2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第二部分 第十一單元 現(xiàn)代生物科技專題 第36講 基因工程練習(xí) 新人教版.doc
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第36講 基因工程 1.回答下列有關(guān)基因工程的問(wèn)題: (1)可根據(jù)________________(答出兩點(diǎn))特性從基因文庫(kù)中獲取目的基因。 (2)在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),常要用到________和________兩種工具酶。一個(gè)基因表達(dá)載體的組成,除了目的基因外,還必須有________以及標(biāo)記基因等,其中標(biāo)記基因的作用是_________________________________________________。 (3)在基因工程中,將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法是_______。 (4)基因工程藥物可利用轉(zhuǎn)基因的原核生物來(lái)生產(chǎn)。原核生物作為基因工程中受體細(xì)胞所具有的其他生物沒(méi)有的特點(diǎn)主要有________________________。 將目的基因?qū)氪竽c桿菌時(shí),需用鈣離子處理大腸桿菌使之成為_(kāi)__________。 解析:(1)可根據(jù)基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色體上的位置、基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物等特性從基因文庫(kù)中獲取目的基因。(2)基因工程中常用的兩種工具酶是限制酶和DNA連接酶。一個(gè)基因表達(dá)載體的組成,除了目的基因外,還必須有啟動(dòng)子、終止子以及標(biāo)記基因等。(3)在基因工程中,將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(4)與其他生物相比,原核生物具有繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等特點(diǎn),因此常將原核生物作為生產(chǎn)基因工程藥物的工程菌。 答案:(1)基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色體上的位置、基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物等(答出兩點(diǎn)即可) (2)限制酶 DNA連接酶 啟動(dòng)子、終止子 鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái) (3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 (4)繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等 感受態(tài)細(xì)胞 2.歐洲哥廷根小型豬因其器官大小、結(jié)構(gòu)和生理特點(diǎn)等方面與人的器官極為相似,已經(jīng)成為國(guó)際上理想的異種器官移植研究材料。目前,歐洲哥廷根小型豬作為糖尿病、心臟病、帕金森氏癥等重大人類疾病及新藥研究的動(dòng)物模型,也得到了全世界醫(yī)藥管理機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)異種器官移植到人體內(nèi)會(huì)發(fā)生________,從而使外源器官難以存活。為解決這一難題,必須設(shè)法除去醫(yī)用小型豬的________基因,或抑制該基因的______。 (2)向小型豬轉(zhuǎn)入外源基因時(shí),其受體細(xì)胞通常是__________,導(dǎo)入方法是____________。 (3)利用基因工程技術(shù),可以獲得乳汁中含有藥用蛋白的動(dòng)物,這種動(dòng)物叫做___________。為了獲得該動(dòng)物,需將________________基因與________________基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起,構(gòu)建基因表達(dá)載體。 解析:(1)異種器官移植會(huì)引起人體內(nèi)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。為解決此問(wèn)題,需去除小型豬體內(nèi)表達(dá)抗原的基因,或抑制該抗原基因的表達(dá)。(2)基因工程中常用的動(dòng)物受體細(xì)胞是受精卵,因?yàn)槭芫讶苄愿?。通常采用顯微注射法將目的基因?qū)胧芫选?3)可以從乳汁中獲取藥用蛋白的動(dòng)物稱為乳腺生物反應(yīng)器。獲得該種動(dòng)物需將藥用蛋白基因和乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起,構(gòu)建基因表達(dá)載體。 答案:(1)免疫排斥反應(yīng) 抗原決定 表達(dá) (2)受精卵 顯微注射技術(shù) (3)乳腺(乳房)生物反應(yīng)器 藥用蛋白 乳腺蛋白 3.下圖是從酵母菌中獲取棉株需要的某種酶基因的流程,結(jié)合所學(xué)知識(shí)及相關(guān)信息回答下列問(wèn)題。 (1)圖中cDNA文庫(kù)____________(填“大于”、“等于”或“小于”)基因組文庫(kù)。 (2)①過(guò)程提取的DNA需要________的切割,B是______過(guò)程。 (3)為了在短時(shí)間內(nèi)大量獲得目的基因,可用________擴(kuò)增的方法,其原理是____________________________________________________________________。 (4)農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的TDNA具有________的特點(diǎn)。目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是________,可以用_________________________________ 技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。 (5)如果要想使該酶活性更高或具有更強(qiáng)的耐受性,需要對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,這要利用基因工程的延伸——蛋白質(zhì)工程。首先要設(shè)計(jì)預(yù)期的________,再推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列,找到相對(duì)應(yīng)的________。 解析:(1)一個(gè)基因組文庫(kù)中包含了一種生物所有的基因,而一個(gè)cDNA文庫(kù)中只包含了一種生物的一部分基因,故cDNA文庫(kù)小于基因組文庫(kù)。(2)從酵母菌中提取目的基因的過(guò)程中,需用限制性核酸內(nèi)切酶對(duì)DNA進(jìn)行切割;以mRNA為模板合成cDNA的過(guò)程屬于反轉(zhuǎn)錄。(3)PCR技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù),其依據(jù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制。(4)農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T—DNA具有可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上的特點(diǎn)。目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是目的基因整合到植物細(xì)胞染色體的DNA上,可以用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。(5)蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過(guò)基因修飾或基因合成,對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。蛋白質(zhì)工程的基本途徑是:從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)―→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)―→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列―→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)。 答案:(1)小于 (2)限制酶 反轉(zhuǎn)錄 (3)PCR技術(shù) DNA雙鏈復(fù)制 (4)可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上 目的基因整合到植物細(xì)胞染色體的DNA上 DNA分子雜交 (5)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 脫氧核苷酸序列 4.(2018河北唐山模擬)科學(xué)家通過(guò)利用PCR定點(diǎn)突變技術(shù)改造Rubisco酶基因,提高了光合作用過(guò)程中Rubisco酶對(duì)CO2的親和力,從而顯著提高了植物的光合作用速率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)PCR過(guò)程所依據(jù)的原理是________________,利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根據(jù)這一序列合成________;擴(kuò)增過(guò)程需要加入________________酶。 (2)啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,其作用是________________________。目的基因能在不同生物體內(nèi)正常表達(dá)原來(lái)的蛋白質(zhì),說(shuō)明整個(gè)生物界___________________。PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于____________的范疇。 (3)可利用定點(diǎn)突變的DNA構(gòu)建基因表達(dá)載體。常用____________將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞,還需用到植物細(xì)胞工程中的________________技術(shù),來(lái)最終獲得轉(zhuǎn)基因植物。 解析:(1)PCR依據(jù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制,在用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因前要依據(jù)一段已知目的基因的脫氧核苷酸序列合成引物;擴(kuò)增過(guò)程需要加入耐高溫的DNA聚合(或Taq DNA聚合)酶。(2)啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合部位,可驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA;因生物界共用一套遺傳密碼,所以目的基因可以在不同細(xì)胞內(nèi)表達(dá)合成相同蛋白質(zhì)。(3)常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞,借助于植物組織培養(yǎng)技術(shù),獲得轉(zhuǎn)基因植物。 答案:(1)DNA雙鏈復(fù)制 引物 耐高溫的DNA聚合(或Taq DNA聚合) (2)RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合部位,可驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA 共用一套密碼子 蛋白質(zhì)工程 (3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 植物組織培養(yǎng) 5.