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第68頁(共68頁)2025年高考生物三輪復(fù)習(xí)之基因工程一.選擇題(共15小題)1.(2025?定州市校級(jí)一模)生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的敘述,正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)操作A探究生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條生根的最適濃度將插條上的芽全部去掉,以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果不受內(nèi)源生長(zhǎng)素的影響B(tài)研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度對(duì)土壤中活動(dòng)能力強(qiáng)、身體微小的小動(dòng)物用標(biāo)記重捕法進(jìn)行調(diào)查C動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)將培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶置于含95%CO2和5%空氣混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中DDNA粗提取與鑒定將含DNA的絲狀物或沉淀物溶于NaCl溶液中,用二苯胺試劑鑒定A.A B.B C.C D.D2.(2025?安岳縣校級(jí)二模)實(shí)時(shí)熒光RT﹣PCR可用于RNA病毒的核酸檢測(cè),其原理是:在PCR復(fù)性過程中探針和引物一起與模板結(jié)合,探針兩側(cè)分別帶有熒光基團(tuán)和抑制熒光發(fā)出的淬滅基團(tuán),新鏈延伸過程中,DNA聚合酶會(huì)破壞探針,導(dǎo)致熒光基團(tuán)與淬滅基團(tuán)分離而發(fā)出熒光。利用RT﹣PCR進(jìn)行核酸檢測(cè)的相關(guān)過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.做RT﹣PCR之前,需要先根據(jù)cDNA的核苷酸序列合成引物和探針 B.若檢測(cè)結(jié)果有強(qiáng)烈熒光信號(hào)發(fā)出,說明被檢測(cè)者沒有感染病毒 C.RNA不能作為PCR擴(kuò)增的模板,故需要將樣本中的RNA反轉(zhuǎn)錄為DNA后再進(jìn)行擴(kuò)增 D.病毒的檢測(cè)還可以檢測(cè)病毒引發(fā)產(chǎn)生的抗體,其原理是抗原—抗體雜交3.(2025?石家莊模擬)研究人員將胰島素B鏈的第28位氨基酸替換為天冬氨酸,抑制了胰島素聚合,從而獲得速效胰島素類似物。下列敘述正確的是()A.該產(chǎn)品是通過直接改造胰島素來生產(chǎn)的 B.改變氨基酸的種類不會(huì)影響胰島素的空間結(jié)構(gòu) C.可通過定向誘導(dǎo)胰島素基因堿基增添達(dá)到改造目的 D.胰島素改造的基本思路與天然蛋白質(zhì)合成過程相反4.(2025?湖北模擬)選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料對(duì)科學(xué)研究至關(guān)重要。如表教材實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)材料的選擇合適的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)材料A用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞B探究植物細(xì)胞的吸水和失水洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞CDNA的粗提取與鑒定哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞D低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化菠菜葉肉細(xì)胞A.A B.B C.C D.D5.(2025?漳州模擬)癌癥患者的血漿中存在腫瘤細(xì)胞釋放的ctDNA,其某些基因的啟動(dòng)子發(fā)生了胞嘧啶的甲基化(5﹣mC),5﹣mC能激活或抑制相關(guān)基因的表達(dá)而誘發(fā)腫瘤。5﹣mC位點(diǎn)具有高度組織特異性,常作為某些癌癥的診斷依據(jù)。5﹣mC不影響堿基互補(bǔ)配對(duì),但擴(kuò)增時(shí)5﹣mC會(huì)丟失,因此需要對(duì)ctDNA進(jìn)行圖示處理后擴(kuò)增,以便檢測(cè)出甲基化位點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.癌細(xì)胞中原癌基因可能發(fā)生5﹣mC,導(dǎo)致原癌基因過量表達(dá) B.檢測(cè)ctDNA中的5﹣mC位點(diǎn),可能為某些部位癌癥診斷提供依據(jù) C.檢測(cè)擴(kuò)增后核酸的堿基序列差異,可區(qū)分5﹣mC位點(diǎn) D.處理ctDNA后擴(kuò)增3次,共消耗35個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸6.(2025?黔南州模擬)水蛭素是一種蛋白質(zhì),可用于預(yù)防和治療血栓。研究人員發(fā)現(xiàn)用賴氨酸替換水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列敘述正確的是()A.該項(xiàng)替換研究中,目前可行的直接操作對(duì)象是蛋白質(zhì) B.該項(xiàng)替換研究中,改造前后水蛭素的空間結(jié)構(gòu)未發(fā)生改變 C.該項(xiàng)替換研究的思路與按照中心法則合成蛋白質(zhì)的思路一致 D.改造的水蛭素基因?qū)胛⑸锖罂衫冒l(fā)酵工程生產(chǎn)水蛭素7.(2024秋?白銀期末)天然β淀粉酶耐熱性差,不利于工業(yè)化應(yīng)用。研究人員將某種天然β淀粉酶的第476位天冬氨酸替換為天冬酰胺后,其耐熱性明顯提升。下列敘述正確的是()A.該工程屬于蛋白質(zhì)工程,其生產(chǎn)的蛋白質(zhì)是自然界已有的蛋白質(zhì) B.該改造首先要預(yù)期蛋白質(zhì)功能,再設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng) C.該工程根據(jù)中心法則推斷出的新的天然β淀粉酶的脫氧核苷酸序列是唯一的 D.該改造過程是在分子層次上進(jìn)行的,要對(duì)天然β淀粉酶的氨基酸序列進(jìn)行直接改造8.(2025?湖北模擬)腫瘤微進(jìn)化學(xué)說認(rèn)為腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)環(huán)境中通過類似于自然選擇的機(jī)制發(fā)生進(jìn)化。依據(jù)該學(xué)說,下列推測(cè)不合理的是()A.長(zhǎng)期使用化療藥物可能會(huì)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性 B.腫瘤細(xì)胞的耐藥性突變等為腫瘤的進(jìn)化提供原材料 C.免疫系統(tǒng)的選擇作用使腫瘤細(xì)胞基因頻率定向改變 D.治療之前進(jìn)行基因檢測(cè)有助于實(shí)現(xiàn)腫瘤的精準(zhǔn)治療9.(2025?寧夏校級(jí)一模)2024年“諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)”授予三位科學(xué)家,以表彰他們?cè)凇坝?jì)算蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)”方面的貢獻(xiàn)。他們開發(fā)的預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的AI工具AlphaFold可以通過輸入的氨基酸序列信息生成蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模型,到目前為止,AlphaFold已經(jīng)預(yù)測(cè)了超過2億種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)——即幾乎所有已知的已編碼蛋白質(zhì),下列相關(guān)有關(guān)蛋白質(zhì)工程的說法正確的是()A.AI算法在蛋白質(zhì)工程領(lǐng)域應(yīng)用中,難度最大的是設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列 B.蛋白質(zhì)工程通過改變氨基酸的空間結(jié)構(gòu)而制造出新的蛋白質(zhì) C.該技術(shù)有助于科學(xué)家探索通過功能設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),再逆向推導(dǎo)氨基酸序列 D.肽鏈的盤曲折疊方式復(fù)雜,與肽鍵以及肽鏈在特定區(qū)域形成氫鍵、二硫鍵等有關(guān)10.(2025?邯鄲模擬)下列有關(guān)“DNA的粗提取與鑒定”“瓊脂糖凝膠電泳”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)說法,正確的是()A.利用酒精初步分離DNA與蛋白質(zhì)的原理是DNA溶于酒精 B.過濾后的研磨液放置在4℃冰箱中可防止DNA被降解 C.瓊脂糖凝膠電泳時(shí),DNA分子越大,遷移速率越快 D.提取到的絲狀物與二苯胺溶液充分混勻后即可變?yōu)樗{(lán)色11.(2025?望城區(qū)校級(jí)一模)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)物能成功檢出用陽性(+)表示,無法檢出用陰性(﹣)表示。假陽性是指檢查結(jié)果是陽性,但實(shí)際是陰性;假陰性則與之相反。某流感患者進(jìn)行甲型病毒檢測(cè),下列可導(dǎo)致假陽性結(jié)果的是()A.抗原檢測(cè)—單克隆抗體保存溫度過高 B.抗體檢測(cè)—患者半年內(nèi)接種過甲流疫苗 C.核酸檢測(cè)—PCR擴(kuò)增時(shí)變性溫度設(shè)置過低 D.核酸檢測(cè)—病毒發(fā)生變異與RCR引物不匹配12.(2025?青島模擬)采用PCR技術(shù)可獲取并擴(kuò)增目的基因。下列說法正確的是()A.若PCR的模板是mRNA,完成擴(kuò)增只需要逆轉(zhuǎn)錄酶 B.預(yù)變性有利于模板DNA充分解聚為單鏈 C.復(fù)性溫度太高會(huì)導(dǎo)致引物和模板的非特異性結(jié)合增加 D.一個(gè)DNA模板完成第20輪循環(huán)需要(220﹣2)個(gè)引物13.(2025?青島模擬)野生大豆的SAMS基因具有提高抗逆性的作用。水稻是一種鹽敏感型作物,為提高水稻的抗鹽堿脅迫能力,研究者將野生大豆的SAMS基因轉(zhuǎn)入水稻細(xì)胞內(nèi),從而培養(yǎng)出轉(zhuǎn)基因水稻株系,具體過程如圖。下列說法錯(cuò)誤的是()A.圖示過程中發(fā)生了兩次轉(zhuǎn)化 B.Ⅰ和Ⅲ都需使用固體培養(yǎng)基 C.Ⅰ中的篩選可使用PCR技術(shù) D.獲得的轉(zhuǎn)基因水稻苗都具備抗鹽堿能力14.(2025?河南模擬)內(nèi)皮抑素是一種效果良好的新型抗癌藥物,由膠原XⅧ(廣泛存在于肝臟中)降解產(chǎn)生。我國(guó)科學(xué)家研制出含轉(zhuǎn)入內(nèi)皮抑素基因的雙歧桿菌口服液,口服后,雙歧桿菌在腸道定植、繁殖,其產(chǎn)生的內(nèi)皮抑素活性片段在雙歧桿菌死亡裂解后被吞噬、轉(zhuǎn)運(yùn)到腫瘤組織發(fā)揮作用。下列敘述正確的是()A.若要利用逆轉(zhuǎn)錄的方法合成內(nèi)皮抑素基因,應(yīng)從肌肉組織細(xì)胞中提取mRNA,因?yàn)榧∪饧?xì)胞代謝旺盛 B.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增內(nèi)皮抑素基因時(shí),引物的設(shè)計(jì)不需要依據(jù)該基因的脫氧核苷酸序列 C.使內(nèi)皮抑素基因能在雙歧桿菌中穩(wěn)定存在并能表達(dá)和遺傳,最關(guān)鍵的步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體 D.口服含轉(zhuǎn)入內(nèi)皮抑素基因的雙歧桿菌口服液屬于體內(nèi)基因治療15.(2025?