专题1 基因工程复习知识点和练习Word下载.docx
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作为运载体要符合以下条件：
a.对受体细胞的生存没有决定性影响；
b.能停留在受体细胞内复制，并稳定保存；
c.具有多个限制酶切点，便于目的基因的连接；
d.具有某些标记基因，便于筛选、检测。
三、重组DNA模拟操作注意：
剪刀是模拟EcoRI，用不干胶时，意识到它是模拟DNA连接酶，只能黏连磷酸二酯键处，而不能去黏连碱基对处。
1．2基因工程的基本操作程序
一、目的基因的获取：
1．目的基因的概念：
符合人们需要的编码蛋白质的结构基因，
2．目的基因的获取方法：
（1）从基因文库中获取目的基因
A、基因文库概念：
将含有某种生物不同基因的多个DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称基因文库。
概念理解（实质是：
一细菌群体中含有这种生物的不同基因）
B、基因文库分类:
基因组文库：
含有一种生物全部基因（理解：
相当国家图书馆）
cDNA文库（部分基因文库）：
只含有一种生物部分基因（理解：
某市图书馆）
（2）利用PCR技术扩增目的基因
PCR技术是聚合酶链式反应的缩写，是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术。
实施PCR技术的条件：
①一段已知的目的基因的核苷酸序列②引物③热稳定DNA聚合酶④原料（脱氧核淦酸核苷酸）⑤能量（ATP）。
实施PCR技术的过程可以在PCR扩增仪中自动完成。
二、基因表达载体的构建（目的基因与运载体结合），是基因工程的核心步骤
基因表达载体的组成：
表达载体=启动子+目的基因+终止子+标记基因
表达载体的功能:
使目的基因在受体细胞中存在，并且遗传给下一代，使目的基因表达和发挥作用
启动子：
是特殊的ＤＮＡ片段位于基因的首端，它是ＲＮＡ聚合酶的识别和结合部位，用于启动转录产生mＲＮＡ。
终止子（相当红色信号灯）：
位于基因的末端用于终止转录过程。
标记基因：
鉴别受体细胞是否已含有目的基因。
基因表达载体的构建的步骤：
用同一种限制酶去切割质粒和目的基因，露出，加入DNA连接酶，形成重组DNA分子。
三、将含目的基因的表达载体（重组DNA分子）导入受体细胞
1、将含目的基因的导入植物体细胞
（1）农杆菌转化法
转化的概念：
目的基因进入受体细胞内，在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
农杆菌转化法的原理：
农杆菌易感染双子叶和裸子植物，农杆菌的Ti质粒的上的T—DNA可转至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。
理解：
目的基因搭“顺风车”是借细菌或病毒侵染细胞的过程来进行（P12图1-11）。
（2）其它方法：
基因枪法、花粉管通道法。
2、将含目的基因的表达载体导入动物体细胞方法：
显微注射技术。
基本步骤：
P13
3、将含目的基因表达载体导入微生物体细胞，如，导入大肠杆菌细胞的基本步骤：
（1）Ca２+处理→细菌细胞壁通透性增加→感受态细胞
（2）重组表达载体DNA溶于缓冲液中与感受态细胞混合→吸收ＤＮＡ
四、目的基因的检测和鉴定（是检测目的基因是否成功导入的关健步骤）
（1）检测的意义：
鉴别目的基因是否真正导入受体细胞。
（2）检测方法：
DNA分子杂交技术和抗原-抗体杂交技术
核酸分子杂交（即DNA探针法）是根据碱基互补配对原则，把互补的双链DNA解开，把单链的DNA小片段用放射性同位素、荧光分子等进行标记（即基因探针），之后同被检测的基因组DNA（或mRNA）杂交，如果显示杂交带，就表明目的基因已插入染色体DNA（或表明目的基因已转录出了mRNA）。
抗原-抗体杂交技术可检测目的基因是否翻译形成蛋白质产品。
做抗虫或抗病的接种实验：
受体细胞（或植株）表现出特定性状，说明目的基因已导入和完成表达过程。
1．3基因工程的应用
1．转基因生物
转基因生物
目的基因
目的基因从何来
抗虫棉
Bt毒蛋白基因
苏云金芽孢杆菌
抗真菌转基因烟草
几丁质酶基因
抗毒素合成基因
抗盐碱和干旱作物
调节细胞渗透压的基因
耐寒的番茄
抗冻蛋白基因
鱼
抗除草剂转基因大豆
抗除草剂基因
降低乳糖的奶牛
肠乳糖酶基因
生产胰岛素的工程菌
人胰岛素基因
人
2．基因工程与医药卫生
生产基因工程药品：
如将胰岛素基因导入大肠杆菌，来生产胰岛素。
基因诊断与治疗：
用带同位素或荧光标记的DNA做探针，利用DNA分子杂交原理检测被测标本的遗传信息，来检测病症。
3．基因工程与环境保护
环境监测：
用DNA探针检测饮用水中的病毒含量。
净化环境：
用假单孢杆菌分解石油
4．基因治疗分为体外基因治疗和体内基因治疗。
5．基因芯片
1．4蛋白质工程的崛起
一、蛋白质工程崛起的缘由
基因工程在原则上只能生产自然界已经存在的蛋白质，天然蛋白质不一定完全符合人类生产和生活的需要。
蛋白质工程的目的：
生产符合人们生活需要的并非自然界已存在的蛋白质，例如：
（1）干扰素在体外保存困难
解决方法：
半胱氨酸丝氨酸
（2）玉米中赖氨酸的含量低
原因是：
赖氨酸合成过程中的两个关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，受细胞内赖氨酸浓度影响较大，当赖氨酸浓度达到一定量时，就会抑制这两个酶的活性。
天冬氨酸激酶（第352位）：
苏氨酸异亮氨酸
二氢吡啶二羧酸合成酶（第104位）：
天冬酰胺异亮氨酸
二、蛋白质工程的基本原理
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作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。
蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工程领域。
蛋白质工程流程图：
三、蛋白质工程的进展和前景
1、进展和前景：
例①：
科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。
