沪科版生命科学高二上6-3《基因工程与转基因生物》习题3.doc

中小学教育资源站（)，百万免费教育资源当下来，无须注册！基因工程与转基因生物一、知识提要1、基因工程2、基因工程的基本过程3、转基因技术的应用4、转基因生物产品的安全性二、基础训练1、基因工程：是指依据预先设计的蓝图，用 将某种生物的 ，接合到另一种生物的 ，使后者获得新的 ，产生出人类所需要的产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术。2、基因工程的操作工具：1）基因的“剪刀” 分布：主要在微生物中。特点： ，即识别特定核苷酸序列，切割其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的键。结果：DNA片段末端带有数个碱基的单链“尾巴”。举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA分子切断。目前已发现的限制酶有500多种。2）基因的“针线” 连接酶的作用：根据 的原则将两个DNA片段末端带有数个碱基的单链“尾巴”连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。3）基因的“运输车” 常用的运载体： 。 存在于许多细菌及酵母菌等生物中； 在细胞内是独立拟核DNA外能自主复制的 （形态）DNA分子； 能装载外源基因并被细菌等生物所接纳。3、基因操作的基本步骤1） （方法主要有 和 ）目的基因：人们为了得到其表达产物而把它转入到新的生物体中去的基因。例：人的生长激素基因。2） 切取目的基因与质粒的限制酶要相同，然后在 酶的作用下，目的基因与质粒在连接酶的作用下形成 分子含目的基因的重组质粒。1） 将 导入受体细胞受体细胞：能接纳重组分子的活细胞。例：细菌。2） 筛选含目的基因的受体细胞重组分子成功导入受体细胞的概率极低，一般在 左右。4、转基因技术的应用：微生物基因工程、动物基因工程、植物基因工程。5、转基因生物产品的安全性：需要较长时间的观察，才能得到明确的结论。6、限制性核酸内切酶能识别DNA分子的某种特定核苷酸序列，并能切断其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的键，这种特性属于 （ ） A专一性 B高效性 C 多样性 D稳定性7、水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中有三种氨基酸构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。在转基因技术中，这种蛋白质的作用是（ ）A促使目的基因导入宿主细胞中 B促使目的基因在宿主细胞中复制C使目的基因容易被检测出来 D使目的基因容易成功表达8、下图是某DNA片段，有关该图的叙述中，不正确的是（ ）A可形成DNA的基本组成单位 B某限制性内切酶可选择作为切点 baC在DNA中特定排列顺序可代表遗传信息 DDNA连接酶可连接处断裂的化学键9、右图有关工具酶功能的叙述中，不正确的是（ ）A. 切断a处的酶为限制性内切酶B. 连接a处的酶为DNA连接酶C. 切断b处的酶为解旋酶 D. 连接b处的酶为RNA聚合酶10、下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是（ ）A.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.限制性核酸内切酶的活性受温度的影响C.限制性核酸内切没能识别和切割RNAD.限制性核酸内切酶可以从原核细胞中提取11、利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成在所体细胞中表达的是（ ）A.棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其信使RNAC.山羊乳腺细胞中检测到人类生长激素DNA序列 D.酵母菌细胞中提取人干扰素12、目的基因的分离是基因工程研究中的主要方面和操作关键。下面甲、乙图表示获取目的基因的两种方法，请回答下列问题： （1）获得目的基因的方法通常包括 和 两种。（2）在乙图中，c过程在遗传学上称为_，d过程称为_，d过程需以mRNA为模板，_为原料，还需要的条件是ATP、_酶、DNA聚合酶等。（3）美国一家公司用转基因技术生产干扰素，首先从人的T淋巴细胞中获取目的基因，使之与细菌的 结合，这两步所用的工具是 和 ，并依据 原则进行重组。（4）农业科技工作者在苏云金芽孢杆菌中找到了一种抗虫基因，釆用基因工程技术将该基因转入棉花培育抗虫棉花品系。该项技术的遗传学原理是（ ）A. 基因突变B. 基因重组. 基因复制. 基因分离三、能力提升1、科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下关于基因工程的叙述错误的是（ ）A.能通过逆转录的方法获得目的基因。 B马铃薯的叶肉细胞可以作为受体细胞。C用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA可以产生粘性末端而形成重组DNA 。D.马铃薯之所以能够合成人奶主要蛋白的根本原因是所有生物共用一套遗传密码。2、在已知某一小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是（ ）A.