选修 3 现代生物科技专题 出题人:刘秀平 审核:高二生物组 时间:2013 年 12 月 28 日 班级 姓名 学号
获取目的基因 , 其原因是
(2) 在乙图中 ,c 过程在遗传学上称为 d 过程称为 ,
,d 过程需以 mRNA为模板 , 以
。
为原料 , 还需要的条件是
周 生物作业 —— 基因工程与蛋白质工程
1. (2010 海南)利用基因工程可以获得转基因牛,从而改良奶牛的某些性状。 基因工程的四个基本操作步骤是 、基因表达载体的构建、
和 。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表
达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、
、
、
和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是
(显微注射法、 农杆菌转化法) ,为获得能大量产生人干扰素的转基因牛, 该基因表达载体应导入
的受体细胞是
(受精卵、乳腺细胞) 。
2.下图为利用生物技术获得生物新品种的过程,据图回答: (1) 在基因工程中, A 表示
________ ,如果直接从苏云 金杆菌中获得抗虫基因,①过程使 用的酶区别于其他酶的特点是
________
,B 表示_______
。
(2)B→D的过程中,若使用的棉花受体细胞为体细胞,⑤表示的生物技术是 植物组织培养技术。
要确定目的基因 ( 抗虫基因 ) 导入受体细胞后,是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作, 请写出在个体水平上的鉴定过程:
。
3. 农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因,现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花,培育 抗病棉花品系。请回答下列问题: (1)要获得该抗病基因, 采用
、
等方法。 为了能把该抗病基因转入棉花细胞中,常用的载体是
。
(2)假如载体切割后,得到的分子末端序列为:
请写出能与该载体连接的抗病基因分子末端是
。
(3)再将连接得到的 DNA分子导入农杆菌,然后用该农杆菌去 棉花细胞,利用植物 细胞具有的
性进行组织培养,从培养出的植株中
出抗病的棉花。 (4)该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是( )A. 淀粉 B. 脂类
C.蛋白质 D. 核酸
(5)转基因棉花获得的
是由该表达产物来体现的。
ATP、
、DNA聚合酶等。 第 17
(3) 除了上述两种方法可以获取目的基因外
, 请你再写出一种方法:
。 5. 下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答。
(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程? ,为什么?
(2)过程②必需的酶是
酶,过程③必需的酶是
酶。
(3)在利用 AB获得 C的过程中,必须用
切割 A 和 B,使它们产
生
,再加入
,才可形成 C。
(4)为使过程⑧更易进行,可用
(药剂)处理 D。
(5)由于重组 DNA分子成功导入受体细胞的频率
,所以在导入后通常需要进行
(6)将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌,从两者中生产的胰岛素在功能和 列上是相同的。
6. 豇豆对多种害虫具有抗虫能力,根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因( CpTI 基因)。科学家将其转移到水稻体内后,却发现效果不理想,主
“信号肽”
“内质网滞留
要原因是 CpTI 蛋白质的积累量不足。 经过在体外对 CpTI
序列
CpTI基因
信号”序列
基因进行了修饰后, CpTI 蛋白质在水稻中的积累量就得
①
到了提高。修饰和表达过程如下图所示:
修饰后的CpTI基因
请根据以上材料,回答下列问题: ②
(1)CpTI 基因是该基因工程中的 ____________基因,“信 A
号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本组成单位
CpTI蛋白质 是___________________, 在①过程中,首先要用
_____________酶切开,暴露出 _______________再用______________酶连接。 操作。序
4.目的基因的分离是基因工程研究中的主要方面和操作关键。 中获取目的基因的两种方法 , 请回答下列问题。 (1) 在甲图中 ,a 过程是在
酶
(2)在该基因工程中,供体细胞是
下面甲、 乙图表示从真核生物细胞
,受体细胞是 。②过程称为 ______。
(3)检测修饰后的 CpTI 基因是否表达的最好方法是 __________________________________ 。
(4)与杂交育种、诱变育种相比,通过基因工程来培育新品种的主要优点是 (5)当前, 转基因大豆, 转基因棉花等已经进入了我们的生活。
1
的作用下完成的。 如果用该类酶中的一种 , 不一定能
请你谈谈转基因农作物可能带来
选修 3 现代生物科技专题 出题人:刘秀平 审核:高二生物组 时间:2013 年 12 月 28 日 的利与弊。(各一条)
7.1990 年对一位缺乏腺苷脱氨酶基因,
而患先天性体液兔疫缺陷病的美国女孩进行基因治疗,
其
方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养,然后用逆转录病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工
培养的白细胞中,再将这些转基因白细胞回输到患者的体内,经过多次治疗,患者的免疫功能趋
于正常。
(1)在基因治疗过程中,逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的
, 此基因工程中的目的基因是 ,目的基因的受体细胞是 。 (2)将转基因白细胞多次回输到患者体内后,兔疫能力趋于正常是由于产生了
,
基因产生这种物质的两个基本步骤是 、
。
8. 科学家将人的胰岛素基因与质粒重组后,
导入牛的受精卵, 并成功从牛奶中提取到了人胰岛素。
请根据如下操作流程回答相关问题。 (已知酶 I 的识别序列和切点是- G↓GATC-C ,酶 II 的识别
序列和切点是-↓ GATC-) 。
(1)据图分析,在构建重组质粒的过程中,目的基因用限制酶 (酶 I ,酶 II )进行
切割。检验重组载体导入能否成功需要利用 作为标记基因。
(2)最终获得“符合要求的个体”,具体是指
。 R
9.(2010 天津) 下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。
图中 tet
表示四环素
R
抗性基因, amp 表示氨苄青霉素抗性基因, BamHI、HindIII 、SmaI 直线所示为三种限制酶的酶切
班级 姓名 学号
R C.
复制原点 D. amp
A. 启动子
B. tet
R
(3)过程①可采用的操作方法是
(填字母代号) 。
A. 农杆菌转化
B.
大肠杆菌转化
C.
显微注射
D.
细胞融合
(4)为检测人乳铁蛋白是否成功表达,可采用
(填字母代号)技术。 A. 核酸分子杂交
B.
基因序列分析
C.
抗原—抗体杂交
D. PCR
10. 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。
某科学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
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
Klenow 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。 分析回答下列问题: (1)Klenow 酶是一种
酶,合成的双链 DNA有
个碱基对。
↓
AATTC-)和 BamHⅠ(识别序列和切割 (2)获得
的双链 DNA经 EcoRⅠ(识别序列和切割位点 -G
↓
GATCC)- 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
位点-G 验证。
①请画出质粒被 BamHⅠ切割形成黏性末端的过 程图:
②大肠杆菌是理想的受体细胞,这是因为它
_
。
③设计 EcoRⅠ和 BamHⅠ双酶切的目的是 __
。
④要进行重组质粒的鉴定和选择,需要大肠杆菌质粒中含有
。U
(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
。K
(4)上述制备该新型降钙素,运用的现代生物工程技术是
。
11. (2013 新课标改编) T4 溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码 T4 溶菌酶的基因进行
改造,使其表达的 T4 溶菌酶的第 3 位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第
97 位的半胱
氨酸之间形成了一个二硫键,提高了 T4 溶菌酶的耐热性。回答下列问题:
(1)上述材料属于
工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基