廣東版生物高中總復(fù)習(xí)專題27基因工程與DNA的粗提取（試題練）教學(xué)講練

高中生物總復(fù)習(xí)PAGEPAGE29成功的大門為你而開。第十一單元現(xiàn)代生物科技專題專題27基因工程與DNA的粗提取【考情探究】課標(biāo)解讀考情分析備考策略考點(diǎn)考向1基因工程的原理與技術(shù)基因工程的原理及技術(shù)1.高考對本專題的知識考查涉及基因工程基本工具、基本操作程序、基因工程的應(yīng)用以及蛋白質(zhì)工程等知識,其中對基因工程基本操作程序的考查頻率較高。2.對基因工程內(nèi)容的考查多集中在基因表達(dá)載體的構(gòu)建、相關(guān)的篩選和鑒定方法等知識1.熟記基因工程基本工具、基本操作程序、蛋白質(zhì)工程等基本知識,能夠總結(jié)解題方法,并歸類、活用、延伸。2.通過必要的題型訓(xùn)練,鞏固基礎(chǔ)知識、掌握解答本專題試題的方法2基因工程的應(yīng)用與發(fā)展基因工程的應(yīng)用蛋白質(zhì)工程3DNA的粗提取與鑒定DNA的粗提取與鑒定【真題探秘】基礎(chǔ)篇【基礎(chǔ)集訓(xùn)】考點(diǎn)一基因工程的原理與技術(shù)1.回答下列與基因工程有關(guān)的問題:(1)基因工程技術(shù)中,是將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞最常用的方法,其中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA是指。

(2)獲得的目的基因可利用PCR技術(shù)在體外反應(yīng)體系中擴(kuò)增,該過程利用的原理是,需要加入的原料是,DNA解旋利用的是原理。

(3)基因工程中使用的載體,除質(zhì)粒外,還有和。

(4)該技術(shù)可以培育抗病轉(zhuǎn)基因植物,也可用于動物的基因治療。與之相比,單克隆抗體也用于診斷或攜帶藥物治療癌癥,這是利用了它的優(yōu)點(diǎn)。

答案(1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法可轉(zhuǎn)移的DNA(2)DNA雙鏈復(fù)制四種脫氧核苷酸熱變性(或高溫變性等類似意思)(3)λ噬菌體的衍生物動植物病毒(該兩空可調(diào)換)(4)特異性強(qiáng)、靈敏度高2.為了培育新品種,研究者從其他植物中獲取基因C(圖1),擬將其與質(zhì)粒(圖2)重組,再去轉(zhuǎn)化棉花細(xì)胞和小鼠細(xì)胞。請回答下列問題:(1)構(gòu)建含C基因的表達(dá)載體時,需選擇圖2中的限制酶切割質(zhì)粒。構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是

。

(2)在條件下,將被C基因轉(zhuǎn)化的棉花細(xì)胞培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適宜的條件,誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽,最終形成完整的植株。人工配制的培養(yǎng)基中必須有一定的營養(yǎng)和激素,實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)部分接種在無激素培養(yǎng)基上的芽也能長根,原因是

。

(3)若將被C基因轉(zhuǎn)化的小鼠細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),在傳代培養(yǎng)時常用分散細(xì)胞,該過程中不能用胃蛋白酶代替,原因是

。

答案(1)EcoRⅠ使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可傳給下一代,同時,使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用(2)無菌和人工控制芽頂端合成的生長素向基部運(yùn)輸,促進(jìn)生根(3)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2~7.4,胃蛋白酶作用的適宜pH約為1.5,當(dāng)pH過大時,胃蛋白酶就會失去活性,所以不能用胃蛋白酶考點(diǎn)二基因工程的應(yīng)用與發(fā)展1.干擾素是一類幾乎能抵抗所有病毒的糖蛋白,可利用基因工程技術(shù)進(jìn)行制備。請回答:(1)利用mRNA的反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可構(gòu)建文庫,進(jìn)而獲得干擾素目的基因,該文庫不同于基因組文庫的特點(diǎn)是(答出兩點(diǎn))。

(2)將干擾素目的基因?qū)氪竽c桿菌實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化時,首先應(yīng)用處理大腸桿菌,使之處于態(tài)。大腸桿菌剛表達(dá)出的干擾素一般沒有活性,原因是。

(3)利用基因工程生產(chǎn)的干擾素在體外往往不易保存,可通過工程對其進(jìn)行改造以延長保存時間。

答案(1)cDNA(或部分基因)文庫較小、基因中沒有啟動子、基因中沒有內(nèi)含子、只含有某種生物的部分基因(2)CaCl2(Ca2+)感受大腸桿菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器,不能對翻譯后的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工(3)蛋白質(zhì)2.“青島奶山羊乳腺生物反應(yīng)器”生產(chǎn)的乙肝表面抗原、抗凝血酶Ⅲ、胰島素等藥用蛋白已經(jīng)遍及醫(yī)藥市場,實(shí)現(xiàn)了造福人類的初步愿望?；卮鹣铝袉栴}:(1)在培育轉(zhuǎn)基因奶山羊時,藥用蛋白基因應(yīng)與基因的調(diào)控組件重組在一起,其中應(yīng)連接在目的基因首端。

