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

課時(shí)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(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.(2021山東)我國考古學(xué)家利用現(xiàn)代人的DNA序列設(shè)計(jì)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(shí)別并分離出來,用于研究人類起源及進(jìn)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(shè)計(jì)“引子”的DNA序列信息只能來自核DNAC.設(shè)計(jì)“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(jié)合從而被識(shí)別2.(2021江蘇泰州中學(xué)模擬)在基因工程操作中,科研人員利用識(shí)別兩種不同序列的限制酶(R1和R2)處理基因載體,進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè),結(jié)果如下圖所示。以下相關(guān)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(gè)酶切位點(diǎn)C.限制酶R1與R2的切割位點(diǎn)最短相距200bpD.限制酶作用于該載體會(huì)導(dǎo)致氫鍵和肽鍵斷裂3.(2021山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)導(dǎo)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(zhuǎn)錄酶基因,快速準(zhǔn)確的檢測(cè)對(duì)疫情防控起著至關(guān)重要的作用。病毒的檢測(cè)方法有:①用“新冠病毒核酸檢測(cè)試劑盒”,檢測(cè)病毒的遺傳物質(zhì)RNA;②特異性抗原蛋白檢測(cè),即檢測(cè)病毒表面的一種糖蛋白;③特異性抗體檢測(cè),即檢測(cè)感染者體內(nèi)通過免疫反應(yīng)所產(chǎn)生的某種抗體。下列有關(guān)說法錯(cuò)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(zhuǎn)錄成cDNA,擴(kuò)增之后進(jìn)行分段測(cè)序,在該過程中需要用到的酶有逆轉(zhuǎn)錄酶、Taq酶4.(2021山東煙臺(tái)三模)熒光定量PCR技術(shù)可定量檢測(cè)樣本中某種DNA含量,其原理是在PCR體系中每加入一對(duì)引物的同時(shí)加入一個(gè)與某條模板鏈互補(bǔ)的熒光探針,當(dāng)Taq酶催化子鏈延伸至探針處,會(huì)水解探針,使熒光監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收到熒光信號(hào),即每擴(kuò)增一次,就有一個(gè)熒光分子生成。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.引物與探針均具有特異性,與模板結(jié)合時(shí)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則B.反應(yīng)最終的熒光強(qiáng)度與起始狀態(tài)模板DNA含量呈負(fù)相關(guān)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(shù)也可檢測(cè)某基因轉(zhuǎn)錄水平5.(2021湖北二模)不對(duì)稱PCR是利用不等量的一對(duì)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(yīng)最初的10~15個(gè)循環(huán)中,其擴(kuò)增產(chǎn)物最初主要是雙鏈DNA,但當(dāng)限制性引物消耗完后,非限制性引物引導(dǎo)的PCR就會(huì)產(chǎn)生大量的單鏈DNA。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.可以利用不對(duì)稱PCR來制備探針B.復(fù)性溫度過高可能導(dǎo)致PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物C.用不對(duì)稱PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)需知道基因的全部序列D.因?yàn)殡p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(gè)或多個(gè)選項(xiàng)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(yùn)輸或儲(chǔ)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(xué)家利用基因工程技術(shù)培育出抗凍的轉(zhuǎn)基因番茄。下圖為外源DNA和質(zhì)粒上標(biāo)出的酶切位點(diǎn)及相關(guān)基因,其中AFPs基因?yàn)榭箖龌?。下列相關(guān)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(yīng)插入質(zhì)粒上的啟動(dòng)子與終止子之間C.應(yīng)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(xì)胞中一定都含有AFPs基因7.(2021江蘇揚(yáng)州模擬)20世紀(jì)70年代,Fredsanger發(fā)明了雙脫氧終止法對(duì)DNA進(jìn)行測(cè)序。其原理如圖,在4個(gè)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(jìng)爭(zhēng)核苷酸鏈延長位點(diǎn),并終止DNA片段的延伸。在4支試管中DNA鏈將會(huì)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(cuò)誤的是()A.這種測(cè)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(jié)尾C.測(cè)得未知DNA的序列為5'-GATTCGAGCTGA-3'D.ddNTP與dNTP競(jìng)爭(zhēng)的延長位點(diǎn)是核苷酸鏈的5'末端8.(2021遼寧沈陽二模)PCR技術(shù)可用于遺傳多樣性的研究。下圖是對(duì)跳蟲A和跳蟲B的DNA分析實(shí)驗(yàn)過程,有關(guān)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(shí),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(cè)樣本DNA片段的大小D.陰性對(duì)照是未加DNA模板但加入了PCR擴(kuò)增過程所需的其他混合物,以檢測(cè)是否有“污染”9.(2021山東濟(jì)南模擬)大引物PCR定點(diǎn)突變常用來研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致的功能變化。單核苷酸的定點(diǎn)誘變僅需進(jìn)行兩輪PCR反應(yīng)即可獲得,第一輪加誘變引物和側(cè)翼引物,第一輪產(chǎn)物作第二輪PCR擴(kuò)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(fù)性所用的溫度與第二輪PCR復(fù)性的溫度是一樣的B.PCR擴(kuò)增的定點(diǎn)誘變產(chǎn)物通常需要連接到載體分子上才能表達(dá)出相應(yīng)的性狀,該定點(diǎn)誘變產(chǎn)物需具備啟動(dòng)子、終止子等結(jié)構(gòu)才能進(jìn)行轉(zhuǎn)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(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因(TaNHX2基因)轉(zhuǎn)移到棉花細(xì)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(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)分析回答問題。(1)將徑柳匙葉草不同基因的DNA片段導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)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(jì)劃用EcoRⅠ分別切割圖1中DNA片段和圖2所示質(zhì)粒,以構(gòu)建基因表達(dá)載體。①構(gòu)建表達(dá)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(dǎo)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(dǎo)入受體細(xì)胞后,還需要利用技術(shù)才能得到轉(zhuǎn)基因棉花苗,這一技術(shù)的原理是。

