課時(shí)規(guī)范練60基因工程的基本工具與操作程序高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI202612345678910111213141516必備知識(shí)基礎(chǔ)練考點(diǎn)一

重組DNA技術(shù)的基本工具1.(2025·山西呂梁開(kāi)學(xué)模擬)DNA重組技術(shù)可以賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人類(lèi)需要的生物產(chǎn)品。在此過(guò)程中需要使用多種工具酶。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.所有的限制酶都具有專(zhuān)一性,不同限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端都不同B.限制酶和DNA連接酶分別能催化磷酸二酯鍵的斷裂和形成C.限制酶識(shí)別序列越短,則相應(yīng)酶切位點(diǎn)在DNA中出現(xiàn)的概率越小D.DNA連接酶可以將游離的單個(gè)脫氧核苷酸連接成雙鏈結(jié)構(gòu)B12345678910111213141516解析

所有的限制酶都具有專(zhuān)一性,不同限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端可能相同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;限制酶能夠識(shí)別特定的DNA序列并催化磷酸二酯鍵的斷裂,而DNA連接酶能夠催化磷酸二酯鍵的形成,將DNA片段連接起來(lái),B項(xiàng)正確;限制酶識(shí)別序列越短,則相應(yīng)酶切位點(diǎn)在DNA中出現(xiàn)的概率越大,因?yàn)槎绦蛄性贒NA中出現(xiàn)的頻率較高,C項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA連接酶的功能是將DNA片段連接起來(lái),而不是將游離的單個(gè)脫氧核苷酸連接成雙鏈結(jié)構(gòu),D項(xiàng)錯(cuò)誤。123456789101112131415162.(2025·四川綿陽(yáng)模擬)下圖表示pBR322質(zhì)粒和人生長(zhǎng)激素基因所在片段的結(jié)構(gòu)信息,將二者構(gòu)建的重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體菌并進(jìn)行篩選。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)pBR322質(zhì)粒

人生長(zhǎng)激素基因

注:AmpR:氨芐青霉素抗性基因;TetR:四環(huán)素抗性基因。A.用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選出的是含重組質(zhì)粒的受體菌B.應(yīng)選擇的限制酶組合是酶F和酶GC.pBR322質(zhì)粒含有的AmpR基因和TetR基因都屬于標(biāo)記基因D.同時(shí)用三種限制酶處理圖中質(zhì)粒,完全反應(yīng)后可得到4種長(zhǎng)度DNAA12345678910111213141516解析

酶E會(huì)破壞兩種標(biāo)記基因,為避免切割后DNA片段的自身環(huán)化,又保留質(zhì)粒上的標(biāo)記基因,切割時(shí)應(yīng)選擇的限制酶組合是酶F和酶G,由于酶F會(huì)破壞四環(huán)素抗性基因,故使用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選出的是導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體菌和導(dǎo)入原質(zhì)粒的受體菌,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;pBR322質(zhì)粒含有的AmpR基因和TetR基因都屬于標(biāo)記基因,以便于對(duì)含有目的基因的受體菌進(jìn)行選擇,C項(xiàng)正確;據(jù)圖可知,同時(shí)用三種限制酶處理圖中質(zhì)粒,因酶E有兩個(gè)作用位點(diǎn),故同時(shí)用三種限制酶處理圖中質(zhì)粒,完全反應(yīng)后可得到4種長(zhǎng)度DNA,D項(xiàng)正確。123456789101112131415163.(2025·北京西城開(kāi)學(xué)模擬)用XhoⅠ和SalⅠ兩種限制性?xún)?nèi)切核酸酶分別處理同一DNA片段,酶切位點(diǎn)及酶切產(chǎn)物分離結(jié)果如圖。以下敘述不正確的是(

)圖1

酶切位點(diǎn)圖

圖2

電泳結(jié)果示意圖

A.圖1中兩種酶識(shí)別的核苷酸序列不同B.圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNAC.泳道①中是用SalⅠ處理得到的酶切產(chǎn)物D.圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNAD12345678910111213141516解析

