2014屆高考生物課后強(qiáng)化作業(yè)：選3-1基因工程

1、1農(nóng)業(yè)科技工作者在煙草中找到了一抗病基因，現(xiàn)擬采用基因工程技術(shù)將該基因轉(zhuǎn)入棉花，培育抗病棉花品系。請(qǐng)回答下列問題：(1)要獲得該抗病基因，可采用_、_等方法。為了能把該抗病基因轉(zhuǎn)入到棉花細(xì)胞中，常用的運(yùn)載體是_。(2)要使運(yùn)載體與該抗病基因連接，首先應(yīng)使用_進(jìn)行切割。假如運(yùn)載體被切割后，得到的分子末端序列為則能與該運(yùn)載體連接的抗病基因分子末端是() (3)切割完成后，采用_將運(yùn)載體與該抗病基因連接，連接后得到的DNA分子稱為_。(4)再將連接得到的DNA分子導(dǎo)入農(nóng)桿菌，然后用該農(nóng)桿菌去_棉花細(xì)胞，利用植物細(xì)胞具有的_性進(jìn)行組織培養(yǎng)，從培養(yǎng)出的植株中_出抗病的棉花。(5)該抗病基因在棉花細(xì)胞中表

2、達(dá)的產(chǎn)物是()A淀粉 B脂類C蛋白質(zhì) D核酸(6)轉(zhuǎn)基因棉花獲得的_是由該表達(dá)產(chǎn)物來體現(xiàn)的。答案(1)從細(xì)胞中分離化學(xué)方法人工合成Ti質(zhì)粒(2)限制性內(nèi)切酶(限制酶)A2 / 15(3)DNA連接酶重組DNA(4)感染全能篩選(選擇)(5)C(6)抗病性狀解析基因工程有四步曲，解答本題時(shí)就緊扣這四步曲。獲得抗病毒基因常用的方法是從細(xì)胞中直接分離目的基因或根據(jù)mRNA堿基順序和蛋白質(zhì)的氨基酸序列人工合成目的基因；在基因工程中，常用的運(yùn)載體是質(zhì)粒；可以先用限制性內(nèi)切酶把目的基因和運(yùn)載體切出相同的黏性末端；再用DNA連接酶將運(yùn)載體和目的基因連接起來，構(gòu)成重組DNA分子；用導(dǎo)入重組DNA分子的農(nóng)桿菌感

3、染棉花細(xì)胞，并用組織培養(yǎng)的方法把這樣的棉花細(xì)胞培育成個(gè)體，從中篩選出有抗病性狀的棉花；最后進(jìn)行鑒定，可把普通棉和抗蟲棉在同等條件下讓害蟲吞食，觀察其效果即可。2(2011·山東高考，35)人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型常用于致病機(jī)理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示。 (1)卵母細(xì)胞除從活體輸卵管中采集外，還可從已處死的雌鼠_中獲取。(2)圖中的高血壓相關(guān)基因作為_，質(zhì)粒作為_，二者需用_切割后連接成重組載體，該過程與質(zhì)粒上含有_有關(guān)。 (3)子代大鼠如果_和_，即可分別在分子水平和個(gè)體水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá)，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)

4、基因動(dòng)物模型。(4)在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過程中，所用到的主要胚胎工程技術(shù)是_、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。答案(1)卵巢(2)目的基因載體同種限制性核酸內(nèi)切酶(或：同種限制酶)限制酶切割位點(diǎn)(3)檢測(cè)到體內(nèi)有相關(guān)蛋白出現(xiàn)高血壓(4)體外受精解析本題考查的轉(zhuǎn)基因工程的步驟和胚胎培養(yǎng)的基本技術(shù)。(1)在剛處死的雌鼠的卵巢中，含有卵母細(xì)胞，可以提取這些細(xì)胞，用于培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因個(gè)體。(2)觀察題圖可知，高血壓相關(guān)基因作為目的基因，質(zhì)粒作為運(yùn)載體，二者需用同種限制酶切割，產(chǎn)生相同的末端，然后構(gòu)建基因表達(dá)載體。(3)從分子水平上，可檢驗(yàn)體內(nèi)是否有相關(guān)蛋白；從個(gè)體水平，可觀察大鼠是否出現(xiàn)高血壓。(4)胚胎工程是指

