高中生物 课时跟踪检测（二）基因工程的基本操作程序 新人教版选修3

1、课时跟踪检测(二)基因工程的基本操作程序(满分50分时间25分钟)一、选择题(每小题2分，共20分)1下列关于基因工程的叙述，正确的是()A目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B限制酶和DNA连接酶都能识别特定的碱基序列，是两类常用的工具酶C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原具有生物活性D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达解析：选A目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制酶和DNA连接酶，前者能识别特定的碱基序列；大肠杆菌为原核生物，不含有内质网和高尔基体等细胞器，不能对蛋白质进行加工，其合成的胰岛素原无生物活性；载体中

2、的抗性基因为标记基因，其作用是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达。2利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是()A棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白解析：选D基因的表达即控制蛋白质的合成，只有合成了相应的蛋白质才能证明目的基因完成了在受体细胞中的表达。3下列关于PCR技术的叙述，正确的是()APCR技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上B该技术需要解旋酶和热稳定的DNA聚合酶C该技术需要一

3、对特异性的引物，要求一对引物的序列是互补的D该技术应用体内DNA双链复制原理，也需要模板、原料、能量、酶等条件解析：选DPCR技术扩增的目的基因序列不一定是已知的，A错误；PCR技术是通过高温来使DNA解旋的，不需要解旋酶，B错误；该技术需要的一对引物，分别能与模板DNA的两条链的末端碱基配对，其序列不是互补的，C错误。4下列关于基因表达载体的叙述，错误的是()A基因表达载体的构建是基因工程的核心B其上的启动子和终止子都是有特殊结构的DNA片段C一般用抗生素抗性基因作为标记基因D虽然基因工程中的受体细胞有所不同，但构建的基因表达载体都是一样的解析：选D由于受体细胞有植物、动物、微生物之分，目的

4、基因导入受体细胞的方法不同，所以，表达载体的构建也有所差别。5右图是基因工程中基因表达载体的模式图，若结构X是表达载体所必需的，则X最可能是()A荧光蛋白基因B启动子C限制酶DDNA连接酶解析：选B一个完整的基因表达载体应包括启动子、终止子、目的基因和标记基因。6下列关于基因表达载体导入微生物细胞的叙述中，错误的是()A常用原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖快，且多为单细胞，遗传物质相对较少B受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态C感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度D感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子的液体只要调节为适宜的pH即可，没必要用缓冲液解

5、析：选D将基因表达载体导入微生物细胞时，需在一定条件(如适宜的温度、pH等)下，将基因表达载体和感受态的微生物细胞混合培养，在培养过程中，可能会影响pH的变化，因此要加入缓冲液，以保持适宜的pH。7利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示，下列叙述正确的是()A过程需使用DNA聚合酶B过程需使用解旋酶和PCR获取目的基因C过程使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备D过程可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞解析：选D过程是逆转录过程，需要逆转录酶催化；从cDNA文库中获取所需要的目的基因，根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置或基因翻译产物蛋白质等

6、特性来获取，不需要用解旋酶，也不需要PCR；用CaCl2溶液处理大肠杆菌，可使其成为感受态细胞；鉴别目的基因是否导入受体细胞可利用DNA分子杂交技术。8以下甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法错误的是()A甲方法可建立该细菌的基因组文库B乙方法可建立该细菌的cDNA文库C甲方法要以脱氧核苷酸为原料D乙方法需要逆转录酶参与解析：选C甲方法是从细菌的DNA中直接提取，故可以建立该细菌的基因组文库；乙方法是由信使RNA逆转录得到的目的基因，故可以建立该细菌的cDNA文库。甲方法只要利用DNA限制性核酸内切酶将其原有的DNA切断即可，不需要以脱氧核苷酸为原料。乙方法需要逆转录酶参

7、与，并且以脱氧核苷酸为原料。9右图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程，下列相关分析正确的是()A获得该mRNA的最佳材料是受精卵B构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌C完成过程必不可少的酶分别是逆转录酶、DNA聚合酶D探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌，获得未被感染的细菌解析：选C该受体基因在神经细胞中表达，获得该mRNA的最佳材料是神经细胞。构建基因表达载体最可能使用的载体是质粒。探针筛选的目的是检测是否存在cDNA。10蓝藻拟核DNA上有控制叶绿素合成的ch1L基因。某科学家通过构建该种生物缺失ch1L基因的变异株细胞，以研究ch1L基因对叶绿素合成的控制，

