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第1頁(共1頁)2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)之基因工程一.選擇題(共15小題)1.γ﹣氨基丁酸在醫(yī)藥等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價值。利用L﹣谷氨酸脫羧酶(GadB)催化L﹣谷氨酸脫羧是高效生產(chǎn)γ﹣氨基丁酸的重要途徑之一。研究人員采用如圖方法將釀酒酵母S的L﹣谷氨酸脫羧酶基因(gadB)導(dǎo)入生產(chǎn)菌株E.coliA,構(gòu)建了以L﹣谷氨酸鈉為底物高效生產(chǎn)γ﹣氨基丁酸的菌株E.coliB。下列敘述正確的是()A.上圖表明,可以從釀酒酵母S中分離得到目的基因gadB B.E.coliB發(fā)酵生產(chǎn)γ﹣氨基丁酸時,L﹣谷氨酸鈉的作用是供能 C.E.coliA和E.coliB都能高效降解γ﹣氨基丁酸 D.可以用其他酶替代NcoⅠ和KpnⅠ構(gòu)建重組質(zhì)粒2.下列關(guān)于“DNA粗提取與鑒定”實(shí)驗的敘述,錯誤的是()A.實(shí)驗中如果將研磨液更換為蒸餾水,DNA提取的效率會降低 B.利用DNA和蛋白質(zhì)在酒精中的溶解度差異,可初步分離DNA C.DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同,該原理可用于純化DNA粗提物 D.將溶解的DNA粗提物與二苯胺試劑反應(yīng),可檢測溶液中是否含有蛋白質(zhì)雜質(zhì)3.關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗,下列說法正確的是()A.整個提取過程中可以不使用離心機(jī) B.研磨液在4℃冰箱中放置幾分鐘后,應(yīng)充分搖勻再倒入燒杯中 C.鑒定過程中DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變 D.僅設(shè)置一個對照組不能排除二苯胺加熱后可能變藍(lán)的干擾4.制備熒光標(biāo)記的DNA探針時,需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大腸桿菌DNA聚合酶、擴(kuò)增緩沖液、H2O和4種脫氧核苷酸(dCTP、dTTP、dGTP和堿基被熒光標(biāo)記的dATP)的反應(yīng)管①~④中,分別加入如表所示的適量單鏈DNA。已知形成的雙鏈DNA區(qū)遵循堿基互補(bǔ)配對原則,且在本實(shí)驗的溫度條件下不能產(chǎn)生小于9個連續(xù)堿基對的雙鏈DNA區(qū)。能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針的反應(yīng)管有()反應(yīng)管加入的單鏈DNA①5′﹣GCCGATCTTTATA﹣3′3′﹣GACCGGCTAGAAA﹣5′②5′﹣AGAGCCAATTGGC﹣3′③5′﹣ATTTCCCGATCCG﹣3′3′﹣AGGGCTAGGCATA﹣5′④5′﹣TTCACTGGCCAGT﹣3′A.①② B.②③ C.①④ D.③④5.某同學(xué)擬用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA連接酶為工具,將目的基因(兩端含相應(yīng)限制酶的識別序列和切割位點(diǎn))和質(zhì)粒進(jìn)行切割、連接,以構(gòu)建重組表達(dá)載體。限制酶的切割位點(diǎn)如圖所示。下列重組表達(dá)載體構(gòu)建方案合理且效率最高的是()A.質(zhì)粒和目的基因都用酶3切割,用E.coliDNA連接酶連接 B.質(zhì)粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4DNA連接酶連接 C.質(zhì)粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4DNA連接酶連接 D.質(zhì)粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E.coliDNA連接酶連接6.用氨芐青霉素抗性基因(AmpR)、四環(huán)素抗性基因(TetR)作為標(biāo)記基因構(gòu)建的質(zhì)粒如圖所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的質(zhì)粒,構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組質(zhì)粒),并轉(zhuǎn)化到受體菌中。下列敘述錯誤的是()A.若用HindⅢ酶切,目的基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物可能不同 B.若用PvuⅠ酶切,在含Tet(四環(huán)素)培養(yǎng)基中的菌落,不一定含有目的基因 C.若用SphⅠ酶切,可通過DNA凝膠電泳技術(shù)鑒定重組質(zhì)粒構(gòu)建成功與否 D.若用SphⅠ酶切,攜帶目的基因的受體菌在含Amp(氨芐青霉素)和Tet的培養(yǎng)基中能形成菌落7.某小組通過PCR(假設(shè)引物長度為8個堿基短于實(shí)際長度)獲得了含有目的基因的DNA片段,并用限制酶進(jìn)行酶切(如圖),再用所得片段成功構(gòu)建了基因表達(dá)載體。下列敘述錯誤的是()A.其中一個引物序列為5'﹣TGCGCAGT﹣3' B.步驟①所用的酶是SpeⅠ和CfoⅠ C.用步驟①的酶對載體進(jìn)行酶切,至少獲得了2個片段 D.酶切片段和載體連接時,可使用E.coli連接酶或T4連接酶8.抗蟲作物對害蟲的生存產(chǎn)生壓力,會使害蟲種群抗性基因頻率迅速提高,導(dǎo)致作物的抗蟲效果逐漸減弱。為使轉(zhuǎn)基因抗蟲棉保持抗蟲效果,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上會采取一系列措施。以下措施不能實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的是()A.在轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種子中混入少量常規(guī)種子 B.大面積種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉,并施用殺蟲劑 C.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉與小面積的常規(guī)棉間隔種植 D.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉大田周圍設(shè)置常規(guī)棉隔離帶9.某研究小組利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將綠色熒光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端,如圖甲所示。實(shí)驗得到能正常表達(dá)兩種蛋白質(zhì)的雜合子雌雄小鼠各1只,交配以期獲得Gata3﹣GFP基因純合子小鼠。為了鑒定交配獲得的4只新生小鼠的基因型,設(shè)計了引物1和引物2用于PCR擴(kuò)增,PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果如圖乙所示。下列敘述正確的是()A.Gata3基因的啟動子無法控制GFP基因的表達(dá) B.翻譯時先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白 C.2號條帶的小鼠是野生型,4號條帶的小鼠是Gata3﹣GFP基因純合子 D.若用引物1和引物3進(jìn)行PCR,能更好地區(qū)分雜合子和純合子10.抗蟲和耐除草劑玉米雙抗12﹣5是我國自主研發(fā)的轉(zhuǎn)基因品種。為給監(jiān)管轉(zhuǎn)基因生物安全提供依據(jù),采用PCR方法進(jìn)行目的基因監(jiān)測,反應(yīng)程序如圖所示。下列敘述正確的是()A.預(yù)變性過程可促進(jìn)模板DNA邊解旋邊復(fù)制 B.后延伸過程可使目的基因的擴(kuò)增更加充分 C.延伸過程無需引物參與即可完成半保留復(fù)制 D.轉(zhuǎn)基因品種經(jīng)檢測含有目的基因后即可上市11.關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗,下列說法錯誤的是()A.過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解 B.離心研磨液是為了加速DNA的沉淀 C.在一定溫度下,DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色 D.粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)12.關(guān)于生物技術(shù)的安全與倫理問題在我國相關(guān)法規(guī)明令禁止的是()A.試管動物的培育 B.轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn) C.治療性克隆的研究 D.生物武器的發(fā)展和生產(chǎn)13.以哺乳動物為研究對象的生物技術(shù)已獲得了長足的進(jìn)步。對生物技術(shù)應(yīng)用于人類,在安全與倫理方面有不同的觀點(diǎn),下列敘述正確的是()A.試管嬰兒技術(shù)應(yīng)全面禁止 B.治療性克隆不需要監(jiān)控和審查 C.生殖性克隆不存在倫理道德方面的風(fēng)險 D.我國不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗14.下列相關(guān)實(shí)驗操作正確的是()A.配制PCR反應(yīng)體系時,加入等量的4種核糖核苷酸溶液作為擴(kuò)增原料 B.利用添加核酸染料的凝膠對PCR產(chǎn)物進(jìn)行電泳后,在紫外燈下觀察結(jié)果 C.將配制的酵母培養(yǎng)基煮沸并冷卻后,在酒精燈火焰旁倒平板 D.將接種環(huán)燒紅,迅速蘸取酵母菌液在培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng),獲得單菌落15.關(guān)于采用瓊脂糖凝膠電泳鑒定PCR產(chǎn)物的實(shí)驗,下列敘述正確的是()A.瓊脂糖凝膠濃度的選擇需考慮待分離DNA片段的大小 B.凝膠載樣緩沖液中指示劑的作用是指示DNA分子的具體位置 C.在同一電場作用下,DNA片段越長,向負(fù)極遷移速率越快 D.瓊脂糖凝膠中的DNA分子可在紫光燈下被檢測出來二.解答題(共5小題)16.研究者用以蔗糖為唯一碳源的液體培養(yǎng)基,培養(yǎng)真菌A的野生型(含NV基因)、突變體(NV基因突變)和轉(zhuǎn)基因菌株(轉(zhuǎn)入NV基因),檢測三種菌株NV酶的生成與培養(yǎng)液中的葡萄糖含量,結(jié)果如表所示(表中“+”表示有,“—”表示無)。檢測用菌株蔗糖NV酶葡萄糖(培養(yǎng)液中)野生型+++野生型———突變體+——轉(zhuǎn)基因菌株+++回答下列問題。(1)據(jù)表可推測誘導(dǎo)了NV基因表達(dá)。NV酶的作用是。檢測NV酶活性時,需測定的指標(biāo)是(答出1點(diǎn)即可)。(2)表中突變體由T﹣DNA隨機(jī)插入野生型菌株基因組DNA篩選獲得。