选修三,基因工程 高考题含答案
高考总复习 生物 (新人教全国1)--选修三 第31讲--(附解析及答案)

第31讲基因工程最新考纲近三年考情1.基因工程的诞生(Ⅰ)2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)3.基因工程的应用(Ⅱ)4.蛋白质工程(Ⅰ)5.实验:DNA的粗提取与鉴定2018·全国卷Ⅰ(38)、2018·全国卷Ⅱ(38)、2017·全国卷Ⅰ(37)、2017·全国卷Ⅱ(37)、2017·全国卷Ⅲ(37)、2016·全国卷Ⅰ(40)、2016·全国卷Ⅲ(40)考点一基因工程的基本工具及操作过程1.基因工程的基本工具(1)限制酶(2)DNA连接酶①作用:将限制酶切割下来的DNA 片段拼接成DNA 分子。
②类型 常用类型 E ·coli DNA 连接酶T 4 DNA 连接酶 来源大肠杆菌T 4噬菌体 功能 只“缝合”黏性末端“缝合”黏性末端和平末端结果 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键(3)载体①质粒(常用)⎩⎪⎨⎪⎧化学本质:双链环状DNA 分子特点⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因②其他载体:λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。
③载体的作用:携带外源DNA 片段进入受体细胞。
2.基因工程的基本操作程序1.(2018·全国卷Ⅰ,38)回答下列问题:(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。
该研究除证明了质粒可以作为载体外,还证明了____________________________________________________(答出两点即可)。
(2)体外重组的质粒可通过Ca2+参与的________方法导入大肠杆菌细胞;而体外重组的噬菌体DNA通常需与________组装成完整噬菌体后,才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。
在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中,可作。
01-03选修三 基因工程

深度突破
(1)质粒切割前是双链环状DNA分子,所有磷酸基团参与形成磷酸 二酯键,故 不 含游离的磷酸基团。从图甲可以看出,质粒上只含 有一个SmaⅠ的切点,因此被该酶切割后,质粒变为线性双链DNA分子。 因为每条链上含有一个游离的磷酸基团,所以切割后含有 2 个游 离的磷酸基团。 (2)由题目可知,SmaⅠ识别的DNA序列只有G和C,而G和C之间可 以形成 三 个氢键,A和T之间可以形成两 个氢键,所以SmaⅠ 酶切位点越多,热稳定性越高。 (3)质粒抗生素抗性基因为 标记 基因,由图甲、乙可知,标记 基因和外源DNA目的基因中均含有 酶切位点,都可以被 SmaⅠ SmaⅠ破坏,故不能使用该酶剪切含有目的基因的DNA。 (4)只使用EcoRⅠ,则质粒和目的基因两端的黏性末端相同,用 连接酶连接时会产生质粒和目的基因 自身 连接物,而利用BamHⅠ 和Hind Ⅲ剪切时,质粒和目的基因两端的黏性末端 ,用DNA连 不同 接酶连接时不会产生自身连接物。
答案: (1)质粒 DNA连接酶 (2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 维持培养基(液)的pH (3)促性腺激素 (或促滤泡素、孕马血清) 去核 (4)(早期)胚胎培养 胚胎分割
1.[2010年全国理综Ⅱ]下列叙述符合基 因工程概念的是 ( B ) A.B淋巴细胞与肿瘤细胞融合,杂交瘤 细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因 B.将人的干扰素基因重组到质粒后导 入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株 C.用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生 改变,通过筛选获得青霉素高产菌株 D.自然界中天然存在的噬菌体自行感 染细菌后其DNA整合到细菌DNA上
*高考再现*
(2012浙江)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 列操作正确的是( A ) 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B与质粒连接后导 入玫瑰细胞 D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染 并转入玫瑰细胞
基因工程答案与解析

高考真题答案与解析【考点23】基因工程一、选择题1.【答案】C【解析】本题考察的是选修3基因工程的有关知识。
