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解密19基因工程(分層訓(xùn)練)A組基礎(chǔ)練第I卷(選擇題)一、單選題1.(2022秋·廣東·高三校聯(lián)考階段練習(xí))通過咽拭子取樣進行RT-PCR技術(shù)檢測是目前臨床上診斷新型冠狀病毒感染疑似患者的常用方法,用于核酸檢測的RT-PCR試劑盒的部分工作原理簡圖如下。下列說法正確的是(
)A.將新冠病毒在瓊脂培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),然后通過滅活和純化,制成滅活疫苗B.用于新冠病毒的PCR技術(shù),與擴增Bt毒蛋白基因的過程完全相同C.PCR技術(shù)擴增獲得的產(chǎn)物,可采用抗原——抗體雜交的方法進行鑒定D.RT-PCR是指以病毒的RNA為模板合成cDNA,并對cDNA進行PCR擴增的過程【答案】D【分析】PCR技術(shù):(1)概念:PCR全稱為聚合酶鏈式反應(yīng),是一項在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。(2)原理:DNA復(fù)制。(3)前提條件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物。(4)條件:模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)?!驹斀狻緼、新冠病毒無細胞結(jié)構(gòu),必須寄生在活細胞內(nèi)才能增殖,不能直接在培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),A錯誤;B、新冠病毒的遺傳物質(zhì)為RNA,若用于進行新冠病毒的PCR技術(shù),需加入逆轉(zhuǎn)錄酶獲得DNA,再進行PCR技術(shù),與擴增Bt毒蛋白基因的過程不完全相同,B錯誤;C、PCR擴增儀中獲得的產(chǎn)物,為DNA,不能用抗原—抗體雜交的方法進行鑒定,常采用瓊脂糖凝膠電泳來鑒定PCR的產(chǎn)物,C錯誤;D、RT-PCR是指以病毒的RNA為模板合成cDNA,并對cDNA進行PCR擴增的過程。在此過程中,需要用Taq酶和逆轉(zhuǎn)錄酶酶,其中PCR過程需要四種脫氧核糖核苷酸原料,D正確。故選D。2.(2022秋·廣東·高三校聯(lián)考階段練習(xí))大腸桿菌乳糖操縱子包括lacZ、lacY、lacA三個結(jié)構(gòu)基因(編碼參與乳糖代謝的酶,其中酶a能夠水解乳糖),以及操縱基因、啟動子和調(diào)節(jié)基因。培養(yǎng)基中無乳糖存在時,調(diào)節(jié)基因表達的阻遏蛋白和操縱基因結(jié)合,導(dǎo)致RNA聚合酶不能與啟動子結(jié)合,使結(jié)構(gòu)基因無法轉(zhuǎn)錄;乳糖存在時,結(jié)構(gòu)基因才能正常表達,調(diào)節(jié)過程如下圖所示。下列說法錯誤的是(
)A.結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄時,只能以β鏈為模板,表達出來的酶a會使結(jié)構(gòu)基因的表達受到抑制B.過程①的堿基配對方式與②過程不完全相同,參與②過程的氨基酸都可被多種tRNA轉(zhuǎn)運C.若調(diào)節(jié)基因的堿基被甲基化修飾,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基因持續(xù)表達,造成大腸桿菌物質(zhì)和能量的浪費D.據(jù)圖可知,乳糖能夠調(diào)節(jié)大腸桿菌中基因的選擇性表達,沒有發(fā)生細胞的分化【答案】B【分析】基因的表達:①轉(zhuǎn)錄:以DNA為模板,通過堿基互補配對原則,在RNA聚合酶的作用下合成mRNA;②翻譯:以mRNA為模板,在核糖體的參與和酶的催化作用下,合成多肽鏈?!驹斀狻緼、結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄時,啟動子在結(jié)構(gòu)基因的左側(cè),RNA聚合酶只能從左側(cè)往右側(cè)移動,mRNA的合成方向為5'→3',則模板鏈方向為3'→5',只能以β鏈為模板。表達出來的酶a會水解乳糖,培養(yǎng)基中無乳糖存在時,調(diào)節(jié)基因表達的阻遏蛋白和操縱基因結(jié)合,導(dǎo)致RNA聚合酶不能與啟動子結(jié)合,使結(jié)構(gòu)基因無法轉(zhuǎn)錄,A正確;B、過程①為轉(zhuǎn)錄,堿基配對方式有A-U、T-A、C-G、G-C,過程②為翻譯,堿基配對方式有A-U、U-A、C-G、G-C,過程①的堿基配對方式與②過程不完全相同,色氨酸只有一種tRNA轉(zhuǎn)運,B錯誤;C、若調(diào)節(jié)基因的堿基被甲基化修飾,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基因持續(xù)表達,不停合成酶a水解乳糖,造成大腸桿菌物質(zhì)和能量的浪費,C正確;D、據(jù)圖可知,培養(yǎng)基中無乳糖存在時,調(diào)節(jié)基因表達的阻遏蛋白和操縱基因結(jié)合,導(dǎo)致RNA聚合酶不能與啟動子結(jié)合,使結(jié)構(gòu)基因無法轉(zhuǎn)錄;乳糖存在時,結(jié)構(gòu)基因才能正常表達,由此可知,乳糖能夠調(diào)節(jié)大腸桿菌中基因的選擇性表達;大腸桿菌為單細胞生物,該過程發(fā)生基因的選擇性表達,但該過程沒有發(fā)生細胞的分化,D正確。故選B。3.(2019秋·天津?qū)幒印じ呷旖蚴袑幒訁^(qū)蘆臺第一中學(xué)??茧A段練習(xí))以下為形成cDNA過程和PCR擴增過程示意圖。據(jù)圖分析,下列說法正確的是(
)A.催化①過程的酶是RNA聚合酶B.④過程發(fā)生的變化是引物與單鏈DNA結(jié)合C.催化②⑤過程的酶都是DNA聚合酶,都能催化形成氫鍵D.從骨骼肌細胞提取的RNA構(gòu)建的cDNA經(jīng)PCR過程可以獲得胰島素基因【答案】B【分析】1、由題意可知,①②③④分別表示反轉(zhuǎn)錄、DNA的復(fù)制、DNA解旋、引物結(jié)合到互補DNA鏈上及互補鏈的合成過程。2、PCR技術(shù)是一項在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。目的:獲取大量的目的基因。原理:DNA雙鏈復(fù)制。過程:第一步:加熱至90~95℃DNA解鏈為單鏈;第二步:冷卻到55~60℃,引物與兩條單鏈DNA結(jié)合;第三步:加熱至70~75℃,熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始進行互補鏈的合成?!驹斀狻緼、①過程表示逆轉(zhuǎn)錄過程,由逆轉(zhuǎn)錄酶催化完成,A錯誤B、由題意可知,④表示引物結(jié)合到互補DNA鏈上及互補鏈的合成過程,B正確;C、催化②⑤過程的酶都是DNA聚合酶,但是催化形成的是磷酸二酯鍵,不需要催化形成氫鍵,C錯誤;D、骨骼肌細胞中不表達胰島素基因,所以不能在骨骼肌細胞中提取出來胰島素的RNA,無法構(gòu)建cDNA,D錯誤。4.(2021春·河北唐山·高二開灤第二中學(xué)校考階段練習(xí))草甘膦是一種低毒性的廣譜除草劑,能非特異性侵入并殺死所有的植物,其除草機制是抑制植物體內(nèi)EPSPS酶的合成,最終導(dǎo)致植物死亡??茖W(xué)家從一種抗草甘膦的大腸桿菌突變株中分離出EPSPS基因(控制EPSPS合成酶合成的基因)轉(zhuǎn)入小麥,以提高其對草甘膦的耐受性。下列有關(guān)敘述正確的是(
)A.必須將EPSPS基因轉(zhuǎn)入小麥的受精卵,以便獲得對草甘膦耐受性高的小麥B.可用抗原-抗體雜交的方法檢測細胞中是否有EPSPS基因的表達產(chǎn)物C.要篩選出含EPSPS基因的突變菌株,應(yīng)在培養(yǎng)基中加入EPSPS酶D.EPSPS基因?qū)胄←溔~肉細胞的葉綠體后,該性狀可隨傳粉過程遺傳【答案】B【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成;(2)基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等,標記基因可便于目的基因的鑒定和篩選。(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法;(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?!驹斀狻緼、將EPSPS基因轉(zhuǎn)入小麥的受精卵之前,應(yīng)先構(gòu)建含EPSPS基因的基因表達載體,A錯誤;B、EPSPS基因的表達產(chǎn)物是蛋白質(zhì),可用抗原—抗體雜交的方法檢測細胞中是否有EPSPS基因的表達產(chǎn)物,B正確;C、EPSPS基因的突變菌株對草甘膦具有耐受性,要篩選出含EPSPS基因的突變菌株,應(yīng)在培養(yǎng)基中加入草甘膦,C錯誤;D、葉綠體中的基因通過母本遺傳給后代,因此EPSPS基因?qū)胄←溔~肉細胞的葉綠體后,該性狀不能隨傳粉過程遺傳,D錯誤。故選B。5.(2021春·河北唐山·高二開灤第二中學(xué)??茧A段練習(xí))某研究所的研究人員將生長激素基因通過質(zhì)粒介導(dǎo)進入大腸桿菌細胞內(nèi),來表達產(chǎn)生生長激素。已知質(zhì)粒中存在兩個抗性基因:A是抗鏈霉素基因,B是抗氨芐青霉素基因,且目的基因要插入到基因B中,而大腸桿菌不帶有任何抗性基因。下列敘述正確的是(
