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1、基因工程与蛋白质工程同步练习一、选择题1.(2021山东统考)双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料()dGTP，dATP，dTTP，dCTP dGTP，dATP，dTTP位被32P标记的ddCTP 位被32P标记的ddCTPA BC D2(2020北京高考，12)为了对重金属污染的土壤进行生物修复，研究者将从杨
2、树中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中(如图)。注：、表示引物。为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因，同时避免内源HMA3基因的干扰，在进行PCR扩增时，应选择的引物组合是()A BC D3(2020海南高考，10)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是()A羊的成熟红细胞可作为提取DNA的材料B提取植物细胞的DNA时，需要加入一定量的洗涤剂和食盐C预冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性，防止DNA水解D在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色二、非选择题4.(2021河北保定调研)型干扰素是效应T细胞分泌的一种淋巴因子，可用
3、于治疗癌症。科学家将型干扰素基因与大肠杆菌的DNA分子进行了重组，使该基因在大肠杆菌中得以成功表达。(1)若用PCR技术扩增型干扰素基因，其前提条件是有一段_，以便根据这一序列合成引物。PCR过程需要经过多次循环，每一个循环包括：变性复性延伸，其中复性的目的是_，延伸过程中最主要的过程是_。(2)已知限制酶的识别序列和切点是GGATCC，限制酶的识别序列和切点是GATC，型干扰素基因结构如图所示。在构建基因表达载体的过程中，用限制酶_切割质粒，用限制酶_切割目的基因。将得到的大肠杆菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，得到如图a所示的结果(圆点表示菌落)，该结果说明能够生长的大肠杆菌中已导入了
4、_。将灭菌绒布按到培养基a上，使绒布表面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图b所示的结果(圆圈表示与图a中培养基上对照无菌落的位置)。与图b圆圈相对应的图a中的菌落表现型是_，这些大肠杆菌中导入了_。5.(2021湖北八校联考)利用农杆菌转化法可将抗病基因(来自拟南芥)导入玉米细胞而获得抗病植株。根据所学知识回答下列问题：(1)若对拟南芥的抗病基因进行大量扩增，应用_技术。(2)获得抗病玉米植株过程中的核心步骤是_，其目的是使抗病基因在受体细胞中稳定存在，并能遗传给下一代，同时使_。(3)农杆菌转化法利用农杆菌中的Ti质粒上的_可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞的_上的特
5、点，使抗病基因在受体细胞中的遗传特性得以稳定维持和表达。(4)将含抗病基因的受体细胞培育为抗病植株利用的原理是_。(5)若要在个体水平上检测转基因玉米是否有抗病特性，需要做_实验。(6)农杆菌转化法可能会选成“基因污染”，为避免抗病基因通过花粉传播进入其他植物而导致“基因污染”，应将抗病基因导入_(填“细胞核”或“细胞质”)。6烟草是有重要经济价值的双子叶植物，易受TMV(烟草花叶病毒)感染导致大幅度减产。绞股蓝细胞中含有抗TMV基因，能抵抗TMV感染。研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV烟草，操作流程如图所示。(1)表示遗传信息流动中的_过程，过程所需要的工具酶是_。(2)目的基因大量扩增
6、可以使用PCR技术，该技术包括变性、复性、延伸三个步骤，变性这一步骤的目的是_。(3)过程最常用的方法是_，过程用到的细胞工程技术是_。(4)过程还需要进行基因工程操作步骤中的_，在个体水平上检验获得的烟草能否抗TMV的方法是_。7.如图表示利用乳腺生物反应器生产某种动物蛋白的流程示意图，请分析回答下列问题：(1)该生产流程中应用到的现代生物技术有_、_(写出其中两种)。(2)图中A、B分别表示_、_。(3)为提高培育成功率，进行过程之前，对早期胚胎的处理是取其部分细胞用目的基因探针进行_检测，对受体动物的处理是用_进行同期发情处理。(4)蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因
