- 现代生物科技专题
- 共1245题
62.GDNF是一种神经营养因子。对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图21所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答:
若要构建含GDNF基因的表达载体,则需选择图21中的 限制酶进行酶切。
正确答案
XhoⅠ
解析
质粒上有 XhoⅠ识别位点,而且在启动子之后,所以选用 XhoⅠ限制酶进行酶切。
考查方向
基因工程
解题思路
运用基因工程的有关知识进行分析、推导。
易错点
重组质粒的鉴定
知识点
57. 回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。
纤维素分子因为分子量大,不能直接进入酵母细胞,并且酵母菌无法分解环境中的纤维素。为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精,科学家欲将目的基因纤维素酶基因通过重组质粒导入酵母菌细胞。其所用质粒及其酶切位点如图甲,外源DNA上的纤维素酶基因及其酶切位点如图乙,根据要求回答以下问题:
设置菌株Ⅰ作为对照,是为了验证__________和__________不携带纤维素酶基因。
正确答案
质粒DNA;酵母菌核基因
解析
由示意图中工程菌菌株Ⅰ和Ⅱ内纤维素酶的不同合成情况分析,可以得出结论。
考查方向
本题考查基因工程的工具、过程等生命科学基础知识和原理。运用生命科学基础知识设计实验、分析实验结果。考查从文字、图表中获取有效信息,应用生命科学专业术语表达思维过程。在近年上海高考试题出现频率较高。
易错点
1、混淆同种限制酶切割目的基因与不同种限制酶切割目的基因的区别。
知识点
63.GDNF是一种神经营养因子。对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图21所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答:
限制酶XhoI和限制酶HpaI的识别序列及切割位点分别是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如下图表示四种质粒,其中,箭头所指部位为酶的识别位点,质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示GDNF基因运载体的是 。
正确答案
解析
B无标记基因,C、D则破坏了标记基因,均不适合,只有A适合。
考查方向
基因工程
解题思路
运用基因工程的有关知识进行分析、推导。
易错点
重组质粒的鉴定
知识点
64.GDNF是一种神经营养因子。对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图21所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答:
下列有关限制性核酸内切酶和质粒运载体的描述,错误的是_______(多选)。
正确答案
解析
限制性核酸内切酶能识别DNA特定序列、并在特定位点切割DNA,A错。限制性核酸内切酶的作用部位与RNA聚合酶的不相同,B错。使用质粒运载体是为了避免目的基因被宿主分解,C正确。质粒运载体不可能是从病毒的DNA改造的,D错。
考查方向
基因工程
解题思路
运用基因工程的有关知识进行分析、推导。
易错点
重组质粒的鉴定
知识点
65.GDNF是一种神经营养因子。对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图21所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答:
经酶切后的载体和GDNF基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有三种:单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图21所示)。为鉴定这3种连接方式,选择HpaI酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切,若是正向连接的重组载体,其产生的酶切片段数为 个,反向连接的重组载体产生片段有 (多选)。
①100bp
②200bp
③600bp
④700bp
⑤6000bp
⑥6500bp
正确答案
2 ②⑥
解析
正向连接,产生长度分别与质粒和 GDNF 基因长度相同,反向连接则也有两种片段,分别是200bp、6500bp。
考查方向
基因工程
解题思路
运用基因工程的有关知识进行分析、推导。
易错点
重组质粒的鉴定
知识点
54. 回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。
纤维素分子因为分子量大,不能直接进入酵母细胞,并且酵母菌无法分解环境中的纤维素。为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精,科学家欲将目的基因纤维素酶基因通过重组质粒导入酵母菌细胞。其所用质粒及其酶切位点如图甲,外源DNA上的纤维素酶基因及其酶切位点如图乙,根据要求回答以下问题:
为了防止酶切片段的自身环化,实现工程目标,应选用限制酶__________和__________同时切割质粒和外源DNA。
正确答案
HindⅢ和PstⅠ
解析
如果只用PstⅠ酶切割质粒和目的基因,由于质粒或目的基因都拥有两个相同的末端,容易发生自身环化,难以形成重组质粒。
考查方向
本题考查基因工程的工具、过程等生命科学基础知识和原理。运用生命科学基础知识设计实验、分析实验结果。考查从文字、图表中获取有效信息,应用生命科学专业术语表达思维过程。在近年上海高考试题出现频率较高。
易错点
1、混淆同种限制酶切割目的基因与不同种限制酶切割目的基因的区别。
知识点
55. 回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。
纤维素分子因为分子量大,不能直接进入酵母细胞,并且酵母菌无法分解环境中的纤维素。为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精,科学家欲将目的基因纤维素酶基因通过重组质粒导入酵母菌细胞。其所用质粒及其酶切位点如图甲,外源DNA上的纤维素酶基因及其酶切位点如图乙,根据要求回答以下问题:
根据上述要求选择正确限制酶切割并获得重组质粒后,如果再用BamHⅠ限制酶切割重组质粒,则获得的酶切片段数为__________。
正确答案
2
解析
形成的重组质粒是环形的,拥有两个BamHⅠ限制酶切割位点,一个来自质粒本身,另一个来自目的基因内部,所以BamHⅠ限制酶可以将重组质粒切成2个片段。
考查方向
本题考查基因工程的工具、过程等生命科学基础知识和原理。运用生命科学基础知识设计实验、分析实验结果。考查从文字、图表中获取有效信息,应用生命科学专业术语表达思维过程。在近年上海高考试题出现频率较高。
易错点
1、混淆同种限制酶切割目的基因与不同种限制酶切割目的基因的区别。
知识点
下图表示培育能产生人生长激素的工程菌的基本过程。
图中pBR322是大肠杆菌的一种质粒,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因;BamHI位点酶切是一种限制酶;A、B是含有特定抗生素的培养基。目的基因如果插入某抗性基因中,将使该基因失活,而不再具有相应的抗性。为了筛选出运载体导入原本没有Ampr 和Tetr的大肠杆菌(受体细胞),首先将大肠杆菌培养在通用培养基上,再将其菌落原位转移到A、B培养基上培养(如图中④),得到如图结果:黑点表示菌落,A中空圈表示B的菌落在A中不能生长的位置。据此分析并回答:
(1)“pBR322”的化学本质是_______,在自然情况下可通过 ________过程进行扩增。
(2)左图中过程①表示的获得目的基因的方法是___,过程②中DNA连接酶的作用是___ 。过程③是 ________ 。
(3)根据用途,左图中A、B所用培养基属于 _______ 。所需大肠杆菌的菌落位于______上(选填“A”或“B”),理由是_______。
(4)基因工程的理论基础是中心法则,根据右图遗传信息表达可用公式(图解)表示为_______。
(5)若氨基酸的平均相对分子质量为128,则右图中以③片段为模板合成的①的相对分子质量为_______。
(6)下列是几种搭配的密码子,据此推断右图中合成的多肽,其前三个搭配的种类(按前后顺序排列)__ __。[甲硫氨酸(AUG)、甘氨酸(GGA)、丝氨酸(UCU)、酪氨酸(UAC)、精氨酸(AGA)、丙氨酸(GCU)]
正确答案
(1) DNA 自我复制
(2)从生物体细胞中分离 将目的基因与运载体结合形成重组DNA 将重组质粒导入受体细胞
(3)选择培养基 B 导入目的基因后四环素抗性基因被破坏,重组质粒中应该只含氨苄青霉素抗性基因,所以能在B存活但不能在A存活的说明含有重组质粒(合理即可)
(4)
(5) 458
(6)甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸
解析
略
知识点
科学家将人的生长激素基因与pBR322质粒进行重组,得到的重组质粒导入牛的受精卵,使其发育为转基因牛,再通过细胞工程培育为转基因克隆牛。pBR322质粒含有两个抗生素抗性基因和5个限制酶切点(如图2)。将重组质粒导入大肠杆菌,并成功地在大肠杆菌中得以表达。请据图回答问题。
(1)图1中显示的人的生长激素基因是通过人工合成的,图中①过程需要的酶是________。该过程所依据的碱基互补配对原则是________________(用字母和箭头表示)。
(2)图1中的mRNA是从人体的哪些细胞中获取的?________________________。
(3)重组质粒形成与否需要鉴定和筛选,方法是将重组质粒的DNA分子导入大肠杆菌,通过含抗生素的培养基进行培养,观察大肠杆菌的生长、繁殖情况进行判断,如图3所示:
①如果受体菌在培养基A上能生长、繁殖形成菌落,而不能在培养基B上生长、繁殖,则使用限制酶a的切点是图2中的________,即目的基因插入了________中。
②如果受体菌在培养基A上不能生长、繁殖形成菌落,而在培养基B上能生长、繁殖,则使用限制酶a的切点是图2中的________,即目的基因插入了________中。
③如果受体菌在培养基A和培养基B上都能生长、繁殖形成菌落,则使用限图2中的制酶a的切点是________。
