基因工程的復(fù)習(xí)

1、1 1、(2010(2010年江蘇卷) )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、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：(1)一個(gè)圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)Sma 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Sma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Sma切割，原因是_。(4)與只使用EcoR I相比較，使用BamH 和Hind 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_。

2、(7)為了從cDNA文庫(kù)中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體，然后在_的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以完成目的基因表達(dá)的初步檢測(cè)。2.下列有關(guān)基因工程技術(shù)的正確敘述是( )A重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載體B所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列C選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快D只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)C3、以重組DNA技術(shù)為核心的基因工程正在改善著人類的生活。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）獲得目的基因的方法通常包括_ 和_。（2）切割和連接DNA分子所使用的酶分別是_ 和_。（3）運(yùn)送目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體一般選用

3、病毒或_，后者的 形狀呈 _。（4）由于重組DNA分子成功導(dǎo)入受體細(xì)胞的頻率 _。所以在轉(zhuǎn)化后通常需要進(jìn)行_操作。（5）將人胰島素基因分別導(dǎo)入大腸桿菌與酵母菌，從兩者中生產(chǎn)的胰島素在功能和 _序列上是相同的。限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）化學(xué)合成（人工合成）酶切獲?。◤娜旧wDNA分離/從生物細(xì)胞分離）DNA連接酶（連接酶）質(zhì)粒小型環(huán)狀（雙鏈環(huán)狀、環(huán)狀）低篩選氨基酸五、基因工程的應(yīng)用1轉(zhuǎn)基因植物：抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物、抗病轉(zhuǎn)基因植物、抗逆轉(zhuǎn)基因植物、改良植物品質(zhì)。（見(jiàn)P17-19） 2轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體.（見(jiàn)P20-21）3其他應(yīng)用：基因工程藥物、

4、基因治療。 （見(jiàn)P20-21）六、蛋白質(zhì)工程1 1蛋白質(zhì)工程崛起緣由：基因工程原則上只能生產(chǎn)_的蛋白質(zhì)。2 2蛋白質(zhì)工程的概念：蛋白質(zhì)工程是指以_結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)_進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)或生活需要。自然界原有蛋白質(zhì)分子現(xiàn)有蛋白質(zhì)3 3蛋白質(zhì)工程的基本內(nèi)容目標(biāo)：根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求,對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)。過(guò)程：預(yù)期功能蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)氨基酸序列(多肽鏈)基因具有預(yù)期功能的蛋白質(zhì)4、特例：教材P26見(jiàn)教材P275 5、蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過(guò)程預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的

5、氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列基因預(yù)期蛋白質(zhì)獲取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品結(jié)果可產(chǎn)生自然界沒(méi)有的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)結(jié)果(1)蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的第二代基因工程(2)基因工程中所利用的某些酶需要通過(guò)蛋白質(zhì)工程進(jìn)行修飾、改造6、前景：見(jiàn)教材P28習(xí)題反饋： 見(jiàn)創(chuàng)P205（20102010年天津卷) )下圖是培育表達(dá)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線。圖中tetR表示四環(huán)素抗性基因,ampR表示氨芐青霉素抗性基因,Bam HI、H

6、ind III、Sma I直線所示為三種限制酶的酶切位點(diǎn)。高考熱點(diǎn)突破：據(jù)圖回答：(1)圖中將人乳蛋白基因插入載體，需用_限制酶同時(shí)酶切載體和人乳鐵蛋白基因。篩選含有重組載體的大腸桿菌首先需要在含_的培養(yǎng)基上進(jìn)行。(2)能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列是_(填字母代號(hào))。A啟動(dòng)子B. tetR C復(fù)制原點(diǎn) D. ampR(3)過(guò)程可采用的操作方法是_(填字母代號(hào))。A農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 B. 大腸桿菌轉(zhuǎn)化 C顯微注射 D. 細(xì)胞融合(4)過(guò)程可采用的生物技術(shù)是_。(5)對(duì)早期胚胎進(jìn)行切割，經(jīng)過(guò)程可獲得多個(gè)新個(gè)體。這利用了 細(xì)胞的_性(6)為檢測(cè)人乳鐵蛋白是否成功表達(dá)，可采用_(填字母

7、代 號(hào))技術(shù)。 A核酸分子雜交 B. 基因序列分析 C抗原抗體雜交 D. PCRHind 和Bam H氨芐青霉素AC胚胎移植技術(shù)全能C1 1下列關(guān)于生物工程相關(guān)知識(shí)的敘述，正確的是( ( ) )A A在基因工程操作中為了獲得重組質(zhì)粒，必須用相同的限制性內(nèi)切酶，露出的黏性末端可以不相同B B若要生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗病水稻，可將目的基因先導(dǎo)入到大腸桿菌中，再轉(zhuǎn)入水稻細(xì)胞中C C植物體細(xì)胞雜交，能克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙，培育出的新品種一定不是單倍體D D基因治療主要是對(duì)具有缺陷的體細(xì)胞進(jìn)行全面修復(fù)習(xí)題反饋：C2 2下列關(guān)于染色體和質(zhì)粒的敘述，正確的是( ( ) )A A染色體和質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)都是DNADN

