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知识点18 现代生物科技专题
1(2018·北京高考·T5)Xho ⅠSal Ⅰ两种限制性核酸切酶分处理DNA片段酶切位点酶切产物分离结果图叙述正确 ( )
A图1中两种酶识核苷酸序列
B图2中酶切产物构建重组DNA
C泳道①中Sal Ⅰ处理酶切产物
D图中酶切DNA片段单链DNA
解题指南(1)题眼限制性核酸切酶
(2)解题关键限制性核酸切酶识双链DNA特定核苷酸序列
(3)解题思路酶特异性根酶酶切位点判断终DNA片段
解析选D酶具特异性两种酶识核苷酸序列A项正确酶切产物构建重组DNAB项正确泳道①中3条较短片段1条较长片段4片段符合Sal Ⅰ处理酶切产物C项正确图中酶切DNA片段双链DNAD项错误
2(2018·江苏高考·T10)列关采胚胎工程技术实现某良种肉牛快速繁殖叙述正确 ( )
A采取激素注射等方法良种母牛作超数排卵处理
B体外培养发育原肠胚期胚胎进行移植
C免疫抑制剂避免代孕牛植入胚胎排斥反应
D利胚胎分割技术卵胎较卵双胎成功率更高
解析选A题考查胚胎工程相关知识应进行体外受精前需获较卵母细胞促性腺激素良种母牛进行处理达超数排卵目A项正确胚胎移植佳时期桑椹胚期囊胚期非原肠胚期B项错误动物胚胎移植程中需免疫抑制剂C项错误胚胎分割份数越胚胎成活率越低D项错误
3(2018·江苏高考·T22)图细胞融合示意图列叙述正确（选） ( )
Aa细胞b细胞植物细胞需先分化诱导融合
Ba细胞b细胞间融合需促融处理实现
Cc细胞形成ab细胞膜流动性关
Dc细胞时表达a细胞b细胞中基
解析选BC题考查细胞工程相关知识ab果植物细胞需细胞壁需分化A项错误两细胞融合需物理化学等方法融合融合程体现细胞膜具定流动性BC项正确融合杂种细胞中基选择性表达会表达全部基D项错误
4(2018·全国卷Ⅰ·T38)回答列问题
(1)博耶(H Boyer)科恩(S Cohen)非洲爪蟾核糖体蛋白基质粒重组导入肠杆菌细胞中进行表达该研究证明质粒作载体外证明______________________________________________________(答出两点)
(2)体外重组质粒通Ca2+参______________方法导入肠杆菌细胞体外重组噬菌体DNA通常需__________________组装成完整噬菌体通侵染方法重组噬菌体DNA导入宿细胞细菌心肌细胞叶肉细胞中作重组噬菌体宿细胞__________________
(3)真核生物基(目基)肠杆菌细胞表达时表达出蛋白质会降解防止蛋白质降解实验中应选____________________肠杆菌作受体细胞蛋白质纯化程中应添加__________________________抑制剂
解析(1)体外重组质粒进入受体细胞子代细胞具目基体外重组质粒必须进入受体细胞目基具遗传效应DNA片段必须原核细胞中表达受体细胞获新性状
(2)外源基导入微生物受体细胞方法先Ca2+处理肠杆菌成感受态细胞然重组表达载体DNA分子溶缓液中感受态细胞混合定温度促进感受态细胞吸收DNA分子完成转化程噬菌体属专门侵染细菌病毒心肌细胞叶肉细胞均属真核细胞作重组噬菌体宿细胞细菌
(3)肠杆菌细胞含分解目基表达蛋白质酶实验中需选蛋白酶缺陷型肠杆菌蛋白质纯化时需抑制蛋白酶活性
答案(1)体外重组质粒进入受体细胞真核生物基原核细胞中表达 (2)转化 外壳蛋白(噬菌体蛋白) 细菌 (3)蛋白酶缺陷型 蛋白酶
5(2018·全国卷Ⅱ·T38)[生物——选修3现代生物科技专题]
