精做11 生物工程与技术部分名校试题精编-备战2021年高考生物大题精做（北京专用）

精做11 生物工程与技术部分名校试题精编 1．草甘膦是一种非选择性除草剂，杀死杂草的同时也杀死农作物。它与植物体内的PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）结构相似，可与PEP竞争结合EPSP合酶，阻止PEP转化，影响植物细胞正常代谢。我国科学家从草甘膦施用土壤中的微生物体内获取草甘膦抗性基因GR29，并将其导入大豆体细胞中获得抗草甘膦的转基因大豆。 （1）结合上述信息推测GR29发挥抗草甘膦作用的途径可能是__________。 （2）将GR29导入大豆细胞前，需将其与酶切后的质粒P连接获得______。因GR29基因序列两端无所需的限制酶切位点，据图1推测扩增该基因时需向引物1和引物2的_______（5'端/3'端）加上__________限制酶的识别序列。 （3）荧光定量PCR技术可实现对转基因大豆中目的基因的定量检测。在PCR反应体系中，加入的荧光探针与模板DNA（目的基因）的某条链互补结合，当合成的子链延伸至探针处，探针被酶切降解，荧光监测系统就会接收到荧光信号，具体原理如图2所示。 ①可通过检测___________判定待测植物中是否含有模板DNA，且荧光达到某一特定强度所需的循环次数越_______________，模板DNA含量越高。 ②通过上述技术定量检测目的基因，需从设计的多对引物和多种探针中选择特异性最好的组合，为此需进行多组实验，每个实验组需向反应体系中加入_____。（填字母） a．转基因大豆的DNA模板 b．非转基因大豆DNA模板 c．足量的待测引物 d．定量的待测引物 e．定量的待测荧光探针 f．热稳定DNA聚合酶 g．解旋酶 h．足量的脱氧核苷酸（dNTP） ③预期随时间变化，荧光强度达到一定值后将不再增加，这是由于___________。 【答案】GR29表达的产物阻止草甘膦与PEP竞争结合EPSP合酶 重组质粒 5'端 PstI和XhoI 荧光 少 a、d、e、f、h DNA复制为半保留复制 【详解】 （1）根据题意可知，草甘膦与植物体内的PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）结构相似，可与PEP竞争结合EPSP合酶，阻止PEP转化，影响植物细胞正常代谢。推测草甘膦抗性基因GR29表达的产物应能阻止草甘膦结合EPSP合酶，从而抑制其对PEP生物合成途径的干扰。 （2）GR29为目的基因，将GR29导入大豆细胞前，需将其与酶切后的质粒P连接获得重组质粒。根据质粒P上的酶切位点可知，目的基因需要插入PstI和XhoI之间，以保证目的基因能正常复制和转录，同时又可以防止目的基因自连，因此需要在两个引物的5'端分别加上PstI和XhoI限制酶的识别序列。 （3）①根据题意“在PCR反应体系中，加入的荧光探针与模板DNA（目的基因）的某条链互补结合，当合成的子链延伸至探针处，探针被酶切降解，荧光监测系统就会接收到荧光信号”，所以可通过检测是否产生荧光判定待测植物中是否含有模板DNA，且荧光达到某一特定强度所需的循环次数越少，模板DNA含量越高。 ②通过上述技术定量检测转基因大豆中目的基因，则模板应为转基因大豆的DNA，另外每个实验组还需向反应体系中加入定量的待测引物、定量的待测荧光探针、热稳定DNA聚合酶、足量的脱氧核苷酸（dNTP），PCR技术中不需要添加解旋酶，故答案为adefh。 ③由于DNA分子为半保留复制，所以随着实验的变化，荧光强度达到一定值后将不再增加。 这类题目考查PCR技术和应用，意在考查考生对所学知识的理解和应用能力。在本题中，分析题意可知，草甘膦是一种非选择性除草剂，杀死杂草的同时也杀死农作物。它与植物体内的PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）结构相似，可与PEP竞争结合EPSP合酶，阻止PEP转化，影响植物细胞正常代谢。所以若想阻止草甘膦杀死农作物，可以培养抗草甘膦的农作物，草甘膦抗性基因GR29编码抗草甘膦酶5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶，通过该酶的作用，可以阻断草甘膦对生物合成途径的干扰，从而使菌种或植物不被草甘膦杀灭，因此，农作物中转入该基因，可使施用于农田的草甘膦只作用于杂草，而不影响作物的正常生长。 2．淀粉酶在食品加工及轻工业生产中具有广泛用途。研究人员从细菌中克隆了一种淀粉酶基因，为了获得高产淀粉酶菌株，按下图所示流程进行基因工程操作。 （1）将淀粉酶基因与质粒载体重组时需要使用的酶包括_________ 。 （2）大肠杆菌经过_________ 处理后，可作为重组载体的宿主（感受态）细胞使用。 （3）为了初步筛选高产菌株，研究人员将得到的3个工程菌株接种到以淀粉为唯一碳源的培养基上，经过培养后用稀碘液处理，可观察到由于淀粉被分解，在平板上形成以菌落为中心的透明圈。测量不同菌株形成的菌落及透明圈直径，结果见下表。 工程菌 菌落直径