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1、 現(xiàn)代生物科技專題選修三 專題一 基因工程 1．(2010·蘇州模擬)下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制性內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是(　　) 　　　　　　　　 A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．①④③② 解析：①是將一個DNA切成互補(bǔ)的兩個黏性末端，由限制性內(nèi)切酶發(fā)揮作用；DNA聚合酶是在DNA復(fù)制時發(fā)揮作用的(④是DNA復(fù)制)； DNA連接酶是將兩個DNA片段連接在一起(②)；解旋酶是將DNA分子雙鏈解成兩條互補(bǔ)的單鏈(③)。 答案：C 2．(2010·福州模擬)下圖是獲得抗蟲

2、棉的技術(shù)流程示意圖。卡那霉素抗性基因 (kanr)常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下列敘述正確的是(　　) A．構(gòu)建重組質(zhì)粒過程中需要限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶 B．愈傷組織的分化產(chǎn)生了不同基因型的植株 C．卡那霉素抗性基因(kanr)中有該過程所利用的限制性內(nèi)切酶的識別位點 D．抗蟲棉有性生殖后代能保持抗蟲性狀的穩(wěn)定遺傳 解析：質(zhì)粒與目的基因結(jié)合時需要用同一種限制性內(nèi)切酶切割，用DNA連接酶連接；愈傷組織由相同細(xì)胞分裂形成，分化后產(chǎn)生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作為標(biāo)記基因不能有限制性內(nèi)切酶的切割位點；抗蟲棉有性生殖后代可能會發(fā)生性

3、狀分離，抗蟲性狀不一定能穩(wěn)定遺傳。 答案：A 3．(2010·汕頭模擬)蛋白質(zhì)工程與基因工程相比，其突出特點是 (　　) A．基因工程原則上能生產(chǎn)任何蛋白質(zhì) B．蛋白質(zhì)工程能對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì) C．蛋白質(zhì)工程可以不通過轉(zhuǎn)錄和翻譯來實現(xiàn) D．蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第三代基因工程 解析：蛋白質(zhì)工程通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求，是延伸出來的第二代基因工程。 答案：B 4．(2010·上海高考)人體細(xì)胞內(nèi)含有抑制癌癥發(fā)生的p53基因，生物技術(shù)可對此類基因的變化進(jìn)行檢測。

4、 (1)目的基因的獲取方法通常包括________和________。 (2)上圖表示從正常人和患者體內(nèi)獲取的p53基因的部分區(qū)域。與正常人相比，患者在該區(qū)域的堿基會發(fā)生改變，在上圖中用方框圈出發(fā)生改變的堿基對；這種變異被稱為________。 (3)已知限制酶E識別序列為CCGG，若用限制酶E分別完全切割正常人和患者的p53基因部分區(qū)域(見上圖)，那么正常人的會被切成________個片段；而患者的則被切割成長度為________對堿基和________對堿基的兩種片段。 (4)如果某人的p53基因部分區(qū)域經(jīng)限制酶E完全切割后，共出現(xiàn)170、220、290和460堿基對的四種片段，那

5、么該人的基因型是________(以P＋表示正?；?，P－表示異?；?。) 解析：(1)目的基因通常用從細(xì)胞中直接分離和通過化學(xué)方法人工合成的方法獲得。(2)對比正常人和患者p53基因部分區(qū)域的堿基對序列可知：正常基因中的C—G堿基對被T—A堿基對替換而成為異?；?。(3)由圖示知：正常人的p53基因部分區(qū)域有2個限制酶切割位點，用限制酶E對正常人的該基因區(qū)域進(jìn)行切割，將得到長度分別為290對堿基、170對堿基和220對堿基3個片段。異?；蛞驂A基替換而失去一個限制酶E的切割位點，故用限制酶E切割患者的p53基因部分區(qū)域，只能得到長度為460對堿基和220對堿基的2種片段。(4)若某人的該基

