《2019年高考生物总复习第十一单元现代生物科技专题第35讲基因工程课下作业新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考生物总复习第十一单元现代生物科技专题第35讲基因工程课下作业新人教版（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第第 3535 讲讲 基因工程基因工程【课下作业】1(2018广西三市联考)小鼠基因靶向敲除技术是采用工程技术手段使小鼠体内的某一基因失去功能，以研究基因在生物个体发育和病理过程中的作用。例如现有基因型为 BB 的小鼠，要敲除基因 B，可先用体外合成的突变基因 b 取代正常基因 B，使 BB 细胞改变为 Bb 细胞，最终培育成为基因敲除小鼠 bb。分析回答下列问题：(1)“基因靶向敲除”技术采用了基因工程的技术手段。基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过_和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性。(2)基因表达载体应包括启动子、_、_、标记基因。目的基因导入受体细胞后，首先要检测转
2、基因生物_，这是目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键。(3)为获得“基因靶向敲除”的小鼠个体，则应将同源目的基因导入小鼠的_。此外还必须经过_和胚胎移植等胚胎工程的技术手段，最终由受体母鼠生下来。(4)按上述“基因靶向敲除”操作获得的多只雌雄小鼠都是杂合子，人们想在此基础上获得一个含纯合目的基因的个体。简要的方案是：_。答案：(1)体外 DNA 重组 (2)目的基因 终止子 DNA 上是否插入了目的基因 (3)受精卵 早期胚胎培养 (4)让获得的杂合子雌雄小鼠交配，从后代中筛选出含目的基因的纯合小鼠2(2018广州模拟)虫草中的超氧化物歧化酶(SOD)具有抗衰老作用。研究人员培育了能合成 S
3、OD 的转基因酵母菌。请结合图回答问题：注：Hind和ApaL是两种限制酶，箭头表示酶的切割位置。(1)将图中的重组 DNA 分子用Hind和ApaL完全酶切后，可得到_种DNA 片段。图示的表达载体存在氨苄青霉素抗性基因，不能导入用于食品生产的酵母菌中，据图分析，可用_切除该抗性基因的部分片段使其失效，再用 DNA 连接酶使表达载体重新连接起来。(2)作为受体细胞的酵母菌缺失 URA3 基因，必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活，因此，图示表达载体上的 URA3 基因可作为_供鉴定和选择；为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌，所使用的培养基_(填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶。2(3)目的基因
4、进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为_。为了确定受体细胞中 SOD 基因是否转录，可用标记的_作探针进行分子杂交检测，分子杂交的原理是_。(4)利用蛋白质工程获得活性更高的 SOD 时，需根据所设计蛋白质的结构推测其_序列，最终确定相对应的脱氧核苷酸序列并经基因修饰获得所需的基因。答案：(1)3 ApaL (2)标记基因 不需要 (3)转化 SOD 基因 碱基互补配对 (4)氨基酸3(2018海淀区质检)菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花，培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程，请据图回答下列问题：注：卡那霉素抗性基因(kanR)作为标记基因，
5、菊花叶片对卡那霉素高度敏感。(1)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒，可用_处理土壤农杆菌，使其处于感受态。(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌能够_的特点，使目的基因进入受体细胞中，并插入到菊花细胞的_上，最终形成转基因植株。(3)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素和_的培养基中，在适宜条件下进行培养，筛选转基因菊花。(4)用 PCR 方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据_的核苷酸序列设计特异性引物，以_为模板进行第一轮扩增。解析：(1)用 Ca2处理土壤农杆菌，使其处于感受态，易于吸收外源重组 DNA 分子。(2)农杆菌能够感染植物细胞，并将 TDNA 转移至受体细胞中，
6、并插入到受体细胞的染色体 DNA上，利用这个特点实现导入目的基因。(3)利用添加卡那霉素的培养基可以筛选含卡那霉素抗性基因的转基因植株。(4)用 PCR 方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据目的基因的核苷酸序列设计特异性引物，以含目的基因的菊花 DNA 为模板进行第一轮扩增。答案：(1)Ca2(或“CaCl2溶液”) (2)感染菊花(或“植物”)细胞，并将 TDNA 转移至受体细胞 染色体 DNA(3)卡那霉素 (4)抗虫基因(目的基因) 转基因菊花的 DNA(或“含目的基因的菊花 DNA”)4(2018武汉调研)镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白分子 肽链第 6 位氨
