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2019-2020学年人教高中生物选修三同步精练:专题1 基因工程跟踪测评1 WORD版含解析.doc

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1、高考资源网() 您身边的高考专家专题1跟踪测评(时间:90分钟满分:100分)(见跟踪测评P1)一、选择题(每小题2分,共50分)1关于限制性核酸内切酶识别序列和切开部位的特点,下列叙述错误的是()A所识别的序列都可以找到一条中心轴线B中心轴线两侧双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的C只识别和切断特定的核苷酸序列D在任何部位都能将DNA切开D 解析 一种限制酶只能识别DNA的某种特定的核苷酸序列,并且只能在特定的位点上切割DNA分子。2下列对基因工程中有关酶的叙述,不正确的是()A限制酶水解相邻核苷酸间的化学键切断DNABDNA连接酶可连接末端碱基互补的两个DNA片段CDNA聚合酶能够从引物

2、末端延伸DNA或RNAD逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNAC 解析 DNA聚合酶只能从引物末端延伸DNA,而不能延伸RNA。3下列对基因工程的理解,正确的是()可按照人们的意愿,定向改造生物遗传特性的工程对基因的某些碱基进行人为删减或增添是体外进行的人为的基因重组在实验室内,利用相关的酶和原料合成新的DNA主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术在DNA分子水平上进行操作一旦成功,便可遗传A BC DC 解析 基因工程是对现有基因的剪切和重组,并不删减或增添基因的某些碱基,也不合成新的DNA,错误。4对下图所示黏性末端的说法正确的是()A图甲、乙、丙黏性末端是由两种限制性核酸内切酶作用

3、产生的B图乙中的酶切位点在A与G之间C如果图甲中的G发生突变,限制性核酸内切酶可能不能识别该切割位点D构建基因表达载体所用限制性核酸内切酶和DNA连接酶分别作用于a处和b处C 解析 据图分析,图甲、乙、丙的黏性末端是由3种限制性核酸内切酶作用产生的;形成图乙黏性末端的限制性核酸内切酶的识别序列是CAATTG,酶切位点在C与A之间;酶的作用具有专一性,如果图甲中G发生突变,则限制性核酸内切酶可能不能识别该序列;限制性核酸内切酶能破坏磷酸二酯键,DNA连接酶可恢复磷酸二酯键,它们都作用于a处。5下列获取目的基因的方法中需要模板链的是()从基因文库中获取目的基因利用PCR技术扩增目的基因逆转录法通过

4、DNA合成仪利用化学方法人工合成A BC DD 解析 PCR利用DNA双链复制原理,即将DNA双链之间的氢键打开,变成单链,作为聚合反应的模板。逆转录法则是以目的基因转录成的mRNA为模板,在逆转录酶的作用下,先得到与之互补的单链,再合成双链DNA。均不需要模板。6下列关于PCR技术的叙述,正确的是()APCR技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上B该技术需要解旋酶和热稳定的DNA聚合酶C该技术需要一对特异性的引物,要求一对引物的序列是互补的D该技术利用DNA双链复制原理,也需要模板、原料、能量、酶等条件D 解析 利用PCR技术扩增目的基因时,只需知道目的基因两端的序列,便于设计引物,

5、A项错误;PCR技术通过高温使DNA解旋,不需要解旋酶,B项错误;该技术需要的一对引物,在复性过程中能分别与模板DNA两条链的3末端的碱基配对,其序列不是互补的,C项错误。7下图为形成cDNA(图中的单链DNA)过程和PCR扩增过程示意图。据图分析,下列说法正确的是()A催化过程的酶是RNA聚合酶B过程发生的变化是引物与单链DNA结合C催化过程的酶都是DNA聚合酶,都能耐高温D如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%,则所对应的双链DNA中,A与U之和也占该DNA碱基含量的40%B 解析 由题意可知,分别表示反转录、DNA的复制、DNA变性、引物与单链DNA结合(复性)及互补链的合成(

