2025届高三二轮复习生物：电泳专题复习

电泳专题复习 1.电泳与蛋白质结构和功能 例1.花椰菜(2n＝18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰(2n＝14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果如图2所示。据图判断，____________号为杂种植株。 例2.盐藻是一种单细胞真核藻类，其鞭毛是由微管蛋白聚合而成的。为研究泛素和蛋白酶体是否参与盐藻鞭毛的解聚过程，科研人员进行了相关研究。 (1)借助荧光显微镜，观察到盐藻鞭毛上存在泛素，它是由76个_________组成的多肽，可与微管蛋白形成泛素化蛋白。 (2)科研人员检测了不同处理下盐藻鞭毛中泛素化蛋白的含量,其电泳结果如图1。(对照组:正常生长状态的盐藻细胞;组装组:鞭毛组装状态的盐藻细胞;解聚组:鞭毛解聚状态的盐藻细胞) 据图1分析，与对照组相比，鞭毛解聚时细胞内泛素化蛋白含量_________，由此推测，泛素参与了 过程。 (3)进一步用带有荧光的物质检测盐藻蛋白酶体的活性，结果如图2。据图分析，鞭毛解聚组蛋白酶体的活性________对照组。 (4)综合图1和图2说明____________________________________________________。 2.电泳与遗传系谱图 例3.(2020·山东卷·第17题)下图表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图和各家庭成员基因检测的结果。检测过程中用限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳，电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段，数字表示碱基对的数目。下列说法正确的是(多选)(　 ) A．甲病的致病基因位于常染色体上，乙病的致病基因位于X染色体上 B．甲病可能由正常基因发生碱基对的替换导致，替换后的序列可被MstⅡ识别 C．乙病可能由正常基因上的两个BamHⅠ识别序列之间发生碱基对的缺失导致 D．Ⅱ4不携带致病基因、Ⅱ8携带致病基因，两者均不患待测遗传病 例4.下图1 是某遗传病家系的系谱图，对该家系中1～4 号个体进行基因检测，将含有该遗传病基因或正常基因的相关DNA 片段用电泳法分离。正常基因显示一个条带，患病基因显示为另一个不同的条带，结果如图2所示。下列有关分析判断错误的是(　 　) A．图2 中的编号c 对应系谱图中的4 号个体 B．条带2 的DNA 片段含有该遗传病致病基因 C．8 号个体的基因型与3 号个体的基因型相同的概率为2/3 D．9 号个体与该遗传病致病基因携带者结婚，孩子患病的概率为1/8 例5. （2021八省联考江苏生物）苯丙酮尿症是一种严重的单基因遗传病。图1是某患者的家族系谱图，其中部分成员Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1和Ⅱ2的DNA经限制酶MspⅠ酶切，产生不同的片段，经电泳后用苯丙氨酸羟化酶cDNA探针杂交，结果见图2.下列分析不正确的是（ ） A. 个体Ⅱ1是杂合体的概率为2/3 B. 个体Ⅱ2与一杂合体婚配生患病孩子的概率为0 C. 个体Ⅱ3是隐性纯合体，有19kb探针杂交条带 D. 个体Ⅱ4可能为杂合体，有2个探针杂交条带 例6.下图表示来自两个家系的甲、乙两种单基因遗传病的家系图和各家庭成员基因检测的结果。检测过程中用限制酶处理相关基因，得到大小不同的片段后进行电泳（电泳可以使不同大小的DNA片段分离），电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段。数字表示碱基对的数目。 (1)由系谱图可知，甲病的遗传方式为 ，乙病产生的根本原因是 _______（填变异类型）。依据乙病家系成员的电泳结果推测，乙病致病基因为正常基因结构中发生了_______ ___________。 (2)根据图中信息可知，Ⅱ4 ____（填“有”或“无”）携带甲病致病基因，Ⅱ8 _____（填“有”或“无”）患乙病。 (3)若这两对等位基因位于不同的常染色体上（来自不同家系的个体不携带相同致病基因），则Ⅱ3和Ⅱ7婚配，推测后代不患病的概率为______。 例7.（2020海南卷·23）人类有一种隐性遗传病（M），其致病基因a是由基因A编码序列部分缺失产生的。从人组织中提取DNA，经酶切、电泳和DNA探针杂交得到条带图，再根据条带判断个体的基因型。如果只呈现一条带，说明只含有基因A或a；如果呈现两条带，说明同时含有基因A和a。对图所示某家族成员1~6号分别进行基因检测，得到的条带图如图所示。回答下列问题。 （1）基因A的编码序列部分缺失产生基因a，这种变异属于______________。 （2）基因A、a位于_________（填“常”或“X”或“Y”）染色体上，判断依据是 。 （3）成员8号的基因型是_________________。 （4）已知控制白化病和M病的基因分别位于两对同源染色体上，若7号是白化病基因携带者，与一个仅患白化病的男性结婚，他们生出一个同时患白化病和M病孩子的概率是________。 例8. （2021八省联考适应考湖南卷· 19）DNA标记是DNA中一些稳定的特征性碱基序列，DNA中是否含特定的DNA标记，可通过DNA标记体外复制产物的电泳图谱来判断。 （1）已知三个个体的DNA标记电泳结果如图1所示，个体1和个体2的DNA标记组成分别为S1S1和S2S2，据图推断个体3的DNA标记组成为___________。 （2）DNA标记常用来进行遗传性疾病的基因定位。现有一常染色体显性遗传病家系（疾病基因用A表示）如图2所示，选择上述DNA标记体外复制后电泳，结果如图3所示。不考虑突变和交叉互换，_________（填“能”或“不能”）判断该DNA标记与该疾病基因在同一染色体上，用遗传图解及文字说明原因（配子、表现型及比例不作要求）。 （3）如果该DNA标记与此疾病基因在同一条染色体上，图4中Ⅱ2和Ⅱ3的DNA标记组成分别为__________和___________。 3.电泳与DNA指纹、亲子鉴定 例9.DNA指纹技术可用于进行身份鉴定，法医部门对一次事故中死亡的某男子进行了DNA指纹分析。随后对4对该男子可能的父母做了DNA分析。与这名男子的DNA指纹相匹配的一对父母是（ ） 4.电泳与基因工程 例10.现有一长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子，用限制性核酸内切酶酶切后，进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶H单独酶切，结果如图1。用酶B单独酶切，结果如图2。用酶H和酶B同时酶切，结果如图3。该DNA分子的结构及其酶切图谱是（ ） 例11．（2018北京卷·5）用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段 ，酶切位点及酶切产物电泳分离结果如图。以下叙述不正确的是（ ） A .如图中两种酶识别的核苷酸序列不同 B .如图中酶切产物可用于构建重组 DNA C .泳道①中是用 Sal Ⅰ处理得到的酶切产物 D .图中被酶切的 DNA 片段是单链 DNA 例12.用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时，得到以下电泳图谱。其中1号为DNA标准样液(Marker)，10号为蒸馏水，PCR时加入的模板DNA如图所示。以下据此作出的分析，不合理的是( 　 ) A．PCR产物的分子大小在250～500 bp之间 B．3号样品为不含目的基因的载体DNA C．9号样品对应植株不是所需的转基因植株 D．10号确定反应体系等对结果没有干扰 例13．用XhoⅠ和salⅠ两种限制酶分别处理同一DNA片段(限制酶在对应切点一定能切开)，酶切位点及酶切产物分离结果如图。下列叙述错误的是(　 ) A．图1中两种酶识别的核苷酸序列不同 B．图1中酶催化反应的化学键是磷酸二酯键 C．图2中泳道②可能是用XhoⅠ处理得到的酶切产物 D．用XhoⅠ和SalⅠ同时处理该DNA，电泳后得到7种产物 例14.(2022·湖南卷·第19题节选)中国是传统的水稻种植大国，有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C1所致，测序结果表明，突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-GACAG-3＇，导致第 位氨基酸突变为 ，(部分密码子及对应氨基酸：GAG谷氨酸；AGA精氨酸；GAC天冬氨酸；ACA苏氨酸；CAG谷氨酰胺)，由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段)，其结果为图中 (填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。    例15．基因X的表达产物可保护损伤的神经细胞。科学家构建了含X的基因表达载体(图1)，并导入到大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。 (1)构建含X的基因表达载体时，应选择图1中的 限制酶。 (2)酶切后的载体和基因X进行连接，可产生3种连接产物：单个载体自连，基因X与载体正向连接、基因X与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种产物，选择EcoRⅠ酶和HindⅢ酶对筛选得到的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，结果如图2所示。图中1、2、3泳道分别对应的载体的连接方式是__________________、________________、__________________。 (3)将正向连接的重组载体导入神经干细胞后，为了检测基因X是否转录出mRNA，可用____________技术。 例16．聚丙烯酰胺凝胶电泳常用于基因工程中检测不同DNA片段，电泳图谱中DNA片段越小，距离起点越远。科研人员利用EcoRⅠ和SmaⅠ两种限制酶处理DNA分子甲，得到如图所示的图谱，其中1号泳道是标准DNA样品，2号、3号、4号分别是EcoRⅠ单独处理、SmaⅠ单独处理、EcoRⅠ和SmaⅠ共同处理甲后的电泳结果。下列说法错误的是(　 ) A．据图可知，A端是电泳的起始端　　 B．甲最可能是含1 000 bp的环状DNA分子　　 C．EcoRⅠ和SmaⅠ能够催化甲的氢键断裂　　 D．EcoRⅠ和SmaⅠ的切割位点最短相距约200 bp 例17．图甲表示某环状DNA分子经限制性内切核酸酶(EcoRⅠ)完全酶切后的片段电泳结果。