大题14 现代生物科技专题（一）-备战2021年高考生物之【考前抓大题】

大题14 现代生物科技专题（一） 1．科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统，在检测目的基因导入成功后，删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因．其技术过程如下（图中的■代表基因前的启动子，启动子是基因（gene）的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．启动子就像“开关”，决定基因的活动．），据图1回答： （1）loxP是一种只有34个碱基对构成的小型DNA片段，是有两个13个碱基对反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成，自身不会表达，插入质粒后也不影响原有基因的表达，其碱基序列如下： Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP，其功能类似于基因工程中的　 　酶．从遗传学角度分析，Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的　 　． （2）将重组质粒导入到植物细胞后，通过　 　和　 　两个过程可以形成完整的植株．作为标记基因，抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原理是　 　． （3）经检测成功后，抗除草剂基因已没有用途，继续留在植物体内可能会造成的安全问题是　 　．经Cre酶处理后，质粒中的两个loxP序列分别被切开后，可得到如上图右侧的这两个DNA分子．由于　 　_的原因，抗除草剂基因不再表达，之后会在培养过程中消失． （4）loxP序列是有方向性的．如果经Cre酶处理后，发现抗除草剂基因反向连接在质粒一上，则原来质粒一中这两个loxP序列的方向是　 　． A．两个都是正向 B．两个都是反向 C．一个正向一个反向 D．与方向无关． 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定．基因工程的工具有：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体．基因工程的原理是基因重组．基因表达载体的组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．目的基因导入植物细胞的最常用方法是农杆菌转化法．标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来． 【解答】解：（1）限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP，其功能类似于基因工程中的限制酶．从遗传学角度分析，Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的基因重组． （2）将重组质粒导入到植物细胞中，再用植物组织培养技术，通过脱分化和再分化两个过程可以形成完整的植株．由于抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上，故抗除草剂基因可以用于检测目的基因是否导入成功． （3）经检测成功后，抗除草剂基因已没有用途，继续留在植物体内可能会造成的安全问题是抗除草剂基因可能转移到杂草中．经Cre酶处理后，质粒中的两个loxP序列分别被切开后，可得到如上图右侧的这两个DNA分子．基因表达载体的组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．由于抗除草剂基因前没有了启动子的原因，因此抗除草剂基因不再表达，之后会在培养过程中消失． （4）loxP序列是有方向性的．据图分析，如果经Cre酶处理后，发现抗除草剂基因反向连接在质粒一上，则原来质粒一中这两个loxP序列的方向是一个正向一个反向．故选：C． 故答案为： （1）限制酶 基因重组 （2）脱分化 再分化 抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上 （3）抗除草剂基因可能转移到杂草中 抗除草剂基因前没有了启动子 （4）C 2．为培育转固氮基因的小麦新品种，科研人员利用土壤农杆菌的Ti质粒和普通质粒按如图构建了双元载体系统（Ti辅助质粒和T﹣DNA给体质粒），图中vir基因编码产物能激活T﹣DNA转移，ori为复制原点，tmr和tms为致瘤基因，LB和RB为T﹣DNA两端的重复序列，kan为卡那霉素抗性基因，ter为四环素抗性基因。如表是几种限制酶识别序列及切割位点。请回答下列问题： 限制酶 EcoRⅠ BamHⅠ Sau3AⅠ BclⅠ SmaⅠ XmaⅠ 识别序列及切割位点 （1）研究发现T﹣DNA的RB序列相当保守，是由于该序列的突变类型在　 　过程中被淘汰。 （2）双子叶植物受到损伤时，伤口处的细胞分泌大量酚类化合物会吸引农杆菌移向这些细胞。农杆菌一般难以感染小麦等单子叶植物，若想提高农杆菌转化小麦的成功率，可采取的方法是　 　。•T﹣DNA转移至植物细胞可使植物患“肿瘤”，研究发现“肿瘤”的发生与植物激素有关，据此推测T﹣DNA中致瘤基因tmr、tms 可能与　 　等植物激素的合成有关。 （3）为防止植物形成“肿瘤”，研究人员按如图构建了双元载体系统。图中过程①需先用　 　制