酶具有專(zhuān)一性,不同的限制酶識(shí)別并切割不同的核苷酸序列,故圖1中兩種酶識(shí)別的核苷酸序列不同,A項(xiàng)正確;重組DNA通常是連接兩個(gè)不同的DNA片段,故圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNA,B項(xiàng)正確;分析圖1,限制酶SalⅠ有三處切割位點(diǎn),切割后產(chǎn)生4個(gè)DNA片段,泳道①中是用SalⅠ處理得到的酶切產(chǎn)物,C項(xiàng)正確;圖中限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,圖中被酶切的DNA片段是雙鏈DNA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。123456789101112131415164.(2023·湖北卷)用氨芐青霉素抗性基因(AmpR)、四環(huán)素抗性基因(TetR)作為標(biāo)記基因構(gòu)建的質(zhì)粒如圖所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的質(zhì)粒,構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組質(zhì)粒),并轉(zhuǎn)化到受體菌中。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.若用HindⅢ酶切,目的基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物可能不同B.若用PvuⅠ酶切,在含Tet(四環(huán)素)培養(yǎng)基中的菌落,不一定含有目的基因C.若用SphⅠ酶切,可通過(guò)DNA凝膠電泳技術(shù)鑒定重組質(zhì)粒構(gòu)建成功與否D.若用SphⅠ酶切,攜帶目的基因的受體菌在含Amp(氨芐青霉素)和Tet(四環(huán)素)的培養(yǎng)基中能形成菌落D12345678910111213141516解析

用一種限制酶切割,目的基因在質(zhì)粒上可以正向或反向插入,進(jìn)而導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的不同,A項(xiàng)正確;用PvuⅠ酶切,氨芐青霉素抗性基因被破壞,用含四環(huán)素的培養(yǎng)基培養(yǎng),能生長(zhǎng)的受體菌可能含重組質(zhì)粒、正常質(zhì)粒及自身環(huán)化的質(zhì)粒,B項(xiàng)正確;SphⅠ酶切會(huì)在重組質(zhì)粒上產(chǎn)生特定的片段,通過(guò)DNA凝膠電泳技術(shù)可以分離和檢測(cè)這些片段,從而確定重組質(zhì)粒是否構(gòu)建成功,C項(xiàng)正確;根據(jù)質(zhì)粒圖示,攜帶目的基因的受體菌需要同時(shí)具有AmpR和TetR基因才能在含有氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基中形成菌落,若用SphⅠ酶切,會(huì)破壞四環(huán)素抗性基因(TetR),D項(xiàng)錯(cuò)誤。12345678910111213141516考點(diǎn)二

基因工程的基本操作程序5.(2025·甘肅白銀模擬)釀酒酵母耐酸能力較強(qiáng),但不產(chǎn)生乳酸。研究者將乳酸菌內(nèi)催化乳酸生成的乳酸脫氫酶(LDH)基因?qū)脶劸平湍?獲得能產(chǎn)生乳酸的酵母工程菌株。下圖為乳酸脫氫酶基因?qū)?yīng)的DNA片段結(jié)構(gòu)示意圖,其中1~4表示DNA上引物可能結(jié)合的位置。下列分析錯(cuò)誤的是(

)A.構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶B.若從圖中的DNA片段中直接獲取LDH基因,則被破壞的磷酸二酯鍵共有4個(gè)C.用PCR技術(shù)擴(kuò)增LDH基因時(shí),變性后需要先升溫后降溫D.用PCR技術(shù)擴(kuò)增LDH基因時(shí),圖中的2、3分別是兩種引物結(jié)合的位置C12345678910111213141516解析

