶含目的基因的DNA片段和质粒CaCl2(3)含有重组质粒(有潮霉素抗性)的愈伤组织生长素和细胞分裂素的浓度比例(成熟)种子中铁含量(4)基因分离定律潮霉素抗性基因没有表达(或“潮霉素抗性基因丢失”)7下图是利用现代生物技术改良草莓品系的过程：(1)将野生绿草莓的叶片离体组织培养成四倍试管苗的过程，体现了植物细胞的_性，此过程中秋水仙素的作用机理是_。(2)欲获得抗虫草莓可从蛋白酶抑制剂基因、生长素诱导基因中选择_作为目的基因，要鉴定草莓的抗虫性，从个体水平上可采用_实验。(3)过程常规方法采用杂交育种，还可先用花药离体培养分别获得抗虫草莓和凤梨草莓的_，再
11、用_技术获得同时具凤梨风味和抗虫特性的六倍体草莓，该技术常用的酶有_。(4)帮助农民发展经济时，要注意一些实际问题，如草莓新品系应种植在阳光充足，疏水性好的土壤里，这主要体现了生态工程的_。A物种多样性原理B整体性原理C协调与平衡原理 D物质循环再生原理解析(1)将野生绿草莓的叶片离体组织培养成四倍试管苗的过程，体现了植物细胞的全能性，此过程中秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体形成从而引起细胞内染色体数目加倍。(2)欲获得抗虫草莓应选择蛋白酶抑制剂基因作为目的基因，要鉴定草莓的抗虫性，从个体水平上可采用抗虫接种实验。(3)要获得同时具凤梨风味和抗虫特性的六倍体草莓，可先用花药离体培养分别获得抗虫草
12、莓和凤梨草莓的单倍体，再用植物体细胞杂交技术进行细胞融合，该技术常用纤维素酶和果胶酶破坏细胞壁。(4)草莓新品系应种植在阳光充足，疏水性好的土壤里，这体现了生态工程的协调与平衡原理。答案(1)全能抑制纺锤体形成(从而引起细胞内染色体数目加倍)(2)蛋白酶抑制剂基因抗虫接种(3)单倍体植物体细胞杂交纤维素酶和果胶酶(4)C8(2014郑州模拟)我国目前临床使用的乙肝疫苗大多为基因工程疫苗，其有效成分是一种叫做乙肝表面抗原的蛋白质(S蛋白，对应的基因为S基因)，请回答下列问题。(1)在这项技术中，S基因属于_。(2)用_处理S基因和运载体，并用_使之结合，这里的DNA片段两两结合的产物有_种，除了
13、S基因，构建好的表达载体还应具有_等结构。(3)将表达载体导入到哺乳动物细胞，筛选得到工程细胞。使用合成培养基培养工程细胞时，通常需要加入_等天然成分。工程细胞在生长过程中有_现象，需要定期使用_酶处理，以便于分瓶继续培养，在培养过程中，定期收集培养液，分离纯化即可得到所需产品。(4)由于哺乳动物细胞娇嫩挑剔，培养较难，成本较高，近些年科学家们又发明了“乳腺生物发生器”，从饲养的转基因动物分泌的乳汁中提取所需产品。在这种技术中，构建表达载体时需要将S基因与_等调控组件重组在一起，并将表达载体通过_的方式，导入到哺乳动物的_(填细胞名称)。(5)人的肠道具有独立的黏膜免疫系统，这使得口服疫苗成为
14、可能，但有效的口服疫苗必须要在到达肠道的过程中躲避胃酸和蛋白酶的降解，否则就会失效。如果要生产口服的乙肝疫苗，理想的受体是植物细胞，理由是_。可食的转基因的植物疫苗的优点有(至少答出两点)：_。解析(1)S基因为目的基因。(2)用同一种限制酶切割S基因和运载体会使其产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时会出现目的基因运载体、目的基因目的基因、运载体运载体3种两两连接产物；基因表达载体应含有目的基因、标记基因、启动子和终止子等结构。(3)动物细胞培养液中需加入动物血清，动物细胞培养时，会出现贴壁生长和接触抑制现象，需要用胰蛋白酶定期处理。(4)为保证目的基因表达，需将目的基因和启动子、终止子调
15、控组件重组在一起，常用显微注射法把基因表达载体注射到动物受精卵中。(5)因植物细胞有细胞壁，可以使疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解；可食的转基因植物疫苗具备可以直接口服、使用简便、便于推广；运输方便、贮存简单等优点。答案(1)目的基因(2)同一种限制酶DNA连接酶3启动子、终止子、标记基因(3)动物血清贴壁生长和接触抑制胰蛋白(4)乳腺蛋白基因的启动子显微注射受精卵(5)植物细胞有细胞壁，可以使细胞中的疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解生产简单、成本低廉，容易大量生产制造；直接口服，使用简便，便于推广；运输方便，贮存简单(其他合理答案亦可)考点十六细胞工程和胚胎工程高考预测(1)从近几年的高考命题情
