新人教生物学一轮复习大概念升华课9　基因工程赋予生物新的遗传特性（含答案））

新人教生物学一轮复习大概念升华课
9　基因工程赋予生物新的遗传特性
结合生活或生产实例，熟练说出基因工程的基本原理，并运用其基本原理，参与有关推广和应用基因工程产品等社会行为的讨论，理性做出个人决策。认同基因工程给现代农牧业、食品及医药等产生的巨大的社会效益和经济效益。
1．(2022·北京昌平区二模)乳酸菌是乳酸的传统生产菌，但耐酸能力较差，影响产量。酿酒酵母耐酸能力较强，但不产生乳酸。研究者将乳酸菌内催化乳酸生成的乳酸脱氢酶基因(LDH)导入酿酒酵母，获得能产生乳酸的酵母工程菌株。如图为通过双酶切构建重组质粒的过程。GTG为原核生物偏好的编码起始密码子的序列，ATG为真核生物偏好的编码起始密码子的序列。相关叙述不正确的是(　　)
A．引物1的5′端序列应包含BamHⅠ的识别序列
B．引物1的5′端序列应考虑将GTG改为ATG
C．重组质粒以不能合成尿嘧啶的酵母菌株为受体
D．酵母工程菌培育成功的标志是产生乳酸脱氢酶
D　[设计引物1的5′端序列，应考虑将编码起始密码子的序列由原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG，以便目的基因在酵母细胞中更好地表达；同时能通过双酶切以正确方向插入质粒，需要包含BamHⅠ的识别序列，A、B正确。重组质粒应以不能合成尿嘧啶的酵母菌株为受体，然后在缺乏尿嘧啶的选择培养基上培养，不能合成尿嘧啶的酿酒酵母菌株不能生存，导入重组质粒的酿酒酵母菌株因为获得了尿嘧啶合成酶基因而可以正常生存，C正确。结合题意可知，酵母工程菌培育成功的标志是产生乳酸，D错误。]
2．乙型肝炎病毒和戊型肝炎病毒分别是乙型肝炎、戊型肝炎的病原体，病毒结构见下图。研究人员用基因工程技术获得了两种含肝炎病毒抗原基因(DNA序列)的细胞，用转基因细胞来生产病毒表面蛋白抗原，然后制备成疫苗，用于肝炎的预防。下列说法正确的是(　　)
　
乙型肝炎病毒结构模式图　　戊型肝炎病毒结构模式图
A．获得的两种肝炎疫苗在人体内都不能复制，需多次接种
B．获取两种肝炎病毒的抗原基因都必须要用到逆转录酶
C．获取的两种肝炎病毒抗原基因都可以直接转入受体细胞中进行表达
D．用抗原—抗体杂交法可确定肝炎病毒抗原基因是否插入受体细胞DNA上
A　[据题意可知，获得的两种肝炎疫苗的化学本质均为病毒表面蛋白抗原，在人体内都不能复制，需多次接种，A正确；图中显示乙型肝炎病毒的遗传物质是DNA，而戊型肝炎病毒的遗传物质是RNA，因此，只有后者的抗原基因的获取需要用到逆转录酶，B错误；获取的两种肝炎病毒抗原基因都需要与相应的载体结合才可以转入受体细胞中进行表达，而不能直接导入受体细胞，C错误；用抗原—抗体杂交法可确定肝炎病毒抗原基因是否成功表达，D错误。]
3．(2022·山东济宁高三二模)亚洲棉的光籽(突变型无短绒)和毛籽(野生型有短绒)是一对相对性状，中国农业科学院棉花研究所对亚洲棉光籽性状遗传机制进行了研究，发现突变体光籽表型的出现与8号染色体上DNA片段发生突变有关，研究者提取突变体和野生型的8号染色体的DNA进行PCR，产物扩增后电泳结果如图：
(1)据图分析，该PCR过程是根据野生型毛籽棉的________DNA序列设计连续的重叠引物对。电泳结果表明分子量较大的扩增产物与点样处的距离较________(填“大”或“小”)，并推测8号染色体上第________对引物对应的区间(简称M)发生了碱基的________(填“增添”“缺失”或“替换”)是突变体光籽出现的根本原因。
(2)研究者从野生型和突变体中克隆出区间M后，运用基因工程技术分别导入棉花原生质体，检测其下游报告基因的基因表达水平，进而推测区间M的作用，结果如图。
内参基因REN是为了排除转化效率不同对实验结果的干扰，因此图中LUC表达量/REN表达量可用来衡量报告基因的表达水平。实验结果说明___________
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(3)研究者发现基因GaFZ的表达会影响毛籽棉花短绒的发育，而且突变体GaFZ蛋白结构与野生型一致。综合上述研究推测突变体光籽表型出现的可能原因是
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[解析]　(1)据图分析，该PCR过程设计了8组连续的重叠引物对，这些引物扩增的片段都是在野生型毛籽棉的880 kb至903 kb DNA序列范围内的。电泳结果表明分子量较大的扩增产物会更靠近点样处，所以距离点样处距离更小。观察电泳结果，8号染色体上的第6对引物扩增出来的片段不同，突变体比野生型更靠近点样处，说明突变体这个片段比野生型的相对分子质量更大，应该是发生了碱基对的增添。
(2)根据题图可知，空载体、野生型和突变体的LUC表达量/REN表达量不同，说明LUC/REN可以用来衡量M的表达水平。区间M的长度和方向不同，LUC/REN的比值不同，说明M可以促进下游基因的表达，其作用的发挥与区间M的长度和方向有关。
(3)“基因GaFZ的表达会影响毛籽棉花短绒的发育，而且突变体GaFZ蛋白结构与野生型一致”， 说明GaFZ基因可能不在区段M，突变体区间M突变后，促进了下游基因，如GaFZ基因的表达，进而影响了棉花短绒的发育，导致出现了光籽性状。
[答案]　(1)8号染色体的880 kb至903 kb区间　小　6　增添　(2)区间M促进下游报告基因的表达，且其作用的发挥与区间M的长度(或M的类型)和方向有关　(3)突变体区间M突变后，促进了GaFZ基因的表达，进而抑制了棉花短绒发育，导致出现了光籽性状