21新高考生物培优大一轮复习课后限时集训38 基因工程
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课后限时集训(二十一)(建议用时:40分钟)A组基础达标1.(2015·某某高考)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是( )A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C.基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可导致基因突变D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变B [X射线照射可提高基因突变率,B错误。
]2.(2019·某某市高三期末)下列有关基因突变的叙述,正确的是( )A.DNA分子中发生了碱基对的替换一定会引起基因突变B.基因突变可能导致终止密码子推后出现而使肽链延长C.生殖细胞发生的基因突变一定会传递给子代D.基因突变的方向是由环境条件决定的B [DNA分子中发生了碱基对的替换不一定发生在基因所在的片段, A错误;生殖细胞发生的基因突变可能会传递给子代,C错误;基因突变具有不定向性的特点,D错误。
] 3.(2019·某某省某某市高三模拟)某二倍体动物的一个细胞内含10条染色体,20条DNA 分子,光学显微镜下观察到该细胞开始缢裂,则该细胞可能正在进行( ) A.同源染色体配对B.基因的自由组合C.染色体着丝点分裂D.非姐妹染色单体交叉互换B [在减数第一次分裂的后期,细胞膜开始缢缩,着丝点不分裂,同源染色体分开,非同源染色体上的非等位基因自由组合,B正确。
]4.基因突变和基因重组为生物进化提供原材料。
下列有关叙述错误的是( ) A.基因重组可发生在减数分裂过程中,会产生多种基因型B.豌豆植株进行有性生殖时,一对等位基因之间不会发生基因重组C.控制一对相对性状的基因能发生基因突变,但不能发生基因重组D.通常基因重组只发生在真核生物中,而基因突变在生物界中普遍存在C [一对相对性状可能由多对等位基因控制,由此判断C错误。
]5.某基因编码含63个氨基酸的肽链。
该基因发生插入突变,使mRNA增加了一个三碱基序列UUC,表达的肽链含64个氨基酸。
教课资料范本2021版高考生物(苏教版)复习课后限时集训:基因工程含分析编辑: __________________时间: __________________1DNA 分子上一段长度为 5 170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因、转入到夹竹桃细胞中、培养出一种夜间发光的夹竹桃。
培养过程以下图、回答有关问题。
( 1) 建立图中的重组 Ti 质粒、还需用到的基因工程基本工具是____________________。
作为受体农杆菌应 __ ______________、以方便挑选已导入重组 Ti 质粒的受体农杆菌。
在将重组Ti 质粒转入农杆菌以前+( 2) 图中将绿色荧光蛋白基因导入夹竹桃细胞的方法称为______________。
转基因夹竹桃幼苗对青霉素__________(填“拥有”或“不拥有”) 抗性、原由是。
( 3) 绿色荧光蛋白基因含有 ____________、所以在农杆菌细胞中不可以正常表达、而在夹竹桃细胞中能正常表达。
[ 分析 ] ( 1) 建立图中的重组Ti 质粒、还需用到的基因工程基本工具是限制性核酸内切酶 ( 或限制酶 ) 、DNA 连结酶。
因为Ti 质粒上含有抗青霉素基因、故作为受体农杆菌应不含抗青霉素基因( 或对青霉素敏感 ) 、以便依据质粒上的标志基因挑选导入重组质粒的农杆菌。
在将重组Ti 质粒转入农杆菌以前、先要用 Ca2+办理农杆菌、其目的是使其成为感觉态细胞、易于汲取四周环境中的外源 DNA 分子。
( 2) 图示中将绿色荧光蛋白基因导入夹竹桃细胞的方法称为农杆菌转变法。
依据图示可知目的基因插入在了质粒上的T - DNA 片段、因为 T - DNA 可转移至受体细胞而且整合到受体细胞的染色体DNA 上、所以插入在T - DNA 中的目的基因被导入夹竹桃细胞并整合到了染色体DNA 上、而抗青霉素基因没有进入夹竹桃细胞、故转基因夹竹桃幼苗对青霉素不拥有抗性。
( 3) 绿色荧光蛋白基因来自真核生物、含有内含子、转录后需要将内含子转录的部分在细胞核进行剪切、而农杆菌为原核生物、不具备该剪切功能、因此在农杆菌细胞中不可以正常表达、而在夹竹桃细胞中能正常表达。
藏躲市安详阳光实验学校课时作业24 从杂交育种到基因工程时间:45分钟满分:100分一、选择题(每小题5分,共60分)1.改良缺乏某种抗病性的水稻品种,不宜采用的方法是( )A.诱变育种 B.单倍体育种C.基因工程育种D.杂交育种解析:本题提供的材料为“缺乏某种抗病性”的水稻品种,故用单倍体育种无法达到改良此性状的目的,因为单倍体育种只是让单倍体原有的染色体及其上面的基因加倍;诱变育种可以产生新基因;基因工程育种可以将抗病基因(即目的基因)导入这种植物,使其获得抗病性;也可让该植物与有抗病性的品种杂交,使后代获得抗病性。
