【創(chuàng)新設(shè)計】2021版生物二輪專題復(fù)習(xí)(江蘇版)應(yīng)用題組集訓(xùn)7-3-考點1-基因工程-

考點一基因工程再悟高考1．(2022·廣東卷，25)(多選)利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)羧酸酯酶(CarE)制劑的流程如圖所示，下列敘述正確的是 ()。A．過程①需使用逆轉(zhuǎn)錄酶B．過程②需使用解旋酶和PCR獵取目的基因C．過程③使用的感受態(tài)細胞可用NaCl溶液制備D．過程④可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細胞解析過程①是逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化，A正確；過程②表示利用PCR技術(shù)擴增目的基因，在PCR過程中不需要解旋酶催化，是通過把握溫度達到解旋的目的，B錯誤；利用氯化鈣處理大腸桿菌，使之成為感受態(tài)細胞，C錯誤；檢測目的基因是否成功導(dǎo)入受體細胞可接受DNA分子雜交，或者是標記基因檢測，D正確。答案AD2．(2022·海南卷，31)下面是將某細菌的基因A導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi)，制備“工程菌”的示意圖。請據(jù)圖回答：(1)獲得A有兩條途徑：一是以A的mRNA為模板，在________酶的催化下，合成互補的單鏈DNA，然后在________作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是依據(jù)目標蛋白質(zhì)的________序列，推想出相應(yīng)的mRNA序列，然后依據(jù)堿基互補配對原則，推想其DNA的________序列，再通過化學(xué)方法合成所需基因。(2)利用PCR技術(shù)擴增DNA時，需要在反應(yīng)體系中添加的有機物質(zhì)有________、________、4種脫氧核苷酸三磷酸和耐熱性的DNA聚合酶，擴增過程可以在PCR擴增儀中完成。(3)由A和載體B拼接形成的C通常稱為________。(4)在基因工程中，常用Ca2＋處理D，其目的是_____________________________________________________________________________________________。解析(1)利用逆轉(zhuǎn)錄法合成目的基因的過程是：以mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化作用下合成單鏈DNA，然后在DNA聚合酶作用下，合成雙鏈DNA分子；依據(jù)蛋白質(zhì)工程合成目的基因的過程是：依據(jù)目標蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推想相應(yīng)的mRNA序列，然后依據(jù)堿基互補配對原則，推想DNA中脫氧核苷酸的排列挨次，通過化學(xué)方法合成。(2)PCR過程中需要酶、底物、模板、引物和能量等條件。(3)目的基因和運載體結(jié)合，形成基因表達載體。(4)在利用大腸桿菌做受體細胞時，需要先用Ca2＋處理，使之成為感受態(tài)細胞，有利于其吸取重組DNA分子。答案(1)逆轉(zhuǎn)錄DNA聚合酶氨基酸脫氧核苷酸(2)引物模板DNA(3)重組DNA(4)提高受體細胞的轉(zhuǎn)化率創(chuàng)新猜測3．(2022·南京三模)下圖是利用生物工程技術(shù)生產(chǎn)人生長激素的示意圖。質(zhì)粒上的Ampr表示青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因，限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同。據(jù)圖回答問題：(1)將人生長激素基因?qū)胄∈篌w內(nèi)來生產(chǎn)生長激素。圖中對供體雌鼠甲用促性腺激素處理一段時間后與雄鼠乙交配，然后通過手術(shù)的方法從雌鼠甲的________中取出受精卵。圖中早期胚胎應(yīng)保證發(fā)育到________________階段，才能進行后續(xù)過程的操作。(2)①過程不能利用人的皮膚細胞，其緣由是____________________________________________________________________________________________。(3)為了使目的基因和質(zhì)粒定向連接并且有利于受體細胞的篩選，切割質(zhì)粒時應(yīng)選用的酶是__________________________________________________。(4)大腸桿菌細胞內(nèi)應(yīng)不含________基因，以利于篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌。(5)假如從限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ中任選兩種酶對質(zhì)粒進行切割，均會將質(zhì)粒切成兩段，則形成的DNA片段共有________種，其中含有完整四環(huán)素抗性基因的DNA片段占________。