某种荧光蛋白(GFP)紫外光蓝光激发会发出绿色荧光特性检测细胞中目基表达某科研团队某种病毒外壳蛋白(L1)基连接GFP基5＇末端获L1GFP融合基(简称甲)插入质粒P0构建真核表达载体P1部分结构酶切位点示意图图中E1~E4四种限制酶产生黏性末端相
回答列问题
(1)图推断该团队甲插入质粒P0时两种限制酶两种酶______________两种酶进行酶切保证____________保证__________________
(2)P1转入体外培养牛皮肤细胞该细胞中观察绿色荧光说明L1基牛皮肤细胞中完成______________________________程
(3)获含甲牛该团队需做工作包括够产生绿色荧光细胞__________________移入牛____________________中体外培养胚胎移植等
(4)检测甲否存克隆牛组织细胞中某学PCR方法进行鉴定鉴定时应分该牛组织细胞中____________(填mRNA总RNA核DNA)作PCR模板
解析(1)甲插入质粒P0时保证甲(L1GFP融合基)完整性应该选择E1E4两种酶切割目基插入启动子终止子间受体细胞中表达
(2)牛皮肤细胞中观察绿色荧光表明基已表达基表达包括转录翻译两程
(3)(4)题意知获含L1GFP融合基(甲)牛克隆牛需核移植技术够产生绿色荧光细胞细胞核移入核卵母细胞中
(4)检测甲否存牛组织细胞中采PCR技术扩增DNA分子杂交技术检测PCR技术中模板DNARNA
答案(1)E1E4 甲完整 甲载体正确连接
(2)转录 翻译
(3)细胞核 核卵母细胞
(4)核DNA
6(2018·全国卷Ⅲ·T38)2018年细胞期刊报道中国科学家率先成功应体细胞非灵长类动物进行克隆获两克隆猴——中中华华回答列问题
(1)中中华华获涉核移植程核移植指________________通核移植方法获克隆猴核供体相克隆猴体细胞染色体数目__________(填减半加倍变)
(2)哺乳动物核移植分胚胎细胞核移植体细胞核移植胚胎细胞核移植获克隆动物难度__________(填)体细胞核移植原______________________________________________
(3)哺乳动物核移植程中分雌性体雄性体体细胞作核供体通常两克隆动物体细胞常染色体数目__________(填相相)性染色体组合__________(填相相)
解析(1)核移植指动物细胞细胞核移入已掉细胞核卵母细胞中重组发育成新胚胎胚胎发育动物体通核移植方法获克隆猴细胞核供体克隆猴体细胞染色体数目核供体致
(2)胚胎细胞核移植难度体细胞核移植原动物胚胎细胞分化程度低恢复全性相容易
(3)哺乳动物雌性体雄性体体细胞染色体中常染色体相性染色体前者XX者XY分雌性体雄性体体细胞作核供体通常两克隆动物体细胞常染色体数目相性染色体组合相
答案(1)动物细胞核移入已掉细胞核卵母细胞中 变 (2) 胚胎细胞分化程度低恢复全性相容易 (3)相 相
7(2018·天津高考·T10)甲型流感病毒RNA病毒易引起流感规模流行国科学家2017年发明种制备该病毒活疫苗新方法环节
(1)改造病毒部分基失正常宿细胞增殖力病毒RNA模板逆转录成应DNA利____________技术扩增中某基(包括表面抗原基)编码氨基酸序列换成编码终止密码子序列改造前基相改造基表达时合成完整长度____________产生子代病毒该改造基表面抗原等基分构建重组质粒保存
(2)构建适合改造病毒增殖转基宿细胞设计合成种特殊tRNA基产物反密码子(1)中终止密码子配结合携带非天然氨基酸(Uaa)该基________________连接导入宿细胞提取宿细胞________________进行分子杂交鉴定筛选获成功表达述tRNA转基宿细胞
