2024届人教版高考生物一轮复习思维进阶培优系列8围绕生物技术与工程的新情境试题课件（多项）

这是一份2024届人教版高考生物一轮复习思维进阶培优系列8围绕生物技术与工程的新情境试题课件（多项），共14页。
案例　(2022·广东卷)“绿水逶迤去，青山相向开。”大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于某些梭菌的特殊代谢能力，有研究者以某些工业废气(含CO2等一碳温室气体，多来自高污染排放企业)为原料，通过厌氧发酵生产丙酮，构建一种生产高附加值化工产品的新技术。回答下列问题：(1)研究者针对每个需要扩增的酶基因(如图)设计一对____________，利用PCR技术，在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。
(2)研究者构建了一种表达载体pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因组合表达库，经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是________________________，终止子的作用是__________________。(3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时，出现了生长迟缓的现象，推测其原因可能是__________________________________，此外丙酮的积累会伤害细胞，需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。(4)这种生产高附加值化工产品的新技术，实现了______________________，体现了经济循环的特点。从“碳中和”的角度看，该技术的优势在于____________，具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
(1)引物　(2)作为标记基因，筛选含有目的基因的受体细胞　终止转录，使转录在所需要的地方停下来　(3)二氧化碳等气体用于大量合成丙酮，而不是用于重组梭菌的生长　 (4)废物的资源化　不仅不排放二氧化碳，而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳
[演练提升](2022·枣庄市二模)某科研小组从土壤菌株A、B中分离到同源性为93%的Bt1抗虫基因和Bt2抗虫基因的编码序列，并运用交错延伸PCR技术获得了抗虫性能强的重组Bt基因，转入烟草获得成功，过程如图所示。
(3)已知交错延伸PCR中所用引物片段均为30个核苷酸，Taq DNA聚合酶在72 ℃下的扩增速度为1000个碱基/min，本实验的循环扩增条件为：95 ℃变性30 s，50 ℃复性15 s，72 ℃延伸15 s，共80个循环。第二轮循环后所得重组型子链长度为______________个核苷酸。若将复性温度调成55 ℃，DNA扩增效率下降，甚至无法得到扩增产物，原因是______________。通过交错延伸PCR获得的重组Bt基因，同时具有Bt1和Bt2基因序列的原因是_____________________________________________________________________。
解析：(1)限制酶EcRⅠ和XmaⅠ的酶切位点不同，切出的黏性末端不同，目的基因两端的黏性末端不同，能避免单个目的基因连接成环，但不能避免两个目的基因中相同的黏性末端相连。图中所示Ti质粒部分含有抗草甘膦基因和抗卡那霉素基因，这两个基因在终止子下游，说明这两个基因中含有自身启动子，此外Ti质粒还有启动子Prla，因此Ti质粒至少含有3个启动子；复制原点是DNA开始复制的位点，是解旋酶识别和结合的位点。(2)Ti重组质粒中同时含有Bt重组基因和抗草甘膦基因(rA)，因此在培养愈伤组织的培养基中添加草甘膦可以筛选含有Bt重组基因的细胞；图中生长素合成酶基因不能促进愈伤组织生根，因为生长素合成酶基因是通过成熟mRNA逆转录获得的编码区序列,自身无启动子，而启动子Prla只在烟草叶肉细胞中特异性启动基因的转录,在愈伤组织细胞中不能启动转录。
(3)95 ℃变性30 s，50 ℃复性15 s，72 ℃延伸15 s，可知一次PCR循环耗时1 min，可扩增250个碱基，第二轮循环开始模板交错，扩增所得重组型子链长度为500＋引物长度，已知引物片段均为30个核苷酸，所以第二轮循环后所得重组型子链长度为530个核苷酸；若将复性温度调成55 ℃，复性温度过高会引起碱基之间的氢键断裂，导致引物不能与互补DNA链(模板)牢固结合，DNA扩增效率下降，复性温度过低可造成引物与模板错配，导致引物与模板的结合位点增加，非特异性产物增加，则无法得到扩增产物；通过交错延伸PCR获得的重组Bt基因，同时具有Bt1和Bt2基因序列的原因是第一轮以Bt1(Bt2)为模板合成的子链片段在第二轮复制时作为引物结合到Bt2(Bt1)的模板上继续合成子链，经多轮交错循环扩增，可以使产物同时含有两种基因的序列。