正确答案
(1)逆转录酶; A→T、U→A、G→C、C→G
(2)垂体细胞
(3)①切点3或切点4或切点5; 抗四环素基因
②切点1 ;抗氨芐青霉素基因
③切点2
解析
略
知识点
56. 回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。
纤维素分子因为分子量大,不能直接进入酵母细胞,并且酵母菌无法分解环境中的纤维素。为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精,科学家欲将目的基因纤维素酶基因通过重组质粒导入酵母菌细胞。其所用质粒及其酶切位点如图甲,外源DNA上的纤维素酶基因及其酶切位点如图乙,根据要求回答以下问题:
作用于右图a位置的酶有__________(多选)
正确答案
BCD
解析
a是DNA分子中磷酸二酯键所在位置,DNA解旋酶作用于氢键即b处,所以A有误;DNA连接酶将目的基因与质粒链接、DNA聚合酶在DNA复制时发挥作用,都形成磷酸二酯键;限制酶在切割质粒与目的基因时伴随着磷酸二酯键的断开,所以B、C、D正确。
易错点
1、混淆同种限制酶切割目的基因与不同种限制酶切割目的基因的区别。
知识点
33.下表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题:
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用______两种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过__________酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒,需将其转入处于__________________态的大肠杆菌。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加__________,平板上长出的菌落,常用PCR鉴定,所用的引物组成为图2中_____________。
(3)若BamH I酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为 ,对于该部位,这两种酶 (填“都能”、“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)若用Sau3A I切图1质粒最多可能获得 种大小不同的DNA片段。
正确答案
(1)BclI和HindⅢ 连接 感受 (2)四环素 引物甲和引物丙(3) 都不能 (4)7
知识点
68.回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。(9分)
在图27所示的质粒PZHZ11(总长为3.6kb,1kb=1000对碱基因)中,lacZ基因编码β-半乳糖苷酶,后者催化生成的化合物能将变色的大肠杆菌染成蓝色。68.若先用限制酶BamHI切开pZHZ11,然后灭活BamHI酶,再加DNA连接酶进行连接,最后将连接物导入足够数量的大肠杆菌细胞中,则含3.1kb质粒的细胞颜色为;含3.6kb质粒的细胞颜色为。69.若将两段分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因片段置换pZHZ11中0.5kb的BamHI酶切片段,形成4.9kb的重组质粒,则目的基因长度为kb。70.上述4.9kb的重组质粒有两种形式,若用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种,只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段;那么联合酶切同等长度的另一种重组质粒,则可获得kb和kb两种DNA片段。71.若将人的染色体DNA片段先导入大肠杆菌细胞中克隆并坚定目的基因,然后再将获得的目的基因转入植物细胞中表达,最后将产物的药物单摆注入小鼠体内观察其生物功能是否发挥,那么上述过程属于。A.人类基因工程 B.动物基因工程 C.植物基因工程 D.微生物基因工程
正确答案
68.白色 白色和蓝色/白色或蓝色 69.1.8 70.1.4 3.5 71.C
知识点
30.[选修1——生物技术实践](15分)
回答下列问题:
(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常,用清水洗涤衣服上的新鲜血迹是,不应该使用开水,原因是_______________________。若要去除衣服上的血渍,应选择含有_____________________(填“蛋白酶甲”、“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉,理由是___________________。
(2)某同学为了洗去衣服上的油渍,洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶,该同学的做法___________________(填“合理”或“不合理”),理由是_________________________。
