高考生物专题训练基因工程
- 格式:doc
- 大小:299.00 KB
- 文档页数:5
专题13 基因工程(基础题+提升题+创新题三位一体)1.(2024届·广东深圳·一模)基因工程的发展离不开理论的突破和技术的创新。
下列科学研究体现了基因工程正式问世的是()A.艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移B.沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说C.科学家利用质粒构建重组DNA载体并导入受体细胞中成功表达D.科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶2.(2024届·广东汕头·一模)下列选项中相关“反应”与“反应条件”不一致的是()A.A B.3.(2024届·广东江门·一模)在构建基因表达载体时,传统方法常受限于限制酶识别序列。
科研人员研发了新的DNA重组方法: In-Fusion技术。
该技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(即同源序列),然后用In-Fusion酶处理,使同源序列形成黏性末端,最终形成的重组质粒会在受体细胞内形成完整的重组序列。
主要操作过程如图示。
下列叙述错误的是()A.推测In-Fusion酶的作用是识别同源序列、形成黏性末端、连接磷酸二酯键B.载体A端和B端的序列不同,可防止目的基因与质粒反向连接及自身环化C.形成重组质粒时,如果温度远高于50℃,黏性末端的碱基不容易互补配对D.该技术无需识别特定切割位点,需识别目的基因与线性质粒任意同源序列4.(2024届·广东汕头·一模)镉(Cd)是重金属污染物,具有极强毒性。
烟草作为重要的经济作物,在生长过程中容易富集Cd,Cd通过烟气进入人体,长期积累可能会引发疾病。
N1NRAMP3是定位于液泡膜参与Cd转运的蛋白,研究人员以普通烟草为材料,通过转基因技术研究NINRAMP基因的功能,为研究烟草在Cd胁迫中的适应机制提供理论基础。
回答下列问题:(1)从数据库获得NtNRAMP基因的序列,设计引物F和R后利用技术扩增得到NtNRAMP基因的cDNA 片段,测序鉴定。
第34讲基因工程(包括PCR技术)1.(2024山东东营模拟)北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻实力越强。
下图是获得转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述正确的是( )A.过程①是获得抗冻基因的过程,用到的酶只有限制酶B.在重组质粒上,抗冻基因首端和末端肯定具有启动子和终止子,启动和终止翻译的进程C.过程②用到的质粒是农杆菌的Ti质粒,要将重组质粒转入农杆菌才能进行筛选D.依据抗冻基因制作的DNA探针,可以用来检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在答案 D 据题图可知,该转基因技术操作中,获得目的基因的方法是利用抗冻基因(目的基因)的mRNA进行人工化学合成,须要的酶是逆转录酶和限制酶,A项错误;目的基因首端和末端的启动子和终止子均是DNA片段,分别启动和终止转录的进程,B项错误;重组质粒转入农杆菌的目的是通过农杆菌转化法将目的基因导入番茄细胞中,C项错误;检测目的基因是否导入受体细胞,通常是用DNA探针进行检测,即所谓DNA分子杂交技术,D项正确。
2.(2024山东烟台质检)下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述,不正确的是( )A.将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法B.设计扩增目的基因的引物时,不必考虑表达载体的序列C.蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新蛋白质的技术D.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质答案 B 将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法,A正确;设计的引物应能与表达载体两端的序列互补配对,B不正确;蛋白质工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有的蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质的技术,C正确;通过蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质,D正确。
3.(2024安徽六安期末)科学家将拟南芥的抗寒基因(CBFl),转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。
高考生物专题复习《综合PCR的基因工程问题》真题练习含答案一、选择题1.(2024·厦门高三质检)如图表示PCR 过程中某个阶段反应体系的情况,①②③④表示相关物质,L、R 表示方向。
