(完整版)专题1基因工程
高中生物 专题1 基因工程 1
专题1 基因工程 1。
5 蛋白质工程的崛起一、选择题1.蛋白质工程的实质是()A.改造蛋白质B.改造mRNAC.改造基因D.改变氨基酸解析:蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特殊要求,对蛋白质的结构进行分子设计,由于基因决定蛋白质,因此要对蛋白质结构进行设计改造,必须从基因入手。
答案:C2.葡萄糖异构酶(GⅠ)在工业上应用广泛,为提高其热稳定性,科学家对GⅠ基因进行体外定点诱变,以脯氨酸(Prol38)替代Gly138,含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达,结果最适反应温度提高10~12 ℃。
这属于生物工程中的()A.基因工程B.蛋白质工程C.发酵工程D.酶工程解析:酶工程的重点在于对已存在的酶合理充分利用(如:加酶洗衣粉、嫩肉粉等),而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。
通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂,而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构,然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。
答案:B3.下列哪项不是蛋白质工程中的蛋白质分子设计()A.对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换B.对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装C.从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质D.设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列解析:蛋白质工程的重要方面是蛋白质的分子设计,它可以分为三类:一是对已知蛋白质进行少数氨基酸的替换,二是对不同来源的蛋白质进行拼接组装,三是设计制造自然界中全新的蛋白质。
D项中的内容是合成基因,属于基因工程.答案:D4.下列不属于蛋白质工程成果的是()A.改造酶的结构,提高酶的热稳定性B.生产出鼠—人嵌合抗体C.将t。
PA分子中的天冬酰胺替换为谷氨酰胺D.蛋白酶洗衣粉容易洗掉奶渍、血渍解析:A、B、C三项所述都是对现存的蛋白质分子进行改造,属于蛋白质工程的成果。
而加酶洗衣粉属于酶制剂的应用,属于酶工程的成果.答案:D5.下列关于蛋白质工程应用的叙述错误的是()A.蛋白质工程可以改造酶的结构,提高酶的热稳定性B.通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性C.利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素D.蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰,合成速效型胰岛素制剂解析:蛋白质工程是依据人们设计的蛋白质分子结构来改造基因,进而控制合成或改变自然界中的蛋白质,而在大肠杆菌中生产人胰岛素利用基因工程技术便可达到。
高考生物专题复习《基因工程》含答案
高考生物专题复习《基因工程》一、单选题1.(2023·山东青岛·高三期末)自然界中很少出现蓝色的花,天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。
我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)构建基因表达载体(如下图),通过农杆菌转化法导入白玫瑰中,在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。
下列叙述错误的是()A.上述获得蓝色玫瑰的方案中需要转入能调控液泡pH的基因B.将idgS基因插入Ti质粒时使用的限制酶是SpeI和SacIC.sfp和idgS基因具有各自的启动子,前者调控后者的表达D.农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上【答案】A【详解】A、分析题意,用农杆菌转化法将链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)导入白玫瑰后,在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝,所以无需转入能调控pH的基因,A错误;B、分析题图可知,将idgS基因插入Ti质粒时可用SpeI和SacI以避免产生的黏性末端环化,增加构建成功的概率,B正确;C、分析题图可知,sfp和idgS基因具有各自的启动子,sfp可激活idgS的表达,C正确;D、将目的基因导入植物细胞可用农杆菌转化法,故农杆菌可将Ti质粒上的T—DNA整合到白玫瑰染色体DNA上,D正确。
故选A。
2.(2023春·江苏徐州·高二统考期中)土壤农杆菌侵染植物细胞时,Ti质粒上的T-DNA片段转入植物的基因组。
利用农杆菌以Ti质粒作为载体进行转基因,下列相关叙述正确的是()A.T-DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物的染色体DNA上B.用Ca2+处理农杆菌,以利于其侵染植物细胞C.Ti质粒是一种环状DNA分子,属于细菌的拟核DNAD.目的基因应插入T-DNA片段外,以防止破坏T-DNA【答案】A【详解】A、Ti质粒上的T-DNA片段能转入植物的基因组中,因此T-DNA片段利于介导外源DNA整合到植物的染色体,A正确;B、农杆菌转化法中不需要用Ca2+处理农杆菌,应直接利用土壤农杆菌感染植物细胞,B错误;C、Ti质粒是一种环状DNA分子,是存在于细菌细胞质中的DNA,C错误;D、在农杆菌转化法中,需要将目的基因插入到T﹣DNA片段上,D错误。
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工具
总结:表达载体需由哪几部分组成
复制原点 启动子 目的基因 终止子 标记基因
它们的作用是?