水母的绿色荧光蛋白的应用应该说是生物科学研究手段的进步,象同位素原子示踪法一样,可以更直观地揭示微观世界的运动规律。
2.【答案】D【解析】载体上的抗性基因主要起着标记基因的作用,有利于筛选含重组DNA的细胞,并不能促进目的基因的表达。
3.【答案】C【解析】基因控制生物的性状,蛋白质是生物性状的体现者,基因对性状的控制是通过DNA控制蛋白质的生物合成来实现的。
水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后控制相应绿色荧光蛋白的合成,检测到绿色荧光。
4.【答案】C【解析】若该线性DNA分子在3个酶切位点切断,得到4种长度不同的DNA片段;若在2个酶切位点切断,得到3种长度不同的DNA片段;若在1个酶切位点切断,得到2种长度不同的DNA片段。
因此最多能产生4+3+2=9(种)长度不同的DNA片段。
5.【答案】D【解析】本题考查目的基因的检测与表达,属于考纲理解层次,难度较小。
基因的表达即控制蛋白质的合成,只有合成了相应的蛋白质才能证明目的基因完成了在受体细胞中的表达。
6.【答案】C【解析】本题考查基因工程中限制性内切酶的理解,属于考纲理解层次,难度较小。
限制内切酶主要存在于微生物中。
一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点切割DNA分子,它不能识别和切割RNA。
由于是工具酶,其活性易受温度等外界环境的影响。
7.【答案】B【解析】本题综合考查基因工程的操作步骤,属于考纲理解层次,难度较小。
基因工程中限制性内切酶和DNA连接酶是构建重组质粒必需的工具酶。
质粒作为运载体必须具有标记基因,导入的目的基因不一定能够表达成功,还要进行修饰或其他处理。
8.【答案】D【解析】本题综合考查基因工程的原理技术及转基因技术的讨论,属于考纲理解层次,难度较小。
基因的非编码区上有调控遗传信息表达的核苷酸序列(主要是RNA聚合酶结合位点),对于抗虫棉基因在棉花细胞中的表达不可缺少。
选修三,基因工程--高考题含答案

2014年专题1 基因工程(天津卷)4.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 【解析】可通过将受体菌接种在含链霉素的培养基中筛选携带链霉素抗性基因的受体菌,A 错误;抗人白细胞介素的杂交瘤细胞应通过抗原-抗体杂交技术筛选产生,B正确;在棉花田中人工放入害虫可检验转基因抗虫棉的抗虫效果,C错误;可利用显微镜检测21三体综合征,D错误。
(广东卷)25利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图14所示,下列叙述正确的是()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 【解析】过程①是以RNA为模板合成DNA的过程,即逆转录过程,需要逆转录酶的催化,故A正确;过程②表示利用PCR扩增目的基因,在PCR过程中,不需要解旋酶,是通过控制温度来达到解旋的目的,故B错;利用氯化钙处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞,故C错;检测目的基因是否成功导入受体细胞的染色体DNA中,可以采用DNA分子杂交技术,故D正确(课标Ⅱ卷)40.[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。
若从该植物中获得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。
回答下列问题:(1)理论上,基因组文库含有生物的基因;而cDNA文库中含有生物的基因。
(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中出所需的耐旱基因。
(3)将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。
要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的是否得到提高。
高中生物选修三专题1基因工程(含解析)

高中生物选修三专题1基因工程(含解析)一、单项选择题1.在DNA衔接酶的催化下构成的化学键和位置区分是〔〕A.氢键碱基与脱氧核糖之间B.氢键碱基与碱基之间C.磷酸二酯键磷酸与脱氧核糖之间D.磷酸二酯键脱氧核糖与碱基之间2.萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞,取得了高水平的表达。
这一研讨效果说明〔〕①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相反②萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码子③烟草植物体内分解了荧光素④萤火虫和烟草植物分解蛋白质的方式基本相反A.①③B.②③C.①④D.①②③④3.中国二胎政策的放开,使妥以后出现生育小高峰。
