課時(shí)作業(yè)17基因工程與細(xì)胞工程.doc

課時(shí)作業(yè)17基因工程與細(xì)胞工程時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題5分，共60分)1(2012浙江溫州八校聯(lián)考)下列關(guān)于生物工程中常見的幾種酶的敘述，正確的是()ADNA連接酶可把目的基因與載體的黏性末端的堿基黏合，形成重組DNAB限制性核酸內(nèi)切酶將一個(gè)DNA分子片段切成兩個(gè)片段需消耗兩個(gè)水分子CTaq酶是用PCR儀對DNA分子擴(kuò)增過程中常用的一種耐高溫的DNA連接酶D纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞獲得原生質(zhì)體，便于植物雜交育種解析：DNA連接酶連接的是磷酸二酯鍵；DNA分子是雙鏈，因此切割DNA分子產(chǎn)生兩個(gè)片段時(shí)需要兩分子的水；Taq酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶，是連接單個(gè)脫氧核苷酸的，不是DNA連接酶；植物雜交育種是借助有性生殖實(shí)現(xiàn)，纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞獲得原生質(zhì)體應(yīng)用于細(xì)胞工程。答案：B2(2012湖南師大附中高三一模)下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的敘述，錯(cuò)誤的是()A實(shí)施蛋白質(zhì)工程的前提條件是了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系B基因工程是蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)C蛋白質(zhì)工程是對蛋白質(zhì)分子的直接改造D蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程解析：蛋白質(zhì)工程的過程是：預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列合成DNA表達(dá)出蛋白質(zhì)，所以實(shí)施蛋白質(zhì)工程的前提條件是了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，A正確；蛋白質(zhì)工程是在基因工程上延伸出的第二代基因工程，蛋白質(zhì)工程是在基因水平上改造蛋白質(zhì)，所以B、D也正確；蛋白質(zhì)工程的本質(zhì)是改造基因，所以C錯(cuò)誤。答案：C3(2012哈師大附中一模)某研究小組為了研制預(yù)防禽流感病毒的疫苗，開展了前期研究工作。其簡要的操作流程如下圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A步驟所代表的過程是逆轉(zhuǎn)錄B步驟需使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶C步驟可用CaCl2處理大腸桿菌，使其從感受態(tài)恢復(fù)到常態(tài)D檢驗(yàn)Q蛋白的免疫反應(yīng)特性，可用Q蛋白與患禽流感康復(fù)的雞的血清進(jìn)行抗原抗體特異性反應(yīng)試驗(yàn)解析：由圖可知，步驟所代表的過程是逆轉(zhuǎn)錄；步驟需使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；步驟可用CaCl2處理大腸桿菌，使其從常態(tài)轉(zhuǎn)化為感受態(tài)細(xì)胞；檢驗(yàn)Q蛋白的免疫反應(yīng)特性，可用Q蛋白與患禽流感康復(fù)的雞的血清進(jìn)行抗原抗體特異性反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。答案：C4(2012南京二模)利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類所需的產(chǎn)品。下列選項(xiàng)中能說明目的基因完成表達(dá)的是()A棉花細(xì)胞中檢測到載體上的標(biāo)記基因B山羊乳腺細(xì)胞中檢測到人生長激素的基因C大腸桿菌中檢測到人胰島素基因的mRNAD酵母菌細(xì)胞中提取到人的干擾素解析：目的基因完成表達(dá)指的是合成出蛋白質(zhì)。答案：D5(2012浙江寧波八校聯(lián)考)下圖是將人的生長激素基因?qū)爰?xì)菌D細(xì)胞內(nèi)，產(chǎn)生“工程菌”的示意圖。所用的載體為質(zhì)粒A。若已知細(xì)菌D細(xì)胞內(nèi)不含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因，質(zhì)粒A導(dǎo)入細(xì)菌后，其上的基因能得到表達(dá)。能表明目的基因已與載體結(jié)合，并被導(dǎo)入受體細(xì)胞的結(jié)果是()A在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基和含四環(huán)素的培養(yǎng)基上均能生長繁殖的細(xì)菌B在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基和含四環(huán)素的培養(yǎng)基上都不能生長繁殖的細(xì)菌C在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能生長繁殖，但在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上不能生長繁殖的細(xì)菌D在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上不能生長繁殖，但在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上能生長繁殖的細(xì)菌解析：由題圖可知，人生長激素基因插入質(zhì)粒后將四環(huán)素抗性基因破壞，該基因不再表達(dá)。 