2017年江苏高考生物试卷33题及解析

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17年江苏生物33题基因工程pcr |
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熟悉,仅仅是个人的观点而已。今天先看看33题:
33、(8分)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_________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)。
本题是针对基因工程而设计的一道题目,考查了学生对PCR过程实质的理解、对基因工程操作程序的掌握以及DNA稳定性的理解。当然因为没有看到评分标准不敢妄言,有些空的参考答案可能比较灵活而不一定非要拘泥于某种格式。
第一小题考PCR需要DNA作为模板,所以以mRNA为起点的话需要利用逆转录先获得cDNA,后者才能作为PCR的直接模板。
第二小题考查基因工程中构建重组DNA分子(质粒)的方法:限制性核酸内切酶处理形成相应的粘性末端,然后利用DNA连接酶链接相应的粘性末端。从中可以得出先要限制性核酸内切酶处理,才可以进行进一步的操作,所以需要有限制性核酸内切酶的识别位点。
“为了避免引物自连”这句话该如何解读,是PCR之后还是之前呢?如果PCR之前不同引物就靠碱基互补配对而形成(部分)双链的话会造成引物不能同模板DNA结合,也就不能发生进一步的链式反应,这一点需要避免;在PCR之后已经没有所谓的引物了,它们都变成了DNA序列的一部分,如果说互连也只是相关DNA片段的互连而不能描述为引物自连。所以这个空应该是“不同引物间形成氢键”或者“不同引物间形成(部分)双链”或者“靠碱基互补配对”。
第三小题很简单,PCR的第一步是加热高温DNA变性,也就是DNA的解旋。因为有高温破坏氢键所以无须解旋酶的参与,降低了细胞外酶促反应体系的复杂性,有利于反应精确性和产物唯一性的提高。
第四小题退火的目的是让引物与DNA模板靠碱基互补配对而形成部分双链,温度过高会使形成的部分双链不稳定,即“破坏引物与模板间的碱基对”;而因为CG间的三个碱基比AT之间多,所以在相对较高的温度下含CG数目较多时更容易成功,退火温度低会增加产物的不确定性。
第五小题的 “②降低退火温度”是对的,若退火温度过高,则引物与模板DNA无法形成部分双链,PCR也就不能发生,而退火温度过低只会使产物的复杂性提高、准确性降低,而不会得不到任何产物;“③重新设计引物”前提是人们对操作的基因多少有所了解,引物不合适会使PCR不能发生或产物不完整。