江苏专用2024-2025学年高中生物专题1基因工程2基因工程的基本操作程序演练强化提升含解析新人教版选修3

PAGEPAGE7基因工程的基本操作程序一、单项选择题1．(2024·沈阳高二检测)基因工程技术也称为DNA重组技术，其实施必需具备的4个必要条件是()A．目的基因、限制酶、载体、受体细胞B．工具酶、目的基因、载体、受体细胞C．模板DNA、mRNA、质粒、受体细胞D．重组DNA、RNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶解析：选B。基因工程的基本工具是限制酶、DNA连接酶和载体，前两者统称为工具酶；在实际操作中，载体上插入目的基因形成重组载体，然后导入受体细胞。2．(2024·淮安高二期中)下图中甲、乙表示从细菌细胞中获得目的基因的两种方法，以下说法中错误的是()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．乙方法须要逆转录酶参加解析：选C。甲方法是以细菌中的DNA为基础，用限制酶进行切割，它包括了细菌全部的基因，可以建立基因组文库，并且可以从中选出所需的目的基因，不须要模板和原料。而乙方法是用逆转录的方法人工合成目的基因，它只能得到生物的部分基因，基因中只有编码区，所以组成的是该细菌的cDNA文库。3．在基因工程中，可依据受体细胞的类型及其生理特性来选择合适的载体，既能高效地携带目的基因进入受体细胞，又能便利地进行检测。已知有以下几类含有不同标记基因的质粒，不行作为侵入大肠杆菌的载体的是(已知青霉素可杀死细菌，四环素不能杀死大肠杆菌)()答案：B4．(2024·郑州一中高二期中)我国上海探讨所合成了一种具有镇痛作用而又不会使病人上瘾的药物——脑啡呔多糖(类似人体中的糖蛋白)。如要采纳基因工程和发酵技术让微生物来生产有生物活性的脑啡呔多糖，应选哪种微生物为受体细胞()A．大肠杆菌 B．大肠杆菌质粒C．T4噬菌体 D．酵母菌答案：D5．(2024·天津四十七中期中)下图为基因表达载体的模式图，下列有关说法错误的是()A．构建基因表达载体须要用到限制酶和DNA连接酶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：选B。构建基因表达载体须要用到限制酶和DNA连接酶，A正确。用不同种类的载体构建基因表达载体时处理方法是有差别的，B错误。启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，C正确。抗生素抗性基因的作用就是作为标记基因，用于检测受体细胞中是否导入了目的基因，D正确。6．(2024·河北武邑中学高二期中)据图分析，下列有关基因工程的说法，不正确的是()A．用限制酶Ⅰ、Ⅱ同时切割质粒(假设切割完全)，会获得3种长度的DNA片段B．用限制酶Ⅰ、Ⅱ切割质粒和目的基因比只用限制酶Ⅰ更符合要求C．与启动子结合的应当是RNA聚合酶D．能够检测到标记基因表达产物的受体细胞中，不肯定会有目的基因的表达产物答案：A7．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是()A．棉花细胞中检测到载体上的标记基因B．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素基因C．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNAD．酵母菌细胞中提取到人的干扰素解析：选D。A、B、C三项都不能说明目的基因完成表达。人的干扰素基因导入酵母菌中，酵母菌合成了人的干扰素，说明目的基因完成表达。8．(2024·河南郑州一中高二期中)下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，下列有关说法错误的是()A．A→B过程中用到的原料有4种，加入的引物有2种B．A→B过程利用了DNA复制原理，须要运用耐高温的DNA聚合酶C．B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞D．B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法答案：C二、多项选择题9．抗菌肽对治疗癌症有肯定的作用，下图表示抗菌肽的合成过程。下列相关说法正确的是()eq\x(克隆目的基因)→eq\x(导入毕赤酵母菌)→eq\x(筛选菌种)→eq\x(甲醇诱导抗菌肽表达)→eq\x(分别纯化)→eq\x(功能探讨)A．用PCR技术克隆目的基因不须要DNA解旋酶B．基因表达载体包含起始密码子和终止密码子C．用显微注射法导入基因表达载体D．筛选菌种时用基因探针检测相关基因或mRNA解析：选AD。PCR技术中采纳高温变性使DNA解旋，因此用PCR技术克隆目的基因不须要DNA解旋酶，A正确；基因表达载体包含启动子和终止子，而起始密码子和终止密码子在mRNA上，B错误；将基因表达载体导入酵母菌细胞时应用感受态细胞法，C错误；筛选菌种时用基因探针检测相关基因或mRNA，不能用基因探针检测蛋白质，D正确。10．(2024·连云港一中月考)下图为科学家通过基因工程培育抗虫棉时，从苏云金芽孢杆菌中提取抗虫基因“放入”棉花细胞中与棉花的DNA分子结合起来而发挥作用的过程示意图。以下相关说法正确的是()A．图中Ⅰ是质粒，步骤①常需用到限制酶和DNA聚合酶B．图中Ⅱ是含目的基因的重组Ti质粒，步骤②是将重组质粒导入棉花细胞C．图中Ⅲ是农杆菌，通过步骤③将目的基因导入植物细胞D．剔除培育胜利的抗虫棉体内的四环素抗性基因不会影响抗虫基因的表达解析：选CD。Ⅰ为质粒，步骤①为基因表达载体的构建，常需用到限制酶和DNA连接酶，A错误；图中步骤②是将重组质粒导入农杆菌细胞，B错误；图中步骤③是将目的基因导入植物细胞，C正确；基因的表达具有独立性，剔除抗虫棉体内的四环素抗性基因不影响抗虫基因的表达，D正确。三、非选择题11．(高考全国卷Ⅰ)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr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BamHⅠ酶切后，与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物干脆转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。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，除满意上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。(2)假如用含有氨苄青霉素的培育基进行筛选，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，其缘由是____________________________________________；并且______________和__________________________的细胞也是不能区分的，其缘由是____________________________________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需运用含有____________的固体培育基。(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____________。