因此，含有重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能生長繁殖，但在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上不能生長繁殖。答案：C6(2012浙江六校2月聯(lián)考)下面是四種不同質(zhì)粒的示意圖，其中ori為復(fù)制必需的序列，amp為氨芐青霉素抗性基因，tet為四環(huán)素抗性基因，箭頭表示一種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)。若要得到一個(gè)能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長的含重組DNA的細(xì)胞，應(yīng)選用的質(zhì)粒是()解析：A項(xiàng)破壞了復(fù)制必需的序列，不能復(fù)制。B項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因都完好，在四環(huán)素培養(yǎng)基上和氨芐青霉素培養(yǎng)基上都能生長。C項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因被破壞，四環(huán)素抗性基因完好，能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長。D項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因完好，四環(huán)素抗性基因被破壞。答案：C7(2012天津?qū)氎嬉荒?下列有關(guān)基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是()A從基因組文庫中獲取的某種生物的部分基因，可以實(shí)現(xiàn)物種間的基因交流B從cDNA文庫中獲取的目的基因，既無啟動(dòng)子，又無內(nèi)含子C用人的胰高血糖素基因制成的DNA探針，檢測人胰島B細(xì)胞中的mRNA，可形成雜交分子D基因表達(dá)載體中的標(biāo)記基因。不能含有限制酶的切割位點(diǎn)解析：人的胰高血糖素基因在胰島A細(xì)胞中能轉(zhuǎn)錄出信使RNA，在胰島B細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄。答案：C8(2012北京東城示范校聯(lián)考二)降鈣素是一種多肽類激素，臨床上用于治療骨質(zhì)疏松癥等。人的降鈣素活性很低，半衰期較短。某科學(xué)機(jī)構(gòu)為了研發(fā)一種活性高、半衰期長的新型降鈣素，從預(yù)期新型降鈣素的功能出發(fā)，推測相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，并人工合成了兩條72個(gè)堿基的DNA單鏈，兩條鏈通過18個(gè)堿基對形成部分雙鏈DNA片段，再利用Klenow酶補(bǔ)平，獲得雙鏈DNA，過程如下圖：獲得的雙鏈DNA經(jīng)EcoR (識(shí)別序列和切割位 點(diǎn)GAATTC)和BamH (識(shí)別序列和切割位 點(diǎn)GGATCC)雙酶切后插入大腸桿菌質(zhì)粒中。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()AKlenow酶是一種DNA聚合酶B合成的雙鏈DNA有72個(gè)堿基對CEcoR 和BamH 雙酶切的目的是保證目的基因和運(yùn)載體的定向連接D篩選重組質(zhì)粒需要大腸桿菌質(zhì)粒中含有標(biāo)記基因解析：合成的單鏈DNA有72個(gè)堿基，從題圖看出兩條單鏈并未左右兩端對齊配對，只通過18個(gè)堿基對形成部分雙鏈DNA片段，因此獲得的雙鏈DNA有堿基對727218126個(gè)堿基對。答案：B9(2012江蘇百校聯(lián)考一)(多選)下圖表示細(xì)胞膜上乙酰膽堿(一種神經(jīng)遞質(zhì))受體基因的克隆技術(shù)操作過程，下列相關(guān)分析中正確的是()A獲得該mRNA的最佳材料是受精卵B構(gòu)建基因表達(dá)載體最可能使用的載體是大腸桿菌C完成過程必不可少的酶分別是逆轉(zhuǎn)錄酶、DNA聚合酶D探針篩選的目的是淘汰被感染的細(xì)菌，獲得未被感染的細(xì)菌解析：該受體基因在神經(jīng)細(xì)胞中表達(dá)，獲得該mRNA的最佳材料是神經(jīng)細(xì)胞。構(gòu)建基因表達(dá)載體最可能使用的載體是質(zhì)粒。探針篩選的目的是檢測是否存在cDNA。答案：C10(2012北京西城期末)下列關(guān)于克隆的說法，錯(cuò)誤的是()A由一個(gè)受精卵發(fā)育為一個(gè)完整的個(gè)體叫做克隆B基因克隆是指某目的基因復(fù)制的過程C動(dòng)物體細(xì)胞克隆要通過細(xì)胞核移植形成重組細(xì)胞D動(dòng)物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)解析：由一個(gè)受精卵發(fā)育為一個(gè)完整的個(gè)體是有性生殖，不屬于克隆。