從野生型與突變體中分別提取基因組DNA作為模板,用與(選填“T﹣DNA”或“NV基因”)配對的引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增。若突變體擴(kuò)增片段長度(選填“>”“=”或“<”)野生型擴(kuò)增片段長度,則表明突變體構(gòu)建成功,從基因序列分析其原因是。(3)為進(jìn)一步驗證NV基因的功能,表中的轉(zhuǎn)基因菌株是將NV基因?qū)爰?xì)胞獲得的。在構(gòu)建NV基因表達(dá)載體時,需要添加新的標(biāo)記基因,原因是。17.學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(4)題。篩選組織特異表達(dá)的基因篩選組織特異表達(dá)的基因,對研究細(xì)胞分化和組織、器官的形成機(jī)制非常重要?!霸鰪?qiáng)子捕獲”是篩選組織特異表達(dá)基因的一種有效方法。真核生物的基本啟動子位于基因5′端附近,沒有組織特異性,本身不足以啟動基因表達(dá)。增強(qiáng)子位于基因上游或下游,與基本啟動子共同組成基因表達(dá)的調(diào)控序列?;蚬こ趟帽磉_(dá)載體中的啟動子,實(shí)際上包含增強(qiáng)子和基本啟動子。很多增強(qiáng)子具有組織特異的活性,它們與特定蛋白結(jié)合后激活基本啟動子,驅(qū)動相應(yīng)基因在特定組織中表達(dá)(圖A)。基于上述調(diào)控機(jī)理,研究者構(gòu)建了由基本啟動子和報告基因組成的“增強(qiáng)子捕獲載體”(圖B),并轉(zhuǎn)入受精卵。捕獲載體會隨機(jī)插入基因組中,如果插入位點(diǎn)附近存在有活性的增強(qiáng)子,則會激活報告基因的表達(dá)(圖C)。獲得了一系列分別在不同組織中特異表達(dá)報告基因的個體后,研究者提取每個個體的基因組DNA,通過PCR擴(kuò)增含有捕獲載體序列的DNA片段。對PCR產(chǎn)物進(jìn)行測序后,與相應(yīng)的基因組序列比對,即可確定載體的插入位點(diǎn),進(jìn)而鑒定出相應(yīng)的基因。研究者利用各種遺傳學(xué)手段,對篩選得到的基因進(jìn)行突變、干擾或過表達(dá),檢測個體表型的改變,研究其在細(xì)胞分化和個體發(fā)育中的作用,從而揭示組織和器官形成的機(jī)理。(1)在個體發(fā)育中,來源相同的細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生的過程稱為細(xì)胞分化,分化是基因的結(jié)果。(2)對文中“增強(qiáng)子”的理解,錯誤的是(單選)。A.增強(qiáng)子是含有特定堿基序列的DNA片段B.增強(qiáng)子、基本啟動子和它們調(diào)控的基因位于同一條染色體上C.一個增強(qiáng)子只能作用于一個基本啟動子D.很多增強(qiáng)子在不同組織中的活性不同(3)研究者將增強(qiáng)子捕獲技術(shù)應(yīng)用于斑馬魚,觀察到報告基因在某幼體的心臟中特異表達(dá)。鑒定出捕獲載體的插入位點(diǎn)后,發(fā)現(xiàn)位點(diǎn)附近有兩個基因G和H,為了確定這兩個基因是否為心臟特異表達(dá)的基因,應(yīng)檢測。(4)真核生物編碼蛋白的序列只占基因組的很少部分,因而在絕大多數(shù)表達(dá)報告基因的個體中,增強(qiáng)子捕獲載體的插入位點(diǎn)位于基因外部,不會造成基因突變。研究者對圖B所示載體進(jìn)行了改造,期望改造后的載體隨機(jī)插入基因組后,在“捕獲”增強(qiáng)子的同時,也造成該增強(qiáng)子所調(diào)控的基因發(fā)生突變,以研究基因功能。請畫圖表示改造后的載體,并標(biāo)出各部分名稱(略)。18.新城疫病毒可引起家禽急性敗血性傳染病,我國科學(xué)家將該病毒相關(guān)基因改造為r2HN,使其在水稻胚乳特異表達(dá),制備獲得r2HN疫苗,并對其免疫效果進(jìn)行了檢測?;卮鹣铝袉栴}:(1)實(shí)驗所用載體的部分結(jié)構(gòu)及其限制酶識別位點(diǎn)如圖1所示。其中GtP為啟動子,若使r2HN僅在水稻胚乳表達(dá),GtP應(yīng)為啟動子。Nos為終止子,其作用為。r2HN基因內(nèi)部不含載體的限制酶識別位點(diǎn)。因此,可選擇限制酶和對r2HN基因與載體進(jìn)行酶切,用于表達(dá)載體的構(gòu)建。(2)利用方法將r2HN基因?qū)胨居鷤M織。為檢測r2HN表達(dá)情況,可通過PCR技術(shù)檢測,通過技術(shù)檢測是否翻譯出r2HN蛋白。(3)獲得轉(zhuǎn)基因植株后,通常選擇單一位點(diǎn)插入目的基因的植株進(jìn)行研究。此類植株自交一代后,r2HN純合體植株的占比為。選擇純合體進(jìn)行后續(xù)研究的原因是。(4)制備r2HN疫苗后,為研究其免疫效果,對實(shí)驗組雞進(jìn)行接種,對照組注射疫苗溶劑。檢測兩組雞體內(nèi)抗新城疫病毒抗體水平和特異應(yīng)答的CD8+T細(xì)胞(細(xì)胞毒性T細(xì)胞)水平,結(jié)果如圖2所示。據(jù)此分析,獲得的r2HN疫苗能夠成功激活雞的免疫和免疫。(5)利用水稻作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)r2HN疫苗的優(yōu)點(diǎn)是。(答出兩點(diǎn)即可)19.研究發(fā)現(xiàn)基因L能夠通過脫落酸信號途徑調(diào)控大豆的逆境響應(yīng)。利用基因工程技術(shù)編輯基因L,可培育耐鹽堿大豆品系。在載體上的限制酶BsaⅠ切點(diǎn)處插入大豆基因L的向?qū)NA序列,將載體導(dǎo)入大豆細(xì)胞后,其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可引導(dǎo)核酸酶特異性結(jié)合基因組上的目標(biāo)序列并發(fā)揮作用。載體信息、目標(biāo)基因L部分序列及相關(guān)結(jié)果等如圖所示。(1)用PCR技術(shù)從大豆基因組DNA中擴(kuò)增目標(biāo)基因L時,所用的引物越短,引物特異性越(填“高”或“低”)。限制酶在切開DNA雙鏈時,形成的單鏈突出末端為黏性末端,若用BsaⅠ酶切大豆基因組DNA,理論上可產(chǎn)生的黏性末端最多有種。載體信息如圖甲所示,經(jīng)BsaⅠ酶切后,載體上保留的黏性末端序列應(yīng)為5′﹣﹣3′和5′﹣﹣3′。(2)重組載體通過農(nóng)桿菌導(dǎo)入大豆細(xì)胞,使用抗生素篩選到具有該抗生素抗性的植株①~④。為了鑒定基因編輯是否成功,以上述抗性植株的DNA為模板,通過PCR擴(kuò)增目標(biāo)基因L,部分序列信息及可選用的酶切位點(diǎn)如圖乙所示,PCR產(chǎn)物完全酶切后的電泳結(jié)果如圖丙所示。據(jù)圖可判斷選用的限制酶是,其中純合的突變植株是(填序號)。(3)實(shí)驗中獲得1株基因L成功突變的純合植株,該植株具有抗生素抗性,檢測發(fā)現(xiàn)其體細(xì)胞中只有1條染色體有T﹣DNA插入。用抗生素篩選這個植株的自交子代,其中突變位點(diǎn)純合且對抗生素敏感的植株所占比例為,篩選出的敏感植株可用于后續(xù)的品種選育。20.將天然Ti質(zhì)粒改造成含有Vir基因的輔助質(zhì)粒(輔助T﹣DNA轉(zhuǎn)移)和不含有Vir基因、含有T﹣DNA的穿梭質(zhì)粒,共同轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌,可提高轉(zhuǎn)化效率。細(xì)菌和棉花對密碼子偏好不同,為提高翻譯效率,增強(qiáng)棉花抗病蟲害能力,進(jìn)行如下操作?;卮鹣铝袉栴}。注:F1﹣F3,R1﹣R3表示引物;T﹣DNA﹣LB表示左邊界;T﹣DNA﹣RB表示右邊界;Ori表示復(fù)制原點(diǎn);KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。(1)從蘇云金桿菌提取DNA時,需加入蛋白酶,其作用是。提取過程中加入體積分?jǐn)?shù)為95%的預(yù)冷酒精,其目的是。(2)本操作中獲取目的基因的方法是和。(3)穿梭質(zhì)粒中p35s為啟動子,其作用是,驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄;插入兩個p35s啟動子,其目的可能是。(4)根據(jù)圖中穿梭質(zhì)粒上的KanR和HygBR兩個標(biāo)記基因的位置,用基因?qū)?yīng)的抗生素初步篩選轉(zhuǎn)化的棉花愈傷組織。(5)為檢測棉花植株是否導(dǎo)入目的基因,提取棉花植株染色體DNA作模板,進(jìn)行PCR,應(yīng)選用的引物是和。(6)本研究采用的部分生物技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程,理由是(單選)。A.通過含有雙質(zhì)粒的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化棉花細(xì)胞B.將蘇云金桿菌Bt基因?qū)朊藁?xì)胞中表達(dá)C.將1﹣1362基因序列改變?yōu)槊藁?xì)胞偏好密碼子的基因序列D.用1﹣1362合成基因序列和1363﹣1848天然基因序列獲得改造的抗蟲蛋白

2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)之基因工程參考答案與試題解析一.選擇題(共15小題)1.γ﹣氨基丁酸在醫(yī)藥等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價值。利用L﹣谷氨酸脫羧酶(GadB)催化L﹣谷氨酸脫羧是高效生產(chǎn)γ﹣氨基丁酸的重要途徑之一。研究人員采用如圖方法將釀酒酵母S的L﹣谷氨酸脫羧酶基因(gadB)導(dǎo)入生產(chǎn)菌株E.coliA,構(gòu)建了以L﹣谷氨酸鈉為底物高效生產(chǎn)γ﹣氨基丁酸的菌株E.coliB。下列敘述正確的是()A.上圖表明,可以從釀酒酵母S中分離得到目的基因gadB B.E.coliB發(fā)酵生產(chǎn)γ﹣氨基丁酸時,L﹣谷氨酸鈉的作用是供能 C.E.coliA和E.coliB都能高效降解γ﹣氨基丁酸 D.可以用其他酶替代NcoⅠ和KpnⅠ構(gòu)建重組質(zhì)粒【考點(diǎn)】基因工程在農(nóng)牧、醫(yī)療、食品等方面的應(yīng)用.【專題】模式圖;基因工程.【答案】A【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:1、目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。4、目的基因的檢測與鑒定:(1)分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因——PCR檢測等技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA——PCR檢測等技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)——抗原—抗體雜交技術(shù)。