用信使RNA为模版逆转录形成DNA B.以4种脱氧核苷酸为原料人工合成C.将供体DNA片段转入所受体细胞中，进行进一步筛选D.由蛋白质的氨基酸序列推测信使RNA3、下列关于基因工程的叙述正确的是( )A.DNA连接酶能使两个粘性末端之间的碱基结合B. 限制性内切酶的切口一定是GAATTC的碱基序列C. 质粒是基因工程中唯一用作目的基因的运载工具D. 对目的基因进行大量复制的过程可称为分子“克隆4、 2007年11月20日，日本学者Shinya Yamanaka和美国学者James Thomson分别在细胞和科学杂志上发表重量级论文，他们用逆转录病毒为“分子运输车”，用“化学剪刀”和“化学浆糊”将四个不同作用的关键基因转入体细胞内，令其与原有基因发生重组，然后让体细胞重新返回到“生命原点”，变成一个多功能的干细胞，具有胚胎干细胞的特性。得知此消息后，“多利羊之父”Ian Wilmut随即宣布放弃用体细胞核移植技术研究胚胎干细胞，他认为此种新方法才是今后治疗疑难病症的关键。（1）传统的细胞核移植技术，如多利羊的培育过程中，用到的受体细胞是 （2）让体细胞回到“生命原点”，帮助其恢复 ，类似于植物组织培养中的_过程。（3）在基因工程中，被用作“分子运输车”的除了病毒外，还有 ，后者的形状呈 ，化学本质是 。文中提到的“化学剪刀”和“化学浆糊”分别是指 。 （4）下列四条DNA分子，彼此间能够粘连起来拼接成新的DNA分子的一组是（ ）T A G GG G T A C C A TT A C C ABCD（5）异种生物的基因能拼接在一起，是因为它们的分子都具有 结构。在细菌细胞内能够表达出人的蛋白，一方面是因为基因能控制，另一方面是因为所有的生物 。5、下图（一）为某基因工程中利用的质粒简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，ampR为青霉素（抗生素）抗性基因，tctR为四环素（抗生素）抗性基因，P为启动因子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。下图（二）为几种酶作用于基因的位置。请回答下列问题：SmaIPstI图（一） 图（二）（1）在基因工程中常用的工具有三种：一是用作切取目的基因的 酶；二是将目的基因与运载体拼接的 酶；三是作为运载体的质粒。（2）将含有目的基因的DNA与经特定的酶切后的运载体（质粒）进行拼接形成重组DNA，理论上讲，重组DNA可能有“ ”、“ ”、“ ”三种，其中有效的（所需要的）重组DNA是 ，因此需要对这些拼接产物进行分离提纯。（3）拼接形成的3种拼接产物（重组DNA）与无任何抗药性的原核宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的拼接产物（重组DNA）是 。（4）有效的重组DNA成功导入受体细胞进行表达时，首先需要进行转录，RNA聚合酶识别和结合的位点是是图（一）中的 。在动物基因工程中，将重组DNA导入受体细胞的常用方法是 。（5）在基因工程中，作用于图（二）所示a 位置的酶是 ；作用于b 位置的酶是 。6、在药品生产中，有些药品如干扰素，白细胞介素，凝血因子等，以前主要是从生物体的组织、细胞或血液中提取的，由于受原料来源限制，价价十分昂贵，而且产量低，临床供应明显不足。自70年代遗传工程发展起来以后，人们逐步地在人体内发现了相应的目的基因，使之与质粒形成重组DNA，并以重组DNA引入大肠杆菌，最后利用这些工程菌，可以高效率地生产出上述各种高质量低成本的药品，请分析回答：（1）在基因工程中，质粒是一种最常用的 ，它广泛地存在于细菌细胞中，是一种很小的环状 分子。（2）在用目的基因与质粒形成重组DNA过程中，一般要用到的工具酶是 和 。（3）将含有“某激素基因”的质粒导入细菌细胞后，能在细菌细胞内直接合成“某激素”，则该激素在细菌体内的合成包括 和 两个阶段。7、限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶的切点。用上述两种酶分别切割质粒和含有目的基因的DNA请画出质粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。请画出目的基因两侧被限制酶切割后所形成的黏性末端。在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来？为什么？参考答案:二、基础训练1、人工的方法 基因 基因组DNA中并使其表达 遗传性状 2、1）限制性核酸内切酶 专一性2）DNA连接酶 碱基互补配对 3）运载体 质粒 小型的双链闭环3、基因操作的基本步骤1）获取目的基因（生物体细胞中分离、 化学方法人工合成 ）2）目的基因与运载体重组DNA连接酶 重组DNA3）重组DNA分子 4）10-7左右。6、A 7、C 8、B 9、D 10、C 11、D12、（1） 生物体细胞中分离 化学方法人工合成（2）转录 逆(或反)转录 4种脱氧核苷酸 逆转录酶（3）质粒 限制性内切酶（内切酶） DNA连接酶 碱基互补配对 （4） B四、变式训练1、A 2、B 3、D4、（1）去核卵细胞 （2）全能性 去分化 （3）质粒 环状 DNA限制性核酸内切酶（限制酶） DNA连接酶（连接酶）（4）D （5）双螺旋 蛋白质的合成 共用一套密码子5、（1） 限制酶（限制性内切酶） DNA连接酶，（2）目的