2023版高考生物一輪復習-課時規(guī)范練37-基因工程的基本工具與操作程序

課時規(guī)范練37基因工程的基本工具與操作程序一、選擇題:每小題只有一個選項符合題目要求。1.(2021山東)我國考古學家利用現(xiàn)代人的DNA序列設計并合成了一種類似磁鐵的“引子”,成功將極其微量的古人類DNA從提取自土壤沉積物中的多種生物的DNA中識別并分離出來,用于研究人類起源及進化。下列說法正確的是()A.“引子”的徹底水解產(chǎn)物有兩種B.設計“引子”的DNA序列信息只能來自核DNAC.設計“引子”前不需要知道古人類的DNA序列D.土壤沉積物中的古人類雙鏈DNA可直接與“引子”結合從而被識別2.(2021江蘇泰州中學模擬)在基因工程操作中,科研人員利用識別兩種不同序列的限制酶(R1和R2)處理基因載體,進行聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測,結果如下圖所示。以下相關敘述不正確的是()A.該載體最可能為環(huán)形DNA分子B.兩種限制酶在載體上各有一個酶切位點C.限制酶R1與R2的切割位點最短相距200bpD.限制酶作用于該載體會導致氫鍵和肽鍵斷裂3.(2021山東省實驗中學模擬)導致新冠肺炎的病原體是“2019-nCoV”病毒,該病毒為RNA病毒,其序列中具有RNA聚合酶基因,無逆轉錄酶基因,快速準確的檢測對疫情防控起著至關重要的作用。病毒的檢測方法有:①用“新冠病毒核酸檢測試劑盒”,檢測病毒的遺傳物質(zhì)RNA;②特異性抗原蛋白檢測,即檢測病毒表面的一種糖蛋白;③特異性抗體檢測,即檢測感染者體內(nèi)通過免疫反應所產(chǎn)生的某種抗體。下列有關說法錯誤的是()A.方法①②③都需要從患者體內(nèi)采集病毒樣本B.方法②③都需要用到抗原-抗體雜交的方法C.某人有可能①②為陽性③為陰性,也可能③為陽性①②為陰性D.由于RNA比DNA穩(wěn)定性差,往往將病毒樣本的RNA反轉錄成cDNA,擴增之后進行分段測序,在該過程中需要用到的酶有逆轉錄酶、Taq酶4.(2021山東煙臺三模)熒光定量PCR技術可定量檢測樣本中某種DNA含量,其原理是在PCR體系中每加入一對引物的同時加入一個與某條模板鏈互補的熒光探針,當Taq酶催化子鏈延伸至探針處,會水解探針,使熒光監(jiān)測系統(tǒng)接收到熒光信號,即每擴增一次,就有一個熒光分子生成。下列敘述錯誤的是()A.引物與探針均具有特異性,與模板結合時遵循堿基互補配對原則B.反應最終的熒光強度與起始狀態(tài)模板DNA含量呈負相關C.Taq酶催化DNA合成的方向總是從子鏈的5'端到3'端D.若用cDNA作模板,上述技術也可檢測某基因轉錄水平5.(2021湖北二模)不對稱PCR是利用不等量的一對引物來產(chǎn)生大量單鏈DNA的方法。這兩種引物分別為限制性引物與非限制性引物,其最佳比例一般為1∶50~1∶100,在PCR反應最初的10~15個循環(huán)中,其擴增產(chǎn)物最初主要是雙鏈DNA,但當限制性引物消耗完后,非限制性引物引導的PCR就會產(chǎn)生大量的單鏈DNA。下列相關說法錯誤的是()A.可以利用不對稱PCR來制備探針B.復性溫度過高可能導致PCR反應得不到任何擴增產(chǎn)物C.用不對稱PCR方法擴增目的基因時需知道基因的全部序列D.因為雙鏈DNA和單鏈DNA的分子量大小不同,可通過電泳方法將其分離二、選擇題:每小題有一個或多個選項符合題目要求。6.(2021遼寧模擬)番茄作為一種常見的水果蔬菜,在日常生活中的需求量日益增大,但是在較低溫度下運輸或儲存的過程中容易出現(xiàn)凍傷的現(xiàn)象,從而影響番茄的口感和品質(zhì)?？