高考生物一轮复习 【作业手册】62 课时作业62　基因工程的基本操作程序及应用(二) 【正文】

课时作业62基因工程的基本操作程序及应用(二)1.[2022·朝阳一模]运用PCR技术从DNA中扩增目的基因的过程中,引物的3'端为结合模板DNA的关键碱基,5'端无严格限制,可用于添加限制酶切点等序列。下列叙述正确的是()A.该图表示PCR循环中的变性环节B.dNTP作为扩增的原料会依次连接到3'端C.TaqDNA聚合酶催化配对的dNTP间形成磷酸二酯键D.用图中引物扩增两个循环后可获得目的基因2.[2026·海淀期末]为在小鼠中实现目标基因表达的调控,研究者构建了两种载体:载体1使用心脏特异性启动子驱动tTA基因表达;载体2使用tTA响应启动子驱动荧光素酶基因表达。已知四环素可抑制tTA蛋白活性。下列叙述正确的是()A.用农杆菌转化法将两种载体导入小鼠细胞B.用核酸分子杂交检测小鼠是否合成tTA蛋白C.可用四环素处理促进荧光素酶基因在心脏中的表达D.该系统实现了对荧光素酶基因表达的时空调控3.[2025·石景山期末]5⁃羟色氨酸是具有药用价值的色氨酸衍生物,主要从植物中提取。利用大肠杆菌实现5⁃羟色氨酸的规模化生产的主要代谢过程如下图。然而构建的工程菌产生的色氨酸羟化酶催化效率很低,将其肽链中197位和219位氨基酸替换后,催化效率大大提高。下列相关步骤不正确的是()A.可通过改变DNA序列改变色氨酸羟化酶的氨基酸序列B.用相同的限制酶处理目的基因与大肠杆菌质粒,再用DNA连接酶处理C.将大肠杆菌用Ca2+处理后,导入构建的基因表达载体D.通过PCR技术不能检测转入的色氨酸羟化酶基因是否转录4.[2022·海淀期末]乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物质,由乳酸脱氢酶催化产生,影响白酒品质和风味。科研人员将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因(PD)替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因(L⁃PG),可获得乳酸乙酯高产菌株,该过程如下图所示。下列关于该过程的分析不合理的是()A.转入的L⁃PG基因表达产物不能影响酿酒酵母活性B.可以利用PCR技术筛选含有L⁃PG基因的受体细胞C.通过基因重组实现酵母菌的PD基因替换为L⁃PG基因D.标记基因Ampr可检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株5.[2023·昌平二模]转座子是基因组中可移动的DNA片段,玉米Ac转座子能编码转座酶而自主转座,Ds转座元件只有与Ac转座子同时存在时,才能从原位点切离并插入新位点中。研究者利用玉米转座子系统构建烟草突变体,下列叙述错误的是()A.推测Ds转座元件不具有编码转座酶功能B.可构建同时含有Ac/Ds的基因表达载体C.利用农杆菌转化法将基因表达载体导入烟草细胞D.Ds与其插入的基因间发生基因重组6.[2025·海淀二模]为合成局部为双链的RNA用于沉默特定基因,先将目的基因X从重组质粒pHIBS切割出来,再巧妙地连接到质粒载体pUAST中,如下图,其中质粒只展示了局部。下列叙述正确的是()A.该操作过程中还需要DNA连接酶和耐高温的DNA聚合酶B.利用B和Bg、S和Xh黏性末端相同,实现基因X与pUAST连接C.基因X的DNA片段需要完整保留启动子和终止子区域D.可以用E和Bg,或者Xh和K双酶切重组pUAST7.[2021·朝阳期末]戊型肝炎病毒是一种RNA病毒,ORF2基因编码的结构蛋白(pORF2)位于病毒表面,构成病毒的衣売。我国科研人员利用基因工程技术,在大肠杆菌中表达pORF2,制备戊型肝炎疫苗,过程如图。下列关于该疫苗的叙述正确的是()A.过程①需要的酶是RNA聚合酶,原料是A、U、G、CB.重组基因表达载体上的启动子需来源于戊型肝炎病毒C.过程⑤需要用聚乙二醇处理大肠杆菌使其处于感受态D.过程⑥大量制备pORF2蛋白前应做相应的检测与鉴定8.[2020·朝阳期末]为增加玉米抗旱性,科研人员构建含有某微生物抗旱基因E的重组质粒,采用农杆菌转化法转入玉米幼胚组织细胞中,用E蛋白的抗体进行抗原—抗体杂交检测后,经进一步鉴定,筛选出抗旱的转基因玉米。下列叙述错误的是()A.提取该微生物mRNA逆转录为cDNA,通过PCR可获得大量目的基因B.将重组质粒置于经CaCl2处理的农杆菌悬液中,可获得转化的农杆菌C.用农杆菌转化法将E基因转入玉米幼胚组织细胞需要严格无菌操作D.用E蛋白的抗体进行抗原—抗体杂交,可在个体水平检测转基因玉米的抗旱性状9.[2024·西城二模]裸鼹鼠几乎不得癌症,其寿命可超过30年,同样大小的家鼠最长寿命为4年。为探究其原因,科研人员做了以下研究。(1)将裸鼹鼠皮肤成纤维细胞置于培养箱进行体外培养,经检测发现其分泌大量黏稠的高分子量透明质酸(HA),可抑制细胞过度增殖。

