新高考生物總復(fù)習(xí)專題22基因工程練習(xí)含答案

專題22基因工程五年高考考點1重組DNA技術(shù)的基本工具1.（新教材）(2023新課標(biāo),6,6分)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)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連接酶連接答案C2.(2021湖北,7,2分)限制性內(nèi)切酶EcoRⅠ識別并切割雙鏈DNA,用EcoRⅠ完全酶切果蠅基因組DNA,理論上得到DNA片段的平均長度(堿基對)約為()A.6B.250C.4000D.24000答案C3.[2022福建,21(一),4分]美西螈具有很強(qiáng)的再生能力。研究表明,美西螈的巨噬細(xì)胞在斷肢再生的早期起重要作用。為研究巨噬細(xì)胞的作用機(jī)制,科研人員制備了抗巨噬細(xì)胞表面標(biāo)志蛋白CD14的單克隆抗體,具體方法如下?；卮鹣铝袉栴}:(一)基因工程抗原的制備(1)根據(jù)美西螈CD14基因的核苷酸序列,合成引物,利用PCR擴(kuò)增CD14片段。已知DNA聚合酶催化引物的3'-OH與加入的脫氧核苷酸的5'-P形成磷酸二酯鍵,則新合成鏈的延伸方向是(填“5'→3'”或“3'→5'”)。

(2)載體和CD14片段的酶切位點及相應(yīng)的酶切序列如圖所示。用XhoⅠ和SalⅠ分別酶切CD14和載體后連接,CD14接入載體時會形成正向連接和反向連接的兩種重組DNA?？蛇M(jìn)一步用這兩種限制酶對CD14的連接方向進(jìn)行鑒定,理由是 。

(3)培養(yǎng)能表達(dá)CD14蛋白的大腸桿菌,分離純化目的蛋白。答案(一)(1)5'→3'(2)正向連接的重組DNA有這兩種酶切位點(限制酶的識別序列);而反向連接的重組DNA會形成新的序列,沒有這兩種酶的酶切位點(沒有限制酶的識別序列)4.（新情境）(2021山東,25,12分)人類γ基因啟動子上游的調(diào)控序列中含有BCL11A蛋白結(jié)合位點,該位點結(jié)合BCL11A蛋白后,γ基因的表達(dá)被抑制。通過改變該結(jié)合位點的序列,解除對γ基因表達(dá)的抑制,可對某種地中海貧血癥進(jìn)行基因治療?？蒲腥藛T擴(kuò)增了γ基因上游不同長度的片段,將這些片段分別插入表達(dá)載體中進(jìn)行轉(zhuǎn)化和熒光檢測,以確定BCL11A蛋白結(jié)合位點的具體位置。相關(guān)信息如圖所示。(1)為將擴(kuò)增后的產(chǎn)物定向插入載體指導(dǎo)熒光蛋白基因表達(dá),需在引物末端添加限制酶識別序列。據(jù)圖可知,在F1~F7末端添加的序列所對應(yīng)的限制酶是,在R末端添加的序列所對應(yīng)的限制酶是。本實驗中,從產(chǎn)物擴(kuò)增到載體構(gòu)建完成的整個過程共需要種酶。

(2)將構(gòu)建的載體導(dǎo)入除去BCL11A基因的受體細(xì)胞,成功轉(zhuǎn)化后,含F(xiàn)1~F6與R擴(kuò)增產(chǎn)物的載體表達(dá)熒光蛋白,受體細(xì)胞有熒光,含F(xiàn)7與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞無熒光。含F(xiàn)7與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞無熒光的原因是。

(3)向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素,含F(xiàn)1~F4與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞不再有熒光,而含F(xiàn)5~F6與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞仍有熒光。若γ基因上游調(diào)控序列上與引物序列所對應(yīng)的位置不含有BCL11A蛋白的結(jié)合位點序列,據(jù)此結(jié)果可推測,BCL11A蛋白結(jié)合位點位于,理由是 。

答案(1)SalⅠEcoRⅠ6(2)F7與R擴(kuò)增產(chǎn)物不含完整的啟動子,熒光蛋白基因不表達(dá)(3)引物F4與F5在調(diào)控序列上所對應(yīng)序列之間的區(qū)段上根據(jù)有無熒光情況判斷,F1~F4與R擴(kuò)增產(chǎn)物上均有結(jié)合位點,因此結(jié)合位點位于F4所對應(yīng)調(diào)控序列的下游(右側(cè));F5~F6與R擴(kuò)增產(chǎn)物上均無結(jié)合位點,可知結(jié)合位點位于F5所對應(yīng)調(diào)控序列的上游(左側(cè)),所以結(jié)合位點位于引物F4與F5在調(diào)控序列上所對應(yīng)序列之間的區(qū)段上考點2DNA的粗提取與鑒定、PCR擴(kuò)增與電泳鑒定5.(2023福建,4,2分)關(guān)于“DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定”(實驗Ⅰ)和“DNA的粗提取與鑒定”(實驗Ⅱ)的實驗操作,下列相關(guān)敘述正確的是()A.實驗Ⅰ中,PCR實驗所需的移液器、槍頭、蒸餾水等必須進(jìn)行高壓滅菌處理B.實驗Ⅰ中,將擴(kuò)增得到的PCR產(chǎn)物進(jìn)行凝膠電泳,加樣前應(yīng)先接通電源C.實驗Ⅱ中,取洋蔥研磨液的上清液,加入等體積冷酒精后析出粗提取的DNAD.實驗Ⅱ中,將白色絲狀物直接加入二苯胺試劑中并進(jìn)行沸水浴,用于鑒定DNA答案C6.(2023遼寧,19,3分)(不定項)基質(zhì)金屬蛋白酶MMP2和MMP9是癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵酶。MMP2和MMP9可以降解明膠,明膠可被某染液染成藍(lán)色,因此可以利用含有明膠的凝膠電泳檢測這兩種酶在不同條件下的活性。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是()A.SDS可以提高M(jìn)MP2和MMP9活性B.10℃保溫降低了MMP2和MMP9活性C.緩沖液用于維持MMP2和MMP9活性D.MMP2和MMP9降解明膠不具有專一性答案B7.(2022山東,13,2分)關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實驗,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)答案B8.（熱點透）(2022遼寧,12,2分)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答案B9.(2021湖北,16,2分)某實驗利用PCR技術(shù)獲取目的基因,實驗結(jié)果顯示除目的基因條帶(引物與模板完全配對)外,還有2條非特異條帶(引物和模板不完全配對)。為了減少反應(yīng)中非特異條帶的產(chǎn)生,以下措施中有效的是()A.增加模板DNA的量B.延長熱變性的時間C.延長延伸的時間D.提高復(fù)性的溫度答案D10.(2021山東,13,2分)粗提取DNA時,向雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水并攪拌,過濾后所得濾液進(jìn)行下列處理后再進(jìn)行過濾,在得到的濾液中加入特定試劑后容易提取出DNA相對含量較高的白色絲狀物的處理方式是()A.加入適量的木瓜蛋白酶B.37~40℃的水浴箱中保溫10~15分鐘C.加入與濾液體積相等的、體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻的酒精D.加入NaCl調(diào)節(jié)濃度至2mol/L→過濾→調(diào)節(jié)濾液中NaCl濃度至0.14mol/L答案A考點3基因工程的基本操作程序11.（熱點透）(2023湖北,4,2分)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)基中能形成菌落答案D12.(2023河北,22,15分)單細(xì)胞硅藻具有生產(chǎn)生物柴油的潛在價值。研究者將硅藻脂質(zhì)合成相關(guān)的蘋果酸酶(ME)基因構(gòu)建到超表達(dá)載體,轉(zhuǎn)入硅藻細(xì)胞,以期獲得高產(chǎn)生物柴油的硅藻品系。回答下列問題:(1)根據(jù)DNA和蛋白質(zhì)在特定濃度乙醇溶液中的差異獲得硅藻粗提DNA,PCR擴(kuò)增得到目的基因。