下列叙述正确的是()A.②链从L到R的方向为3′→5′,①②链均可作为子链合成的模板B.PCR 过程需要通过解旋酶断开氢键,且为边解旋边复制C.以1个DNA为模板经3次循环需消耗8个引物③D.物质③的5′端添加了某序列,至少需经2次循环才可获得该序列的双链产物2.(2024·重庆高三质检)不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA(ssDNA)的方法,如图所示。
不对称PCR中加入的一对引物中含量较少的被称为限制性引物,含量较多的被称为非限制性引物,两者的比例通常为1∶100,PCR反应最初的若干次循环中,其扩增产物主要是双链DNA(dsDNA),但当限制性引物消耗完后,就会产生大量的ssDNA。
下列相关说法错误的是()A.用不对称PCR方法扩增目的基因时,不需要知道基因的全部序列B.进行最初若干次循环的目的是增加模板DNA的量C.最后大量获得的ssDNA与图中乙链的碱基序列一致D.因为双链DNA和单链DNA的分子量大小不同,可通过电泳方法将其分离3.(2024·无锡高三模拟)重叠延伸PCR可实现定点基因诱变,其操作过程如图所示(凸起处代表突变位点)。
下列说法正确的是()A.过程①需要把两对引物同时加入一个扩增体系以提高扩增效率B.过程①需要2轮PCR才能得到图中所示PCR产物C.过程②的产物都可以完成延伸过程D.若过程④得到16个突变基因则需要消耗15个通用引物RP24.反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列(图中L、R)进行扩增的技术,其过程如图所示。
下列相关叙述不正确的是()A.过程①用同一种限制酶对未知序列两端进行切割B.过程②需要使用DNA连接酶,形成磷酸二酯键C.过程③PCR体系需要添加耐高温的DNA聚合酶和解旋酶D.该技术可检测T-DNA整合到植物染色体DNA的位置5.IKK激酶参与动物体内免疫细胞的分化。
高考生物基因工程专题训练在高考生物中,基因工程是一个重要且具有一定难度的专题。
基因工程作为现代生物技术的核心领域之一,不仅在科学研究中发挥着关键作用,也是高考中的重点考查内容。
基因工程,又称为重组 DNA 技术,是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外 DNA 重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程的操作工具,包括限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和运载体。
限制性核酸内切酶能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子。
DNA 连接酶则能将切割后的 DNA 片段连接起来,形成重组 DNA 分子。
而运载体,常见的有质粒、噬菌体和动植物病毒等,它们能够将目的基因导入受体细胞。
在基因工程的操作步骤中,首先要获取目的基因。
这可以通过从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增,或者通过人工合成等方法来实现。
获取目的基因后,需要构建基因表达载体。
这是基因工程的核心步骤,目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达。
接下来是将基因表达载体导入受体细胞。
根据受体细胞的不同,导入的方法也有所不同。
例如,将目的基因导入植物细胞可以采用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;导入动物细胞常用的方法是显微注射法;而导入微生物细胞则通常用感受态细胞法。
导入受体细胞后,还需要对目的基因进行检测与鉴定。
这包括检测转基因生物染色体的 DNA 上是否插入了目的基因,检测目的基因是否转录出了 mRNA,以及检测目的基因是否翻译成蛋白质等。
基因工程在农业、医药、环境保护等领域都有着广泛的应用。
在农业方面,通过基因工程可以培育出抗虫、抗病、抗逆的农作物新品种,提高农作物的产量和品质。
例如,抗虫棉就是通过基因工程技术将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中培育而成的。
在医药领域,基因工程可以用来生产胰岛素、生长激素、干扰素等药物。
利用基因工程生产的药物具有成本低、效率高、质量好等优点。
基因工程1. (2023浙江T6,6分)天然旳玫瑰没有蓝色花,这是由于缺乏控制蓝色色素合成旳基因B,而开蓝色花旳矮牵牛中存在序列已知旳基因B。
现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作对旳旳是()A.提取矮牵牛蓝色花旳mRNA,经逆转录获得互补旳DNA,再扩增基因BB.运用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛旳基因文库中获取基因BC.运用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞答案:A解析:提取矮牵牛蓝色花旳mRNA,逆转录得到DNA,然后扩增,可获得大量旳基因B,A对旳;从基因文库中获取目旳基因,只要根据目旳基因旳有关信息和基因文库中旳信息进行筛选对比即可,不需要用限制酶进行切割,B错误;目旳基因与质粒旳连接需要用DNA连接酶,而不是DNA聚合酶,C错误;目旳基因需要和运载体连接后形成重组质粒再导入,并且应当用农杆菌进行感染,而不是大肠杆菌,D错误。
