專題1_基因工程練習題(基礎知識填空和高考題)剖析

1、專題一 基因工程測試題第一部分：基礎知識填空一、基因工程的概念基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設計，通過 等技術，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。由于基因工程是在 上進行設計和施工的，又叫做 。二、基因工程的原理及技術原理： （所產生的可遺傳變異類型）（一）基因工程的基本工具1.“分子手術刀” （1）來源：主要是從 中分離純化出來的。（2）功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種 的核苷酸序列，并且使每一條鏈中 部位的兩個核苷酸之間的 斷開，因此具有 性。（3）結果：經限制酶切割產生的DNA片段末端通常有兩種形式： 和 。2.“分子縫合針” (1)兩種

2、DNA連接酶（ DNA連接酶和 連接酶）的比較：相同點：都縫合 鍵。區(qū)別：E·coliDNA連接酶來源于 ，只能將雙鏈DNA片段互補的 之間的磷酸二酯鍵連接起來；而T4DNA連接酶能縫合 ，但連接平末端的之間的效率比較 。(2)與DNA聚合酶作用的異同:DNA聚合酶只能將 單個核苷酸 加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接 兩個DNA片段 的末端，形成磷酸二酯鍵。3.“分子運輸車” （1）載體具備的條件：有一個至多個 ，供 能進行 ，或整合到染色體 上，隨染色體DNA 有特殊的 ，供 （2）最常用的載體是 ,它是一種裸露的、結構簡單的、獨立于 之外，并具有 的

3、很小的 DNA分子。（3）其它載體： (二)基因工程的基本操作程序第一步： 1.目的基因是指： 。2.目的基因獲取方法:（1） 從 獲取目的基因 （2）利用 技術擴增目的基因 （3）通過 用 方法直接 3.PCR技術擴增目的基因（PCR的全稱： ）（1）原理： （2）前提： （3）條件： 引物 、4種 、 酶 、 溫度控制(4)擴增方式：以 形式擴增，公式： （n為擴增循環(huán)次數）第二步： （是基因工程的核心）1.目的：使目的基因在受體細胞中 穩(wěn)定存在，并且可以 遺傳給下一代 ，同時，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。2.組成： （1）啟動子：是一段有特殊結構的 ，位于基因的 ，是 識別和結合的部位

4、，能驅動基因 ，最終獲得所需的 。（2）終止子：也是一段有特殊結構的 ，位于基因的 ，作用是 。（3）標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中 ，從而將 篩選出來。常用的標記基因是 。第三步： 1.轉化的概念：是目的基因進入受體細胞內，并且在受體細胞內 的過程。2.常用的轉化方法：將目的基因導入植物細胞：采用最多的方法是 ，其次還有 和 等。農桿菌是一種在土壤中生活的微生物，能在自然條件下感染 植物和 植物，而對大多數 植物沒有感染能力；農桿菌中的 的 （可轉移的DNA）可轉移至受體細胞，并 。將目的基因導入動物細胞：最常用的方法是 ,此方法的受體細胞是 。將目的基因導入微生物細胞： 法：用 處理

5、細胞，使細胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中 的生理狀態(tài)，這種細胞稱 。第四步： 1.首先要檢測 （這是目的基因能否在受體細胞中穩(wěn)定遺傳的關鍵），方法是采用 。2.其次還要檢測 ，方法是采用 。3.最后檢測 ，方法是從轉基因生物中提取 ，用相應的 進行 。如果顯示出 ，表明已形成蛋白質產品。4.有時還需進行 的鑒定。如轉基因抗蟲植物是否出現抗蟲性狀（可進行抗蟲的接種實驗，即讓害蟲吞食轉基因植株的葉片，觀察害蟲的存活情況，以確定性狀是否表達。）。三、基因工程的應用1.植物基因工程：植物基因工程技術主要用于 （如抗除草劑、抗蟲、抗病、抗干旱和抗鹽堿等），以及 和利用植物生產藥物等方面。我國轉基因抗蟲棉就是

6、轉入 培育出來的，它對棉鈴蟲具有較強的抗性，該種抗蟲基因來源于 。2.動物基因工程：（1） （2） （3） （方法是將要用蛋白基因與乳腺蛋白基因的 等調控組件重組在一起，通過 等方法，導入哺乳動物的 中，然后將受精卵送入母體內，使其生長發(fā)育成轉基因動物。轉基因動物進入 后，可以通過分泌的 來生產所需要的藥品，因而稱為 或乳房生物反應器。（4） （目前，科學家正試圖利用基因工程方法對豬的器官進行改造，采用的方法是將器官供體基因導入某種調節(jié)因子，以 ，或 ，再結合克隆技術，培育出沒有免疫排斥反應的轉基因克隆豬器官。）3.利用轉基因的工程菌生產藥物（1）用基因工程的方法，使 的菌類細胞株系一般稱為“