茖W家利用基因工程技術培育出抗凍的轉基因番茄。下圖為外源DNA和質(zhì)粒上標出的酶切位點及相關基因,其中AFPs基因為抗凍基因。下列相關敘述正確的是()A.基因工程中常用的工具酶有限制酶、DNA連接酶和質(zhì)粒B.獲得的AFPs基因應插入質(zhì)粒上的啟動子與終止子之間C.應用BamHⅠ和HindⅢ切割目的基因和質(zhì)粒,以避免其自連或反接D.能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長的受體細胞中一定都含有AFPs基因7.(2021江蘇揚州模擬)20世紀70年代,Fredsanger發(fā)明了雙脫氧終止法對DNA進行測序。其原理如圖,在4個試管中分別加入4種脫氧核苷三磷酸(dNTP)和1種雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP),ddNTP可以與dNTP競爭核苷酸鏈延長位點,并終止DNA片段的延伸。在4支試管中DNA鏈將會分別在A、C、G及T位置中止,并形成不同長度的DNA片段。這些片段隨后可被電泳分開并顯示出來。下列說法錯誤的是()A.這種測序方法需要引物和耐高溫的DNA連接酶B.電泳圖譜中的箭頭所指的DNA片段以鳥嘌呤結尾C.測得未知DNA的序列為5'-GATTCGAGCTGA-3'D.ddNTP與dNTP競爭的延長位點是核苷酸鏈的5'末端8.(2021遼寧沈陽二模)PCR技術可用于遺傳多樣性的研究。下圖是對跳蟲A和跳蟲B的DNA分析實驗過程,有關敘述正確的是()A.蛋白酶可以分解組織中的蛋白質(zhì),在提取DNA時,加入蛋白酶有助于釋放出DNAB.Taq酶能夠耐高溫,常在PCR中用于DNA鏈的解旋C.將已知長度的DNA片段裝到凝膠上作參照,可用于估測樣本DNA片段的大小D.陰性對照是未加DNA模板但加入了PCR擴增過程所需的其他混合物,以檢測是否有“污染”9.(2021山東濟南模擬)大引物PCR定點突變常用來研究蛋白質(zhì)結構改變導致的功能變化。單核苷酸的定點誘變僅需進行兩輪PCR反應即可獲得,第一輪加誘變引物和側翼引物,第一輪產(chǎn)物作第二輪PCR擴增的大引物,過程如右上圖所示。下列敘述正確的是()A.第一輪PCR過程中復性所用的溫度與第二輪PCR復性的溫度是一樣的B.PCR擴增的定點誘變產(chǎn)物通常需要連接到載體分子上才能表達出相應的性狀,該定點誘變產(chǎn)物需具備啟動子、終止子等結構才能進行轉錄和翻譯C.第二輪PCR所用的引物是第一輪PCR的產(chǎn)物DNA的兩條鏈D.將某功能蛋白的第17位Cys(UGU)改造成Ser(UCU),屬于蛋白質(zhì)工程三、非選擇題10.(2021廣東華南師大附中三模)科研工作者將徑柳匙葉草液泡膜Na+/K+逆向轉運蛋白基因(TaNHX2基因)轉移到棉花細胞內(nèi),獲得了耐鹽新品種。圖1是含有目的基因的DNA片段,Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ為3種限制酶(Sau3AⅠ、BamHⅠ切割形成的黏性末端相同);圖2是農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒結構示意圖。請分析回答問題。(1)將徑柳匙葉草不同基因的DNA片段導入受體菌的群體中儲存,再根據(jù)目的基因的特定序列從受體菌中提取該基因,這種獲取目的基因的方法稱為。(2)計劃用EcoRⅠ分別切割圖1中DNA片段和圖2所示質(zhì)粒,以構建基因表達載體。①構建表達載體除限制酶外還需要的工具酶是。

