2024届高三一轮复习生物：必考大题03——基因工程练习

必考大题03 基因工程 　 1. 科研工作者在盐碱地中找到了一种生长良好且耐盐碱的植物(以下简称植物a)。研究人员发现，植物a的液泡膜上特有一种Na＋/K＋逆向转运蛋白，这种蛋白是植物a耐盐碱的原因，并在植物a中找到控制该蛋白合成的Na＋/K＋逆向转运蛋白基因(TaNHX2基因)。该基因就是研究人员要找的耐盐碱的目的基因。研究人员进一步获得了如下图所示的物质结构。拟利用这些材料，用基因工程技术培育转基因棉花。 含有目的基因的DNA片段 农杆菌Ti质粒结构示意图 注：Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ为三种限制酶，Sau3AⅠ、BamHⅠ切割形成的黏性末端相同。 用基因工程技术培育转基因棉花的操作程序包括四个步骤： (1) 目的基因的获取：将植物a不同基因的DNA片段导入受体菌的群体中储存，再根据目的基因的特定序列从受体菌中提取该基因，这种获取目的基因的方法称为 。 (2) 构建基因表达载体：计划用EcoRⅠ分别切割上图中DNA片段和上图所示质粒，以构建基因表达载体。 ①构建表达载体除限制酶外还需要的工具酶是________； ②本方案的缺陷是：可能导致______________________以及目的基因与质粒的反向连接。 ③为避免上述缺陷，最佳方案是用______________切割上图的DNA片段，用____________切割上图质粒。 (3) 将________导入受体细胞。成功导入受体细胞后，还需要利用________技术才能得到转基因棉花幼苗，这一技术的原理是 。 (4) 目的基因的检测与鉴定：要在个体生物学水平上检测耐盐新品种的培育效果，检测方法是 。 2.研究发现人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家培育出转人溶菌酶基因山羊，以大规模生产人溶菌酶(从乳汁中提取)，过程如下图所示。其中编号①～⑨表示过程；质粒S中的基因Leu通过控制相关酶的合成而影响亮氨酸的合成(亮氨酸是山羊细胞维持生命活动必不可少的一种必需氨基酸)，基因GFP控制合成绿色荧光蛋白。四种限制酶的识别序列及切割位点见下表。请回答下列问题。 限制酶 BamHⅠ BglⅡ HindⅢ XbaⅠ 识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTT T↓CTAGA (1) 物质A控制溶菌酶的合成包括转录和翻译两个阶段，涉及的场所主要有______________。 (2) 过程①通过PCR技术扩增物质A，需要的酶是________；过程②需要的限制酶是____________；过程③需要的酶是限制酶和______________。 (3) 为成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞，质粒S中用作标记基因的是________和________。为达到筛选目的，培养基的营养成分中应不含有________。将成纤维细胞培养一段时间后观察，筛选出________(选填“显示”或“不显示”)绿色荧光的细胞用于过程⑤。 (4) 过程④常用________法，过程⑨为________，图中早期胚胎的________(结构)将发育成转基因羊。 1. 基因工程的三大操作工具 限制性内切核酸酶 DNA连接酶 载体 作用 切割目的基因和载体 拼接DNA片段，形成重组DNA分子 携带目的基因进入受体细胞 作用 特点 识别特定的核苷酸序列； 在特定位点上切割DNA分子 能连接黏性末端和平末端 能在宿主细胞内稳定存在并大量复制； 有一个至多个限制酶切割位点； 具有特殊的标记基因 2. 认识PCR技术 (1) 原理：体外DNA复制。 (2) 需要条件：模板DNA、2种引物、4种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。 (3) 过程：DNA受热(90～95 ℃)变性解旋为单链，冷却(55～60 ℃)后引物与单链相应互补序列结合(复性)，然后在DNA聚合酶作用下延伸(70～75 ℃)合成互补子链。 3. 理解基因表达载体 1.递减 PCR 是常规 PCR 技术的发展，下图表示递减 PCR 各阶段温度及时间控制。相关叙述错误的是(　　) A. PCR 反应体系中应加入 Taq 酶、模板 DNA 、dNTP、引物、缓冲液等物质 B. 第1阶段的目的是使模板 DNA 充分解旋，减少 DNA 复杂结构对扩增的影响 C. 第2阶段中退火温度较高可减少引物与模板链的非特异性结合，为第 3 阶段提供更多正确的模板 D. 第4阶段 72 ℃下维持 10 min，主要目的是使子链与互补模板链结合形成双螺旋 2.