微专题21　探索基因工程高考命题轨迹(教材原文作答)

[考情分析]

近几年全国卷考试题非常关注对教材中细节知识的考查，包括教材中的“问题探讨”、“插图”“旁栏信息”“资料分析”和课后的各类练习题，尤其是选修3对教材内文原话的考查。因此，备考过程中，一定要回归教材，吃透教材，需要用课本原文作答的尽可能用教材原话作答，以博得评卷老师的好感，提高得分率。

[典题示例]

1.[2019·全国卷Ⅰ，38(1)]基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。

(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括________和________。

(2)生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是________。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使

反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是________。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的________。

答案　(1)基因组文库　cDNA文库

(2)解旋酶　加热至90～95 ℃　氢键

(选修3 P9“内文”)将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库(gene library)。一种生物的全部基因叫做基因组文库。一种生物的一部分基因叫做部分基因文库，如cDNA文库。

2.[2018·全国卷Ⅰ，38(1)]回答下列问题：

博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了_________________________________________________(答出两点即可)。

答案　体外重组的质粒可以进入受体细胞；真核生物基因可在原核细胞中表达

(选修3P3“内文”)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了体外重组的质粒可以进入受体细胞；真核生物基因可在原核细胞中表达。

3.[2017·全国卷Ⅰ，38(5)]艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是__________________________。

答案　DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体

(选修3P2“内文”)1944年，艾弗里(O.Avery)等人通过不同类型肺炎双球菌的转化实验，不仅证明了生物的遗传物质是DNA，还证明了DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。艾弗里等人的工作可以说是基因工程的先导。

4.[2016·全国卷Ⅰ，40(1)]质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有__________________________________________(答出两点即可)。

答案　能自我复制、具有标记基因

(选修3P6“内文”)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有：①能自我复制；②具有标记基因；③具有一个至多个限制酶切割位点。

5.[2014·海南卷，(4)]下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。

据图回答：

在基因工程中，常用Ca2＋处理D，其目的是____________________________。

答案　使之成为感受态细胞，便于吸收周围环境中的重组DNA分子

(选修3P13“内文”)在基因工程中，常用Ca2＋处理大肠杆菌，其目的是使之成为感受态细胞，容易吸收周围环境中的DNA分子，进而使重组质粒导入细菌细胞内(或提高受体细胞的转化率)。

6.[2013·全国卷Ⅰ，40(1)]材料甲　科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。

回答下列问题：

材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用__________法。构建基因表达载体常用的工具酶有__________和____________。在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是______________________________________。

答案　显微注射　限制酶　DNA连接酶　感染植物，将目的基因转移到受体细胞中

(选修3P12“内文”)在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是感染植物，将目的基因转移到受体细胞中。

7.[2017·全国卷Ⅰ，38(3)]若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体，因为与家蚕相比，大肠杆菌具有________________(答出两点即可)等优点。

答案　繁殖快、容易培养

(选修3P13“内文”)由于原核生物具有一些其他生物没有的特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等，因此，早期的基因工程操作都用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。

8.[2016·全国卷Ⅲ，40(3)]DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有____________________和____________________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_______________________________________。

答案　E·coliDNA连接酶　T4DNA连接酶　T4DNA连接酶

(选修3P5“内文”)根据酶的来源不同，可以将DNA连接酶分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E·coli DNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。这两类酶都是将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，但这两种酶的作用有所差别：E·coliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平末端之间进行连接。而T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端之间的效率比较低。

9.[2015·全国卷Ⅱ，40(3)]蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过____________________和____________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对合成蛋白质的生物________进行鉴定。

答案　设计蛋白质的结构　推测氨基酸序列　功能

(选修3P26“内文第四自然段”)我们知道，天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的：基因→表达(转录和翻译)→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能；而蛋白质工程却与之相反，它的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。