(2)超表達(dá)載體的基本組件包括復(fù)制原點、目的基因、標(biāo)記基因、和 等。本研究中目的基因為。

(3)PCR擴(kuò)增時引物通過原則與模板特異性結(jié)合。根據(jù)表達(dá)載體序列設(shè)計了圖1所示的兩條引物,對非轉(zhuǎn)基因硅藻品系A(chǔ)和轉(zhuǎn)ME基因硅藻候選品系B進(jìn)行PCR檢測,擴(kuò)增產(chǎn)物電泳結(jié)果見圖2。其中,樣品1為本實驗的組,樣品2有特異性擴(kuò)增產(chǎn)物,結(jié)果表明。

(4)利用單細(xì)胞硅藻生產(chǎn)生物柴油的影響因素包括胞內(nèi)脂質(zhì)含量和繁殖速率等。圖3為硅藻胞內(nèi)脂質(zhì)含量檢測結(jié)果。據(jù)圖分析,相對于品系A(chǔ),品系B的胞內(nèi)脂質(zhì)含量平均水平明顯。同時,還需測定以比較在相同發(fā)酵條件下品系A(chǔ)與B的繁殖速率。

(5)胞內(nèi)脂質(zhì)合成需要大量ATP。ME催化蘋果酸氧化脫羧反應(yīng)產(chǎn)生NADH。研究表明,品系B線粒體中ME含量顯著高于品系A(chǔ)。據(jù)此分析,ME基因超表達(dá)使線粒體中NADH水平升高,,最終促進(jìn)胞內(nèi)脂質(zhì)合成。

(6)相對于大豆和油菜等油料作物,利用海生硅藻進(jìn)行生物柴油生產(chǎn)的優(yōu)勢之處為。(答出兩點即可)

答案(1)溶解度(2)啟動子終止子(答案“啟動子”和“終止子”不分順序)蘋果酸酶基因(或“ME基因”)(3)堿基互補(bǔ)配對對照引物間的載體序列整合到硅藻細(xì)胞基因組中(或“ME基因序列整合到硅藻細(xì)胞基因組中”)(4)增加細(xì)胞數(shù)量(5)有氧呼吸生成的ATP增多(6)節(jié)約土地資源、不受季節(jié)和氣候限制(或“節(jié)約糧食資源”或“節(jié)約淡水”或“能夠通過發(fā)酵大量生產(chǎn)”)13.（新思維）(2023山東,25,10分)科研人員構(gòu)建了可表達(dá)J-V5融合蛋白的重組質(zhì)粒并進(jìn)行了檢測,該質(zhì)粒的部分結(jié)構(gòu)如圖甲所示。其中V5編碼序列表達(dá)標(biāo)簽短肽V5。(1)與圖甲中啟動子結(jié)合的酶是。除圖甲中標(biāo)出的結(jié)構(gòu)外,作為載體,質(zhì)粒還需具備的結(jié)構(gòu)有(答出2個結(jié)構(gòu)即可)。

(2)構(gòu)建重組質(zhì)粒后,為了確定J基因連接到質(zhì)粒中且插入方向正確,需進(jìn)行PCR檢測,若僅用一對引物,應(yīng)選擇圖甲中的引物。已知J基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈位于b鏈,由此可知引物F1與圖甲中J基因的(填“a鏈”或“b鏈”)相應(yīng)部分的序列相同。

(3)重組質(zhì)粒在受體細(xì)胞內(nèi)正確表達(dá)后,用抗J蛋白抗體和抗V5抗體分別檢測相應(yīng)蛋白是否表達(dá)以及表達(dá)水平,結(jié)果如圖乙所示。其中,出現(xiàn)條帶1證明細(xì)胞內(nèi)表達(dá)了,條帶2所檢出的蛋白(填“是”或“不是”)由重組質(zhì)粒上的J基因表達(dá)的。

答案(1)RNA聚合酶標(biāo)記基因、復(fù)制原點(或限制性酶切位點)(2)F2和R1(或“F1和R2”)a鏈(3)J-V5融合蛋白不是14.(2023海南,20,13分)基因遞送是植物遺傳改良的重要技術(shù)之一,我國多個實驗室合作開發(fā)了一種新型基因遞送系統(tǒng)(切—浸—生芽Cut-Dip-Budding,簡稱CDB法)。圖1與圖2分別是利用常規(guī)轉(zhuǎn)化法和CDB法在某植物中遞送基因的示意圖?；卮鹣铝袉栴}。(1)圖1中,從外植體轉(zhuǎn)變成愈傷組織的過程屬于;從愈傷組織到幼苗的培養(yǎng)過程需要的激素有生長素和,該過程還需要光照,其作用是 。

