2025屆高考生物一輪總復(fù)習(xí)課時(shí)驗(yàn)收評價(jià)五十三重點(diǎn)研究“基因工程操作中限制酶的選擇和PCR技術(shù)”

課時(shí)驗(yàn)收評價(jià)（五十三）重點(diǎn)探討“基因工程操作中限制酶的選擇和PCR技術(shù)”1．為增加玉米抗旱性，探討者構(gòu)建含有某微生物抗旱基因E的重組質(zhì)粒，用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)入玉米幼胚組織細(xì)胞中，獲得抗旱的轉(zhuǎn)基因玉米。下列相關(guān)敘述不正確的是()A．提取該微生物mRNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA，通過PCR可獲得大量目的基因B．將重組質(zhì)粒置于經(jīng)CaCl2處理的農(nóng)桿菌懸液中，可以獲得轉(zhuǎn)化的農(nóng)桿菌C．用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將E基因轉(zhuǎn)入玉米幼胚組織細(xì)胞須要嚴(yán)格進(jìn)行無菌操作D．用E蛋白的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，可在個(gè)體水平檢測轉(zhuǎn)基因玉米的抗旱性狀解析：選D用E蛋白的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，可在分子水平檢測轉(zhuǎn)基因玉米的抗旱性狀，D錯(cuò)誤。2．如圖是三種限制酶的脫氧核苷酸識(shí)別序列和切割位點(diǎn)示意圖(↓表示切點(diǎn))。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A．這三種限制酶切割出的DNA片段末端都是黏性末端B．不同限制酶切割DNA所得的黏性末端可能相同C．能被限制酶3切割的DNA也能被限制酶1切割D．同一個(gè)DNA經(jīng)限制酶1和限制酶3分別切割后所得片段數(shù)肯定相等解析：選D能被限制酶3切割的DNA也能被限制酶1切割，但能被限制酶1切割的DNA不肯定能被限制酶3切割，故同一個(gè)DNA經(jīng)限制酶1和限制酶3分別切割后所得片段數(shù)不肯定相等，C正確，D錯(cuò)誤。3．圖甲、乙中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。下列關(guān)于培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的敘述錯(cuò)誤的是()A．若通過PCR獲得該目的基因，應(yīng)當(dāng)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，可選用Ca2＋處理法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(shí)表達(dá)解析：選D通過PCR獲得目的基因時(shí)，兩種引物分別和目的基因的兩條單鏈結(jié)合，并沿相反的方向合成子鏈，故選用引物甲和引物丙，A正確；由甲圖可知，選用BamHⅠ會(huì)破壞兩種抗性基因，結(jié)合乙圖可確定應(yīng)選擇BclⅠ和HindⅢ剪切，B正確；將目的基因?qū)氪竽c桿菌常采納Ca2＋處理法，C正確；構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)目的基因插入氨芐青霉素抗性基因中，故氨芐青霉素抗性基因被破壞不能表達(dá)，D錯(cuò)誤。4．限制酶的發(fā)覺為DNA的切割和功能基因的獲得創(chuàng)建了條件。限制酶Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)分別為↓GATC、G↓AATTC、C↓GATCC。含某目的基因的DNA片段如圖所示，若利用質(zhì)粒A(含限制酶Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位點(diǎn)各1個(gè))構(gòu)建基因表達(dá)載體，為克服目的基因和質(zhì)粒A的自身環(huán)化以及目的基因與質(zhì)粒的隨意連接等。下列對限制酶的選擇，正確的是()A．用限制酶EcoRⅠ或BamHⅠ處理含某目的基因的DNA和質(zhì)粒AB．用限制酶Sau3AⅠ和BamHⅠ處理含某目的基因的DNA和質(zhì)粒AC．用限制酶Sau3AⅠ和EcoRⅠ處理含某目的基因的DNA和質(zhì)粒AD．用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ處理含某目的基因的DNA和質(zhì)粒A解析：選D用限制酶Sau3AⅠ切割目的基因會(huì)破壞目的基因，質(zhì)粒含有限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位點(diǎn)，獲得目的基因也可以用限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ進(jìn)行切割，但為了防止目的基因或質(zhì)粒自身環(huán)化，須要運(yùn)用不同種限制酶進(jìn)行切割，則可以運(yùn)用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ切割質(zhì)粒和目的基因。5．植株在干旱、低溫等逆境中，脫水素(具有肯定抗干旱脅迫和耐冷凍實(shí)力的蛋白質(zhì))被誘導(dǎo)表達(dá)，脫水素基因編碼區(qū)共含678個(gè)堿基對?？茖W(xué)家利用如圖所示PBⅠ121質(zhì)粒，以及XbaⅠ和SacⅠ兩種限制酶，運(yùn)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，將脫水素基因?qū)氩葺嚬苊缛~片細(xì)胞，再經(jīng)植物組織培育獲得脫水素基因過量表達(dá)的轉(zhuǎn)基因草莓植株。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．