晉中模擬)在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,常需要選擇合適的試劑實(shí)現(xiàn)物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的“分離”。下表與“分離”實(shí)驗(yàn)相關(guān)的試劑及結(jié)果,對(duì)應(yīng)正確的是()選項(xiàng)“分離”實(shí)驗(yàn)相關(guān)試劑實(shí)驗(yàn)結(jié)果A探究植物細(xì)胞的失水0.3g/mL的蔗糖溶液細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞壁分離B綠葉中色素的分離無水乙醇濾紙條上出現(xiàn)4條色素帶C觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂卡諾氏液使組織中的細(xì)胞相互分離開來DDNA的粗提取與鑒定預(yù)冷的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精初步分離DNA和蛋白質(zhì)A.A B.B C.C D.D二.解答題(共5小題)16.(2025?蘇州校級(jí)模擬)隨著對(duì)CRISPR/Cas9系統(tǒng)的研究,越來越多的Cas9變體被發(fā)掘。CRISPR/Cas12a系統(tǒng)是近幾年研究正熱的系統(tǒng),該系統(tǒng)是由crRNA和Cas12a(Cpf1)蛋白形成的復(fù)合體。crRNA能特異性識(shí)別并結(jié)合特定的DNA序列,引導(dǎo)Cas12a蛋白到相應(yīng)位置剪切DNA。圖1是CRISPR/Cas9系統(tǒng)、CRISPR/Cas12a系統(tǒng)的工作原理示意圖。請(qǐng)回答下列問題。注:PAM是一種短DNA序列,N表示任意堿基。PAM可以幫助Cas9、Cas12a識(shí)別和切割目標(biāo)DNA序列。“”表示在相應(yīng)位置剪切DNA。(1)Cas9是一種核酸內(nèi)切酶,能與組成的sgRNA(向?qū)NA)構(gòu)成復(fù)合體,該復(fù)合體能與DNA分子特定堿基序列結(jié)合。Cas9催化水解,從而使DNA在PAM序列的上游被切斷。一般來說,在使用CRISPR/Cas9系統(tǒng)對(duì)不同基因進(jìn)行編輯時(shí),應(yīng)使用Cas9和(填“相同”或“不同”)的sgRNA結(jié)合構(gòu)成復(fù)合體進(jìn)行相關(guān)基因的編輯。(2)在CRISPR/Cas12a系統(tǒng)中,crRNA序列與目的基因特定堿基序列部分結(jié)合,結(jié)合區(qū)域最多含種核苷酸。與CRISPR/Cas9系統(tǒng)相比,CRISPR/Cas12a系統(tǒng)中的能獨(dú)立發(fā)揮引導(dǎo)功能,切割DNA后形成的是(填“黏性”或“平”)末端。(3)某科研團(tuán)隊(duì)基于CRISPR/Cas12a系統(tǒng)對(duì)宮頸癌細(xì)胞中的KIFC1基因進(jìn)行敲除,來探討KIFCI基因在宮頸癌細(xì)胞中的功能及對(duì)宮頸癌HeLa細(xì)胞增殖的影響。他們利用crRNA對(duì)應(yīng)基因序列和PX458質(zhì)粒(如圖2)構(gòu)建crRNA/Cas12a重組載體,轉(zhuǎn)染至HeLa細(xì)胞進(jìn)行相關(guān)研究。①為保證crRNA對(duì)應(yīng)的基因序列與PX458質(zhì)粒正確連接,應(yīng)在擴(kuò)增該基因序列的一對(duì)引物的5'端分別添加兩種限制酶的識(shí)別序列。其中P1的堿基序列為5′3′。PX458質(zhì)粒中利用U6、CMV兩個(gè)啟動(dòng)子,而不共用同一個(gè)啟動(dòng)子的目的是。②將crRNA/Cas12a重組載體成功轉(zhuǎn)染至HeLa細(xì)胞。與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組中KIFCl蛋白表達(dá)量,細(xì)胞數(shù)目的變化如圖3所示,由此得出結(jié)論是。判斷依據(jù)是:,證明HeLa細(xì)胞中KIFC1基因敲除成功;實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞數(shù)目顯著低于對(duì)照組,表明KIFC1敲除可參照蛋白使HeLa細(xì)胞增殖能力下降。17.(2025?長(zhǎng)沙校級(jí)一模)Cry蛋白是蘇云金芽孢桿菌的主要?dú)⑾x蛋白,CrylIa和Cry2Ab是兩種Cry蛋白。如圖是由CrylIa基因的結(jié)構(gòu)域Ⅰ與Cry2Ab基因的結(jié)構(gòu)域Ⅱ和Ⅲ融合后的雜交分子構(gòu)建表達(dá)載體的過程示意圖。質(zhì)粒上限制酶旁括號(hào)內(nèi)的數(shù)字表示限制酶切割位點(diǎn)與復(fù)制原點(diǎn)的距離(1kb表示1000個(gè)堿基對(duì))。相關(guān)限制酶的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)如表,回答下列問題:限制酶EcoRⅠXbaⅠSau3AⅠBamHⅠBclⅠ識(shí)別序列及切割位點(diǎn)G↓AATTCT↓CTAGA↓GATCG↓GATCCT↓GATCA(1)過程①②③的原理是。過程①②除需要圖中的物質(zhì)外,還需要4種脫氧核苷酸、,過程①需要的引物是。(2)用雙酶切法構(gòu)建質(zhì)粒B,則質(zhì)粒B比質(zhì)粒A多了個(gè)堿基對(duì)。(3)過程⑥表示將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌,其目的是。(4)以下為圖中的雜交分子在細(xì)胞中合成的mRNA部分序列示意。該mRNA控制合成的多肽鏈含有個(gè)氨基酸。若某種原因使該mRNA中U1缺失,則造成的直接后果是控制合成的多肽鏈比原多肽鏈少了個(gè)氨基酸。(AUG:起始密碼子,UAA:終止密碼子)…GCAUGAA…(中間省略270個(gè)堿基)…UU1UGCUAAUUUAAUGC18.(2025?福州模擬)MS2噬菌體是一種RNA病毒,其遺傳物質(zhì)由控制合成A蛋白、衣殼蛋白(CP)、復(fù)制酶(REP)等蛋白的基因組成。A蛋白和CP與MS2噬菌體顆粒(VLPs)的形成相關(guān),顆粒中含REP,缺乏REP時(shí)噬菌體不能增殖形成噬菌斑。將逆轉(zhuǎn)錄得到的MS2基因組中的REP基因拆分成REP﹣a和REP﹣b基因片段,并將REP﹣a基因與X基因融合,將REP﹣b基因與Y基因融合,若X蛋白與Y蛋白之間存在相互作用,則會(huì)使REP﹣a蛋白與REP﹣b蛋白相互靠近并具備完整的REP活性,相關(guān)過程如圖。回答下列問題:(1)若要通過PCR融合REP﹣a基因與X基因,關(guān)鍵是設(shè)計(jì)具有(填“互補(bǔ)末端”或“不同末端”)的引物,使PCR產(chǎn)物在末端形成重疊鏈,在隨后的PCR擴(kuò)增中重疊鏈作為模板延伸,將兩個(gè)片段拼接成一個(gè)完整的融合基因。重疊PCR中過程所需溫度最低。若兩個(gè)片段具有相同且合適的酶切位點(diǎn),則可以借助酶將兩個(gè)片段連接起來。(2)質(zhì)粒1中包含重組MS2噬菌體基因組,其中的REP基因編碼區(qū)由REP﹣a基因與X基因替換,不含片段。質(zhì)粒1的表達(dá)產(chǎn)物與轉(zhuǎn)錄后形成的包裝后形成VLPs。(3)在REP﹣a基因和X基因之間及REP﹣b基因和Y蛋白基因之間常加入連接序列。推測(cè)連接序列(編碼連接肽)的作用有連接融合蛋白、等。(4)將得到的VLPs侵染含質(zhì)粒2的MS2噬菌體宿主,并觀察是否形成,圖中培養(yǎng)基出現(xiàn)陽性結(jié)果,則說明。19.(2025?廣州一模)鵝源星狀病毒屬于RNA病毒,鵝群感染后死亡率高,對(duì)鵝類養(yǎng)殖構(gòu)成巨大威脅。其全基因組結(jié)構(gòu)模式圖如圖甲所示,ORF2區(qū)域編碼的纖突蛋白是該病毒的主要抗原性蛋白。研究人員以疑似感染該病毒死亡鵝的組織為樣本,通過研磨提取上清液,進(jìn)而制備單克隆抗體。回答下列問題:(1)鵝死亡的原因還可能包括感染鵝細(xì)小病毒(一種DNA病毒)或感染致病細(xì)菌。為確定感染源,研究人員以樣本總DNA為模板,在PCR反應(yīng)體系中通過加入進(jìn)行特定片段的擴(kuò)增并進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè);同時(shí),將樣本上清液接種于固體培養(yǎng)基上,在適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,觀察并鑒定培養(yǎng)基上是否出現(xiàn)。(2)成功分離出鵝源星狀病毒后,研究人員提取了該病毒的RNA,并通過獲得該病毒的cDNA作為纖突蛋白基因序列的擴(kuò)增模板。擴(kuò)增產(chǎn)物通過瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行鑒定,圖乙電泳結(jié)果中最有可能代表纖突蛋白基因序列的是(填編號(hào))。(3)從凝膠中分離得到纖突蛋白基因序列并擴(kuò)增,,導(dǎo)入特定受體細(xì)胞,。進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)后可從中獲得纖突蛋白。(4)研究人員利用纖突蛋白制備獲得了纖突蛋白單克隆抗體,該單克隆抗體可應(yīng)用于(答兩點(diǎn))。20.(2025?昌黎縣一模)通過對(duì)多種植物研究表明,鈍化植物對(duì)外源乙烯的敏感性比抑制內(nèi)源乙烯的生物合成可以更為有效地延長(zhǎng)植物的采后壽命。科學(xué)家從草莓中提取乙烯受體Ers1基因,通過基因工程將Ers1基因反向連接在啟動(dòng)子后,篩選轉(zhuǎn)入反義Ers1基因的草莓,達(dá)到延長(zhǎng)儲(chǔ)藏期的效果。回答下列問題:(1)使用相關(guān)技術(shù)獲得DNA后,需要通過PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增Ers1基因(如圖)。為使目的基因與質(zhì)粒連接,在設(shè)計(jì)PCR引物擴(kuò)增Ers1基因時(shí)需添加限制酶XhoⅠ(識(shí)別序列為5'﹣CTCGAG﹣3')的識(shí)別序列。已知Ers1基因左端①處的堿基序列為﹣TTCCAATTTTAA﹣,則其中一種引物設(shè)計(jì)的序列是5'3'。在PCR體系中,加入的dNTP可提供。(2)應(yīng)將Ers1基因反向連接到質(zhì)粒的之間。用Ca2+處理農(nóng)桿菌,目的是。將篩選得到的反向連接質(zhì)粒與感受態(tài)農(nóng)桿菌混合,使重組質(zhì)粒進(jìn)入農(nóng)桿菌,完成轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。將農(nóng)桿菌涂布接種于添加有卡那霉素的LB固體培養(yǎng)基上,目的是。(3)為獲得轉(zhuǎn)基因植株,農(nóng)桿菌侵染的宿主一般要選用具有優(yōu)良性狀、較高的遺傳穩(wěn)定性、及易被農(nóng)桿菌侵染等特點(diǎn)的植物材料。得到的轉(zhuǎn)基因植株乙烯受體的合成受阻,其原因是。