6、延伸),过程由反转录酶催化完成,A项错误,B项正确;催化过程的酶都是DNA聚合酶,过程是在7075 的高温条件下进行的,只有该过程中的DNA聚合酶(即Taq酶)耐高温,C项错误;DNA分子中有T无U,D项错误。8如下图表示一项重要生物技术的关键步骤,X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是()AX是能合成胰岛素的细菌细胞B质粒具有标记基因和多个限制酶切点C基因与载体的重组只需要DNA连接酶D该细菌的性状被定向改造C 解析 根据题图,重组质粒导入的是细菌细胞,所以X是能合成胰岛素的细菌细胞。质粒作为载体需要有多个限制酶切点以便转运多种目的基因,同时应具有标记基因以便于检测目的基因

7、是否导入受体细胞内。基因与载体的重组需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。基因工程的特点是能够定向改造生物的性状。9如图为基因工程中表达载体构建的模式图,若结构X是表达载体所必需的,则X最可能是()A荧光蛋白基因 B启动子C限制酶 DDNA连接酶B 解析 启动子是构建基因表达载体所必需的,其功能是启动插入基因的转录过程。荧光蛋白基因可以作为标记基因,但题图中表达载体已有抗生素抗性基因作为标记基因。限制酶和DNA连接酶都不是组成表达载体所必需的。10在基因工程中,为将目的基因导入受体细胞常采用土壤农杆菌转化法,在土壤农杆菌中常含有一个Ti质粒。某科研小组欲将某抗虫基因导入某植物,下列分析错误的是(

8、)ATi质粒含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因,是基因工程中重要的载体B用Ca2处理细菌是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法C重组Ti质粒的土壤农杆菌成功感染植物细胞,可通过植物组织培养技术将该细胞培养成具有抗虫性状的植物D若能够在植物细胞中检测到抗虫基因,则说明将重组质粒成功地导入到了受体细胞A 解析 Ti质粒是基因工程中重要的载体,不含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因;用Ca2处理细菌可增加细胞壁的通透性,是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法;转基因成功的植物细胞,可通过植物组织培养技术获得转基因植物;若在植物细胞中检测到抗虫基因,则说明目的基因已成功导入。11根据下图分析

9、,下列有关基因工程的说法不正确的是()A为防止目的基因与质粒任意结合而影响基因的表达,应用限制酶、同时切割二者B限制酶、DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键C与启动子结合的应该是RNA聚合酶D在能够检测到标记基因表达产物的受体细胞中,也一定会有目的基因的表达产物D 解析 将质粒与目的基因进行切割、连接时,不能保证二者全部成功连接,导入了原质粒的受体细胞中能检测到标记基因的表达产物,但检测不到目的基因的表达产物。12下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述,正确的是()A表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞的mRNA反转录获得B表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点C借助抗生素抗性基因

10、可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用C 解析 由于胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达,通过人肝细胞的mRNA反转录不能得到胰岛素基因,A项错误;基因表达载体的复制开始于复制原(起)点,胰岛素基因的转录启动于启动子,而不是复制原点,B项错误;抗生素抗性基因可作为标记基因,可将含有目的基因的受体细胞筛选出来,C项正确;终止密码子在基因表达的翻译中起作用,启动子和终止子均在胰岛素基因的转录中起作用,D项错误。13采用基因工程的方法培育抗虫棉,下列导入目的基因的做法正确的是()将毒素蛋白注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的

11、DNA序列与质粒重组导入细菌中,用该细菌感染棉的体细胞,再进行组织培养将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组,注射到棉的子房,并使之进入受精卵A B C DC 解析 将目的基因导入受体细胞时,通过限制酶和DNA连接酶将目的基因和载体连接起来,然后导入受体细胞中。将毒素蛋白直接注射到棉受精卵中和将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中都是不对的,没有表达载体的协助,它们不能在受体细胞中表达。14苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达,其检测方法是()A是否有抗生素抗性 B是否能检测到标记基因C是否有相应的性状 D是否能分离到目的基因C 解析 转基因成功的标志是目的基因在受体细胞内表达