16、况看，考查点主要分布如下：动物细胞培养与单克隆抗体的制备。植物组织培养及其应用。胚胎工程的操作流程及其应用。(2)细胞工程、胚胎工程与基因工程是现代生物科技的核心，在高考试题中多综合考查。预测体验1 下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关叙述不正确的是()A图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原B利用聚乙二醇、灭活的病毒和电激等方法均可诱导细胞融合获得乙C用特定的选择培养基对乙筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长D丙需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁C用特定的选择培养基对乙筛选，融合具有同种核的细胞和未融合细胞均不能生长，只有
17、融合的杂种细胞能生长。正确选项为C。2中国社会科学院生命伦理专家邱仁宗表示，“禁止克隆人并不意味着禁止克隆技术。科学技术从来就是双刃剑，各国都应加强克隆技术的规范和管理。”下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，以下说法正确的是()A“治疗性克隆”的过程中涉及到转基因、核移植、细胞培养、胚胎移植等现代生物技术B“治疗性克隆”的结果说明动物细胞具全能性C“治疗性克隆”的过程中有细胞的分裂和分化D“治疗性克隆”的器官在移植方面的主要优点是其遗传物质与患者完全相同，没有免疫排斥反应C治疗性克隆主要涉及核移植，细胞培养等，不涉及转基因技术，没有新个体的产生不能说明动物细胞具有全能性，治疗性克隆器官遗传
18、物质和患者不完全相同，去核卵细胞也有部分遗传物质，但是克隆过程出现细胞的分裂和分化，答案为C。2 下列对“试管婴儿”和克隆动物培育过程的叙述中，正确的是()“试管婴儿”的产生是有性生殖克隆动物的产生是无性生殖“试管婴儿”是辅助生殖的技术可以用雄性动物的体细胞核进行克隆A BC DD“试管婴儿”的产生是有性生殖的过程、是一项辅助生殖的技术；克隆动物的产生是无性生殖的结果，可以用雄性动物的体细胞核进行克隆。4“三北防护林”工程建设既要考虑到树种的生态适应性，又要考虑到树种的多样性。这分别体现了生态工程的()A系统学原理和物种多样性原理B协调与平衡原理和物种多样性原理C整体性原理和物种多样性原理D物
19、种多样性原理与整体性原理B“三北防护林”工程建设既要考虑到树种的生态适应性，又要考虑到树种的多样性，分别体现了生态工程协调与平衡原理和物种多样性原理。5下列有关动物胚胎移植的叙述中，正确的是()A受体母畜必须选择遗传性状优良的品种B试管婴儿只是受精过程在试管中进行C超数排卵技术要使用一定的促排卵剂D受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能成功移植C动物胚胎移植过程中受体母畜必须选择健康品种；试管婴儿是受精过程和早期胚胎发育在体外中进行的；超数排卵技术要使用一定的促排卵剂；受孕母畜体内的受精卵或胚胎不一定均能成功移植。6细胞工程和胚胎工程都涉及细胞融合技术，下图表示细胞融合过程，请据图回答：(1)要培育“
20、白菜甘蓝”杂种植株，在诱导融合前，需用_去除白菜和甘蓝细胞的细胞壁，目的是_。(2)在单克隆抗体制备过程中，甲、乙两细胞分别是_和_，从融合细胞中挑选所需的杂交瘤细胞需经过_次筛选。(3)在胚胎工程中，从良种母牛采集的卵母细胞需要进行体外培育，其目的是_，从良种公牛采集的精子需_后才能进行受精作用。(4)在显微镜下判断卵子是否完成受精作用的标志是_。解析(1)植物细胞融合前要用酶解法去除细胞壁，以获得有活力的原生质体。(2)单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的，杂交瘤细胞是由经过免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而成的。(3)卵母细胞采集后需经体外培养才能成熟，精子获能后才具有受精能力。(4)卵子受精