(2)研究者检测不同来源成纤维细胞中HA合成酶(HAS)的含量,结果如图甲。另外,发现裸鼹鼠组织的HA降解酶(HAase)的活性远低于人和小鼠。结合图文信息,分析裸鼹鼠皮肤成纤维细胞分泌大量高分子量HA的原因是。

图甲结果显示,裸鼹鼠胚胎期HA合成酶低表达,推测其意义是。

(3)为进一步研究高分子量HA能否提高小鼠的寿命,研究人员进行了下列实验(图乙)。①通过转基因技术获得转基因小鼠A:为了将目的基因插入小鼠6号染色体的特定位点,需在其两端设计与6号染色体同源的序列,实现同源序列之间的重组。由此获得的转基因小鼠A暂时无法表达HA合成酶2,原因是。

②B鼠为导入表达CE的纯合子,CE也插入6号染色体的相同位点。外源雌激素可诱导cre重组酶活化,活化的cre重组酶能识别并切除LoxP位点间的序列。A、B鼠交配获得C、D鼠,请画出C鼠的基因组成情况。③利用C、D鼠进行实验,测得实验组小鼠HA含量升高,癌症概率降低、炎症反应减少,寿命也得到了延长。请写出对照组的选材:(填“C”或“D”)鼠及实验处理:。

(4)请简述本研究的应用前景:。

10.[2025·海淀二模]大肠杆菌是基因工程中应用最广泛的受体细胞。研究者利用大肠杆菌开展转录起始和调控机制的研究。(1)作为基因工程载体的质粒上一般含有启动子、(至少填2个)等序列,其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。

(2)研究者利用大肠杆菌质粒进行体外单轮转录实验:用限制酶切割质粒,获得包含启动子序列的DNA模板,与足量RNA聚合酶混合并保温,使RNA聚合酶充分结合至启动子;依次加入足量的肝素(能与游离的RNA聚合酶结合,使其不能再结合启动子)和放射性标记的4种核糖核苷酸,一段时间后电泳检测转录产物,结果如图甲。注:数字表示对应条带所含的核苷酸的数目。甲①电泳结果显示,除了正常长度的RNA外,转录还会产生,研究者称其为“无效转录物”。

②对“无效转录物”的产生机制有两种假说:a.一个RNA聚合酶与启动子结合后,先反复转录出多个无效转录物,然后该聚合酶在DNA上延伸并只转录出一个正常长度的RNA,最后从DNA上脱离。b.一个RNA聚合酶与启动子结合后,仅转录出一个RNA,该聚合酶就从DNA上脱离;转录出的RNA多数为无效转录物,少数为正常长度的RNA。单轮转录实验中,若DNA模板的数目(m)、无效转录物的数目(p)、正常长度RNA的数目(q)之间存在数量关系(用m、p、q表示),则支持假说a。

(3)阻遏蛋白R能与启动子附近下游序列结合,抑制转录。设计实验探究R的作用是抑制RNA聚合酶与启动子的结合,还是抑制RNA聚合酶在DNA上的延伸。①其中实验组的步骤如下。请将正确的试剂对应的字母填入横