課下鞏固檢測練(十六)生物技術(shù)與工程一、選擇題1.(2024·安徽合肥二模)科研人員利用大腸桿菌裂解液(無生物膜和DNA)、環(huán)狀DNA等構(gòu)建了無細(xì)胞生物合成系統(tǒng)，其中，環(huán)狀DNA上攜帶有解旋酶基因、T7RNA聚合酶基因等必需序列。不同于PCR技術(shù)，該系統(tǒng)無需添加引物，僅需補(bǔ)充能量和原料，在恒溫條件下即可實(shí)現(xiàn)DNA的連續(xù)復(fù)制。下列關(guān)于該系統(tǒng)的敘述，正確的是()A.補(bǔ)充的原料為四種核糖核苷酸、多種氨基酸B.T7RNA聚合酶催化合成的產(chǎn)物包含mRNA和引物C.環(huán)狀DNA還應(yīng)攜帶DNA酶基因和復(fù)制原點(diǎn)序列D.解旋酶沿環(huán)狀DNA的移動方向與子鏈延伸方向相反2.Cre－loxP系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)特定基因的敲除(如圖1)。把幾種熒光蛋白基因和Cre酶能識別并切割的序列(loxP1和loxP2)串在一起，構(gòu)建表達(dá)載體T(如圖2)。部分熒光蛋白基因會被Cre酶隨機(jī)“剪掉”，且兩個loxP1之間或兩個loxP2之間的基因，最多會被Cre酶敲除一次，剩下的部分得以表達(dá)，隨機(jī)呈現(xiàn)不同的顏色。下列說法錯誤的是()A.構(gòu)建表達(dá)載體T時(shí)用到的酶包括限制酶、DNA連接酶B.若小鼠細(xì)胞含一個表達(dá)載體T(不含Cre酶)，其肌肉組織細(xì)胞呈無色C.若小鼠細(xì)胞含一個表達(dá)載體T(含Cre酶)，其腦組織細(xì)胞只能呈紅色或黃色D.若小鼠細(xì)胞含兩個表達(dá)載體T(含Cre酶)，其腦組織細(xì)胞可能出現(xiàn)兩種顏色3.(2024·甘肅酒泉三模)實(shí)驗(yàn)小組利用PCR技術(shù)獲得了含有目的基因的DNA片段，并用圖示的限制酶對其進(jìn)行切割，再用所得DNA片段成功構(gòu)建了基因表達(dá)載體，下列敘述錯誤的是()A.PCR技術(shù)中用到的一個引物的前8個堿基序列為5′-TGCGCAGT-3′B.步驟①中用到的限制酶是SpeⅠ和CfoⅠC.用步驟①中的限制酶對質(zhì)粒進(jìn)行切割，可至少獲得2個DNA片段D.可用E.coliDNA連接酶或T4DNA連接酶連接限制酶切割后的目的基因片段和質(zhì)粒4.科學(xué)家從某植物中提取乙烯受體基因(Ers1)，通過基因工程技術(shù)將Ers1基因反向連接到質(zhì)粒中，篩選出轉(zhuǎn)入反義Ers1基因的該種植物，其果實(shí)的儲藏期將延長，過程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.PCR擴(kuò)增時(shí)，需在Ers1基因左右兩端分別添加限制酶XhoⅠ、HpaⅠ的識別序列B.篩選農(nóng)桿菌的培養(yǎng)基中可加入潮霉素，過程④包括脫分化和再分化C.轉(zhuǎn)基因植物中反義Ers1基因和Ers1基因分別轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基序列能互補(bǔ)D.若目的基因成功轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞中，則可檢測到Kanr和hyg的表達(dá)產(chǎn)物二、非選擇題5.鎘(Cd)作為一種重金屬元素，會嚴(yán)重威脅人體健康?？蒲腥藛T將Cd響應(yīng)啟動子CadR與綠色熒光蛋白基因(EGFP)組合在一起導(dǎo)入大腸桿菌，構(gòu)建能夠檢測環(huán)境中Cd污染的生物傳感器。已知LacZ基因編碼產(chǎn)生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì)，使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色，否則菌落為白色。相關(guān)信息如圖所示，其中P1、P2、P3表示引物。限制酶識別序列及切割位點(diǎn)：MunⅠ：5′-C↓AATTG-3′XhoⅠ：5′-C↓TCGAG-3′EcoRⅠ：5′-G↓AATTC-3′SalⅠ：5′-G↓TCGAC-3′(1)構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中需要用到E.coliDNA連接酶，該酶的作用是________________________________________________。據(jù)圖分析，應(yīng)選用______________切割質(zhì)粒，以保證質(zhì)粒與目的基因高效重組。(2)已知EGFP基因轉(zhuǎn)錄得到的RNA中缺乏起始密碼子AUG。利用PCR技術(shù)獲取EGFP基因時(shí)，為保證EGFP基因能正確插入載體且可以正常表達(dá)，除選擇引物P1外，還需要選擇引物____________，并在其5′端增加堿基序列5′-__________________-3′。(3)通過瓊脂糖凝膠電泳可將不同的DNA片段區(qū)分開來，該技術(shù)所依據(jù)的原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。對PCR產(chǎn)物進(jìn)行電泳檢測，結(jié)果顯示除EGFP基因條帶外，還有多條非特異性條帶(引物和模板不完全配對導(dǎo)致)。為減少非特異性條帶的產(chǎn)生，可適當(dāng)____________(填“提高”或“降低”)PCR中復(fù)性過程的溫度。(4)為篩選出成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的目標(biāo)菌，需要將轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌接種到含有四環(huán)素和X-gal的培養(yǎng)基上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)長出了藍(lán)色和白色兩種菌落。