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解析
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1 . 将野生型谷氨酸棒状杆菌利用同源重组(将外源目的基因与受体的同源序列交换)的方法敲除葡萄糖转运系统关键酶基因ptsG,可以实现葡萄糖转运阻断,为分子水平研究葡萄糖转运提供参考。ptsG基因敲除质粒构建过程如图1所示,其中KanR是抗生素抗性基因,SacB是将蔗糖转变为果聚糖的基因,果聚糖积累对细菌有毒害,XhoI、EcoRI的识别序列和切割位点分别是—C↓TCGAG—、—G↓AATTC—。据此回答下列问题:

   

(1)图1中利用PCR获得上同源臂或下同源臂区段至少需要扩增_________轮。从引物角度分析,扩增得到上、下同源臂能拼接到一起的关键是_________。ptsG基因敲除质粒构建过程中,选用XhoI和EcoRI双酶切的优点是_________
(2)将敲除ptsG基因质粒导入工程菌中能实现扩增。在工程菌筛选时,可分别接种到含卡那霉素培养基、含10%蔗糖培养基,_________(填“仅能在含卡那霉素”“仅能在含10%蔗糖”或“两种”)培养基上生长的为目的菌。
(3)将筛选得到的敲除ptsG基因质粒导入野生型容氨酸棒状杆菌,通过两次同源重组可敲除ptsG基因(如图2)。
①两次同源重组共有_________个磷酸二酯键的断裂(或合成)。验证同源重组是否成功,可以设计特定的引物进行PCR,通常将扩增产物利用_________方法鉴定。
②若从细胞水平上证明谷氨酸棒状杆菌的ptsG基因敲除成功,还需要将该菌和野生型谷氨酸棒状杆菌分别培养在以葡萄糖为唯一碳源的_________培养基上,该菌对葡萄糖的利用率明显比野生型菌_________
2 . A蛋白是某种激素合成的关键酶。为鉴定该激素合成的部位及生理作用,科研团队利用无缝克隆技术将A蛋白结合蛋白基因(P基因)与葡萄糖苷酸酶基因(GUS基因)融合,构建A蛋白检测探针,通过农杆菌转化法导入拟南芥进行实验。相关原理、过程及质粒的结构如下图所示。

注:①bar为抗草甘膦(一种除草剂)基因;Tetr为四环素抗性基因;Ampr为氨苄青霉素抗性基因②F1、F2、R1、R2为引物③BamH I、Sma I、Bcl I为限制酶
(1)无缝克隆时所需的酶除T5核酸外切酶外还有__________。用无缝克隆技术构建GUS-P融合基因的关键是R2引物5'端序列与_________互补。
(2)利用双酶切法将融合基因插入Ti质粒,选用的限制酶为__________。扩增融合基因所需的引物R1和F2应选用下列引物组合为________
①5'-…CTTGGATGAT-3'②5'-…TAAGTTGTCT-3'③5'-…ATTCAACAGA-3'       ④5'-…TCTGTTGAAT-3'
(3)利用农杆菌转化法将融合基因导入农杆菌、拟南芥细胞的过程中,需要筛选两次,这两次筛选分别是_________
(4)葡萄糖苷酸酶可以水解X-Gluc呈蓝色,将转基因拟南芥置于不同培养液中培养一段时间,然后分离不同部位的组织分别加入X-Gluc进行鉴定,结果如下表所示:
部位
完全培养液蓝色浅蓝浅蓝
缺磷培养液深蓝蓝色浅蓝
分析表明,该激素最主要的合成部位是__________,通过实验结果分析该激素的生理作用是_________
3 . 目的基因和载体如果用同一种限制酶处理,连接时会出现正反接的情况,为鉴定筛选出的表达载体中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR后,结合电泳技术鉴定,图示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置,其中目的基因为长度300bp的片段。下列有关说法错误的是(       

   

