（浙江选考）2021版新高考生物一轮复习 专题12 现代生物科技专题 第34讲 基因工程预测高效提升

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第34讲基因工程1．(2020·义乌模拟)应用转基因技术可获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：(1)要获得抗虫基因，可采用________________________等方法，基因工程的核心是______________。(2)如果要获得一只含目的基因的小鼠，则选择的受体细胞通常是____________，原因是__________________。若用大肠杆菌储存目的基因，则需先将其处理为__________细胞。(3)在培育转人生长激素基因牛的过程中，②过程常用的方法是______________。(4)转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有__________。解析：(1)获得目的基因的方法有从基因文库中获取目的基因、PCR技术扩增目的基因、人工合成目的基因等，基因工程的核心是形成重组DNA分子。(2)动物受精卵全能性最高，发育成完整个体最容易，要获得一只含目的基因的小鼠，则选择的受体细胞通常是受精卵。(3)②是重组质粒导入动物细胞的过程，常用的方法是显微注射法。(4)基因表达载体的首端必须有启动子。答案：(1)从基因文库中获得目的基因、PCR技术扩增目的基因、人工合成形成重组DNA分子(2)受精卵动物受精卵全能性最高(动物不能像植物那样，利用一个除受精卵以外的独立的体细胞直接培养成完整的个体)感受态(3)显微注射法(4)启动子2．生物工程技术为人们获得需要的生物新品种或新产品提供了便利。如图为转基因牛和抗虫棉的培育过程，请回答：人的生长激素基因――→①重组DNA―→受精卵――→②转基因牛抗虫基因―→重组Ti质粒―→细菌M――→③棉花细胞――→④抗虫棉(1)在培育转人生长激素基因牛的过程中，①过程需要的工具酶是2__________________________。②过程中，应对代孕母牛进行________处理，以便早期胚胎的着床。若在②过程中培养到早期胚胎阶段采用________技术，可培育出多头相同的转基因牛。(2)在抗虫棉培育过程中，重组Ti质粒先导入细菌M，细菌M的名称是________，③过程中的棉花细胞常采用愈伤组织细胞而不采用叶肉细胞，原因是愈伤组织细胞________，④过程中，愈伤组织细胞可通过________技术培养成单个胚性细胞，胚性细胞再分化形成的胚状体可发育成植株。解析：(1)由图可知，①为构建重组DNA分子的过程，所以需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶进行处理。②过程中，应对代孕母牛进行同期发情处理，以便使早期胚胎着床。若在②过程中借助显微技术将早期胚胎采用胚胎分割技术，切割成几等份，再移植到代孕母牛子宫中发育，可培育出多头相同的转基因牛。(2)在培育抗虫棉过程中，将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，所以细菌M是农杆菌。愈伤组织是分化程度很低的细胞，易表达出细胞全能性，同时将含有愈伤组织培养物的试管放在摇床上，通过液体悬浮培养技术培养成单个胚性细胞，继而发育成完整植株。答案：(1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶同期发情胚胎分割(2)农杆菌全能性高液体悬浮培养3．(2020·嘉兴一中月考)利用基因工程技术将突变的IPA1基因转入水稻细胞中从而获得某水稻新品种。回答下列问题：(1)培育该转基因水稻新品种的核心是构建________。该过程需要用到的工具酶有________________________________________________________________________。在将重组DNA分子导入受体细胞过程中，常用氯化钙处理土壤农杆菌，以增加________的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入宿主细胞。(2)在含目的基因的水稻细胞培育成植株的过程中可以将含有愈伤组织的培养物放在摇床上，通过__________培养分散成单细胞。其中培养过程正确的是________(A.配制只含有适当营养物质的培养基，倒在灭菌试管中凝固成半固体B．从灭菌的根、茎或叶上切取一些小组织块，进行培养C．这种单细胞具有细胞质丰富、液泡大、细胞核大的特征D．水稻体细胞与这种单细胞的全能性表达程度大不相同)(3)利用水稻细胞制备原生质体时，需在0.5～0.6mol/L的甘露醇溶液中进行处理，该溶液浓度与水稻细胞中的________浓度相当。解析：(1)基因工程的核心步骤是构建重组DNA分子，该过程需要用到的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶；以土壤农杆菌为运载体，将重组DNA分子导入受体细胞时，常用氯化钙处理土壤农杆菌，以增加细胞壁的通透性，有利于使含有目的基因的重组质粒进入农杆菌细胞。(2)将含有愈伤组织的培养物放在摇床上，通过液体悬浮培养可将愈伤组织分散成单细胞。用来培养愈伤组织的培养基中应含有适当的营养物质和生长调节物质，A错误；3外植体应从消毒的根、茎或叶上切取，B错误；愈伤组织细胞具有细胞质丰富、液泡小、细胞核大的特征，C错误；水稻体细胞属于高度分化细胞，全能性表达程度小于愈伤组织细胞，D正确。(3)为防止原生质体过度失水或吸水，在甘露醇溶液中制备原生质体时，甘露醇溶液的浓度应与细胞液浓度相当。答案：(1)重组DNA分子限制性核酸内切酶、DNA连接酶细胞壁(2)液体悬浮D(3)细胞液4．科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质。如图为培育转基因水稻过程示意图，请分析回答：(1)基因工程的核心步骤是__________________，重组Ti质粒上的潮霉素抗性基因属于____________。(2)下列关于DNA连接酶的理解正确的是________。A．其化学本质是蛋白质B．DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键C．它不能被反复使用D．