答案：A11(2012南京二模)某研究小組對某種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行培養(yǎng)，下列敘述正確的是()A制備肝細(xì)胞懸浮液時(shí)先用剪刀剪碎肝組織，再用胃蛋白酶B肝細(xì)胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2刺激細(xì)胞呼吸C為了防止培養(yǎng)過程中雜菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的干擾素D用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)的方法，可推斷乙細(xì)胞比甲細(xì)胞增殖周期長解析：制備肝細(xì)胞懸浮液時(shí)先用剪刀剪碎肝組織，再用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。肝細(xì)胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2維持培養(yǎng)液pH。為了防止培養(yǎng)過程中雜菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素。答案：D12(2012浙江紹興二模)下圖是科學(xué)家新研發(fā)的制備單克隆抗體的過程，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A該過程涉及基因工程和動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)B經(jīng)酶A處理后的與質(zhì)粒具有相同的黏性末端C若供體DNA提供了prG基因(無限增殖調(diào)控基因)，則該過程中的是已免疫的B細(xì)胞D通過檢測和篩選得到的細(xì)胞既能無限增殖又能分泌特異性抗體解析：該過程涉及基因工程，但沒有涉及動(dòng)物細(xì)胞融合。答案：A二、簡答題(共40分)13(12分)(2011海南高考)回答有關(guān)基因工程的問題：(1)構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時(shí)，用不同類型的限制酶切割DNA后，可能產(chǎn)生黏性末端，也可能產(chǎn)生_末端。若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其直接進(jìn)行連接，則應(yīng)選擇能使二者產(chǎn)生_(相同，不同)黏性末端的限制酶。(2)利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時(shí)，構(gòu)建的表達(dá)載體含有人胰島素基因及其啟動(dòng)子等，其中啟動(dòng)子的作用是_。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí)，常用_處理大腸桿菌，以利于表達(dá)載體進(jìn)入；為了檢測胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，可用標(biāo)記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術(shù)稱為_。為了檢測胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA是否翻譯成_，常用抗原抗體雜交技術(shù)。(3)如果要將某目的基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的_中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的_上。解析：(1)限制酶能識(shí)別特定的DNA序列，并在特定位點(diǎn)上切割DNA，形成黏性末端或平末端；要使目的基因和質(zhì)粒直接進(jìn)行連接，應(yīng)使用同一種限制酶進(jìn)行切割，使二者產(chǎn)生相同的黏性末端。 (2)啟動(dòng)子為DNA序列，其具有RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)，能啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，合成RNA；將基因表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌時(shí)，常用Ca2處理；檢測目的基因時(shí)，常用分子雜交技術(shù)檢測目的基因或相應(yīng)的mRNA，或采用抗原抗體雜交技術(shù)鑒定相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(3)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞時(shí)，首先將目的基因?qū)朕r(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的TDNA中，再利用農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的染色體的DNA上。答案：(1)平相同(2)RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)Ca2DNA分子雜交技術(shù)人胰島素(3)TDNA染色體的DNA14(13分)(2012山東泰安一模)普通番茄細(xì)胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制細(xì)胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶，該酶能破壞細(xì)胞壁，使番茄軟化，不耐貯藏。科學(xué)家們通過基因工程技術(shù)，培育出了抗軟化、保鮮時(shí)間長的番茄新品種，操作流程如圖。