6、因區(qū)域用限制酶E完全切割后，共出現(xiàn)170、220、290和460堿基對4種片段。說明該人既有正?；?，又有異?；?，故該人基因型為P＋P－。 答案：(1)從細(xì)胞中分離　通過化學(xué)方法人工合成 (2)見下圖 基因堿基對的替換(基因突變) (3)3　460　220　(4)P＋P－ 5．下圖為某種質(zhì)粒表達(dá)載體簡圖，小箭頭所指分別為限制性內(nèi)切酶EcoRI、BamHI的酶切位點，ampR為青霉素抗性基因，tetR為四環(huán)素抗性基因，P為啟動子，T為終止子，ori為復(fù)制原點。已知目的基因的兩端分別包括有EcoRI、BamHI在內(nèi)的多種酶的酶切位點。 據(jù)圖回答： (1)將含有目的基因的DN

7、A與質(zhì)粒表達(dá)載體分別用EcoRI酶切，酶切產(chǎn)物用DNA連接酶進(jìn)行連接后，其中由兩個DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物有________、________、________三種。若要從這些連接產(chǎn)物中分離出重組質(zhì)粒，需要對這些連接產(chǎn)物進(jìn)行________。 (2)用上述3種連接產(chǎn)物與無任何抗藥性的原核宿主細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化實驗。之后將這些宿主細(xì)胞接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基中，能生長的原核宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是________；若接種到含青霉素的培養(yǎng)基中，能生長的原核宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是__________________。 (3)目的基因表達(dá)時，RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點是________，其合成

8、的產(chǎn)物是________。 (4)在上述實驗中，為了防止目的基因和質(zhì)粒表達(dá)載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，酶切時應(yīng)選用的酶是__________________?！? 解析：在基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程中用同種限制酶來切割目的基因和質(zhì)粒，使之產(chǎn)生相同的黏性末端，以利于DNA片段的連接。將切割后的目的基因和質(zhì)粒，用DNA連接酶進(jìn)行連接，它們之間隨機(jī)連接，可有三種產(chǎn)物：目的基因—載體連接物、載體—載體連接物和目的基因—目的基因連接物。從圖中可以看出，目的基因的插入位點在抗四環(huán)素基因上，可推知：目的基因—載體連接物的抗四環(huán)素基因被破壞，喪失了抗四環(huán)素的能力，但保留了抗青霉素的能力；載體—載體連接物

9、既保留了抗四環(huán)素的能力也保留了抗青霉素的能力；目的基因—目的基因連接物既無抗青霉素基因也無抗四環(huán)素基因，不具備抗性。獲得DNA連接產(chǎn)物以后，必須通過篩選方能獲得所需的基因表達(dá)載體。導(dǎo)入宿主細(xì)胞后方能表達(dá)獲得基因產(chǎn)物。目的基因表達(dá)過程中，RNA聚合酶首先與啟動子結(jié)合，指導(dǎo)目的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，mRNA再指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。從圖中可看出抗四環(huán)素基因上有兩個不同的切割位點，所以在實際操作過程中，為避免使切割后的末端任意連接，可用EcoRI和BamHI同時對目的基因和質(zhì)粒進(jìn)行切割，使同一切割產(chǎn)物的黏性末端不同。 答案：(1)目的基因—載體連接物　載體—載體連接物　目的基因—目的基因連接物　分離純化

10、(其他合理答案也即可) (2)載體—載體連接物　目的基因—載體連接物、載體—載體連接物 (3)啟動子　mRNA　(4)EcoRI和BamHI 6．通過DNA重組技術(shù)使原有基因得以改造的動物稱為轉(zhuǎn)基因動物。運(yùn)用這一技術(shù)使羊奶中含有人體蛋白質(zhì)，下圖表示了這一技術(shù)的基本過程，在該工程中所用的基因“剪刀”能識別的序列和切點是—G↓GATCC—，請回答： (1)從羊染色體中“剪下”羊蛋白質(zhì)基因的酶是________，人體蛋白質(zhì)基因“插入”后連接在羊體細(xì)胞染色體中需要的酶是________。 (2)請畫出質(zhì)粒被切割形成黏性末端的過程圖。 解析：(1)考查在基因工程中，科學(xué)家所用的“剪刀”、“針線”。(2)按堿基互補(bǔ)原則，寫出所給片段的互補(bǔ)部分，再按切割位點，將其分開，即。 答案：(1)限制性內(nèi)切酶　DNA連接酶 (2)