(3)已知溶液的pH可以影响酶的活性,请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中_________________(填“羧基和氨基”、“氨基和甲基”、“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解离状态。
[选修3——现代生物科技专题](15分)
基因工程又称为DNA重组技术,回答相关问题:
(1)在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径,即______和从_______中分离。
(2)利用某植物的成熟叶片为材料,同时构建cDNA文库和基因组文库,两个文库相比,cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少,其原因是______。
(3)在基因表达载体中,启动子是______聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,最常用的原核生物是______。
(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时,常用的携带目的基因的金属颗粒有_____和______颗粒。
正确答案
30. (15分)
(1)开水使血中的蛋白质变性而沉淀,难以清洗(3分)
蛋白酶丙(1分)
碱性条件下只有蛋白酶丙有活性(4分)
(2)不合理(1分) 蛋白酶会降解脂肪酶(4分)
(3)羧基和氨基(2分)
31. (15分)
(1)人工合成 生物材料(每空2分,共4分,其他合理答案可酌情给分)
(2)cDNA文库中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因,而基因组文库中含有该植物的全部基因(5分,其他合理答案可酌情给分)
(3)RNA(2分) 大肠杆菌(或答细菌)(2分)
(4)金粉 钨粉(每空1分,共2分)
知识点
回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。(9分)
在图27所示的质粒PZHZ11(总长为3.6 kb,1 kb=1000对碱基因)中,lacZ基因编码β-半乳糖苷酶,后者催化生成的化合物能将白色的大肠杆菌染成蓝色。
68.若先用限制酶BamHI切开pZHZ11,然后灭活BamHI酶,再加DNA连接酶进行连接,最后将连接物导入足够数量的大肠杆菌细胞中,则含3.1 kb质粒的细胞颜色为 ;含3.6 kb质粒的细胞颜色为
69.若将两端分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因片段置换pZHZ11中0.5 kb的BamHI酶切片段,形成4.9 kb的重组质粒,则目的基因长度为 kb。
70.上述4.9 kb的重组质粒有两种形式,若用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种,只能获得1.7 kb和3.2 kb两种DNA片段;那么联合酶切同等长度的另一种重组质粒,则可获得 kb和 kb两种DNA片段。
71.若将人的染色体DNA片段先导入大肠杆菌细胞中克隆并鉴定目的基因,然后再将获得的目的基因转入植物细胞中表达,最后将产物的药物蛋白注入小鼠体内观察其生物功能是否发挥,那么上述过程属于 。
正确答案
白色, 白色和蓝色/白色或蓝色
解析
3.1 kb质粒lacZ基因被破坏,含3.1 kb质粒的细胞颜色为白色;加DNA连接酶进行连接,被切下的片段可能反向连接,所含3.6 kb质粒的细胞可能含有正常质粒和异常质粒,也可能只含有正常质粒或异常质粒,颜色为白色和蓝色,或者为白色或蓝色。
考查方向
解题思路
3.1 kb质粒lacZ基因被破坏,含3.1 kb质粒的细胞颜色为白色;加DNA连接酶进行连接,被切下的片段可能反向连接,所含3.6 kb质粒的细胞可能含有正常质粒和异常质粒。
易错点
没有分清切断的基因。
正确答案
1.8
解析
pZHZ11中0.5 kb的BamHI酶切片段被切除后,剩余3.1kb,将两端分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因插入,形成4.9 kb的重组质粒,则目的基因大小为4.9-3.1=1.8kb。
解题思路
去除后再连接计算相关。
易错点
注意ZHZ11中0.5 kb的BamHI酶切片段被切除后,剩余3.1kb,将两端分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因插入。
正确答案
1.4 3,5
解析
限制酶BamHI和BglHI切割产生的黏性末端可以进行连接,但连接后不能被两者中的任何一个识别并切割,用BamHI切割4.9 kb的重组质粒,只有一个切割位点。用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种,只能获得1.7 kb和3.2 kb两种DNA片段;联合酶切同等长度的另一种重组质粒,可获得1.7+1.8=3.5kb和3.2-18=1.4kb两种DNA片段。
考查方向
解题思路
限制酶BamHI和BglHI切割产生的黏性末端可以进行连接,但连接后不能被两者中的任何一个识别并切割。
易错点
分清酶切和连接后再酶切相关知识。
正确答案
解析