二胎孩子与头胎孩子往往在性状表现上既有相反又有差异,形成这种现象的主要缘由是A.基因突变B.自然选择C.基因重组D.染色体变异4.细菌抗药性基因存〔〕A.核DNAB.质粒C.RNAD.小的直线型DNA5.我国自主研制的复制型艾滋病疫苗,是把艾滋病病毒RNA的几个重要片段经某种处置后拔出天花病毒DNA中,构成重组病毒疫苗。
该疫苗在人体内具有复制才干,发生的抗原蛋白可以继续抚慰免疫系统,使人发生较强的免疫才干。
在该疫苗研制进程中①运用了逆转录酶②运用基因工程手腕,用质粒作载体③可应用培育的植物细胞培育天花病毒④表达了天花病毒的直接运用价值A.①②B.③④C.①③D.②④6.以下有关基因工程的表达,正确的选项是〔〕A.DNA衔接酶能将碱基对之间的氢键衔接起来B.目的基因导入受体细胞后,受体细胞即发作基因突变C.限制性核酸内切酶识别序列越短,那么该序列在DNA中出现的几率就越大D.Taq 酶是PCR进程中常用的一种耐高温的DNA衔接酶7.以下有关生物工程的说法错误的选项是〔〕A.基因工程能打破物种界限,定向地改造生物性状B.蛋自质工程是应用己有的蛋自质组装成新的蛋白质C.应用植物体细胞杂交技术可培育出〝番茄一马铃薯〞D.单克隆抗体制备用到了植物细胞培育技术8.迷信家将—搅扰素基因停止定点突变导入大肠杆菌表达,使搅扰素第十七位的半胱氨酸改动成了丝氨酸,结果大大提高了—搅扰素的抗病活性,并且提高了贮存动摇性。
高考高三生物第3章 基因工程(答案版)

第3章基因工程1.基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
2.基因工程的诞生(三个理论和三个技术):基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科基础上发展起来的,正是这些学科的基础理论和相关技术的发展催生了基因工程,具体有三大理论发现和三个技术突破。
(1)理论基础:①DNA是遗传物质;②DNA分子的双螺旋结构和半保留复制;③遗传密码的通用性和遗传信息传递的方式;(2)技术基础:①限制性核酸内切酶的发现与DNA的切割;②DNA连接酶的发现与DNA片段的连接;③基因工程载体的构建与应用3.理论上的三大发现⑴发现了遗传物质——DNA1944年,艾弗里(O.T.Avery)的肺炎双球菌转化实验⑵揭示了遗传物质的分子机制:DNA分子的双螺旋结构和半保留复制1953年,沃森(J.D.Watson)和克里克(F.Crick)的DNA双螺旋结构模型、半保留复制图,获1958年诺贝尔奖。
⑶确立了遗传信息的传递方式:以密码形式传递1963年,美国尼伦伯格(M.W.Nirenberg)和马太(H.Matthaei)确立了遗传信息以密码形式传递,破译了编码氨基酸的遗传密码(3个核苷酸=1个密码子=1个aa)。
(3)技术上的三大突破⑴世界上第一个重组DNA实验:实现不同来源DNA的体外重组1972年斯坦福大学化学家伯格(P.Berg)借助内切酶和连接酶将猴病毒SV40的DNA和大肠杆菌λ噬菌体的DNA在试管中连接在了一起,第一次成功地实现了DNA的体外重组。
⑵第一个基因克隆实验:重组DNA表达实验,是世界上第一个基因工程实验1973年美国斯坦福大学医学院遗传学家科恩(S.Cohen)将体外构建的含有四环素和卡那霉素抗性基因的重组质粒导入大肠杆菌,获得了具有双抗性的大肠杆菌转化子,成功完成了第一个基因克隆实验。
选修三,基因工程--高考题含答案
2014年专题1 基因工程(天津卷)4.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 【解析】可通过将受体菌接种在含链霉素的培养基中筛选携带链霉素抗性基因的受体菌,A错误;抗人白细胞介素的杂交瘤细胞应通过抗原—抗体杂交技术筛选产生,B正确;在棉花田中人工放入害虫可检验转基因抗虫棉的抗虫效果,C错误;可利用显微镜检测21三体综合征,D错误。
(广东卷)25利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图14所示,下列叙述正确的是( )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 【解析】过程①是以RNA为模板合成DNA的过程,即逆转录过程,需要逆转录酶的催化,故A 正确;过程②表示利用PCR扩增目的基因,在PCR过程中,不需要解旋酶,是通过控制温度来达到解旋的目的,故B 错;利用氯化钙处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞,故C错;检测目的基因是否成功导入受体细胞的染色体DNA 中,可以采用DNA分子杂交技术,故D正确(课标Ⅱ卷)40.[生物—-选修3:现代生物科技专题](15分)植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。