)A.導(dǎo)入大腸桿菌的質(zhì)粒一定為重組質(zhì)粒B.研究過程需要使用限制酶、DNA連接酶和運載體這些專門的工具酶C.可用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒D.在含鏈霉素培養(yǎng)基中能生長的可能是符合生產(chǎn)要求的大腸桿菌【答案】D【分析】基因工程需要三種工具:限制酶、DNA連接酶以及載體?!驹斀狻緼、導(dǎo)入大腸桿菌的質(zhì)粒可能為重組質(zhì)粒,也可能為普通質(zhì)粒,A錯誤;B、構(gòu)建基因表達載體過程中需要限制酶和DNA連接酶,運載體不屬于酶,B錯誤;C、由于目的基因要插入基因B中,即抗氨芐青霉素基因被破壞,即工程菌不能抗氨芐青霉素,因此不能用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒,C錯誤;D、由于目的基因要插入基因B中,即抗氨芐青霉素基因被破壞,即工程菌不能抗氨芐青霉素,在含氨芐青霉素培養(yǎng)基中不能生長,而重組質(zhì)粒中抗鏈霉素基因完好,能表達,在含鏈霉素培養(yǎng)基中能生長的可能是符合生產(chǎn)要求的大腸桿菌,D正確。故選D。6.(2023秋·北京東城·高三統(tǒng)考期末)人凝血酶Ⅲ是一種分泌蛋白,可預(yù)防和治療急慢性血栓。重組人凝血酶Ⅲ是世界上首個上市的動物乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)的重組蛋白藥物。下列相關(guān)敘述錯誤的是(
)A.可從人細胞中提取RNA后利用逆轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)獲取目的基因B.目的基因的上游需連接在乳腺細胞中特異表達基因的啟動子C.用顯微注射技術(shù)將表達載體導(dǎo)入乳腺細胞來獲得轉(zhuǎn)基因動物D.若用大腸桿菌作為受體細胞難以獲得活性高的人凝血酶Ⅲ【答案】C【分析】利用基因工程技術(shù),還可以讓哺乳動物批量生產(chǎn)藥物??茖W(xué)家將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達的基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起,通過顯微注射的方法導(dǎo)入哺乳動物的受精卵中,由這個受精卵發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動物在進入泌乳期后,可以通過分泌乳汁來生產(chǎn)所需要的藥物,這稱為乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。目前,科學(xué)家已經(jīng)在牛、山羊等動物乳腺生物反應(yīng)器中,獲得了抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素和α-抗胰蛋白酶等重要的醫(yī)藥產(chǎn)品?!驹斀狻緼、可從人細胞中提取RNA后利用逆轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)獲取目的基因,此時獲得的目的基因沒有啟動子、終止子等,A正確;B、動物乳腺生物反應(yīng)器需要使目的基因在乳腺細胞表達,目的基因的上游需連接在乳腺細胞中特異表達基因的啟動子,B正確;C、動物受精卵全能性最高,用顯微注射技術(shù)將表達載體導(dǎo)入受精卵來獲得轉(zhuǎn)基因動物,在乳腺細胞表達特定的基因是啟動子的作用,并非將目的基因?qū)肴橄偌毎?,C錯誤;D、大腸桿菌是原核生物,不具有加工分泌蛋白的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,若用大腸桿菌作為受體細胞難以獲得活性高的人凝血酶Ⅲ,D正確。故選C。7.(2022秋·福建廈門·高三廈門一中??茧A段練習(xí))研究人員用EcoRI和Smal兩種限制酶處理某DNA分子,圖1為EcoRI切割該DNA分子后的結(jié)果;圖2是酶切后的凝膠電泳圖譜,其中1號泳道是DNAMarker,2號、3號、4號分別是EcoRI單獨處理、Smal單獨處理、兩種酶共同處理后的電泳結(jié)果。下列相關(guān)敘述錯誤的是(
)A.據(jù)圖1可知EcoRI的識別序列為—GAATTC—,切割位點在G和A之間B.據(jù)圖2可知瓊脂糖凝膠的加樣孔在B端,且連著電泳槽的負極C.據(jù)圖2可知該DNA分子最可能是含1000個堿基對的環(huán)狀DNAD.據(jù)圖2可知該DNA分子中兩種限制酶的酶切位點各有一個【答案】B【分析】切割DNA分子的工具是限制性內(nèi)切核酸酶,又稱限制酶。這類酶主要是從原核生物中分離純化出來的。它們能夠識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開?!驹斀狻緼、圖1中DNA雙鏈片段被切割成兩段,該片段序列是—GAATTC—,斷開的部位是在G和A堿基之間,A正確;B、相對分子質(zhì)量大小會影響物質(zhì)在電泳時的遷移速率,DNA片段相對分子質(zhì)量越大,遷移就越慢,分子量越小,遷移速度越快,據(jù)圖2可知瓊脂糖凝膠的加樣孔在A端,B錯誤;C、2號、3號、分別是EcoRI單獨處理、Smal單獨處理后的電泳結(jié)果,兩個泳道均只出現(xiàn)一個DNA片段,且分子量是1000,說明該DNA分子最可能是含1000個堿基對的環(huán)狀DNA,C正確;D、圖2中4號是EcoRI和Smal兩種酶共同處理后的電泳結(jié)果,顯示800bp和200bp兩個條帶,說明在該DNA分子中,兩種限制酶的酶切位點各有一個,D正確。故選B。8.(2022·浙江·模擬預(yù)測)如圖是培育抗除草劑玉米的技術(shù)路線圖,含有內(nèi)含子的報告基因只能在真核生物中正確表達,其產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍色。轉(zhuǎn)化過程中愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌,會導(dǎo)致未轉(zhuǎn)化的愈傷組織可能在含除草劑的培養(yǎng)基中生長。下列相關(guān)敘述正確的是(
)A.過程①中除草劑抗性基因插入T-DNA中,導(dǎo)致T-DNA片段失活B.過程②用Ca2+處理使農(nóng)桿菌細胞壁的通透性改變,成為感受態(tài)細胞C.檢測是否轉(zhuǎn)化成功,過程③應(yīng)在培養(yǎng)基中加入除草劑和物質(zhì)KD.轉(zhuǎn)化過程中未轉(zhuǎn)化的愈傷組織可能在含除草劑的培養(yǎng)基中生長是因為基因漂移【答案】C【分析】①轉(zhuǎn)基因植物需要用到土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒的T-DNA片段,需要把目的基因插入T-DNA片段中,T-DNA片段不會失活;②基因漂移是目的基因轉(zhuǎn)移到近緣作物中的現(xiàn)象。【詳解】A、T-DNA的作用是將目的基因從農(nóng)桿菌中轉(zhuǎn)移并穩(wěn)定整合到植物染色體DNA中,因此需要把目的基因插入T-DNA片段中,這樣目的基因才可以轉(zhuǎn)移并整合到植物的染色體DNA中,A錯誤;B、用氯化鈣處理農(nóng)桿菌使其細胞膜通透性改變,成為感受態(tài)細胞,而不是改變農(nóng)桿菌細胞壁的通透性,B錯誤;C、檢測是否轉(zhuǎn)化成功,篩選時在培養(yǎng)基中加入除草劑和物質(zhì)K,除草劑是用來檢測目的基因是否正確表達,物質(zhì)K是用來檢測有沒有導(dǎo)入真核植物細胞中,C正確;D、基因漂移是目的基因轉(zhuǎn)移到近緣作物中去的現(xiàn)象,轉(zhuǎn)化過程中愈傷組織表面殘留有農(nóng)桿菌導(dǎo)致未轉(zhuǎn)化的愈傷組織可能在含除草劑的培養(yǎng)基中生長的現(xiàn)象不屬于基因漂移,D錯誤。故選C。9.(2023秋·天津·高三天津市咸水沽第一中學(xué)校考期末)下列關(guān)于變異與育種的敘述,正確的是()A.基因工程育種能夠產(chǎn)生新的基因,定向改造生物的性狀B.與正常植株相比,單倍體植株常常表現(xiàn)為莖桿弱小,果實和種子等也都比較小C.雜交育種的目的不一定是獲得具有優(yōu)良性狀的純合子D.以種子為繁殖對象的植物,誘變處理后必須經(jīng)多次自交、選擇才能用于生產(chǎn)【答案】C【分析】1、基因工程是指按照人們的愿望,通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品,其原理是基因重組。2、誘變育種是指利用物理因素或化學(xué)因素處理生物,使生物發(fā)生基因突變,可以提高突變率,創(chuàng)造人類需要的生物新品種。3、與高粱、玉米、水稻、番茄等正常植株相比,單倍體植株長得弱小,而且高度不育。4、雜交育種的原理是基因重組?!驹斀狻緼、基因工程育種能定向改造生物的性狀,但其原理是基因重組,不能產(chǎn)生新的基因,A錯誤;B、與正常植株相比,單倍體植株長得弱小,而且高度不育,所以一般無果實和種子,B錯誤;C、雜交育種的目的不一定是獲得具有優(yōu)良性狀的純合子,如利用玉米的雜種優(yōu)勢就以獲得雜合子為目的,C正確;D、以種子為繁殖對象的植物,誘變處理后,若優(yōu)良性狀為隱性性狀,不需要自交多代,只需要出現(xiàn)優(yōu)良性狀即為純合子,可用于生產(chǎn),D錯誤。故選C。10.(2021·天津?qū)幒印ぬ旖蚴袑幒訁^(qū)蘆臺第一中學(xué)??家荒#┫铝嘘P(guān)于生物學(xué)中常見的幾種酶的敘述,正確的是()A.DNA連接酶將目的基因的黏性末端與載體的黏性末端之間的堿基黏合B.用限制性核酸內(nèi)切酶從質(zhì)粒上切下一個目的基因需破壞4個磷酸二酯鍵C.Taq酶是PCR儀擴增DNA分子時常用的一種耐高溫的DNA連接酶D.在解離根尖分生區(qū)細胞時加入纖維素酶有利于提高解離的效果【答案】B【分析】限制酶用于切割DNA,稱為分子手術(shù)刀;DNA連接酶用于縫合兩個DNA片段,稱為分子縫合針。Taq酶是耐高溫的DNA聚合酶,用于PCR擴增技術(shù),將脫氧核苷酸連接到正在形成的子鏈上;解離根尖分生區(qū)細胞時在鹽酸的作用下,使植物細胞分散開?!驹斀狻緼、DNA連接酶是將目的基因的黏性末端與載體的黏性末端之間黏合形成磷酸二酯鍵,堿基之間的氫鍵自動形成,A錯誤;B、用限制酶從質(zhì)粒上切下一個目的基因需打開2個切口,破壞四個磷酸二酯鍵,B正確;C、Taq酶是PCR儀擴增DNA分子時常用的一種耐高溫DNA聚合酶,C錯誤;D、在解離根尖分生區(qū)細胞時加入鹽酸和酒精混合液使植物細胞相互分散開,D錯誤。故選B。11.(2023·浙江·統(tǒng)考一模)PCR擴增得到的P基因經(jīng)酶切連接插入載體后,與編碼FLAG的序列形成一個融合基因,如圖甲所示,下列相關(guān)敘述正確的是(
