2019版一轮优化探究生物(人教版)练习:第十一单元 第1讲 基因工程 Word版含解析.doc
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1、课时作业单独成册方便使用1(2018河北衡水调研)请回答利用农杆菌转化法培育转基因植物的相关问题:(1)培育转基因植物过程的核心步骤是_,其目的是使目的基因在受体细胞中_,并且可以通过复制遗传给下一代,同时,使目的基因表达和发挥作用。(2)构建基因表达载体时,可利用DNA连接酶连接被限制酶切开的_键。基因表达载体的组成部分包括启动子、终止子、目的基因、_、复制原点等。(3)组成基因表达载体的单体是_。基因表达载体中的启动子是_识别和结合的部位,这种结合完成后才能驱动目的基因通过_(填过程)合成mRNA。(4)用两种限制酶Xba和Sac(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA,获得含目的基因的片
2、段。若利用该片段构建基因表达载体,应选用的Ti质粒是如图中的_。注:图中箭头所指的位置是限制酶识别和切割的位点解析:(1)基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并可以通过复制遗传给下一代,同时使目的基因表达和发挥作用。(2)限制酶切开磷酸二酯键,DNA连接酶连接形成磷酸二酯键,基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点。(3)基因表达载体的单体是脱氧核苷酸,启动子是RNA聚合酶识别和结合部位,结合后启动基因的转录。(4)目的基因两端需要用限制酶Xba和Sac切割,且目的基因必须连接到TDNA中,故甲符合要求。答案:(1)构建基因表达载体稳
3、定存在(2)磷酸二酯标记基因(3)脱氧核苷酸RNA聚合酶转录(4)甲2阅读如下资料:资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。资料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造,使其表达的T4溶菌酶第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。资料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。回答下列问题:(1)资料甲属于基
4、因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用_法。构建基因表达载体常用的工具酶是_和_。在培育有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是_。(2)资料乙中的技术属于_工程的范畴,该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对_进行改造,或制造一种_的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的_序列发生了改变。(3)资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到_种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔甲称为_体,兔乙称为_体。解析:(1)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法;构
5、建基因表达载体需要限制性核酸内切酶对目的基因所在的DNA和载体进行切割,还需要DNA连接酶将目的基因与载体结合;农杆菌中的Ti质粒上的TDNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,故可用农杆菌感染植物,将目的基因导入植物细胞。(2)资料乙中的技术属于蛋白质工程的范畴,通过改造基因,对T4溶菌酶这种蛋白质进行了改造,使组成该酶的氨基酸序列发生了改变,从而提高了T4溶菌酶的耐热性。(3)由于同一物种的生理特性相同,因此进行胚胎移植时,受体与供体物种相同,易于成功;兔甲是提供胚胎的个体,称为供体,兔乙是接受胚胎的个体,称为受体。答案:(1)显微注射限制性核酸内切酶DNA连接酶农杆菌可
6、感染植物,将目的基因转移到受体细胞中(2)蛋白质现有的蛋白质新蛋白质氨基酸(3)同供受3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_酶的作用下反转录合成cDNA。cDNA与载体需在_酶的作用下,拼接构建基因表达载
7、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。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,以满足人类的生产和生活的需求,故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与载体需要在限制酶和DNA连接酶的作用下拼接构建基因表达载体,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
8、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逆转录限制酶和DNA连接(4)蛋白质抗原抗体4(2018山东淄博模拟)利用生物工程技术可从转基因奶山羊乳汁中分离获得人凝血因子,用于血友病的治疗。请回答下列问题:(1)根据凝血因子基因上游和下游的碱基序列,可用_技术获取并扩增基因。构建该基因表达载体时,所用到的工具酶是_,该基因表达载体中,凝血因子基因的上游和下游分别是_。(2)将目的基因表达载体导入奶山羊受精卵的常用方法是_。受体细胞选用受精卵的优点是细胞大易操作、营养物质含量高和_。(3)在体外胚胎培养时,应选用囊胚的_
9、进行DNA分析,用于选择雌性胚胎。此期的胚胎也适于胚胎分割移植,此技术的优点是_。(4)人凝血因子是一种胞外酶,该蛋白的加工是在_等细胞器上进行的。人凝血因子只在乳腺细胞合成的原因是_。解析:(1)可利用PCR技术扩增目的基因;构建该基因表达载体时,通常用同种限制酶切割含有目的基因的DNA和运载体,再用DNA连接酶将目的基因与切开的运载体连接起来,因此所用到的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。凝血因子基因为目的基因,在基因表达载体中,启动子位于目的基因的首端,终止子位于目的基因的尾端。(2)显微注射技术是将目的基因导入动物细胞的常用方法;受精卵作为受体细胞的优点是细胞全能性高,细胞大易操
10、作、营养物质含量高等。(3)在体外胚胎培养时,可选取囊胚的滋养层细胞做DNA分析性别鉴定。胚胎分割有利于提高胚胎的利用率,胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(4)分泌蛋白是在内质网、高尔基体等细胞器上进行加工的;基因的选择性表达使人凝血因子只在乳腺细胞合成。答案:(1)PCR限制性核酸内切酶和DNA连接酶启动子和终止子(2)显微注射法细胞全能性高(3)滋养层细胞充分发挥雌性动物的繁殖潜力(或快速大量繁殖)(4)内质网、高尔基体基因的选择性表达5(2018广西桂林调研)将外源基因整合到叶绿体基因组中并成功表达,这就是叶绿体转基因技术,该技术能有效改良植物的品质,请回答下列问题:(1)若
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