广西2020版高考生物一轮复习考点规范练34基因工程含解析新人教版.docx
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1、基因工程1.(2017全国卷)编码蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组成,编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成,如图1所示。图1图2回答下列问题。(1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙,若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCTCAGGAAGGA),则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙,原因是。(2)某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中,在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等,还加入了序列甲作为,加入了作为合成DNA的原料。(3)现通过基因工程的方法获得了甲、乙、丙三种蛋白,要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞
2、增殖的作用,某同学做了如下实验:将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组,其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙,另一组作为对照,培养并定期检测T淋巴细胞浓度,结果如图2。由图2 可知:当细胞浓度达到a时,添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加,此时若要使T淋巴细胞继续增殖,可采用的方法是。细胞培养过程中,培养箱中通常要维持一定的CO2浓度,CO2的作用是。仅根据图1、图2可知,上述甲、乙、丙三种蛋白中,若缺少(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽段,会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。答案 (1)编码乙的DNA序列起始端无ATG,转录出的mRNA无起始密码子(2)模板dNTP
3、(3)进行细胞传代培养维持培养液的pHC解析 (1)由基因乙的碱基序列可知,由该序列转录出的mRNA无起始密码子,所以在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列后,所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙。(2)PCR反应体系中除了加入DNA聚合酶、引物等,还应加入序列甲作为模板,加入四种脱氧核苷酸(dNTP)作为合成DNA的原料。(3)当细胞浓度达到a时,T淋巴细胞的浓度不再增加,是因为出现了接触抑制现象,所以可以进行细胞传代培养,使T淋巴细胞继续增殖;细胞培养过程中,培养箱中通常要维持一定的CO2浓度,CO2的作用是维持培养液中的pH。根据图2可知,甲、乙两组的T淋巴细胞数量多,丙
4、组的T淋巴细胞数量少,根据图1比较可知,丙组T淋巴细胞少的原因是蛋白丙缺少C片段所编码的肽段。2.科学家从某细菌中提取抗盐基因,转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。下图是转基因抗盐烟草的培育过程,含目的基因的DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答下列问题。(1)在该过程中,研究人员首先获取了抗盐基因(目的基因),并采用技术对目的基因进行扩增,该技术需要的条件是、酶、原料、模板,该技术必须用酶;然后构建基因表达载体,基因表达载体中除了具有目的基因、启动子和终止子之外,还需具有。(2)用图中的质粒和目的基因构建重组质粒,不能使用Sma酶切割,原因是。图中过程为防止质粒和含目的基因的外
5、源DNA片段自身环化,应选用酶对外源DNA、质粒进行切割。(3)为确定转基因抗盐烟草是否培育成功,既要用放射性同位素标记的作探针进行分子杂交检测,又要在个体水平上鉴定,后者具体过程是。答案 (1)PCR(聚合酶链式反应)引物耐热的DNA聚合酶或热稳定性的DNA聚合标记基因(2)Sma会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因BamH和Hind(3)抗盐基因(或目的基因)将培育的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中,观察该烟草植株的生长状态解析 (1)依题意可知,抗盐基因属于目的基因,可采用PCR(聚合酶链式反应)技术扩增目的基因,该技术需要的条件是引物、酶、原料、模板,利用PCR技术扩增目的基因
6、时,每次循环都是在9095 时进行变性、在5560 时进行复性、在7075 时延伸,所以该技术需要用热稳定DNA聚合酶(或Taq DNA聚合酶)。基因表达载体由目的基因、启动子、终止子、标记基因等组成。(2)题图显示,质粒上的M抗生素抗性基因和目的基因中都含有Sma 酶的识别和酶切位点,若使用Sma 酶切割,会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因,因此不能使用Sma 酶切割。抗盐基因(或目的基因)的两侧都有EcoR 酶的识别和酶切位点,因此用EcoR 酶切割目的基因会出现自身环化;BamH 和Hind 识别和酶切位点分别位于目的基因的两侧,而且质粒中也有相应的酶切位点,因此用BamH 和
7、Hind同时进行酶切,才能完整地切下该抗盐基因,同时保证目的基因与质粒的连接方式的唯一性,防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化。(3)检测目的基因是否导入受体细胞,在分子水平上进行检测时,要用放射性同位素标记的抗盐基因(或目的基因)作探针进行分子杂交检测;在个体水平上进行鉴定时,可将培养的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中,观察该植株的生长状态。3.将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如下图所示。注质粒中“Bt”代表“Bt基因”,“KmR”代表“卡那霉素抗性基因”。农杆菌中Ti质粒上只有T-DNA片段能转移到植物细胞中。(1)过程需用同种酶对含Bt基
8、因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用培养基。(2)过程中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是。(3)若过程仅获得大量的根,则应在培养基中增加以获得芽;部分接种在无激素培养基上的芽也能长根,原因是。(4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是。种植转基因抗虫棉能减少的使用,以减轻环境污染。答案 (1)限制性核酸内切选择(2)T-DNA筛选获得含T-DNA片段的植物细胞(3)细胞分裂素浓度芽顶端合成的生长素向基部运输,促进根的分化(4)投放棉铃虫农药解析 (1)目的基因与质粒构建基因
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