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    新教材2023年高中生物第3章基因工程单元素养等级测评新人教版选择性必修3

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    新教材2023年高中生物第3章基因工程单元素养等级测评新人教版选择性必修3

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    这是一份新教材2023年高中生物第3章基因工程单元素养等级测评新人教版选择性必修3,共14页。
    单元素养等级测评()第Ⅰ卷(选择题,共45分)一、单项选择题(每小题2分,共30分)1.下图为基因工程中部分操作示意图。下列关于P、Q、R、S、G的描述,正确的是( D )A.P代表的是质粒RNA,S代表的是外源DNAB.Q表示限制性内切核酸酶的作用,R表示RNA聚合酶的作用C.G是RNA与DNA形成的重组质粒D.G是重组质粒解析:P代表的是质粒DNA,S代表目的基因,A项错误;Q表示限制酶(限制性内切核酸酶)的作用,R表示DNA连接酶的作用,B项错误;G是目的基因与质粒形成的重组质粒,C项错误,D项正确。2.PCR是一种体外扩增DNA的技术,模拟了体内的DNA复制过程。下图为PCR技术原理示意图,对于图中物质和过程的说明,错误的是( C )A.物质a:游离的脱氧核苷酸 B.过程①:氢键断裂C.过程②:边解旋边复制 D.过程③:遵循碱基互补配对原则解析:PCR模拟了体内的DNA复制,所以a是DNA复制的原料——脱氧核苷酸,A项正确;在94 ℃高温条件下,DNA分子双螺旋解开,形成单链,此时氢键断裂,B项正确;体外模拟DNA的复制依据了DNA的热变性原理,该过程DNA分子不是边解旋边复制,C项错误;DNA复制需要遵循碱基互补配对原则,D项正确。3.下图为蛋白质工程的流程图,下列说法正确的是( C )A.利用蛋白质工程制造出的蛋白质都是自然界本来就有的B.蛋白质工程是一项完全摆脱基因工程技术的全新的生物工程技术C.过程a、b分别是转录、翻译D.蛋白质工程不可能构建出一种新的基因解析:基因工程原则上只能生产自然界已经存在的蛋白质,蛋白质工程可以生产自然界中不存在的蛋白质,A项错误;蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程,B项错误;据图可知,过程a、b分别是转录、翻译,C项正确;蛋白质工程中可根据预期蛋白质的结构构建出一种全新的基因,D项错误。4.下图为基因表达载体的模式图,下列有关基因工程中载体的说法,错误的是( C )A.基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建B.基因表达载体的构建并不一定相同C.图中启动子位于目的基因的首端,是核糖体识别和结合的部位D.抗生素抗性基因的作用是作为标记基因,用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因解析:由于受体细胞有植物、动物、微生物之分,以及目的基因导入受体细胞的方法不同,因此基因表达载体的构建也会有所差别,不可能是千篇一律的;启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于目的基因的上游,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA。5.水蛭素是一种蛋白质,可用于预防和治疗血栓,但在治疗过程中发现其抗凝血活性低。研究人员欲提高水蛭素抗凝血活性,正确的操作步骤是( C )①确定影响活性的氨基酸序列②分析水蛭素的空间结构,找到影响其活性的结构域③推测需要替换的氨基酸序列④构建基因表达载体,使其在受体细胞中表达⑤PCR技术获得改造后的水蛭素基因⑥确定基因中的碱基序列A.②①③⑤⑥④   B.②③⑥①⑤④C.②①③⑥⑤④ D.①②③④⑤⑥解析:运用蛋白质工程提高水蛭素抗凝血活性,应先分析水蛭素的空间结构,找到影响其活性的结构域,然后确定影响活性的氨基酸序列,推测需要替换的氨基酸序列,最终确定基因中的碱基序列,据此通过PCR技术获得改造后的水蛭素基因,并构建基因表达载体,使其在受体细胞中表达,故选C。6.PCR一般要经过三十次循环,从第二轮循环开始,上一次循环的产物也作为模板参与反应,由引物延伸而成的DNA单链作模板时将( B )A.仍与引物Ⅰ结合进行DNA子链的延伸B.与引物Ⅱ结合进行DNA子链的延伸C.同时与引物Ⅰ和引物Ⅱ结合进行子链的延伸D.