2012年全国高考生物试题分类汇编——选修三《现代生物技术》部分

2012年全国高考生物试题分类汇编（新课标版）选修三《现代生物技术》基因工程（2012全国卷新课标版）40．现代生物科技专题（15分）根据基因工程的有关知识，回答下列问题：·（１）限制性内切酶切割ＤＮＡ分子后产生的片段，其末端类型有和。（２）质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是。（３）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即DNA连接酶和DNA连接酶。（４）反转录作用的模板是，产物是。若要在体外获得大量反转录产物，常采用技术。（５）基因工程中除质粒外，和也可作为运载体。（６）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是。【解析】本题着重考查基因工程方面的知识。限制性核酸内切酶可以将DNA分子切成两种类型的末端，平末端和黏性末端。两种不同酶切割之后便于相连，所产生的黏性末端必须相同。ＥcoliDNA连接酶可以连接黏性末端，Ｔ４DNA连接酶可以连接两种末端，反转录是以mRNA为模板逆转录先合成单链DNA，再合成双链DNA，利用ＰＣＲ技术进行大量扩增。基因工程中可以选用质粒，噬菌体、动植物病毒做载体。当受体细胞是细菌时，为了增大导入的成功率，常用Ca+处理，得到感受态细胞，此时细胞壁和细胞膜的通透性增大，容易吸收重组质粒。【答案】（１）平末端和粘性末端（２）切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同（３）Ｔ４Ｅcoli（４）mRNA单链ＤＮＡＰＣＲ（聚合酶链式反应）（５）动植物病毒λ噬菌体的衍生物（６）未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱（2012福建卷）32．现代生物科技专题肺细胞中的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验表达，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）RNARAS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标记的目的基因单链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。（2012山东卷）35．（8分）【生物—现代生物科技专题】毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。（１）过程①中最常用的运载工具是______，所需要的酶是限制酶和_________。（２）在过程②中，用_______处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是______________。（３）在过成③中，用_________处理以获取更多的卵（母）细胞。成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行_________处理。（４）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_________。在胚胎移植前，通过_______技术可获得较多胚胎。答案：（1）质粒DNA连接酶（2）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）维持培养基（液）的pH（3）促性腺激素（或促滤泡素，孕马血清）去核（4）（早期）胚胎培养胚胎分割解析：本题综合考查基因工程的基本工具、动物细胞工程和胚胎工程的基础知识，考查识图、获取信息与处理信息的能力。基因工程所用的基本工具有限制性内切酶、DNA连接酶和运载体，其中，常用的运载体是质粒，也可用噬菌体衍生物和动植物病毒。在动物细胞工程中，若将动物组织分散成单个细胞，常用胰蛋白酶和胶原蛋白酶来处理；若进行核移植，需先对卵母细胞培养到MⅡ中期并做去核处理；动物细胞的培养需要无菌无毒条件，一定的营养条件，血浆血清和O2、CO2气体条件，其中的气体CO2主要用于维持培养液的pH。在动物胚胎工程中，常用促性腺激素处理雌性个体而使其超数排卵；常采用核移植和早期胚胎培养技术获得重组胚胎，并进一步培育出克隆动物，常采用胚胎分割并移植技术获得更多的优良个体。（2012浙江卷）6．天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因BB．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞【答案】A【命题透析】通过特定的实例考查基因工程的相关概念及操作要领。【思路点拨】控制蓝色色素合成的基因B即为我们所需要的目的基因，可通过逆转录法获得基因B，再进行扩增以增加其数量；基因文库中保存的是各基因片段，提取时无须使用限制性核酸内切酶；为使目的基因在受体细胞中稳定存在且能向下一代遗传，应先在体外使用DNA连接酶构建基因表达载体，然后再导入大肠杆菌。(2012·天津卷，7)7.（13分）生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。据图回答：（1）过程①酶作用的部位是键，此过程只发生在非结合区DNA，过程②酶作用的部位是键。（2）①、②两过程利用了酶的特性。（3）若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要过程③的测序结果与酶的识别序列进行对比，已确定选用何种酶。（4）如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合，则其识别、结合DNA序列位基因的。（5）以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有（多选）A.分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提rRNAB.用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素C．通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位D．将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟。【答案】（1）磷酸二酯键，肽键（2）专一（3）限制性DNA内切酶（4）启动子（5）ACD【解析】（1）DNA酶作用的部位是DNA的磷酸二酯键，蛋白酶作用的部位是肽键。（2）①②过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性，即专一性。（3）DNA要构建重组质粒，需要用限制性DNA内切酶切割，再与质粒重组。（4）RNA聚合酶识别和结合在基因的启动子上，才能驱动基因转录。（5）蛋白酶能特异性的酶解蛋白质，分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性，抑制成熟基因转录出的mRNA与催化成熟酶基因的mRNA碱基互补结合，也具有特异性，光和色素易溶于有机溶剂，与酒精并不是特异性的溶解，所以选ABC。（2012四川卷）2.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是A.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物B.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传C.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等D.生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶【答案】B【解析】A初级代谢产物是微生物生长必需的，而人的生长激素不是大肠杆菌必需的，帮A错。B可遗传的变异有基因突变、基因重组和染色体变异，大肠杆菌是原核生物，但其变异来源是基因重组。C基因为有遗传效应的DNA片段，不含有U。D转录时不需要形成磷酸二酯键，不需要DNA连接酶。（2012江苏卷）32．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MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶切割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。从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有＿＿＿＿＿种不同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，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）BamHI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与质粒反向连接解析：（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。[来源:中*教*网z*z*s*tep]（2）SmaI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SmaI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BamHI和识别序列为GATC的MboI，若使用MboI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BamHI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。细胞工程（2012广东卷）2.培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是]A.组织培养B.细胞杂交C.显微注射D.核移植【答案】Ａ【解析】草莓植株分生区的细胞含病毒的量比较少，可以利用植物组织培养技术培养出脱毒幼苗。（2012浙江卷）31．（12分）请根据以下提供的实验材料，完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的