(2)胰島素基因可以從人類cDNA文庫中獲取,建立該基因文庫時通常需要從人的細(xì)胞中提取全部的mRNA,通過方法獲取cDNA,并將其導(dǎo)入中儲存。

(3)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增胰島素基因時,設(shè)計引物序列的主要依據(jù)是。與體內(nèi)DNA復(fù)制相比,PCR技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)是

。

(4)現(xiàn)代基因工程中,構(gòu)建基因表達(dá)載體常用兩種限制酶,這樣做的優(yōu)點(diǎn)是。

答案(1)乳腺蛋白啟動子(2)胰島B反轉(zhuǎn)錄受體菌群(3)胰島素基因兩端的部分核苷酸序列不需解旋酶、可在短時間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因(高效快速)、易于操作(4)防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化3.干擾素可以用于治療病毒感染和癌癥,但在體外保存相當(dāng)困難。如果將其分子上的一個半胱氨酸變成絲氨酸,那么,在-70℃條件下可以保存半年,這需要利用蛋白質(zhì)工程來完成。請回答下列問題:(1)天然蛋白質(zhì)的合成過程是按照進(jìn)行的,而蛋白質(zhì)工程與之相反。蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造新的蛋白質(zhì),以滿足人類生產(chǎn)和生活的需要的工程。

(2)若將干擾素的一個半胱氨酸變成絲氨酸,推測相應(yīng)的脫氧核苷酸序列(填“是”或“不是”)唯一的?？衫肞CR技術(shù)擴(kuò)增相應(yīng)基因,該技術(shù)的前提是要有一段,以便根據(jù)這一序列合成引物。

(3)科學(xué)家在基因工程和蛋白質(zhì)工程中常用大腸桿菌作為受體細(xì)胞,原因是(答出兩點(diǎn)即可)。大腸桿菌常用的轉(zhuǎn)化方法是首先用處理后成為細(xì)胞,再與重組表達(dá)載體混于緩沖溶液中完成轉(zhuǎn)化。

(4)干擾素基因是否翻譯出蛋白質(zhì),可用(物質(zhì))進(jìn)行檢測。

答案(1)中心法則基因修飾或基因合成(2)不是已知目的基因的核苷酸序列(3)繁殖快,多為單細(xì)胞,遺傳物質(zhì)相對較少Ca2+感受態(tài)(4)(干擾素)抗體考點(diǎn)三DNA的粗提取與鑒定DNA提取過程中可以選用雞血或者菜花作為實(shí)驗(yàn)材料。請回答下列關(guān)于DNA粗提取和鑒定的問題:(1)使用雞血提取DNA時,需在雞血中加入檸檬酸鈉,目的是;在雞血細(xì)胞液中加入蒸餾水,目的是。

(2)使用菜花提取DNA時,需要研磨,研磨時可加入一定的洗滌劑和食鹽,其作用分別是和。

(3)DNA在濃度為mol/L的氯化鈉溶液中溶解度最低。使用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻酒精可使DNA(填“析出”或“溶解”)。

(4)使用二苯胺鑒定DNA時,需要在條件下進(jìn)行,DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)色。

答案(1)防止血液凝固使雞血細(xì)胞破裂(2)瓦解細(xì)胞膜溶解DNA(3)0.14析出(4)沸水浴藍(lán)應(yīng)用篇【應(yīng)用集訓(xùn)】應(yīng)用口蹄疫病毒VP1基因在胡蘿卜中的表達(dá)及轉(zhuǎn)基因大米的培育我們?nèi)粘３缘拇竺字需F含量極低,科研人員通過基因工程等技術(shù),培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因水稻,改良了稻米的營養(yǎng)品質(zhì)。如圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻流程示意圖,請回答下列問題:(1)鐵結(jié)合蛋白基因可來自菜豆,且基因的脫氧核苷酸序列已知,可以用法獲得此目的基因或用技術(shù)擴(kuò)增此目的基因。

(2)構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時,通常要用分別切割。將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時,可以用處理農(nóng)桿菌,使重組Ti質(zhì)粒易于導(dǎo)入。

(3)將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時,通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng),可以獲得;培養(yǎng)基3與培養(yǎng)基2的區(qū)別是。檢測培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到,需要檢測轉(zhuǎn)基因水稻。

(4)為研究外源基因的遺傳方式,將T0植株上收獲的種子種植成T1株系,檢測各單株的潮霉素抗性。在檢測的多數(shù)T1株系內(nèi),抗潮霉素植株與潮霉素敏感植株的比例為3∶1,此結(jié)果說明外源基因的遺傳符合定律。有少數(shù)T1株系的植株表現(xiàn)為對潮霉素敏感,但其體內(nèi)能檢測到鐵結(jié)合蛋白基因,造成這一結(jié)果最可能的原因是。

答案(1)化學(xué)合成(或從基因文庫中獲取)PCR(2)(同種)限制性核酸內(nèi)切酶含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒CaCl2溶液(3)含有重組質(zhì)粒(或含有潮霉素抗性基因)的愈傷組織生長素和細(xì)胞分裂素的比例不同(成熟)種子中鐵含量(4)(基因)分離潮霉素抗性基因沒有表達(dá)(或“潮霉素抗性基因丟失”)【五年高考】考點(diǎn)一基因工程的原理與技術(shù)1.(2019課標(biāo)全國Ⅰ,38,15分)基因工程中可以通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。回答下列問題。(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以從基因文庫中獲得。基因文庫包括和。

(2)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時,解開DNA雙鏈的酶是。在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時,使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是。上述兩個解鏈過程的共同點(diǎn)是破壞了DNA雙鏈分子中的。