2025年高考生物三輪復(fù)習(xí)之基因工程參考答案與試題解析一.選擇題(共15小題)題號(hào)1234567891011答案DBDBDDBACBB題號(hào)12131415答案BDCD一.選擇題(共15小題)1.(2025?定州市校級(jí)一模)生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的敘述,正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)操作A探究生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條生根的最適濃度將插條上的芽全部去掉,以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果不受內(nèi)源生長(zhǎng)素的影響B(tài)研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度對(duì)土壤中活動(dòng)能力強(qiáng)、身體微小的小動(dòng)物用標(biāo)記重捕法進(jìn)行調(diào)查C動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)將培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶置于含95%CO2和5%空氣混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中DDNA粗提取與鑒定將含DNA的絲狀物或沉淀物溶于NaCl溶液中,用二苯胺試劑鑒定A.A B.B C.C D.D【考點(diǎn)】DNA的粗提取與鑒定;探究植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用;土壤中動(dòng)物類群豐富度的研究;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件與過程.【專題】正推法;植物激素調(diào)節(jié);種群和群落;胚胎工程;理解能力;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】D【分析】生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑的生理作用與其濃度具有很大的關(guān)系。例如,適當(dāng)濃度的2,4﹣二氯苯氧乙酸(簡(jiǎn)稱2,4﹣D)可以促進(jìn)插條生根,濃度過高時(shí)會(huì)抑制生根,高濃度的2,4﹣D甚至?xí)⑺离p子葉植物。【解答】解:A、探究生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條生根的最適濃度的實(shí)驗(yàn)中,為了排除插條內(nèi)源激素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,實(shí)驗(yàn)前插條應(yīng)在蒸餾水中浸泡一段時(shí)間。為了保證插條生根,插條上需要保留一定數(shù)量的芽,不能將插條上的芽全部去掉,A錯(cuò)誤;B、研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度,對(duì)土壤中活動(dòng)能力強(qiáng)、身體微小的小動(dòng)物常用取樣器取樣法進(jìn)行采集、調(diào)查,B錯(cuò)誤;C、在進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶,并將它們置于含有95%空氣和5%二氧化碳的混合氣體的二氧化碳培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),C錯(cuò)誤;D、DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2mol/L的NaCl溶液中,在一定溫度下,DNA遇到二苯胺試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色,由此可知可以將含DNA的絲狀物或沉淀物溶于NaCl溶液中,用二苯胺試劑鑒定,D正確。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查探究生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條生根的最適濃度、研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和DNA的粗提取與鑒定的內(nèi)容,要求考生識(shí)記相關(guān)知識(shí),并結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題。2.(2025?安岳縣校級(jí)二模)實(shí)時(shí)熒光RT﹣PCR可用于RNA病毒的核酸檢測(cè),其原理是:在PCR復(fù)性過程中探針和引物一起與模板結(jié)合,探針兩側(cè)分別帶有熒光基團(tuán)和抑制熒光發(fā)出的淬滅基團(tuán),新鏈延伸過程中,DNA聚合酶會(huì)破壞探針,導(dǎo)致熒光基團(tuán)與淬滅基團(tuán)分離而發(fā)出熒光。利用RT﹣PCR進(jìn)行核酸檢測(cè)的相關(guān)過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.做RT﹣PCR之前,需要先根據(jù)cDNA的核苷酸序列合成引物和探針 B.若檢測(cè)結(jié)果有強(qiáng)烈熒光信號(hào)發(fā)出,說明被檢測(cè)者沒有感染病毒 C.RNA不能作為PCR擴(kuò)增的模板,故需要將樣本中的RNA反轉(zhuǎn)錄為DNA后再進(jìn)行擴(kuò)增 D.病毒的檢測(cè)還可以檢測(cè)病毒引發(fā)產(chǎn)生的抗體,其原理是抗原—抗體雜交【考點(diǎn)】DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定;目的基因的篩選與獲取.【專題】正推法;PCR技術(shù);理解能力.【答案】B【分析】根據(jù)題意,通過病毒的RNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cDNA,cDNA在PCR過程中解旋后可以和引物一起與模板結(jié)合,探針兩側(cè)有熒光基團(tuán)和抑制熒光發(fā)出的淬滅基團(tuán),延伸過程DNA酶破壞了探針使淬滅基團(tuán)分離后發(fā)出熒光而檢測(cè)到是否有cDNA來判斷是否有病毒。【解答】解:A、PCR需要根據(jù)目的基因的核苷酸序列合成引物,同時(shí)RT﹣PCR還需要探針與待測(cè)樣本DNA混合,A正確;B、若檢測(cè)結(jié)果有強(qiáng)烈熒光信號(hào)發(fā)出,說明被檢測(cè)者體內(nèi)有該病毒RNA,即被檢測(cè)者感染病毒,B錯(cuò)誤;C、PCR擴(kuò)增必須以DNA為模板,RNA不能作為PCR擴(kuò)增的模板,所以需要將樣本中的RNA反轉(zhuǎn)錄為DNA后再進(jìn)行擴(kuò)增,C正確;D、病毒感染人體后,人體免疫系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。通過抗原﹣抗體雜交的方法,利用已知的病毒抗原檢測(cè)被檢測(cè)者體內(nèi)是否存在相應(yīng)抗體,從而判斷是否感染過該病毒,D正確。故選:B。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了DNA片段的擴(kuò)增等相關(guān)知識(shí)點(diǎn),意在考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解和熟練應(yīng)用的能力。3.(2025?石家莊模擬)研究人員將胰島素B鏈的第28位氨基酸替換為天冬氨酸,抑制了胰島素聚合,從而獲得速效胰島素類似物。下列敘述正確的是()A.該產(chǎn)品是通過直接改造胰島素來生產(chǎn)的 B.改變氨基酸的種類不會(huì)影響胰島素的空間結(jié)構(gòu) C.可通過定向誘導(dǎo)胰島素基因堿基增添達(dá)到改造目的 D.胰島素改造的基本思路與天然蛋白質(zhì)合成過程相反【考點(diǎn)】蛋白質(zhì)工程基本原理.【專題】正推法;基因工程;理解能力.【答案】D【分析】蛋白質(zhì)工程概念及基本原理:(1)蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。(基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì))。(2)蛋白質(zhì)工程崛起的緣由:基因工程只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。(3)蛋白質(zhì)工程的基本原理:它可以根據(jù)人的需求來設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),又稱為第二代的基因工程。(4)基本途徑:預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因),最終還是回到基因工程上來解決蛋白質(zhì)的合成。【解答】解:A、蛋白質(zhì)工程最終還是回到基因工程上來解決蛋白質(zhì)的合成,即改造胰島素的過程實(shí)際是改造胰島素基因的過程,A錯(cuò)誤;B、氨基酸的數(shù)目、種類及排列順序均會(huì)影響胰島素的空間結(jié)構(gòu),B錯(cuò)誤;C、可通過定向誘導(dǎo)胰島素基因堿基替換達(dá)到第28位氨基酸替換為天冬氨酸的目的,C錯(cuò)誤;D、蛋白質(zhì)工程的基本途徑為預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序,胰島素改造的基本思路與天然蛋白質(zhì)合成過程剛好相反,D正確。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查蛋白質(zhì)工程的內(nèi)容,要求考生識(shí)記相關(guān)知識(shí),并結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題。4.(2025?湖北模擬)選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料對(duì)科學(xué)研究至關(guān)重要。如表教材實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)材料的選擇合適的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)材料A用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞B探究植物細(xì)胞的吸水和失水洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞CDNA的粗提取與鑒定哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞D低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化菠菜葉肉細(xì)胞A.A B.B C.C D.D【考點(diǎn)】DNA的粗提取與鑒定;高倍顯微鏡觀察葉綠體與細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng);細(xì)胞的吸水和失水;低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn).【專題】正推法;細(xì)胞器;細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原;減數(shù)分裂;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】B【分析】DNA的溶解性:DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精;DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性較強(qiáng)。【解答】解:A、洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞沒有葉綠體,不宜用于作為用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料,A錯(cuò)誤;B、洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞有紫色的大液泡,可以用來探究植物細(xì)胞的吸水和失水,B正確;C、哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核和各種細(xì)胞器,無DNA,不適宜用于DNA的粗提取與鑒定,C錯(cuò)誤;D、菠菜葉肉細(xì)胞已經(jīng)高度分化,不能分裂,不適宜觀察染色體數(shù)目變化,D錯(cuò)誤。故選:B。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查DNA的粗提取與鑒定、高倍顯微鏡觀察葉綠體與細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)、細(xì)胞的吸水和失水、低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,要求考生識(shí)記相關(guān)知識(shí),并結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題。5.(2025?漳州模擬)癌癥患者的血漿中存在腫瘤細(xì)胞釋放的ctDNA,其某些基因的啟動(dòng)子發(fā)生了胞嘧啶的甲基化(5﹣mC),5﹣mC能激活或抑制相關(guān)基因的表達(dá)而誘發(fā)腫瘤。5﹣mC位點(diǎn)具有高度組織特異性,常作為某些癌癥的診斷依據(jù)。