导学教程高考生物一轮复习 现代生物科技 专题一 基因工程与蛋白质工程限时检测（选修3）.doc

专题一基因工程与蛋白质工程限时检测满分100分；限时45分钟1(16分)(2016威海模拟)人类在预防与诊疗传染性疾病的过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为rna病毒，该病毒表面的a蛋白为主要抗原，疫苗生产和抗体制备的部分流程如下图：(1)过程代表的是_。(2)过程构建a基因重组载体时，必须使用限制性核酸内切酶和_两种工具酶。由过程构建a基因重组载体，其组成除了目的基因外，还必须有启动子、_以及复制原点等。(3)过程要检测a基因是否进入受体细胞，常用的方法是_法；要检测a基因在受体细胞内是否翻译出蛋白质，需用_法。(4)过程采用的实验技术是_ _。解析(1)分析流程图可知是逆转录过程。(2)构建a基因重组载体时，首先需用限制性核酸内切酶切割含有a基因的外源dna分子和运载体，再用dna连接酶连接a基因和运载体形成a基因重组载体。重组载体的结构包括目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点等。(3)要检测目的基因是否进入受体细胞，常用的是dna分子杂交法，检测目的基因是否表达可用抗原抗体杂交的方法。(4)是动物细胞融合过程，需采用细胞融合技术。答案(1)逆转录(2)dna连接酶终止子、标记基因(3)dna分子杂交抗原抗体杂交(4)细胞融合技术2(16分)科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的dna分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。操作过程如图，请根据图回答问题：(1)人的基因之所以能与大肠杆菌的dna分子进行重组，原因是_。(2)过程(1)表示的是采取_的方法来获取目的基因。(3)图中(3)过程用人工方法，使体外重组的dna分子转移到受体细胞内，主要是借鉴细菌或病毒_细胞的途径。一般将受体大肠杆菌用_处理，使细胞处于能吸收周围环境中的dna分子的生理状态，这种细胞称为_细胞，再将_溶于缓冲液中与该种细胞混合，在一定的温度下完成转化。(4)大肠杆菌b可能导入了质粒或重组质粒，也可能没有质粒导入其中。筛选出含质粒或重组质粒的细菌可采用的方法是_，理由是：_。(5)如果把已经导入了普通质粒a或重组质粒的大肠杆菌，放在含有四环素的培养基上培养，发生的现象是_，原理是_。答案(1)人的基因与大肠杆菌dna的组成成分相同，结构相同，并且具有相同的黏性末端(2)反转录法(逆转录法)(3)侵染ca2感受态基因表达载体(4)将得到的大肠杆菌b涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的，说明已导入了质粒a或重组质粒，反之则没有导入因为普通质粒a和重组质粒上都有抗氨苄青霉素基因(5)有的能生长，有的不能生长导入普通质粒a的细菌能生长，因为普通质粒a上有四环素抗性基因；导入重组质粒的细菌不能生长，因为目的基因正插在四环素抗性基因中，破坏了其结构和功能3(16分)(2015周口一模)下图为转基因猪的培育过程，请回答：(1)在对胎猪细胞进行培养时，需要在细胞培养液中添加一定量的_，以防止培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止_对细胞自身造成危害。(2)构建基因表达载体的目的是_。基因表达载体的组成必须要有目的基因、_、终止子和_等。(3)可用_处理母猪以获取更多的卵(母)细胞。(4)重构胚发育到_阶段才能进行胚胎移植，被移植的胚胎之所以能够在受体母猪的子宫内存活，是因为受体母猪对移入子宫的外来胚胎基本上不发生_ _。解析(1)细菌对抗生素敏感，动物细胞培养时，需要在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以防止培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。(2)基因工程中构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞内稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。基因表达载体的组成必须要有目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)为获取更多的卵(母)细胞，可用促性腺激素处理供体母畜，使其超数排卵。(4)重构胚发育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植，被移植的胚胎之所以能够在受体母畜的子宫内存活，是因为受体母畜对移人子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。