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精练含解析新人教版选修3

PAGEPAGE6基因工程的基本操作程序(建议用时：40分钟)考点基本目标发展目标1．目的基因的获得1,2,311,12,13,14,152．基因表达载体的构建与转化4,5,6,7,83．目的基因的检测与鉴定9,10[基本目标]1．下列关于基因文库的说法中，不正确的是()A．某果蝇X染色体上的全部基因组成的文库是部分基因文库B．取出果蝇某细胞中的全部mRNA，通过反转录产生的全部DNA片段称为该果蝇的基因组文库C．cDNA文库中的基因可以在不同物种间进行沟通D．可以依据基因的碱基序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA以及基因的表达产物蛋白质等特性来获得目的基因B解析由于基因的选择性表达，某细胞表达的基因只是全部基因的一部分。以生物细胞的总mRNA为模板，反转录产生的全部DNA片段称为该果蝇的cDNA文库，是部分基因文库。2．下列有关PCR技术的说法，不正确的是()A．PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术B．PCR技术的原理是DNA双链复制C．利用PCR技术获得目的基因的前提是要有一段已知核苷酸序列的目的基因D．PCR技术中必需有解旋酶才能解开双链DNAD解析PCR技术的过程：目的基因DNA受热变性后解旋为单链，引物与单链的相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延长，如此重复循环多次。PCR技术中利用高温解开DNA双链，不须要解旋酶。3．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．乙方法须要反转录酶参加C解析甲方法是以细菌中的DNA为基础，它包括了该细菌的全部基因，用限制酶进行切割后，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，不须要原料。而乙方法是用反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，所组成的是该细菌的cDNA文库。4．下列对基因工程中基因表达载体的叙述，错误的是()A．基因表达载体上的标记基因不肯定是抗生素抗性基因B．基因表达载体的构建是基因工程的核心C．基因表达载体中肯定不含有起始密码子和终止密码子D．基因表达载体的构建须要运用限制性核酸内切酶和DNA聚合酶等特别工具D解析基因表达载体上的标记基因可以是抗性基因或荧光蛋白基因等。基因表达载体一般包括启动子、目的基因、标记基因、终止子等，起始密码子和终止密码子位于mRNA上。构建基因表达载体时，须要运用限制性核酸内切酶和DNA连接酶，不须要DNA聚合酶。5．在基因表达载体的构建中，下列说法中不正确的是()①一个表达载体的组成只需目的基因、启动子、终止子②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA③终止子的作用是使转录在相应地方停止④全部基因表达载体的构建是完全相同的A．②③ B．①④C．①② D．③④B解析一个基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因。由于受体细胞的种类不同，目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建不行能完全相同。6．土壤农杆菌侵染植物细胞时，其Ti质粒上的T­DNA片段可转入植物的基因组中。当利用农杆菌以Ti质粒作为载体进行转基因，下列相关叙述正确的是()A．目的基因应插入T­DNA片段外，以防止破坏T­DNAB．用Ca2＋处理农杆菌，以利于其侵染植物细胞C．Ti质粒是一种环状DNA分子，属于细菌的拟核DNAD．T­DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物细胞的染色体上D解析农杆菌的Ti质粒上的T­DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，依据农杆菌的这一特点，目的基因应插入T­DNA片段上，以便通过农杆菌的转化作用，把目的基因整合到植物细胞染色体的DNA上，A项错误，D项正确；不须要用Ca2＋处理农杆菌，应干脆利用土壤农杆菌感染植物细胞，B项错误；Ti质粒是一种环状DNA分子，独立于细菌拟核DNA之外，C项错误。7．如图表示利用农杆菌转化法获得某种转基因植物的部分操作步骤。下列说法错误的是()A．利用含有四环素的培育基可以将含Ⅱ的细菌筛选出来B．Ⅲ是农杆菌，通过步骤③将目的基因导入植株C．⑥可与多个核糖体结合，并可以同时翻译出多种蛋白质D．①过程的完成须要限制性核酸内切酶和DNA连接酶的参加C解析⑥是一个mRNA分子，可与多个核糖体结合形成多聚核糖体，由于翻译的模板是同一个mRNA分子，故翻译出的是同一种蛋白质。8．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纳最多的方法C．目的基因导入大肠杆菌最常用的方法是Ca2＋处理法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A解析将目的基因导入植物体细胞最经济有效的方法是农杆菌转化法，基因枪法是单子叶植物常用的一种基因转化方法，但成本较高，A项错误，D项正确；将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术，B项正确；将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，如用Ca2＋处理大肠杆菌，C项正确。9．