(2019-2020)【重點資料】高中生物-專題1-基因工程專題評估檢測-新人教版選修3【必備資料】

PAGEPAGE4專題1基因工程專題評估檢測(一)(時間：60分鐘滿分：100分)1．(14分)通過DNA重組技術(shù)使原有基因得以改造的動物稱為轉(zhuǎn)基因動物。運用這一技術(shù)使羊奶中含有人體蛋白質(zhì)。下圖表示了這一技術(shù)的基本過程，在該工程中所用的基因“手術(shù)刀”能識別的序列和切點是—G↓GATCC—，請回答下列問題。(1)從羊染色體中“切下”羊蛋白質(zhì)基因的酶是________，人體蛋白質(zhì)基因“插入”后連接在羊體細胞染色體中時需要的酶是__________________。(2)請寫出質(zhì)粒被切割形成黏性末端的過程。______________________________________________________。(3)人體蛋白質(zhì)基因之所以能“插入”到羊的染色體內(nèi)，原因是__________________________________，“插入”時用的工具是________，其種類有_____________________________________________________________________________________________。解析：本題主要考查各種工具在基因工程中的作用，首先明確限制酶的作用是切取目的基因，DNA連接酶起縫合作用，載體會把目的基因?qū)胧荏w細胞，然后結(jié)合問題組織答案。(1)“手術(shù)刀”為限制酶，“切下”羊的蛋白質(zhì)基因，使用DNA連接酶將其與載體縫合。(2)由圖示可知限制酶識別的序列為—GGATCC—，并且在G與G之間切開，而且形成的黏性末端為反向重復(fù)的，所以兩個末端分別為。(3)插入時是目的基因與原有羊的DNA分子結(jié)合，都為反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)，插入時需要載體。答案：(1)限制酶DNA連接酶(2)(3)基因的結(jié)構(gòu)是相同的載體質(zhì)粒、動植物病毒、λ噬菌體的衍生物2．(14分)在進行DNA親子鑒定時，需大量的DNA。PCR技術(shù)(多聚酶鏈式反應(yīng))可以使樣品DNA擴增，獲得大量DNA克隆分子。該技術(shù)的原理是利用DNA的半保留復(fù)制，在體外進行DNA的人工復(fù)制(如下圖，圖中黑色長方形是引物)，在很短的時間內(nèi)將DNA擴增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實驗室所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。(1)圖中的變性、延伸分別是指___________________、________________________________。(2)假設(shè)PCR反應(yīng)中的DNA模板為P，第一輪循環(huán)的產(chǎn)物2個子代DNA為N1，第二輪循環(huán)的產(chǎn)物4個子代DNA為N2，N1、N2中含有模板DNA單鏈的DNA分別有________個、________個。若繼續(xù)循環(huán)，該DNA片段共經(jīng)過30次循環(huán)后能形成________個DNA片段。(3)若下圖為第一輪循環(huán)的產(chǎn)物。請繪出以a鏈和b鏈為模板經(jīng)PCR擴增的產(chǎn)物。解析：(1)變性的實質(zhì)是DNA雙鏈解聚為單鏈：延伸的實質(zhì)是以DNA單鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成子鏈的過程。(2)由于PCR原理為DNA雙鏈復(fù)制，其特點是半保留復(fù)制，所以無論復(fù)制幾次，模板鏈一直存在于2個DNA分子中。DNA復(fù)制的數(shù)量變化是呈指數(shù)增長。(3)畫圖的關(guān)鍵是注意引物A、B的位置和所對應(yīng)的模板鏈。答案：(1)模板DNA雙鏈解旋為單鏈在DNA聚合酶的作用下，原料脫氧核苷酸聚合合成新的DNA鏈(2)22230(3)如下圖：3．(14分)下圖是將某細菌的基因A導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi)，制備“工程菌”的示意圖。據(jù)圖回答：(1)獲得基因A有兩條途徑：首先以A的mRNA為模板，在__________酶的催化下，合成(2)設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列6．(15分)(2017·全國卷Ⅰ)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序列的機制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)可以表達出某種特定蛋白(簡稱蛋白A)。回答下列問題：(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胞卻未得到蛋白A，其原因是________________________________________________________________________________。(2)若用家蠶作為表達基因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。因為與家蠶相比，大腸桿菌具有________________(答出兩點即可)等優(yōu)點。(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)化實驗為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻，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__________________________________________________________________。解析：本題主要考查基因工程的相關(guān)知識。(1)從人的基因組文庫中獲得的基因A中含有內(nèi)含子，而大腸桿菌屬于原核生物，故大腸桿菌不能切除基因A初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列，故基因A在大腸桿菌中無法表達出蛋白A。(2)由于病毒對宿主細胞的感染具有特異性，噬菌體只能寄生在細菌細胞中，不能感染家蠶細胞，故應(yīng)選用可感染家蠶的昆蟲病毒作為載體。(3)與真核生物相比，大腸桿菌等原核生物具有繁殖快、容易培養(yǎng)、遺傳物質(zhì)相對較少等優(yōu)點。(4)檢測基因A是否翻譯出蛋白A，一般用抗原—抗體雜交的方法，即用蛋白A的抗體與從細胞中提取的蛋白質(zhì)進行雜交，觀察是否出現(xiàn)雜交帶。(5)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的實質(zhì)是S型菌的DNA進入R型菌體內(nèi)，并可在R型菌體內(nèi)完成表達，這證明了DNA可以從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另一種生物個體，為基因工程奠定了基礎(chǔ)。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，無法表達出蛋白A(2)噬菌體噬菌體的宿主是細菌，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．(15分)我國曾經(jīng)發(fā)生過因“非典型性肺炎”而死亡的病例，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該病是由SARS病毒(一種RNA病毒)感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康復(fù)后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。某研究小組為了研制預(yù)防SARS病毒的疫苗，開展了前期研究工作，其簡要的操作流程如圖：(1)實驗步驟①所代表的反應(yīng)過程是________。(2)步驟②構(gòu)建重組表達載體A和重組表達載體B必須使用限制性核酸內(nèi)切酶和________酶，后者的作用是將用限制性核酸內(nèi)切酶切割的________和________連接起來。(3)如果省略步驟②而將大量擴增的S蛋白基因直接導(dǎo)入大腸桿菌，一般情況下，不能得到表達的S蛋白，其原因是S蛋白基因在大腸桿菌中不能_______，也不能______________________。(4)為了檢驗步驟④所表達的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同的免疫反應(yīng)特性，可用_________________________________________與___________________________________________________進行抗原—抗體特異性反應(yīng)實驗，從而得出結(jié)論。(5)步驟④和⑥的結(jié)果相比，原核細胞表達的S蛋白與真核細胞表達的S蛋白的氨基酸序列________(填“相同”或“不同”)，根本原因是__________________________________________________________________________________________________________。解析：在解答本題的過程中，應(yīng)注意分析圖中標注過程的含義。①通過反轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因；②基因表達載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)氪竽c桿菌(受體細胞)