若从该植物中获得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。
回答下列问题:(1)理论上,基因组文库含有生物的基因;而cDNA文库中含有生物的基因.(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中出所需的耐旱基因.(3)将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。
要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的 ,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的是否得到提高。
高考复习:人教版高中生物选修三现代生物技术专题一《基因工程》经典例题创新应用训练含答案解析
高中生物选修三现代生物技术专题全套教学案含单元检测专题一基因工程本专题包括基因工程的发展过程;DNA重组技术的基本工具;基因工程的基本操作程序;基因工程的应用;蛋白质工程的崛起等部分。
b5E2RGbCAP基因工程是一门20世纪70年代以来新兴的生物科学与工程技术相结合的科学。
也叫DNA重组技术。
它是按照人类的意愿,将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术。
现已成为生命科学中发展最快、最前沿的学科,有关生物工程的内容,己成为近几年生物高考的热点内容。
其中基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步骤以及基因工程的成果及应用前景将是近年命题的新热点plEanqFDPw基因工程操作的三种基本工具,四项基本操作程序等内容将成为考查学生分析综合问题能力的材料;另外,针对生物工程在医药、食品、农林等高新技术产业中的应用,运用有关的生物知识指导生产和实践,对有关的生产方案、生产过程进行分析、综合评价,这也是高考的另一热点。
有关基因工程的备考,今后高考中可能涉及到本考题的热点问题,有如下几个方面:DXDiTa9E3d1•基因工程的基本步骤:目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因表达的检测与鉴定几个步骤。
RTCrpUDGiT2•转基因技术的应用:(1)转基因动植物,如抗虫、抗病、抗逆、抗除草剂,抗倒伏的植物;产肉、产蛋量高、生长快、耐粗饲料的动物;此外,转基因动物为人类异体器官移植提供了可能。
(2)基因药物:如人造胰岛素、人造生长激素、溶血栓的尿激酶原等。
(3)基因治疗:美国对复合型免疫缺陷症的治疗;糖尿病的治疗:许多科学家希望利用基因工程手段将正常的合成胰岛素基因导入患者体内,并准确表达,以此来修复或替代失去正常功能的胰岛B细胞,从而维持机体血糖平衡。
(4)利用遗传工程培养转基因固氮绿色植物的展望。
地球上的固氮途径有三条:生物固氮、工业固氮、高能固氮。
其中,生物固氮是植物可利用氮的主要来源。
高考生物《基因工程》真题练习含答案
高考生物《基因工程》真题练习含答案1.[2024·山东卷]关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法正确的是()A.整个提取过程中可以不使用离心机B.研磨液在4 ℃冰箱中放置几分钟后,应充分摇匀再倒入烧杯中C.鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变D.仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰答案:A解析:研磨后,可以将研磨液过滤到烧杯中,在4 ℃冰箱中放置几分钟后,再取上清液,可以不使用离心机,A正确,B错误。
鉴定过程中的沸水浴加热可使DNA双螺旋结构发生改变,C错误。
该实验中,为排除二苯胺加热后可能变蓝对实验结果造成干扰,可设置加二苯胺不加DNA的对照组,D错误。
2.[2023·新课标卷]某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。
限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是()A.质粒和目的基因都用酶3切割,用E.coli DNA连接酶连接B.质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接C.质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接D.质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E.coli DNA连接酶连接答案:C解析:只用一种限制酶切割质粒和目的基因,会使质粒和目的基因发生自身环化或者使目的基因在质粒中反向连接,A错误;用酶1切割目的基因,产生的是黏性末端,用酶3切割质粒,产生的是平末端,无法连接,B错误;质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后,可使用T4 DNA连接酶连接,使目的基因定向插到质粒中,C正确;酶2和酶4切割后产生的黏性末端相同,易导致目的基因和质粒自身环化或者使目的基因在质粒中反向连接,并且用酶4切割会破坏标记基因,D错误。