无须与引物结合,在酶的作用下从头合成子链解析:当由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时,此单链引物固定端为5′端,与它互补的子链从另一端开始合成,即与引物Ⅱ结合进行DNA子链的延伸。7.绿叶海天牛(简称甲)吸食滨海无隔藻(简称乙)后,身体就逐渐变绿,这些夺来的叶绿体能够在甲体内长期稳定存在,有科学家推测其原因是在甲的染色体DNA上可能存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因。为证实上述推测,以这种变绿的甲为材料进行实验,方法和结果最能支持上述推测的是( D )A.提取甲的全部DNA,通过PCR技术能克隆出乙的编码叶绿体蛋白的核基因B.通过核酸分子杂交技术,在甲体内检测到乙的编码叶绿体蛋白的核基因转录出的RNAC.给甲提供14CO2,一段时间后检测到其体内的部分有机物出现放射性D.用乙编码叶绿体蛋白的核基因做探针与甲的染色体DNA杂交,结果显示出杂交带解析:通过PCR技术从甲体内的DNA中克隆出属于乙的编码叶绿体蛋白的核基因,这只能说明甲体内含有乙的编码叶绿体蛋白的核基因,但不能说明甲的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因,A项错误;通过核酸分子杂交技术,在甲体内检测到乙的编码叶绿体蛋白的核基因转录出的RNA,这只能说明甲体内含有乙的编码叶绿体蛋白的核基因且发生了转录,但不能说明甲的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因,B项错误;给甲提供14CO2一段时间后检测到其体内的部分有机物出现放射性,这只能说明甲进行了光合作用,其中含有叶绿体,但不能说明甲的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因,C项错误;用乙编码叶绿体蛋白的核基因做探针与甲的染色体DNA杂交,结果显示出杂交带,这说明甲的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因,D项正确。8.下列说法不正确的是( B )A.天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的B.天然蛋白质都能符合人类生产和生活的需要C.天然干扰素在体外保存相当困难D.蛋白质工程能生产自然界中不曾存在的新型蛋白质解析:利用蛋白质工程技术对天然蛋白质进行改造的原因,是天然蛋白质无法完全符合人类生产和生活的需要。9.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制性内切核酸酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( C )A.①②③④       B.①②④③C.①④②③ D.①④③②解析:分析题图可知,①是切割DNA分子双链产生黏性末端的过程,用到的酶是限制性内切核酸酶;②是黏性末端连接的过程,需要DNA连接酶;③是DNA分子解旋的过程,需要解旋酶;④是DNA复制过程,需要DNA聚合酶。10.下图表示4种限制酶的识别序列及酶切位点,下列叙述错误的是( D )A.不同类型的限制酶切割后,有的产生黏性末端,有的产生平末端B.不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端C.用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒,连接形成重组DNA分子后,重组DNA分子仍能被酶2识别D.用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后,其产物经 T4 DNA连接酶催化不能连接形成重组DNA分子解析:不同类型的限制酶切割后,有的产生黏性末端(酶1和酶2),有的产生平末端(酶3和酶4),A项正确;不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端,如图中的酶1和酶2,B项正确;用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒,形成的黏性末端序列相同,连接形成重组DNA分子后,重组DNA分子仍能被酶2识别,C项正确;用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后,其产物经T4 DNA连接酶催化可以连接形成重组DNA分子,D项错误。11.