检测二十八基因工程与克隆技术课前诊断卷.doc
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1、检测(二十八) “基因工程与克隆技术”课前诊断卷考点一基因工程与蛋白质工程1.(2023届高三青岛市质量检测)科学家运用基因工程技术将结核杆菌MPT64基因(能控制合成MPT64蛋白)成功导入胡萝卜细胞,最终表达出肺结核疫苗。请回答下列问题:(1)为获取MPT64基因,可从结核杆菌的细胞中提取相应mRNA,在_的作用下合成双链cDNA片段,获得的cDNA片段与结核杆菌中该基因碱基序列_(填“相同”或“不同”)。(2)通常采用PCR技术扩增MPT64基因,前提是要有一段已知MPT64基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成_,在操作环节中需要加热至9095 的目的是_。(3)根据农杆菌的特点,假如
2、将MPT64基因插入到_上,通过农杆菌的转化作用,就可以使目的基因进入胡萝卜细胞,并将其插入到植物细胞中的_上。要确认MPT64基因是否在胡萝卜植株中表达,应检测胡萝卜植株中是否具有_。(4)研究发现,假如将MPT64蛋白20位和24位的氨基酸改变为半胱氨酸,其保存时间将大大延长,科学家可以生产上述耐储存的MPT64蛋白的现代生物工程技术是_。解析:(1)以mRNA为模板合成cDNA的过程是逆转录,需要逆转录酶的催化。由于DNA转录形成的mRNA过程中非编码序列不转录,所以形成的cDNA与结核杆菌中该基因碱基序列不同。(2)在PCR技术中,以已知一段MPT64基因的核苷酸序列为模板,合成引物。
3、在操作环节中需要加热至9095 ,以打开DNA的双链。(3)在农杆菌转化法中,将MPT64基因插入到农杆菌的Ti质粒的TDNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以使目的基因进入胡萝卜细胞,并将其插入到植物细胞中的染色体的DNA上。基因的表达产物是蛋白质,要确认MPT64基因是否在胡萝卜植株中表达,应检测胡萝卜植株中是否具有MPT64蛋白。(4)运用蛋白质工程可以通过设计改造原有蛋白质的结构和功能。答案:(1)逆转录酶不同(2)引物目的基因DNA受热变性解链为单链(3)Ti质粒的TDNA染色体的DNAMPT64蛋白(4)蛋白质工程2(2023衡水模拟)油菜中油酸为不饱和脂肪酸,能减少人体血液的胆固醇
4、含量,减少人体患心血管病的风险。F基因控制合成的油酸酯氢酶催化油酸形成饱和脂肪酸,转反义F基因油菜能提高菜籽油的油酸含量。请分析回答下列问题:(1)从油菜细胞的染色体DNA获取F基因后进行大量扩增的方法为_。(2)构建反义F基因表达载体时,需要用到的工具酶有_;农杆菌可用来将反义F基因表达载体导入油菜细胞,从分子角度分析,其具有的特点是_。构建反义F基因表达载体时没有设计标记基因,其也许的因素是_。(3)Le启动子为种子特异性启动子,将F基因反向连接在Le启动子之后构建了反义F基因。检测转反义F基因油菜细胞内F基因转录的mRNA含量,结果表白,因杂交形成双链RNA,细胞内F基因的mRNA水平下
5、降。由此推测,反义F基因的转录克制了F基因的_(填“复制”“转录”或“翻译”)过程。若F基因转录时,两条单链(a1、a2)中a1为转录的模板链,则反义F基因转录时的模板链为_。解析:(1)PCR技术是一种体外扩增DNA片段的技术。(2)构建基因表达载体时,一方面需要用限制酶切割具有目的基因的外源DNA分子和运载体,另一方面还需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子;因农杆菌的Ti质粒上的TDNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,故农杆菌转化法为常用的将目的基因导入植物细胞的方法;标记基因表达产物,也许会对食品安全构成威胁,所以构建反义F基因表达载体时没有设
6、计标志基因,这样不会产生标记基因表达产物,有助于食品安全。(3)mRNA是翻译的模板,转反义F基因油菜细胞内F基因转录的mRNA含量下降,可见反义F基因的转录克制了F基因的翻译过程。F基因转录形成的RNA能与反义F基因转录形成的RNA互补配对,若F基因转录时,两条单链(a1、a2)中a1为转录的模板链,推测反义F基因转录时的模板链为a2。答案:(1)PCR技术(2)限制酶、DNA连接酶其Ti质粒上的TDNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上无标记基因表达产物,有助于食品安全(3)翻译a23科学家通过运用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因,提高了光合作用过程中Rubis
7、co酶对CO2的亲和力,从而显著提高了植物的光合速率。请回答下列问题:(1)PCR过程所依据的原理是_,该过程需要加入的酶是_。(2)该技术不直接改造Rubisco酶,而通过对Rubisco酶基因进行改造,从而实现对Rubisco酶的改造,其因素是_。与传统基因工程技术相比较,定点突变技术最突出的优点是_,PCR定点突变技术属于_的范畴。(3)可运用定点突变的DNA构建基因表达载体,常用_将基因表达载体导入植物细胞,将该细胞运用植物组织培养技术哺育成幼苗,从细胞水平分析所依据的原理是_。解析:(1)PCR技术是一种体外扩增DNA片段的技术,其原理是DNA双链复制,该过程需要耐高温的DNA聚合酶
8、(或Taq酶)的催化。(2)由于蛋白质空间结构较为复杂,改造困难,所以该技术不直接改造Rubisco酶,而通过对Rubisco酶基因进行改造,从而实现对Rubisco酶的改造;和传统基因工程技术相比较,定点突变技术最突出的优点是能生产出自然界不存在的蛋白质,PCR定点突变技术属于蛋白质工程的范畴。(3)将基因表达载体导入植物细胞常用农杆菌转化法;植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性。 答案:(1)DNA双链复制耐高温的DNA聚合酶(或Taq酶)(2)蛋白质空间结构较为复杂,改造困难能生产出自然界不存在的蛋白质蛋白质工程(3)农杆菌转化法植物细胞的全能性4在植物抗病毒基因工程中,运用植物病毒
9、复制酶基因是一种常见的方法,某实验小组将芜菁花叶病毒复制酶(TuMVNib)反义基因导入大白菜中,经检测表白TuMVNib反义基因不仅整合到大白菜的染色体中,还获得表达,并且转基因植株的接种测试表白转基因植株具有明显的抗病性。TuMVNib反义基因的作用过程如下图所示,请回答下列问题:(1)实验室大量扩增TuMVNib反义基因常用的技术为_,该技术需要加入的原料是_,运用该技术扩增目的基因时_(填“需要”或“不需要”)知道该基因的所有碱基序列。(2)将目的基因导入植物细胞的常用方法是_,该方法常将目的基因导入Ti质粒的TDNA分子中,其因素是_。分析图示可知,TuMVNib反义基因重要通过影响
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