2018_2019学年高中生物第4章基因工程4.2基因工程的操作程序练习（含解析）北师大版.docx

基因工程的操作程序基础巩固1用PCR技术扩增DNA,需要的条件是()目的基因引物4种脱氧核糖核苷酸耐高温的DNA聚合酶mRNA核糖体能量A.B.C.D.解析:PCR技术是体外快速复制特定DNA片段的核酸合成技术,需要的条件有目的基因、引物、原料、耐高温的DNA聚合酶、能量等。答案:D2下列关于基因表达载体构建的相关叙述,不正确的是()A.需要限制酶和DNA连接酶 B.必须在细胞内进行 C.抗生素抗性基因可作为标记基因 D.启动子位于目的基因的首端解析:基因表达载体的构建是目的基因与运载体的结合,在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与运载体,用DNA连接酶将相同的末端连接起来;基因表达载体的构建是在细胞外进行的;基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止子、目的基因和标记基因等。答案:B3下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。卡那霉素抗性基因(kanR)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下列叙述正确的是()A.构建重组质粒过程中需要限制性内切酶和DNA连接酶B.愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株C.卡那霉素抗性基因(kanR)中有该过程所利用的限制性内切酶的识别位点D.抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传解析:质粒与目的基因结合时需要用同一种限制性内切酶切割,切出的黏性末端相同,可用DNA连接酶连接;愈伤组织由相同的细胞分裂形成,分化后产生相同基因型的植株;卡那霉素抗性基因作为标记基因不能有限制性内切酶的切割位点,标记基因被切断后就不能再表达,从而失去作用;抗虫棉为杂合子,其有性生殖后代可能会发生性状分离,抗虫性状不一定能稳定遗传。答案:A4利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是()A.棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D.酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白解析:在基因工程中,判断外源基因是否“表达”常用的方法是看有无目的基因产物产生。答案:D5Ti质粒上有T-DNA,这种DNA可以转移到受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。这种质粒存在于()A.大肠杆菌B.农杆菌C.酵母菌D.苏云金杆菌解析:Ti质粒是可转移的TDNA,进入受体细胞后,将会整合到受体细胞的DNA上,这是农杆菌中特有的一种质粒,因此这种方法又称为农杆菌介导的遗传转化法。答案:B6将ADA(腺苷脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷脱氨酶。下列叙述错误的是()A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ADAD.每个插入的ADA至少表达一个腺苷脱氨酶分子解析:本题所考查的知识点是基因工程的有关内容。由题目可知,ADA通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷脱氨酶,说明每个大肠杆菌细胞至少含有一个重组质粒,一个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶的识别位点,A、B两项正确;每个限制性核酸内切酶的识别位点只能插入一个ADA,C项错误;插入的ADA至少表达一个腺苷脱氨酶分子,D项正确。答案:C7基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞,其原因不包括()A.多为单细胞,结构简单,操作方便B.繁殖速度快C.遗传物质含量少,易操作D.性状稳定,变异少解析:原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快,多为单细胞,遗传物质相对较少。原核生物的DNA不与蛋白质结合形成染色体,其稳定性相对于真核生物的核DNA要差,而且原核生物多为单细胞,繁殖速度快,个体数目多,每一代产生的变异多。答案:D8人的糖蛋白必须经过内质网和高尔基体加工合成。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解析:基因工程中的目的基因表达并形成具有生物活性的蛋白质,需要高尔基体、内质网等真核生物才具有的细胞器,酵母菌为真核生物,且具有快速大量繁殖的特点,是理想的受体细胞。答案:B能力提升9土壤农杆菌能将自身Ti质粒的TDNA整合到植物染色体DNA上,诱发植物形成肿瘤。