)A.其中“ATGTGCA”為P基因編碼鏈起始序列。將該重組載體導(dǎo)入細胞后,融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列出現(xiàn)了錯誤B.據(jù)圖甲分析其中翻譯出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正確,但P基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與P可能不同C.運用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ切割啟動子可以識別P基因的序列D.通過PCR技術(shù)一定程度上可以解決融合基因出現(xiàn)排斥的反應(yīng)【答案】B【分析】PCR過程:①變性:當溫度上升到90℃以上時,DNA解旋為單鏈;②溫度下降到50℃左右時,兩種引物通過堿基互補配對分別與兩條單鏈DNA結(jié)合;③延伸:再將溫度上升到72℃左右,反應(yīng)體系中的4種脫氧核苷酸在耐高溫的Taq酶的作用下,根據(jù)堿基互補配對原則合成新的DNA鏈?!驹斀狻緼、結(jié)合圖示可以看出,其中“ATGTGCA”為P基因編碼鏈起始序列。將該重組載體導(dǎo)入細胞后,融合基因連接在啟動子和終止子之間,因而轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列正確,A錯誤;B、結(jié)合圖示可以看出,翻譯出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正確,但在轉(zhuǎn)錄得到的mRNA序列中,EcoRⅠ識別序列的后兩個堿基與P基因?qū)?yīng)的第一個堿基構(gòu)成一個密碼子,導(dǎo)致翻譯時核糖體讀取的密碼子順序發(fā)生改變,從而使翻譯出的氨基酸序列改變,B正確;C、啟動子序列中并沒有EcoRⅠ限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列,因而無法實現(xiàn),C錯誤;D、通過PCR技術(shù)擴增出的融合基因中的堿基序列是相同的,因而不能解決融合基因出現(xiàn)的排斥的反應(yīng),D錯誤。故選B。12.(2023·浙江·統(tǒng)考一模)生長激素是醫(yī)學(xué)實驗及生物實驗中常用的重要物質(zhì),最初生長激素是從牛和豬腦垂體中提取出來的,但副作用過多。而化學(xué)合成的方法效率較低,沒有實用價值,因此,采用基因工程方法大規(guī)模生產(chǎn)人生長激素是滿足臨床大量需求的重要手段。該過程所用的質(zhì)粒A與含生長激素基因的DNA上相關(guān)限制酶的酶切位點分別如圖1、圖2所示,下列相關(guān)敘述錯誤的是(
)(限制性核酸內(nèi)切酶BamHl、BclI、Sau3AI、HindⅢ,它們識別的堿基序列和酶切位點分別為G↓GATCC、T↓GATCA、↓GATC、A↓AGCTT)A.圖1的質(zhì)粒與目的基因結(jié)合后不可直接導(dǎo)入受體細胞B.BamHI酶和BclI酶切的DNA末端連接,連接部位用酶Sau3AI一定能用切開C.用Sau3AI切圖1所示的質(zhì)粒A得到DNA片段對RNA聚合酶有一定的親和力D.生長激素基因也可以嵌入羊基因組的任何位置,以得到轉(zhuǎn)基因羊并對生長激素進行大規(guī)模生產(chǎn)【答案】D【分析】圖示為基因表達載體構(gòu)建的過程,基因表達載體是載體的一種,除目的基因、標記基因外,它還必須有啟動子、終止子等。構(gòu)建基因表達載體的目的就是要讓基因在受體細胞中穩(wěn)定存在,并且遺傳給下一代;同時,使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。這一步是培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的核心工作。【詳解】A、圖1的質(zhì)粒與目的基因結(jié)合后不可直接導(dǎo)入受體細胞,需要進行篩選,A正確;B、BamHl的酶切位點是G↓GATCC,BclⅠ的酶切位點是T↓GATCA,Sau3AI的酶切位點是↓GATC,BamHI酶和BclI酶切的DNA末端連接后,一定含有↓GATC切點,連接部位用酶Sau3AI一定能用切開,B正確;C、用Sau3AI切圖1所示的質(zhì)粒A得到DNA片段中可能含有啟動子,啟動子是RNA聚合酶識別并結(jié)合的位點,對RNA聚合酶有一定的親和力,C正確;D、基因表達具有選擇性,如將生長激素基因嵌入羊基因組的任何位置,不一定在哪些細胞能表達,也不利于生長激素的收集,D錯誤。故選D。13.(2022春·廣東潮州·高二饒平縣第二中學(xué)??计谥校┥锛夹g(shù)安全性和倫理問題是社會關(guān)注的熱點,下列敘述錯誤的是()A.種植抗蟲棉可減少農(nóng)藥的使用量,不存在安全性問題B.外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的,有可能會出現(xiàn)意想不到的后果C.克隆技術(shù)還不成熟,與社會倫理有嚴重沖突,應(yīng)研究治療性克隆而禁止生殖性克隆人D.若有人以病毒作為生物武器,帶來的危害將難以預(yù)估【答案】A【分析】治療性克隆指把患者體細胞移植到去核卵母細胞中形成重組胚,把重組胚體外培養(yǎng)到囊胚,然后從囊胚內(nèi)分離出ES細胞,獲得的ES細胞使之定向分化為所需的特定細胞類型(如神經(jīng)細胞,肌肉細胞和血細胞),用于替代療法?!驹斀狻緼、種植抗蟲棉會造成基因污染(外源基因通過轉(zhuǎn)基因作物或家養(yǎng)動物擴散到其他栽培作物或自然野生物種并成為后者基因的一部分),存在安全性問題,A錯誤;B、外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的,對基因組的改變也是有多種可能,B正確;C、克隆是指生物體通過體細胞進行的無性繁殖,以及由無性繁殖形成的基因型完全相同的后代個體,應(yīng)研究治療性克隆而禁止生殖性克隆人,C正確;D、病毒會侵染宿主細胞,若有人以病毒作為生物武器,帶來的危害將難以預(yù)估,D正確。故選A。14.(2018春·湖南邵陽·高一統(tǒng)考期末)下列有關(guān)轉(zhuǎn)基因食品的說法,正確的是(
)A.轉(zhuǎn)基因食品絕對安全,可放心食用B.轉(zhuǎn)基因食品絕對不安全,應(yīng)該全面禁止C.轉(zhuǎn)基因食品可以治療各種疾病D.轉(zhuǎn)基因食品進入市場必須經(jīng)過相關(guān)部門檢測和批準【答案】D【分析】轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題:食物安全(滯后效應(yīng)、過敏源、營養(yǎng)成分改變)、生物安全(對生物多樣性的影響)、環(huán)境安全(對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響)。轉(zhuǎn)基因食品、產(chǎn)品上都要標注原料來自轉(zhuǎn)基因生物,如“轉(zhuǎn)基因××”“轉(zhuǎn)基因××加工品(制成品)”“加工原料為轉(zhuǎn)基因××”“本產(chǎn)品為轉(zhuǎn)基因××加工制成”。對于轉(zhuǎn)基因食物潛在隱患要進行開展風險評估、預(yù)警跟蹤等措施多環(huán)節(jié)、嚴謹?shù)陌踩栽u價,保障了現(xiàn)代生物技術(shù)的安全性?!驹斀狻緼、轉(zhuǎn)基因食品進入市場必須經(jīng)過相關(guān)部門檢測和批準,因此,轉(zhuǎn)基因食品相對安全,可放心食用,A錯誤;B、轉(zhuǎn)基因食品可能存在潛在安全不確定性,世界各國都應(yīng)該加強管理,B錯誤;C、轉(zhuǎn)基因食品不可以治療各種疾病,C錯誤;D、轉(zhuǎn)基因食品進入市場必須經(jīng)過相關(guān)部門檢測和批準,以保證轉(zhuǎn)基因食品的安全性,D正確。故選D。15.(2022春·重慶·高二校聯(lián)考期末)生物技術(shù)的進步在給人類帶來福祉的同時,也引起了人們對它的安全性的關(guān)注,以及倫理道德的碰撞,帶來新的困惑和挑戰(zhàn)。下列符合我國政策的是(
)A.鼓勵發(fā)展利用基因編輯技術(shù)設(shè)計試管嬰兒用以解決不孕夫婦的生殖問題B.不接受任何生殖性克隆人實驗,但鼓勵用于醫(yī)學(xué)研究和治療的治療性克隆,可放寬監(jiān)控和審查C.如果轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的外源基因來自于自然界原來已經(jīng)存在的生物體內(nèi),則進行銷售時無需直接標注“轉(zhuǎn)基因××”D.在任何情況下均不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器,反對對生物武器和設(shè)備的擴散,應(yīng)全面禁止和徹底銷毀生物武器【答案】D【分析】1、轉(zhuǎn)基因生物所轉(zhuǎn)入的僅僅是有限的一種或幾種基因,而轉(zhuǎn)入的基因是否可能會對其他生物或環(huán)境造成危害,都要經(jīng)過分析、實踐,一旦發(fā)現(xiàn)有害后果,科學(xué)家就會停止實驗。2、轉(zhuǎn)基因食品絕大多數(shù)是安全的,人們從食物中獲得可以被人體吸收的小分子物質(zhì),這些物質(zhì)在不同生物體內(nèi)多數(shù)是相同的;轉(zhuǎn)基因食品中只是增加了少量對人類無害的基因,不會從根本上改變生物的性質(zhì),轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以按照人們的意愿定向改造生物的遺傳性狀,所以對于人類來說,有很大的好處。由于轉(zhuǎn)基因技術(shù)還不是很成熟,需要特別注意控制其副作用。3、設(shè)計試管嬰兒技術(shù)必須獲得政府部門的相關(guān)批準,以防該技術(shù)濫用,試管嬰兒技術(shù)為許多不孕夫婦解決了不育問題,但同樣也需要得到政府的審批?!驹斀狻緼、反對設(shè)計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)設(shè)計嬰兒性別,我國不允許利用體外受精技術(shù)篩選早期胚胎性別,解決不孕夫婦的生殖問題,支持的是采用試管嬰兒的技術(shù),A錯誤;B、中國政府對克隆人的態(tài)度是禁止生殖性克隆但不反對治療性克隆,對治療性克隆不能放寬監(jiān)控和審查,B錯誤;C、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全問題需要驗證才能得到證實,若轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界,也有可能存在安全問題,則進行銷售時需標注“轉(zhuǎn)基因××”,C錯誤;D、我國不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器,并反對其擴散,D正確。故選D。二、多選題16.(2022秋·江蘇鎮(zhèn)江·高三江蘇省鎮(zhèn)江第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))如圖為DNasel(一種消化DNA的內(nèi)切核酸酶)足跡法示意圖,該方法可鑒別RNA聚合酶等蛋白質(zhì)在DNA上的結(jié)合位點,下列有關(guān)敘述正確的是(