12、,受体细胞表现出一定的性状,故选C项。15(2017北京卷)为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图a),拟将其与质粒(图b)重组,再借助农杆菌导入菊花中。下列操作与实验目的不符的是()A用限制性核酸内切酶EcoR 和连接酶构建重组质粒B用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞C在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞D用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上C 解析 目的基因C和质粒都有可被EcoR 切割的酶切位点,另外需要DNA连接酶将切好的目的基因和质粒连接起来,A项正确;愈伤组织全能性较高,是理想的植物受体细胞,将目的基因导入植物受体细胞的方法

13、通常为农杆菌转化法,B项正确;质粒中含有潮霉素抗性基因,因此选择培养基中应该加入潮霉素,C项错误;使用分子杂交方法可检测目的基因是否整合到受体染色体上,D项正确。16能够使植物体产生动物蛋白的育种方法是()A单倍体育种 B杂交育种C基因工程育种 D多倍体育种C 解析 单倍体育种、多倍体育种及杂交育种只能发生在同种生物或近缘生物之间,而基因工程育种可以发生在不同种生物,甚至是动物和植物之间,打破了物种间的界线和生殖隔离,可创造出具有新性状的品种。17我国转基因抗虫棉是在棉花细胞中转入Bt(苏云金芽孢杆菌)毒蛋白基因培育出来的,它对棉铃虫具有较强的抗性。下列叙述错误的是()ABt毒蛋白基因是从苏云

14、金芽孢杆菌中分离的BBt毒蛋白基因可借助花粉管通道法进入棉花细胞中C培育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验D用DNA聚合酶连接经切割的Bt毒蛋白基因和载体D 解析 Bt毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离出来的抗虫基因;Bt毒蛋白基因可借助花粉管通道法进入棉花细胞中;培育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验,来检测棉花是否表现出抗虫性状;切割下来的Bt毒蛋白基因和载体的连接是靠DNA连接酶来完成的。18目前人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉,下列有关抗虫棉的说法正确的是()A苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达B抗虫基因导入棉花叶肉细胞后,可通过传粉、受精

15、的方法,使抗虫性状遗传下去C标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因D转基因抗虫棉经过种植,棉铃虫不会产生抗性,这样可以有效消灭棉铃虫C 解析 苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后需用花粉管通道法导入棉花的受精卵中,不能直接进入棉花的叶肉细胞表达;棉花叶肉细胞不能进行减数分裂产生配子,故抗虫基因直接导入棉花叶肉细胞后,需通过组织培养技术,将抗虫性状遗传下去;由于生物变异是不定向的,因此棉铃虫可能产生抗性,这种抗性逐渐积累,最终可能导致抗虫棉失去杀虫效果。19科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中,经培育获得一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到

16、尿液中,在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义。下列有关叙述不正确的是()A选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性B采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达C人的生长激素基因能在小鼠细胞内表达,说明遗传密码在不同种生物间可以通用D转基因小鼠的所有细胞中均含有人的生长激素基因B 解析 DNA分子杂交技术只能检测目的基因是否成功导入小鼠细胞中,检测目的基因是否成功表达需用抗原抗体杂交法。转基因小鼠的所有细胞均由同一个受精卵发育而来,所以均含有人的生长激素基因,只是生长激素基因仅在其膀胱上皮细胞中表达。20科学家在某种植物中找到了抗枯萎的基因,并以质粒为载体

17、,采用转基因的方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种。下列有关说法中正确的是()A质粒是最常用的载体之一,它仅存在于原核细胞中B将抗枯萎基因连接到质粒上,用到的工具酶仅是DNA连接酶C用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株不能表现出抗枯萎性状D通过该方法获得的抗枯萎病金茶花,产生的配子不一定含抗枯萎病基因D 解析 质粒也存在于某些真核细胞中,如酵母菌;将目的基因连接到质粒上,不仅要用到DNA连接酶,在连接之前还要用同一种限制酶处理目的基因和质粒以得到相同的末端;植物的体细胞具有全能性,因此可以作为受体细胞;由于重组质粒只结合在某条染色体上,因此产生的配子不一定含有目的基因。21利用细菌大量生产人胰岛素