21、完成的标志是在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体。答案(1)纤维素酶和果胶酶获得有活力的原生质体(2)经过免疫的B淋巴细胞骨髓瘤细胞两(3)使卵母细胞成熟(使卵母细胞获得受精能力)获能(4)在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体7(2014武汉模拟)1981年Evans和Kaufman首次成功分离出小鼠胚胎干细胞(ES细胞)，医学界对其的研究虽颇有争议但也如火如荼。2008年1月17日干细胞杂志报道，美国加州的科学家使用了进行试管受精的年轻女性捐献的卵子去核，以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞的细胞核，成功克隆出了5个人体胚胎，进而可以开发出有研究价值的干细胞。请回答下列问题。(1)胚胎干细胞是从动
22、物胚胎发育至囊胚期的_或胎儿的_中分离得到的一类细胞。(2)上述过程中主要应用的动物细胞工程技术有_、_。(3)胚胎干细胞可诱导分化为皮肤干细胞，进而分化成皮肤细胞的根本原因是_。(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓移植治疗的实质是将_移植到患者体内。(5)在培养胚胎干细胞时，培养基中通常需要加入_等天然成分，培养过程中所需气体主要有_。(6)胚胎干细胞也可作为基因工程的受体细胞，将目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是_，将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体，其目的是_。解析(1)早期胚胎内细胞团细胞分化程度低或没分化，有胚胎干细胞。(2)胚胎干
23、细胞可诱导分化为皮肤干细胞，这是基因选择性表达(即分化)的结果。(3)骨髓移植是将造血干细胞移植到患者体内，分化形成正常白细胞，从而达到治疗的目的。(4)培养干细胞的培养基中加入动物血清是因为动物血清中有干细胞生长所需的生长因子。答案(1)内细胞团原始性腺细胞(2)动物细胞培养细胞核移植(3)基因的执行情况不同(或基因选择性表达的结果)(4)造血干细胞(5)动物血清O2和CO2(6)显微注射法使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够发挥作用8下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程，请据图回答下列问题：(1)在培育绿色荧光小鼠过程中，基因表达载体的构建是核心。一个完整
24、的基因表达载体至少包括目的基因、启动子、终止子和_等部分。(2)过程常用的方法是_，过程利用的生物技术是_。(3)为迅速增加绿色荧光小鼠的数量，可采用试管动物技术，首先要做的是体外受精和早期胚胎培养，哺乳动物的体外受精主要包括_、_和受精等过程。(4)为提高胚胎的利用率，可采用_技术，应选择发育良好、形态正常的_或囊胚进行分割。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将_进行均等分割。解析(1)一个完整的基因表达载体至少包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。(2)图中是显微注射技术，是动物细胞培养。(3)体外受精包括卵母细胞的采集、精子获能和受精等阶段。(4)胚胎分割应注意将内细胞团均等分割。答案(1)标记基因(2)显微注射技术动物细胞培养(或早期胚胎培养或受精卵培养)(3)卵母细胞的采集精子获能(4)胚胎分割桑椹胚内细胞团