生物課后集訓(xùn)：第六章第節(jié)基因工程及其應(yīng)用

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課后集訓(xùn)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.不屬于目的基因與運(yùn)載體結(jié)合過程的是(）A。用一定的限制酶切割質(zhì)粒露出黏性末端B.用同種限制酶切割目的基因露出黏性末端C。將切下的目的基因的片段插入到質(zhì)粒切口處D.將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞中進(jìn)行擴(kuò)增解析:在基因工程操作步驟中，“將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞”是“將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合”之后的一個步驟。答案:D2.下列黏性末端屬于同一種限制酶切割而成的是……（）A。①②B.①③C.①④D.②③解析：①③末端堿基序列是相同的。答案：B3。用“鳥槍法”提取目的基因的步驟為（）①用特定的限制酶切取特定的DNA片段②用限制酶將供體細(xì)胞DNA切成許多片段③將許多DNA片段分別載入運(yùn)載體④選取目的基因片段載入運(yùn)載體⑤通過運(yùn)載體分別轉(zhuǎn)入不同的受體細(xì)胞⑥讓供體DNA片段在受體細(xì)胞內(nèi)大量繁殖⑦找出帶有目的基因的細(xì)胞，并分離出目的基因A.①②③④⑤⑥⑦B.①③④⑤⑥⑦C。②③⑤⑥⑦D。②④⑤⑥⑦解析:鳥槍法是取得人們所需要的特定基因,直接分離酶的基因。答案：C4.基因工程常用的受體細(xì)胞有（)①大腸桿菌②枯草桿菌③支原體④動植物細(xì)胞A.①②③④B。①②③C。②③④D.①②④解析：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，主要是借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的方法。受體細(xì)胞可以是菌類，也可以是動植物細(xì)胞。答案：D5.實(shí)施基因工程第一步的第一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶.從大腸桿菌中提取的一種限制性內(nèi)切酶EcoRI，能識別DNA分子中的GAATTC序列,切點(diǎn)在G與A之間。這是應(yīng)用了酶的（）A。高效性B。專一性C.多樣性D。催化活性受外界條件影響解析：這種酶只能識別DNA分子中的GAATTC序列，體現(xiàn)了酶的專一性。答案:B6.在人類染色體DNA不表達(dá)的堿基對中,有一部分是串聯(lián)重復(fù)的短序列，它們在個體之間具有顯著的差異性，這種短序列可用于(）A。生產(chǎn)基因工程藥物B。偵查罪犯C。遺傳病的產(chǎn)前診斷D.基因治療解析：注意它們在個體之間具有顯著的差異性。答案:B7。下列基因工程操作的步驟中未發(fā)生堿基互補(bǔ)配對的是（）A。用“鳥槍法"分離出抗蟲基因B.將人的胰島素基因與大腸桿菌質(zhì)粒DNA分子結(jié)合,形成重組DNA分子C。將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞D.抗蟲基因在棉花體內(nèi)表達(dá)的過程解析：在基因工程中涉及堿基互補(bǔ)配對的過程有目的基因的提取，重組DNA分子的形成過程和目的基因的表達(dá),只有將重組DNA分子導(dǎo)入到受體細(xì)胞的過程不涉及堿基配對。答案:C8.兩種來源不同的DNA分子重組需（）A.用兩種限制酶分別切割B.用同一種限制酶切割C。兩者配對后直接連接D。只用連接酶連接解析:用同一種限制性內(nèi)切酶切割兩種來源不同的DNA分子，從而使其黏性末端相同。答案：B9.科學(xué)家將含人的α抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中,該受精卵發(fā)育成的羊能分泌含α抗胰蛋白酶的奶.這一過程涉及(）①DNA按照堿基互補(bǔ)配對原則自我復(fù)制②DNA以其一條鏈為模板合成RNA③RNA以自身為模板自我復(fù)制④按照RNA密碼子的排列順序合成蛋白質(zhì)A.①②B。③④C。①②③D.①②④解析：此項(xiàng)研究遵循的原理是：無RNA的自我復(fù)制。答案:D10.切取某動物合成生長激素的基因，用某方法將此基因轉(zhuǎn)移到鲇魚的受精卵中，從而使鲇魚比同類個體大了3～4倍，此項(xiàng)研究遵循的原理是（）A。基因突變DNA→RNA→蛋白質(zhì)B?；蚬こ藾NA→RNA→蛋白質(zhì)C.細(xì)胞工程D?；蚬こ探馕觯捍隧?xiàng)工程屬于基因工程。轉(zhuǎn)基因進(jìn)入鲇魚體內(nèi)通過DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄、翻譯并合成蛋白質(zhì)，表現(xiàn)出了一定的性狀.答案：D11.下列哪種情況說明目的基因完成了表達(dá)（)A。棉株中含有抗蟲基因B.大腸桿菌中具有胰島素基因C.土豆含有抗病毒的基因D。從酵母菌中提取到了干擾素解析：干擾素是干擾素基因表達(dá)的產(chǎn)物。答案：C12。以下關(guān)于生物變異的敘述，正確的是（)A.基因突變都會遺傳給后代B。染色體變異產(chǎn)生的后代都是不育的C?；驂A基序列發(fā)生改變，不一定導(dǎo)致性狀改變D.基因重組只發(fā)生在生殖細(xì)胞形成過程中解析:選項(xiàng)A，基因突變能否遺傳給后代主要看突變發(fā)生在什么細(xì)胞，體細(xì)胞基因突變不能遺傳給后代；選項(xiàng)B，明顯不對；選項(xiàng)D，基因工程技術(shù)也可導(dǎo)致基因重組；選項(xiàng)C，基因堿基序列改變不一定導(dǎo)致性狀改變.答案:C13。獲取真核生物目的基因常用的方法是（）A.