某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似,只是热稳定性较差,进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂,临床治疗食物的消化不良,最佳方案是( A )A.对此酶中的少数氨基酸替换,以改善其功能B.减少此酶在片剂中的含量C.将此酶与人蛋白酶进行拼接,形成新的蛋白酶D.重新设计与创造一种全新的蛋白酶解析:通过蛋白质工程将该蛋白酶中的某些氨基酸替换,使其具有耐热性,A项方案可行;减少含量也就降低了疗效,B项方案不可行;将此酶与人蛋白酶进行拼接以后不一定还能起作用,也可能仍然不耐热,C方案不可行;重新设计与创造一种全新的蛋白酶已与此酶无关,D项不符合题意。12.科研人员通过PCR获得肝细胞特异性启动子——白蛋白启动子,将该启动子与Cre重组酶基因结合构建表达载体,培育出能在肝细胞特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠。下列叙述正确的是( B )A.将该表达载体导入小鼠肝细胞以获得转基因小鼠B.PCR获得白蛋白启动子需设计特异性的引物C构建该表达载体需要限制酶和DNA聚合酶D.通过PCR检测目的基因是否可以表达解析:将该表达载体导入小鼠受精卵以获得转基因小鼠,A项错误;PCR需设计特异性的引物,B项正确;构建该表达载体需要限制酶和DNA连接酶,C项错误;检测目的基因是否可以表达常用抗原—抗体杂交技术,D项错误。13.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。下列操作与实验目的不符的是( C )A.用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和DNA连接酶构建重组质粒B.用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞C.在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞D.用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上解析:目的基因C和质粒都有可被EcoRⅠ切割的酶切位点,另外需要DNA连接酶将切好的目的基因和质粒连接起来;愈伤组织全能性较高,是理想的植物受体细胞,将目的基因导入植物受体细胞的方法通常为农杆菌转化法;质粒中含有潮霉素抗性基因,因此选择培养基中应该加入潮霉素;使用分子杂交方法可检测目的基因是否整合到受体染色体上。14.下列关于DNA片段的扩增及电泳鉴定原理的说法,正确的是( A )A.在一定的pH条件下,DNA分子可带上正电荷或负电荷B.带电DNA分子在电场的作用下会向着与它所带电荷相同的电极移动C.DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA分子大小、构象等有关,与凝胶等无关D.凝胶中的DNA分子直接可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测到解析:带电DNA分子在电场的作用下会向着与它所带电荷相反的电极移动,B项错误;DNA分子在凝胶中的迁移速率除了与DNA分子大小、构象等有关外,还与凝胶的浓度有关,C项错误;凝胶中的DNA分子需要经过染色,才能在波长为300 nm的紫外灯下被检测到,D项错误。15.已知生物体内有一种转运蛋白Y,由300个氨基酸组成。如果将Y中157位的L-异亮氨酸变成亮氨酸,261位的酪氨酸变成丝氨酸,改变后的蛋白质Y1不但保留了原有Y的功能,还具备了催化活性。下列说法正确的是( B )A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异B.可以通过对Y蛋白基因进行改造或人工合成获得Y1蛋白基因C.蛋白质工程操作过程中,不需要酶和载体作为工具D.细胞内合成Y1蛋白与Y蛋白的过程中,遗传信息的流向是相反的解析:蛋白质工程和基因工程的根本区别是蛋白质工程可产生自然界没有的蛋白质,A错误;据题干信息可知,可以通过对Y蛋白基因进行改造或人工合成获得Y1蛋白基因,B正确;蛋白质工程操作过程中,需要酶和载体作为工具,C错误;细胞内合成Y1蛋白与Y蛋白的过程中,遗传信息的流向是相同的,D错误。二、不定项选择题(每小题3分,共15分)16.利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示,下列叙述错误的是( BCD )A.过程①需使用逆(反)转录酶B.