高三生物一轮复习题组层级快练 作业43.docx

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高三生物一轮复习题组层级快练作业43

题组层级快练（四十三）

1．（2017·深圳调研）叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中，该技术能有效改良植物的品质。

请回答：

（1）转基因技术的核心步骤是________，完成该步骤所需要的酶有________。

（2）将植物体细胞处理得到原生质体，再通过________或________法，将目的基因导入原生质体，使原生质体再生出细胞壁之后，通过________技术培养可得到相应的转基因幼苗。

（3）来自原核生物中有重要价值的外源基因，无需改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，就此分析，原因是________________________________________________________________________。

（4）对大多数高等植物而言，与传统的细胞核转基因相比，叶绿体转基因更稳定，其遗传方式________（答“遵循”或“不遵循”）分离定律，不会随________（“花粉”或“卵细胞”）传给后代，从而保持了________（“父本”或“母本”）的遗传特性。

解析　

（1）基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，所需要的酶有限制酶和DNA连接酶；

（2）植物细胞导入受体细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。

原生质体再生细胞壁之后，通过植物组织培养获取幼苗；（3）叶绿体DNA与原核生物DNA结构类似。

（4）分离定律适应于有性生殖过程中细胞核遗传，故叶绿体转基因不遵循分离定律，为母系遗传。

答案　

（1）构建基因表达载体　限制酶和DNA连接酶

（2）农杆菌转化法　基因枪　植物组织培养

（3）叶绿体DNA与原核生物DNA结构类似（由于叶绿体大多数基因的结构、转录与翻译系统均与原核生物类似　合理答案给分）

（4）不遵循　花粉　母本

2．（2016·天津武清区调研）下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。

请回答下列问题：

限制酶

BamHⅠ

HindⅢ

EcoRⅠ

SmaⅠ

识别序

列及切

割位点

↓　　　

GGATCC

CCTAGG

　↑

↓　　　

AAGCTT

TTCGAA

　↑

↓　　　

GAATTC

CTTAAG

　↑

↓

CCCGGG

GGGCCC

↑

（1）一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。

（2）若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越________。

（3）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是____________________________________________________________________________________________________________。

（4）与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止________________________________________________________________________。

（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）现使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA，并经拼接获得的重组质粒进行再次酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图1、2中标示的酶切位点及表所列的识别序列，对以下酶切结果做出判断。

①采用BamHⅠ和HindⅢ酶切，得到________种DNA片段。

②采用EcoRⅠ和HindⅢ酶切，得到________种DNA片段。

解析　

（1）该质粒为环状DNA，经SmaⅠ切割前，不含有游离的磷酸基团，经SmaⅠ切割后形成平末端，含有2个游离的磷酸基团。

（2）SmaⅠ识别的是CCCGGG序列，在C与G之间切割，SmaⅠ酶切位点越多，也就是C－G碱基对越多，C与G之间的氢键（3个）比A与T之间的氢键（2个）数量多，其含量越多，质粒的热稳定性越高（3）据图1可知，SmaⅠ切割位点在抗生素抗性基因（标记基因）中，据图2可知，SmaⅠ切割位点在目的基因中，因此使用SmaⅠ切割会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因。

（4）用同一种限制酶处理质粒和外源DNA，再用DNA连接酶连接时，住往会有三种连接形式：

目的基因－质粒、目的基因－目的基因（环化）、质粒－质粒（环化），后两种是我们不需要的，因而要进行筛选。

用两种限制酶处理质粒和外源DNA，因形成的末端不同可避免上述情况的发生。

（5）连接质粒与目的基因的工具酶是DNA连接酶。

（6）分析由BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA，并经拼接获得的重组质粒，这两种酶的识别序列仍然完整存在，如再用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶进行酶切时，可再度被切开，形成2种DNA片段；而EcoRⅠ的识别序列在原质粒中存在并没有破坏，同时切下的目的基因中还存在1个EcoRⅠ的识别序列，因此在重组质粒中存在2个EcoRⅠ的识别序列，如用EcoRⅠ和HindⅢ酶切，可得到3种DNA片段。

答案　

（1）0、2

（2）高

（3）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因和外源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）2　3

3．如图为三种质粒和一个含目的基因的DNA片段，其中ApR为氨苄青霉素抗性基因，TcR为四环素抗性基因，lacZ为蓝色显色基因，EcoRⅠ（0.7kb）、PvuⅠ（0.8kb）等为限制酶和其切割位点及其与复制原点之间的距离。

已知1kb＝1000个碱基对，请回答下列问题：

（1）片段D为目的基因中的某一片段，则DNA聚合酶和DNA连接酶的作用形成的键依次是________（填图中数字）。

（2）图中作为目的基因运载体最理想的质粒是________（填“A”“B”或“C”），请据图分析，其他两种质粒一般不能作为运载体的理由分别是________________________________________________________。

（3）用EcoRⅠ全酶切目的基因和质粒B形成的重组质粒，并进行电泳观察，可出现长度分别为1.1kb和________kb的两个片段，或者长度分别为________的两个片段（重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRI的识别位点之间的碱基对忽略不计）。

