基因工程高考题总结
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生物基因工程高考真题1、【来源】 2020年高考真题江苏卷第33题8分如果已知一小段DNA的序列,可采用PCR的方法,简捷地分析出已知序列两侧的序列,具体流程如下图(以EcoRⅠ酶切为例):请据图回答问题:(1) 步骤Ⅰ用的EcoRⅠ是一种酶,它通过识别特定的切割特定位点。
(2) 步骤Ⅱ用的DNA连接酶催化相邻核苷酸之间的3′−羟基与5′−磷酸间形成;PCR循环中,升温到95∘C是为了获得;Taq DNA聚合酶的作用是催化。
(3) 若下表所列为已知的DNA序列和设计的一些PCR引物,步骤Ⅲ选用的PCR引物必须是(从引物①②③④中选择,填编号)。
(4) 对PCR产物测序,经分析得到了片段F的完整序列。
下列DNA单链序列中(虚线处省略了部分核苷酸序列),结果正确的是()A. 5′−AACTATGCG⋯⋯⋯AGCCCTT−3′B. 5′−AATTCCATG⋯⋯⋯CTGAATT−3′C. 5′−GCAATGCGT⋯⋯⋯TCGGGAA−3′D. 5′−TTGATACGC⋯⋯⋯CGAGTAC−3′1 、【答案】 (1) 限制性核酸内切(或限制);核苷酸序列;(2) ;DNA单链;以DNA为模板的DNA链的延伸;(3) ②④;(4) B;【解析】 (1) 步骤Ⅰ中的EcoRⅠ酶是一种限制性核酸内切酶,简称限制酶;EcoRⅠ酶能够识别并切割双链DNA分子的某种特定核苷酸序列。
(2) 步骤Ⅱ用的DNA连接酶催化DNA分子每一条链中特定部位的两个核苷酸之间形成磷酸二酯键;PCR循环中,升温到95∘C是为了断开DNA两条链间的氢键,得到DNA单链;Taq DNA聚合酶是一种热稳定性高的DNA聚合酶,其作用是催化以DNA为模板的DNA链的延伸。
(3) 引物是根据目的基因的一段核苷酸序列合成的,且与模板DNA链根据碱基互补配对合成,引物的3′端和DNA模板链的5′端根据碱基互补配对原则连接,由题目中已知序列5′−AACTAT⋯⋯−,对应的引物为3′−TTGATA⋯⋯−即④选项,由题目中另一段已知序列5′−AGAGGC⋯⋯−,对应的引物为3′−TCTCCG⋯⋯−即②选项。
2025年高考生物复习新题速递之基因工程(2024年9月)一.选择题(共18小题)1.关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是()A.过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解B.DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸馏水C.粗提取的DNA中含有核蛋白、多糖等杂质D.将粗提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液中,加入二苯胺试剂DNA被染成蓝色2.大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。
用三种限制酶处理提取的产物,电泳结果如图所示。
下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述不正确的是()A.提取DNA时可加入酒精,使溶于酒精的蛋白质等物质溶解B.将提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液后;可用二苯胺试剂进行鉴定C.电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理D.根据电泳结果,质粒上一定没有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点,而有限制酶Ⅲ的切割位点3.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,下列分析合理的是()A.可选择酶3切割质粒和目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接B.可选择酶2和酶4切割质粒和目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接C.可选择酶2切割质粒、酶4切割目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接,连接后的片段仍能被酶2和酶4切割D.为了让重组表达载体的构建合理且高效,可用酶1和酶2切割质粒和目的基因,再用T4DNA连接酶连接4.将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因PinⅡ导入杨树细胞,培育成了抗虫杨树。
如图表示含目的基因的DNA 分子和农杆菌质粒,图中Amp r表示氨苄青霉素抗性基因,Neo r表示新霉素抗性基因,箭头表示识别序列完全不同的几种限制酶的切割位点。
高考生物《基因工程知识点》总汇1、基因工程的先导是?艾弗里等人的工作证明了DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体2、不同生物的基因为什么可以连接在一起?因为所有生物的DNA基本结构是相同的3、真核生物的基因为什么可以在原核生物体内表达?(或者原核生物的基因为什么可以在真核生物体内表达?)所有生物共用一套密码子4、基因工程育种的原理是什么?具有什么优点?原理:基因重组优点:打破了生殖隔离,定向改造生物的性状5、与DNA有关的酶的比较6、特定的核苷酸序列,并在特定的位点上进行切割7、限制酶不切割自身DNA的原因是什么?原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