)A.DNasel作用于DNA的氫鍵和磷酸二酯鍵B.加入的蛋白質(zhì)可保護相應(yīng)DNA序列不受DNasel攻擊C.圖中①處的空白區(qū)域是蛋白質(zhì)與DNA結(jié)合后留下的“足跡”D.該方法可找到與特異性DNA結(jié)合的目標蛋白且能確定目標蛋白結(jié)合的堿基【答案】BCD【分析】DNA的內(nèi)切核酸酶能特異性識別DNA中堿基序列,并在特定位點切割磷酸二酯鍵。【詳解】A、DNasel是一種消化DNA的內(nèi)切核酸酶,因此作用的是DNA的磷酸二酯鍵,A錯誤;B、據(jù)圖可知,加入的蛋白質(zhì)可與DNA結(jié)合,保護相應(yīng)DNA序列不受DNasel攻擊,B正確;C、左側(cè)是未加蛋白質(zhì)后的結(jié)果,右側(cè)是加入蛋白質(zhì)的結(jié)果,因此圖中①處的空白區(qū)域是蛋白質(zhì)與DNA結(jié)合后留下的“足跡”,C正確;D、根據(jù)題意“該方法可鑒別RNA聚合酶等蛋白質(zhì)在DNA上的結(jié)合位點”,因此該方法可找到與特異性DNA結(jié)合的目標蛋白且能確定目標蛋白結(jié)合的堿基,D正確。故選BCD。17.(2021秋·山東青島·高二青島二中??计谀┫聢D是利用基因工程培有抗蟲植物的示意圖。下列相關(guān)敘述,正確的是(
)A.切割T質(zhì)粒的限制酶均特異性地識別6個或4個核苷酸序列B.③侵染植物細胞后,T-DNA整合到④的染色體DNA上C.獲得基因表達載體的過程中,至少需要限制酶斷開6個、DNA連接酶連接4個磷酸二酯鍵D.⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了定向的可遺傳變異【答案】BCD【分析】題圖分析,圖示為轉(zhuǎn)基因抗蟲植物的培育過程:首先構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒,把重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌;再用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物細胞,獲得抗蟲植物,即圖中的⑤就是用人工方法獲得的抗蟲棉。【詳解】A、限制性內(nèi)切核酸酶均能特異性地識別核苷酸序列,但識別的核苷酸序列不一定是6個或4個,大多數(shù)限制性核酸內(nèi)切酶識別6個核苷酸序列,少數(shù)限制酶識別列由4、5或8個核苷酸組成,切割Ti質(zhì)粒的限制酶也是如此,A錯誤;B、含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染植物細胞后,重組Ti質(zhì)粒的T-DNA整合到受體細胞染色體的DNA上,即整合到④細胞的染色體DNA上,B正確;C、若只用同一種限制酶切割質(zhì)粒和目的基因,則獲得目的基因片段需要斷開4個磷酸二酯鍵,切開質(zhì)粒需要斷開2個磷酸二酯鍵,即至少需要斷開6個磷酸二酯鍵,而在重組時,連接目的基因和質(zhì)粒需要用到DNA連接酶,且要連接4個磷酸二酯鍵,C正確;D、⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明抗蟲基因已整合到植物細胞染色體上,且成功表達,即植株發(fā)生了定向的可遺傳變異,D正確。故選BCD。18.(2022春·河北滄州·高二任丘市第一中學(xué)??计谀〤RISPR/Cas9是一種生物學(xué)工具,能夠通過“剪切和粘貼”脫氧核糖核酸(DNA)序列的機制來編輯基因組。這套系統(tǒng)源自細菌的防御機制,是一種對任何生物基因組均有效的基因編輯工具。CRISPR?Cas9基因組編輯系統(tǒng)由向?qū)NA(也叫sgRNA)和Cas9蛋白組成,向?qū)NA識別并結(jié)合靶基因DNA,Cas9蛋白切斷雙鏈DNA形成兩個末端。這兩個末端通過“斷裂修復(fù)”重新連接時通常會有個別堿基對的插入或缺失,從而實現(xiàn)基因敲除,如圖所示。CRISPR?Cas9基因組編輯技術(shù)有時存在編輯出錯而造成脫靶。下列敘述錯誤的是(
)A.Cas9蛋白相當于限制酶,能作用于脫氧核糖和堿基之間的化學(xué)鍵B.對不同目標DNA進行編輯時,使用Cas9蛋白和不同的sgRNA進行基因編輯C.CRISPR?Cas9基因組編輯系統(tǒng)使細菌獲得抵抗溶菌酶或抗生素的能力D.其他DNA序列含有與sgRNA互補配對的序列,造成sgRNA錯誤結(jié)合而脫靶【答案】AC【分析】由題意可知,CRISPR-Cas9體系是由靶基因的向?qū)NA和Cas9蛋白構(gòu)成的復(fù)合體。向?qū)NA在基因組中負責尋找靶基因并與其結(jié)合;Cas9蛋白在向?qū)NA的引導(dǎo)下切割靶基因,使DNA雙鏈斷裂產(chǎn)生平末端。在隨后DNA自我修復(fù)的過程中,容易隨機引起一些堿基對的插入或缺失,導(dǎo)致基因功能改變?!驹斀狻緼、Cas9蛋白識別并切斷雙鏈DNA形成兩個末端,相當于限制酶,能作用于磷酸二酯鍵,A錯誤;B、Cas9蛋白在向?qū)NA的引導(dǎo)下切割靶基因,sgRNA具有識別作用,在對不同目標DNA進行編輯時,應(yīng)使用Cas9蛋白和“不同”的sgRNA結(jié)合進而實現(xiàn)對不同基因的編輯,B正確;C、噬菌體是通過將自身的DNA注入細菌內(nèi),利用細菌內(nèi)的物質(zhì)進行自我復(fù)制而完成侵染的,而CRISPR?Cas9系統(tǒng)可以定向切割外源DNA,故該系統(tǒng)使細菌獲得抵抗噬菌體的能力,但不能獲得抵抗抗生素和溶菌酶的能力,C錯誤;D、CRISRP?Cas9基因編輯技術(shù)有時存在編輯出錯而造成脫靶,其最可能的原因是其他DNA序列也含有與向?qū)NA(sgRNA)互補配對的序列,造成向?qū)NA(sgRNA)錯誤結(jié)合而脫靶,D正確。故選AC。19.(2022秋·江蘇南京·高三校考期中)重組腺病毒載體疫苗是通過將腺病毒中與復(fù)制相關(guān)的基因剔除,替換為目標病毒的抗原蛋白基因而研發(fā)的疫苗。圖為其結(jié)構(gòu)示意圖。下列敘述正確的是(
)A.腺病毒載體疫苗構(gòu)建過程中利用了限制酶和DNA連接酶B.抗原蛋白基因不屬于抗原,不能直接引起機體免疫反應(yīng)C.注射疫苗后,機體可產(chǎn)生與纖突蛋白特異性結(jié)合的抗體D.需要采用完全培養(yǎng)基培養(yǎng)重組后的病毒以大規(guī)模生產(chǎn)疫苗【答案】ABC【分析】重組腺病毒載體疫苗是通過將腺病毒中與復(fù)制相關(guān)的基因剔除,替換為目標病毒的抗原蛋白基因而研發(fā)的疫苗,該疫苗可防止腺病毒在體內(nèi)復(fù)制?!驹斀狻緼、腺病毒載體疫苗構(gòu)建過程中需利用同一種限制酶將腺病毒DNA和目標病毒的抗原蛋白基因切出相同的黏性末端,然后再用DNA連接酶將二者連接,A正確;B、抗原蛋白基因不屬于抗原,不能直接引起機體免疫反應(yīng),需要表達形成抗原蛋白才能引起免疫反應(yīng),B正確;C、纖突蛋白是腺病毒上的蛋白質(zhì),可作為抗原引起機體產(chǎn)生與纖突蛋白特異性結(jié)合的抗體,C正確;D、病毒沒有細胞結(jié)構(gòu),不能在完全培養(yǎng)基上增殖,D錯誤。故選ABC。20.(2022·浙江杭州·浙江省杭州第二中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測)治療性克隆的做法是先從需要救治的患者身上提取細胞,然后將該細胞的遺傳物質(zhì)植入一個去除了細胞核的卵細胞中,該卵細胞開始自行分裂,直至形成一個早期胚胎,從早期胚胎中提取胚胎干細胞后將其培養(yǎng)成人們所需要的各種人體器官。下列有關(guān)說法正確的是(
)A.可采用開放式培養(yǎng)的方式,置于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)胚胎干細胞B.該早期胚胎發(fā)育始于受精卵,胚胎是由囊胚內(nèi)部的細胞團不斷增殖分化而來C.治療性克隆中運用胚胎移植技術(shù),一般不選擇原腸胚進行胚胎移植D.我國不贊成、不允許、不支持、不接受任何克隆性實驗【答案】AC【分析】治療性克隆是指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定細胞和組織(皮膚、神經(jīng)或肌肉等)用于治療性移植。中國政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人,不反對治療性克隆。【詳解】A、動物細胞培養(yǎng)需要置于95%空氣+5%CO2的氣體環(huán)境中,所以需要將胚胎干細胞培養(yǎng)在CO2培養(yǎng)箱中,A正確;B、胚胎是由整個受精卵發(fā)育而來的,囊胚內(nèi)部的細胞不能發(fā)育為完整的胚胎,B錯誤;C、胚胎移植技術(shù),一般采用桑椹胚或囊胚進行移植,C正確;D、我國不贊成、不允許、不支持、不接受任何形式的生殖性克隆,但是不反對治療性克隆,D錯誤。故選AC。第II卷(非選擇題)三、綜合題21.(2022秋·湖南株洲·高三校聯(lián)考階段練習(xí))磷脂酰絲氨酸(PS)是一種廣泛應(yīng)用于治療腦萎縮、老年癡呆癥等疾病的磷脂。自然界中PS的含量極少,生物體內(nèi)的PS可在磷脂酶D(PLD)的催化下生成,但PLD活性較低。如圖所示,研究人員將改造后的PLD基因?qū)氪竽c桿菌細胞中,成功生產(chǎn)出高活性的PLD。其中EcoRV、BamHI、SmaI、NindII均為限制酶?;卮鹣铝袉栴}。(1)為了獲得高活性PLD,需要先設(shè)計預(yù)期的____________,推測其應(yīng)有的____________序列,再通過改造或合成新的PLD基因,最終才能獲得所需要的PLD。(2)構(gòu)建基因表達載體時,需要用到的兩種限制酶是____________,不選擇另外兩種限制酶的原因是____________。為了檢測是否表達出高活性PLD,應(yīng)從成功導(dǎo)入PLD基因的菌株中提取蛋白質(zhì),用____________方法檢測。(3)研究人員發(fā)現(xiàn),將PLD的第209號氨基酸改為色氨酸,或?qū)⒌?24號氨基酸改為苯丙氨酸,或同時改變這2個氨基酸,PLD的活性會大大提高。若要改變氨基酸,需要先用基因的定點突變技術(shù)對PLD基因進行____________。(4)該科研小組成功生產(chǎn)出三種高活性PLD:已知PLD可催化磷脂酰膽堿和L-絲氨酸反應(yīng)生成PS。請設(shè)計實驗比較三種高活性PLD的活性高低,簡要寫出實驗思路________________________?!敬鸢浮?1)