(2)個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)圖示可知,運(yùn)用PCR技術(shù)可以從釀酒酵母S中分離得到目的基因gadB,A正確;B、L﹣谷氨酸脫羧酶(GadB)催化L﹣谷氨酸脫羧是高效生產(chǎn)γ﹣氨基丁酸,E.coliB中表達(dá)L﹣谷氨酸脫羧酶(GadB),從而發(fā)酵生產(chǎn)γ﹣氨基丁酸,該過程中L﹣谷氨酸鈉是反應(yīng)原料,而非起供能作用,B錯誤;C、題干中E.coliA和E.coliB均為產(chǎn)生γ﹣氨基丁酸的菌種,而不是高效降解γ﹣氨基丁酸的菌種,C錯誤;D、根據(jù)圖示,利用NcoⅠ和KpnⅠ對質(zhì)粒和目的基因進(jìn)行雙酶切,從而構(gòu)建重組質(zhì)粒,不一定可以用其他酶替代NcoⅠ和KpnⅠ構(gòu)建重組質(zhì)粒(視質(zhì)粒和目的基因所在DNA分子中酶切位點(diǎn)的情況而定),D錯誤。故選:A?!军c(diǎn)評】本題考查基因工程的相關(guān)知識,要求考生理解識記有關(guān)技術(shù)的原理及操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié),能將教材中的知識結(jié)合題中信息進(jìn)行遷移應(yīng)用。2.下列關(guān)于“DNA粗提取與鑒定”實(shí)驗的敘述,錯誤的是()A.實(shí)驗中如果將研磨液更換為蒸餾水,DNA提取的效率會降低 B.利用DNA和蛋白質(zhì)在酒精中的溶解度差異,可初步分離DNA C.DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同,該原理可用于純化DNA粗提物 D.將溶解的DNA粗提物與二苯胺試劑反應(yīng),可檢測溶液中是否含有蛋白質(zhì)雜質(zhì)【考點(diǎn)】DNA的粗提取與鑒定.【專題】正推法;基因工程.【答案】D【分析】DNA粗提取和鑒定的原理:(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精;DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性。(2)DNA的鑒定:在沸水浴的條件下,DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色。【解答】解:A、研磨液加入了NaCl溶液,有利于DNA的溶解,換為蒸餾水,DNA提取的效率會降低,A正確;B、DNA不溶于酒精溶液,但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精,因此,利用DNA和蛋白質(zhì)在酒精中的溶解度差異,可初步分離DNA,B正確;C、DNA在NaCl溶液中的溶解度隨著NaCl濃度的變化而改變,因此可用不同濃度的NaCl溶液對DNA進(jìn)行粗提取,C正確;D、在沸水浴的條件下,DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色,二苯胺試劑用于鑒定DNA,D錯誤。故選:D?!军c(diǎn)評】本題考查DNA的粗提取與鑒定的相關(guān)知識,意在考查考生理解所學(xué)知識的要點(diǎn),把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力。3.關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗,下列說法正確的是()A.整個提取過程中可以不使用離心機(jī) B.研磨液在4℃冰箱中放置幾分鐘后,應(yīng)充分搖勻再倒入燒杯中 C.鑒定過程中DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變 D.僅設(shè)置一個對照組不能排除二苯胺加熱后可能變藍(lán)的干擾【考點(diǎn)】DNA的粗提取與鑒定.【專題】實(shí)驗基本操作;基因工程.【答案】A【分析】DNA的粗提取與鑒定的實(shí)驗原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的氯化鈉溶液中的溶解度不同,利用這一特點(diǎn)可以選擇適當(dāng)濃度的鹽溶液可以將DNA溶解或析出,從而達(dá)到分離的目的;②DNA不溶于酒精溶液,細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解于酒精,利用這一原理可以將蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)一步分離;③在沸水浴的條件下DNA遇二苯胺會呈現(xiàn)藍(lán)色。【解答】解:A、研磨后,可以用過濾的方法得到上清液,可以不使用離心機(jī),A正確;B、研磨液在4℃冰箱中放置的目的是為了獲得上清液,不應(yīng)再充分搖勻,B錯誤;C、鑒定過程中的沸水浴加熱可能使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,C錯誤;D、該實(shí)驗中,為排除二苯胺加熱后可能變藍(lán)對實(shí)驗結(jié)果的干擾,設(shè)置加二苯胺不加DNA一個對照組即可,D錯誤。故選:A?!军c(diǎn)評】本題考查“DNA的粗提取和鑒定”的相關(guān)知識,意在考查考生的理解能力和實(shí)驗與探究能力,進(jìn)一步考查生命觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究等核心素養(yǎng)。4.制備熒光標(biāo)記的DNA探針時,需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大腸桿菌DNA聚合酶、擴(kuò)增緩沖液、H2O和4種脫氧核苷酸(dCTP、dTTP、dGTP和堿基被熒光標(biāo)記的dATP)的反應(yīng)管①~④中,分別加入如表所示的適量單鏈DNA。已知形成的雙鏈DNA區(qū)遵循堿基互補(bǔ)配對原則,且在本實(shí)驗的溫度條件下不能產(chǎn)生小于9個連續(xù)堿基對的雙鏈DNA區(qū)。能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針的反應(yīng)管有()反應(yīng)管加入的單鏈DNA①5′﹣GCCGATCTTTATA﹣3′3′﹣GACCGGCTAGAAA﹣5′②5′﹣AGAGCCAATTGGC﹣3′③5′﹣ATTTCCCGATCCG﹣3′3′﹣AGGGCTAGGCATA﹣5′④5′﹣TTCACTGGCCAGT﹣3′A.①② B.②③ C.①④ D.③④【考點(diǎn)】DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定.【專題】對比分析法;PCR技術(shù).【答案】D【分析】多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段:1、PCR原理:目的基因DNA受熱變性后解為單鏈,引物與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合;然后以單鏈DNA為模板,在DNA聚合酶作用下進(jìn)行延伸,即將4種脫氧核苷酸加到引物的3'端,如此重復(fù)循環(huán)多次。由于延伸后得到的產(chǎn)物又可以作為下一個循環(huán)的模板,因而每一次循環(huán)后目的基因的量可以增加一倍,即呈指數(shù)形式擴(kuò)增(約為2n,其中n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù))。2、PCR反應(yīng)過程是:變性→復(fù)性→延伸。3、結(jié)果:上述三步反應(yīng)完成后,一個DNA分子就變成了兩個DNA分子,隨著重復(fù)次數(shù)的增多,DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反應(yīng)過程都是在PCR擴(kuò)增儀中完成的?!窘獯稹拷猓篈BCD、分析反應(yīng)管①~④中分別加入的適量單鏈DNA可知,①中兩條單鏈DNA分子之間具有互補(bǔ)的序列,但雙鏈DNA區(qū)之外的3'端無模板,因此無法進(jìn)行DNA合成,不能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針;②中單鏈DNA分子內(nèi)具有自身互補(bǔ)的序列,由于在本實(shí)驗的溫度條件下不能產(chǎn)生小于9個連續(xù)堿基對的雙鏈DNA區(qū),故一條單鏈DNA分子不發(fā)生自身環(huán)化,但兩條鏈可以形成雙鏈DNA區(qū),由于DNA合成的鏈中不含堿基A,不能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針;③中兩條單鏈DNA分子之間具有互補(bǔ)的序列,且雙鏈DNA區(qū)之外的3'端有模板和堿基T,因此進(jìn)行DNA合成能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針;④中單鏈DNA分子內(nèi)具有自身互補(bǔ)的序列,一條單鏈DNA分子不發(fā)生自身環(huán)化,兩條鏈可以形成雙鏈DNA區(qū),且雙鏈DNA區(qū)之外的3'端有模板和堿基T,因此進(jìn)行DNA合成能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針。綜上,能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針的反應(yīng)管有:③④。故選:D。【點(diǎn)評】本題考查PCR的相關(guān)知識,意在考查考生的理解能力、獲取信息的能力和綜合運(yùn)用能力,進(jìn)一步考查生命觀念和科學(xué)思維。5.某同學(xué)擬用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA連接酶為工具,將目的基因(兩端含相應(yīng)限制酶的識別序列和切割位點(diǎn))和質(zhì)粒進(jìn)行切割、連接,以構(gòu)建重組表達(dá)載體。限制酶的切割位點(diǎn)如圖所示。下列重組表達(dá)載體構(gòu)建方案合理且效率最高的是()A.質(zhì)粒和目的基因都用酶3切割,用E.coliDNA連接酶連接 B.質(zhì)粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4DNA連接酶連接 C.質(zhì)粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4DNA連接酶連接 D.質(zhì)粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E.coliDNA連接酶連接【考點(diǎn)】基因表達(dá)載體的構(gòu)建.【專題】正推法;基因工程.【答案】C【分析】限制酶選擇原則:(1)根據(jù)目的基因兩端的限制酶識別和切割位點(diǎn)確定限制酶種類具體原則:應(yīng)選擇切點(diǎn)位于目的基因兩端的,不能位于目的基因內(nèi)部,防止破壞目的基因,同時為避免目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化或反向連接,可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒。(2)根據(jù)質(zhì)粒特點(diǎn)確定限制酶種類具體原則:①保證切割的黏性末端與目的基因的相同,以便兩者能夠連接。②保證切割后的質(zhì)粒至少保留一個標(biāo)記基因,以便進(jìn)行篩選;保留復(fù)制原點(diǎn),以便在受體細(xì)胞中維持穩(wěn)定和表達(dá)?!