(2)圖1中的愈傷組織,若不經(jīng)過共培養(yǎng)環(huán)節(jié),直接誘導(dǎo)培養(yǎng)得到的植株可以保持植株A的。圖1中,含有外源基因的轉(zhuǎn)化植株A若用于生產(chǎn)種子,其包裝需標(biāo)注。

(3)圖1與圖2中,農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞時,可將外源基因遞送到植物細(xì)胞中的原因是 。

(4)已知某酶(PDS)缺失會導(dǎo)致植株白化。某團(tuán)隊構(gòu)建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因編輯載體(含有綠色熒光蛋白標(biāo)記基因),利用圖2中的CDB法將該重組載體導(dǎo)入植株B,長出毛狀根,成功獲得轉(zhuǎn)化植株B。據(jù)此分析,從毛狀根中獲得陽性毛狀根段的方法是,圖2中,鑒定導(dǎo)入幼苗中的基因編輯載體是否成功發(fā)揮作用的方法是,依據(jù)是 。

(5)與常規(guī)轉(zhuǎn)化法相比,采用CDB法進(jìn)行基因遞送的優(yōu)點是 (答出2點即可)。

答案(1)脫分化細(xì)胞分裂素誘導(dǎo)葉綠素的形成,使幼苗能夠進(jìn)行光合作用(2)遺傳特性轉(zhuǎn)基因種子(3)農(nóng)桿菌細(xì)胞內(nèi)含Ti質(zhì)粒,當(dāng)它侵染植物細(xì)胞后,能將Ti質(zhì)粒上的T-DNA轉(zhuǎn)移并整合到受體細(xì)胞染色體DNA上(4)檢測毛狀根段是否有綠色熒光植物PDS中靶區(qū)域測序(或根據(jù)PDS基因的堿基序列設(shè)計引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增)若導(dǎo)入幼苗的基因編輯載體成功發(fā)揮作用,則PDS基因被敲除,靶區(qū)域的測序就會出現(xiàn)序列缺失,(或PCR無法擴(kuò)增出條帶)(5)不需要無菌操作、不需要進(jìn)行植物組織培養(yǎng)、操作簡便15.(2023廣東,20,14分)種子大小是作物重要的產(chǎn)量性狀。研究者對野生型擬南芥(2n=10)進(jìn)行誘變,篩選到一株種子增大的突變體。通過遺傳分析和測序,發(fā)現(xiàn)野生型DA1基因發(fā)生一個堿基G到A的替換,突變后的基因為隱性基因,據(jù)此推測突變體的表型與其有關(guān),開展相關(guān)實驗?；卮鹣铝袉栴}:(1)擬采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將野生型DA1基因轉(zhuǎn)入突變體植株,若突變體表型確由該突變造成,則轉(zhuǎn)基因植株的種子大小應(yīng)與植株的種子大小相近。

(2)用PCR擴(kuò)增DA1基因,用限制性核酸內(nèi)切酶(限制性內(nèi)切核酸酶)對PCR產(chǎn)物和進(jìn)行切割,用DNA連接酶將兩者連接。為確保插入的DA1基因可以正常表達(dá),其上下游序列需具備。

(3)轉(zhuǎn)化后,T-DNA(其內(nèi)部基因在減數(shù)分裂時不發(fā)生交換)可在基因組單一位點插入也可以同時插入多個位點。在插入片段均遵循基因分離及自由組合定律的前提下,選出單一位點插入的植株,并進(jìn)一步獲得目的基因穩(wěn)定遺傳的植株(圖1),用于后續(xù)驗證突變基因與表型的關(guān)系。圖1①農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化T0代植株并自交,將T1代種子播種在選擇培養(yǎng)基上,能夠萌發(fā)并生長的陽性個體即表示其基因組中插入了。

②T1代陽性植株自交所得的T2代種子按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基,選擇陽性率約%的培養(yǎng)基中幼苗繼續(xù)培養(yǎng)。

③將②中選出的T2代陽性植株(填“自交”“與野生型雜交”或“與突變體雜交”)所得的T3代種子按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基,陽性率達(dá)到%的培養(yǎng)基中的幼苗即為目標(biāo)轉(zhuǎn)基因植株。

為便于在后續(xù)研究中檢測該突變,研究者利用PCR擴(kuò)增野生型和突變型基因片段,再使用限制性核酸內(nèi)切酶(限制性內(nèi)切核酸酶)X切割產(chǎn)物,通過核酸電泳即可進(jìn)行突變檢測,相關(guān)信息見圖2,在電泳圖3中將酶切結(jié)果對應(yīng)位置的條帶涂黑。圖2圖3答案(1)野生型(2)基因表達(dá)載體(或質(zhì)粒,或載體)啟動子、終止子(3)①T-DNA片段(或DA1基因,或目的基因)②75③自交100(4)16.（熱點透）(2022重慶,26節(jié)選,12分)改良水稻的株高和產(chǎn)量性狀是實現(xiàn)袁隆平先生“禾下乘涼夢”的一種可能途徑。研究人員克隆了可顯著增高和增產(chǎn)的eui基因,并開展了相關(guān)探索。步驟Ⅰ:步驟Ⅱ:(1)花藥培養(yǎng)能縮短育種年限,原因是 。在步驟Ⅰ的花藥培養(yǎng)過程中,可產(chǎn)生單倍體愈傷組織,將其培養(yǎng)于含的培養(yǎng)基上,可促進(jìn)產(chǎn)生二倍體愈傷組織。

(2)步驟Ⅱ中,在構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時使用的工具酶有。為篩選含重組Ti質(zhì)粒的菌株,需在培養(yǎng)基中添加。獲得的農(nóng)桿菌菌株經(jīng)鑒定后,應(yīng)侵染Ⅰ中的,以獲得轉(zhuǎn)基因再生植株。再生植株是否含有eui基因的鑒定方法是,移栽后若發(fā)育為更高且豐產(chǎn)的稻株,則可望“禾下乘涼”。

答案(1)花藥培養(yǎng)獲得的單倍體經(jīng)秋水仙素處理后所得植株均為純合子,后代不會發(fā)生性狀分離秋水仙素(2)限制酶和DNA連接酶抗生素愈傷組織PCR17.（新思維）(2022江蘇,24,12分)纖毛是廣泛存在的細(xì)胞表面結(jié)構(gòu),功能異?？梢l(fā)多種疾病。因此,研究纖毛形成的作用機(jī)制具有重要意義。請回答下列問題。(1)纖毛結(jié)構(gòu)如圖Ⅰ所示,由細(xì)胞膜延伸形成的纖毛膜主要由組成。基體由中心體轉(zhuǎn)變而來,中心體在有絲分裂中的功能是。

