高考生物一輪復(fù)習(xí)習(xí)題：基因工程含解析VIP

1、基因工程一、對(duì)點(diǎn)練小題，落實(shí)主干知識(shí)1如圖為DNA分子的某一片段，其中分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是()A限制酶、解旋酶、DNA連接酶B解旋酶、限制酶、DNA連接酶C解旋酶、DNA連接酶、限制酶D限制酶、DNA連接酶、解旋酶2如圖表示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相關(guān)的酶作用位點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A甲、乙、丙都屬于黏性末端B甲、乙片段可形成重組DNA分子，但甲、丙不能CDNA連接酶的作用位點(diǎn)在乙圖中b處D切割甲的限制酶不能識(shí)別由甲、乙片段形成的重組DNA分子3下列關(guān)于目的基因的檢測(cè)與鑒定的敘述，錯(cuò)誤的是()A目的基因在真核細(xì)胞中能否穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是目的基因是否插入質(zhì)粒DN

2、A中B檢測(cè)受體細(xì)胞是否含有目的基因及其是否成功轉(zhuǎn)錄可使用PCR等技術(shù)C目的基因表達(dá)的鑒定通常是在個(gè)體水平上進(jìn)行的D如在受體細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)到目的基因表達(dá)的蛋白質(zhì)，可確定目的基因上游含有啟動(dòng)子4下列是“肝臟細(xì)胞DNA粗提取”實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)關(guān)鍵操作步驟，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A步驟1中，加入檸檬酸鈉緩沖液的目的是維持pH的穩(wěn)定B步驟1中，冰浴處理的主要原理是低溫下DNA酶容易變性C步驟2中，異戊醇的作用可能是使與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)因變性而沉淀D步驟2中，離心后應(yīng)取上清液，因?yàn)镈NA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度比較大5為了增加菊花花色類型，研究者從其他植物中克隆出花色基因C(圖1)，擬將其與質(zhì)粒(圖2

3、)重組，再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。下列操作與實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟环氖?)A用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR和連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒B用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織，將C基因?qū)爰?xì)胞C在培養(yǎng)基中添加卡那霉素，篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞D用分子雜交方法檢測(cè)C基因是否整合到菊花染色體上6若要利用某目的基因(圖甲)和質(zhì)粒載體(圖乙)構(gòu)建重組DNA(圖丙)，限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)分別是Bgl(AGATCT)、EcoR(GAATTC)和Sau3A(GATC)。下列分析合理的是()A用EcoR切割目的基因和質(zhì)粒載體B用Bgl和EcoR切割目的基因和質(zhì)粒載體C用Bgl和Sau3A切割目的基因和質(zhì)粒載體D用EcoR和Sau3A切

4、割目的基因和質(zhì)粒載體二、系統(tǒng)練大題，強(qiáng)化科學(xué)思維7科學(xué)家將擬南芥的抗寒基因(CBFl)，轉(zhuǎn)入香蕉以獲得抗寒的香蕉品種。如圖是某質(zhì)粒載體上的Sac、Xba、EcoR、Hind 四種限制酶的切割位點(diǎn)示意圖。據(jù)圖回答問題：(1)在該實(shí)驗(yàn)中為構(gòu)建基因表達(dá)載體，用Sac、Xba切下CBFl基因后，對(duì)質(zhì)粒載體進(jìn)行切割的限制酶是_，理由是_。(2)連接CBFl基因到該質(zhì)粒載體后，作為基因表達(dá)載體的組成還必須有_。將重組質(zhì)粒導(dǎo)入香蕉細(xì)胞最常用的方法是_。(3)為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有CBFl基因，可用含_的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。(4)科學(xué)家將生長(zhǎng)健壯、苗齡一致的轉(zhuǎn)基因香蕉(實(shí)驗(yàn)組)與非轉(zhuǎn)基因香蕉(對(duì)照組)進(jìn)行_處