PLD結(jié)構(gòu)
氨基酸(2)
BamHI和NindⅡ
EcoRV會破壞目的基因,SmaI會破壞氨芐青霉素抗性基因
抗原——抗體雜交(3)堿基對的替換(編輯)(4)取等量的磷脂酰膽堿和L一絲氨酸均分為3組,分別加入等量的PLD209、PLD224、PLD209+224,其它條件相同且適宜,一段時間后,比較相同時間內(nèi)三組PS的產(chǎn)量【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:1、目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。2、基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。3、將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。4、目的基因的檢測與鑒定:(1)分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù);(2)個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?!驹斀狻浚?)蛋白質(zhì)工程的流程是:預(yù)期蛋白質(zhì)功能→蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計→推測氨基酸系列多肽鏈→據(jù)核苷酸序列推出脫氧核苷酸序列或合成新基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)。故為了獲得高活性PLD,需要先設(shè)計預(yù)期的PLD結(jié)構(gòu),推測其應(yīng)有的氨基酸序列,再通過改造或合成新的PLD基因,最終才能獲得所需要的PLD。(2)據(jù)圖可知,EcoRV的酶切位,點在目的基因內(nèi)部,因此不能選擇該酶切割。目的基因的右側(cè)只能選擇BamHI切割,左側(cè)若選擇SmaI切割,則重組載體中就沒有標記基因,因此目的基因左側(cè)只能選擇NindⅡ切割。檢測目的基因是否表達為蛋白質(zhì),可用抗原一—抗體雜交的方法。(3)若要改變氨基酸,需要先用基因的定點突變技術(shù)對PLD基因進行堿基對的替換。(4)為比較三種高活性PLD活性的高低,可取等量的磷脂酰膽堿和L-絲氨酸均分為3組,分別加入等量的PLD209+224、PLD224、PLD209+224,其它條件相同且適宜,一段時間后,比較相同時間內(nèi)三組PS的產(chǎn)量。22.(2023年1月浙江省普通高校招生選考科目考試生物試題)甲植物細胞核基因具有耐鹽堿效應(yīng),乙植物細胞質(zhì)基因具有高產(chǎn)效應(yīng)。某研究小組用甲、乙兩種植物細胞進行體細胞雜交相關(guān)研究,基本過程包括獲取原生質(zhì)體、誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合、篩選融合細胞、雜種植株再生和鑒定,最終獲得高產(chǎn)耐鹽堿再生植株?;卮鹣铝袉栴}:(1)根據(jù)研究目標,在甲、乙兩種植物細胞進行體細胞雜交前,應(yīng)檢驗兩種植物的原生質(zhì)體是否具備__________的能力。為了便于觀察細胞融合的狀況,通常用不同顏色的原生質(zhì)體進行融合,若甲植物原生質(zhì)體采用幼苗的根為外植體,則乙植物可用幼苗的__________為外植體。(2)植物細胞壁的主要成分為__________和果膠,在獲取原生質(zhì)體時,常采用相應(yīng)的酶進行去壁處理。在原生質(zhì)體融合前,需對原生質(zhì)體進行處理,分別使甲原生質(zhì)體和乙原生質(zhì)體的__________失活。對處理后的原生質(zhì)體在顯微鏡下用__________計數(shù),確定原生質(zhì)體密度。兩種原生質(zhì)體1∶1混合后,通過添加適宜濃度的PEG進行融合;一定時間后,加入過量的培養(yǎng)基進行稀釋,稀釋的目的是__________。(3)將融合原生質(zhì)體懸浮液和液態(tài)的瓊脂糖混合,在凝固前倒入培養(yǎng)皿,融合原生質(zhì)體分散固定在平板中,并獨立生長、分裂形成愈傷組織。同一塊愈傷組織所有細胞源于__________。下列各項中能說明這些愈傷組織只能來自于雜種細胞的理由是哪幾項?__________A.甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)處理后失活,無法正常生長、分裂B.同種融合的原生質(zhì)體因甲或乙原生質(zhì)體失活而不能生長、分裂C.培養(yǎng)基含有抑制物質(zhì),只有雜種細胞才能正常生長、分裂D.雜種細胞由于結(jié)構(gòu)和功能完整可以生長、分裂(4)愈傷組織經(jīng)__________可形成胚狀體或芽。胚狀體能長出__________,直接發(fā)育形成再生植株。(5)用PCR技術(shù)鑒定再生植株。已知甲植物細胞核具有特異性DNA序列a,乙植物細胞質(zhì)具有特異性DNA序列b;M1、M2為序列a的特異性引物,N1、N2為序列b的特異性引物。完善實驗思路:Ⅰ.提取純化再生植株的總DNA,作為PCR擴增的__________。Ⅱ.將DNA提取物加入PCR反應(yīng)體系,__________為特異性引物,擴增序列a;用同樣的方法擴增序列b。Ⅲ.得到的2個PCR擴增產(chǎn)物經(jīng)__________后,若每個PCR擴增產(chǎn)物在凝膠中均出現(xiàn)了預(yù)期的__________個條帶,則可初步確定再生植株來自于雜種細胞?!敬鸢浮?1)
再生
葉(2)
纖維素
細胞質(zhì)和細胞核
血細胞計數(shù)板
降低PEG濃度,使其失去融合作用(3)
同一個雜種融合原生質(zhì)體
ABD(4)
再分化
根和芽(5)
模板
M1、M2
凝膠電泳
1【分析】1、植物組織培養(yǎng)過程:離體的植物組織經(jīng)過脫分化形成愈傷組織,經(jīng)過再分化愈傷組織又能重新分化為有結(jié)構(gòu)的組織和器官,最終形成完整的植株。2、植物體細胞雜交可以克服植物有性雜交不親和性、打破物種之間的生殖隔離,操作過程包括:原生質(zhì)體制備、原生質(zhì)體融合、雜種細胞篩選、雜種細胞培養(yǎng)、雜種植株再生以及雜種植株鑒定等步驟?!驹斀狻浚?)在甲、乙兩種植物細胞進行體細胞雜交前,應(yīng)檢驗兩種植物的原生質(zhì)體是否具備再生的能力。為了便于觀察細胞融合的狀況,通常用不同顏色的原生質(zhì)體進行融合,若甲植物原生質(zhì)體采用幼苗的根為外植體,則乙植物可用幼苗的葉為外植體。(2)植物細胞壁的主要成分為纖維素和果膠,在獲取原生質(zhì)體時,常采用相應(yīng)的酶進行去壁處理。甲植物細胞核基因具有耐鹽堿效應(yīng),乙植物細胞質(zhì)基因具有高產(chǎn)效應(yīng),在原生質(zhì)體融合前,需對原生質(zhì)體進行處理,分別使甲原生質(zhì)體和乙原生質(zhì)體的細胞質(zhì)和細胞核失活,融合后具有甲植物的細胞核基因和乙植物的細胞質(zhì)基因。對處理后的原生質(zhì)體在顯微鏡下用血細胞計數(shù)板計數(shù),確定原生質(zhì)體密度。兩種原生質(zhì)體1∶1混合后,通過添加適宜濃度的PEG進行融合;一定時間后,加入過量的培養(yǎng)基進行稀釋,稀釋的目的是降低PEG濃度,使其失去融合作用。(3)將融合原生質(zhì)體懸浮液和液態(tài)的瓊脂糖混合,在凝固前倒入培養(yǎng)皿,融合原生質(zhì)體分散固定在平板中,并獨立生長、分裂形成愈傷組織。同一塊愈傷組織所有細胞源于同一個雜種融合的原生質(zhì)體。未融合的原生質(zhì)體因為細胞質(zhì)或細胞核的失活,無法正常生長、分裂;同種融合的原生質(zhì)體也因為甲原生質(zhì)體細胞質(zhì)或乙原生質(zhì)體細胞核失活而不能生長、分裂;只有雜種細胞才具備有活性的細胞質(zhì)和細胞核,可以生長、分裂,因此這些愈傷組織只能來自于雜種細胞。故選ABD。(4)愈傷組織經(jīng)再分化可形成胚狀體或芽。胚狀體能長出根和芽,直接發(fā)育形成再生植株。(5)Ⅰ.提取純化再生植株的總DNA,作為PCR擴增的模板。Ⅱ.將DNA提取物加入PCR反應(yīng)體系,M1、M2為特異性引物,擴增序列a;用同樣的方法擴增序列b。Ⅲ.得到的2個PCR擴增產(chǎn)物經(jīng)凝膠電泳后,若每個PCR擴增產(chǎn)物在凝膠中均出現(xiàn)了預(yù)期的1個條帶,則可初步確定再生植株來自于雜種細胞。23.(2022秋·江蘇徐州·高三統(tǒng)考期末)某品系棉花的光籽(無絨)和毛籽(有絨)是一對相對性狀,其長(zhǎng)絨機理如下圖(基因A、B、D