第三步:将目的基因导入受体细胞
什么叫转化
常用的转化方法有哪些?
将目的基因导入植物细胞 将目的基因导入动物细胞
具体过程?
将目的基因导入微生物细胞
第四步:目的基因的检测与鉴定
首先:
检测与鉴定哪些环节
单链DNA
核酸酶H
单链DNA
复制
?Leabharlann 双链DNA第一步:获取目术合成DNA
3. mRNA差异显示法获得目的基因 (反转录) 4.采用DNA合成仪人工合成长度不是很大的
DNA片段。 5.用机械的方法,如超声波把打成片段。
原核生物基因表达的调 控
识别序列的特点
③结果:产生黏性未端和平末端
两者的区别
④举例:EcoR1限制酶、Sma1限制酶
这两种酶切的特点
限制酶的识别特点
以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称,重复排列
如:GAA TTC
CTT AAG
CCC GGG GGG CCC
(2)DNA连接酶
与DNA聚合酶 相同吗
①连接的部位:磷酸和脱氧核糖之间的键: 磷酸二酯键(梯子的扶手)
基因的剪刀(分子手术刀) ——限制性核酸内切酶(限制酶)
到哪里去寻找这种酶
基因的针线(分子缝合针) ——DNA连接酶
基因的运输工具(分子运输车) ——运载体
(1)限制酶
与我们学过的 DNA酶相同吗?
①分布:主要在原核生物中。
作用是什么
②作用特点:专一性,识别特定核苷酸序列, 切割特定切点。
切断的是什么键
1.2基因工程的 基本操作程序
人教版·高中生物·选修3·专题1·基因工程(高三复习课件)
(2)动物细胞 显微注射法 (3)微生物细胞 Ca2+处理法(制备感受态细胞)
农杆菌转化法 原理:植物受损伤—细胞分泌酚类物质—吸引农杆菌—Ti质 粒上的T-DNA可转移到受体细胞中并整合到细胞DNA上
三、基因工程的基本流程 4、目的基因的检测和鉴定
检测目的基因是否插入受体DNA中 DNA分子杂交(Southern杂交) 检测目的基因是否转录 分子杂交(Northern杂交)
识别CCCGGG,并在C与G间切开
平末端
二、基因工程的基本工具 2、DNA连接酶
将DNA片段拼接成新的DNA分子,连接磷酸二酯键 E.coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 只能连接粘性末端 既连接粘性末端又连接平末端
3、运载体 质粒
自我复制、多个酶切位点、标记基因等
λ噬菌体衍生物、动植物病毒等
三、基因工程的基本流程 1、目的基因的获取
A.变性过程中被切断的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可 利用解旋酶实现 B.复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对原 则完成 C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸 D.PCR与细胞内DNA复制相 比所需要酶的最适温度较高
3.蛋白质工程在实施中最大的难题是( ) A.生产的蛋白质无法应用 B.发展前景太窄 C.对于大多数蛋白质的高级结构不清楚 D.无法人工合成目的基因 4.下列不可能作为基因工程受体细胞的是( ) A.动物的受精卵细胞 B.人的神经细胞 C.大肠杆菌细胞 D.酵母菌细胞 5.将一个目的基因放入PCR扩增仪中,其他条件都具 备的条件下循环30次,合成的目的基因个数为( ) A.30 B.60 C.229 D.230
8.质粒是基因工程常用的载体,它的特点是(
)
选修3 专题1 基因工程
【典例3】乳腺生物反应器是基于转基因技 术平台,将外源基因导入动物基因组中并 定位表达于动物乳腺,利用动物乳腺能够 天然、高效合成分泌蛋白。下图为利用生 物工程技术让羊生产治疗心脏病药物tPA的 大致过程。请据图分析回答:
(1)图中①表示基因表达载体的构建,该 启动子 载体的组成通常有外源基因、________、 标记基因 终止子 ________、________等。 (2)图中②过程选择受精卵作为tPA基因受 体细胞的主要原因是 受精卵发育的全能性最容易表达 __________________________________。
【互动探究】(1)如果把鼠换成植物,则 导入受体细胞的常用方法改变吗? 提示:变成农杆菌转化法、基因枪法等。 分析:植物细胞与动物细胞具有不同的特点, 导入的方法是根据操作的需要进行的,如利 用农杆菌易感染植物的特性。 (2)分子水平检测除蛋白质检测外还有什 么检测方法? 提示:DNA分子杂交、分子杂交。 分析:利用目的基因制作的单链DNA探针检 测目的基因或相应的mRNA存在与否,说明目 的基因是否存在或是否转录。