(2)某病人腎小管上皮細(xì)胞纖毛異常,為了分析纖毛相關(guān)基因X是否發(fā)生了變異,對基因X進(jìn)行了PCR擴(kuò)增與產(chǎn)物測序。從細(xì)胞樣品中分離DNA時,可通過交替調(diào)節(jié)鹽濃度將與核蛋白結(jié)合的DNA分離出來,溶液中添加NaCl至2.0mol/L的目的是。PCR擴(kuò)增時,需在催化下,在引物的端進(jìn)行DNA鏈的延伸,獲得擴(kuò)增產(chǎn)物用于測序。

(3)為研究蛋白質(zhì)X在細(xì)胞中的定位,構(gòu)建綠色熒光蛋白GFP與X的融合蛋白,融合蛋白具有綠色熒光,可指示其在細(xì)胞內(nèi)位置。將X-GFP基因融合片段M導(dǎo)入如圖Ⅱ所示載體質(zhì)粒Y,構(gòu)建Y-M重組質(zhì)粒(在EcoRⅤ位點插入片段)。請完成題表。分步實驗?zāi)繕?biāo)簡易操作、結(jié)果、分析PCR鑒定正向重組質(zhì)粒Y-M①選擇圖Ⅱ引物;②PCR目的產(chǎn)物約為bp

確保M及連接處序列正確③質(zhì)粒測序,圖Ⅲ中正確的是(選填序列編號)

檢測融合蛋白定位④對照質(zhì)粒Y-GFP(僅表達(dá)GFP)與實驗質(zhì)粒Y-M分別導(dǎo)入細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)對照組整個細(xì)胞均有綠色熒光而實驗組熒光集中在纖毛基部,說明

(4)為研究另一纖毛病相關(guān)基因Z表達(dá)的變化,采用熒光定量PCR法檢測健康人與病人基因Z的轉(zhuǎn)錄水平。采集樣本、提取總RNA,經(jīng)形成cDNA作為模板,PCR擴(kuò)增結(jié)果顯示,在總cDNA模板量相等的條件下,健康人Ct值為15,而病人Ct值為20(Ct值是產(chǎn)物熒光強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定閾值時的PCR循環(huán)數(shù))。從理論上估算,在PCR擴(kuò)增20個循環(huán)的產(chǎn)物中,健康人樣品的目的產(chǎn)物大約是病人的倍。

答案(1)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)發(fā)出星射線,形成紡錘體(2)溶解DNA耐熱的DNA聚合酶(Taq酶)3'(3)①a、b②1100③Q4④纖毛基部可能含有與X蛋白特異性結(jié)合的物質(zhì)(受體)(4)逆轉(zhuǎn)錄3218.（新思維）(2022河北,24節(jié)選,13分)蛋白酶抑制劑基因轉(zhuǎn)化是作物抗蟲育種的新途徑。某研究團(tuán)隊將胰蛋白酶抑制劑(NaPI)和胰凝乳蛋白酶抑制劑(StPin1A)的基因單獨或共同轉(zhuǎn)化棉花,獲得了轉(zhuǎn)基因植株?；卮鹣铝袉栴}:(1)蛋白酶抑制劑的抗蟲機(jī)制是 。

(2)是實施基因工程的核心。

(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法時,必須將目的基因插入質(zhì)粒的上。

(4)為檢測目的基因在受體細(xì)胞基因組中的整合及其轉(zhuǎn)錄和翻譯,可采用的檢測技術(shù)有 (寫出兩點即可)。

(5)確認(rèn)抗蟲基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá)后,還需進(jìn)一步做抗蟲的以鑒定其抗性程度。圖為三種不同遺傳操作產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因棉花抗蟲實驗結(jié)果,據(jù)結(jié)果分析 (填“NaPI”或“StPin1A”或“NaPI+StPin1A”)轉(zhuǎn)基因棉花的抗蟲效果最佳,其原因是。

(6)基因突變可產(chǎn)生新的等位基因,在自然選擇的作用下,昆蟲種群的基因頻率會發(fā)生,導(dǎo)致昆蟲朝著一定的方向不斷進(jìn)化。據(jù)此推測,被蛋白酶抑制劑轉(zhuǎn)基因作物長期選擇后,某些昆蟲具有了抗蛋白酶抑制劑的能力,其分子機(jī)制可能是 (寫出兩點即可)。

答案(1)抑制害蟲胰蛋白酶活性,使害蟲不能正常消化食物而達(dá)到抗蟲的目的(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建(3)T-DNA(4)PCR技術(shù)、抗原—抗體雜交技術(shù)(5)接種試驗NaPI+StPin1ANaPI+StPin1A的轉(zhuǎn)基因棉花的蟲體質(zhì)量最低且每株棉鈴數(shù)最多(6)定向改變昆蟲在胰蛋白酶抑制劑的選擇下,抗性基因頻率逐漸提高,從而提升了其抗胰蛋白酶抑制劑的能力;昆蟲的胰蛋白酶基因發(fā)生突變,原有的胰蛋白酶抑制劑不能發(fā)揮作用19.（新情境）(2021河北,24節(jié)選,14分)采礦污染和不當(dāng)使用化肥導(dǎo)致重金屬鎘(Cd)在土壤中過量積累。利用植物修復(fù)技術(shù)將土壤中的Cd富集到植物體內(nèi),進(jìn)行后續(xù)處理(例如,收集植物組織器官異地妥善儲存),可降低土壤中Cd的含量。為提高植物對Cd污染土壤的修復(fù)能力,研究者將酵母液泡Cd轉(zhuǎn)運蛋白(YCF1)基因?qū)胧茉囍参?并檢測了相關(guān)指標(biāo)?；卮鹣铝袉栴}:(2)將DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時,所需要的兩種酶是。構(gòu)建的重組基因表達(dá)載體中必須含有標(biāo)記基因,其作用是 。

(3)進(jìn)行前期研究時,將含有YCF1基因的重組載體導(dǎo)入受試雙子葉植物印度芥菜,采用最多的方法是。研究者進(jìn)一步獲得了轉(zhuǎn)YCF1基因的不育楊樹株系,采用不育株系作為實驗材料的目的是。