过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因C.过程③使用的受体细胞可用NaCl溶液制备D.过程④可利用抗原—抗体杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞解析:过程①表示利用mRNA通过逆转录合成目的基因,逆转录过程中需要逆转录酶的催化,A正确;过程②表示利用PCR技术对目的基因进行扩增,该过程中不需要利用解旋酶,解旋是通过高温实现的,B错误;受体细胞是利用Ca2+处理,C错误;过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞,D错误。17.我国转基因技术发展态势良好,农业部依法批准发放了转植酸酶基因玉米和转基因抗虫水稻的生产安全证书,下列关于转基因玉米和转基因水稻的叙述,不正确的是( AD )A.转植酸酶基因玉米的外源基因是标记基因B.转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用,减少了环境污染C.转基因抗虫水稻是否具有抗虫性,可通过饲养卷叶螟进行检测D.转基因抗虫水稻不仅可以抗虫,还可以抵御病毒侵染解析:转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因,属于目的基因,A错误;转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用,减少了环境污染,B正确;转基因抗虫水稻是否具有抗虫性,可通过饲养卷叶螟进行检测,C正确;转基因抗虫水稻具有抗虫能力,但不能抗病毒,D错误18.基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术,涉及生命科学、信息学、微电子学、材料学等众多的学科,固定在芯片上的各个探针是已知的单链DNA分子,而待测DNA分子用同位素或能发光的物质标记。如果这些待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对序列,则互补的序列就会结合起来,并在结合的位置发出荧光或者射线,出现“反应信号”。下列说法中正确的是( ABD )A.基因芯片的工作原理是碱基互补配对B.待测的DNA分子首先要解旋变为单链,才可用基因芯片检测C.待测的DNA分子可以直接用基因芯片检测D由于基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列,因而具有广泛的应用前景解析:根据“待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对序列,则互补的序列就会结合起来,并在结合的位置发出荧光或者射线,出现‘反应信号’”可知,基因芯片的工作原理是碱基互补配对,A项正确;探针是已知的单链DNA分子,因此待测的DNA分子首先要解旋变为单链,才可用基因芯片检测,B项正确,C项错误;由于基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列,因而具有广泛的应用前景,D项正确。19.玫瑰人工栽培历史悠久,迄今已培育出2 500多个品种。玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的“黄酮类化合物3,5-氢氧化酶”的基因,因此蓝玫瑰被认为是不可能培育成功的。但科研人员将蓝三叶草中的蓝色翠雀花素相关基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰,这种玫瑰的花瓣中所含的色素为蓝色。下列有关叙述错误的是( ACD )A.蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡和叶绿体中B.培育蓝玫瑰用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶C.蓝色翠雀花素相关基因在所有玫瑰细胞中都能控制合成蓝色翠雀花素D.蓝玫瑰的培育成功意味着人类创造了一个新的物种解析:蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡中,叶绿体中的色素为叶绿素等光合色素,A项错误;科研人员将蓝三叶草中的蓝色翠雀花素相关基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰,属于基因工程技术的应用,故用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶,B项正确;由于基因的选择性表达,蓝色翠雀花素相关基因只在玫瑰花瓣细胞中表达,而在其他细胞中不表达,C项错误;蓝玫瑰仅仅是转入了一个外源的基因,与其他的玫瑰未产生生殖隔离,因而没有产生新的物种,D项错误20.