答案:B2.以下有关基因工程的叙述,正确的是( )A.基因工程是细胞水平上的生物工程B.基因工程的产物对人类都是有益的C.基因工程产生的变异属于人工诱变D.基因工程育种的优点之一是目的性强解析:本题考查基因工程的知识。
基因工程是在分子水平上,通过对DNA 分子进行人工“剪切”和“拼接”,对生物遗传性状进行定向改造,具有明确的目的。
其原理是基因重组而非人工诱变,重组基因在受体细胞内表达,产生出人类所需要的基因产物,但并不是所有的基因产物对人类都是有益的。
答案:D3.下列有关育种的说法,正确的是( )A.用杂交的方法进行育种,从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的优良品种B.用辐射的方法进行诱变育种,诱变后的植株一定比诱变前的具备更多的优良性状C.用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种,所育的新种自交后代约有1/4为纯合子D.用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种,所育的新种和原品种杂交一定能产生可育后代解析:用杂交的方法进行育种,所得F1自交后代会发生性状分离,可筛选出符合人类需要的优良品种。
诱变育种虽可提高变异频率,但诱变后的植株中有利变异少,盲目性高,需处理较多的供试材料,且突变具有不定向性,诱变后的植株不一定比诱变前的具备更多的优良性状。
用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种后有4种基因型(DDTT、DDtt、ddtt、ddTT)的个体,所育的新种自交后代全部为纯合子。
课后限时集训(三十八)(建议用时:40分钟)A组基础达标1.下列关于各种酶作用的叙述,不正确的是( )A.DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接B.RNA聚合酶能与基因的特定位点结合,催化遗传信息的转录C.一种限制酶能识别多种核苷酸序列,切割出多种目的基因D.限制酶将一个DNA分子片段切割成两个片段需消耗两个水分子C [DNA连接酶能在磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键;RNA聚合酶可以识别基因上的特定位点;一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列;限制酶切割一个DNA分子时需水解两个磷酸二酯键。
]2.下图为基因表达载体的模式图。
下列有关基因工程中载体的说法,错误的是( )A.基因工程的核心步骤是基因表达载体构建B.任何基因表达载体的构建都是一样的,没有差别C.图中启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位D.抗生素抗性基因的作用是作为标记基因,用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因B [由于受体细胞有植物、动物和微生物之分,以及目的基因导入受体细胞的方式不同,因此,基因表达载体的构建也会有所差别,不可能是千篇一律的。
]3.下列有关PCR技术的叙述中,正确的是( )A.作为模板的DNA序列必须不断地加进每一次的扩增当中B.作为引物的脱氧核苷酸序列必须不断地加进每一次的扩增当中C.反应需要的DNA聚合酶必须不断地加进反应当中D.反应需要的DNA连接酶必须不断地加进反应当中B [作为引物的脱氧核苷酸序列必须不断地加进每一次的扩增当中,而不是不断地加进其他的物质。
]4.(2019·福建三明市高三质检)用噬菌体抗体库技术获得人的单克隆抗体,方法是将人抗体基因插入噬菌体载体,然后让该噬菌体感染大肠杆菌,抗体可能和病毒蛋白以融合蛋白的形式,附着在噬菌体表面,也可能通过大肠杆菌分泌出去。
回答下列问题:(1)获取人抗体基因时,可从人的________(填“B”或“T”或“体”)细胞中获取总RNA,逆转录成cDNA,再通过PCR技术扩增出抗体基因。
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课时分层集训训(三十八)A组基础达标1.图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。
