《山東省平邑縣高中生物 專題復(fù)習(xí)1 基因工程學(xué)案(無(wú)答案)新人教版選修3》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《山東省平邑縣高中生物 專題復(fù)習(xí)1 基因工程學(xué)案(無(wú)答案)新人教版選修3(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
專題復(fù)習(xí)一——基因工程
一、知識(shí)點(diǎn)回扣
1. PCR技術(shù)與DNA復(fù)制的比較
項(xiàng)目
PCR技術(shù)
DNA復(fù)制
場(chǎng)所
緩沖溶液中(生物體外)
細(xì)胞核(葉綠體、線粒體)
酶
耐熱的DNA聚合酶
解旋酶、DNA聚合酶等
能量來(lái)源
熱能
ATP直接提供
例1 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。下列有關(guān)該技術(shù)與DNA復(fù)制的敘述中,不正確的是( )
A.利用高溫使DNA雙鏈解開(kāi)是PCR技術(shù)中的環(huán)節(jié),在細(xì)胞內(nèi)這一過(guò)程是由解旋酶完成的
B.PCR技術(shù)與DNA復(fù)制過(guò)程均需要ATP提供能量
C.普通生物細(xì)胞內(nèi)的酶不能用于PCR技術(shù)中
D.PCR技術(shù)
2、可用于擴(kuò)增目的基因
【答案】 B
2.啟動(dòng)子與起始密碼子、終止子與終止密碼子比較
項(xiàng)目
啟動(dòng)子
起始密碼子
終止子
終止密碼子
存在位置
基因(DNA) 的首端
mRNA上
基因(DNA) 的尾端
mRNA上
功能
RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,轉(zhuǎn)錄開(kāi)始的“信號(hào)”
翻譯開(kāi)始的“信號(hào)”
轉(zhuǎn)錄停止的“信號(hào)”
翻譯停止的“信號(hào)”
實(shí)質(zhì)
具有特殊結(jié)構(gòu)的DNA短片段
mRNA上相鄰的三個(gè)堿基(通常是AUG)
具有特殊結(jié)構(gòu)的DNA短片段
mRNA上相鄰的三個(gè)堿基
例2 下列有關(guān)基因表達(dá)載體的說(shuō)法中,正確的是( )
A.一個(gè)基因表達(dá)載體的組成,除目的基因外,
3、還必須有起始密碼子、終止密碼子及標(biāo)記基因
B.標(biāo)記基因的作用是為了鑒別目的基因是否成功表達(dá)
C.構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且能夠遺傳和表達(dá)
D.基因表達(dá)載體中可以沒(méi)有啟動(dòng)子
【答案】 C
3.與遺傳有關(guān)的各種酶的比較
名稱
作用
參與生理過(guò)程應(yīng)用
作用位點(diǎn)(如下圖)
DNA連接酶
連接兩個(gè)DNA片段
基因工程
a
限制酶
切割某種特定的脫氧核苷酸序列
a
DNA聚合酶
在脫氧核苷酸鏈上添加單個(gè)脫氧核苷酸
DNA復(fù)制
a
RNA聚合酶
在核糖核苷酸鏈上添加單個(gè)核糖核苷酸
轉(zhuǎn)錄
解旋酶
使堿基間氫鍵斷裂形成脫氧核
4、苷酸單鏈
DNA復(fù)制及轉(zhuǎn)錄
b
逆轉(zhuǎn)錄酶
以RNA為模板合成DNA
逆轉(zhuǎn)錄、基因工程
作用位點(diǎn)示意圖
例3在將目的基因通過(guò)載體導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi),并進(jìn)行增殖的過(guò)程中,用到多種與遺傳相關(guān)的酶。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題。
(1)在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)所用的限制性核酸內(nèi)切酶作用于圖中的________處,DNA連接酶作用于________處。(填“a”或“b”)
(2)基因表達(dá)載體在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)復(fù)制時(shí)用到DNA聚合酶,下面的表達(dá)式不能正確反映DNA聚合酶的功能,原因是______________________________________
________________
5、____________________________。
(3)在整個(gè)過(guò)程中涉及多種酶,其中作用過(guò)程與磷酸二酯鍵有關(guān)的是_________________________________。
【答案】 (1)a a
(2)DNA聚合酶只能將單個(gè)脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙鏈DNA片段的引物鏈上
(3)限制酶、DNA連接酶和DNA聚合酶
4.DNA探針及應(yīng)用
制備方法:
(1)方法一:根據(jù)翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)的氨基酸序列查出相應(yīng)的核苷酸序列(約30個(gè)氨基酸對(duì)應(yīng)的90個(gè)左右的核苷酸序列),再?gòu)闹羞x出兩個(gè)片段,用化學(xué)方法合成這兩個(gè)片段并用同位素標(biāo)記,即成為探針。
(2)方法二:用所需的mRN
6、A反轉(zhuǎn)錄成DNA,標(biāo)記后成為探針。
(3)DNA探針的應(yīng)用所依據(jù)的原理是DNA雜交。DNA雜交是指DNA片段在適合的條件下能和與之互補(bǔ)的另一個(gè)片段結(jié)合。如果對(duì)最初的DNA片段進(jìn)行標(biāo)記,即成為探針。
應(yīng)用:
(1)從基因文庫(kù)中準(zhǔn)確提取目的基因。
(2)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因和檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA。
(3)鑒定物種親緣關(guān)系。
(4)疾病的診斷和治療。
(5)環(huán)境監(jiān)測(cè)。
例4 下列哪項(xiàng)表述說(shuō)明了目的基因表達(dá)成功( )
A.用DNA探針檢測(cè)目的基因出現(xiàn)雜交帶 B.用DNA探針檢測(cè)mRNA出現(xiàn)雜交帶
C.用抗原—抗體雜交檢測(cè)蛋白
7、質(zhì)出現(xiàn)雜交帶 D.以上都不能說(shuō)明
【答案】 D
二、對(duì)點(diǎn)演練
1.我國(guó)科技工作者利用基因工程方法成功培育出抗蟲(chóng)棉。下列導(dǎo)入目的基因的做法,正確的是( )
①將毒素蛋白注射到棉受精卵中 ②將編碼毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中?、蹖⒕幋a毒素蛋白的DNA序列與細(xì)菌質(zhì)粒重組后導(dǎo)入細(xì)菌,用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞,再進(jìn)行組織培養(yǎng)?、芑ǚ酃芪从锨?,剪去柱頭,滴加編碼毒素蛋白的DNA序列,使其借助花粉管通道進(jìn)入受體細(xì)胞
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
2.土壤農(nóng)桿菌含有一個(gè)大型的Ti質(zhì)粒(如下圖所示),在侵染植物細(xì)胞
8、的過(guò)程中,其中的T-DNA片段轉(zhuǎn)入植物的基因組。若想用基因工程并通過(guò)土壤農(nóng)桿菌向某種植物中導(dǎo)入抗旱基因,以下分析不合理的是( )
A.若用Ti質(zhì)粒作為抗旱基因的載體,目的基因的插入位置應(yīng)該在T-DNA片段內(nèi),且要保證復(fù)制起始點(diǎn)和用于轉(zhuǎn)移T-DNA的基因片段不被破壞
B.將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌中時(shí),可以用Ca2+處理細(xì)菌
C.用含有重組Ti質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌去感染植物細(xì)胞,可以通過(guò)植物組織培養(yǎng)形成具有抗旱基因的植物
D.若能夠在植物細(xì)胞中檢測(cè)到抗旱目的基因,則說(shuō)明該基因工程項(xiàng)目獲得成功
3.某人用人的胰島素基因制成的DNA探針,檢測(cè)下列物質(zhì),可能形成雜交分子的是( )
①
9、該人胰島A細(xì)胞中的DNA ②該人胰島B細(xì)胞中的mRNA ③該人胰島A細(xì)胞中的mRNA ④該人肝細(xì)胞中的mRNA
A.①② B.③④ C.①④ D.①②④
4.下列關(guān)于各種酶作用的敘述,不正確的是( )
A.DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接
B.RNA聚合酶能與基因的特定位點(diǎn)結(jié)合,催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
C.一種限制酶能識(shí)別多種核苷酸序列,切割出多種目的基因
D.限制酶將一個(gè)DNA分子片段切割成兩個(gè)片段需消耗兩個(gè)水分子
5.生物分子間特異性結(jié)合的性質(zhì)廣泛用于生命科學(xué)研究。以下實(shí)例為體外處理“蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合
10、體”獲得DNA片段信息的過(guò)程圖。
據(jù)圖回答:
(1)過(guò)程①酶作用的部位是________鍵,此過(guò)程只發(fā)生在非結(jié)合區(qū)DNA,過(guò)程②酶作用的部位是________鍵。
(2)①、②兩過(guò)程利用了酶的________特性。
(3)若將得到的DNA片段用于構(gòu)建重組質(zhì)粒,需要將過(guò)程③的測(cè)序結(jié)果與________酶的識(shí)別序列進(jìn)行比對(duì),以確定選用何種酶。
