2019版高考生物一轮复习 第二部分 第十一单元 现代生物科技专题 第36讲 基因工程练习 新人教版.doc

第36讲 基因工程1回答下列有关基因工程的问题：(1)可根据_(答出两点)特性从基因文库中获取目的基因。(2)在构建基因表达载体时，常要用到_和_两种工具酶。一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有_以及标记基因等，其中标记基因的作用是_。(3)在基因工程中，将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是_。(4)基因工程药物可利用转基因的原核生物来生产。原核生物作为基因工程中受体细胞所具有的其他生物没有的特点主要有_。将目的基因导入大肠杆菌时，需用钙离子处理大肠杆菌使之成为_。解析：(1)可根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物等特性从基因文库中获取目的基因。(2)基因工程中常用的两种工具酶是限制酶和DNA连接酶。一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等。(3)在基因工程中，将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法。(4)与其他生物相比，原核生物具有繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等特点，因此常将原核生物作为生产基因工程药物的工程菌。答案：(1)基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物等(答出两点即可)(2)限制酶DNA连接酶启动子、终止子鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来(3)农杆菌转化法(4)繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等感受态细胞2欧洲哥廷根小型猪因其器官大小、结构和生理特点等方面与人的器官极为相似，已经成为国际上理想的异种器官移植研究材料。目前，欧洲哥廷根小型猪作为糖尿病、心脏病、帕金森氏症等重大人类疾病及新药研究的动物模型，也得到了全世界医药管理机构的认可。请回答下列问题：(1)异种器官移植到人体内会发生_，从而使外源器官难以存活。为解决这一难题，必须设法除去医用小型猪的_基因，或抑制该基因的_。(2)向小型猪转入外源基因时，其受体细胞通常是_，导入方法是_。(3)利用基因工程技术，可以获得乳汁中含有药用蛋白的动物，这种动物叫做_。为了获得该动物，需将_基因与_基因的启动子等调控组件重组在一起，构建基因表达载体。解析：(1)异种器官移植会引起人体内发生免疫排斥反应。为解决此问题，需去除小型猪体内表达抗原的基因，或抑制该抗原基因的表达。(2)基因工程中常用的动物受体细胞是受精卵，因为受精卵全能性高。通常采用显微注射法将目的基因导入受精卵。(3)可以从乳汁中获取药用蛋白的动物称为乳腺生物反应器。获得该种动物需将药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，构建基因表达载体。答案：(1)免疫排斥反应抗原决定表达(2)受精卵显微注射技术(3)乳腺(乳房)生物反应器药用蛋白乳腺蛋白3下图是从酵母菌中获取棉株需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题。(1)图中cDNA文库_(填“大于”、“等于”或“小于”)基因组文库。(2)过程提取的DNA需要_的切割，B是_过程。(3)为了在短时间内大量获得目的基因，可用_扩增的方法，其原理是_。(4)农杆菌中的Ti质粒上的TDNA具有_的特点。目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是_，可以用_技术进行检测。(5)如果要想使该酶活性更高或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，这要利用基因工程的延伸蛋白质工程。首先要设计预期的_，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的_。解析：(1)一个基因组文库中包含了一种生物所有的基因，而一个cDNA文库中只包含了一种生物的一部分基因，故cDNA文库小于基因组文库。(2)从酵母菌中提取目的基因的过程中，需用限制性核酸内切酶对DNA进行切割；以mRNA为模板合成cDNA的过程属于反转录。(3)PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，其依据的原理是DNA双链复制。(4)农杆菌中的Ti质粒上的TDNA具有可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体的DNA上的特点。目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是目的基因整合到植物细胞染色体的DNA上，可以用DNA分子杂交技术进行检测。(5)蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。