1、專題30基因工程挖命題【考情探究】考點內容要求5年考情預測熱度考題例如素喬要素難度基因工程工具酶的發現和基因工程的誕生a2021浙江4月選考,32二,7分科學思維科學探究難基因工程的原理和b基因工程的應用a活動：提出生活中的疑難問題,設計用基因工程技術解決的力殺c分析解讀本專題包含了基因工程的原理、操作流程及應用等知識點,為選考加試局部內容,預計今后考查仍以非選擇題形式為主,多以具體的案例為背景,或結合植物克隆加以考查.復習時要重點掌握基因工程的根本原理和操作流程,能靈活應用基因工程技術解決實際問題.【真題典例】加試凰傳潛江4月選考.32I二J.7分咽答卜劇問免檸方胞中的不因E騙叫弋謝甲麟的薛

2、.據利用希因丁程技術將耘因£梏人奉華中.以提升帶奉十好甲醉的代謝怔力.展答復!-.D&鳥-麗片雜雞6LII1從如小西胞中提取n曲A和的作用卜光;皮互補.工一峨行以此口11%叫W二也；FLULIF.件川人.叫的小用卜:fMG.川,卜什號-琉E戈一一-一一-；.I.4IwA.*修堂血立工由恃人用*t杼處理的侵如旗章牛葉片.格液侵染的葉片除赭臨迸M培祚.最舞it岬姐因好牛.k中培事崎的是_<A-ot'ii日才道宜濃收生依事的踴養基上分牝最成意物組短此意搐般鼠在臺韁胞分榻索利士氏素鬣比擬超的培養基上形成芽c再生的芽花瓶腦分裂索常討校訴的埼養H上生報a-C魏祖於含玷儲底植

3、物生K刪節劑的培養基:.L股分化電成種,也棣2取耨果因施牽牛葉片,引人含Ms液體路拳臉科適有農城甲醛且密封的試管中招試爐置于.上進行漉體甘,端布7如間彳科定培養璘中甲釁的而依.【工"斷范出工拈餐日轉基因1M上中正常我拈.塘外封中痕的ff舞基的作用：足提枝臂舞；二*,鼠前帙葉片便待正甯1雌赤O命題特點m副性和埠和性二a料期出嫌老羊的增百均用看性基出1用的基小他悻及業用.1同時號也整物ffl爾睛捽的揖作方這楂心潸點J.WIM1厚的府用榻膽半肝用知識他第1.0T-的提作足理工農廿得依it法工牯物不久【喑茶的掘作寺費O易饋售示石旭費d“化杵牡抨就也.r：灼打f»",電而能

4、巴與州州*:此直情肆人r語牽中槽修豳*.根墀箋留訶“桎染ftI型Jfl.“衣憶*過國精折年看假設春及洋怦里姐|由影破考點考點基因工程【考點集訓】考向基因工程的原理及應用I .2021北京理綜.,5,6分用XhoI和SalI兩種限制性核酸內切酶分別處理同一DN/#段,酶切位點及酶切產物別離結果如圖.以下表達不正確的是加IMiTSaiTSdTXhoIII 1.I圖1酶切位點圖圖2電泳結果示意圖A.圖1中兩種酶識別的核甘酸序列不同B.圖2中酶切產物可用于構建重組DNAC.泳道中是用SalI處理得到的酶切產物D.圖中被酶切的DNM段是單鏈DNA答案D2.【加試題】2021浙江杭州重點中學期中,32二,

5、6分人血清蛋白HSA具有重要的醫用價值.如圖是用基因工程技術獲取重組HSArHSA的兩條途徑.A-IH里聞IftrHSA/F-I、北陰桿叫c|公畔一I如果HSA基因序列未知,可以采用的方法獲取該目的基因,為了使目的基因能夠在宿主細胞中復制和穩定保存,通常要先構建后才能導入宿主細胞.2方框中的“？一般選用的生物是,為了提升n過程的導入成功率,通常用處理大腸桿菌.3人體合成的初始HSA多肽,需要經過膜系統加工形成正確的空間結構才能有活性,所以,選擇途彳至填"I或"n獲取rHSA更有優勢.4為了鑒定宿主細胞中是否產生rHSA,可以用方法來進行檢驗.A.檢3軟HSA基因是否導入B.