8、DNA连接酶可以连接什么样的末端?①同一种限制酶切割形成的相同的黏性末端②两种不同限制酶切割后形成的相同黏性末端③任意的两个平末端9、如何防止载体或目的基因的黏性末端自己连接即所谓“环化”?可用不同的限制酶分别处理含目的基因的DNA和载体,使目的基因两侧及载体上各自具有两个不同的黏性末端。
10、载体需具备的条件及其作用11、基因工程的基本操作步骤是哪四步?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12、目的基因的获取方法有哪些?三种方法都需要模板吗?①从基因文库中获取目的基因②利用PCR技术扩增目的基因③通过化学方法人工合成前两种需要模板,从基因文库中寻找目的基因时需要用DNA探针利用DNA分子杂交的方法找到目的基因;化学方法人工合成不需要模板,只要知道核苷酸序列就行,这是一个纯粹的化学反应13、CDNA文库和基因组文库的区别?cDNA是指以mRNA为模板,在逆转录酶的作用下形成的互补DNA。
以细胞的全部mRNA 逆转录合成的cDNA组成的重组克隆群体成为cDNA文库。
cDNA文库只包含表达的基因,并且逆转录得来的基因缺乏内含子和启动子、终止子等调控序列基因组文库指的是将某种生物的基因组DNA切割成一定大小的片段,并与合适的载体重组后导入宿主细胞,进行克隆得到的所有重组体内的基因组DNA片段的集合,它包含了该生物的所有基因。
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。
高考真题答案与解析【考点23】基因工程一、选择题1.【答案】C【解析】本题考察的是选修3基因工程的有关知识。
水母的绿色荧光蛋白的应用应该说是生物科学研究手段的进步,象同位素原子示踪法一样,可以更直观地揭示微观世界的运动规律。
2.【答案】D【解析】载体上的抗性基因主要起着标记基因的作用,有利于筛选含重组DNA的细胞,并不能促进目的基因的表达。
3.【答案】C【解析】基因控制生物的性状,蛋白质是生物性状的体现者,基因对性状的控制是通过DNA控制蛋白质的生物合成来实现的。
水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后控制相应绿色荧光蛋白的合成,检测到绿色荧光。
4.【答案】C【解析】若该线性DNA分子在3个酶切位点切断,得到4种长度不同的DNA片段;若在2个酶切位点切断,得到3种长度不同的DNA片段;若在1个酶切位点切断,得到2种长度不同的DNA片段。
因此最多能产生4+3+2=9(种)长度不同的DNA片段。
5.【答案】D【解析】本题考查目的基因的检测与表达,属于考纲理解层次,难度较小。
基因的表达即控制蛋白质的合成,只有合成了相应的蛋白质才能证明目的基因完成了在受体细胞中的表达。
6.【答案】C【解析】本题考查基因工程中限制性内切酶的理解,属于考纲理解层次,难度较小。
限制内切酶主要存在于微生物中。
一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点切割DNA分子,它不能识别和切割RNA。
由于是工具酶,其活性易受温度等外界环境的影响。
7.【答案】B【解析】本题综合考查基因工程的操作步骤,属于考纲理解层次,难度较小。
基因工程中限制性内切酶和DNA连接酶是构建重组质粒必需的工具酶。
质粒作为运载体必须具有标记基因,导入的目的基因不一定能够表达成功,还要进行修饰或其他处理。
8.【答案】D【解析】本题综合考查基因工程的原理技术及转基因技术的讨论,属于考纲理解层次,难度较小。
基因的非编码区上有调控遗传信息表达的核苷酸序列(主要是RNA聚合酶结合位点),对于抗虫棉基因在棉花细胞中的表达不可缺少。
基因工程的原理与应用例题和知识点总结基因工程,这个听起来充满科技感的词汇,其实已经在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。
它就像是一把神奇的钥匙,打开了生命奥秘的大门,让我们有能力对生物的基因进行改造和重组,从而实现各种奇妙的目标。
接下来,让我们一起深入了解基因工程的原理,并通过一些例题来巩固知识,同时总结其广泛的应用。
一、基因工程的原理基因工程,简单来说,就是在分子水平上对基因进行操作的技术。
它基于几个关键的原理:首先是“中心法则”。
我们知道,遗传信息从 DNA 传递到 RNA,再从 RNA 翻译成蛋白质,这是生命遗传信息传递的基本规律。
基因工程就是要在这个过程中进行干预。
其次,基因是具有特定碱基序列的 DNA 片段。
通过特定的工具,我们能够识别、切割和连接这些片段。
再者,不同生物的基因具有相同的化学本质,这意味着我们可以将一种生物的基因转移到另一种生物中,并使其发挥作用。
而实现基因工程操作的关键工具包括限制酶、DNA 连接酶和载体。
限制酶能够识别特定的碱基序列,并在特定的位点切割 DNA 分子;DNA 连接酶则负责将切割后的 DNA 片段连接起来;载体,如质粒、噬菌体等,能够将目的基因运送到受体细胞中。
二、基因工程的例题为了更好地理解基因工程的原理,让我们来看几个例题。
例 1:假设我们要从一种细菌中获取一个具有抗药性的基因,并将其转移到一种植物细胞中,使其获得抗药性。
首先,我们需要使用特定的限制酶来切割含有抗药基因的细菌 DNA 和植物细胞的 DNA。
然后,用 DNA 连接酶将抗药基因与植物细胞的 DNA 连接起来。
最后,通过适当的方法将重组后的 DNA 导入植物细胞。
例 2:给定一段 DNA 序列,要求找出可能的限制酶切割位点。
这就需要我们熟悉常见限制酶的识别序列,并运用相关知识进行分析。
三、基因工程的应用基因工程的应用范围极其广泛,给人类带来了诸多的好处。
在农业领域,基因工程使得我们能够培育出具有优良性状的农作物。