窘獯稹拷猓篈、限制酶3切割后的末端是平末端,E.coliDNA連接酶連接的是黏性末端應(yīng)用T4DNA連接酶連接,A錯誤;B、據(jù)圖可知,限制酶3切割后的末端是平末端,而限制酶1切割后的末端是黏性末端,若用兩種酶分別切割質(zhì)粒和目的基因,會導(dǎo)致DNA連接酶無法連接,B錯誤;C、質(zhì)粒和目的基因都用酶1和酶2切割,可避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和反向連接,且兩者均形成黏性末端,此后再用T4DNA連接酶連接,可構(gòu)建重組表達(dá)載體,效率較高,C正確;D、限制酶4會破壞質(zhì)粒上的標(biāo)記基因(抗生素抗性基因),故不能選擇該酶進(jìn)行切割,D錯誤。故選:C?!军c(diǎn)評】本題考查限制酶及基因表達(dá)載體構(gòu)建的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的理解能力和判斷能力,運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題的能力是解答本題的關(guān)鍵。6.用氨芐青霉素抗性基因(AmpR)、四環(huán)素抗性基因(TetR)作為標(biāo)記基因構(gòu)建的質(zhì)粒如圖所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的質(zhì)粒,構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組質(zhì)粒),并轉(zhuǎn)化到受體菌中。下列敘述錯誤的是()A.若用HindⅢ酶切,目的基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物可能不同 B.若用PvuⅠ酶切,在含Tet(四環(huán)素)培養(yǎng)基中的菌落,不一定含有目的基因 C.若用SphⅠ酶切,可通過DNA凝膠電泳技術(shù)鑒定重組質(zhì)粒構(gòu)建成功與否 D.若用SphⅠ酶切,攜帶目的基因的受體菌在含Amp(氨芐青霉素)和Tet的培養(yǎng)基中能形成菌落【考點(diǎn)】基因表達(dá)載體的構(gòu)建.【專題】模式圖;基因工程.【答案】D【分析】據(jù)圖分析可知,氨芐青霉素抗性基因(AmpR)內(nèi)含有ScaⅠ和PvuⅠ的酶切位點(diǎn),四環(huán)素抗性基因(TetR)內(nèi)含有HindⅢ、SphⅠ和SalⅠ的酶切位點(diǎn)?!窘獯稹拷猓篈、若只用HindⅢ一種酶切質(zhì)粒和目的基因,則產(chǎn)生相同的黏性末端,可能導(dǎo)致目的基因正向連接或反向連接,故目的基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物可能不同,A正確;B、若用PvuⅠ酶切,則會破壞氨芐青霉素抗性基因(AmpR),而重組質(zhì)粒和空質(zhì)粒中都有四環(huán)素抗性基因(TetR),因此在含Tet(四環(huán)素)培養(yǎng)基中的菌落,不一定含有目的基因,B正確;C、若用SphⅠ酶切,則目的基因插入到四環(huán)素抗性基因(TetR)中,重組質(zhì)粒的大小與空質(zhì)粒不同,故可通過DNA凝膠電泳技術(shù)鑒定重組質(zhì)粒構(gòu)建成功與否,C正確;D、若用SphⅠ酶切,則會破壞四環(huán)素抗性基因(TetR),氨芐青霉素抗性基因(AmpR)不受影響,則重組質(zhì)粒中含氨芐青霉素抗性基因(AmpR),因此攜帶目的基因的受體菌在含Amp(氨芐青霉素)的培養(yǎng)基中能形成菌落,在含Tet的培養(yǎng)基中不能形成菌落,D錯誤。故選:D?!军c(diǎn)評】本題考查基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程中限制酶的選擇原則等知識,意在考查考生對知識的理解和應(yīng)用能力。7.某小組通過PCR(假設(shè)引物長度為8個堿基短于實(shí)際長度)獲得了含有目的基因的DNA片段,并用限制酶進(jìn)行酶切(如圖),再用所得片段成功構(gòu)建了基因表達(dá)載體。下列敘述錯誤的是()A.其中一個引物序列為5'﹣TGCGCAGT﹣3' B.步驟①所用的酶是SpeⅠ和CfoⅠ C.用步驟①的酶對載體進(jìn)行酶切,至少獲得了2個片段 D.酶切片段和載體連接時,可使用E.coli連接酶或T4連接酶【考點(diǎn)】DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定.【專題】模式圖;PCR技術(shù).【答案】B【分析】E.coliDNA連接酶只能連接黏性末端;T4DNA連接酶既可連接平末端,又可連接黏性末端。【解答】解:A、由于引物只能引導(dǎo)子鏈從5'到3',根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,其中一個引物序列為5'TGCGCAGT﹣3',A正確;B、根據(jù)三種酶的酶切位點(diǎn),左側(cè)的黏性末端是使用NheI切割形成的,右邊的黏性末端是用CfoI切割形成的,B錯誤;C、用步驟①的酶對載體進(jìn)行酶切,使用了NheI和CfoI進(jìn)行切割,根據(jù)他們的識別位點(diǎn)以及原本DNA的序列,切割之后至少獲得了2個片段,C正確;D、圖中形成的是黏性末端,而E.coliDNA連接酶只能連接黏性末端;T4DNA連接酶既可連接平末端,又可連接黏性末端,D正確。故選:B?!军c(diǎn)評】本題主要考查的是DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解掌握,難度適中。8.抗蟲作物對害蟲的生存產(chǎn)生壓力,會使害蟲種群抗性基因頻率迅速提高,導(dǎo)致作物的抗蟲效果逐漸減弱。為使轉(zhuǎn)基因抗蟲棉保持抗蟲效果,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上會采取一系列措施。以下措施不能實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的是()A.在轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種子中混入少量常規(guī)種子 B.大面積種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉,并施用殺蟲劑 C.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉與小面積的常規(guī)棉間隔種植 D.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉大田周圍設(shè)置常規(guī)棉隔離帶【考點(diǎn)】基因工程在農(nóng)牧、醫(yī)療、食品等方面的應(yīng)用.【答案】B【分析】轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題:食物安全(滯后效應(yīng)、過敏源、營養(yǎng)成分改變)、生物安全(對生物多樣性的影響)、環(huán)境安全(對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響),對待轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊,正確的做法應(yīng)該是趨利避害,不能因噎廢食?!窘獯稹拷猓篈、在轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種子中混入少量常規(guī)種子,則常規(guī)種子長成的普通植株能為敏感性(不抗蟲)個體提供生存空間,增加與抗蟲個體的競爭,避免抗性基因頻率升高過快,提高了抗蟲棉的抗蟲持久性,A正確;B、大面積種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、施用殺蟲劑,都會進(jìn)一步選擇并保存抗性強(qiáng)的個體,導(dǎo)致敏感性個體死亡,從而加快害蟲種群抗性基因頻率提高,不利于抗蟲棉的抗蟲持久性,B錯誤;CD、將轉(zhuǎn)基因抗蟲棉與小面積的常規(guī)棉間隔種植以及轉(zhuǎn)基因抗蟲棉大田周圍設(shè)置常規(guī)棉隔離帶,作用機(jī)理相似:可以使敏感型個體存活,敏感性個體能與抗性強(qiáng)的棉鈴蟲進(jìn)行競爭,不會導(dǎo)致抗性基因頻率升高過快,提高了抗蟲棉的抗蟲持久性,CD正確。故選:B?!军c(diǎn)評】本題主要以抗蟲棉抗蟲效果的保持為情境,考查轉(zhuǎn)基因作物的安全性問題,要求考生明確相關(guān)內(nèi)容,能結(jié)合題意分析作答。9.某研究小組利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將綠色熒光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端,如圖甲所示。實(shí)驗得到能正常表達(dá)兩種蛋白質(zhì)的雜合子雌雄小鼠各1只,交配以期獲得Gata3﹣GFP基因純合子小鼠。為了鑒定交配獲得的4只新生小鼠的基因型,設(shè)計了引物1和引物2用于PCR擴(kuò)增,PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果如圖乙所示。下列敘述正確的是()A.Gata3基因的啟動子無法控制GFP基因的表達(dá) B.翻譯時先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白 C.2號條帶的小鼠是野生型,4號條帶的小鼠是Gata3﹣GFP基因純合子 D.若用引物1和引物3進(jìn)行PCR,能更好地區(qū)分雜合子和純合子【考點(diǎn)】DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定.【專題】模式圖;基因工程.【答案】B【分析】1、PCR技術(shù)是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫,是一項根據(jù)DNA半保留復(fù)制的原理,在體外提供參與DNA復(fù)制的各種組分與反應(yīng)條件,對目的基因的核苷酸序列進(jìn)行大量復(fù)制的技術(shù)。2、PCR技術(shù)需要的條件:目的基因、引物、四種脫氧核苷酸、耐高溫DNA聚合酶?!窘獯稹拷猓篈、分析圖中可知,啟動子在編碼區(qū)的左側(cè),GFP基因整合Gata3基因的右側(cè),啟動子啟動轉(zhuǎn)錄后,可以在Gata3基因轉(zhuǎn)錄后,使GFP基因轉(zhuǎn)錄,Gata3基因的啟動子也能控制GFP基因的表達(dá),A錯誤;B、基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯均是從5′→3′,因啟動子在左側(cè),轉(zhuǎn)錄和翻譯方向均為從左向右,Gata3蛋白在GFP蛋白的左側(cè),所以翻譯時先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白,B正確;C、整合GFP基因后,核酸片段變長,2號個體只有大片段,所以是Gata3﹣GFP基因純合子,4號個體只有小片段,是野生型,C錯誤;D、若用引物1和引物3進(jìn)行PCR,雜合子和Gata3﹣GFP基因純合子都能擴(kuò)增出相應(yīng)的片段則不能區(qū)分雜合子和純合子,D錯誤;故選:B?!军c(diǎn)評】本題主要考查PCR和基因表達(dá)的相關(guān)內(nèi)容,需要學(xué)生理解掌握PCR和基因表達(dá)的過程,并具有一定的識圖能力,屬于理解應(yīng)用層次的考查。10.抗蟲和耐除草劑玉米雙抗12﹣5是我國自主研發(fā)的轉(zhuǎn)基因品種。