（选考）2021版新高考生物一轮复习 第十单元 生物技术与工程 第34讲 基因工程高效作业知能提升 新人教版

1 第第 3434 讲讲 基因工程基因工程 1 2020 江苏徐州考前模拟 下列有关基因工程技术的叙述 正确的是 a 不同的限制酶切割形成的黏性末端一定不同 b pcr 中周期性的温度设置是特定的 与扩增的目的基因和引物无关 c 在构建基因表达载体时通常需要大量的目的基因和载体 d 质粒上的目的基因都必须整合到受体细胞的 dna 上并表达 解析 选 c 不同的限制酶切割形成的黏性末端可能相同 也可能不同 a 错误 pcr 中周期性的温度可在一定范围内设置 不是特定的 b 错误 在构建基因表达载体时通常 需要大量的目的基因和载体 这样获得基因表达载体的概率更高 c 正确 质粒本身也是 dna 也能自我复制 所以进入受体细胞以后 既可以自己进行表达 也可以整合到体细胞 的 dna 上并表达 d 错误 2 实验室常用 pcr 技术对 dna 进行体外扩增 下列相关叙述正确的是 a 95 时 dna 的磷酸二酯键断开 b 引物与模板结合后向 5 方向延伸 c 反应过程包括变性 复性 延伸 d 需要解旋酶和耐高温的 dna 聚合酶 解析 选 c 95 时 dna 的氢键断开 a 错误 引物与模板结合后向 3 方向延伸 b 错误 反应过程包括变性 复性 延伸 c 正确 pcr 技术通过高温解旋 不需要解旋酶 d 错误 3 在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中 不需要的是 a 用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞 b 用选择培养基筛法导入目的基因的细胞 c 用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合 d 用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽 解析 选 c 农杆菌侵染细菌是基因工程中常常用到的把目的基因导入植物细胞的方 法 a 正确 目的基因是否导入了细胞 需要在选择培养基上进行筛选 b 正确 在植物细 胞组织培养的过程中 需要调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例 来达到对其脱分化 和再分化的控制 d 正确 在农杆菌侵染植物细胞的过程中并没有涉及原生质体的融合 c 错误 4 下列关于核酸分子杂交和抗原 抗体杂交的叙述 正确的是 a 核酸分子杂交是指两条脱氧核苷酸链的杂交 b 抗原 抗体杂交的原理为碱基互补配对原则 c 核酸分子杂交可检测目的基因的存在和转录 2 d 抗原 抗体杂交常以目的基因产物作为抗体 解析 选 c 核酸分子杂交可以是两条脱氧核苷酸链的杂交 也可以是 dna 单链和 rna 的杂交 抗原 抗体杂交的原理是抗体能与对应的抗原发生特异性结合 核酸分子杂交可 检测目的基因的存在和转录 抗原 抗体杂交中目的基因的产物常作为抗原 5 不定项 下列关于基因工程的叙述 错误的是 a 切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别 6 个核苷酸序列 b pcr 反应中温度的周期性改变是为了 dna 聚合酶催化不同的反应 c 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为标记基因 d 基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建 解析 选 abc 限制酶的识别序列多为 6 个核苷酸 也有少数限制酶的识别序列由 4 5 或 8 个核苷酸组成 a 错误 pcr 反应中 起初的 90 95 高温是使目的基因解旋 后冷却至 50 左右是使引物结合到互补 dna 链上 最后再加热至 72 左右是让 dna 聚合 酶催化 dna 的子链延伸 b 错误 载体质粒上的四环素抗性基因 青霉素抗性基因等抗生 素抗性基因常作为标记基因 c 错误 基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建 d 正确 6 不定项 小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应 为了 克服这个缺陷 可选择性扩增抗体的可变区基因 目的基因 后再重组表达 下列相关叙述 正确的是 a 设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列 b 用 pcr 方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列 c pcr 体系中一定要添加从受体细胞中提取的 dna 聚合酶 d 一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞 解析 选 bd 本题主要考查 pcr 技术的有关知识 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 以便根据这一序列设计引物 但不需知道目的基 因的全部序列 需要考虑载体的序列 因 pcr 反应在高温条件下进行 故反应体系中需加 入耐高温的 dna 聚合酶 