考点79 基因工程(一)高考频度:★★★☆☆ 难易程度:★★★☆☆1.基因工程的概念(1)供体:提供目的基因。
(2)操作环境:体外。
(3)操作水平:分子水平。
(4)原理:基因重组。
(5)受体:表达目的基因。
(6)本质:性状在受体体内的表达。
(7)优点:克服远缘杂交不亲和的障碍,定向改造生物的遗传性状。
2.DNA 重组技术的基本工具(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①种类:按来源可分为E ·coli DNA 连接酶和T 4DNA 连接酶。
②作用:将双链DNA 片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③DNA 连接酶和限制酶的关系(3)载体①种类:质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒的特点⎩⎪⎨⎪⎧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考向一 限制性核酸内切酶、DNA 连接酶等酶的作用1.如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是A.①②③④B.①②④③C.①④②③D.①④③②【参考答案】C【试题解析】限制酶可在特定位点对DNA分子进行切割;DNA聚合酶在DNA分子复制时将脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链;DNA连接酶可将限制酶切开的磷酸二酯键连接在一起;解旋酶的作用是将DNA 双链解开螺旋,为复制或转录提供模板。
解题技巧确定限制酶的种类(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类①应选择切点位于目的基因两端的限制酶,如图甲可选择PstⅠ。
②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶,如图甲不能选择SmaⅠ。
③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图甲也可选择用PstⅠ和Eco RⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。
基因工程试题及答案解析一、选择题1. 基因工程中常用的限制酶是:A. 蛋白酶B. DNA聚合酶C. 核糖核酸酶D. 限制性核酸内切酶答案:D2. 基因工程中,用于将目的基因导入植物细胞的方法是:A. 电穿孔法B. 显微注射法C. 农杆菌转化法D. 脂质体介导法答案:C3. 下列哪项不是基因工程的基本步骤?A. 目的基因的获取B. 基因表达载体的构建C. 目的基因的扩增D. 目的基因的检测与鉴定答案:C二、填空题1. 基因工程中,常用的运载体有____、____和____。
答案:质粒、噬菌体、动植物病毒2. 基因工程中,常用的筛选标记基因有____、____和____。
答案:抗性基因、荧光蛋白基因、酶基因三、简答题1. 简述基因工程的应用领域。
答案:基因工程的应用领域包括农业、医学、工业、环境保护等。
在农业中,基因工程可以用于培育抗病、抗虫、抗旱等性状的作物;在医学领域,基因工程可以用于生产重组蛋白药物、基因治疗等;在工业上,基因工程可以用于生产酶、疫苗等;在环境保护方面,基因工程可以用于生物修复、污染物降解等。
2. 基因工程中,如何确保目的基因在宿主细胞中正确表达?答案:确保目的基因在宿主细胞中正确表达需要考虑以下几个方面:首先,目的基因需要有合适的启动子和终止子,以确保其在宿主细胞中得到正确转录和终止;其次,需要考虑目的基因的密码子偏好性,以确保其在宿主细胞中能被高效翻译;再次,需要考虑目的基因的稳定性,避免其在宿主细胞中被降解;最后,还需要考虑目的基因产物的后翻译修饰和定位。
四、论述题1. 论述基因工程在医学领域的应用及其可能带来的伦理问题。
答案:基因工程在医学领域的应用主要包括生产重组蛋白药物、基因治疗、疾病诊断和基因疫苗等。
重组蛋白药物可以用于治疗糖尿病、侏儒症等疾病;基因治疗可以用于治疗遗传性疾病;疾病诊断可以通过基因检测来实现;基因疫苗可以用于预防某些遗传性疾病。
然而,基因工程的应用也带来了伦理问题,如基因隐私权、基因歧视、基因治疗的安全性和有效性等。
1.基因工程的操作过程与应用(1)基因工程的操作步骤(2)基因工程的应用:培育转基因植物和转基因动物,生产基因工程药物,进行基因治疗。
(3)目的基因导入不同受体细胞的过程生物种类植物动物微生物常用方法农杆菌转化法显微注射技术感受态细胞法受体细胞体细胞或受精卵受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受Ca2+处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞到受体细胞染色体的DNA上→表达精卵发育→获得具有新性状的动物混合→感受态细胞吸收DNA分子(4)基因治疗与基因诊断的不同点原理操作过程进展基因治疗基因表达利用正常基因导入有基因缺陷的细胞中,以表达出正常性状来治疗(疾病)临床实验基因诊断碱基互补配对制作特定DNA探针与病人样品DNA混合,分析杂交带情况临床应用2.蛋白质工程(1)流程图写出流程图中字母代表的含义:A.转录,B.翻译,C.分子设计,D.多肽链,E.预期功能。
(2)结果:改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质。
(3)应用:主要集中应用于对现有蛋白质进行改造,改良生物性状。