請據(jù)圖回答：(1)在番茄新品種的培育過程中，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞采用最多的方法是_，篩選出含重組DNA的土壤農(nóng)桿菌時(shí)通常依據(jù)質(zhì)粒上的_的表達(dá)。(2)為促使圖中、過程的順利完成，需要在_條件下進(jìn)行。要快速繁殖轉(zhuǎn)基因抗軟化番茄植株，目前常用的科技方法是_。為獲得這種番茄的脫毒苗，應(yīng)用其_進(jìn)行培養(yǎng)。(3)除了圖示培育方法外，還可通過蛋白質(zhì)工程技術(shù)，對_的結(jié)構(gòu)進(jìn)行特定的改變，從而獲得抗軟化的番茄品種，關(guān)鍵的操作是對_進(jìn)行定向改造。(4)為防止轉(zhuǎn)基因番茄通過花粉將抗多聚半乳糖醛酸酶基因傳播給其他植物而造成基因污染，可將抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)敕阎参锛?xì)胞的_(結(jié)構(gòu))中。解析：(1)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。標(biāo)記基因的作用是為了鑒定受體細(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，因此篩選出含重組DNA的土壤農(nóng)桿菌時(shí)通常依據(jù)質(zhì)粒上標(biāo)記基因的表達(dá)。(2)和過程是植物組織培養(yǎng)，該過程只有在無菌和人工條件下才能順利完成。運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速繁殖優(yōu)良品種，該技術(shù)又稱植物的微型繁殖技術(shù)。植物分生區(qū)附近如莖尖的病毒極少，可以切取一定大小的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，從而獲得脫毒苗。(3)蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)。但由于基因決定蛋白質(zhì)，要對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，最終還必須通過改造基因來完成。人們要獲得抗軟化的番茄品種，就必須對多聚半乳糖醛酸酶基因進(jìn)行定向改造，從而達(dá)到對多聚半乳糖醛酸酶的結(jié)構(gòu)進(jìn)行特定的改變。(4)細(xì)胞質(zhì)基因遺傳表現(xiàn)為母系遺傳，因此將抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)敕阎参锛?xì)胞的線粒體或葉綠體中可防止轉(zhuǎn)基因番茄通過花粉將抗多聚半乳糖醛酸酶基因傳播給其他植物而造成基因污染。答案：(1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法標(biāo)記基因(2)無菌和人工控制植物組織培養(yǎng)(微型繁殖)莖尖(3)多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶基因(4)線粒體或葉綠體15(15分)(2012江西南昌一模)人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌的一種糖蛋白，制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。下圖是HCG單克隆抗體制備流程示意圖，請分析回答：(1)制備單克隆抗體過程中要用到_和_技術(shù)。(2)在B淋巴細(xì)胞內(nèi)DNA合成有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤所阻斷。而骨髓瘤細(xì)胞的DNA合成沒有S途徑。利用DNA合成途徑不同的特點(diǎn)配制的HAT培養(yǎng)基含有多種成分，其中添加的_成分具有篩選雜交瘤細(xì)胞的作用。最終篩選獲得的雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是_。培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞的條件包括：無菌、無毒的環(huán)境、營養(yǎng)、_、_。(3)哺乳動(dòng)物在懷孕初期能為胚胎的收集提供可能，這是因?yàn)開；在胚胎移植技術(shù)中收集到胚胎后要進(jìn)行_、_以及移植后的檢查等步驟；胚胎移植時(shí)可利用激素對受體進(jìn)行_處理，使受體處于適合的生理狀況；此外，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生_反應(yīng)。為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。(4)為了更多地生產(chǎn)出人HCG，有人構(gòu)思采用胚胎分割技術(shù)，把一個(gè)胚胎分割成很多份數(shù)，進(jìn)而培育出大量相同的轉(zhuǎn)基因牛。你認(rèn)為這種方法可行嗎？為什么？_，_。解析： (1)制備單克隆抗體過程中要用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)。(2)利用DNA合成途徑不同的特點(diǎn)配制的HAT培養(yǎng)基含有多種成分，其中添加的氨基嘌呤具有篩選雜交瘤細(xì)胞的作用。雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是能無限增殖并分泌特異性抗體。培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞的條件包括：無菌、無毒的環(huán)境、營養(yǎng)、溫度和pH、氣體環(huán)境。(3)哺乳動(dòng)物在懷孕初期能為胚胎的收