(4)將長勢一致的野生型和轉(zhuǎn)基因楊樹苗移栽到Cd污染的土壤中,半年后測定植株干重(圖1)及不同器官中Cd含量(圖2)。據(jù)圖1可知,與野生型比,轉(zhuǎn)基因植株對Cd具有更強(qiáng)的(填“耐性”或“富集能力”);據(jù)圖2可知,對轉(zhuǎn)基因植株的進(jìn)行后續(xù)處理對于緩解土壤Cd污染最為方便有效。

圖1圖2(5)已知YCF1特異定位于轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞的液泡膜上。據(jù)此分析,轉(zhuǎn)基因楊樹比野生型能更好地適應(yīng)高Cd環(huán)境的原因是 。

相較于草本植物,采用楊樹這種喬木作為Cd污染土壤修復(fù)植物的優(yōu)勢在于 (寫出兩點即可)。

答案(2)限制酶和DNA連接酶便于重組DNA分子的篩選(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法防止YCF1基因隨花粉擴(kuò)散,給生態(tài)系統(tǒng)帶來風(fēng)險(4)耐性葉(5)轉(zhuǎn)基因楊樹液泡膜上的Cd轉(zhuǎn)運蛋白可將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的Cd轉(zhuǎn)運至液泡貯存,降低Cd對細(xì)胞代謝的影響喬木比草本生物量大,與外界物質(zhì)交換能力強(qiáng)20.（新情境）(2021遼寧,24,10分)PHB2蛋白具有抑制細(xì)胞增殖的作用。為初步探究某動物PHB2蛋白抑制人宮頸癌細(xì)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(dá)該蛋白?；卮鹣铝袉栴}:(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的模板,并設(shè)計一對特異性引物來擴(kuò)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(kuò)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(jìn)行連接時,可選用(填“E.coliDNA連接酶”或“T4DNA連接酶”)。

相關(guān)限制酶的識別序列及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HindⅢ↓AAGCTTTTCGAA↑EcoRⅠ↓GAATTCCTTAAG↑PvuⅡ↓CAGCTGGTCGAC↑PstⅠ↓CTGCAGGACGTC↑KpnⅠ↓GGTACCCCATGG↑BamHⅠ↓GGATCCCCTAGG↑注:箭頭表示切割位點(3)轉(zhuǎn)化前需用CaCl2處理大腸桿菌細(xì)胞,使其處于的生理狀態(tài),以提高轉(zhuǎn)化效率。

(4)將轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌接種在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),隨機(jī)挑取單菌落(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(jìn)行酶切,酶切產(chǎn)物經(jīng)電泳分離,結(jié)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。

注:M為指示分子大小的標(biāo)準(zhǔn)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(xì)胞培養(yǎng)液中,培養(yǎng)24小時后,檢測處于細(xì)胞周期(示意圖見圖3)不同時期的細(xì)胞數(shù)量,統(tǒng)計結(jié)果如圖4。分析該蛋白抑制人宮頸癌細(xì)胞增殖可能的原因是將細(xì)胞阻滯在細(xì)胞周期的(填“G1”或“S”或“G2/M”)期。

答案(1)逆轉(zhuǎn)錄(2)PvuⅡEcoRⅠT4DNA連接酶(3)一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子(4)3(5)G2/M考點4基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程21.（新情境）(2021遼寧,14,2分)腈水合酶(N0)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)和醫(yī)藥原料生產(chǎn)等領(lǐng)域,但不耐高溫,利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)在N0的α和β亞基之間加入一段連接肽,可獲得熱穩(wěn)定的融合型腈水合酶(N1)。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.N1與N0氨基酸序列的差異是影響其熱穩(wěn)定性的原因之一B.加入連接肽需要通過改造基因?qū)崿F(xiàn)C.獲得N1的過程需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯D.檢測N1的活性時先將N1與底物充分混合,再置于高溫環(huán)境答案D22.(2023全國甲,38,15分)接種疫苗是預(yù)防傳染病的一項重要措施,乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝病毒的傳播,降低乙型肝炎發(fā)病率。乙肝病毒是一種DNA病毒。重組乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程技術(shù)獲得的乙肝病毒表面抗原(一種病毒蛋白)?；卮鹣铝袉栴}。(1)接種上述重組乙肝疫苗不會在人體中產(chǎn)生乙肝病毒,原因是 。

(2)制備重組乙肝疫苗時,需要利用重組表達(dá)載體將乙肝病毒表面抗原基因(目的基因)導(dǎo)入酵母細(xì)胞中表達(dá)。重組表達(dá)載體中通常含有抗生素抗性基因,抗生素抗性基因的作用是。能識別載體中的啟動子并驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄的酶是。

(3)目的基因?qū)虢湍讣?xì)胞后,若要檢測目的基因是否插入染色體中,需要從酵母細(xì)胞中提取進(jìn)行DNA分子雜交,DNA分子雜交時應(yīng)使用的探針是 。

(4)若要通過實驗檢測目的基因在酵母細(xì)胞中是否表達(dá)出目的蛋白,請簡要寫出實驗思路。答案(1)該疫苗不含乙肝病毒DNA,不會在人體細(xì)胞內(nèi)增殖產(chǎn)生乙肝病毒(2)作為標(biāo)記基因篩選出轉(zhuǎn)化成功的酵母細(xì)胞RNA聚合酶(3)基因組DNA放射性同位素等標(biāo)記的含有目的基因的DNA片段(4)從酵母細(xì)胞中提取蛋白質(zhì),用乙肝病毒表面抗原的特異性抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交,若有雜交帶出現(xiàn),說明酵母細(xì)胞中表達(dá)出目的蛋白。23.(2023遼寧,25,11分)天然β-淀粉酶大多耐熱性差,不利于工業(yè)化應(yīng)用。我國學(xué)者借助PCR改造β-淀粉酶基因,并將改造的基因與pLN23質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌,最終獲得耐高溫的β-淀粉酶?；卮鹣铝袉栴}:(1)上述過程屬于工程。

(2)PCR中使用的聚合酶屬于(填寫編號)。

①以DNA為模板的RNA聚合酶②以RNA為模板的RNA聚合酶③以DNA為模板的DNA聚合酶④以RNA為模板的DNA聚合酶(3)某天然β-淀粉酶由484個氨基酸構(gòu)成,研究發(fā)現(xiàn),將該酶第476位天冬氨酸替換為天冬酰胺,耐熱性明顯提升。在圖1所示的β-淀粉酶基因改造方案中,含已替換堿基的引物是 (填寫編號)。

