2023年高考生物大冲刺备考“最后30天”专题七基因工程（含PCR技术）试题

2023年高考生物大冲刺备考“最后30天”专题七基因工程（含PCR技术）试题PAGE4PAGE3专题七基因工程〔含PCR技术〕试题1试题1基因工程例题基因工程又称为DNA重组技术，答复相关问题：〔15分/10min〕例题〔1〕在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即__________和从___________中别离。〔2〕利用某植物的成熟叶片为材料，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______聚合酶识别并结合的部位。假设采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，最常用的原核生物是__________。〔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______颗粒。【解析】〔1〕获取目的基因主要有两大途径，即人工合成和从自然界已有的物种中别离。〔2〕植物的成熟叶片中基因选择性表达，因此由所有RNA逆转录形成的cDNA文库中只含有叶细胞已转录〔或已表达〕的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因。〔3〕在基因表达载体中，启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位。采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，由于易于培养，最常选用大肠杆菌〔或细菌〕。〔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金粉和钨粉颗粒。【答案】〔1〕人工合成生物材料〔每空2分，共4分，其他合理答案可酌情给分〕〔2〕cDNA文库中只含有叶细胞已转录〔或已表达〕的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因〔5分，其他合理答案可酌情给分〕〔3〕RNA〔2分〕大肠杆菌〔或答细菌〕〔2分〕〔4〕金粉钨粉〔每空1分，共2分〕试题2试题2PCR技术例题PCR是一种DNA体外扩增技术。1988年，PCR仪问世，并被广泛应用于基因扩增和DNA序列测定。如图是PCR技术示意图，请答复以下问题：〔11分/6min〕例题①标准的PCR过程一般分为、、三大步骤。②引物是此过程中必须参加的物质，从化学本质上说，引物是一小段。③将双链DNA______________，使之变性，从而导致。④引物延伸需提供作为原料。【解析】①标准的PCR过程一般分为高温变性、低温复性、中温延伸三大步骤．②引物是一小段单链DNA或RNA。③高温变性时，需要将双链DNA加热到95℃，使之变性，从而导致双链DNA别离成两条单链④中温延伸是需要以四种脱氧核苷酸为原料。【答案】①变性复性延伸②单链DNA或RNA③加热到95℃双链DNA别离成两条单链④四种脱氧核苷酸1．基因工程的主干知识〔1〕目的基因的获取eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①从基因文库中获取,②利用PCR技术扩增,③用化学方法直接人工合成))〔2〕基因表达载体的构建(目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因)。〔3〕将目的基因导入受体细胞导入植物：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法；导入动物：显微注射技术；导入微生物细胞：感受态细胞法(用Ca2＋处理)。〔4〕目的基因的检测与鉴定插入检测：DNA分子杂交；转录检测：DNA—RNA分子杂交；翻译检测：抗原—抗体杂交；个体水平检测：抗性接种实验。2．基因表达载体的构建过程3．PCR反响的过程非选择题〔45分/45min〕1．α1﹣抗胰蛋白酶是肝脏产生的一种糖蛋白，缺乏会引起肺气肿。某公司成功研制出转基因羊，进入泌乳期后，其乳汁中含有人类的α1﹣抗胰蛋白酶，用于治疗肺气肿。问答以下问题：〔1〕为获取目的基因，需要在肝细胞中提取，通过反转录产生cDNA，再通过技术进行快速扩增。〔2〕将α1﹣抗胰蛋白酶基因与乳腺蛋白基因的等调控组件重组在一起，构建基因表达载体，然后通过技术，导入羊的受精卵中。〔3〕受精卵通过早期胚胎培养，一般发育到阶段，通过胚胎移植到受体子宫孕育。为选育出能泌乳的雌羊，移植前须从胚胎的部位取样，做DNA分析鉴定性别。〔4〕α1﹣抗胰蛋白酶是一种结构较复杂的糖蛋白，因此用上述方法生产，相对传统的转基因大肠杆菌生产，优势在于。【解析】〔1〕α1﹣抗胰蛋白酶基因在肝细胞中表达，所以可以在肝细胞中提取mRNA，反转录产生相应cDNA，再通过PCR扩增。〔2〕为了使α1﹣抗胰蛋白酶基因在乳腺细胞中表达，需要将其与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组，构建基因表达载体，然后通过显微注射技术，导入受精卵中。〔3〕牛和羊的胚胎一般发育到桑椹胚或囊胚，再进行胚胎移植；DNA分析鉴定性别须从胚胎的滋养层部位取样，这样既保证了遗传信息一致，又不影响内细胞团进一步发育。〔4〕糖蛋白的形成需要进行蛋白质的加工，相对原核细胞而言，羊细胞有内质网和高尔基体，具备蛋白质加工的能力。【答案】〔1〕mRNAPCR〔2〕启动子〔或启动子、终止子〕显微注射〔3〕桑椹胚或囊胚滋养层〔4〕羊细胞有内质网和高尔基体，具备蛋白质加工的能力1.时间：你是否在限定时间内完成？□是□否2.语言：答题学科用语是否精准标准？1.时间：你是否在限定时间内完成？□是□否2.语言：答题学科用语是否精准标准？□是□否3.书写：字迹是否工整？卷面是否整洁？□是□否4.得分点：答题得分点是否全面无误？□是□否5.