【精准解析】安徽省合肥一六八中学2019-2020学年高二下学期线上测试（三）生物试题

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线上周测三（4． 4）

生物

1.基因工程中可以通过 PCR 技术扩增目的基因。回答下列问题。

（1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括_

_______和________。

（2）生物体细胞内的 DNA 复制开始时，解开 DNA 双链的酶是________。在体外利用 PCR 技术

扩增目的基因时，使反应体系中的模板 DNA 解链为单链的条件是________。上述两个解链过

程的共同点是破坏了 DNA 双链分子中的________。

（3）目前在 PCR 反应中使用 Taq 酶而不使用大肠杆菌 DNA 聚合酶的主要原因是________。

【答案】 (1). 基因组文库 (2). cDNA 文库 (3). 解旋酶 (4). 加热至 90-

95℃ (5). 氢键 (6). Taq 酶热稳定性高，而大肠杆菌 DNA 聚合酶在高温下会失活

【解析】

【分析】

基因工程的操作步骤：目的基因的获取（基因文库获取、PCR、人工合成）；构建基因表达

载体（含目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点）；把目的基因导入受体细胞

（显微注射法、农杆菌转化法、钙离子处理法）；目的基因的检测和鉴定（分子水平— DNA

分子杂交法、分子杂交法、抗原抗体杂交法和个体水平—抗虫、抗病接种实验等）。

【详解】（1）基因文库包括基因组文库和部分基因文库(CDNA 文库)，前者包括一种生物的全

部基因，后者只包括一种生物的部分基因。

（2）体内进行 DNA 复制时，需要解旋酶和 DNA 聚合酶，解旋酶可以打开双链之间的氢键，

DNA 聚合酶可以催化磷酸二酯键的形成。在体外进行 PCR 扩增时，利用高温变性即加热至 90-

95℃，破坏双链之间的氢键，使 DNA 成为单链。解旋酶和高温处理都破坏了 DNA 双链中碱基

对之间的氢键。

（3）由于在 PCR 过程中，需要不断的改变温度，该过程中涉及较高温度处理变性，大肠杆菌

细胞内的 DNA 聚合酶在高温处理下会变性失活，因此 PCR 过程中需要用耐高温的 Taq DNA 聚

合酶催化。

【点睛】PCR 的原理是 DNA 双链的复制，故类似于细胞内的 DNA 复制过程，需要模板、原料

等条件。由于该过程中特殊的高温条件，需要用耐高温的 DNA 聚合酶。

2.回答下列问题：

（1）博耶（H.Boyer）和科恩（S.Coben）将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大

肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了___________

（答出两点即可）。

（2）体外重组的质粒可通过 Ca2+参与的___________方法导入大肠杆菌细胞，而体外重组的

噬菌体 DNA 通常需与___________组装成完整的噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌

体 DNA 导入宿主细胞，在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是___

________。

（3）真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。

为防止蛋白质被降解，在实验中应选用______________________的大肠杆菌作为受体细胞，

在蛋白质纯化的过程中应添加___________的抑制剂。

【答案】 (1). 体外重组 DNA 可以进入受体细胞；真核生物基因可在原核细胞中表达

(2). 转化 (3). 外壳蛋白质（或噬菌体蛋白） (4). 细菌 (5). 蛋白酶缺陷型

(6). 蛋白酶

【解析】

【分析】本题考查基因工程中目的基因与质粒结合形成重组质粒后导入受体细胞的过程，目

的基因进入受体细胞的方法，以及目的基因的检测与鉴定的方法。

【详解】（1）将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆细胞中进行了表达，该

过程证明了体外重组的质粒可以进入体细胞，真核生物基因可在原核细胞中表达等。

（2）体外重组的质粒可通过 Ca2+处理，目的是以增大细胞的通透性，使重组的质粒能够导入

到受体细胞内，因此体外重组的质粒可通过 Ca2+参与的转化方法导入大肠杆菌细胞。体外重

组的噬菌体 DNA 通常需与蛋白质外壳组装成完整的噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组噬

菌体 DNA 导入受体细胞，噬菌体侵染的是细菌，而不能寄生在其它细胞中，因此可作为重组

噬菌体宿主细胞的是细菌。

（3）真核生物基因(目

的

基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会

被降解,为防止蛋白质被降解,可以选用不能产生该蛋白酶的缺陷细菌以及使用能够抑制蛋白

酶活性的药物，因此为防止蛋白质被降解,在实验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受

体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加蛋白酶的抑制剂。

【点睛】解答第（2）小题，要理清将目的基因导入受体细胞的方法，根据受体细胞不同，

导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管

通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞

的方法是感受态细胞法。

3.某种荧光蛋白（GFP）在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞

中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白（L1）基因连接在 GFP 基因的 5′末

端，获得了 L1-GFP融合基因（简称为甲），并将其插入质粒 P0，构建了真核表达载体 P1，

其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。

回答下列问题：

（1）据图推断，该团队在将甲插入质粒 P0 时，使用了两种限制酶，这两种酶是_________。

使用这两种酶进行酶切是为了保证_______________，也是为了保证__________________。

（2）将 P1 转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色荧光，则说明 L1 基因

在牛的皮肤细胞中完成了________和_________过程。

（3）为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：将能够产生绿色荧光细胞的_______

______移入牛的____________中、体外培养、胚胎移植等。

（4）为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用 PCR 方法进行鉴定。在鉴定

时应分别以该牛不同组织细胞中的____________（填“mRNA”“总 RNA”或“核 DNA”）作为

PCR 模板。

【答案】 (1). E1 和 E4 (2). 甲的完整 (3). 甲与载体正确连接 (4). 转录

(5). 翻译 (6). 细胞核 (7). 去核卵母细胞 (8). 核 DNA

【解析】

【分析】本题以图文结合

的

形式综合考查学生对基因工程、核移植等相关知识的识记和理解

能力。解答本题需熟记并理解核移植技术的过程、基因工程的基本操作程序，特别是明确

PCR 技术的原理和过程、基因表达载体的组成及其作用、限制酶的作用等相关知识并形成清

晰的知识网络。在此基础上，结合问题情境，从题图中提取有效信息进行相关问题的解答。

【详解】（1）要保证目的基因在受体细胞中能够正确表达，目的基因的首端应有启动子，

尾端应有终止子。甲是将某种病毒的外壳蛋白（L1）基因连接在 GFP 基因的 5ˊ 末端而获得

的L1-GFP融合基因，据此结合题意并分析图示可知：该团队在将甲插入质粒 P0 时，如果用

E2或 E3，则目的基因不完整，而使用 E1 和 E4这两种限制酶进行酶切保证了甲的完整，而且

也保证了甲与载体正确连接，因此，使用的两种限制酶，是 E1 和 E4。

（2）构建的真核表达载体 P1 中含有 GFP 基因，而 GFP 基因的表达产物“某种荧光蛋白

（GFP）”在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光。若在导入 P1 的牛皮肤细胞中观察到了绿

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摘要：

线上周测三（4．4）生物1.基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。（1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括________和________。（2）生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是________。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是________。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的________。（3）目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是________。【答案】(1).基因组文库(2).cDNA文库(3).解旋酶(4)...

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