现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG.请回答下列问题.图1图2(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由________________连接.(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段,产生的末端是________末端,其产物长度为_______________________________________________________________________________________________________________(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。
从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,产物中共有________种不同长度的DNA片段.(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是________。
2021年高考生物一轮总复习专题1 基因工程课时作业新人教版选修3一、选择题(每小题5分,共60分)1.下列关于基因工程的叙述,正确的是( )A.基因工程经常以抗生素抗性基因为目的基因B.细菌质粒是基因工程常用的运载体C.通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA,用另一种限制性内切酶处理运载体DNAD.为育成抗除草剂的作物新品种,导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体解析:本题考查了基因工程的操作工具。
基因工程是按照人们的愿望,把一种生物的基因复制出来,加以修饰改造,然后导入另一种生物的细胞里定向地改造生物的遗传性状。
在实际操作中一般用同一种限制性核酸内切酶来处理含目的基因的DNA和运载体DNA,使它们产生相同的黏性末端;不仅仅只有受精卵可以作为受体细胞,其他的体细胞也可充当受体细胞;目的基因是符合人们需要的基因,基因工程经常以抗生素的抗性基因作为标记基因。
答案:B2.在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是( )A.限制酶和DNA连接酶B.限制酶和水解酶C.限制酶和运载体D.DNA连接酶和运载体解析:基因工程中的操作工具有3种,即“分子手术刀”、“分子缝合针”、“分子运输车”。
在基因工程操作过程中,利用限制性核酸内切酶将DNA分子切开获取目的基因,同时用同一种限制性核酸内切酶将运载体切开,获得和目的基因相同的黏性末端;再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接起来。
综合所给选项可知,A项正确。
答案:A3.下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述,错误的是( )A.一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.限制性核酸内切酶的活性受温度的影响C.限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD.限制性内切酶可从原核生物中提取解析:本题考查基因工程的操作工具——限制性核酸内切酶的作用和来源。
限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离纯化,能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且在特定的切点将磷酸二酯键断开;酶的活性是受温度、酸碱度等的影响。
选修三第一讲基因工程一、选择题1.(2010·盐城质检)对基因组文库的描述,不.正确的是()A.含有某种生物的全部基因B.基因中含有启动子和内含子C.文库的基因是通过受体菌承载的D.文库中的全部基因可以在物种间交流解析:基因文库的含义是指将含有某种生物不同基因的许多的DNA片段,导入受体菌的群体中通过克隆而储存,这样含有这种生物的不同基因受体菌群体便构成了基因文库。
由于基因文库中的基因都是将基因导入受体菌内,所以不能在物种间交流。
答案:D2.限制酶是一种核酸内切酶,可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。
下图为四种限制酶Bam HⅠ、Eco RⅠ、HindⅢ和BglⅡ的识别序列和切割位点Bam HⅠEco RⅠHindⅢBglⅡ↓↓↓↓GGATCC GAATTC AAGCTT AGATCTCCTAGG CTTAAG TTCGAA TCTAGA↑↑↑↑切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是()A.Bam HⅠ和Eco RⅠB.Bam HⅠ和HindⅢC.Bam HⅠ和BglⅡD.Eco RⅠ和HindⅢ解析:只有黏性末端相同才可互补,Bam HⅠ和BglⅡ切出的末端相同。
