人教版高中生物选择性必修三培优训练专题十三 基因工程的基本操作程序

1、- -十三基因工程的基本操作程序(30分钟100分)=基础达标歹一、选择题(共5小题,每小题9分，共45分)科学家将鱼的抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄的耐寒能力大大提高。下列说法错误的()在该过程中，研究人员首先获取目的基因，并采用PCR技术对目的基因进行扩增为了在番茄中获得抗冻蛋白，必须将抗冻蛋白基因连接在质粒中的复制原点之后研究人员将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄细胞内，通常采用抗原一抗体杂交技术，在分子水平检测目的基因是否翻译成了相应的蛋白质抗冻番茄的获得要经过脱分化和再分化过程，通过脱分化过程形成愈伤组织,该组织在再分化过程中细胞分裂的方式是有丝分裂【解析】选B。在基因工程中，研究人员首先获取

2、目的基因，并采用PCR技术对目的基因进行扩增,A正确。为了在番茄中获得抗冻蛋白，必须将抗冻蛋白基因连接在质粒中的启动子之后,B错误。通常采用抗原一抗体杂交技术,在分子水平检测目的基因是否翻译成了相应的蛋白质,C正确。抗冻番茄的获得要经过脱分化和再分化过程，通过脱分化过程形成愈伤组织，该组织在再分化过程中细胞分裂的方式是有丝分裂,D正确。教师专用【易错提醒】启动子和终止子的位置和作用启动子和终止子都在DNA上,在遗传信息转录时起作用。启动子的作用是启动转录，终止子是DNA分子上终止转录的一段DNA序列。目的基因需插入启动子与终止子之间。(2021聊城高二检测)下列有关PCR技术的叙述，错误的是(

3、)PCR技术的原理是DNA半保留复制变性过程中破坏的是磷酸二酯键复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的延伸过程中需要TaqDNA聚合酶、四种脱氧核苷酸等，无需添加ATP【解析】选B。PCR技术是利用DNA半保留复制原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制原理,使其数量呈指数方式增加,A正确;变性过程是目的基因DNA受热变性后解聚为单链，破坏的是氢键,B错误;引物是一段已知目的基因的核苷酸序列，复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的,C正确;延伸过程中需要条件:模板DNA、四种dNTP、热稳定DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）等,无需添加ATP,D正

4、确。检测苏云金芽抱杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达的方法是（）是否有抗生素抗性是否能检测到标记基因是否有相应的性状是否能分离到目的基因【解析】选C。基因表达指的是基因转录、翻译出相应的蛋白质,检测苏云金芽抱杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达，应在个体生物学水平上检测是否有相应的性状出现。如图表示利用致病病毒M（DNA病毒）的表面蛋白基因和无害病毒N,通过基因工程制作重组M病毒疫苗的部分过程。表示操作流程,ah表示分子或结构。据图判断不正确的叙述是（）图中所示的流程中，用作载体的DNA来自c图中c所示质粒可能是由细菌或者病毒的DNA改造的图中所示过程中，获取目的基因的步骤是流程在流程中必须

5、实施的步骤有切割质粒、将质粒与目的基因重组【解析】选B。图中表示提取致病病毒M的DNA并切割下目的基因，图中是目的基因与载体的拼接过程，所以中用作载体的DNA来自c,A正确；图中质粒不可能来自病毒的DNA,因为病毒中没有质粒,B错误；图中表示提取致病病毒M的DNA并切割下目的基因，即获取目的基因，图中是目的基因与载体的拼接过程，需要切割质粒并将其与目的基因重组,C、D正确。（2021潍坊高二检测）科学家对北极比目鱼的抗冻蛋白基因的结构已经非常明确，将其转入番茄后，使番茄的耐寒能力大大提高。下列有关叙述错误的是（）以抗冻蛋白基因的mRNA作为模板进行PCR扩增，可获得大量的目的基因抗冻蛋白基因的

