高中生物人教版现代生物科技专题专题1基因工程 市赛获奖

专题1一、选择题1．下列关于目的基因导入受体细胞的描述不正确的是()A．基因枪法导入植物体细胞的方法比较经济有效B．显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法C．大肠杆菌最常用的转化方法是：使细胞的生理状态发生改变D．农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法解析：本题综合考查了将目的基因导入细胞的方法。不同生物目的基因导入的方法不同，每种方法都有利有弊。目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，该方法比较经济有效，还有基因枪法和花粉管通道法；目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法；大肠杆菌细胞最常用的转化方法就是用钙离子处理细胞，使细胞的生理状态发生改变，完成转化过程。答案：A2．右边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D．DNA连接酶解析：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。答案：B3．下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，下列相关分析中正确的是()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①②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。答案：C4．聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述30多次循环：95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现B．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C．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸D．PCR与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度较高解析：本题考查PCR扩增过程。解题的关键是要全面理解PCR扩增过程。DNA分子被破坏是指DNA分子被解旋成两条长链，破坏的部位是连接两条长链之间的氢键，方法有多种，用解旋酶、高温等都可使DNA解旋。B项中引物有两种，分别与模板DNA链3′端的互补序列互补配对。C项中的原料不正确，合成DNA的原料是四种脱氧核苷酸。PCR技术中DNA合成过程中的温度在70～75℃。答案：C5．在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是()A．用mRNA为模板逆转录合成DNAB．以4种脱氧核苷酸为原料人工合成C．将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选D．先建立基因文库，再从中筛选解析：对于比较小，核苷酸序列已知的目的基因，其最佳方法是直接通过DNA合成仪用化学方法人工合成。答案：B6．下列关于基因表达载体的构建描述错误的是()A．基因表达载体的构建是基因工程的核心B．基因表达载体的构建包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分C．目的基因就是指编码蛋白质的结构基因D．构建的基因表达载体都是相同的解析：本题综合考查了基因表达载体构建的基础知识包括基因表达载体构建在基因工程中的地位、结构组成，不同生物的基因表达载体的不同等。基因表达载体的构建是基因工程的第二步，也是基因工程的核心；一个基因表达载体的组成除目的基因外还有启动子、终止子、标记基因等部分；由于受体细胞不同，基因表达载体的构建也会有差别。答案：D7．下列关于图中P、Q、R、S、G的描述，正确的是()A．P代表的是质粒RNA，S代表的是外源DNAB．Q表示限制酶的作用，R表示RNA聚合酶的作用C．G是RNA与DNA形成的重组质粒D．G是重组质粒DNA解析：质粒是小型环状DNA分子，因此P是质粒DNA，S是外源DNA，G是质粒和外源DNA通过DNA连接酶连接而成的重组质粒；质粒和外源DNA需经过同一种限制酶切割出相同的黏性末端。答案：D二、非选择题8．农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染植物，因而在植物基因工程中得到了广泛的运用。如下图为农杆菌转化法的示意图，试回答下列问题：(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是________，利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能实现________________________________。具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T－DNA片段，它具有可转移到受体细胞并整合到受体细胞的________________上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到________(部位)即可。(2)根据T－DNA这一转移特点，猜测该DNA片段上可能含有控制____________________(酶)合成的基因。(3)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞的方法除了农杆菌转化法之外，还可采取的方法是________________。(至少写出两种)解析：(1)一般农杆菌不能感染的植物是单子叶植物，可感染双子叶植物和裸子植物，利用其感染性，可实现将目的基因导入植物细胞。这里需要特别明确的是真正可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体上的是农杆菌质粒上的T－DNA片段，因此目的基因必须插入到该部位才能导入成功。(2)根据T－DNA这一转移特点，可以推测出DNA片段上能控制合成DNA连接酶、限制酶才能实现与双子叶植物细胞染色体DNA的整合。(3)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞的方法除了农杆菌转化法之外，还有基因枪法和花粉管通道法。答案：(1)单子叶植物将目的基因导入到植物细胞染色体DNAT－DNA片段(内部)(2)DNA连接酶、限制酶(3)基因枪法、花粉管通道法9．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、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杂交法和抗原—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10．请据图回答下列问题：(1)基因工程的核心步骤是________________________________________________________________________。(2)利用______________技术可以获得大量的目的基因。该技术利用________的原理，将基因的核苷酸序列不断加以复制，使其数量呈指数增长。(3)图中________位于基因的首端，是________识别和结合的部位。抗生素抗性基因的作用是作为________，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因。解析：本题考查基因表达载体的组成及其构建。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建；目的基因的获取方法很多，其中PCR技术能迅速获得大量目的基因，其依据的原理是DNA复制原理；基因表达载体必须包含目的基因、启动子、标记基因、终止子，其中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录为mRNA，抗生素抗性基因作为标记基因用于鉴别受体细胞中是否含有目的基因。答案：(1)基因表达载体的构建(2)PCRDNA复制(3)启动子RNA聚合酶标记基因11．水稻种子中70%的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子，同时，排出的大量磷进入水体易引起水华。为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。请据图回答：(1)图中基因组文库________(填“小于”“等于”“大于”)cDNA文库。(2)B过程需要的酶是_____________________________________；A、C过程中___