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:(1)从免疫学的角度看,S ARS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一一_______________ 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。
(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 _______________________________________________________________________________________________________ 0(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____________________________ ----------------------------- 1*-健康人41 ----------------------------用激素等治疗卜治愈的病人A抽取血清甲的研究]提纯、减毒处理动物实验合成或生产其他辅助治疗,治愈的病人B接种■健康人C----------- ►健康人C----------- ►健康人C*■蛋白质X注射I非典病人D治愈的病人D SARS病毒非典病人A非典病人B培养[乙的研究]灭活或* [丙的研究]注射等物质基础,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,Amp r表示氨苄青霉素抗性基因,Tet r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Amp r和Tet r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 ra b c(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(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夕卜,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B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:实验一细胞总DNA实验二细胞总RNA成熟红细胞胰岛细胞成熟红细胞胰岛细胞B珠蛋白基因+ + + -一-胰岛素基因+ + -一- +(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B 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:x* X-Y(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________________(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GATCC 一,请回答:(1)从羊染色体中 剪下”羊蛋白质基因的酶是 ________________________________ 。
人体蛋白 质基因 插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是 _____________________________ 。
(2 )请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。
G'GATCC —(3)人体蛋白质基因之所以能插入”到羊的染色体内,原因是 _________________________________________________ ,插入”时常用的工具是 _____________________________________。
9.下面甲图中 DNA 决定某一多肽链中的酪氨酸和丙氨酸过程示意图,乙图示样品DNA经PCR 技术(聚合酶链式反应)扩增,可以获取大量 DNA 克隆分子。
分析回答:ATAC G GTAT G C CIII III(1) 甲图中含有 _____ 种核苷酸;丙氨酸的遗传密码子是 ______________ 。