第3章 基因工程 章末知识整合(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物选择性必修3（人教版2019 多选）

填写图中序号代表的含义： ①________________　②________________　③________________　④________________　⑤________________　⑥________________　⑦________________　⑧________________ 提示　①限制酶　②DNA连接酶　③PCR　④基因表达载体的构建　⑤花粉管通道法　⑥显微注射法　⑦个体生物学　⑧改造或合成基因 RT­PCR技术与病毒核酸检测 RT­PCR是将RNA的逆转录(RT)和cDNA的聚合酶链式扩增(PCR)相结合的技术。首先经逆转录酶的作用。从RNA合成cDNA，再以cDNA为模板，在DNA聚合酶作用下扩增合成目的片段，操作原理如下图： RT­PCR技术灵敏而且用途广泛，可用于检测细胞中基因表达水平、细胞中RNA病毒的含量和直接克隆特定基因的cDNA序列。 PCR定点突变技术在基因改造中的应用 PCR定点突变技术是最常用的基因定点突变技术，通过设计含有非特异性配对碱基的引物，再通过PCR将突变位点引入产物中，它又可以分为重叠延伸PCR、大引物PCR等。 大引物PCR需要用到三条引物进行两轮PCR，这三条引物分别是突变上游引物、常规上游引物和常规下游引物。第一轮PCR利用突变上游引物和常规下游引物进行扩增，得到不完整的含有突变位点的DNA片段；第二轮PCR利用第一轮扩增产物中的一条DNA链作为下游大引物，它与常规上游引物一起扩增得到完整的含有突变位点的DNA片段。该技术的流程如图所示。 1．某病毒的检测可以采用实时荧光RT­PCR(逆转录聚合酶链式反应)的方法，RT­PCR的具体过程如图。下列有关叙述错误的是(　　) A．过程①以mRNA为模板合成单链DNA B．过程②③拟对单链cDNA进行第n次循环的扩增，理论上需要n个引物B C．该技术用于对某些微量RNA病毒的检测，可提高检测的灵敏度 D．游离的脱氧核苷酸只能从引物的3′端开始连接 解析　过程①是以mRNA形成单链DNA的过程，表示逆转录，A正确；过程③拟对单键cDNA进行第n次循环的扩增，根据DNA分子半保留复制特点可知。该过程理论上至少需要2n－1个引物B，B错误；利用实时荧光RT­PCR技术对某些微量RNA病毒进行检测时可提高检测的灵敏度，是因为增加了待测RNA逆转录产生的DNA的数量(或浓度)，便于检测，C正确；游离的脱氧核苷酸只能从引物的3′端开始连接，D正确。 答案　B 2．实时荧光定量PCR简称qPCR，灵敏度高、特异性好，是目前检测微小残留病变的常用方法。将荧光标记的Taqman探针与待测样本DNA混合，当探针完整时，不产生荧光。在PCR过程中，与目的基因结合的探针被Taq DNA聚合酶水解，R与Q分离后，在特定光激发下R发出的荧光可被检测到(如图所示)，随着循环次数的增加，荧光信号强度增加，通过实时检测荧光信号强度，可得Ct值(该值与待测样本中目的基因的个数呈负相关)。下列相关叙述错误的是(　　) A．每个模板DNA分子含有2个游离的磷酸基团 B．在反应过程中，无需ATP为新链的合成提供能量 C．做qPCR之前，需要先根据目的基因的核苷酸序列合成引物和Taqman探针 D．荧光信号达到设定的阈值时，经历的循环数越少，说明含有的病变的概率越小 解析　DNA分子为反向平行的两条链，每条链都含有1个游离的磷酸基团，则一个DNA分子含有2个游离的磷酸基团，A正确；在反应过程中，dNTP为新链的合成提供能量，无需ATP，B正确；做qPCR之前，需要先根据目的基因的核苷酸序列合成1对引物和1种Taqman探针，C正确；若荧光信号达到设定的阈值时，经历的循环数越少，说明扩增次数少，说明更多的荧光探针与目的基因进行了碱基互补配对，可推测获得的核酸产物中含有病变的概率越大，D错误。 答案　D 3．(2024·潍坊期中)科学家利用基因定点突变技术，对枯草杆菌碱性蛋白酶BAPB92第188、239和262位氨基酸残基进行改造，构建了突变体BAPB92(A188P)、BAPB92(Q239R)和BAPB92(A188P/V262I)。相对于野生型，BAPB92(A188P)酶活力提高了2.6倍，BAPB92(Q239R)酶活力提高了2.5倍，BAPB92(A188P/V262I)酶活力提高了3.3倍，并且突变体蛋白酶的热稳定性和耐碱情况均得到较大提高。下列相关叙述正确的是(　　) A．碱性蛋白酶BAPB92的改造无需设计蛋白酶突变体的结构 B．水解替换酶BAPB92第188位的氨基酸可获得突变体BAPB92(A188P) C．枯草杆菌碱性蛋白酶的改造工程遵循的原理是基因重组 D．三种突变体中BAPB92(A188P/V262I)降低反应活化能的效果最显著 解析　碱性蛋白酶BAPB92的改造首先要设计蛋白酶突变体的结构，再改造相关的基因，A错误；替换酶BAPB92第188位的氨基酸不能通过水解实现，B错误；枯草杆菌碱性蛋白酶的改造工程利用基因定点突变技术，定点突变的目的是把目的基因上面特定部位的碱基替换成另外的碱基，遵循的原理是基因突变，C错误；三种突变体中BAPB92(A188P/V262I)酶活力提高最多，降低反应活化能的效果最显著，D正确。 答案　D 学科网（北京）股份有限公司 $$