2.(2023江苏T13,2分)下列有关转基因生物安全性旳论述,错误旳是()A. 种植转基因作物应与老式农业种植区隔离B. 转基因作物被动物食用后,目旳基因会转入动物体细胞中C. 种植转基因植物有也许因基因扩散而影响野生植物旳遗传多样性D. 转基因植物旳目旳基因也许转入根际微生物答案:B解析:种植转基因作物应防止对别旳植物产生基因污染,因此与老式农业种植区隔离,A对旳;动物取食转基因作物后,要通过消化吸取才进入身体,目旳基因不也许直接进入动物细胞,B错;转基因植物也许与野生植物发生杂交而出现基因交流,影响野生植物旳多样性,C对旳;目旳基因被微生物摄入细胞内后,也许进入这些微生物中,D对旳。
非选择题1. (2023全国新课标T40,分)根据基因工程旳有关知识,回答问题:(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生旳片段,其末端类型有和。
(2)投料运载体用EcoRⅠ切割后产生旳片段如下:为使运载体与目旳基因相连,具有目旳基因旳DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必须具有旳特点是。
专题18基因工程一、单选题1.(2023·山东青岛·高三期末)自然界中很少出现蓝色的花,天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。
我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS )及其激活基因(sfp )构建基因表达载体(如下图),通过农杆菌转化法导入白玫瑰中,在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。
下列叙述错误的是()题型解读本专题是新高考中必考的重难点之一,具有一定的难度。
考查形式有选择题和简答题两种,要求学生具备科学思维能力,形成一定的社会责任感。
考向分析围绕基因工程的基本工具及操作程序、基因工程的原理及应用。
其中对基因表达载体的构建和PCR 技术的考查均具有一定的难度,是高考区分度的体现之处。
答题技巧作答本专题时,需具备一定的推理能力,且具有清晰的逻辑思维。
因而要求学生要多做题、多总结、多归类,从而找到合适的解题方法。
A.上述获得蓝色玫瑰的方案中需要转入能调控液泡pH的基因B.将idgS基因插入Ti质粒时使用的限制酶是SpeI和SacIC.sfp和idgS基因具有各自的启动子,前者调控后者的表达D.农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上2.(2023春·江苏徐州·高二统考期中)土壤农杆菌侵染植物细胞时,Ti质粒上的T-DNA片段转入植物的基因组。
利用农杆菌以Ti质粒作为载体进行转基因,下列相关叙述正确的是()A.T-DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物的染色体DNA上B.用Ca2+处理农杆菌,以利于其侵染植物细胞C.Ti质粒是一种环状DNA分子,属于细菌的拟核DNAD.目的基因应插入T-DNA片段外,以防止破坏T-DNA3.(2023·全国·高二专题练习)限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及其切割位点分别如下:—C↓AATTG—和—G↓AATTC—如图表示某一目的基因片段与质粒拼接形成重组质粒的过程,相关叙述错误的是()A.用限制酶EcoRⅠ切割目的基因,同时用限制酶MunⅠ切割质粒B.两种限制酶切割后形成的黏性末端的碱基可以互补配对CD.将重组质粒同时用2种限制酶切割会形成2种DNA片段4.(2023春·江苏徐州·高二统考期中)下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是()A.本实验不可用猪血细胞作为提取DNA的材料B.在2mol·L-1NaC1溶液中,DNA溶解度较大C.可利用DNA溶于冷酒精的性质进一步纯化DNAD.二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定效果5.(2023春·高二课时练习)下列关于蛋白质工程的说法,错误的是()A.蛋白质工程以基因工程为基础,属于第二代基因工程B.蛋白质工程是根据蛋白质功能的特定需求,利用酶的专一性对蛋白质的氨基酸序列直接改造C.蛋白质工程常用到基因的定点突变技术从分子水平进行碱基的替换D.蛋白质工程难度很大的主要原因是蛋白质的功能必须依赖复杂的空间结构6.(2022春·浙江台州·高二统考期末)蛋白质工程是基因工程的延伸。
高考生物《基因工程》真题练习含答案1.[2024·山东卷]关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法正确的是()A.整个提取过程中可以不使用离心机B.研磨液在4 ℃冰箱中放置几分钟后,应充分摇匀再倒入烧杯中C.鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变D.仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰答案:A解析:研磨后,可以将研磨液过滤到烧杯中,在4 ℃冰箱中放置几分钟后,再取上清液,可以不使用离心机,A正确,B错误。
鉴定过程中的沸水浴加热可使DNA双螺旋结构发生改变,C错误。