在检测抗虫基因是否胜利转入棉花基因组的方法中，不属于分子水平的是()A．视察害虫吃棉叶是否死亡B．检测目的基因片段与DNA探针能否形成杂交带C．检测目的基因转录形成的mRNA与DNA探针能否形成杂交带D．检测目的基因表达产物蛋白质能否与特定抗体形成杂交带A解析A项属于个体生物学水平的鉴定；B、C两项为分子水平的检测，分别利用DNA分子杂交技术、分子杂交技术，视察目的基因或目的基因转录形成的mRNA能否与DNA探针进行杂交形成杂交带；D项也为分子水平检测内容，利用抗原—抗体杂交的原理，检测基因表达产物能否与特定抗体形成杂交带。10．人们用DNA进行亲子鉴定时会用到DNA探针，“DNA探针”是指()A．某一个完整的目的基因B．目的基因片段的特定DNAC．与目的基因相同的特定双链DNAD．与目的基因互补的特定单链DNAD解析亲子鉴定的原理是DNA分子杂交，用到的探针是一段单链DNA，它能与目的基因的一条单链互补配对。[发展目标]11．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是()A．人工合成基因B．目的基因与载体结合C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的检测与鉴定C解析人工合成双链DNA须要碱基配对；目的基因与载体一般是通过黏性末端的互补配对连接的；目的基因导入是干脆将DNA导入到细胞里，没有涉及与染色体结合，所以不必考虑碱基配对；检测、鉴定均是通过碱基互补配对的特异性实现的。12．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。①～⑤表示操作流程，a～h表示分子或结构。据图推断不正确的说法是()A．图中所示的①②③过程中，用作表达载体的DNA来自分子cB．图中c所示质粒可能是由细菌或者病毒的DNA改造的C．图中所示过程中，获得目的基因的步骤是流程①②D．在流程③中必需实施的步骤有切割质粒、将质粒与目的基因重组B解析图中①②表示提取致病病毒M的DNA并切割下目的基因，图中③是目的基因与表达载体拼接过程，①②③过程中用作表达载体的只有c；图中质粒不行能来自病毒的DNA，因为病毒中没有质粒。13．家蚕细胞具有高效表达外源基因的实力，将人的干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培育，可以提取干扰素用于制药。请回答下列问题：(1)此基因操作过程中的核心步骤是__________________。启动子位于基因的________，是____________识别和结合的部位。(2)人的干扰素基因一般来自cDNA文库，其属于________基因文库。若要检测干扰素基因在家蚕细胞中是否表达，可以采纳的方法是____________________。解析(1)基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建；启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位。(2)以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，由于只有部分DNA进行转录形成mRNA，所以cDNA文库是部分基因文库；检测干扰素基因在家蚕细胞中是否表达通常用抗原—抗体杂交法。答案(1)基因表达载体的构建首端RNA聚合酶(2)部分抗原—抗体杂交法14．肺细胞中的let7基因表达减弱，癌基因RAS表达增加，会引发肺癌。探讨人员利用基因工程技术将let7基因导入肺癌细胞实现表达，发觉肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。图1图2请回答：(1)进行过程①时，需用________酶切开载体以插入let7基因。载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let7基因转录，该部位称为________。(2)探讨发觉，let7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞中提取________进行分子杂交，以干脆检测let7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中________________(填“RASmRNA”或“RAS蛋白”)含量削减。解析(1)过程①表示基因表达载体的构建，在该过程中须要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入；启动子是一段特别的DNA序列，是RNA聚合酶识别和结合的位点，RNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。(2)推断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来检测，从细胞中提取mRNA和用含放射性同位素标记或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交。由图2知，当let7基因转录出来的miRNA与癌基因RAS转录出的mRNA结合时，会抑制RAS蛋白的翻译过程，削减RAS蛋白的产生，故肺癌细胞增殖受到抑制的缘由可能是细胞内RAS蛋白含量削减。答案(1)限制(或限制性核酸内切)启动子(2)RNARAS蛋白15．如图为PCR反应原理示意图，请据图回答下列问题：(1)PCR的原理是_____________________________________________。(2)PCR技术使DNA解链是通过____________实现的，DNA的这种解链现象在肯定的条件下是________(填“可逆的”或“不行逆的”)。(3)DNA解链后冷却的目