（4）将分别用限制酶PvuⅠ切开的质粒B溶液与目的基因溶液混合，加入DNA连接酶后，进行大肠杆菌受体细胞导入操作，则受体细胞的类型包含________（多选）。

A．ApR蓝色　　　　　B．ApR白色

C．ApS、蓝色D．ApS白色

（5）动物基因工程通常以受精卵作为受体细胞的根本原因是________。

A．受精卵能使目的基因高效表达

B．受精卵可发育成动物个体

C．受精卵更易接受DNA的插入

D．受精卵体积较大，便于DNA导入操作

解析　

（1）DNA聚合酶和DNA连接酶的作用形成的键均为磷酸二酯键，因此都应为②。

（2）由题图可知，切割目的基因应用PvuⅠ，但该限制酶会将c质粒的复制原点破坏，使该质粒无法进行复制，而质粒A不含有标记基因，因此两者都不能作为运载体。

（3）根据题意，质粒B长度为2.7kb，目的基因长度为4.0kb，所以重组质粒长度为6.7kb，如果出现长度为1.1kb的一个片段，则另外一个片段的长度为5.6kb。

若目的基因与运载体反向连接，可形成长度分别为3.1kb和3.6kb的两个片段。

（4）将分别用限制酶PvuⅠ切开的质粒B溶液与目的基因溶液混合，加入DNA连接酶后，可得到质粒自身环化形成的普通质粒、重组质粒和目的基因自身连接的DNA环三种类型。

如果导入的是普通质粒，受体细胞的类型为A（ApR、蓝色），如果导入的是重组质粒，受体细胞的类型为B（ApR、白色），如果导入的是DNA环，受体细胞的类型为D（ApS、白色）。

（5）动物基因工程通常选用受精卵作为受体细胞的根本原因是受精卵可发育成动物个体。

答案　

（1）②'②

（2）B'质粒A不含有标记基因；质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被破坏，使该质粒无法进行复制

（3）5.6'3.6kb和3.1kb

（4）ABD'（5）B

4．（2017·浙江名校联考

（一））我们日常吃的大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质。

如图为培育转基因水稻过程示意图，请回答：

（1）在上述工程中，铁结合蛋白基因称为________，获取该基因后常用________技术进行扩增。

（2）构建重组Ti质粒时，通常要用同种限制酶分别切割________和________。

将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用________处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导入。

（3）将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得________；培养基3与培养基2的区别是________。

（4）检测培育转基因水稻的目的基因是否达到，需要检测转基因水稻________。

（5）上述培育转基因水稻的操作过程中最为核心的步骤是________。

解析　在将外植体培养成试管苗的过程中要用到不同的培养基，培养基最明显的差别在于所添加激素的种类和比例不同。

培育转基因水稻的目的是获得铁含量较高的大米，因此检测时应看转基因水稻种子中铁的含量。

答案　

（1）目的基因PCR

（2）含目的基因的DNA片段质粒CaCl2

（3）含有重组质粒的愈伤组织生长素和细胞分裂素的浓度比例不同

（4）种子中的铁含量

（5）基因表达载体的构建

5．下面是科学家利用现代生物技术研制用于癌症治疗的鼠—人嵌合抗体的流程图。

请回答：

（1）利用蛋白质工程技术对鼠源杂交瘤抗体进行改造时，首先必须根据预期________，设计________，进一步推测应有的氨基酸序列，最终通过基因拼接，将鼠源抗体基因改造成鼠—人嵌合抗体基因，然后导入鼠淋巴细胞中使其________。

在Ig基因表达载体构建的过程中，人和鼠的基因要用________切割核苷酸之间的磷酸二酯键。

（2）图中嵌合载体启动子位于基因的首端，它是________识别和结合的部位，终止子是________的终点；嵌合载体中还应含有________，以便重组DNA的鉴定和筛选。

（3）图中的“抗体分泌细胞”名称是________，检测目的基因在淋巴细胞中是否得到表达可采用________技术。

（4）在制备单克隆嵌合抗体过程中要进行筛选，第二次筛选的目的是___________________________________________________________________________________________________________________。

解析　

（1）蛋白质工程的基本途径是：

从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列（DNA）。

所以，利用蛋白质工程技术对鼠源杂交瘤抗体进行改造时，首先必须根据预期嵌合抗体的功能，设计嵌合抗体的结构，进一步推测应有的氨基酸序列，最终通过基因拼接，将鼠源抗体基因改造成鼠—人嵌合抗体基因，然后导入鼠淋巴细胞中使其表达。

在基因表达载体构建的过程中，人和鼠的基因要用同种限制酶切割核苷酸之间的磷酸二酯键，以产生相同的黏性末端。

（2）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，终止子是转录终止的信号；基因表达载体由启动子、终止子、目的基因和标记基因等组成，其中标记基因用于重组DNA的鉴定和筛选。

（3）图中的“抗体分泌细胞”的名称是浆细胞；检测目的基因在受体细胞中是否表达，常采用抗原—抗体杂交技术。

（4）制备单克隆抗体时要经过两次筛选，第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是获得能够产生特异性抗体的杂交瘤细胞。

答案　

（1）嵌合抗体的功能　嵌合抗体的结构　表达　同种限制酶

（2）RNA聚合酶　转录　标记基因

（3）浆细胞　抗原—抗体杂交

（4）获得能够产生特异性抗体的杂交瘤细胞