(完整版)高中生物选修3第一章基因工程习题及答案

高中生物选修3第一章基因工程习题

1. SARS 病毒能引起非典型肺炎，医生在治疗实践中发现，非典病人治愈后，其血清可用于

治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究，其研究的方向如下图

所示。请根据下图回答：

SARS 病毒 [丙的研究] 抽取血清 蛋白质X

[乙的研究] 注射 注射

灭活或 培养 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D

减毒处理

动物实验 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D

（1）从免疫学的角度看，SARS 病毒对于人来讲属于 ，治愈的病人A 的血清中因

为含有 ，所以可用来治疗“非典”病人B 。

（2）甲的研究中，所合成或生产的蛋白质X 是 ，它可以通过化学的方法合成，也

可以通过生物学方法—— 技术生产。

（3）乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C 获

得抵抗“非典”病毒能力的过程，属于免疫学应用中的 免疫。

（4）图中丙主要研究不同国家和地区SARS 病毒的异同，再按照免疫学原理，为研究一种

或多种 提供科学依据。

2. 聚合酶链式反应(PCR 技术)是在实验室中以少量样品DNA 制备大量DNA 的生化技术，

反应系统中包括微量样品DNA 、DNA 聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP 等。

反应中新合成的DNA 又可以作为下一轮反应的模板，故DNA 数以指数方式扩增，其简要

过程如右图所示。

（1）某个DNA 样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则

经过PCR 仪五次循环后，将产生 个DNA 分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的

数量至少是 个。

（2）分别以不同生物的DNA 样品为模板合成的各个新DNA 之间存在差异，这些差异是

。

（3）请指出PCR 技术与转录过程的三个不同之处：

① 。

② 。

③ 。

3. 逆转录病毒的遗传物质RNA 能逆转录生成DNA ，并进一步整合到宿主细胞的某条染色

体中。用逆转录病毒作为运载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。

（1）病毒在无生命培养基上不能生长，必须依靠活细胞提供

循环重复 [甲的研究] 用激素等治疗 非典病人A 治愈的病人A

健康人合成或生产 其他辅助治疗 接种 提纯、

等物质基础，才能繁殖。逆转录病毒较T 2噬菌体更容易变异，从分子水平看，是由于

。

（2）基因治疗时，将目的基因与逆转录病毒运载体结合的“针线”是 。 将带有目的基因的受体细胞转入患者体内，患者症状会有明显缓解，这表明 。

（3）若将目的基因转入胚胎干细胞，再经过一系列过程可获得目的基因稳定遗传的转基因动物。

①将带有目的基因的胚胎干细胞注射到普通动物的 胚中，胚胎发育成嵌合型个体。如果转化的胚胎干细胞正好发育成 细胞，则嵌合型个体生下的幼体就极有可能带有目的基因。

②从胚胎干细胞转化到获得目的基因纯合子，配合基因检测，最少需要 代。试简述育种的基本过程： 。

4. 下图a 示基因工程中经常选用的运载体——pBR322质粒，Amp r 表示氨苄青霉素抗性基因，Tet r 表示四环素抗性基因。目的基因如果插入某抗性基因中，将使该基因失活，而不再具有相应的抗性。为了检查运载体是否导入原本没有Amp r 和Tet r 的大肠杆菌（受体细胞），将大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图b 的结果（黑点表示菌落）。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图c 的结果（空圈表示与b 对照无菌落的位置）。据此分析并回答：

（1）pBR322质粒的化学本质是 ，其控制着 等性状，质粒的复制必须在 中完成。

（2）根据用途，题中所用培养基属于 ，与图c 空圈相对应的图b 中的菌落表现型是 ，由此说明目的基因插入了 中。

（3）若用pBR322质粒作为运载体，通过基因工程生产食品，是否存在食品安全性问题？试说明理由。

5. IgG （抗体）由4条多肽链组成，两条相同的长链称为重链（H 链），借二硫键（－SH + －SH －S －S －＋2H ）连接起来，呈Y 字型。两条相同的短链称为轻链（L 链），通过二硫键连接在Y 字的两侧，使整个IgG 呈对称结构，如下图所示：

（1）若此物质由200个氨基酸组成，氨基酸的平均分子量为128，此物质的分子量约为 ____________________。 b c

r r

（2）当抗原进入机体后，免疫细胞经过_____________________三个阶段最终产生该种物质。（3）抗原的特异性主要由________ 决定，科学家研究发现IgG可以与不同的抗原结合，主要是因为IgG的的V区的变化大，从氨基酸考虑V区不同原因是

___________________ 。

（4）人体中除了含有IgG外，还含有少量的IgE（另一种抗体），研究发现该种抗体与人体的某种过敏反应有关，当过敏原第一次刺激进入机体，___________分泌IgE，IgE主要分布在_____________ ，过敏原第二次刺激机体，过敏原和IgE结合，引起细胞释放

________________ 。

（5）婴儿通过母乳可以获得人体中的另一种抗体IgA，而使婴儿获得一定的免疫力。

IgA进入婴儿细胞的方式为_____________________。

6. 已知鸡的成熟红细胞合成β珠蛋白，胰岛细胞合成胰岛素。用编码上述两种蛋白质的

基因作探针，分别对两种细胞中提取的总DNA片段进行杂交，结果显示为实验一；分别

对两种细胞中提取的总RNA片段进行杂交，结果显示为实验二：

实验一细胞总DNA 实验二细胞总RNA

成熟红细胞胰岛细胞成熟红细胞胰岛细胞β珠蛋白基因＋＋＋一

胰岛素基因＋＋一＋

注：＋为阳性结果；一为阴性结果

（1）实验一结果表明：；

实验二结果表明：。（2）试分析：成熟红细胞合成β珠蛋白而不合成胰岛素的原因是：

。

（3）在实验二的DNA分子探针杂交实验中碱基配对的原则是。（4）试判断：合成蛋白质的遗传密码是否在探针上，并说明理由：。7. 下图示人体内某些淋巴细胞的分化和免疫过程，数字表示过程，字母表示细胞或物质。请分析并同答：

（1）造血干细胞在胸腺和骨髓内转变为a、b、c等细胞的过程被称为_______________ 。（2）③过程是在X的刺激和a细胞等的参与下共同完成的。这属于________免疫的_________阶段。与③过程相比，④过程的应答特点是______________________。

（3）⑤过程的产物Y的化学本质是___________，参与其合成并分泌的膜性细胞器有_____ _________________等。

（4）若X是禽流感病毒，则患者彻底消灭X必须依靠a增殖分化的淋巴细胞去裂解_______ ____。如果X是HIV，则由于图中___________细胞的大量死亡，导致患者丧失一切免疫功能而死亡。

8. 通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是一G↓GATCC一，请回答：