3.[2023·浙江6月]某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端,如图甲所示。
人教版生物选修三练习:专题1 基因工程1.3 Word版含解析
1.3 基因工程的应用1.抗病毒转基因植物成功表达后,以下说法正确的是()A.可以抵抗所有病毒B.对病毒的抗性具有局限性或特异性C.可以抗害虫D.可以稳定遗传,不会变异[解析]:抗病毒转基因植物只能抵抗某些病毒,不能抵抗所有病毒,也不可以抗虫;抗病毒基因存在变异的可能性。
[答案]:B2.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过基因工程的方法,将基因a转到马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。
下列说法正确的是()A.基因a只有导入马铃薯受精卵中才能表达B.目的基因来自细菌,可以不需要载体直接导入受体细胞C.基因a导入成功后,将抑制细胞原有的新陈代谢,开辟新的代谢途径D.目的基因进入受体细胞后,可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制,传给子代细胞并表达[解析]:培育转基因植株可以以体细胞或受精卵作为受体细胞;目的基因必须借助载体才能导入受体细胞;目的基因导入成功后,不抑制细胞原有的代谢途径。
[答案]:D3.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是()①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻②我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出抗虫棉③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒④我国科学家通过体细胞克隆技术培育出克隆牛A.①B.①②C.①②③D.②③④[解析]:自然界的基因重组发生在减数分裂过程中,同源染色体的两条非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体间的自由组合都可以发生基因重组;人工的基因重组就是基因工程。
在题目给出的选项中:①袁隆平利用杂交技术培育出的超级水稻,其原理是自然界的基因重组。
②将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出的抗虫棉,属于通过基因工程进行的基因重组,该方法将目的基因移植到某种生物,整合到该生物的DNA分子中,并使目的基因得以表达,其最大优点就是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
③是利用宇宙射线,诱发种子发生基因突变,从而培育出太空椒。
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2014年专题1 基因工程(天津卷)4.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 【解析】可通过将受体菌接种在含链霉素的培养基中筛选携带链霉素抗性基因的受体菌,A错误;抗人白细胞介素的杂交瘤细胞应通过抗原-抗体杂交技术筛选产生,B正确;在棉花田中人工放入害虫可检验转基因抗虫棉的抗虫效果,C错误;可利用显微镜检测21三体综合征,D错误。
(广东卷)25利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图14所示,下列叙述正确的是()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 【解析】过程①是以RNA为模板合成DNA的过程,即逆转录过程,需要逆转录酶的催化,故A 正确;过程②表示利用PCR扩增目的基因,在PCR过程中,不需要解旋酶,是通过控制温度来达到解旋的目的,故B错;利用氯化钙处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞,故C错;检测目的基因是否成功导入受体细胞的染色体DNA 中,可以采用DNA分子杂交技术,故D正确(课标Ⅱ卷)40.[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。
若从该植物中获得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。