答案:C3.近年来基因工程的发展非常迅猛,科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗,下列做法中不.正确的是()A.用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症B.用DNA探针检测病毒性肝炎C.用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症D.用基因替换的方法治疗21三体综合征解析:镰刀型细胞贫血症是由于基因突变引起的疾病,用β珠蛋白的DNA探针可以检测到;用DNA 探针也可以很方便地检测出肝炎患者的病毒;半乳糖血症是由于体内缺少半乳糖苷转移酶,将带有半乳糖苷转移酶的基因导入半乳糖血症患者的体内,可以治疗这种疾病;21三体综合征是由于患者多了一条21号染色体,不能用基因替换的方法治疗。
答案:D4.质粒是基因工程中最常用的运载体,它存在于许多细菌体内。
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课时考点训练1.(2013年高考安徽卷)下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。
下列叙述正确的是( )A.根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目B.外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制C.重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接D.放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置2.(2012年高考新课标全国卷)根据基因工程的有关知识,回答下列问题:(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有________和________。
2021年高考生物一轮总复习专题1 基因工程课时提升作业新人教版选修3一、选择题(包括10个小题,每个小题5分,共50分)1.(xx·皖南模拟)下列关于基因工程的叙述,错误的是( )A.重组质粒的形成是在生物体外完成的B.基因工程培育抗虫棉的原理是基因突变C.反转录法合成的目的基因不具有与RNA聚合酶结合的位点D.基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中2.(xx·南京模拟)镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变,检测这种碱基序列改变必须使用的酶是( )A.解旋酶B.DNA连接酶C.限制性核酸内切酶D.RNA聚合酶3.(xx·宿州模拟)PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,其基本原理和过程与细胞内DNA的复制类似。
下列关于两者共同点的叙述,两项都不正确的是( )①边解旋边复制②遵循碱基互补配对原则③需要引物④过程可分为变性、复性、延伸等步骤A.①②B.②③C.③④D.①④4.(xx·池州模拟)MstⅡ是一种限制性核酸内切酶,它总是在CCTGAGG的碱基序列中切断DNA。
下图显示用MstⅡ处理后的突变型β血红蛋白基因片段。
镰刀型细胞贫血症的根本原因是β血红蛋白基因发生突变,使某一处CCTGAGG突变为CCTGTGG。
下列有关叙述错误的是( )A.利用MstⅡ酶进行基因诊断,该过程是在细胞外进行的B.将MstⅡ酶用于基因诊断,若产生4个DNA片段,则β血红蛋白基因是正常的C.在起初的正常β血红蛋白基因中有4个CCTGAGG序列D.镰刀型细胞贫血症患者的成熟红细胞中没有MstⅡ酶的识别序列5.(xx·黄山模拟)下面是四种不同质粒的示意图,其中ori为复制必需的序列,amp R为氨苄青霉素抗性基因,tet R为四环素抗性基因,箭头表示一种限制性核酸内切酶的酶切位点。
若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞,应选用的质粒是( )6.(xx·安庆模拟)下图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程,下列相关分析中正确的是( )A.获得该mRNA的最佳材料是受精卵B.构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌C.完成过程①②必不可少的酶分别是反转录酶、DNA聚合酶D.探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌,获得未被感染的细菌7.(xx·徐州模拟)盐害是全球水稻减产的重要原因之一,中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌中的质粒将CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因导入水稻,获得了一批耐盐转基因植株。