(3)目前在PCR中使用Taq酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是。

答案(1)基因組文庫cDNA文庫(2)解旋酶加熱至90~95℃氫鍵(3)Taq酶熱穩(wěn)定性高,而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會失活2.(2019江蘇單科,33節(jié)選,6分)圖1是某基因工程中構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程示意圖,載體質(zhì)粒P0具有四環(huán)素抗性基因(tetr)和氨芐青霉素抗性基因(ampr)。請回答下列問題:圖(1)EcoRⅤ酶切位點(diǎn)為…GAT↓ATC……CTA↑TAG…(2)用TaqDNA聚合酶進(jìn)行PCR擴(kuò)增獲得的目的基因片段,其兩端各自帶有一個腺嘌呤脫氧核苷酸。載體P1用酶處理,在兩端各添加了一個堿基為的脫氧核苷酸,形成P2;P2和目的基因片段在酶作用下,形成重組質(zhì)粒P3。

(3)為篩選出含有重組質(zhì)粒P3的菌落,采用含有不同抗生素的平板進(jìn)行篩選,得到A、B、C三類菌落,其生長情況如下表(“+”代表生長,“-”代表不生長)。根據(jù)表中結(jié)果判斷,應(yīng)選擇的菌落是(填表中字母)類,另外兩類菌落質(zhì)粒導(dǎo)入情況分別是、。

菌落類型平板類型ABC無抗生素+++氨芐青霉素++-四環(huán)素+--氨芐青霉素+四環(huán)素+--答案(1)平(2)胸腺嘧啶(T)DNA連接(3)BA類菌落含有P0C類菌落未轉(zhuǎn)入質(zhì)粒3.(2019天津理綜,9,12分)B基因存在于水稻基因組中,其僅在體細(xì)胞(2n)和精子中正常表達(dá),但在卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄。為研究B基因表達(dá)對卵細(xì)胞的影響,設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)。據(jù)圖回答:(1)B基因在水稻卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄,推測其可能的原因是卵細(xì)胞中(單選)。

A.含B基因的染色體缺失B.DNA聚合酶失活C.B基因發(fā)生基因突變D.B基因的啟動子無法啟動轉(zhuǎn)錄(2)從水稻體細(xì)胞或中提取總RNA,構(gòu)建文庫,進(jìn)而獲得B基因編碼蛋白的序列。將該序列與Luc基因(表達(dá)的熒光素酶能催化熒光素產(chǎn)生熒光)連接成融合基因(表達(dá)的蛋白質(zhì)能保留兩種蛋白質(zhì)各自的功能),然后構(gòu)建重組表達(dá)載體。

(3)在過程①、②轉(zhuǎn)化篩選時,過程中T-DNA整合到受體細(xì)胞染色體DNA上,過程在培養(yǎng)基中應(yīng)加入卡那霉素。

(4)獲得轉(zhuǎn)基因植株過程中,以下鑒定篩選方式正確的是(多選)。

A.將隨機(jī)斷裂的B基因片段制備成探針進(jìn)行DNA分子雜交B.以Luc基因?yàn)槟０逶O(shè)計探針進(jìn)行DNA分子雜交C.以B基因編碼蛋白的序列為模板設(shè)計探針與從卵細(xì)胞提取的mRNA雜交D.檢測加入熒光素的卵細(xì)胞中是否發(fā)出熒光(5)從轉(zhuǎn)基因植株未成熟種子中分離出胚,觀察到細(xì)胞內(nèi)僅含一個染色體組,判定該胚是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成的,而一般情況下水稻卵細(xì)胞在未受精時不進(jìn)行發(fā)育,由此表明。

答案(共12分)(1)D(2)精子cDNA(3)②①(4)BCD(5)B基因表達(dá)能使卵細(xì)胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成胚4.(2018課標(biāo)全國Ⅰ,38,15分)回答下列問題:(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá)。該研究除證明了質(zhì)?？梢宰鳛檩d體外,還證明了

(答出兩點(diǎn)即可)。

(2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^Ca2+參與的方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞;而體外重組的噬菌體DNA通常需與組裝成完整噬菌體后,才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞。在細(xì)菌、心肌細(xì)胞、葉肉細(xì)胞中,可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是。

(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時,表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的大腸桿菌作為受體細(xì)胞,在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加的抑制劑。

答案(1)體外重組的質(zhì)粒可以進(jìn)入受體細(xì)胞;真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá)(2)轉(zhuǎn)化外殼蛋白(或答噬菌體蛋白)細(xì)菌(3)蛋白酶缺陷型蛋白酶5.(2018課標(biāo)全國Ⅱ,38,15分)某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光,這一特性可用于檢測細(xì)胞中目的基因的表達(dá)。某科研團(tuán)隊(duì)將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5'末端,獲得了L1-GFP融合基因(簡稱為甲),并將其插入質(zhì)粒P0,構(gòu)建了真核表達(dá)載體P1,其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點(diǎn)的示意圖如下,圖中E1~E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同。啟動子L1基因GFP基因終止子↑E1↑E2↑E3↑E4回答下列問題:(1)據(jù)圖推斷,該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P0時,使用了兩種限制酶,這兩種酶是。使用這兩種酶進(jìn)行酶切是為了保證,也是為了保證。

(2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后,若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光,則說明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了和過程。

