内容正文:
专题13 基因工程
(基础题+提升题+创新题 三位一体)
1.(2024届·广东深圳·一模)基因工程的发展离不开理论的突破和技术的创新。下列科学研究体现了基因工程正式问世的是( )
A.艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移
B.沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说
C.科学家利用质粒构建重组DNA载体并导入受体细胞中成功表达
D.科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶
2.(2024届·广东汕头·一模)下列选项中相关“反应”与“反应条件”不一致的是( )
选项
相关反应
所需条件
A
PCR反应
一定的缓冲溶液
B
希尔反应
充足的CO2
C
过敏反应
机体再次接触相同过敏原
D
免疫排斥反应
供体和受体的HLA不同
A.A B.B C.C D.D
3.(2024届·广东江门·一模)在构建基因表达载体时,传统方法常受限于限制酶识别序列。科研人员研发了新的DNA重组方法: In-Fusion技术。该技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(即同源序列),然后用In-Fusion酶处理,使同源序列形成黏性末端,最终形成的重组质粒会在受体细胞内形成完整的重组序列。主要操作过程如图示。下列叙述错误的是( )
A.推测In-Fusion酶的作用是识别同源序列、形成黏性末端、连接磷酸二酯键
B.载体A端和B端的序列不同,可防止目的基因与质粒反向连接及自身环化
C.形成重组质粒时,如果温度远高于50℃,黏性末端的碱基不容易互补配对
D.该技术无需识别特定切割位点,需识别目的基因与线性质粒任意同源序列
4.(2024届·广东汕头·一模)镉(Cd)是重金属污染物,具有极强毒性。烟草作为重要的经济作物,在生长过程中容易富集Cd,Cd通过烟气进入人体,长期积累可能会引发疾病。N1NRAMP3是定位于液泡膜参与Cd转运的蛋白,研究人员以普通烟草为材料,通过转基因技术研究NINRAMP基因的功能,为研究烟草在Cd胁迫中的适应机制提供理论基础。回答下列问题:
(1)从数据库获得NtNRAMP基因的序列,设计引物F和R后利用 技术扩增得到NtNRAMP基因的cDNA片段,测序鉴定。使用AscI、SpeI和DNA连接酶等酶将NINRAMP连接到pCambia300-221质粒的T-DNA区域中(图为该T-DNA的左边界至右边界),得到重组质粒pCambia300-NtNRAMP。图示使用AscI、SpeI的过程是 (填图中的数字)。
(2)将pCambia300-NtNRAMP转入农杆菌,培养基中添加了琼脂与潮霉素,两者的作用分别是形成 培养基以便得到单菌落、筛选 。含pCambia300-NtNRAMP的农杆菌与烟草愈伤组织共培养,培养后得到12株烟草植株。提取烟草细胞的核DNA用引物F和R进行扩增,对转基因烟草进行鉴定。若扩增到特异性DNA片段,则说明 。
(3)上述烟草植株经PCR检测和电泳后,结果如图所示:
注:CK为阴性对照;1~12为待检测植株;A为空白对照;B为pCambia300-NtNRAMP。
为进一步研究转基因烟草在不同镉浓度胁迫下的NtNRAMP表达量变化,请从上述植株选取适宜的材料,简要写出实验探究思路 (要求写出所选3株植株的编号)。
5.(2024届·广东梅州·一模)磷酸吡哆醛(PLP)是维生素 B6的活性形式,是多种酶的重要辅酶。科研人员从大肠杆菌(E.coliK12)中找到了合成PLP 的关键酶A, 通过基因工程构建了高产PLP的工程菌,流程如下图所示。请回答下列问题:
(1)①过程需要用到的基因工程的基本工具是 。利用PCR 获取和扩增酶 A 基因过程中温度最低的一步称为 ,其目的是 。
(2)③过程一般先用Ca2+处理E.coliBL21细胞, 使细胞处于一种 的生理状态,进而在适宜的条件下完成转化过程。
(3)③过程后需将工程菌置于含 的培养基中筛选出能够生长的菌落。
(4)为探究④过程得到的是否为高产 PLP 工程菌,请简要写出实验思路: 。
6.(2024届·广东江门·一模)动物器官移植到人体内(异种移植)或是解决全球器官紧缺的办法之一。研究团队对猪肾内皮细胞进行基因编辑、改造后,得到了3种工程细胞和可提供异种移植肾源的供体猪。具体流程及部分测量数据如图示。
(1)研究证实供体猪的3个聚糖抗原基因(3KO)会引致人类、猴等受体的组织不相容。若以未经改造的猪肾作为异体肾源进行器官移植,受体动物的 细胞和抗体都有可能对供体器官产生特异性攻击效应,导致出现 现象。利用CRISPR-Cas9编辑技术敲除