选修3 第一讲基因工程一、选择题1.下图中的供体DNA中含有无限增殖调控基因,该基因能激发动物细胞的分裂,图示是利用该基因制备新型单克隆抗体的过程,相关叙述错误的是( )A.经酶A处理后Ⅰ与质粒具有相同的黏性末端B.Ⅱ是已免疫的B淋巴细胞C.Ⅲ既能无限增殖又能分泌特异性抗体D.该过程涉及转基因技术和动物细胞融合技术2.限制酶MunⅠ和限制酶Eco R Ⅰ的识别序列及切割位点分别是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。
下图表示四种质粒和目的基因,其中,箭头所指部位为酶的识别位点,质粒的阴影部分表示标记基因。
适于作为图示目的基因运载体的质粒是 ( )3.下列关于cDNA文库和基因组文库的说法中,不.正确的是( )A.cDNA文库中只含有某种生物的部分基因,基因组文库中含有某种生物的全部基因B.如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同,则这两个基因的结构也完全相同C.cDNA文库中的基因都没有启动子D.一种生物的cDNA文库可以有许多种,但基因组文库只有一种4.基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。
已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
根据图判断下列操作正确的是( )A.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割B.目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割C.质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割D.质粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割5.下面是获得抗虫棉的技术流程示意图。
有关叙述错误的是( )A.重组质粒构建过程中需要限制性内切酶和DNA连接酶B.图中愈伤组织分化产生的再生植株的基因型一般都相同C.卡那霉素抗性基因中含有相关限制性内切酶的识别位点D.转基因抗虫棉有性生殖的后代不能稳定保持抗虫性状6.下列关于蛋白质工程的说法,错误的是( )A.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类需要B.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作,定向改变分子的结构C.蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子D.蛋白质工程与基因工程密不可分,又称为第二代基因工程二、非选择题7.下图为某转基因小鼠培育过程示意图,①~⑦表示相关过程,请回答:(1)过程①注射的A物质是____________,目的是________________。
1.下列关于生物学中常见的几种酶的叙述,正确的是()A.DNA连接酶将目的基因的黏性末端与载体的黏性末端之间的碱基黏合B.用限制性核酸内切酶从质粒上切下一个目的基因需消耗4个水分子C.Taq酶是PCR仪扩增DNA分子时常用的一种耐高温的DNA连接酶D.在解离根尖分生区细胞时加入纤维素酶有利于提高解离的效果B[DNA连接酶将目的基因的黏性末端与载体的黏性末端之间的碱基黏合形成磷酸二酯键,A错误;用限制酶从质粒上切下一个目的基因需打开2个切口,破坏四个磷酸二酯键,消耗4个水分子,B正确;Taq酶是PCR仪扩增DNA分子时常用的一种耐高温DNA聚合酶,C错误;在解离根尖分生区细胞时加入盐酸使植物细胞相互分散开,D错误。
]2.图1表示转基因抗病香蕉的培育过程,图2表示PstⅠ、SmaⅠ、Eco RⅠ和ApaⅠ四种限制酶的识别序列及酶切位点。
则下列相关叙述错误的是()A.以上操作中用到了转基因技术、植物组织培养技术等B.利用基因工程培育转基因抗病香蕉的核心步骤是构建基因表达载体C.若重组质粒被PstⅠ、SmaⅠ、Eco RⅠ完全切割,则会得到2个黏性末端和1个平末端D.该抗病基因能在香蕉细胞中表达的理论基础是所有生物共用一套遗传密码C[根据图1分析可知,该图涉及的技术有转基因技术和植物组织培养技术,A正确;基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,B正确;结合以上分析可知,重组质粒上PstⅠ、SmaⅠ、Eco RⅠ的切割位点各一个,若被这三种酶完全切割,结合图2分析可知会得到4个黏性末端和2个平末端,C错误;该抗病基因能在香蕉细胞中表达,说明不同的生物共用一套遗传密码,D正确。