若改变条件使其酶切不充分就有可能获得如图乙所示的电泳结果(kb即千个碱基对)。下列叙述错误的是( 　 ) A．该DNA分子全长至少为7 kb，该DNA分子中至少含有4个EcoRⅠ酶切位点 B．适当缩短反应时间，得到图乙结果的可能性更大 C．限制性内切核酸酶的化学本质都是蛋白质 D．适当增加EcoRⅠ浓度，更可能得到图乙的结果 例18．苯丙酮尿症是单基因遗传病，科学家将正常基因D导入该病患者的细胞，以治疗该病。图甲为A、B、C三种质粒，图乙为含有目的基因D的DNA片段，图丙为重组载体的示意图。Ap为氨苄青霉素抗性基因，Tc为四环素抗性基因，lacZ为蓝色显色基因，其表达产物可以将无色化合物X-gal转化成蓝色物质，使菌落呈蓝色。EcoRⅠ、PvuⅠ为限制酶，其后面括号内数字为切割位点与启动子之间的距离。回答下列问题： (1)基因工程操作的核心步骤是____________________________。图甲中三种质粒适宜作为载体的是质粒______，与另外两种质粒相比，其作为载体的优点是 ______________________________________________________。 (2)获取目的基因D时应选择图乙中的________________对其所在的DNA进行切割。如果仅知道D基因首尾的部分核苷酸序列，根据D基因已知核苷酸序列合成____________，利用PCR扩增目的基因。 (3)将目的基因D和图甲中相应质粒连接后，得到图丙中三种方式。为选出正向连接的重组质粒，使用____________________对质粒完全酶切后，进行电泳分析。若是正向连接载体，电泳图谱中出现长度为______kb和________kb两条带。 (4)利用自身不含lacZ基因且对抗生素敏感的大肠杆菌作为受体细胞，要在已转化的含重组质粒、已转化的含空质粒的受体细胞和未转化成功的细胞中筛选出已转化的含重组质粒的受体细胞的方法是 _________________________________________________________。 例19.类胡萝卜素具有抗癌、降血脂等多种生物学功能。研究者从海藻中克隆出了催化类胡萝卜素形成的关键酶P的基因，并通过转基因技术获得转P基因烟草植株。 为检测转基因烟草植株的DNA上是否插入了P基因以及P基因是否转录出mRNA，随机选取转基因苗1～9，检测P基因的有无及P基因的mRNA相对含量，结果如图1、2所示。据图推测，植株____________中可能没有成功转入P基因；依据图3可知，若要继续进行个体生物学水平的鉴定，则最好选择植株____，理由是 。 例20．（2022年湖北卷）为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因（A1~A4）进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是（ ） A．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常 B．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常 C．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常 D．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常 例21．（2023年湖北卷）某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是（ ） A．52% B．27% C．26% D．2% 电泳专题复习参考答案 例1.解析：由于4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两个亲本中的某些特异性蛋白质，说明是杂种植株。答案：4和5 例2.答案：(1)氨基酸 (2)增加 盐藻鞭毛的解聚 (3)高于 (4)泛素和蛋白酶体均参与盐藻鞭毛的解聚过程 例3.答案：CD。 例4.答案：D。 例5.【答案】A 例6.答案:(1)常染色体隐性遗传 基因突变 碱基对缺失 (2)无 无 (3)100% 例7.答案 (1) 基因突变 (2) X 条带图中成员1只含基因A，成员2只含基因a，成员4只含基因A (3) XAY或XaY (4) 1/16 例8.【答案】 (1)S1S2 (2)不能 当该DNA标记与该病致病基因不在同一条染色体上时，能产生符合题意的结果，所以不能判断该DNA标记与该疾病基因在同一条染色体上，其遗传图解为： (3)S2S2 S1S2 例9.答案：B 例10.答案：A 例11.【答案】D 例12.答案：B 例13.答案：D　 例14.答案：243 谷氨酰胺 Ⅲ 例15.答案：(1)BamHⅠ　(2)载体自连　反向连接　正向连接　(3)PCR 例16.答案：选C 　例17.答案：选D 例18.(1)基因表达载体的构建　B　有标记基因，启动子不会被限制酶切割　(2)PvuⅠ　引物　(3)EcoRⅠ　1.2　5.5　(4)在含有氨苄青霉素和X-gal的培养基上培养，形成白色菌落的为导入重组质粒的受体细胞 例19.答案：1和4　 2　 植株2的P基因的mRNA相对含量(转录量)最高，推测可能合成的酶P最多 例20.答案：选D 　例21.答案：选B 1 学科网（北京）股份有限公司 $$