高中生物選修3第一章基因工程習(xí)題及答案

1、高中生物選修3第一章基因工程習(xí)題1. SARS病毒能引起非典型肺炎，醫(yī)生在治療實踐中發(fā)現(xiàn)，非典病人治愈后，其血清可用于治療其他非典病人。有三位科學(xué)家分別從三個不同的方面進(jìn)行了研究，其研究的方向如下圖所示。請根據(jù)下圖回答：健康人A用激素等治療治愈的病人A非典病人A 甲的研究 提純、 合成或生產(chǎn)SARS病毒 丙的研究 抽取血清 蛋白質(zhì)X其他輔助治療乙的研究 注射 注射滅活或 培養(yǎng) 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D接種 減毒處理 動物實驗 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D（1）從免疫學(xué)的角度看，SARS病毒對于人來講屬于 ，治愈的病人A的血清中因為含有 ，所以可用來治療“非典”病人B。

2、（2）甲的研究中，所合成或生產(chǎn)的蛋白質(zhì)X是 ，它可以通過化學(xué)的方法合成，也可以通過生物學(xué)方法 技術(shù)生產(chǎn)。（3）乙的研究目的主要是制造出 以保護(hù)易感人群。圖中使健康人C獲得抵抗“非典”病毒能力的過程，屬于免疫學(xué)應(yīng)用中的 免疫。（4）圖中丙主要研究不同國家和地區(qū)SARS病毒的異同，再按照免疫學(xué)原理，為研究一種或多種 提供科學(xué)依據(jù)。2. 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR技術(shù))是在實驗室中以少量樣品DNA制備大量DNA的生化技術(shù)，反應(yīng)系統(tǒng)中包括微量樣品DNA、DNA聚合酶、引物、足量的4種脫氧核苷酸及ATP等。反應(yīng)中新合成的DNA又可以作為下一輪反應(yīng)的模板，故DNA數(shù)以指數(shù)方式擴(kuò)增，其簡要過程如右圖所示。微量D

3、NA樣品DNA互補(bǔ)鏈分離開為單鏈以單鏈為模板合成子代DNA循環(huán)重復(fù)（1）某個DNA樣品有1000個脫氧核苷酸，已知它的一條單鏈上堿基A:G:T:C=1:2:3:4，則經(jīng)過PCR儀五次循環(huán)后，將產(chǎn)生 個DNA分子，其中需要提供胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量至少是 個。（2）分別以不同生物的DNA樣品為模板合成的各個新DNA之間存在差異，這些差異是 。（3）請指出PCR技術(shù)與轉(zhuǎn)錄過程的三個不同之處： 。 。 。 3. 逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳物質(zhì)RNA能逆轉(zhuǎn)錄生成DNA，并進(jìn)一步整合到宿主細(xì)胞的某條染色體中。用逆轉(zhuǎn)錄病毒作為運(yùn)載體可用于基因治療和培育轉(zhuǎn)基因動物等。（1）病毒在無生命培養(yǎng)基上不能生長，必須依靠活細(xì)

4、胞提供 等物質(zhì)基礎(chǔ)，才能繁殖。逆轉(zhuǎn)錄病毒較T2噬菌體更容易變異，從分子水平看，是由于 。（2）基因治療時，將目的基因與逆轉(zhuǎn)錄病毒運(yùn)載體結(jié)合的“針線”是 。將帶有目的基因的受體細(xì)胞轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)，患者癥狀會有明顯緩解，這表明 。（3）若將目的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細(xì)胞，再經(jīng)過一系列過程可獲得目的基因穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因動物。將帶有目的基因的胚胎干細(xì)胞注射到普通動物的 胚中，胚胎發(fā)育成嵌合型個體。如果轉(zhuǎn)化的胚胎干細(xì)胞正好發(fā)育成 細(xì)胞，則嵌合型個體生下的幼體就極有可能帶有目的基因。從胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化到獲得目的基因純合子，配合基因檢測，最少需要 代。試簡述育種的基本過程： 。4. 下圖a示基因工程中經(jīng)常選用的運(yùn)載體p