若需進(jìn)一步鑒定該生物傳感器是否制備成功，需要進(jìn)行的操作是_____________________________________________________________________________________________________________________________。6.抗菌肽是一類廣泛存在于自然界中的多肽，對細(xì)菌、真菌、寄生蟲和病毒具有廣泛的抑制作用?？蒲腥藛T將抗菌肽Piscidin基因及NK-lysin基因進(jìn)行融合形成雜合肽NK-LPd基因(部分過程如圖1所示)，從而獲得具有更高抗菌活性的雜合抗菌肽。(1)DNA聚合酶能夠從引物的______(填“3′”或“5′”)端開始連接脫氧核苷酸。(2)Piscidin基因的表達(dá)以a鏈為模板，NK-lysin基因的表達(dá)以d鏈為模板。為了實(shí)現(xiàn)圖1中兩基因重疊延伸，PCR1過程中需要分別在引物________和引物______的5′端添加互補(bǔ)序列。(3)圖2為PCR1擴(kuò)增產(chǎn)物(Ⅰ、Ⅱ)和PCR2擴(kuò)增產(chǎn)物(Ⅲ)的凝膠電泳實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)結(jié)果可說明基因融合成功，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________________。(4)在轉(zhuǎn)化前，需要先構(gòu)建含NK-LPd基因的表達(dá)載體，其目的是_________________________________________________________________________。在成功轉(zhuǎn)化的酵母菌中提純得到雜合抗菌肽NK-LPd，為驗(yàn)證NK-LPd對大腸桿菌的抑菌效果，先將大腸桿菌涂布在圖3的平板上，再放置濾紙片。根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測，在A、D區(qū)域放置的濾紙片分別為________________________________________________________________________。7.(2024·安徽馬鞍山三模)干擾素在體外保存相當(dāng)困難，若將其分子上的一個半胱氨酸替換為絲氨酸，則可延長保存時(shí)間?？蒲腥藛T利用PCR技術(shù)對干擾素基因進(jìn)行定點(diǎn)突變。他們通過實(shí)驗(yàn)先在試管A中得到產(chǎn)物1，接著在試管B中得到產(chǎn)物2(已定點(diǎn)突變的干擾素基因)，整個流程如下圖。回答下列問題。(1)PCR技術(shù)利用了__________的原理。實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭和蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，目的是______________________________________________________________________。(2)在PCR反應(yīng)體系中加入引物的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。試管A中要得到產(chǎn)物1至少經(jīng)過________次循環(huán)。試管B中所需的下游大引物為產(chǎn)物1中的____鏈。(3)為了使定點(diǎn)突變的干擾素基因能在哺乳動物乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)，在構(gòu)建該基因表達(dá)載體時(shí)應(yīng)將該基因與__________________________________等調(diào)控元件重組在一起，然后將該表達(dá)載體通過____________法導(dǎo)入哺乳動物的受精卵中。8.(2024·河南鄭州模擬)許多植物病毒運(yùn)動蛋白可以增加植物胞間連絲的通透性，介導(dǎo)病毒核酸的轉(zhuǎn)移。黃瓜花葉病毒(CMV)是一種寄主范圍非常廣泛的植物病毒，已有研究表明黃瓜花葉病毒運(yùn)動蛋白(CMP)介導(dǎo)了病毒核酸分子在植物細(xì)胞間的轉(zhuǎn)移。GFP是在水母細(xì)胞中表達(dá)的一種綠色熒光蛋白。研究人員擬構(gòu)建CMP－GFP融合基因，并將其轉(zhuǎn)入工程菌中大量合成CMP－GFP融合蛋白，以追蹤病毒運(yùn)動蛋白對植物胞間連絲物質(zhì)運(yùn)輸中的生理功能。圖1表示利用PCR技術(shù)獲取融合基因的過程。圖2表示pUC質(zhì)粒，LacZ基因編碼產(chǎn)生的β-半乳糖苷酶能分解β-半乳糖苷，產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì)，使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色，否則菌落為白色；SmaⅠ、NcoⅠ、EcoRⅠ、PstⅠ是4種限制酶，它們切割產(chǎn)生的黏性末端均不相同。(1)構(gòu)建CMP－GFP融合基因設(shè)計(jì)引物時(shí)，需要把CMP基因中對應(yīng)終止密碼子的3個堿基去掉，原因是________________________________________。質(zhì)粒上終止子的作用是________________________________________________________________________。(2)若對圖1過程中形成的CMP－GFP融合基因進(jìn)行大量擴(kuò)增，需要的酶是____________________，可以使用的引物是圖中的______________。若從以下四個引物中選擇其中兩個作為引物P2和引物P3的組成部分，應(yīng)選擇____________(填序號)。①：5′－CGGGGATCCATACATATGAGTAAA－3′②：5′－ACCTTGGAAAGCCATTTTGTATAGTTCATC－3′③：5′－ACAGGATCCTATAGATATAG－3′④：5′－GATGAACTATACAAAATGGC