回答下列问题:(1)理论上,基因组文库含有生物的基因;而cDNA文库中含有生物的基因。
(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中出所需的耐旱基因。
(3)将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。
要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的是否得到提高。
(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时,则可推测该耐旱基因整合到了(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。
【答案】(1)全部部分(2)筛选(3)乙表达产物耐旱性(4)同源染色体的一条上【解析】(1)基因文库包括基因组文库和cDNA文库,基因组文库包含生物基因组的所全部基因,cDNA文库是以mRNA 反转录后构建的,只含有已经表达的基因(并不是所有基因都会表达),即部分基因。
(2)从基因文库中获取目的基因需要进行筛选。
(3)要提高植物乙的耐旱性,需要要利用农杆菌转化法将耐旱基因导入植物乙的体细胞中。
要检测目的基因(耐旱基因)是否表达应该用抗原抗体杂交检测目的基因(耐旱基因)的表达产物(即耐旱的相关蛋白质);个体水平检测可以通过田间实验,观察检测其耐旱性情况。
(4)如果耐旱基因整合到同源染色体的两条上,则子代将全部表现耐旱,不会出现性状分离。
[或“如果耐旱基因整合到同源染色体的一条上,则转基因植株的基因型可以用A_表示(A表示耐旱基因,_表示另一条染色体上没有相应的基因),A_自交后代基因型为AA∶A_∶_ _=1∶2∶1,所以耐旱∶不耐旱=3∶1,与题意相符(天津卷)8.(12分)嗜热土壤芽胞杆菌产生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶,为使其在工业生产中更好地应用,开展了以下试验:Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶(1)PCR扩增bglB基因时,选用基因组DNA作模板。
(2)右图为质粒限制酶酶切图谱。
bglB基因不含图中限制酶识别序列。
为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒,扩增的bglB基因两端需分别引入和不同限制酶的识别序列。
(3)大肠杆菌不能降解纤维素,但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力,这是因为。
Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响(4)据图1、2可知,80℃保温30分钟后,BglB酶会;为高效利用BglB酶降解纤维素,反应温度最好控制在(单选)。
A.50℃B.60℃C.70℃D.80℃Ⅲ.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性在PCR扩增bglB基因的过程中,加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。
经过筛选,可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因。
(5)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比,上述育种技术获得热稳定性高的BglB酶基因的效率更高,其原因是在PCR过程中(多选)。
A.仅针对bglB基因进行诱变B.bglB基因产生了定向突变C.bglB基因可快速累积突变D.bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变【答案】(1)嗜热土壤芽孢杆菌(2)NdeⅠ Bam HⅠ(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶(4)失活 B (5)A、C【解析】(1)bglB基因存在于嗜热土壤芽孢杆菌基因组中,故应以该菌的基因组DNA为模板进行基因扩增。
(2)目的基因与质粒进行重组时,需将目的基因插入到启动子和终止子之间,且应靠近启动子和终止子,结合示意图可知,应在扩增的bglB基因两端分别引入NdeⅠ和Bam HⅠ两种限制酶的识别序列。
(3)该基因表达载体中含有bglB基因,其可表达产生β-葡萄糖苷酶,其可分解纤维素,这样大肠杆菌就获得了分解纤维素的能力。
(4)由图2可知,BglB酶在80℃保温30分钟后,该酶就会失活;由图1可知,当温度为60℃~70℃时,酶活性较高,而由图2可知70℃时保温30分钟,酶活性开始减弱,而60℃保温30分钟后酶活性基本不发生变化,由此可知为高效利用BglB酶降解纤维素,反应温度最好应控制在60℃,故选B。