為給監(jiān)管轉(zhuǎn)基因生物安全提供依據(jù),采用PCR方法進(jìn)行目的基因監(jiān)測,反應(yīng)程序如圖所示。下列敘述正確的是()A.預(yù)變性過程可促進(jìn)模板DNA邊解旋邊復(fù)制 B.后延伸過程可使目的基因的擴(kuò)增更加充分 C.延伸過程無需引物參與即可完成半保留復(fù)制 D.轉(zhuǎn)基因品種經(jīng)檢測含有目的基因后即可上市【考點(diǎn)】DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定;轉(zhuǎn)基因食品的安全性.【專題】坐標(biāo)曲線圖;基因工程;生物技術(shù)的安全性和倫理問題.【答案】B【分析】PCR技術(shù):1、概念:PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),是一項在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。2、原理:DNA復(fù)制。3、前提條件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物。4、條件:模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)。5、過程:①高溫變性:DNA解旋過程(PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶,高溫條件下氫鍵可自動解開);②低溫復(fù)性:引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上;③中溫延伸:合成子鏈?!窘獯稹拷猓篈、預(yù)變性過程可促進(jìn)模板DNA解旋,沒有促進(jìn)復(fù)制,A錯誤;B、后延伸過程可使目的基因的擴(kuò)增更加充分,B正確;C、延伸過程仍需引物參與才能完成半保留復(fù)制,C錯誤;D、轉(zhuǎn)基因品種經(jīng)檢測含有目的基因并能穩(wěn)定表達(dá),且有生物活性后才能上市,D錯誤。故選:B。【點(diǎn)評】本題考查PCR技術(shù)的相關(guān)知識,要求考生識記PCR技術(shù)的概念、原理、條件、過程等基礎(chǔ)知識,能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確判斷各選項。11.關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗,下列說法錯誤的是()A.過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解 B.離心研磨液是為了加速DNA的沉淀 C.在一定溫度下,DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色 D.粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)【考點(diǎn)】DNA的粗提取與鑒定.【專題】正推法;從生物材料提取特定成分.【答案】B【分析】DNA粗提取和鑒定的原理:1、DNA的溶解性:DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精。2、DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性不同。3、DNA的鑒定:在沸水浴的條件下,DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色。【解答】解:A、過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進(jìn)行可以使酶的活性降低,可以防止DNA降解,A正確;B、離心研磨液是為了加速細(xì)胞膜、細(xì)胞器、一些較大雜質(zhì)等的沉淀,B錯誤;C、在一定溫度下,DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色,C正確;D、粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì),D正確。故選:B。【點(diǎn)評】本題考查DNA的粗提取和鑒定,對于此類試題,需要考生注意的細(xì)節(jié)較多,如實(shí)驗的原理、實(shí)驗材料、實(shí)驗現(xiàn)象等,需要考生在平時的學(xué)習(xí)過程中注意積累。12.關(guān)于生物技術(shù)的安全與倫理問題在我國相關(guān)法規(guī)明令禁止的是()A.試管動物的培育 B.轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn) C.治療性克隆的研究 D.生物武器的發(fā)展和生產(chǎn)【考點(diǎn)】轉(zhuǎn)基因食品的安全性;生物技術(shù)引發(fā)的倫理問題;生物武器對人類的威脅.【專題】正推法;生物技術(shù)的安全性和倫理問題.【答案】D【分析】轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題:食物安全(滯后效應(yīng)、過敏源、營養(yǎng)成分改變)、生物安全(對生物多樣性的影響)、環(huán)境安全(對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響)。對待轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊,正確的做法應(yīng)該是趨利避害,不能因噎廢食?!窘獯稹拷猓篈、試管動物的培育可用于培育優(yōu)良動物、用于解決不孕不育等問題,不屬于我國明令禁止的項目,A不符合題意;B、轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)雖然具有一定的爭議,但不屬于我國明令禁止的項目,B不符合題意;C、治療性克隆可用于疾病的治療,不屬于我國明令禁止的項目,C不符合題意;D、生物武器危害性大,為了國家安全,應(yīng)在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器,并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散,D符合題意。故選:D?!军c(diǎn)評】本題主要考查生物技術(shù)安全性與倫理性,考生識記相關(guān)知識即可分析作答,屬于識記與辨識能力的考查。13.以哺乳動物為研究對象的生物技術(shù)已獲得了長足的進(jìn)步。對生物技術(shù)應(yīng)用于人類,在安全與倫理方面有不同的觀點(diǎn),下列敘述正確的是()A.試管嬰兒技術(shù)應(yīng)全面禁止 B.治療性克隆不需要監(jiān)控和審查 C.生殖性克隆不存在倫理道德方面的風(fēng)險 D.我國不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗【考點(diǎn)】生物技術(shù)引發(fā)的倫理問題.【專題】生物技術(shù)的安全性和倫理問題.【答案】D【分析】1、生殖性克隆是指通過克隆技術(shù)產(chǎn)生獨(dú)立生存的新個體。2、治療性克隆是指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官,用它們來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官,從而達(dá)到治療疾病的目的?!窘獯稹拷猓篈、試管嬰兒技術(shù)必須獲得政府部門的相關(guān)批準(zhǔn)證書,以防該技術(shù)的濫用,但不是全面禁止,A錯誤;B、治療性克隆需在有效監(jiān)控和嚴(yán)格審查下實(shí)施,B錯誤;C、生殖性克隆人沖擊了現(xiàn)有的一些有關(guān)婚姻、家庭和兩性關(guān)系的倫理道德觀念,存在倫理道德方面的風(fēng)險,C錯誤;D、我國政府對生殖性克隆的態(tài)度是:不贊成、不允許、不支持、不接受,D正確。故選:D?!军c(diǎn)評】本題考查生物技術(shù)引發(fā)的倫理問題,比較基礎(chǔ),只要考生識記我國政府對相關(guān)技術(shù)的態(tài)度即可正確答題,屬于考綱識記層次的考查。14.下列相關(guān)實(shí)驗操作正確的是()A.配制PCR反應(yīng)體系時,加入等量的4種核糖核苷酸溶液作為擴(kuò)增原料 B.利用添加核酸染料的凝膠對PCR產(chǎn)物進(jìn)行電泳后,在紫外燈下觀察結(jié)果 C.將配制的酵母培養(yǎng)基煮沸并冷卻后,在酒精燈火焰旁倒平板 D.將接種環(huán)燒紅,迅速蘸取酵母菌液在培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng),獲得單菌落【考點(diǎn)】DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定;微生物的選擇培養(yǎng)(稀釋涂布平板法).【專題】微生物的分離、培養(yǎng)和應(yīng)用;基因工程.【答案】B【分析】PCR技術(shù)反應(yīng)的條件:①穩(wěn)定的緩沖溶液環(huán)境;②DNA模板;③2種引物;④四種脫氧核苷酸;⑤耐高溫的DNA聚合酶等?!窘獯稹拷猓篈、PCR的原理是DNA復(fù)制,DNA的單體是脫氧核糖核苷酸,配制PCR反應(yīng)體系時,加入4種脫氧核糖核苷酸的等量混合液作為擴(kuò)增原料,A錯誤;B、瓊脂糖凝膠制備中加入的核酸染料能與DNA分子結(jié)合,凝膠中的DNA分子通過染色,可以在波長為300nm的紫外燈下被檢測出來,B正確;C、將配制的酵母培養(yǎng)基高溫滅菌并冷卻到不燙手(50℃左右)后,在酒精燈火焰旁倒平板,C錯誤;D、將接種環(huán)燒紅,待冷卻后(避免菌種被燙死),蘸取酵母菌液在培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng),獲得單菌落,D錯誤。故選:B?!军c(diǎn)評】本題考查DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定、微生物的培養(yǎng)等相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力,運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題的能力是解答本題的關(guān)鍵。15.關(guān)于采用瓊脂糖凝膠電泳鑒定PCR產(chǎn)物的實(shí)驗,下列敘述正確的是()A.瓊脂糖凝膠濃度的選擇需考慮待分離DNA片段的大小 B.凝膠載樣緩沖液中指示劑的作用是指示DNA分子的具體位置 C.在同一電場作用下,DNA片段越長,向負(fù)極遷移速率越快 D.瓊脂糖凝膠中的DNA分子可在紫光燈下被檢測出來【考點(diǎn)】DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定.【專題】正推法;PCR技術(shù).【答案】A【分析】PCR技術(shù):(1)概念:PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),是一項在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。(2)原理:DNA雙鏈復(fù)制。(3)前提條件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物。