2019高中生物 专题1 基因工程专题评估检测 新人教版选修3.doc
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1、1专题专题 1 1 基因工程基因工程专题评估检测(一)(时间:60 分钟 满分:100 分)1(14 分)通过 DNA 重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质。下图表示了这一技术的基本过程,在该工程中所用的基因“手术刀”能识别的序列和切点是GGATCC,请回答下列问题。(1)从羊染色体中“切下”羊蛋白质基因的酶是_,人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是_。(2)请写出质粒被切割形成黏性末端的过程。_。(3)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内,原因是_, “插入”时用的工具是_,其种类有_。解析:本题主要考查各种工具在基
2、因工程中的作用,首先明确限制酶的作用是切取目的基因,DNA 连接酶起缝合作用,载体会把目的基因导入受体细胞,然后结合问题组织答案。(1)“手术刀”为限制酶, “切下”羊的蛋白质基因,使用 DNA 连接酶将其与载体缝合。(2)由图示可知限制酶识别的序列为GGATCC,并且在 G 与 G 之间切开,而且形成的黏性末端为反向重复的,所以两个末端分别为。(3)插入时是目的基因与原有羊的 DNA 分子结合,都为反向平行的双螺旋结构,插入时需要载体。答案:(1)限制酶 DNA 连接酶(2) (3)基因的结构是相同的 载体 质粒、动植物病毒、 噬菌体的衍生物22(14 分)在进行 DNA 亲子鉴定时,需大量
3、的 DNA。PCR 技术(多聚酶链式反应)可以使样品 DNA 扩增,获得大量 DNA 克隆分子。该技术的原理是利用 DNA 的半保留复制,在体外进行 DNA 的人工复制(如下图,图中黑色长方形是引物),在很短的时间内将 DNA 扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。(1)图中的变性、延伸分别是指_、_。(2)假设 PCR 反应中的 DNA 模板为 P,第一轮循环的产物 2 个子代 DNA 为 N1,第二轮循环的产物 4 个子代 DNA 为 N2,N1、N2中含有模板 DNA 单链的 DNA 分别有_个、_个。若继续循环,该 DNA 片段共经过 30 次循环后能形
4、成_个 DNA 片段。(3)若下图为第一轮循环的产物。请绘出以 a 链和 b 链为模板经 PCR 扩增的产物。解析:(1)变性的实质是 DNA 双链解聚为单链:延伸的实质是以 DNA 单链为模板,按照碱基互补配对原则合成子链的过程。(2)由于 PCR 原理为 DNA 双链复制,其特点是半保留复制,所以无论复制几次,模板链一直存在于 2 个 DNA 分子中。DNA 复制的数量变化是呈指数增长。(3)画图的关键是注意引物 A、B 的位置和所对应的模板链。答案:(1)模板 DNA 双链解旋为单链 在 DNA 聚合酶的作用下,原料脱氧核苷酸聚合合成新的 DNA 链(2)2 2 230(3)如下图:3(
5、14 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)获得基因 A 有两条途径:首先以 A 的 mRNA 为模板,在_酶的催化下,合3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;其次根据目标蛋白质的_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
6、称为_。(4)在基因工程中,常用 Ca2处理 D,其目的是_。解析:(1)在逆转录酶的催化下,以基因 A 产生的 mRNA 为模板可以获得与 mRNA 互补的单链 DNA,以该单链 DNA 为模板,在 DNA 聚合酶的作用下可合成双链 DNA;根据目标蛋白质的氨基酸序列,根据密码表可推测出相应的 mRNA 序列,然后根据碱基互补配对原则可推测出其 DNA 中的脱氧核苷酸序列,再通过化学方法利用 DNA 合成仪合成所需基因。(2)利用 PCR 扩增目的基因时,需要提供目的基因作为模板,添加引物来引导子链的形成,添加四种脱氧核糖核苷三磷酸(即 dCTP、dATP、dGTP、dTTP)作为原料,耐高
7、温的 DNA聚合酶来催化子链的形成,扩增过程可在 PCR 扩增仪中完成。(3)目的基因 A 和运载体 B 拼接形成的 C 通常称为基因表达载体(重组质粒)。(4)基因工程中,常用 Ca2处理细菌细胞,使之成为感受态细胞,容易吸收周围环境中的 DNA 分子,进而使重组质粒导入细菌细胞内。答案:(1)逆转录 DNA 聚合酶 氨基酸 脱氧核苷酸(2)引物 模板 DNA(3)重组 DNA (4)提高受体细胞的转化率4(14 分)CTB 是霍乱弧菌产生的肠毒素(蛋白质)结构的一部分,可用作针对霍乱弧菌的疫苗。研究人员提取了控制 CTB 合成的基因(ctb),构建基因表达载体(如图所示),将其导入番茄,然
8、后用转基因番茄饲喂试验小鼠,检测疫苗的有效性。请回答相关问题:(1)为了在短时间内获得大量基因,可以采用_技术,与细胞内 DNA 复制时的解旋过程相比,该技术的 DNA 解链过程有何不同?_(写出一点即可)(2)使用两种限制酶切割载体可防止切开的载体的两个末端重新连接起来,原因是_4_。(3)可采用_法将基因表达载体导入番茄细胞,然后在加入了_的培养基中进行初步筛选,之后还需用_方法检测 ctb 基因是否整合到番茄染色体的 DNA 上。(4)提取转基因番茄不同部位的蛋白质进行检测,发现只有果实中含有 CTB。ctb 基因只能在果实细胞中表达,这与基因表达载体中的_有关。(5)用转基因番茄果实饲
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