发布时间 : 星期日 文章2018版高考生物3年高考2年模拟(课标版)一轮选修3第36讲 基因工程(包括PCR技术)夯基提能作业本更新完毕开始阅读b9f910e32bf90242a8956bec0975f46526d3a797
第36讲 基因工程(包括PCR技术)
A组 基础题组
考点一 基因工程
1.(2014海南单科,31,15分)下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内,制备“工程菌”的示意图。
据图回答:
(1)获得A有两条途径:一是以A的mRNA为模板,在 酶的催化下,合成互补的单链DNA,然后在 的作用下合成双链DNA,从而获得所需基因;二是根据目标蛋白质的 序列,推测出相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测其DNA的 序列,再通过化学方法合成所需基因。 (2)利用PCR技术扩增DNA时,需要在反应体系中添加的有机物质有 、 、4种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性的DNA聚合酶,扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。 (3)由A和载体B拼接形成的C通常称为 。
(4)在基因工程中,常用Ca处理D,其目的是 。
2.(2014山东理综,36,12分)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下:
2+
(1)htPA基因与载体用 切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用 技术。
(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其 。采集的精子需要经过 ,才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是 。为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行 。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的 。
(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到 ,说明目的基因成功表达。
1
3.(2015四川理综,9,11分)将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如图所示(注:农杆菌中Ti质粒上只有T-DNA片段能转移到植物细胞中)。
质粒中“Bt”代表“Bt基因”,“Km”代表“卡那霉素抗性基因”
(1)过程①需用同种 酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用 培养基。
(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让 进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是 。
(3)若过程④仅获得大量的根,则应在培养基中增加 以获得芽;部分接种在无激素培养基上的芽也能长根,原因是 。
(4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是 。种植转基因抗虫棉能减少 的使用,以减轻环境污染。 考点二 蛋白质工程
4.(2015海南单科,31,15分)在体内,人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链,此肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原,进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切割去除中间片段C后,产生A、B两条肽链,再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。目前,利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答下列问题:
(1)人体内合成前胰岛素原的细胞是 ,合成胰高血糖素的细胞是 。
(2)可根据胰岛素原的氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原的 序列,用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体,再经过细菌转化、筛选及鉴定,即可建立能稳定合成 的基因工程菌。
(3)用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,则用该工程菌进行工业发酵时,应从 中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便可转变为胰岛素。
R
B组 提升题组
非选择题
1.(2017云南昆明摸底调研,40)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。下图是某质粒载体上的SacⅠ、XbaⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ四种限制酶的切割位点示意图。
2
据图回答问题:
(1)在该实验中为构建基因表达载体,用SacⅠ、XbaⅠ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。
2.(2017重庆八中第一次适应性考试,40)科学家利用基因工程(DNA重组技术)成功培育出一种能够表达人类乳汁中常见蛋白的转基因水稻,使大米及其制品具有一定的抗菌作用。请回答下列相关问题: (1)在基因工程中,常用到的工具酶是 。
(2)利用水稻的成熟叶片为材料,同时构建cDNA文库和基因组文库,两个文库相比,cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少,其原因是 。
(3)在基因表达载体中,启动子是 识别并结合的部位,导入该水稻中的基因表达载体除启动子和目的基因外,还应含有 等。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,常用的原核生物是 。
(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时,常用的携带目的基因的金属颗粒有 和 粒子。
(5)由转基因水稻生产的相关大米制品有一定的抗菌作用,是因为制品中含有 。
3.(2016课标全国Ⅰ,40,15分)某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到Amp或Tet中会导致相应的基因失活(Amp表示氨苄青霉素抗性基因,Tet表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后,与用BamHⅠ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:
3
r
r
r
r
(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),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于 。 4.(2016江苏单科,33,9分)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题: 限制酶 BamHⅠ 识别序列及
↓
BclⅠ Sau3AⅠ
↓
↓
HindⅢ A AGCT T T TCGA A
↑
↓
G GATC C T GATC A GATC
C CTAG G A CTAG T CTAG
↑↑↑切割位点
图1
图2
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用 两种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过 酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒,需将其转入处于 态的大肠杆菌。
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