構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需要用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶,A項(xiàng)正確;若從圖中的DNA片段中直接獲取LDH基因,由于DNA每條鏈上有2個(gè)磷酸二酯鍵會(huì)被破壞,因此被破壞的磷酸二酯鍵共有4個(gè),B項(xiàng)正確;PCR反應(yīng)過(guò)程分為變性(溫度上升到90

℃以上)、復(fù)性(溫度下降到50

℃左右)和延伸(溫度上升到72

℃左右)三大步驟,故變性后要先降溫后升溫,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于Taq

DNA聚合酶只能從5'端→3'端延伸子鏈,圖中含磷酸基團(tuán)端為5'端,含羥基端為3'端,子鏈和模板鏈反向平行,因此根據(jù)引物的延伸方向可知,圖中與引物結(jié)合的部位是2、3,D項(xiàng)正確。123456789101112131415166.(2025·云南文山模擬)除草劑的有效成分草甘膦能夠?qū)Ｒ恍砸种艵PSP合成酶的作用,從而使植物多種代謝途徑受影響而導(dǎo)致植物死亡,草甘膦沒(méi)有選擇性,除掉雜草的同時(shí)作物也會(huì)受損,培育抗草甘膦作物是解決辦法之一,下列關(guān)于轉(zhuǎn)入外源EPSP合成酶基因使矮牽?？共莞熟⒘鞒痰臄⑹稣_的是(

)A.可以通過(guò)mRNA在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下構(gòu)建DNA,從而獲取EPSP合成酶基因B.用限制酶和DNA連接酶處理目的基因和Ti質(zhì)粒,僅涉及磷酸二酯鍵的斷裂和形成C.基因表達(dá)載體組件中的起始密碼子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄D.目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上,農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化能使植物細(xì)胞都培育出轉(zhuǎn)基因植株A12345678910111213141516解析

可以通過(guò)mRNA在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成cDNA,從中獲取目的基因,A項(xiàng)正確;用限制酶和DNA連接酶處理目的基因和Ti質(zhì)粒,涉及堿基之間的氫鍵和DNA片段之間的磷酸二酯鍵的斷裂和形成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;起始密碼子位于mRNA上,RNA聚合酶識(shí)別的位點(diǎn)是基因中的啟動(dòng)子,C項(xiàng)錯(cuò)誤;T-DNA可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上,但不能保證目的基因?qū)肼蕿?00%,所以農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化不都能培育出轉(zhuǎn)基因植株,D項(xiàng)錯(cuò)誤。123456789101112131415167.(2024·福建龍巖模擬)為提高紅豆杉細(xì)胞培養(yǎng)物中紫杉醇的產(chǎn)量,研究人員構(gòu)建紫杉醇合成關(guān)鍵酶基因(Bapt)的超表達(dá)載體,并將其導(dǎo)入紅豆杉細(xì)胞,具體流程如下圖。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.p1301載體上應(yīng)含有增強(qiáng)Bapt基因表達(dá)的序列B.超表達(dá)載體中應(yīng)含有潮霉素抗性基因作為標(biāo)記基因C.可使用Bapt基因制成的探針檢測(cè)過(guò)程⑤是否成功D.工廠(chǎng)化生產(chǎn)紫杉醇需將改造后的紅豆杉細(xì)胞培養(yǎng)至愈傷組織C12345678910111213141516解析