答案：(1)小于(2)限制酶反转录(3)PCR技术DNA双链复制(4)可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体的DNA上目的基因整合到植物细胞染色体的DNA上DNA分子杂交(5)蛋白质结构脱氧核苷酸序列4(2018河北唐山模拟)科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力，从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题：(1)PCR过程所依据的原理是_，利用PCR技术扩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，以便根据这一序列合成_；扩增过程需要加入_酶。(2)启动子是一段有特殊结构的DNA片段，其作用是_。目的基因能在不同生物体内正常表达原来的蛋白质，说明整个生物界_。PCR定点突变技术属于_的范畴。(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体。常用_将基因表达载体导入植物细胞，还需用到植物细胞工程中的_技术，来最终获得转基因植物。解析：(1)PCR依据的原理是DNA双链复制，在用PCR技术扩增目的基因前要依据一段已知目的基因的脱氧核苷酸序列合成引物；扩增过程需要加入耐高温的DNA聚合(或Taq DNA聚合)酶。(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合部位，可驱动基因转录出mRNA；因生物界共用一套遗传密码，所以目的基因可以在不同细胞内表达合成相同蛋白质。(3)常用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞，借助于植物组织培养技术，获得转基因植物。答案：(1)DNA双链复制引物耐高温的DNA聚合(或Taq DNA聚合)(2)RNA聚合酶识别和结合部位，可驱动基因转录出mRNA共用一套密码子蛋白质工程(3)农杆菌转化法植物组织培养5(2018湖南郴州质检)利用基因工程技术培育马铃薯新品种，目前已经取得丰硕成果。请根据教材所学知识回答下列问题：(1)马铃薯易患多种疾病，导致其产量不高。通过导入抗病基因并使其表达可以提高马铃薯产量，基因工程中使用最多的抗病基因是_和病毒的复制酶基因。(2)马铃薯是双子叶植物，常用_(方法)将目的基因导入马铃薯受体细胞中。构建好的基因表达载体基本结构包括目的基因、标记基因、_、_、_等五部分。(3)科学家还培育出抗除草剂的转基因马铃薯，其设计方法：修饰除草剂作用的靶蛋白，使其对除草剂_(填“敏感”或“不敏感”)，或使靶蛋白过量表达，植物吸收除草剂后仍能_。(4)将目的基因导入受体细胞后，还需对转基因植物进行_。解析：(1)在基因工程中，使用最多的抗病基因是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。(2)常用农杆菌转化法将目的基因导入马铃薯等双子叶植物的受体细胞中。构建好的基因表达载体的基本结构包括目的基因、标记基因、终止子、启动子和复制原点等五部分。(3)培育抗除草剂的转基因马铃薯，需通过修饰，使除草剂作用的靶蛋白对除草剂不敏感，或使靶蛋白过量表达，使植物吸收除草剂后仍能正常代谢。(4)将目的基因导入受体细胞后，还需对转基因植物进行目的基因的检测与鉴定。答案：(1)病毒外壳蛋白基因(2)农杆菌转化法启动子终止子复制原点(3)不敏感正常代谢(4)目的基因的检测与鉴定6(2018云南昆明调研)科学家将拟南芥的抗寒基因(CBFl)，转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。如图是某质粒载体上的Sac 、Xba 、EcoR 、Hind 四种限制酶的切割位点示意图。据图回答问题：(1)在该实验中为构建基因表达载体，用Sac、Xba切下CBFl基因后，对质粒载体进行切割的限制酶是_，理由是_。(2)连接CBFl基因到该质粒载体后，作为基因表达载体的组成还必须有_。将重组质粒导入香蕉细胞最常用的方法是_。(3)为了鉴别受体细胞中是否含有CBFl基因，可用含_的培养基进行筛选。(4)科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉(实验组)与非转基因香蕉(对照组)进行_处理，鉴定两组之间的抗寒性差异，如果_，则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。解析：(1)在基因工程中，用相同限制酶切割来源不同的DNA后，可产生相同的末端，所以和含目的基因的DNA一样，质粒也应使用Sac 、Xba 进行切割。(2)基因表达载体的组成包括启动子、终止子、标记基因、目的基因等。香蕉细胞是植物细胞，将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。(3)据图分析，质粒上的标记基因是氨苄青霉素抗性基因，所以为了鉴别受体细胞中是否含有CBFl基因，可用含氨苄青霉素的培养基进行筛选。(4)根据题干信息已知目的基因是抗寒基因，所以科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉(实验组)与非转基因香蕉(对照组)进行低温处理，鉴定两组之间的抗寒性差异，如果实验组的抗寒能力明显高于对照组，则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。答案：(1)Sac 、Xba 用相同限制酶切割来源不同的DNA后，可产生相同的末端(2)启动子和终止子农杆菌转化法(3)氨苄青霉素(4)低温实验组的抗寒能力明显高于对照组