学科&网考向一目的基因的获取及基因表达载体的构建1.利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素,下列相关叙述正确的是A.人和大肠杆菌在合成胰岛素时,转录和翻译的场所都是相同的B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C.通过检测,大肠杆菌中没有胰岛素产生则可判断重组质粒未导入受体菌D.选用大肠杆菌作为受体细胞主要原因是繁殖快、易培养、产量高【参考答案】D【试题解析】人是真核生物,大肠杆菌是原核生物,真核细胞转录在细胞核内,原核细胞在拟核中,A 错误;不同的限制酶识别不同的核苷酸序列,B错误;通过检测,大肠杆菌中没有胰岛素产生则可判断重组质粒未导入受体菌或虽已导入受体,但没有表达,C错误;D.利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素时,选用大肠杆菌作为受体细胞主要原因是繁殖快、易培养、产量高,D正确。
五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编91-生物技术与工程-基因工程-目的基因的检测与鉴定(含解析)一、综合题1.(2022·山东·高考真题)某种类型的白血病由蛋白P引发,蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解,药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。
为探索药物A治疗该病的机理,需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。
P△是缺失特定氨基酸序列的P,FLAG是一种短肽,连接在P或P△的氨基端,使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合,但不影响P或P△的功能。
(1)为构建重组载体,需先设计引物,通过PCR特异性扩增P基因。
用于扩增P基因的引物需满足的条件是_______、为使PCR产物能被限制酶切割,需在引物上添加相应的限制酶识别序列,该限制酶识别序列应添加在引物的______(填“3'端”或“5'端”)。
(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后,与编码FLAG的序列形成一个融合基因,如图甲所示,其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。
将该重组载体导入细胞后,融合基因转录出的mRNA序列正确,翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确,但P基因对应的氨基酸序列与P不同。
据图甲分析,出现该问题的原因是______。
修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题,具体修改方案是______。
(3)融合蛋白表达成功后,将FLAG-P、FLAG-P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。
各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质,分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测,检测结果如图丙所示。
已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC,由①②③组结果的差异推测,药物A的作用是______;由②④组或③⑤组的差异推测,P△中缺失的特定序列的作用是______。
(4)根据以上结果推测,药物A治疗该病的机理是______。
2014年专题1 基因工程(天津卷)4.为达到相应目的,必须..通过分子检测的是A。
携带链霉素抗性基因受体菌的筛选 B。
产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定 D。
21三体综合征的诊断【答案】B 【解析】可通过将受体菌接种在含链霉素的培养基中筛选携带链霉素抗性基因的受体菌,A错误;抗人白细胞介素的杂交瘤细胞应通过抗原—抗体杂交技术筛选产生,B正确;在棉花田中人工放入害虫可检验转基因抗虫棉的抗虫效果,C错误;可利用显微镜检测21三体综合征,D错误。
(广东卷)25利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图14所示,下列叙述正确的是( )A、过程①需使用逆转录酶B、过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因C、过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备D、过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞【答案】AD 【解析】过程①是以RNA为模板合成DNA的过程,即逆转录过程,需要逆转录酶的催化,故A 正确;过程②表示利用PCR扩增目的基因,在PCR过程中,不需要解旋酶,是通过控制温度来达到解旋的目的,故B 错;利用氯化钙处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞,故C错;检测目的基因是否成功导入受体细胞的染色体DNA 中,可以采用DNA分子杂交技术,故D正确(课标Ⅱ卷)40.[生物—-选修3:现代生物科技专题](15分)植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。