②本方案的缺陷是:可能導致以及目的基因與質(zhì)粒的反向連接。

③為避免上述缺陷,最佳方案是用切割圖1的DNA,用切割圖2質(zhì)粒。

(3)目的基因成功導入受體細胞后,還需要利用技術才能得到轉基因棉花苗,這一技術的原理是。

(4)要在個體生物學水平上檢測耐鹽新品種的培育效果,檢測方法是。

11.(2021遼寧)PHB2蛋白具有抑制細胞增殖的作用。為初步探究某動物PHB2蛋白抑制人宮頸癌細胞增殖的原因,研究者從基因數(shù)據(jù)庫中獲取了該蛋白的基因編碼序列(簡稱phb2基因),大小為0.9kb(1kb=1000堿基對),利用大腸桿菌表達該蛋白。回答下列問題。(1)為獲取phb2基因,提取該動物肝臟組織的總RNA,再經(jīng)過程得到cDNA,將其作為PCR反應的模板,并設計一對特異性引物來擴增目的基因。

(2)圖1為所用載體圖譜示意圖,圖中限制酶的識別序列及切割位點見下表。為使phb2基因(該基因序列不含圖1中限制酶的識別序列)與載體正確連接,在擴增的phb2基因兩端分別引入和兩種不同限制酶的識別序列。經(jīng)過這兩種酶酶切的phb2基因和載體進行連接時,可選用(填“E.coliDNA連接酶”或“T4DNA連接酶”)。

圖1相關限制酶的識別序列及切割位點(注:箭頭表示切割位點)名稱識別序列及切割位點名稱識別序列及切割位點HindⅢA↓AGCTTTTCGA↑AEcoRⅠG↓AATTCCTTAA↑GPvitⅡCAG↓CTGGTC↑GACPstⅠCTGC↓AGGA↑CGTCKpnⅠG↓GTACCCCATG↑GBamHⅠG↓GATCCCCTAG↑G(3)轉化前需用CaCl2處理大腸桿菌細胞,使其處于的生理狀態(tài),以提高轉化效率。

(4)將轉化后的大腸桿菌接種在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),隨機挑取菌落(分別編號為1、2、3、4)培養(yǎng)并提取質(zhì)粒,用(2)中選用的兩種限制酶進行酶切,酶切產(chǎn)物經(jīng)電泳分離,結果如圖2,號菌落的質(zhì)粒很可能是含目的基因的重組質(zhì)粒。

圖2注:M為指示分子大小的標準參照物;小于0.2kb的DNA分子條帶未出現(xiàn)在圖中(5)將純化得到的PHB2蛋白以一定濃度添加到人宮頸癌細胞培養(yǎng)液中,培養(yǎng)24h后,檢測處于細胞周期(示意圖見圖3)不同時期的細胞數(shù)量,統(tǒng)計結果如圖4。分析該蛋白抑制人宮頸癌細胞增殖可能的原因是將細胞阻滯在細胞周期的(填“G1”“S”或“G2/M”)期。

圖3注:間期包括G1期、S期和G2期圖4注:G2/M表示G2和M12.(2021北京)新冠病毒(SARS-CoV-2)引起的疫情仍在一些國家和地區(qū)肆虐,接種疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多種,其中我國科學家已研發(fā)出的腺病毒載體重組新冠病毒疫苗(重組疫苗)是一種基因工程疫苗,其基本制備步驟是:將新冠病毒的S基因連接到位于載體上的腺病毒基因組DNA中,重組載體經(jīng)擴增后轉入特定動物細胞,進而獲得重組腺病毒并制成疫苗。(1)新冠病毒是RNA病毒,一般先通過得到cDNA,經(jīng)獲取S基因,酶切后再連接到載體。

(2)重組疫苗中的S基因應編碼。

A.病毒與細胞識別的蛋白B.與病毒核酸結合的蛋白C.催化病毒核酸復制的酶D.幫助病毒組裝的蛋白(3)為保證安全性,制備重組疫苗時刪除了腺病毒的某些基因,使其在人體中無法增殖,但重組疫苗仍然可以誘發(fā)人體產(chǎn)生針對新冠病毒的特異性免疫應答。該疫苗發(fā)揮作用的過程是:接種疫苗→→→誘發(fā)特異性免疫反應。(4)重組疫苗只需注射一針即可完成接種。數(shù)周后,接種者體內(nèi)仍然能檢測到重組腺病毒DNA,但其DNA不會整合到人的基因組中。請由此推測只需注射一針即可起到免疫保護作用的原因。。