农杆菌转化法的过程: 将目的基因插入到农杆菌的Ti质粒的 T-DNA上→农杆菌→导入植物细胞→ 整合到受体细胞的DNA上→表达
4.目的基因的检测与鉴定
(1)检测目的基因是否插入到染色体DNA DNA分子杂交技术 上常用________________ (2)检测目的基因是否转录出了mRNA可 分子杂交技术 用_______________ (3)检测目的基因是否翻译成蛋白质可用 抗原-抗体杂交 _______________ (4)检测转基因植物是否具有抗虫或抗病 抗虫或抗病 特性,可做___________的接种实验
也可能产生__________。若要在限制酶切割 平末端
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练习
在基因工程中,切割运载体和含有目 的基因的DNA片段,需使用( A ) A.同种限制酶 B. 两种限制酶 C.同种连接酶 D. 两种连接酶
注意:要用同一种限制酶切取目的基因 和运载体,并用DNA连接酶连接。
练习
不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制
B、有多个限制酶切点
(Hale Waihona Puke D)C、具有标记基因D、它是环状DNA
双基练习: 一、基因工程的概念
基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计, 通过体外____和____等技术,赋予生物以心得遗 传特性,创造出符合人们的需要的新的____和 ____.又叫做DNA的重组技术 .
二、DNA重组技术的基本工具
1.限制性核酸内切酶-----”分子手术刀”
平末端
假如目的基因导入受体细胞后不能复制 将怎样? 作为载体没有切割位点将怎样? 目的基因是否进入受体细胞,你如何察 觉? 如果载体对受体细胞有害将怎样?如果 不能分离会怎样?
对受体细胞无害,易分离.
被同一种限制酶切断的几个来源不同的DNA 是否具有相同的黏性末端?
被同一种限 制切断的几 个DNA具有 相同的黏性 末端。
二个不同的DN A的黏性末端黏 合起来,就似乎 可以合成重组的 DNA分子了。
二. DNA连接酶——“分子缝合针”
1、作用: 把两条DNA末端之间的缝 隙“缝合”起来
2、种类:
(一)基因工程的概念 该技术是在生物体外,通过对DNA分子进行人 工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进行改 造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性 繁殖,使重组基因在受体细胞内表达,产生出 人类所需要的基因产物。 基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
(完整版)高中生物选修三专题一基因工程知识点,推荐文档
专题一基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
(一)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
黏性末端:当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时,被限制酶切开的DNA两条单链的切口,带有几个伸出的核苷酸,他们之间正好互补配对,这样的切口叫黏性末端。
平末端:当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时,切开的DNA两条单链的切口,是平整的,这样的切口叫平末端。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA双链单链模板不要模板要模板连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键化学本质蛋白质3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
基因工程的应用PPT课件(原文)PPT
专题1 基因工程
解析:选 D。据题图可知,该转基因技术操作中,获取目的基 因的方法是利用抗冻基因(目的基因)的 mRNA 进行人工化学合 成,需要的酶是逆转录酶和限制酶,A 项错误;目的基因首端 和末端的启动子和终止子均是 DNA 片段,分别启动和终止转录 的进程,B 项错误;重组质粒转入农杆菌的目的是通过农杆菌 转化法将目的基因导入番茄细胞中,C 项错误;检测目的基因 是否导入受体细胞,通常是用 DNA 探针进行检测,即 DNA 分 子杂交技术,D 项正确。