重組質(zhì)粒利用SacⅠ和HindⅢ切割后能得到1500bp片段，則表明目的基因正確插入質(zhì)粒B．組織培育過程中，培育基需添加卡那霉素和新霉素以便篩選轉(zhuǎn)基因植株C．可以利用PCR技術(shù)鑒定目的基因是否整合到草莓染色體的DNA上D．轉(zhuǎn)基因草莓植株批量生產(chǎn)前需進(jìn)行抗干旱、耐冷凍試驗(yàn)解析：選B依據(jù)分析可知，由于重組質(zhì)粒上移除1900bp而補(bǔ)充了脫水素基因的678個(gè)堿基對，加上未移除的822bp，所以用SacⅠ和HindⅢ切割重組質(zhì)粒后，可得到822＋678＝1500bp的新片段，據(jù)此可確定目的基因正確插入了質(zhì)粒，A正確；題中供應(yīng)的限制酶切割位點(diǎn)對卡那霉素抗性基因沒有影響，所以無論是否插入了目的基因，卡那霉素抗性基因都可以表達(dá)，起不到篩選轉(zhuǎn)基因植株的作用，B錯(cuò)誤；PCR技術(shù)是進(jìn)行DNA擴(kuò)增的技術(shù)，須要一段引物來進(jìn)行擴(kuò)增，依照脫水素基因的核苷酸序列設(shè)計(jì)一段引物，若能進(jìn)行擴(kuò)增，說明轉(zhuǎn)入目的基因勝利，C正確；植株批量生產(chǎn)前，須要在個(gè)體水平上進(jìn)行抗干旱、耐冷凍試驗(yàn)，以確保轉(zhuǎn)基因植物中的脫水素基因表達(dá)出了蛋白質(zhì)并發(fā)揮了作用，使植物表現(xiàn)為抗干旱、耐冷凍，D正確。6．探討表明，服用α干擾素在慢性乙肝、丙肝及部分腫瘤的治療中有肯定療效。人參是一種珍貴藥材，具有較好的滋補(bǔ)作用。如圖為科研人員制備能合成干擾素的人參愈傷組織細(xì)胞的流程，①～④表示相關(guān)的操作。若限制酶EcoRⅠ識(shí)別，BamHⅠ識(shí)別。下列說法錯(cuò)誤的是()A．步驟①中，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是干擾素基因兩端的部分核苷酸序列B．在過程③中TDNA整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上C．科研人員在兩種引物的一端分別加上了GAATTC和GGATCC序列，目的是便利后續(xù)的剪切和連接D．過程④中，科研人員最終未能檢測出干擾素基因，其緣由可能是干擾素基因未能導(dǎo)入人參愈傷組織細(xì)胞解析：選B步驟①中，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是干擾素基因兩端的部分核苷酸序列，A正確；過程③是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌，而在侵染人參愈傷組織細(xì)胞時(shí)，TDNA整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上，B錯(cuò)誤；由于須要用EcoRⅠ、BamHⅠ兩種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，因此在兩種引物的一端分別加上了GAATTC和GGATCC序列，以便后續(xù)的剪切和連接，C正確；干擾素基因未能導(dǎo)入人參愈傷組織細(xì)胞或?qū)肴藚⒂鷤M織細(xì)胞的干擾素基因未能轉(zhuǎn)錄，均會(huì)導(dǎo)致不能檢測出干擾素基因，D正確。7．(2024·中山調(diào)研)人類胰島素基因位于第11號(hào)染色體上，長度為8416bp，人類胰島素的氨基酸序列已知?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題。(1)上圖是利用PCR技術(shù)獲得人胰島素基因的方法，除了此方法外，還可以利用的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)利用PCR技術(shù)獲得人胰島素基因，在緩沖液中除了要添加模板和引物外，還須要添加的物質(zhì)有________________________________________________________________________。(3)經(jīng)過________輪循環(huán)可以得到所需的目的基因，一個(gè)DNA分子經(jīng)過5輪循環(huán)，須要引物A________個(gè)，從PCR的過程和DNA分子的特點(diǎn)，試著寫出設(shè)計(jì)引物須要留意的問題：________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。(4)利用SDS-凝膠電泳分別不同DNA分子，遷移速度與________________________________________________________________________等有關(guān)。(5)利用圖示方法獲得的目的基因，干脆構(gòu)建基因表達(dá)載體后導(dǎo)入大腸桿菌，________(填“能”或“不能”)表達(dá)出人胰島素，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)(2)解析略。(3)題圖中引物A和引物B在DNA片段內(nèi)部，依據(jù)PCR的過程和DNA分子半保留復(fù)制的特點(diǎn)可知，前兩輪循環(huán)產(chǎn)生的4個(gè)DNA分子的兩條鏈均不等長，第三輪循環(huán)產(chǎn)生的DNA分子存在等長的兩條核苷酸鏈，即目的基因。其過程圖如下：第一輪：其次輪：由①得到的DNA分子如下：由②得到的DNA分子如下：第三輪：由①可得由②可得從理論上推想，一個(gè)DNA分子經(jīng)n次循環(huán)合成的DNA分子為2n個(gè)，脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1，新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1－2，而每合成一條脫氧核苷酸鏈須要一個(gè)引物，所以共須要消耗2n＋1－2個(gè)引物，即25＋1－2＝62(個(gè))，其中引物A為31個(gè)。設(shè)計(jì)引物時(shí)須要留意以下幾點(diǎn)：引物自身及引物之間