7、基酸谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常。回答下列问题：(1)异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的_序3列发生改变。(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作_(填“属于”或“不属于”)蛋白质工程，理由是该操作_。(3)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的_，以其作为模板，在_酶的作用下逆转录合成 cDNA。cDNA 与载体需在_酶的作用下，拼接构建基因表达载体，导入受体菌后进行表达。(4)检测受体菌是否已合成血红蛋白，可从受体菌中提取_，用相应的抗体进行_杂交，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白
8、。解析：(1)基因是具有遗传效应的 DNA 片段，遗传信息储存在基因碱基对的排列顺序中。(2)蛋白质工程是指通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求，题中所述不属于蛋白质工程。(3)利用反转录法获取目的基因时，需先提取 mRNA，在逆转录酶的作用下反转录合成 cDNA。cDNA 与载体需在限制酶和DNA 连接酶的作用下拼接构建成基因表达载体，才可导入受体菌。(4)检测目的基因是否翻译成蛋白质，需要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。答案：(1)碱基对 (2)不属于 没有对现有的蛋白质进行改造 (3)mRNA 逆转录 限制
9、酶和 DNA 连接 (4)蛋白质 抗原抗体5GDNF 蛋白是一种神经营养因子，对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含 GDNF 基因的基因表达载体(如图所示)，并导入到大鼠神经干细胞，用于神经系统疾病的治疗。请回答下列相关问题：(1)在培养大鼠神经干细胞时，常先用_把组织分离，获得单个细胞。当培养的神经干细胞相互接触后停止分裂，通过分瓶培养可以使细胞继续增殖，该过程称为_。(2)除目的基因、启动子外，基因表达载体通常还含有_，在构建GDNF 基因的表达载体时，需选择图中的_限制酶进行酶切。(3)根据上图，酶切后的载体和 GDNF 基因经_酶处理，可获得_种含有目的基因的产物。解析
10、：(1)动物细胞培养时，需要先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，使动物细胞彼4此分离成单个细胞。动物细胞培养过程中会出现接触抑制的现象。(2)目的基因的表达载体除了含有目的基因、启动子外，还要含有终止子和标记基因等。从图中可以看出，目的基因的两侧含有限制酶Xho的切割位点，所以要用Xho对质粒和目的基因进行切割。(3)目的基因与质粒的结合要用 DNA 连接酶处理。从图中可以看出，获得的三种质粒中，只有2 种含有目的基因。答案：(1)胰蛋白酶或胶原蛋白酶 传代培养 (2)终止子和标记基因 Xho (3)DNA 连接 26(2018山东青岛质检)科学家运用基因工程技术将结核杆菌 MPT64 基因
11、(能控制合成MPT64 蛋白)成功导入胡萝卜细胞，最终表达出肺结核疫苗。请回答下列问题：(1)为获取 MPT64 基因，可从结核杆菌的细胞中提取对应 mRNA，在_的作用下合成双链 cDNA 片段，获得的 cDNA 片段与结核杆菌中该基因碱基序列_(填“相同”或“不同”)。(2)通常采用 PCR 技术扩增 MPT64 基因，前提是要有一段已知 MPT64 基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成_，在操作步骤中需要加热至 9095 的目的是_。(3)根据农杆菌的特点，如果将 MPT64 基因插入到_上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入胡萝卜细胞，并将其插入到植物细胞中的_上。要确认 M
12、PT64 基因是否在胡萝卜植株中表达，应检测胡萝卜植株中是否含有_。(4)研究发现，如果将 MPT64 蛋白 20 位和 24 位的氨基酸改变为半胱氨酸，其保存时间将大大延长，科学家可以生产上述耐储存的 MPT64 蛋白的现代生物工程技术是_。解析：(1)以 mRNA 为模板，合成 cDNA 的过程是逆转录，需要逆转录酶的催化。由于 DNA 转录形成的 mRNA 过程中非编码序列不转录，所以形成的 cDNA 与结核杆菌中该基因碱基序列不同。(2)在 PCR 技术中，以已知 MPT64 基因的核苷酸序列为模板，合成引物。在操作步骤中需要加热至 9095 ，以打开目的基因 DNA 的双链。(3)在
13、农杆菌转化法中，将 MPT64基因插入到农杆菌的 Ti 质粒的 TDNA 上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入胡萝卜细胞，并将其插入到植物细胞中的染色体的 DNA 上。基因的表达产物是蛋白质，要确认 MPT64 基因是否在胡萝卜植株中表达，应检测胡萝卜植株中是否含有 MPT64 蛋白。(4)蛋白质工程又叫第二代基因工程，可以通过设计改造原有蛋白质的结构和功能，来满足人类的生产和生活需求。答案：(1)逆转录酶 不同 (2)引物 使目的基因 DNA 受热变性解旋为单链 (3)Ti 质粒的 TDNA 染色体 DNA MPT64 蛋白 (4)蛋白质工程7(2018黑龙江哈尔滨三中模拟)绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒(TMV)基因，可以合5成一种抗 TMV 蛋白，叶片对 TMV 具有抗感染性。烟草是重要的经济作物，由于 TMV 的感染会导致大幅度减产。研究人员利用转基因技术培育出了抗 TMV 的烟草，主要流程如图所示。(1)科学家首先从绞股蓝细胞中提取抗 TMV 基因转录的 RNA，然后合成目的基因。图中过程表示 _，获得的 DNA 必须在两侧添加_和_。 (2)过程构建重组 Ti 质粒时，必须使用_和_两种工具酶。 (3)由图分析，在过程构建的重组 Ti 质粒上应该含有卡那霉素抗性基因作为_
