人教版2019版【高中生物选修三导学案】：专题复习一——基因工程

2019版【高中生物选修三导学案】
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
)
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
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
)
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．①②B．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DNA ②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Msp Ⅰ、BamH Ⅰ、MboⅠ、Sma Ⅰ4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：
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__________________。