(4)條件:模板DNA、四種脫氧核苷酸、ATP、一對引物、耐高溫的DNA聚合酶。(5)過程:高溫變性:DNA解旋過程(PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶,高溫條件下氫鍵可自動解開);低溫復(fù)性:引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上;中溫延伸:合成子鏈?!窘獯稹拷猓篈、在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān),瓊脂糖凝膠濃度的選擇需考慮待分離DNA片段的大小,A正確;B、凝膠載樣緩沖液中指示劑可起標(biāo)記的作用,是指示DNA分子對應(yīng)長度所出現(xiàn)位置,B錯誤;C、DNA分子具有可解離的基團(tuán),在一定的pH下,這些基團(tuán)可以帶上正電荷或負(fù)電荷,在電場的作用下,這些帶電分子會向著與它所帶電荷相反的電極移動,通常DNA片段越長,遷移速率越慢,C錯誤;D、凝膠中的DNA分子通過染色,可以在波長為300nm的紫外燈下被檢測出來,D錯誤。故選:A。【點(diǎn)評】本題考查了PCR技術(shù)的相關(guān)知識,意在考查考生理解所學(xué)知識要點(diǎn),把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力;能運(yùn)用所學(xué)知識,對生物學(xué)問題作出準(zhǔn)確的判斷,難度適中。二.解答題(共5小題)16.研究者用以蔗糖為唯一碳源的液體培養(yǎng)基,培養(yǎng)真菌A的野生型(含NV基因)、突變體(NV基因突變)和轉(zhuǎn)基因菌株(轉(zhuǎn)入NV基因),檢測三種菌株NV酶的生成與培養(yǎng)液中的葡萄糖含量,結(jié)果如表所示(表中“+”表示有,“—”表示無)。檢測用菌株蔗糖NV酶葡萄糖(培養(yǎng)液中)野生型+++野生型———突變體+——轉(zhuǎn)基因菌株+++回答下列問題。(1)據(jù)表可推測蔗糖誘導(dǎo)了NV基因表達(dá)。NV酶的作用是參與蔗糖分解代謝,將蔗糖分解生成葡萄糖。檢測NV酶活性時,需測定的指標(biāo)是單位時間內(nèi)葡萄糖的生成量(或蔗糖的減少量等)(答出1點(diǎn)即可)。(2)表中突變體由T﹣DNA隨機(jī)插入野生型菌株基因組DNA篩選獲得。從野生型與突變體中分別提取基因組DNA作為模板,用與NV基因(選填“T﹣DNA”或“NV基因”)配對的引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增。若突變體擴(kuò)增片段長度<(選填“>”“=”或“<”)野生型擴(kuò)增片段長度,則表明突變體構(gòu)建成功,從基因序列分析其原因是T﹣DNA插入導(dǎo)致NV基因部分序列缺失。(3)為進(jìn)一步驗證NV基因的功能,表中的轉(zhuǎn)基因菌株是將NV基因?qū)胪蛔凅w細(xì)胞獲得的。在構(gòu)建NV基因表達(dá)載體時,需要添加新的標(biāo)記基因,原因是便于篩選出成功導(dǎo)入NV基因的細(xì)胞?!究键c(diǎn)】基因工程的操作過程綜合.【專題】表格數(shù)據(jù)類簡答題;基因工程.【答案】(1)蔗糖;參與蔗糖分解代謝,將蔗糖分解生成葡萄糖;單位時間內(nèi)葡萄糖的生成量(或蔗糖的減少量等)(2)NV基因;<;T﹣DNA插入導(dǎo)致NV基因部分序列缺失(3)突變體;便于篩選出成功導(dǎo)入NV基因的細(xì)胞【分析】基因工程,又稱基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù),是指按照人們的愿望,進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計,通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)表格,野生型菌株加入蔗糖就會合成NV酶,不加就不會合成,推測蔗糖誘導(dǎo)了NV基因表達(dá)。分析表可知有NV酶,菌株就能將蔗糖分解出葡萄糖,因此NV酶可能參與蔗糖的分解代謝過程,將蔗糖分解生成葡萄糖。檢測NV酶活性時,可以測定單位時間內(nèi)葡萄糖的生成量或蔗糖的減少量等。(2)從題目中可知,突變體是通過T﹣DNA隨機(jī)插入野生型菌株基因組DNA篩選獲得的。在進(jìn)行PCR擴(kuò)增時,使用的引物需要與特定的DNA序列配對結(jié)合,才能啟動DNA的擴(kuò)增。野生型菌株的基因組DNA中沒有T﹣DNA的插入,所以用NV基因配對的引物進(jìn)行擴(kuò)增時,可以擴(kuò)增出完整的NV基因片段。而突變體由于T﹣DNA的隨機(jī)插入,導(dǎo)致NV基因的部分序列發(fā)生了缺失。這樣一來,使用同樣的引物進(jìn)行擴(kuò)增時,擴(kuò)增片段的長度就會小于野生型擴(kuò)增片段的長度。因此若突變體擴(kuò)增片段長度<野生型擴(kuò)增片段長度,則表明突變體構(gòu)建成功。從基因序列分析其原因是T﹣DNA插入導(dǎo)致NV基因部分序列缺失。(3)為進(jìn)一步驗證NV基因的功能,表中的轉(zhuǎn)基因菌株是將NV基因?qū)胪蛔凅w細(xì)胞獲得的。突變體由于NV基因發(fā)生突變,無法正常表達(dá)NV酶,導(dǎo)致相關(guān)生理功能缺失或異常。通過將正常的NV基因?qū)胪蛔凅w細(xì)胞,如果能夠恢復(fù)原本在突變體中缺失或異常的生理功能,就可以有力地證明NV基因確實(shí)具有特定的功能。在構(gòu)建NV基因表達(dá)載體時,需要添加新的標(biāo)記基因,原因是便于篩選出成功導(dǎo)入NV基因的細(xì)胞。故答案為:(1)蔗糖;參與蔗糖分解代謝,將蔗糖分解生成葡萄糖;單位時間內(nèi)葡萄糖的生成量(或蔗糖的減少量等)(2)NV基因;<;T﹣DNA插入導(dǎo)致NV基因部分序列缺失(3)突變體;便于篩選出成功導(dǎo)入NV基因的細(xì)胞【點(diǎn)評】本題考查基因工程的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力,具備運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題的能力是解答本題的關(guān)鍵。17.學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(4)題。篩選組織特異表達(dá)的基因篩選組織特異表達(dá)的基因,對研究細(xì)胞分化和組織、器官的形成機(jī)制非常重要?!霸鰪?qiáng)子捕獲”是篩選組織特異表達(dá)基因的一種有效方法。真核生物的基本啟動子位于基因5′端附近,沒有組織特異性,本身不足以啟動基因表達(dá)。增強(qiáng)子位于基因上游或下游,與基本啟動子共同組成基因表達(dá)的調(diào)控序列?;蚬こ趟帽磉_(dá)載體中的啟動子,實(shí)際上包含增強(qiáng)子和基本啟動子。很多增強(qiáng)子具有組織特異的活性,它們與特定蛋白結(jié)合后激活基本啟動子,驅(qū)動相應(yīng)基因在特定組織中表達(dá)(圖A)?;谏鲜稣{(diào)控機(jī)理,研究者構(gòu)建了由基本啟動子和報告基因組成的“增強(qiáng)子捕獲載體”(圖B),并轉(zhuǎn)入受精卵。捕獲載體會隨機(jī)插入基因組中,如果插入位點(diǎn)附近存在有活性的增強(qiáng)子,則會激活報告基因的表達(dá)(圖C)。獲得了一系列分別在不同組織中特異表達(dá)報告基因的個體后,研究者提取每個個體的基因組DNA,通過PCR擴(kuò)增含有捕獲載體序列的DNA片段。對PCR產(chǎn)物進(jìn)行測序后,與相應(yīng)的基因組序列比對,即可確定載體的插入位點(diǎn),進(jìn)而鑒定出相應(yīng)的基因。研究者利用各種遺傳學(xué)手段,對篩選得到的基因進(jìn)行突變、干擾或過表達(dá),檢測個體表型的改變,研究其在細(xì)胞分化和個體發(fā)育中的作用,從而揭示組織和器官形成的機(jī)理。(1)在個體發(fā)育中,來源相同的細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程稱為細(xì)胞分化,分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。(2)對文中“增強(qiáng)子”的理解,錯誤的是C(單選)。A.增強(qiáng)子是含有特定堿基序列的DNA片段B.增強(qiáng)子、基本啟動子和它們調(diào)控的基因位于同一條染色體上C.一個增強(qiáng)子只能作用于一個基本啟動子D.很多增強(qiáng)子在不同組織中的活性不同(3)研究者將增強(qiáng)子捕獲技術(shù)應(yīng)用于斑馬魚,觀察到報告基因在某幼體的心臟中特異表達(dá)。鑒定出捕獲載體的插入位點(diǎn)后,發(fā)現(xiàn)位點(diǎn)附近有兩個基因G和H,為了確定這兩個基因是否為心臟特異表達(dá)的基因,應(yīng)檢測其他器官細(xì)胞中,G和H兩個基因是否轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA或是否翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(4)真核生物編碼蛋白的序列只占基因組的很少部分,因而在絕大多數(shù)表達(dá)報告基因的個體中,增強(qiáng)子捕獲載體的插入位點(diǎn)位于基因外部,不會造成基因突變。研究者對圖B所示載體進(jìn)行了改造,期望改造后的載體隨機(jī)插入基因組后,在“捕獲”增強(qiáng)子的同時,也造成該增強(qiáng)子所調(diào)控的基因發(fā)生突變,以研究基因功能。請畫圖表示改造后的載體,并標(biāo)出各部分名稱(略)?!究键c(diǎn)】基因工程的操作過程綜合.【專題】圖文信息類簡答題;細(xì)胞的分化、衰老和凋亡;基因工程.【答案】(1)穩(wěn)定性差異選擇性表達(dá)(2)C(3)其他器官細(xì)胞中,G和H兩個基因是否轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA或是否翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)(4)【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲取。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。(4)目的基因的檢測與鑒定。【解答】解:(1)細(xì)胞分化是指在個體發(fā)育中由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程,其實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。(2)AB、根據(jù)題干信息“增強(qiáng)子位于基因上游或下游,與基本啟動子共同組成基因表達(dá)的調(diào)控序列”分析,增強(qiáng)子是含有特定堿基序列的DNA片段,增強(qiáng)子、基本啟動子和它們調(diào)控的基因位于同一條染色體上,AB正確;C、根據(jù)圖C分析可知,一個增強(qiáng)子可作用于多個基因的基本啟動子,如圖中的報告基因與內(nèi)源基因,C錯誤;D、根據(jù)題干信息“很多增強(qiáng)子具有組織特異活性”,很多增強(qiáng)子在不同組織中的活性不同,D正確。故選:C。