6、上游可以构建受低温因素影响的诱导型启动子该抗冻蛋白基因结构已知且功能清晰，能进行较为有效的筛选鱼和番茄的基因能拼接成功说明二者的DNA分子空间结构是相同的【解析】选A。以抗冻蛋白基因作为模板进行PCR扩增，可获得大量的目的基因,A错误;启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，抗冻蛋白基因首端可以构建受低温因素影响的诱导型启动子,B正确;该抗冻蛋白基因结构已知且功能清晰，能利用标记基因将含有目的基因的细胞筛选出来,C正确;鱼和番茄的基因能拼接成功说明二者的DNA分子空间结构相同,D正确。二、非选择题（共25分）（2020山东等级考）水稻胚乳中含直

7、链淀粉和支链淀粉，直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻，实现了对直链淀粉合成酶基因（Wx基因）启动子序列的定点编辑，从而获得了3个突变品系。（1）将能表达出基因编辑系统的DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需的酶是重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为。根据启动子的作用推测,Wx基因启动子序列的改变影响了，从而改变了Wx基因的转录水平。与野生型水稻相比,3个突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列（填“发生”或“不发生”）改变,原因是。为检测启动子变化对Wx基因表达的影响，科研人员需要检测Wx基因转录产生的mRNA（

8、WxmRNA）的量。检测时分别提取各品系胚乳中的总RNA,经过程获得总cDNA。通过PCR技术可在总cDNA中专一性地扩增出Wx基因的cDNA,原因是各品系WxmRNA量的检测结果如图所示,据图推测糯性最强的品系为,原因是【解析】本题主要考查基因工程的知识。将目的基因和质粒构建成重组载体时，需要使用的酶是限制性内切核酸酶和DNA连接酶，将重组载体导入受体细胞内并维持稳定表达的过程称为转化。(2)启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点,Wx启动子序列的改变会影响RNA聚合酶与启动子识别和结合，从而影响基因的转录过程。根据题意可知,该基因工程中编辑的是启动子序列，而启动子序列不参与编码直链淀粉合成酶

9、的氨基酸，因此3种突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列不发生改变。(3)以细胞中的RNA为模板合成cDNA的过程需经逆转录过程,PCR技术能扩增DNA分子中特定片段的目的基因，原因是引物是根据Wx基因的一段已知序列设计合成的，而PCR技术扩增的是处于两种引物之间的DNA序列。(4)根据图示可知，品系3的WxmRNA最少,控制合成的直链淀粉合成酶最少,直链淀粉合成量最少，糯性最强。答案：(1)限制性内切核酸酶和DNA连接酶转化RNA聚合酶与启动子识别和结合不发生编码直链淀粉合成酶的碱基序列中不含启动子逆转录引物是根据Wx基因的一段已知序列设计合成的品系3品系3的WxmRNA最少

10、，控制合成的直链淀粉合成酶最少，直链淀粉合成量最少，糯性最强=能力提升沪二【实验探究】(30分)(2021全国甲卷)PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作:分析PCR扩增结果;从病人组织样本中提取DNA;利用PCR扩增DNA片段;采集病人组织样本。回答下列问题：若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是(用数字序号表示)。操作中使用的酶是,PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、三步，其中复性的结果是。为了做出正确的诊断,PCR反应所用的引物应该能与特异性结合。PCR(多聚酶链式反应)技术是指。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。- #-【解析】本题考查PCR的概念、原理、过程及在临床病原菌检测上的应用。（1）检测病人是否感染了某种病原菌,可以利用核酸检测原理:首先需要采集病人组织样本,其次提取病人样本中的DNA,以此为模板,通过特异性引物对病人样本DNA中可能存在的病原菌DNA进行PCR扩增，如果出现特异性扩增产物，说明病人感染该病原菌。因此，正确的操作顺序为；（2）（3）考查内容较为简单,PCR中用到的酶是耐高温的DNA聚合酶，每次循环可分为变性、复性、延伸三步,其中复性是指引物与模板链通过碱基互补配对特异性结合。