因某些目的基因编码的产物需经特殊的加工修饰过程 故一定要 根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞 7 不定项 2020 山东威海模拟 下列关于 dna 重组技术基本工具的叙述 正确的是 a 天然质粒须经过人工改造后才能作为载体 b 限制酶和 dna 连接酶分别催化磷酸二酯键的水解和形成 c 一个基因表达载体除了有目的基因外 还必须有起始密码子 终止密码子以及标记 基因等 d dna 连接酶能将单个脱氧核苷酸结合到引物链上 3 解析 选 ab 天然质粒不完全符合载体的要求 通常须经过人工改造后才能作为载体 a 正确 限制酶识别特定的核苷酸序列并在特定的位点切割 使磷酸二酯键水解 dna 连接 酶是通过形成磷酸二酯键将两个 dna 片段连接起来 不能将单个脱氧核苷酸结合到某一 dna 片段上 b 正确 d 错误 基因表达载体需要有复制原点 启动子 终止子 目的基因 和标记基因 c 错误 8 2020 江西重点中学盟校一模 回答下列与基因工程有关的问题 1 基因工程技术中 是将目的基因导入植物细胞最常用的方法 其中 的 ti 质粒上的 t dna 是指 2 获得的目的基因可利用 pcr 技术在体外反应体系中扩增 该过程利用的原理是 需要加入的原料是 dna 解旋利用的是 原理 3 基因工程中使用的载体 除质粒外 还有 和 4 该技术可以培育抗病转基因植物 也可用于动物的基因治疗 与之相比 单克隆抗 体也用于诊断或携带药物治疗癌症 这是利用了它 的优点 解析 1 将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法 其中的 ti 质粒上 的 t dna 是指可转移的 dna 2 pcr 技术利用的原理是 dna 双链复制 需要的原料是 datp dttp dctp 和 dgtp dna 解旋利用的是热变性原理 即 dna 受热变性 或高温变性 后解旋为单链 3 基因工程中使用的载体 除质粒外 还有 噬菌体的衍生物 动植物 病毒等 4 单克隆抗体具有特异性强 灵敏度高的优点 可用于诊断或携带药物治疗癌症 答案 1 农杆菌转化法 可转移的 dna 2 dna 双链复制 四种脱氧核苷酸 或 datp dttp dctp 和 dgtp 热变性 或高温变性等类似意思 3 噬菌体的衍生物 动植物病毒 两空可调换 4 特异性强 灵敏度高 9 高考全国卷 某一质粒载体如图所示 外源 dna 插入ampr 或tetr中会导致相应 的基因失活 ampr表示氨苄青霉素抗性基因 tetr表示四环素抗性基因 有人将此质粒载 体用bamh 酶切后 与用bamh 酶切获得的目的基因混合 加入 dna 连接酶进行连接反 应 用得到的混合物直接转化大肠杆菌 结果大肠杆菌有的未被转化 有的被转化 被转 化的大肠杆菌有三种 分别是含有环状目的基因 含有质粒载体 含有插入了目的基因的 重组质粒的大肠杆菌 回答下列问题 1 质粒载体作为基因工程的工具 应具备的基本条件有 答 出两点即可 4 而作为基因表达载体 除满足上述基本条件外 还需具有启动子和终止子 2 如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选 在上述四种大肠杆菌细胞中 未被转化 的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的 其原因是 并且 和 的细胞也是不能区分的 其原因是 在上述筛选的基础上 若要筛选含有插入了目的基因的重组质 粒的大肠杆菌单菌落 还需使用含有 的固体培养基 3 基因工程中 某些噬菌体经改造后可以作为载体 其 dna 复制所需的原料来自 解析 1 作为运载体的质粒上应有一个至多个限制酶切割位点 在细胞中能够自我复 制 且含有特殊的标记基因 2 未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌中均 未导入质粒载体 而质粒上含有氨苄青霉素抗性基因 因此这样的大肠杆菌在含有氨苄青 霉素的培养基中不能生长 含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌中 都含有氨苄青霉素抗性基因 二者在含有氨苄青霉素的培养基中都能生长 因此无法区分 据题图可知 用bamh 切割质粒后将四环素抗性基因破坏 因此可将经氨苄青霉素培养 基筛选出的菌落置于含有四环素的培养基上再次筛选 能在含四环素培养基上生存的是含 有质粒载体的大肠杆菌 不能生存的是含有插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌 3 噬菌 体为病毒 经改造后作为载体时 其 dna 复制所需原料来自受体细胞 答案 1 能自我复制 具有标记基因 2 二者均不含有氨苄青霉素抗性基因 在该 培养基上均不生长 含有质粒载体 含有插入了目的基因的重组质粒 或含有重组质粒 二者均含有氨苄青霉素抗性基因 在该培养基上均能生长 四环素 3 受体细胞 10 2020 广东肇庆模拟 含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶 这两种 酶对 dna 分子有相同的作用序列 但具有不同的催化功能 甲基化酶可以对 dna 序列进行 修饰 使限制酶不能对这一序列进行识别和切割 