(3)利转基宿细胞制备疫苗(1)中重组质粒导入(2)中转基宿细胞补加__________培养基中进行培养该宿细胞利述特殊tRNA翻译出改造病毒基完整蛋白产生量子代病毒制备疫苗特殊tRNA基转录时识启动子酶____________(单选)
A病毒DNA聚合酶 B宿DNA聚合酶
C病毒RNA聚合酶 D宿RNA聚合酶
(4)述子代病毒正常宿细胞中增殖没致病性灭活减毒制成疫苗具侵染性流感病毒灭活疫苗相该病毒活疫苗优势引起__________免疫增强免疫保护效果
解析题考查基工程中目基扩增目基导入受体细胞等知识
(1)PCR技术扩增目基效手段根题意编码氨基酸序列换成编码终止密码子序列翻译提前终止合成完整长度肽(蛋白质)形成子代病毒
(2)目基需载体结合导入宿细胞取目基单链制成分子探针提取宿细胞总RNA该基成功表达探针通碱基配形成杂交区域进行分子水判断
(3)读题知(1)中重组质粒导入(2)中转基宿细胞需培养基中补充非天然氨基酸(Uaa)翻译出改造病毒基完整蛋白特殊tRNA基转录时识启动子启动转录程宿RNA聚合酶
(4)述子代病毒侵染宿细胞具侵染性流感病毒灭活疫苗相该病毒活疫苗优势引起细胞免疫
答案(1)PCR 肽(蛋白质) (2)载体 总RNA
(3)非天然氨基酸 (Uaa) D (4)细胞
8(2018·江苏高考·T32)生产具特定性α淀粉酶研究员某种海洋细菌中克隆α淀粉酶基(1 656碱基)利基工程量制备α淀粉酶实验流程见图请回答列问题
(1)利PCR技术扩增α淀粉酶基前需先获细菌________
(2)便扩增DNA片段表达载体连接需引物________端加限制性酶切位点常两条引物设计加入限制性酶切位点目______________________________________
(3)进行扩增时反应温度时间需根具体情况进行设定列选项中________设定引物关________设定扩增片段长度关(填序号)
①变性温度 ②退火温度 ③延伸温度
④变性时间 ⑤退火时间 ⑥延伸时间
(4)图表示筛选获工程菌中编码α淀粉酶mRNA部分碱基序列
5＇AUGCCAUCAACAAAUACUAACACUU……3＇
图中虚线框mRNA片段包含______密码子虚线框序列未知预测虚线框第密码子______种
(5)获工程菌表达α淀粉酶探究影响酶活性素浓度1溶性淀粉底物测定酶活性结果
缓
液
50 mmolL
Na2HPO4KH2PO4
50 mmolL
TrisHCl
50 mmolL
GlyNaOH
pH
60
65
70
75
75
80
85
90
90
95
100
105
酶相
活
性
254
402
498
632
701
955
995
853
681
637
415
208
根述实验结果初步判断该α淀粉酶活性高条件______________________
解析(1)提取目基时需获细菌全部基应获基组DNA(2)PCR技术中耐高温DNA聚合酶作引物3＇端延伸DNA链限制性酶切位点相关序列应加引物5＇端两种引物5＇端加限制性酶切位点样保证通PCR技术获目基两端具限制酶切割序列切割形成黏性末端优点保证DNA片段定插入表达载体减少连身环化现象(3)进行扩增时退火温度设定引物关引物中CG碱基例越高退火温度越高延伸时间设定扩增片段长度关扩增片段越长复制时间越长(4)图中虚线框mRNA片段起始密码子AUG开始计数相邻3碱基密码子中应8密码子虚线框第密码子U开头根两碱基计算16种3种终止密码13种密码子虚线框终止密码(5)分析知酶活力高环境条件pH85缓液50 mmolL TrisHCl
答案(1)基组DNA
(2)5＇ DNA片段定插入表达载体减少连
(3)② ⑥ (4)8 13
(5)pH85缓液50 mmolL TrisHCl