7、工程菌”。（2）基因工程藥物包括 （如干擾素）、 、 、 等。4.基因治療：把正常的外源基因導入病人體內，使該基因表達產物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的，這是治療遺傳病的 的手段。（1）體外基因治療：先從病人體內獲得某種細胞進行培養(yǎng)，然后，在體外完成基因轉移，再篩選成功轉移的細胞擴增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內。 體內基因治療：直接向人體組織細胞中轉移基因的治病方法。（2）基因治療的發(fā)展現狀： 。四、蛋白質工程：蛋白質工程是指以 作為基礎，通過 或 ，對現有蛋白質進行 ，或制造一種 ，以滿足人類的生產和生活的需求。蛋白質工程是在 的基礎上，延伸出來的 。1基因工程在原則上只能生產 。2天然蛋白

8、質的結構和功能符合 的需要，卻 人類生產和生活的需要。3蛋白質工程的目標是根據人們對 需求，對 進行分子設計。（簡單的說即生產出符合人類生產和生活需要的并非自然界已存在的蛋白質。）4由于 決定蛋白質，因此，要對蛋白質的結構進行設計改造，最終必須通過 來完成。5天然蛋白質合成的過程是按照進行的，而蛋白質工程卻與之相反，其基本途徑 。6目前蛋白質工程成功的例子不多，主要是因為蛋白質發(fā)揮功能依賴于 ，而目前對大多數蛋白質的空間結構了解還很不夠。第二部分：練習題1.糖尿病是一種常見病，且發(fā)病率有逐年增加的趨勢，以致發(fā)達國家把它列為第三號“殺手”。（1）目前對糖尿病型的治療，大多采用激素療法，所用激素為

9、_，由_細胞分泌。（2）這種治療用的激素過去主要是從動物的內臟中提取，數量有限，20世紀70年代后，開始采用基因工程的方法生產，如圖62所示，請回答：圖2指出圖中2、4、6、7的名稱:2_，4_，6_，7_。一般獲取4采用的方法是_。6的獲得必須用_切割3和4，使它們產生相同的_，再加入適量的_酶，才可形成。人胰島細胞大腸桿菌胰島素mRNAA人胰島素人胰島素大量的A重復進行BCD2下圖是利用基因工程技術生產人胰島素的操作過程示意圖，請據圖作答。（1）能否利用人的皮膚細胞來完成過程？ ，為什么？ （2）過程必需的酶是 酶，過程必需的酶是 酶。（4） - 可以采用“PCR”技術完成?！癙CR”與人

10、體內的DNA復制相比有何特殊之處? 。（5）為使過程更易進行，可用 （藥劑）處理D，形成 。3.試設計實驗用DNA探針測定目的基因中的核苷酸序列。 實驗原理：利用DNA分子雜交技術，使已知DNA分子鏈與未知DNA分子鏈雜交，根據堿基互補配對原則確定DNA的堿基序列。 實驗步驟：(1)用_切取要測定的目的基因。(2)用_使_擴增。(3)用不同的DNA的探針與_雜交，記錄雜交區(qū)段的DNA堿基序列，最后分析出_的堿基序列。 (4)逆轉錄酶也常被用于基因工程，其存在于_(填生物)中,催化以_為模板合成DNA的過程。(5)預測分析：若DNA探針上DNA堿基序列為ATTAGGCA，則檢測出的目的基因堿基序

11、列為_。（2分）4人類牙病的一種性狀表現是由于牙本質發(fā)育不良，導致牙釉質易破碎，使兒童時期牙齒就易受損傷，該病稱為乳光牙。我國科學家在研究中發(fā)現，控制該遺傳病的基因是DSPP基因。該基因的第3外顯子的一段堿基序列由原來決定谷氨酰胺(一種氨基酸)密碼子的序列變成決定終止的密碼子的序列。請回答：（1） 乳光牙致病基因是 形成的。（2）已知谷氨酰胺密碼子分別是CAA和CAG，那么DSPP基因第3外顯子與上述密碼子相對應的堿基序列是_ ；由于第3外顯子堿基序列的變化，導致所決定的肽鏈結構的顯著改變是 ，因此使牙齒發(fā)育異常。（3） 科學家對乳光牙致病基因進行檢測是用被標記的DNA分子做探針，鑒定基因的堿