5﹣mC不影響堿基互補(bǔ)配對(duì),但擴(kuò)增時(shí)5﹣mC會(huì)丟失,因此需要對(duì)ctDNA進(jìn)行圖示處理后擴(kuò)增,以便檢測(cè)出甲基化位點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.癌細(xì)胞中原癌基因可能發(fā)生5﹣mC,導(dǎo)致原癌基因過量表達(dá) B.檢測(cè)ctDNA中的5﹣mC位點(diǎn),可能為某些部位癌癥診斷提供依據(jù) C.檢測(cè)擴(kuò)增后核酸的堿基序列差異,可區(qū)分5﹣mC位點(diǎn) D.處理ctDNA后擴(kuò)增3次,共消耗35個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸【考點(diǎn)】DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定;表觀遺傳;細(xì)胞的癌變的原因及特征.【專題】正推法;PCR技術(shù);理解能力.【答案】D【分析】生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象,叫作表觀遺傳。某些基因部分堿基發(fā)生了甲基化修飾,抑制了基因的表達(dá),進(jìn)而對(duì)表型產(chǎn)生影響。【解答】解:A、原癌基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程,抑癌基因的作用是阻止細(xì)胞不正常的增殖,原癌基因突變或過量表達(dá)會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過強(qiáng),可能導(dǎo)致細(xì)胞癌變。根據(jù)題意“5﹣mC能激活或抑制相關(guān)基因的表達(dá)而誘發(fā)腫瘤”推測(cè)癌細(xì)胞內(nèi)的原癌基因可能發(fā)生了5﹣mC導(dǎo)致原癌基因過量表達(dá),A正確;B、5﹣mC位點(diǎn)具有高度組織特異性,即不同部位的細(xì)胞癌變其5﹣mC位點(diǎn)可能不同,故可通過檢測(cè)ctDNA中的5﹣mC位點(diǎn)為某些部位癌癥診斷提供依據(jù),B正確;C、經(jīng)過亞硫酸氫鹽處理后,未甲基化的胞嘧啶(C)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槟蜞奏ぃ║),而甲基化的5﹣mC不發(fā)生變化。通過檢測(cè)擴(kuò)增后核酸的堿基序列,對(duì)比處理前后的變化,可以區(qū)分5﹣mC位點(diǎn),C正確;D、處理后的ctDNA內(nèi)含胞嘧啶脫氧核苷酸2個(gè),擴(kuò)增3次,共需消耗游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為(23﹣1)×2=14個(gè),D錯(cuò)誤。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了DNA片段的擴(kuò)增等相關(guān)知識(shí)點(diǎn),意在考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解和熟練應(yīng)用的能力。6.(2025?黔南州模擬)水蛭素是一種蛋白質(zhì),可用于預(yù)防和治療血栓。研究人員發(fā)現(xiàn)用賴氨酸替換水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列敘述正確的是()A.該項(xiàng)替換研究中,目前可行的直接操作對(duì)象是蛋白質(zhì) B.該項(xiàng)替換研究中,改造前后水蛭素的空間結(jié)構(gòu)未發(fā)生改變 C.該項(xiàng)替換研究的思路與按照中心法則合成蛋白質(zhì)的思路一致 D.改造的水蛭素基因?qū)胛⑸锖罂衫冒l(fā)酵工程生產(chǎn)水蛭素【考點(diǎn)】蛋白質(zhì)工程基本原理.【專題】正推法;基因工程;理解能力.【答案】D【分析】(1)蛋白質(zhì)工程的基本原理是:通過改造或合成基因來完成對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)改造。(2)蛋白質(zhì)工程的基本思路是:從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)。【解答】解:A、蛋白質(zhì)工程一般直接操作對(duì)象是基因,并非蛋白質(zhì)。因?yàn)橹苯痈脑斓鞍踪|(zhì)難度大,且改造后的蛋白質(zhì)無法遺傳,而改造基因不僅操作相對(duì)容易,改造后的基因還能遺傳,A錯(cuò)誤;B、氨基酸的替換會(huì)改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),進(jìn)而可能改變其空間結(jié)構(gòu),所以改造前后水蛭素的空間結(jié)構(gòu)可能不同,B錯(cuò)誤;C、蛋白質(zhì)工程的流程是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā),設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列,再找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因),這與按照中心法則合成蛋白質(zhì)的思路相反,C錯(cuò)誤;D、將改造的水蛭素基因?qū)胛⑸锖螅梦⑸锓敝晨斓奶匦裕ㄟ^發(fā)酵工程可大量生產(chǎn)水蛭素,D正確。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題考查蛋白質(zhì)工程相關(guān)知識(shí),意在考查對(duì)蛋白質(zhì)工程原理、操作流程及應(yīng)用的理解,提升對(duì)蛋白質(zhì)工程本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。7.(2024秋?白銀期末)天然β淀粉酶耐熱性差,不利于工業(yè)化應(yīng)用。研究人員將某種天然β淀粉酶的第476位天冬氨酸替換為天冬酰胺后,其耐熱性明顯提升。下列敘述正確的是()A.該工程屬于蛋白質(zhì)工程,其生產(chǎn)的蛋白質(zhì)是自然界已有的蛋白質(zhì) B.該改造首先要預(yù)期蛋白質(zhì)功能,再設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng) C.該工程根據(jù)中心法則推斷出的新的天然β淀粉酶的脫氧核苷酸序列是唯一的 D.該改造過程是在分子層次上進(jìn)行的,要對(duì)天然β淀粉酶的氨基酸序列進(jìn)行直接改造【考點(diǎn)】蛋白質(zhì)工程基本原理.【專題】正推法;基因工程;理解能力.【答案】B【分析】蛋白質(zhì)工程:指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。【解答】解:A、該工程通過對(duì)天然β﹣淀粉酶的氨基酸序列進(jìn)行改造,屬于蛋白質(zhì)工程,改造后生產(chǎn)的蛋白質(zhì)是自然界不存在的,A錯(cuò)誤;B、蛋白質(zhì)工程遵循結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的原理,首先預(yù)期蛋白質(zhì)功能,再設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),然后推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列,進(jìn)而找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列,最后合成或改造基因,B正確;C、由于密碼子的簡(jiǎn)并性,一種氨基酸可能對(duì)應(yīng)多種密碼子,所以根據(jù)中心法則推出的新的天然β﹣淀粉酶的脫氧核苷酸序列不是唯一的,C錯(cuò)誤;D、該改造過程是在分子層次上進(jìn)行的,但不是直接對(duì)天然β﹣淀粉酶的氨基酸序列進(jìn)行改造,而是通過改造基因來實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)的改造,D錯(cuò)誤。故選:B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查蛋白質(zhì)工程的基本原理,意在考查考生對(duì)蛋白質(zhì)工程概念、流程及特點(diǎn)的理解,特別是對(duì)中心法則、密碼子簡(jiǎn)并性等知識(shí)在蛋白質(zhì)工程中的應(yīng)用的理解。8.(2025?湖北模擬)腫瘤微進(jìn)化學(xué)說認(rèn)為腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)環(huán)境中通過類似于自然選擇的機(jī)制發(fā)生進(jìn)化。依據(jù)該學(xué)說,下列推測(cè)不合理的是()A.長(zhǎng)期使用化療藥物可能會(huì)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性 B.腫瘤細(xì)胞的耐藥性突變等為腫瘤的進(jìn)化提供原材料 C.免疫系統(tǒng)的選擇作用使腫瘤細(xì)胞基因頻率定向改變 D.治療之前進(jìn)行基因檢測(cè)有助于實(shí)現(xiàn)腫瘤的精準(zhǔn)治療【考點(diǎn)】基因工程在農(nóng)牧、醫(yī)療、食品等方面的應(yīng)用;現(xiàn)代生物進(jìn)化理論及其發(fā)展.【專題】歸納推理;生物的進(jìn)化;理解能力.【答案】A【分析】生物進(jìn)化的原材料是可遺傳變異,包括基因突變、基因重組和染色體畸變。生物進(jìn)化的標(biāo)志是基因頻率的改變。【解答】解:A、長(zhǎng)期使用化療藥物是對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行選擇,使耐藥性強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞存活下來并大量增殖,并不是誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性,A錯(cuò)誤;B、腫瘤細(xì)胞的耐藥性突變屬于基因突變,為生物進(jìn)化提供原材料,B正確;C、免疫系統(tǒng)對(duì)會(huì)使具有逃避免疫能力的腫瘤細(xì)胞被保留,因此免疫系統(tǒng)的選擇作用使腫瘤細(xì)胞基因頻率定向改變,C正確;D、依據(jù)腫瘤微進(jìn)化學(xué)說,腫瘤細(xì)胞存在基因變異和進(jìn)化。治療前進(jìn)行基因檢測(cè)可以了解腫瘤細(xì)胞的基因特征,包括基因突變、基因表達(dá)水平等,從而根據(jù)患者個(gè)體的基因情況制定精準(zhǔn)的治療方案,提高治療效果,D正確。故選:A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容,要求考生識(shí)記現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容,能對(duì)選項(xiàng)作出準(zhǔn)確的判斷。9.(2025?寧夏校級(jí)一模)2024年“諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)”授予三位科學(xué)家,以表彰他們?cè)凇坝?jì)算蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)”方面的貢獻(xiàn)。他們開發(fā)的預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的AI工具AlphaFold可以通過輸入的氨基酸序列信息生成蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模型,到目前為止,AlphaFold已經(jīng)預(yù)測(cè)了超過2億種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)——即幾乎所有已知的已編碼蛋白質(zhì),下列相關(guān)有關(guān)蛋白質(zhì)工程的說法正確的是()A.AI算法在蛋白質(zhì)工程領(lǐng)域應(yīng)用中,難度最大的是設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列 B.蛋白質(zhì)工程通過改變氨基酸的空間結(jié)構(gòu)而制造出新的蛋白質(zhì) C.該技術(shù)有助于科學(xué)家探索通過功能設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),再逆向推導(dǎo)氨基酸序列 D.