高考生物一轮复*第十一单元现代生物科技专题随堂真题演练35基因工程及其安全性

发布时间:2021-12-03 16:27:28

随堂真题演练 35 基因工程及其安全性 (2017·高考全国卷Ⅱ)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶可催化几丁质水 解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内,可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题: (1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶的 mRNA,常选用嫩叶而不选用老 叶作为实验材料,原因是________________________________。提取 RNA 时,提取液中需添 加 RNA 酶抑制剂,其目的是________________________________________。 (2)以 mRNA 为材料可以获得 cDNA,其原理是______________________________________。 (3)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_____________________________________________________________(答出两点 即可)。 (4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时,DNA 连接酶催化形成的化学键是________________。 (5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提 高,根据中心法则分析,其可能的原因是____________________________________。 解析:(1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶的 mRNA,常选用嫩叶而不 选用老叶作为实验材料,原因是相对于老叶而言嫩叶组织细胞更容易被破碎。提取 RNA 时, 提取液中需添加 RNA 酶抑制剂, 其目的是防止 RNA 降解。 (2)以 mRNA 为材料获得 cDNA 的原理 是在逆转录酶的作用下,以 mRNA 为模板按照碱基互补配对的原则可以合成 cDNA。(3)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 是目的基因无复制原点且目的基因无表达所需启动子。 (4)DNA 连接酶催化形成的化学键是磷 酸二酯键。(5)若获得的转基因植株不具备所期望的性状表现,根据中心法则分析,其可能的 原因是目的基因的转录或翻译异常。 答案: (1)嫩叶组织细胞易破碎 防止 RNA 降解 (2)在逆转录酶的作用下, 以 mRNA 为模板按 照碱基互补配对的原则可以合成 cDNA (3)目的基因无复制原点;目的基因无表达所需启动 子 (4)磷酸二酯键 (5)目的基因的转录或翻译异常 (2017·高考全国卷Ⅲ)编码蛋白甲的 DNA 序列(序列甲)由 A、B、C、D、E 五个片段组成, 编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成,如图 1 所示。 回答下列问题: (1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙, 若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的 DNA 序列 1 (TTCGCTTCT……CAGGAAGGA),则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙,原因 是_______________________________________________。 (2)某同学在用 PCR 技术获取 DNA 片段 B 或 D 的过程中, 在 PCR 反应体系中加入了 DNA 聚合酶、 引物等,还加入了序列甲作为__________,加入了________作为合成 DNA 的原料。 (3)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白,要鉴定这三种蛋白是否具有刺激 T 淋巴 细胞增殖的作用,某同学做了如下实验:将一定量的含 T 淋巴细胞的培养液*均分成四组, 其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙,另一组作为对照,培养并定期检测 T 淋巴细胞浓 度,结果如图 2。 ①由图 2 可知,当细胞浓度达到 a 时,添加蛋白乙的培养液中 T 淋巴细胞浓度不再增加,此 时若要使 T 淋巴细胞继续增殖,可采用的方法是________________。细胞培养过程中,培养 箱中通常要维持一定的 CO2 浓度,CO2 的作用是_______________________________。 ② 仅 根 据 图 1 、 图 2 可 知 , 上 述 甲 、 乙 、 丙 三 种 蛋 白 中 , 若 缺 少 ____________( 填 “A”“B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽段, 则会降低其刺激 T 淋巴细胞增殖的效果。 解析: (1)若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的 DNA 序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA), 则 转录出的 mRNA 上缺少起始密码子, 故不能翻译出蛋白乙。 (2)使用 PCR 技术获取 DNA 片段时, 应在 PCR 反应体系中添加引物、耐高温的 DNA 聚合酶、模板、dNTP 作为原料。(3)T 淋巴细胞 浓度之所以不再增加,是因为细胞间出现接触抑制,因此若要使 T 淋巴细胞继续增殖,需要 对贴满瓶壁的细胞使用胰蛋白酶处理,然后分瓶培养,即细胞传代培养。细胞培养过程中, 培养箱中通常要维持一定的 CO2 浓度,以维持培养液的 pH。据图分析,蛋白丙与对照接*说 明 B、 D 片段对于 T 淋巴细胞增殖不是非常重要, 蛋白甲和乙对 T 淋巴细胞的增殖都有较大影 响,甲、乙两种蛋白中共同的片段是 C,所以缺少 C 片段会降低其刺激 T 淋巴细胞增殖的效 果。 答案:(1)编码乙的 DNA 序列起始端无 ATG,转录出的 mRNA 无起始密码子 (2)模板 dNTP (3)①进行细胞传代培养 维持培养液的 pH ②C (高考新课标全国卷Ⅰ)阅读如下资料: 资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,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。 资料乙:T4 溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码 T4 溶菌酶的基因进行了改造,使 其表达的 T4 溶菌酶第 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

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