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1第十一单元专题一[限时45分钟][能力提升]一、选择题1．遇难人员的甄别很多需要提取样本DNA跟公安部门核实，才能确认遇难者身份。遇难遗体进行DNA鉴定时常用到PCR技术，而且样本DNA必须被完全酶切，否则将会影响鉴定结果。下列有关叙述错误的是A．切割样本DNA的工具是限制性核酸内切酶B．PCR技术可判断亲缘关系，但不能用于基因诊断C．利用PCR技术扩增样本DNA所用的酶是Taq酶D．鉴定时的DNA探针是用放射性同位素作标记的DNA片段解析限制性核酸内切酶是切割DNA分子的工具；依据题意可知，PCR技术可用于DNA鉴定，既可以判断亲缘关系，也可用于基因诊断。答案B2．若要利用某目的基因(图甲)和P1噬菌体载体(图乙)构建重组DNA(图丙)，限制酶的酶切位点分别是BglⅡ(A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。下列分析合理的是A．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体B．用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体C．用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体D．用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体解析解答本题的关键是要看准切割后目的基因插入的方向，只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，构建的重组DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移动方向才一定与图丙相同。答案D3．如图表示利用农杆菌转化法获得某种转基因植物的部分操作步骤。以下说法错误的是2A．利用含有四环素的培养基可将含Ⅱ的细菌筛选出来B．Ⅲ是农杆菌，通过步骤③将目的基因导入植株C．⑥可与多个核糖体结合，并可以同时翻译出多种蛋白质D．①过程的完成需要限制酶和DNA连接酶的参与解析⑥是一个mRNA分子，可与多个核糖体结合形成多聚核糖体，由于翻译的模板是同一个mRNA分子，故翻译出的是同一种蛋白质。答案C4．研究人员将鱼的抗冻基因导入番茄体内，获得抗冻能力明显提高的番茄新品种。下列操作合理的是A．设计相应DNA单链片段作为引物，利用PCR技术扩增目的基因B．利用限制酶和DNA聚合酶构建基因表达载体C．将基因表达载体导入番茄细胞之前需用Ca2＋处理细胞D．运用DNA分子杂交技术检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达解析利用限制性核酸内切酶和DNA连接酶构建基因表达载体；将基因表达载体导入原核细胞之前需用Ca2＋处理，番茄细胞为真核细胞；运用抗原－抗体杂交技术可检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达。答案A二、非选择题5．如图是从酵母菌中获取某植物需要的某种酶的基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：(1)图中cDNA文库________基因组文库(大于、等于、小于)。(2)①过程提取的DNA需要________的切割，B过程是________过程。(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用的技术是________，其原理是____________________________________________________________________________________。(4)目的基因获取之后，需要进行________，其组成必须有______________及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。(5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是________，其能否在此植物体内稳3定遗传的关键是________，可以用__________________技术进行检测。解析(1)基因组文库是指将某生物的全部基因组DNA切割成一定长度的DNA片段克隆到某种载体上形成的集合；cDNA文库是由mRNA经逆转录形成的基因组成的，由于基因的选择性表达，cDNA文库小于基因组文库。(2)从供体细胞的DNA中获取目的基因，首先应用限制酶将目的基因从其所在的DNA分子上切割下来；B过程是以mRNA为模板合成DNA的过程，应为逆转录过程。(3)PCR技术是一种体外扩增DNA的方法，其原理为DNA复制，能将得到的目的基因在细胞外大量扩增。(4)基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子，其构建是基因工程的核心。(5)将目的基因导入某双子叶植物细胞常采用的方法是农杆菌转化法，目的基因只有整合到植物细胞的染色体上才能在植物体内稳定遗传，可通过DNA分子杂交的方法对目的基因是否整合到染色体上进行检测。答案(1)小于(2)限制酶逆转录(3)PCRDNA复制(4)基因表达载体的构建启动子、终止子、目的基因(复制原点可不答)(5)农杆菌转化法目的基因是否整合到植物细胞的染色体上DNA分子杂交6．(2013·潍坊5月三模)应用生物工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请根据下图回答问题：(1)①过程是指________，是基因工程的核心步骤。(2)②常采用的方法是________；为了确定耐盐转基因大豆是否培育成功，既要用放射性同位素标记的________作探针进行分子杂交检测，又要用________方法从个体水平鉴定大豆植株的耐盐性。(3)图中A细胞应是________细胞，B细胞具有________特点。(4)④过程需要适宜的温度和pH、营养、________和气体环境，其中CO2的作用是__________________________________________。解析(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。(2)将目的基因导入植物细胞中，常采用农杆菌转化法；对于目的基因表达是否成功，可从基因水平、转录水平和个体性状表现来加以鉴定。(3)生产单克隆抗体，要用抗原处理过的B细胞，即浆细胞；导入无限增殖基因的浆细胞具有大量增殖和产生专一抗体的特点。(4)细胞培养除了保证有适宜的温度和全面的营养物质外，还要提供无菌、无毒的环境，培养过程中可用CO2来调节培养液的PH。