肽鏈的盤曲折疊方式復(fù)雜,與肽鍵以及肽鏈在特定區(qū)域形成氫鍵、二硫鍵等有關(guān)【考點(diǎn)】蛋白質(zhì)工程基本原理.【專題】正推法;基因工程;理解能力.【答案】C【分析】蛋白質(zhì)工程指以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行基因改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需要。【解答】解:A、AI算法在蛋白質(zhì)工程領(lǐng)域應(yīng)用中,難度最大的是無法準(zhǔn)確推知蛋白質(zhì)復(fù)雜的高級(jí)結(jié)構(gòu),A錯(cuò)誤;B、蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過改造或合成基因,來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì),或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求,B錯(cuò)誤;C、該技術(shù)可以通過輸入的氨基酸序列信息生成蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模型有助于科學(xué)家探索通過功能設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),再逆向推導(dǎo)氨基酸序列,C正確;D、由于氨基酸之間能夠形成氫鍵、二硫鍵等,從而使得肽鏈能盤曲、折疊,形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子,而肽鍵連接的是氨基酸,使氨基酸形成肽鏈,肽鏈的盤曲折疊方式復(fù)雜,與肽鍵無關(guān),D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查蛋白質(zhì)工程的內(nèi)容,要求考生識(shí)記相關(guān)知識(shí),并結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題。10.(2025?邯鄲模擬)下列有關(guān)“DNA的粗提取與鑒定”“瓊脂糖凝膠電泳”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)說法,正確的是()A.利用酒精初步分離DNA與蛋白質(zhì)的原理是DNA溶于酒精 B.過濾后的研磨液放置在4℃冰箱中可防止DNA被降解 C.瓊脂糖凝膠電泳時(shí),DNA分子越大,遷移速率越快 D.提取到的絲狀物與二苯胺溶液充分混勻后即可變?yōu)樗{(lán)色【考點(diǎn)】DNA的粗提取與鑒定;DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定.【專題】正推法;基因工程;理解能力.【答案】B【分析】DNA不溶于酒精,而某些蛋白質(zhì)溶于酒精;鑒定DNA時(shí),需要先將DNA溶解在NaCl溶液中,再與二苯胺溶液混合,并在水浴加熱條件下呈現(xiàn)藍(lán)色;耐高溫的DNA聚合酶在延伸環(huán)節(jié)時(shí)進(jìn)行子鏈的合成。【解答】解:A、DNA不溶于酒精溶液,但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精,利用這一原理可以將DNA與蛋白質(zhì)分離,A錯(cuò)誤;B、洋蔥研磨液在4℃冰箱中放置幾分鐘,可降低DNA水解酶的活性,防止DNA降解,B正確;C、待測(cè)樣品中DNA分子的大小和構(gòu)象、凝膠的濃度等都會(huì)影響DNA在電泳中的遷移速率,DNA分子越小,遷移的速率越快,C錯(cuò)誤;D、將提取到的絲狀物與二苯胺溶液充分混勻后,沸水浴加熱條件下才會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色,D錯(cuò)誤。故選:B。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查DNA的粗提取與鑒定的內(nèi)容,要求考生識(shí)記相關(guān)知識(shí),并結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題。11.(2025?望城區(qū)校級(jí)一模)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)物能成功檢出用陽性(+)表示,無法檢出用陰性(﹣)表示。假陽性是指檢查結(jié)果是陽性,但實(shí)際是陰性;假陰性則與之相反。某流感患者進(jìn)行甲型病毒檢測(cè),下列可導(dǎo)致假陽性結(jié)果的是()A.抗原檢測(cè)—單克隆抗體保存溫度過高 B.抗體檢測(cè)—患者半年內(nèi)接種過甲流疫苗 C.核酸檢測(cè)—PCR擴(kuò)增時(shí)變性溫度設(shè)置過低 D.核酸檢測(cè)—病毒發(fā)生變異與RCR引物不匹配【考點(diǎn)】DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定;單克隆抗體及其應(yīng)用.【專題】正推法;PCR技術(shù);克隆技術(shù);解決問題能力.【答案】B【分析】甲型病毒檢測(cè)的方法主要有抗原檢測(cè)、抗體檢測(cè)以及核酸檢測(cè)。【解答】解:A、抗體的成分是蛋白質(zhì),若單克隆抗體保存溫度過高,可導(dǎo)致其變性失活,無法檢測(cè)出抗原,即抗原檢測(cè)結(jié)果為陰性,A錯(cuò)誤;B、患者半年內(nèi)接種過甲流疫苗,體內(nèi)存在甲流病毒對(duì)應(yīng)的抗體,通過抗體檢測(cè)結(jié)果為陽性,但實(shí)際該個(gè)體沒有感染甲流病毒,實(shí)際為陰性,也會(huì)導(dǎo)致假陽性結(jié)果,B正確;C、PCR擴(kuò)增時(shí)變性溫度設(shè)置過低,導(dǎo)致DNA不能解旋形成單鏈,無法擴(kuò)增出病毒的核酸,可導(dǎo)致核酸檢測(cè)結(jié)果為陰性,C錯(cuò)誤;D、病毒發(fā)生變異與RCR引物不匹配,導(dǎo)致無法擴(kuò)增出病毒對(duì)應(yīng)的核酸,核使酸檢測(cè)結(jié)果為陰性,D錯(cuò)誤。故選:B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查PCR技術(shù)和單克隆抗體制備的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記PCR技術(shù)的原理、過程及條件等基礎(chǔ)知識(shí),掌握單克隆抗體制備及應(yīng)用,能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題。12.(2025?青島模擬)采用PCR技術(shù)可獲取并擴(kuò)增目的基因。下列說法正確的是()A.若PCR的模板是mRNA,完成擴(kuò)增只需要逆轉(zhuǎn)錄酶 B.預(yù)變性有利于模板DNA充分解聚為單鏈 C.復(fù)性溫度太高會(huì)導(dǎo)致引物和模板的非特異性結(jié)合增加 D.一個(gè)DNA模板完成第20輪循環(huán)需要(220﹣2)個(gè)引物【考點(diǎn)】DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定.【專題】正推法;PCR技術(shù);理解能力.【答案】B【分析】PCR一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán),每次循環(huán)可分為變性、復(fù)性、延伸三步。在循環(huán)之前,常需要進(jìn)行一次預(yù)變性,以便增加大分子模板DNA徹底變性的概率。PCR過程為:變性,當(dāng)溫度上升到90℃以上時(shí),氫鍵斷裂,雙鏈DNA解旋為單鏈。復(fù)性,當(dāng)溫度降低到50℃左右是,兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合。延伸,溫度上升到72℃左右,溶液中的四種脫氧核苷酸,在DNA聚合酶的作用下,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈。【解答】解:A、若PCR的模板是mRNA,完成擴(kuò)增需要逆轉(zhuǎn)錄酶和耐高溫的DNA聚合酶,A錯(cuò)誤;B、預(yù)變性溫度較高,雙鏈DNA在高溫作用下,氫鍵斷裂,形成單鏈DNA,B正確;C、復(fù)性溫度太高會(huì)使引物與模板結(jié)合減少,溫度太低會(huì)導(dǎo)致引物和模板的非特異性結(jié)合增加,C錯(cuò)誤;D、合成1個(gè)DNA分子需要2個(gè)引物,一個(gè)模板完成第20輪循環(huán)會(huì)合成220﹣219個(gè)DNA,因此需要的引物為(220﹣219)×2=220個(gè),D錯(cuò)誤。故選:B。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查的是DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定的相關(guān)知識(shí),意在考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握的能力,難度適中。13.(2025?青島模擬)野生大豆的SAMS基因具有提高抗逆性的作用。水稻是一種鹽敏感型作物,為提高水稻的抗鹽堿脅迫能力,研究者將野生大豆的SAMS基因轉(zhuǎn)入水稻細(xì)胞內(nèi),從而培養(yǎng)出轉(zhuǎn)基因水稻株系,具體過程如圖。下列說法錯(cuò)誤的是()A.圖示過程中發(fā)生了兩次轉(zhuǎn)化 B.Ⅰ和Ⅲ都需使用固體培養(yǎng)基 C.Ⅰ中的篩選可使用PCR技術(shù) D.獲得的轉(zhuǎn)基因水稻苗都具備抗鹽堿能力【考點(diǎn)】基因工程的操作過程綜合.【專題】模式圖;基因工程;理解能力.【答案】D【分析】將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法。【解答】解:A、轉(zhuǎn)化是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程,圖示過程包含將目的基因(SAMS基因)轉(zhuǎn)化質(zhì)粒的T﹣DNA分子上,以及被插入目的基因的T﹣DNA轉(zhuǎn)化到受體細(xì)胞的染色體DNA分子上兩次轉(zhuǎn)化過程,A正確;B、Ⅰ和Ⅲ分別用于培養(yǎng)農(nóng)桿菌和植物組織培養(yǎng)的再分化過程,均需要使用固體培養(yǎng)基,B正確;C、PCR技術(shù)可用于目的基因和基因表達(dá)載體的篩選,C正確;D、獲得的轉(zhuǎn)基因水稻幼苗不一定都具有抗鹽堿的能力,所以需要將轉(zhuǎn)基因水稻置于鹽堿的環(huán)境中,進(jìn)行篩選與鑒定,D錯(cuò)誤。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查的是基因工程的操作的相關(guān)知識(shí),意在考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握的能力,難度適中。14.(2025?河南模擬)內(nèi)皮抑素是一種效果良好的新型抗癌藥物,由膠原XⅧ(廣泛存在于肝臟中)降解產(chǎn)生。我國(guó)科學(xué)家研制出含轉(zhuǎn)入內(nèi)皮抑素基因的雙歧桿菌口服液,口服后,雙歧桿菌在腸道定植、繁殖,其產(chǎn)生的內(nèi)皮抑素活性片段在雙歧桿菌死亡裂解后被吞噬、轉(zhuǎn)運(yùn)到腫瘤組織發(fā)揮作用。下列敘述正確的是()A.若要利用逆轉(zhuǎn)錄的方法合成內(nèi)皮抑素基因,應(yīng)從肌肉組織細(xì)胞中提取mRNA,因?yàn)榧∪饧?xì)胞代謝旺盛 B.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增內(nèi)皮抑素基因時(shí),引物的設(shè)計(jì)不需要依據(jù)該基因的脫氧核苷酸序列 C.使內(nèi)皮抑素基因能在雙歧桿菌中穩(wěn)定存在并能表達(dá)和遺傳,最關(guān)鍵的步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體 D.口服含轉(zhuǎn)入內(nèi)皮抑素基因的雙歧桿菌口服液屬于體內(nèi)基因治療【考點(diǎn)】基因工程在農(nóng)牧、醫(yī)療、食品等方面的應(yīng)用;DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定.