高中生物 专题1 基因工程 1_2 基因工程的基本操作程序（测）（提升版，含解析）新人教版选修3

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序（测）（满分60分，40分钟完成）一、单选题（30分，每题3分）1绿叶海天牛（简称甲）吸食滨海无隔藻（简称乙）后，身体就逐渐变绿，这些“夺来”的叶绿体能够在甲体内长期稳定存在，有科学家推测其原因是在甲的染色体DNA上可能存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因。为证实上述推测，以这种变绿的甲为材料进行实验，方法和结果最能支持上述推测的是（ ）A. 通过PCR技术从甲体内的DNA中克隆出属于乙的编码叶绿体蛋白的核基因B. 通过核酸分子杂交技术，在甲体内检测到乙的编码叶绿体蛋白的核基因转录出的RNAC. 给甲提供14CO2，一段时间后检测到其体内的部分有机物出现放射性D. 用乙编码叶绿体蛋白的核基因做探针与甲的染色体DNA杂交，结果显示出杂交带【答案】D2.科研人员以抗四环素基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的-珠蛋白，治疗鼠的镰刀型细胞贫血症。下列相关实验设计中，不合理的是（ ）A. 用编码序列加启动子、抗四环素基因等元件来构建表达载体B. 利用小鼠DNA分子通过PCR克隆出-珠蛋白基因的编码序列C. 用含有四环素的培养基筛选出已经导入-珠蛋白编码序列的大肠杆菌D. 用Ca2处理大肠杆菌后，将表达载体导入具有四环素抗性的大肠杆菌中【答案】D【解析】基因表中载体包括启动子、目的基因（珠蛋白基因）、标记基因（抗四环素基因）、终止子等，A正确；珠蛋白基因属于目的基因，可以利用PCR技术扩增，B正确；导入重组质粒的大肠杆菌能抗四环素，因此可以用含有四环素的培养基筛选出已经导入珠蛋白编码序列的大肠杆菌，C正确；抗四环素基因是标记基因，用于筛选导入重组质粒的受体细胞，因此受体细胞（大肠杆菌）不能含有四环素抗性基因，D错误。3.下图是某质粒示意图，其中ori为质粒复制所必需的核苷酸序列，amp为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环素抗性基因，箭头表示目的基因插入位点。受体大肠杆菌细胞内原来不含有这两种抗生素抗性基因。下列有关叙述正确的是( )A. amp和tet是一对等位基因，常作为基因工程的标记基因B. ori是重组质粒得以顺利导入受体细胞所必需的C. 将重组质粒2、4导入不同大肠杆菌，大肠杆菌都不能在含四环素的培养基上分裂生长D. 将重组质粒1、3导入不同大肠杆菌，大肠杆菌都不能在含氨苄青霉素的培养基上分裂、生长【答案】D4.盐害是全球水稻减产的重要原因之一，中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌中的质粒将CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因导入水稻，获得了一批耐盐转基因植株。有关耐盐转基因水稻培育的分析正确的是（ ）A. 该转基因水稻与原野生型水稻存在生殖隔离B. 该基因工程所需的限制性核酸内切酶可能有多种C. 只要目的基因进入水稻细胞，水稻就会表现出抗盐性状D. 可通过将水稻种植到有农杆菌的土壤中观察目的基因是否表达【答案】B【解析】该转基因水稻与原野生型水稻属于同一个物种，不存在生殖隔离，A错误；该基因工程涉及多个目的基因，所以该基因工程所需的限制性核酸内切酶可能有多种，B正确；基因是选择性表达的，目的基因进入水稻细胞，还要检测水稻是否表现出抗盐性状，C错误；可通过将水稻种植到盐碱含量高的土壤中观察目的基因是否表达，D错误。5.某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，来表达这产生生长激素。己知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗青霉素基因，且目的基因要插入到基因B中，而大肠杆菌不带有任何抗性基因，下列叙述错误的是（ ）A. 大肠杆菌可能未导入质粒B. 导入大肠杆菌的可能是重组质粒，也可能是质粒C. 可用含靑霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D. 在含青霉素培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌【答案】C6.下列关于基因工程的叙述，错误的是（ ）A. cDNA文库中的基因可以进行物种间的基因交流B. 转基因棉花是否具抗虫特性可通过检测棉花对某种害虫的抗性来确定C. 外源DNA必须位于重组质粒的起始密码和终止密码之间才能进行表达D. 抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染【答案】C【解析】A、基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍，因此从基因组文库中获取的某种生物的部分基因，可以实现物种间的基因交流，A正确；B. 转基因棉花是否具抗虫特性可通过检测棉花对某种害虫的抗性来确定，故B对；C. 外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行表达，故C错；D. 抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染，故D对。7.