12、基序列，這種方法遵循的原則是 ；如果科學家要對該病進行基因治療，應采取的方法是 。5.番茄果實成熟過程中，某種酶（PG）開始合成并顯著增加，促使果實變紅變軟。但不利于長途運輸和長期保鮮。科學家利用反義RNA技術（見圖解），可有效解決此問題。該技術的核心是，從番茄體細胞中獲得指導PG合成的信使RNA，繼而以該信使RNA為模板人工合成反義基因并將之導入離體番茄體細胞，經組織培養(yǎng)獲得完整植株。新植株在果實發(fā)育過程中，反義基因經轉錄產生的反義RNA與細胞原有mRNA（靶mRNA）互補形成雙鏈RNA，阻止靶mRNA進一步翻譯形成PG，從而達到抑制果實成熟的目的。請結合圖解回答： （1）反義基因像一般基因

13、一樣是一段雙鏈的DNA分子，合成該分子的第一條鏈時，使用的模板是細胞質中的信使RNA，原料是四種_，所用的酶是_。 （2）開始合成的反義基因第一條鏈是與模板RNA連在一起的雜交雙鏈，通過加熱去除RNA，然后再以反義基因第一條鏈為模板合成第二條鏈，這樣一個完整的反義基因被合成。若要以完整雙鏈反義基因克隆成百上千的反義基因，所用復制方式為_。 （3）如果指導番茄合成PG的信使RNA的堿基序列是 A U C C A G G U C ，那么，PG反義基因的這段堿基對序列是_。 （4）將人工合成的反義基因導入番茄葉肉細胞原生質體的運輸工具是_，該目的基因與運輸工具相結合需要使用的酶有_，在受體細胞中該基

14、因指導合成的最終產物是_。6 1990年，在經過了長期的審查后，美國NIH(美國國立衛(wèi)生研究所)終于批準了對一名患有嚴重復合型免疫缺陷癥的4歲女孩實施基因治療。腺苷酸脫氨酶是免疫系統(tǒng)完成正常功能必需的酶，臨床患者先天腺苷酸脫氨酶(ada)基因缺乏，導致她患重癥聯(lián)合免疫缺陷病(SCID)。因此，她不能抵抗任何微生物的感染，只能在無菌條件下生活。運用現代生物技術進行治療后，患者的免疫功能得到了很大的修復。下圖表示治療SCID的過程，請據圖回答下列問題：(1)在這個實例中充當“分子運輸車”的是，目的基因是，目的基因的受體細胞是。(2)要獲得攜帶人正常ada基因的細菌，需要的工具包括、。(3)人的ad

15、a基因與胰島素基因相比，其主要差別是。（4）如果科學家通過基因工程技術，成功改造了某女性血友病患者的造血干細胞，使其凝血功能全部恢復正常。寫出該女性在治療前后的基因型:（正常基因為H，血友病基因為h） 、 ?；蚬こ虒ｎ}高考題匯總1、（2012全國卷新課標版）40現代生物科技專題（15分）根據基因工程的有關知識，回答下列問題：（）限制性內切酶切割分子后產生的片段，其末端類型有和 。（）質粒運載體用EcoR切割后產生的片段如下：為使運載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外，還可用另一種限制性內切酶切割，該酶必須具有的特點是 。（）按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶

16、有兩類，即DNA連接酶和DNA連接酶。（）反轉錄作用的模板是 ，產物是 。若要在體外獲得大量反轉錄產物，常采用 技術。（）基因工程中除質粒外，和也可作為運載體。（）若用重組質粒轉化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細胞，原因是 。2、（2013新課標卷）40【生物選修3 現代生物科技專題】（15分）閱讀如下材料：材料甲：科學家將牛生長激素基因導入小鼠受精卵在，得到了體型巨大的“超級小鼠”；科學家采用農桿菌轉化法培育出轉基因煙草。材料乙：T4溶菌酶在溫度較高時易失去活性，科學家對編碼T4溶菌酶的基因進行改造，使其表達的T4溶菌酶的第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?，在該半胱氨酸與