A.PCR复性温度不宜太低,避免引物错配和模板链形成双链
B.电泳条带迁移的位置和速度与DNA分子的大小、带电量和构象有关
C.选取引物甲、丙,扩增出450bp长度片段时,可以说明目的基因正接
D.选取引物甲、乙,扩增出400bp长度片段时,可以说明目的基因反接
4 . “凤凰虫”是一种重要的药用昆虫,其H基因编码的抗菌肽HI-3具有良好的抗菌、抗癌作用。科研人员开展了利用酵母菌生产抗菌肽HI-3的一系列研究。
(1)利用PCR技术从“凤凰虫”基因组中扩增H基因时发现,引物长度越短,扩增得到的DNA片段种类越________(填“单一”或“复杂”),原因是________
(2)已知H基因编码链序列:5'- GGATCCTCTAGA∙∙∙∙∙∙TCGAGATGCTGCTG -3',PCR扩增H基因时,结合到编码链上的引物序列是________(要求:按照5'→3'方向写出5'端的前8个碱基)。
(3)由于抗菌肽HI-3会损伤酵母细胞,组成型表达(持续表达)H基因的酵母菌最大种群数量偏低,限制了最终产量。科研人员通过构建诱导型启动子来降低抗菌肽HI-3对酵母菌的伤害。在酵母菌基因组DNA中插入P基因(指导合成P蛋白)和S基因(指导合成S蛋白),使质粒上H基因的表达受红光控制。红光调控H基因表达的原理如下图所示。

由图可知,S蛋白与启动子Jub结合后会抑制________发挥作用,导致H基因无法转录;红光下,P蛋白能够________,解除S蛋白的抑制作用,从而启动H基因的表达。
(4)发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合,进而沉淀在发酵罐底部。科研人员引入蓝光激活系统,在酵母菌基因组中插入了两个均能合成E蛋白的基因(E1、E2),使F基因的表达受到蓝光控制,如下图所示。

图中E2基因持续性表达少量的E蛋白时,酵母细胞具有接受蓝光刺激的能力;蓝光照射后,F基因的表达被激活,原因是________
2024-05-27更新 | 533次组卷 | 3卷引用:2024届山东省日照市高三校际联合考试生物试题变式题24-25
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5 . 稻米胚乳直链淀粉含量高会导致食用品质差。研究发现,水稻蜡质基因(Wx)编码直链淀粉合成酶。若Wx基因中第226位碱基是正常的G,该位点所在内含子能被正常剪接,胚乳中直链淀粉含量最高,基因型记做GG;若该位点突变成T,则不能被正常剪接,胚乳中直链淀粉合成水平会降低,基因型记做TT。为检测Wx基因该位点碱基是G或T,研究人员以待测水稻叶片总DNA为材料,以Wx基因片段设计引物如图所示,对PCR扩增产物经AccⅠ酶切后电泳。已知引物1为5'-GCTTCACTTCTCTGCTTGTG-3',两引物之间无另外的AccⅠ酶的识别位点。下列说法正确的是(       

A.该实验中需设计的引物2为5'-TTCAACTCTCGTTAAATCAT-3'
B.若酶切产物只能观察到450bp的DNA条带,则表明该水稻品种为TT型
C.GT杂合型水稻品种酶切电泳结果为3条条带
D.组成上述两种淀粉合成酶的氨基酸种类不同,数目相同
6 . 常规PCR只能扩增两引物间的DNA区段,要扩增已知DNA序列两侧的未知DNA序列,可用反向PCR技术。反向PCR技术扩增的原理如图所示。下列叙述正确的是(       

   

A.酶切阶段,L中不能含有酶切时所选限制酶的识别序列
B.环化阶段,可选E.coliDNA连接酶而不能选T4DNA连接酶
C.应选择引物2和引物3进行PCR,且二者不能互补配对
D.PCR扩增,每轮循环前应加入限制酶将环状DNA切割成线状
7 . 反向PCR是利用已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术,其过程如下图。下列叙述错误的是(       

