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返回練案41基因工程(一)1.下列關(guān)于限制酶和DNA連接酶的理解,正確的是()

A.其化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)

B.DNA連接酶可以恢復(fù)DNA分子中的氫鍵

C.它們不能被反復(fù)使用

D.在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA連接酶解析:DNA連接酶可以恢復(fù)DNA分子中的磷酸二酯鍵,故B錯(cuò)誤;酶能被反復(fù)使用,故C錯(cuò)誤;在基因工程操作中不能用DNA聚合酶代替DNA連接酶,因?yàn)樗麄冏饔玫牡孜锊煌?,故D錯(cuò)誤。A2.下列關(guān)于DNA連接酶作用的敘述,正確的是()

A.將單個(gè)核苷酸加到某DNA片段末端,形成磷酸二酯鍵

B.將斷開的兩個(gè)DNA片段的骨架連接起來,重新形成磷酸二酯鍵

C.連接兩條DNA鏈上堿基之間的氫鍵

D.只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間連接起來,而不能將雙鏈DNA片段末端之間進(jìn)行連接解析:DNA連接酶和DNA聚合酶二者都是作用于磷酸二酯鍵,與氫鍵形成無關(guān)。DNA連接酶在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵,而且把雙鏈上兩個(gè)缺口同時(shí)連接;而DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核酸片段上,且在單鏈上進(jìn)行操作。B3.如圖是四種不同質(zhì)粒的示意圖,其中ori為復(fù)制必需的序列,amp為氨芐青霉素抗性基因,tet為四環(huán)素抗性基因,箭頭表示一種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)。下列敘述正確的是()

A.基因amp和tet是一對(duì)等位基因,常作為基因工程中的標(biāo)記基因

B.質(zhì)粒包括細(xì)菌細(xì)胞中能自我復(fù)制的小型環(huán)狀DNA和病毒中的DNAC.限制性核酸內(nèi)切酶的作用部位是DNA分子中特定的兩個(gè)核苷酸之間的氫鍵

D.用質(zhì)粒4將目的基因?qū)氪竽c桿菌,該菌不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)解析:質(zhì)粒上不含有等位基因;質(zhì)粒是細(xì)菌擬核外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子;限制性核酸內(nèi)切酶的作用部位是DNA分子中特定的兩個(gè)相鄰核苷酸之間的磷酸二酯鍵,而不是氫鍵。答案:D4.基因工程是DNA分子水平上的操作,下列有關(guān)基因工程的敘述中,錯(cuò)誤的是()

A.限制酶只用于切割獲取目的基因

B.載體與目的基因可以用同一種限制酶處理

C.基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶

D.帶有目的基因的載體是否進(jìn)入受體細(xì)胞需檢測(cè)解析:基因工程是DNA分子水平上的操作,在操作中,往往用同一種限制酶切割目的基因與載體;并用DNA連接酶將目的基因與載體連接;而帶有目的基因的載體是否進(jìn)入受體細(xì)胞需檢測(cè)。A5.下列關(guān)于現(xiàn)代生物工程技術(shù)的敘述中,正確的一組是()①將某人的肝癌細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中繁殖成一個(gè)細(xì)胞群,該技術(shù)屬于基因工程技術(shù)②病毒既可以用于細(xì)胞工程技術(shù),又可用于基因工程技術(shù)③基因工程與植物體細(xì)胞雜交均可克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙④基因工程依據(jù)的原理是基因突變⑤人們利用基因工程技術(shù),創(chuàng)造出了“超級(jí)細(xì)菌”

A.①②③④⑤B.①②③⑤C.②③⑤D.③⑤解析:將某人的肝癌細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中繁殖成一個(gè)細(xì)胞群,該技術(shù)屬于細(xì)胞工程技術(shù),故①錯(cuò)誤;基因工程依據(jù)的原理是基因重組,故④錯(cuò)誤。C6.在判斷抗蟲基因是否成功轉(zhuǎn)入棉花基因組的方法中,不屬于分子水平檢測(cè)的是()