(3)為了獲得含有甲的牛,該團(tuán)隊(duì)需要做的工作包括:將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的移入牛的中、體外培養(yǎng)、胚胎移植等。

(4)為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中,某同學(xué)用PCR方法進(jìn)行鑒定,在鑒定時應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。

答案(1)E1和E4甲的完整甲與載體正確連接(2)轉(zhuǎn)錄翻譯(3)細(xì)胞核去核卵母細(xì)胞(4)核DNA6.(2017課標(biāo)全國Ⅰ,38,15分)真核生物基因中通常有內(nèi)含子,而原核生物基因中沒有,原核生物沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列的機(jī)制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)可以表達(dá)出某種特定蛋白(簡稱蛋白A)?；卮鹣铝袉栴}:(1)某同學(xué)從人的基因組文庫中獲得了基因A,以大腸桿菌作為受體細(xì)胞卻未得到蛋白A,其原因是。

(2)若用家蠶作為表達(dá)基因A的受體,在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中,不選用作為載體,其原因是。

(3)若要高效地獲得蛋白A,可選用大腸桿菌作為受體。因?yàn)榕c家蠶相比,大腸桿菌具有(答出兩點(diǎn)即可)等優(yōu)點(diǎn)。

(4)若要檢測基因A是否翻譯出蛋白A,可用的檢測物質(zhì)是(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”)。

(5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn),也可以說是基因工程的先導(dǎo),如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示,那么,這一啟示是。

答案(1)基因A有內(nèi)含子,在大腸桿菌中,其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列不能被切除,無法表達(dá)出蛋白A(2)噬菌體噬菌體的宿主是細(xì)菌,而不是家蠶(3)繁殖快、容易培養(yǎng)(4)蛋白A的抗體(5)DNA可以從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另一種生物個體7.(2017課標(biāo)全國Ⅲ,38,15分)編碼蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五個片段組成,編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成,如圖1所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)現(xiàn)要通過基因工程的方法獲得蛋白乙,若在啟動子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA),則所構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞后不能翻譯出蛋白乙,原因是。

(2)某同學(xué)在用PCR技術(shù)獲取DNA片段B或D的過程中,在PCR體系中加入了DNA聚合酶、引物等,還加入了序列甲作為,加入了作為合成DNA的原料。

(3)現(xiàn)通過基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白,要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細(xì)胞增殖的作用,某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn):將一定量的含T淋巴細(xì)胞的培養(yǎng)液平均分成四組,其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙,另一組作為對照,培養(yǎng)并定期檢測T淋巴細(xì)胞濃度,結(jié)果如圖2。①由圖2可知:當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時,添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加,此時若要使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)增殖,可采用的方法是。細(xì)胞培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度,CO2的作用是。

②僅根據(jù)圖1、圖2可知,上述甲、乙、丙三種蛋白中,若缺少(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所編碼的肽段,則會降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果。

答案(1)編碼乙的DNA序列起始端無ATG,轉(zhuǎn)錄出的mRNA無起始密碼子(2)模板dNTP(3)①進(jìn)行細(xì)胞傳代培養(yǎng)維持培養(yǎng)液的pH②C8.(2016課標(biāo)全國Ⅰ,40,15分)某一質(zhì)粒載體如圖所示,外源DNA插入Ampr或Tetr中會導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因,Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamHⅠ酶切后,與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合,加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng),用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌。結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化,有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種,分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?；卮鹣铝袉栴}:(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具,應(yīng)具備的基本條件有(答出兩點(diǎn)即可),而作為基因表達(dá)載體,除滿足上述基本條件外,還需具有啟動子和終止子。

(2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選,在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中,未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的,其原因是;并且和的細(xì)胞也是不能區(qū)分的,其原因是。在上述篩選的基礎(chǔ)上,若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落,還需使用含有的固體培養(yǎng)基。

(3)基因工程中,某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體,其DNA復(fù)制所需的原料來自。

答案(1)能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因(2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均不生長含有質(zhì)粒載體含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或答含有重組質(zhì)粒)二者均含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均能生長四環(huán)素(3)受體細(xì)胞9.(2016課標(biāo)全國Ⅲ,40,15分)圖(a)中的三個DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性內(nèi)切酶的識別序列與切割位點(diǎn),圖(b)為某種表達(dá)載體的示意圖(載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點(diǎn)是唯一的)。圖(a)圖(b)根據(jù)基因工程的有關(guān)知識,回答下列問題:(1)經(jīng)BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被酶切后的產(chǎn)物連接,理由是。

(2)若某人利用圖(b)所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子,如圖(c)所示。這三種重組子中,不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有,不能表達(dá)的原因是。

圖(c)(3)DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶,常見的有和,其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是。

答案(1)Sau3AⅠ兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端(每空2分,共4分)(2)甲和丙(2分)甲中目的基因插入在啟動子的上游,丙中目的基因插入在終止子的下游,二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄(3分,其他合理答案可酌情給分)(3)E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶(每空2分,共6分,其他合理答案可酌情給分)考點(diǎn)二基因工程的應(yīng)用與發(fā)展10.(2019江蘇單科,29,8分)利用基因編輯技術(shù)將病毒外殼蛋白基因?qū)胴i細(xì)胞中,然后通過核移植技術(shù)培育基因編輯豬,可用于生產(chǎn)基因工程疫苗。下圖為基因編輯豬培育流程,請回答下列問題:(1)對1號豬使用處理,使其超數(shù)排卵,收集并選取處在時期的卵母細(xì)胞用于核移植。