6、檢驗細胞中是否產生相應的mRNAC.抗原一抗體雜交D.檢測是否有標記基因答案(1)從基因文庫中提取重組DN6子(2)農桿菌氯化鈣(3)I(4)C煉技法方法限制性核酸內切酶的選擇【方法集訓】圖(a)中的三個DNA段上依次表示出了EcoRI、BamH和Sau3Al三種限制性內切酶的識別序列與切割位點,圖(b)為某種表達載體的示意圖(載體上的EcoRI、Sau3Al的切點是唯一的).GAATTCGGATCCCATCCTTAAGCCTAGGETAG圖(a)圖(b)根據基因工程的有關知識,答復以下問題(1)經BamH酶切后得到的目的基因可以與上述表達載體被酶切后的產物連接,理由是(2)假設某人利用圖(b

7、)所示的表達載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子,如圖(c)所示.這三種重組子中,不能在宿主細胞中表達目的基因產物的有,不能表達的原因是圖(c)(3)DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶,常見的有和其中既能連接粘性末端又能連接平末端的是.答案(1)Sau3AI兩種酶切割后產生的片段具有相同的粘性末端(每空2分,共4分)2甲和丙2分甲中目的基因插入在啟動子的上游,丙中目的基因插入在終止子的下游,二者的目的基因均不能被轉錄3分,其他合理答案可酌情給分3E-coliDNA連接酶T4DNA!接酶TDNA1接酶每空2分,共6分,其他合理答案可酌情給分過專題【五年高考】A組自主命題浙江卷題組

8、考點基因工程1 .【加試題】2021浙江4月選考,32二,7分答復以下問題：兔肝細胞中的基因E編碼代謝甲醛的酶,擬利用基因工程技術將基因E轉入矮牽牛中,以提升矮牽牛對甲醛的代謝水平,請答復：1從兔肝細胞中提取mRNA酶的作用下形成互補DNA然后以此DNW模板擴增得到基因E.在相關酶白乍用下,將基因E與Ti質粒連接在一起,形成,再導入用氯化鈣處理的,侵染矮牽牛葉片.將被侵染的葉片除菌后進行培養,最終得到轉基因矮牽牛.其中培養過程正確的選項是A.葉片在含適宜濃度生長素的培養基上分化形成愈彳組織B.愈傷組織在含細胞分裂素和生長素配比擬高的培養基上形成芽C.再生的芽在細胞分裂素含量較高的培養基上生根D

9、.愈傷組織在含適宜濃度植物生長調節劑的培上脫分化形成再生植株.2取轉基因矮牽牛葉片,放入含MS液體培養基和適宜濃度甲醛且密封的試管中.將試管置于上,進行液體懸浮培養.一段時間后測定培養基中甲醛的含量,以判斷基因E是否在轉基因矮牽牛中正常表達.培養過程中液體培養基的作用：一是提供營養；二是,從而使葉片保持正常的形態.答案1逆轉錄重組質粒重組DNA子農桿菌B2搖床維持滲透壓教師用書專用22 .2021浙江理綜,6,6分天然的玫瑰沒有藍色花,這是由于缺少限制藍色色素合成的基因B,而開藍色花的矮牽牛中存在序列的基因B.現用基因工程技術培育藍玫瑰,以下操作正確的選項是A.提取矮牽牛藍色花的mRNAS逆轉

10、錄獲得互補的DNA,再擴增基因BB.利用限制性核酸內切酶從開藍色花矮牽牛的基因文庫中獲取基因BC.利用DNAm合酶將基因B與質粒連接后導入玫瑰細胞D.將基因B直接導入大腸桿菌,然后感染并轉入玫瑰細胞答案AB組統一命題、省區、市卷題組考點基因工程1.2021海南單科,31,8分甜蛋白是一種高甜度的特殊蛋白質.為了改善黃瓜的品質,科學家采用農桿菌轉化法將一種甜蛋白基因成功導入黃瓜細胞,得到了轉基因植株.答復以下問題：(1)用農桿菌感染時,應優先選用黃瓜(填“受傷的或“完好的)葉片與含重組質粒的農桿菌共培養,選用這種葉片的理由(2)假設在轉基因黃瓜中檢測到這種甜蛋白,那么說明該重組質粒中已轉移到植物

