现代生物科技专题 专题29 基因工程
考点1 基因工程的工具与操作程序
11.(天津理综,4,6分)为达到相应目的,必须通过分子检测的是( ) A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选
B.产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选 C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定 D.21三体综合征的诊断
答案 B 根据受体菌是否对链霉素产生抗性进行携带链霉素抗性基因受体菌的筛选,不需要分子检测,A错误;用特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞,还需要进行克隆化培养和抗体检测,才能获得足够多的能分泌抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞,B正确;转基因抗虫棉是否具有抗虫特性,需要做抗虫的接种实验,C错误;21三体综合征可通过用显微镜直接观察体细胞中的21号染色体数目的方法进行检测,D错误。 12.(2012课标,40,15分)根据基因工程的有关知识,回答下列问题:
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有 和 。 (2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下:
AATTC……G G……CTTAA
为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必须具有的特点是 。
(3)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即 DNA连接酶和 DNA连接酶。 (4)反转录作用的模板是 ,产物是 。若要在体外获得大量反转录产物,常采用 技术。
(5)基因工程中除质粒外, 和 也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是 。 答案 (1)黏性末端 平末端
(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同(其他合理答案也可) (3)大肠杆菌 T4
(4)mRNA(或RNA) cDNA(或DNA) PCR (5)噬菌体 动植物病毒(其他合理答案也可)
(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱(其他合理答案也可)
解析 此题考查基因工程应用的相关知识。(1)DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有黏性末端和平末端两种类型。(2)为使运载体与目的基因相连,应使二者被切割后产生的末端相同,故用另一种限制酶切割产生的末端必须与EcoRⅠ切割产生的末端相同。(3)根据酶的来源不同,DNA连接酶分为E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶。(4)以RNA为模板,合成DNA的过程称为逆转录,若要体外获得大量DNA分子,可以使用PCR技术。(5)在基因工程中,通常利用质粒作为运载体,另外噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。(6)大肠杆菌作为受体细胞时,常用Ca处理,使之成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞。
13.(广东理综,25,6分,★)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示,下列叙述正确的是(双选)( )
2+
A.过程①需使用逆转录酶
B.过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因 C.过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备
D.过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞
答案 AD 由mRNA形成cDNA需要逆转录酶,A正确;②过程需要使用限制酶和PCR技术获得并扩增目的基因,B错误;过程③使用的感受态细胞可用CaCl2溶液制备,C错误;工程菌是指用基因工程方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系,所以过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞,D正确。 评析 本题主要考查基因工程的相关知识。重在考查学生的理解能力和综合运用能力。难度中等。 14.(重庆理综,4,6分,★)如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述,正确的是( )
A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与 B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上 C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状 D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
答案 D ②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶参与,A错误;③侵染植物细胞后,通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞并整合到④的染色体上,B错误;④的染色体上含有目的基因(抗虫基因)但不一定表达,C错误;基因工程依据的原理是基因重组,基因重组属于可遗传变异,D正确。 评析 本题考查了基因工程的相关知识,考查了学生的理解能力,难度中等。
15.(海南单科,31,15分)已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产,乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此,可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内,使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。 回答下列问题:
(1)为了获得丙种蛋白质的基因,在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上,推测出丙种蛋白质的 序列,据此可利用 方法合成目的基因。获得丙种蛋白质的基因还可用 和 方法。
(2)在利用上述丙种蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中,常需要使用 酶和 酶。 (3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养,筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织,由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗 的危害。
(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口,则该植株的种子 (填“含有”或“不含”)丙种蛋白质基因。
答案 (1)基因 化学 基因文库 PCR(每空2分,共8分,其他合理答案也给分) (2)限制 DNA连接(每空1分,共2分) (3)乙种昆虫(2分) (4)不含(3分)
解析 本题考查抗虫作物培育过程的相关知识。(1)获取目的基因的方法主要有基因文库获取法、PCR技术扩增法和人工化学合成法三种。已知丙种蛋白质氨基酸序列,可通过推测丙种蛋白质的基因序列,然后利用化学方法人工合成丙种蛋白质基因。(2)在构建重组质粒的过程中,需要使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶,前者能识别特定的核苷酸序列,使每条链特定部位的核苷酸之间的磷酸二酯键断开,使其形成黏性末端,被喻为“分子手术刀”;后者能将两个带有相同黏性末端的DNA片段连接起来,被称为“分子缝合针”。(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的组织共培养,可筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织,而后培养出含有丙种蛋白质的抗乙种昆虫的植株。(4)若只用重组质粒感染甲种农作物叶片伤口,可在叶片组织中筛选出含丙种蛋白质的细胞,由于该重组质粒感染的是体细胞,故该植株的种子中不含有丙种蛋白质。
16.(江苏单科,33,8分,★)荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针,与染色体上对应的DNA片段结合,从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题:
图1
图2
(1)DNA荧光探针的制备过程如图1所示,DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的 键从而产生切口,随后在DNA聚合酶Ⅰ作用下,以荧光标记的 为原料,合成荧光标记的DNA探针。
(2)图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸,使DNA双链中 键断裂,形成单链。随后在降温复性过程中,探针的碱基按照 原则,与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。图中两条姐妹染色单体中最多可有 条荧光标记的DNA片段。
(3)A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组,已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交,则其F1有丝分裂中期的细胞中可观察到 个荧光点;在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到 个荧光点。 答案 (8分)(1)磷酸二酯 脱氧核苷酸 (2)氢 碱基互补配对 4 (3)6 2和4
解析 本题主要考查DNA的结构、复制、有丝分裂和减数分裂的相关知识。(1)DNA酶Ⅰ可使DNA分子断裂成为片段,为限制酶,其作用为切开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。合成DNA分子的原料为4种脱氧核苷酸。(2)DNA分子受热变性,氢键断裂,解旋为单链。探针的碱基与染色体上的特定基因序列按照碱基互补配对的原
(新课标)2017高考生物冲刺复习 专题29 基因工程检测