位于三對同源染色體上),研究人員利用光籽棉的不同突變體與野生型毛籽棉進行雜交,F(xiàn)1自交,F(xiàn)2結(jié)果如下表。請回答問題:組別親本F1表現(xiàn)型F2表現(xiàn)型及比例①突變體甲×毛籽棉毛籽光籽:毛籽=7:9②突變體乙×毛籽棉光籽光籽:毛籽=13:3③突變體丙×毛籽棉光籽光籽:毛籽=3:1(1)野生型毛籽棉的基因型是_______,光籽棉的基因型有_______種。(2)①組中,突變體甲的基因型是_______,F(xiàn)2毛籽棉中與F1毛籽棉基因型相同的概率是_______。(3)②組中,突變體乙的基因型可能有_______種,F(xiàn)2光籽棉中與F1光籽棉基因型相同的概率是_______。(4)③組中,突變體丙的基因型是_______。①組F2光籽棉中與③組F2光籽棉基因型相同的概率是_______。進一步研究發(fā)現(xiàn),8號染色體的~880kb至~903kb區(qū)間與突變體丙的光籽表型相關(guān)。根據(jù)野生型毛籽棉的該區(qū)間設(shè)計引物,提取突變體丙和野生型的DNA進行PCR,產(chǎn)物擴增結(jié)果如下圖。據(jù)圖分析突變體丙出現(xiàn)光籽的根本原因是_______
。【答案】(1)
AABBdd
23(2)
aabbdd
4/9(3)
2
4/13(4)
AABBDD
0
8號染色體上第3對引物對應(yīng)的區(qū)間發(fā)生堿基對的增添?!痉治觥扛鶕?jù)F2的分離比為3:1可知,該性狀至少涉及一對等位基因;根據(jù)F2的分離比為13:3或7:9,可知,該比例為9:3:3:1的變式,說明該性狀至少涉及兩對等位基因?!驹斀狻浚?)由代謝圖可知當不含D基因,含A、B基因時長絨,所以野生型毛籽棉的基因型是A-B-dd,由于光籽棉的不同突變體與野生型毛籽棉進行雜交F1只有一種表現(xiàn)型,則野生型毛籽棉為純合子,即基因型為AABBdd。三對基因組成的基因型總數(shù)是27種,其中毛籽棉的基因型(A-B-dd)有4種,所以光籽棉的基因型有23種。(2)組別①中,F(xiàn)2表現(xiàn)型及比例為光籽:毛籽=7:9,所以F1毛籽基因型為AaBbdd,所以突變體甲的基因型是aabbdd,F(xiàn)2毛籽基因型為A-B-dd占子代的3/4×3/4=9/16,其中AaBbdd的比例為1/2×1/2=1/4,則F2毛籽棉基因型AaBbdd占毛籽棉的4/9,所以F2毛籽中與F1毛籽基因型相同的概率是4/9。(3)組別②中,F(xiàn)2表現(xiàn)型及比例為光籽:毛籽=13:3,所以F1光籽基因型為AABbDd或AaBBDd,所以突變體乙的基因型有2種,F(xiàn)2光籽占13/16,其中出現(xiàn)AABbDd(或AaBBDd)比例為4/16,則F2光籽中概率是占4/13,F(xiàn)2光籽棉中與F1光籽棉基因型相同的概率是4/13。(4)組別③中,F(xiàn)2表現(xiàn)型及比例為光籽:毛籽=3:1,且親本毛籽棉基因型為AABBdd,所以F1光籽基因型為AABBDd,所以突變體丙的基因型為AABBDD。③組F2光籽基因型為AABBD,①組F2中沒有基因型為AABBD的個體,所以①組F2光籽棉中與③組F2光籽棉基因型相同的概率是0。電泳結(jié)果表明,用引物對3擴增突變體丙和野生型的結(jié)果不一樣,且擴增突變體丙的DNA比擴增野生型的DNA在電泳過程中跑的慢,所以突變體丙出現(xiàn)光籽的根本原因是8號染色體上第3對引物對應(yīng)的區(qū)間發(fā)生堿基對的增添。24.(2022秋·北京大興·高三統(tǒng)考期末)蚊蟲分布范圍廣,生物量大,其中的雌蚊會叮咬人類,可傳播多種傳染病,須采取防控措施防止傳病蚊種泛濫。研究者利用CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)和同源重組修復(fù)技術(shù)提高蚊蟲群體中雄蚊比例。(1)CRISPR/Cas9系統(tǒng)可以實現(xiàn)對雙鏈DNA的精確切割,由三部分組成:crRNA、tracrRNA及Cas9蛋白,如圖1。crRNA會與tracrRNA結(jié)合形成sgRNA,sgRNA通過__________與目標DNA結(jié)合,引導(dǎo)Cas9蛋白對DNA進行切割,導(dǎo)致其斷裂。(2)同源重組修復(fù)是一種高保真的DNA雙鏈斷裂、修復(fù)技術(shù),原理如圖2,其過程為CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)切割使DNA斷裂后,啟動同源修復(fù),使得染色體DNA上的靶向序列被替換成所需序列。①現(xiàn)需構(gòu)建基因表達載體,請結(jié)合圖2選出目的基因中必要的結(jié)構(gòu)或基因__________。A.限定在體細胞內(nèi)表達的啟動子B.限定在生殖細胞內(nèi)表達的啟動子C.限定在受精卵內(nèi)表達的啟動子D.I-Ppol基因(能夠切割X染色體DNA的核酸酶基因)E.氨芐青霉素抗性基因②通過____________技術(shù)將基因表達載體導(dǎo)入受精卵,該受精卵發(fā)育成_____________性蚊蟲。Cas9蛋白將對應(yīng)的靶向序列進行切割,以基因表達載體中同源序列間的DNA為模板進行修復(fù),最終實現(xiàn)子代都繼承相應(yīng)基因,使群體中雄蚊比例升高。(3)除利用轉(zhuǎn)基因滅蚊之外,還存在寄生菌滅蚊技術(shù),當雄蚊被沃爾巴克菌感染后,精子會被細菌產(chǎn)生的毒素污染。健康雌蚊的卵細胞與這些“毒精子”相遇后,產(chǎn)生細胞質(zhì)不相容效應(yīng),導(dǎo)致后代無法正常發(fā)育。相對于寄生菌滅蚊,利用轉(zhuǎn)基因滅蚊的優(yōu)勢有_____________(答出兩點)。(4)目前我國尚不允許釋放轉(zhuǎn)基因蚊蟲,請解釋原因___________?!敬鸢浮?1)堿基互補配對(2)
C
顯微注射
雄(3)基因可以實現(xiàn)子代都繼承,更持久;無需其他生物的參與,起效更快(4)有可能造成轉(zhuǎn)基因擴散到自然界其他生物,導(dǎo)致基因污染【分析】CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)類似基因工程中的限制酶,切割DNA上特定片段后插入目的基因。基因工程中一般動物細胞選擇受精卵細胞進行表達?!驹斀狻浚?)sgRNA與DNA的結(jié)合遵循堿基互補配對原則。(2)①基因工程中一般動物細胞選擇受精卵細胞進行表達,所以需要在受精卵中可以表達的啟動子A、由題意知需要在受精卵表達,不是體細胞,A錯誤;B、由題意知需要在受精卵表達,不是生殖細胞,B錯誤;C、由題意知需要在受精卵表達,C正確;D、基因由CRISPR/Cas9系統(tǒng)切割,無需I-Ppol基因,D錯誤;故選②C。②導(dǎo)入動物細胞使用顯微注射技術(shù);由題目分析可知要提高雄蚊比例。(3)相對于寄生菌滅蚊,利用轉(zhuǎn)基因滅蚊的優(yōu)勢有基因可以實現(xiàn)子代都繼承,無需代代操作更持久;無需其他生物參與,簡單起效快。(4)轉(zhuǎn)基因有可能造成轉(zhuǎn)基因擴散到自然界其他生物,導(dǎo)致基因污染。25.(2022春·吉林·高二??计谥校┥锕こ碳夹g(shù)在農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域有廣泛的用途。請回答相關(guān)問題。(1)我國體細胞克隆猴“中中”和“華華”的誕生再次說明了_____具有全能性。植物組織培養(yǎng)的全過程,證明了植物體細胞具有全能性。所謂全能性是指細胞經(jīng)分裂和分化后,仍具有產(chǎn)生___或分化成其他各種細胞的_____。(2)利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)制造的人工種子具有天然種子不可比擬的特點,人工種子具有的優(yōu)點:能保持優(yōu)良品種的_____,生產(chǎn)上不受季節(jié)、氣候和地域限制,方便_____等。(3)動物細胞融合和植物原生質(zhì)體融合的原理都是_____,不同的是誘導(dǎo)動物細胞融合時常用的方法是用_____誘導(dǎo)。(4)許多重要的生物制品,如病毒疫苗、單克隆抗體等,都可以借助動物細胞培養(yǎng)技術(shù)來大規(guī)模生產(chǎn)。
當細胞分裂生長到表面相互接觸會發(fā)生接觸抑制,此時需要用_____處理分散成單個細胞,分瓶繼續(xù)培養(yǎng)。細胞培養(yǎng)液應(yīng)定期更換,以防止_____對細胞自身造成危害。(5)生物技術(shù)革命為人類帶來了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益,在某些方面對人們傳統(tǒng)的觀念也造成了巨大的沖擊。以下做法中明顯違背我國相應(yīng)法律法規(guī)或倫理道德的有_____。①轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的直接加工品,在產(chǎn)品外包裝中標注“加工原料為轉(zhuǎn)基因”標識再上市②為了避免妊娠過程給自身帶來影響,選擇用“試管嬰兒”技術(shù),并找人代孕以得到孩子③在實驗室中進行冠狀病毒基因改造研究,以備在發(fā)生戰(zhàn)爭時用于投放他國④養(yǎng)牛場中運用胚胎性別鑒定技術(shù),篩選雌性胚胎進行胚胎移植以擴大高產(chǎn)奶牛數(shù)量【答案】(1)
動物細胞核
完整有機體
潛能和特性(2)
遺傳特性
貯存和運輸(3)
細胞膜的流動性
滅活的病毒(4)
胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)