例②：
用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高的特点，因此有极为广阔的发展前景。
2、蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，而这种高级结构十分复杂。
翔宇教育集团宝应中学高二生物复习练习
专题1基因工程复习测试卷
（一）
一、选择题
（）1．下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体
A.细菌质粒B.噬菌体C.动植物病毒D.细菌核区的DNA
（）2．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。
在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是
A.人工合成目的基因B.目的基因与运载体结合
C.将目的基因导入受体细胞D.目的基因的检测表达
（）3．在基因工程中，切割载体和含有目的基因的DNA片段中，一般需使用
A.同种限制酶B.两种限制酶C.同种连接酶D.两种连接酶
（）4．下列哪项叙述不是运载体必须具备的条件
A.具有某些标记基因B.决定宿主细胞的生存
C.能够在宿主细胞中复制D.有多个限制酶切点
（）5．水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中有三种氨基酸构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。
在转基因技术中，这种蛋白质的作用
A.促使目的基因导入宿主细胞中B.促使目的基因在宿主细胞中复制
C.使目的基因容易被检测出来D.使目的基因容易成功表达
（）6．应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的。
这里的基因探针是指
A.用于检测疾病的医疗器械B.用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
C.合成β—球蛋白的DNAD.合成苯丙氨酸羟化酶的DNA片段
（）7．基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。
一种限制性内切酶能识别DNA子中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的A．高效性 B.专一性 C．多样性 D.催化活性受外界条件影响
（）8．作为基因的运输工具——运载体，必须具备的条件之一及理由是
A.能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B.具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达
C.具有某些标记基因，以使目的基因能够与其结合
D.它的参与才能够使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存
（）9．下列平末端属于同一种限制酶切割而成的是
A.①③B.①④C.②③D.②④
（）10．下列有关基因工程的叙述中，不正确的是
A.DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来
B.基因探针是指用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
C.基因治疗主要是对有基因缺陷的细胞进行替换
D.蛋白质中氨基酸序列可为合成目的基因提供资料
（）11．下列属于PCR技术的条件的是
①单链的脱氧核苷酸序列引物②目的基因所在的DNA片段③脱氧核苷酸
④核糖核苷酸⑤DNA连接酶⑥DNA聚合酶⑦DNA限制性内切酶
A.①②③⑤B.①②③⑥C.①②③⑤⑦D.①②④⑤⑦
（）12．下列有关PCR技术的叙述正确的是
A.作为模板的DNA序列必须不断的加进每一次的扩增当中
B.作为引物的脱氧核苷酸序列必须不断的加进每一次的扩增当中
C.反应需要的DNA聚合酶必须不断的加进反应当中
D.反应需要的DNA连接酶必须不断的加进反应当中
（）13．蛋白质工程中，直接需要进行操作的对象是
A.氨基酸结构B.蛋白质的空间结构C.肽链结构D.基因结构
（）14．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶（Amy）基因a,通过基因工程的方法，将a转到马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。
这一过程涉及
A.目的基因进入受体细胞后，可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制，传给子代细胞
B.基因a导入成功后，将抑制细胞原有的新陈代谢，开辟新的代谢途径
C.细菌DNA分子较小，可直接作为目的基因，导入受体中不需要整合到马铃薯的DNA分子中
D.目的基因来自细菌，可以不需要运载体直接导入受体细胞
（）15．关于基因工程的叙述，正确的是
A.基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因
B.细菌质粒是基因工程常用的运载体
C.通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA
D.为育成抗除草剂的农作物新品种导入的抗除草剂的基因只能以受精卵为受体
（）16．采用基因工程的方法培养抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中
③将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组导入细菌，用该细菌感染棉花体细胞，再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组，注射到棉花子房，并进入受精卵
A.①②B.②③C.③④D.④①
（）17．蛋白质工程的基本流程是