11、細胞中且能夠表達；用該轉基因黃瓜的某一植株與一株非轉基因植株雜交,發現子代中含甜蛋白個體數與不含甜蛋白個體數之比為1：1,那么說明甜蛋白基因已經整合到(填“核基因組“線粒體基因組或“葉綠體基因組)中.(3)假設某種轉基因作物由于受到病毒感染而減產,假設要以該轉基因作物為材料獲得脫毒苗,應選用作為外植體進行組織培養.(4)通常,基因工程操作主要有4個步驟,即目的基因獲取、重組表達載體的構建、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與鑒定.因此,基因工程的含義可概括為答案(1)受傷的葉片傷口處的細胞釋放出大量酚類物質,可吸引農桿菌移向這些細胞(2)甜蛋白基因核基因組(3)莖尖(4)根據人們的愿望進行

12、設計,并通過體外重組和轉基因等技術,賦予生物新的遺傳特性,創造出符合人們需要的新生物類型2.(2021江蘇單科,33,9分)下表是幾種限制酶識別序列及其切割位點,圖1、圖2中標注了相關限制酶的酶切位點,其中切割位點相同的酶不重復標注.請答復以下問題：網加口引物小O-ftcl一)引物內引惻乙限制酶BamHBclISau3AlHindm識別序列及ATCCATCAGATCAAGCTT切割位點CCTAACTACTAGTTCGAAII的基因(1)用圖中質粒和目的基因構建重組質粒,應選用兩種限制酶切割,酶切后的載體和目的基因片段,通過酶作用后獲得重組質粒.為了擴增重組質粒,需將其轉入處于態的大腸桿菌.(2

13、)為了篩選出轉入了重組質粒的大腸桿菌,應在篩選平板培養基中添加,平板上長出的菌落,常用PC蝶定,所用的引物組成為圖2中.假設BamH酶切的DNAC端與BclI酶切的DNAC端連接,連接部位的6個堿基對序列為,對于該部位,這兩種酶(填“都能“都不能或“只有一種能)切開.(4)假設用Sau3Al切圖1質粒最多可能獲得種大小不同的DNM段.答案(1)BclI和HindmDNA1接感受(2)四環素引物甲和引物丙(3)TGATCC一一一AA.ACTAGGA都不能A(4)7教師用書專用(3)3.(2021課標全國I,40,15分)某一質粒載體如下圖,外源DNAB入到Amp或Tetr中會導致相應的基因失活(

14、Amp；表示氨茉青霉素抗性基因,Tetr表示四環素抗性基因).有人將此質粒載體用BamH酶切后,與用BamH酶切獲得的目的基因混合,參加DNA連接酶進行連接反應,用得到的混合物直接轉化大腸桿菌.結果大腸桿菌有的未被轉化,有的被轉化.被轉化的大腸桿菌有三種,分別是含有環狀目的基因、含有質粒載體、含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌.答復以下問題：(1)質粒載體作為基因工程的工具,應具備的根本條件有(答出兩點即可),而作為基因表達載體,除滿足上述根本條件外,還需具有啟動子和終止子.(2)如果用含有氨茉青霉素的培養基進行篩選,在上述四種大腸桿菌細胞中,未被轉化的和僅含環狀目的基因的細胞是不能區分的

15、,其原因是；并且和的細胞也是不能區分的,其原因是.在上述篩選的根底上,假設要篩選含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌單菌落,還需使用含有一的固體培養基.(3)基因工程中,某些噬菌體經改造后可以作為載體,其DNAM制所需的原料來自.答案(1)能自我復制、具有標記基因2二者均不含有氨茉青霉素抗性基因,在該培養基上均不生長含有質粒載體含有插入了目的基因的重組質粒或答含有重組質粒二者均含有氨茉青霉素抗性基因,在該培養基上均能生長四環素3受體細胞【三年模擬】非選擇題共40分1.【加試題】2021屆浙江超級全能生9月聯考,32二7分重瓣紫堇具有較高欣賞和藥用價值,但自然狀態下幾乎高度不育.為解決重瓣紫堇