(3)鑒定出捕獲載體的插入位點(diǎn)后,發(fā)現(xiàn)位點(diǎn)附近有兩個基因G和H,若要確定這兩個基因是否為心臟特異表達(dá)的基因,可以對其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物或翻譯產(chǎn)物進(jìn)行檢測,即通過PCR等技術(shù)檢測其他器官細(xì)胞中G和H兩個基因是否轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA,或通過抗原—抗體雜交技術(shù)檢測是否翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(4)“增強(qiáng)子位于基因上游或下游,與基本啟動子共同組成基因表達(dá)的調(diào)控序列”,基因工程所用表達(dá)載體中的啟動子,包含增強(qiáng)子和基本啟動子。增強(qiáng)子捕獲載體的插入位點(diǎn)位于基因外部,因而不會造成基因突變。當(dāng)增強(qiáng)子捕獲載體的插入位點(diǎn)位于基因內(nèi)部,會造成該增強(qiáng)子所調(diào)控的基因發(fā)生突變。研究某目的基因的功能,需要將增強(qiáng)子插入到目的基因內(nèi)部,改造后的載體如圖:。故答案為:(1)穩(wěn)定性差異選擇性表達(dá)(2)C(3)其他器官細(xì)胞中,G和H兩個基因是否轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA或是否翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)(4)【點(diǎn)評】本題考查基因工程的相關(guān)知識,要求考生理解識記有關(guān)技術(shù)的原理及操作步驟,還涉及細(xì)胞分化的概念等知識內(nèi)容,要求學(xué)生能將教材中的知識結(jié)合題中信息進(jìn)行遷移應(yīng)用。18.新城疫病毒可引起家禽急性敗血性傳染病,我國科學(xué)家將該病毒相關(guān)基因改造為r2HN,使其在水稻胚乳特異表達(dá),制備獲得r2HN疫苗,并對其免疫效果進(jìn)行了檢測。回答下列問題:(1)實(shí)驗所用載體的部分結(jié)構(gòu)及其限制酶識別位點(diǎn)如圖1所示。其中GtP為啟動子,若使r2HN僅在水稻胚乳表達(dá),GtP應(yīng)為水稻胚乳細(xì)胞特異表達(dá)的基因的啟動子。Nos為終止子,其作用為終止轉(zhuǎn)錄。r2HN基因內(nèi)部不含載體的限制酶識別位點(diǎn)。因此,可選擇限制酶HindⅢ和EcoRⅠ對r2HN基因與載體進(jìn)行酶切,用于表達(dá)載體的構(gòu)建。(2)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化方法將r2HN基因?qū)胨居鷤M織。為檢測r2HN表達(dá)情況,可通過PCR技術(shù)檢測r2HN基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA,通過抗原—抗體雜交技術(shù)檢測是否翻譯出r2HN蛋白。(3)獲得轉(zhuǎn)基因植株后,通常選擇單一位點(diǎn)插入目的基因的植株進(jìn)行研究。此類植株自交一代后,r2HN純合體植株的占比為。選擇純合體進(jìn)行后續(xù)研究的原因是純合體自交后代不發(fā)生性狀分離。(4)制備r2HN疫苗后,為研究其免疫效果,對實(shí)驗組雞進(jìn)行接種,對照組注射疫苗溶劑。檢測兩組雞體內(nèi)抗新城疫病毒抗體水平和特異應(yīng)答的CD8+T細(xì)胞(細(xì)胞毒性T細(xì)胞)水平,結(jié)果如圖2所示。據(jù)此分析,獲得的r2HN疫苗能夠成功激活雞的體液免疫和細(xì)胞免疫。(5)利用水稻作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)r2HN疫苗的優(yōu)點(diǎn)是不受性別的限制、可大量種植、成本低、安全性高。(答出兩點(diǎn)即可)【考點(diǎn)】基因工程的操作過程綜合.【專題】圖像坐標(biāo)類簡答題;免疫調(diào)節(jié);基因工程.【答案】(1)水稻胚乳細(xì)胞特異表達(dá)的基因的終止轉(zhuǎn)錄HindⅢ;EcoRⅠ(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化r2HN基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA抗原—抗體雜交(3)純合體自交后代不發(fā)生性狀分離(4)體液細(xì)胞(5)不受性別的限制、可大量種植、成本低、安全性高【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因——DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA——分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)——抗原—抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?!窘獯稹拷猓海?)利用水稻細(xì)胞培育能表達(dá)r2HN的水稻胚乳細(xì)胞生物反應(yīng)器,需要使用在水稻胚乳細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因的啟動子。Nos為終止子,終止子所起作用為終止轉(zhuǎn)錄。r2HN基因內(nèi)部不含載體的限制酶識別位點(diǎn),KpnⅠ會破壞啟動子序列,因而不能選用;SacⅠ位于終止子序列之外,因而不能選用。故為了將目的基因插入到載體的啟動子和終止子之間,需要選用HindⅢ和EcoRⅠ對r2HN基因與載體進(jìn)行酶切。(2)獲得水稻愈傷組織后,通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的方法使目的基因進(jìn)入水稻細(xì)胞。為檢測r2HN表達(dá)情況,可通過PCR技術(shù)檢測轉(zhuǎn)錄所產(chǎn)生的相應(yīng)的mRNA,可從轉(zhuǎn)基因水稻中提取蛋白質(zhì),用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交檢測是否翻譯出r2HN蛋白。(3)單一位點(diǎn)插入目的基因的植株,相當(dāng)于雜合子,其自交后代含有r2HN基因的純合子為。由于純合體自交后代不發(fā)生性狀分離,所以選擇純合體進(jìn)行后續(xù)研究。(4)據(jù)圖可知,實(shí)驗組的抗體水平和CD8+T細(xì)胞水平都比對照組高,說明通過體液免疫產(chǎn)生了抗體,通過細(xì)胞免疫產(chǎn)生了細(xì)胞毒性T細(xì)胞,即r2HN疫苗能夠成功激活雞的體液免疫和細(xì)胞免疫。(5)通過水稻作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)r2HN疫苗具有不受性別的限制、可大量種植、成本低、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。故答案為:(1)水稻胚乳細(xì)胞特異表達(dá)的基因的終止轉(zhuǎn)錄HindⅢ;EcoRⅠ(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化r2HN基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA抗原—抗體雜交(3)純合體自交后代不發(fā)生性狀分離(4)體液細(xì)胞(5)不受性別的限制、可大量種植、成本低、安全性高【點(diǎn)評】本題考查基因工程的相關(guān)知識,要求考生識記原理及操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié),能將教材中的知識結(jié)合題中信息進(jìn)行遷移應(yīng)用。19.研究發(fā)現(xiàn)基因L能夠通過脫落酸信號途徑調(diào)控大豆的逆境響應(yīng)。利用基因工程技術(shù)編輯基因L,可培育耐鹽堿大豆品系。在載體上的限制酶BsaⅠ切點(diǎn)處插入大豆基因L的向?qū)NA序列,將載體導(dǎo)入大豆細(xì)胞后,其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可引導(dǎo)核酸酶特異性結(jié)合基因組上的目標(biāo)序列并發(fā)揮作用。載體信息、目標(biāo)基因L部分序列及相關(guān)結(jié)果等如圖所示。(1)用PCR技術(shù)從大豆基因組DNA中擴(kuò)增目標(biāo)基因L時,所用的引物越短,引物特異性越低(填“高”或“低”)。限制酶在切開DNA雙鏈時,形成的單鏈突出末端為黏性末端,若用BsaⅠ酶切大豆基因組DNA,理論上可產(chǎn)生的黏性末端最多有256種。載體信息如圖甲所示,經(jīng)BsaⅠ酶切后,載體上保留的黏性末端序列應(yīng)為5′﹣GTTT﹣3′和5′﹣CAAT﹣3′。(2)重組載體通過農(nóng)桿菌導(dǎo)入大豆細(xì)胞,使用抗生素卡那霉素篩選到具有該抗生素抗性的植株①~④。為了鑒定基因編輯是否成功,以上述抗性植株的DNA為模板,通過PCR擴(kuò)增目標(biāo)基因L,部分序列信息及可選用的酶切位點(diǎn)如圖乙所示,PCR產(chǎn)物完全酶切后的電泳結(jié)果如圖丙所示。據(jù)圖可判斷選用的限制酶是SacⅠ,其中純合的突變植株是④(填序號)。(3)實(shí)驗中獲得1株基因L成功突變的純合植株,該植株具有抗生素抗性,檢測發(fā)現(xiàn)其體細(xì)胞中只有1條染色體有T﹣DNA插入。用抗生素篩選這個植株的自交子代,其中突變位點(diǎn)純合且對抗生素敏感的植株所占比例為,篩選出的敏感植株可用于后續(xù)的品種選育?!究键c(diǎn)】基因工程的操作過程綜合.【專題】圖文信息類簡答題;PCR技術(shù);基因工程.【答案】(1)低;256;GTTT;CAAT(2)卡那霉素;SacⅠ;④(3)【分析】1、基因工程的基本操作步驟主要有:目的基因的篩選和獲取;基因表達(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。2、PCR技術(shù)的原理是DNA復(fù)制。PCR技術(shù)實(shí)際上就是在體外模擬細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制過程。DNA的復(fù)制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能從3'端延伸DNA鏈?!窘獯稹拷猓海?)引物通過堿基互補(bǔ)配對與目標(biāo)基因結(jié)合,若引物越短,可能的結(jié)合位點(diǎn)越多,特異性越低。根據(jù)題意,限制酶在切開DNA雙鏈時,形成的單鏈突出末端為黏性末端,由圖中可知,若用BsaⅠ酶切大豆基因組DNA,產(chǎn)生的黏性末端有4個堿基,并且可以是任意堿基,因此理論上可以產(chǎn)生的黏性末端有44=256種。由載體上的已知序列可知,兩條鏈上都有BsaⅠ酶的識別序列,故經(jīng)BsaⅠ酶切后,去掉一個片段,剩下的載體兩側(cè)各有一個黏性末端,根據(jù)BsaⅠ酶的酶切位點(diǎn)可知,載體上保留的黏性末端序列應(yīng)為5′﹣GTTT﹣3′和5′﹣CAAT﹣3′。