限时训练(16) 基因工程（练习word）-2023大二轮【导学教程】老高考生物专题辅导与训练

限时训练(16)　基因工程 (建议用时：30分钟) 1．(2021·全国乙卷)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。 回答下列问题： (1)常用的DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中________________酶切割后的DNA片段可以用E.coli DNA连接酶连接。上图中________________________酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。 (2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是________。 (3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能________；质粒DNA分子上有____________________，便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因)，利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)表达载体含有启动子，启动子是指___________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)限制酶EcoRⅠ和PstⅠ切割形成的是黏性末端，限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ切割形成的是平末端，E.coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来，而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接黏性末端和平末端，但连接效率较低。因此图中EcoRⅠ和PstⅠ切割后的DNA片段(黏性末端)可以用E.coli DNA连接酶连接，除了这两种限制酶切割的DNA片段，限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ切割后的DNA片段(平末端)也可以用T4DNA连接酶连接。(2)DNA连接酶将两个DNA片段连接形成磷酸二酯键。(3)质粒是小型环状的DNA分子，常作为基因表达的载体，首先质粒上含有复制原点，能保证质粒在受体细胞中自我复制。质粒DNA分子上有一个至多个限制性核酸内切酶的酶切位点，便于目的基因的导入。质粒上的标记基因是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，具体做法是用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞。(4)启动子是一段特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得需要的蛋白质。 答案　(1)EcoRⅠ、PstⅠ　EcoRⅠ、PstⅠ、SmaⅠ和EcoRⅤ　(2)磷酸二酯键　(3)自我复制　一至多个限制酶切位点　用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞　(4)位于基因首端的一段特殊DNA序列，是RNA聚合酶识别及结合的部位，能驱动转录过程 2．藏红花素是藏红花中的主要活性成分，具有抗肿瘤、抗氧化、抗高血压、抗动脉粥样硬化和抗抑郁等多种药理作用。2019年7月，中科院天津生物所研究员在利用大肠杆菌合成藏红花素方面取得进展。下图为藏红花素合成过程图，请回答有关问题： (1)在藏红花植株内获得靶DNA分子后用PCR技术扩增目标片段，Taq酶催化DNA子链的延伸方向为5′→3′，应选择与模板结合的引物是______(填字母)。 (2)等长的目标DNA片段的出现最少需要经过________次循环，若向反应体系加入a个靶DNA分子，经4次循环获得目标DNA片段所占的比例________。 (3)藏红花目标片段基因之所以能“插入”到大肠杆菌体内的DNA分子上的主要原因________________________，“插入”时最常用的工具是______________________________ _______________________________________________。 (4)上述过程中，大肠杆菌成为生产藏红花素的细胞工厂。基因工程中用原核生物作为受体细胞的优点是_____________________________________________________________。 解析　(1)PCR技术扩增的基本原理是DNA复制，Taq酶催化DNA子链的延伸方向为5′→3′，故要扩展中间的目的基因应选择与模板结合的引物是引物B、引物E。(2)由