在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶(3)为筛选出含重组Ti质粒的愈伤组织，应在培养基2中添加适量的________，图中由开花后水稻未成熟的胚转变为愈伤组织的过程为________。(4)检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻____________________。解析：(1)基因工程的核心步骤是构建重组运载体，据题可知铁结合蛋白基因为目的基因，潮霉素抗性基因属于标记基因，便于筛选。(2)限制酶和DNA连接酶的化学本质都是蛋白质，A正确；DNA连接酶恢复的是DNA分子中的磷酸二酯键，B错误；限制酶和DNA连接酶能被反复利用，C错误；DNA聚合酶的功能是将单个脱氧核苷酸聚合形成DNA链，而DNA连接酶连接DNA片段，因此在基因工程操作中不可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶，D错误。(3)质粒上的标记基因为潮霉素抗性基因，因此为筛选出含重组质粒的愈伤组织，应在培养基2中添加适量的潮霉素。水稻未成熟的胚转变为愈伤组织的过程为脱分化。(4)检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻种子中的铁含量。答案：(1)形成重组DNA分子(构建重组运载体或构建重组DNA分子)标记基因4(2)A(3)潮霉素脱分化(4)种子中的铁含量(写出铁含量即可)5．科学家利用耐盐碱植物中的耐盐基因，培育出了耐盐水稻新品系。如图是培育过程简图。回答下列问题：(1)阶段Ⅰ的核心步骤是________________，重组质粒b构建好后不能直接导入水稻细胞，需用________处理农杆菌，农杆菌入侵水稻细胞后将耐盐基因插入到水稻细胞的染色体，从而使耐盐基因在水稻细胞中能稳定存在和________。(2)阶段Ⅱ过程中水稻细胞通过________和再分化得到水稻幼苗，此过程需要保持________条件，达到防止杂菌污染的目的。(3)本实验得到的水稻植株需进行________处理，判断转基因成功与否。耐盐水稻培育成功的原理是______________________________________。解析：(1)阶段Ⅰ表示将目的基因导入水稻细胞中，其核心步骤是形成重组DNA分子。需用氯化钙处理农杆菌，使农杆菌细胞壁通透性增大，利于重组质粒导入农杆菌内。耐盐基因插入到水稻细胞的染色体，从而使耐盐基因在水稻细胞中能稳定存在和复制。(2)阶段Ⅱ过程中水稻细胞通过脱分化和再分化得到水稻幼苗，此过程需要保持无菌条件，达到防止杂菌污染的目的。(3)本实验得到的水稻植株需进行盐碱地种植来判断转基因成功与否。耐盐水稻培育成功的原理是基因重组(阶段Ⅰ)和植物细胞全能性(阶段Ⅱ)。答案：(1)形成重组DNA分子氯化钙复制(2)脱分化无菌(3)盐碱地种植基因重组和植物细胞全能性6．(2020·湖州模拟)下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。请回答下列问题：(1)由①到②通常先用合适的______________酶分别切割Ti质粒和含抗虫基因的DNA，然后借助____________酶连接以形成重组Ti质粒。若含抗虫基因的DNA序列已知，可用____________方法对其进行扩增。(2)由④到⑤经过培养基中营养物质和____________的诱导，可发生类似受精卵发育成5胚的过程，即从单细胞依次到细胞团、球形胚、心形胚和________，最后再生出完整的植株。若⑤表现出________性状，则表明转基因成功。(3)基因工程在多个领域具有广阔的应用前景，基因工程的应用不包括________(A.可以定向改变生物的性状B．可以迅速使某种生物形成群落C．可以生产人们需要的某些蛋白质D．可以治疗人类的某些遗传病)。解析：(1)构建重组DNA分子时，通常先用合适的限制性核酸内切酶分别切割载体DNA和含目的基因的DNA，然后用DNA连接酶连接以形成重组DNA分子。如果目的基因的序列是已知的，可以用化学方法合成目的基因，或者用聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因。(2)经过培养基中适当配比的营养物质和生长调节剂诱导，单个植物细胞可依次形成细胞团、球形胚、心形胚和胚状体，最后再生出完整的植株。若获得的转基因植株表现出抗虫性状，则表明转基因成功。(3)在农牧业上，可以利用基因工程技术让转入目的基因的生物获得某种优良性状，以达到定向改造生物的目的；在医药工业领域上，可以通过基因工程生产人们所需要的蛋白质；在医学上，可以通过基因治疗手段来治疗人类的遗传病。答案：(1)限制性核酸内切DNA连接聚合酶链式反应(PCR)(2)生长调节剂胚状体抗虫(3)B7．(2020·浙江省名校考前押宝)金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因技术培育出了抗枯萎病的新品种。据图回答：(1)①和②结合能形成③，常用的酶有____________________________；其能结合形成③，最重要的原因是①和②经酶处理后具有____________________________________。(2)经培养长成的植株⑦具备了抗病性，这说明__________________________。抗枯萎病金茶花的培育成功说明一种生物的基因表达系统能够识别来自另一种生物的DNA的________________。(3)有人认为通过基因工程能培育出理想的抗虫植物，不仅能减轻农药造成的环境污染，而且又能降低生产成本。还有人认为抗虫植物一旦培育成功，其抗虫特性将会连续保持下去，可谓一劳永逸。对后一种观点，你是否赞成？请说明理由。答案：(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶相同的粘性末端(2)目的基因(抗病基因)已经表达脱氧核苷酸序列(遗传信息或碱基序列)(3)不赞成，因为害虫经突变和自然选择而产生对抗虫植物的适应性等；因抗虫植物发6生变异，使后代失去抗药性等。赞成，因为抗虫植物的抗虫特性是由基因控制的，是能够遗传的(开放性题)。8．(2020·浙江绿色评估联盟高三考试)将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如图所示(注：农杆菌中Ti质粒上只有T­DNA片段