13.(2021南京二十九中三模)2019年末,一場突如其來的新冠肺炎疫情打亂了人們正常的生活節(jié)奏。2020年1月6日,中國疾控中心分離出第一株新冠病毒;1月7日完成對該病毒的全部基因組測序;1月24日首個針對新冠病毒的核酸檢測試劑盒通過審核,為新冠肺炎的診斷提供了有力的保障。新冠病毒是一種單股正鏈RNA病毒,外面包裹著衣殼蛋白和囊膜,囊膜上存在刺突蛋白,能特異性識別細胞膜上的ACE2受體從而感染細胞。新冠病毒進入細胞后,首先以正鏈RNA為模板翻譯出RNA聚合酶,然后在該酶的作用下合成負鏈RNA,再以負鏈RNA為模板合成大量的正鏈RNA或結構蛋白mRNA。(1)核酸檢測多數(shù)采用實時熒光RT-PCR法。由于新冠病毒的遺傳物質(zhì)為RNA,在進行PCR之前,應該將樣本中的病毒RNA提取出來,在酶的作用下合成互補的DNA單鏈(該過程稱為RT)。PCR過程需要加入引物,原因是。2020年1月24日,中國疾控中心公布了針對新冠病毒核酸不同序列設計的引物,其中針對衣殼蛋白基因的一段引物Ⅰ為GGGGAACTTCTCCTGCTAGAAT,能否依據(jù)此序列設計出另一段引物Ⅱ的序列?,理由是。與傳統(tǒng)PCR相比,熒光RT-PCR過程中加入了熒光探針,可通過熒光信號對PCR進程實時檢測,PCR產(chǎn)物越多,熒光越強。如果待測樣本中沒有檢測出熒光,初步斷定樣本中(填“含有”或“不含有”)新冠病毒。

(2)由于核酸檢測比較費時費力,現(xiàn)已開發(fā)出多款針對新冠病毒的抗原或抗體檢測試劑盒,可在更短時間內(nèi)得出檢測結果。其中一種試劑盒的生產(chǎn)思路是:將新冠病毒的刺突蛋白基因整合到載體上,利用基因工程獲得大量的刺突蛋白,并做成檢測試劑盒,這種試劑盒是用來檢測。

(3)在對新冠病毒檢測的過程中,偶爾會出現(xiàn)核酸檢測陽性而抗體檢測陰性的現(xiàn)象,假如這兩種試劑盒的質(zhì)量及檢測方法都沒有問題,試從免疫角度分析造成這種現(xiàn)象可能的原因。。

(4)2020年2月15日,法維拉韋正式獲得國家藥監(jiān)局批準上市,成為我國第一個針對新冠肺炎具有潛在療效的藥物,該藥物能夠?qū)Ｒ灰种菩鹿诓《綬NA聚合酶,由于人體細胞內(nèi)也存在RNA聚合酶,有人擔心該藥物的安全性,請分析他的擔心有無道理?,理由是。

14.(2021江蘇揚州模擬)葉綠體DNA(cpDNA)大多為環(huán)狀雙鏈,其基因組序列高度保守,目前已在分子標記、核質(zhì)互作、葉綠體基因工程等方面開展了廣泛研究。下列為提取cpDNA的相關步驟,其中SDS能瓦解生物膜,苯酚使蛋白質(zhì)變性析出,氯仿與苯酚互溶,易于除去苯酚。(1)葉綠體的分離①勻漿使細胞破碎:將葉片于4℃冰箱黑暗饑餓處理12~24h后,剪成1cm長度,放入勻漿機,倒入緩沖液,先低速勻漿2次,再高速勻漿3次,每次5~10s。勻漿前黑暗饑餓處理的目的是,有利于cpDNA的提取。

②離心得到葉綠體粗提物:將勻漿液過濾后離心,棄沉淀以去除細胞殘骸;將得到的上清液再次離心,棄上清液,即得葉綠體粗提物,第二次離心的速度比第一次。整個過程中線粒體分布在中,從而避免了線粒體DNA對cpDNA的污染。

(2)去除核DNA:向葉綠體粗提物中加入、緩沖液,37℃靜置15min后,離心取沉淀,從而去除吸附在葉綠體外膜上的核DNA。

(3)葉綠體的裂解和cpDNA的粗提:將純化的葉綠體加入緩沖液、SDS、蛋白酶K,55℃水浴3h,使葉綠體裂解,釋放出cpDNA,離心取上清液。在上清液中加入苯酚和氯仿,離心后的液體包括上層水相、中層變性蛋白和下層有機溶劑,cpDNA分布于中,小心用移液槍吸取該層液體。