5、理，鑒定兩組之間的抗寒性差異，如果_，則說明獲得了抗寒的香蕉優(yōu)質(zhì)品種。8某實(shí)驗(yàn)小組利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育耐鹽水稻，如圖1表示含有耐鹽基因的外源DNA分子，圖2表示質(zhì)粒，其上含有BamH、Sma和Hind三種限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問題：(1)分析上圖可知，欲構(gòu)建重組DNA分子，應(yīng)選用_兩種限制酶切割質(zhì)粒和外源DNA分子，使用兩種不同的限制酶切割含目的基因的外源DNA和質(zhì)粒的優(yōu)點(diǎn)是_。(2)題(1)中不使用另外一種限制酶切割的原因是_，題(1)中構(gòu)建成功的重組質(zhì)粒若用該酶切割能產(chǎn)生_種不同的DNA片段。(3)質(zhì)粒中抗性基因的作用是_。成功導(dǎo)入了目的基因的受體細(xì)胞(受體細(xì)胞本身不含四環(huán)素抗性基因和

6、氨芐青霉素抗性基因)，不能在含_(填“氨芐青霉素”或“四環(huán)素”)的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。(4)從個(gè)體水平上鑒定耐鹽基因是否成功表達(dá)的方法是_。9科學(xué)家通過利用PCR定點(diǎn)突變技術(shù)改造Rubisco酶基因，提高了光合作用過程中Rubisco酶基因?qū)O2的親和力，從而顯著提高了植物的光合速率。請(qǐng)回答下列問題：(1)PCR過程所依據(jù)的原理是_，該過程需要加入的酶是_。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成_。(2)該技術(shù)不直接改造Rubisco酶，而是通過Rubisco酶基因進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Rubisco酶的改造，其原因是_。和傳統(tǒng)基因工程技術(shù)相比較

7、，定點(diǎn)突變最突出的優(yōu)點(diǎn)是獲得的產(chǎn)物一般是自然界中_(填“存在的”或“不存在的”)，PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于_工程的范疇。10回答與利用生物技術(shù)培育抗病品種有關(guān)的問題：(1)通過抗病性強(qiáng)的植株獲取抗病目的基因有多種方法。現(xiàn)已獲得純度高的抗病蛋白(可作為抗原)，可通過_技術(shù)獲得特異性探針，并將_中所有基因進(jìn)行表達(dá)，然后利用該探針，找出能與探針特異性結(jié)合的表達(dá)產(chǎn)物，進(jìn)而獲得與之對(duì)應(yīng)的目的基因。(2)將上述抗病基因通過轉(zhuǎn)基因的方法導(dǎo)入植物的分生組織可獲得抗病性強(qiáng)的植株。若在試管苗期間用分子水平方法判斷抗病基因是否表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)_(A.質(zhì)粒載體B轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物C抗性基因D病原微生物)。(3)植物細(xì)胞在培養(yǎng)過程中往

8、往會(huì)發(fā)生_，可利用這一特性篩選抗致病真菌能力強(qiáng)的細(xì)胞。篩選時(shí)在培養(yǎng)基中加入_，并將存活的細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)至再生植株。若利用_培養(yǎng)建立的細(xì)胞系用于篩選，則可快速獲得穩(wěn)定遺傳的抗病植株。(4)用抗病品種與高產(chǎn)品種進(jìn)行雜交育種過程中，有時(shí)會(huì)遇到因胚發(fā)育中止而得不到可育種子的情況。若要使該胚繼續(xù)發(fā)育獲得植株，可采用的方法是_。11(2021年1月新高考8省聯(lián)考湖北卷)某實(shí)驗(yàn)室需構(gòu)建含增強(qiáng)型綠色熒光蛋白(eGFP)基因的表達(dá)載體用于科學(xué)研究。相關(guān)資料如下：(1)雙鏈DNA的每一條鏈有兩個(gè)末端，分別是5端和3端，從左到右的53DNA鏈?zhǔn)蔷幋a鏈，從左到右的35DNA鏈?zhǔn)悄０彐湣?2)增強(qiáng)型綠色熒光蛋白(eGF