(2)采集2號豬的組織塊,用處理獲得分散的成纖維細(xì)胞,放置于37℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),其中CO2的作用是。

(3)為獲得更多基因編輯豬,可在胚胎移植前對胚胎進(jìn)行。產(chǎn)出的基因編輯豬的性染色體來自號豬。

(4)為檢測病毒外殼蛋白基因是否被導(dǎo)入4號豬并正常表達(dá),可采用的方法有(填序號)。

①DNA測序 ②染色體倍性分析③體細(xì)胞結(jié)構(gòu)分析 ④抗原—抗體雜交答案(8分)(1)促性腺激素減數(shù)第二次分裂中期(2)胰蛋白酶(膠原蛋白酶)維持培養(yǎng)液的pH(3)分割2(4)①④11.(2018天津理綜,10,14分)甲型流感病毒為RNA病毒,易引起流感大規(guī)模流行。我國科學(xué)家在2017年發(fā)明了一種制備該病毒活疫苗的新方法,主要環(huán)節(jié)如下。(1)改造病毒的部分基因,使其失去在正常宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖能力。以病毒RNA為模板,逆轉(zhuǎn)錄成對應(yīng)DNA后,利用技術(shù)擴(kuò)增,并將其中某些基因(不包括表面抗原基因)內(nèi)個別編碼氨基酸的序列替換成編碼終止密碼子的序列。與改造前的基因相比,改造后的基因表達(dá)時不能合成完整長度的,因此不能產(chǎn)生子代病毒。將該改造基因、表面抗原等其他基因分別構(gòu)建重組質(zhì)粒,并保存。

(2)構(gòu)建適合改造病毒增殖的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。設(shè)計合成一種特殊tRNA的基因,其產(chǎn)物的反密碼子能與(1)中的終止密碼子配對結(jié)合,并可攜帶一個非天然氨基酸(Uaa)。將該基因與連接后導(dǎo)入宿主細(xì)胞。提取宿主細(xì)胞的進(jìn)行分子雜交鑒定,篩選獲得成功表達(dá)上述tRNA的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。

(3)利用轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞制備疫苗。將(1)中的重組質(zhì)粒導(dǎo)入(2)中的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞,并在補(bǔ)加的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),則該宿主細(xì)胞能利用上述特殊tRNA,翻譯出改造病毒基因的完整蛋白,產(chǎn)生大量子代病毒,用于制備疫苗。

特殊tRNA基因轉(zhuǎn)錄時,識別其啟動子的酶是(單選)。

A.病毒的DNA聚合酶B.宿主的DNA聚合酶C.病毒的RNA聚合酶D.宿主的RNA聚合酶(4)上述子代病毒不能在正常宿主細(xì)胞中增殖,沒有致病性,因此不經(jīng)滅活或減毒即可制成疫苗。與不具侵染性的流感病毒滅活疫苗相比,該病毒活疫苗的優(yōu)勢之一是可引起免疫,增強(qiáng)免疫保護(hù)效果。

答案(共14分)(1)PCR多肽(或蛋白質(zhì))(2)載體總RNA(3)非天然氨基酸(Uaa)D(4)細(xì)胞12.(2018海南單科,31,15分)甜蛋白是一種高甜度的特殊蛋白質(zhì)。為了改善黃瓜的品質(zhì),科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將一種甜蛋白基因成功導(dǎo)入黃瓜細(xì)胞,得到了轉(zhuǎn)基因植株?；卮鹣铝袉栴}:(1)用農(nóng)桿菌感染時,應(yīng)優(yōu)先選用黃瓜(填“受傷的”或“完好的”)葉片與含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌共培養(yǎng),選用這種葉片的理由是。

(2)若在轉(zhuǎn)基因黃瓜中檢測到這種甜蛋白,則表明該重組質(zhì)粒中已轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中且能夠表達(dá);用該轉(zhuǎn)基因黃瓜的某一植株與一株非轉(zhuǎn)基因植株雜交,發(fā)現(xiàn)子代中含甜蛋白個體數(shù)與不含甜蛋白個體數(shù)之比為1∶1,則說明甜蛋白基因已經(jīng)整合到(填“核基因組”“線粒體基因組”或“葉綠體基因組”)中。

(3)假設(shè)某種轉(zhuǎn)基因作物因?yàn)槭艿讲《靖腥径鴾p產(chǎn),若要以該轉(zhuǎn)基因作物為材料獲得脫毒苗,應(yīng)選用作為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)。

(4)通常,基因工程操作主要有4個步驟,即目的基因獲取、重組表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測與鑒定。因此,基因工程的含義可概括為

。

答案(15分)(1)受傷的葉片傷口處的細(xì)胞釋放出大量酚類物質(zhì),可吸引農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞(2)甜蛋白基因核基因組(3)莖尖(4)按照人們的愿望進(jìn)行設(shè)計,并通過體外重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物新的遺傳特性,創(chuàng)造出符合人們需要的新生物類型13.(2017課標(biāo)全國Ⅱ,38,15分)幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分,幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi),可增強(qiáng)其抗真菌病的能力?；卮鹣铝袉栴}:(1)在進(jìn)行基因工程操作時,若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA,常選用嫩葉而不選用老葉作為實(shí)驗(yàn)材料,原因是。提取RNA時,提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是。

