2021届高三三轮复习生物重难点培优:基因工程练习(含解析)

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名称 2021届高三三轮复习生物重难点培优:基因工程练习(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2021-03-14 16:58:27

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2021届高三三轮生物重难点培优:基因工程
1.下列有关基因工程的叙述正确的是(
)
A.目的基因导入受体细胞一定能成功表达
B.以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列一定相同
C.没有与目的基因重组的质粒不能进入受体细胞
D.基因工程中所用的质粒可能是由细菌的环状双链DNA分子改造而来的
2.如图所示限制酶切割基因分子的过程,从图中可知,该限制酶能识别的碱基序列和切点是(??
)
A.CTTAAG,切点在C和T之间
B.CTTAAG,切点在G和A之间
C.GAATTC,切点在G和A之间
D.GAATTC,切点在C和T之间
3.在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是(??
)
A.限制酶和DNA连接酶???????????????
B.限制酶和水解酶
C.限制酶和运载体????????????????
D.DNA连接酶和运载体
4.运用转基因技术,将奶牛细胞中编码凝乳酶的基因转移到大肠杆菌细胞中,达到大规模生产凝乳酶的目的。如图表示用作载体的质粒和目的基因所在的DNA片段。下列操作与实验目的不符的是(
)
A.用限制酶BamHⅠ、PstⅠ和DNA连接酶构建基因表达载体
B.用含氨苄青霉素的培养基筛选出的一定为导入目的基因的细菌
C.可用PCR技术大量扩增目的基因
D.用Ca2+处理大肠杆菌使其易于转化
5.利用细菌可大量生产人的胰岛素,下列叙述错误的是(
)
A.用适当的酶对载体和含人胰岛素基因的DNA片段进行切割与黏合
B.用适当的化学物质处理受体细菌表面,将重组DNA导入受体细菌
C.通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入受体细菌
D.重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录,且不影响受体细菌的正常生命活动
6.科学家利用下列哪种生物作为载体治疗遗传性囊性纤维病的(
)
A.噬菌体
B.腺病毒
C.烟草花叶病毒
D.SARS病毒
7.基因工程中常作为基因的运载体的一组结构是(??
)
A.质粒、线粒体、噬菌体
B.染色体、叶绿体、线粒体
C.质粒、噬菌体、动植物病毒
D.细菌、噬菌体、动植物病毒
8.基因工程中常用细菌等原核生物作受体细胞的原因包括(
)
①繁殖快
②DNA为单链
③遗传物质相对较少
④多为单细胞
A.①②
B.①②③④
C.①③④
D.②③
9.我国科学家培育“荧光猪”的技术流程如图所示。图中字母表示有关技术或原理,相关说法正确的是(
)
A.a处的导入方法可以是农杆菌转化法,目的基因将整合到受体细胞的DNA上
B.b处操作的实质跟体外受精相同,获得的重组细胞的全能性极高
C.c处是让重组细胞在体外进行有丝分裂,这种情况下细胞未发生分化
D.d处利用的是胚胎移植技术,可以将处于原肠胚期的胚胎分割后,再进行此过程
10.利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示。已知CarE制剂对农药马拉硫磷具有降解作用,下列叙述正确的是(
)
A.过程①需使用DNA聚合酶
B.过程②需使用解旋酶和PCR技术获取目的基因
C.进行过程③时一般先用NaCl溶液处理大肠杆菌细胞
D.过程④可通过PCR技术检测目的基因是否已导入受体细胞
11.土壤农杆菌中含有Ti质粒,在侵染植物细胞的过程中,Ti质粒上的T-DNA片段可整合到植物细胞中的染色体DNA上。若想用基因工程手段获取抗旱植株,以下分析不合理的是(
)
A.若用Ti质粒作为抗旱基因的载体,目的基因的插入位置应该在T-DNA片段内
B.将重组Ti质粒导入土壤农杆菌中时,可以先用钙离子处理农杆菌
C.用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌感染植物细胞后,可通过植物组织培养技术得到具有抗旱基因的植物