18、,下列叙述错误的是()A用同一种限制酶对载体与人胰岛素基因进行切割B用适当的Ca2处理受体细菌表面,将重组DNA导入受体细菌C通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入受体细菌D重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录,才能合成人胰岛素C 解析 一般需用同一种限制酶对载体和含有人类胰岛素基因的DNA分子进行切割,并用DNA连接酶将两者连接起来形成重组DNA分子,A项正确;将目的基因导入受体细菌时,需用CaCl2处理细菌细胞,使之处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态,B项正确;通常通过检测目的基因产物来检验重组DNA是否表达,而用DNA分子杂交技术检测重组DNA是否已导入受体细菌,

19、C项错误;重组DNA必须能在受体细菌内复制、转录,才能合成人胰岛素,D项正确。22人们试图利用基因工程的方法,用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程:甲生物的蛋白质mRNA,目的基因与质粒DNA重组导入乙细胞获得甲生物的蛋白质。下列说法中正确的是()A过程需要的酶是反转录酶,原料是A、U、G、CB要用限制性核酸内切酶切断质粒DNA,再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起C如果受体细胞是动物细胞,过程可以用农杆菌转化法D过程中用的原料不含有A、U、G、CB 解析 过程是反转录,利用反转录酶合成DNA片段,所以需要A、T、G、C四种脱氧核苷酸原料,A项错误;过程是目的基因与质粒DNA的重

20、组,需要用限制性核酸内切酶切断质粒DNA,再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起,B项正确;如果受体细胞是动物细胞,重组基因的导入常用显微注射技术,农杆菌转化法多用于植物细胞的转化,C项错误;过程是基因的表达,包括转录和翻译,转录需要的原料为A、U、G、C,D项错误。23蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布局,产生了一个由坚硬的结晶区和非结晶区构成的混合区域。有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其相应的基因结构,以指导对蚕丝蛋白的修改,从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝。此过程运用的技术及流程分别是()A基因突变;DNARNA蛋白质B基因工程;RNARNA蛋白质C基因工程;DNA

21、RNA蛋白质D蛋白质工程;蛋白质RNADNARNA蛋白质D 解析 该过程采用的是蛋白质工程。从预期蛋白质功能入手,对控制蛋白质的基因进行改造以达到改造蛋白质的目的。24绿叶海天牛(简称甲)吸食滨海无隔藻(简称乙)后,身体就逐渐变绿,这些“夺来”的叶绿体能够在甲体内长期稳定存在,有科学家推测其原因是在甲的染色体DNA上可能存在乙编码部分叶绿体蛋白的核基因。为证实上述推测,以这种变绿的甲为材料进行实验,方法和结果最能支持上述推测的是()A通过PCR技术从甲体内的DNA中克隆出属于乙的编码叶绿体蛋白的核基因B通过核酸分子杂交技术,在甲体内检测到乙的编码叶绿体蛋白的核基因转录出的RNAC给甲提供14C

22、O2,一段时间后检测到其体内的部分有机物出现放射性D用乙编码叶绿体蛋白的核基因作探针,与甲的染色体DNA杂交,结果显示出杂交带D 解析 通过PCR技术,虽然能够从绿叶海天牛(甲)的DNA 中克隆出属于滨海无隔藻(乙)的编码叶绿体蛋白的核基因,但不能排除其他因素如甲消化道中的乙残渣的影响,A项不符合题意;通过核酸分子杂交技术,在甲体内检测到乙的编码叶绿体蛋白的核基因转录出的RNA,不能直接证明甲的染色体DNA上存在乙编码部分叶绿体蛋白的核基因,B项不符合题意;给甲提供14CO2,一段时间后检测到其体内的部分有机物出现放射性,只能证明甲能利用14CO2合成有机物,不能证明甲的染色体DNA上存在乙编

