选修3 第1章 基因工程测练题
1、将人的抗病毒干扰基因“嫁接”到烟草的DNA 分子中,可使烟草获得抗病毒的能力,形成转基因产品。试分析回答:
(1) 人的基因工程之所以能接到植物体中去,原因是:。
(4)不同生物间基因移植成功,说明生物共有一套有 。
(3) 烟草具有抗病毒能力,说明烟草体内产生:
(4) 烟草DNA 分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因,实际并不影响遗传信息的表达功能。这说
明 。
(5) 有人认为,转基因新产品也是一把双刃剑,有如船能载舟也能覆舟,甚至可能带来灾难性的
后果,你是否支持这一观点?如果支持,请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例: 。
2、1990年对一位缺乏腺苷脱氨酶基因,而患先天性体液兔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,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 ,产
生这种物质的两个基本步骤是 、 。
3、在植物基因工程中,用土壤农杆菌中的Ti 质粒作为运载体,把目的基因重组入Ti 质粒上的
T-DNA 片段中,再将重组的T-DNA 插入植物细胞的染色体DNA 中。
(1)科学家在进行上述基因操作时,要用同一种 分别切割质粒和目的基因,
质粒的黏性末端与目的基因DNA 片段的黏性末端就可通过 而黏合。
(2)将携带抗除草剂基因的重组Ti 质粒导入二倍体油菜细胞,经培养、筛选获得一株有抗除草
剂特性的转基因植株。经分析,该植株含有一个携带目的基因的T-DNA 片段,因此可以把它看作是杂合子。理论上,在该转基因植株自交F1代中,仍具有抗除草剂特性的植株占总数的 ,原因 。
(3)种植上述转基因油菜,它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种,造成“基因污
染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA 中,就可以避免“基因污染”,原因是:
。
1
4.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。
大量的A
(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 。
5.近些年来,棉铃虫在我国大面积爆发成灾,造成巨大的经济损失;随之而来,化学农药的产量和种类也在逐年增加,但害虫的抗药性也在不断增强。针对这种情况,我国科学家采用基因工程技术,开展了“转基因抗虫棉”的研究,成功地将细菌的毒蛋白基因导入到棉花细胞中,从而使棉花植株的细胞内能合成这种毒蛋白。以后棉铃虫再啃食这种棉花时,就会摄入毒蛋白,虽吃得很饱,但不能消化,最后只能慢慢饿死。这就是转基因抗虫棉不易受到害虫侵害的原因。据以上材料,分析回答下列问题:
⑪细菌的基因之所以能嫁接到棉花体内,原因是___________________________。
⑫科学家预言,此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后,将出现不抗虫的植株,此现象来源于____________________________。
⑬在此过程中所用的质粒载体通常来自于下列哪种微生物( )
A. 土壤农杆菌 B.大肠杆菌 C.枯草杆菌 D.放线菌
⑭ 某棉农在食用该抗虫棉种子压榨的棉籽油炒的芹菜后,出现鼻塞流涕,皮肤骚痒难忍症状,一段时间后这些症状又自然消失,该现象可能是___________
⑮ 利用基因工程技术培育抗虫棉,相比传统的杂交育种方法,其优点主要表现为
__________________________________________________________________________
2
6. 科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的
DNA 分子进行重组,并成功地在大肠杆菌中
得以表达。过程如右图据图回答:
(1)人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA 分
子进行重组,原因是 。
(2)过程①表示的是采取 的方法来获取目的基因。
(3)检测大肠杆菌B 是否导入了质粒或重组
质粒,可采用的方法是 , 理由是: 。
(4)如果把已经导入了普通质粒A 或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,发生
7. 根据实验原理和材料用具,设计实验选择运载体质粒,明确质粒的抗菌素基因所抗的抗菌素类别。
①实验原理:作为运载体的质粒,须有标记基因,这一标记基因是抗菌素抗性基因。故凡有抗菌素抗性的细菌,其质粒才可用作运载体。
②材料用具:青霉素、四环素的10万单位溶液、菌种试管、灭菌的含细菌培养基的培养皿、酒精灯、接种环、一次性注射器、蒸馏水、恒温箱。
③方法步骤:⑤⑥
第一步:取三个含细菌培养基的培养皿并标为1、2、3号,在酒精灯旁,用三支注射器,分别注
入1mL 蒸馏水、青霉素液、四环素液,并使之分布在整个培养基表面。
第二步:将接种环在酒精灯上灼烧,并在酒精灯火旁取菌种,对三个培养皿分别接种。 第三步:将接种后的三个培养皿放入37℃恒温箱培养24h 。
3 的现象是 ,原因是:
④预期结果:
_____________________________________________________________________________ ________________________________________ ___________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________
8、限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G GATCC —,限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—GATC —。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。
(1)请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。
(2)请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。
(3)在DNA 连接酶作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接?为什么?
