（课标通用）山东省2020版高考生物总复习 第34讲 基因工程（包括PCR技术）练习（含解析）.docx

第34讲基因工程(包括PCR技术)1.(2018山东东营模拟)北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述正确的是()A.过程是获取抗冻基因的过程,用到的酶只有限制酶B.在重组质粒上,抗冻基因首端和末端一定具有启动子和终止子,启动和终止翻译的进程C.过程用到的质粒是农杆菌的Ti质粒,要将重组质粒转入农杆菌才能进行筛选D.根据抗冻基因制作的DNA探针,可以用来检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在答案D据题图可知,该转基因技术操作中,获取目的基因的方法是利用抗冻基因(目的基因)的mRNA进行人工化学合成,需要的酶是逆转录酶和限制酶,A项错误;目的基因首端和末端的启动子和终止子均是DNA片段,分别启动和终止转录的进程,B项错误;重组质粒转入农杆菌的目的是通过农杆菌转化法将目的基因导入番茄细胞中,C项错误;检测目的基因是否导入受体细胞,通常是用DNA探针进行检测,即所谓DNA分子杂交技术,D项正确。2.(2018山东烟台质检)下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述,不正确的是()A.将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法B.设计扩增目的基因的引物时,不必考虑表达载体的序列C.蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新蛋白质的技术D.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质答案B将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法,A正确;设计的引物应能与表达载体两端的序列互补配对,B不正确;蛋白质工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有的蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质的技术,C正确;通过蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质,D正确。3.(2018安徽六安期末)科学家将拟南芥的抗寒基因(CBFl),转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。如图是某质粒载体上的Sac、Xba、EcoR、Hind四种限制酶的切割位点示意图。据图回答问题:(1)在该实验中为构建基因表达载体,用Sac、Xba切下CBFl基因后,对质粒载体进行切割的限制酶是,理由是。(2)连接CBFl基因到该质粒载体后,作为基因表达载体的组成还必须有。将重组质粒导入香蕉细胞最常用的方法是。(3)为了鉴别受体细胞中是否含有CBFl基因,可用含的培养基进行筛选。(4)科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉(实验组)与非转基因香蕉(对照组)进行处理,鉴定两组之间的抗寒性差异,如果,则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。答案(1)Sac、Xba用相同限制酶切割来源不同的DNA后,可产生相同的末端(2)启动子和终止子农杆菌转化法(3)氨苄青霉素(4)低温实验组的抗寒能力明显高于对照组4.(2018广东调研)凡是具有抗原性、接种于机体可产生特异性免疫、可抵抗传染病的发生和流行的物质均可称为疫苗。以下是三代乙肝疫苗的生产原理示意图,回答下列问题。(1)目前临床使用的乙肝疫苗是第二代疫苗。图中外衣壳蛋白基因A的大量扩增可通过技术,需要用到的一种重要酶是和种引物。构建含基因A的重组质粒需要用到的工具酶是。(2)据信息和所学知识分析:第一代疫苗基本处于淘汰的原因是:。(3)结合图中第二代、第三代疫苗的化学本质,分析推测哪一代疫苗利于运输及其原因:。(4)外源DNA进入机体后,如果整合到人体基因组中可能会引起和发生突变而导致机体癌变,这也是第三代疫苗可能存在的安全隐患,目前正在研究中。答案(1)PCR热稳定DNA聚合酶(或Taq DNA聚合酶)2限制酶与DNA连接酶(2)有引起血源性疾病的嫌疑(或病毒有可能恢复致病性)(3)第三代疫苗更有利于运输,因为第三代疫苗的本质是DNA,第二代疫苗的本质是蛋白质,DNA稳定性比蛋白质高(4)原癌基因抑癌基因5.(2018山东潍坊期末)青蒿素为名贵药材,由青蒿生产。科研人员尝试从以下方面获得青蒿素:(1)利用技术,由青蒿外植体通过(生理过程)形成愈伤组织。经检测愈伤组织不含青蒿素,而丛芽含少量,造成这种差异的根本原因是。