5、BR322質(zhì)粒，Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因。目的基因如果插入某抗性基因中，將使該基因失活，而不再具有相應(yīng)的抗性。為了檢查運(yùn)載體是否導(dǎo)入原本沒有Ampr 和Tetr的大腸桿菌（受體細(xì)胞），將大腸桿菌涂布在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖b的結(jié)果（黑點(diǎn)表示菌落）。再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖c的結(jié)果（空圈表示與b對照無菌落的位置）。據(jù)此分析并回答： （1）pBR322質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是 ，其控制著 等性狀，質(zhì)粒的復(fù)制必須在 中完成。（2）根據(jù)用途，題中所用培養(yǎng)基屬于 ，與圖c空圈相對應(yīng)的圖b中的菌落表現(xiàn)

6、型是 ，由此說明目的基因插入了 中。（3）若用pBR322質(zhì)粒作為運(yùn)載體，通過基因工程生產(chǎn)食品，是否存在食品安全性問題？試說明理由。 5. IgG（抗體）由4條多肽鏈組成，兩條相同的長鏈稱為重鏈（H鏈），借二硫鍵（SH + SH SS2H）連接起來，呈Y字型。兩條相同的短鏈稱為輕鏈（L鏈），通過二硫鍵連接在Y字的兩側(cè)，使整個IgG呈對稱結(jié)構(gòu)，如下圖所示：（1）若此物質(zhì)由200個氨基酸組成，氨基酸的平均分子量為128，此物質(zhì)的分子量約為_。（2）當(dāng)抗原進(jìn)入機(jī)體后，免疫細(xì)胞經(jīng)過_三個階段最終產(chǎn)生該種物質(zhì)。（3）抗原的特異性主要由_ 決定，科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)IgG可以與不同的抗原結(jié)合，主要是因為IgG的

7、的V區(qū)的變化大，從氨基酸考慮V區(qū)不同原因是 _ 。（4）人體中除了含有IgG外，還含有少量的IgE（另一種抗體），研究發(fā)現(xiàn)該種抗體與人體的某種過敏反應(yīng)有關(guān)，當(dāng)過敏原第一次刺激進(jìn)入機(jī)體，_分泌IgE，IgE主要分布在_ ，過敏原第二次刺激機(jī)體，過敏原和IgE結(jié)合，引起細(xì)胞釋放_ 。（5）嬰兒通過母乳可以獲得人體中的另一種抗體IgA，而使嬰兒獲得一定的免疫力。 IgA進(jìn)入嬰兒細(xì)胞的方式為_。6. 已知雞的成熟紅細(xì)胞合成珠蛋白，胰島細(xì)胞合成胰島素。用編碼上述兩種蛋白質(zhì)的基因作探針，分別對兩種細(xì)胞中提取的總DNA片段進(jìn)行雜交，結(jié)果顯示為實驗一；分別對兩種細(xì)胞中提取的總RNA片段進(jìn)行雜交，結(jié)果顯示為實驗

8、二：實驗一 細(xì)胞總DNA實驗二 細(xì)胞總RNA成熟紅細(xì)胞胰島細(xì)胞成熟紅細(xì)胞胰島細(xì)胞珠蛋白基因一胰島素基因一注：為陽性結(jié)果；一為陰性結(jié)果（1） 實驗一結(jié)果表明： ；實驗二結(jié)果表明： 。（2）試分析：成熟紅細(xì)胞合成珠蛋白而不合成胰島素的原因是： 。（3）在實驗二的DNA分子探針雜交實驗中堿基配對的原則是 。（4）試判斷：合成蛋白質(zhì)的遺傳密碼是否在探針上，并說明理由： 。7. 下圖示人體內(nèi)某些淋巴細(xì)胞的分化和免疫過程，數(shù)字表示過程，字母表示細(xì)胞或物質(zhì)。請分析并同答：（1）造血干細(xì)胞在胸腺和骨髓內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)閍、b、c等細(xì)胞的過程被稱為_ 。（2）過程是在X的刺激和a細(xì)胞等的參與下共同完成的。這屬于_免疫的_