TDNA中含有植物生长素合成酶基因(S)和细胞分裂素合成酶基因(R),它们的表达与否能影响相应植物激素的含量,进而调节肿瘤组织的生长与分化。据图分析,下列叙述错误的是()A.当细胞分裂素与生长素的比值升高时,诱发肿瘤生芽B.清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后,肿瘤不再生长与分化C.图中肿瘤组织可在不含细胞分裂素与生长素的培养基中生长D.基因通过控制酶的合成控制代谢,进而控制肿瘤组织生长与分化解析:因土壤农杆菌的TDNA已经整合到植物DNA分子上,所以在清除土壤农杆菌后,肿瘤仍会生长与分化。题图示显示,当S基因不表达R基因表达时(细胞分裂素与生长素比值升高)时,可诱发肿瘤生芽。图中肿瘤细胞中DNA分子上有细胞分裂素基因和生长素基因,所以这个肿瘤在没有细胞分裂素和生长素的培养基上也能生长。R、S基因分别控制细胞分裂素合成酶和生长素合成酶,从而控制细胞分裂素和生长素的合成,所以体现了基因通过控制酶的合成从而控制肿瘤的生长与分化。答案:B10胰岛素是治疗糖尿病的重要药物,下图是基因工程技术生产胰岛素的操作过程示意图,请据图回答下列问题。(1)完成过程必需的酶分别是、。(2)在利用A、B获得C的过程中,必须用切割A和B,使它们产生相同的,再加入,才可形成C。(3)取自大肠杆菌的物质B,在基因工程中起作用,必须具备的条件是(至少2个)。(4)图中的D是基因工程中的细胞,能作为这种细胞的有等。解析:(1)过程为由单链RNA到双链DNA的过程,为反转录,需要反转录酶的催化。过程是DNA由双链解旋变成单链,这个过程需要解旋酶。(2)A为目的基因,B为运载体,只有用同一种限制性核酸内切酶切出相同的黏性末端,然后在DNA连接酶的作用下才能相互结合。(3)从大肠杆菌中提取的B为质粒,在基因工程中可以起到运载体的作用,运载体必须具备的条件是具有标记基因、目的基因插入位点和能够在寄主细胞中复制并稳定保存。(4)常用的受体细胞是大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞。答案:(1)反转录酶解旋酶(2)同一种限制性核酸内切酶黏性末端DNA连接酶(3)运载体具有标记基因、目的基因插入位点和能够在寄主细胞中复制并稳定保存(4)受体大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞综合应用11根据基因工程的有关知识,回答下列问题。(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有和。(2)质粒运载体用EcoR切割后产生的片段如下:AATTCGGCTTAA为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必须具有的特点是。(3)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即DNA连接酶和DNA连接酶。(4)反转录作用的模板是,产物是。若要在体外获得大量反转录产物,常采用技术。(5)基因工程中除质粒外,和也可作为运载体。(6)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是。解析:(1)限制性核酸内切酶切割DNA分子后,露出的末端类型为黏性末端和平末端两种。(2)要想用另一种限制性核酸内切酶切割并与之相连接,则该限制性核酸内切酶切割后的末端应与EcoR切割后的末端一致。(3)基因工程中使用的DNA连接酶有两种类型,即T4DNA连接酶、大肠杆菌DNA连接酶。(4)反转录的模板是RNA,产物是cDNA(或DNA),可用PCR技术对其扩增。(5)基因工程中常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。(6)不经特殊处理,大肠杆菌吸收质粒DNA的能力很弱。答案:(1)黏性末端平末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoR切割产生的相同(3)大肠杆菌T4(4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5)噬菌体动植物病毒(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱12(2013福建理综,33)克隆猪成功率较低,与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl2基因是细胞凋亡抑制基因,用PCR技术可以检测该基因转录水平,进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。请回答:(1)图中重组细胞的细胞核来自细胞,早期胚胎移入受体子宫后继续发育,经桑椹胚、囊胚和胚最终发育为克隆猪。(2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl2 cDNA的分子数,进而计算总mRNA中Bcl2 mRNA的分子数,从而反映出Bcl2基因的转录水平。图中X表示过程。从基因组数据库中查询Bcl2 mRNA的核苷酸序列,以便根据这一序列设计合成用于PCR扩增,PCR过程第一轮循环的模板是。解析:(1