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专题1 基因工程
2.(2018·广东潮南实验学校月考)干扰素是治疗癌症的重要药物, 它必须从血液中提取,每升人血中只能提取 0.5 μg,所以价格 昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰 素。从如图所示方式中可以看出,该公司生产干扰素运用的方 法是( )
A.个体间的杂交
B.基因工程
按ESC键退出全屏播放 按ESC键退出全屏播放
按按EESS提CC键键退退示出出全全:屏屏播播基放放 因工程药物生产效率高、针对性强、成本低、价格便
按ESC键退出全屏播放
宜。
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探究 2 基因治疗的过程及途径 (1)完善下面体外基因治疗过程
正常
专题1 基因工程
正常基 因
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专题1 基因工程
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专题1 基因工程
1.抗虫和抗病转基因植物
抗虫转基因植物
抗病转基因植物
___B_t_毒__蛋__白_____基因、蛋 (1)抗病毒基因:病毒外壳蛋白
基因 白酶抑制剂基因、 种类 ___淀__粉__酶__抑__制__剂_____基
因、植物凝集素基因等
基因和病毒的复制酶基因;
基因工程精选全文完整版
– 可直接表达不含任何原核序列的外源 蛋白(原核表达载体)
– 以融合蛋白的形式进行表达(原核基 因融合表达载体)
表达载体
真核表达载体含有:
– 原核基因序列 – 真核转录单位
真核表达载体:有两类
– 不带病毒复制子 – 带病毒复制子
质粒(plasmid)
存在于细菌等细胞质中 双链环状DNA分子 大约 1-200 Kb 具有自主复制和转录能力 不能独立存活 在子细胞中保持恒定的拷贝数 并表达其遗传信息
质粒(plasmid)
在细胞内的复制分两种类型
严密控制型
松弛控制型
(stringent control) (relaxed control)
基因工程操作流程
基因重组示意图
基因工程上游技术基本过程
选择载体 获得目的基因 目的基因与载体的重组 重组载体的转化 重组子的筛选与鉴定
载体(vector)
质粒(plasmid) 噬菌体(phage) 病毒(virus)
载体的条件
分子小( 10 Kb) 有限制酶酶切位点 可自主复制 有足够的copy数 带筛选的标志
法将允许克隆人体器官
法国总理若斯潘(2000年9月28日) 表示:
– 法国政府将允许对人体器官克隆技术 进行用于医疗目的的研究
基因工程技术
上游技术(upstream)
– 重组子的构建 – 工程菌的构建及高效表达
下游技术(downstream)
– 工程菌大规模发酵最佳参数的确定 – 新型生物反应器的研制 – 高效分离介质及装置的开发 – 分离纯化的优化控制 – 生物反应器等一系列仪器、仪表的设计制造 – 超滤、反渗透技术的应用
(完整版)人教版生物选修三【全】
(3)常用受体细胞
大肠杆菌(E.coli)
(四)目的基因的检测与鉴定
目的基因是否真正插入受体细胞的DNA中,是否能 够在受体细胞中稳定遗传和正确表达,只有通过检测、 鉴定才能得知。
常用的检测手段主要从分子水平和个体水平进行。
1.分子水平 (分子杂交技术) (1)检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因
C 离体棉花 诱导选择叶片组织
请据图回答:
(1)A过程需要的酶有______限__制__性__内__切__酶__和__D_N__A_连__接__酶_________。
(2)B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是
___具__有__标__记__基__因__;__能__在__宿__主__细__胞___内__复__制__并__稳__定__保__存______。
抗虫基因 含kanr质粒
转基因 抗虫植株
A 构建
重组质粒
导入
土壤农杆菌 B 培养选择
含重组质粒 土壤农杆菌
侵染
D 检测
再生植株
分化
愈伤组织
C 离体棉花 诱导选择叶片组织
(5)科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔 遗传规律。
①将转基因植株与____非__转__基__因__植__株__________杂交,其后代中抗卡那 霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1:1。