(4)為了使上述改造后的基因能在大腸桿菌中高效表達(dá),由圖2所示的pLN23質(zhì)粒構(gòu)建得到基因表達(dá)載體。除圖示信息外,基因表達(dá)載體中還應(yīng)該有目的基因(即改造后的基因)和。

(5)目的基因(不含EcoRⅠ酶切位點)全長為1.5kb,將其插入BamHⅠ位點。用EcoRⅠ酶切來自不同大腸桿菌菌落的質(zhì)粒DNA,經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳確定DNA片段長度,這一操作的目的是。正確連接的基因表達(dá)載體被EcoRⅠ酶切后長度為kb。

(6)采用PCR還能在分子水平上確定目的基因是否轉(zhuǎn)錄,根據(jù)中心法則,可通過 反應(yīng)獲得PCR的模板。

答案(1)蛋白質(zhì)(2)③(3)①或④(4)標(biāo)記基因(5)通過電泳鑒定目的基因是否插入質(zhì)粒中5.7(6)逆轉(zhuǎn)錄24.（新情境）(2022廣東,22,12分)“綠水逶迤去,青山相向開”,大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為全社會的共識。基于某些梭菌的特殊代謝能力,有研究者以某些工業(yè)廢氣(含CO2等一碳溫室氣體,多來自高污染排放企業(yè))為原料,通過厭氧發(fā)酵生產(chǎn)丙酮,構(gòu)建一種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)?；卮鹣铝袉栴}:(1)研究者針對每個需要擴(kuò)增的酶基因(如圖)設(shè)計一對,利用PCR技術(shù),在優(yōu)化反應(yīng)條件后擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因。

(2)研究者構(gòu)建了一種表達(dá)載體pMTL80k,用于在梭菌中建立多基因組合表達(dá)庫,經(jīng)篩選后提高丙酮的合成量。該載體包括了啟動子、終止子及抗生素抗性基因等,其中抗生素抗性基因的作用是,終止子的作用是 。

(3)培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)重組梭菌大量表達(dá)上述酶蛋白時,出現(xiàn)了生長遲緩的現(xiàn)象,推測其原因可能是,此外丙酮的積累會傷害細(xì)胞,需要進(jìn)一步優(yōu)化菌株和工藝才能擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模。

(4)這種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù),實現(xiàn)了,體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)特點。從“碳中和”的角度看,該技術(shù)的優(yōu)勢在于,具有廣泛的應(yīng)用前景和良好的社會效益。

答案(1)引物(2)便于篩選含有目的基因的受體細(xì)胞使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停下來(3)酶蛋白的大量合成消耗了大量物質(zhì)和能量(4)廢棄物的資源化減少了碳排放25.(2022湖北,24,18分)“端穩(wěn)中國碗,裝滿中國糧”,為了育好中國種,科研人員在雜交育種與基因工程育種等領(lǐng)域開展了大量的研究。二倍體作物M的品系甲具有抗蟲、高產(chǎn)等多種優(yōu)良性狀,但甜度不高。為了改良品系甲,增加其甜度,育種工作者做了如下實驗:【實驗一】遺傳特性及雜交育種的研究在種質(zhì)資源庫中選取乙、丙兩個高甜度的品系,用三個純合品系進(jìn)行雜交實驗,結(jié)果如表所示。雜交組合F1表現(xiàn)型F2表現(xiàn)型甲×乙不甜1/4甜,3/4不甜甲×丙甜3/4甜,1/4不甜乙×丙甜13/16甜,3/16不甜【實驗二】甜度相關(guān)基因的篩選通過對甲、乙、丙三個品系轉(zhuǎn)錄的mRNA分析,發(fā)現(xiàn)基因S與作物M的甜度相關(guān)?！緦嶒炄哭D(zhuǎn)S基因新品系的培育提取品系乙的mRNA,通過基因重組技術(shù),以Ti質(zhì)粒為表達(dá)載體,以品系甲的葉片外植體為受體,培育出轉(zhuǎn)S基因的新品系。根據(jù)研究組的實驗研究,回答下列問題:(1)假設(shè)不甜植株的基因型為AAbb和Aabb,則乙、丙雜交的F2中表現(xiàn)型為甜的植株基因型有種。品系乙基因型為。若用乙×丙中F2不甜的植株進(jìn)行自交,F3中甜∶不甜比例為。

(2)圖中,能解釋(1)中雜交實驗結(jié)果的代謝途徑有。

(3)如圖1、2是載體的限制性核酸內(nèi)切酶(限制性內(nèi)切核酸酶)酶譜和S基因的cDNA。為了成功構(gòu)建重組表達(dá)載體,確保目的基因插入載體中方向正確,最好選用酶切割S基因的cDNA和載體。

圖1圖2(4)用農(nóng)桿菌侵染品系甲葉片外植體,其目的是 。

(5)除了題中所示的雜交育種和基因工程育種外,能獲得高甜度品系,同時保持甲的其他優(yōu)良性狀的育種方法還有(答出2點即可)。

答案(1)7aabb1∶5(2)①③(3)XbaⅠ和HindⅢ(4)通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用,使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞(5)單倍體育種、誘變育種26.（新思維）(2022湖南,22,15分)水蛭是我國的傳統(tǒng)中藥材,主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。擬通過蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu),提高其抗凝血活性?；卮鹣铝袉栴}:(1)蛋白質(zhì)工程流程如圖所示,物質(zhì)a是,物質(zhì)b是。在生產(chǎn)過程中,物質(zhì)b可能不同,合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同,原因是 。

(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸,基因工程中獲取目的基因的常用方法有 、和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是。

(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后,分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性,結(jié)果如圖所示。推測兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的 (填“種類”或“含量”)有關(guān),導(dǎo)致其活性不同的原因是 。

(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異,簡要寫出實驗設(shè)計思路 。

答案(1)多肽鏈mRNAmRNA上決定氨基酸的密碼子具有簡并性(2)從基因文庫中獲取人工合成DNA半保留復(fù)制(3)種類酶處理后形成的肽中氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同(4)在相同條件下,將蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素分別進(jìn)行抗凝血實驗,比較三組血液凝固所需時間長短,所需時間越長說明其抗凝血活性越大