(4)要在個(gè)體生物學(xué)水平上檢測(cè)耐鹽新品種的培育效果,檢測(cè)方法是。

11.(2021遼寧)PHB2蛋白具有抑制細(xì)胞增殖的作用。為初步探究某動(dòng)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(jiǎn)稱phb2基因),大小為0.9kb(1kb=1000堿基對(duì)),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(dòng)物肝臟組織的總RNA,再經(jīng)過程得到cDNA,將其作為PCR反應(yīng)的模板,并設(shè)計(jì)一對(duì)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(shí)別序列及切割位點(diǎn)見下表。為使phb2基因(該基因序列不含圖1中限制酶的識(shí)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(shí)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(shí),可選用(填“E.coliDNA連接酶”或“T4DNA連接酶”)。

圖1相關(guān)限制酶的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)(注:箭頭表示切割位點(diǎn))名稱識(shí)別序列及切割位點(diǎn)名稱識(shí)別序列及切割位點(diǎn)HindⅢA↓AGCTTTTCGA↑AEcoRⅠG↓AATTCCTTAA↑GPvitⅡCAG↓CTGGTC↑GACPstⅠCTGC↓AGGA↑CGTCKpnⅠG↓GTACCCCATG↑GBamHⅠG↓GATCCCCTAG↑G(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)挑取菌落(分別編號(hào)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(hào)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(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)24h后,檢測(cè)處于細(xì)胞周期(示意圖見圖3)不同時(shí)期的細(xì)胞數(shù)量,統(tǒng)計(jì)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”“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(xué)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(kuò)增后轉(zhuǎn)入特定動(dòng)物細(xì)胞,進(jìn)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(yīng)編碼。

A.病毒與細(xì)胞識(shí)別的蛋白B.與病毒核酸結(jié)合的蛋白C.催化病毒核酸復(fù)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(shí)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(duì)新冠病毒的特異性免疫應(yīng)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(yīng)。(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(cè)到重組腺病毒DNA,但其DNA不會(huì)整合到人的基因組中。請(qǐng)由此推測(cè)只需注射一針即可起到免疫保護(hù)作用的原因。。

