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1、高考基因工程1.(2020某某某某一中月考)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白。某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图图像如下所示,请回答下列问题。(1)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2),为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的限制性核酸内切酶位点。设计引物时需要避免引物之间形成,造成引物自连。 (2)图中步骤1代表,步骤2代表退火,步骤3代表延伸,这三个步骤组成一轮循环。 (3)PCR扩增时,退火温度的
2、设定是成败的关键。退火温度过高会破坏的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但的引物需要设定更高的退火温度。 (4)如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有(填序号)。①升高退火温度 ②降低退火温度 ③重新设计引物 2.(2020某某某某二模)质粒P含有氨苄青霉素抗性基因(Ampr)和四环素抗性基因(Tetr),外源DNA的插入会导致插入部位基因的失活。重组人干扰素a-1b是我国第一个国内批准生产的基因工程药物。下图所示为利用质粒P和人干扰素基因构建基因表达载体P1的示意图。回答下列问题。-1
3、0-/10高考限制酶EcoRⅤSau3AⅠBamHⅠ识别序列及切割位点(1)据图分析,为便于过程①所获得的目的基因片段能够顺利与质粒P连接,需要在目的基因片段加上序列。成功导入P1的受体菌落具有的抗药性特点为。 (2)过程③用到的酶为。为了保证目的基因能够正常表达,在构建P1时需要将目的基因插入之间。 (3)科学家最早就是利用基因工程方法在大肠杆菌和酵母菌细胞内获得了干扰素,利用大肠杆菌作为受体菌的优点是。 (4)若要检测是否表达出干扰素,可用(物质)对工程菌中提取的蛋白质进行检测。 3.识图作答。-10-/10高考(1)PCR
4、技术的中文名称为,加热使DNA双链打开,这一步是打开氢键,在细胞中是在酶的作用下进行的。 (2)当温度降低时,引物与模板末端结合,在酶的作用下,引物沿模板延伸,最终合成2个DNA分子,此过程中的原料是,遵循的原则是。 (3)PCR技术使DNA分子大量复制,若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制4次之后,则15N标记的DNA分子占全部DNA分子的比例为。在基因工程中,把选出的目的基因(共2000个脱氧核苷酸对,其中腺嘌呤脱氧核苷酸是860个)放入DNA扩增仪中扩增4代,那么,在扩增仪中
5、应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是,其中在第四代利用的胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是。 4.(2020某某某某三模)糖尿病发病率在我国近30年来增长极为迅速,发病的年龄大大提前,这与人们不健康的生活方式有关,同时也与患者体内胰岛素的缺乏有关。生产速效胰岛素以及利用转基因技术实现胰岛素的批量生产就成为目前治疗糖尿病的新思路,回答下列有关问题。(1)速效胰岛素的获得是科学家将胰岛素B链的第28与第29个氨基酸调换顺序后实现的。该过程中,需要对(填“胰岛素”“胰岛素基因”或“胰岛”)进行定向改造。 (2)利用转基因技术实现胰岛素的批量生产,其关
6、键操作环节是。 (3)对于胰岛素基因的获取,一是通过从细胞中提取合成的胰岛mRNA,经过逆转录过程合成;二是通过分析胰岛素的 -10-/10高考序列,进行人工合成。利用上述两种方法获得的基因结构(填“相同”或“不同”)。 (4)为了将改造后的分子顺利导入大肠杆菌体内,一般需要用CaCl2处理大肠杆菌细胞,使之成为细胞。若将重组的DNA导入植物细胞可采用的方法有(写出两种)。 5.Bar基因存在于青麻、黑麦草等生物体内,其编码的酶可使除草剂草丁膦失去毒害作用。培育转Bar基因大豆,对于控制豆田杂草有重要意义。为了把Bar基因导入
7、大豆细胞,需将Bar基因插入pUc18质粒中构建中间表达载体,然后与Ti质粒重组为重组表达载体系统。如图为pUc18质粒的结构示意图,回答下列问题。(1)不能利用黑麦草与大豆进行有性杂交的方法让大豆获得Bar基因,原因是 。 (2)构建中间表达载体时,为了便于筛选出含有Bar基因的重组质粒,需将Bar基因插入到pUc18质粒的中形成重组质粒并导入大肠杆菌,然后在添加的培养基上培养大肠杆菌,菌落呈白色的即为含中间表达载体的大肠杆菌。 (3)中间表达载体需插入到Ti质粒的中才能将Bar基因整合到植物细胞的染色体DNA上,原因是 。
8、 -10-/10高考(4)可通过法直接将重组表达载体导入大豆细胞的原生质体。导入Bar基因的原生质体需,经脱分化形成,再进一步分化才能获得转Bar基因大豆植株。 6.菌体展示技术是将外源蛋白基因插入噬菌体外壳蛋白结构基因,使外源蛋白基因随外壳蛋白结构基因的表达而