(4)如果復(fù)合體中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶,則其識(shí)別、結(jié)合的DNA序列區(qū)為基因的________。
(5)以下研究利用了生物分子間特異性結(jié)合性質(zhì)的有________(多選)。
A.分離得到核糖體,用蛋白酶酶解后提取rRNA
B.用無(wú)水乙醇處
11、理菠菜葉片,提取葉綠體基粒膜上的光合色素
C.通過(guò)分子雜交手段,用熒光物質(zhì)標(biāo)記的目的基因進(jìn)行染色體基因定位
D.將抑制成熟基因?qū)敕?,其mRNA與催化成熟酶基因的mRNA互補(bǔ)結(jié)合,終止后者翻譯,延遲果實(shí)成熟
6.圖1表示含有目的基因D的DNA片段長(zhǎng)度(bp即堿基對(duì))和部分堿基序列,圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列?,F(xiàn)有Msp Ⅰ、BamH Ⅰ、MboⅠ、SmaⅠ4種限制性核酸內(nèi)切酶,它們識(shí)別的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
圖1 圖2
(1)圖1的一條脫氧核苷酸鏈中
12、相鄰兩個(gè)堿基之間依次由__________________________________連接。
(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割圖1中DNA片段,產(chǎn)生的末端是________末端,其產(chǎn)物長(zhǎng)度為_(kāi)_______________________。
(3)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被T—A堿基對(duì)替換,那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對(duì)應(yīng)的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,產(chǎn)物中共有________種不同長(zhǎng)度的DNA片段。
(4)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過(guò)同種限制酶處理后進(jìn)行連接,形成重組質(zhì)粒,那么應(yīng)選用的限制酶是________。在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后,為了篩選出含重組質(zhì)
13、粒的大腸桿菌,一般需要用添加________的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。經(jīng)檢測(cè),部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達(dá),其最可能的原因是_______________________________________________________________。
7.下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn),圖1和圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
限制酶
BamHⅠ
Hind Ⅲ
EcoRⅠ
SmaⅠ
識(shí)別序列及切割位點(diǎn)
↓
GGATCC
CCTAGG↑
↓AAGCTT
TTCGAA
↑
↓GAATTC
CTTAAG
↑
14、
↓
CCCGGG
GGGCCC
↑
圖1 圖2
(1)一個(gè)圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)SmaⅠ切割前后,分別含有________個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。
(2)若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造,插入的SmaⅠ酶切位點(diǎn)越多,質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越________。
(3)用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒,不能使用SmaⅠ切割,原因是____________________________。
(4)與只使用EcoRⅠ相比較,使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止_____________________________________。
(5)為了獲取重組質(zhì)粒,將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合,并加入________________酶。
(6)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了__________________。
5