基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、 土壤农杆菌和动植物细胞等。
导入受体细胞的方法主要是借鉴细菌或病毒侵染细 胞的途径,且因受体细胞的不同而不同。
1.导入植物细胞 (1)农杆菌转化法
(2)其他方法
• 基因枪法 • 花粉管通道法
【专题】基因工程知识图解(全面)
展望
如果这些问题能逐一解决的话,基因治疗将推动21世纪的医学革命。
1.4蛋白质工程
产生
(崛起)
基础
基因工程
缘由
内容
基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的,它们的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
用化学方法人工合成
适用范围
基因比较小,核苷酸序列已知的基因;
仪器
可用DNA合成仪人工合成。
基因表达体的构建(核心)
目的
使目的基因在受体细胞中稳定存在,并可遗传给下一代;
使目的基因能够表达和发挥作用。
组成
启动子
位置
基因的首端
作用
是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA,最终获得所需蛋白质。
目的基因是否翻译成蛋白质
从转基因生物中提取蛋白质;用相应的抗体进行抗原─抗体杂交;有杂交带表明目的基因已形成蛋白质。
个体生物学水平鉴定:如抗虫或抗病性状的接种实验;与天然产品的的DNA全部提取出来,选用适当的限制酶,将DNA切成一定范围大小的DNA片段,分别与运载体连接,导入受体菌群体中储存,每个受体菌中都含有一段不同的DNA片段。
举例
利用蛋白质工程延长干扰素的保存时间;
利用蛋白质工程提高玉米中赖氨酸的含量;
许多工业用酶改变天然酶的特性后,使之适应生产和使用需要。
基本
原理
流程
预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)→合成DNA→表达出蛋白质,参见教材图1-29。
内容
(概念)
高考生物专题复习《基因工程》含答案
高考生物专题复习《基因工程》【考点梳理.逐个击破】一、基因工程的操作工具1.限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)作用:识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)结果:产生黏性末端或平末端。
2.DNA 连接酶3.载体(1)作用:携带外源DNA 片段进入受体细胞。
(2)种类:质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
(3)条件⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因二、基因工程的基本操作程序 1.目的基因的获取(1)目的基因:主要是指编码蛋白质的基因,也可以是具有调控作用的因子。
(2)获取方法⎩⎪⎨⎪⎧从基因文库中获取利用PCR 技术扩增通过化学方法人工合成2.基因表达载体的构建 (1)构建基因表达载体的目的①使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代。
②使目的基因能够表达和发挥作用。
(2)基因表达载体的组成:目的基因、启动子、终止子及标记基因等。
3.目的基因导入受体细胞微生物细胞感受态细胞法(Ca2+处理法)4.目的基因的检测与鉴定检测目的检测方法判断标准目的基因是否插入转基因生物的DNA DNA分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否转录出了mRNA 分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否翻译出蛋白质抗原—抗体杂交技术是否出现杂交带个体水平的检测如抗虫、抗病的接种实验是否表现出相应的特性三、基因工程的应用及蛋白质工程1.基因工程的应用(1)动物基因工程:提高动物生长速度从而提高产品产量;改善畜产品品质;用转基因动物生产药物;用转基因动物作器官移植的供体等。
(2)植物基因工程:培育抗虫转基因植物(如抗虫棉)、抗病转基因植物(如转基因烟草)和抗逆转基因植物(如抗寒番茄);利用转基因改良植物的品质(如新花色矮牵牛)。
2.基因诊断与基因治疗(1)基因诊断:又称为DNA诊断,是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。
周测11 专题1 基因工程 (配答案)
