人教版高中生物選修三學(xué)案：專(zhuān)題復(fù)習(xí)一——基因工程

1、專(zhuān)題復(fù)習(xí)一基因工程一、知識(shí)點(diǎn)回扣1.pcr技術(shù)與dna復(fù)制的比較項(xiàng)目場(chǎng)所酶能量來(lái)源pcr技術(shù)緩沖溶液中(生物體外)耐熱的dna聚合酶熱能dna復(fù)制細(xì)胞核(葉綠體、線粒體)解旋酶、dna聚合酶等atp直接提供例1多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(pcr)是一種體外迅速擴(kuò)增dna片段的技術(shù)。下列有關(guān)該技術(shù)與dna復(fù)制的敘述中，不正確的是()a利用高溫使dna雙鏈解開(kāi)是pcr技術(shù)中的環(huán)節(jié)，在細(xì)胞內(nèi)這一過(guò)程是由解旋酶完成的bpcr技術(shù)與dna復(fù)制過(guò)程均需要atp提供能量c普通生物細(xì)胞內(nèi)的酶不能用于pcr技術(shù)中dpcr技術(shù)可用于擴(kuò)增目的基因【答案】b2.啟動(dòng)子與起始密碼子、終止子與終止密碼子比較項(xiàng)目啟動(dòng)子起始密碼子終止子

2、終止密碼子存在位置基因(dna)的首端mrna上基因(dna)的尾端mrna上功能rna聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，轉(zhuǎn)錄開(kāi)始的“信號(hào)”實(shí)質(zhì)具有特殊結(jié)構(gòu)的dna短片段翻譯開(kāi)始的“信號(hào)”mrna上相鄰的三個(gè)堿基(通常是aug)轉(zhuǎn)錄停止的“信號(hào)”具有特殊結(jié)構(gòu)的dna短片段翻譯停止的“信號(hào)”mrna上相鄰的三個(gè)堿基例2下列有關(guān)基因表達(dá)載體的說(shuō)法中，正確的是()a一個(gè)基因表達(dá)載體的組成，除目的基因外，還必須有起始密碼子、終止密碼子及標(biāo)記基因b標(biāo)記基因的作用是為了鑒別目的基因是否成功表達(dá)c構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且能夠遺傳和表達(dá)d基因表達(dá)載體中可以沒(méi)有啟動(dòng)子【答案】c3.與遺

3、傳有關(guān)的各種酶的比較名稱(chēng)dna連接酶限制酶dna聚合酶rna聚合酶解旋酶逆轉(zhuǎn)錄酶作用連接兩個(gè)dna片段切割某種特定的脫氧核苷酸序列在脫氧核苷酸鏈上添加單個(gè)脫氧核苷酸在核糖核苷酸鏈上添加單個(gè)核糖核苷酸使堿基間氫鍵斷裂形成脫氧核苷酸單鏈以rna為模板合成dna參與生理過(guò)程應(yīng)用基因工程dna復(fù)制轉(zhuǎn)錄dna復(fù)制及轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄、基因工程作用位點(diǎn)(如下圖)aaab作用位點(diǎn)示意圖例3在將目的基因通過(guò)載體導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，并進(jìn)行增殖的過(guò)程中，用到多種與遺傳相關(guān)的酶。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題。(1)在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)所用的限制性核酸內(nèi)切酶作用于圖中的_處，dna連接酶作用于_處。(填“a”或“b”)(2)基因表達(dá)載體

4、在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)復(fù)制時(shí)用到dna聚合酶，下面的表達(dá)式不能正確反映dna聚合酶的功能，原因是_。(3)在整個(gè)過(guò)程中涉及多種酶，其中作用過(guò)程與磷酸二酯鍵有關(guān)的是_。【答案】(1)aa(2)dna聚合酶只能將單個(gè)脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙鏈dna片段的引物鏈上(3)限制酶、dna連接酶和dna聚合酶4.dna探針及應(yīng)用制備方法：(1)方法一：根據(jù)翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)的氨基酸序列查出相應(yīng)的核苷酸序列(約30個(gè)氨基酸對(duì)應(yīng)的90個(gè)左右的核苷酸序列)，再?gòu)闹羞x出兩個(gè)片段，用化學(xué)方法合成這兩個(gè)片段并用同位素標(biāo)記，即成為探針。(2)方法二：用所需的mrna反轉(zhuǎn)錄成dna，標(biāo)記后成為探針。(3)dna探針的應(yīng)用所依據(jù)的原理

5、是dna雜交。dna雜交是指dna片段在適合的條件下能和與之互補(bǔ)的另一個(gè)片段結(jié)合。如果對(duì)最初的dna片段進(jìn)行標(biāo)記，即成為探針。應(yīng)用：(1)從基因文庫(kù)中準(zhǔn)確提取目的基因。(2)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體dna上是否插入了目的基因和檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mrna。(3)鑒定物種親緣關(guān)系。(4)疾病的診斷和治療。(5)環(huán)境監(jiān)測(cè)。例4下列哪項(xiàng)表述說(shuō)明了目的基因表達(dá)成功()a用dna探針檢測(cè)目的基因出現(xiàn)雜交帶b用dna探針檢測(cè)mrna出現(xiàn)雜交帶c用抗原抗體雜交檢測(cè)蛋白質(zhì)出現(xiàn)雜交帶d以上都不能說(shuō)明【答案】d二、對(duì)點(diǎn)演練1我國(guó)科技工作者利用基因工程方法成功培育出抗蟲(chóng)棉。下列導(dǎo)入目的基因的做法，正確的是()將毒