若从该植物中获得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。
回答下列问题:(1)理论上,基因组文库含有生物的基因;而cDNA文库中含有生物的基因.(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中出所需的耐旱基因.(3)将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。
要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的 ,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的是否得到提高。
高中基因工程试题及答案一、选择题1. 基因工程是指:A. 基因的自然选择B. 基因的人工选择C. 基因的人工重组D. 基因的自然重组答案:C2. 基因工程中常用的载体是:A. 质粒B. 病毒C. 染色体D. 线粒体答案:A3. 基因枪法属于哪种基因转移技术?A. 化学法B. 物理法C. 生物法D. 机械法答案:B4. 以下哪个不是基因工程的步骤?A. 目的基因的获取B. 目的基因的克隆C. 目的基因的表达D. 目的基因的自然选择答案:D5. 基因工程在医学领域的应用不包括:A. 基因治疗B. 基因检测C. 基因编辑D. 基因克隆答案:D二、填空题6. 基因工程的核心技术是________。
答案:重组DNA技术7. 基因工程中常用的受体细胞有________和________。
答案:大肠杆菌、酵母菌8. 基因工程在农业上的应用包括________和________。
答案:转基因作物、基因改良9. 基因工程在环境保护中的应用包括________和________。
答案:生物修复、污染物降解10. 基因工程在工业生产中的应用包括________和________。
答案:生物催化剂、生物制药三、简答题11. 简述基因工程的基本原理。
答案:基因工程的基本原理是利用分子生物学技术,将目的基因从一种生物体中提取出来,然后通过重组DNA技术将其插入到另一种生物体的基因组中,使其在新的宿主细胞中表达,从而获得具有特定性状的生物体或生产特定的生物产品。
12. 基因工程在医学领域有哪些应用?答案:基因工程在医学领域的应用包括基因治疗,通过将正常基因导入患者体内以治疗遗传性疾病;基因检测,用于疾病诊断和风险评估;基因编辑,通过修改基因序列来治疗疾病;以及生产生物药物,如胰岛素、干扰素等。
四、论述题13. 论述基因工程的伦理问题及其解决途径。
答案:基因工程的伦理问题主要包括对人类基因组的修改可能带来的未知风险、基因歧视、生物多样性的减少等。
基因工程复习题一、名词解释: (10~20%)基因工程基因工程工具酶限制性内切酶限制性内切酶得Star活性PCR引物PCR扩增平台期DNA芯片基因组文库cDNA文库转化限制与修饰系统原位杂交: 将细胞或组织得核酸固定保持在原来得位置上, 然后用探针与之杂交得一种核酸分子杂交技术, 该方法可较好地反映目得基因在细胞或组织中得分布与表达变化。
粘性末端: 双链DNA被限制性内切酶切割后, 形成得两条链错开几个碱基, 而不就是平齐得末端。
Northern印迹杂交: 将RNA进行变性电泳后, 再转移到固相支持物上与探针杂交得一种核酸分子杂交技术, 可用于检测目得基因得转录水平。
转位: 一个或一组基因片段从基因组得一个位置转移到另一个位置得现象。
基因工程: 在体外, 用酶学方法将各种来源得DNA与载体DNA连接成为重组DNA, 继而通过转化与筛选得到含有目得基因得宿主细胞, 最后进行扩增得到大量相同重组DNA分子得过程称为基因工程, 又称基因克隆、DNA克隆与重组DNA等。
目得基因:基因工程中, 那些被感兴趣得、被选作研究对象得基因就叫作目得基因。
连接器: 人工合成得一段含有某些酶切位点寡核苷酸片段, 连接到目得基因得两端, 便于基因重组中得切割与连接。
转化: 受体细胞被导入外源DNA并使其生物性状发生改变得过程。
停滞效应: PCR中后期, 随着目得DNA扩展产物逐渐积累, 酶得催化反应趋于饱与, DNA扩增产物得增加减慢, 进入相对稳定状态, 即为停滞效应, 又称平台期。
逆转录PCR: 以mRNA为原始模板进行得PCR反应。
PCR: 即聚合酶链式反应。
在模板, 引物, 4种dNTP与耐热DNA聚合酶存在得条件下, 特异性地扩增位于两段已知序列之间得DNA区段地酶促合成反应。
α-互补(α-complementation):指在M13噬菌体DNA或PUC质粒序列中, 插入了lac 启动子-操纵子基因序列以及编码β-半乳糖苷酶N-端145个氨基酸得核苷酸序列(又称α-肽), 该序列不能产生有活性得β-半乳糖苷酶。
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。
押广东卷基因工程1、(2023广东高考)种子大小是作物重要的产量性状。
研究者对野生型拟南芥(2n=10)进行诱变筛选到一株种子增大的突变体。
通过遗传分析和测序,发现野生型DAI基因发生一个碱基G到A的替换,突变后的基因为隐性基因,据此推测突变体的表型与其有关,开展相关实验。
回答下列问题:(1)拟采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株,若突变体表型确由该突变造成,则转基因植株的种子大小应与_________植株的种子大小相近。
(2)用PCR反应扩增DAI基因,用限制性核酸内切酶对PCR产物和_________进行切割,用DNA连接酶将两者连接。
为确保插入的DAI基因可以正常表达,其上下游序列需具备_________。