(2)觀察載體信息,T﹣DNA片段內(nèi)只有抗卡那霉素抗性基因,而且農(nóng)桿菌侵染植物時,T﹣DNA能整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上,隨染色體DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯,因此可以使用卡那霉素篩選到具有該抗生素抗性的植株。觀察目標(biāo)序列及突變序列,突變后,多了一個SacⅠ的酶切位點(diǎn),即使用限制酶SacⅠ,在目標(biāo)序列上沒有酶切位點(diǎn),電泳后只有一個條帶;在突變序列上有一個酶切位點(diǎn),酶切后電泳,可以看到兩個條帶,故只看到兩個條帶的電泳結(jié)果④表示純合突變植株。(3)用L'表示T﹣DNA插入成功的染色體,則該植株基因型可記為LL',其自交子代基因型為LL:LL':L'L'=1:2:1,其中突變位點(diǎn)純合且對抗生素敏感的植株L'L'占。故答案為:(1)低;256;GTTT;CAAT(2)卡那霉素;SacⅠ;④(3)【點(diǎn)評】本題結(jié)合電泳圖考查了PCR及限制酶的特性及功能,還考查了基因工程的應(yīng)用,旨在考查考生對基因工程相關(guān)知識的掌握情況,及對所學(xué)知識的理解能力及相互聯(lián)系的能力。20.將天然Ti質(zhì)粒改造成含有Vir基因的輔助質(zhì)粒(輔助T﹣DNA轉(zhuǎn)移)和不含有Vir基因、含有T﹣DNA的穿梭質(zhì)粒,共同轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌,可提高轉(zhuǎn)化效率。細(xì)菌和棉花對密碼子偏好不同,為提高翻譯效率,增強(qiáng)棉花抗病蟲害能力,進(jìn)行如下操作?;卮鹣铝袉栴}。注:F1﹣F3,R1﹣R3表示引物;T﹣DNA﹣LB表示左邊界;T﹣DNA﹣RB表示右邊界;Ori表示復(fù)制原點(diǎn);KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。(1)從蘇云金桿菌提取DNA時,需加入蛋白酶,其作用是水解蘇云金桿菌細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì),使菌體釋放DNA。提取過程中加入體積分?jǐn)?shù)為95%的預(yù)冷酒精,其目的是初步分離DNA和蛋白質(zhì)。(2)本操作中獲取目的基因的方法是PCR技術(shù)和人工合成法。(3)穿梭質(zhì)粒中p35s為啟動子,其作用是RNA聚合酶識別和結(jié)合位點(diǎn),驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄;插入兩個p35s啟動子,其目的可能是促進(jìn)目的基因更多的轉(zhuǎn)錄。(4)根據(jù)圖中穿梭質(zhì)粒上的KanR和HygBR兩個標(biāo)記基因的位置,用HygBR基因?qū)?yīng)的抗生素初步篩選轉(zhuǎn)化的棉花愈傷組織。(5)為檢測棉花植株是否導(dǎo)入目的基因,提取棉花植株染色體DNA作模板,進(jìn)行PCR,應(yīng)選用的引物是F3和R2。(6)本研究采用的部分生物技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程,理由是D(單選)。A.通過含有雙質(zhì)粒的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化棉花細(xì)胞B.將蘇云金桿菌Bt基因?qū)朊藁?xì)胞中表達(dá)C.將1﹣1362基因序列改變?yōu)槊藁?xì)胞偏好密碼子的基因序列D.用1﹣1362合成基因序列和1363﹣1848天然基因序列獲得改造的抗蟲蛋白【考點(diǎn)】基因工程的操作過程綜合.【專題】圖文信息類簡答題;基因工程.【答案】(1)水解蘇云金桿菌細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì),使菌體釋放DNA初步分離DNA和蛋白質(zhì)(2)PCR技術(shù)人工合成法(3)RNA聚合酶識別和結(jié)合位點(diǎn)促進(jìn)目的基因更多的轉(zhuǎn)錄(4)HygBR(5)F3R2(6)D【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。(4)目的基因的檢測與鑒定。【解答】解:(1)從蘇云金桿菌提取DNA時,加入蛋白酶的作用是水解蘇云金桿菌細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì),使菌體釋放DNA。由于DNA不溶于酒精,有些蛋白質(zhì)溶于酒精,提取過程中加入體積分?jǐn)?shù)為95%的預(yù)冷酒精可初步分離DNA和蛋白質(zhì)。(2)由圖示可知,本操作中獲取目的基因的方法是PCR技術(shù)和人工合成法。(3)啟動子作用是RNA聚合酶識別和結(jié)合位點(diǎn),驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄;插入兩個p35s啟動子,其目的可能是促進(jìn)目的基因更多的轉(zhuǎn)錄。(4)由題干信息可知,T﹣DNA﹣LB表示左邊界;T﹣DNA﹣RB表示右邊界,根據(jù)圖中穿梭質(zhì)粒上的KanR和HygBR兩個標(biāo)記基因的位置可知,HygBR基因在T﹣DNA(重組DNA)上,用HygBR基因?qū)?yīng)的抗生素初步篩選轉(zhuǎn)化的棉花愈傷組織。(5)PCR擴(kuò)增目的基因時,引物應(yīng)在目的基因的兩端,所以為檢測棉花植株是否導(dǎo)入目的基因,應(yīng)選用的引物是F3和R2。(6)蛋白質(zhì)工程合成的蛋白質(zhì)為自然界中沒有的新蛋白質(zhì),本研究中用1﹣1362合成基因序列和1363﹣1848天然基因序列獲得改造的抗蟲蛋白,所以屬于蛋白質(zhì)工程,D正確。故選:D。.故答案為:(1)水解蘇云金桿菌細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì),使菌體釋放DNA初步分離DNA和蛋白質(zhì)(2)PCR技術(shù)人工合成法(3)RNA聚合酶識別和結(jié)合位點(diǎn)促進(jìn)目的基因更多的轉(zhuǎn)錄(4)HygBR(5)F3R2(6)D【點(diǎn)評】本題考查了基因工程的相關(guān)知識,意在考查考生理解所學(xué)知識要點(diǎn),把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力;能運(yùn)用所學(xué)知識,對生物學(xué)問題作出準(zhǔn)確的判斷,難度適中。

考點(diǎn)卡片1.微生物的選擇培養(yǎng)(稀釋涂布平板法)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù):1.分離菌株的思路(1)自然界中目的菌株的篩選①依據(jù):根據(jù)它對生存環(huán)境的要求,到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。②實(shí)例:PCR技術(shù)過程中用到的耐高溫的TaqDNA聚合酶,就是從熱泉中篩選出來的Taq細(xì)菌中提取出來的。(2)實(shí)驗室中目的菌株的篩選①原理:人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度.pH等),同時抑制或阻止其他微生物生長。培養(yǎng)基選擇分解尿素的微生物的原理:培養(yǎng)基的氮源為尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作為氮源.缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生長發(fā)育繁殖,而受到抑制,所以用此培養(yǎng)基就能夠選擇出分解尿素的微生物。②方法:能合成脲酶的細(xì)菌才能分解尿素.配制以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基,能夠生長的細(xì)菌就是能分解尿素的細(xì)菌。2.統(tǒng)計菌落數(shù)目的方法(1)稀釋涂布平板法(間接)①當(dāng)樣品的稀釋庋足夠高時,培養(yǎng)基表面生長的一個菌落,來源于樣品稀釋液中的一個活菌。②通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)來推測樣品中大約含有的活菌數(shù)。(2)利用顯微鏡直接計數(shù)3.分解尿素的細(xì)菌的鑒定細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解成氨,氨會使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng).在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑培養(yǎng)細(xì)菌,若指示劑變紅,可確定該種細(xì)菌能夠分解尿素。4.實(shí)驗流程土壤取樣→樣品的稀釋→將稀釋液涂布到以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上→挑選能生長的菌落→鑒定?!久}方向】自生固氮菌是土壤中能獨(dú)立固定空氣中氮?dú)獾募?xì)菌,科研人員進(jìn)行了土壤中自生固氮菌的分離和固氮能力測定的研究,部分實(shí)驗流程如圖所示。下列敘述正確的是()A.培養(yǎng)自生固氮菌時,可用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,接種完成后培養(yǎng)皿應(yīng)倒置B.該純化培養(yǎng)的方法是稀釋涂布平板法,統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量時通常會低于真實(shí)值C.步驟①獲取土壤一般來自深層土壤,為防止其他雜菌污染可對獲取土壤滅菌處理D.若④的平板上菌落平均數(shù)為58個,則每克土壤中含有的固氮菌約5.8×105個分析:培養(yǎng)基是人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì);分為固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基,培養(yǎng)基中一般含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因為它們來源于動物原料,含有糖、維生素和有機(jī)氮等營養(yǎng)物質(zhì)。在提供上述幾種主要營養(yǎng)物質(zhì)的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長對特殊營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的要求。解答:A、培養(yǎng)自生固氮菌時,一般不需要添加氮源,而牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基含有氮源,A錯誤;B、該純化培養(yǎng)的方法是稀釋涂布平板法,由于多個細(xì)菌連在一起時長出來的是單個菌落,因此統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量時通常會低于真實(shí)值,B正確;C、步驟①獲取土壤一般來自淺層土壤,對土壤滅菌處理時也殺死了固氮菌,C錯誤;D、10g土壤加到90mL無菌水后,稀釋了10倍,在④中相當(dāng)于

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