9、P)在自然光下顯示綠色，已知該基因的DNA編碼序列如下：5ATGGTGAGCAAGTAA 3。(3)質(zhì)粒載體中含有EcoR、Hind 、BamH 、Xba 和Not 等酶的酶切位點(diǎn)(這些酶各自的識(shí)別序列不同)，如下圖所示。回答下列問題：增強(qiáng)型綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)錄的mRNA堿基序列為_。通過PCR方法獲得eGFP目的片段，首先需要設(shè)計(jì)_(填“一對(duì)”或“一個(gè)”)引物，在體外選擇性擴(kuò)增eGFP目的片段，PCR反應(yīng)一般由95 熱變性、5560 引物和模板配對(duì)、72 延伸三個(gè)步驟，經(jīng)過多次循環(huán)完成。延伸階段選用72 是綜合考慮了兩個(gè)因素，這兩個(gè)因素是_和_。eGFP的PCR產(chǎn)物兩端分別含有BamH 和N

10、ot 的酶切位點(diǎn)，構(gòu)建重組表達(dá)載體時(shí)，用這兩種酶酶切PCR產(chǎn)物和質(zhì)粒載體。與單一酶酶切相比，該實(shí)驗(yàn)采用的雙酶切方法的優(yōu)點(diǎn)是_(答一點(diǎn)即可)。將所構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入大腸桿菌，涂布含有卡那霉素的平板，若表達(dá)載體構(gòu)建成功，可觀察到多個(gè)_單菌落。12探針是指以放射性同位素、生物素或熒光染料等進(jìn)行標(biāo)記的已知核苷酸序列的核酸片段，可用于核酸分子雜交以檢測(cè)目標(biāo)核苷酸序列是否存在。圖1是某實(shí)驗(yàn)小組制備的兩種探針，圖2是探針與目的基因雜交的示意圖。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：(1)核酸探針與目標(biāo)核苷酸序列間的分子雜交遵循_ 。設(shè)計(jì)核苷酸序列是核酸探針技術(shù)關(guān)鍵步驟之一，圖1所示的兩種核酸探針(探針2只標(biāo)注了部分堿基序列)

11、都不合理，原因是探針1_，導(dǎo)致特異性差；而探針2_，導(dǎo)致探針失效。(2)cDNA探針是目前應(yīng)用最為廣泛的一種探針。制備cDNA探針時(shí)，首先需提取、分離獲得_作為模板，在_的催化下合成cDNA探針。利用制備好的珠蛋白基因的cDNA探針與珠蛋白基因雜交后，出現(xiàn)了如圖2中甲、乙、丙、丁等所示的“發(fā)夾結(jié)構(gòu)”，原因是_ 。(3)探針常用于基因工程的檢測(cè)，如基因工程中利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)抗胰蛋白酶，應(yīng)將抗胰蛋白酶基因與_的啟動(dòng)子重組在一起，導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的_中，再利用SRY基因(Y染色體上的性別決定基因)探針進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)反應(yīng)呈_(填“陽”或“陰”)性的胚胎進(jìn)行移植培養(yǎng)。參考答案：一、對(duì)點(diǎn)練小題，落實(shí)主

12、干知識(shí)1如圖為DNA分子的某一片段，其中分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是()A限制酶、解旋酶、DNA連接酶B解旋酶、限制酶、DNA連接酶C解旋酶、DNA連接酶、限制酶D限制酶、DNA連接酶、解旋酶解析：選B處為氫鍵，是解旋酶的作用部位；處為磷酸二酯鍵，是限制酶的作用部位；處為兩個(gè)DNA片段的缺口，是DNA連接酶的作用部位。2如圖表示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相關(guān)的酶作用位點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A甲、乙、丙都屬于黏性末端B甲、乙片段可形成重組DNA分子，但甲、丙不能CDNA連接酶的作用位點(diǎn)在乙圖中b處D切割甲的限制酶不能識(shí)別由甲、乙片段形成的重組DNA分子解析：選C由圖可知

13、，甲、乙、丙都屬于黏性末端，A正確；甲、乙的黏性末端相同，因此可在DNA連接酶的作用下形成重組DNA分子，但甲、丙的黏性末端不同，它們之間不能形成重組DNA分子，B正確；DNA連接酶將兩個(gè)DNA片段連接為一個(gè)DNA分子，作用部位是磷酸二酯鍵，C錯(cuò)誤；切割甲的限制酶的識(shí)別序列為：GAATTCCTTAAG，而甲、乙片段形成的重組DNA分子序列為：GAATTGCTTAAC，因此切割甲的限制酶不能識(shí)別由甲、乙片段形成的重組DNA分子，D正確。3下列關(guān)于目的基因的檢測(cè)與鑒定的敘述，錯(cuò)誤的是()A目的基因在真核細(xì)胞中能否穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是目的基因是否插入質(zhì)粒DNA中B檢測(cè)受體細(xì)胞是否含有目的基因及其是否成功