8、技术路线如下图所示，下列相关叙述错误的是()A过程应使用不同的限制性内切酶B过程都要使用DNA连接酶C终止密码子是基因表达载体的重要组成部分D若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株解析：选C限制性内切酶有特异性，过程要切割的DNA序列不同，故应使用不同的限制性内切酶；DNA连接酶的作用是连接被切开的磷酸二酯键，使ch1L基因、红霉素抗性基因与质粒结合；基因表达载体由目的基因、启动子、终止子、标记基因组成，终止密码子是mRNA上密码子的一种，表示一次翻译的结束；变异株中ch1L基因被重组基因替换，重组基因中有红霉素抗性基因，故可用含红霉素的培养基筛选出该变异株。二、非选择题(共30分)1

9、1(全国卷)(9分)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR 、BamH 和Sau3A三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoR、Sau3A的切点是唯一的)。GAATTCGGATCCGATCCTTAAGCCTAGGCTAG 图(a)图(b)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)经BamH酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被_酶切后的产物连接，理由是_。(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有_，不能表达的原因是_。图(c)(3

10、)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有_和_，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_。解析：(1)由题图可知，BamH和Sau3A两种限制性内切酶的共同识别序列是，二者切割可以形成相同的黏性末端，因此经BamH酶切得到的目的基因可以与图(b)所示表达载体被Sau3A酶切后的产物连接。(2)在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样目的基因才能顺利地转录，再完成翻译过程，即顺利表达。图中甲所示的目的基因插入在启动子的上游，丙所示目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录，因此目的基因不能表达。(3)常见的DNA连接酶有EcoliD

11、NA连接酶和T4DNA连接酶，其中T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。答案：(1)Sau3A两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(其他合理答案可酌情给分)(3)Ecoli DNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶(其他合理答案可酌情给分)12(8分)下面是口蹄疫疫苗生产过程示意图，请据图回答下列问题：(1)首先从口蹄疫病毒中提取部分合成病毒蛋白的RNA，而不是用口蹄疫病毒的全部RNA，原因是合成病毒蛋白的RNA控制合成的病毒蛋白质，具有_特性，又不会使动物致病。以合成病毒蛋

12、白的RNA产生病毒蛋白的DNA，需用到的工具酶是_。(2)构建基因表达载体所需要的工具酶是_。基因表达载体除目的基因外，还应包括_。(3)导入大肠杆菌前需先将大肠杆菌处理为_细胞。(4)为检测目的基因是否导入受体细胞，常常要借助载体上_的表达，更准确的方法是利用放射性同位素标记的_作探针与基因组DNA杂交。最后还要检测目的基因是否翻译成了病毒蛋白质，利用的技术是_。解析：(1)病毒由核酸和蛋白质组成，其蛋白质外壳具有免疫特性，故口蹄疫疫苗生产过程只需提取口蹄疫病毒中控制合成病毒蛋白的RNA部分。以RNA为模板合成DNA的过程属于逆转录，需要逆转录酶。(2)基因表达载体的组成：目的基因、启动子、

13、终止子、标记基因。构建基因表达载体一般用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有黏性末端的切口，再用同种限制酶切割目的基因，产生相同的黏性末端。将切下的目的基因片段，插入质粒的切口处，在DNA连接酶的作用下使质粒与目的基因结合形成重组质粒。(3)将目的基因导入微生物细胞前，常用Ca2处理使其成为感受态细胞。(4)标记基因的表达可检测目的基因是否导入受体细胞，除此之外还可以用DNA杂交法。目的基因是否表达可用抗原抗体杂交技术进行检测。答案：(1)抗原逆转录酶(2)限制性核酸内切酶和DNA连接酶启动子、终止子、标记基因(3)感受态(4)标记基因病毒蛋白基因(目的基因)抗原抗体杂交技术13(13分)在培

14、育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(Kan)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。如图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答：(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、_、将目的基因导入受体细胞、_。(2)A过程需要的酶有_和_。(3)要把重组质粒导入土壤农杆菌，首先必须用_处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为_态；然后将_在缓冲液中混合培养完成转化过程。(4)含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过C_和E_。如要确保再生植株中含有抗虫基因，可在C过程的培养基中加入_。(5)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是_。这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是_。解析：(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。(2)基因表达载体的构建过程中，需要用同种限制酶切割目的基因和载体，使它们产生相同的黏性末端，再用DNA连接酶把这两个DNA片段连接起来。(3)农杆菌转化法导入目的基因时，首先必须用Ca2处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为感受态；然后将重组质粒和感受态细胞在缓冲液中混合培养完成转化过程。(4)植物组织培养过程的关键步骤是脱分化和