2017-2018学年高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序优化练习新人教版选

1、1.2 基因工程的基本操作程序课时作业、选择题1 基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞的主要原因是（）A. 结构简单，操作方便B. 繁殖速度快C. 遗传物质含量少，易操作D. 性状稳定，变异少解析：微生物一般具有以下几个特点：个体微小，结构简单。繁殖快，在实验室培养条 件下细菌几十分钟至几小时可以繁殖一代。代谢类型多，活性强。易变异，相对于高等 生物而言，较容易发生变异。在基因工程中，主要是利用它快速繁殖的特点，可以提供更多的基因产物。答案：B2.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

2、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：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。答案：A3. 禾 U 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（）

3、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在受体细胞中的表达。答案：D解析：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24 .要检测受体 DNA 中是否成功插入了目的基因，需要用基因探针，这里的基因探针是指（ ）A. 用于检测疾病的医疗器械B. 带标记的与目的基因互补的核酸序列C. 带标记的蛋白质分子D. 人工合成的免疫球蛋白解析：本题中基因探针是指用放射性同位素或荧光分子标记的与目的基因互补的核酸序列， 利用碱基互补配对原则，检测目的基

4、因是否导入受体细胞的DNA 中。答案：B5.用某人的胰岛素基因制成的DNA 探针， 检测下列物质，能形成杂交带的是（）-1人胰岛 A 细胞中的 DNA2人胰岛 B 细胞的 mRNA3人胰岛 A 细胞的 mRNA4人肝细胞的 DNAA. B.C.D.解析：人体内所有细胞均含有胰岛素基因， 胰岛 B 细胞能够表达胰岛素基因， 含有由胰岛素 基因转录产生的 mRNA 所以中的细胞均可以跟胰岛素基因制成的DNA 探针配对形成杂交分子；胰岛 A 细胞不表达胰岛素基因，因此不含有该基因转录产生的mRNAXV*答案：C6.在基因工程操作的基本步骤中， 不进行碱基互补配对的是（）A. 人工合成目的基因B. 目

5、的基因与运载体结合C. 将目的基因导入受体细胞D. 目的基因的检测和表达解析：在基因工程的基本步骤中， 只有将目的基因导入受体细胞的过程不进行碱基互补配对。/YC因为目的基因的获取需要限制酶切取碱基序列，构建运载体需要DNA 连接酶连接黏性末端，目的基因的检测也需要碱基互补配对。答案：C7.下列用于判断目的基因是否转移成功的方法中，不属于分子检测的是（）3A. 通过害虫吃棉叶看其是否死亡B. 转基因生物基因组 DNA 与 DNA 探针能否形成杂交带C. 转基因生物中提取的 mRNAf DNA 探针能否形成杂交带D. 转基因生物中提取的蛋白质能否与抗体形成杂交带解析：分子水平的检测包括三个方面：

6、通过 DNA 分子杂交检测目的基因是否插入受体细胞染色体的 DNA 上;通过 RNA 与 DNA 杂交，检测目的基因是否转录；通过抗原一抗体杂交，检测4目的基因是否翻译。通过害虫取食棉叶看其是否死亡，属于个体生物学水平的检测。答案：A&水母发光蛋白由 236 个氨基酸构成，其中由三种氨基酸构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。在转基因技术中，这种蛋白质的作用是（）A. 促使目的基因导入受体细胞中B. 促使目的基因在受体细胞中复制C. 促使目的基因容易被检测出来D. 检测目的基因是否成功表达解析：发光蛋白基因与抗生素标记基因作用相同，都可以与目的基因拼接到同一运载体上，

7、 检测到发光蛋白，则表明目的基因被导入受体细胞。答案：C9如图为基因表达载体的模式图，下列有关基因工程中载体的说法错误的是（）A. 基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建B. 任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别C.图中启动子位于基因的首端，是RNA 聚合酶识别和结合的部位D. 抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因 解析：由于受体细胞有植物、动物和微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方式不同, 所以基因表达载体的构建也会有所差别，不可能千篇一律。答案：B10 .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，以下说法中错误的是（）某划苗的DNA

8、某削菌的DNA】1 】1I1】1】111 】1ITI 仃 innun inHT曲RNA的基因-T L LIJ I IL L I L L |乙A. 甲方法可建立该细菌的基因组文库TTTT TTTT TTTT5B.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6解析：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 逆转录的目的基因，故可以建立该细菌的cDNA 文库。甲方法中，只要利用限制酶将原 DNA 切断即可，不需要以脱氧核苷酶为原料。乙方法需要逆转录酶的参与。答案：C11.如图表示细胞膜上乙酰胆碱（一种