(6)依據(jù)圖示的操作，將三角瓶中的大腸桿菌先接種到甲培育基上，然后分別接種到乙和丙兩個培育基的相同位置，一段時間后，菌落的生長狀況如乙、丙圖所示。據(jù)圖分析丙培育基中含人生長激素基因的菌落有____________個。解析(1)小鼠的受精作用發(fā)生在輸卵管中。胚胎移植時需保證早期胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段。(2)①過程為逆轉(zhuǎn)錄過程，是利用生長激素的mRNA逆轉(zhuǎn)錄形成DNA的過程，而皮膚細胞不能合成生長激素的mRNA。(3)為了使目的基因和質(zhì)粒定向連接，故不能只選同一種限制酶進行切割。選擇兩種酶進行切割，為了有利于受體細胞的篩選，則不能將質(zhì)粒中的兩個標記基因都破壞，需保留其中一個抗性基因，故選擇的限制酶為EcoRⅠ酶和PstⅠ酶或HindⅢ酶。又依據(jù)圖示中乙、丙上菌落的比較，可知丙上能生長的為抗四環(huán)素的大腸桿菌，乙上能生長的為抗四環(huán)素和抗青霉素的大腸桿菌，乙上不能生長的菌落為抗四環(huán)素、不抗青霉素的菌落，故可知青霉素的抗性基因被破壞，選擇的限制酶為PstⅠ酶和EcoRⅠ酶。(4)大腸桿菌細胞內(nèi)應(yīng)不含標記[青霉素抗性基因(Ampr)和四環(huán)素抗性。(Tetr)]基因，以免對篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌造成干擾。(5)依據(jù)圖示，任選兩種酶對質(zhì)粒進行切割，均會將質(zhì)粒切成兩段，則形成的DNA片段有6種，選用HindⅢ酶切割會破壞四環(huán)素抗性基因，故只有選擇PsfⅠ酶和EcoRⅠ酶切割，才有完整的四環(huán)素抗性基因，這樣的DNA片段只有一種。(6)含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌的抗性為抗四環(huán)素、不抗青霉素，通過比較乙，丙，培育基中含人生長激素基因的菌落有2個。答案(1)輸卵管桑椹胚或囊胚(2)基因的選擇性表達(或皮膚細胞不能合成生長激素的mRNA)(3)PstⅠ酶和EcoRⅠ酶(4)標記[青霉素抗性基因(Ampr)和四環(huán)素抗性(Tetr)](5)6eq\f(1,6)(6)24．土壤農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物，能侵染雙子葉植物和裸子植物，其細胞中含有一種特殊質(zhì)粒叫Ti質(zhì)粒，圖甲表示Ti質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)，圖乙表示Ti質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化過程，請據(jù)圖回答相關(guān)問題：圖甲圖乙(1)利用圖甲所示Ti質(zhì)粒構(gòu)建的基因表達載體，需要具有復(fù)制起始位點、啟動子、標記基因、______和______，其中______是RNA聚合酶的識別位點；而Ti質(zhì)粒中T－DNA的作用是______________________________________。(2)要檢測目的基因是否成功表達，可以直接在______________________水平上對轉(zhuǎn)基因植物與非轉(zhuǎn)基因植物進行比較。(3)將圖乙中的外植體置于一個選擇培育基中進行篩選，篩選的過程利用了基因表達載體中的____________；由圖可知，篩選是在外植體經(jīng)______________(過程)培育成____________之后進行的，篩選之后經(jīng)過再分化培育成新的植株，最終再對植株進行分子特性鑒定，該鑒定過程需要用到DNA分子雜交技術(shù)、______________技術(shù)和______________技術(shù)。解析(1)基因表達載體包括：啟動子、終止子、目的基因和標記基因，其中啟動子是轉(zhuǎn)錄的起點，即RNA聚合酶的識別和結(jié)合位點；依據(jù)教材中的學(xué)問可知，T－DNA可將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細胞的染色體DNA上。(2)基因工程的最終一步是對轉(zhuǎn)基因生物進行鑒定，鑒定過程包括分子水平和個體生物學(xué)水平，其中可直接進行比較的是個體生物學(xué)水平鑒定。(3)利用基因表達載體中的標記基因可進行篩選；外植體需要先經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)過再分化形成新植株，最終進行分子特性鑒定時，需要從DNA、RNA和蛋白質(zhì)三個層次進行鑒定，這三個層次需要的技術(shù)分別是DNA分子雜交技術(shù)、分子雜交技術(shù)和抗原—抗體雜交技術(shù)。答案(1)終止子目的基因啟動子將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細胞中，并整合到受體細胞染色體的DNA上(2)個體生物學(xué)(3)標記基因脫分化愈傷組織分子雜交抗原—抗體雜交1．區(qū)分DNA連接酶和DNA聚合酶、限制性核酸內(nèi)切酶和解旋酶(1)DNA連接酶連接兩個DNA片段，而DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸添加到脫氧核苷酸鏈上。(2)限制性核酸內(nèi)切酶是切割某