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

PAGEPAGE4專題1基因工程專題評(píng)估檢測(cè)(一)(時(shí)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(dòng)物稱為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。運(yùn)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(shí)別的序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，請(qǐng)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(xì)胞染色體中時(shí)需要的酶是__________________。(2)請(qǐng)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(shí)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(huì)把目的基因?qū)胧荏w細(xì)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(shí)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(gè)末端分別為。(3)插入時(shí)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(shí)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(dòng)植物病毒、λ噬菌體的衍生物2．(14分)在進(jìn)行DNA親子鑒定時(shí)，需大量的DNA。PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))可以使樣品DNA擴(kuò)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(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如下圖，圖中黑色長(zhǎng)方形是引物)，在很短的時(shí)間內(nèi)將DNA擴(kuò)增幾百萬(wàn)倍甚至幾十億倍，使實(shí)驗(yàn)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(gè)子代DNA為N1，第二輪循環(huán)的產(chǎn)物4個(gè)子代DNA為N2，N1、N2中含有模板DNA單鏈的DNA分別有________個(gè)、________個(gè)。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(gè)DNA片段。(3)若下圖為第一輪循環(huán)的產(chǎn)物。請(qǐng)繪出以a鏈和b鏈為模板經(jīng)PCR擴(kuò)增的產(chǎn)物。解析：(1)變性的實(shí)質(zhì)是DNA雙鏈解聚為單鏈：延伸的實(shí)質(zhì)是以DNA單鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)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(diǎn)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(gè)DNA分子中。DNA復(fù)制的數(shù)量變化是呈指數(shù)增長(zhǎng)。(3)畫圖的關(guān)鍵是注意引物A、B的位置和所對(duì)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(xì)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(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基酸序列6．(15分)(2017·全國(guó)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(duì)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(jiǎn)稱蛋白A)?；卮鹣铝袉栴}：(1)某同學(xué)從人的基因組文庫(kù)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(cè)基因A是否翻譯出蛋白A，可用的檢測(cè)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__________________________________________________________________。解析：本題主要考查基因工程的相關(guān)知識(shí)。(1)從人的基因組文庫(kù)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(duì)應(yīng)的RNA序列，故基因A在大腸桿菌中無法表達(dá)出蛋白A。(2)由于病毒對(duì)宿主細(xì)胞的感染具有特異性，噬菌體只能寄生在細(xì)菌細(xì)胞中，不能感染家蠶細(xì)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(duì)較少等優(yōu)點(diǎn)。(4)檢測(cè)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(xì)胞中提取的蛋白質(zhì)進(jìn)行雜交，觀察是否出現(xiàn)雜交帶。(5)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是S型菌的DNA進(jìn)入R型菌體內(nèi)，并可在R型菌體內(nèi)完成表達(dá)，這證明了DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)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(duì)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(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體7．(15分)我國(guó)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(jiǎn)要的操作流程如圖：(1)實(shí)驗(yàn)步驟①所代表的反應(yīng)過程是________。(2)步驟②構(gòu)建重組表達(dá)載體A和重組表達(dá)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(kuò)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(dá)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(yàn)步驟④所表達(dá)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(jìn)行抗原—抗體特異性反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，從而得出結(jié)論。(5)步驟④和⑥的結(jié)果相比，原核細(xì)胞表達(dá)的S蛋白與真核細(xì)胞表達(dá)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(biāo)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(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)氪竽c桿菌(受體細(xì)胞)