《高考生物一轮复习第10单元现代生物科技专题第34讲基因工程课后作业含解析选修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物一轮复习第10单元现代生物科技专题第34讲基因工程课后作业含解析选修3（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基因工程1(2018湖南衡阳一模)科学家利用PCR定点突变技术改造某基因，从而提高其生理功能效率。请据所学知识，回答下列问题：(1)PCR过程所依据的原理是_，扩增过程需要加入_酶。(2)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体，常用_将基因表达载体导入植物细胞，还需用到植物细胞工程中的_技术，才能最终获得转基因植物。(3)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是_。(4)基因文库中cDNA文库与基因组文库相比，前者较小，原因是_。答案(1)DNA双链复制耐高温的DNA聚合(或Taq)(2)农杆菌转化法植物组织培养(3)鉴别和筛选含有目的基因的细胞(4)cDNA文库是通过生物发育的某个时期mRNA反转录
2、产生的，这个时期并不是每个基因都进行转录，而基因组文库包含所有的基因解析(1)PCR的原理是DNA双链复制；扩增过程是在较高温度下进行的，因此需要加入耐高温的DNA聚合酶(或Taq酶)。(2)基因工程中，常用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞；将转基因植物细胞培育成转基因植株还需要采用植物组织培养技术，原理是植物细胞具有全能性。(3)重组质粒中抗生素抗性基因为标记基因，其作用是鉴别和筛选含有目的基因的细胞。(4)cDNA文库是通过生物发育的某个时期mRNA反转录产生的，而这个时期并不是每个基因都进行转录，而基因组文库包含所有的基因，所以cDNA文库比基因组文库小。2(2018安徽“皖南八校
3、”三联)科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中，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。已知限制酶的识别序列和切点是GGATCC，限制酶的识别序列和切点是GATC，请据图回答：(1)过程所需要的酶是_。一般采用PCR技术扩增目的基因，前提要有一段已知目的基因的核苷酸序列，原因是_。(2)在构建基因表达载体的过程中，用_切割质粒，获取目的基因时只能用一种限制酶，应用_切割目的基因所在的外源DNA。用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端在DNA连接酶的催化作用中通过_原则进行连接。人的基因之所以能与大肠杆
4、菌的DNA分子进行重组，原因是_。(3)在过程中一般将受体大肠杆菌用CaCl2溶液(Ca2)进行处理，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为_。答案(1)逆转录酶根据这一序列合成引物(2)限制酶限制酶碱基互补配对人的基因与大肠杆菌DNA分子的组成单位相同，结构相同，且具有相同的黏性末端(3)感受态细胞解析(1)据图可知，题图中是通过逆转录法来获取目的基因的，所以过程所需要的酶应是逆转录酶；利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。(2)结合图示可知，在构建基因表达载体过程中，应该用限制酶来切割质粒的，因为如果用限制酶切
5、割质粒，会使两个标记基因都受到破坏；根据限制酶的识别序列和切点为“”、限制酶的识别序列和切点为“”，可知限制酶也能识别并切割限制酶的识别序列，所以应用限制酶切割目的基因所在的外源DNA。用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端在DNA连接酶的催化作用中通过碱基互补配对原则进行连接。人的基因与大肠杆菌DNA分子的组成单位、结构相同，且具有相同的黏性末端，所以人的基因能与大肠杆菌的DNA分子进行重组。(3)图中过程表示将目的基因导入大肠杆菌，该过程中一般将受体大肠杆菌用CaCl2溶液(Ca2)进行处理，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为感受态细胞。3(2018广东佛山
6、市质检)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。过程中的处理方法为_。(3)过程中要防止杂菌污染的原因是_。通过过程得到的油菜植株中，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
7、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，促进了油脂合成解析(1)据图可知，上述过程最终把外源基因A导入了油菜细胞，此过程用到了基因工程技术，上述过程还需要把油菜的下胚轴细胞培养成油菜植株，此过程需要植物组织培养技术。(2)基因工程技术首先要获取目的基因，目前最常用的方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增，此外如果基因比较小，核苷酸序列又已知，也可以用化学方法直接人工合成。将基因导入微生物细