7、修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质，原因是_。8基因疗法所涉及的基因工程技术主要有三种，包括病毒载体、基因(编辑)和细胞改造。请回答：(1)第一种是将_通过载体送入目标细胞让其发挥作用。该技术用来传递基因的载体多是病毒类载体，因为它们能_。经过基因改造后，这些作为载体的病毒具有_的特点。(2)第二种是直接通过基因(编辑)技术修复目标细胞的_。基因(编辑)技术可以达到添加基因、消除基因或者_的效果。(3)第三种则是从患者体内提取细胞在体外进行修改，然后再重新输回患者体内发挥作用。例如，对造血干细胞进行基因工程改造让其制造内源性的凝血因子，从理论上说能持续缓解血友病症状，而不需使用_治疗。基
8、因治疗进入了一个兼具安全性和有效性的时代。但你认为这个领域中的问题是_。9(2019全国卷)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括_和_。(2)生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是_。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的_。(3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是_。10.实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作：试管序号AB1加2 mol/L的NaCl溶液
9、5 mL加2 mol/L的NaCl溶液5 mL2不加加入提取的DNA丝状物并搅拌3加4 mL二苯胺，混匀加4 mL二苯胺，混匀4沸水浴5分钟沸水浴5分钟实验现象实验结论(1)根据右图，完成表格空白处的实验内容。(2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何变化？_。(3)在沸水浴中加热的目的是_，同时说明DNA对高温有较强的_。(4)A试管在实验中的作用是_。(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与_有关。11(2020江苏高考，33)如果已知一小段DNA的序列，可采用PCR的方法，简捷地分析出已知序列两侧的序列，具体流程如图(以EcoR 酶切为例)：请据图回答问题：(1)步骤用的EcoR
10、 是一种_酶，它通过识别特定的_切割特定位点。(2)步骤用的DNA连接酶催化相邻核苷酸之间的3羟基与5磷酸间形成_；PCR循环中，升温到95 是为了获得_；Taq DNA聚合酶的作用是催化_。(3)若如表所列为已知的DNA序列和设计的一些PCR引物，步骤选用的PCR引物必须是_(从引物中选择，填编号)。DNA序列(虚线处省略了部分核苷酸序列)已知序列PCR引物5AACTATGCGCTCATGA35GCAATGCGTAGCCTCT35AGAGGCTACGCATTGC35TCATGAGCGCATAGTT3(4)对PCR产物测序，经分析得到了片段F的完整序列。下列DNA单链序列中(虚线处省略了部分核
11、苷酸序列)，结果正确的是_。A5AACTATGCGAGCCCTT3B5AATTCCATGCTGAATT3C5GCAATGCGTTCGGGAA3D5TTGATACGCCGAGTAC3答案1. A2 B3 A4. (1)型干扰素基因(目的基因)的核苷酸序列 使引物与互补链结合 Taq酶从引物起始催化互补链的合成(2) 普通质粒或重组质粒 抗氨苄青霉素而不抗四环素 重组质粒5. (1)PCR(2)构建基因表达载体 抗病基因能够表达和发挥作用(3)TDNA 染色体DNA(4)(植物)细胞具有全能性(5)病原体的接种(或抗病的接种)(6)细胞质6 (1)逆转录限制酶和DNA连接酶(2)使DNA双链解链为
12、单链(DNA解旋)(3)农杆菌转化法植物组织培养(4)目的基因的检测与鉴定用TMV感染烟草，观察烟草是否被感染(患病)7. (1)蛋白质工程基因工程(胚胎移植技术)(任写两种)(2)推测应有的氨基酸序列基因表达载体(3)基因促性腺激素(4)改造后的基因能够遗传，改造基因易于操作8 (1)目的基因将基因整合进宿主的DNA分子将目的基因转移到宿主细胞中且无毒性(或载体无法增殖或无感染性)(2)缺陷基因矫正缺陷基因(3)输凝血酶(或输血小板或输凝血因子)载体的遗传毒性(或者基因编辑的脱靶效应或者基因递送和编辑的效率低或者有临床益处的水平低)9 (1)基因组文库cDNA文库(2)解旋酶加热至9095 氢键(3)Taq酶热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活10. (1)溶液不变蓝色溶液逐渐变蓝色DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺会被染成蓝色(2)溶液颜色基本不变(3)加快颜色反应速度耐受性(4)对照(5)加入试管中的DNA(丝状物)的多少11 (1)限制性核酸内切(或限制) 核苷酸序列(2)磷酸二酯键 DNA单链 以DNA为模板的DNA链的延伸(3)(4)B