] 3.Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因,可以利用PCR技术检测其转录水平,进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系,下图为克隆猪的培育及Bcl-2基因转录水平检测流程。
下列有关叙述错误的是()A.图中A细胞为处于减数第二次分裂中期的卵母细胞B.在早期胚胎发育的不同时期提取的总mRNA存在差异C.图中过程X表示逆转录,获得的cDNA可用于克隆猪基因组的测序D.利用(Bcl-2 cDNA)/cDNA的比值可初步检测Bcl-2基因的转录水平C[核移植技术模拟自然的受精作用,受体细胞应选择减数第二次分裂中期的卵母细胞,A项正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,在早期胚胎发育的不同时期,细胞分化程度不同,提取的总mRNA存在差异,B项正确;通过逆转录获得的cDNA只是克隆猪DNA的一部分,不能用于克隆猪基因组的测序,C项错误;cDNA是由细胞中的mRNA逆转录获得,不同胚胎时期细胞的(Bcl-2 cDNA)/cDNA比值一定程度上可代表Bcl-2基因的转录水平,D项正确。
] 4.科学家构建了含有大洋鳕鱼抗冻蛋白基因启动子和大鳞鲑鱼生长激素基因的表达载体,并将其导入了大西洋鲑的细胞中,获得了生长速度加快的转基因大西洋鲑。
相关叙述正确的是()A.转基因大西洋鲑体内抗冻蛋白明显增加B.构建基因表达载体需要限制酶和DNA聚合酶C.大鳞鲑鱼生长激素基因不能通过PCR技术扩增获得D.转基因大西洋鲑生长激素含量增加导致生长速度加快D[转基因大西洋鲑体内抗冻蛋白有所增加,但是不会明显增加,A错误;构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶,B错误;大鳞鲑鱼生长激素基因能通过PCR技术扩增获得,C错误;转基因大西洋鲑生长激素含量增加导致生长速度加快,D正确。
故选D。
]5.下列有关蛋白质工程的说法正确的是()A.蛋白质工程无需构建基因表达载体B.通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质C.蛋白质工程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶D.蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的C[A.据分析可知,蛋白质工程需对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造,A错误;B.蛋白质工程通过基因的修饰或基因的合成,对现有的基因进行改造或制造一种新的蛋白质,改造后的蛋白质有的不再是天然的蛋白质,B错误;C.蛋白质工程需对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造,需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶,C正确;D.蛋白质工程是通过基因的修饰或基因的合成,对现有的基因进行改造或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求,D错误。
故选C。
]6.科学工作者将某种海蜇的DNA分子上一段长度为5 170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因,转入到夹竹桃细胞中,培育出一种夜间发光的夹竹桃。
培育过程如图所示,回答有关问题。
(1)构建图中的重组Ti质粒,还需用到的基因工程基本工具是____________ ________。
作为受体农杆菌应________________,以方便筛选已导入重组Ti质粒的受体农杆菌。
在将重组Ti质粒转入农杆菌之前,先要用Ca2+处理农杆菌,其目的是使其成为__________________细胞。
(2)图中将绿色荧光蛋白基因导入夹竹桃细胞的方法称为______________。
转基因夹竹桃幼苗对青霉素__________(填“具有”或“不具有”)抗性,原因是______________________________________。
(3)绿色荧光蛋白基因含有____________,因此在农杆菌细胞中不能正常表达,而在夹竹桃细胞中能正常表达。
[解析](1)构建图中的重组Ti质粒,还需用到的基因工程基本工具是限制性核酸内切酶(或限制酶)、DNA连接酶。
由于Ti质粒上含有抗青霉素基因,故作为受体农杆菌应不含抗青霉素基因(或对青霉素敏感),以便根据质粒上的标记基因筛选导入重组质粒的农杆菌。
在将重组Ti质粒转入农杆菌之前,先要用Ca2+处理农杆菌,其目的是使其成为感受态细胞,易于吸收周围环境中的外源DNA 分子。
