(2019-2020)【重点资料】高中生物-专题1-基因工程专题评估检测-新人教版选修3【必备资料】

PAGEPAGE4专题1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—G↓GATCC—，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、λ噬菌体的衍生物2．(14分)在进行DNA亲子鉴定时，需大量的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)22230(3)如下图：3．(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，合成(2)设计预期的蛋白质结构推测氨基酸序列6．(15分)(2017·全国卷Ⅰ)真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题：(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是________________________________________________________________________________。(2)若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用________作为载体，其原因是____________________________________________________________________________________________________________。(3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有________________(答出两点即可)等优点。(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是____________________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是__________________________________________________________________。解析：本题主要考查基因工程的相关知识。(1)从人的基因组文库中获得的基因A中含有内含子，而大肠杆菌属于原核生物，故大肠杆菌不能切除基因A初始转录产物中与内含子对应的RNA序列，故基因A在大肠杆菌中无法表达出蛋白A。(2)由于病毒对宿主细胞的感染具有特异性，噬菌体只能寄生在细菌细胞中，不能感染家蚕细胞，故应选用可感染家蚕的昆虫病毒作为载体。(3)与真核生物相比，大肠杆菌等原核生物具有繁殖快、容易培养、遗传物质相对较少等优点。(4)检测基因A是否翻译出蛋白A，一般用抗原—抗体杂交的方法，即用蛋白A的抗体与从细胞中提取的蛋白质进行杂交，观察是否出现杂交带。(5)肺炎双球菌转化实验的实质是S型菌的DNA进入R型菌体内，并可在R型菌体内完成表达，这证明了DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体，为基因工程奠定了基础。答案：(1)基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A(2)噬菌体噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕(3)繁殖快、容易培养(4)蛋白A的抗体(5)DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体7．(15分)我国曾经发生过因“非典型性肺炎”而死亡的病例，经研究发现，该病是由SARS病毒(一种RNA病毒)感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作，其简要的操作流程如图：(1)实验步骤①所代表的反应过程是________。(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用限制性核酸内切酶和________酶，后者的作用是将用限制性核酸内切酶切割的________和________连接起来。(3)如果省略步骤②而将大量扩增的S蛋白基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是S蛋白基因在大肠杆菌中不能_______，也不能______________________。(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可用_________________________________________与___________________________________________________进行抗原—抗体特异性反应实验，从而得出结论。(5)步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列________(填“相同”或“不同”)，根本原因是__________________________________________________________________________________________________________。解析：在解答本题的过程中，应注意分析图中标注过程的含义。①通过反转录法获得目的基因；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入大肠杆菌(受体细胞)