【專題】正推法;基因工程;理解能力.【答案】C【分析】基因工程的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體,從而使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在、遺傳和表達(dá)。【解答】解:A、據(jù)題意可知,因?yàn)閮?nèi)皮抑素由膠原XⅧ降解產(chǎn)生,膠原XⅧ廣泛存在于肝臟中,所以應(yīng)從肝臟細(xì)胞中提取mRNA,A錯(cuò)誤;B、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增內(nèi)皮抑素基因時(shí),需要根據(jù)內(nèi)皮抑素基因的脫氧核苷酸序列設(shè)計(jì)并合成引物,引物與模板鏈結(jié)合后才能進(jìn)行DNA的擴(kuò)增,B錯(cuò)誤;C、使內(nèi)皮抑素基因能在雙歧桿菌中穩(wěn)定存在并能表達(dá)和遺傳,最關(guān)鍵的步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體,C正確;D、基因不能直接被吸收,不屬于體內(nèi)基因治療,D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí),意在考查學(xué)生的識(shí)記能力和判斷能力,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問題的能力是解答本題的關(guān)鍵。15.(2025?晉中模擬)在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,常需要選擇合適的試劑實(shí)現(xiàn)物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的“分離”。下表與“分離”實(shí)驗(yàn)相關(guān)的試劑及結(jié)果,對(duì)應(yīng)正確的是()選項(xiàng)“分離”實(shí)驗(yàn)相關(guān)試劑實(shí)驗(yàn)結(jié)果A探究植物細(xì)胞的失水0.3g/mL的蔗糖溶液細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞壁分離B綠葉中色素的分離無水乙醇濾紙條上出現(xiàn)4條色素帶C觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂卡諾氏液使組織中的細(xì)胞相互分離開來DDNA的粗提取與鑒定預(yù)冷的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精初步分離DNA和蛋白質(zhì)A.A B.B C.C D.D【考點(diǎn)】DNA的粗提取與鑒定;細(xì)胞的吸水和失水;葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn);觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂.【專題】正推法;從生物材料提取特定成分;理解能力.【答案】D【分析】1、綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn),提取色素時(shí)需要加入無水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸鈣(防止色素被破壞);分離色素時(shí)采用紙層析法,原理是色素在層析液中的溶解度不同,隨著層析液擴(kuò)散的速度不同,最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶,從上到下依次是胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色)。2、觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的步驟:解離(解離液由鹽酸和酒精組成,目的是使細(xì)胞相互分離)、漂洗(洗去解離液,便于染色)、染色(用龍膽紫、醋酸洋紅等堿性染料)、制片(該過程中壓片是為了將根尖細(xì)胞壓成薄層,使之不相互重疊影響觀察)和觀察(先低倍鏡觀察,后高倍鏡觀察)。【解答】解:A、0.3g/mL的蔗糖溶液能使植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離,是細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離,不是細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞壁分離,A錯(cuò)誤;B、綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同,使得色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的速率不同而分離,無水乙醇用于提取綠葉中的色素,不能用來分離色素,B錯(cuò)誤;C、卡諾氏液可固定細(xì)胞的形態(tài),解離液使組織中的細(xì)胞相互分離開來,解離液是用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精按1:1的比例配制而成的,C錯(cuò)誤;D、DNA不溶于酒精,但某些蛋白質(zhì)溶于酒精,利用這一原理,可初步分離DNA和蛋白質(zhì),D正確。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查DNA的粗提取、綠葉中色素的提取和分離等實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí),意在考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握的能力,難度適中。二.解答題(共5小題)16.(2025?蘇州校級(jí)模擬)隨著對(duì)CRISPR/Cas9系統(tǒng)的研究,越來越多的Cas9變體被發(fā)掘。CRISPR/Cas12a系統(tǒng)是近幾年研究正熱的系統(tǒng),該系統(tǒng)是由crRNA和Cas12a(Cpf1)蛋白形成的復(fù)合體。crRNA能特異性識(shí)別并結(jié)合特定的DNA序列,引導(dǎo)Cas12a蛋白到相應(yīng)位置剪切DNA。圖1是CRISPR/Cas9系統(tǒng)、CRISPR/Cas12a系統(tǒng)的工作原理示意圖。請(qǐng)回答下列問題。注:PAM是一種短DNA序列,N表示任意堿基。PAM可以幫助Cas9、Cas12a識(shí)別和切割目標(biāo)DNA序列。“”表示在相應(yīng)位置剪切DNA。(1)Cas9是一種核酸內(nèi)切酶,能與tracrRNA、crRNA組成的sgRNA(向?qū)NA)構(gòu)成復(fù)合體,該復(fù)合體能與DNA分子特定堿基序列結(jié)合。Cas9催化磷酸二酯鍵水解,從而使DNA在PAM序列的上游被切斷。一般來說,在使用CRISPR/Cas9系統(tǒng)對(duì)不同基因進(jìn)行編輯時(shí),應(yīng)使用Cas9和不同(填“相同”或“不同”)的sgRNA結(jié)合構(gòu)成復(fù)合體進(jìn)行相關(guān)基因的編輯。(2)在CRISPR/Cas12a系統(tǒng)中,crRNA序列與目的基因特定堿基序列部分結(jié)合,結(jié)合區(qū)域最多含8種核苷酸。與CRISPR/Cas9系統(tǒng)相比,CRISPR/Cas12a系統(tǒng)中的crRNA能獨(dú)立發(fā)揮引導(dǎo)功能,切割DNA后形成的是黏性(填“黏性”或“平”)末端。(3)某科研團(tuán)隊(duì)基于CRISPR/Cas12a系統(tǒng)對(duì)宮頸癌細(xì)胞中的KIFC1基因進(jìn)行敲除,來探討KIFCI基因在宮頸癌細(xì)胞中的功能及對(duì)宮頸癌HeLa細(xì)胞增殖的影響。他們利用crRNA對(duì)應(yīng)基因序列和PX458質(zhì)粒(如圖2)構(gòu)建crRNA/Cas12a重組載體,轉(zhuǎn)染至HeLa細(xì)胞進(jìn)行相關(guān)研究。①為保證crRNA對(duì)應(yīng)的基因序列與PX458質(zhì)粒正確連接,應(yīng)在擴(kuò)增該基因序列的一對(duì)引物的5'端分別添加PvitⅡ、EcoRⅠ兩種限制酶的識(shí)別序列。其中P1的堿基序列為5′CAGCTGCTC3′。PX458質(zhì)粒中利用U6、CMV兩個(gè)啟動(dòng)子,而不共用同一個(gè)啟動(dòng)子的目的是實(shí)現(xiàn)兩種基因的獨(dú)立表達(dá),有利于crRNA、Cas12a各自發(fā)揮作用。②將crRNA/Cas12a重組載體成功轉(zhuǎn)染至HeLa細(xì)胞。與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組中KIFCl蛋白表達(dá)量,細(xì)胞數(shù)目的變化如圖3所示,由此得出結(jié)論是KIFC1基因可以促進(jìn)HeLa細(xì)胞的增殖。判斷依據(jù)是:實(shí)驗(yàn)組的KIFC1蛋白表達(dá)量明顯下降,(兩組的參照蛋白表達(dá)量沒有明顯差異),證明HeLa細(xì)胞中KIFC1基因敲除成功;實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞數(shù)目顯著低于對(duì)照組,表明KIFC1敲除可參照蛋白使HeLa細(xì)胞增殖能力下降。【考點(diǎn)】基因工程的操作過程綜合;限制性內(nèi)切核酸酶.【專題】圖文信息類簡(jiǎn)答題;基因工程;理解能力.【答案】(1)tracrRNA、crRNA;磷酸二酯鍵;不同(2)8;crRNA;黏性(3)PvitⅡ、EcoRⅠ;CAGCTGCTC;實(shí)現(xiàn)兩種基因的獨(dú)立表達(dá),有利于crRNA、Cas12a各自發(fā)揮作用;KIFC1基因可以促進(jìn)HeLa細(xì)胞的增殖;實(shí)驗(yàn)組的KIFC1蛋白表達(dá)量明顯下降,(兩組的參照蛋白表達(dá)量沒有明顯差異)【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的篩選和獲取從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等,標(biāo)記基因可便于目的基因的鑒定和篩選,是基因工程的核心步驟。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法。將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法。將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因——PCR技術(shù)等;②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA——PCR技術(shù)等;③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)——抗原﹣抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。【解答】解:(1)結(jié)合圖示可知,Cas9能與tracrRNA、crRNA組成的sgRNA(向?qū)NA)構(gòu)成復(fù)合體,該復(fù)合體能與DNA分子特定堿基序列結(jié)合。DNA相鄰核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連,Cas9催化磷酸二酯鍵水解,從而使DNA在PAM序列的上游被切斷。sgRNA的組成部分之一是crRNA,crRNA通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則與目標(biāo)基因的堿基序列互補(bǔ)配對(duì),從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的切割,不同的基因核苷酸序列不同,因此需要使用Cas9和不同的sgRNA結(jié)合構(gòu)成復(fù)合體進(jìn)行相關(guān)基因的編輯。(2)crRNA序列與目的基因特定堿基序列部分結(jié)合,結(jié)合區(qū)域包含了單鏈DNA和RNA,DNA的基本單位是四種脫氧核苷酸,RNA的基本單位是四種核糖核苷酸,因此結(jié)合區(qū)域最多含8種核苷酸。結(jié)合圖示中的CRISPR/Cas9系統(tǒng)和CRISPR/Cas12a系統(tǒng)可知,CRISPR/Cas12a系統(tǒng)中的crRNA能獨(dú)立發(fā)揮引導(dǎo)功能,切割DNA后形成的是黏性末端。