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知识点18 现代生物科技专题
1(2018·北京高考·T5)Xho ⅠSal Ⅰ两种限制性核酸切酶分处理DNA片段酶切位点酶切产物分离结果图叙述正确 ( )
A图1中两种酶识核苷酸序列
B图2中酶切产物构建重组DNA
C泳道①中Sal Ⅰ处理酶切产物
D图中酶切DNA片段单链DNA
解题指南(1)题眼限制性核酸切酶
(2)解题关键限制性核酸切酶识双链DNA特定核苷酸序列
(3)解题思路酶特异性根酶酶切位点判断终DNA片段
解析选D酶具特异性两种酶识核苷酸序列A项正确酶切产物构建重组DNAB项正确泳道①中3条较短片段1条较长片段4片段符合Sal Ⅰ处理酶切产物C项正确图中酶切DNA片段双链DNAD项错误
2(2018·江苏高考·T10)列关采胚胎工程技术实现某良种肉牛快速繁殖叙述正确 ( )
A采取激素注射等方法良种母牛作超数排卵处理
B体外培养发育原肠胚期胚胎进行移植
C免疫抑制剂避免代孕牛植入胚胎排斥反应
D利胚胎分割技术卵胎较卵双胎成功率更高
解析选A题考查胚胎工程相关知识应进行体外受精前需获较卵母细胞促性腺激素良种母牛进行处理达超数排卵目A项正确胚胎移植佳时期桑椹胚期囊胚期非原肠胚期B项错误动物胚胎移植程中需免疫抑制剂C项错误胚胎分割份数越胚胎成活率越低D项错误
3(2018·江苏高考·T22)图细胞融合示意图列叙述正确（选） ( )
Aa细胞b细胞植物细胞需先分化诱导融合
Ba细胞b细胞间融合需促融处理实现
Cc细胞形成ab细胞膜流动性关
Dc细胞时表达a细胞b细胞中基
解析选BC题考查细胞工程相关知识ab果植物细胞需细胞壁需分化A项错误两细胞融合需物理化学等方法融合融合程体现细胞膜具定流动性BC项正确融合杂种细胞中基选择性表达会表达全部基D项错误
4(2018·全国卷Ⅰ·T38)回答列问题
(1)博耶(H Boyer)科恩(S Cohen)非洲爪蟾核糖体蛋白基质粒重组导入肠杆菌细胞中进行表达该研究证明质粒作载体外证明______________________________________________________(答出两点)
(2)体外重组质粒通Ca2+参______________方法导入肠杆菌细胞体外重组噬菌体DNA通常需__________________组装成完整噬菌体通侵染方法重组噬菌体DNA导入宿细胞细菌心肌细胞叶肉细胞中作重组噬菌体宿细胞__________________
(3)真核生物基(目基)肠杆菌细胞表达时表达出蛋白质会降解防止蛋白质降解实验中应选____________________肠杆菌作受体细胞蛋白质纯化程中应添加__________________________抑制剂
解析(1)体外重组质粒进入受体细胞子代细胞具目基体外重组质粒必须进入受体细胞目基具遗传效应DNA片段必须原核细胞中表达受体细胞获新性状
(2)外源基导入微生物受体细胞方法先Ca2+处理肠杆菌成感受态细胞然重组表达载体DNA分子溶缓液中感受态细胞混合定温度促进感受态细胞吸收DNA分子完成转化程噬菌体属专门侵染细菌病毒心肌细胞叶肉细胞均属真核细胞作重组噬菌体宿细胞细菌
(3)肠杆菌细胞含分解目基表达蛋白质酶实验中需选蛋白酶缺陷型肠杆菌蛋白质纯化时需抑制蛋白酶活性
答案(1)体外重组质粒进入受体细胞真核生物基原核细胞中表达 (2)转化 外壳蛋白(噬菌体蛋白) 细菌 (3)蛋白酶缺陷型 蛋白酶
5(2018·全国卷Ⅱ·T38)[生物——选修3现代生物科技专题]
某种荧光蛋白(GFP)紫外光蓝光激发会发出绿色荧光特性检测细胞中目基表达某科研团队某种病毒外壳蛋白(L1)基连接GFP基5＇末端获L1GFP融合基(简称甲)插入质粒P0构建真核表达载体P1部分结构酶切位点示意图图中E1~E4四种限制酶产生黏性末端相