(4)沉淀cpDNA:向粗提溶液中加入物質(zhì)的量濃度為3mol/L的醋酸鈉及預冷的,離心取沉淀物。

(5)電泳檢測cpDNA:下圖中的1、2是某品種茶樹用上述方法提取到的cpDNA凝膠電泳結果,其中M是已知大小的不同DNA的混合物。2組無條帶,表明提取不成功,其可能的原因之一是操作過程中葉綠體裂解時間過長,導致。

(6)葉綠體基因的遺傳方式(填“遵循”或“不遵循”)孟德爾遺傳定律,不會隨傳給后代,從而保持了母本的遺傳特性,并且避免轉基因植物對其近緣植物的基因污染。答案：課時規(guī)范練1.C解析根據(jù)分析,“引子”是一段DNA序列,徹底水解產(chǎn)物有磷酸、脫氧核糖和4種含氮堿基,共6種,A項錯誤;由于線粒體中也含有DNA,因此設計“引子”的DNA序列信息還可以來自線粒體DNA,B項錯誤;根據(jù)題干信息“利用現(xiàn)代人的DNA序列設計并合成了引子”,說明設計“引子”前不需要知道古人類的DNA序列,C項正確;土壤沉積物中的古人類雙鏈DNA需要經(jīng)過提取,且在體外經(jīng)過加熱解旋后,才能與“引子”結合,而不能直接與“引子”結合,D項錯誤。2.D解析由題意可知,當僅用一種限制酶切割載體時,僅產(chǎn)生一種長度的DNA片段,因此該載體最有可能為環(huán)狀DNA分子,A項正確;由題意可知,當僅用一種限制酶切割載體時,兩種限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段等長,而用兩種限制酶同時切割時,產(chǎn)生兩種長度的DNA片段,所以兩種限制酶在載體上各有一個酶切位點,B項正確;由題意可知,用兩種限制酶同時切割時,產(chǎn)生600bp和200bp兩種長度的DNA片段,所以兩種限制酶的酶切位點至少相距200bp,C項正確;限制酶切割DNA分子,破壞的是作用位點上兩個脫氧核糖核苷酸之間的磷酸二酯鍵,D項錯誤。3.A解析2019-nCoV病毒為RNA病毒,具有RNA聚合酶基因,無逆轉錄基因,其RNA首先侵入機體,然后經(jīng)過復制過程并指導相關蛋白質(zhì)合成,進而完成病毒自身的增殖過程,同時機體產(chǎn)生相應的抗體,抗體的產(chǎn)生的快慢可能會因人而異,據(jù)此推測,RNA檢測和抗原蛋白檢測需要從患者體內(nèi)采集病毒樣本,而檢測抗體不需要采集病毒樣本,A項錯誤;方法②③都是檢測蛋白質(zhì),都需要用到抗原-抗體雜交的方法,B項正確;某人有可能①②為陽性③為陰性,即感染了新冠病毒但還未產(chǎn)生抗體,也可能③為陽性①②為陰性,即抗體陽性,可能感染該病毒但痊愈或注射疫苗產(chǎn)生了抗體,C項正確;由于RNA比DNA穩(wěn)定性差,往往將病毒樣本的RNA反轉錄成cDNA,該過程中需要用到的酶有逆轉錄酶、DNA聚合酶,D項正確。4.B解析引物與探針均具特異性,與模板結合時遵循堿基互補配對原則,A項正確;模板DNA含量越高,PCR擴增過程中形成的熒光分子越多,因此熒光強度越大,即反應最終的熒光強度與起始狀態(tài)模板DNA含量呈正相關,B項錯誤;Taq酶催化DNA的合成方向總是從子鏈的5'端向3'端延伸,C項正確;cDNA是以mRNA為模板反轉錄形成的,故若以cDNA為模板,該項技術便可用于檢測某種細胞中不同基因的轉錄水平,D項正確。5.C解析探針也是單鏈DNA,根據(jù)題意可知,不對稱PCR可用來合成大量的單鏈DNA,A項正確;復性溫度過高會導致引物無法與模板結合,從而無擴增產(chǎn)物形成,B項正確;PCR擴增目的基因時不需要知道擴增基因的全部序列,只需要知道兩端的部分序列即可,C項錯誤;單鏈DNA和雙鏈DNA的分子量不同,電泳可以將其分離,D項正確。