该实验中,为排除二苯胺加热后可能变蓝对实验结果造成干扰,可设置加二苯胺不加DNA的对照组,D错误。
2.[2023·新课标卷]某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。
限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是()A.质粒和目的基因都用酶3切割,用E.coli DNA连接酶连接B.质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接C.质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接D.质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E.coli DNA连接酶连接答案:C解析:只用一种限制酶切割质粒和目的基因,会使质粒和目的基因发生自身环化或者使目的基因在质粒中反向连接,A错误;用酶1切割目的基因,产生的是黏性末端,用酶3切割质粒,产生的是平末端,无法连接,B错误;质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后,可使用T4 DNA连接酶连接,使目的基因定向插到质粒中,C正确;酶2和酶4切割后产生的黏性末端相同,易导致目的基因和质粒自身环化或者使目的基因在质粒中反向连接,并且用酶4切割会破坏标记基因,D错误。
3.[2023·浙江6月]某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端,如图甲所示。
高考生物基因工程试题及答案一、选择题1. 下列关于基因工程的叙述,正确的是()A. 基因工程中目的基因的获取是基因工程的核心步骤B. 基因工程中限制酶只能从原核生物中分离得到C. 基因工程中运载体必须具备限制酶的切割位点D. 基因工程中目的基因的检测与鉴定是基因工程的最后步骤答案:A2. 基因工程中常用的运载体是()A. 质粒B. 噬菌体C. 动植物病毒D. 以上都是答案:D3. 基因工程中,将目的基因导入植物细胞最常用的方法是()A. 农杆菌转化法B. 基因枪法C. 脂质体法D. 电穿孔法答案:A4. 基因工程中,用于检测目的基因是否导入受体细胞的方法是()A. DNA分子杂交技术B. 抗原-抗体杂交技术C. 核酸探针技术D. 以上都是答案:D5. 基因工程中,用于检测目的基因是否转录出了mRNA的方法是()A. DNA分子杂交技术B. 抗原-抗体杂交技术C. 核酸探针技术D. 以上都是答案:C二、填空题1. 基因工程的基本操作步骤包括____、____、____和____。
答案:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
2. 限制酶具有特异性,能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并在特定位点上切割磷酸二酯键,具有这种特性的核苷酸序列被称为____。
答案:限制酶的识别序列。
3. 在基因工程中,常用的运载体有____、____和____等。
答案:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
4. 基因工程中,将目的基因导入动物细胞最常用的方法是____。
答案:显微注射技术。
5. 基因工程中,用于检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法是____。
答案:抗原-抗体杂交技术。
三、简答题1. 简述基因工程的原理。
答案:基因工程的原理是基因重组,即按照人们的意愿,把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
2. 简述基因工程在农业上的应用。
基因工程1、(2023·山东菏泽·山东省鄄城县第一中学校考三模)CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术,Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体(如图).利用该技术可以对DNA进行一系列的定向改造。
下列相关叙述错误的是()A.Cas9蛋白属于限制酶,能切割目的基因B.sgRNA具有能与目的基因发生碱基互补配对的结构C.基因编辑技术能够定点插入、删除或替换部分碱基对D.通过基因编辑技术引起的变异属于基因重组2、(2023·山东潍坊·潍坊一中统考模拟预测)某遗传病由一对等位基因控制,致病基因有两种类型突变,每种突变基因所编码的蛋白质分子量不同,其系谱图及相关蛋白质电泳结果如图。
下列说法正确的是()A.该病为常染色体或伴X染色体隐性遗传病B.Ⅲ-1、Ⅲ-2相应蛋白质的电泳条带相同C.Ⅲ-3携带的致病基因来自I-2的可能性为1/2D.显性基因的碱基数目大于隐性基因的碱基数目3、(2023·山东·泰安一中校考模拟预测)白细胞介素-2(IL-2)参与移植排斥反应,是免疫调节因子,对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用。
科研人员将含IL-2基因的DNA片段和质粒pPIC9K(部分结构如图所示)构建成重组质粒,并导入酵母菌GS115(组氨酸缺陷菌株)中,筛选到了能分泌IL-2的工程菌株。