(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA,其原理是。

(3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá),需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,原因是(答出兩點(diǎn)即可)。

(4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時,DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是。

(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高,根據(jù)中心法則分析,其可能的原因是。

答案(1)嫩葉組織細(xì)胞易破碎防止RNA降解(2)在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對的原則可以合成cDNA(3)目的基因無復(fù)制原點(diǎn);目的基因無表達(dá)所需啟動子(4)磷酸二酯鍵(5)目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常14.(2015課標(biāo)全國Ⅱ,40,15分)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P),該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,由305個氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸,240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸,改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}:(1)從上述資料可知,若要改變蛋白質(zhì)的功能,可以考慮對蛋白質(zhì)的進(jìn)行改造。

(2)以P基因序列為基礎(chǔ),獲得P1基因的途徑有修飾

基因或合成基因。所獲得的基因表達(dá)時是遵循中心法則的,中心法則的全部內(nèi)容包括

的復(fù)制;以及遺傳信息在不同分子之間的流動,即:。

(3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程,其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā),通過和,進(jìn)而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得基因,再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì),之后還需要對蛋白質(zhì)的生物進(jìn)行鑒定。

答案(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(1分,其他合理答案也給分)(2)PP1(每空2分,共4分)DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))(2分)DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)(3分)(3)設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列(每空2分,共4分)功能(1分)考點(diǎn)三DNA的粗提取與鑒定教師專用題組1.(2018江蘇單科,32,8分)為生產(chǎn)具有特定性能的α-淀粉酶,研究人員從某種海洋細(xì)菌中克隆了α-淀粉酶基因(1656個堿基對),利用基因工程大量制備α-淀粉酶,實(shí)驗(yàn)流程見圖。請回答下列問題:(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增α-淀粉酶基因前,需先獲得細(xì)菌的。

(2)為了便于擴(kuò)增的DNA片段與表達(dá)載體連接,需在引物的端加上限制性酶切位點(diǎn),且常在兩條引物上設(shè)計加入不同的限制性酶切位點(diǎn),主要目的是。

(3)進(jìn)行擴(kuò)增時,反應(yīng)的溫度和時間需根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)定,下列選項(xiàng)中的設(shè)定與引物有關(guān),的設(shè)定與擴(kuò)增片段的長度有關(guān)。(填序號)

①變性溫度②退火溫度③延伸溫度④變性時間⑤退火時間⑥延伸時間(4)下圖表示篩選獲得的工程菌中編碼α-淀粉酶的mRNA的部分堿基序列:5'-AUGCCAUCAACAAAUACUAACACUU……-3'圖中虛線框內(nèi)mRNA片段包含個密碼子,如虛線框后的序列未知,預(yù)測虛線框后的第一個密碼子最多有種。

(5)獲得工程菌表達(dá)的α-淀粉酶后,為探究影響酶活性的因素,以濃度為1%的可溶性淀粉為底物測定酶活性,結(jié)果如下:緩沖液50mmol/LNa2HPO4-KH2PO450mmol/LTris-HCl50mmol/LGly-NaOHpH6.06.57.07.57.58.08.59.09.09.510.010.5酶相對活性%25.440.249.863.270.195.599.585.368.163.741.520.8根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,初步判斷該α-淀粉酶活性最高的條件為。

答案(8分)(1)基因組DNA(2)5'使DNA片段能定向插入表達(dá)載體,減少自連(3)②⑥(4)813(5)pH為8.5,緩沖液為50mmol/LTirs-HCl2.(2017天津理綜,9Ⅰ,12分)玉米自交系(遺傳穩(wěn)定的育種材料)B具有高產(chǎn)、抗病等優(yōu)良性狀,但難以直接培育成轉(zhuǎn)基因植株,為使其獲得抗除草劑性狀,需依次進(jìn)行步驟Ⅰ、Ⅱ試驗(yàn)。Ⅰ.獲得抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米自交系A(chǔ),技術(shù)路線如下圖。(1)為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化,構(gòu)建表達(dá)載體需用2種限制酶,選擇的原則是(單選)。

①Ti質(zhì)粒內(nèi),每種限制酶只有一個切割位點(diǎn)②G基因編碼蛋白質(zhì)的序列中,每種限制酶只有一個切割位點(diǎn)③酶切后,G基因形成的兩個黏性末端序列不相同④酶切后,Ti質(zhì)粒形成的兩個黏性末端序列相同A.①③ B.①④ C.②③ D.②④(2)下表是4種玉米自交系幼胚組織培養(yǎng)不同階段的結(jié)果。據(jù)表可知,細(xì)胞脫分化時使用的激素是,自交系的幼胚最適合培養(yǎng)成愈傷組織作為轉(zhuǎn)化受體。

激素結(jié)果自交系2,4-D(2.0mg/L)6-BA(0.5mg/L)IBA(2.0mg/L)愈傷組織形成率(%)芽的分化率(%)根的誘導(dǎo)率(%)甲991390乙858087丙888312丁168583(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化愈傷組織時,T-DNA攜帶插入其內(nèi)的片段轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞。篩選轉(zhuǎn)化的愈傷組織,需使用含的選擇培養(yǎng)基。

(4)轉(zhuǎn)化過程中,愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌,導(dǎo)致未轉(zhuǎn)化愈傷組織也可能在選擇培養(yǎng)基上生長。含有內(nèi)含子的報告基因只能在真核生物中正確表達(dá),其產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色。用K分別處理以下愈傷組織,出現(xiàn)藍(lán)色的是(多選)。

