最新人教版高中生物选修三基因工程专题复习题.docx
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最新人教版高中生物选修三基因工程专题复习题
最新人教版高中生物选修三基因工程专题复习题
专题复习一——基因工程
一、知识点回扣
1.PCR技术与DNA复制的比较
项目PCR技术DNA复制
场所缓冲溶液中(生物体外)细胞核(叶绿体、线粒体)
酶耐热的DNA聚合酶解旋酶、DNA聚合酶等
能量来源热能ATP直接提供
例1 多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。
下列有关该技术与DNA复制的叙述中,不正确的是( )
A.利用高温使DNA双链解开是PCR技术中的环节,在细胞内这一过程是由解旋酶完成的
B.PCR技术与DNA复制过程均需要ATP提供能量
C.普通生物细胞内的酶不能用于PCR技术中
D.PCR技术可用于扩增目的基因
【答案】 B
2.启动子与起始密码子、终止子与终止密码子比较
项目启动子起始密码子终止子终止密码子
存在位置基因(DNA)的首端mRNA上基因(DNA)的尾端mRNA上
功能RNA聚合酶识别和结合的部位,转录开始的“信号”翻译开始的“信号”转录停止的“信号”翻译停止的“信号”
实质具有特殊结构的DNA短片段mRNA上相邻的三个碱基(通常是AUG)具有特殊结构的DNA短片段mRNA上相邻的三个碱基
例2 下列有关基因表达载体的说法中,正确的是( )
A.一个基因表达载体的组成,除目的基因外,还必须有起始密码子、终止密码子及标记基因
B.标记基因的作用是为了鉴别目的基因是否成功表达
C.构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且能够遗传和表达
D.基因表达载体中可以没有启动子
【答案】 C
3.与遗传有关的各种酶的比较
名称作用参与生理过程应用作用位点(如下图)
DNA连接酶连接两个DNA片段基因工程a
限制酶切割某种特定的脱氧核苷酸序列a
DNA聚合酶在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧核苷酸DNA复制a
RNA聚合酶在核糖核苷酸链上添加单个核糖核苷酸转录
解旋酶使碱基间氢键断裂形成脱氧核苷酸单链DNA复制及转录b
逆转录酶以RNA为模板合成DNA逆转录、基因工程
作用位点示意图
例3在将目的基因通过载体导入大肠杆菌体内,并进行增殖的过程中,用到多种与遗传相关的酶。
请回答下列相关问题。
(1)在构建基因表达载体时所用的限制性核酸内切酶作用于图中的________处,DNA连接酶作用于________处。
(填“a”或“b”)
(2)基因表达载体在大肠杆菌细胞内复制时用到DNA聚合酶,下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能,原因是______________________________________
____________________________________________。
(3)在整个过程中涉及多种酶,其中作用过程与磷酸二酯键有关的是_________________________________。
【答案】
(1)a a
(2)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上
(3)限制酶、DNA连接酶和DNA聚合酶
4.DNA探针及应用
制备方法:
(1)方法一:
根据翻译产物蛋白质的氨基酸序列查出相应的核苷酸序列(约30个氨基酸对应的90个左右的核苷酸序列),再从中选出两个片段,用化学方法合成这两个片段并用同位素标记,即成为探针。
(2)方法二:
用所需的mRNA反转录成DNA,标记后成为探针。
(3)DNA探针的应用所依据的原理是DNA杂交。
DNA杂交是指DNA片段在适合的条件下能和与之互补的另一个片段结合。
如果对最初的DNA片段进行标记,即成为探针。
应用:
(1)从基因文库中准确提取目的基因。
(2)检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因和检测目的基因是否转录出了mRNA。
(3)鉴定物种亲缘关系。
(4)疾病的诊断和治疗。
(5)环境监测。
例4 下列哪项表述说明了目的基因表达成功( )
A.用DNA探针检测目的基因出现杂交带B.用DNA探针检测mRNA出现杂交带
C.用抗原—抗体杂交检测蛋白质出现杂交带D.以上都不能说明
【答案】 D
二、对点演练
1.我国科技工作者利用基因工程方法成功培育出抗虫棉。
下列导入目的基因的做法,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序列与细菌质粒重组后导入细菌,用该细菌感染棉的体细胞,再进行组织培养 ④花粉管未愈合前,剪去柱头,滴加编码毒素蛋白的DNA序列,使其借助花粉管通道进入受体细胞
A.①② B.②③C.③④D.①④
2.土壤农杆菌含有一个大型的Ti质粒(如下图所示),在侵染植物细胞的过程中,其中的T-DNA片段转入植物的基因组。
若想用基因工程并通过土壤农杆菌向某种植物中导入抗旱基因,以下分析不合理的是( )
A.若用Ti质粒作为抗旱基因的载体,目的基因的插入位置应该在T-DNA片段内,且要保证复制起始点和用于转移T-DNA的基因片段不被破坏
B.将重组Ti质粒导入土壤农杆菌中时,可以用Ca2+处理细菌
C.用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞,可以通过植物组织培养形成具有抗旱基因的植物
