2020版高考生物高分计划一轮特训:第34讲 基因工程 34a Word版含解析.doc
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1、限时规范特训1(2017漳州三模)科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄的耐寒能力大大提高,可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有Pst、Sma、Hind、Alu等四种限制性核酸内切酶切割位点,如图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampt为抗氨苄青霉素基因),其中是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,、表示相关结构或细胞。请据图作答:(1)在构建重组DNA时,可用一种或多种限制性核酸内切酶进行切割,为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实验中应该选用限制性核酸内切酶_分别对_、_进行切割,切割后产生的DNA片段分别为_、_种。(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞
2、的生长,要利用该培养基筛选已导入鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞,应使重组DNA中含有_作为标记基因。(3)研究人员通常采用_法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。答案(1)Pst、Sma含鱼抗冻蛋白基因的DNA质粒42(2)抗氨苄青霉素基因(3)农杆菌转化解析(1)在构建基因表达载体时,如果目的基因和载体用同一种限制酶切割,获得的黏性末端相同,将会发生自身环化现象,故应选用Pst和Sma对含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒进行切割,Pst和Sma在鱼抗冻蛋白基因的DNA上共有3个酶切位点,切割后产生4个DNA片段,而环状质粒上有两个酶切位点,切割后产生2个DNA片段。(2)能在含氨苄青霉素的培养基中生长的
3、细胞具有抗氨苄青霉素基因,故基因表达载体中应含有抗氨苄青霉素基因作为标记基因。(3)将目的基因导入植物细胞的方法是农杆菌转化法。2(2017东北三省三校一模)马铃薯是重要的经济作物,在基因育种方面取得丰硕成果。(1)马铃薯是双子叶植物,常用_法将目的基因导入马铃薯受体细胞中。构建好的基因表达载体基本结构有目的基因、_、_、_、复制原点五部分。(2)马铃薯易患多种疾病,导致产量下降。基因工程中常用的抗病基因为_(写一种即可)。(3)科学家还培育出抗除草剂的转基因马铃薯,主要从两个方面进设计:修饰除草剂作用的靶蛋白,使其对除草剂_,或使靶蛋白过量表达,植物吸收除草剂后仍能正常代谢。引入酶或酶系统,
4、使除草剂在发生作用前_。(4)将目的基因导入受体细胞后,还需对转基因植物进行_。答案(1)农杆菌转化启动子终止子标记基因(2)病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因、抗毒素合成基因、几丁质酶基因(任答一种即可)(3)不敏感(抵抗)被降解(分解)(4)检测和鉴定解析(1)马铃薯是双子叶植物,常用农杆菌转化法将目的基因导入双子叶植物体细胞中。构建好的基因表达载体基本结构有目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点五部分。(2)基因工程中常用的抗病基因为病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因、抗毒素合成基因、几丁质酶基因。(3)除草剂只能作用于杂草,不能作用于转基因马铃薯,因此需要修饰除草剂作用的靶蛋白,使其
5、对除草剂不敏感(抵抗),或使靶蛋白过量表达,植物吸收除草剂后仍能正常代谢。也可以引入酶或酶系统,使除草剂在发生作用前被降解(分解)。(4)将目的基因导入受体细胞后,还需对转基因植物进行检测和鉴定。3(2017吉林长春二模)如图表示科学家培育耐寒生物的过程,请回答:(1)从cDNA文库中获取的目的基因_(有/无)启动子。实现过程常用_技术,该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便合成_。(2)表示_,其中标记基因的作用是_。(3)转基因技术是否成功,需要对受体细胞进行分子水平的检测,首先是用DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体上的DNA是否插入目的基因,这种方法需要遵循_原则。(4)
6、若要培育抗冻能力强的转基因羊,可将鱼的抗冻蛋白基因导入羊的_中,培育该转基因羊的最后一道“工序”是胚胎工程的_技术。答案(1)无PCR引物(2)基因表达载体鉴别受体细胞中是否含有目的基因(3)碱基互补配对(4)受精卵胚胎移植解析(1)用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中,这个受体菌群就叫这种生物的cDNA文库,由于启动子不能转录,因此cDNA文库中没有基因的启动子;PCR技术可在体外大量扩增目的基因,该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便合成引物。(2)表示基因表达载体,其中标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目
7、的基因。(3)DNA分子杂交技术遵循碱基互补配对原则。(4)培育转基因动物时,常以受精卵作为受体细胞,因为受精卵的全能性最高,培育该转基因动物的最后一道“工序”是胚胎移植。4(2017河北唐山期末)科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因,提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力,从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题:(1)PCR过程所依据的原理是_,利用PCR技术扩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,以便根据这一序列合成_;扩增过程需要加入_酶。(2)启动子是一段有特殊结构的DNA片段,其作用是_。目的基因能在不同生物体内正常表达,说明
8、整个生物界_。PCR定点突变技术属于_的范畴。(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体。常用_将基因表达载体导入植物细胞,还需用到植物细胞工程中的_技术,来最终获得转基因植物。答案(1)DNA双链复制引物耐高温的DNA聚合(或Taq)(2)RNA聚合酶识别和结合部位,可驱动基因转录出mRNA共用一套密码子蛋白质工程(3)农杆菌转化法植物组织培养解析(1)PCR依据的原理是DNA双链复制,在用PCR技术扩增目的基因前要依据一段已知目的基因的脱氧核苷酸序列合成引物;扩增过程需要加入耐高温的DNA聚合(或Taq)酶。(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合部位,可驱动基因转录出mRNA;因生物界共用
9、一套遗传密码,所以目的基因可以在不同细胞内表达。(3)常用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞,借助于植物组织培养技术,获得转基因植物。5(2017湖南衡阳一模)基因敲除是应用DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。“基因敲除细胞”的构建过程如下:第一步:从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞(ES),在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。第二步:构建基因表达载体。取与靶基因序列同源的目的基因(同源臂),在同源臂上接入neoR(新霉素抵抗基因)等。由于同源臂与靶基因的DNA正好配对,所以能像“准星”一样,将表达载体准确地带到靶基因的位置。第三步:将表达载体导入胚胎干细胞,并与其内靶基因
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