23、码部分叶绿体蛋白的核基因,C项不符合题意;用乙编码部分叶绿体蛋白的核基因作探针,与甲的染色体DNA杂交,结果显示出杂交带,最能支持“甲的染色体DNA上存在乙编码部分叶绿体蛋白的核基因”的推测,D项符合题意。25近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑,其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如图所示)。下列相关叙述错误的是()ACas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B向导RNA中的双链区遵循碱基互补配对原则C向导RNA可在反

24、转录酶催化下合成D若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC,则相应的识别序列是UCCAGAAUCC 解析 Cas9蛋白的合成场所是核糖体,A项正确;在向导RNA中的双链区存在碱基互补配对,遵循碱基互补配对原则,B项正确;RNA不是在反转录酶催化下合成的,而是经转录产生的,C项错误;依据碱基互补配对原则,若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC,则与向导RNA中的识别序列配对的DNA另一条链的碱基序列是AGGTCTTAG,故向导RNA中的识别序列是UCCAGAAUC,D项正确。二、非选择题(共50分)26(10分)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图甲、图乙中箭头表示相关限制酶的切割位

25、点。请回答下列问题:限制酶BamHHindEcoRSma识别序列及切割位点(1)一个如图甲所示的质粒分子,经Sma酶切割前后,分别含有_个游离的磷酸基团。(2)若对图甲中质粒进行改造,插入的Sma酶切位点越多,质粒的热稳定性越_。(3)用图甲中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用Sma酶切割,原因是_。(4)与只使用EcoR酶相比较,使用BamH和Hind两种限制酶同时处理质粒和外源DNA,其优点在于可以防止_。(5)为了获取重组质粒,将切割后的质粒与目的基因片段混合,并加入_酶。(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是_。 解析 (1)质粒被切割前是双链环状DNA分子,所有磷酸基团都参与形

26、成磷酸二酯键,故不含游离的磷酸基团。从图中可以看出,质粒上只含有一个Sma酶的切点,因此被该酶切割后,质粒变为线性双链DNA分子,因每条链上含有一个游离的磷酸基团,因此切割后含有两个游离的磷酸基团。(2)由题目信息可知,Sma酶识别的DNA序列中只有G和C,而G和C之间可以形成三个氢键,A和T之间只形成两个氢键,所以Sma酶切位点越多,意味着G、C越多,DNA分子的热稳定性就越高。(3)质粒上的抗生素抗性基因为标记基因,由图甲、乙可知,标记基因和外源DNA(目的基因)中均含有Sma酶切位点,都可以被Sma酶破坏,故构建重组质粒时不能使用该酶剪切。(4)当只使用EcoR酶切割时,质粒和目的基因两

27、端的黏性末端相同,用DNA连接酶连接时会产生质粒和目的基因自身连接产物,而利用BamH和Hind两种酶同时剪切时,质粒和目的基因两端的黏性末端不同,用DNA连接酶连接时不会产生自身连接产物。(5)质粒和目的基因连接后获得重组质粒,该过程需要DNA连接酶的作用。(6)质粒上的抗生素抗性基因为标记基因,用于鉴别和筛选含有重组质粒的受体细胞。答案 (1)0、2(2)高(3)Sma酶会破坏质粒的抗生素抗性基因及外源DNA中的目的基因(4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化(5)DNA连接(6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞27(10分)请回答下列有关基因工程的问题:(1)构建基因工程表达载体时,用

28、不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生黏性末端,也可能产生_末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接,则应选择能使两者产生_(填“相同”或“不同”)黏性末端的限制酶。(2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时,构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等,其中启动子的作用是_。在用表达载体转化大肠杆菌时,常用_处理大肠杆菌,以利于表达载体进入;为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA,可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交,该杂交技术称为_。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成_,常用抗原抗体杂交技术。(3)如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌T