D.若能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因,则说明该基因工程项目获得成功
3.某人用人的胰岛素基因制成的DNA探针,检测下列物质,可能形成杂交分子的是( )
①该人胰岛A细胞中的DNA②该人胰岛B细胞中的mRNA ③该人胰岛A细胞中的mRNA ④该人肝细胞中的mRNA
A.①②B.③④C.①④D.①②④
4.下列关于各种酶作用的叙述,不正确的是( )
A.DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接
B.RNA聚合酶能与基因的特定位点结合,催化遗传信息的转录
C.一种限制酶能识别多种核苷酸序列,切割出多种目的基因
D.限制酶将一个DNA分子片段切割成两个片段需消耗两个水分子
5.生物分子间特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。
以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。
据图回答:
(1)过程①酶作用的部位是________键,此过程只发生在非结合区DNA,过程②酶作用的部位是________键。
(2)①、②两过程利用了酶的________特性。
(3)若将得到的DNA片段用于构建重组质粒,需要将过程③的测序结果与________酶的识别序列进行比对,以确定选用何种酶。
(4)如果复合体中的蛋白质为RNA聚合酶,则其识别、结合的DNA序列区为基因的________。
(5)以下研究利用了生物分子间特异性结合性质的有________(多选)。
A.分离得到核糖体,用蛋白酶酶解后提取rRNA
B.用无水乙醇处理菠菜叶片,提取叶绿体基粒膜上的光合色素
C.通过分子杂交手段,用荧光物质标记的目的基因进行染色体基因定位
D.将抑制成熟基因导入番茄,其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合,终止后者翻译,延迟果实成熟
6.图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。
现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。
请回答下列问题。
图1 图2
(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由__________________________________连接。
(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段,产生的末端是________末端,其产物长度为________________________。
(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。
从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,产物中共有________种不同长度的DNA片段。
(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是________。
在导入重组质粒后,为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加________的培养基进行培养。
经检测,部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达,其最可能的原因是_______________________________________________________________。
7.下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图1和图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。
请回答下列问题:
限制酶BamHⅠHindⅢEcoRⅠSmaⅠ
识别序列及切割位点↓
GGATCC
CCTAGG↑
↓AAGCTT
TTCGAA
↑↓GAATTC
CTTAAG
↑↓
CCCGGG
GGGCCC
↑
图1 图2
(1)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后,分别含有________个游离的磷酸基团。
(2)若对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,质粒的热稳定性越________。
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用SmaⅠ切割,原因是____________________________。
(4)与只使用EcoRⅠ相比较,使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止_____________________________________。
(5)为了获取重组质粒,将切割后的质粒与目的基因片段混合,并加入________________酶。
(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了__________________。
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