D.若能在植物细胞中检测到抗旱基因,则说明该基因工程项目获得成功
12.下列生物技术操作对遗传物质的改造,不会遗传给子代的是(
)
A.将胰岛素基因表达载体转入大肠杆菌,筛选获得基因工程菌
B.将花青素代谢基因导入植物体细胞,经组织培养获得花色变异的植株
C.将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛
D.将腺苷酸脱氨酶基因转入白细胞后回输患者体内,进行基因治疗
13.以下关于基因工程操作工具的叙述,正确的是(
)
A.DNA连接酶能够催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键
B.限制酶能识别并切割DNA分子内一段特定的核苷酸序列
C.质粒一般具有复制原点、酶切位点和抗生素合成基因等
D.DNA聚合酶可将目的基因和载体连接形成重组DNA
14.基因工程产物可能存在着一些安全性问题,下列叙述不必担心的是(
)
A.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交,会导致自然种群被淘汰
B.载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物
C.目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D.将转基因生物释放到环境中,可能会对生物多样性构成危害
15.下列关于基因治疗和基因芯片的叙述,不正确的是(
)
A.基因治疗是把正常的外源基因导入有基因缺陷的细胞中
B.基因芯片可以用于基因测序
C.基因芯片可用于遗传病的诊断,基因治疗可用于遗传病的治疗
D.相对体外基因治疗,体内基因治疗效果较为可靠
16.基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术,涉及生命科学、信息学、微电子学、材料学等众多的学科,固定在芯片上的各个探针是已知的单链DNA分子,而待测DNA分子用同位素或能发光的物质标记。如果这些待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对的它们就会结合起来,并在结合的位置发出荧光或者射线,出现“反应信号”,下列说法中不正确的是(
)
A.基因芯片的工作原理是碱基互补配对
B.待测的DNA分子首先要解旋变为单链,才可用基因芯片测序
C.待测的DNA分子可以直接用基因芯片测序
D.由于基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列,因而具有广泛的应用前景
17.关于蛋白质工程的基本流程,下列叙述正确的是(
)
①设计预期蛋白质分子结构
②推测氨基酸序列
③预期蛋白质功能
④找出相应脱氧核苷酸序列
A.
③→①→②→④
B.
④→②→①→③
C.
①→②→③→④
D.
③→④→①→②
18.下列关于蛋白质工程应用的叙述正确的是(
)
A.基因工程药物与天然产物一般相同,蛋白质工程药物与天然产物可能不相同
B.蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质,所以二者没有区别
C.只有利用蛋白质工程才可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素
D.当得到可以在-70
℃条件下保存半年的干扰素后,在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下,干扰素可以大量自我合成
19.下列关于基因工程的叙述,错误的是(
)
A.目的基因由载体导入受体细胞
B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D.载体上的抗性基因作为标记基因,有利于目的基因的插入和表达
20.天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作不正确的是(
)
A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因B
B.利用DNA连接酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞
C.将基因B直接导入农杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞
D.利用PCR等技术检测玫瑰细胞的DNA上是否插入了基因B
21.根据基因工程的有关知识,回答下列问题。
(1)限制酶切割DNA分子后产生的片段,其末端形式有_________和_________。
(2)质粒用EcoRⅠ切割后产生的片段如下:
为使载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA片段除可用EcoRⅠ切割外,还可用其他限制酶切割,“其他限制酶”必须具有的特点是_______________________。
(3)实际操作中,往往用EcoRⅠ和另一种限制酶同时切割质粒和外源DNA分子,其优点在于可防止__________________。
(4)按其来源不同,基因工程中常常使用的DNA连接酶有两类,即__________DNA连接酶和__________DNA连接酶。
(5)基因工程中除质粒外,__________和__________也可作为载体。质粒中通常含有特殊的标记基因,这些标记基因的作用是____________________。
22.小麦赤霉病是由镰刀菌侵染引起的、在世界范围内极具毁灭性的农业真菌病害。某研究团队从长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病基因Fhb7,将Fhb7基因导入小麦后,其表达产物可减轻镰刀菌对小麦的感染,从而避免小麦赤霉病大规模暴发。请回答下列问题:
(1)基因工程核心的步骤是____________,这一过程需要用到的工具酶主要是__________。
(2)基因工程中,欲获得大量的Fhb7基因,可通过______________技术实现。将Fhb7基因导入植物细胞最常用的方法是____________,利用该方法可以使Fhb7基因的遗传特性在植物细胞中得以稳定维持和表达的机理是________________________。
(3)经培养、筛选获得一株抗赤霉病的转基因小麦植株。经分析,该植株细胞中含有一个携带Fhb7基因的DNA片段,因此可以把它看作是杂合子。理论上,在该转基因植株自交产生的F1中,仍具有抗赤霉病性状的植株占总数的____________。
(4)与运用化学农药防治赤霉病相比,运用基因工程方法防治赤霉病最大的优点是_________________________。
23.利用基因工程生产蛋白质药物,经历了三个发展阶段。第一阶段,将人的基因转入细菌细胞;第二阶段,将人的基因转入小鼠等动物的细胞(前两个阶段都是进行细胞培养,提取药物);第三阶段,将人的基因转入高等动物体内,饲养这些动物,从乳汁、尿液等中提取药物。
(1)将人的基因转入异种生物的细胞或个体内后,能够产生药物蛋白的原理是___________(用遗传信息图表示)。
(2)为了获得更多的目的基因,可以用___________技术使目的基因在生物体外大量扩增。
(3)由于重组DNA分子导受体细胞的成功率较___________,所以在转化后通常需要进行___________操作。
(4)利用转基因牛、羊等的乳汁提取药物工艺简单,甚至可以直接饮用治病。然而将药物蛋白基因转移到动物的受精卵中,利用转基因牛、羊等的尿液提取药物比利用乳汁提取药物的更大优越性在于:处于不同发育时期的____________(填性别)动物都可产生药物。
24.通过基因工程利用小球藻生产人胰岛素能克服利用细菌生产时的诸多不利影响。小球藻可大规模种植,并且所生产的胰岛素可以直接用于医疗和保健,该技术能提高小球藻的药用价值,形成高附加值的生物技术产品,同时也能降低医用蛋白的价格,使人胰岛素的应用得到普及。回答下列问题:
(1)基因工程中的目的基因可以从自然界中原有的物种中获得,也可以利用
的方法获得目的基因。
(2)在生物体外常用PCR技术来
。在PCR体系中需要加入dNTP(dATP、dTTP、dGTP、dCTP),dNTP脱去两个磷酸后形成的物质能作为DNA合成的原料,则dATP和ATP在组成成分上的差别是

(3)某PCR体系中用到的引物序列是
GGCCATT

CCGGTAA
,这两种引物设计是不合理的,理由是

(4)基因工程中,构建基因的表达载体是核心步骤,在构建的重组质粒中,除了有目的基因还有

(5)利用小球藻合成的人胰岛素和利用细菌合成的人胰岛素在空间结构上存在较大差异,其原因是