13.(2021南京二十九中三模)2019年末,一場(chǎng)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(duì)該病毒的全部基因組測(cè)序;1月24日首個(gè)針對(duì)新冠病毒的核酸檢測(cè)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(shí)別細(xì)胞膜上的ACE2受體從而感染細(xì)胞。新冠病毒進(jìn)入細(xì)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(fù)鏈RNA,再以負(fù)鏈RNA為模板合成大量的正鏈RNA或結(jié)構(gòu)蛋白mRNA。(1)核酸檢測(cè)多數(shù)采用實(shí)時(shí)熒光RT-PCR法。由于新冠病毒的遺傳物質(zhì)為RNA,在進(jìn)行PCR之前,應(yīng)該將樣本中的病毒RNA提取出來,在酶的作用下合成互補(bǔ)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(duì)新冠病毒核酸不同序列設(shè)計(jì)的引物,其中針對(duì)衣殼蛋白基因的一段引物Ⅰ為GGGGAACTTCTCCTGCTAGAAT,能否依據(jù)此序列設(shè)計(jì)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(hào)對(duì)PCR進(jìn)程實(shí)時(shí)檢測(cè),PCR產(chǎn)物越多,熒光越強(qiáng)。如果待測(cè)樣本中沒有檢測(cè)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(cè)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力,現(xiàn)已開發(fā)出多款針對(duì)新冠病毒的抗原或抗體檢測(cè)試劑盒,可在更短時(shí)間內(nèi)得出檢測(cè)結(jié)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(cè)試劑盒,這種試劑盒是用來檢測(cè)。

(3)在對(duì)新冠病毒檢測(cè)的過程中,偶爾會(huì)出現(xiàn)核酸檢測(cè)陽性而抗體檢測(cè)陰性的現(xiàn)象,假如這兩種試劑盒的質(zhì)量及檢測(cè)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(zhǔn)上市,成為我國第一個(gè)針對(duì)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(xì)胞內(nèi)也存在RNA聚合酶,有人擔(dān)心該藥物的安全性,請(qǐng)分析他的擔(dān)心有無道理?,理由是。

14.(2021江蘇揚(yáng)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(biāo)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(guān)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(xì)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(jī),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(xì)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(gè)過程中線粒體分布在中,從而避免了線粒體DNA對(duì)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(jī)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(yù)冷的,離心取沉淀物。