17、第97為的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵，提高了T4溶菌酶的耐熱性。材料丙：兔甲和兔乙是同一物種的兩個雌性個體，科學家將兔甲受精卵發(fā)育成的胚胎移植到兔乙的體內，成功產出兔甲的后代，證實了同一物種的胚胎可在不同個體的體內發(fā)育。回答下列問題：（1）材料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達載體導入小鼠的受精卵中常用 法。構建基因表達載體常用的工具酶有 和 。在培育轉基因植物是，常用農桿菌轉化發(fā)，農桿菌的作用是 。（2）材料乙屬于 工程范疇。該工程是指以分子生物學相關理論為基礎，通過基因修飾或基因合成，對 進行改造，或制造制造一種 的技術。在該實例中，引起T4溶菌酶空間結構改變的原因是組成該酶肽鏈的 序列發(fā)

18、生了改變。（4）材料丙屬于胚胎工程的范疇。胚胎移植是指將獲得的早期胚胎移植到 種的、生理狀況相同的另一個雌性動物體內，使之繼續(xù)發(fā)育成新個體的技術。在資料丙的實例中，兔甲稱為 體，兔乙稱為 體。3、（2014課標卷）40生物選修3：現代生物科技專題(15分)植物甲具有極強的耐旱性，其耐旱性與某個基因有關。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性?；卮鹣铝袉栴}：（1）理論上，基因組文庫含有生物的 基因；而cDNA文庫中含有生物的 基因。（2）若要從植物甲中獲得耐旱基因，可首先建立該植物的基因組文庫，再從中 出所需的耐旱基因。（3）將耐旱基因導入農桿菌，并通

19、過農桿菌轉化法將其導入植物 的體細胞中，經過一系列的過程得到再生植株。要確認該耐旱基因是否在再生植株中正確表達，應檢測此再生植株中該基因的 ，如果檢測結果呈陽性，再在田間試驗中檢測植株的 是否得到提高。（4）假如用得到的二倍體轉基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數量比為31時，則可推測該耐旱基因整合到了 （填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”）。4、（2014天津卷）8.（12分）嗜熱土壤芽胞桿菌產生的-葡萄糖苷酶（BglB）是一種耐熱纖維素酶，為使其在工業(yè)生產中更好地應用，開展了以下試驗：.利用大腸桿菌表達BglB酶（1） PCR擴增bglB基因時，選用 基因組DNA作模

20、板。（2） 右圖為質粒限制酶酶切圖譜。bglB基因不含圖中限制酶識別序列。為使PCR擴增的bglB基因重組進該質粒，擴增的bglB基因兩端需分別引入 和 不同限制酶的識別序列。（3） 大腸桿菌不能降解纖維素，但轉入上述建構好的表達載體后則獲得了降解纖維素的能力，這是因為 。.溫度對BglB酶活性的影響（4） 據圖1、2可知，80保溫30分鐘后，BglB酶會 ；為高效利用BglB酶降解纖維素，反應溫度最好控制在 （單選）。A.50 B.60 C.70 D.80.利用分子育種技術提高BglB酶的熱穩(wěn)定性在PCR擴增bglB基因的過程中，加入誘變劑可提高bglB基因的突變率。經過篩選，可獲得能表達出

21、熱穩(wěn)定性高的BglB酶的基因。（5） 與用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽胞桿菌相比，上述育種技術獲得熱穩(wěn)定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR過程中 （多選）。A. 僅針對bglB基因進行誘變 B.bglB基因產生了定向突變C.bglB基因可快速累積突變 D.bglB基因突變不會導致酶的氨基酸數目改變5、（2014山東卷）36.（12分）【現代生物科技專題】人組織纖溶酶原激活物（htPA）是一種重要的藥用蛋白，可在轉htPA基因母羊的羊乳中獲得。流程如下：（1）htPA基因與載體用_切割后，通過DNA連接酶連接，以構建重組表達載體。檢測目的基因是否已插入受體細胞DNA，可采用_技術。（2）為獲取更多的卵（母）細胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其_。采集的精子需要經過_，才具備受精能力。（3）將重組表達載體導入受精卵常用的方法是_。為了獲得母羊，移植前需對已成功轉入目的基因的胚胎進行_。利用胚胎分割和胚胎移植技術可獲得多個轉基因個體，這體現了早期胚胎細胞的_。（4）若在轉ht-PA基因母羊的羊乳中檢測到_，說明目的基因成功表達。6、（2014海南卷）31.生物選修3：現代生物科技專題（15分）下面是將某細菌的基因A導入大腸桿菌內，制備“工程菌”的示意圖。請據圖回答：獲得A有兩條途徑：一