根據(jù)題干推測(cè),p1301載體上應(yīng)含有增強(qiáng)Bapt基因表達(dá)的序列,A項(xiàng)正確;超表達(dá)載體中應(yīng)含有潮霉素抗性基因作為標(biāo)記基因,在含有潮霉素的培養(yǎng)基上,超表達(dá)載體能夠存活,從而起到篩選作用,B項(xiàng)正確;由于紅豆杉細(xì)胞中本身存在Bapt基因,無(wú)論超表達(dá)載體是否成功導(dǎo)入,都能與Bapt基因探針形成雜交分子,因此不能通過(guò)Bapt基因探針來(lái)檢測(cè)過(guò)程⑤是否成功,C項(xiàng)錯(cuò)誤;工廠(chǎng)化生產(chǎn)紫杉醇屬于細(xì)胞產(chǎn)物的獲得,只需要培養(yǎng)到愈傷組織階段即可,D項(xiàng)正確。123456789101112131415168.(2025·云南昆明模擬)Ca2+在多項(xiàng)生物技術(shù)與工程中發(fā)揮重要作用,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.Ca2+載體等可激活通過(guò)核移植得到的重構(gòu)胚,促進(jìn)其細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程B.Ca2+處理可以使大腸桿菌細(xì)胞處于能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)C.真核細(xì)胞和細(xì)菌的DNA聚合酶需要Ca2+激活,故PCR反應(yīng)緩沖液中需要添加該離子D.在植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中,可用高Ca2+—高pH融合法誘導(dǎo)原生質(zhì)體的融合C12345678910111213141516解析

在核移植過(guò)程中,形成重構(gòu)胚后,還需要用物理或化學(xué)方法(如電刺激、Ca2+載體等)激活重構(gòu)胚,促進(jìn)其細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程,A項(xiàng)正確;導(dǎo)入重組質(zhì)粒前,需要用Ca2+處理大腸桿菌細(xì)胞,使其處于能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),使重組質(zhì)粒容易進(jìn)入受體細(xì)胞,B項(xiàng)正確;真核細(xì)胞和細(xì)菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活,因此,PCR反應(yīng)緩沖溶液中一般要加Mg2+,C項(xiàng)錯(cuò)誤;促進(jìn)植物原生質(zhì)體融合的方法有電融合法、高Ca2+—高pH融合法等,D項(xiàng)正確。123456789101112131415169.(12分)(2024·甘肅卷)源于細(xì)菌的纖維素酶是一種復(fù)合酶,能降解纖維素。為了提高纖維素酶的降解效率,某課題組通過(guò)篩選高產(chǎn)纖維素酶菌株,克隆表達(dá)降解纖維素的三種酶(如下圖),研究了三種酶混合的協(xié)同降解作用,以提高生物質(zhì)資源的利用效率?；卮鹣铝袉?wèn)題。12345678910111213141516(1)過(guò)程①②采用以羧甲基纖維素鈉為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選菌株X,能起到篩選作用的原因是

。高產(chǎn)纖維素酶菌株篩選時(shí),剛果紅培養(yǎng)基上的菌落周?chē)该魅Υ笮》从沉?/p>

。

(2)過(guò)程④擴(kuò)增不同目的基因片段需要的關(guān)鍵酶是

。

(3)過(guò)程⑤在基因工程中稱(chēng)為

,該過(guò)程需要的主要酶有

。

(4)過(guò)程⑥大腸桿菌作為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)有

。該過(guò)程用Ca2+處理細(xì)胞,使其處于一種

的生理狀態(tài)。

只有能利用羧甲基纖維素鈉的微生物才能生長(zhǎng)繁殖菌落產(chǎn)生的纖維素酶的活性和量耐高溫的DNA聚合酶基因表達(dá)載體的構(gòu)建限制酶、DNA連接酶繁殖能力強(qiáng)、生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境因素敏感、容易進(jìn)行遺傳操作等能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子12345678910111213141516(5)課題組用三種酶及酶混合物對(duì)不同生物質(zhì)原料進(jìn)行降解處理,結(jié)果如下表。表中協(xié)同系數(shù)存在差異的原因是

(答出兩點(diǎn))。

生物質(zhì)原料降解率/%協(xié)同系數(shù)酶A酶B酶C混1混2混1混2小麥秸稈7.086.038.198.6126.9874.33114.64玉米秸稈2.621.483.763.929.8824.9877.02玉米芯0.620.480.860.986.791.8211.34注:混1和混2表示三種酶的混合物。