29、i质粒的_中,然后用该农杆菌感染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的_上。 解析 (1)DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA切开时,产生的是黏性末端,而当限制酶在它识别序列的中心轴线切开时,产生的是平末端。要使目的基因和质粒直接进行连接,应使用同种限制酶切割目的基因和质粒,使两者产生相同的黏性末端。(2)一个基因表达载体的组成,除含有目的基因外,还必须有启动子、终止子和标记基因等。启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,可以驱动目的基因转录出mRNA。在将表达

30、载体导入大肠杆菌细胞时,为便于表达载体进入,常用CaCl2溶液处理大肠杆菌。要检测目的基因是否转录出对应的mRNA,可用分子杂交技术;要检测目的基因是否表达出相应的蛋白质,常用抗原抗体杂交技术。(3)将目的基因插入农杆菌的Ti质粒的TDNA上,可通过农杆菌的转化作用使目的基因进入植物细胞,并将目的基因插入到植物细胞的染色体DNA上。 答案 (1)平相同(2)驱动胰岛素基因转录出mRNACaCl2溶液(或Ca2)分子杂交技术蛋白质(3)TDNA染色体DNA28(8分)农杆菌是一种生活在土壤中的微生物,能在自然条件下感染植物,因而在植物基因工程中得到了广泛的运用。如图为农杆菌转化法的示意图,试回答

31、下列问题:(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是_,利用农杆菌自然条件下感染植物的特点,能_。具体原理是在农杆菌的Ti 质粒上存在TDNA片段,它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞_上的特点,因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到_(部位)即可。(2)根据TDNA这一转移特点,推测该DNA片段上可能含有控制_(酶)合成的基因。(3)图中c过程中,能促进农杆菌向植物细胞转移的物质是_类化合物。(4)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞时,除了农杆菌转化法之外,还可采取_。(至少写出两种) 解析 (1)一般农杆菌不能感染单子叶植物,可感染双子叶植物和裸子植物。利用其感染性,可将目的基因导入植物

32、细胞。真正可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上的是农杆菌的TDNA片段,因此目的基因必须插入到该部位才能成功。(2)根据TDNA这一转移特点,可以推测该DNA片段能控制合成DNA连接酶、限制酶,以实现与双子叶植物细胞染色体DNA 的整合。(3)植物细胞受伤后可产生酚类物质,促进农杆菌向植物细胞转移。(4)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞时,除了农杆菌转化法之外,还有基因枪法和花粉管通道法等。 答案 (1)单子叶植物将目的基因导入植物细胞染色体DNATDNA 片段(2)DNA连接酶、限制酶(3)酚(4)基因枪法、花粉管通道法29(11分)阅读材料后,请回答下列有关蛋白质工程的问题:

33、材料干扰素是动物体内合成的一种蛋白质,可以用于治疗病毒感染和癌症,但体外保存相当困难,如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,就可在70 下保存半年,给广大患者带来福音。(1)蛋白质的合成是受基因控制的,因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键,依据蛋白质工程原理,设计实验流程如下图所示,让动物生产“可以保存的干扰素”。请将流程图补充完整。(2)基因工程和蛋白质工程相比较,基因工程在原则上只能生产_的蛋白质,但不一定符合_需要。而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过_或_,对现有蛋白质进行_,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活需要。(

34、3)蛋白质工程实施的难度很大,原因是蛋白质具有十分复杂的_结构。(4)对天然蛋白质进行改造,是直接对蛋白质分子进行操作,还是通过对基因的操作来实现?_,原因是_。 解析 蛋白质工程是研究多种蛋白质的结构和功能、蛋白质空间结构、蛋白质分子设计等一系列分子生物学基本问题的一种新型的、强有力的手段。通过对蛋白质工程的研究,可以深入地揭示生命现象的本质和生命活动的规律。基因工程遵循中心法则:DNAmRNA蛋白质,只能生产自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的:确定蛋白质的功能蛋白质应有的高级结构应有的氨基酸序列DNA应有的碱基排列顺序,创造出自然界不存在的蛋白质。 答案 (1)预期蛋白质的

