- 2021-09-25 发布 |
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文档介绍
【生物】2020届 一轮复习 人教版 基因工程 作业
2020届 一轮复习 人教版 基因工程 作业 1.(2019·四川绵阳一诊)基因工程的应用十分广泛,利用此项技术可创造出更加符合人类需求的优良品种或产品。如美洲拟鲽(是鲽科下的一种比目鱼)的体液中存在抗冻蛋白,能够降低鱼的血液冰点。科学家按cDNA路线分离和克隆了抗冻蛋白基因,并将其导入番茄,获得了抗冻的番茄品种。根据有关知识,回答下列问题: (1)基因工程操作的核心步骤为 ,以mRNA为材料可获得cDNA,其原理是________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)将目的基因导入植物的细胞最常用的方法是___________________________。 (3)构建重组质粒,需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—C↓GATCC—,限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。在DNA连接酶的作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接? 理由是________________________________________________。 (4)质粒作为基因工程常用运载体必需具备的条件是_______________________ ______________________________________________________________________(至少答2点)。 答案 (1)基因表达载体的构建 在逆转录酶的作用下,以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA (2)农杆菌转化法 (3)可以 因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同 (4)能在宿主细胞内复制并稳定保存;具有多个限制酶切位点,有利于剪切 2.(2019·四川广安眉山一诊)白僵菌可感染农业害虫,因而可用来防治农业害虫。由于白僵菌对草丁膦(一种除草剂)敏感,且杀死害虫的能力较弱,科研人员将Bar基因(抗除草剂基因)和毒蛋白基因导入白僵菌进行基因工程改造,流程如图所示: (1)从苏云金芽孢杆菌中获取的毒蛋白基因,通过PCR技术可以在体外大量扩增。该扩增过程需要提供 种引物,所需添加的酶是 。 (2)图中形成重组质粒1时需要的限制酶是 ;形成重组质粒2除了需要限制酶XbaⅠ外,还需要 酶。 (3)将重组质粒2导入经 处理成为感受态的白僵菌,一段时间后用含有 的平板培养基进行筛选,获得含有Bar基因的重组白僵菌。 (4)为了判断重组白僵菌的杀虫效果,科研人员接下来应该 。 答案 (1)两 耐热的DNA聚合酶 (2)NcoⅠ、BamHⅠ DNA连接 (3)Ca2+ 草丁膦 (4)将重组白僵菌喷涂在植物叶片上,再用此叶片饲喂害虫,记录单位时间内的害虫死亡的数 3.(2019·广东七校联考)真核生物基因中通常含有内含子,而原核生物基因中没有,原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。下图表示从基因文库提取胰岛素基因的过程。回答下列问题: (1)从基因结构分析,与基因组文库中的基因相比,cDNA文库中获得的目的基因少了 等结构(至少写两个)。 (2)将获得的胰岛素基因导入受体菌内,并在受体菌内维持稳定和表达的过程,在基因工程中称为 。 (3)过程⑤需将纤维素膜上的细菌裂解,释放出 ,再用32P标记的 作为探针进行杂交。依据杂交结果,应选取培养基上 (填字母)菌落继续培养,才能获得含有胰岛素基因的受体菌。 (4)经过目的基因的检测和表达,从大肠杆菌中获得的“胰岛素”未能达到期待的生物活性,导致这种差异的原因可能是_________________________________ ____________________________________________________________________。 (5) 与从基因组文库获取目的基因相比,图示方法获得的目的基因在受体菌中更容易表达,原因是______________________________________________________ ____________________________________________________________________。 答案 (1)启动子、终止子、内含子 (2)转化 (3)DNA 目的基因(或胰岛素基因) a (4)受体菌中没有内质网和高尔基体,不能对基因表达获得的蛋白质进行加工 (5)cDNA中不含有内含子,转录出的RNA不需要经过加工,可直接作为合成蛋白质的模板 4.(2019·山东聊城模拟)普通番茄细胞中含有PG基因,其能控制合成多聚半乳糖醛酸酶(简称PG),PG能破坏细胞壁,使番茄软化不耐贮藏。科学家将抗PG基因导入番茄细胞,培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄。下图表示抗PG基因的作用原理,回答下列问题: (1)据图回答该转基因番茄具有抗软化、保鲜时间长的原理是_______________ ____________________________________________________________________ (2)为培育抗软化番茄,应采用 技术将抗PG基因进行体外扩增。在该技术的反应体系中除模板、引物、原料外,还需要加入 ,这个基因的表达需要 等不可缺少的调控组件。 (3)将抗PG基因插入Ti质粒的 上构建基因表达载体,通过农杆菌转化法将抗PG基因导入番茄细胞,为检验抗PG基因是否成功导入,在个体生物学水平上应检测__________________________________________________。 (4)为避免抗PG基因通过花粉传播进入其他植物而导致“基因污染”,应将抗PG基因导入 (填“细胞核”或“细胞质”)。 答案 (1)抗PG基因能阻止PG基因表达的翻译过程,使细胞不能合成PG (2)PCR(多聚酶链式反应) 热稳定DNA聚合酶(Taq酶) 启动子、终止子 (3)T-DNA 转基因番茄是否抗软化以及保鲜时间的长短 (4)细胞质 5.(2019·四川遂宁一诊)我国一科研团队将小麦液泡膜Na+/K+逆向转运蛋白基因(TaNHX2基因)转移到水稻细胞内,获得了转基因耐盐水稻新品种。回答下列有关问题: (1)为保证目的基因在水稻细胞中能够表达,运载体上应含有特定的 。 A.复制原点 B.启动子 C.标记基因 (2)水稻的转化过程为:将水稻幼胚接种到诱导培养基上,经过 过程,培养出愈伤组织,然后用 法,将目的基因和相关功能片段整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上,最后诱导愈伤组织形成水稻植株。 (3)为验证外源基因整合到水稻基因组后是否转录,可从转基因植株的细胞中提取所有mRNA并反转录成 ,再以反转录产物为模板,利用TaNHX2基因特异引物,通过 方法进行基因扩增。若以根细胞为材料扩增结果为阳性(有产物生成),以叶细胞为材料扩增结果为阴性(无产物生成),则说明___________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (4)将生长至4叶期的转基因幼苗转入高浓度的NaCl溶液中培养,进行耐盐试验,用非转基因幼苗作为对照。培养30天后观察现象,若 则说明转基因植株获得了耐盐特性。 答案 (1)B (2)脱分化 农杆菌转化法 (3)cDNA(互补DNA) PCR 目的基因(TaNHX2基因)仅在根细胞中转录,未在叶细胞中转录 (4)转基因植株存活率高于非转基因植株(转基因植株叶片不变黄,非转基因植株叶片变黄,其他答案合理即可) 6.(2019·山东潍坊模拟)人参是珍贵的药用植物,研究人员运用转基因技术构建乙肝病毒表面抗原(HBsAg)的人参细胞表达系统,为珍贵药用植物与疫苗联合应用开辟了新思路,其构建过程如图所示,图中SmaⅠ、SatⅠ、EcoRⅤ为限制酶。请回答相关问题: (1)②的构建过程除限制酶外还需要 酶;想要从②中重新获得HBsAg基因,所用的限制酶不能是EcoRV或Sma Ⅰ,原因是_______________________ _____________________________________________________________________。 (2)将重组质粒转入农杆菌常用 处理细胞;要使目的基因成功整合到人参细胞的染色体上,该过程所采用的质粒应含有 。 (3)分析图可知,②中应含有的标记基因是________________________________; 过程⑤的目的是____________________________________________________。 (4)该疫苗进入机体后可刺激机体产生能与乙肝病毒特异性结合的 ,同时还能产生 使机体长期对乙脏病毒具有免疫力。 答案 (1)DNA连接 两平末端连接后的重组序列不能再被EcoRⅤ和Sma Ⅰ识别(重组质粒无这种限制酶的识别序列) (2)钙离子 T-DNA (3)氨苄青霉素抗性基因 筛选出含有HBsAg基因的人参细胞 (4)抗体 记忆细胞 7.(2019·广东模拟)烟草易受烟草花叶病毒(TMV)感染而大幅度减产。绞股蓝细胞中含有抗TMV基因,能抵抗TMV感染,研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV烟草,操作流程如下图所示。请回答下列问题: (1)过程①所用RNA可以从 中获取。 (2)过程②可以采用 技术获得大量目的基因,该技术的实质是________________________________________________________________________。 (3)过程④最常用的方法是 ,该方法中需将目的基因插入受体细胞的 上。 (4)过程⑤所用到的培养基除了卡那霉素之外,还需要加注的特殊物质是 。过程⑥还需要进行基因工程操作步骤中的目的基因的检测与鉴定,在分子水平上检验获得的烟草能否抗TMV的方法是 。 答案 (1)绞股蓝细胞的细胞质基质 (2)PCR(或多聚酶链式反应) DNA复制 (3)农杆菌转化法 染色体DNA (4)植物激素(或生长素和细胞分裂素) 抗原—抗体杂交 8.(2019·广东佛山质检)油菜籽中蛋白质和油脂的相对含量,与酶1和酶2对共同底物丙酮酸的竞争有关。 酶1促进蛋白质的合成,酶2促进油脂的合成。通过生物工程技术对油菜进行改造,以得到含有基因A的油菜,流程图如下。请据图作答: (1)上述改造过程中运用的生物工程技术是 。 (2)通过 、 或人工化学合成等方法,都可获取目的基因A。过程①中的处理方法为_____________________________________________________。 (3)过程④中要防止杂菌污染的原因是 。通过过程④得到的油菜植株中,所有细胞 (填“一定”“不一定”或“一定不”)含有基因A。 (4)已知转录时基因A的模板链与酶1基因的模板链互补。相对普通油菜,含基因A的油菜籽粒油脂含量显著提高,请分析其机理: __________________________ ___________________________________________________________________。 答案 (1)基因工程、植物组织培养 (2)从基因文库中获取 利用PCR技术扩增 Ca2+处理法 (3)杂菌会竞争培养基中的营养物质,还可能产生有毒有害物质 不一定 (4)基因A转录的mRNA与酶1基因转录的mRNA互补,阻碍了酶1基因的mRNA翻译,降低了酶1含量,酶2对丙酮酸的竞争增强,促进了油脂合成查看更多