题干所述目的是让人的基因在植物细胞中表达,属于植物基因工程。
考查方向
解题思路
目的基因的受体细胞是植物细胞。
易错点
分清导入目的基因的受体细胞类型。
请考生从两题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
【选修1——生物技术实践】请回答37-39题。
回答下列问题:
【选修3——现代生物科技专题】请回答40-43题。
基因工程又称为DNA重组技术,回答相关问题:
37.蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常,用清水洗涤衣服上的新鲜血迹是,不应该使用开水,原因是_______________________。若要去除衣服上的血渍,应选择含有_____________________(填“蛋白酶甲”、“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉,理由是___________________。
38.某同学为了洗去衣服上的油渍,洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶,该同学的做法___________________(填“合理”或“不合理”),理由是_________________________。
39.已知溶液的pH可以影响酶的活性,请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中_________________(填“羧基和氨基”、“氨基和甲基”、“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解离状态。
40.在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径,即______和从_______中分离。
41.利用某植物的成熟叶片为材料,同时构建cDNA文库和基因组文库,两个文库相比,cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少,其原因是______。
42.在基因表达载体中,启动子是______聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,最常用的原核生物是______。
43.将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时,常用的携带目的基因的金属颗粒有_____和______颗粒。
正确答案
开水使血中的蛋白质变性而沉淀,难以清洗(3分) 蛋白酶丙(1分)
碱性条件下只有蛋白酶丙有活性(4分)
解析
用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时,如果使用开水,会使血中的蛋白质变性而沉淀,难以清洗。使用碱性洗衣粉去除衣服上的血渍,碱性条件下只有蛋白酶丙有活性,应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉。
考查方向
解题思路
结合知识分析题干完成
易错点
原因分析
正确答案
(2)不合理(1分) 蛋白酶会降解脂肪酶(4分)
解析
脂肪酶的化学成分为蛋白质,会被蛋白酶水解。
考查方向
解题思路
结合知识分析题干完成
易错点
酶的本质
正确答案
羧基和氨基(2分)
解析
蛋白酶和和其作用的蛋白质类污渍的氨基和羧基均会发生解离离,pH会影响其解离状态。
考查方向
解题思路
结合知识分析题干完成
易错点
pH影响酶的活性的机理
正确答案
(1)人工合成 生物材料(每空2分,共4分,其他合理答案可酌情给分)
解析
获取目的基因主要有两大途径,即人工合成和从自然界已有的物质中分离。
考查方向
解题思路
结合知识分析题干完成
易错点
途径
正确答案
(2)cDNA文库中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因,而基因组文库中含有该植物的全部基因(5分,其他合理答案可酌情给分)
解析
植物的成熟叶片中基因选择性表达,因此由所有的RNA逆转录形成的cDNA文库中含有叶细胞已转录的基因,而基因组文库中含有该植物的全部基因。
考查方向
解题思路
结合知识分析题干完成
易错点
cDNA文库和基因组文库
正确答案
(3)RNA(2分) 大肠杆菌(或答细菌)(2分)
解析
在基因表达载体中,启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位。采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,由于易于培养,最常选用大肠杆菌(或细菌)
考查方向
解题思路
结合知识分析题干完成
易错点
启动子
正确答案
(4)金粉 钨粉(每空1分,共2分)
解析
将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时,常用的携带目的基因的金属颗粒有金粉和钨粉颗粒。
考查方向
解题思路
结合知识分析题干完成
易错点
金属颗粒
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