散彈射擊法B。DNA擴(kuò)增技術(shù)C。人工合成基因的方法D。用限制性內(nèi)切酶切割DNA片段解析：真核生物的基因含有不表達(dá)的DNA片段，不能直接用于基因的擴(kuò)增和表達(dá),因此在獲取真核細(xì)胞的目的基因時(shí),一般用人工合成的方法。散彈射擊法優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，缺點(diǎn)是工作量大，具有一定的盲目性，不利于真核細(xì)胞基因的獲取。DNA擴(kuò)增技術(shù)是已獲取的目的基因在受體細(xì)胞中大量復(fù)制的過程，以獲得含有目的基因的細(xì)胞，用散彈射擊法獲取目的基因的“子彈”是DNA限制性內(nèi)切酶.這種方法一般適用于真核細(xì)胞目的基因的獲取.答案：C14。下圖表示限制酶切割某DNA分子的過程，從圖中可知,該限制酶能識別的堿基序列及切點(diǎn)是…（）A.CTTAAG，切點(diǎn)在C和T之間B。CTTAAG,切點(diǎn)在G和A之間C.GAATTC，切點(diǎn)在G和A之間D。GAATTC，切點(diǎn)在C和T之間解析：由題意知該限制酶識別的核苷酸序列是GAATTC，專一切口是G和A.切出的兩個完全相同的黏性末端是AATT和AATT，兩個黏性末端的關(guān)系是堿基互補(bǔ)配對。答案：C綜合運(yùn)用15.如下圖是將人的生長激素基因?qū)爰?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制造“工程菌”的示意圖，所用載體為質(zhì)粒A。已知細(xì)菌B細(xì)胞內(nèi)不含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因，質(zhì)粒A導(dǎo)入細(xì)菌B后，其上的基因能得到表達(dá)。請完成下列問題：（1）人工合成目的基因的途徑一般有哪兩條？(2)如何將目的基因和質(zhì)粒結(jié)合成重組質(zhì)粒(重組DNA分子）？（3)目前把重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞時(shí)，效率還不高,導(dǎo)入完成后得到的細(xì)菌，實(shí)際上有的根本沒有導(dǎo)入質(zhì)粒，有的導(dǎo)入的是普通質(zhì)粒A，只有少數(shù)導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒。以下步驟可鑒別得到的細(xì)菌是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒：將得到的細(xì)菌涂布在一個含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長的就導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒；反之則沒有。使用這種方法鑒別的原因是__________________________________.（4)若把通過鑒定證明導(dǎo)入了普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的細(xì)菌放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，會發(fā)生的現(xiàn)象是__________________________________，原因是__________________________________。（5）導(dǎo)入細(xì)菌B細(xì)胞中的目的基因成功表達(dá)的標(biāo)志是什么?解析：此題是對基因操作“四步曲”比較全面的考查，而且注意聯(lián)系實(shí)際。(1)人工合成目的基因的兩條途徑是：①將從細(xì)胞中提取分離出的目的基因作為模板,轉(zhuǎn)錄成mRNA單鏈DNA雙鏈DNA；②根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列mRNA中堿基序列DNA堿基序列目的基因。（2）將目的基因和質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒的過程是：①用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個有黏性末端的切口;②用同種限制酶切割目的基因,產(chǎn)生相同的黏性末端;③將切下的目的基因片段插入到質(zhì)粒的切口處，再加入適量的DNA連接酶,使質(zhì)粒與目的基因結(jié)合成重組質(zhì)粒.（3）檢測質(zhì)?；蛑亟M質(zhì)粒是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，均需利用質(zhì)粒上某些標(biāo)記基因的特性，即對已經(jīng)做了導(dǎo)入處理的本身無相應(yīng)特性的受體細(xì)胞進(jìn)行檢測，根據(jù)受體細(xì)胞是否具有相應(yīng)的特性來確定；抗氨芐青霉素基因在質(zhì)粒A和重組質(zhì)粒上都有，且它與目的基因是否插入無關(guān)，所以，用含氨芐青霉素的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)經(jīng)質(zhì)粒處理的受體細(xì)胞，凡能生長的表明有質(zhì)粒導(dǎo)入；不能生長的則無質(zhì)粒導(dǎo)入。（4)抗四環(huán)素基因在質(zhì)粒A上，而且它的位置正是目的基因插入之處。因此當(dāng)目的基因插入質(zhì)粒A形成重組質(zhì)粒,此處的抗四環(huán)素基因的結(jié)構(gòu)和功能就會被破壞，含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞就不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長，而質(zhì)粒A上無目的基因插入，四環(huán)素基因結(jié)構(gòu)是完整的，這種受體細(xì)胞就能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長。