人体内的t-PA蛋白能高效降解由血纤维蛋白凝聚而成的血栓,然而,为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA蛋白会诱发颅内出血,其原因在于基因工程t-PA蛋白与血纤维蛋白结合的特异性不高。研究证实,通过某技术,将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白,进而显著降低出血副作用。下列相关叙述中错误的是( BC )A.该技术的关键工作是了解t-PA蛋白的分子结构B.该技术生产改良t-PA蛋白的过程不遵循中心法则C.该技术是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的D该技术可构建出自然界中原先不存在的全新的基因解析:将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸需要采用蛋白质工程技术,该技术的关键工作是了解t-PA蛋白的分子结构,A项正确;该技术生产改良t-PA蛋白的过程遵循中心法则,B项错误;该技术在分子水平上通过改造基因或合成基因来实现对蛋白质的改造,C项错误;该技术中进行了基因改造或基因合成,可以构建出自然界中原来没有的全新基因,D项正确。第Ⅱ卷(非选择题,共55分)三、非选择题(共55分)21.(12分)转基因小鼠的过表达模型和基因敲除模型在人类疾病机理与治疗研究领域得到了广泛应用。研究表明,阿尔茨海默病(AD)发病与淀粉样前体蛋白(APP)基因突变等有关。请回答下列问题:(1)通过__显微注射__方法将APP基因导入小鼠受精卵中,即可获得APP基因过表达的转基因小鼠模型。(2)sgRNA可识别与之互补配对的DNA片段,可利用__APP基因__为模板设计sgRNA,再利用该sgRNA引导限制酶__切除APP基因__,从而获得APP基因敲除的转基因小鼠模型。(3)能否用抗原—抗体杂交的方法证明已获得APP基因敲除的转基因小鼠?____。请说明理由:__抗原—抗体杂交方法是用抗体去检测目的基因是否表达,细胞中含有APP基因也不一定表达,无论APP基因是否敲除,都可能不出现杂交带__。(4)经研究得知,某DNA存在一个能控制转录过程的特殊区段。科学家通过PCR技术获得了大量该区段。该技术操作流程的三个重要步骤是__变性、复性、延伸__。(5)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面的某些抗原决定蛋白仍可引起免疫排斥反应。科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造,在改造中导入的小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的__目的基因__,作用是抑制__抗原决定基因__的表达。解析:(1)常通过显微注射法将目的基因导入动物受精卵中。(2)可以利用APP基因为模板设计sgRNA,由于sgRNA可识别与之互补配对的DNA片段,故可以利用该sgRNA引导限制酶切除APP基因,从而获得APP基因敲除的转基因小鼠模型。(3)抗原—抗体杂交方法是用抗体去检测目的基因是否表达,细胞中含有APP基因也不一定表达,无论APP基因是否敲除,都可能不出现杂交带,故不能证明已获得APP基因敲除的转基因小鼠。(4)PCR一般可分为变性、复性、延伸三步。(5)在改造中导入的小型猪基因组中的一些调节因子属于目的基因,导入后可以抑制抗原决定基因的表达,从而降低免疫排斥反应。22.(10分)新冠病毒主要通过其表面刺突蛋白(S蛋白)与人体细胞膜上的ACE2蛋白结合实现感染。我国能提供多种生产新冠疫苗的技术路线,其中,灭活疫苗、重组蛋白疫苗和腺病毒载体疫苗这三种新冠疫苗研发途径的技术原理如下:灭活疫苗是用各种理化方法灭活病原微生物及其代谢产物,再通过纯化等步骤制备出相应疫苗;重组蛋白疫苗是将病毒的目标抗原基因整合到表达载体中,然后将表达载体转入中国仓鼠卵巢细胞中,经诱导表达出大量的抗原蛋白,再通过纯化而得到的疫苗;腺病毒载体疫苗以腺病毒作为载体,将目标抗原基因重组到载体病毒基因组中得到的疫苗。回答下列问题。(1)上述灭活疫苗中的“灭活”使新冠病毒失去__感染性__,但并不破坏该病毒的__抗原结构__。(2)制备重组蛋白疫苗和腺病毒载体疫苗均需要获取S蛋白基因,获取过程是提取新冠病毒总RNA,在__逆转录__酶的作用下合成DNA,再采用PCR技术选择性扩增出S蛋白基因。