新高中生物 第一章 基因工程章末复习（含解析）浙科版选修3.doc

第一章 基因工程章末复习 一、基因工程的基本工具限制酶dna连接酶载体作用切割目的基因和载体连接dna片段，形成重组dna携带目的基因进入受体细胞作用部位两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键作用特点(条件)(1)识别特定的核苷酸序列；(2)有多个限制酶切割位点一般连接相同粘性末端碱基互补后的骨架处形成磷酸二酯键(1)能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；(2)在特定位点上切割；(3)具有特殊的标记基因常用类型ecor限制酶sma限制酶ecolidna连接酶t4dna连接酶质粒、噬菌体、动植物病毒训练1下列关于基因工程的基本工具的说法中，正确的是()a基因工程中的工具酶有限制性核酸内切酶、dna连接酶和载体bdna连接酶可将任意的dna片段通过形成磷酸二酯键而连接起来c质粒上必须有标记基因才可作为载体d限制性核酸内切酶一般不仅仅能切割外源dna，也能切割自身的dna分子二、基因工程的操作程序基因工程的操作程序可以概括为：目的基因的获得重组dna的形成重组dna导入受体细胞筛选含有目的基因的受体细胞目的基因的表达。1目的基因的获取：获取目的基因是基因工程的第一环节，获取时要用到的工具酶是限制性核酸内切酶。方法可以归纳为两种：一是从供体生物中提取或从基因库中提取；二是人工合成。2重组dna的形成：这是基因工程的关键一环，要将目的基因与载体质粒“拼接”在一起，形成重组dna，在此过程中既要用限制性核酸内切酶又要用到dna连接酶。3重组dna分子导入受体细胞：根据不同的受体细胞，导入方法也不同。如果受体细胞是植物细胞，通常采用农杆菌转化法；如果受体细胞为动物细胞，通常采用显微注射技术；如果受体细胞为微生物(如大肠杆菌)，通常采用氯化钙法。4筛选含有目的基因的受体细胞：将重组dna分子导入受体细胞后，并不是所有的受体细胞都含有目的基因，所以要将含有目的基因的且能够存活的受体细胞筛选出来。筛选的方法是根据质粒上的标记基因。标记基因通常是抗生素抗性基因，如果受体细胞中含有重组dna分子，那么就能够在相应含抗生素的培养基中生存，同理，不含重组dna分子的受体细胞就不能在含有抗生素的培养基上培养生存，因此就筛选出了含有目的基因的受体细胞。5目的基因的表达：目的基因在宿主细胞中表达后，产生了人们需要的功能物质，这些物质通常是蛋白质。训练2已知sars是由一种rna病毒感染所引起的疾病。sars病毒表面的s蛋白是主要的病毒抗原，在sars病人康复后的血清中有抗s蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防sars病毒的疫苗，开展了前期研究工作，其简要的操作流程如下：(1)实验步骤所代表的反应过程是_。(2)步骤构建重组dna分子a和重组dna分子b必须使用限制酶和_酶，后者的作用是将用限制酶切割的_和_连接起来。(3)如果省略步骤而将大量扩增的s蛋白基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的s蛋白，其原因是s基因在大肠杆菌中不能_，也不能_。(4)为了检验步骤所表达的s蛋白是否与病毒s蛋白有相同的免疫反应特性，可用_与_进行抗原抗体特异性反应实验，从而得出结论。(5)步骤和的结果相比，原核细胞表达的s蛋白与真核细胞表达的s蛋白的氨基酸序列_(相同，不同)，根本原因是_。1据右图所示，有关工具酶功能的叙述错误的是()a限制酶可以切断a处bdna聚合酶可以连接a处c解旋酶可以使b处解开ddna连接酶可以连接c处2下列关于基因工程的叙述，错误的是()a实现了物种间的dna重组b全过程都在细胞外进行c可定向地改造生物的遗传性状d可通过对天然基因库的影响而对生物圈的稳态带来不利3基因工程技术也称dna重组技术，其实施必须具备的4个必要条件是()a工具酶、目的基因、运载体、受体细胞b重组dna、rna聚合酶、内切酶、连接酶c模板dna、信使rna、质粒、受体细胞d目的基因、限制性核酸内切酶、运载体、受体细胞4科学家已能运用基因工程技术，让奶牛合成并由其乳腺分泌人的抗体，相关叙述中正确的是()该技术将导致定向变异dna连接酶把目的基因与载体粘性末端的碱基对连接起来蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料受精卵是理想的受体a b c d5在已知某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 mrna为模板反转录合成 dnab以4种脱氧核苷酸为原料人工合成c将供体dna片段转入受体细胞中，再进一步筛选d由蛋白质的氨基酸序列推测mrna6如图为两个核酸片段在适宜条件下，经x酶的催化作用发生下述变化，则x酶是()adna连接酶 brna聚合酶cdna聚合酶 d限制酶7治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是()a口服化学药物b注射化学药物c利用辐射或药物诱发致病基因突变d采用基因治疗法纠正或弥补缺陷基因带来的影响8下列说法中，错误的是()a科学家通过对胰岛素的改造，已经使其成为速效型药品b我们可以将蛋白质工程应用于微电子方面c用蛋白质工程方法制成的电子元件具有体积小、耗电少和效率高的特点d蛋白质工程成功的例子不多，主要是因为蛋白质种类太少，原料不足9.如图所示为一种限制酶切割dna分子的过程，请据图回答下列问题：(1)这种限制酶的切点是在碱基_之间。