三年模擬限時拔高練時間:20min一、單項選擇題1.(2024屆福建福州一模,7)下列關(guān)于凝膠電泳實驗操作,敘述錯誤的是()A.應(yīng)根據(jù)緩沖液pH的不同確定加樣孔是靠近正極端還是負(fù)極端B.接通電源后電泳一段時間,離加樣孔越近的DNA分子越小C.紫外燈照射下,凝膠上條帶的熒光強(qiáng)度與DNA含量呈正相關(guān)D.通過觀察指示劑在凝膠中遷移的位置來判斷何時停止電泳答案B2.(2024屆江蘇揚州中學(xué)月考一,14)DNA瓊脂糖凝膠電泳是一種分離、純化或分析PCR擴(kuò)增后的待檢DNA片段的技術(shù)。下列關(guān)于核酸片段的擴(kuò)增及電泳鑒定的相關(guān)敘述,正確的是()A.mRNA也是核酸,因此可直接用PCR擴(kuò)增儀擴(kuò)增B.PCR的緩沖液中一般要添加ATP,以激活耐高溫的DNA聚合酶C.帶電量相同的情況下,相對分子質(zhì)量比較大的DNA片段距離加樣孔越近D.瓊脂糖凝膠電泳中的電泳緩沖液中含指示劑,其可以在紫外燈下被檢測出來答案C3.(2024屆重慶萬州二中月考二,10)圖1、2中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(甲、乙、丙為引物)。下列關(guān)于培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的敘述錯誤的是()A.若通過PCR獲取該目的基因,應(yīng)該選用引物甲和引物丙B.圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建表達(dá)載體,應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ剪切C.若將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞中,需選用Ca2+轉(zhuǎn)化法D.在受體細(xì)胞中,氨芐青霉素抗性基因和目的基因可同時表達(dá)答案D4.(2023河北唐山一模,13)某一質(zhì)粒如圖所示,Ampr表示氨芐青霉素抗性基因,Tetr表示四環(huán)素抗性基因。有人將此質(zhì)粒用BamHⅠ酶切后,與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合,加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng),用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化后得到多種大腸桿菌,并利用培養(yǎng)基乙和丙篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌。下列敘述錯誤的是()注:影印接種指用滅菌后的“印章”在培養(yǎng)基中輕按一下,將乙中菌落按相同位置接種到培養(yǎng)基丙A.如圖所示的質(zhì)粒中還應(yīng)含有復(fù)制原點和終止子等結(jié)構(gòu)B.將經(jīng)轉(zhuǎn)化處理后的大腸桿菌菌液接種至培養(yǎng)基乙使用的是稀釋涂布平板法C.配制培養(yǎng)基乙時應(yīng)加入氨芐青霉素D.培養(yǎng)基丙中生長的菌落即為導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌答案D5.(2024屆湖北孝感開學(xué)考,11)20世紀(jì)60年代末美國微生物學(xué)家哈密爾頓·史密斯發(fā)現(xiàn)第一種限制性內(nèi)切核酸酶,獲得了開啟DNA寶藏的鑰匙,目前已發(fā)現(xiàn)的限制酶超過了4000種,極大地推動了對DNA分子的研究和操作。表中列出了幾種限制酶的識別序列和切割位點。下列敘述正確的是()限制酶識別序列和切割位點限制酶識別序列和切割位點BamHⅠ5'-G↓GATCC-3'BglⅡ5'-A↓GATCT-3'Sau3AⅠ5'-↓GATC-3'KpnⅠ5'-GGTAC↓C-3'Acc65Ⅰ5'-G↓GTACC-3'EcoRⅠ5'-G↓AATTC-3'A.表中的6種限制酶切割形成的末端中,既有黏性末端又有平末端B.BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的末端相互連接后,不能再被Sau3AⅠ切割C.Acc65Ⅰ和KpnⅠ切割形成的末端相互連接后,可以重新被Acc65Ⅰ或KpnⅠ切割D.分別用Sau3AⅠ和BglⅡ切割隨機(jī)序列DNA,前者得到的片段長度明顯短于后者答案D6.（新情境）(2024屆湖北武漢一調(diào),18)如圖是蛋白質(zhì)工程中改造目的基因的一種技術(shù)路線。S1核酸酶可以去除雙鏈DNA突出的單鏈區(qū);外切核酸酶Ⅲ只能從DNA雙鏈的3'末端逐個水解單核苷酸,可以產(chǎn)生不同長度的5'突出末端。下列敘述錯誤的是()A.步驟一需使用兩種限制酶切割目的基因片段B.步驟二、三分別使用了S1核酸酶、外切核酸酶ⅢC.步驟四宜選用T4DNA連接酶處理DNA片段D.質(zhì)粒載體2中目的基因片段N的長度有多種答案B二、不定項或多項選擇題7.(2024屆江蘇淮安一調(diào),18)(多選)引物在極大程度上決定了PCR的成敗,下列關(guān)于引物的說法正確的有()A.PCR和生物體內(nèi)的DNA合成都需要引物,PCR引物可為單鏈DNAB.若引物的CG堿基含量相對較高,PCR復(fù)性步驟的溫度需要適當(dāng)升高C.在PCR的復(fù)性步驟中,兩種引物分別結(jié)合在模板鏈的3'端和5'端D.若初始有10個胰島素基因,PCR中進(jìn)行10輪循環(huán),至少需要20460個引物分子答案ABD8.(2023遼寧葫蘆島一模,19)(不定項)基因工程在農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和食品工業(yè)等多方面的應(yīng)用發(fā)展迅速,如圖表示利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人血清白蛋白的兩條途徑的部分過程。下列敘述錯誤的是()A.若某基因是從人的細(xì)胞內(nèi)提取mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成的,則該基因中不含啟動子序列B.擴(kuò)增目的基因時,利用耐高溫的DNA聚合酶從引物a、b的3'端進(jìn)行子鏈合成C.導(dǎo)入人血清白蛋白基因的綿羊受體細(xì)胞是乳腺細(xì)胞D.利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法可將含有目的基因的重組質(zhì)粒整合到植物受體細(xì)胞的染色體DNA上答案CD三、非選擇題9.(2024屆重慶一中開學(xué)考,19)目前科學(xué)家可利用基因工程改造的大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素,如圖是利用基因工程生產(chǎn)人胰島素過程中使用的質(zhì)粒及目的基因的部分結(jié)構(gòu)。據(jù)圖回答下列問題:(1)啟動子的作用是,除圖中標(biāo)出的結(jié)構(gòu)外,質(zhì)粒作為載體還需具備的結(jié)構(gòu)有。