6.BC解析基因工程中常用的工具酶有限制酶、DNA連接酶,而質(zhì)粒是運載體,不屬于工具酶,A項錯誤;獲得的AFPs基因應插入質(zhì)粒上的啟動子與終止子之間,以保證目的基因能被正常地轉錄,B項正確;根據(jù)分析可知,應用BamHⅠ和HindⅢ切割目的基因和質(zhì)粒,以避免其自連或反接,C項正確;能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長的受體細胞中可能含有連接AFPs基因的質(zhì)粒,也可能含沒有和目的基因相連的質(zhì)粒,D項錯誤。7.ACD解析PCR測序需要引物和耐高溫的DNA聚合酶,A項錯誤;電泳圖譜中的箭頭所指的DNA片段以鳥嘌呤結尾,B項正確;由圖可知,測得未知DNA的序列為5'-TCAGCTCGAATC-3',C項錯誤;ddNTP與dNTP競爭的延長位點是核苷酸鏈的3'末端,D項錯誤。8.ACD解析真核生物的DNA與蛋白質(zhì)結合在一起,蛋白酶可以分解組織中的蛋白質(zhì),因此,在提取DNA時加入蛋白酶有助于釋放出DNA,A項正確;Taq酶能夠耐高溫,高溫下不會變性,常在PCR中用于DNA鏈的合成,B項錯誤;將已知長度的DNA片段裝到凝膠上作參照,通過比對能估測樣本DNA片段的大小,C項正確;陰性對照是未加DNA模板但加入PCR擴增過程所需的其他混合物,目的是檢測試劑是否污染,D項正確。9.BD解析為了使兩輪PCR反應在同一支試管中進行,引物設計時應考慮不同的復性溫度,第二輪PCR的復性溫度應該比第一輪高,A項錯誤;若要使得目的基因可以表達出蛋白質(zhì),定點誘變產(chǎn)物上需要具備啟動子和終止子,誘導基因轉錄和翻譯,B項正確;除將第一輪產(chǎn)物作第二輪PCR擴增的大引物外,第二輪PCR仍需加入另一種側翼引物,以便進行另一條鏈的延伸,C項錯誤;欲將某功能蛋白的第17位Cys(UGU)改造成Ser(UCU),應將誘變引物設計包含—AGA—或—TCT—序列,該過程屬于蛋白質(zhì)工程技術范疇,D項正確。10.答案(1)從基因文庫中獲取目的基因(2)①DNA連接酶②目的基因和質(zhì)粒的自我環(huán)化③EcoRⅠ、BamHⅠEcoRⅠ、Sau3AⅠ(3)植物組織培養(yǎng)植物細胞的全能性(4)將轉基因棉花種植在鹽堿地中,觀察其生長狀況解析(1)獲取目的基因的方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成法,而將徑柳匙葉草不同基因的DNA片段導入受體菌的群體中儲存,再根據(jù)目的基因的特定序列從受體菌中提取該基因,這種獲取目的基因的方法稱為從基因文庫中獲取目的基因。(2)①構建表達載體除限制酶外還需要的工具酶是DNA連接酶。②用EcoRⅠ分別切割圖1中DNA片段和圖2所示質(zhì)粒,由于只有一種黏性末端,可能導致目的基因和質(zhì)粒的自我環(huán)化以及目的基因與質(zhì)粒的反向連接。③已知Sau3AⅠ、BamHⅠ切割形成的黏性末端相同,由圖可知,在目的基因兩側有EcoRⅠ、BamHⅠ的識別位點,在質(zhì)粒上有Sau3AⅠ、EcoRⅠ的識別位點,故為避免目的基因和質(zhì)粒的自我環(huán)化以及目的基因與質(zhì)粒的反向連接,最佳方案是用兩種限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ切割圖1的DNA,用EcoRⅠ、Sau3AⅠ切割圖2質(zhì)粒。(3)目的基因成功導入受體細胞后,要想得到轉基因棉花苗,還需要利用植物組織培養(yǎng)技術,這一技術的原理是植物細胞的全能性。(4)目的基因的檢測與鑒定有分子水平檢測和個體水平檢測,要在個體生物學水平上檢測耐鹽新品種的培育效果,檢測方法是將轉基因棉花種植在鹽堿地中,觀察其生長狀況。