回答下列问题 1 目前 基因工程中使用的 主要是从原核生物中分离纯化获得的 构 建 基因组文库 和 cdna 文库 的过程中需要使用 dna 连接酶的是 填 基因组文库 cdna 文库 或 基因组文库和 cdna 文库 2 含有某种限制酶的细胞 可以利用该限制酶切割外源 dna 但不破坏细胞自身的 dna 其原因可能有 3 利用 pcr 扩增目的基因的过程由高温变性 90 95 低温复性 55 60 适 温延伸 70 75 三个步骤构成一个循环 为使得酶能够重复利用 选用的酶应在 5 90 95 处理后仍然具备催化活性 因此应选用 酶 4 在 pcr 扩增目的基因时 为实现序列中的腺嘌呤被放射性同位素标记 反应体系中 添加的原料应包括碱基已被标记的 填 腺嘌呤核糖核苷酸 datp 或 atp 解析 1 基因工程中的限制酶主要是从原核生物中分离纯化获得的 构建 基因组文 库 和 cdna 文库 的过程中都需要利用 dna 连接酶将 dna 片段与载体连接导入受体菌群 储存 只不过两者使用的 dna 片段不同 cdna 文库是利用反转录法获得的 dna 部分基因 基因组文库使用的是某种生物的全部 dna 全部基因 2 原核细胞自身的 dna 分子没有该 限制酶的识别序列或者甲基化酶对细胞自身的 dna 分子进行了修饰 这使含有某种限制酶 的原核细胞 可以利用该限制酶切割外源 dna 但不破坏细胞自身的 dna 3 pcr 扩增目 的基因的三个步骤是高温变性 90 95 低温复性 55 60 和适温延伸 70 75 该过程使用的 dna 聚合酶需是热稳定 dna 聚合酶 taq酶 4 在 pcr 扩增目的基因时 使 用的原料是 datp dttp dctp 和 dgtp 答案 1 限制酶 或限制性核酸内切酶 基因组文库和 cdna 文库 2 细胞自身的 dna 分子没有该限制酶的识别序列 甲基化酶对细胞自身的 dna 分子进行了修饰 3 热 稳定 dna 聚合 taq 4 datp 11 2018 高考全国卷 某种荧光蛋白 gfp 在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光 这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达 某科研团队将某种病毒的外壳蛋白 l1 基因 连接在gfp基因的 5 末端 获得了l1 gfp融合基因 简称为甲 并将其插入质粒 p0 构 建了真核表达载体 p1 其部分结构和酶切位点的示意图如下 图中 e1 e4 四种限制酶产 生的黏性末端各不相同 回答下列问题 1 据图推断 该团队在将甲插入质粒 p0 时 使用了两种限制酶 这两种酶是 使用这两种酶进行酶切是为了保证 也是为了保证 2 将 p1 转入体外培养的牛皮肤细胞后 若在该细胞中观察到了绿色荧光 则说明l1 基因在牛的皮肤细胞中完成了 和 过程 3 为了获得含有甲的牛 该团队需要做的工作包括 将能够产生绿色荧光细胞的 移入牛的 中 体外培养 胚胎移植等 4 为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中 某同学用 pcr 方法进行鉴定 在 鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的 填 mrna 总 rna 或 核 dna 作为 pcr 模板 解析 1 据题图可知 将l1 gfp融合基因 甲 插入质粒时使用酶 e1 和 e4 进行酶切 6 既能保证l1 gfp融合基因的完整 又能保证l1 gfp融合基因与载体的正确连接 2 目的 基因在受体细胞中的表达包括转录和翻译两个过程 3 将体外培养的含有目的基因的动物 体细胞核移入该动物的去核卵母细胞中 经过体外胚胎培养 胚胎移植等技术可获得转基 因动物 4 检测目的基因是否存在于克隆牛的不同组织细胞中 采用 pcr 技术鉴定时 应 以该牛不同组织细胞中的核 dna 作为 pcr 模板 答案 1 e1 和 e4 甲的完整 甲与载体正确连接 2 转录 翻译 3 细胞核 去核卵母细胞 4 核 dna 12 2020 广东肇庆一模 2018 年 10 月 3 日 不务正业 的诺贝尔化学奖又颁给了 生物学 授予了格雷戈里 温特 gregory p winter 等 3 位科学家 以表彰他们在酶的定 向进化 肽类和噬菌体展示技术等方面的成绩 噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的 dna 序列插入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置 使外源基因随外壳蛋白的表达而表达 同时 外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术 请根据材料回答下列问题 1 t2噬菌体的遗传物质是 如噬菌体外壳蛋白展示胰岛素蛋白原 构建 基因表达载体时 胰岛素基因前还要插入 2 将外源蛋白或多肽的 dna 序列插入噬菌体外壳蛋白结构基因中 需要用到的工具酶 有 噬菌体外壳蛋白结构基因用ecor 切割后产生的片段如下图 cttaa g g aattc 图示末端为 为使外源蛋白 dna 序列能与其相连 外源蛋白 dna 除可用 ecor 切割外 还可用另一种酶切割 该酶必须具有的特点是 3 从物质