(2)PCR遵循的原理為,因此在基因工程中PCR的作用是 。為保證目的基因與載體的正向連接,在設(shè)計PCR引物時,應(yīng)在引物的(填“3'”或“5'”)端添加限制酶(填種類)的識別序列。根據(jù)上述信息,寫出上游引物的15個堿基序列:5'--3'。

(3)β-半乳糖苷酶可以分解無色的X-gal產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì)。篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌時,在添加了氨芐青霉素和X-gal的培養(yǎng)基上應(yīng)選擇白色的菌落,原因是 (答出2點)。

答案(1)RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA終止子(2)DNA半保留復(fù)制(和DNA熱變性)獲取和擴(kuò)增目的基因5'XhoⅠ和MunⅠCTCGAGATGCCAATC(3)只有導(dǎo)入了質(zhì)粒的大腸桿菌才能在添加了氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長;目的基因的插入破壞了lacZ基因的結(jié)構(gòu),使其不能正常表達(dá)產(chǎn)生β-半乳糖苷酶,底物X-gal不會被分解10.(2024屆河北邯鄲一調(diào),23)為改善番茄口感和品質(zhì),科研人員將甜蛋白基因?qū)敕阎仓?獲取轉(zhuǎn)基因番茄,如圖所示,回答下列問題:(1)強(qiáng)啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,能被識別并結(jié)合,驅(qū)動基因的持續(xù)轉(zhuǎn)錄。為使甜蛋白基因在番茄植株中超量表達(dá),應(yīng)選用限制酶和 切割圖中的質(zhì)粒和DNA片段。

(2)已知轉(zhuǎn)錄時mRNA自身的延伸方向為5'→3',得出甜蛋白基因以(填“A”或“B”)鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈。

(3)過程①稱為。T-DNA的作用是將甜蛋白基因?qū)敕鸭?xì)胞并。

(4)過程②將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌之前,一般先用處理農(nóng)桿菌,目的是 。過程③將農(nóng)桿菌與番茄愈傷組織共培養(yǎng)后,在過程④的培養(yǎng)基中添加以便篩選出含目的基因的番茄植株。

答案(1)RNA聚合酶BamHⅠSmaⅠ(2)B(3)基因表達(dá)載體的構(gòu)建整合到其染色體DNA上(4)Ca2+使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)四環(huán)素

考法綜合練1.（新情境）(2024屆重慶南開中學(xué)二檢,13)常見的啟動子可分為三類:組織特異型啟動子,調(diào)控基因只在某些特定的部位中表達(dá);組成型啟動子,驅(qū)動基因在所有細(xì)胞、組織和器官中持續(xù)表達(dá);誘導(dǎo)型啟動子,通常在光、鹽等信號作用下,使目的基因的轉(zhuǎn)錄水平有所提高。下列敘述正確的是()A.啟動子是一段有特殊序列的DNA片段,是DNA聚合酶識別和結(jié)合的部位B.細(xì)胞分化與組織特異型啟動子的調(diào)控有關(guān),與組成型啟動子無關(guān)C.乳腺生物反應(yīng)器的構(gòu)建需要將組成型啟動子與目的基因連接D.某植物在長日照下開花,與誘導(dǎo)型啟動子被激活有關(guān)答案D2.(2023廣東二模,12)二倍體馬鈴薯受核糖核酸酶基因(S-RNase)影響,普遍存在自交不親和的現(xiàn)象——自交不產(chǎn)生種子。我國科研人員通過CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)敲除了馬鈴薯的S-RNase基因,獲得了自交親和的二倍體。如圖是該技術(shù)的原理:由一條單鏈向?qū)NA引導(dǎo)內(nèi)切核酸酶Cas9蛋白到一個特定的基因位點進(jìn)行切割。下列敘述錯誤的是()A.向?qū)NA和S-RNase基因識別結(jié)合的堿基互補(bǔ)配對方式與目標(biāo)DNA雙鏈中的堿基互補(bǔ)配對方式相同B.Cas9蛋白可催化磷酸二酯鍵水解,剪切特定DNA片段C.可讓馬鈴薯自交看能否產(chǎn)生種子,從個體水平上檢測該基因編輯技術(shù)是否成功D.向?qū)NA的序列越短,該基因編輯技術(shù)在編輯對象時出錯的概率就越高答案A3.(2024屆福建泉州一模,13)DNA分子雜交技術(shù)的原理是當(dāng)兩種生物的DNA單鏈具有互補(bǔ)的堿基序列時,互補(bǔ)的堿基序列就會結(jié)合在一起,形成雜合雙鏈區(qū);在沒有互補(bǔ)堿基序列的部位,仍然是兩條游離的單鏈,如圖所示。關(guān)于DNA分子雜交技術(shù)的應(yīng)用,下列相關(guān)敘述正確的是()A.雜合雙鏈區(qū)的一條鏈的序列是5'-GATACC-3',那么另一條鏈的序列是5'-CTATGG-3'B.該技術(shù)可用來比較不同物種DNA分子的差異,以分析生物親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近C.通過設(shè)計一種DNA引物與DNA的其中一條鏈結(jié)合,經(jīng)PCR技術(shù)可大量擴(kuò)增目的基因D.通過設(shè)計含有目的基因片段的DNA探針,可檢測特定細(xì)胞中是否合成了目的蛋白答案B4.(2024屆河北保定期初,18)(多選)瓊脂糖凝膠電泳可用于鑒別DNA分子的長度,如圖為瓊脂糖凝膠電泳圖像,圖中顯示了空載體(不含目的基因X的質(zhì)粒載體)和重組載體(含有目的基因X的質(zhì)粒載體)在限制酶的作用下呈現(xiàn)的線性DNA的電泳結(jié)果。SalⅠ和XhoⅠ為兩種限制酶,且切割DNA均形成黏性末端,下列說法錯誤的是()A.凝膠中DNA分子的遷移速率僅取決于DNA分子的大小B.該質(zhì)粒上SalⅠ和XhoⅠ的識別序列和切割位點均相同C.目的基因X的長度是2kbp,空載體的長度為5kbpD.限制酶識別的DNA序列均由6個核苷酸組成答案ABD5.(2023河北邢臺開學(xué)考,18)(