A.过程①可用同种限制酶切割磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键
B.过程②需用DNA连接酶将酶切片段环化以实现对未知序列的扩增
C.过程③需添加方向相对的引物1和3以便DNA聚合酶从其3′端延伸子链
D.过程③中将温度调至72℃的目的是使引物与模板链通过碱基互补配对结合
2024-04-27更新 | 497次组卷 | 4卷引用:2024届山东省日照市高三校际联合考试生物试题变式题11-15
8 . 科学家将海鱼的抗冻蛋白基因用PCR技术扩增,如图1是扩增的目的基因的示意图。为寻找合适的载体,科学家对某载体用EcoRI和SmaI两种限制酶进行酶切后,再利用琼脂糖凝胶电泳得到图2所示图谱(其中1号泳道是标准DNA样品的电泳结果,2号、3号、4号泳道分别是用EcoRI单独处理SmaI单独处理、两种酶共同处理后的电泳结果)。下列说法错误的是(       

A.应选用引物2和引物3对目的基因进行扩增
B.由图2可知该载体DNA分子中两种限制酶的酶切位点各有一个
C.DNA分子经过染色可在紫外灯下观察得到图2所示图谱
D.扩增5次后可得到16个等长的目的基因片段
9 . 科研人员构建了可表达 WRK10-MYC融合蛋白的重组农杆菌 Ti质粒并成功转化植物细胞得到转基因植株,该质粒的部分结构如图1 所示,其中 Kan 为卡那霉素抗性基因,Hyg 为潮霉素抗性基因,MYC标签序列编码标签短肽 MYC,WRK10 蛋白为转录因子,可与图2 中 PIF4 基因启动子某区段结合并激活该基因的转录。

   

(1)位于 Ti 质粒不同位置的卡那霉素抗性基因和潮霉素抗性基因的作用分别是________。图中启动子的方向与对应基因转录的方向一致,从编码链的角度分析 P1 和 P2方向不同的原因是________
(2)已知利用LP 和 RP扩增结果为大带,BP 和 RP扩增结果为小带。可用图中三引物进行两次PCR 的方法鉴定转基因植物后代中的纯合转基因植株。T-DNA 插入植物染色体DNA分子后会抑制原插入位点两侧引物的扩增产物的出现,则纯合转基因植株 PCR 检测结果为________(填“大带”或“大带和小带”或“小带”)。
(3)为了探究 WRK10蛋白与 PIF4 基因启动子结合的具体区段(如图2 所示),科研工作者利用短肽 MYC抗体处理了对应的基因表达产物,后经一系列过程,得到图 3 所示的结果,由此推测转基因植株体内 WRK10 蛋白在_________条件下能够结合 PIF4 基因启动子的________区段从而激活该基因的表达。MYC 标签序列编码的标签短 肽 MYC 的作用是________

   

10 . CRISPR-Cas12a系统是第二类用于编辑哺乳动物基因组的CRISPR-Cas系统,该系统主要包含crRNA和Cas12a蛋白两部分,crRNA能特异性识别并结合特定的DNA序列,从而引导Cas12a蛋白到相应位置剪切DNA。某科研团队基于CRISPR-Cas12a系统对宫颈癌细胞中的KIFC1基因进行敲除,来探讨KIFCI基因在宫颈癌细胞中的功能及对宫颈癌HeLa细胞增殖的影响。
(1)在CRISPR-Cas12a系统中,crRNA的序列与目的基因特定碱基序列部分结合,结合区域最多含__________种核苷酸;细菌细胞中的__________也能起到类似Cas12a蛋白的作用。若要将KIFCI基因从目标DNA上剪切下来,需要设计__________种crRNA。
(2)为保证目的基因与PX458质粒正确连接,在扩增目的基因时,应在引物端加入相应的限制酶序列,其中P1的碱基序列为5′__________3′(写出前9个碱基)。采用PCR技术对一个DNA进行扩增时,第n次循环共需要引物__________个。
(3)在目的基因与PX458质粒连接时,可用__________(填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)进行连接。
(4)将crRNA-Cas12a重组载体成功转染至HeLa细胞,与对照组相比,实验组中KIFCl蛋白表达量如图2所示,细胞数目的变化如图3所示,由此可得出的结论是__________,判断依据是__________
2024-03-23更新 | 998次组卷 | 2卷引用:2024届山东省青岛市高三一模生物试题变式题24-25
共计 平均难度:一般