《工具酶的發(fā)現(xiàn)和基因工程的誕生》鞏固提升

1、PAGE11第一節(jié)工具酶的發(fā)現(xiàn)和基因工程的誕生1人們將蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞中培育成為抗蟲棉，這個(gè)過程中所利用的主要原理是（）A基因突變B基因重組C基因工程D染色體變異2下列有關(guān)限制酶知識(shí)的敘述，錯(cuò)誤的是（）A產(chǎn)生于細(xì)胞內(nèi)，同時(shí)可以在細(xì)胞外起作用B一種限制酶可以識(shí)別多種特定的核苷酸序列C限制酶作用于兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵無損害作用3屬于“分子縫合針”的是（）EcoliDNA連接酶T4DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶RNA聚合酶ABCD對(duì)DNA的識(shí)別序列是GAATTC，當(dāng)用它處理環(huán)狀DNA分子時(shí)，可形成（），有黏性末端，無黏性末端，一端有黏性末端，一端無黏性末端D兩種末端無法判

2、斷5在基因工程中用來修飾改造生物基因的工具是（）連接酶水解酶C限制酶和載體D連接酶和載體分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是（）ABCD7下列關(guān)于基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是（）A目的基因由載體導(dǎo)入受體細(xì)胞連接酶是兩類常用的工具酶C人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無生物活性的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá)年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了“發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了水母綠色熒光蛋白”的三位科學(xué)家。如果將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來組成一個(gè)融合基因，再將該融合基因轉(zhuǎn)入真核生物細(xì)胞內(nèi)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)就會(huì)帶有綠色熒光。綠色熒光蛋白在該研究中

3、的主要作用是（）A追蹤目的基因在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制過程B追蹤目的基因插入到染色體上的位置C追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布D追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)9某科學(xué)家從細(xì)菌中分離出耐高溫淀粉酶（Amy）基因a，通過基因工程的方法，將基因a與載體結(jié)合后導(dǎo)入馬鈴薯植株中，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)Amy在成熟塊莖細(xì)胞中存在。下列有關(guān)這一過程的敘述不正確的是（）的限制酶的作用部位是圖中的連接酶的作用部位是圖中的進(jìn)入馬鈴薯細(xì)胞后，可隨馬鈴薯DNA分子的復(fù)制而復(fù)制，傳給子代細(xì)胞D通過該技術(shù)人類實(shí)現(xiàn)了定向改造馬鈴薯的遺傳性狀10請(qǐng)根據(jù)下面的實(shí)驗(yàn)原理和材料用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究質(zhì)粒的抗生素基因所控制的抗菌類別。實(shí)驗(yàn)原理：作為

4、載體的質(zhì)粒須有標(biāo)記基因，這一標(biāo)記基因可以是抗生素抗性基因，故有抗生素抗性基因的細(xì)菌，其質(zhì)?？梢赃x作為載體（抗生素抗性基因一般位于質(zhì)粒上）。材料用具：青霉素溶液、10萬單位/mL的四環(huán)素溶液、菌種、滅菌的含有細(xì)菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿、酒精燈、接種環(huán)、一次性注射器、蒸餾水、恒溫箱等。（1）方法步驟：第一步：取三個(gè)含細(xì)菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿，編號(hào)1、2、3，在酒精燈旁，用三支注射器分別注入1毫升的蒸餾水、青霉素溶液和四環(huán)素溶液，并使之在整個(gè)培養(yǎng)皿表面均勻分布；第二步：_；第三步：將接種后的三個(gè)培養(yǎng)皿放入37 （2）預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若1號(hào)培養(yǎng)皿中細(xì)菌正常生長，2、3號(hào)培養(yǎng)皿中細(xì)菌不能存活，說明該細(xì)菌質(zhì)粒既無青霉素

5、抗性基因，也無四環(huán)素抗性基因；_；_；_。（3）設(shè)置1號(hào)培養(yǎng)皿的目的是進(jìn)行_。11基因工程中，需使用限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶的識(shí)別序列和切點(diǎn)是GGATCC，限制酶的識(shí)別序列和切點(diǎn)是GATC。（1）根據(jù)已知條件和圖回答：上述質(zhì)粒用限制酶_切割，目的基因用限制酶_切割。將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的切口處，還要加入適量的_。請(qǐng)指出質(zhì)粒上至少要有一個(gè)標(biāo)記基因的理由：_。（2）不同生物的基因可以拼接的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是_。（3）大腸桿菌是首先成功表達(dá)外源基因的宿主菌，但不能表達(dá)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的蛋白質(zhì)，哺乳類細(xì)胞、昆蟲細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)雖然能表達(dá)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的哺乳類細(xì)胞蛋白，但操作復(fù)雜，表達(dá)水平低，

