高中生物选修3第一章基因工程习题及答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/24 2:34:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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高中生物选修3第一章基因工程习题

1. SARS病毒能引起非典型肺炎,医生在治疗实践中发现,非典病人治愈后,其血清可用于治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究,其研究的方向如下图所示。请根据下图回答:

用激素等治疗 健 康 人 非典病人 A 治愈的病人A [甲的研究]

提纯、 SARS病毒 [丙的研究] 抽取血清 蛋白质X

合成或生产

[乙的研究] 注射 注射 其他辅助治疗 灭活或 培养 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D 减毒处理

接种

动物实验 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D

(1)从免疫学的角度看,SARS病毒对于人来讲属于 ,治愈的病人A的血清中因为含有 ,所以可用来治疗“非典”病人B。

(2)甲的研究中,所合成或生产的蛋白质X是 ,它可以通过化学的方法合成,也可以通过生物学方法—— 技术生产。

(3)乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C获得抵抗“非典”病毒能力的过程,属于免疫学应用中的 免疫。

(4)图中丙主要研究不同国家和地区SARS病毒的异同,再按照免疫学原理,为研究一种或多种 提供科学依据。

2. 聚合酶链式反应(PCR技术)是在实验室中以少量样品DNA制备大量DNA的生化技术,反应系统中包括微量样品DNA、DNA聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP等。反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板,故DNA数以指数方式扩增,其简要过程如右图所示。

以单链为模板合成子代DNA DNA互补链分离开为单链 循环重复

微量DNA样品 (1)某个DNA样品有1000个脱氧核苷酸,已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4,则经过PCR仪五次循环后,将产生 个DNA分子,其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是 个。

(2)分别以不同生物的DNA样品为模板合成的各个新DNA之间存在差异,这些差异是

。 (3)请指出PCR技术与转录过程的三个不同之处:

① 。 ② 。 ③ 。 3. 逆转录病毒的遗传物质RNA能逆转录生成DNA,并进一步整合到宿主细胞的某条染色体中。用逆转录病毒作为运载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。

(1)病毒在无生命培养基上不能生长,必须依靠活细胞提供

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等物质基础,才能繁殖。逆转录病毒较T2噬菌体更容易变异,从分子水平看,是由于 。

(2)基因治疗时,将目的基因与逆转录病毒运载体结合的“针线”是 。 将带有目的基因的受体细胞转入患者体内,患者症状会有明显缓解,这表明 。

(3)若将目的基因转入胚胎干细胞,再经过一系列过程可获得目的基因稳定遗传的转基因动物。

①将带有目的基因的胚胎干细胞注射到普通动物的 胚中,胚胎发育成嵌合型个体。如果转化的胚胎干细胞正好发育成 细胞,则嵌合型个体生下的幼体就极有可能带有目的基因。

②从胚胎干细胞转化到获得目的基因纯合子,配合基因检测,最少需要 代。试简述育种的基本过程: 。 4. 下图a示基因工程中经常选用的运载体——pBR322质粒,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因。目的基因如果插入某抗性基因中,将使该基因失活,而不再具有相应的抗性。为了检查运载体是否导入原本没有Ampr 和Tetr的大肠杆菌(受体细胞),将大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素的培养基上培养,得到如图b的结果(黑点表示菌落)。再将灭菌绒布按到培养基上,使绒布面沾上菌落,然后将绒布按到含四环素的培养基上培养,得到如图c的结果(空圈表示与b对照无菌落的位置)。据此分析并回答:

(1)pBR322质粒的化学本质是 ,其控制着 等性状,质粒的复制必须在 中完成。

(2)根据用途,题中所用培养基属于 ,与图c空圈相对应的图b中的菌落表现型是 ,由此说明目的基因插入了 中。 (3)若用pBR322质粒作为运载体,通过基因工程生产食品,是否存在食品安全性问题?试说明理由。

5. IgG(抗体)由4条多肽链组成,两条相同的长链称为重链(H链),借二硫键(-SH + -SH -S-S-+2H)连接起来,呈Y字型。两条相同的短链称为轻链(L链),通过二硫键连接在Y字的两侧,使整个IgG呈对称结构,如下图所示:

(1)若此物质由200个氨基酸组成,氨基酸的平均分子量为128,此物质的分子量约为 ____________________。

rrabc - 2 -

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(2)当抗原进入机体后,免疫细胞经过_____________________三个阶段最终产生该种物质。 (3)抗原的特异性主要由________ 决定,科学家研究发现IgG可以与不同的抗原结合,主要是因为IgG的的V区的变化大,从氨基酸考虑V区不同原因是 ___________________ 。

(4)人体中除了含有IgG外,还含有少量的IgE(另一种抗体),研究发现该种抗体与人体的某种过敏反应有关,当过敏原第一次刺激进入机体,___________分泌IgE,IgE主要分布在_____________ ,过敏原第二次刺激机体,过敏原和IgE结合,引起细胞释放

________________ 。

(5)婴儿通过母乳可以获得人体中的另一种抗体IgA,而使婴儿获得一定的免疫力。 IgA进入婴儿细胞的方式为_____________________。

6. 已知鸡的成熟红细胞合成β珠蛋白,胰岛细胞合成胰岛素。用编码上述两种蛋白质的基因作探针,分别对两种细胞中提取的总DNA片段进行杂交,结果显示为实验一;分别对两种细胞中提取的总RNA片段进行杂交,结果显示为实验二:

β珠蛋白基因 胰岛素基因 实验一 细胞总DNA 成熟红细胞 + + 胰岛细胞 + + 实验二 细胞总RNA 成熟红细胞 + 一 胰岛细胞 一 + 注:+为阳性结果;一为阴性结果

(1) 实验一结果表明: ;

实验二结果表明: 。 (2)试分析:成熟红细胞合成β珠蛋白而不合成胰岛素的原因是: 。

(3)在实验二的DNA分子探针杂交实验中碱基配对的原则是 。 (4)试判断:合成蛋白质的遗传密码是否在探针上,并说明理由: 。 7. 下图示人体内某些淋巴细胞的分化和免疫过程,数字表示过程,字母表示细胞或物质。请分析并同答:

(1)造血干细胞在胸腺和骨髓内转变为a、b、c等细胞的过程被称为_______________ 。 (2)③过程是在X的刺激和a细胞等的参与下共同完成的。这属于________免疫的_________阶段。与③过程相比,④过程的应答特点是______________________。

(3)⑤过程的产物Y的化学本质是___________,参与其合成并分泌的膜性细胞器有_____ _________________等。

(4)若X是禽流感病毒,则患者彻底消灭X必须依靠a增殖分化的淋巴细胞去裂解_______ ____。如果X是HIV, 则由于图中___________细胞的大量死亡,导致患者丧失一切免疫功能而死亡。

8. 通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质,下图表示了这一技术的基本过程,在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的

序列和切点是一GGATCC一,请回答:

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