A.無農(nóng)桿菌附著的未轉(zhuǎn)化愈傷組織B.無農(nóng)桿菌附著的轉(zhuǎn)化愈傷組織C.農(nóng)桿菌附著的未轉(zhuǎn)化愈傷組織D.農(nóng)桿菌附著的轉(zhuǎn)化愈傷組織(5)組織培養(yǎng)獲得的轉(zhuǎn)基因植株(核DNA中僅插入一個G基因)進(jìn)行自交,在子代含G基因的植株中,純合子占。繼續(xù)篩選,最終選育出抗除草劑純合自交系A(chǔ)。

答案(共12分)(1)A(2)2,4-D乙(3)除草劑(4)BD(5)13.(2017江蘇單科,33,8分)金屬硫蛋白(MT)是一類廣泛存在的金屬結(jié)合蛋白,某研究小組計劃通過多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增獲得目的基因,構(gòu)建轉(zhuǎn)基因工程菌,用于重金屬廢水的凈化處理。PCR擴(kuò)增過程示意圖如下,請回答下列問題:(1)從高表達(dá)MT蛋白的生物組織中提取mRNA,通過獲得用于PCR擴(kuò)增。

(2)設(shè)計一對與MT基因兩端序列互補(bǔ)配對的引物(引物1和引物2),為方便構(gòu)建重組質(zhì)粒,在引物中需要增加適當(dāng)?shù)奈稽c(diǎn)。設(shè)計引物時需要避免引物之間形成,而造成引物自連。

(3)圖中步驟1代表,步驟2代表退火,步驟3代表延伸,這三個步驟組成一輪循環(huán)。

(4)PCR擴(kuò)增時,退火溫度的設(shè)定是成敗的關(guān)鍵。退火溫度過高會破壞的堿基配對。退火溫度的設(shè)定與引物長度、堿基組成有關(guān),長度相同但的引物需要設(shè)定更高的退火溫度。

(5)如果PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物,則可以采取的改進(jìn)措施有(填序號:①升高退火溫度②降低退火溫度③重新設(shè)計引物)。

答案(8分)(1)逆轉(zhuǎn)錄cDNA(2)限制性核酸內(nèi)切酶堿基互補(bǔ)配對(3)變性(4)引物與模板GC含量高(5)②③4.(2014課標(biāo)Ⅱ,40,15分)植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性,其耐旱性與某個基因有關(guān)。若從該植物中獲得該耐旱基因,并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。回答下列問題:(1)理論上,基因組文庫含有生物的基因;而cDNA文庫中含有生物的基因。

(2)若要從植物甲中獲得耐旱基因,可首先建立該植物的基因組文庫,再從中出所需的耐旱基因。

(3)將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌,并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物的體細(xì)胞中,經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá),應(yīng)檢測此再生植株中該基因的,如果檢測結(jié)果呈陽性,再在田間試驗(yàn)中檢測植株的是否得到提高。

(4)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交,子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為3∶1時,則可推測該耐旱基因整合到了(填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”)。

答案(15分)(1)全部(2分)部分(2分,其他合理答案也給分)(2)篩選(2分,其他合理答案也給分)(3)乙(2分)表達(dá)產(chǎn)物(2分,其他合理答案也給分)耐旱性(2分)(4)同源染色體的一條上(3分)5.(2013課標(biāo)Ⅰ,40,15分)閱讀如下資料:資料甲:科學(xué)家將牛生長激素基因?qū)胄∈笫芫阎?得到了體型巨大的“超級小鼠”;科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出轉(zhuǎn)基因煙草。資料乙:T4溶菌酶在溫度較高時易失去活性?？茖W(xué)家對編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行了改造,使其表達(dá)的T4溶菌酶第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵,提高了T4溶菌酶的耐熱性。資料丙:兔甲和兔乙是同一物種的兩個雌性個體,科學(xué)家將兔甲受精卵發(fā)育成的胚胎移植到兔乙體內(nèi),成功產(chǎn)出兔甲的后代,證實(shí)了同一物種的胚胎可在不同個體的體內(nèi)發(fā)育?；卮鹣铝袉栴}:(1)資料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中常用法。構(gòu)建基因表達(dá)載體常用的工具酶是和。在培育有些轉(zhuǎn)基因植物時,常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,農(nóng)桿菌的作用是。

(2)資料乙中的技術(shù)屬于工程的范疇。該工程是指以分子生物學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對進(jìn)行改造,或制造一種的技術(shù)。在該實(shí)例中,引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽鏈的序列發(fā)生了改變。

(3)資料丙屬于胚胎工程的范疇。胚胎移植是指將獲得的早期胚胎移植到種的、生理狀態(tài)相同的另一個雌性動物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育成新個體的技術(shù)。在資料丙的實(shí)例中,兔甲稱為體,兔乙稱為體。

答案(1)顯微注射限制性內(nèi)切酶DNA連接酶農(nóng)桿菌可感染植物,將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中(2)蛋白質(zhì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)新蛋白質(zhì)氨基酸(3)同供受6.(2012課標(biāo),40,15分)根據(jù)基因工程的有關(guān)知識,回答下列問題:(1)限制性內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段,其末端類型有和。

(2)質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下:AATTC……GG……CTTAA為使運(yùn)載體與目的基因相連,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,還可用另一種限制性內(nèi)切酶切割,該酶必須具有的特點(diǎn)是。

