2020届 二轮 现代生物科技专题 专题卷

2020届二轮现代生物科技专题专题卷

1.(2019·广东广州一模)基础理论及技术的发展催生了基因工程,回答下列问题:

(1)1967年,罗思和赫林斯基发现细菌拟核DNA之外的质粒有自我复制能力,并可以在细菌细胞间转移,这一发现为基因转移找到了一

种。科学家在研究细菌时发现质粒上存在抗生素抗性基因,该基因在基因工程中可作为。

(2)60年代,科学家在研究时发现,噬菌体感染某些宿主细菌后无法繁殖,进一步研究发现宿主细菌含有能剪切噬菌体DNA的

酶,但该酶并未剪切细菌自身DNA,对此现象的合理解释是

。

(3)1972年,伯格将SV40病毒DNA与λ噬菌体的DNA结合,成功构建了第一个体外重组DNA分子。如果说他的工作为基因工程理论的建立提供了启示,那么, 这一启示是。(4)1980年,科学家首次通过技术将重组基因导入小鼠的受精卵,培育出第一个转基因小鼠。1983年,科学家又采用

方法将重组基因导入烟草,培育出第一例转基因烟草,此后,基因工程进入了迅速发展阶段。

解析:(1)质粒具有自我复制的能力,并且可以在细菌细胞间转移,这

一发现为基因转移找到了一种运载体。质粒上存在的抗生素抗性基因在基因工程中可作为标记基因。

(2)限制性核酸内切酶能够剪切噬菌体的DNA,由于细菌内无此酶的识别序列,因此该酶不能剪切细菌自身的DNA。

(3)重组DNA分子是将不同生物的DNA连接到一起并具有生物学功能,这为基因工程理论的建立提供了启示。

(4)动物基因工程常用方法是显微注射技术,植物基因工程常用方法是农杆菌转化法。

答案:(1)运载工具标记基因

(2)限制性核酸内切细菌内无此酶的识别序列使限制酶不能识别(细菌内相应的识别序列被甲基化修饰)

(3)两种不同生物的DNA可以连接到一起并具有生物学功能

(4)显微注射农杆菌转化

2.(2019·河南平顶山一模)为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1),拟将其与质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花中,请回答相关问题:

(1)研究者从其他植物中克隆出花色基因C时采用了PCR技术扩增,其中需要有一段的核苷酸序列,以便根据这一序列合成种引物,除花色基因C、引物之外,扩增过程中还需要, 。

(2)为防止目的基因的自身环化和任意连接,有同学认为可以用EcoR Ⅰ和BamHⅠ两种酶切割含C基因的DNA和图中质粒,有同学认为不妥,理由是。

(3)最后需要将重组质粒导入菊花细胞,研究者采用了农杆菌转化法,这是利用了农杆菌中的Ti质粒上的T DNA(可转移的 DNA)的特性:

。

若导入的是菊花体细胞,还需要通过才能得到菊花植株。

解析:(1)引物是一段DNA单链,与模板链互补且作为子链延伸的起点。PCR技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,根据这一序列合成引物。引物分别与DNA的两条链结合,故2种。PCR技术的条件有模板、原料(四种脱氧核苷酸)、酶(热稳定性)、引物。(2)不同限制酶切割形成的不同的黏性末端,可防止目的基因与质粒反向连接以及目的基因、质粒的自身环化。但是,前提是目的基因两端有相应的切割位点,且要保证目的基因插入启动子与终止子之间,才能使目的基因正常表达。花色基因C两端没有BamHⅠ的切割位点,且质粒切割后切口不在启动子与终止子之间,所以不妥。

(3)T DNA可进入受体细胞并整合到其染色体DNA上,外源基因插入

T DNA中,就有可能被携带进入受体植物并整合到染色体上。利用植物组织培养技术,可以将体细胞培养成植株。

答案:(1)已知目的基因(花色基因C) 2 dNTP(dATP、dTTP、dCTP、dGTP或四种脱氧核苷酸) Taq酶(热稳定DNA聚合酶)

(2)花色基因C两侧没有BamHⅠ的识别序列,不能被BamHⅠ酶切,质粒被EcoRⅠ和BamHⅠ两种酶切割后不能使目的基因连接在启动子和终止子之间

(3)可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上植物组织培养

3.(2019·湖南永州三模)我国科学工作者经过多年努力,逐步完善了基因工程生产疫苗的技术。如图为通过基因工程生产乙肝疫苗的示意图。回答下列问题:

乙肝病毒有关基因细菌大量生产疫苗

(1)基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即DNA连接酶和DNA连接酶。

(2)从细胞间的信息交流方面考虑,乙肝病毒能专一侵染肝细胞的原因是。

(3)若要在体外获得大量的目的基因,常采用技术。若要使目的基因在受体细胞中表达,需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞,原因是。(4)若②过程用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是。(5)使用酵母菌作为受体菌生产乙肝疫苗的效果更好,从细胞结构的角度分析,原因是。

解析:据图分析,①表示从乙肝病毒分离有关抗原基因,即获取目的基因的过程;②表示构建基因表达载体和将目的基因导入受体细胞(细

菌)的过程;③表示筛选含有目的基因的细菌作为工程菌并发酵产生疫苗。

(1)基因工程的工具酶有限制酶和DNA连接酶,其中DNA连接酶有T4DNA连接酶和E·coli DNA连接酶两种。

(2)由于肝细胞表面有乙肝病毒的受体,所以乙肝病毒能专一侵染肝细胞。

(3)常用PCR技术体外扩增目的基因;由于目的基因缺少相应的启动子、终止子和复制原点等,在受体细胞中不能表达,所以若要使目的基因在受体细胞中表达,需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞。

(4)由于未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱,因此将重组质粒导入大肠杆菌时,一般不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞。

(5)由于酵母菌具有内质网、高尔基体,可以对核糖体合成的肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理,因此使用酵母菌作为受体菌生产乙肝疫苗的效果更好。

答案:(1)T4E·coli

(2)肝细胞表面有乙肝病毒的受体

(3)PCR(多聚酶链式反应) 目的基因缺少相应的启动子、终止子和复制原点等,在受体细胞中不能表达

(4)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