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《（天津?qū)Ｓ茫?020高考生物二輪復(fù)習(xí)專題能力訓(xùn)練16基因工程（含解析）.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、專題能力訓(xùn)練十六 基因工程1.(2018天津理綜)甲型流感病毒為RNA病毒,易引起流感大規(guī)模流行。我國科學(xué)家在2017年發(fā)明了一種制備該病毒活疫苗的新方法,主要環(huán)節(jié)如下。(1)改造病毒的部分基因,使其失去在正常宿主細(xì)胞內(nèi)增殖的能力。以病毒RNA為模板,逆轉(zhuǎn)錄成對應(yīng)DNA后,利用 技術(shù)擴增,并將其中某些基因(不包括表面抗原基因)內(nèi)個別編碼氨基酸的序列替換成編碼終止密碼子的序列。與改造前的基因相比,改造后的基因表達時不能合成完整長度的 ,因此不能產(chǎn)生子代病毒。將該改造基因、表面抗原等其他基因分別構(gòu)建重組質(zhì)粒
2、,并保存。?(2)構(gòu)建適合改造病毒增殖的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。設(shè)計合成一種特殊tRNA的基因,其產(chǎn)物的反密碼子能與(1)中的終止密碼子配對結(jié)合,并可攜帶一個非天然氨基酸(Uaa)。將該基因與 連接后導(dǎo)入宿主細(xì)胞。提取宿主細(xì)胞的 進行分子雜交鑒定,篩選獲得成功表達上述tRNA的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。?(3)利用轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞制備疫苗。將(1)中的重組質(zhì)粒導(dǎo)入(2)中的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞,并在補加 的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),則該宿主細(xì)胞能利用上述特殊tRNA,翻譯出改造病毒基因的完整蛋白,產(chǎn)生大量子代病毒,用
3、于制備疫苗。?特殊tRNA基因轉(zhuǎn)錄時,識別其啟動子的酶是 (單選)。?A.病毒的DNA聚合酶B.宿主的DNA聚合酶C.病毒的RNA聚合酶D.宿主的RNA聚合酶(4)上述子代病毒不能在正常宿主細(xì)胞中增殖,沒有致病性,因此不經(jīng)滅活或減毒即可制成疫苗。與不具侵染性的流感病毒滅活疫苗相比,該病毒活疫苗的優(yōu)勢之一是可引起 免疫,增強免疫保護效果。?答案:(1)PCR 多肽(或蛋白質(zhì)) (2)載體 總RNA (3)非天然氨基酸(Uaa) D (4)細(xì)胞解析:(1)利用逆轉(zhuǎn)錄得到病毒DNA后,可利用PCR技術(shù)對該DN
4、A進行擴增。據(jù)題意,改造后的某些基因在表達時會提前終止,不能合成改造前完整長度的多肽或蛋白質(zhì)。(2)導(dǎo)入宿主細(xì)胞的是攜帶目的基因的載體,故需將該特殊基因與載體連接。該特殊基因的表達產(chǎn)物是攜帶Uaa的tRNA,故檢測該基因是否表達時可提取宿主細(xì)胞的總RNA進行分子雜交。(3)(1)中改造基因表達時,因終止密碼子提前出現(xiàn),無法合成子代病毒的蛋白質(zhì)而不能產(chǎn)生子代病毒。經(jīng)過(2)改造的宿主細(xì)胞,在基因表達遇到終止密碼子時,因有特殊的攜帶Uaa的tRNA與之結(jié)合,故可繼續(xù)完成翻譯表達出完整蛋白,可產(chǎn)生子代病毒用于制備疫苗。
5、與正常培養(yǎng)基相比,(3)中所用培養(yǎng)基需補加Uaa。特殊tRNA基因轉(zhuǎn)錄形成RNA,所需的酶是宿主細(xì)胞的RNA聚合酶。(4)因正常宿主細(xì)胞不含特殊tRNA基因,也無Uaa,故子代病毒侵入正常細(xì)胞后,無法合成病毒蛋白質(zhì),不能表現(xiàn)出致病性。該病毒與不具侵染性的流感疫苗相比,因其還可侵入體細(xì)胞,故除引起體液免疫外,還可引起細(xì)胞免疫。2.紫薯富含花青素,有清除體內(nèi)自由基、抗癌、預(yù)防衰老等保健功效。研究人員通過現(xiàn)代分子技術(shù)手段,克隆了控制紫薯的著色基因BL?；卮鹣铝袉栴}。(1)獲取基因BL的方法之一是利用PCR技術(shù)擴增大量的
6、DNA。此方法使用的DNA聚合酶與生物體內(nèi)的DNA聚合酶相比,最主要的特點是 。PCR技術(shù)能把某一DNA片段進行擴增,依據(jù)的原理是 。?(2)PCR過程中復(fù)性溫度必須根據(jù)引物的堿基數(shù)量和種類來設(shè)定。下表為根據(jù)模板設(shè)計的兩對引物序列,右上圖為引物與模板結(jié)合的示意圖。可采用較高的復(fù)性溫度的是 ,理由是 。?引物對AP1 AACTGAAATGTAGCTATCP2 TTAAGTCCATTACTCTAC引物對BS1 GTCCGACTAGTGGCTGTGS2 A
7、GCTGGCGTTTAGCCTCG(3)若想將著色基因?qū)肓硪恢参镏蝎@得紅色果實,可將獲取的BL基因插入Ti質(zhì)粒的 上,通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用將目的基因?qū)胫参锏捏w細(xì)胞,獲得能穩(wěn)定遺傳和表達的轉(zhuǎn)基因植株。該過程的依據(jù)是 。?(4)若要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,需從轉(zhuǎn)基因植株中提取mRNA,用 作探針與mRNA雜交。若 ,則表明目的基因轉(zhuǎn)錄出了mRNA。?答案:(1)耐高溫 DNA雙鏈復(fù)制 (2)引物對B 引物對B中G/C含量較高 (
8、3)T-DNA T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上 (4)標(biāo)記的目的基因 出現(xiàn)雜交帶解析:(1)PCR技術(shù)使用的是熱穩(wěn)定的DNA聚合酶(Taq酶)。PCR技術(shù)能把某一DNA片段進行擴增,依據(jù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制。(2)引物對B中G/C含量較高,可采用較高的復(fù)性溫度。(3)將獲取的目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上,T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合