①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④据核苷酸序列推出脱氧核苷酸序列
A.①②③④B.④②①③C.③①④②D.③④①②
（）18．以下关于蛋白质工程的说法正确的是
A、蛋白质工程以基因工程为基础B、蛋白质工程就是酶工程的延伸
C、蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造
D、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质
（）19．科学家将含人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶。
这一过程涉及（多选）
A、DNA按照碱基互补配对原则自我复制B、DNA以其一条链为模板合成RNA
C、按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
D、RNA以自身为模板自我复制
（）20.科学家将控制某药物蛋白合成的基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中,发育后的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋,在每一只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白;
而且这些验收孵出的鸡,仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋.据此分析（多选）
A.这些鸡是转基因工程的产物B.这种变异属于可遗传的变异
C.该过程运用了胚胎移植技术D.该种变异属于定向变异
二、非选择题
21．生物学家通过基因工程培育出了能够通过乳房生物反应器生产人的血清蛋白。
（1）在基因工程的操作中，目的基因是怎样获取的？
。
（2）“分子手术刀”，
（3）“分子缝合针”，
（4）“分子运输车”。
（5）操作步骤：
从人的____________获取目的基因；
目的基因与___________结合构建基因表达载体；
在基因表达载体中还应插入___________和终止子。
然后把基因表达载体导入牛的____________，通过发育形成的牛体细胞含人的_________________，成熟的牛产的的奶中含有___________________，证明基因操作成功。
（6）人的基因在牛体内能表达,说明人和牛。
22．1979年，科学家将动物体内的能够合成胰
岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在
大肠杆菌体内表达成功。
请根据图回答问题：
（1）此图表示的是采取____________合成基因
的方法获取______________基因的过程。
（2）图中①DNA是以______________为模板，
___________形成单链DNA，在酶的作用下合成
双链DNA，从而获得了所需要的基因。
（3）图中②代表的是_____________，在它的作
用下将质粒（________DNA）切出__________末
端。
（4）图中③代表______________________DNA，
含______________________。
（5）图中④表示将__________________。
⑤表
示_________________DNA随大肠杆菌的繁殖而
进行__________________。
23．下图是利用基因工程办法生产人白细胞干扰素的基本过程图，据图回答：
（1）①过程需要_______________酶的参与。
（2）②物质是从大肠杆菌分离出的_________________。
其化学本质是________________，它必须能在宿主细胞中___________________________。
（3）③过程表明目的基因_________________________________。
24．已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。
人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。
鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。
请回答：
（1）试管中除融合的杂种细胞外，还有种融合细胞。
（2）设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂种细胞，并说原理。
方法：
。
原理：
专题1基因工程复习测试卷
（二）
一、单项选择题
（）1．下列关于基因的叙述中，正确的是
A．每一个DNA片段都是一个基因
B．每一个基因都控制着一定的性状
C．有多少基因就控制着多少遗传性状 D．基因控制的性状都能在后代表现出来
（）2．以下说法正确的是
A．所有的限制酶只能识别同一种特定的核苷酸序列
B．质粒是基因工程中惟一的运载体
C．运载体必须具备的条件之一是：
具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D．基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复
（）3．不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A．能复制B．有多个限制酶切点C．具有标记基因D．它是环状DNA
（）
4．依右图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不正确的是
A．切断a处的酶为限制核酸性内切酶
B．连接a处的酶为DNA连接酶
C．切断b处的酶为DNA解旋酶
D．切断b处的为限制性内切酶
（）5．基因工程的操作步骤：
①制备重组DNA分子，②转化受体细胞，③筛选出获得目的基因的受体细胞、培养受体细胞并诱导目的基因的表达，④获取目的基因，正确的操作顺序是A．③②④① B．②④①③ C．④①②③ D．③④①②