8、AB B染色體和質(zhì)粒都只存在于真核細(xì)胞中C C染色體和質(zhì)粒都與生物的遺傳有關(guān)D D染色體和質(zhì)粒都可以作為基因工程的載體C3基因芯片技術(shù)是近幾年才發(fā)展起來(lái)的嶄新技術(shù)，涉及生命科學(xué)、信息學(xué)、微電子學(xué)、材料學(xué)等眾多的學(xué)科，固定在芯片上的各個(gè)探針是已知的單鏈DNA分子，而待測(cè)DNA分子用同位素或能發(fā)光的物質(zhì)標(biāo)記。如果這些待測(cè)的DNA分子中正好有能與芯片上的DNA配對(duì)的，它們就會(huì)結(jié)合起來(lái)，并在結(jié)合的位置發(fā)出熒光或者射線，即出現(xiàn)“反應(yīng)信號(hào)”。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )A基因芯片的工作原理是堿基互補(bǔ)配對(duì)B待測(cè)的DNA分子可以直接用基因芯片測(cè)序C基因芯片技術(shù)可用來(lái)篩選農(nóng)作物的基因突變D基因芯片技術(shù)將來(lái)可以制作“

9、基因身份證”B B見(jiàn)教材P244 4對(duì)基因組文庫(kù)的描述，不正確的是( ( ) )A A含有某種生物的全部基因B B基因中含有啟動(dòng)子和內(nèi)含子C C文庫(kù)的基因是通過(guò)受體菌承載的D D文庫(kù)中的全部基因可以在物種間交流D D見(jiàn)教材P105 5下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的描述中，錯(cuò)誤的是( () )A A蛋白質(zhì)工程目前已經(jīng)發(fā)展成熟，展示出誘人的應(yīng)用前景B B經(jīng)蛋白質(zhì)工程改造的胰島素是速效型藥品C C用蛋白質(zhì)工程方法制成的電子元件具有體積小、耗電少和效率高的特點(diǎn)D D蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展向人們展示出誘人的前景A A見(jiàn)教材P286(2010年全國(guó)卷)下列敘述符合基因工程概念的是AB淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞

10、中含有B淋巴細(xì)胞中的抗體基因B將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株C用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過(guò)篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株D自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上B B2 2(2010(2010年江蘇卷) )下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述。正確的是( )A轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通過(guò)花粉傳入環(huán)境中B轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因的植物不會(huì)導(dǎo)致昆蟲(chóng)群體抗性基因頻率增加C動(dòng)物的生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)人植物后不能表達(dá)D如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來(lái)源于自然界，則不存在安全性問(wèn)題解析：本題考查了轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問(wèn)題。轉(zhuǎn)入到油菜的基因，可以通過(guò)花粉傳入環(huán)境中，A項(xiàng)正確

11、；由于植物與害蟲(chóng)間是相互選擇的，轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因植物可使昆蟲(chóng)群體抗性基因頻率增加，B項(xiàng)錯(cuò)誤；動(dòng)物生長(zhǎng)素基因轉(zhuǎn)入植物后也能表達(dá)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問(wèn)題，要通過(guò)驗(yàn)證才能得到證實(shí)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A3 3(2010(2010年南通模擬) )下列有關(guān)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別的敘述，不正確的是()A從反應(yīng)類型來(lái)看，限制性核酸內(nèi)切酶催化的是一種水解反應(yīng)B限制性核酸內(nèi)切酶的活性受溫度、pH的影響C一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列D限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越小解析：限制性核酸內(nèi)切酶催化兩條鏈上脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵水解斷開(kāi)：限制性核酸內(nèi)切

12、酶與其他酶一樣，它的活性受溫度、pH的影響；限制性核酸內(nèi)切酶具有一定的專一性；限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別序列的長(zhǎng)短與該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D42007年10月，美國(guó)生物學(xué)家克雷格文特爾及其團(tuán)隊(duì)通過(guò)將取自不同種生物的基因連接并成功移植到一個(gè)沒(méi)有染色體的細(xì)胞中，創(chuàng)造了有史以來(lái)的第一個(gè)“人造生命”。下列有關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是( )A“人造生命”誕生過(guò)程類似于基因工程技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同物種之間的基因重組B“沒(méi)有染色體的細(xì)胞”為導(dǎo)入基因的表達(dá)提供了能量、酶系統(tǒng)等C“人造生命”的誕生可能引發(fā)制造新物種等問(wèn)題的爭(zhēng)論D“人造生命”的誕生證明人類完全可以制造生命解析：“人造生命”只是基因工程的一

13、個(gè)延續(xù)，并不能由此就證明人類完全可以制造生命。答案：D6. 2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了“發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了水母綠色熒光蛋白”的三位科學(xué)家。將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來(lái)組成一個(gè)融合基因，再將該融合基因轉(zhuǎn)入真核生物細(xì)胞內(nèi)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)就會(huì)帶有綠色熒光。綠色熒光蛋白在該研究中的主要作用是( )A追蹤目的基因在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制過(guò)程B追蹤目的基因插入到染色體上的位置C追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布D追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu) 解析：將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來(lái)組成一個(gè)融合基因，將該融合基因轉(zhuǎn)入真核生物細(xì)胞內(nèi)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)帶有綠色熒光，從而可以追蹤目的基因編碼的蛋白

