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1、2022版高中生物 第1章 基因工程微專題突破學(xué)案 新人教版選修3
一、與核酸有關(guān)的各種酶的比較
名稱
作用
參與生理
過程應(yīng)用
作用位點
(如下圖)
DNA
連接酶
連接兩個DNA片段
基因工程
a
限制酶
切割某種特定的脫氧核苷酸序列
a
DNA
聚合酶
在脫氧核苷酸鏈上添加單個脫氧核苷酸
DNA復(fù)制
a
RNA
聚合酶
在核糖核苷酸鏈上添加單個核糖核苷酸
轉(zhuǎn)錄
解旋酶
使堿基間氫鍵斷裂形成脫氧核苷酸單鏈
DNA復(fù)制
及轉(zhuǎn)錄
b
逆轉(zhuǎn)
錄酶
以RNA為模板合成DNA
逆轉(zhuǎn)錄、
基因工程
a
作用位點示意圖
二
2、、易混概念辨析
1．基因文庫、基因組文庫、部分基因文庫
(1)從定義上區(qū)分
①基因文庫：將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同的基因，稱為基因文庫?；蛭膸焓侵竷Υ嬗心撤N生物基因的菌群的總稱。
②基因組文庫：如果基因文庫中含有一種生物的所有基因，這種基因文庫叫做基因組文庫。
③部分基因文庫：指含有一種生物的一部分基因的基因文庫，如cDNA文庫。
(2)從范圍上區(qū)別：基因文庫包含基因組文庫和部分基因文庫?；蚪M文庫有某一種生物的全部基因，它的范圍要大于部分基因文庫。
2．啟動子、終止子、起始密碼子、終止密碼子
(1)從定義
3、上區(qū)分
①啟動子：位于編碼區(qū)上游緊靠轉(zhuǎn)錄起點的位置。它的主要功能是引導(dǎo)RNA聚合酶與基因的正確部位結(jié)合。只有在啟動子存在時，RNA聚合酶才能準確地從轉(zhuǎn)錄起點開始，沿著編碼區(qū)正常地進行轉(zhuǎn)錄。
②終止子：位于編碼區(qū)下游緊靠轉(zhuǎn)錄終點的位置。它的特殊的堿基排列順序能夠阻礙RNA聚合酶的移動，并使其從DNA模板鏈上脫離下來。
③密碼子：指信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基。信使RNA上四種堿基的組合方式有64種，其中，決定氨基酸的密碼子有61種，3種是終止密碼子。
④終止密碼子：是信使RNA上能夠終止蛋白質(zhì)合成的密碼子。
⑤起始密碼子：位于信使RNA上，是蛋白質(zhì)合成開始的信號，有兩
4、種：AUG、GUG。
(2)從本質(zhì)上區(qū)別
啟動子和終止子都是DNA分子中具有調(diào)控作用的脫氧核苷酸序列，而起始密碼子和終止密碼子都位于信使RNA上，分別是翻譯的起始位置和終止位置，終止密碼子不能決定任何一種氨基酸。
1．下列關(guān)于各種酶作用的敘述，不正確的是( )
A．DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接
B．RNA聚合酶能與基因的特定位點結(jié)合，催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
C．一種限制酶能識別多種核苷酸序列，切割出多種目的基因
D．限制酶將一個DNA分子片段切割成兩個片段需消耗兩個水分子
【解析】 DNA連接酶能在磷酸與脫氧核糖之間形成磷酸二酯鍵；RNA聚合酶可
5、以識別基因上的特定位點；一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列；限制酶切割一個DNA分子時需水解兩個磷酸二酯鍵。
【答案】 C
2．甲、乙兩圖表示從細菌細胞中獲取目的基因的兩種方法，以下說法中錯誤的是 ( )
A．甲方法可建立該細菌的基因組文庫
B．乙方法可建立該細菌的cDNA文庫
C．甲方法要以脫氧核苷酸為原料
D．乙方法需要反轉(zhuǎn)錄酶參與
【解析】 甲方法是以細菌中的DNA為基礎(chǔ)，用限制酶進行切割，它包括了細菌所有的基因，可以建立基因組文庫，并且可以從中選出所需的目的基因，不需要模板，不需要原料。而乙方法是用反轉(zhuǎn)錄的方法人工合成目的基因，它只能得到生物的部分基因，基因中
6、只有外顯子，所以組成的是該細菌的cDNA文庫。
【答案】 C
3．下圖為基因表達載體的模式圖。下列有關(guān)基因工程中載體的說法，錯誤的是( )