答案(1)基因表达载体的构建4(2)农杆菌转化法耐盐基因(目的基因)一定浓度盐水浇灌(或移栽到盐碱地中)(3)浆(或效应B)既能迅速大量增殖又能产生专一性抗体(4)无菌、无毒的环境维持培养液的pH7．(2014·长沙高三月考)融合蛋白是通过DNA重组技术将两个或多个基因的编码区首尾连接，由同一调控序列控制合成的蛋白质。人的表皮生长因子受体(EGFR)是影响癌症发生发展的重要因素，它在肺癌、结肠癌、脑肿瘤等实体瘤中均有大量表达。天花粉蛋白(TCS)是中药天花粉的有效成分，具有抗肿瘤作用。下图是通过基因工程方法将人表皮生长因子基因(EGF)和TCS基因连接起来，利用大肠杆菌生产人表皮生长因子——天花粉蛋白融合蛋白的过程示意图。请回答：(1)为了建立含有EGF的cDNA文库，应从健康人体的________细胞中提取总mRNA，通过________法合成cDNA。从cDNA文库中提取的EGF的长度比从基因组文库中提取的EGF________。(2)在①过程中，应使用的限制酶是________，在融合蛋白基因的首端还应插入________。(3)单纯使用天花粉蛋白治疗癌症疗效甚微，而人表皮生长因子——天花粉蛋白融合蛋白疗效显著，原因是__________________________________________________。(4)某同学为了筛选插入目的基因的表达载体，将处理过的载体分别置于含有氨苄青霉素和四环素的培养基上培养，观察其增殖和表达情况。此设计方案是否合理，请说明理由：______________________________________________________________________________答案(1)表皮反转录(逆转录)短(2)BamHⅠ和SphⅠ启动子(3)人表皮生长因子能与肿瘤细胞表面的受体特异性结合，从而使花粉蛋白定向地作用于肿瘤细胞(4)不合理，表达载体不能在培养基上增殖和表达，表达载体只有导入大肠杆菌，才能增殖表达[真题集训]1．(多选)(2013·江苏单科)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是A．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列5B．用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列C．PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶D．一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞解析设计引物时应当与表达载体两端的序列进行互补配对A错误；PCR法扩增目的基因只需要知道基因两端的序列设计合适的引物即可，而不必知道其全部序列，B正确；PCR中应用耐高温的DNA聚合酶C错误；根据目的基因的编码产物选择合适的受体细胞，以有利于基因的表达，D正确，因此答案为BD。答案BD2．(2012·新课标全国卷)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有________和________。(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：AATTC……GG……CTTAA为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性核酸内切酶切割，该酶必须具有的特点是________________________________________。(3)按其来源不同，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。(4)反转录作用的模板是________，产物是________。若要在体外获得大量反转录产物，常采用________技术。(5)基因工程中除质粒外，________和________也可作为载体。(6)若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___________________________________________________________________。解析(1)DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有黏性末端和平末端两种类型。(2)为使运载体与目的基因相连，应使二者被切割后产生的末端相同，故用另一种限制酶切割产生的末端必须与EcoRⅠ切割产生的末端相同。(3)根据酶的来源不同，DNA连接酶分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。(4)mRNA(或RNA)为模板，合成DNA的过程称为逆转录，若要体外获得大量DNA分子，可以使用RCR技术。(5)在基因工程中，通常利用质粒作为运载体，另外噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。(6)大肠杆菌作为受体细胞时，常用Ca2＋处理，使之成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞。答案(1)黏性末端平末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的末端相同(其他合理答案也可)(3)E·coliT4(4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5)噬菌体动植物病毒(其他合理答案也可)(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱(其他合理答案也可)63．(2013·全国新课标Ⅰ)如下材料：材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。材料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。回答下列问题：(1)材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用________法。构建基因表达载体常用的工具酶有________和________。在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是__________________________________________。(2)材料乙属于________工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因