2019届高考生物一轮复习:真题精练选修3 第1讲

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选修3 第1讲1、(2017年全国新课标Ⅰ卷)真核生物基因中通常有内含子,而原核生物基因中没有,原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制.已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A).回答下列问题:(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)若用家蚕作为表达基因A的载体,在噬菌体和昆虫病毒两种载体中,不选用____________________作为载体,其原因是___________________________________.(3)若要高效地获得蛋白A,可选用大肠杆菌作为受体,因为与家蚕相比,大肠杆菌具有________________________(答出两点即可)等优点.(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A,可用的检测物质是______________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”).(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献,也可以说是基因工程的先导,如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示,那么,这一启示是________________________________________________________________________.【答案】:(1)基因A有内含子,在大肠杆菌中,其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除,无法表达出蛋白A(2)噬菌体 噬菌体的宿主是细菌,而不是家蚕(3)繁殖快、容易培养(4)蛋白A的抗体(5)DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体【解析】:(1)人的基因A含有内含子,其转录出的RNA需切除内含子对应的RNA序列后才能翻译出蛋白A,大肠杆菌是原核生物,其没有切除内含子对应的RNA序列的机制,故将人的基因A导入大肠杆菌无法表达出蛋白A.(2)噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,无法寄生在家蚕中.(3)大肠杆菌繁殖快、容易培养,因此常用作基因工程的受体.(4)在分子水平检测目的基因是否表达应用抗原—抗体杂交法,即用蛋白A与蛋白A的抗体进行杂交.(5)艾弗里的肺炎双球菌转化实验的原理是基因重组,通过重组使得S型细菌的DNA在R型细菌中表达,这种思路为基因工程理论的建立提供了启示.2、(2017年全国新课标Ⅱ卷)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__________________________.【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【解析】:(1)选取嫩叶为实验材料提取mRNA的原因是嫩叶细胞的细胞壁易破碎.提取RNA时加入RNA酶抑制剂的目的是防止RNA降解.(2)以mRNA为材料获得cDNA的过程为逆转录,其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)目的基因无复制原点,无表达所需的启动子、终止子等,其不能在受体细胞内表达,要使目的基因在受体细胞中表达,需要通过含有这些结构的质粒载体将目的基因导入受体细胞.(4)当几丁质酶的基因和质粒载体连接时,DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键.(5)如果目的基因已经整合到植物的基因组中,但植物未表现出相应性状,可能的原因是目的基因未转录,或是转录出的mRNA未翻译出相应的几丁质酶.3、(2017年江苏卷)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白,某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水的净化处理.PCR扩增过程示意图如下,请回答下列问题:(1)从高表达MT 蛋白的生物组织中提取mRNA,通过______________获得__________用于PCR扩增.(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2),为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的____________________位点.设计引物时需要避免引物之间形成______________,而造成引物自连.(3)图中步骤1代表____________,步骤2代表退火,步骤3代表延伸,这三个步骤组成一轮循环.(4)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键.退火温度过高会破坏____________的碱基配对.退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但____________的引物需要设定更高的退火温度.(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有__________(填序号:①升高退火温度②降低退火温度 ③重新设计引物).【答案】:(1)逆转录 cDNA(2)限制性核酸内切酶 碱基互补配对(3)变性(4)引物与模板 G—C含量高(5)②③【解析】:本题主要考查基因工程中目的基因获取的相关知识.(1)根据mRNA获取目的基因的方法是先通过逆转录获得cDNA,然后通过PCR扩增.(2)构建重组质粒时,要用限制性核酸内切酶对质粒和含目的基因的DNA进行酶切,所以为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的限制性核酸内切酶位点.设计引物时需要避免引物的碱基互补配对,防止引物之间自连.(3)PCR包括三个步骤:变性、复性(退火)和延伸.图中步骤1代表变性.(4)退火是引物和模板结合的过程,退火温度过高会破坏引物与模板的碱基配对.退火温度一般比Tm值(把DNA双螺旋结构降解一半时的温度)低5 ℃.DNA中G—C含量越高,Tm值越高.(5)如果PCR反应得
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