(5)基因成功表達(dá)的標(biāo)志是受體細(xì)胞通過轉(zhuǎn)錄、翻譯合成相應(yīng)的蛋白質(zhì),即人的生長激素。答案：(1）人工合成目的基因的兩條途徑是：①將從細(xì)胞中提取分離出的目的基因作為模板，轉(zhuǎn)錄成mRNA單鏈DNA雙鏈DNA；②根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列mRNA中堿基序列DNA堿基序列目的基因。(2）將目的基因和質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒的過程是:①用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個有黏性末端的切口；②用同種限制酶切割目的基因，產(chǎn)生相同的黏性末端；③將切下的目的基因片段插入到質(zhì)粒的切口處，再加入適量的DNA連接酶，使質(zhì)粒與目的基因結(jié)合成重組質(zhì)粒。(3)普通質(zhì)粒A和重組質(zhì)粒都含有抗氨芐青霉素基因(4)有的能生長,有的不能生長導(dǎo)入普通質(zhì)粒A的細(xì)菌能生長，因?yàn)槠胀ㄙ|(zhì)粒A上有抗四環(huán)素基因；導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)菌不能生長，因?yàn)槟康幕虿逶诳顾沫h(huán)素基因中，抗四環(huán)素基因的結(jié)構(gòu)被破壞（5)基因成功表達(dá)的標(biāo)志是受體細(xì)胞通過轉(zhuǎn)錄、翻譯合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，即人的生長激素.16。在植物基因工程中，用土壤農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒作為運(yùn)載體，把目的基因重組入Ti質(zhì)粒上的TDNA片段中,再將重組的TDNA插入植物細(xì)胞的染色體DNA中。（1）科學(xué)家在進(jìn)行上述基因操作時(shí)，要用同一種__________分別切割質(zhì)粒和目的基因，質(zhì)粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過__________而黏合。(2）將攜帶抗除草劑基因的重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入二倍體油菜細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗除草劑特性的轉(zhuǎn)基因植株。經(jīng)分析,該植株含有一個攜帶目的基因的TDNA片段，因此可以把它看作是雜合子。理論上,在該轉(zhuǎn)基因植株自交F1代中，仍具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的__________，原因是________________________________________.（3）種植上述轉(zhuǎn)基因油菜，它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近緣物種,造成“基因污染”.如果把目的基因?qū)肴~綠體DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是______________________________。解析：本題考查基因工程與分離定律。（1）同一種限制性內(nèi)切酶能在相應(yīng)基因上切出相同的黏性末端,再通過堿基互補(bǔ)配對而黏合.（2）該性狀是顯性性狀,母本又是雜合子，因此在自交后代中,具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的3/4，這是因?yàn)闇p數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞時(shí)，產(chǎn)生兩種雌雄配子且雌雄配子隨機(jī)結(jié)合。（3）葉綠體遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳,其特點(diǎn)之一是母系遺傳,目的基因不會通過花粉傳遞而在下一代中顯現(xiàn)出來。答案：（1)限制性內(nèi)切酶堿基互補(bǔ)配對（2)3/4雌雄配子各有1/2含抗除草劑基因;受精時(shí),雌雄配子隨機(jī)結(jié)合（3）葉綠體遺傳表現(xiàn)為母系遺傳，目的基因不會通過花粉傳遞而在下一代顯現(xiàn)出來探究創(chuàng)新17。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)選擇運(yùn)載體——質(zhì)粒,探究質(zhì)粒所含的抗菌素基因的類別。實(shí)驗(yàn)原理：作為運(yùn)載體的質(zhì)粒,須有標(biāo)記基因,這一標(biāo)記基因是抗菌素抗性基因。故凡有抗菌素抗性基因的細(xì)菌，其質(zhì)粒才可能用作運(yùn)載體。材料用具：青霉素、四環(huán)素的10萬單位溶液、菌種試管、滅菌的含細(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.方法步驟:第一步:取三個含細(xì)菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿并分別標(biāo)注1、2、3號，在酒精燈旁，用三支注射器，分別注入1mL蒸餾水、青霉素、四環(huán)素溶液，并使之分布在整個培養(yǎng)基表面。第二步:將接種環(huán)__________，并在