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2015届湖南高考生物三轮复习课时训练:基因工程

 

二、非选择题(共4小题)

11.如图表示基因工程中目的基因的获取示意图,请据图回答下列问题:

(1)图中①表示__________,②表示用__________切割,③表示__________。

(2)构建基因文库时,需要将cDNA或一定大小范围的DNA片段分别与__________连接起来,导入__________储存。

(3)若获取的目的基因相同,则图中基因组文库__________(填“小于”、“等于”或“大于”)cDNA文库。

(4)除图中所示方法外,目的基因还可以通过____________________________的方法获取。

解析:(1)mRNA是通过反转录形成cDNA的。切割DNA的酶是限制性核酸内切酶。无论是cDNA还是从生物材料中获取的DNA分子都可以通过PCR技术获得大量的目的基因。(2)将某生物的cDNA或一定大小范围的DNA分子分别与载体连接起来,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌中含有这种生物的不同基因,这个受体菌群体组成了基因文库。(3)由图示可知,mRNA是DNA上的基因选择性转录获得的产物,因此二者对应的文库大小情况是基因组文库大于cDNA文库。(4)目的基因可以从自然界已有的物种中分离出来,也可以通过人工合成的方法获取。

答案:(1)反转录 限制性核酸内切酶(或限制酶) PCR扩增

(2)载体 受体菌的群体中

(3)大于

(4)人工合成

12.如图为利用生物技术获得生物新品种的过程,据图回答:

(1)在基因工程中,A→B为________技术,利用的原理是________,其中①为________过程。

(2)加热至94 ℃的目的是使DNA中的________键断裂,这一过程在细胞内是通过________的作用来完成的。

(3)当温度降低时,引物与模板末端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板链延伸,最终合成两条DNA分子,此过程中原料是______________,遵循的原则是________________。

(4)目的基因导入绵羊受体细胞常用________________技术。

(5)B→D为抗虫棉的培育过程,其中④过程常用的方法是________,要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后,是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作,请写出在个体生物学水平上的鉴定过程:_______________________________________________ _________________________。

解析:(1)A→B为体外DNA复制即PCR技术,与体内DNA复制原理相同,解旋方式不同,PCR技术是用高温变性使其解旋。(2)94 ℃时DNA双链解旋,破坏的是两条链之间的氢键,而在细胞内DNA复制时起该作用的是解旋酶。(3)PCR技术与DNA复制过程遵循的原则是相同的,即碱基互补配对,原料均为4种脱氧核苷酸。(4)转基因动物培育中,常用显微注射技术将目的基因导入受体细胞。(5)将目的基因导入植物细胞常用的方法为农杆菌转化法,其优点是能将外源基因插入受体细胞的染色体DNA分子上;在个体水平上鉴定目的基因是否表达,可通过生物体所体现的性状来判断,抗虫棉应具有的性状为害虫吞食其叶片后会死亡。

答案:(1)PCR DNA复制 DNA解旋

(2)氢 解旋酶

(3)4种脱氧核苷酸 碱基互补配对原则

(4)显微注射

(5)农杆菌转化法 让害虫吞食转基因棉花的叶子,观察害虫的存活情况,以确定性状

13.抗草胺磷(一种除草剂)转基因大豆的培育过程如图所示。

(1)用________处理,获得上图中的来自矮牵牛的抗草胺磷基因、含有抗四环素基因的质粒。其中质粒上“抗四环素基因”的作用是________________________。

(2)图中①应为________________________________ ________________________________________。

(3)部分农杆菌不能在培养基(含四环素)上生长的原因是________________________________________________________________________。

(4)在A→D过程中,A→B过程中恒温箱中________(填“避光”或“光照”)培养,注意观察、记录________________的生长情况。

(5)转抗草胺磷基因成功的大豆植株内,抗草胺磷基因能够高效表达,其高效表达的观察指标是___________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。

(6)(多选)从某种蛋白质的氨基酸序列出发,利用________方法获得目的基因,通过基因工程可以生产自然界中不存在的蛋白质。下列有关基因工程中运载体的描述,正确的是________。

A.能够在宿主细胞中复制并稳定保存是运载体的必备条件之一

B.一种运载体只能运载一种目的基因

C.使用的运载体有质粒、λ噬菌体衍生物和动植物病毒等

D.基因表达载体的构建是一样的,不因受体细胞种类、目的基因导入方法的不同而有所差异

答案:(1)同一种限制酶 供重组质粒的鉴定和选择

(2)重组质粒

(3)重组质粒未导入农杆菌

(4)避光 愈伤组织

(5)大豆植株对草胺磷有抗性

(6)人工合成 AC

14.嗜热土壤芽孢杆菌产生的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)下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,但转入上述构建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________。

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,可获得能表达热稳定性高的BglB酶的基因。

(5)(多选)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌相比,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________。

A.仅针对bglB基因进行诱变

B.bglB基因产生了定向突变

C.bglB基因可快速积累突变

D.bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变

解析:Ⅰ.考查基因工程和现代生物技术在实践中的应用。(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,就可从中选出bglB基因。(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,结合题图可知,应在扩增的bglB基因两端分别引入NdeⅠ和BamHⅠ两种限制酶的识别序列,使目的基因插入到启动子和终止子之间。(3)导入bglB基因的大肠杆菌,通过培养可表达产生β-葡萄糖苷酶,并分泌到细胞外分解纤维素。Ⅱ.考查影响酶活性的条件(温度)。(4)分析图2,在80 ℃保温30分钟,BglB酶就会变性失活;分析图1,相对酶活性最高的温度是60~70 ℃时,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 ℃。Ⅲ.考查基因突变及特点。(5)由于应用PCR技术进行基因扩增(即DNA复制快速进行)时,比用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌针对性更强,加快bglB基因的积累速率。

答案:Ⅰ.嗜热土壤芽孢杆菌

(2)NdeⅠ BamH(注:两空顺序可颠倒)

(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶

.(4)失活 B

.(5)AC

 

 


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