6、不易推廣使用?；蚬こ讨谐＿x用酵母菌作為受體細(xì)胞，請(qǐng)從細(xì)胞結(jié)構(gòu)等方面分析用酵母菌作受體細(xì)胞能克服上述不足的理由：_。參考答案將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞中，通過DNA轉(zhuǎn)錄、翻譯合成特定的蛋白質(zhì)，表現(xiàn)出特定的性狀。此題易錯(cuò)選C?；蚬こ淌且环N技術(shù)手段，而不是生物學(xué)原理，抗蟲棉的培育利用的是基因工程這一技術(shù)手段使基因發(fā)生重組。微生物中限制酶被提取出來之后，可以在細(xì)胞外起作用，進(jìn)行DNA的切割，例如基因工程中的限制酶的應(yīng)用就是在細(xì)胞外進(jìn)行的。限制酶作用于兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵，每種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列?！胺肿涌p合針”是指DNA連接酶。不同限制性核酸內(nèi)切酶切割位點(diǎn)是不相同的

7、，DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式，即黏性末端和平末端。如果是限制酶EcoR，則在它識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)進(jìn)行切割，產(chǎn)生黏性末端；如果是限制酶Sma，則在它識(shí)別序列的中心軸線處切割，產(chǎn)生的是平末端。解答本題的關(guān)鍵是“修飾、改造”二詞。限制性核酸內(nèi)切酶（即限制酶）是剪切基因的“剪刀”，DNA連接酶是將DNA末端之間的縫隙“縫合”起來的“分子縫合針”。所以修飾改造工具是限制酶和DNA連接酶。限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶三者均作用于磷酸二酯鍵處，限制性核酸內(nèi)切酶使鍵斷開，而DNA聚合酶連接的是單個(gè)脫氧核苷酸，DNA連接酶作用于DNA片段，解旋酶作用于氫鍵，使D

8、NA雙鏈打開，形成DNA單鏈。載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞，但由于它和目的基因是相互獨(dú)立的，不能促進(jìn)目的基因的表達(dá)。將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來組成一個(gè)融合基因，將該融合基因轉(zhuǎn)入真核生物細(xì)胞內(nèi)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)帶有綠色熒光，從而可以追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布。限制酶和DNA連接酶的作用部位都位于，但兩者作用相反，載體具有在宿主細(xì)胞中復(fù)制的能力，與目的基因結(jié)合后，目的基因也會(huì)在宿主細(xì)胞中一起復(fù)制?；蚬こ痰哪康木褪嵌ㄏ蚋脑焐锏倪z傳性狀。10（1）第二步：將接種環(huán)在酒精燈上灼燒，并在酒精燈火焰旁對(duì)三個(gè)培養(yǎng)皿接種（2）若僅1、2號(hào)中細(xì)菌存活，3號(hào)中細(xì)菌死亡，

9、說明該細(xì)菌質(zhì)粒上有青霉素抗性基因，無四環(huán)素抗性基因若僅1、3號(hào)中細(xì)菌存活，2號(hào)細(xì)菌死亡，說明該細(xì)菌質(zhì)粒上無青霉素抗性基因，有四環(huán)素抗性基因若1、2、3號(hào)中細(xì)菌都存活，說明該細(xì)菌質(zhì)粒上既有青霉素抗性基因，又有四環(huán)素抗性基因（3）對(duì)照解析本實(shí)驗(yàn)的目的是探究細(xì)菌質(zhì)粒上的抗性基因。1號(hào)培養(yǎng)皿中未加抗生素，不管細(xì)菌質(zhì)粒上有無抗生素基因，該培養(yǎng)皿中的細(xì)菌都能存活，所以是起對(duì)照作用的；2號(hào)培養(yǎng)皿中加入了青霉素，只有細(xì)菌質(zhì)粒上有抗青霉素的基因，其中的細(xì)菌才能存活，否則，其中的細(xì)菌就會(huì)死亡；3號(hào)培養(yǎng)皿中加入了四環(huán)素，只有細(xì)菌質(zhì)粒上有抗四環(huán)素的基因，其中的細(xì)菌才能存活，否則，就會(huì)被四環(huán)素殺死。注意預(yù)測結(jié)果時(shí)考慮問題要全面，幾種可能的情況都應(yīng)該考慮到，而且每種可能結(jié)果要和相應(yīng)的結(jié)論對(duì)應(yīng)起來。11（1）DNA連接酶檢測重組質(zhì)粒（或目的基因）是否導(dǎo)入受體細(xì)胞（2）DNA結(jié)構(gòu)基本相同（其他合理答案均可）（3）單細(xì)胞真核生物，含有加工、修飾蛋白質(zhì)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體；繁殖速度快，能很快得到大量的目的基因；培養(yǎng)成本低；容易培養(yǎng)解析要形成重組質(zhì)粒，質(zhì)粒只能出現(xiàn)一個(gè)切口，并