細胞代謝產(chǎn)物積累(5)②③【分析】1、將動物的一個細胞的細胞核移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中,使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎,這個新的胚胎最終發(fā)育成動物個體。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。原理:動物細胞核的全能性。2、動物細胞培養(yǎng)的流程:取動物組織塊(動物胚胎或幼齡動物的器官或組織)→剪碎→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進行原代培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。(1)體細胞克隆猴的誕生利用的核心技術(shù)是細胞核移植,說明了動物細胞核具有全能性。所謂全能性是指細胞經(jīng)分裂和分化后,仍具有產(chǎn)生完整有機體或分化其他各種細胞的潛能和特性。(2)利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)制造的人工種子,在適宜條件下同樣能夠萌發(fā)成幼苗,與天然種子相比,人工種子具有的優(yōu)點有:生產(chǎn)不受季節(jié)限制、不會出現(xiàn)性狀分離、能保持優(yōu)良品種的遺傳特性(因為利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)制造的人工種子屬于無性生殖)、方便貯存和運輸、制種過程在實驗室進行而不占用大量土地等。(3)動物細胞融合和植物原生質(zhì)體融合的原理都是細胞膜的流動性,不同的是誘導(dǎo)動物細胞融合時常用的方法是用滅活的病毒誘導(dǎo),而誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合時常用PEG誘導(dǎo)。(4)發(fā)生接觸抑制時需要用胰蛋白酶(膠原蛋白酶)處理分散成單個細胞。為防止細胞代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害,故動物細胞培養(yǎng)過程中需要定期更換細胞培養(yǎng)液。(5)①轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的直接加工品,在產(chǎn)品外包裝中標注“加工原料為轉(zhuǎn)基因”標識再上市,尊重消費者的知情權(quán),這不違背我國相應(yīng)法律法規(guī)或倫理道德,①不符合題意;②為了避免妊娠過程給自身帶來影響,選擇用“試管嬰兒”技術(shù),并找人代孕以得到孩子,這違背我國相應(yīng)法律法規(guī)或倫理道德,②符合題意;③在實驗室中進行冠狀病毒基因改造研究,以備在發(fā)生戰(zhàn)爭時用于投放他國,違背法律法規(guī),③符合題意;④養(yǎng)牛場中運用胚胎性別鑒定技術(shù),篩選雌性胚胎進行胚胎移植以擴大高產(chǎn)奶牛數(shù)量,從而可以得到理想性別的牛胚胎,這不違背我國相應(yīng)法律法規(guī)或倫理道德,④不符合題意。故選②③。
解密19基因工程(分層訓(xùn)練)B組提高練第I卷(選擇題)一、單選題1.(2022秋·福建廈門·高三廈門一中??茧A段練習(xí))酒精是生物學(xué)實驗中常用的試劑,下列關(guān)于酒精的使用方法不恰當?shù)氖牵?/p>
)A.脂肪鑒定實驗中,染色后滴加1-2滴50%的酒精洗去浮色B.光合色素提取和分離實驗中,用95%的酒精加入適量無水碳酸鈉提取綠葉中的色素C.植物組織培養(yǎng)實驗中,用75%的酒精對外植體和操作者雙手進行消毒D.DNA的粗提取與鑒定實驗中,用95%的冷酒精溶液溶解DNA【答案】D【分析】檢測脂肪實驗中需用體積分數(shù)為50%的酒精溶液洗去浮色;觀察植物細胞有絲分裂實驗和低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實驗中都需用體積分數(shù)為95%的酒精對材料進行解離;綠葉中色素的提取和分離實驗中需用無水酒精來提取色素;果酒和果醋制作實驗中可用體積分數(shù)為70%的酒精進行消毒;DNA的粗提取和鑒定中可以體積分數(shù)為95%的冷酒精進一步純化DNA等?!驹斀狻緼、脂肪鑒定實驗中需要用50%的酒精溶液洗去浮色,A正確;B、光合色素提取和分離實驗中用無水乙醇提取色素,若沒有無水乙醇可用95%的酒精加入適量無水碳酸鈉提取綠葉中的色素,B正確;C、植物組織培養(yǎng)過程中需用體積分數(shù)70%的酒精對外植體進行消毒,C正確;D、DNA的粗提取和鑒定中可以體積分數(shù)為95%的冷酒精進一步純化DNA,D錯誤。故選D。2.(2022秋·廣東江門·高三統(tǒng)考階段練習(xí))視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞(RGC)可將視覺信號從眼睛傳向大腦。隨著年齡增長,在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下,DNA甲基化水平升高,使RGC受損后不可恢復(fù),視力下降。科學(xué)家把OCT、SOX和KLF三個基因?qū)氤赡晷∈蟮腞GC,使受損后的RGC能長出新軸突。下列分析正確的是(
)A.DNA甲基化通過改變DNA堿基序列影響RGC中基因的表達,從而使視力下降B.導(dǎo)入基因前要用限制酶、DNA連接酶和耐高溫的DNA聚合酶構(gòu)建基因表達載體C.OCT、SOX和KLF基因的表達產(chǎn)物可能提高了DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的活性D.導(dǎo)入OCT、SOX和KLF基因有可能治療因RGC受損而導(dǎo)致的視力下降【答案】D【分析】題意分析,視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞(RGC)可把視覺信號從眼睛傳向大腦,即將信號從感受器傳向神經(jīng)中樞,屬于傳入神經(jīng)。DNA甲基化是將甲基添加到DNA上,從而在不改變基因遺傳信息的條件下影響基因的正常轉(zhuǎn)錄?!驹斀狻緼、DNA甲基化不會改變DNA的堿基序列,而是將甲基添加到DNA上,從而在不改變基因遺傳信息的條件下影響基因的正常轉(zhuǎn)錄,A錯誤;B、導(dǎo)入基因前需要進行目的基因的獲取和篩選,需要用到耐高溫的DNA聚合酶;構(gòu)建基因表達載體,需要用到限制酶、DNA連接酶,B錯誤;C、在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下,DNA甲基化水平升高,使RGC受損后不可恢復(fù),視力下降。然而OCT、SOX和KLF三個基因可以使受損后的RGC能長出新軸突,改善視力,所以,三個基因表達產(chǎn)物不能提高DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的活性,C錯誤;D、依題干信息可知,OCT、SOX和KLF基因可能治療因RGC受損而導(dǎo)致的視力下降,D正確。故選D。3.(2022秋·浙江·高三校聯(lián)考期中)下圖表示某轉(zhuǎn)基因動物的構(gòu)建流程圖,下列敘述正確的是(
)A.若擴增DNA的引物序列太短,則擴增出非目的基因片段的概率將增大B.若將重組DNA分子導(dǎo)入到大腸桿菌細胞中,一般能直接獲得具有活性的目的基因表達產(chǎn)物C.若胚胎培養(yǎng)到囊胚階段,進行胚胎分割時可用胰蛋白酶進行處理D.胚胎移植時需對受體進行注射促排卵劑處理,有利于提高胚胎移植成功率【答案】A【分析】構(gòu)建基因表達載體時,需要用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶,限制酶用來切割質(zhì)粒載體和目的基因,DNA連接酶用來連接目的基因和質(zhì)粒載體?!驹斀狻緼、若擴增DNA的引物序列太短,則會使得引物與模板DNA結(jié)合的特異性差,因而擴增出非目的基因片段的概率將增大,A正確;B、若將重組DNA分子導(dǎo)入到大腸桿菌細胞中,一般不能直接獲得具有活性的目的基因表達產(chǎn)物,因為大腸桿菌為原核生物,其細胞結(jié)構(gòu)簡單,只有核糖體這一種細胞器,因而獲得的蛋白質(zhì)不能經(jīng)過進一步的加工,因而一般無生物活性,B錯誤;C、若胚胎培養(yǎng)到囊胚階段,則在進行胚胎分割時主要將內(nèi)細胞團均等分割,否則會影響胚胎的正常發(fā)育,該過程中不能用胰蛋白酶處理,C錯誤;D、胚胎移植時需對受體進行同期發(fā)情處理,這樣可使得受體子宮為移入的胚胎提供相同的生理環(huán)境,有利于提高胚胎移植成功率,D錯誤。故選A。4.(2022秋·江蘇淮安·高三校聯(lián)考期中)在基因工程中,常采用花粉管通道法和土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛毎O聢D為花粉管通道法的一般原理示意圖。相關(guān)敘述正確的是(
)A.外源DNA進入胚囊最終獲得的種子均含有目的基因B.植物生長各個時期均可通過花粉管通道導(dǎo)入外源DNAC.花粉管通道法最大的優(yōu)點是無需植物組培,技術(shù)簡單D.含外源DNA的種子發(fā)育成植株后均具有相應(yīng)性狀【答案】C【分析】花粉管通道法有多種操作方式:可以用微量注射器將含目的基因的DNA直接注入子房內(nèi);可以在植物受粉后的一定時間內(nèi),剪去柱頭,將DNA溶液滴加在花柱切面上,使目的基因借助花粉管通道進入胚囊。【詳解】A、外源DNA進入胚囊,不一定能整合到染色體上,故最終獲得的種子不一定含有目的基因,A錯誤;B、圖示花粉管通道法應(yīng)在雌蕊成熟時進行操作,B錯誤;C、花粉管通道法可以直接實現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植物的自然生成,無需經(jīng)過植物組織培養(yǎng)這一過程,C正確;D、含外源DNA的種子發(fā)育成植株不一定均具有相應(yīng)性狀,還需進行個體生物學(xué)水平等的檢測,D錯誤。故選C。5.(2022·浙江·模擬預(yù)測)DNA半不連續(xù)復(fù)制假說是指DNA復(fù)制時,一條子鏈連續(xù)形成,另一條子鏈先形成短片段后再進行連接(如圖1)。為驗證假說,某小組進行如下實驗:培養(yǎng)T4噬菌體→于不同時刻分離噬菌體DNA→加熱→離心→檢測相應(yīng)位置DNA單鏈片段含量,結(jié)果如圖2。下列相關(guān)敘述錯誤的是(