9、神经递质）受体基因的克隆 技术操作过程，下列相关分析中正确的是（）A. 获得该 mRNA 勺最佳材料是受精卵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：该受体基因在神经细胞中表达，获得该 mRNA 勺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目的cDNA答案：C12.蓝藻拟核 DNA 上有控制叶绿素合成的基因的变异株细胞，以研究ch1L 基因对叶绿素合成的控制，技术路线如下图所示，下列相A. 过程应使用不同的限制性内切酶B. 过

10、程都要使用 DNA 连接酶Ic.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：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mRNAcDNAch1L 基因。某科学家通过构建该种生物缺失ch1L关叙述错误的是（分甑相关菌藕)基因蓝辕基悶蓝襁7性基因，故可用

11、含红霉素的培养基筛选出该变异株。答案：C 二、非选择题13.下面是口蹄疫疫苗生产过程示意图，请据图回答下列问题:8(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

12、_ 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，禾 U 用的技术是 _。解析：(1)病毒由核酸和蛋白质组成，其蛋白质外壳具有抗原特性，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 勺过程属于逆转录，需要逆转录酶。(2)基因表达载体的组成：目的基因、启动子、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

13、因导入微生物细胞前，常用 CaT 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 杂交法和抗原一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)抗原一抗体杂交技术14.大肠杆菌pUC18质粒是基因工程中常用的运载体。某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于 LacZ 基因中，如果没有插入外源基因，LacZ 基因便可表达出3 -半乳糖苷酶。当培养基中含有 IPTG 和 X-gal 时，X-gal 便会被 3 -半乳糖苷酶水解成蓝

14、色，大肠杆菌将形成蓝色isiafh9菌落。反之，则形成白色菌落。 下图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。请分析并回 答：试常1试浮II选择培养基10对已获得的目的基因可利用 _技术进行扩增。(2) 目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要DNA 连接酶恢复 _键。(3) 将试管 I 中的物质和大肠杆菌共同置于试管 H 的目的是 _ ;大肠杆菌需事先用 Ca2+进行处理，目的是 _ 。(4) 将试管 n 中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质_和生长因子，还应加入 IPTG、X-gal 以及氨苄青霉素, 其中加入氨苄青霉素的作用是筛选出 _ 。若观察到培养基上

15、出现_ 色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ 基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是& _ 。解析：(1)PCR 技术是一种体外扩增 DNA 的方法。(2)DNA 连接酶的作用是催化磷酸二酯键的 形成。(3)将试管 I 中的物质和大肠杆菌共同置于试管 n 的目的是进行转化；大肠杆菌需事 先用 Ca2+进行处理，使其转变为能吸收周围环境中DNA 分子的感受态。(4)培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质，包括碳源、氮源、无机盐、水和生长因子。氨苄青霉素抗性基因 作为标记基因，作用是筛选出导入pUC18 质粒的大肠杆菌。(5)若观察到培养基上出

16、现白色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则无论大肠杆菌中是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落，故不利于重组质粒的筛选。答案：(1)PCR (2)磷酸二酯(3)进行转化使大肠杆菌细胞处于感受态(4)碳源、氮源、无机盐、水(5)白 无论大肠杆菌中是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌15. (2016 高考全国卷 I )某一质粒载体如图所示，外源DNA 插入到Amp或Tet中会导致相应的基因失活(Amp表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒 载体用BanHI 酶切后，与用BartHI 酶切获得的目的基因混合，加入 DNA

17、连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化, 的大肠杆菌有三种， 分别是含有环状目的基因、 含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题:(1)_质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有 _ (答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。导入 pUC18 质粒的大肠杆菌有的被转化。11(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是 _ ；并且 _和_的细胞也是不能区分的， 其原因是 _ 。在上述筛选的基础上， 若要筛

18、选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落， 还需使用含有 _ 的固体培养基。(3) 基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其 DNA 复制所需的原料来自于解析： (1) 质粒作为载体， 应具备的基本条件有： 有一个至多个限制酶切割位点， 供外源 DNA 片段(基因)插入其中；在受体细胞中能自我复制，或能整合到染色体DNA 上，随染色体 DNA进行同步复制；有特殊的标记基因，供重组DNA 的鉴定和选择；等等。(2)在培养基中加入氨苄青霉素进行筛选， 其中未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌，因不含氨苄青霉素抗性基因而都不能在此培养基上存活， 二者不能区分。 含有质粒载体的大肠杆菌和 含