A．基因工程的核心步驟是基因表達載體構(gòu)建
B．任何基因表達載體的構(gòu)建都是一樣的，沒有差別
C．圖中啟動子位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位
D．抗生素抗性基因的作用是作為標記基因，用于鑒別受體細胞中是否導(dǎo)入了目的基因
【解析】 由于受體細胞有植物、動物和微生物之分，以及目的基因?qū)胧荏w細胞的方式不同，因此，基因表達載體的構(gòu)建也會有所差別，不可能是千篇一律的。
【答案】 B
4．據(jù)下圖分析，下列有關(guān)基因工程的說法不正確的是
7、( )
A．為防止目的基因與質(zhì)粒任意結(jié)合而影響基因的表達，應(yīng)用限制酶Ⅰ、Ⅱ同時切割二者
B．限制酶、DNA連接酶的作用部位都是磷酸二酯鍵
C．與啟動子結(jié)合的應(yīng)該是RNA聚合酶
D．能夠檢測到標記基因表達產(chǎn)物的受體細胞中，也一定會有目的基因的表達產(chǎn)物
【解析】 將質(zhì)粒與目的基因進行切割、連接時，不能保證二者全部成功連接，因此，導(dǎo)入了原質(zhì)粒的受體細胞中能檢測到標記基因的表達產(chǎn)物，但是不一定會檢測到目的基因的表達產(chǎn)物。
【答案】 D
5．生物分子間特異性結(jié)合的性質(zhì)廣泛用于生命科學(xué)研究。以下實例為體外處理“蛋白質(zhì)－DNA復(fù)合體”獲得DNA片段信息的過程圖。
據(jù)圖回
8、答：
(1)過程①酶作用的部位是________鍵，此過程只發(fā)生在非結(jié)合區(qū)DNA，過程②酶作用的部位是________鍵。
(2)①、②兩過程利用了酶的________特性。
(3)若將得到的DNA片段用于構(gòu)建重組質(zhì)粒，需要將過程③的測序結(jié)果與________酶的識別序列進行比對，以確定選用何種酶。
(4)如果復(fù)合體中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶，則其識別、結(jié)合的DNA序列區(qū)為基因的________。
(5)以下研究利用了生物分子間特異性結(jié)合性質(zhì)的有________(多選)。
A．分離得到核糖體，用蛋白酶酶解后提取rRNA
B．用無水乙醇處理菠菜葉片，提取葉綠體基粒膜上的光合色素
C
9、．通過分子雜交手段，用熒光物質(zhì)標記的目的基因進行染色體基因定位
D．將抑制成熟基因?qū)敕?，其mRNA與催化成熟酶基因的mRNA互補結(jié)合，終止后者翻譯，延遲果實成熟
【解析】 解答本題，需要首先通讀題干，確認流程圖中每一步分子發(fā)生的變化，再根據(jù)各小題題干進行解答。在過程①中，用DNA酶將DNA的雙鏈剪斷，與限制性核酸內(nèi)切酶的作用相同，限制性核酸內(nèi)切酶作用的部位是磷酸二酯鍵；過程②中蛋白質(zhì)被水解，與脫水縮合正好相反，蛋白質(zhì)分解的實質(zhì)是肽鍵的水解，這兩步中酶均只分解特定的物質(zhì)，而不分解其他分子，利用了酶的專一性。構(gòu)建重組質(zhì)粒時，需要限制酶和DNA連接酶，因此需將過程③的測序結(jié)果與限制性核酸內(nèi)切
10、酶的識別序列進行對比，以確定選用何種限制性核酸內(nèi)切酶。RNA聚合酶的功能是啟動轉(zhuǎn)錄，因此其識別并結(jié)合的部位是基因的轉(zhuǎn)錄起始區(qū)或啟動子區(qū)域。第(5)題中A項用蛋白酶酶解核糖體中的蛋白質(zhì)后，只
剩下rRNA，利用了酶的專一性，A項正確；B項中用無水乙醇處理葉片，進行色素的提取和分離，是因為無水乙醇是有機物，可溶解各種色素，不屬于特異性結(jié)合，B項錯誤；C項是用基因探針法，利用已知基因的堿基序列可與另一基因上的堿基進行互補配對的性質(zhì)來進行基因定位，C項正確；D項中提到一種mRNA和另一種mRNA的互補，這種互補也遵循堿基互補配對原則，屬于特異性結(jié)合。
【答案】 (1)磷酸二酯 肽 (2)專一性 (3)限制性核酸內(nèi)切 (4)啟動子(或轉(zhuǎn)錄起始區(qū)) (5)A、C、D
2022版高中生物 第1章 基因工程微專題突破學(xué)案 新人教版選修3
