新课标高考生物一轮复习 现代生物科技专题 第36讲 基因工程包括PCR技术夯基提能作业选修3文档格式.docx

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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:

（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。

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”,“KmR”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。

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。

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Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活（Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr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。

（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

BclⅠ

Sau3AⅠ

HindⅢ

识别序列及

切割位点

ATCC

CCTA

ATCA

ACTA

GATC　

CTAG

GCTT

TTCG

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。

（2）为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加　　　　,平板上长出的菌落,常用PCR鉴定,所用的引物组成为图2中　　　　　　　。

（3）若BamHⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为　　　　,对于该部位,这两种酶　　　　（填“都能”、“都不能”或“只有一种能”）切开。

（4）若用Sau3AⅠ切图1质粒最多可能获得　　　　种大小不同的DNA片段。

答案全解全析

1.

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

解析　

（1）利用逆转录法合成目的基因的过程是:

以mRNA为模板,在逆转录酶的催化作用下合成单链DNA,然后在DNA聚合酶作用下,合成双链DNA分子;

根据蛋白质工程合成目的基因的过程是:

根据目标蛋白质的氨基酸序列,推测相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测DNA中脱氧核苷酸的排列顺序,通过化学方法合成DNA。

（2）PCR过程中需要酶、底物、模板、引物和能量等条件。

（3）目的基因和运载体结合,形成重组DNA（基因表达载体）。

（4）在利用大肠杆菌做受体细胞时,需要先用Ca2+处理,使之成为感受态细胞,有利于其吸收重组DNA分子。

2.

答案　

（1）同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶）　DNA分子杂交（或核酸探针）

（2）超数排卵　获能（处理）

（3）显微注射法　性别鉴定　全能性

（4）htPA（或人组织纤溶酶原激活物）

解析　

（1）目的基因和载体先用同种限制酶切割后,再用DNA连接酶连接,以构建基因表达载体;

判断目的基因是否插入受体细胞的DNA可采用DNA分子杂交技术。

（2）利用促性腺激素处理供体母羊可使其产生更多的卵（母）细胞;

精子必须获能后才具备受精能力。

（3）将重组表达载体导入动物受精卵常用的方法是显微注射法。

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性别鉴定。

（4）若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到人组织纤溶酶原激活物,说明目的基因成功表达。

3.

答案　

（1）限制性核酸内切　选择

（2）T-DNA　筛选获得T-DNA片段的植物细胞

（3）细胞分裂素浓度　芽顶端合成的生长素向基部运输,促进根的分化

（4）投放棉铃虫　农药

解析　本题考查基因工程与植物细胞工程的相关知识。

（1）同种限制酶切割质粒和含目的基因的DNA,可获得相同的黏性末端,以构建基因表达载体。

重组质粒含完整的卡那霉素抗性基因,故应使用含卡那霉素的选择培养基筛选含重组质粒的农杆菌。

（2）实验过程中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,其目的是利用含重组质粒的农杆菌将T-DNA导入棉花细胞中。

除去农杆菌后在含卡那霉素的培养基上培养,其目的是筛选出含有目的基因的棉花细胞。

（3）培养基中生长素用量与细胞分裂素用量比值高时,利于根的分化,抑制芽的形成,反之,有利于芽的分化,抑制根的形成。

因芽顶端可合成生长素,故接种在无激素的培养基上的芽也能长根。

（4）可用投放棉铃虫的方法检测抗虫棉的抗虫效果。

转基因抗虫棉的种植可减少农药使用量,从而减轻环境污染。

4.

答案　

（1）胰岛B细胞　胰岛A细胞

（2）DNA　胰岛素原

（3）菌体

解析　

（1）人体合成前胰岛素原的细胞是胰岛B细胞,合成胰高血糖素的细胞是胰岛A细胞。

（2）蛋白质工程生产胰岛素时,需根据胰岛素原的氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原的脱氧核苷酸序列（目的基因）,然后再构建胰岛素原基因重组表达载体,导入细菌细胞内,再经过细菌转化、筛选及鉴定,即可建立能稳定合成胰岛素原的工程菌。

（3）运用抗原—抗体检测法检测胰岛素原时,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,故应从菌体中分