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1、2019学年度2020年编精选历史备考资料2019学年度第34讲基因工程时间:20分钟分值:50分非选择题(共50分)1.(2015广西四市一次联考,40)(16分)抗凝血酶蛋白是一种血浆糖蛋白,临床上主要用于血液性疾病的治疗。图为培育转基因奶牛获得抗凝血酶蛋白的流程。回答问题:(1)过程是,该过程常用的方法是。技术能扩增抗凝血酶蛋白基因。(2)过程包括技术和胚胎移植技术;可用技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊。(3)若要检测牛奶中是否含有抗凝血酶蛋白,可采用技术。(4)如果检测发现抗凝血酶蛋白基因被导入了受精卵,但却没有检测到抗凝血酶蛋白的存在,那应该考虑分别位于目的基因首端和末端
2、的没有设计好,应从这方面考虑改善。2.(2014陕西西工大附中适应性训练,40)(16分)绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒(TMV)基因,可以合成一种抗TMV 蛋白,叶片对 TMV具有抗感染性。烟草是重要的经济作物,由于 TMV 的感染会导致大幅度减产。研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草,主要流程如图所示。(1)科学家首先从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA,然后合成目的基因。图中过程表示,获得的DNA必须在两侧添加和。(2)过程构建重组Ti 质粒时,必须使用和两种工具酶。(3)由图分析,在过程构建的重组Ti 质粒上应该含有卡那霉素抗性基因作为,重组Ti 质粒导入烟草体细胞的方法
3、是。 (4)在过程培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外,还必须添加,以保证受体细胞能培养成再生植株。(5)过程可采取的方法,检测植株是否合成了抗 TMV 蛋白。在个体水平的鉴定过程中,可通过的方法来确定植株是否具有抗性。3.(2014北京海淀期中,44)(18分)菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花,培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程,请据图回答:重组质粒含重组质粒的土壤农杆菌离体菊花叶片组织愈伤组织再生植株转基因抗虫植株注:卡那霉素抗性基因(kanR)作为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感(1)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒,可用处理土壤农杆菌,使
4、其处于感受态。(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌能够的特点,使目的基因进入受体细胞中,并插入到菊花细胞的上,最终形成转基因植株。(3)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素和的培养基中,在适宜条件下进行培养,筛选转基因菊花。(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据的核苷酸序列设计特异引物,以为模板进行第一轮扩增。(5)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2 龄幼虫,实验结果如下表所示。组别死亡率(%)实验组转基因植株160.00转基因植株253.33对照组13.33对照组应饲喂等量的。据表分析,差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的
5、毒杀作用。B组20142015年模拟提升题组时间:20分钟分值:50分非选择题(共50分)1.(2015安徽黄山二次月考,46)(17分)降钙素是一种多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低,半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素,从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条72个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程如下图。在此过程中发现,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题:(1)Klenow酶是一种酶,合成的双链DNA有个碱基对
6、。(2)获得的双链DNA经EcoR(识别序列和切割位点:GAATTC)和BamH(识别序列和切割位点:GGATCC)双酶切后插入大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。大肠杆菌是理想的受体细胞,这是因为它。设计EcoR和BamH双酶切的目的是。要进行重组质粒的鉴定和选择,需要大肠杆菌质粒中含有。(3)经DNA测序表明,最初获得的多个重组质粒,均未发现完全正确的基因序列,最可能的原因是。(4)上述制备该新型降钙素的过程,运用的现代生物工程技术是。2.(2014山东文登三模,35)(17分)在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性
7、基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答:(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:目的基因的获取、将目的基因导入受体细胞、。(2)A过程需要的酶有和。(3)要把重组质粒导入土壤农杆菌,首先必须用处理土壤农杆菌,使土壤农杆菌转变为态;然后将在缓冲液中混合培养完成转化过程。(4)含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后,将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过C和E。如要确保再生植株中含有抗虫基因,可在C过程的培养基中加入。(5)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是。这需要通过检测才能知道,检测采用的方法是。3.(2014山东济宁一模
