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【金版方案】2014高考生物(人教版)一轮复习“练案”课件:第42讲 基因工程(二)(共21张PPT)


练案42

基因工程(二)

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1.蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是

( D )

A.氨基酸结构
C.肽链结构

B.蛋白质空间结构
D.基因结构

解析:蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其 与生物功能的关系为基础,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 生产生活的需要。因此,归根结底,还是要对基因进行改

造。

2.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因 的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平 的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30 多倍,标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一 大步。以下与此有关的叙述中,正确的是 ( ) A.“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物 B.所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中 含有更多的人白蛋白基因 C.人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白,是因为 人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中是纯合的,在 其他细胞中则是杂合的 D.转基因牛的肌肉细胞中有人白蛋白基因,但不能表达

答案:D
解析:所谓转基因动物是指携带有外源基因并能表达 和遗传的动物,外源基因在其他生物体中原来就存在,故 A错误;所谓“提高基因表达水平”是指增强白蛋白基因 表达,白蛋白基因数目没有增多,故B错误;“转基因动 物”一般用到的受体细胞是受精卵,发育的个体几乎所有 细胞中都有外源基因,故转基因牛的乳腺细胞中所含人白 蛋白基因与其他细胞是一样的,故C错误。

3.下列不属于利用基因工程方法生产的药物是

( C )

A.干扰素
C.青霉素

B.白细胞介素
D.乙肝疫苗

解析:本题考查基因工程的应用——基因工程药品异

军突起。目前,通过基因工程生产的药物有胰岛素、干扰
素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品、 乙肝疫苗等。而青霉素是发酵工程的产品之一。

4.下列关于利用细菌大量生产人类胰岛素的叙述,错误的是 ( C ) A.用适当的载体与人类胰岛素基因进行切割与黏合 B.用适当的化学物质处理受体细菌表面,将重组DNA导入 受体细菌 C.通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入 受体细菌 D.重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录,并合成 人类胰岛素 解析:通常用DNA分子杂交技术来检测目的基因是否导 入受体细胞。

5.我国科学家运用基因工程技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫 基因导入棉花细胞并成功表达,培育出了抗虫棉。下列叙 述不正确的是 ( ) A.载体中的启动子对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可 缺少 B.重组DNA分子中增加一个碱基对,不一定导致毒蛋白的 毒性丧失 C.抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物,从而造 成基因污染 D.转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素 抗性来确定的

答案:D
解析:在基因表达的过程中,启动子对于目的基因在 番茄的叶肉细胞中的表达能起一定的作用,是不可缺少的, 它位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,有 了它才能驱动基因转录出信使RNA,最终获得所需的蛋白 质;重组DNA分子中在无遗传效应的部位增加一个碱基对, 则不一定导致毒蛋白的毒性丧失;转基因棉花是否具有抗 虫特性是通过检测棉花能否抗虫来确定的。

6.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(如图)。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I的识别序列和 切点是-G↓GATCC-,限制酶II的识别序列和切点是 -↓GATC-,据图回答:

(1)过程①表示的是采取 的方法来获取目的基因。 (2)根据图示分析,在构建基因表达载体的过程中,应用 限制酶 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)切割目的基 因。用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端通 过 原则进行连接。 (3)人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组, 原因是 。 (4)人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为 。 (5)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培 养基上,待平板冷凝后要将平板倒置,其意义是 。 经过一定时间培养后,能够在含有氨苄青霉素的培养基 上生长的,说明已导入了 ,反之则没有导入。

答案:(1)反转录法(人工合成法) (2)Ⅱ 碱基互补配对 (3)人的基因与大肠杆菌DNA的双螺旋结构相同 (4)共用一套(遗传)密码子 (5)防止皿盖冷却水倒流入培养基(合理即可得分) 普通质粒或重组质粒(缺一不可) 解析:(1)过程①表示用反转录法合成目的基因;(2) 已知限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-,限制酶II的 识别序列和切点是-↓GATC-,而目的基因的右侧碱基序列为 GATC,因此应用限制酶Ⅱ切割目的基因;(3)由于人的基 因与大肠杆菌DNA的双螺旋结构相同,所以人的基因能与大 肠杆菌的DNA分子进行重组;(4)人体的生长激素基因能在 细菌体内成功表达是因为生物界共用一套(遗传)密码子; (5)培养过程应注意无菌。

7.人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治 疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因 模型大鼠的流程如图所示,请据图回答下列问题:

(1)卵母细胞除从活体输卵管中采集外,还可从已死的

雌鼠


中获取。
,质粒作 切割连接成重组载 ,二者需用 和

(2)图中的高血压相关基因作为

体,该过程与质粒上含有
(3)子代大鼠如果

有关。
,即可分别在分

子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达,

然后可用其建立高血压转基因动物模型。
(4)在上述转基因大鼠的培育过程中,用到的主要胚胎 工程技术有 、早期胚胎培养和胚胎移植。

答案:(1)卵巢 (2)目的基因 载体 同种限制酶 限制酶切割位点 (3)检测到相关蛋白质 出现高血压 (4)体外受精 解析:本题考查基因工程与胚胎工程的知识。(1)卵母 细胞采集可从活体输卵管中采集,也可从已死个体的卵巢采 集未成熟卵子,再将其培养到MⅡ期利用。(2)高血压相关 基因作为目的基因,与质粒用同种限制酶切割后连接构建基 因表达载体,是基因工程的核心环节。此过程要求质粒上要 有与目的基因相同的限制酶切割位点。(3)在分子水平上, 高血压相关基因表达的标志是合成了相关蛋白质;在个体水 平上,高血压相关基因成功表达的标志则是大鼠出现高血压 症状。(4)转基因大鼠培育流程图显示,精子与卵细胞完 成体外受精、形成受精卵后才作为受体细胞。

8.金花茶是中国特有的观赏品种,但易患枯萎病,而降低观 赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,用 转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答:

(1)将②连接到①上并形成③,常规的处理方法是 。 (2)③是否进入了金花茶细胞,一般可以通过检测 来确认;确认后可以继续培育至④。 (3)经检测,④的金花茶叶片细胞具备了抗病性,这说明 ②已经在金花茶细胞内 。 (4)欲快速培育大量该抗病新品种,应该采用的技术是 ,依据的理论基础是 。 (5)通过上述转基因方法获得的抗病金花茶,将来产生的 配子中是否一定含有抗病基因? 。

答案:(1)用同一种限制性核酸内切酶处理①和②,再 利用DNA连接酶连接 (2)标记基因 (3)表达 (4)植物组织培养 植物细胞的全能性 (5)不一定 解析:形成重组DNA分子一般用同一种限制性核酸内切酶 处理目的基因和载体,再利用DNA连接酶连接。标记基因一 般用于检测目的基因是否导入受体细胞,基因工程成功的 标志是得到了目的基因的表达产物,植物组织培养能快速 培育出大量该抗病新品种,其原理是植物细胞的全能性。

9.基因敲除是根据DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。 通常用设计好的DNA片段替代动物细胞内的基因片段,从 而达到基因敲除的目的。运用基因敲除技术构建基因敲除 动物模型是研究基因功能较为普遍的一种方法,其基本原 理如图所示。请回答下列问题:

(1)在将目的基因导入受体细胞前,需要构建一个基因表 达载体。一个理想的基因表达载体,通常由启动子、终 止子、目的基因和 等四部分组成。在此过程 中,所需使用的相关工具酶是 。

(2)如果要获得一只含目的基因的小鼠,则选择的受体细 胞通常为 ,基因导入该细胞时,可以采 用 等方法。 (3)上述途径所获得的动物,其后代并非每一个个体都含 目的基因,原因是 。 (4)假设通过基因敲除构建了一个非球形红细胞性贫血(Ⅱ 型)模型动物,该动物因丙酮酸激酶缺陷或葡萄糖—6—磷 酸脱氢酶(G—6—PD)缺陷,使红细胞膜变化引起红细胞自 溶现象,但若向该动物注射ATP后,自溶现象可明显降低。 由此可表明,基因对生物性状的控制方式之一是: 。 (5)某实验小组向正常小鼠胚胎细胞内导入某“X基因” 后,发现靶基因能正常转录形成mRNA,但细胞内却不再合 成相应蛋白质,其原因最可能是 。

解析:(1)在构建基因表达载体时,要用限制酶和DNA连 接酶处理目的基因和载体,构建的载体包括启动子、终止子、 目的基因和标记基因;(2)将目的基因导入动物细胞,一 般用显微注射法;(3)由于上述途径所获得的动物是杂合 子,在形成生殖细胞时等位基因会发生分离,所以其后代并 非每一个个体都含目的基因;(4)构建非球形红细胞性贫 血模型动物体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程, 进而控制生物性状;(5)小鼠胚胎细胞内导入某“X基因” 后,由于“X基因”转录后抑制了目的基因的翻译过程,所 以靶基因能正常转录形成mRNA,但细胞内却不再合成相应蛋 白质。

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答案:(1)标记基因 限制酶、DNA连接酶 (2)受精卵 显微注射法(或病毒感染法) (3)转基因动物为杂合体,在形成生殖细胞时等位基因 发生分离 (4)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制 生物性状 (5)“X基因”转录形成的mRNA与靶基因控制合成的mRNA 杂交,抑制其控制合成蛋白质(或抑制了目的基因的翻译过 程)

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