(5)電泳檢測(cè)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(jié)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(shí)間過長,導(dǎo)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(huì)隨傳給后代,從而保持了母本的遺傳特性,并且避免轉(zhuǎn)基因植物對(duì)其近緣植物的基因污染。答案：課時(shí)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(xiàng)錯(cuò)誤;由于線粒體中也含有DNA,因此設(shè)計(jì)“引子”的DNA序列信息還可以來自線粒體DNA,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)題干信息“利用現(xiàn)代人的DNA序列設(shè)計(jì)并合成了引子”,說明設(shè)計(jì)“引子”前不需要知道古人類的DNA序列,C項(xiàng)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(jié)合,而不能直接與“引子”結(jié)合,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.D解析由題意可知,當(dāng)僅用一種限制酶切割載體時(shí),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(xiàng)正確;由題意可知,當(dāng)僅用一種限制酶切割載體時(shí),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(shí)切割時(shí),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(gè)酶切位點(diǎn),B項(xiàng)正確;由題意可知,用兩種限制酶同時(shí)切割時(shí),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(diǎn)至少相距200bp,C項(xiàng)正確;限制酶切割DNA分子,破壞的是作用位點(diǎn)上兩個(gè)脫氧核糖核苷酸之間的磷酸二酯鍵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.A解析2019-nCoV病毒為RNA病毒,具有RNA聚合酶基因,無逆轉(zhuǎn)錄基因,其RNA首先侵入機(jī)體,然后經(jīng)過復(fù)制過程并指導(dǎo)相關(guān)蛋白質(zhì)合成,進(jìn)而完成病毒自身的增殖過程,同時(shí)機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體,抗體的產(chǎn)生的快慢可能會(huì)因人而異,據(jù)此推測(cè),RNA檢測(cè)和抗原蛋白檢測(cè)需要從患者體內(nèi)采集病毒樣本,而檢測(cè)抗體不需要采集病毒樣本,A項(xiàng)錯(cuò)誤;方法②③都是檢測(cè)蛋白質(zhì),都需要用到抗原-抗體雜交的方法,B項(xiàng)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(xiàng)正確;由于RNA比DNA穩(wěn)定性差,往往將病毒樣本的RNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA,該過程中需要用到的酶有逆轉(zhuǎn)錄酶、DNA聚合酶,D項(xiàng)正確。4.B解析引物與探針均具特異性,與模板結(jié)合時(shí)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,A項(xiàng)正確;模板DNA含量越高,PCR擴(kuò)增過程中形成的熒光分子越多,因此熒光強(qiáng)度越大,即反應(yīng)最終的熒光強(qiáng)度與起始狀態(tài)模板DNA含量呈正相關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)正確;cDNA是以mRNA為模板反轉(zhuǎn)錄形成的,故若以cDNA為模板,該項(xiàng)技術(shù)便可用于檢測(cè)某種細(xì)胞中不同基因的轉(zhuǎn)錄水平,D項(xiàng)正確。5.C解析探針也是單鏈DNA,根據(jù)題意可知,不對(duì)稱PCR可用來合成大量的單鏈DNA,A項(xiàng)正確;復(fù)性溫度過高會(huì)導(dǎo)致引物無法與模板結(jié)合,從而無擴(kuò)增產(chǎn)物形成,B項(xiàng)正確;PCR擴(kuò)增目的基因時(shí)不需要知道擴(kuò)增基因的全部序列,只需要知道兩端的部分序列即可,C項(xiàng)錯(cuò)誤;單鏈DNA和雙鏈DNA的分子量不同,電泳可以將其分離,D項(xiàng)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(yùn)載體,不屬于工具酶,A項(xiàng)錯(cuò)誤;獲得的AFPs基因應(yīng)插入質(zhì)粒上的啟動(dòng)子與終止子之間,以保證目的基因能被正常地轉(zhuǎn)錄,B項(xiàng)正確;根據(jù)分析可知,應(yīng)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(xiàng)正確;能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長的受體細(xì)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(xiàng)錯(cuò)誤。7.ACD解析PCR測(cè)序需要引物和耐高溫的DNA聚合酶,A項(xiàng)錯(cuò)誤;電泳圖譜中的箭頭所指的DNA片段以鳥嘌呤結(jié)尾,B項(xiàng)正確;由圖可知,測(cè)得未知DNA的序列為5'-TCAGCTCGAATC-3',C項(xiàng)錯(cuò)誤;ddNTP與dNTP競(jìng)爭(zhēng)的延長位點(diǎn)是核苷酸鏈的3'末端,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.ACD解析真核生物的DNA與蛋白質(zhì)結(jié)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(shí)加入蛋白酶有助于釋放出DNA,A項(xiàng)正確;Taq酶能夠耐高溫,高溫下不會(huì)變性,常在PCR中用于DNA鏈的合成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;將已知長度的DNA片段裝到凝膠上作參照,通過比對(duì)能估測(cè)樣本DNA片段的大小,C項(xiàng)正確;陰性對(duì)照是未加DNA模板但加入PCR擴(kuò)增過程所需的其他混合物,目的是檢測(cè)試劑是否污染,D項(xiàng)正確。