8、,35)(16分)以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,请据图回答下列有关问题:(1)图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是,过程必须用到酶,过程使用的是酶。表示技术,表示基因工程中过程;若方法C是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法,则方法C是。(2)图中采用的生物工程技术A和B分别是指和。(3)为实现人血清白蛋白基因在转基因牛E的乳腺细胞中表达,应让该血清白蛋白基因和的启动子等调控组件结合在一起。如果转基因牛E的牛奶中含有,则说明人血清白蛋白基因在个体水平已表达成功。A组20142015年模拟基础题组非选择题1.答案(1)将目的基因导入受体细胞显微注射法PCR(2)早期胚胎培养(或“动物
9、细胞培养”)胚胎分割(3)抗原抗体杂交(4)启动子和终止子解析(1)从图中可知过程是将目的基因导入受精卵,该过程常用的是显微注射法,用PCR技术可扩增目的基因。(2)过程包括早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等,利用胚胎分割技术可获得多只相同基因型的转基因牛犊。(3)检测牛奶中是否含有抗凝血酶蛋白可采用抗原抗体杂交法。(4)为使抗凝血酶蛋白基因在牛的乳腺细胞中表达,需设计好启动子和终止子。2.答案(1)逆(反)转录启动子终止子(2)限制性核酸内切酶(限制酶)DNA连接酶(3)标记基因农杆菌转化法(4)植物激素(生长素和细胞分裂素)(5)抗原抗体杂交接种烟草花叶病毒解析(1)利用mRNA获得目的基因
10、的方法是逆转录法,目的基因的两端要分别有启动子和终止子。(3)质粒上的抗性基因常用作标记基因。(5)检测目的基因是否完成了表达常用抗原抗体杂交的方法检测是否合成了特定的蛋白质;常用接种实验从个体水平上检测植株是否具有抗病性。3.答案(1)Ca2+(或“CaCl2”)(2)感染菊花(或“植物”)细胞,并将T-DNA转移至受体细胞染色体DNA(3)卡那霉素(4)抗虫基因(目的基因)转基因菊花的DNA(或“含目的基因的菊花DNA”) (5)非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物实验组与对照组死亡率解析(1)用Ca2+处理土壤农杆菌,使其处于感受态,易于吸收外源重组DNA分子。(2)农杆菌能够感染植物
11、细胞,并将T-DNA转移至受体细胞中,并插入到受体细胞的染色体DNA上,利用这个特点实现导入目的基因。(3)利用添加卡那霉素的培养基可以筛选含卡那霉素抗性基因的转基因植株。(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据目的基因的核苷酸序列设计特异引物,以含目的基因的菊花DNA为模板进行第一轮扩增。(5)本实验分对照组和实验组,对照组饲喂等量的非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物,实验组饲喂转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物,通过实验组与对照组死亡率比较说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫是否有毒杀作用。B组20142015年模拟提升题组非选择题1.答案(1)DNA聚合126(2)繁殖
12、快、单细胞、遗传物质相对较少保证目的基因和载体定向连接(或防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接)标记基因(3)合成的核苷酸单链仍较长,产生缺失碱基的现象(4)蛋白质工程解析本题从预期蛋白质功能出发,通过改造基因,合成所需蛋白质,所以应用的现代生物工程技术为蛋白质工程。(1)由题干可知,Klenow酶是一种DNA聚合酶,合成的双链DNA碱基对数为(72-18)+72=126。(2)选用原核生物作为受体细胞是因为其为单细胞,繁殖快,遗传物质相对较少。用两种酶切割目的基因是为了防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接。(3)最初获得的重组质粒未发现完全正确的基因序列,可能是合成的
13、核苷酸单链仍较长,产生缺失碱基的现象。2.答案(1)基因表达载体构建目的基因的检测与鉴定(2)限制酶DNA连接酶(3)Ca2+感受重组质粒和感受态细胞(4)脱分化再分化卡那霉素(5)目的基因是否插入受体细胞的DNA分子上DNA分子杂交技术解析(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。(2)基因表达载体构建过程中,需要用同种限制酶切割目的基因和载体,使它们产生相同的黏性末端,再用DNA连接酶把这两个DNA片段连接起来。(3)农杆菌转化法导入目的基因时,首先必须用Ca2+处理土壤农杆菌,使土壤农杆菌转变为感受态;
14、然后将重组质粒和感受态细胞在缓冲液中混合培养完成转化过程。(4)植物组织培养过程的关键步骤是脱分化和再分化。因为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,故若要确保再生植株中含有抗虫基因,可在C过程的培养基中加入卡那霉素。(5)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入受体细胞的DNA分子上,检测采用的方法是DNA分子杂交技术。3.答案(1)促性腺激素限制逆转录PCR基因表达载体的构建显微注射法(2)早期胚胎培养胚胎移植(3)乳腺蛋白基因人血清白蛋白解析(1)为促进良种奶牛多排卵,可利用促性腺激素处理。过程为用限制酶处理载体(质粒)使之产生特定黏性末端;过程为利用反转录法获得目的基因,这里用到逆转录酶;过程为基因表达载体的构建;将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。(2)图中采用的生物工程技术A表示将受精卵培养成早期胚胎,为早期胚胎培养技术。B表示将早期胚胎移植到母体子宫使之继续发育为成熟胚胎,为胚胎移植技术。(3)为实现人血清白蛋白基因在转基因牛E的乳腺细胞中表达,应让该血清白蛋白基因和乳腺细胞乳腺蛋白基因的启动子等调控组件结合在一起。如果转基因牛E的牛奶中含有人血清白蛋白,则说明人血清白蛋白基因在个体水平已表达成功。