2021届高考生物一轮专题重组卷：第一部分 单元检测卷（十一） 现代生物科技专题 含解析

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单元检测卷(十一)　现代生物科技专题
1．(2019·成都一诊)用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示。
回答下列问题：
(1)① 过程所需的酶是________。从 cDNA 文库中获取的目的基因________
(填“有”或“无”)启动子。实现②过程常用________技术，运用该技术的前提
是要有________________________，以便合成引物。
(2)过程③将重组表达载体导入大肠杆菌时，首先用 Ca2＋处理大肠杆菌，目的
是____________________________。然后将________________溶于缓冲液中与该
大肠杆菌混合，在一定温度下完成转化。
(3)过程④可利用________技术鉴定 CarE 基因是否已导入大肠杆菌。
答案　(1)逆转录酶　无　PCR　一段已知目的基因的核苷酸序列
(2)使大肠杆菌处于较易吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态　重组表达载
体(重组质粒)
(3)DNA 分子杂交
解析　(1)过程①是以 mRNA 为模板合成 cDNA 的逆转录(反转录)过程，此过
程需要逆转录酶的参与。mRNA 中无启动子的转录片段，所以从 cDNA 文库中获
取的目的基因无启动子。过程②可表示使用 PCR 技术扩增目的基因的过程，运用
该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成引物。
(2)过程③表示将重组表达载体导入大肠杆菌。用 Ca2＋处理大肠杆菌的目的是
使大肠杆菌处于较易吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态，然后将重组表达载
体溶于缓冲液中与该大肠杆菌混合，在一定温度下完成转化。
(3)过程④是目的基因的检测与鉴定，可利用 DNA 分子杂交技术鉴定目的基
因(即CarE 基因)是否导入大肠杆菌。
2．(2019·河北保定高三期末)干扰素具有抗病毒、抑制肿瘤及免疫调节等多
种生物活性。质粒中的 LacZ 基因可表达出 β半乳糖苷酶，当培养基中含有 IPIG
和Xgal 时，Xgal 便会被 β半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌形成蓝色菌落，反之
则形成白色菌落。如图是将人干扰素基因导入大肠杆菌，培养后生产干扰素的过
程。
(1)在获得干扰素基因后，常采用 PCR 技术大量扩增。该技术的基本过程是：
目的基因 DNA 受热变性后解链为单链，________与单链相应互补序列结合，然
后在 DNA 聚合酶的作用下进行____________________，如此重复循环多次。
(2)过程①最好选用的限制酶是________________。为了筛选含有重组质粒的
大肠杆菌，需要在培养大肠杆菌的培养基中额外加入____________________，培
养一段时间后挑选出________(填“蓝色”或“白色”)的菌落进一步培养获得大
量目的菌。
(3)某些干扰素可抑制肿瘤细胞 DNA 的合成，通过减缓细胞________分裂过
程抑制肿瘤。还有些干扰素可提高吞噬细胞将抗原呈递给 ________________的能
力，从而在免疫调节中发挥作用。
答案　(1)引物　互补链的合成(或延伸)
(2)BamHⅢ和EcoRⅠ　IPIG、Xgal 和青霉素　白色
(3)有丝　T淋巴细胞
解析　(1)PCR 技术的基本过程是：在高温下，目的基因 DNA 受热变性后解
链为单链；温度降低，引物与单链相应互补序列结合；然后，温度回升时，在
DNA 聚合酶的作用下进行互补链的合成，如此重复循环多次。
(2)为了产生相同的黏性末端，获取目的基因和切割载体时通常使用同种限制
酶。由题图可知，质粒和目的基因均具有 EcoRV、BamHⅢ和EcoRⅠ限制酶切
割位点，但 EcoRV 限制酶会破坏干扰素基因，因此过程①不能选用该酶，最好选
用BamHⅢ和EcoRⅠ限制酶。选用 BamHⅢ和EcoRⅠ限制酶切割质粒和目的基
因，重组质粒中青霉素基因完好，可正常表达，对青霉素具有抗性；而 LacZ 基
因被破坏，无法表达出 β半乳糖苷酶，无法使 IPIG 和Xgal 变蓝，显白色。因此，
在培养基中加入 IPIG、Xgal 和青霉素，只有成功导入目的基因的重组质粒的细菌
(即目的菌)才能不被青霉素杀死，同时表现为白色。
(3)癌细胞的增殖方式为有丝分裂。特异性免疫过程中，吞噬细胞吞噬抗原，
处理后会将抗原呈递给 T细胞。
3．(2019·全国卷Ⅰ)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　cDNA 文库
(2)解旋酶　加热至90～95 ℃　氢键
(3)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　(1)基因工程中的基因文库包括基因组文库和部分基因文库(cDNA 文
库)。
(2)生物体细胞内的 DNA 复制开始时，通过解旋酶解开 DNA 双链。在体外利
用PCR 技术扩增目的基因时，通过高温(90～95 ℃)使反应体系中的模板 DNA 解
链为单链。上述两个解链过程的共同点是破坏了 DNA 双链分子中的氢键。
(3)大肠杆菌 DNA 聚合酶不耐高温，在高温下会失活，而 PCR 反应体系中加
入的聚合酶需耐高温，故在PCR 反应中要用能耐高温的 Taq 酶。
4．(2019·全国卷Ⅱ)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛
的应用。回答下列问题。
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种
微型繁殖技术的特点有______________________(答出 2点即可)。
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