降解時(shí)的溫度不同、降解時(shí)的pH不同12345678910111213141516解析

由圖可知,①②是利用選擇培養(yǎng)基篩選出高產(chǎn)纖維素酶菌株X,③是提取菌株X基因組DNA,④為基因工程操作程序中“目的基因的篩選和獲取”,⑤為“基因表達(dá)載體的構(gòu)建”,⑥為“將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞”,⑦為從培養(yǎng)體系中分離得到重組酶。(1)選擇培養(yǎng)基只允許特定種類(lèi)的微生物生長(zhǎng),同時(shí)抑制或阻止其他種類(lèi)微生物生長(zhǎng)。在以羧甲基纖維素鈉為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基中,只有能利用羧甲基纖維素鈉的微生物才能生長(zhǎng)繁殖。剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物,使得含有纖維素的培養(yǎng)基呈現(xiàn)紅色。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅與纖維素的復(fù)合物就無(wú)法形成,培養(yǎng)基中就會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。這個(gè)透明圈的大小直接反映了纖維素分解菌分解纖維素的能力。透明圈越大,說(shuō)明纖維素分解菌分解纖維素的能力越強(qiáng),即菌落產(chǎn)生的纖維素酶的活性強(qiáng)、量多。12345678910111213141516(2)擴(kuò)增目的基因片段在PCR儀中進(jìn)行,因此需要耐高溫的DNA聚合酶。(3)根據(jù)圖示中酶基因與質(zhì)粒載體經(jīng)過(guò)過(guò)程⑤構(gòu)成重組質(zhì)粒,推導(dǎo)出過(guò)程⑤為基因表達(dá)載體的構(gòu)建,該過(guò)程需要限制酶和DNA連接酶。(4)大腸桿菌作為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是繁殖能力強(qiáng)、生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境因素敏感、容易進(jìn)行遺傳操作等。先用Ca2+

處理細(xì)胞,使其處于一種能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),然后再將重組的基因表達(dá)載體導(dǎo)入其中。(5)不同酶的最適溫度、最適pH不同,當(dāng)溫度和pH改變時(shí),酶促反應(yīng)速率也會(huì)受到影響。1234567891011121314151610.(13分)(2025·湖南名校第一次聯(lián)考)紫色花青素是一種天然色素,廣泛存在于多種植物中,尤其是在花朵、果實(shí)和葉子中。紫色花青素能夠清除自由基,有助于保護(hù)視網(wǎng)膜,還有抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)的潛力等。紫色西紅柿經(jīng)基因編輯后可產(chǎn)生比普通西紅柿多9倍的花青素(紫色),下圖是花青素基因(S)的cDNA(某種生物發(fā)育某個(gè)時(shí)期的mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的互補(bǔ)DNA)和Ti質(zhì)粒圖?；卮鹣铝袉?wèn)題。12345678910111213141516(1)紫色花青素能夠清除自由基,保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。自由基損害細(xì)胞主要表現(xiàn)為_(kāi)____________________________________________________________

(答2點(diǎn))。紫色花青素處理癌細(xì)胞可使其細(xì)胞周期

(填“縮短”“延長(zhǎng)”或“不變”)。

(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),最好選擇限制酶

切割S基因的cDNA和Ti質(zhì)粒,以保證目的基因與載體定向連接,從而提高重組效率。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增花青素基因的cDNA時(shí),需要

種引物,一般還需要往PCR反應(yīng)緩沖液中加入Mg2+,其原因是_______________________________。PCR擴(kuò)增的產(chǎn)物進(jìn)行電泳時(shí),發(fā)現(xiàn)除了目標(biāo)序列外還有很多非特異性條帶,出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能有________________________________________________________________________________________________________________________________________

(答2點(diǎn))。

攻擊生物膜,損傷生物膜結(jié)構(gòu)進(jìn)而影響其功能;攻擊DNA,引起基因突變和DNA損傷;攻擊蛋白質(zhì),使蛋白質(zhì)活性降低延長(zhǎng)XbaⅠ、HindⅢ