35、功能蛋白质的三维结构应有的氨基酸序列相应的脱氧核苷酸(基因)序列(2)自然界已存在人类生产和生活的基因修饰基因合成改造(3)空间(或高级)(4)通过对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造首先,任何一种天然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因也就是对蛋白质进行了改造,而且改造过的基因可以遗传下去;其次,如果对蛋白质直接改造,即使改造成功,被改造过的蛋白质分子也是无法遗传的;第三,对基因进行改造比直接对蛋白质进行改造更容易操作,难度也要小得多30(11分)草鱼病毒性出血病是由草鱼呼肠弧病毒(GCRV)引起的,目前尚未找到防治药物。如图是通过基因工程方法将PV7双基因与某质粒连接,并通过草鱼攻毒实验检测

36、免疫保护效果的过程示意图。图中P10和PH为启动子,箭头表示转录方向。PV71和PV72为GCRV外壳蛋白基因(DNA片段)。请回答下列问题:组别疫苗注射量实验鱼数 死亡鱼数 死亡率 免疫保护率110 g 20尾 0尾0100%2 30 g 20尾 0尾0100%360 g 20尾 1尾 5% 95%空载体 30 g 20尾 6尾 30% 70%对照020尾 20尾 100%0(1)制备草鱼病毒性出血病核酸疫苗,获取大量PV7双基因时可采用PCR技术进行扩增,该技术除需要原料、模板、_外,还必须用_酶。PCR一般要经历三十次以上的循环,每次循环包括变性、复性和延伸三个阶段,其中变性是指_条件下

37、,DNA分子_的过程。(2)使用不同的限制酶切割PV71和PV72基因,是为了防止_,用不同限制酶先后两次切割质粒,是为了防止_,有利于提高核酸疫苗构建的成功率。(3)攻毒实验检测是指将不同浓度的核酸疫苗导入草鱼体内,通过转录和翻译产生草鱼呼肠弧病毒外壳蛋白,使草鱼生成抗体和记忆细胞,同时给草鱼注入相同浓度的GCRV,统计草鱼免疫保护率,实验结果说明_。导入空载体(普通质粒)的草鱼免疫保护率达到70%,但草鱼体内并未检测到抗体水平的明显增加,可能的原因是_。注射核酸疫苗后,科学家发现PV7双基因在启动子的驱动下持续表达,至第49天核酸疫苗仍没有被降解,仍能检测到PV7双基因的转录。综上所述,与

38、常规基因工程生产的蛋白质疫苗相比,核酸疫苗所具备的优点有_。 解析 (1)PCR技术是一种用于体外扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,PCR扩增目的基因时,除需要原料、模板、引物外,还需热稳定DNA聚合酶。每次循环需经过模板在高温(或9095 或受热)条件下变性解旋为单链,复性(引物与DNA单链结合),热稳定的DNA聚合酶在适当温度下催化DNA链延伸三步。(2)启动子P10能启动PV71基因的转录,PH能启动 PV72基因的转录,用不同的限制酶切割 PV71、PV72基因,是为了防止连接的位置错误;用不同的限制酶先后两次切割质粒,是为了防止质粒自身环化,有利于提高核酸疫苗构建的成功率。(3)

39、实验结果说明核酸疫苗起到了保护草鱼、预防草鱼病毒性出血病的作用。导入空载体(普通质粒)的草鱼免疫保护率达到70%,但草鱼体内并未检测到抗体水平的明显增加,可能的原因是空载体(普通质粒)能提高草鱼的非特异性免疫能力,所以免疫保护率提高;与常规基因工程生产的蛋白质疫苗相比,核酸疫苗具有抗原性强、保护时间长、安全性好、制备和运输方便等优点。 答案 (1)引物热稳定DNA聚合(或Taq)高温(或9095 或受热)解旋(为单链)(2)连接的位置错误质粒自身环化(3)核酸疫苗起到了保护草鱼、预防草鱼病毒性出血病的作用导入草鱼体内的空载体(普通质粒)能提高草鱼的非特异性免疫能力抗原性强、保护时间长、安全性好、制备和运输方便(答出两点即可)高考资源网版权所有,侵权必究!

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