(3)转化后,T-DNA(其内部基因在减数分裂时不发生交换)可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点。
在插入片段均遵循基因分离及自由组合定律的前提下,选出单一位点插入的植株,并进一步获得目的基因稳定遗传的植株(如图),用于后续验证突变基因与表型的关系。
①农杆菌转化T0代植株并自交,将T1代种子播种在选择培养基上,能够萌发并生长的阳性个体即表示其基因组中插入了_________。
②T1代阳性植株自交所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基,选择阳性率约_________%的培养基中幼苗继续培养。
③将②中选出的T2代阳性植株_________(填“自交”、“与野生型杂交”或“与突变体杂交”)所得的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基,阳性率达到_________%的培养基中的幼苗即为目标转基因植株。
为便于在后续研究中检测该突变,研究者利用PCR扩增野生型和突变型基因片段,再使用限制性核酸内切酶X切割产物,通过核酸电泳即可进行突变检测,相关信息见下,在电泳图中将酶切结果对应位置的条带涂黑_________。
【答案】(1)野生型(2)①. 载体(基因表达载体)②. 启动子和终止子(3)①. DAI基因和卡那霉素抗性基因②. 75 ③. 自交④. 100 ⑤. 【解析】【分析】1、基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换;基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期;基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
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。
基因工程高考题总结 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN选修三《现代生物技术》基因工程(2012浙江卷)1.天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。
现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因BB.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC.利用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(2012四川卷)2.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后,重新置入大肠杆菌的细胞内,通过发酵就能大量生产人生长激素。
下列叙述正确的是A.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物B.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传C.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等D.生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶(2012江苏卷)3.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Msp Ⅰ、BamH Ⅰ、Mbo Ⅰ、Sma Ⅰ4种限制性核酸内切酶切割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:(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Sma Ⅰ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。
从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段,用限制酶Sma Ⅰ完全切割,产物中共有_____种不同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,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是_____。
在导入重组质粒后,为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加_____的培养基进行培养。
经检测,部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达,其最可能的原因是_______________。
(2012·天津卷,4.生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。
以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。
据图回答:(1)过程①酶作用的部位是键,此过程只发生在非结合区DNA,过程②酶作用的部位是键。
(2)①、②两过程利用了酶的特性。
(3)若将得到的DNA片段用于构建重组质粒,需要过程③的测序结果与酶的识别序列进行对比,已确定选用何种酶。
(4)如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合,则其识别、结合DNA序列位基因的。