14、轉(zhuǎn)錄可使用PCR等技術(shù)C目的基因表達(dá)的鑒定通常是在個(gè)體水平上進(jìn)行的D如在受體細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)到目的基因表達(dá)的蛋白質(zhì)，可確定目的基因上游含有啟動(dòng)子解析：選A目的基因在真核細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是目的基因是否插入轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上，A錯(cuò)誤；通過抗原抗體雜交可以檢測(cè)目的基因是否翻譯成了蛋白質(zhì)，檢測(cè)受體細(xì)胞是否含有目的基因及其是否成功轉(zhuǎn)錄可使用PCR等技術(shù)，B正確；目的基因表達(dá)的鑒定通常是在個(gè)體水平上進(jìn)行的，如抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等，C正確；如在受體細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)到目的基因表達(dá)的蛋白質(zhì)，可確定目的基因上游含有啟動(dòng)子，D正確。4下列是“肝臟細(xì)胞DNA粗提取”實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)關(guān)鍵操作步驟，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

15、)A步驟1中，加入檸檬酸鈉緩沖液的目的是維持pH的穩(wěn)定B步驟1中，冰浴處理的主要原理是低溫下DNA酶容易變性C步驟2中，異戊醇的作用可能是使與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)因變性而沉淀D步驟2中，離心后應(yīng)取上清液，因?yàn)镈NA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度比較大解析：選B步驟1中，加入檸檬酸鈉緩沖液的目的是維持pH的穩(wěn)定，A正確；低溫不會(huì)使酶變性失活，只能降低酶的活性，B錯(cuò)誤；步驟2中，異戊醇的作用可能是使與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)因變性而沉淀，C正確；DNA在2 mol/L的NaCl溶液中的溶解度比較大，因此加固體NaCl使溶液濃度達(dá)到2 mol/L后再離心過濾取上清液，D正確。5為了增加菊花花色類型，

16、研究者從其他植物中克隆出花色基因C(圖1)，擬將其與質(zhì)粒(圖2)重組，再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。下列操作與實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟环氖?)A用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR和連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒B用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織，將C基因?qū)爰?xì)胞C在培養(yǎng)基中添加卡那霉素，篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞D用分子雜交方法檢測(cè)C基因是否整合到菊花染色體上解析：選C目的基因C和質(zhì)粒都有可被EcoR切割的酶切位點(diǎn)，另外需要DNA連接酶將切好的目的基因和質(zhì)粒連接起來；愈傷組織全能性較高，是理想的植物受體細(xì)胞，將目的基因?qū)胫参锸荏w細(xì)胞的方法通常為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；質(zhì)粒中含有潮霉素抗性基因，因此選擇培養(yǎng)基中應(yīng)該加入潮霉素；使用分子雜交方法可

17、檢測(cè)目的基因是否整合到受體染色體上。6若要利用某目的基因(圖甲)和質(zhì)粒載體(圖乙)構(gòu)建重組DNA(圖丙)，限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)分別是Bgl(AGATCT)、EcoR(GAATTC)和Sau3A(GATC)。下列分析合理的是()A用EcoR切割目的基因和質(zhì)粒載體B用Bgl和EcoR切割目的基因和質(zhì)粒載體C用Bgl和Sau3A切割目的基因和質(zhì)粒載體D用EcoR和Sau3A切割目的基因和質(zhì)粒載體解析：選D根據(jù)題意并分析圖示可知，只有EcoR和Sau3A切割目的基因和質(zhì)粒載體，在構(gòu)建的重組DNA中，RNA聚合酶在插入目的基因上的移動(dòng)方向才與圖丙相同。二、系統(tǒng)練大題，強(qiáng)化科學(xué)思維7科學(xué)家將擬南芥的