回答列问题
(1)图推断该团队甲插入质粒P0时两种限制酶两种酶______________两种酶进行酶切保证____________保证__________________
(2)P1转入体外培养牛皮肤细胞该细胞中观察绿色荧光说明L1基牛皮肤细胞中完成______________________________程
(3)获含甲牛该团队需做工作包括够产生绿色荧光细胞__________________移入牛____________________中体外培养胚胎移植等
(4)检测甲否存克隆牛组织细胞中某学PCR方法进行鉴定鉴定时应分该牛组织细胞中____________(填mRNA总RNA核DNA)作PCR模板
解析(1)甲插入质粒P0时保证甲(L1GFP融合基)完整性应该选择E1E4两种酶切割目基插入启动子终止子间受体细胞中表达
(2)牛皮肤细胞中观察绿色荧光表明基已表达基表达包括转录翻译两程
(3)(4)题意知获含L1GFP融合基(甲)牛克隆牛需核移植技术够产生绿色荧光细胞细胞核移入核卵母细胞中
(4)检测甲否存牛组织细胞中采PCR技术扩增DNA分子杂交技术检测PCR技术中模板DNARNA
答案(1)E1E4 甲完整 甲载体正确连接
(2)转录 翻译
(3)细胞核 核卵母细胞
(4)核DNA
6(2018·全国卷Ⅲ·T38)2018年细胞期刊报道中国科学家率先成功应体细胞非灵长类动物进行克隆获两克隆猴——中中华华回答列问题
(1)中中华华获涉核移植程核移植指________________通核移植方法获克隆猴核供体相克隆猴体细胞染色体数目__________(填减半加倍变)
(2)哺乳动物核移植分胚胎细胞核移植体细胞核移植胚胎细胞核移植获克隆动物难度__________(填)体细胞核移植原______________________________________________
(3)哺乳动物核移植程中分雌性体雄性体体细胞作核供体通常两克隆动物体细胞常染色体数目__________(填相相)性染色体组合__________(填相相)
解析(1)核移植指动物细胞细胞核移入已掉细胞核卵母细胞中重组发育成新胚胎胚胎发育动物体通核移植方法获克隆猴细胞核供体克隆猴体细胞染色体数目核供体致
(2)胚胎细胞核移植难度体细胞核移植原动物胚胎细胞分化程度低恢复全性相容易
(3)哺乳动物雌性体雄性体体细胞染色体中常染色体相性染色体前者XX者XY分雌性体雄性体体细胞作核供体通常两克隆动物体细胞常染色体数目相性染色体组合相
答案(1)动物细胞核移入已掉细胞核卵母细胞中 变 (2) 胚胎细胞分化程度低恢复全性相容易 (3)相 相
7(2018·天津高考·T10)甲型流感病毒RNA病毒易引起流感规模流行国科学家2017年发明种制备该病毒活疫苗新方法环节
(1)改造病毒部分基失正常宿细胞增殖力病毒RNA模板逆转录成应DNA利____________技术扩增中某基(包括表面抗原基)编码氨基酸序列换成编码终止密码子序列改造前基相改造基表达时合成完整长度____________产生子代病毒该改造基表面抗原等基分构建重组质粒保存
(2)构建适合改造病毒增殖转基宿细胞设计合成种特殊tRNA基产物反密码子(1)中终止密码子配结合携带非天然氨基酸(Uaa)该基________________连接导入宿细胞提取宿细胞________________进行分子杂交鉴定筛选获成功表达述tRNA转基宿细胞
(3)利转基宿细胞制备疫苗(1)中重组质粒导入(2)中转基宿细胞补加__________培养基中进行培养该宿细胞利述特殊tRNA翻译出改造病毒基完整蛋白产生量子代病毒制备疫苗特殊tRNA基转录时识启动子酶____________(单选)