(2)这种限制酶的特点是_。(3)如果图示片段中g碱基发生基因突变，可能发生的情况是_。(4)这种工具酶主要存在于_中。(5)若用该酶从苏云金芽孢杆菌中提取到了抗虫基因，要将该基因导入棉花细胞中获得抗虫棉，则所需运输工具称为_，最常用的是_，其次还有_和_。该运输工具具有的特点是：有多个_；在受体细胞内可进行_；具有_。10近期肝脏学杂志发表了一篇文章称科学家经研究发现：乙肝病毒hbx蛋白间接调控宿主细胞内许多基因的转录，广泛影响宿主细胞的各种生命活动，包括调节细胞凋亡、抑制细胞dna的修复、干扰细胞有丝分裂和细胞周期进程等，因此可通过研究该蛋白质来寻找治疗乙肝的途径。下图表示利用乳腺反应器生产乙肝病毒hbx蛋白的流程示意图。(1)已知hbx蛋白基因的核苷酸序列，则可采用_获得目的基因，并用_技术进行扩增。(2)为获得更高活性的hbx蛋白质，需要对蛋白质结构进行设计改造，但必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的原因是_。(3)图中载体是_，为胚胎移植到受体，在该步骤操作前对胚胎进行了检查和筛选，发现有些胚胎因为外源基因的插入而死亡，请你分析外源基因插入导致胚胎死亡的可能原因：_。第5课时章末复习答案训练1c限制酶和dna连接酶才是基因工程的工具酶，载体不是酶；dna连接酶只能催化具有互补粘性末端或平末端的dna片段之间形成磷酸二酯键；限制酶不切割自身dna分子，只切割外源dna，以保护自身dna的安全。2(1)反转录(2)dna连接载体s蛋白基因(3)复制合成s蛋白基因的mrna(4)大肠杆菌中表达的s蛋白sars康复病人血清(5)相同表达蛋白质所用的基因相同解析(1)利用rna获取dna，一般采用反转录的方法，在这一过程中需要反转录酶；(2)目的基因与载体结合，先用限制酶在目的基因和载体上切出相同的粘性末端，将目的基因片段插入载体的切口处，再加入适量dna连接酶，将粘性末端连接起来；(3)选择性扩增后得到的含有遗传信息的dna片段(s蛋白基因)，直接导入大肠杆菌细胞内，在不与其dna整合的情况下，不进行复制和转录，得不到相应的蛋白质；(4)通过大肠杆菌合成的s蛋白，结构和功能可能会发生变化，可与人体内产生的抗s蛋白的抗体进行抗原抗体特异性反应，以此进行检测；(5)因转入的目的基因相同，翻译出的蛋白质一般情况相同。课后作业1d限制酶切割dna分子时破坏的是dna链中的磷酸二酯键，如图a处。dna聚合酶是将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3末端的羟基上，形成磷酸二酯键，因此dna聚合酶可以连接a处。解旋酶解开两个碱基对之间的氢键，即使b处解开。dna连接酶连接的是两个相邻的脱氧核苷酸的磷酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键，如a处。而图示的c处连接的是同一个脱氧核苷酸内的磷酸和脱氧核糖。2b基因工程应用的原理为基因重组，故a正确。只有重组dna分子的构建过程在细胞外进行，故b错误。基因工程通过目的基因在异种生物体内的“拼接”与“表达”最终可定向改造生物的遗传性状，故c正确。目的基因可影响天然基因库中相应的基因的频率，从而影响生态系统的稳定性，甚至是生物圈的稳态，故d正确。3a基因工程是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因(目的基因)复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞(受体细胞)里，定向地改造生物的遗传性状。基因操作的工具酶是限制性核酸内切酶和dna连接酶，基因进入受体细胞的运输工具是运载体。4d转基因导致的变异都属于定向变异。dna连接酶连接起来的是目的基因和运载体粘性末端的磷酸和脱氧核糖之间的化学键，而不是碱基对之间的氢键。人产生抗体的基因导入奶牛的受精卵内，然后在体外将受精卵培养成早期胚胎，再运用胚胎移植技术将胚胎移植到母体子宫内完成胚胎发育，产生的雌牛长大妊娠后，乳房细胞中产生抗体的基因就可能得到表达。5b已知目的基因的碱基序列，人工合成最方便快捷。没有必要再利用 mrna、蛋白质的氨基酸序列来合成，更不必再进行筛选。6adna连接酶的作用是将具有相同粘性末端的磷酸基和脱氧核糖连接在一起；rna聚合酶是在rna复制或转录过程中，把核糖核苷酸连接在一起；dna聚合酶是在dna复制过程中催化脱氧核苷酸的聚合；限制酶是在获取目的基因时识别特定的碱基序列，切出粘性末端。图示为将两个粘性末端的磷酸基和脱氧核糖连接在一起，故选a。7d遗传病是受基因控制的，要想彻底根治，只有通过基因工程技术，用正常的目的基因去纠正或弥补缺陷基因，这是基因治疗。虽然用辐射或药物诱发致病基因突变，可以改变原有的基因。但在一般情况下，突变大多是有害的，很可能引起另一种新的疾病。a、b选项只能治标，不能治本。8d蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，这种高级结构十分复杂，目前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还不够，这就制约了其发展。由于氨基酸的种类、数目和排列顺序等构成的蛋白质千变万化，种类是非常繁多的，原料也十分的充足。9(1)g和a(2)只能识别某一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割dna分子(3)该限制酶不能识别切割位点(4)原核生物(5)载体质粒噬菌体动植物病毒限制酶单一切割位点自我复制标记基因10(1