↓↓4
选修3 第1章 基因工程测练题答案
1、 (1)人与植物结构组成相同。 (2)遗传密码,共同的原始祖先。
(3)抗病毒干扰素。 (4)基因是遗传物质结构和功能的基本单位。
(5)用于改良作物的抗不良环境的基因引入杂草,就将难以控制杂草。
2、 (1)载体 正常腺苷脱氧酶基因 白细胞
(2)腺苷脱氧酶(抗体) 转录 翻译
3. (1)限制性内切酶,碱基互补配对 (2)3/4,雌雄配子各有1/2含抗除草剂基因;受精时,雌雄配子随机结合 (3)叶绿体遗传表现为母系遗传,目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来
4.(1)不能, 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录),不能形成胰岛素mRNA 。
(2)逆转录 , 解旋。 (3)内含子。 (4)15(a -b )。
(5)同一种限制性内切酶 , 相同的黏性末端, DNA连接酶。(6)CaCl 2 。
5. ⑪ ①组成细菌和植物的DNA 分子的空间结构和化学组成相同
②有互补的碱基序列(2分) ⑫ 基因突变(1分) ⑬ A (1分)
⑭ 过敏反应(1分) ⑮ 能根据人类的需要,定向改造遗传物质,获得优良遗传性状(1分) 6(1) 人的基因与大肠杆菌DNA 的组成成分相同,结构相同 (2) 反转录法(逆转录法)
(3)将得到的大肠杆菌B 涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的,说明已导入了质粒A 或重组质粒,反之则没有导入。 因为普通质粒A 和重组质粒上都有抗氨苄青霉素基因
(4)有的能生长,有的不能生长 导入普通质粒A 的细菌能生长,因为普通质粒A 上有四环素抗性基因;导入重组质粒的细菌不能生长,因为目的基因正插在四环素抗性基因中,破坏了其结构和功能。
7 ①1号培养皿细菌正常生长;
②2、3号培养皿中,仅2中细菌能存活,说明细菌有青霉素抗性基因,而没有四环素抗性基因。 ③2、3号培养皿中,仅3中细菌能存活,说明细菌有四环素抗性基因,而没有青霉素抗性基因。 ④2、3号培养皿中都有存活,说明该菌质粒上有两种抗菌素的抗性基因。
⑤2、3号培养皿中都不存活,说明该菌质粒上没有这两种抗菌素的抗性基因。
8、(1) —G ↓GATC C — 用酶Ⅰ切割 —G GA TCC —
—C CTAG ↑G — —CCTAG G
—
(2)
—GA TC —„„—GATC —
— CTAG ↑—„„— CTAG ↑— ↓目的基因 ↓用酶Ⅱ切割 — GATC —„„— GATC — —CTAG —„„—CTAG — 目的基因
(3)可以连接。因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互补的) 5
选修3 第1章 基因工程测练题
1、将人的抗病毒干扰基因“嫁接”到烟草的DNA 分子中,可使烟草获得抗病毒的能力,形成转基因产品。试分析回答:
(1) 人的基因工程之所以能接到植物体中去,原因是:。
(4)不同生物间基因移植成功,说明生物共有一套有 。
(3) 烟草具有抗病毒能力,说明烟草体内产生:
(4) 烟草DNA 分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因,实际并不影响遗传信息的表达功能。这说
明 。
(5) 有人认为,转基因新产品也是一把双刃剑,有如船能载舟也能覆舟,甚至可能带来灾难性的
后果,你是否支持这一观点?如果支持,请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例: 。
2、1990年对一位缺乏腺苷脱氨酶基因,而患先天性体液兔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,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 ,产
生这种物质的两个基本步骤是 、 。
3、在植物基因工程中,用土壤农杆菌中的Ti 质粒作为运载体,把目的基因重组入Ti 质粒上的
T-DNA 片段中,再将重组的T-DNA 插入植物细胞的染色体DNA 中。
(1)科学家在进行上述基因操作时,要用同一种 分别切割质粒和目的基因,
质粒的黏性末端与目的基因DNA 片段的黏性末端就可通过 而黏合。
(2)将携带抗除草剂基因的重组Ti 质粒导入二倍体油菜细胞,经培养、筛选获得一株有抗除草
剂特性的转基因植株。经分析,该植株含有一个携带目的基因的T-DNA 片段,因此可以把它看作是杂合子。理论上,在该转基因植株自交F1代中,仍具有抗除草剂特性的植株占总数的 ,原因 。
(3)种植上述转基因油菜,它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种,造成“基因污
染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA 中,就可以避免“基因污染”,原因是:
。
1
4.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。
大量的A
(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 。
5.近些年来,棉铃虫在我国大面积爆发成灾,造成巨大的经济损失;随之而来,化学农药的产量和种类也在逐年增加,但害虫的抗药性也在不断增强。针对这种情况,我国科学家采用基因工程技术,开展了“转基因抗虫棉”的研究,成功地将细菌的毒蛋白基因导入到棉花细胞中,从而使棉花植株的细胞内能合成这种毒蛋白。以后棉铃虫再啃食这种棉花时,就会摄入毒蛋白,虽吃得很饱,但不能消化,最后只能慢慢饿死。这就是转基因抗虫棉不易受到害虫侵害的原因。据以上材料,分析回答下列问题:
⑪细菌的基因之所以能嫁接到棉花体内,原因是___________________________。
⑫科学家预言,此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后,将出现不抗虫的植株,此现象来源于____________________________。