(5)在bglB基因扩增过程中加入诱变剂进行诱变处理,相比于诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌,针对性更强;基因突变是不定向的;由于PCR过程基因扩增即DNA复制快速进行,发生突变后可进行快速积累,进而便于筛选;基因突变可能导致氨基酸数目的改变,如突变后的密码子变为终止密码子,可导致蛋白质合成提前终止,进而导致氨基酸数目变少。
(2014重庆卷)4.题4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 【解析】构建载体需要限制酶和DNA连接酶,A错误;③侵染植物细胞后,重组Ti质粒上的T-DNA 整合到④的染色体上,B错误;染色体上含有目的基因,但目的基因也可能不能转录或者不能翻译,或者表达的蛋白质不具有生物活性,C错误;植株表现出抗虫性状,说明含有目的基因,属于基因重组,为可遗传变异,D正确。
(海南卷)31[生物—选修3:现代生物科技专题](15分)下面是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内,制备“工程菌”的示意图。
请据图回答:⑴获得A有两条途径:一是以A的mRNA为模板,在酶的催化下,合成互补的单链DNA,然后在作用下合成双链DNA,从而获得所需基因;二是根据目标蛋白质的氨基酸序列,推测出相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测其DNA的序列,再通过化学方法合成所需基因。
⑵利用PCR技术扩增DNA时,需要在反应体系中添加的有机物质有、、4种脱氧核苷酸三磷酸和耐热性的DNA聚合酶,扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
⑶由A和载体B拼接形成的C通常称为。
⑷在基因工程中,常用Ca2+处理D,其目的是。
【答案】(1)逆转录酶 DNA聚合酶氨基酸脱氧核苷酸(2)引物(目的基因或A基因)模板(3)基因表达载体(4)使其成为感受态细胞,使大肠杆菌更容易吸收重组DNA分子【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。
(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,形成基因表达载体。
(4)有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,有利于吸收重组DNA分子(上海卷)(九)回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。
(9分)pIJ702是一种常用质粒(图20),其中tsr为硫链丝菌素(一种抗生素)抗性基因,mel是黑色素合成基因,其表达能使白色的链霉菌菌落变成黑色菌落;而限制酶CLaⅠ、BglⅡ、PstⅠ、SacⅠ、SphⅠ在pIJ702上分别只有一处识别序列。
67.质粒DNA分子中的两条链靠_______键维系成双链结构。
【答案】氢【解析】DNA的两个链间是通过碱基对间的氢键连在一起,形成双螺旋结构。
68.以SacⅠ和SphⅠ切取的目的基因置换pIJ702上0.4kb(1kb=1000对碱基)的SacⅠ/SphⅠ片段,构成重组质粒pZHZ8。
上述两种质粒的限制酶酶切片段长度列在表4中。
由此判断目的基因内部是否含有BglⅡ切割位点,并说明判断依据_____________________________________________________________________________。
【答案】含有,据表4和题意,pIJ702上原的一个BglⅡ位点被目的基因置换后,pZHZ8仍被BglⅡ切为线状,故目的基因中必然含有一个BglⅡ位点【解析】含有,据表4和题意,pIJ702上原的一个BglⅡ位点被目的基因置换后,pZHZ8仍被BglⅡ切为线状,故目的基因中必然含有一个BglⅡ位点69.已知pIJ702上含mel基因的ClaⅠ/PstⅠ区域长度为2.5kb,若用ClaⅠ和PstⅠ联合酶切pZHZ8,则参照表4数据可断定酶切产物中最小片段的长度为_________kb。
【答案】0.3 【解析】据表中数据可知,重组质粒pZHZ8中含有两个ClaⅠ和PstⅠ的酶切位点,因为pIJ702上含mel基因的ClaⅠ/PstⅠ区域长度为2.5kb,而只用ClaⅠ切割后片段为2.2kb和4.5kb,而只用PstⅠ切割后片段为1.6kb和5.1kb,因此联合酶切pZHZ8后,其最小片段为(2.5—2.2)=0.3Kb.70.不含质粒的链霉菌在含硫链丝菌素固体培养基上的生长状况如表5所示。
若要筛选接纳了pIJ702或pZHZ8的链霉菌细胞,所需的硫链丝菌素最小浓度应为_____μg/mL (填写表格中给定浓度);含有重组质粒pZHZ8的菌落呈______色。