9.BD解析為了使兩輪PCR反應(yīng)在同一支試管中進(jìn)行,引物設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮不同的復(fù)性溫度,第二輪PCR的復(fù)性溫度應(yīng)該比第一輪高,A項(xiàng)錯(cuò)誤;若要使得目的基因可以表達(dá)出蛋白質(zhì),定點(diǎn)誘變產(chǎn)物上需要具備啟動(dòng)子和終止子,誘導(dǎo)基因轉(zhuǎn)錄和翻譯,B項(xiàng)正確;除將第一輪產(chǎn)物作第二輪PCR擴(kuò)增的大引物外,第二輪PCR仍需加入另一種側(cè)翼引物,以便進(jìn)行另一條鏈的延伸,C項(xiàng)錯(cuò)誤;欲將某功能蛋白的第17位Cys(UGU)改造成Ser(UCU),應(yīng)將誘變引物設(shè)計(jì)包含—AGA—或—TCT—序列,該過程屬于蛋白質(zhì)工程技術(shù)范疇,D項(xiàng)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(xì)胞的全能性(4)將轉(zhuǎn)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(shù)擴(kuò)增和人工合成法,而將徑柳匙葉草不同基因的DNA片段導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)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(gòu)建表達(dá)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(dǎo)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(cè)有EcoRⅠ、BamHⅠ的識(shí)別位點(diǎn),在質(zhì)粒上有Sau3AⅠ、EcoRⅠ的識(shí)別位點(diǎn),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(dǎo)入受體細(xì)胞后,要想得到轉(zhuǎn)基因棉花苗,還需要利用植物組織培養(yǎng)技術(shù),這一技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定有分子水平檢測(cè)和個(gè)體水平檢測(cè),要在個(gè)體生物學(xué)水平上檢測(cè)耐鹽新品種的培育效果,檢測(cè)方法是將轉(zhuǎn)基因棉花種植在鹽堿地中,觀察其生長狀況。11.答案(1)逆轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄。(2)根據(jù)啟動(dòng)子和終止子的生理作用可知,目的基因應(yīng)導(dǎo)入啟動(dòng)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(diǎn),但是由于KpnⅠ在質(zhì)粒上有不止一個(gè)酶切位點(diǎn),所以應(yīng)該選擇EcoRⅠ和PvitⅡ兩種不同限制酶的識(shí)別序列;經(jīng)限制酶PvitⅡ酶切后得到平末端,所以構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),應(yīng)該用T4DNA連接酶連接質(zhì)粒和目的基因。(3)轉(zhuǎn)化時(shí)用CaCl2處理大腸桿菌細(xì)胞,使其處于感受態(tài)的生理狀態(tài),以提高轉(zhuǎn)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(duì)應(yīng)電泳圖是菌落3。(5)圖4中G1期和S期細(xì)胞數(shù)目減少,而G2期細(xì)胞數(shù)目明顯增多,說明了G1期和S期細(xì)胞可以進(jìn)入G2期,而G2期的細(xì)胞沒有完成分裂進(jìn)入G1期,因此PHB2蛋白應(yīng)該作用于G2/M期。12.答案(1)逆轉(zhuǎn)錄/反轉(zhuǎn)錄PCR擴(kuò)增(2)A(3)(重組腺病毒)進(jìn)入細(xì)胞表達(dá)抗原(4)重組腺病毒DNA在人體細(xì)胞中持續(xù)表達(dá)抗原,反復(fù)刺激機(jī)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(duì)應(yīng)的cDNA,則要進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄。用cDNA擴(kuò)增出目的基因——S基因,需要利用PCR擴(kuò)增技術(shù)。(2)重組疫苗作為抗原需要被人體免疫系統(tǒng)識(shí)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(yīng)編碼病毒與細(xì)胞都能識(shí)別的蛋白,A項(xiàng)正確。(3)重組疫苗對(duì)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(jìn)入人體細(xì)胞,其在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)出抗原,引發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫——細(xì)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(jìn)入細(xì)胞→表達(dá)抗原→誘發(fā)特異性免疫反應(yīng)。(4)接種疫苗后,由于長時(shí)間內(nèi)接種者體內(nèi)仍能檢測(cè)到重組腺病毒DNA,而DNA會(huì)不斷表達(dá)出S蛋白,S蛋白作為抗原刺激機(jī)體,機(jī)體會(huì)反復(fù)針對(duì)抗原產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答。13.答案(1)逆(反)轉(zhuǎn)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(guān)性不含有(2)(血漿中)新冠病毒的抗體(3)新冠病毒雖感染機(jī)體,但機(jī)體沒來得及產(chǎn)生相應(yīng)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(xì)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(huì)抑制人體細(xì)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(zhuǎn)錄過程,該過程需要逆轉(zhuǎn)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(guān)性(既不相同,也不互補(bǔ)),因此不能依據(jù)已知的引物Ⅰ序列設(shè)計(jì)出另一段引物Ⅱ的序列。與傳統(tǒng)PCR相比,熒