A病毒DNA聚合酶 B宿DNA聚合酶
C病毒RNA聚合酶 D宿RNA聚合酶
(4)述子代病毒正常宿细胞中增殖没致病性灭活减毒制成疫苗具侵染性流感病毒灭活疫苗相该病毒活疫苗优势引起__________免疫增强免疫保护效果
解析题考查基工程中目基扩增目基导入受体细胞等知识
(1)PCR技术扩增目基效手段根题意编码氨基酸序列换成编码终止密码子序列翻译提前终止合成完整长度肽(蛋白质)形成子代病毒
(2)目基需载体结合导入宿细胞取目基单链制成分子探针提取宿细胞总RNA该基成功表达探针通碱基配形成杂交区域进行分子水判断
(3)读题知(1)中重组质粒导入(2)中转基宿细胞需培养基中补充非天然氨基酸(Uaa)翻译出改造病毒基完整蛋白特殊tRNA基转录时识启动子启动转录程宿RNA聚合酶
(4)述子代病毒侵染宿细胞具侵染性流感病毒灭活疫苗相该病毒活疫苗优势引起细胞免疫
答案(1)PCR 肽(蛋白质) (2)载体 总RNA
(3)非天然氨基酸 (Uaa) D (4)细胞
8(2018·江苏高考·T32)生产具特定性α淀粉酶研究员某种海洋细菌中克隆α淀粉酶基(1 656碱基)利基工程量制备α淀粉酶实验流程见图请回答列问题
(1)利PCR技术扩增α淀粉酶基前需先获细菌________
(2)便扩增DNA片段表达载体连接需引物________端加限制性酶切位点常两条引物设计加入限制性酶切位点目______________________________________
(3)进行扩增时反应温度时间需根具体情况进行设定列选项中________设定引物关________设定扩增片段长度关(填序号)
①变性温度 ②退火温度 ③延伸温度
④变性时间 ⑤退火时间 ⑥延伸时间
(4)图表示筛选获工程菌中编码α淀粉酶mRNA部分碱基序列
5＇AUGCCAUCAACAAAUACUAACACUU……3＇
图中虚线框mRNA片段包含______密码子虚线框序列未知预测虚线框第密码子______种
(5)获工程菌表达α淀粉酶探究影响酶活性素浓度1溶性淀粉底物测定酶活性结果
缓
液
50 mmolL
Na2HPO4KH2PO4
50 mmolL
TrisHCl
50 mmolL
GlyNaOH
pH
60
65
70
75
75
80
85
90
90
95
100
105
酶相
活
性
254
402
498
632
701
955
995
853
681
637
415
208
根述实验结果初步判断该α淀粉酶活性高条件______________________
解析(1)提取目基时需获细菌全部基应获基组DNA(2)PCR技术中耐高温DNA聚合酶作引物3＇端延伸DNA链限制性酶切位点相关序列应加引物5＇端两种引物5＇端加限制性酶切位点样保证通PCR技术获目基两端具限制酶切割序列切割形成黏性末端优点保证DNA片段定插入表达载体减少连身环化现象(3)进行扩增时退火温度设定引物关引物中CG碱基例越高退火温度越高延伸时间设定扩增片段长度关扩增片段越长复制时间越长(4)图中虚线框mRNA片段起始密码子AUG开始计数相邻3碱基密码子中应8密码子虚线框第密码子U开头根两碱基计算16种3种终止密码13种密码子虚线框终止密码(5)分析知酶活力高环境条件pH85缓液50 mmolL TrisHCl
答案(1)基组DNA
(2)5＇ DNA片段定插入表达载体减少连
(3)② ⑥ (4)8 13
(5)pH85缓液50 mmolL TrisHCl
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