2020高考生物大一轮复习第十一单元第1讲基因工程练习含解析新人教版

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1、第1讲基因工程1．(2019·四川绵阳诊断)基因工程的应用十分广泛，利用此项技术可创造出更加符合人类需求的优良品种或产品。如美洲拟鲽(是鲽科下的一种比目鱼)的体液中存在抗冻蛋白，能够降低鱼的血液冰点。科学家按cDNA路线分离和克隆了抗冻蛋白基因，并将其导入番茄，获得了抗冻的番茄品种。根据有关知识，回答下列问题：(1)基因工程操作的核心步骤为____________，以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是_______________________________________。(2)将目的基因导入植物细胞最常用的方法是______________。(3)构建重组质粒，需要限制性核酸

2、内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切割位点是—C↓GATCC—，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切割位点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的末端能否连接？________。理由是______________________________。(4)质粒作为基因工程常用运载体必须具备的条件是_________________(至少答2点)。解析：(1)以mRNA为材料获得cDNA，其实质是逆转录过程。(2)目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法等。

3、其中最常用的是农杆菌转化法。(3)分析可知，限制性核酸内切酶Ⅰ和限制性核酸内切酶Ⅱ切割形成的末端相同，故在DNA连接酶的作用下，这两种限制酶切割后形成的末端能连接。(4)作为基因工程的运载体，必须有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上；必须具备自我复制的能力，或可以整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制；必须带有标记基因，以便进行重组后的筛选等。答案：(1)基因表达载体的构建　在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA(2)农杆菌转化法(3)可以　因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性(或平)末端相同(4)能在宿主细胞内复制

4、并稳定保存；具有多个限制酶切位点有利于剪切；具有标记基因有利于检测等2．科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力，从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题：(1)PCR过程所依据的原理是________，利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成________；扩增过程需要加入________酶。(2)启动子是一段有特殊结构的DNA片段，其作用是_______________________。目的基因能在不同生物体内正常表达原来的蛋白质，说明整个生物界_______

5、_。8(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体。常用________将基因表达载体导入植物细胞，还需用到植物细胞工程中的________技术，来最终获得转基因植物。解析：(1)PCR依据的原理是DNA双链复制原理，要依据目的基因两端已知的脱氧核苷酸序列合成引物，扩增过程需要加入热稳定DNA聚合酶(或Taq酶)。(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合部位，能驱动转录出mRNA；因生物界共用一套遗传密码子，所以目的基因可以在不同细胞内表达合成出相同的蛋白质。(3)常用农杆菌转化法将基因表达载体导入受体细胞，借助于植物组织培养技术，获得转基因植物。答案：(1)DNA双链复制　引物　热稳定DNA

6、聚合(或Taq)(2)RNA聚合酶识别和结合部位，驱动转录出mRNA　共用一套密码子(3)农杆菌转化法　植物组织培养3．镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白分子β肽链第6位氨基酸——谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常。回答下列问题：(1)异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的________序列发生改变。(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作________(填“属于”或“不属于”)蛋白质工程，理由是该操作______________________。(3)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期

7、红细胞中的________，以其作为模板，在________酶的作用下反转录合成cDNA。cDNA与载体需在______________酶的作用下，拼接构建基因表达载体，导入受体菌后进行表达。(4)检测受体菌是否已合成血红蛋白，可从受体菌中提取________，用相应的抗体进行________杂交，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白。解析：(1)基因是具有遗传效应的DNA片段，遗传信息储存在基因碱基对的排列顺序中