(5)以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有(多选)A.分离得到核糖体,用蛋白酶酶解后提rRNAB.用无水乙醇处理菠菜叶片,提取叶绿体基粒膜上的光合色素C.通过分子杂交手段,用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位D.将抑制成熟基因导入番茄,其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合,终止后者翻译,延迟果实成熟。
5.图为某种质粒表达载体简图,小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点,amp R为青霉素抗性基因,tct R为四环素抗性基因,P为启动因子,T为终止子,ori 为复制原点。
已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。
(1)将含有目的基因的DNA与质粒表达载体分别用EcoRI酶切,酶切产物用DNA连接酶进行连接后,其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有__________________、_______________、三种。
若要从这些连接产物中分离出重组质粒,需要对这些连接产物进行。
(2)用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。
之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是;若接种到含青霉素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是。
(3)目的基因表达时,RNA聚合酶识别和结合的位点是,其合成的产物是。
(4)在上述实验中,为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接,酶切时应选用的酶是。
6.转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。
质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。
请回答:(1)构建含抗病基因的表达载体A时,应选用限制酶,对进行切割。
(2)培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长,欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞,应使基因表达载体A中含有,作为标记基因。
(3)香蕉组织细胞具有,因此,可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。
图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的、。
7.为扩大可耕地面积,增加粮食产量,黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。
我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
(1)获得耐盐基因后,构建重组DNA 分子所用的限制性内切酶作用于图中的处,DNA 连接酶作用于 处。
(填“a”或“b”)(2)将重组DNA 分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。
(3)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功,既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测,又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。
8.在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan )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。
下图为获得抗虫棉的技术流程。
请据图回答:(1)A 过程需要的酶有_______________________________________________。
(2)B 过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是________________________________________________________________________________。
(3)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________________。
(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测,D 过程应该用________________________________________________________________作为探针。
(5)科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①将转基因植株与________________________杂交,其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1:1。
②若该转基因植株自交,则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为___。