解析：(1)作为运载体的质粒上应有一个至多个限制酶切割位点，在细胞中能够自我复制，且含有特别的标记基因。(2)未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌中均未导入质粒载体，而质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，因此这样的大肠杆菌在含有氨苄青霉素的培育基中不能生长。含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌中都含有氨苄青霉素抗性基因，二者在含有氨苄青霉素的培育基中都能生长，因此无法区分二者。依据题图，用BamHⅠ切割质粒后将四环素抗性基因破坏，因此可将经氨苄青霉素培育基筛选出的菌落置于含有四环素的培育基上再次筛选，能在含四环素培育基上生存的是含有质粒载体的大肠杆菌，不能生存的是含有插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌。(3)噬菌体为病毒，经改造后作为载体时，其DNA复制所需原料来自受体细胞。答案：(1)能自我复制、具有标记基因(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培育基上均不生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培育基上均能生长四环素(3)受体细胞12．(2024·湖北七市教科研协作体联考)人血清白蛋白(HSA)是血浆中含量最丰富的蛋白质，在维持血浆渗透压、抗凝血等方面起着重要作用，具有重要的医用价值。下图是用基因工程技术获得重组HSA(rHSA)的两条途径。(1)为获得HSA基因，首先要提取人血细胞中的mRNA，利用____________法合成cDNA，再利用____________技术进行快速扩增，在这一过程中，须要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便依据这一序列合成____________。(2)构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体时，须要选择水稻胚乳细胞启动子，而不能选择其他物种和组织细胞的启动子，缘由可能是___________________________。(3)在利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，为了吸引农杆菌移向水稻受体细胞，需添加____________物质。(4)选用大肠杆菌作为受体细胞的优点有____________(答出两点即可)。但相比于水稻胚乳细胞，利用大肠杆菌获得的rHSA也有一些缺点，请从生物膜系统的角度进行分析________________________________________________________________________。(5)利用上述方法获得的rHSA不能干脆用于临床医疗，你推想的缘由是________________________________________________________________________。答案：(1)反转录PCR引物(2)启动子具有(物种及组织)特异性(3)酚类(4)繁殖快；单细胞；遗传物质少(答出两点即可)大肠杆菌没有生物膜系统(或内质网和高尔基体)，不能对rHSA进行深加工(5)rHSA可能没有生物活性或功能性较差或rHSA可能有平安隐患(答案合理即可)13．(2024·新疆四中高二期末)下图是从酵母菌中获得某植物须要的限制某种酶合成的基因的流程，结合所学学问及相关信息回答下列问题：(1)图中cDNA文库________(填“大于”“小于”或“等于”)基因组文库。(2)①过程提取的DNA须要________________的切割，B过程是________________。(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用__________________扩增的方法，其原理是________________________________________________________________________。(4)目的基因获得之后，须要进行________________。(5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采纳的方法是__________________，其能否在此植物体内稳定遗传的关键是________________，可以用__________________技术进行检测。答案：(1)小于(2)限制酶逆转录(3)PCR技术DNA复制(4)基因表达载体的构建(5)农杆菌转化法目的基因是否整合到植物细胞的染色体上DNA分子杂交14．(2024·广东中山高二期末)下图甲表示我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”的主要培育流程，请据图回答下列问题：甲乙(1)杀虫基因通过①～④，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫做________；其中____(填标号)是转基因抗虫水稻的核心步骤，须要的工具酶是________________________、____________。(2)“华恢1号”的培育过程应用的主要生物技术有________________________、________________。(3)构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有T­DNA，它能把目的基因整合到受体细胞(植株细胞)的________________上。(4)图乙是自然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图(部分基因及部分限制酶作用位点)，组建志向的载体须要对自然的质粒进行改造，据图分析：①人工改造质粒时，要使抗虫基因表达，还应插入________，其作用是____________________________________________。②人工改造质粒时，先用限制酶Ⅰ处理，可以去除质粒上的________基因和________基因(填上图质粒上的基因名称)，保证重组质粒进入水稻细胞后不会促进细胞的分裂和生长；然后再用限制酶Ⅱ分别切割经过改造的志向质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒，那么胜利导入抗虫基因的水稻胚细胞将不能在含________(填抗生素名称)的培育基上生长。解析：(1)杀虫基因通过①～④，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫做转化；其中①过程表示基因表达载体的构建，这是转基因抗虫水稻的核心步骤，须要的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶。(2)分析图解可知，“华恢1号”的培育过程应用的主要生物技术有基因工程技术(转基因技术)、植物组织培育技术。(3)构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有T­DNA，它能把目的基因整合到受体细胞(植株细胞)的染色体DNA上。(4)①启动子是一段特别结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识