2025届高考生物二轮复习专题强化训练十六基因工程与细胞工程.docxVIP

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专题强化训练(十六)基因工程与细胞工程

1．(2024·安徽江南十校检测)某蛋白质A为某真核生物中的一种糖蛋白，在医学临床上有重要的药用价值，现欲用基因工程技术，将限制该蛋白质合成的基因A转入到大肠杆菌中进行工厂化生产。请回答下列问题。

(1)获得基因A时，一般以基因A的mRNA为模板，在________酶作用下合成单链DNA，形成RNA－DNA杂交分子，然后在酶作用下得到单链DNA，最终在DNA聚合酶作用下得到双链DNA。

(2)构建基因表达载体时，要用到“分子缝合针”是________，其与DNA聚合酶在功能上的区分是____________________________________________________________。

(3)基因在A细菌中表达出的蛋白质一般不具备自然状态下的活性，缘由是_________________________________。

若要检测大肠杆菌是否表达出蛋白质A可以通过________检测。

(4)利用PCR技术扩增DNA时，须要在反应体系中添加的有机物质有4种脱氧核糖核苷酸、耐热性的DNA聚合酶、_________________________________(填两种)。

解析：(1)利用逆转录法合成目的基因的过程是：以基因A的mRNA为模板，在逆转录酶的催化作用下合成单链DNA，形成RNA－DNA杂交分子，然后在酶作用下得到单链DNA，最终在DNA聚合酶作用下得到双链DNA。

(2)在基因工程中，“分子缝合针”指的是DNA连接酶，其与DNA聚合酶在功能上的区分是DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸连接到已有核苷酸链的末端，DNA连接酶是连接两个DNA片段；DNA聚合酶是以DNA的一条链为模板，DNA连接酶不须要模板。

(3)蛋白质A为糖蛋白，其上的糖链是在内质网和高尔基体上加上的，而大肠杆菌无这些细胞器，因此基因在A细菌中表达出的蛋白质一般不具备自然状态下的活性。可用抗原－抗体杂交法检测大肠杆菌是否表达出蛋白质A。

(4)PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，利用PCR技术扩增DNA时，须要添加的有机物有4种脱氧核糖核苷酸、耐热性的DNA聚合酶、引物和(基因A的)双链模板。

答案：(1)逆转录(2)DNA连接酶DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸连接到已有核苷酸链的末端，DNA连接酶是连接两个DNA片段；DNA聚合酶是以DNA的一条链为模板，DNA连接酶不须要模板(3)蛋白质A为糖蛋白，其上的糖链是在内质网和高尔基体上加上的，而大肠杆菌无这些细胞器抗原－抗体杂交法(4)引物和(基因A的)双链模板

2．(2024·福建福州检测)莴苣易受软腐病菌的感染，野生甘蓝具软腐病的抗性基因。用肯定剂量的紫外线处理窝苣原生质体可使其染色体片段化，并丢失增殖实力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的野生甘蓝原生质体融合，以获得抗软腐病杂种植株。流程如下图：

据图回答下列问题：

(1)过程①所需的酶是____________。

(2)过程②后，在显微镜下视察融合的活细胞中有供体的________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标记。进一步对杂种植株进行________接种试验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。

(3)为探讨甘蓝的A基因与抗性是否有关，科研人员提取野生甘蓝的DNA，将氨苄青霉素的抗性基因(N基因)插入A基因中，替换A基因的中间片段，如图。

为达到上述目的，用限制酶处理后，在A1片段与N基因、N基因与A3片段间要有________。要使改造后的A基因能表达出N基因所编码的蛋白质，插入的N基因前端应包含________。PCR扩增改造后的A基因，转入野生甘蓝细胞中，并用加入________的培育基筛选，获得的甘蓝细胞，其愈伤组织培育后发觉也特别简单感染软腐病，表明A基因是________。

解析：(1)过程①表示原生质体的制备，要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁。

(2)用于融合的两个细胞，一个是莴苣的叶肉细胞，一个是抗性甘蓝的根部细胞，其中供体细胞特有的结构是叶绿体，可通过视察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标记。进一步对杂种植株进行软腐病菌接种试验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。

(3)将氨苄青霉素的抗性基因(N基因)插入A基因中，须要用限制酶分别处理获得氨苄青霉素的抗性基因和A1、A3片段，且在A1片段与N基因、N基因与A3片段间要有互补的黏性末端，才能达到目的。要使改造后的A基因能表达出N基因所编码的蛋白质，插入的N基因前端应包含启动子。PCR扩增改造后的A基因，转入野生甘蓝细胞中，并用加入氨苄青霉素的培育基筛选，获得的甘蓝细胞，其愈伤组织培育后发觉也特别简单感染软腐病，表明A基因是