2耐高溫的DNA聚合酶需要Mg2+激活引物設(shè)計(jì)太短(或引物特異性不強(qiáng),即與非目的序列有同源性)、兩引物之間堿基互補(bǔ)配對(duì)(形成引物二聚體)、復(fù)性溫度過(guò)低、Mg2+濃度過(guò)高、DNA模板出現(xiàn)污染等12345678910111213141516(3)基因編輯作物的安全性和監(jiān)管是一個(gè)重要議題。在研發(fā)過(guò)程中,需要確保紫色西紅柿的安全性。紫色花青素的合成途徑涉及多個(gè)基因,其中包括轉(zhuǎn)錄因子,這些轉(zhuǎn)錄因子可以激活或抑制紫色花青素合成相關(guān)基因的表達(dá)。增加紫色花青素的產(chǎn)量的措施有__________________________________

(答1點(diǎn))。

激活或增強(qiáng)紫色西紅柿中紫色花青素合成的相關(guān)基因;編輯轉(zhuǎn)錄因子的基因12345678910111213141516解析

(1)自由基通常是具有強(qiáng)氧化性的異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F(tuán)。自由基損害細(xì)胞主要表現(xiàn)為攻擊生物膜,損傷生物膜結(jié)構(gòu)進(jìn)而影響其功能;攻擊DNA,造成基因突變和DNA損傷;攻擊蛋白質(zhì),使蛋白質(zhì)活性降低。紫色花青素有抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)的潛力,因此可使癌細(xì)胞的細(xì)胞周期延長(zhǎng)。(2)據(jù)圖可知,最好選用XbaⅠ、Hind

Ⅲ切割S基因的cDNA和Ti質(zhì)粒,既能保證目的基因與載體產(chǎn)生相同的黏性末端,又不破壞目的基因。PCR擴(kuò)增目的基因時(shí)需要2種引物,一般需要往PCR反應(yīng)緩沖液中加入Mg2+,Mg2+可激活耐高溫的DNA聚合酶。PCR擴(kuò)增的產(chǎn)物進(jìn)行電泳時(shí),除了目標(biāo)序列外還有很多非特異性條帶,出現(xiàn)非目的序列產(chǎn)物的原因可能有引物設(shè)計(jì)太短(或引物特異性不強(qiáng),即與非目的序列有同源性)、兩引物之間堿基互補(bǔ)配對(duì)(形成引物二聚體)、復(fù)性溫度過(guò)低、Mg2+濃度過(guò)高、DNA模板出現(xiàn)污染等。12345678910111213141516(3)通過(guò)基因編輯,研究人員通常會(huì)激活或增強(qiáng)紫色西紅柿中紫色花青素合成的相關(guān)基因,從而使紫色西紅柿能夠產(chǎn)生紫色花青素。紫色花青素的合成途徑涉及多個(gè)基因,其中包括轉(zhuǎn)錄因子,這些轉(zhuǎn)錄因子可以激活或抑制紫色花青素合成相關(guān)基因的表達(dá)。通過(guò)編輯這些轉(zhuǎn)錄因子的基因,可以增加紫色花青素的產(chǎn)量。12345678910111213141516考點(diǎn)三

實(shí)驗(yàn):DNA的粗提取與鑒定、DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定11.(2024·安徽卷)下列關(guān)于“DNA粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.實(shí)驗(yàn)中如果將研磨液更換為蒸餾水,DNA提取的效率會(huì)降低B.利用DNA和蛋白質(zhì)在酒精中的溶解度差異,可初步分離DNAC.DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同,該原理可用于純化DNA粗提物D.將溶解的DNA粗提物與二苯胺試劑反應(yīng),可檢測(cè)溶液中是否含有蛋白質(zhì)雜質(zhì)D12345678910111213141516解析

