专题1 基因工程
题组、基因工程
1．(2014年高考天津卷)为达到相应目的，必须通过分子检测的是( ) A．携带链霉素抗性基因受体菌的筛选
B．产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选 C．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定 D．21三体综合征的诊断
解析：根据受体菌是否对链霉素产生抗性进行携带链霉素抗性基因受体菌的筛选，不需要分子检测，A错误；用特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞，还需要进行克隆化培养和抗体检测，才能获得足够多的能分泌抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞，B正确；转基因抗虫棉是否具有抗虫特性，需要做抗虫的接种实验，C错误；21三体综合征可通过用显微镜直接观察体细胞中的21号染色体数目的方法进行检测，D错误。
答案：B
2．(2014年高考广东卷)(双选)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示，下列叙述正确的是( )
A．过程①需使用逆转录酶
B．过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因 C．过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备
D．过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞
解析：由mRNA形成cDNA需要逆转录酶，A正确；②过程需要使用限制酶和PCR技术获得并扩增目的基因，B错误；过程③使用的感受态细胞可用CaCl2溶液制备，C错误；工程菌是指用基因工程方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系，所以过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞，D正确。
答案：AD
3．(2014年新课标全国卷Ⅱ)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：
(1)理论上，基因组文库含有生物的________基因；而cDNA文库中含有生物的________基因。
(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中________
出所需的耐旱基因。
(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物________的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的________，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的________是否得到提高。
(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了________________(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。
解析：(1)基因组文库包含某种生物的全部基因，cDNA文库又称为部分基因文库，含有生物的部分基因。(2)植物甲基因组文库中有该种植物的全部基因，从中可筛选出耐旱基因。(3)植物乙的耐旱性低，所以植物乙体细胞作为受体细胞；要确定耐旱基因是否正确表达，应检测该基因的表达产物，对于个体水平的检测，应在干旱的田间进行试验，检测植物乙耐旱性是否得到了提高。(4)将耐旱基因看作A，不耐旱基因看作a，Aa×Aa→耐旱与不耐旱数量比为3∶1，则耐旱基因整合到了同源染色体的一条上。
答案：(1)全部 部分 (2)筛选 (3)乙 表达产物 耐旱性 (4)同源染色体的一条上 4．(2014年高考山东卷)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转
htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：
(1)htPA基因与载体用________________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用________技术。
(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其________。采集的精子需要经过________，才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的________。
(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到________，说明目的基因成功表达。 解析：(1)目的基因和载体先用同种限制酶切割后，再用DNA连接酶连接，以构建基因表达载体；判断受体细胞的DNA是否插入目的基因可采用DNA分子杂交技术。(2)利用促性腺激素处理供体母羊可使其产生更多的卵母细胞；精子必须获能后才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入动物受精卵常用的方法是显微注射法。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定。(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到人组织纤溶酶
原激活物，说明目的基因成功表达。
答案：(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶) DNA分子杂交(或核酸探针) (2)超数排卵 获能(处理) (3)显微注射法 性别鉴定 全能性 (4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)
5．(2014年高考天津卷)嗜热土壤芽孢杆菌产生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：
Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶
(1)PCR扩增bglB基因时，选用______________基因组DNA作模板。
(2)上图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的
bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入________和________不同限制酶
的识别序列。
(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为________________________。
Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响
(4)据图1、2可知，80 ℃保温30分钟后，BglB酶会________；为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好控制在________(单选)。
A．50 ℃ C．70 ℃
B．60 ℃ D．80 ℃
Ⅲ.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性
在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因。
(5)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌相比，上述育种技术获取热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR过程中________(多选)。
A．仅针对bglB基因进行诱变 B．bglB基因产生了定向突变 C．bglB基因可快速累积突变
D．bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变
解析：(1)BglB由嗜热土壤芽孢杆菌产生，故PCR扩增bglB基因时，应选用嗜热土壤芽孢杆菌基因组DNA作模板。(2)目的基因在与质粒连接时，需连接在启动子和终止子之间，且所用限制酶不能破坏启动子、终止子和标记基因，所以切割质粒应选用NdeⅠ和BamHⅠ两种酶，则扩增的bglB基因两端需分别引入NdeⅠ和BamHⅠ两种酶的识别序列。(3)转基因大肠杆菌含有的bglB基因表达，合成了耐热的纤维素酶，所以其获得了降解纤维素的能力。(4)由图2可知，80 ℃保温30分钟后，BglB酶的相对活性为0，所以此时该酶失活；由图1可知：60 ℃～70 ℃时BglB酶的相对活性最高。70 ℃时，该酶活性易降低，所以为高效利用BglB酶降解纤维素应最好将温度控制在60 ℃。(5)在PCR扩增bglB基因时加入诱变剂仅对该基因进行诱变，可快速累积突变，但诱发基因突变时，突变仍是不定向的，且突变的结果可以改变酶中氨基酸的数目。故A、C正确，B、D错误。
答案：(1)嗜热土壤芽孢杆菌 (2)NdeⅠ BamHⅠ (3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶 (4)失活 B (5)A、C