(2018湖南郴州質(zhì)檢)利用基因工程技術(shù)培育馬鈴薯新品種,目前已經(jīng)取得豐碩成果。請(qǐng)根據(jù)教材所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題: (1)馬鈴薯易患多種疾病,導(dǎo)致其產(chǎn)量不高。通過(guò)導(dǎo)入抗病基因并使其表達(dá)可以提高馬鈴薯產(chǎn)量,基因工程中使用最多的抗病基因是________________和病毒的復(fù)制酶基因。 (2)馬鈴薯是雙子葉植物,常用____________(方法)將目的基因?qū)腭R鈴薯受體細(xì)胞中。構(gòu)建好的基因表達(dá)載體基本結(jié)構(gòu)包括目的基因、標(biāo)記基因、________、________、________等五部分。 (3)科學(xué)家還培育出抗除草劑的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯,其設(shè)計(jì)方法:修飾除草劑作用的靶蛋白,使其對(duì)除草劑________(填“敏感”或“不敏感”),或使靶蛋白過(guò)量表達(dá),植物吸收除草劑后仍能________。 (4)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后,還需對(duì)轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行____________________。 解析:(1)在基因工程中,使用最多的抗病基因是病毒外殼蛋白基因和病毒的復(fù)制酶基因。(2)常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)腭R鈴薯等雙子葉植物的受體細(xì)胞中。構(gòu)建好的基因表達(dá)載體的基本結(jié)構(gòu)包括目的基因、標(biāo)記基因、終止子、啟動(dòng)子和復(fù)制原點(diǎn)等五部分。(3)培育抗除草劑的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯,需通過(guò)修飾,使除草劑作用的靶蛋白對(duì)除草劑不敏感,或使靶蛋白過(guò)量表達(dá),使植物吸收除草劑后仍能正常代謝。(4)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后,還需對(duì)轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行目的基因的檢測(cè)與鑒定。 答案:(1)病毒外殼蛋白基因 (2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 啟動(dòng)子 終止子 復(fù)制原點(diǎn) (3)不敏感 正常代謝 (4)目的基因的檢測(cè)與鑒定 6.(2018云南昆明調(diào)研)科學(xué)家將擬南芥的抗寒基因(CBFl),轉(zhuǎn)入香蕉以獲得抗寒的香蕉品種。如圖是某質(zhì)粒載體上的Sac Ⅰ、Xba Ⅰ、EcoR Ⅰ、Hind Ⅲ四種限制酶的切割位點(diǎn)示意圖。 據(jù)圖回答問(wèn)題: (1)在該實(shí)驗(yàn)中為構(gòu)建基因表達(dá)載體,用SacⅠ、XbaⅠ切下CBFl基因后,對(duì)質(zhì)粒載體進(jìn)行切割的限制酶是_____________________________________, 理由是__________________________________________________。 (2)連接CBFl基因到該質(zhì)粒載體后,作為基因表達(dá)載體的組成還必須有________________。將重組質(zhì)粒導(dǎo)入香蕉細(xì)胞最常用的方法是_______________。 (3)為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有CBFl基因,可用含________的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。 (4)科學(xué)家將生長(zhǎng)健壯、苗齡一致的轉(zhuǎn)基因香蕉(實(shí)驗(yàn)組)與非轉(zhuǎn)基因香蕉(對(duì)照組)進(jìn)行________處理,鑒定兩組之間的抗寒性差異,如果____________________,則說(shuō)明獲得了抗寒的香蕉優(yōu)質(zhì)品種。 解析:(1)在基因工程中,用相同限制酶切割來(lái)源不同的DNA后,可產(chǎn)生相同的末端,所以和含目的基因的DNA一樣,質(zhì)粒也應(yīng)使用Sac Ⅰ、Xba Ⅰ進(jìn)行切割。(2)基因表達(dá)載體的組成包括啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因、目的基因等。香蕉細(xì)胞是植物細(xì)胞,將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(3)據(jù)圖分析,質(zhì)粒上的標(biāo)記基因是氨芐青霉素抗性基因,所以為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有CBFl基因,可用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。(4)根據(jù)題干信息已知目的基因是抗寒基因,所以科學(xué)家將生長(zhǎng)健壯、苗齡一致的轉(zhuǎn)基因香蕉(實(shí)驗(yàn)組)與非轉(zhuǎn)基因香蕉(對(duì)照組)進(jìn)行低溫處理,鑒定兩組之間的抗寒性差異,如果實(shí)驗(yàn)組的抗寒能力明顯高于對(duì)照組,則說(shuō)明獲得了抗寒的香蕉優(yōu)質(zhì)品種。 答案:(1)Sac Ⅰ、Xba Ⅰ 用相同限制酶切割來(lái)源不同的DNA后,可產(chǎn)生相同的末端 (2)啟動(dòng)子和終止子 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 (3)氨芐青霉素 (4)低溫 實(shí)驗(yàn)組的抗寒能力明顯高于對(duì)照組- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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