18、抗寒基因(CBFl)，轉(zhuǎn)入香蕉以獲得抗寒的香蕉品種。如圖是某質(zhì)粒載體上的Sac、Xba、EcoR、Hind 四種限制酶的切割位點(diǎn)示意圖。據(jù)圖回答問題：(1)在該實(shí)驗(yàn)中為構(gòu)建基因表達(dá)載體，用Sac、Xba切下CBFl基因后，對(duì)質(zhì)粒載體進(jìn)行切割的限制酶是_，理由是_。(2)連接CBFl基因到該質(zhì)粒載體后，作為基因表達(dá)載體的組成還必須有_。將重組質(zhì)粒導(dǎo)入香蕉細(xì)胞最常用的方法是_。(3)為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有CBFl基因，可用含_的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。(4)科學(xué)家將生長(zhǎng)健壯、苗齡一致的轉(zhuǎn)基因香蕉(實(shí)驗(yàn)組)與非轉(zhuǎn)基因香蕉(對(duì)照組)進(jìn)行_處理，鑒定兩組之間的抗寒性差異，如果_，則說明獲得了抗寒的香蕉優(yōu)質(zhì)品

19、種。解析：(1)在基因工程中，用相同限制酶切割來源不同的DNA后，可產(chǎn)生相同的末端，所以和含目的基因的DNA一樣，質(zhì)粒也應(yīng)使用Sac、Xba進(jìn)行切割。(2)基因表達(dá)載體的組成包括啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因、目的基因等。香蕉細(xì)胞是植物細(xì)胞，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(3)據(jù)圖分析可知，質(zhì)粒上的標(biāo)記基因是氨芐青霉素抗性基因，所以為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有CBFl基因，可用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。(4)根據(jù)題干信息已知目的基因是抗寒基因，所以科學(xué)家將生長(zhǎng)健壯、苗齡一致的轉(zhuǎn)基因香蕉(實(shí)驗(yàn)組)與非轉(zhuǎn)基因香蕉(對(duì)照組)進(jìn)行低溫處理，鑒定兩組之間的抗寒性差異，如果實(shí)驗(yàn)組的抗寒能力明顯高于對(duì)

20、照組，則說明獲得了抗寒的香蕉優(yōu)質(zhì)品種。答案：(1)Sac、Xba用相同限制酶切割來源不同的DNA后，可產(chǎn)生相同的末端(2)啟動(dòng)子和終止子農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(3)氨芐青霉素(4)低溫實(shí)驗(yàn)組的抗寒能力明顯高于對(duì)照組8某實(shí)驗(yàn)小組利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育耐鹽水稻，如圖1表示含有耐鹽基因的外源DNA分子，圖2表示質(zhì)粒，其上含有BamH、Sma和Hind三種限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問題：(1)分析上圖可知，欲構(gòu)建重組DNA分子，應(yīng)選用_兩種限制酶切割質(zhì)粒和外源DNA分子，使用兩種不同的限制酶切割含目的基因的外源DNA和質(zhì)粒的優(yōu)點(diǎn)是_。(2)題(1)中不使用另外一種限制酶切割的原因是_，題(1)中構(gòu)建成功的重組質(zhì)粒

21、若用該酶切割能產(chǎn)生_種不同的DNA片段。(3)質(zhì)粒中抗性基因的作用是_。成功導(dǎo)入了目的基因的受體細(xì)胞(受體細(xì)胞本身不含四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因)，不能在含_(填“氨芐青霉素”或“四環(huán)素”)的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。(4)從個(gè)體水平上鑒定耐鹽基因是否成功表達(dá)的方法是_。解析：(1)外源DNA和質(zhì)粒上都含有限制酶BamH、Hind和Sma的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，但限制酶Sma的識(shí)別序列位于目的基因中，因此構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，應(yīng)該選用限制酶BamH和Hind切割質(zhì)粒和外源DNA分子；使用兩種不同的限制酶切割含目的基因的外源DNA和質(zhì)?？煞乐官|(zhì)粒和目的基因的自身環(huán)化及質(zhì)粒與目的基因的反向連接。(2)