16、的繁殖難題,科學家利用另一種植物的可育基因M,完成了對重瓣紫堇的改造,流程如圖:圖中箭頭指的是不同限制酶識別的位點m碗j小i請答復：1在本例中,應選用的限制酶是,以防止質粒自身環化、錯向連接等問題.連接目的基因和質粒時,關鍵需要催化鍵的形成.2導入受體細胞時,應選用CaCl2處理,使其,從而有利3利用紫堇根尖細胞培養成完整植株,依據的原理是.理論上,填“能或“不能用紫堇的葉肉細胞代替根尖細胞完成上述改造工作.4假設圖中所得的轉基因紫堇植株自交一代,子代中能穩定遺傳的個體所占的比例為.答案1Hindm和XhoI磷酸二酯2農桿菌細胞壁通透性增大或處于感受態細胞的全能性能41/42.【加試題】202

17、1屆浙江七彩陽光9月聯考,32二5分某研究小組欲利用抗蟲基因,通過農桿菌轉化法培育抗蟲玫瑰.圖1和圖2分別表示出了抗蟲基因和農桿菌Ti質粒的限制性核酸內切酶的識別位點和抗生素抗性基因PstI、Smal、AluI表示限制性核酸內切酶切割位點；ampr為氨茉青霉素抗性基因,tet為四環素抗性基因.Pi4IId【以If111fl-LLI_iii-枇山基因圖14/aI請答復：1為獲得大量抗蟲基因,且保證形成重組質粒時,目的基因以唯一方向接入,可選用填限制酶的種類分別切割目的基因和Ti質粒,再用DNA連接酶連接,形成重組DNA分子,再與經過處理的A.有amp和tetB.有amp,無tetC.無amp,有

18、tetD.無ampr和tet農桿菌液混合,使重組DNAS入農桿菌,再利用農桿菌將重組DNA專入培養的玫瑰細胞,使目的基因導入玫瑰細胞中.2將含有導入了目的基因的玫瑰細胞的試管放在上,進行液體懸浮培養,獲得胚性細胞,進而培育成抗蟲玫瑰.3這種借助基因工程方法,將外源基因導入受體細胞,再通過將這些轉基因細胞進行培養,獲得具有特定性狀的新植株的技術就是.答案1SmaI和PstICaCl2D2搖床3植物細胞工程技術3.【加試題】2021屆浙江紹興9月聯考,32二7分基因敲除是針對某個序列但功能未知的基因,改變其基因結構,令該基因功能喪失,從而對生物體造成影響,進而推測出該基因功能的一門技術.以下是制備

19、APO雷因敲除小鼠的常規過程：除融出備注:Neo基因是新霉素的抗藥基因；APOE是指載脂蛋白E,參與脂蛋白的代謝與轉化.請答復：1為了獲得APOEg因,可以用或者PCRT增.過程中所需的工具酶有.Neo基因除了破壞APOE1因外,還具有的作用最可能2培養小鼠胚胎干細胞時,首先要在培養皿底部制備飼養層,用于飼養層的細胞一般是.經過克隆以后的細胞的后裔細胞群稱為純系,細胞純系的特點是,從而便于研究.純合的APO速因敲除小鼠填“能或“不能表達APOE與正常小鼠相比表現出性狀.答案1化學方法合成限制性核酸內切酶和DNA連接酶作為標記基因,便于篩選2胚胎成纖維細胞遺傳性狀均一,表現的性狀相似3不能脂蛋白

20、的代謝和轉化異常4.【加試題】2021浙江寧波九校期末,32(二)(7分)科學家將魚抗凍蛋白基因轉入番茄,使番茄的耐寒水平大大提升,可以在相對嚴寒的環境中生長.質粒上有PstI、Smal、Hindin、AluI四種限制性核酸內切酶的切割位點,如圖是轉基因抗凍番茄培育過程的示意圖(ampr為抗氨茉青霉素基因),其中是轉基因抗凍番茄培育過程中的相關步驟,i、n表示相關結構或細胞.請據圖作答：Pu*T|陽2J尸nI(1)在構建重組DNAt可用一種或多種限制性核酸內切酶進行切割,為了防止目的基因和載體在酶切后產生的末端發生任意連接,在此實驗中應該選用限制性核酸內切酶分別對、進行切割,切割后產生的DNA段分別為種和種.(2)培養基中的氨茉青霉素會抑制番茄愈傷組織細胞的生長,要利用該培養基篩選已導入魚的抗凍蛋白基因的番茄細胞,應使I重組DNA中含有,目的是作為標記基因.(3)研究人員通常采用法將魚抗凍蛋白基因導入番茄細胞.答