5、對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)，結(jié)合這一概念，分析本次轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過程中，用到的胚胎工程技術(shù)主要是體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。3如圖為基因工程中，利用農(nóng)桿菌作為載體，培育出新性狀植株的過程，請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)將攜帶外源基因的DNA導(dǎo)入植物細(xì)胞中所用到的工具酶有_。(2)圖示中，目的基因?qū)胫参锛?xì)胞后，是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性，可以通過_來確定。導(dǎo)入目的基因的植物細(xì)胞一般需要通過_的方法，培育成能表現(xiàn)新性狀的植株。(3)利用基因工程進(jìn)行育種，可以培育出具有新性狀的植株，這種育種方法的優(yōu)點(diǎn)是什么？_。(

6、4)通過基因工程，科學(xué)家已經(jīng)培育出了許多具有抗蟲、抗病、抗除草劑等全新性狀的農(nóng)作物，但也有人對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性提出了疑問，試從正反兩方面闡述你對(duì)這一問題的認(rèn)識(shí)。_。答案(1)限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶(2)檢測(cè)轉(zhuǎn)化的植物有沒有顯示出目的基因控制的性狀植物組織培養(yǎng)(3)能打破生物種屬的界限；在分子水平上定向改變生物的遺傳特性(4)安全：多環(huán)節(jié)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌踩栽u(píng)價(jià)，可以保證轉(zhuǎn)基因食品的安全；轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物要表現(xiàn)其新性狀，必須有一定條件；種植抗蟲轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物，可減少農(nóng)藥用量不安全：可能會(huì)出現(xiàn)新的過敏源；導(dǎo)入轉(zhuǎn)基因生物的外源基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因生物的某些細(xì)菌或病毒雜交，從而重組出新的病原體；重組的

7、微生物降解化合物過程中會(huì)產(chǎn)生中間產(chǎn)物，造成二次污染解析本題綜合考查了基因工程、細(xì)胞工程及轉(zhuǎn)基因的安全性問題。外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞用到的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；若受體細(xì)胞是植物細(xì)胞，導(dǎo)入目的基因后需經(jīng)組織培養(yǎng)培育成具有新性狀的植株；利用基因工程進(jìn)行育種能打破生物種屬的界限，屬于分子水平上對(duì)生物遺傳特性進(jìn)行的改造；通過基因工程已培育出了許多具有新性狀的農(nóng)作物，但任何事情都具有兩面性。4如圖表示從蘇云金芽孢桿菌分離出來的殺蟲晶體蛋白質(zhì)基因(簡(jiǎn)稱Bt基因)及形成轉(zhuǎn)基因抗蟲植物的圖解。請(qǐng)回答：(1)在下列含有ATP和有關(guān)的酶的試管中，大量而快捷的獲取Bt基因的最佳方案是如圖所示中的()(

8、2)寫出b過程表達(dá)式：_。(3)活化的毒性物質(zhì)應(yīng)是一種_分子，活化的毒性物質(zhì)全部或部分嵌合于昆蟲的細(xì)胞膜上，使細(xì)胞膜產(chǎn)生孔道，導(dǎo)致細(xì)胞由于_平衡的破壞而破裂。(4)我國(guó)在“863”計(jì)劃資助下開展Bt抗蟲棉育種等研究，這將對(duì)_、_和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。(5)胰島素是治療依賴型糖尿病的特效藥物，但是天然胰島素在人體內(nèi)壽命只有幾小時(shí)，重癥病人每天得注射好幾次藥物，給病人增加了不便和痛苦。通過蛋白質(zhì)工程改變胰島素的空間結(jié)構(gòu)，以延長(zhǎng)胰島素的半衰期，得到長(zhǎng)效胰島素；還可以在不改變胰島素活性部位結(jié)構(gòu)的前提下，增強(qiáng)其他部位的結(jié)合強(qiáng)度，使之難以被酶破壞，從而增強(qiáng)其穩(wěn)定性。若要利用大腸桿菌生產(chǎn)上述長(zhǎng)效胰島