11.答案(1)逆轉錄(2)EcoRⅠPvitⅡT4DNA連接酶(3)感受態(tài)(4)3(5)G2/M解析(1)利用RNA獲得cDNA的過程稱為逆轉錄。(2)根據(jù)啟動子和終止子的生理作用可知,目的基因應導入啟動子和終止子之間。圖中看出,兩者之間存在3種限制酶切割位點,但是由于KpnⅠ在質(zhì)粒上有不止一個酶切位點,所以應該選擇EcoRⅠ和PvitⅡ兩種不同限制酶的識別序列;經(jīng)限制酶PvitⅡ酶切后得到平末端,所以構建基因表達載體時,應該用T4DNA連接酶連接質(zhì)粒和目的基因。(3)轉化時用CaCl2處理大腸桿菌細胞,使其處于感受態(tài)的生理狀態(tài),以提高轉化效率。(4)由于這些菌落都可以生長在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基中,因此都含有質(zhì)粒,重組質(zhì)粒包含了目的基因和質(zhì)粒,如果用EcoRⅠ和PvitⅡ兩種酶切割重組質(zhì)粒,電泳后將獲得質(zhì)粒和目的基因兩條條帶,由于phb2基因大小為0.9kb,所以對應電泳圖是菌落3。(5)圖4中G1期和S期細胞數(shù)目減少,而G2期細胞數(shù)目明顯增多,說明了G1期和S期細胞可以進入G2期,而G2期的細胞沒有完成分裂進入G1期,因此PHB2蛋白應該作用于G2/M期。12.答案(1)逆轉錄/反轉錄PCR擴增(2)A(3)(重組腺病毒)進入細胞表達抗原(4)重組腺病毒DNA在人體細胞中持續(xù)表達抗原,反復刺激機體免疫系統(tǒng)解析(1)新冠病毒是RNA病毒,其遺傳物質(zhì)是RNA,若要得到與其對應的cDNA,則要進行逆轉錄。用cDNA擴增出目的基因——S基因,需要利用PCR擴增技術。(2)重組疫苗作為抗原需要被人體免疫系統(tǒng)識別,而重組疫苗中的S基因是從新冠病毒中提取的,所以重組疫苗中的S基因應編碼病毒與細胞都能識別的蛋白,A項正確。(3)重組疫苗對人體來說屬于外來異物,即抗原,故人體接種疫苗后,重組腺病毒進入人體細胞,其在人體細胞內(nèi)表達出抗原,引發(fā)機體產(chǎn)生特異性免疫——細胞免疫和體液免疫,因此該疫苗發(fā)揮作用的過程是:接種疫苗→(重組腺病毒)進入細胞→表達抗原→誘發(fā)特異性免疫反應。(4)接種疫苗后,由于長時間內(nèi)接種者體內(nèi)仍能檢測到重組腺病毒DNA,而DNA會不斷表達出S蛋白,S蛋白作為抗原刺激機體,機體會反復針對抗原產(chǎn)生特異性免疫應答。13.答案(1)逆(反)轉錄DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA,只能從3'端延伸DNA鏈不能兩段引物的堿基序列沒有相關性不含有(2)(血漿中)新冠病毒的抗體(3)新冠病毒雖感染機體,但機體沒來得及產(chǎn)生相應的抗體(或產(chǎn)生的抗體數(shù)量太少)(4)沒有道理新冠病毒的RNA聚合酶催化以RNA為模板的生理過程,而人體細胞內(nèi)的RNA聚合酶催化以DNA為模板的生理過程,二者不是同一種酶,因此法維拉韋不會抑制人體細胞內(nèi)RNA聚合酶的活性解析(1)以RNA為模板合成DNA的過程為逆轉錄過程,該過程需要逆轉錄酶的催化;PCR過程需要加入引物,原因是DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA,只能從3'端延伸DNA鏈;由于兩段引物的堿基序列沒有相關性(既不相同,也不互補),因此不能依據(jù)已知的引物Ⅰ序列設計出另一段引物Ⅱ的序列。與傳統(tǒng)PCR相比,熒