(3)①質(zhì)粒上含有3種限制酶識(shí)別序列,若選擇KpnI限制酶識(shí)別序列,對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行切割時(shí)會(huì)破壞Cas12a基因,因此應(yīng)選擇PvitⅡ、EcoRⅠ對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行酶切獲得黏性末端,保證目的基因準(zhǔn)確接入完成轉(zhuǎn)錄,應(yīng)在擴(kuò)增該基因序列的一對(duì)引物的5'端分別添加PvitⅡ、EcoRⅠ兩種限制酶的識(shí)別序列。擴(kuò)增目的基因時(shí),引物需要與模板鏈的3'端結(jié)合,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證子鏈從5'向3'延伸,結(jié)合圖示可知,P1的堿基序列為5′CAGCTGCTC3′。PX458質(zhì)粒中利用U6、CMV兩個(gè)啟動(dòng)子,而不共用同一個(gè)啟動(dòng)子的目的是實(shí)現(xiàn)兩種基因的獨(dú)立表達(dá),有利于crRNA、Cas12a各自發(fā)揮作用。②結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,對(duì)照組KIFCl蛋白表達(dá)量多于實(shí)驗(yàn)組,對(duì)照組的細(xì)胞數(shù)量多于實(shí)驗(yàn)組,對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的差異是KIFC1基因的有無,因此可得出的結(jié)論是KIFC1基因可以促進(jìn)HeLa細(xì)胞的增殖。證明HeLa細(xì)胞中KIFC1基因敲除成功的依據(jù)是實(shí)驗(yàn)組的KIFC1蛋白表達(dá)量明顯下降,(兩組的參照蛋白表達(dá)量沒有明顯差異)。故答案為:(1)tracrRNA、crRNA;磷酸二酯鍵;不同(2)8;crRNA;黏性(3)PvitⅡ、EcoRⅠ;CAGCTGCTC;實(shí)現(xiàn)兩種基因的獨(dú)立表達(dá),有利于crRNA、Cas12a各自發(fā)揮作用;KIFC1基因可以促進(jìn)HeLa細(xì)胞的增殖;實(shí)驗(yàn)組的KIFC1蛋白表達(dá)量明顯下降,(兩組的參照蛋白表達(dá)量沒有明顯差異)【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查的是基因工程的操作的相關(guān)知識(shí),意在考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握的能力,難度適中。17.(2025?長(zhǎng)沙校級(jí)一模)Cry蛋白是蘇云金芽孢桿菌的主要?dú)⑾x蛋白,CrylIa和Cry2Ab是兩種Cry蛋白。如圖是由CrylIa基因的結(jié)構(gòu)域Ⅰ與Cry2Ab基因的結(jié)構(gòu)域Ⅱ和Ⅲ融合后的雜交分子構(gòu)建表達(dá)載體的過程示意圖。質(zhì)粒上限制酶旁括號(hào)內(nèi)的數(shù)字表示限制酶切割位點(diǎn)與復(fù)制原點(diǎn)的距離(1kb表示1000個(gè)堿基對(duì))。相關(guān)限制酶的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)如表,回答下列問題:限制酶EcoRⅠXbaⅠSau3AⅠBamHⅠBclⅠ識(shí)別序列及切割位點(diǎn)G↓AATTCT↓CTAGA↓GATCG↓GATCCT↓GATCA(1)過程①②③的原理是DNA半保留復(fù)制。過程①②除需要圖中的物質(zhì)外,還需要4種脫氧核苷酸、耐高溫的DNA聚合酶,過程①需要的引物是a、b。(2)用雙酶切法構(gòu)建質(zhì)粒B,則質(zhì)粒B比質(zhì)粒A多了3750個(gè)堿基對(duì)。(3)過程⑥表示將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌,其目的是使質(zhì)粒B大量復(fù)制。(4)以下為圖中的雜交分子在細(xì)胞中合成的mRNA部分序列示意。該mRNA控制合成的多肽鏈含有95個(gè)氨基酸。若某種原因使該mRNA中U1缺失,則造成的直接后果是控制合成的多肽鏈比原多肽鏈少了2個(gè)氨基酸。(AUG:起始密碼子,UAA:終止密碼子)…GCAUGAA…(中間省略270個(gè)堿基)…UU1UGCUAAUUUAAUGC【考點(diǎn)】基因工程的操作過程綜合.【專題】圖文信息類簡(jiǎn)答題;基因工程;理解能力.【答案】(1)DNA半保留復(fù)制;耐高溫的DNA聚合酶;a、b(2)3750(3)使質(zhì)粒B大量復(fù)制(4)95;2【分析】PCR技術(shù):(1)概念:PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。(2)原理:DNA復(fù)制。(3)前提條件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一對(duì)引物。(4)條件:模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、耐高溫的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)。(5)過程:①高溫變性:DNA解旋過程;②低溫復(fù)性:引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上;③中溫延伸:合成子鏈。PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶,高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開。【解答】解:(1)過程①②為PCR擴(kuò)增,過程③為DNA分子的重疊延伸,其中均涉及了DNA分子的復(fù)制,故其原理為DNA半保留復(fù)制。過程①②(PCR擴(kuò)增)所需條件為模板DNA、一對(duì)引物、四種脫氧核苷酸、耐高溫的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)。該圖是CrylⅠa基因的結(jié)構(gòu)域Ⅰ與Cry2Ab基因的結(jié)構(gòu)域Ⅱ和Ⅲ融合后的雜交分子構(gòu)建表達(dá)載體的過程示意圖,CrylⅠa基因只需取結(jié)構(gòu)域Ⅰ,過程①需要的引物是a、b即可擴(kuò)增結(jié)構(gòu)域Ⅰ。(2)在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需要用限制酶EcoRⅠ、限制酶XbaⅠ切割質(zhì)粒A和雜交分子,用雙酶切法構(gòu)建質(zhì)粒B,則質(zhì)粒B比質(zhì)粒A多了4.0kb﹣(0.85kb﹣0.6kb)=3.75kb=3750個(gè)堿基對(duì)。(3)過程⑥表示將重組質(zhì)粒(質(zhì)粒B)導(dǎo)入大腸桿菌,其目的是使質(zhì)粒B大量復(fù)制。(4)AUG是起始密碼子,UAA是終止密碼子,由圖所示,從AUG左邊為起始點(diǎn)(起始密碼子能翻譯為氨基酸)到UAA的左邊為止(終止密碼子不能翻譯為氨基酸),共有5+270+5=280或5+270+10=285個(gè)核苷酸,280不是3的倍數(shù)不可取(3個(gè)核苷酸密碼子對(duì)應(yīng)編碼一個(gè)氨基酸),故該mRNA控制合成的多肽鏈含有285÷3=95個(gè)氨基酸。若某種原因使該mRNA中U1缺失,從AUG左邊為起始點(diǎn)到UAA的左邊為止,共有5+270+4=279或5+270+9=284個(gè)核苷酸,284不是3的倍數(shù),不可取,故該mRNA控制合成的多肽鏈含有279÷3=93個(gè)氨基酸,故控制合成的多肽鏈比原多肽鏈少2個(gè)氨基酸。故答案為:(1)DNA半保留復(fù)制;耐高溫的DNA聚合酶;a、b(2)3750(3)使質(zhì)粒B大量復(fù)制(4)95;2【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查的是基因工程的操作的相關(guān)知識(shí),意在考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握的能力,難度適中。18.(2025?福州模擬)MS2噬菌體是一種RNA病毒,其遺傳物質(zhì)由控制合成A蛋白、衣殼蛋白(CP)、復(fù)制酶(REP)等蛋白的基因組成。A蛋白和CP與MS2噬菌體顆粒(VLPs)的形成相關(guān),顆粒中含REP,缺乏REP時(shí)噬菌體不能增殖形成噬菌斑。將逆轉(zhuǎn)錄得到的MS2基因組中的REP基因拆分成REP﹣a和REP﹣b基因片段,并將REP﹣a基因與X基因融合,將REP﹣b基因與Y基因融合,若X蛋白與Y蛋白之間存在相互作用,則會(huì)使REP﹣a蛋白與REP﹣b蛋白相互靠近并具備完整的REP活性,相關(guān)過程如圖。回答下列問題:(1)若要通過PCR融合REP﹣a基因與X基因,關(guān)鍵是設(shè)計(jì)具有互補(bǔ)末端(填“互補(bǔ)末端”或“不同末端”)的引物,使PCR產(chǎn)物在末端形成重疊鏈,在隨后的PCR擴(kuò)增中重疊鏈作為模板延伸,將兩個(gè)片段拼接成一個(gè)完整的融合基因。重疊PCR中復(fù)性過程所需溫度最低。若兩個(gè)片段具有相同且合適的酶切位點(diǎn),則可以借助限制酶和DNA連接酶將兩個(gè)片段連接起來。(2)質(zhì)粒1中包含重組MS2噬菌體基因組,其中的REP基因編碼區(qū)由REP﹣a基因與X基因替換,不含REP﹣b基因片段。質(zhì)粒1的表達(dá)產(chǎn)物A蛋白和CP與轉(zhuǎn)錄后形成的重組MS2噬菌體基因組RNA包裝后形成VLPs。(3)在REP﹣a基因和X基因之間及REP﹣b基因和Y蛋白基因之間常加入連接序列。推測(cè)連接序列(編碼連接肽)的作用有連接融合蛋白、保證融合蛋白的穩(wěn)定性和生物活性等。(4)將得到的VLPs侵染含質(zhì)粒2的MS2噬菌體宿主,并觀察是否形成噬菌斑,圖中培養(yǎng)基出現(xiàn)陽性結(jié)果,則說明X、Y蛋白之間有相互作用。【考點(diǎn)】基因工程的操作過程綜合;DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定.【專題】正推法;PCR技術(shù);基因工程;理解能力.【答案】(1)互補(bǔ)末端;復(fù)性;限制酶和DNA連接(2)REP﹣b基因;A蛋白和CP;重組MS2噬菌體基因組RNA(3)保證融合蛋白的穩(wěn)定性和生物活性(4)噬菌斑;X、Y蛋白之間有相互作用【分析】基因工程的基本操作程序有四步:①目的基因的篩選和獲取,②基因表達(dá)載體的構(gòu)建,③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,④目的基因的檢測(cè)與鑒定。【解答】解:(1)若要通過PCR融合REP﹣a基因與X基因,關(guān)鍵是設(shè)計(jì)具有互補(bǔ)末端的引物,使PCR產(chǎn)物在末端形成重疊鏈,在隨后的PCR擴(kuò)增中重疊鏈作為模板延伸,將兩個(gè)片段拼接成一個(gè)完整的融合基因。重疊PCR中復(fù)性過程所需溫度最低。若兩個(gè)片段具有相同且合適的酶切位點(diǎn),則可以借助限制酶和DNA連接酶將兩個(gè)片段連接起來。(2)質(zhì)粒1中包含重組MS2噬菌體基因組,其中的REP基因編碼區(qū)由REP﹣a基因與X基因替換,不含REP﹣b基因片段。質(zhì)粒1的表達(dá)產(chǎn)物A蛋白和CP與轉(zhuǎn)錄后形成的重組MS2噬菌體基因組RNA包裝后形成VLPs。(3)在REP﹣a基因和X基因之間及REP﹣b基因和Y蛋白基因之間常加入連接序列。推測(cè)連接序列的作用有連接融合蛋白、保證融合蛋白的穩(wěn)定性和生物活性等。(4)將得到的VLPs侵染含質(zhì)粒2的MS2噬菌體宿主,并觀察是否形成噬菌斑,圖中培養(yǎng)基出現(xiàn)陽性結(jié)果,則說明X、Y蛋白之間有相互作用。故答案為:(1)互補(bǔ)末端;復(fù)性;限制酶和DNA連接(2)REP﹣b基因;A蛋白和CP;重組MS2噬菌體基因組RNA(3)保證融合蛋白的穩(wěn)定性和生物活性(4)噬菌斑;X、Y蛋白之間有相互作用【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了基因工程等相關(guān)知識(shí)點(diǎn),意在考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解和熟練應(yīng)用的能力。19.(2025?