周测11 专题1 基因工程一、选择题1.科学家们经过多年的努力,创立了一种新兴生物技术——基因工程,实施该工程的最终目的是()A.定向提取生物体的DNA分子B.定向地对DNA分子进行人工“剪切”C.在生物体外对DNA分子进行改造D.定向地改造生物的遗传性状2.“分子手术刀”在切割DNA时,切开的结构是()A.氢键 B. 共价键C.二硫键D.磷酸二酯键3.作为基因的运输工具——载体,必须具备的条件之一及理由是()A.具有多个限制酶切点,以便于目的基因的表达B.具有标记基因,以便为检测目的基因的表达提供条件C.能够在宿主细胞中复制并稳定保存,以便于进行筛选D.能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制,以便提供大量的目的基因4.下列说法正确的是()A.DNA连接酶最初是从人体细胞中发现的B.限制酶的切口一定是GAA TTC碱基序列C.质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的载体D.利用载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为“克隆”5.基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞,主要原因是() A.结构简单、操作方便B.繁殖速度快C.遗传物质含量少D.性状稳定、变异少6.右下图表示限制酶切割某DNA的过程,从图中可知,该限制酶能识别的碱基序列及切点是()A.CTTAAG,切点在T和C之间B.GAATTC,切点在G和A之间C.GAATTC,切点在A和G之间D.CTTAAC,切点在T和C之间7.基因治疗是指()A.运用基因工程技术,把有缺陷的基因切除,达到治疗疾病的目的B.运用人工诱变的方法,使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常C.把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的D.对有基因缺陷的细胞进行修复,从而使其恢复正常,达到治疗疾病的目的8.切取牛的生长激素和人的生长激素基因,构建表达载体后,用显微注射技术将含有目的基因的表达载体分别注入小鼠的受精卵中,从而获得了“超级鼠”,此项技术遵循的原理是()A.基因突变:DNA→RNA→蛋白质B.基因工程:DNA→RNA→蛋白质C.细胞工程:DNA→RNA→蛋白质D.胚胎工程:DNA→RNA→蛋白质二、非选择题9.我国科学工作者经研究发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金茅孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死,而此毒蛋白对人畜无害。
高中生物选修三专题1基因工程(含解析)
5.我国自主研制的复制型艾滋病疫苗, 是把艾滋病病毒 RNA 的几个重要片段经某种处理后插
入天花病毒 DNA 中,形成重组病毒疫苗。该疫苗在人体内具有复制能力,产生的抗原蛋白
可以持续刺激免疫系统,使人产生较强的免疫能力。在该疫苗研制过程中
① 使用了逆转录
酶② 运用基因工程手段, 用质粒作载体 ③ 可利用培养的动物细胞培养天花病毒 花病毒的间接使用价值
) ③烟
A. ①③
B. ②③
C. ①④
D. ①②③④
3.中国二胎政策的放开,使得当前出现生育小高峰。二胎孩子与头胎孩子往往在性状表现上
既有相同又有差异,造成这种现象的主要原因是
A. 基因突变 4.细菌抗药性基因存(
A. 核 DNA
B. 自然选择 )
B. 质粒
C. 基因重组 C. RNA
D. 染色体变异 D. 小的直线型 DNA
________ 酶处理它的 DNA 分
子,这种酶的作用部位是 ________ . ( 5)将上述抗病基因转移到农作物体内的核心步骤
是________ , 抗病基因导入受体细胞最常用的方法是 ________ .
15.如图 1 是三种因相应结构发生替换而产生变异的过程示意图,请据图回 答.
4 / 15
________ 的形成,导致 ________ 成倍的增加. ( 3)某种植物有甲、乙两株突变植株,对它
们同一基因形成的信使 RNA 进行检测,发现甲的第二个密码子中第二个碱基
C 变为 U,乙
的第二个密码子中第二个碱基前多了一个 U,则与正常植株相比 ________ 的性状变化大.( 4)
某植株产生了一种新的抗病基因,要将该基因提取出来,应用
(1) D 是________. A 在基因工程中称为 ________.获得 B 与 C 需要 ________酶,过程 ④ 需要 ________酶. (2) C 在基因工程中称为 ________. (3)过程 ⑦ 通过细菌的分裂增殖获得大量的工程菌, 产物的表达是通过 ________过程完成.