9、階段。與過程相比，過程的應(yīng)答特點(diǎn)是_。（3）過程的產(chǎn)物Y的化學(xué)本質(zhì)是_，參與其合成并分泌的膜性細(xì)胞器有_等。（4）若X是禽流感病毒，則患者徹底消滅X必須依靠a增殖分化的淋巴細(xì)胞去裂解_。如果X是HIV， 則由于圖中_細(xì)胞的大量死亡，導(dǎo)致患者喪失一切免疫功能而死亡。8. 通過DNA重組技術(shù)使原有基因得以改造的動物稱為轉(zhuǎn)基因動物。運(yùn)用這一技術(shù)使羊奶中含有人體蛋白質(zhì)，下圖表示了這一技術(shù)的基本過程，在該工程中所用的基因“剪刀”能識別的序列和切點(diǎn)是一GGATCC一，請回答：（1）從羊染色體中“剪下”羊蛋白質(zhì)基因的酶是 。人體蛋白質(zhì)基因“插入”后連接在羊體細(xì)胞染色體中時需要的酶是 。（2）請畫出質(zhì)粒被切割

10、形成黏性末端的過程圖。（3）人體蛋白質(zhì)基因之所以能“插入”到羊的染色體內(nèi)，原因是 ，“插入”時常用的工具是 。9. 下面甲圖中DNA決定某一多肽鏈中的酪氨酸和丙氨酸過程示意圖，乙圖示樣品 DNA經(jīng)PCR技術(shù)(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))擴(kuò)增，可以獲取大量DNA克隆分子。分析回答：（1）甲圖中含有 種核苷酸；丙氨酸的遺傳密碼子是 。該圖表示了DNA中遺傳信息的 過程。（2）有一種貧血癥是血紅蛋白分子的一條多肽鏈上，一個酪氨酸被一個苯丙氨酸所替代造成的。此種貧血癥的根本原因是 ，即 發(fā)生了改變。（3）乙圖的“PCR”與人體內(nèi)的DNA復(fù)制相比有何特殊之處? 。（4）現(xiàn)在要通過“PCR”得到甲圖中DNA片段的10

11、24個克隆片段，則至少要向試管中加入 個腺嘌呤脫氧核苷酸。高中生物選修3第一章習(xí)題答案29（1）抗原、抗SARS的抗體； （2）抗SARS的抗體，轉(zhuǎn)基因（基因工程）（3）SARS病毒疫苗， 計劃（或答：特異性） （4）非典疫苗30（8分）（1）32 6200（2分）（2）堿基（脫氧核苷酸）的數(shù)目、比例和排列順序不同（2分）（3）特點(diǎn)PCR技術(shù)轉(zhuǎn)錄模板以DNA的兩條單鏈為模板合成子代DNA以DNA的一條單鏈為模板合成RNA原料脫氧核苷酸核糖核苷酸催化酶Taq聚合酶RNA聚合酶31（10分）（1）酶、ATP、代謝原料、核糖體 RNA不如雙鏈DNA穩(wěn)定 （2）DNA連接酶 目的基因隨受體細(xì)胞DNA復(fù)

12、制而復(fù)制，并在子細(xì)胞中表達(dá) （3）囊 生殖 2 檢測目的基因，選擇目的基因進(jìn)入生殖細(xì)胞的嵌合型個體交配，再從中選出目的基因純合的個體。32（8分）（1） DNA 抗氨芐青霉素和抗四環(huán)素 大腸桿菌（受體細(xì)胞） （2） 選擇培養(yǎng)基 能抗氨芐青霉素，但不能抗四環(huán)素 Tetr （3） 存在。Ampr、Tetr控制合成的物質(zhì)在人體內(nèi)發(fā)揮作用，使相應(yīng)抗生素對侵入人體內(nèi)的一些病原體失效 。 不存在。Ampr、Tetr控制合成的物質(zhì)被消化而失去作用。（只要合理，均給2分）33（本題10分）（1）22064 （2）感應(yīng)、反應(yīng)、效應(yīng)（3）抗原決定簇 氨基酸的排列順序不同，氨基酸的種類不同，氨基酸的數(shù)量不同。（4）效應(yīng)B細(xì)胞 消化道呼吸道的粘膜 組織胺（5）內(nèi)吞作用34（10分）（1）兩種細(xì)胞均存在珠蛋白基因和胰島素基因 成紅細(xì)胞中有表達(dá)珠蛋白的mRNA,而沒有表達(dá)胰島素的mRNA；胰島細(xì)胞反之 （2）基因選擇性表達(dá)的結(jié)果 （3） A一U，G一C （4）不在 因為探針是用DNA片段做的，而遺傳密碼存在于mRNA上35（8分）（1）細(xì)胞的分化 （2）體液 感應(yīng)和反應(yīng) 更快、更強(qiáng) （3）球蛋白 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高