25.图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图,载体质粒P0具有四环素抗性基因(tetr)和氨苄青霉素抗性基因(ampr)。请回答下列问题:
(1)EcoR
V酶切位点为,EcoR
V酶切出来的线性载体P1为________末端。
(2)用Taq
DNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段,其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理,在两端各添加了一个碱基为________的脱氧核苷酸,形成P2;P2和目的基因片段在________酶作用下,形成重组质粒P3。
(3)为筛选出含有重组质粒P3的菌落,采用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到A、B、C三类菌落,其生长情况如下表(“+”代表生长,“-”代表不生长)。根据表中结果判断,应选择的菌落是________(填表中字母)类,另外两类菌落质粒导入情况分别是________、________。
A
B
C
无抗生素
+
+
+
氢苄青霉素
+
+
-
四环素
+
-
-
氨苄青霉素+四环素
+
-
-
(4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置,PCR鉴定时应选择的一对引物是_________。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400
bp片段,原因是__________________。
26.凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶,研究人员利用基因工程技术,将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中并使之表达。如图表示在质粒和含凝乳酶基因的外源DNA片段上EcoRⅠ、BamHⅠ、PstⅠ三种限制酶的切割位点。请回答下列问题:
(1)为了尽快获得大量的凝乳酶基因,可通过_______技术进行扩增,该技术的原理是_______。
(2)根据图中三种限制酶的切割位点分析,为了避免质粒和目的基因的反向连接,最适宜用来切割外源DNA和质粒的限制酶是_______,将切割后的质粒和目的基因连接起来需要_______酶。
(3)若所用受体微生物为大肠杆菌,则将重组质粒导入大肠杆菌时,需要先制备感受态细胞,通常用_______处理大肠杆菌,使其处于一种能_______的生理状态。
(4)据图分析可知,含有重组质粒的微生物能够在含有_______的培养基上生存,但不能在含有_______的培养基上生存。(填“四环素”“氨苄青霉素”或“四环素和氨苄青霉素”)
27.人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值。科研人员通过生物工程技术获得转HSA基因母牛,以便通过乳腺生物反应器生产HSA,其主要技术流程如下图所示:
回答下列问题:
(1).如上图所示,将HSA基因导入牛胎儿成纤维细胞中,该技术称为__________技术;供核的牛胎儿成纤维细胞通常选用传代10代以内的细胞,其原因是__________。
(2).胚胎移植时,进行移植的胚胎应该处在__________时期。
(3).SRY-PCR法性别鉴定的基本程序是:提取牛胎儿成纤维细胞的DNA,经PCR反应体系扩增SRY基因(Y染色体上特有的性别决定基因)片段,然后对扩增产物进行检测。
注:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ是引物,箭头式延伸方向。
①在DNA复制中引物所起的作用是__________。若所用引物为Ⅰ和Ⅱ进行扩增可以获得__________种序列不同的产物;若用引物Ⅰ和Ⅳ可以获得__________种序列不同的产物。
②PCR技术中,复性是指引物结合到互补DNA链。复性温度过高会引起碱基之间的氢键断裂,导致引物__________(填“不能”或“能”)与互补DNA链(模板)牢固结合,DNA扩增效率下降;复性温度过低会造成引物与模板的结合位点__________(填“增加”或“减少”),非特异性产物增加。
参考答案
1.答案:D