(2)图1表示青蒿和酵母菌细胞内的物质代谢过程,DXP、FPP、青蒿二烯均为青蒿素前体产物,各种酶由相应基因指导合成。图2表示基因工程实验结果。据图1,如果要通过基因工程技术让酵母菌生产青蒿二烯,则目的基因是基因,基因表达载体除目的基因外,还需要有基因便于后期筛选。将DXR基因导入青蒿,让DXR基因在青蒿中过量表达,通过增加FPP量最终提高青蒿素产量。除了提高青蒿素前体产物的方法外,要获得高产青蒿植株,据图1分析,思路还有:。图2中,导入空白运载体的实验数据能用来说明。答案(1)(植物)组织培养脱分化基因选择性表达(2)ADS(酶)标记通过抑制GAS酶、SQS酶活性,减少香叶烯、角鲨烯的生成量,让FPP转化成更多的青蒿二烯,达到提高青蒿素产量目的青蒿导入DXR基因后产量提高,与目的基因表达有关6.(2018湖北五模)如图所示为培育二倍体转基因抗虫玉米的两种思路。EcoR、Sma、BamH为限制酶(箭头所指为酶切位点)。回答下列问题:(1)据图,获取目的基因时不能选择Sma的原因是它。选择EcoR和BamH的优点是可避免目的基因与质粒连接。(2)与思路1相比,思路2的最大优点是获得的转基因抗虫玉米。(3)培育转基因抗虫玉米的核心步骤是,其目的是使目的基因在受体细胞中。(4)将重组质粒导入玉米受精卵,采用最多的方法是农杆菌转化法,这跟农杆菌的有关。(5)操作常用的方法是。答案(1)破坏目的基因的结构反向(2)都是纯合子(或答不发生性状分离)(3)基因表达载体的构建稳定存在并可遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用(4)Ti质粒上具有T-DNA(5)用秋水仙素处理幼苗7.(2019辽宁沈阳三模)科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因,提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力,从而显著提高了植物的光合作用速率,请回答下列问题:(1)PCR过程所依据的原理是,该过程需要加入的酶是。利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成。(2)该技术不直接改造Rubisco酶,而通过对Rubisco酶基因进行改造,从而实现对Rubisco酶的改造,其原因是。和传统基因工程技术相比较,定点突变最突出的优点是,PCR定点突变技术属于的范畴。(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体。常用将基因表达载体导入植物细胞,将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗,从细胞水平分析所依据的原理是。答案(1)DNA双链复制耐高温的DNA聚合酶(或Taq酶)引物(2)蛋白质空间结构较为复杂,改造困难;直接改造蛋白质不能遗传,改造了的基因能遗传能生产出自然界不存在的蛋白质蛋白质工程(3)农杆菌转化法植物细胞的全能性8.(2018四川绵阳诊断)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白,某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水的净化处理。请回答下列问题:(1)在进行基因工程操作时,需要从高表达的MT蛋白的生物组织中提取mRNA,提取RNA时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是,以mRNA为材料可以获得cDNA,其原理是。(2)PCR之前,需要设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2),两种引物之间不能存在互补配对序列,原因是。(3)在PCR反应体系中,除具备缓冲液、模板DNA分子和引物外,还应有(选填编号)。Taq酶,dNTP(dCTP、dATP、dGTP和dTTP),四种碱基,ATP,氨基酸。(4)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但的引物需要设定更高的退火温度。(5)若要使目的基因在受体细胞中表达,需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞,原因是(答出两点即可)。答案(1)防止RNA降解在逆转录酶的作用下,以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA(2)避免引起引物自连,从而导致引物不能同模板DNA结合,不能发生进一步的链式反应(3)(4)引物与模板GC含量高(5)目的基因无复制原点; 目的基因无表达所需启动子9.(2018江苏苏州调研)关于DNA粗提取的实验材料的选择,也经过了多次实验效果的比较。回答下列问题:(1)最终选择鸡血做实验材料的原因是:鸡血细胞中红细胞,家鸡属于鸟类,新陈代谢旺盛,因而血液中细胞数目较多,可以提供丰富的。(2)实验