研磨液有利于DNA的溶解,更換為蒸餾水,DNA提取的效率會(huì)降低,A項(xiàng)正確;DNA不溶于酒精,但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精,所以利用DNA和蛋白質(zhì)在酒精中的溶解度差異,可初步分離DNA,B項(xiàng)正確;DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2

mol/L的NaCl溶液,可利用該原理對(duì)DNA進(jìn)行粗提取,C項(xiàng)正確;在沸水浴的條件下,DNA遇二苯胺試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色,故二苯胺試劑可用于鑒定DNA,但不能檢測(cè)溶液中是否含有蛋白質(zhì)雜質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。1234567891011121314151612.(2025·山東臨沂開(kāi)學(xué)模擬)下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(

)A.粗提取的DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺試劑后即顯藍(lán)色B.選用花菜、香蕉等植物細(xì)胞提取DNA時(shí),應(yīng)該先用洗滌劑溶解細(xì)胞壁C.向溶解DNA的濃鹽溶液中加蒸餾水是為了析出DNAD.析出DNA時(shí),玻璃棒來(lái)回向不同方向攪拌可快速獲得DNAC解析

粗提取的DNA溶于2

mol/L的NaCl溶液中,因?yàn)樵谠摑舛鹊娜芤褐蠨NA的溶解度較高,二苯胺可用于鑒定DNA,但需要沸水浴加熱,A項(xiàng)錯(cuò)誤;加入洗滌劑的目的是瓦解細(xì)胞膜,不是細(xì)胞壁,B項(xiàng)錯(cuò)誤;向溶解DNA的濃鹽溶液中加蒸餾水會(huì)降低DNA的溶解度進(jìn)而使DNA析出,C項(xiàng)正確;析出DNA時(shí),玻璃棒應(yīng)該沿同一個(gè)方向攪拌,防止DNA被破壞,D項(xiàng)錯(cuò)誤。1234567891011121314151613.(不定項(xiàng))(2025·江蘇開(kāi)學(xué)模擬)利用PCR擴(kuò)增下面DNA分子,下列敘述正確的是(

)A.其中一種引物的部分堿基序列應(yīng)為3'-ATTTGAAGTCCCA-5'B.變性時(shí),在高溫的作用下雙鏈DNA解聚為單鏈DNAC.復(fù)制n輪后,同時(shí)含有兩種引物的子代DNA分子有2n-2個(gè)D.復(fù)性時(shí),溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致PCR擴(kuò)增出多種DNA片段BC12345678910111213141516解析

引物是一段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的短單鏈核酸,轉(zhuǎn)錄的方向由引物的5'向3'進(jìn)行,引物與模板鏈的3'端開(kāi)始一段堿基互補(bǔ)配對(duì),不能是3'-ATTTGAAGTCCCA-5',A項(xiàng)錯(cuò)誤;PCR的過(guò)程為高溫變性、低溫復(fù)性、中溫延伸,變性需要的溫度最高,變性使DNA解聚為單鏈,B項(xiàng)正確;復(fù)制n輪后,DNA分子有2n個(gè),新合成的DNA鏈都有引物,不含引物的DNA鏈?zhǔn)呛袃蓷l母鏈的兩個(gè)DNA分子,故同時(shí)含有兩種引物的子代DNA分子有2n-2個(gè),C項(xiàng)正確;復(fù)性時(shí),溫度過(guò)高導(dǎo)致引物與模板鏈不結(jié)合,得不到目的產(chǎn)物,溫度過(guò)低,引物與模板的結(jié)合位點(diǎn)增加,導(dǎo)致PCR擴(kuò)增出多種DNA片段,D項(xiàng)錯(cuò)誤。12345678910111213141516關(guān)鍵能力提升練14.(2025·八省聯(lián)考云南卷)Hv-Lv肽鏈?zhǔn)强贵w與抗原識(shí)別并結(jié)合的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。為篩選特異性高、結(jié)合能力強(qiáng)的Hv-Lv肽鏈,將編碼Hv-Lv肽鏈的DNA片段與絲狀噬菌體固有外殼蛋白pⅧ的基因連接并一起表達(dá),最后用固定化抗原篩選(過(guò)程如圖)。12345678910111213141516下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.Hv-LvDNA片段上游需要設(shè)計(jì)并連接啟動(dòng)子B.Hv-LvDNA片段上無(wú)需連接標(biāo)記基因C.目標(biāo)是獲得能耐受多次沖洗的噬菌體D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程須嚴(yán)格遵循生物防護(hù)措施C解析