解析:目的基因进入受体细胞后,只有当受体细胞表达出相应性状,才能说明目的基因成功表达,A错误;由于密码子具有简并性,因此以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列不一定相同,B错误;没有与目的基因重组的普通质粒也可以进入受体细胞,C错误;质粒可来自细菌,其本质是环状双链DNA分子,基因工程中所用的质粒都是在天然质粒的基础上经过人工改造的,D正确。
2.答案:C
解析:据图分析,该限制酶能识别的碱基序列为GAATTC,其切点是在G和A之间,所以C正确。
3.答案:A
4.答案:B
解析:限制酶不能破坏目的基因,也不能破坏质粒上的标记基因,且用不同的限制酶进行切割,可防止质粒和目的基因自身的连接以及目的基因与载体的反向连接,所以应选用限制酶BamHⅠ、PstⅠ和DNA连接酶构建基因表达载体,A不符合题意;载体和插入目的基因的载体上都存在抗氨苄青霉素基因,因此用含氨苄青霉素的培养基筛选出的不一定为导入目的基因的细菌,B符合题意;可用PCR技术大量扩增目的基因,C不符合题意;用Ca2+处理大肠杆菌,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,易于转化,D不符合题意。
5.答案:C
解析:用限制酶对载体和含人胰岛素基因的DNA片段进行切割,用DNA连接酶进行黏合,A正确;用适当的化学物质(Ca2+)处理受体细菌表面,可增大受体细菌细胞壁的通透性,容易使重组DNA导入受体细菌,B正确;可以通过DNA分子杂交技术检测目的基因是否已导入受体细菌,而检测目的基因产物可以检测目的基因是否翻译成了蛋白质,C错误;重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录,且不影响受体细菌的正常生命运动,才有可能利用细菌大量生产人的胰岛素,D正确。
6.答案:B
解析:1994年美国科学家利用经过修饰的腺病毒作载体,成功的将治疗遗传学囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织中。故B符合题意,ACD不符合题意。
7.答案:C
解析:为运载体必须具备的条件:①
要具有限制酶的切割位点;

要有标记基因(如抗性基因),以便于重组后重组子的筛选;③
能在宿主细胞中稳定存在并复制;④
是安全的,对受体细胞无害,而且要易从供体细胞分离出来。质粒.噬菌体.动植物病毒常作为基因的运载体;选C。
8.答案:C
解析:基因工程中常用细菌等原核生物作受体细胞的原因包括繁殖快、遗传物质相对较少、多为单细胞,细菌的DNA是双链环状结构,故C正确,ABD错误。
9.答案:C
解析:由题意可知,因为是将目的基因导入动物细胞,故a处的导入方法应是显微注射法,A错误;b处操作的实质属于无性生殖,体外受精属于有性生殖,B错误;c处是让重组细胞在体外有丝分裂,这种情况下细胞未发生分化,C正确;d处利用的是胚胎移植技术,不可以将原肠胚期的胚胎分割,因为原肠胚期的胚胎已经发生了分化,D错误。
10.答案:D
解析:过程①表示利用mRNA通过逆转录合成cDNA,需要逆转录酶的催化,A错误;过程②表示利用PCR技术对目的基因进行扩增,该过程中不需要使用解旋酶,解旋是通过高温解链实现的,B错误;进行过程③时一般先用CaCl2溶液处理大肠杆菌细胞,C错误;过程④可通过PCR技术检测目的基因是否已导入受体细胞,D正确。
11.答案:D
解析:土壤农杆菌中含有Ti质粒,在侵染植物细胞的过程中,Ti质粒上的T-DNA片段可整合到植物细胞中的染色体DNA上,所以若用Ti质粒作为抗旱基因的载体,目的基因的插入位置应该在T-DNA片段内,A正确;将重组Ti质粒导入土壤农杆菌时,可先用钙离子处理农杆菌,使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,B正确;用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞,使其具有抗旱基因,然后再通过植物组织培养技术将受体细胞培养成具有抗旱基因的植物,C正确;能够在植物细胞中检测到抗旱基因,只能说明目的基因导入成功,不能说明该基因成功表达,即不能说明该基因工程项目获得成功,D错误。
12.答案:D
解析:将腺苷酸脱氨酶基因转入白细胞后回输患者体内,进行基因治疗,该基因只是导入了体细胞中,所以不遗传。其余三项均可以遗传给子代。故选D。
13.答案:B