③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养,则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占____________%。
9.以重组DNA 技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。
请回答下列问题。
(1)获得目的基因的方法通常包括 和 。
抗虫基因 含kan 质(2)切割和连接DNA分子所使用的酶分别是和。
(3)运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或,后者的形状成。
(4)由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率,所以在转化后通常需要进行操作。
(5)将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌,从两者中生产的胰岛素在功能和序列上是相同的。
10、(2011年江苏卷)33.(8分)请回答基因工程方面的有关问题:(1)利用PCR技术扩增目的基因,其原理与细胞内DNA复制类似(如右图所示)。
图中引物为单链DNA片段,它是子链合成延伸的基础。
①从理论上推测,第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为。
②在第轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。
(2)设计引物是PCR技术关键步骤之一。
某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如下图),请分别说明理由。
①第1组:;②第2组:。
(3) PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶,下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能,这是因为。
(4)用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒,得到的DNA片段长度如下图(1 kb即1000个碱基对),请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、Mbol的切割位点。
11、(11年北京卷)T-DNA可能随机插入植物基因组内,导致被插入基因发生突变。
用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下:种植野生型拟南芥,待植物形成花蕾时,将地上部分浸入农杆菌(其中的T-DNA上带有抗除草剂基因)悬浮液中以实现转化。
在适宜条件下培养,收获种子(称为T代)。
(1)为促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾,需要去除,因为后者产生的会抑制侧芽的生长。
(2)为筛选出已转化的个体,需将T1代播种在含的培养基上生长,成熟后自交,收获种子(称为T2代)。
(3)为筛选出具有抗盐性状的突变体,需将T2代播种在含的培养基上,获得所需个体。
(4)经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。
为确定抗盐性状是否由单基因突变引起,需将该突变体与植株进行杂交,再自交代后统计性状分离比。
(5)若上述T-DNA的插入造成了基因功能丧失,从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性。
(6)根据T-DNA的已知序列,利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。
其过程是:提取植株的DNA,用限制酶处理后,再用将获得的DNA片段连接成环(如右图)以此为模板,从图中A、B、C、D四种单链DNA片断中选取作为引物进行扩增,得到的片断将用于获取该基因的全序列信息。
12.1979年,科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并且在大肠杆菌体内表达成功。
请根据图回答问题:(1)此图表示的是采取从____________中获取目的基因的过程。
胰腺反转录酶质粒②① DNA大肠杆菌原胰岛素信使RNA③④(2)图中①DNA是以______________为模板,___________形成单链DNA,在酶的作用下合成双链DNA,从而获得了所需要的基因。
(3)图中②代表的是________,在它的作用下将质粒(________DNA)切出________末端。
(4)图中③代表___________________DNA,含______________________。
(5)图中④表示将__________________。
⑤表示_________________DNA随大肠杆菌的繁殖而进行__________________。
(2012浙江卷)6.天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。
现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因BB.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC.利用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【命题透析】通过特定的实例考查基因工程的相关概念及操作要领。