2018天河区高考生物一轮复习专项检测试题36基因工程应用

基因工程应用03

1．科学家用人工合成的染色体片段，成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段，得到的重组酵母菌能存活，未见明显异常，关于该重组酵母菌的叙述，错误的是A．还可能发生变异 B．表现型仍受环境的影响

C．增加了酵母菌的遗传多样性 D．改变了酵母菌的进化方向

【答案】Ｄ

【解析】用人工合成的染色体片段替代酵母菌的染色体部分片段，属于染色体结构变异，重组酵母菌仍可能发生基因突变等变异，A正确；重组酵母菌的性状受其遗传物质的控制和外界环境条件的影响，B正确；重组酵母菌的遗传信息和自然状态下的酵母菌有所不同，增加了酵母菌的遗传多样性，C正确；重组酵母菌只是为进化提供了原材料，不能改变酵母菌的进化方向，生物的进化方向由自然选择（环境条件）决定。

【试题点评】本题情景比较新颖，以人工拼接的方法产生酵母菌染色体结构变异为背景，考查生物的变异、生物表现型的决定因素和影响因素、生物进化的实质等内容及学生对所学知识的迁移能力，难度中等。

2.子叶黄色（Y，野生型）和绿色（y，突变型）是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色。

(1)在黑暗条件下，野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图10。其中，反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是____________。

（2）Y基因和y基因的翻译产物分别是SGR Y蛋白和SGR y蛋白，其部分氨基酸序列见图11。据图11推测，Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的_______和_______。进一步研究发现，SGR Y蛋白和SGR y蛋白都能进入叶绿体。可推测，位点_______的突变导致了该蛋白的功能异常，从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。

（3）水稻Y基因发生突变，也出现了类似的“常绿”突变植株y2，其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y基因的功能，设计了以下实验，请完善。

（一）培育转基因植株：

Ⅰ．植株甲：用含有空载体的农杆菌感染________的细胞，培育并获得纯合植株。

Ⅱ．植株乙：________，培育并获得含有目的基因的纯合植株。

（二）预测转基因植株的表现型：

植株甲：________维持“常绿”；植株乙：________。

（三）推测结论：________。

【答案】（1）A （2）替换增加③

（3）（一）突变植株y2 用含有Y基因的农杆菌感染纯合突变植株y2 （二）能不能维持“常绿” （三）Y基因能使子叶由绿色变为黄色

【解析】（1）根据题干所给信息“野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色”，可推测出野生型豌豆成熟后，子叶发育成的叶片中叶绿素含量降低。分析图10，B从第六天开始总叶绿素含量明显下降，因此B代表野生型豌豆，A为突变型豌豆。

（2）根据图11可以看出，突变型的SGR y蛋白和野生型的SGR Y有3处变异，①处氨基酸由T变成S，②处氨基酸由N变成K，可以确定是基因相应的碱基对发生了替换，③处多了一个氨基酸，所以可以确定是发生了碱基对的增添；从图11中可以看出SGR Y蛋白的第12和38个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体，根据题意，SGR y和SGR Y都能进入叶绿体，说明①、②处的变异没有改变其功能；所以突变型的SGR y蛋白功能的改变就是由③处变异引起的。

（3）本实验通过具体情境考查对照实验设计能力。欲通过转基因实验验证Y基因“能使子叶由绿色变为黄色”的功能，首先应培育纯合的常绿突变植株y2，然后用含有Y基因的农杆菌感染纯合的常绿突变植株y2，培育出含有目的基因的纯合植株观察其叶片颜色变化。为了排除农杆菌感染对植株的影响，应用含有空载体的农杆菌感染常绿突变植株y2作为对照。

【试题点评】本题考查生物体的变异、遗传定律的综合应用、遗传学的探究实验等内容和学生提取信息的能力，难度中等。

4. 下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是（）

A. 种植转基因作物应与传统农业种植区隔离

B. 转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中

C. 种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性

D. 转基因植物的目的基因可能转入根际微生物

【答案】B

【解析】种植转基因作物应防止对别的植物产生基因污染，所以与传统农业种植区隔离，A正确；动物取食转基因作物后，要经过消化吸收才进入身体，目的基因不可能直接进入动物细胞，B错；转基因植物可能与野生植物发生杂交而出现基因交流，影响野生植物的多样性，C正确；目的基因被微生物摄入细胞内后，可能进入这些微生物中，D正确

【试题点评】本题考查生物技术安全性这一知识，要求学生对于转基因作物对食物、物种、生态等方面的安全性的理解。

5.图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp I、BamH I、Mbo I、Sma I4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题

(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由连接。

(2)若用限制酶SmaI完全切割图1中DNA片段，产生的末端是末端，其产物长度为。

(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，产物中共有种不同长度的DNA片段。

(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D 不能正确表达，其最可能的原因是。

【答案】（1）脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖

（2）平 537bp、790bp、661bp （3）4

（4）BamH I 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向链接

【解析】（1）DNA单链中相邻两个碱基之间通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接。

（2）Sma I识别的序列为GGGCCC，切割后会产生平末端；图1所示的DNA分子中含有两

个Sma I的识别位点，第一个识别位点在左端534bp序列向右三个碱基对的位置；第二个识别位点在右端658bp序列向左三个碱基对的位置，从这两个位点切割后产生的DNA片段长度分别为534+3，796-3-3，658+3，即得到的DNA片段长度分别为537bp、790bp和661bp。

（3）在杂合子体内含有基因D和基因d，基因D的序列中含有两个识别位点，经过SmaI 完全切割会产生537bp、790bp和661bp三种不同长度的片段，基因d的序列中含有一个识别位点，经过切割后会产生1327bp和 661bp两种长度的片段，综上，杂合子中分离到该基因的DNA片段经过切割后会产生4种不同长度的片段。

（4）能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为GGATCC的BamH I和识别序列为GATC的Mbo I，若使用Mbo I会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用BamH I来切割目的基因和质粒，切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的，目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补，可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况，导致基因D不能正确表达。

【试题点评】本题主要考查基因工程的相关知识，主要基因工程的基本操作过程限制酶的作用、目的基因的检测和筛选等。尤其本题中所涉及的限制酶的内容，难度大，要求能准确分析其产物的长度。学生必须具备很好的识图、分析推理能力才能成功作答。

6.

肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图１。

请回答：

（１）进行过程①时，需用酶切开载体以插入let-7基因。载体应用RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let-7基因转录，该部位称为。

（２）进行过程②时，需用酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。

（３）研究发现，let-7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图２。据图分析，可从细胞提取进行分子杂交，以直接检测let-7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑

制，可能是由于细胞中（RASmRNA/RAS蛋白）含量减少引起的。

【答案】（10分）

（1）限制性核酸内切酶（或限制）启动子

（2）胰蛋白

（3）RNA RAS蛋白

【解析】

（1）过程①表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入（限制性核酸内切酶，简称限制酶，写其他的不得分）；启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶结合和识别的位点，RNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。

（2）过程②表示动物细胞培养，培养过程中出现接触抑制后可以用胰蛋白酶处理，使之分散成单个的细胞，之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养。

（3）判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行，从细胞中提取mRNA 和用放射性同位素或者荧光的目的基因单链DNA片段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达就增强，引发肺癌”导入let7基因后，肺癌细胞受到抑制，说明RAS基因表达减弱，导致细胞中的RAS蛋白质含量减少进而导致癌细胞受抑制。

【试题点评】本题主要考查选修3中有关基因工程和细胞工程中的知识，涉及的知识点主要有表达载体的构建.目的基因的检测.动物细胞培养等。试题难度不大。