解析:DNA连接酶能够催化两个DNA分子片段的脱氧核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键,A错误;限制酶能识别并切割DNA分子内一段特定的核苷酸序列,B正确;作为基因工程载体的质粒一般具有复制原点(能自我复制)、酶切位点和抗生素抗性基因(作为标记基因)等,C错误;将目的基因和载体连接形成重组DNA需要用到DNA连接酶,D错误。
14.答案:A
解析:三倍体转基因鲤鱼不能产生可育配子,不能与正常鲤鱼杂交,所以不必担心自然种群被淘汰,A符合题意;载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物,B不符合题意;目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性,C不符合题意;将转基因生物释放到环境中,其可能由于适应环境能力强而在竞争中占绝对优势,从而导致当地物种多样性减少,D不符合题意。
15.答案:D
解析:基因治疗是把正常的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,A正确;基因芯片可以用于基因测序,其测序原理是DNA分子的杂交,B正确;基因芯片可以用于遗传病的诊断,基因治疗可用于遗传病的治疗,C正确;基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗,体外基因治疗操作复杂,但效果较为可靠,D错误。
16.答案:C
17.答案:A
18.答案:A
解析:基因工程合成的药物一般与天然产物相同,而蛋白质工程可以合成出自然界不存在的蛋白质,即与天然产物可能不同,A正确;蛋白质工程和基因工程的目的均是获得人类需要的蛋白质,但基因工程只能生产自然界中已存在的蛋白质,而蛋白质工程能产生自然界原来不存在的蛋白质,B错误;通常利用基因工程在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素,C错误;干扰素是动物体内的一种蛋白质,蛋白质不具有自我合成的能力,D错误。
19.答案:D
20.答案:C
解析:提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,然后扩增,可获得大量的基因B,A正确;目的基因(基因B)与质粒连接要用到DNA连接酶,B正确;不能将目的基因直接导入受体细胞,C错误;可利用PCR等技术检测玫瑰细胞的DNA上是否插入了基因B,D正确。
21.答案:(1)黏性末端;平末端(两空答案可颠倒)
(2)切割产生的末端与EcoRⅠ切割产生的相同
(3)质粒和目的基因的自身环化及随意连接
(4)E.coli;T4(两空答案可颠倒)
(5)动植物病毒;噬菌体(两空答案可颠倒);便于重组DNA的筛选
解析:(1)限制酶切割DNA分子后产生两种类型的末端,即黏性末端和平末端。
(2)为使载体与目的基因相连,两种限制酶切割产生的末端应相同。
(3)根据题意分析,用不同的限制酶同时切割质粒和外源DNA分子,可以防止质粒和目的基因的自身环化及随意连接,进而使得目的基因准确插入质粒。
(4)基因工程常用的DNA连接酶按来源分,可分为E.coli
DNA连接酶和T4
DNA连接酶。
(5)基因工程中常用的载体有质粒、动植物病毒和噬菌体等。质粒具有标记基因,便于重组DNA的筛选。
22.答案:(1)基因表达载体的构建;限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA连接酶
(2)PCR;农杆菌转化法;农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上,将目的基因插入T-DNA中,通过农杆菌转化作用,就可以将目的基因插入到植物细胞染色体的DNA上
(3)3/4
(4)对人类生存环境无污染、防治效果好(合理即可)
解析:(1)基因工程主要包括四个步骤,其中基因表达载体的构建是基因工程的核心,在该过程中首先需要用限制性核酸内切酶(限制酶)将载体和含有目的基因的DNA片段进行切割,再用DNA连接酶连接。
(2)基因工程中,常用PCR技术大量扩增目的基因。将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法。农杆菌中含有Ti质粒,该质粒上的T-DNA可转移到受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上,将目的基因插入T-DNA中,通过农杆菌转化作用,就可以将目的基因插入到植物细胞染色体的DNA上,从而使目的基因可以在植物细胞中稳定维持和表达。