以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是（ ）A催化过程的酶是DNA聚合酶B过程发生的变化是引物与单链DNA结合C催化过程的酶都必须能耐高温D过程需要解旋酶【答案】B8.日本下村修、美国沙尔非和钱永健因在发现绿色荧光蛋白（GFP）等研究方面作出突出贡献，获得诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是（ ）A、作为标记基因，研究基因的表达B、作为标记基因，研究细胞的转移C、注入肌肉细胞，繁殖发光小鼠D、标记噬菌体外壳，示踪DNA途径【答案】B【解析】 绿色荧光蛋白基因可作为标记基因，便于目的基因的鉴定和筛选，A错误；绿色荧光蛋白在紫外光的照射下会发出绿色荧光，因此能作为标签蛋白，用于研究细胞的转移，B正确；已经的高度分化的肌肉细胞一般不能表现出全能性，因此难以繁殖出发光小白鼠，C错误；噬菌体的外壳是由蛋白质组成的，因此用绿色荧光蛋白标记噬菌体只能示踪蛋白质的转移途经，D错误9.PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，下列有关PCR过程的叙述，不正确的是（ ）A变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键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DPCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高【答案】C【解析】高温变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键；A正确；低温复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成；B正确；中温延伸过程中需要热稳定DNA聚合酶、ATP、四种脱氧核糖核苷酸；C错误；PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高；D正确。10.人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成，通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是（ ）A、大肠杆菌 B、酵母菌C、T4噬菌体 D、质粒DNA【答案】B二、非选择题（30分，每格2分）11.（16分）白细胞介素是一类淋巴因子。研究人员将人白细胞介素的基因导入到酵母细胞中，使其分泌出有活性的白细胞介素。（1）为增加白细胞介素基因的数量，可使用_技术，但前提是必须知道基因的已知序列，目的是_。（2）在重组载体导入酵母菌细胞之前，需用_处理酵母菌，白细胞介素基因进入酵母菌细胞内，并且在其细胞内维持稳定和表达的过程，称为_。在表达过程中，启动子需与_识别和结合，从而驱动转录过程。（3）在体液免疫过程中，白细胞介素是由_细胞分泌的，为了能成功表达出白细胞介素，不使用细菌，而使用酵母细胞作为受体细胞，可能原因是_。（4）在分泌型表达载体和白细胞介素基因所在的DNA分子上均有多个限制酶的酶切位点，图示过程获得有效表达的重组栽体使用了EcoRl和EcoR52两种限制酶，比使用单一的限制酶，其优点是_。【答案】 （1）PCR 设计引物 （2）Ca2+ 转化 （3）RN细菌细胞中无内质网和高尔基体等加工白细胞介素的细胞器 A聚合酶 T淋巴 （4）防止目的基因、表达载体发生自身环化或者防止目的基因反向接入到分泌型表达载体中【解析】（1）基因工程中，扩增目的基因的方法为PCR技术，但前提是必须知道基因的已知序列，以便设计引物。（2）在重组载体导入酵母菌细胞之前，需用Ca2+处理酵母菌，使酵母菌称为感受态细胞，白细胞介素基因进入酵母菌细胞内，并且在其细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化在表达过程中，启动子需与RNA聚合酶识别和结合，从而驱动转录过程。12.（14分）为了增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶D基因与转运肽基因相连，一起导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。（1）研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用_法快速扩增从陆地棉基因文库中获取到的酶D基因和从拟南芥基因文库中获取到的转运肽基因。所含三种限制酶（Cla、Sac、Xba）的切点如图所示，则用_酶处理两个基因后，可得到_端（填图中字母）相连的融合基因。（2）将上述融合基因插入如图所示Ti质粒的TDNA中，构建_并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含_的固体平板上培养得到含融合基因的单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的侵染液。（3）剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是_，进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过_技术，可培育成转基因油菜植株。【答案】 （1） PCR Cla和DNA连接 A和 D （2）基因表达载体（或“重组质粒”） 四环素 （3）利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞 植物组织培养