下列叙述错误的是()A.组氨酸合成基因可作为标记基因筛选导入重组质粒的酵母菌细胞B.构建重组质粒时可选用AvrⅢ和NotⅢ切割目的基因和pPIC9K质粒C.重组质粒导入酵母菌GS115前,需要先用Ca2+处理酵母菌GS115细胞D.抑制IL-2基因的表达可在一定程度上减轻机体器官移植后的免疫排斥反应4、(2023·山东泰安·统考模拟预测)通过设计引物,运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变。
下图为基因工程中获取突变基因的过程,其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对,但不影响引物与模板链的整体配对,反应体系中引物1和引物2的5′端分别设计增加限制酶a和限制酶b的识别位点。
高考生物专题复习题:基因工程一、单项选择题(共6小题)1.PCR引物的3′端有结合模板DNA的关键碱基,5′端无严格限制,可用于添加限制酶切点等序列。
下列相关叙述错误的是()A.图中两条子链合成一定都是从5′端向3′端延伸B.图示表示复性阶段,该过程的温度与引物的长短有关C.用图示引物扩增5次后,可以产生22个目标产物D.PCR每次循环都消耗引物和原料,在实验过程中需要及时补充2.CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。
其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。
通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如下图)。
下列相关叙述错误的是()A.合成Cas9蛋白需要mRNA、tRNA、rRNA参与B.向导RNA分子中不存在碱基互补配对C.Cas9蛋白通过作用于磷酸二酯键对目标DNA进行切割D.识别序列选择切割位点的原理是碱基互补配对原则3.下列有关基因工程技术的叙述,正确的是()A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA聚合酶和运载体B.基因工程是在细胞水平上进行设计和操作的C.只要目的基因进入受体细胞,就能成功实现稳定存在和表达D.选细菌为重组质粒受体细胞,是因为质粒易进入细菌,且繁殖快4.下列关于DNA片段扩增及电泳鉴定实验的说法,错误的是()A.放入PCR仪前,需要对离心管进行离心,使反应液集中在底部B.配置琼脂糖溶液时,需要根据DNA片段的大小调节琼脂糖浓度C.电泳时需要的两种缓冲液分别含有核酸染料和指示剂D.电泳时,需要根据电泳槽阳极至阴极之间的距离设定电压5.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是()A.利用DNA不溶于酒精溶液,而某些蛋白质能溶于酒精溶液,可将DNA 与蛋白质分离B.将实验材料的研磨液倒入离心管中,离心后取沉淀物备用C.在用预冷的酒精沉淀DNA时,要用玻璃棒沿一个方向搅拌,防止DNA 断裂D.利用DNA能溶于2mol/LNaCl溶液的原理,可将提取的丝状物或沉淀物溶解于其中6.下列有关目的基因导入受体细胞和检测与鉴定的叙述,正确的是()A.用Ca2+处理植物细胞有利于重组Ti质粒的导入B.对目的基因进行扩增时,通过荧光标记技术实时定量测定产物的量C.将某种药用蛋白基因导入动物乳腺细胞中可获得乳腺生物反应器D.验证转基因抗虫棉是否成功时,通过RNA分子标记检测目的基因是否表达二、多项选择题(共4小题)1.科学家将苏云金杆菌中的Bt 基因(抗虫基因)利用农杆菌转化法导入棉花的愈伤组织细胞,并进行组织培养获得棉花植株。
专题突破练12细胞工程和基因工程一、单项选择题1.(2021山东济南联考)芥酸会降低菜籽油的品质。
油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量。
下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线,已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。
据图分析,下列叙述错误的是()A.①②过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化B.与④过程相比,③过程可能会产生二倍体再生植株C.图中3种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的效率最高D.F1植株的细胞进行减数分裂时,H基因所在的染色体会与G基因所在的染色体发生联会2.(2021山东济南针对性训练)NRP-1是人体血管内皮生长因子的受体,在肿瘤新生血管形成与肿瘤细胞迁移、黏附、侵袭等方面起重要调控作用。
为探究NRP-1MAb(NRP-1的单克隆抗体)对乳腺癌的治疗作用,研究人员以兔子为实验材料进行了相关实验,得到如下图所示的结果。
下列叙述错误的是()A.据图推测,NRP-1MAb能够有效降低肿瘤的体积,中、高剂量抗体的降低效果比低剂量的更显著B.NRP-1MAb的制备过程中利用灭活病毒诱导两细胞融合,其原理是利用了病毒表面的糖蛋白和相关酶能够与细胞膜表面的糖蛋白发生作用C.反复给兔子注射NRP-1,提取已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,再经选择培养基筛选获得的杂交瘤细胞都能产生NRP-1MAbD.治疗机理可能为NRP-1MAb与NRP-1特异性结合,阻止了NRP-1与血管内皮生长因子的结合,从而抑制了肿瘤血管的生成以及肿瘤细胞的分散和转移3.(2021山东滨州二模)细胞融合不仅在自然条件下常见,在现代生物技术中也经常应用。