答案(1)抗生素细胞代谢产物积累(2)使目的基因在受体细胞内稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用启动子标记基因(3)促性腺激素(4)桑椹胚或囊胚免疫排斥反应4(16分)下图是某种动物蛋白质工程示意图，请据图回答下列问题：(1)目前，蛋白质工程中难度最大的是图中编号_所示的过程，实现过程的依据有_ _。(2)在过程中，_连接酶既可以“缝合”双链dna片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链dna片段的平末端。(3)为获得较多的受精卵进行研究，过程需用激素做_处理。若过程所得的卵母细胞是从屠宰母畜的卵巢中获得的，则体外受精前的过程表示在体外人工培养卵母细胞到_期。(4)为提高培育成功率，进行过程之前，需对胚胎进行质量检查，应取部分滋养层细胞，以_为探针进行dna分子杂交检测。对受体动物需要用特定的激素进行_处理。解析(1)蛋白质工程中最难的是设计预期的蛋白质结构。由设计好的蛋白质氨基酸序列根据翻译中密码子与氨基酸的关系推算出mrna，再通过mrna与dna间的碱基互补配对原则逆推出相应的脱氧核苷酸序列。(2)t4dna连接酶既可以连接黏性末端又可以连接平末端。(3)为获得较多的受精卵进行研究，过程需用促性腺激素做超数排卵处理。只有处于减数第二次分裂中期的卵母细胞才能受精。(4)取部分滋养层细胞，以目的基因为探针进行dna分子杂交检测，目的是看受体细胞是否导入目的基因，从而提高培育成功率。胚胎工程中供体与受体必须进行同期发情处理，这样移植的胚胎才会被受体动物接受。答案(1)氨基酸与密码子的对应关系；mrna与dna间的碱基互补配对原则(2)t4dna(3)超数排卵减数第二次分裂中(4)目的基因同期发情5(18分)(2015银川一模)人们预防与诊疗传染性疾病经常使用疫苗和抗体，已知禽流感传染性疾病的病原体为rna病毒，该病毒表面的a蛋白为主要抗原，相应疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：(1)过程代表基因工程操作步骤中的_；基因工程的核心步骤是_(填序号)，该过程所需的工具酶有_。(2)通过过程获得的x称为_。(3)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的_制备疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行_比较，或用图中的_进行特异性结合检测。解析(1)分析图解，过程表示逆转录；过程表示目的基因的获取；过程表示构建基因表达载体(基因工程的核心步骤)；过程表示向受体细胞导入目的基因；基因工程中所需的工具酶有限制酶和dna连接酶。(2)过程表示a蛋白(抗原)刺激b细胞；过程表示b细胞增殖分化为浆细胞；过程表示动物细胞的融合，获得所需的杂交瘤细胞；过程表示培养、提取单克隆抗体。(3)可用作疫苗的是能使机体产生特异性免疫的抗原物质，由图可知应选a蛋白。确认该种病毒可将其与已知病毒进行核酸序列的比较；也可用抗原一抗体杂交法，即用制备的单克隆抗体与抗原发生特异性结合检测。答案(1)目的基因的获取限制酶和dna连接酶(2)杂交瘤细胞(3)a蛋白核酸序列(或rna序列等合理答案给分)抗a蛋白单克隆抗体6(18分)继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，请回答下列问题。(1)获得人的生长激素基因的方法有从基因文库中获取、_、_等。(2)在构建重组质粒的过程中，人的生长激素基因用_进行切割。人的生长激素基因之所以能“嫁接”到小鼠染色体的dna上，原因是_，人的生长激素基因进入小鼠细胞内，且能维持稳定和表达的过程称为_。(3)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是_。进行基因转移时，通常要将外源基因转入_(细胞)中，原因是_，一般可采用_技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。但在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的_细胞中特异表达。(4)若要一次获得多只相同的转基因小鼠，宜采用_技术，操作过程需要特别注意的问题是_。(5)为使外源基因在后代长期保持，可将转基因小鼠细胞的_转入_细胞中构成重组细胞，使其发展成与供体具有相同性状的个体，该技术称为_技术。解析(1)目的基因的获取一般有3种方法，即pcr技术扩增、人工合成、从基因文库中获取。(2)切割基因的酶是限制性核酸内切酶。基因和dna都是两条链，具有相同的结构基础是其能重组的原因。(3)若受体细胞是动物细胞，一般选用显微注射法将目的基因导入受体细胞。常用的受体细胞是受精卵，因其较易表现出全能性。检测外源基因是否导入受体细胞常用dna分子杂交技术。膀胱生物反应器要用膀胱上皮细胞作为受体细胞。(4)要获得多只基因型相同的转基因小鼠，常用胚胎分割技术，操作