8、胞时，需要用Ca2处理法，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这样可以提高目的基因的导入率。(3)过程是植物组织培养过程，在此过程中，需要防止杂菌污染，否则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，导致油菜幼苗的生长发育受到影响。将目的基因导入受体细胞时，不是所有的细胞都能成功导入目的基因，因此所有细胞不一定都含有基因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，其机理是：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
9、。4(2018贵州黔东南州一模)2017年8月2日，中华人民共和国农业部官网发布2017年农业转基因生物安全证书(进口)批准清单包含耐除草剂大豆MON87705、耐除草剂油菜T45、耐除草剂玉米T25等10多个转基因生物系列，回答下列问题：(1)耐除草剂玉米T25植株的培育用到了基因工程技术，该过程以耐除草剂基因作为_(填“目的基因”或“标记基因”)。(2)如果将耐除草剂基因插入到Ti质粒的_上，通过农杆菌的转化作用，可使该基因转移进入玉米细胞，并将其插入到玉米细胞中染色体的DNA上，这种将耐除草剂基因导入玉米细胞的方法叫做_。(3)基因表达载体构建时，需用到_酶将耐除草剂基因和Ti质粒结合在
10、一起，在基因表达载体中位于耐除草剂基因的首端和尾端分别具有_和_(填结构名称)，以启动和停止基因的转录。(4)在耐除草剂玉米T25植株的培育过程中_(填“能”或“不能”)用动物病毒作为耐除草剂基因导入玉米细胞的载体，原因是_。答案(1)目的基因(2)TDNA农杆菌转化法(3)DNA连接启动子终止子(4)不能病毒是专性寄生的，以动物病毒作为载体无法将目的基因导入到植物细胞(或农杆菌细胞)中解析(1)根据题意分析，利用基因工程技术培育了耐除草剂玉米T25植株，则耐除草剂基因为目的基因。(2)将目的基因导入植物细胞(玉米细胞)应该用农杆菌转化法，先将耐除草剂基因插入到Ti质粒的TDNA上，通过农杆菌
11、的转化作用，将目的基因导入玉米细胞，并将其插入到玉米细胞中染色体的DNA上。(3)构建基因表达载体时，需要利用DNA连接酶将目的基因(耐除草剂基因)与Ti质粒结合在一起，且目的基因必须插入启动子与终止子之间，以启动和停止基因的转录。(4)病毒是专性寄生的，以动物病毒作为载体无法将目的基因导入到植物细胞中，因此在耐除草剂玉米T25植株的培育过程中不能用动物病毒作为耐除草剂基因导入玉米细胞的载体。5(2018贵州适应性考试)人抗凝血酶是人体血液中一种重要的抗凝血因子，具有抑制血液中凝血酶活性的作用，利用人工合成的人抗凝血酶对治疗抗凝血酶缺失症有显著效果。下图表示利用乳腺生物反应器生产人抗凝血酶的过
12、程。回答下列问题：(1)乳腺生物反应器是指将目的基因与_的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射导入哺乳动物受精卵，最终获得转基因动物。转基因动物进入哺乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药品。若将上述过程中受体细胞改为大肠杆菌，生产出来的人抗凝血酶往往不具有生物活性，原因是_。(2)人抗凝血酶基因导入受精卵需要“分子运输车”(载体)。“分子运输车”应具备的条件是_。(3)完成过程所需的技术是_；早期胚胎能够在代孕羊体内存活的原因是_。(4)为了能从乳汁中分离出人抗凝血酶，需要对转基因羊进行性别鉴定，在胚胎移植前，最好取囊胚中_的细胞进行性别鉴定。转基因羊只有乳腺细胞分泌的乳汁中含有人抗凝
13、血酶，其根本原因是_。答案(1)乳腺蛋白基因大肠杆菌不含内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工和修饰(2)自我复制的能力；有一个或多个限制酶的切割位点；带有标记基因；分子大小适宜(3)早期胚胎培养受体对外来胚胎一般不发生免疫排斥反应(4)滋养层人抗凝血酶基因只能在乳腺细胞中选择性表达解析动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。据图分析，图中人抗凝血酶属于目的基因，过程表示将目的基因导入受体细胞(供体羊的受精卵)，常用的方法是显微注射法；过程表示早
14、期胚胎培养；过程表示胚胎移植技术。(1)根据以上分析已知，该过程中目的基因是人抗凝血酶基因，利用基因工程技术最终通过分泌乳汁来生产所需要的人抗凝血酶，因此应该将该目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起。若将受体细胞改为大肠杆菌，由于大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工和修饰，因此生产出来的人抗凝血酶往往不具有生物活性。(2)基因工程中，作为运输目的基因的载体必须具备的条件有：自我复制的能力、有一个或多个限制酶的切割位点、带有标记基因、分子大小适宜等。(3)根据以上分析已知，过程表示早期胚胎培养技术；由于受体细胞对外来胚胎一般不发生免疫排斥反应，因此早期胚胎能够在代孕羊体内存活。(4)用囊胚期胚胎进行性别鉴定时，可用分割针分割部分滋养层细胞进行性别鉴定；由于人抗凝血酶基因只能在乳