下图表示细胞融合的简要过程。
下列说法正确的是()A.细胞融合过程都涉及细胞膜的流动性,常用聚乙二醇融合法、电融合法等进行处理B.若细胞a、b分别取自优良奶牛,则采集的卵母细胞和精子可直接体外受精C.若细胞a、b分别代表白菜、甘蓝细胞,则完成融合的标志为细胞核的融合D.若细胞d是杂交瘤细胞,则在选择培养基中筛选后即可大规模培养生产单克隆抗体4.(2021山东聊城二模)单克隆抗体可抑制病毒对宿主细胞的侵染。
高考生物专题复习《基因工程》【考点梳理.逐个击破】一、基因工程的操作工具1.限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)作用:识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)结果:产生黏性末端或平末端。
2.DNA 连接酶3.载体(1)作用:携带外源DNA 片段进入受体细胞。
(2)种类:质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
(3)条件⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因二、基因工程的基本操作程序 1.目的基因的获取(1)目的基因:主要是指编码蛋白质的基因,也可以是具有调控作用的因子。
(2)获取方法⎩⎪⎨⎪⎧从基因文库中获取利用PCR 技术扩增通过化学方法人工合成2.基因表达载体的构建 (1)构建基因表达载体的目的①使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代。
②使目的基因能够表达和发挥作用。
(2)基因表达载体的组成:目的基因、启动子、终止子及标记基因等。
3.目的基因导入受体细胞微生物细胞感受态细胞法(Ca2+处理法)4.目的基因的检测与鉴定检测目的检测方法判断标准目的基因是否插入转基因生物的DNA DNA分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否转录出了mRNA 分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否翻译出蛋白质抗原—抗体杂交技术是否出现杂交带个体水平的检测如抗虫、抗病的接种实验是否表现出相应的特性三、基因工程的应用及蛋白质工程1.基因工程的应用(1)动物基因工程:提高动物生长速度从而提高产品产量;改善畜产品品质;用转基因动物生产药物;用转基因动物作器官移植的供体等。
(2)植物基因工程:培育抗虫转基因植物(如抗虫棉)、抗病转基因植物(如转基因烟草)和抗逆转基因植物(如抗寒番茄);利用转基因改良植物的品质(如新花色矮牵牛)。
2.基因诊断与基因治疗(1)基因诊断:又称为DNA诊断,是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。
生物高考题生物技术与基因工程的练习生物技术与基因工程的练习生物技术与基因工程是现代生物学的重要分支,它们在农业、医学、环境保护等领域起着重要作用。
下面将通过一些高考题来练习并深入理解这一知识点。
一、选择题:1. 下列属于传统生物技术的是:A. 基因克隆B. 基因组测序C. 基因突变D. DNA杂交2. 哪项技术可用于在转基因植物中表达外源基因?A. PCR技术B. 序列特异性引物C. 基因枪法D. 基因剪接3. 下列哪个步骤是基因工程的常用步骤?A. DNA提取B. 锚点位点筛选C. DNA连接D. 基因放大二、判断题:1. ( ) 基因工程中的限制性内切酶可以识别目标DNA的特定碱基序列并切割。
2. ( ) 通过基因工程,人类已经成功合成了完全人工合成的细胞。
三、简答题:1. 请简要说明PCR技术的原理和应用。
PCR技术全称为聚合酶链式反应,是一种体外合成和扩增DNA的方法。
其主要原理是通过不断重复的温度循环,使DNA的两条链相互分离并提供新的引物,在DNA聚合酶的作用下,自由核苷酸按序加入,最终得到大量目标DNA的复制产物。
PCR技术被广泛应用于基因工程、生物学研究和医学诊断等领域。
例如,通过PCR技术可以从受污染的水样中检测到微生物污染;可以在医学诊断中检测出某些疾病的遗传基因突变等。
2. 请简要介绍基因工程在农业领域的应用。
基因工程在农业领域的应用主要集中在农作物的改良和保护上。
通过基因工程技术,人们可以将具有有益特性的基因导入农作物中,以提高农作物的产量、抗性和品质等方面的性状。
以转基因玉米为例,科学家通过基因工程技术将一种叫做“Bt毒蛋白”的基因导入玉米中,使其能够产生能够抵抗害虫的毒素。
这种转基因玉米在种植过程中可以减少农药的使用,减轻环境污染,提高农作物的产量和质量。
四、应用题:某种农作物的花粉中含有大量过敏原,对过敏体质的人群有重要危害。
利用基因工程的手段,设计出一种抗过敏性的该农作物,阐述具体的实现步骤。
专题训练26 基因工程一、选择题1.应用基因工程方法,可将酵母菌制造成“工程菌”,用于生产乙肝疫苗。
