2021届高考生物二轮专题复习（选择性考试）专题强化练：专题九　现代生物科技专题 含解析

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专题强化练（九）
1.（2020·深圳一模）赖氨酸是人体的必需氨基酸，而玉米等谷类
食物中赖氨酸含量却很低。科学家已成功地利用转基因技术改良玉米
提高其赖氨酸含量。回答下列问题。
（1）从基因控制性状的两种方式考虑，提高玉米赖氨酸含量的
途径有两种：一是将　　　　　　　编码基因导入玉米并进行正常表
达；二是　　　　　　　　　以提高细胞中游离赖氨酸含量。
（2）要完成这一精确的转基因工程，获取目的基因后还需借助
等工具酶构建基因表达载体，再将表达载体导入受体细胞。受体细胞
可用已分化的玉米体细胞，原因是__________________________
_____________________________________________________。
（3）研究发现，玉米中赖氨酸含量低的原因是赖氨酸合成过程
中的关键酶（甲）受细胞内赖氨酸的浓度影响。推测，高浓度赖氨酸
甲的活性，这属于　　　调节机制。为降低甲对赖氨酸的敏感性，可
将甲的第 352 位的苏氨酸变成异亮氨酸，这属于　　　　工程范畴。
解析：（1）基因控制性状通常有两条途径，一条控制蛋白质的
合成，一条控制酶的合成。因此，从基因控制性状的两种方式考虑，
提高玉米赖氨酸含量的途径有两种：一是将富含赖氨酸的蛋白质编码
基因导入玉米并进行正常表达；二是提高赖氨酸合成酶活性（或降低
赖氨酸分解酶活性）以提高细胞中游离赖氨酸含量。（2）限制性核
酸内切酶（限制酶）和 DNA 连接酶等工具酶是构建基因表达载体常
用的酶。已分化的植物体细胞具有全能性，可通过植物组织培养技术
获得转基因植株（植物细胞具有全能性），故受体细胞可用已分化的
玉米体细胞。（3）赖氨酸合成过程中的关键酶（甲）受细胞内赖氨
酸浓度影响，可能导致赖氨酸含量低。高浓度赖氨酸抑制甲的活性，
使得赖氨酸的含量下降，这属于负反馈（反馈）调节机制。为降低甲
对赖氨酸的敏感性，可将甲的第 352 位的苏氨酸变成异亮氨酸，这属
于蛋白质工程范畴。
答案：（1）富含赖氨酸的蛋白质　提高赖氨酸合成酶活性（或
降低赖氨酸分解酶活性）　（2）限制性核酸内切酶（限制酶）和
DNA 连接酶　已分化的植物体细胞具有全能性，可通过植物组织培养
技术获得转基因植株（植物细胞具有全能性）　（3）抑制　负反馈
（反馈）　蛋白质
2.（2020·大连试题）马拉硫磷是一种接触杀虫剂，为保护环境，
可利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂降解马拉硫磷残留，
流程如下图所示。请回答有关问题：
（1）提取 RNA 时，提取液中需添加 RNA 酶抑制剂，其目的是
。过程①中以 mRNA 为材料可以获得 cDNA，其原理是____________
_____________________________________
_____________________________________________________。
（2）过程②中，需要使用 PCR 仪扩增出 CarE 基因，其前提是
。进行扩增时，反应的温度和时间需根据具体情况进行设定，下列选
项中　　　　（填序号）的设定与引物有关，　　　　（填序号）的
设定与扩增片段的长度有关。
① 变性温度　②复性温度　③延伸温度　④变性时间　⑤复性时
间　⑥延伸时间
（3）与一般的质粒载体相比，重组表达载体需要具有　　　　、
　　　　等调控组件。
（4）在过程③中，常用 Ca2＋处理大肠杆菌，其目的是_______
_____________________________________________________。
（5）用羧酸酯酶（CarE）抗体检测该工程菌的培养物时，培养
液无抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，则用该工程菌进行工业发
酵时，应从　　　　中分离、纯化羧酸酯酶（CarE）。
解析：（1）提取 RNA 时，提取液中需添加 RNA 酶抑制剂，其
目 的 是 防 止 RNA 被 降 解 。 过 程 ① 中 以 mRNA 为 材 料 可 以 获 得
cDNA，原理是在逆转录酶的作用下，以 mRNA 为模板，按照碱基互
补配对原则，可以合成 cDNA。（2）过程②中，需要使用 PCR 仪扩
增出 CarE 基因，PCR 的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列。
进行扩增时，退火温度的设定与引物有关，引物中 C、G比例越高，
退火温度越高；延伸时间的设定与扩增片段的长度有关，扩增片段越
长，复制时间越长；故与引物有关的有②，与扩增片段的长度有关的
有⑥。（3）与一般的质粒载体相比，重组表达载体需要具有启动子、
终止子等调控组件。（4）在过程③中，常用 Ca2＋处理大肠杆菌，其
目的是使其成为感受态细胞，使大肠杆菌更容易吸收重组 DNA 分子。
（5）用羧酸酯酶（CarE）抗体检测该工程菌的培养物时，培养液无
抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，则说明生产的羧酸酯酶位于细
胞内，故用该工程菌进行工业发酵时，应从菌体中分离、纯化羧酸酯
酶（CarE）。
答案：（1）防止 RNA 被降解　在逆转录酶的作用下，以 mRNA
为模板（按照碱基互补配对原则）可以合成 cDNA
（2）有一段已知目的基因的核苷酸序列　②　⑥　（3）启动子
终止子　（4）使其成为感受态细胞，使大肠杆菌更容易吸收重组
DNA 分子　（5）菌体
3.（2020·广州一模）蛛丝蛋白纤维是目前已知的最坚韧的天然纤
维之一，又被称为“生物刚”。为了提高羊毛纤维的拉伸强度，科学
家将蜘蛛牵丝蛋白基因整合到转基因细毛羊，并用此细胞作为核供体
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