22、構(gòu)建成功的重組質(zhì)粒含有3個(gè)限制酶Sma的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，因此若用該酶切割構(gòu)建成功的重組質(zhì)粒能產(chǎn)生3種不同的DNA片段。(3)質(zhì)粒中抗性基因的作用是篩選和鑒定目的基因；構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，四環(huán)素抗性基因被破壞，但氨芐青霉素抗性基因沒有被破壞，因此成功導(dǎo)入了目的基因的受體細(xì)胞(受體細(xì)胞本身不含四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因)，不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。(4)從個(gè)體水平上鑒定耐鹽基因是否成功表達(dá)的方法是將轉(zhuǎn)基因水稻置于鹽堿地中培育(或用一定濃度的鹽水澆灌轉(zhuǎn)基因水稻)，觀察其能否正常生長(zhǎng)。答案：(1)BamH和Hind防止質(zhì)粒和目的基因的自身環(huán)化及質(zhì)粒與目的基因的反向連接(2)Sma會(huì)

23、破壞目的基因3(3)篩選和鑒定目的基因四環(huán)素(4)將轉(zhuǎn)基因水稻置于鹽堿地中培育(或用一定濃度的鹽水澆灌轉(zhuǎn)基因水稻)，觀察其能否正常生長(zhǎng)9科學(xué)家通過利用PCR定點(diǎn)突變技術(shù)改造Rubisco酶基因，提高了光合作用過程中Rubisco酶基因?qū)O2的親和力，從而顯著提高了植物的光合速率。請(qǐng)回答下列問題：(1)PCR過程所依據(jù)的原理是_，該過程需要加入的酶是_。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成_。(2)該技術(shù)不直接改造Rubisco酶，而是通過Rubisco酶基因進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Rubisco酶的改造，其原因是_。和傳統(tǒng)基因工程技術(shù)相比較，定

24、點(diǎn)突變最突出的優(yōu)點(diǎn)是獲得的產(chǎn)物一般是自然界中_(填“存在的”或“不存在的”)，PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于_工程的范疇。解析：(1)PCR過程所依據(jù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制，該過程需要加入的酶是耐高溫的DNA聚合酶。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。(2)該技術(shù)不直接改造Rubisco酶，而是通過對(duì)Rubisco酶基因進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Rubisco酶的改造，其原因是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，改造困難。和傳統(tǒng)基因工程技術(shù)相比較，定點(diǎn)突變最突出的優(yōu)點(diǎn)是獲得的產(chǎn)物一般是自然界中不存在的，PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。答案：(1)DNA雙

25、鏈復(fù)制耐高溫的DNA聚合酶(或Taq酶)引物(2)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，改造困難不存在的蛋白質(zhì)10回答與利用生物技術(shù)培育抗病品種有關(guān)的問題：(1)通過抗病性強(qiáng)的植株獲取抗病目的基因有多種方法。現(xiàn)已獲得純度高的抗病蛋白(可作為抗原)，可通過_技術(shù)獲得特異性探針，并將_中所有基因進(jìn)行表達(dá)，然后利用該探針，找出能與探針特異性結(jié)合的表達(dá)產(chǎn)物，進(jìn)而獲得與之對(duì)應(yīng)的目的基因。(2)將上述抗病基因通過轉(zhuǎn)基因的方法導(dǎo)入植物的分生組織可獲得抗病性強(qiáng)的植株。若在試管苗期間用分子水平方法判斷抗病基因是否表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)_(A.質(zhì)粒載體B轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物C抗性基因D病原微生物)。(3)植物細(xì)胞在培養(yǎng)過程中往往會(huì)發(fā)生_，可利用這一

26、特性篩選抗致病真菌能力強(qiáng)的細(xì)胞。篩選時(shí)在培養(yǎng)基中加入_，并將存活的細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)至再生植株。若利用_培養(yǎng)建立的細(xì)胞系用于篩選，則可快速獲得穩(wěn)定遺傳的抗病植株。(4)用抗病品種與高產(chǎn)品種進(jìn)行雜交育種過程中，有時(shí)會(huì)遇到因胚發(fā)育中止而得不到可育種子的情況。若要使該胚繼續(xù)發(fā)育獲得植株，可采用的方法是_。解析：(1)該特異性探針作用的對(duì)象是蛋白質(zhì)類抗原，所以該探針是抗體，可通過單克隆抗體技術(shù)獲得特異性探針。用基因文庫篩選某種目的基因的操作過程可以是先將基因文庫中所有基因進(jìn)行表達(dá)，然后利用該探針，找出能與探針特異性結(jié)合的表達(dá)產(chǎn)物，進(jìn)而獲得與之對(duì)應(yīng)的目的基因。(2)用分子水平方法判斷抗病基因是否表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)