A.通過觀察害蟲吃棉葉是否死亡

B.檢測(cè)目的基因片段與DNA探針能否形成雜交帶

C.檢測(cè)目的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA與DNA探針能否形成雜交帶

D.檢測(cè)目的基因表達(dá)的產(chǎn)物蛋白質(zhì)能否與特定抗體形成雜交帶解析:A屬于個(gè)體生物學(xué)水平鑒定。A7.如圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過程,下列敘述錯(cuò)誤的是()

A.①過程使用的酶區(qū)別于其他酶的特點(diǎn)是,能夠識(shí)別和切割特定的脫氧核苷酸序列

B.④過程涉及的生物技術(shù)主要有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎的體外培養(yǎng)、胚胎移植

C.④⑤過程均需加入動(dòng)物血清并使用CO2培養(yǎng)箱調(diào)節(jié)pHD.培育轉(zhuǎn)基因綿羊C和轉(zhuǎn)基因抗蟲棉D(zhuǎn)的生物學(xué)原理是基因重組和細(xì)胞的全能性解析:④過程中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),需加入動(dòng)物血清并使用CO2培養(yǎng)箱調(diào)節(jié)pH;⑤過程是植物組織培養(yǎng),不需加入動(dòng)物血清和使用CO2培養(yǎng)箱調(diào)節(jié)pH。C8.如圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標(biāo)記基因,只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:(1)A過程所用的載體是

,需要的工具酶有

。(2)C過程的培養(yǎng)基除含有必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外,還需加入

。(3)由圖中離體棉花葉片組織獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲植株可采用

技術(shù),該技術(shù)所依據(jù)的原理是

。(4)如果利用DNA分子雜交技術(shù)對(duì)再生植株進(jìn)行檢測(cè),D過程應(yīng)該用放射性同位素(或熒光分子)標(biāo)記的

作探針。(5)如果從個(gè)體生物學(xué)水平來鑒定,D過程可用的最簡(jiǎn)單的檢測(cè)方法是

。答案:(1)含kanr的質(zhì)粒限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶(兩種酶的順序可顛倒)(2)卡那霉素(3)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞的全能性(4)抗蟲基因(5)讓棉鈴蟲食用再生植株(抗蟲接種實(shí)驗(yàn))解析:基因工程中的載體必須具有標(biāo)記基因,這些基因在檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞或植株時(shí)起標(biāo)記作用;可在分子水平和個(gè)體生物學(xué)水平進(jìn)行檢測(cè);基因探針就是用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子,其堿基序列與目的基因相同;從個(gè)體生物學(xué)水平鑒定的方法就是直接觀察轉(zhuǎn)基因植物是否具有相應(yīng)性狀。9.我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),彎曲的蠶絲由于彎折處容易斷裂,其強(qiáng)度低于由蜘蛛紡織器拖牽絲的直絲,并首次在世界上通過轉(zhuǎn)基因方法將“綠色熒光蛋白基因”和“蜘蛛拖牽絲基因”拼接成功插入蠶絲基因組中,并在受體細(xì)胞中得到成功表達(dá)。(1)這項(xiàng)基因工程的操作中,目的基因是

,綠色熒光蛋白基因的主要作用是

。(2)在基因工程中,若選出的目的基因共1000個(gè)脫氧核苷酸對(duì),其中腺嘌呤脫氧核苷酸有460個(gè),放入DNA擴(kuò)增儀中擴(kuò)增4代,那么,在擴(kuò)增儀中放入胞嘧啶脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)至少應(yīng)是