⑬在此过程中所用的质粒载体通常来自于下列哪种微生物( )
A. 土壤农杆菌 B.大肠杆菌 C.枯草杆菌 D.放线菌
⑭ 某棉农在食用该抗虫棉种子压榨的棉籽油炒的芹菜后,出现鼻塞流涕,皮肤骚痒难忍症状,一段时间后这些症状又自然消失,该现象可能是___________
⑮ 利用基因工程技术培育抗虫棉,相比传统的杂交育种方法,其优点主要表现为
__________________________________________________________________________
2
6. 科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的
DNA 分子进行重组,并成功地在大肠杆菌中
得以表达。过程如右图据图回答:
(1)人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA 分
子进行重组,原因是 。
(2)过程①表示的是采取 的方法来获取目的基因。
(3)检测大肠杆菌B 是否导入了质粒或重组
质粒,可采用的方法是 , 理由是: 。
(4)如果把已经导入了普通质粒A 或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,发生
7. 根据实验原理和材料用具,设计实验选择运载体质粒,明确质粒的抗菌素基因所抗的抗菌素类别。
①实验原理:作为运载体的质粒,须有标记基因,这一标记基因是抗菌素抗性基因。故凡有抗菌素抗性的细菌,其质粒才可用作运载体。
②材料用具:青霉素、四环素的10万单位溶液、菌种试管、灭菌的含细菌培养基的培养皿、酒精灯、接种环、一次性注射器、蒸馏水、恒温箱。
③方法步骤:⑤⑥
第一步:取三个含细菌培养基的培养皿并标为1、2、3号,在酒精灯旁,用三支注射器,分别注
入1mL 蒸馏水、青霉素液、四环素液,并使之分布在整个培养基表面。
第二步:将接种环在酒精灯上灼烧,并在酒精灯火旁取菌种,对三个培养皿分别接种。 第三步:将接种后的三个培养皿放入37℃恒温箱培养24h 。
3 的现象是 ,原因是:
④预期结果:
_____________________________________________________________________________ ________________________________________ ___________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________
8、限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G GATCC —,限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—GATC —。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。
(1)请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。
(2)请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。
(3)在DNA 连接酶作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接?为什么?
↓↓4
选修3 第1章 基因工程测练题答案
1、 (1)人与植物结构组成相同。 (2)遗传密码,共同的原始祖先。
(3)抗病毒干扰素。 (4)基因是遗传物质结构和功能的基本单位。
(5)用于改良作物的抗不良环境的基因引入杂草,就将难以控制杂草。
2、 (1)载体 正常腺苷脱氧酶基因 白细胞
(2)腺苷脱氧酶(抗体) 转录 翻译
3. (1)限制性内切酶,碱基互补配对 (2)3/4,雌雄配子各有1/2含抗除草剂基因;受精时,雌雄配子随机结合 (3)叶绿体遗传表现为母系遗传,目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来
4.(1)不能, 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录),不能形成胰岛素mRNA 。
(2)逆转录 , 解旋。 (3)内含子。 (4)15(a -b )。
(5)同一种限制性内切酶 , 相同的黏性末端, DNA连接酶。(6)CaCl 2 。
5. ⑪ ①组成细菌和植物的DNA 分子的空间结构和化学组成相同
②有互补的碱基序列(2分) ⑫ 基因突变(1分) ⑬ A (1分)
⑭ 过敏反应(1分) ⑮ 能根据人类的需要,定向改造遗传物质,获得优良遗传性状(1分) 6(1) 人的基因与大肠杆菌DNA 的组成成分相同,结构相同 (2) 反转录法(逆转录法)
(3)将得到的大肠杆菌B 涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的,说明已导入了质粒A 或重组质粒,反之则没有导入。 因为普通质粒A 和重组质粒上都有抗氨苄青霉素基因
(4)有的能生长,有的不能生长 导入普通质粒A 的细菌能生长,因为普通质粒A 上有四环素抗性基因;导入重组质粒的细菌不能生长,因为目的基因正插在四环素抗性基因中,破坏了其结构和功能。
7 ①1号培养皿细菌正常生长;
②2、3号培养皿中,仅2中细菌能存活,说明细菌有青霉素抗性基因,而没有四环素抗性基因。 ③2、3号培养皿中,仅3中细菌能存活,说明细菌有四环素抗性基因,而没有青霉素抗性基因。 ④2、3号培养皿中都有存活,说明该菌质粒上有两种抗菌素的抗性基因。
⑤2、3号培养皿中都不存活,说明该菌质粒上没有这两种抗菌素的抗性基因。
8、(1) —G ↓GATC C — 用酶Ⅰ切割 —G GA TCC —
—C CTAG ↑G — —CCTAG G
—
(2)
—GA TC —„„—GATC —
— CTAG ↑—„„— CTAG ↑— ↓目的基因 ↓用酶Ⅱ切割 — GATC —„„— GATC — —CTAG —„„—CTAG — 目的基因
(3)可以连接。因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互补的) 5