9、素，需用到的生物工程有_、_和_。用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)的胰島素，與天然胰島素比較，顯著的優(yōu)點(diǎn)是_。答案(1)D(2)Bt基因mRNA原毒素(3)多肽滲透(4)農(nóng)業(yè)害蟲防治環(huán)境保護(hù)(5)發(fā)酵工程基因工程蛋白質(zhì)工程具有長(zhǎng)效性解析應(yīng)用基因工程技術(shù)，從蘇云金芽孢桿菌中提取殺蟲晶體蛋白基因(目的基因)導(dǎo)入棉花細(xì)胞中形成轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，Bt基因的表達(dá)使棉花細(xì)胞中合成了原毒素，使采食棉花的昆蟲中毒死亡。蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是生產(chǎn)出自然界原本不存在的蛋白質(zhì)，所以需對(duì)原有的胰島素進(jìn)行改造，改造好的目的基因需通過基因工程生產(chǎn)基因產(chǎn)物，并且在生產(chǎn)過程中要借助工程菌，所以還需要進(jìn)行發(fā)酵。5(2012·青島)3脂肪酸是

10、深海“魚油”的主要成分，它對(duì)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎以及糖尿病等有很好的預(yù)防和輔助治療作用。科學(xué)家從一種線蟲中提取出相應(yīng)基因，然后將該基因?qū)胴i胚胎干細(xì)胞，以期得到富含3脂肪酸的轉(zhuǎn)基因豬。分析回答： (1)在基因工程中，從線蟲中提取的上述相關(guān)基因稱為_，提取該基因需要特定的_酶。(2)為了盡快獲得更多的上述相關(guān)基因，常采用_技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，構(gòu)建重組DNA時(shí)，常用的運(yùn)載體是_。(3)上述相關(guān)基因進(jìn)入受體細(xì)胞并在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)的過程，稱為_。培養(yǎng)含有上述基因的胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)基中，必須加入_等天然成分。(4)為獲得更多的轉(zhuǎn)基因豬，通常將胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)到_期后，采用胚胎分割技術(shù)獲得更多胚胎，然后再采用_

11、等技術(shù)將胚胎移到不同母豬子宮內(nèi)。答案(1)目的基因 限制 (2)PCR 質(zhì)粒(3)轉(zhuǎn)化 動(dòng)物血清 (4)桑椹胚或囊胚 胚胎移植6人類在預(yù)防與診療傳染性疾病過程中，經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病原體為RNA病毒，該病毒表面的A蛋白為主要抗原，且疫苗生產(chǎn)和抗體制備的流程之一如下圖。請(qǐng)回答：(1)過程代表的是_。(2)過程構(gòu)建A基因表達(dá)載體時(shí)，必須使用_和_兩種工具酶。(3)過程采用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)是_，獲得的X是_。(4)對(duì)健康人進(jìn)行該傳染病免疫預(yù)防時(shí)，可選用圖中基因工程生產(chǎn)的_所制備的疫苗。對(duì)該傳染病疑似患者確診時(shí)，可以從疑似患者體內(nèi)分離病毒與已知病毒進(jìn)行_比較；或用圖中的_進(jìn)行特異性結(jié)合檢

12、測(cè)。答案(1)逆(反)轉(zhuǎn)錄(2)限制性核酸內(nèi)切酶(限制性內(nèi)切酶、限制酶)DNA連接酶(注：兩空順序可顛倒)(3)細(xì)胞融合雜交瘤細(xì)胞(4)A蛋白核酸(基因)序列抗A蛋白的單克隆抗體7(2013·山東煙臺(tái)質(zhì)檢)國(guó)際水稻研究所人員從產(chǎn)量低的耐淹水稻中找到一種耐淹的基因，將其移入到高產(chǎn)熱帶水稻中，終于培育出耐水淹的高產(chǎn)水稻品系，其產(chǎn)量比高產(chǎn)熱帶水稻產(chǎn)量還要高。耐淹基因移入的方法可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：(1)轉(zhuǎn)基因過程中構(gòu)建含耐淹基因的表達(dá)載體時(shí)，用到的酶主要是_。(2)質(zhì)粒是基因工程中最常用的_，質(zhì)粒的基本組成單位是_。(3)耐淹的基因?qū)敫弋a(chǎn)熱帶水稻中常采用的方法是_。(4)在基因工程中，使用標(biāo)記基因的目的是：_；鑒定培育出的高產(chǎn)耐水淹水稻植株，最直接的方法是_。(5)將導(dǎo)入耐淹基因的高產(chǎn)水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株時(shí)，要用人工配制的培養(yǎng)基培養(yǎng)。為防止感染，器皿、培養(yǎng)基與植物組織等必須進(jìn)行_處理。在植物組織培養(yǎng)的再分化過程中，若要將愈傷組織誘導(dǎo)出根，則植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的濃度配比應(yīng)為：生長(zhǎng)素濃度_細(xì)胞分裂