啟動(dòng)子位于基因的上游,是RNA聚合酶識(shí)別與結(jié)合的位點(diǎn),可用于驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄,故Hv-LvDNA片段上游需要設(shè)計(jì)并連接啟動(dòng)子,A項(xiàng)正確;Hv-Lv肽鏈?zhǔn)强贵w與抗原識(shí)別并結(jié)合的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),而Hv-LvDNA可表達(dá)出Hv-Lv肽鏈,該技術(shù)中Hv-LvDNA屬于目的基因,無(wú)需連接標(biāo)記基因,B項(xiàng)正確;結(jié)合題意可知,該過(guò)程的目的是篩選特異性高、結(jié)合能力強(qiáng)的Hv-Lv肽鏈,C項(xiàng)錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)過(guò)程須嚴(yán)格遵循生物防護(hù)措施,盡可能避免可能會(huì)帶來(lái)的安全問(wèn)題,D項(xiàng)正確。123456789101112131415161234567891011121314151615.(2024·四川眉山期中)下圖為構(gòu)建苘麻抗除草劑基因A重組質(zhì)粒的技術(shù)流程,其中NptⅡ是卡那霉素抗性基因,GUS基因僅在真核細(xì)胞中表達(dá),表達(dá)產(chǎn)物可催化底物呈藍(lán)色。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.PCR擴(kuò)增A時(shí)可在引物中加入PstⅠ和XhoⅠ的酶切位點(diǎn)B.在培養(yǎng)基中添加卡那霉素初步篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌C.用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物愈傷組織時(shí)選擇呈現(xiàn)藍(lán)色的農(nóng)桿菌與植物進(jìn)行培養(yǎng)D.啟動(dòng)子若為除草劑誘導(dǎo)啟動(dòng)子將減少細(xì)胞物質(zhì)和能量浪費(fèi)C12345678910111213141516解析

PCR擴(kuò)增A后,為使A能與質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒,需要在A(yíng)的兩側(cè)加入相應(yīng)的限制酶的酶切位點(diǎn),即在引物中加入PstⅠ和XhoⅠ的酶切位點(diǎn),A項(xiàng)正確;由圖可知,卡那霉素抗性基因是標(biāo)記基因,因此在培養(yǎng)基中添加卡那霉素初步篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌,B項(xiàng)正確;由題意可知,GUS基因僅在真核細(xì)胞中表達(dá),表達(dá)產(chǎn)物可催化底物呈藍(lán)色,不能在農(nóng)桿菌中表達(dá),C項(xiàng)錯(cuò)誤;啟動(dòng)子若為除草劑誘導(dǎo)啟動(dòng)子,表達(dá)后具有了除草劑的功能,將減少細(xì)胞物質(zhì)和能量浪費(fèi),D項(xiàng)正確。1234567891011121314151616.(8分)(2024·全國(guó)新課標(biāo)卷)某研究小組將纖維素酶基因(N)插入某種細(xì)菌(B1)的基因組中,構(gòu)建高效降解纖維素的菌株(B2)。該小組在含有N基因的質(zhì)粒中插入B1基因組的M1與M2片段;再經(jīng)限制酶切割獲得含N基因的片段甲,片段甲兩端分別為M1與M2;利用CRISPR/Cas9基因組編輯技術(shù)