PCR技术的前提是要有一段__已知S基因的核苷酸序列__,以便根据这一序列设计出特异性的引物。(3)改造后的腺病毒载体应具备的条件是__具有一个或多个限制酶酶切位点、能自我复制(或具有标记基因)__(答出2条即可)。与重组蛋白疫苗相比,腺病毒载体疫苗的优点体现在__持续表达抗原,免疫应答持久__。(4)腺病毒载体疫苗注入人体后,其发挥作用的机理是__腺病毒能够将S蛋白基因转入受体细胞中,并在受体细胞中表达出S蛋白,作为抗原引起人体的免疫应答__。解析:(1)由材料信息可知,灭活是用各种理化方法灭活病原微生物及其代谢产物,使其逐渐丧失感染性。疫苗要保留抗原性,能激发体内的特异性免疫,所以并不破坏该病毒的抗原结构。(2)遗传信息从RNA传递到DNA的过程称为逆转录,需要逆转录酶的催化。PCR技术的前提条件是要有一段已知目的基因(S蛋白基因)的核苷酸序列,以便根据这一序列设计出特异性的引物。(3)基因工程中载体应具备的条件有:能自我复制;有一个或多个限制酶酶切位点;具有标记基因;能在受体细胞中稳定存在;不影响宿主细胞的生命活动等。与重组蛋白疫苗相比,腺病毒载体疫苗的优点体现在由于抗原基因在宿主细胞内能持续表达出抗原(即S蛋白),腺病毒载体疫苗一次接种即可获得长期免疫力,免疫应答更持久。(4)腺病毒载体疫苗注入人体后,其发挥作用的机理是重组腺病毒能够将S蛋白基因转入受体细胞中,并在受体细胞中通过转录、翻译过程表达出S蛋白,作为抗原引起人体的免疫应答。23.(12分)非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒(ASFV)感染家猪和各种野猪引起的一种急性、出血性、烈性传染病,被称作养猪业的“头号杀手”。某科研小组将ASFV外壳蛋白基因导入猪细胞中,利用核移植技术培育转基因猪,从而得到自动产生ASFV抗体的个体。其流程图如图所示。(1)体外获得大量的ASFV外壳蛋白基因可采用PCR技术,其原理是__体内DNA复制__。进行PCR时需设计两种引物,其原因是__DNA复制时两条链均作为模板链__。(2)图中体外采集的卵母细胞需培养至__减数分裂Ⅱ中期(或MⅡ中期)__,将卵母细胞去核的目的是__保证重组细胞中的核基因只来自基因改造后的B猪的细胞核__。(3)从B猪体内取组织块剪碎后用__胰蛋白酶__处理制成单细胞悬液后通过基因改造、核移植技术获得重组细胞,再将重组细胞放入含5%CO2的培养箱中,其中CO2的主要作用是__维持培养液的pH值稳定__。培养重组细胞的培养液中,还需要添加__血清或血浆__等天然成分。(4)为了检测转基因的D猪是否产生相应抗体,应采用的检测方法是__抗原—抗体杂交__。解析:(1)PCR的原理是体内DNA复制,DNA复制时两条链均作为模板链进行复制,所以需要设计两种引物。(2)进行核移植时,需要将卵母细胞培养至减数分裂Ⅱ中期(或MⅡ中期),由于要进行核移植,为保证重组细胞中的核基因只来自基因改造后的B猪的细胞核,所以需要去掉卵母细胞的细胞核。(3)将动物细胞分散成单细胞需要用胰蛋白酶;动物细胞培养过程中CO2的主要作用是维持培养液的pH值稳定;培养基中还需要添加动物血清等天然成分,为动物细胞的生存,提供营养物质。(4)抗体的本质是蛋白质,所以为检测转基因的D猪是否产生相应抗体,可以采用抗原—抗体杂交。24.(11分)重组DNA技术使实验上从基因到蛋白质和从蛋白质到基因都成为可能。从少量的纯化蛋白质可得到部分的氨基酸序列,这为获取目的基因提供了序列信息。一旦该基因被分离并测序,它的蛋白质编码序列就可用于设计一个DNA分子,然后在遗传工程化细胞中产生蛋白质产物。这样就可以在生化或者结构上研究该蛋白质了。该基因还可以经过操作后转入细胞或者生物体内研究其功能。据图回答下列问题:(1)由图可知,获取目的基因序列的方法可以是__通过PCR或者cDNA文库、基因组文库获取__。(2)大肠杆菌作为受体细胞,一般用Ca2+进行处理,使之变成__感受态(或易于吸收外源DNA状态的)__细胞。(3)PCR扩增基因的前提是根据已知目的基因的序列合成__引物__,还需要在__耐高温的DNA聚合酶__的作用下进行延伸。(4)合成的探针与转基因生物的基因组DNA杂交,如果显示出杂交带,则表明__目的基因已插入染色体DNA中(或受体细胞含有目的基因或目的基因已导入受体细胞)__。(5)该技术使科学家可以设计一个新的DNA,进而产生大量蛋白质,研究其功能,这就是二代基因工程——__蛋白质工程__,它是以蛋白质分子的__结构规律__及其与生物__功能__的关系作为基础。