27、轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。(3)植物細(xì)胞在培養(yǎng)過程中往往會(huì)發(fā)生變異，篩選抗致病真菌能力強(qiáng)的細(xì)胞時(shí)可在培養(yǎng)基中加入高濃度致病真菌，并將存活的細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)至再生植株。若要快速獲得穩(wěn)定遺傳的抗病植株，可用花粉離體培養(yǎng)建立的細(xì)胞系用于篩選。(4)若要使該胚繼續(xù)發(fā)育獲得植株，可采用的方法是胚的離體培養(yǎng)。答案：(1)單克隆抗體基因文庫(2)B(3)變異高濃度致病真菌花粉離體(4)胚的離體培養(yǎng)11(2021年1月新高考8省聯(lián)考湖北卷)某實(shí)驗(yàn)室需構(gòu)建含增強(qiáng)型綠色熒光蛋白(eGFP)基因的表達(dá)載體用于科學(xué)研究。相關(guān)資料如下：(1)雙鏈DNA的每一條鏈有兩個(gè)末端，分別是5端和3端，從左到右的53DNA鏈?zhǔn)蔷幋a鏈，從左到右的35

28、DNA鏈?zhǔn)悄０彐湣?2)增強(qiáng)型綠色熒光蛋白(eGFP)在自然光下顯示綠色，已知該基因的DNA編碼序列如下：5ATGGTGAGCAAGTAA 3。(3)質(zhì)粒載體中含有EcoR、Hind 、BamH 、Xba 和Not 等酶的酶切位點(diǎn)(這些酶各自的識(shí)別序列不同)，如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：增強(qiáng)型綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)錄的mRNA堿基序列為_。通過PCR方法獲得eGFP目的片段，首先需要設(shè)計(jì)_(填“一對(duì)”或“一個(gè)”)引物，在體外選擇性擴(kuò)增eGFP目的片段，PCR反應(yīng)一般由95 熱變性、5560 引物和模板配對(duì)、72 延伸三個(gè)步驟，經(jīng)過多次循環(huán)完成。延伸階段選用72 是綜合考慮了兩個(gè)因素，這兩個(gè)因素是_和

29、_。eGFP的PCR產(chǎn)物兩端分別含有BamH 和Not 的酶切位點(diǎn)，構(gòu)建重組表達(dá)載體時(shí)，用這兩種酶酶切PCR產(chǎn)物和質(zhì)粒載體。與單一酶酶切相比，該實(shí)驗(yàn)采用的雙酶切方法的優(yōu)點(diǎn)是_(答一點(diǎn)即可)。將所構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入大腸桿菌，涂布含有卡那霉素的平板，若表達(dá)載體構(gòu)建成功，可觀察到多個(gè)_單菌落。解析：增強(qiáng)型綠色熒光蛋白(eGFP)的編碼序列為5ATGGTGAGCAAGTAA 3，則模板鏈序列(35DNA鏈)應(yīng)為與之互補(bǔ)的另一條DNA鏈，故轉(zhuǎn)錄的mRNA堿基序列為5AUGGUGAGCAAGUAA 3。通過PCR方法獲得eGFP目的片段，需要兩種引物分別與兩條模板鏈結(jié)合，因此首先需要設(shè)計(jì)一對(duì)引物。延伸階段選用72 是綜合考慮了兩個(gè)因素，一是防止DNA變性，二是保持Taq酶所需溫度條件。與單一酶酶切相比，采用的雙酶切方法可以形成不同的黏性末端，防止目的基因與質(zhì)粒任意連接。將所構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入大腸桿菌，涂布含有卡那霉素的平板，若表達(dá)載體構(gòu)建成功，能表達(dá)出抗卡那霉