廣州一模)鵝源星狀病毒屬于RNA病毒,鵝群感染后死亡率高,對(duì)鵝類養(yǎng)殖構(gòu)成巨大威脅。其全基因組結(jié)構(gòu)模式圖如圖甲所示,ORF2區(qū)域編碼的纖突蛋白是該病毒的主要抗原性蛋白。研究人員以疑似感染該病毒死亡鵝的組織為樣本,通過研磨提取上清液,進(jìn)而制備單克隆抗體。回答下列問題:(1)鵝死亡的原因還可能包括感染鵝細(xì)小病毒(一種DNA病毒)或感染致病細(xì)菌。為確定感染源,研究人員以樣本總DNA為模板,在PCR反應(yīng)體系中通過加入鵝細(xì)小病毒DNA引物進(jìn)行特定片段的擴(kuò)增并進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè);同時(shí),將樣本上清液接種于固體培養(yǎng)基上,在適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,觀察并鑒定培養(yǎng)基上是否出現(xiàn)致病細(xì)菌菌落。(2)成功分離出鵝源星狀病毒后,研究人員提取了該病毒的RNA,并通過逆(反)轉(zhuǎn)錄獲得該病毒的cDNA作為纖突蛋白基因序列的擴(kuò)增模板。擴(kuò)增產(chǎn)物通過瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行鑒定,圖乙電泳結(jié)果中最有可能代表纖突蛋白基因序列的是B(填編號(hào))。(3)從凝膠中分離得到纖突蛋白基因序列并擴(kuò)增,構(gòu)建基因表達(dá)載體,導(dǎo)入特定受體細(xì)胞,檢測(cè)鑒定轉(zhuǎn)基因成功。進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)后可從中獲得纖突蛋白。(4)研究人員利用纖突蛋白制備獲得了纖突蛋白單克隆抗體,該單克隆抗體可應(yīng)用于快速診斷鵝是否感染鵝源星狀病毒、治療鵝源星狀病毒的感染(答兩點(diǎn))。【考點(diǎn)】基因工程在農(nóng)牧、醫(yī)療、食品等方面的應(yīng)用;單克隆抗體及其應(yīng)用;DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定.【專題】正推法;基因工程;理解能力.【答案】(1)鵝細(xì)小病毒DNA引物;致病細(xì)菌菌落(2)逆(反)轉(zhuǎn)錄;B(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體;檢測(cè)鑒定轉(zhuǎn)基因成功(4)快速診斷鵝是否感染鵝源星狀病毒、治療鵝源星狀病毒的感染【分析】基因工程的基本操作程序有四步:①目的基因的篩選和獲取,②基因表達(dá)載體的構(gòu)建,③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,④目的基因的檢測(cè)與鑒定。【解答】解:(1)題干表明要確定感染源是鵝細(xì)小病毒(DNA病毒)還是致病細(xì)菌,以樣本總DNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí),需要加入鵝細(xì)小病毒和致病細(xì)菌的特異性引物,因?yàn)橐锬芘c特定的DNA片段結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)病毒或細(xì)菌特定DNA片段的擴(kuò)增,進(jìn)而通過檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物來判斷是否存在相應(yīng)感染源。將樣本上清液接種于固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),是為了檢測(cè)是否有致病細(xì)菌。如果存在致病細(xì)菌,在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,培養(yǎng)基上會(huì)出現(xiàn)致病細(xì)菌菌落,通過對(duì)菌落的觀察和鑒定可判斷是否有致病細(xì)菌感染。(2)從病毒的RNA獲得cDNA需要通過逆(反)轉(zhuǎn)錄過程,逆轉(zhuǎn)錄是以RNA為模板合成DNA的過程,這樣就能得到與病毒RNA對(duì)應(yīng)的cDNA作為纖突蛋白基因序列擴(kuò)增的模板。由圖甲可知ORF2區(qū)域編碼纖突蛋白,其長(zhǎng)度為6939﹣4807=2132bp,在圖乙中A片段大小約為1000bp,B片段大小約為2000bp﹣3000bp,C片段大小約為3000bp﹣5000bp,所以最有可能代表纖突蛋白基因序列的是B。(3)從凝膠中分離得到纖突蛋白基因序列并擴(kuò)增后,需要構(gòu)建基因表達(dá)載體,使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并表達(dá);之后導(dǎo)入特定受體細(xì)胞,最后檢測(cè)鑒定轉(zhuǎn)基因成功,進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)后可從中獲得纖突蛋白。(4)纖突蛋白單克隆抗體可應(yīng)用于病毒檢測(cè),因?yàn)槠淠芴禺愋宰R(shí)別纖突蛋白,可用于檢測(cè)樣本中是否存在鵝源呈狀病毒;還可應(yīng)用于疾病治療,通過與病毒上的纖突蛋白結(jié)合,可能阻止病毒侵染細(xì)胞等,達(dá)到治療疾病的目的。故答案為:(1)鵝細(xì)小病毒DNA引物;致病細(xì)菌菌落(2)逆(反)轉(zhuǎn)錄;B(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體;檢測(cè)鑒定轉(zhuǎn)基因成功(4)快速診斷鵝是否感染鵝源星狀病毒、治療鵝源星狀病毒的感染【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了基因工程等相關(guān)知識(shí)點(diǎn),意在考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解和熟練應(yīng)用的能力。20.(2025?昌黎縣一模)通過對(duì)多種植物研究表明,鈍化植物對(duì)外源乙烯的敏感性比抑制內(nèi)源乙烯的生物合成可以更為有效地延長(zhǎng)植物的采后壽命。科學(xué)家從草莓中提取乙烯受體Ers1基因,通過基因工程將Ers1基因反向連接在啟動(dòng)子后,篩選轉(zhuǎn)入反義Ers1基因的草莓,達(dá)到延長(zhǎng)儲(chǔ)藏期的效果。回答下列問題:(1)使用相關(guān)技術(shù)獲得DNA后,需要通過PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增Ers1基因(如圖)。為使目的基因與質(zhì)粒連接,在設(shè)計(jì)PCR引物擴(kuò)增Ers1基因時(shí)需添加限制酶XhoⅠ(識(shí)別序列為5'﹣CTCGAG﹣3')的識(shí)別序列。已知Ers1基因左端①處的堿基序列為﹣TTCCAATTTTAA﹣,則其中一種引物設(shè)計(jì)的序列是5'CTCGAGTTCCAATTTTAA3'。在PCR體系中,加入的dNTP可提供原料和能量。(2)應(yīng)將Ers1基因反向連接到質(zhì)粒的啟動(dòng)子和潮霉素抗性基因之間。用Ca2+處理農(nóng)桿菌,目的是使其變?yōu)楦惺軕B(tài)細(xì)胞。將篩選得到的反向連接質(zhì)粒與感受態(tài)農(nóng)桿菌混合,使重組質(zhì)粒進(jìn)入農(nóng)桿菌,完成轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。將農(nóng)桿菌涂布接種于添加有卡那霉素的LB固體培養(yǎng)基上,目的是篩選出含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌。(3)為獲得轉(zhuǎn)基因植株,農(nóng)桿菌侵染的宿主一般要選用具有優(yōu)良性狀、較高的遺傳穩(wěn)定性、再生能力強(qiáng)及易被農(nóng)桿菌侵染等特點(diǎn)的植物材料。得到的轉(zhuǎn)基因植株乙烯受體的合成受阻,其原因是Ers1基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物與反義Ers1基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物堿基互補(bǔ)配對(duì),使得翻譯過程受阻。【考點(diǎn)】基因工程的操作過程綜合.【專題】圖文信息類簡(jiǎn)答題;基因工程;理解能力.【答案】(1)CTCGAGTTCCAATTTTAA原料和能量(2)啟動(dòng)子和潮霉素抗性基因使其變?yōu)楦惺軕B(tài)細(xì)胞篩選出含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌(3)再生能力強(qiáng)Ers1基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物與反義Ers1基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物堿基互補(bǔ)配對(duì),使得翻譯過程受阻【分析】基因工程的基本操作程序:第一步:目的基因的獲取;第二步:基因表達(dá)載體的構(gòu)建(核心)1、目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳至下一代,使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。2、組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。第三步:將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞1、轉(zhuǎn)化的概念:是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。2、常用的轉(zhuǎn)化方法:將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞:采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,其次還有基因槍法和花粉管通道法等。將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞:最常用的方法是顯微注射技術(shù),方法的受體細(xì)胞多是受精卵。第四步:目的基因的檢測(cè)和表達(dá)將目的基因?qū)爰?xì)菌:感受態(tài)細(xì)胞法:用鈣離子處理細(xì)胞使其成為感受態(tài)細(xì)胞,再將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合,在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子,完成轉(zhuǎn)化過程。【解答】解:(1)圖中有磷酸基團(tuán)連接處為5'端,﹣OH連接處為3'端,由題意得,Ersl基因左端①處的堿基序列為5'﹣TTCCAATTTTAA﹣3',故可設(shè)計(jì)引物5'﹣TTCCAATTTTAA﹣3',在設(shè)計(jì)PCR引物擴(kuò)增Ersl基因時(shí)需添加識(shí)別序列為5'﹣CTCGAG﹣3'的限制酶XhoⅠ識(shí)別序列,故其中一種引物設(shè)計(jì)的序列是5'﹣CTCGAGTTCCAATTTTAA﹣3'。在PCR體系中,加入的dNTP可提供原料和能量。(2)應(yīng)將Ers1基因反向連接到質(zhì)粒的啟動(dòng)子和潮霉素抗性基因之間,用CaCl2處理農(nóng)桿菌使其變?yōu)楦惺軕B(tài)細(xì)胞,將農(nóng)桿菌涂布接種于添加有卡那霉素的LB固體培養(yǎng)基上,是利用了重組質(zhì)粒上的卡那霉素抗性基因作為標(biāo)記基因,從而可以篩選出含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌。(3)目的基因會(huì)隨T﹣DNA整合到植物染色體DNA中,最后通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育出完整的轉(zhuǎn)基因植株。為獲得轉(zhuǎn)基因植株,農(nóng)桿菌侵染的宿主一般要選用具有優(yōu)良性狀、較高的遺傳穩(wěn)定性、再生能力強(qiáng)及易被農(nóng)桿菌侵染等特點(diǎn)的植物材料。由題意可知,通過基因工程將Ersl基因反向連接在啟動(dòng)子后,篩選
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