(3)根据题意,该植株可以看作是杂合子,若用AO(A表示含有Fhb7基因,O表示不含有该基因)表示该植株关于Fhb7的基因型,则该植株自交后代的基因型及比例为AA︰
AO︰OO=1︰2︰1,后代中抗赤霉病的植株占总数的3/4。
(4)化学农药会污染人类的生存环境,且长期使用会使镰刀菌种群中抗药性个体的数量增加,使防治效果欠佳,生物防治则不具有这些缺点。
23.答案:(1)DNA→RNA→蛋白质
(2)PCR
(3)低;筛选
(4)雌性、雄性
解析:(1)人的基因成功转入异种生物的细胞或个体内后,可以控制合成人的蛋白质,遗传信息的传递过程为:DNA→RNA→蛋白质。
(2)PCR技术是生物体外大量扩增目的基因的方法。
(3)不是所有的重组DNA分子都能成功导入受体细胞,一般成功率较低,所以在转化后通常需要进行目的基因的检测和鉴定等筛选操作。
24.答案:(1)人工化学合成
(2)扩增目的基因
构成dATP的五碳糖是脱氧核糖构成ATP的五碳糖是核糖
(3)两种引物之间能够发生碱基互补配对,会降低引物的使用效率
(4)启动子、终止子、标记基因
(5)小球藻是真核生物,其细胞内的内质网和高尔基体能对人胰岛素进行加工,细菌则不能
25.答案:(1)平
(2)胸腺嘧啶(T);DNA连接
(3)B;A类菌落含有P0;C类菌落未转入质粒
(4)乙、丙;目的基因反向连接
解析:(1)EcoR
V酶切位点在酶所识别序列的中心轴线处,产生的是平末端。
(2)DNA连接酶对平末端的连接效率较低,因此通常要将平末端改造成黏性末端后再进行连接。由于目的基因片段的两端各自带一个腺嘌呤脱氧核苷酸,根据碱基互补配对原则,处理后的质粒两端需要各添加一个碱基为胸腺嘧啶的脱氧核苷酸;要将处理后的质粒与目的基因连接起来,需要用DNA连接酶。
(3)由于四环素抗性基因中含有EcoR
V酶识别的序列及切割位点,所以形成的重组质粒中四环素抗性基因已经被破坏,而氨苄青霉素抗性基因正常。根据表中结果可知,A菌落抗氨苄青霉素和四环素,说明A菌落中导入的是P0质粒;B菌落抗氨苄青霉素而不抗四环素,说明B菌落中导入的是重组质粒;C菌落既不抗氨苄青霉素,也不抗四环素,说明C菌落中没有导入质粒。
(4)由于处理后的P0质粒的两个末端都含一个胸腺嘧啶的脱氧核苷酸,而目的基因片段的两端各自带一个腺嘌呤脱氧核苷酸,所以目的基因在和P0质粒连接时可能会出现两种情况:正向连接和反向连接。分析图2可知,理论上可以选择的引物组合有甲和丙、乙和丙两种情况。如果选择甲和丙这对引物,则无论目的基因是否正确插入,扩增的片段都是50
bp+300
bp+100
bp=450
bp,不符合要求;如果选择乙和丙这对引物,正向连接和反向连接后所得结果不同,所以应选择乙和丙这对引物进行PCR鉴定。如果目的基因和P0质粒反向连接,此时若加入引物甲和乙,则可以扩增出300
bp+100
bp=400
bp的片段。
26.答案:(1)PCR;DNA双链复制
(2)BamHⅠ和PstⅠ;DNA连接
(3)Ca2+;吸收周围环境中DNA分子
(4)氨苄青霉素;四环素
解析:(1)PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过这一技术,可以在短时间内大量扩增目的基因。该技术的原理是DNA的双链复制。
(2)据图可知,在目的基因内部有EcoRⅠ的酶切位点,故不可选择EcoRⅠ;若仅选择BamHⅠ,可能会发生目的基因自身环化和目的基因反向连接;若选择BamHⅠ和PstⅠ进行双酶切,就可以避免出现这两个问题。将切割后的质粒和目的基因连接起来需要DNA连接酶。
(3)制备大肠杆菌感受态细胞的方法是:用Ca2+处理大肠杆菌,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
(4)由图可知,BamHⅠ和PstⅠ进行双酶切后会破坏质粒中的抗四环素基因,但不会破坏抗氨苄青霉素基因,因而含有重组质粒的微生物能够在含有氨苄青霉素的培养基上生长,但不能在含有四环素的培养基上生长。
27.答案:(1).基因工程;
能保持正常的二倍体核型(能保持遗传物质不变)
(2).囊胚或桑椹胚;
(3).使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸;
2;
5;
不能;
增加
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