6、素蛋白注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的dna序列注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的dna序列與細(xì)菌質(zhì)粒重組后導(dǎo)入細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，再進(jìn)行組織培養(yǎng)花粉管未愈合前，剪去柱頭，滴加編碼毒素蛋白的dna序列，使其借助花粉管通道進(jìn)入受體細(xì)胞abcd2土壤農(nóng)桿菌含有一個(gè)大型的ti質(zhì)粒(如下圖所示)，在侵染植物細(xì)胞的過(guò)程中，其中的tdna片段轉(zhuǎn)入植物的基因組。若想用基因工程并通過(guò)土壤農(nóng)桿菌向某種植物中導(dǎo)入抗旱基因，以下分析不合理的是()a若用ti質(zhì)粒作為抗旱基因的載體，目的基因的插入位置應(yīng)該在tdna片段內(nèi)，且要保證復(fù)制起始點(diǎn)和用于轉(zhuǎn)移tdna的基因片段不被破壞b將重組ti質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌中時(shí)，

7、可以用ca2處理細(xì)菌c用含有重組ti質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌去感染植物細(xì)胞，可以通過(guò)植物組織培養(yǎng)形成具有抗旱基因的植物d若能夠在植物細(xì)胞中檢測(cè)到抗旱目的基因，則說(shuō)明該基因工程項(xiàng)目獲得成功3某人用人的胰島素基因制成的dna探針，檢測(cè)下列物質(zhì)，可能形成雜交分子的是()該人胰島a細(xì)胞中的dna該人胰島b細(xì)胞中的mrna該人胰島a細(xì)胞中的mrna該人肝細(xì)胞中的mrnaabcd4下列關(guān)于各種酶作用的敘述，不正確的是()adna連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接brna聚合酶能與基因的特定位點(diǎn)結(jié)合，催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄c一種限制酶能識(shí)別多種核苷酸序列，切割出多種目的基因d限制酶將一個(gè)dna分子片段切割成兩

8、個(gè)片段需消耗兩個(gè)水分子5生物分子間特異性結(jié)合的性質(zhì)廣泛用于生命科學(xué)研究。以下實(shí)例為體外處理“蛋白質(zhì)dna復(fù)合體”獲得dna片段信息的過(guò)程圖。據(jù)圖回答：(1)過(guò)程酶作用的部位是_鍵，此過(guò)程只發(fā)生在非結(jié)合區(qū)dna，過(guò)程酶作用的部位是_鍵。(2)、兩過(guò)程利用了酶的_特性。(3)若將得到的dna片段用于構(gòu)建重組質(zhì)粒，需要將過(guò)程的測(cè)序結(jié)果與_酶的識(shí)別序列進(jìn)行比對(duì)，以確定選用何種酶。(4)如果復(fù)合體中的蛋白質(zhì)為rna聚合酶，則其識(shí)別、結(jié)合的dna序列區(qū)為基因的_。(5)以下研究利用了生物分子間特異性結(jié)合性質(zhì)的有_(多選)。a分離得到核糖體，用蛋白酶酶解后提取rrnab用無(wú)水乙醇處理菠菜葉片，提取葉綠體基粒

9、膜上的光合色素c通過(guò)分子雜交手段，用熒光物質(zhì)標(biāo)記的目的基因進(jìn)行染色體基因定位d將抑制成熟基因?qū)敕眩鋗rna與催化成熟酶基因的mrna互補(bǔ)結(jié)合，終止后者翻譯，延遲果實(shí)成熟6圖1表示含有目的基因d的dna片段長(zhǎng)度(bp即堿基對(duì))和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列?，F(xiàn)有msp、bamh、mbo、sma4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識(shí)別的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為ccgg、ggatcc、gatc、cccggg。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。圖1圖2(1)圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個(gè)堿基之間依次由_連接。(2)若用限制酶sma完全切割圖1中dna片段，產(chǎn)生的末端是_末端，其產(chǎn)物長(zhǎng)度為_(kāi)。(3)若

10、圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被ta堿基對(duì)替換，那么基因d就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對(duì)應(yīng)的dna片段，用限制酶sma完全切割，產(chǎn)物中共有_種不同長(zhǎng)度的dna片段。(4)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因d通過(guò)同種限制酶處理后進(jìn)行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是_。在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加_的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。經(jīng)檢測(cè)，部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因d不能正確表達(dá)，其最可能的原因是_。7下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖1和圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：限制酶bamhhindecorsma識(shí)別序列及切割位點(diǎn)ggatcccctaggaagcttgaattcttcgaacttaagcccggggggccc圖1圖2(1)一個(gè)圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)sma切割前后，分別含有_個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的sma酶切位