(2)图示中将绿色荧光蛋白基因导入夹竹桃细胞的方法称为农杆菌转化法。
根据图示可知目的基因插入在了质粒上的T-DNA片段,由于T-DNA可转移至受体细胞并且整合到受体细胞的染色体DNA上,所以插入在T-DNA中的目的基因被导入夹竹桃细胞并整合到了染色体DNA上,而抗青霉素基因没有进入夹竹桃细胞,故转基因夹竹桃幼苗对青霉素不具有抗性。
(3)绿色荧光蛋白基因来自真核生物,含有内含子,转录后需要将内含子转录的部分在细胞核进行剪切,而农杆菌为原核生物,不具备该剪切功能,因此在农杆菌细胞中不能正常表达,而在夹竹桃细胞中能正常表达。
[答案](1)限制性核酸内切酶(或限制酶)、DNA连接酶不含有抗青霉素基因(或对青霉素敏感)感受态(2)农杆菌转化法不具有农杆菌(或重组Ti质粒)中只有T-DNA才能进入夹竹桃细胞,而抗青霉素基因没有进入夹竹桃细胞(3)内含子7.(2019·海南高考)人的T细胞可以产生某种具有临床价值的蛋白质(Y),该蛋白质由一条多肽链组成。
目前可以利用现代生物技术生产Y。
回答下列问题。
(1)若要获得Y的基因,可从人的T细胞中提取________作为模板,在________催化下合成cDNA,再利用______________技术在体外扩增获得大量Y 的基因。
(2)将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。
若将上述所得Y 的基因插入农杆菌Ti质粒上的______________中,得到含目的基因的重组Ti质粒,则可用农杆菌转化法将该基因导入某种植物的叶肉细胞中。
若该叶肉细胞经培养、筛选等得到了能稳定表达Y的愈伤组织,则说明Y的基因已经__________。
(3)天然的Y通常需要在低温条件下保存。
假设将Y的第6位氨基酸甲改变为氨基酸乙可提高其热稳定性,若要根据蛋白质工程的原理对Y进行改造以提高其热稳定性,具体思路是____________________________________。
[解析](1)由于人的T细胞可以产生蛋白质Y,要获得Y的基因,可从人的T细胞中提取mRNA作为模板,在逆转录酶催化下,利用四种游离的脱氧核苷酸合成cDNA,再利用PCR技术(体外扩增DNA的技术)在体外扩增获得大量Y 的基因。
(2)农杆菌转化法中,T-DNA可以携带目的基因转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上,故需要Y的基因插入农杆菌Ti质粒上的T-DNA中得到含目的基因的重组Ti质粒,把含目的基因的重组Ti质粒导入到农杆菌中,再让含目的基因的农杆菌侵染植物的叶肉细胞。
若该叶肉细胞经培养、筛选等得到了能稳定表达Y的愈伤组织,则说明Y的基因已经整合到叶肉细胞染色体DNA上。
(3)蛋白质工程需要从预期的蛋白质的功能出发,设计预期的蛋白质结构,推出相应的氨基酸序列,找到相应的脱氧核苷酸序列,故对Y进行改造以提高其热稳定性,需要找到第6位氨基酸中的碱基所在的基因位置,参照密码子表,将第6位氨基酸甲的碱基替换为氨基酸乙的碱基。
[答案](1)mRNA逆转录酶PCR(2)T-DNA整合到叶肉细胞染色体DNA上(3)找到第6位氨基酸中的碱基所在的基因位置,参照密码子表,将第6位氨基酸甲的碱基替换为氨基酸乙的碱基8.(2019·安徽省宣城市高三期末)烟草是有重要经济价值的双子叶植物,易受TMV(烟草花叶病毒)感染而大幅度减产。
绞股蓝细胞中含有抗TMV基因,能抵抗TMⅤ感染。
研究人员利用转基因技术培育出了抗TMⅤ烟草,操作流程如图所示。
(1)①表示遗传信息流动中的________过程,所需原料为________。
过程③所需要的工具酶是________________________________________。
(2)大量扩增目的基因可以使用PCR技术,该技术包括变性、退火、延伸三个步骤,变性这一步骤的目的是____________________________。
(3)过程④最常用的方法是________,过程⑤用到的细胞工程技术是______________________________。
(4)过程⑥还需要进行基因工程操作步骤中的________________,其中,在个体水平上检验获得的烟草能否抗TMV的方法是________________________。
[解析](1)①表示以RNA为模板逆转录形成DNA的过程,所需原料为DNA 的单体:4种脱氧核苷酸。
过程③构建基因表达载体的过程需要用同种限制酶切割目的基因与运载体,用相同的DNA连接酶连接目的基因与运载体的末端。
(2)PCR技术中的变性是利用高温使DNA发生变性,解旋形成单链。
(3)过程④将目的基因导入植物体细胞的方法常用农杆菌转化法,过程⑤受体细胞通过植物组织培养技术得到再生植株。
(4)过程⑥从再生植株中筛选成功转基因的抗TMV烟草植株还需要进行基因工程操作步骤中的目的基因的检测与鉴定;其中,若从个体水平鉴定获得的烟草能否抗TMV,可通过接种烟草花叶病毒的方法来确定。