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专题1基因工程一、单项选择题1.转基因技术在植物品种改良方面应用广泛,其中一项基因工程是改造CO2固定酶。
其目的是( )A.提高光合作用效率B.延长果实的储藏期 C.提高植物的抗性D.培育新作物品种2.利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需的产品。
下列选项中能说明目的基因完成表达的是( )A.棉花细胞中检测到载体上的标记基因 B.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的基因C.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA D.酵母菌细胞中提取到人的干扰素3.科学家将控制某药物蛋白合成的基因转移到白色来杭鸡的受精卵DNA中,发育后的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋,而且用这些鸡蛋孵出的雌鸡,仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。
下列有关叙述中正确的是( )A.表达载体的导入运用了显微注射技术 B.受精卵的发育需要运用胚胎移植技术C.这种变异属于不定向的变异 D.这种变异来源于染色体变异4.甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法,以下说法中错误的是( )A.甲方法可建立该细菌的基因组文库B.乙方法可建立该细菌的cDNA文库C.甲方法要以脱氧核苷酸为原料D.乙方法需要逆转录酶参与5.(2012·肇庆二模)我国科学工作者培育的转基因抗虫棉,其抗虫基因来源于( )A.苏云金杆菌中的抗虫基因 B.棉铃虫变异形成的致死基因C.寄生在棉铃虫体内的线虫基因 D.普通棉的突变基因6.基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。
已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
根据图示判断下列操作中正确的是( )A.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割 B.目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割C.质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割 D.质粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割7.(2012·杭州二模)下图表示化学方法合成目的基因I的过程。
据图分析下列叙述正确的是( )A.过程①需要DNA连接酶B.过程②需要DNA限制性核酸内切酶C.目的基因I的碱基序列是已知的D.若某质粒能与目的基因I重组,则该质粒与I的碱基序列相同8.(2012·广州二模)下列关于生物体内化合物的说法,正确的是( )A.N是组成细胞内各种有机物的必需元素B.糖类都是细胞内的能源物质 C.所有细胞中都含有蛋白质和磷脂D.人的肝细胞和神经细胞中的mRNA反转录形成的cDNA没有差别9.(2012·北京西城一模)草甘膦是一种广泛应用的除草剂,能不加选择地杀死各种杂草和农作物。
将抗草甘膦基因转入油菜中,使油菜能抗草甘膦。
在转基因油菜种植多年后,调查发现在公路边的野生油菜有80%含有抗草甘膦基因。
下列叙述正确的是( )A.野生油菜体内的抗草甘膦基因主要源自转基因油菜的花粉B.80%的野生油菜体内出现抗草甘膦基因是自然选择的结果C.含抗草甘膦基因的野生油菜是经自然选择进化出的新物种D.大量使用单一除草剂可以减轻环境污染,提高物种多样性10.(2012·广州二模)下列叙述不合理的是( )A.萌发的种子可作为诱变育种的材料 B.植物分生区细胞可用于培育脱毒苗C.带芽的枝条可提高扦插的成活率 D.乳腺细胞可作为转基因动物的受体细胞11.(2012·合肥二模)科学家依据基因工程的原理最新研制的某种疫苗是用病原微生物编码抗原的基因制成的,这个基因编码的产物能诱导机体产生免疫反应。
该疫苗( )A.引起人体特异性免疫的原因是DNA分子上具有抗原 B.引起免疫反应后相应淋巴细胞增多,细胞周期将变长C.能与浆细胞产生的相应抗体发生特异性结合 D.包括抗原基因、启动子、终止子和标记基因等12.(2012·绍兴质检)下列有关基因工程的叙述正确的是( )A.DNA 连接酶能将碱基互补的两个黏性末端的碱基对连接起来 B.获得目的基因一定要使用限制性核酸内切酶C.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物 D.利用质粒上的标记基因可用来筛选含重组DNA 的细胞和转基因植物二、双项选择题13.在基因工程操作中限制性核酸内切酶是不可缺少的工具酶。
下列有关限制性核酸内切酶的叙述中错误的是( )A.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B.限制性核酸内切酶的活性不受温度和pH等因素的影响C.限制性核酸内切酶可以从某些原核生物中提取 D.限制性核酸内切酶也可以识别和切割RNA14.下列关于基因工程的叙述中,错误的是( )A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物 B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原有生物活性D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达15.(2012·北京东城二模)下图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图(其中amp r为抗氨苄青霉素基因)。