在制造该“工程菌”时,应向酵母菌导入( )A.乙肝病毒的表面抗原B.抗乙肝病毒抗体的基因C.抗乙肝病毒的抗体D.乙肝病毒的表面抗原的基因2.下列关于DNA连接酶的理解,正确的是( )A.其化学本质是蛋白质B.DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键C.它不能被反复使用D.在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶3.获取目的基因时要用到限制性核酸内切酶。
限制性核酸内切酶起作用的位置是( )A.aB.bC.cD.d4.对下图所示粘性末端的说法错误的是( )A.DNA连接酶作用位点在b处,催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键B.甲、乙具有相同的粘性末端,可形成重组DNA分子,但甲、丙之间不能C.甲、乙、丙粘性末端是由各自不同的限制性核酸内切酶催化产生的D.切割甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子5.如图表示一项重要的生物技术,对图中物质d的描述,正确的是( )A.a通常存在于细菌体内,目前尚未发现真核生物体内有类似的结构B.b识别特定的核苷酸序列,并将A与T之间的氢键切开C.c连接双链间的A和T,使粘性末端处碱基互补配对D.若d的基因序列未知,可从基因文库获取6.下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。
以下相关叙述,正确的是( )A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异7.采用基因工程的方法培育抗虫棉,下列导入目的基因的做法正确的是( )①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组,导入细菌,用该细菌感染棉的体细胞,再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组,注射到棉的子房并进入受精卵A.①②B.②③C.③④D.④①二、非选择题8.为了更好地分解石油,通过基因工程产生超级细菌。
下图a表示基因工程中经常选用的载体——pBR322质粒,Amp r表示氨苄青霉素抗性基因,Tet r表示四环素抗性基因。
目的基因如果插入某抗性基因中,将使该基因失活而不再具有相应的抗性。
为了检査载体是否导入原本没有Amp r和Tet r的大肠杆菌(受体细胞),将大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素的培养基上培养,得到如图b的结果(黑点表示菌落)。
再将灭菌绒布按到培养基上,使绒布面沾上菌落,然后将绒布按到含四环素的培养基上培养,得到如图c的结果(空圈表示与b对照无菌落的位置)。
据此分析并回答下列问题。
(1)将重组的DNA分子导入受体细胞时,用处理大肠杆菌,增大。
(2)pBR322质粒的化学本质是,其控制着等性状。
与图c空圈相对应的图b中的菌落表现型是,由此说明目的基因插入了中。
(3)基因工程成功的标志是。
9.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PstⅠ、SmaⅠ、Hin d Ⅲ、AluⅠ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(Amp t为抗氨苄青霉素基因),其中①~④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。
请据图回答下列问题。
(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Ⅰ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。
10.下图为利用生物技术获得生物新品种的过程示意图。
据图回答下列问题。
(1)随着科技发展,获取目的基因的方法也越来越多,如乙图中的“抗虫基因”是利用甲图中的方法获取的,该方法称为。
此过程中所使用的酶是。
(2)在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan r)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
乙图为获得抗虫棉技术的流程。
A过程需要的酶有、。
图中将目的基因导入植物受体细胞需先再导入用氯化钙处理的。
C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入。
(3)离体棉花叶片组织经E成功地培育出了转基因抗虫植株,此过程涉及的细胞工程技术是,该技术的原理是。
(4)过程属于脱分化,过程属于再分化,细胞发生分化的根本原因是。
科学家将植物细胞培养到,包上人工种皮,制成了神奇的人工种子,以便更好地大面积推广培养。
(5)质粒是基因工程最常用的载体,有关质粒的说法正确的是。
A.质粒不仅存在于细菌中,某些病毒也具有B.细菌的基因只存在于质粒上C.质粒为小型环状DNA分子,存在于拟核外的细胞溶胶中D.质粒是基因工程中的重要工具酶之一专题训练26基因工程1.D 解析乙肝疫苗是指减毒或灭毒的乙肝病毒,利用基因工程生产乙肝疫苗时,应向酵母菌导入目的基因,即乙肝病毒的表面抗原的基因。
