2023届高三生物专项练习：基因工程

基因工程 1.法尼醇X受体（FXR）是一种胆汁酸受体，研究表明，FXR在调节肝脏再生和肝纤维化等方面发挥关键作用。斑马鱼具有与人类高度相似的基因组，其胚胎和幼鱼身体透明，在毒理学和药理学研究方面有其独特优势。研究人员构建了动物模型，用于相关药物筛选。请回答下列问题： （1）已知XhoⅠ酶识别的序列具有回文对称的特点（即一条链从左向右读和另一条链从右向左读的序列是相同的），若一段核苷酸序列为“5'-ATCTCGAGCGGG-3”，则对该段核苷酸序列进行剪切的XhoⅠ酶识别的核苷酸序列（6个核苷酸）为_____。 （2）如图为FXR基因的两种引物序列，要将XhoⅠ酶和BamHⅠ酶的识别序列添加到FXR基因两端，加入限制酶识别序列的位置应在图中的_____（填序号）处。进行PCR扩增时，经过_____轮循环后，可得到基因两端均有限制酶酶切位点的目的基因片段。 上游引物：5'-①TGCAGCATCATGCTTGTGGAAG②-3' 下游引物：5'-③TCATCGTGTGAACCACAATGCT④-3' （3）将重组质粒导入用_____处理过的大肠杆菌体内，扩大培养后，提取质粒。再将提取到的重组质粒利用_____法注入斑马鱼内，可得到转基因动物。 （4）重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因和增强型绿色荧光蛋白基因。在斑马鱼培养过程中，应以_____作为标记基因筛选出肝脏中FXR基因特异性表达的个体，原因是_____。 2.2020年4月20日，习近平总书记在陕西省商洛市柞水县小岭镇金米村考察，了解该村发展木耳产业情况，夸奖当地村民把小木耳办成了大产业。有科学家对金米村的3种木耳进行了基因测序，发现这些木耳中都含有能产生抗肿瘤产物的基因——抗癌基因。若从木耳中获得这些基因，并转移到某植物中，培育成含抗癌基因的植物新品种，就能达到治病的目的。请回答下列问题： （1）要获得木耳的抗癌基因，需要用到_____酶。提取的目的基因需要与载体连接构建基因表达载体后才能注入受体细胞，构建基因表达载体的目的是_____。 （2）体外大量复制目的基因时要用到_____技术，该技术_____（填“需要”或“不需要”）额外加入ATP。 （3）也可以从木耳中提取抗癌基因的mRNA，并以此获得目的基因，这种方法叫_____法。若要在分子水平上检测目的基因是否在受体细胞中表达，可以利用_____法。 （4）若利用该技术培育出了含抗癌基因的植物新品种，则通过传统的杂交技术_____（填“能”或“不能”）使该性状稳定遗传给子代，原因是_____。 （5）为实现快速大量生产该抗癌产物，可以通过_____技术大量繁殖该植物而获取。 3.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种限制性内切核酸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。图中_____酶切割后的DNA片段可以用E.coli DNA连接酶连接。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其有一些特征。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_____。 4.新型冠状病毒（+RNA病毒）的刺突蛋白S通过与人体某些细胞表面的ACE2受体结合而进入细胞，是宿主中抗体的重要作用位点。图1是科研人员利用新型冠状病毒的+RNA获得S蛋白基因和S蛋白受体结合域RBD基因，并将二者作为抗原基因序列研制新型冠状病毒双抗原疫苗的部分技术路线。已知PCR1与PCR2要分别进行，然后将产物混合，使用引物1和引物4进行PCR3，最终获得大量S—RBD融合基因（1300bp）。回答下列问题： （1）PCR3过程中，需要使用_______酶，该酶的作用是_______。 （2）为使S—RBD融合基因在工程菌中表达时先合成S蛋白，在重组pX质粒中，引物4对应的区段要连接在靠近_______（填“启动子”或“终止子”）的部位，原因是_______。 （3）为初步检测过程B是否构建成功，对重组pX系列质粒及其酶切产物进行凝胶电泳检测，结果如图2。据图可知，酶切时用到的限制酶是_______，重组质粒pX2和pX5构建成功的依据是_______。 （4）在筛选工程菌时，可先后用两种抗生素进行影印培养实验（将首次培养的菌落用灭菌绒布影印到新培养基上培养），在第二次