)A.加熱的目的是使DNA解旋,從而獲取不同時刻形成的長短不同的DNA單鏈片段B.與60秒相比,120秒結(jié)果中短鏈片段減少的原因是短鏈片段連接形成長片段C.若以DNA連接缺陷的噬菌體為材料,則圖2中的曲線峰值將右移D.DNA復(fù)制過程中需要用到解旋酶、DNA聚合酶和DNA連接酶【答案】C【分析】按照題目中的DNA半不連續(xù)復(fù)制假說,DNA子鏈只能按照從5'到到3',那么一條鏈沿著5'到到3'是連續(xù)的,但是因為DNA是邊解旋邊復(fù)制,所以另一條鏈會沿著5'到到3'的方向進行復(fù)制,會復(fù)制出多個DNA片段,需要通過DNA連接酶連接起來?!驹斀狻緼、根據(jù)DNA半不連續(xù)復(fù)制假說可知,復(fù)制時兩條子鏈的延伸情況不同,一條連續(xù),一條不連續(xù),在不同的時間段加熱,DNA解旋后就會得到長短不同的DNA單鏈片段,A正確;B、與60秒相比,120秒結(jié)果中短鏈片段減少的原因是隨著復(fù)制的進行,短鏈片段連接形成長片段,B正確;C、若以DNA連接缺陷的噬菌體為材料,則無法將短鏈片段連接形成長片段,短片段相對分子量小,會導(dǎo)致大部分DNA單鏈片段集中在離試管口的距離較近的位置,則圖2中曲線峰值將左移,C錯誤;D、據(jù)題圖分析可得,DNA復(fù)制過程中除了需要用到解旋酶和DNA聚合酶,還需要DNA連接酶連接短片段,D正確。故選C。6.(2022·浙江·模擬預(yù)測)蛋白質(zhì)工程是當前的新興分子生物學(xué)技術(shù),通過改造或合成基因,來改造現(xiàn)有的蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì),以滿足人類生產(chǎn)、生活的需求。下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法錯誤的是(
)A.蛋白質(zhì)工程技術(shù)會改變組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序B.蛋白質(zhì)工程獲得的蛋白質(zhì)都是自然界已存在的蛋白質(zhì)(天然蛋白質(zhì))C.蛋白質(zhì)工程不直接改造蛋白質(zhì)的原因是改造基因易于操作且改造后可遺傳D.蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)出來的蛋白質(zhì)的活性與天然蛋白質(zhì)相似,而且穩(wěn)定性更高【答案】B【分析】蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過改造或合成基因,來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì),或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求?!驹斀狻緼、蛋白質(zhì)工程技術(shù)蛋是根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求,對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計改造,會改變組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序,A正確;B、基因工程獲得的蛋白質(zhì)都是自然界已存在的蛋白質(zhì)(天然蛋白質(zhì)),而蛋白質(zhì)工程是根據(jù)人們的需求獲得的蛋白質(zhì),所以都是非天然的蛋白質(zhì),B錯誤;C、由于基因決定蛋白質(zhì),因此要對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計改造,最終還必須通過改造或合成基因來完成,故蛋白質(zhì)工程不直接改造蛋白質(zhì)的原因是改造基因易于操作且改造后可遺傳,C正確;D、蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)出來的蛋白質(zhì)在天然蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上經(jīng)過改造,品質(zhì)更加優(yōu)良,活性與天然蛋白質(zhì)相似,而且穩(wěn)定性更高,D正確。故選B。7.(2022秋·吉林長春·高三長春市第六中學(xué)??茧A段練習(xí))下列有關(guān)基因工程的敘述正確的是()A.限制酶只存在于原核生物中,只能識別DNA分子的特定核苷酸序列B.只有同種限制酶切割的末端才能連接,不同限制酶切割的末端不能連接C.基因工程中,只能利用天然質(zhì)粒,質(zhì)粒上的標記基因用于重組DNA的篩選D.質(zhì)粒是獨立于擬核DNA和真核細胞核之外的環(huán)狀雙鏈DNA【答案】D【分析】基因工程的工具:(1)限制酶:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。(2)DNA連接酶:連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。(3)運載體:常用的運載體:質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒。【詳解】A、限制酶大多來自原核生物,只能識別DNA分子的特定核苷酸序列,A錯誤;B、不同限制酶切割后,若黏性末端相同也能連接,B錯誤;C、基因工程中用到的質(zhì)粒多是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進行過人工改造的,C錯誤;D、質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌擬核DNA和真核細胞核之外并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子,D正確。故選D。8.(2022·浙江紹興·統(tǒng)考一模)限制性內(nèi)切核酸酶SalI和XhoI識別序列與切割位點如下圖1。用SalI切割目的基因兩側(cè),用XhoⅠ切割載體質(zhì)粒,再用連接酶處理可形成重組質(zhì)粒。實驗者用2種酶單獨切割或同時切割普通質(zhì)粒和重組重粒,再將產(chǎn)物電泳分離,其結(jié)果如下圖2。下列敘述正確的是(
)A.SalI切割產(chǎn)生的黏性末端與XhoI切割產(chǎn)生的黏性末端不同B.根據(jù)重組質(zhì)粒的酶切結(jié)果可知有2個目的基因插入重組質(zhì)粒中C.重組質(zhì)粒上有1個限制酶SalI和1個限制酶XhoI的識別序列D.2種酶切后產(chǎn)生的2kb產(chǎn)物可作為探針篩選含目的基因的受體細胞【答案】C【分析】基因工程的基本操作程序:第一步:目的基因的獲取。第二步:基因表達載體的構(gòu)建(核心)1、目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳至下一代,使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。2、組成:目的基因+啟動子+終止子+標記基因。第三步:將目的基因?qū)胧荏w細胞1、轉(zhuǎn)化的概念:是目的基因進入受體細胞內(nèi),并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。2、常用的轉(zhuǎn)化方法:將目的基因?qū)胫参锛毎翰捎米疃嗟姆椒ㄊ寝r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,其次還有基因槍法和花粉管通道法等。將目的基因?qū)雱游锛毎鹤畛S玫姆椒ㄊ秋@微注射技術(shù),方法的受體細胞多是受精卵。將目的基因?qū)爰毦焊惺軕B(tài)細胞法:用Ca2+處理細胞使其成為感受態(tài)細胞,再將重組表達載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細胞混合,在一定的溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子,完成轉(zhuǎn)化過程。第四步:目的基因的檢測和表達1、首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子雜交技術(shù)。2、其次還要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA,方法是采用分子雜交(DNA-RNA)技術(shù)。3、最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì),方法是采用抗原—抗體雜交技術(shù)?!驹斀狻緼、SalI切割產(chǎn)生的黏性末端與XhoI切割產(chǎn)生的黏性末端都是3’-AGCT-5’,A錯誤;B、普通質(zhì)粒長度都是5kb,用一種酶切割重組質(zhì)粒得到的結(jié)果都是7kb,用兩種酶切割結(jié)果顯示為5kb和2kb兩個片段,說明有1個目的基因插入重組質(zhì)粒中,B錯誤;C、由于用一種酶切割后只有一個片段,用兩種酶切割結(jié)果顯示為兩個片段,說明重組質(zhì)粒上有1個限制酶SalI和1個限制酶XhoI的識別序列,C正確;D、2種酶切后產(chǎn)生的2kb產(chǎn)物需要經(jīng)過熒光標記,然后解鏈稱為單鏈DNA分子才可以作為探針篩選含目的基因的受體細胞,D錯誤。故選C。9.(2021秋·山東青島·高三青島二中??计谀崟r熒光定量PCR簡稱qPCR,靈敏度高特異性好,是目前檢測微小殘留病變的常用方法。將熒光標記的Taqman探針與待測樣本DNA混合,當探針完整時,不產(chǎn)生熒光。在PCR過程中,與目的基因結(jié)合的探針被TaqDNA聚合酶水解,R與Q分離后,R發(fā)出的熒光可被檢測到在特定光激發(fā)下發(fā)出熒光(如圖所示),隨著循環(huán)次數(shù)的增加,熒光信號強度增加,通過實時檢測熒光信號強度,可得Ct值(該值與待測樣本中目的基因的個數(shù)呈負相關(guān))。下列相關(guān)敘述正確的是(
)A.每個模板DNA分子含有4個游離的磷酸基團B.在反應(yīng)過程中,需要ATP為新鏈的合成提供能量C.做qPCR之前,需要先根據(jù)目的基因的核苷酸序列合成引物和Taqman探針D.熒光信號達到設(shè)定的閾值時,經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)越少,說明含有的病變的概率越小【答案】C【分析】PCR技術(shù):概念:PCR全稱為聚合酶鏈式反應(yīng),是一項在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。原理:DNA復(fù)制。前提條件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一對引物。條件:模板DNA、四種dNTP
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