個(gè)。(3)若限制性核酸內(nèi)切酶A的識(shí)別序列和切點(diǎn)是

-G↓GATCC-,限制性核酸內(nèi)切酶B的識(shí)別序列和切點(diǎn)是

-↓GATC-。則限制性核酸內(nèi)切酶A切割質(zhì)粒形成的黏性末端是

,若在DNA連接酶的作用下,上述兩種限制性內(nèi)切酶切割后形成的黏性末端是否能夠連接

。(4)下列關(guān)于生物工程中酶的作用的敘述中,錯(cuò)誤的是()

A.纖維素酶可用于植物體細(xì)胞雜交

B.胰蛋白酶可用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)

C.限制性核酸內(nèi)切酶只能用于提取目的基因

D.DNA連接酶只能用于DNA的拼接重組答案:(1)蜘蛛拖牽絲基因作為標(biāo)記基因(2)8100(3)能夠連接(4)C解析:題干中首先介紹彎曲的蠶絲由于彎折處容易斷裂,其強(qiáng)度低于由蜘蛛紡織器拖牽絲的直絲,然后才出現(xiàn)這種重組的基因,所以該基因工程的目的應(yīng)是使蠶絲韌性增大而非得到能發(fā)出熒光的蠶絲,綠色熒光蛋白基因主要起篩選作用;題(2)中A+C=1000,得到這個(gè)目的基因中C=540,則復(fù)制4次后所需C為(24-1)×540=8100。10.2009年10月,我國(guó)自主研發(fā)的轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻“華恢1號(hào)”獲得農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的安全證書。如圖表示該抗蟲水稻的主要培育流程,請(qǐng)據(jù)圖回答:

(1)④過程應(yīng)用的主要生物技術(shù)是

。(2)殺蟲基因(crylA)是人們根據(jù)幾種Bt毒蛋白的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并人工合成的,這屬于

工程技術(shù)的范疇。(3)組建理想的載體需要對(duì)天然的質(zhì)粒進(jìn)行改造。下圖是天然土壤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖(圖示部分基因及部分限制性核酸內(nèi)切酶作用位點(diǎn)),據(jù)圖分析:①人工改造時(shí),要使抗蟲基因表達(dá),還應(yīng)插入

。②人工改造時(shí)用限制酶Ⅱ處理,目的是:第一,去除質(zhì)粒上的

(基因),保證T—DNA進(jìn)入水稻細(xì)胞后不會(huì)引起細(xì)胞的無限分裂和生長(zhǎng);第二,使質(zhì)粒帶有單一限制酶作用位點(diǎn),以利于

。第三,使質(zhì)粒大小合適,以提高轉(zhuǎn)化效率等。③若用限制酶Ⅱ分別切割改造過的理想質(zhì)粒和帶有抗蟲基因的DNA分子,并構(gòu)成重組Ti質(zhì)粒,分別以含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)已成功導(dǎo)入抗蟲基因的水稻胚細(xì)胞,觀察到的細(xì)胞生長(zhǎng)現(xiàn)象是

。(4)若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的黏性末端為

—CTGCA,則該酶識(shí)別的核苷酸序列是

。—G解析:(1)①表示構(gòu)建基因表達(dá)的載體,②表示將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌,③表示將重組質(zhì)粒導(dǎo)入植物細(xì)胞,④表示植物組織培養(yǎng)。(2)殺蟲基因(crylA)是人們根據(jù)幾種Bt毒蛋白的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并人工合成的,屬于蛋白質(zhì)工程。(3)基因表達(dá)載體要含有啟動(dòng)子、目的基因、標(biāo)記基因和終止子四部分;人工改造時(shí)用限制酶Ⅱ處理,能防止T—DNA進(jìn)入水稻細(xì)胞后引起細(xì)胞無限分裂和生長(zhǎng);若用限制酶Ⅱ分別切割改造過的理想質(zhì)粒和帶有抗蟲基因的DNA分子,并構(gòu)成重組Ti質(zhì)粒,由于破壞了四環(huán)素抗性基因,因此,在分別含四環(huán)素和卡那霉

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