高考5年高频考点集训 [现代生物科技专题](Word练习)-【名师导航】2024年高考生物一轮总复习(老高考)人教版

[现代生物科技专题] 高频考点78　基因工程的操作工具 1．根据基因工程的有关知识，回答下列问题： (1)限制性核酸内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有________和________________。 (2)质粒载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下： 为使载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性核酸内切酶切割，该酶必须具有的特点是______________ ____________________________________________________________________。 (3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。 (4)逆转录作用的模板是__________，产物是____________。若要在体外获得大量逆转录产物，常采用____________________技术。 (5)基因工程中除质粒外，____________和_______________也可作为载体。 (6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是 _________________。 [解析]　(1)限制性核酸内切酶可以将DNA分子切成两种类型的末端，即平末端和黏性末端。(2)两种不同的酶切割之后便于相连，所产生的黏性末端必须相同。(3)E·coli DNA连接酶可以连接黏性末端，T4 DNA连接酶可以连接两种末端。(4)逆转录是以mRNA为模板，先合成单链DNA，再合成双链DNA。若要在体外获得大量逆转录产物，常利用PCR技术进行大量扩增。(5)基因工程中可以选用质粒、λ噬菌体的衍生物及动植物病毒作载体。(6)当受体细胞是细菌时，为了增加导入的成功率，常用Ca2＋处理，得到感受态细胞，此时细胞壁和细胞膜的通透性增大，容易吸收重组质粒。 [答案]　(1)平末端　黏性末端　(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的末端相同　(3)T4　E·coli　(4)mRNA　单链DNA　PCR(聚合酶链式反应)　(5)动植物病毒　λ噬菌体的衍生物　(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱 2．PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因，研究者从基因数据库中获取了该蛋白的基因编码序列(简称PHB2基因)，大小为0.9 kb(1 kb＝1 000碱基对)，利用大肠杆菌表达该蛋白。回答下列问题： (1)图1为所用载体图谱示意图，图中限制酶的识别序列及切割位点见下表。为使PHB2基因(该基因序列不含图1中限制酶的识别序列)与载体正确连接，在扩增的PHB2基因两端分别引入__________________和__________________两种不同限制酶的识别序列。经过这两种酶酶切的PHB2基因和载体进行连接时，可选用__________________(填“E·coli DNA连接酶”或“T4 DNA连接酶”)。 图1 相关限制酶的识别序列及切割位点 注：箭头表示切割位点。 (2)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞，使其处于__________________的生理状态，以提高转化效率。 (3)将转化后的大肠杆菌接种在含氨苄青霉素的培养基上进行培养，随机挑取菌落(分别编号为1、2、3、4)培养并提取质粒，用(1)中选用的两种限制酶进行酶切，酶切产物经电分离，结果如图2，_________________号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。 图2 注：M为指示分子大小的标准参照物；小于0.2 kb的DNA分子条带未出现在图中。 (4)将纯化得到的PHB2蛋白以一定浓度添加到人宫颈癌细胞培养液中，培养24小时后，检测处于细胞周期(示意图见图3)不同时期的细胞数量，统计结果如图4。分析该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖可能的原因是将细胞阻滞在细胞周期的__________________(填“G1”“S”或“G2/M”)期。 图3　　　　　　　　　图4 [解析]　(1)根据启动子和终止子的生理作用可知，目的基因应导入启动子和终止子之间。从图中可以看出，两者之间存在三种限制酶切点，但是由于KpnⅠ在质粒上不止一个酶切位点，所以应该选择EcoRⅠ和PvitⅡ两种不同限制酶的识别序列，为了让目的基因和质粒顺利连接，可在扩增的PHB2基因两端分别引入EcoRⅠ和PvitⅡ两种不同限制酶的识别序列；根据PvitⅡ的酶切序列可知酶切后切出了平末端，所以构建基因表达载体时，应该用T4 DNA连接酶连接质粒和目的基因。(2)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞，这样可使大肠杆菌处于感受态的生理状态，因为该状态即为容易吸收