下列叙述不正确的是( )A.不能同时选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ对含目的基因的DNA进行切割B.过程②可采用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞C.质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞和促进目的基因的表达D.图中过程④可以利用放射性同位素标记的目的基因作为探针进行筛选三、非选择题16.(2012·全国新课标)根据基因工程的有关知识,回答下列问题:(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有______________和______________。
(2)质粒运载体用Eco RⅠ切割后产生的片段如下:AATTC……GG……CTTAA为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用Eco RⅠ切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必须具有的特点是_______________。
(3)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即__________DNA连接酶和__________DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是___________,产物是_________。
若要在体外获得大量反转录产物,常采用__________技术。
(5)基因工程中除质粒外,__________和__________也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是______________。
17.(2012·福建)肺细胞中的let7基因表达减弱,癌基因RAS表达增强,会引发肺癌。
研究人员利用基因工程技术将let7基因导入肺癌细胞实验表达,发现肺癌细胞的增殖受到抑制。
该基因工程技术基本流程如图1。
请回答:(1)进行过程①时,需用__________酶切开载体以插入let7基因。
载体应用RNA聚合酶识别和结合的部位,以驱动let7基因转录,该部位称为__________。
(2)进行过程②时,需用__________酶处理贴附在培养皿壁上的细胞,以利于传代培养。
(3)研究发现,let7基因能影响RAS的表达,其影响机理如图2。
据图分析,可从细胞提取__________进行分子杂交,以直接检测let7基因是否转录。
肺癌细胞增殖受到抑制,可能是由于细胞中__________(RASmRNA/RAS蛋白)含量减少引起的。
18.下图表示两种限制性核酸内切酶识别DNA分子的特定序列,并在特定位点对DNA进行切割的示意图,请回答以下问题:(1)图中甲和乙代表____________________________________________。
(2)Eco RⅠ、HpaⅠ代表_________________________________________。
(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段,切口的类型分别为______________、_______________。
甲中限制酶的切点是_______之间,乙中限制酶的切点是________之间。
(4)由图解可以看出,限制酶的作用特点是___________________________。
(5)如果甲中G碱基发生改变,可能发生的情况是_________________________。
19.除草剂草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死。
科学家从抗草甘膦的矮牵牛中分离克隆出EPSP合成酶基因,培育出了抗草甘膦的转基因大豆,从而大大降低了田间管理成本。
抗草甘膦转基因大豆培育过程如下图所示。
请分析回答有关问题:(1)科学家在进行上述基因操作时,通常要用同一种________分别切割质粒和含目的基因的DNA,质粒的黏性末端与目的基因两侧的黏性末端就可通过________而黏合。
这一过程体现了质粒作为运载体必须具备的条件是______________。
(2)为了确定转基因大豆是否培育成功,既要用放射性同位素标记的______________作探针进行分子杂交检测,又要用___________________方法从个体水平鉴定大豆植株的抗除草剂特性。
(3)有人提出,种植上述转基因大豆,它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种造成“基因污染”。
另一方观点认为,由于存在________,它们很难与其他植物杂交。
20.(9分)降钙素是一种多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症等。
人的降钙素活性很低,半衰期较短。
某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素,从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条各含72个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Kleno w酶补平,获得双链DNA,过程如下图。
在此过程中发现,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。
回答下列问题:(1)Kleno w酶是一种________酶,合成的双链DNA有________个碱基对。
(2)获得的双链DNA经Eco RⅠ(识别序列和切割位点—G↓AATTC—)和Bam HⅠ(识别序列和切割位点—G↓GATTC—)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是理想的受体细胞,这是因为它___________________________。
②设计Eco RⅠ和Bam HⅠ双酶切的目的是__________________________________________________。
③要进行重组质粒的鉴定和选择,需要大肠杆菌质粒中含有__________________。
(3)经DNA测序表明,最初获得的多个重组质粒,均未发现完全正确的基因序列,最可能的原因是_______________________________。