2.A 解析DNA连接酶的化学本质为蛋白质,其功能是将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起,形成重组DNA分子,A项正确;DNA连接酶的作用部位为磷酸二酯键,B项错误;酶可以被反复使用,C项错误;DNA聚合酶是以一条脱氧核酸链为模板,将单个脱氧核苷酸连接成DNA单链片段,与DNA聚合酶的作用机理不同,基因工程中不可用DNA聚合酶替代DNA连接酶,D项错误。
3.A 解析限制性核酸内切酶是一种识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶,其作用部位在两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,即图示中部位a,A项符合题意。
4.A 解析DNA连接酶的作用位点为磷酸二酯键,即图示中的a位置,A项错误;甲、乙具有相同的粘性末端(—TTAA),可形成重组DNA分子,但甲、丙粘性末端不同,两者不能形成重组DNA分子,B项正确;限制性核酸内切酶特异性识别DNA序列,由题图可知甲、乙、丙的粘性末端是由不同的限制性核酸内切酶催化产生的,C项正确;甲与乙片段形成的重组DNA分子序列与甲的序列不同,识别甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子,D项正确。
5.D 解析a为质粒,通常存在于细菌体内,但是真核生物酵母菌也有质粒,A项错误;b为限制性核酸内切酶,识别特定的核苷酸序列并在特定的位点进行切割,切割的是DNA两条链上的磷酸二酯键,而不是氢键,B项错误;c为DNA连接酶,主要作用是将两个DNA片段连接起来,形成磷酸二酯键,C项错误;d为目的基因,其获取方法有鸟枪法、人工合成法、从基因文库获取等。
若d的基因序列未知,可从基因文库获取,D项正确。
6.D 解析构建载体需要限制酶和DNA连接酶,A项错误;③侵染植物细胞后,重组Ti质粒上的T-DNA整合到④的染色体上,B项错误;染色体上含有目的基因,但目的基因也可能不能转录或者不能翻译,或者表达的蛋白质不具有生物活性,C项错误;植株表现出抗虫性状,说明含有目的基因,属于基因重组,为可遗传变异,D项正确。
7.C 解析将毒素蛋白直接注射到棉受精卵中,没有获得目的基因,子代细胞不会有抗虫性状,①错误;将编码毒素蛋白的DNA序列直接注射到棉受精卵中而没有将目的基因与运载体结合,这样目的基因是不会被保留下来的,很容易被水解掉,②错误;基因工程中,在导入目的基因前,首先要获得目的基因即编码毒素蛋白的DNA序列,然后要将目的基因与运载体结合,采用适宜的方法导入植物细胞,再通过植物组织培养获得转基因植株,③正确;获得基因表达载体后,可将其导入受精卵,受精卵具有发育的全能性,④正确。
8.(1)氯化钙细胞壁的通透性(2)DNA 抗氨苄青霉素和抗四环素能抗氨苄青霉素,但不能抗四环素Tet r(3)目的基因在受体细胞中表达解析(1)将目的基因导入微生物细胞一般采用钙离子转化法,即将重组的DNA分子导入受体细胞时,用氯化钙处理大肠杆菌,增大细胞壁的通透性。
(2)pBR322质粒的化学本质是DNA,分析图解可知,该质粒含有Amp r和Tet r两种抗性基因,控制着抗氨苄青霉素和抗四环素等性状。
图b中的菌落能抗氨苄青霉素,图c中的实心圈能抗氨苄青霉素和四环素,所以与图c空圈相对应的图b中的菌落能抗氨苄青霉素,但不能抗四环素,由此说明目的基因插入了四环素抗性基因(Tet r)中。
(3)基因工程成功的标志是目的基因在受体细胞中表达。
9.(1)PstⅠ、SmaⅠ含鱼抗冻蛋白基因的DNA 质粒 4 2 (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,产生的粘性末端相同,将会发生自身环化现象,故应选用不同的限制酶分别对目的基因和载体切割,以产生不同的粘性末端,故应选用PstⅠ和SmaⅠ对含鱼抗冻蛋白基因的DNA和质粒进行切割,PstⅠ和SmaⅠ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)具有抗氨苄青霉素基因的细胞能在含氨苄青霉素的培养基中生长,故基因表达载体Ⅰ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常用方法是农杆菌转化法。
10.(1)PCR技术Taq聚合酶(2)限制酶DNA连接酶农杆菌卡那霉素(3)植物组织培养植物细胞的全能性(4)C D 基因的选择性表达胚状体(5)C解析(1)甲图是利用PCR技术扩增目的基因。
图中①为高温变性过程,与细胞中DNA复制过程相比,该过程不需要解旋酶。
③是中温延伸过程,该过程是在热稳定DNA聚合酶(Taq酶)作用下进行延伸的。
(2)基因表达载体构建过程中需要限制酶和DNA连接酶。
将目的基因导入植物受体细胞需先再导入用氯化钙处理的农杆菌。
质粒上的标记基因是卡那霉素抗性基因,因此C过程的培养基除含有必要营养物质、激素、琼脂外,还必须加入卡那霉素。
(3)将离体棉花叶片组织培育成转基因抗虫植株,需采用植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞的全能性。
(4)过程C属于脱分化,过程D属于再分化,细胞发生分化的根本原因是基因的选择性表达。
科学家将植物细胞培养到胚状体,包上人工种皮,制成了神奇的人工种子,以便更好地大面积推广培养。
(5)病毒中不含质粒,A项错误;细菌的基因主要存在于拟核中,只有少量基因存在于质粒上,B项错误;质粒为小型环状DNA分子,存在于拟核外的细胞溶胶中,C项正确;质粒能作为基因工程的运载体,但不是工具酶,D项错误。