（）6．1976年，美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌，并获得表达，这是人类第一次获得的转基因生物，此文中的表达是指该基因在大肠杆菌
A．能进行DNA复制B．能进行转录和翻译
C．能控制合成抑制生长素释放因子D．能合成人的生长激素
（）7．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是
A．人工合成基因 B．制备重组DNA分子
C．转化受体细胞D．目的基因的检测和表达
（）8．在烟草的叶片中含有大量的烟碱，当把烟草嫁接到番茄上时，烟草的叶就不含烟碱了。
反之，嫁接到烟草上的番茄叶中却含有烟碱。
这说明
A．烟草根部能合成烟碱
B．烟草叶受番茄的影响，遗传性状发生改变
C．番茄叶受烟草的影响，遗传性状发生改变
D．只有依赖烟草根部吸收某种物质，烟草叶片才能合成烟碱
（）9．科学家常选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因，该基因的主要作用是
A．提高受体细胞在自然环境中的耐热性B．有利于检测目的基因否导入受体细胞
C．增加质粒分子的相对分子质量D．便于与外源基因连接
（）10．下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步需用到的工具是
A．DNA连接酶和解旋酶B．DNA聚合酶和限制性核酸内切酶
C．限制性核酸内切酶和DNA连接酶D．DNA聚合酶和RNA聚合酶
（）11．人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体加工合成。
通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是
A．大肠杆菌B．酵母菌C．T4噬菌体D．质粒DNA
12．蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。
下图示意蛋白质工程流程，图中A、B在遗传学上依次表示
A．转录和翻译B．翻译和转录C．复制和转录D．传递和表达
13．限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。
下图为四种限制酶BamHI，EcoRI，HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。
箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？
其正确的末端互补序列为何？
A.BamHI和EcoRI；
末端互补序列—AATT—
B.BamHI和HindⅢ；
末端互补序列—GATC—
C.EcoRI和HindⅢ；
D.BamHI和BglII；
二、多项选择题
（）14．下列关于细胞内基因存在位置的说法不正确的是
A．细胞质基因存在于细胞质内某些细胞器的染色体上
B．在细胞质和细胞核的染色体上都存在
C．存在于细菌的质粒染色体上
D．存在于所有的生物体内
（）15．2003年，我国科学工作者用基因工程迅速研制出“非典”诊断盒。
其作用及机理的叙述不正确的是
A．治疗“非典”，利用的是抗原抗体反应
B．诊断“非典”，利用的是DNA分子杂交原理
C．诊断“非典”，利用的是抗原抗体反应
D．治疗“非典”，利用的是DNA分子杂交原理
（）16．转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。
在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。
这种做法的主要目的不包括
A．维持棉田物种多样性B．减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C．使食虫鸟有虫可食D．维持棉田生态系统中的能量流动
三、非选择题
17．1990年对一位缺乏腺苷脱氨酶基因，而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行基因治疗，其方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用逆转录病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。
（1）在基因治疗过程中，逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的 ，此基因工程中的目的基因是 ，目的基因的受体细胞是 。
（2）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，兔疫能力趋于正常是由于产生了
18．下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。
（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？
，为什么？
（2）过程②必需的酶是酶，过程③必需的酶是酶。
（3）与人体细胞中胰岛素基因相比，通过②过程获得的目的基因不含有非编码区和。
（4）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则③④⑤过程连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶个。
（5）在利用AB获得C的过程中，必须用切割A和B，使它们产生，再加入，才可形成C。
（6）为使过程⑧更易进行，可用（药剂）处理D。
19．遗传学的发展史可以说是人类对基因的认识史。
随着研究的深入，人们对基因有了新的认识。
请认真阅读下列四则材料，结合所学内容，完成有关问题：
材料一真核生物（如人）的基因是一个嵌合体，其编码区内包含着编码部分（称外显子）和不编码部分（称内含子）。
外显子被内含子一一隔开。
材料二由基因指导合成的信使RNA开始也带有内含子，称为前体信使RNA，其内含子对应的信使RNA被切下后，再重新将外显子对应的信使RNA拼接起来，成为成熟的信使RNA，释放
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