解析:(1)由图可知,获取目的基因序列的方法可以是通过PCR或者cDNA文库、基因组文库获取。(2)大肠杆菌作为受体细胞,一般用Ca2+进行处理,使之变成感受态细胞。(3)PCR扩增基因的前提是根据已知目的基因的序列合成引物,还需要在耐高温的DNA聚合酶的作用下进行延伸。(4)合成的探针与转基因生物的基因组DNA杂交,如果显示出杂交带,则表明目的基因已导入受体细胞。(5)该技术使科学家可以设计一个新的DNA,进而产生大量蛋白质,研究其功能,这就是二代基因工程——蛋白质工程,它是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础。25.(10分)乙烯具有促进果实成熟的作用,ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄细胞内合成乙烯的两个关键酶。利用反义DNA技术(原理如图1),可以抑制这两个基因的表达,从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点。图2为融合ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因的反义基因表达载体的结构示意图。回答下列问题:(1)从番茄细胞中提取RNA,利用RTPCR技术获取ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,即利用RNA和PCR获取目的基因。该技术获取目的基因所需要的酶主要有__逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶__。(2)合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的酶切位点,ACC合成酶基因两端含KpnⅠ和Sau3AⅠ的酶切位点,这四种限制酶及其识别序列和切割位点如下图:限制性内切核酸酶识别序列和切割位点限制性内切核酸酶识别序列和切割位点BamHⅠG↓GATCCKpnGGTAC↓CEcoRⅠG↓AATTCSau3AⅠ↓GATC先用限制酶__BamHⅠ和Sau3AⅠ__分别对ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因进行切割后,再将它们拼接成融合基因,相应的Ti质粒和融合基因均使用限制酶__EcoRⅠ和Kpn__进行切割,以确保融合基因能够插入载体中。载体上卡那霉素抗性基因的作用是__便于重组DNA的筛选__。(3)为了获得耐运输、宜储存的番茄,应将融合基因__反向__(填“正向”或“反向”)插入启动子2A11的下游,原因是__只有反向插入,转录出的mRNA碱基序列才跟目的基因转录出的mRNA形成互补双链RNA,使目的基因不能表达出两种酶,从而抑制乙烯的合成__。(4)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,__不能__(填“能”或“不能”)用放射性物质标记的ACC氧化(合成)酶基因片段作探针进行检测,理由是__番茄细胞内本来就存在ACC氧化(合成)酶基因,能与ACC氧化(合成)酶基因探针发生分子杂交__。解析:(1)通过RNA获取目的基因应用逆转录酶,而通过PCR技术扩增目的基因应用耐高温的DNA聚合酶。(2)因为合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamHEcoRⅠ的酶切位点,ACC合成酶基因两端含KpnⅠ和Sau3AⅠ的酶切位点,而限制酶BamHⅠ和Sau3AⅠ切出的黏性末端相同,可将ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因拼接成融合基因,最后对相应的Ti质粒和融合基因均使用限制酶EcoRⅠ和KpnⅠ进行切割,以确保融合基因能够插入载体中;载体上卡那霉素抗性基因作为标记基因其作用是便于重组DNA的筛选。(3)为了获得耐运输、宜储存的番茄,应将融合基因反向插入启动子2A11的下游,因为只有反向插入,转录出的mRNA碱基序列才跟目的基因转录出的mRNA形成互补双链RNA,使目的基因不能表达出两种酶,从而抑制乙烯的合成。(4)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时不能用放射性物质标记的ACC氧化(合成)酶基因片段作探针进行检测,理由是番茄细胞内本来就存在ACC氧化(合成)酶基因,能与ACC氧化(合成)酶基因探针发生分子杂交。 

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