14、質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布。故C正確。答案：C7. 2003年在中國(guó)大地上最慘烈的事件就是“非典”侵襲、肆虐著人體的健康，奪取了許多人寶貴的生命。醫(yī)院人滿為患，“非典”與“發(fā)熱”、“疑似”混雜在一起，讓醫(yī)生難以區(qū)分。我國(guó)科學(xué)工作者日夜奮戰(zhàn)，利用基因工程迅速研制出“非典”診斷盒。其作用機(jī)理是()A治療“非典”利用的是抗原抗體反應(yīng)B診斷“非典”利用的是DNA分子雜交原理C診斷“非典”利用的是抗原抗體反應(yīng)D治療“非典”利用的是DNA分子雜交原理解析：“非典”系由于“非典”病毒所致，其診斷過(guò)程是利用了DNA分子雜交原理，應(yīng)用“非典”病毒的RNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄，可得到DNA探針，再利用DNA探針對(duì)血液中的非典”病毒進(jìn)

15、行診斷；治療“非典”利用的是抗原一抗體反應(yīng)，“非典”病毒屬于抗原，可引起機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)。答案：B8. 下圖表示一項(xiàng)重要的生物技術(shù)，對(duì)圖中物質(zhì)a、b、c、d的描述，正確的是( )Aa通常存在于細(xì)菌體內(nèi)，目前尚未發(fā)現(xiàn)真核生物體內(nèi)有類似的結(jié)構(gòu)Bb識(shí)別特定的核苷酸序列，并將A與T之間的氫鍵切開(kāi)Cc連接雙鏈間的A和T，使黏性末端處堿基互補(bǔ)配對(duì)D若要獲得真核生物的d，則一般采用人工合成方法解析：限制酶最初是由原核生體內(nèi)提取出來(lái)的，但是在真核生物體內(nèi)也存在；限制酶切割的是磷酸二酯鍵而不是氫鍵；DNA連接酶連接的也是磷酸二酯鍵；真核生物目的基因一般常用人工合成方法來(lái)合成。答案：D10. 已知某種限制性內(nèi)切酶

16、在一線性DNA分子上有3個(gè)酶切位點(diǎn)，如下圖中箭頭所指，如果該線性DNA分子在3個(gè)酶切位點(diǎn)上都被該酶切斷，則會(huì)產(chǎn)生a、b、c、d四種不同長(zhǎng)度的DNA片段。現(xiàn)有多個(gè)上述線性DNA分子，若在每個(gè)DNA分子上至少有1個(gè)酶切位點(diǎn)被該酶切斷，則從理論上講，經(jīng)該酶酶切后，這些線性DNA分子最多能產(chǎn)生長(zhǎng)度不同的DNA片段種類數(shù)是() A3 B4 C9 D12解析：只看一個(gè)切點(diǎn)，可得到a和bcd或ab和cd或abc和d(6種片段)，如果看兩個(gè)切點(diǎn)的話，會(huì)在一個(gè)切點(diǎn)的基礎(chǔ)上再產(chǎn)生b或c或bc(3種片段)，如果看三個(gè)切點(diǎn)的話，沒(méi)有新片段產(chǎn)生，因此應(yīng)選C。答案：C14(2008年海南卷)下圖為某種質(zhì)粒表達(dá)載體簡(jiǎn)圖，小

17、箭頭所指分別為限制性內(nèi)切酶EcoRI、BamHI的酶切位點(diǎn)，ampR為青霉素抗性基因，tctR 為四環(huán)素抗性基因，P啟動(dòng)子，T為終止子，ori為復(fù)制原點(diǎn)。已知目的基因的兩端分別有包括EcoRI、BamHI在內(nèi)的多種酶的酶切位點(diǎn)。據(jù)圖回答：(1)將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒載體分別用EcoRI酶切，酶切產(chǎn)物用DNA連接酶進(jìn)行連接后，其中由兩個(gè)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(duì)這些連接產(chǎn)物進(jìn)行_。(2)用上述3種連接產(chǎn)物與無(wú)任何抗藥性的原核宿主細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。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(zhǎng)的原核宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是

18、_；在含有青霉素的培養(yǎng)基中，能生長(zhǎng)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(shí)，RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)是_，其合成的產(chǎn)物是_。(4)在上述實(shí)驗(yàn)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(shí)應(yīng)選用的酶是_。2.下列有關(guān)基因工程技術(shù)的正確敘述是( )A重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載體B所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列C選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快D只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)C六、蛋白質(zhì)工程1 1蛋白質(zhì)工程崛起緣由：基因工程原則上只能生產(chǎn)_的蛋白質(zhì)。2 2蛋白質(zhì)工程的概念：蛋白質(zhì)工程是指以_結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)_進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)或生活需要。自然界原有