教材：教材知识是否全面掌握？□是□否〔1〕假设用图1所示的限制酶EcoRⅠ切割外源DNA，就其特异性而言，切开的是之间相连的化学键。〔2〕图3为目的基因中的某一片段，以下有关表达正确的选项是。A．假设图中的ACT能决定一个氨基酸，那么ACT可称为一个密码子B．DNA聚合酶和DNA连接酶都可作用于②处，解旋酶作用于①处C．假设只用这个片段中的3个碱基对，排列出的DNA片段有64种D．就游离的磷酸基而言，该片段与重组质粒相比多了2个游离的磷酸基〔3〕假设利用PCR技术增加目的基因的数量，由图2可知，A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取作为引物〔DNA复制子链的延伸方向5′→3′〕。该DNA分子在PCR仪中经过4次循环后会产生等长的目的基因片段个。〔4〕为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选，提高重组效率，应该选择的限制酶是。如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同时对质粒进行切割，假设同时只有任意两个位点被切断且每次时机相等，那么形成含有完整抗四环素基因的DNA片段有种。〔5〕如果大肠杆菌是受体细胞，那么其体内应不含基因，以利于筛选出含重组质粒的受体菌。目的基因能在大肠杆菌细胞内表达出相同的蛋白质，其遗传学根底是。【解析】〔1〕DNA分子的一条多核苷酸链中，两个脱氧核苷酸之间以磷酸基团和五碳糖相连．由题目可知，EcoRⅠ识别的DNA序列只有G和A，故切开的是鸟嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸之间相连的化学键。〔2〕A．密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，假设图中的ACT能决定一个氨基酸，那么其对应的密码子是UGA，A错误；B．DNA聚合酶和DNA连接酶都可作用于②磷酸二酯键处，解旋酶作用中①氢键处，B正确；C．A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此假设只用这片段中的3个碱基对，可以排列出23种片段，C错误；D．就游离的磷酸基而言，该片段有2个游离的磷酸基，而重组质粒不含游离的磷酸基，因此该片段与重组质粒相比多了2个游离的磷酸基，D正确。应选：BD。〔3〕假设利用PCR技术增加目的基因的数量，由图2可知，DNA复制只能从5’到3’，因此构建前利用PCR技术扩增干扰素基因时，A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取B和C作为引物，该DNA分子在PCR仪中经过4次循环后会产生基因片段16个，其中等长的目的基因片段8个。〔4〕为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选，提高重组效率，四环素抗性基因没有被破坏，gu8应该选择的限制酶是PstⅠ、EcoRⅠ。如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同时对质粒进行切割，假设同时只有任意两个位点被切断且每次时机相等，假设PstI酶的切割位点用1表示，EcoRI酶的切割位点用2表示，HindⅢ酶的切割位点用3表示，那么形成的DNA片段1→2，2→1，2→3，3→2，1→3，3→1六种片段，其中只有2→1片段含有完整四环素抗性基因，即含有完整四环素抗性基因的DNA片段只有1种。〔5〕如果大肠杆菌是受体细胞，那么其体内应不含抗四环素基因，以利于筛选出含重组质粒的受体菌。目的基因能在大肠杆菌细胞内表达出相同的蛋白质，其遗传学根底是各种生物共用一套密码子。【答案】〔1〕鸟嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸〔2〕BD〔3〕B和C8〔4〕PstⅠ、EcoRⅠ11.时间：你是否在限定时间内完成？□是□否2.语言：答题学科用语是否精准标准？□是□否3.书写：字迹是否工整？卷面是否整洁？□是□否4.得分点：答题得分点是否全面无误？□是□否5.教材：教材知识是否全面掌握？□是□否3．某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒外表的A蛋白为主要抗原，制备抗A蛋白抗体的局部流程如以下图：请答复：〔1〕①代表的是过程。为获得A基因表达载体，需用酶对A基因和运载体进行切割。将A基因表达载体导入动物细胞常用的方法是。〔2〕利用PCR技术扩增A基因时，设计引物序列的主要依据是，参加引物的作用是。〔3〕与体内DNA复制相比拟，PCR反响要在一定的缓冲溶液中才能进行，并且要严格控制等条件。〔4〕过程③采用的技术是，获得的X叫细胞。【解析】〔1〕由以上分可知①是逆转录过程．构建基因表达载体时，首先需要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA和运载体，其次需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA．将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。〔2〕利用PCR技术扩增A基因时，根据A基因两端的局部核苷酸序列设计引物序列，参加引物的作用是与A基因单链相应互补序列结合，然后再DNA聚合酶作用下进行延伸。〔3〕PCR扩增目的基因的过程：①高温变性：DNA解旋过程〔PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开〕；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。因此，与体内DNA复制相比拟，PCR反响要在一定的缓冲溶液中才能进行，并且要严格控制温度等条件。〔4〕