(3)按其來源不同,基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類,即DNA連接酶和DNA連接酶。

(4)反轉(zhuǎn)錄作用的模板是,產(chǎn)物是。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,常采用技術(shù)。

(5)基因工程中除質(zhì)粒外,和也可作為運(yùn)載體。

(6)若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌,一般情況下,不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞,原因是。

答案(1)黏性末端平末端(2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的相同(其他合理答案也可)(3)大腸桿菌T4(4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5)噬菌體動植物病毒(其他合理答案也可)(6)未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱(其他合理答案也可)【三年模擬】時間:40分鐘分值:90分非選擇題(共90分)1.(2020屆廣東七校聯(lián)合體聯(lián)考一,38)(15分)若要制備某種細(xì)菌的基因組文庫,需首先將其基因組DNA片段分別導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中,某科研小組設(shè)計的實(shí)驗(yàn)流程如下:回答下列問題:(1)為制備基因組文庫,步驟①中的成分X應(yīng)為該細(xì)菌所有的(填“mRNA”“DNA”或“cDNA”)。步驟②中的質(zhì)粒含有氨芐青霉素抗性基因,選用該基因的作用是。

(2)限制酶Sau3AⅠ識別序列和切割位點(diǎn)為,BamHⅠ的識別序列和切割位點(diǎn)為,步驟③中經(jīng)兩種不同限制酶分別切割后的片段可以連接起來,原因是。

(3)步驟⑤中應(yīng)選用對氨芐青霉素(填“敏感”或“不敏感”)的大腸桿菌作為受體菌,轉(zhuǎn)化前通常先用處理受體菌,使其處于感受態(tài)。

(4)科研小組采用下表方案進(jìn)行轉(zhuǎn)化,并檢測轉(zhuǎn)化是否成功。組別質(zhì)粒緩沖液受體菌懸液實(shí)驗(yàn)組經(jīng)步驟④獲取的重組質(zhì)粒10μL不加200μL對照組A不加10μL200μL對照組B已轉(zhuǎn)化有活性的抗氨芐青霉素質(zhì)粒10μL不加200μL一段時間后從上述三組取樣,分別涂布到含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng),觀察是否有菌落的生長。①三組實(shí)驗(yàn)菌落較多且相差不大,說明有雜菌污染或,②若,說明轉(zhuǎn)化成功且結(jié)果可信。

答案(1)DNA鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來(2)兩種限制酶切割以后產(chǎn)生的黏性末端相同(3)敏感Ca2+(4)培養(yǎng)基中的氨芐青霉素已失效實(shí)驗(yàn)組和對照組B有菌落生長,對照組A沒有2.(2019廣東肇慶二模,38)(15分)含有限制酶的細(xì)胞中通常還具有相應(yīng)的甲基化酶,這兩種酶對DNA分子有相同的作用序列,但具有不同的催化功能。甲基化酶可以對DNA序列進(jìn)行修飾,使限制酶不能對這一序列進(jìn)行識別和切割?；卮鹣铝袉栴}:(1)目前,基因工程中使用的主要是從原核生物中分離純化獲得的。構(gòu)建“基因組文庫”和“cDNA文庫”的過程中需要使用DNA連接酶的是(填“基因組文庫”“cDNA文庫”或“基因組文庫和cDNA文庫”)。

(2)含有某種限制酶的細(xì)胞,可以利用該限制酶切割外源DNA,但不破壞細(xì)胞自身的DNA,其原因可能有①;②。

(3)利用PCR擴(kuò)增目的基因的過程由高溫變性(90~95℃)、低溫復(fù)性(55~60℃)、適溫延伸(70~75℃)三個步驟構(gòu)成一個循環(huán),為使得酶能夠重復(fù)利用,選用的酶應(yīng)在90~95℃處理后仍然具備催化活性。

(4)在PCR擴(kuò)增目的基因時,為實(shí)現(xiàn)序列中的腺嘌呤被放射性同位素標(biāo)記,反應(yīng)體系中添加的原料應(yīng)包括堿基已被標(biāo)記的(填“腺嘌呤核糖核苷酸”“dATP”或“ATP”)。

答案(1)限制酶(或限制性核酸內(nèi)切酶)基因組文庫和cDNA文庫(2)①細(xì)胞自身的DNA分子沒有該限制酶的識別序列②甲基化酶對細(xì)胞自身的DNA分子進(jìn)行了修飾(3)熱穩(wěn)定DNA聚合(或Taq)(4)dATP3.(2019廣東湛江一模,38)(15分)科學(xué)家應(yīng)用基因工程技術(shù)培育出抗凍煙草。(1)基因的基本組成單位是,為了獲取抗凍蛋白基因,可從含抗凍蛋白基因的生物細(xì)胞中提取對應(yīng)的mRNA,在酶的作用下合成cDNA片段,該片段與抗凍蛋白基因的堿基序列(“相同”或“不同”)。

(2)基因工程的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體,載體上除應(yīng)含有復(fù)制原點(diǎn)、目的基因外,還應(yīng)有、、。

(3)將抗凍蛋白基因?qū)胫参锸荏w細(xì)胞常用的方法是,目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后,可通過技術(shù)培育獲得轉(zhuǎn)基因植物幼苗。

答案(1)脫氧(核糖)核苷酸逆轉(zhuǎn)錄不