【全程复习方略】高中生物 1、2工具酶的发现和基因工程的诞生 基因工程的原理和技术课时提能演练 浙科版选修3.doc

【全程复习方略】2013版高中生物 1、2工具酶的发现和基因工程的诞生 基因工程的原理和技术课时提能演练 浙科版选修3 (45分钟 100分)一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分)1.在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是( )a.用两种不同的限制性核酸内切酶分别切割供体dna和载体b.用dna连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体c.将重组dna分子导入烟草原生质体d.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞2.科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义。下列有关叙述错误的是( )a.选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性b.采用dna分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达c.人的生长激素基因能在小鼠细胞内表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用d.转基因小鼠的肝细胞含有人的生长激素基因3.据图所示，有关工具酶功能的叙述不正确的是( )a.限制性核酸内切酶可以切断a处，dna连接酶可以连接a处b.dna聚合酶可以连接a处c.解旋酶可以使b处解开d.连接c处的酶可以为dna连接酶4.(2012温州模拟)采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是，人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关叙述，正确的是( )a.如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用人工合成的方法获得该目的基因b.人体细胞中凝血因子基因进入羊受精卵细胞后，其传递和表达不再遵循中心法则c.在该转基因羊体内，人凝血因子基因存在于乳腺细胞中，而不存在于其他体细胞中d.人凝血因子基因开始转录后，dna聚合酶以dna分子的一条链为模板合成mrna5.(易错题)在高光强、高温和高氧分压的条件下，高粱由于含有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，其利用co2的能力远远高于水稻。从高粱的基因组中分离出磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(ppc基因)，利用农杆菌介导的转化系统将其转入水稻体内，从而提高水稻的光合效率。下列说法不正确的是( )a.在此过程中会用到限制性核酸内切酶、dna连接酶和载体等工具b.此技术与花药培养技术相结合，可以快速获得纯合子，缩短育种周期c.ppc基因导入受精卵是此技术的关键，否则不能达到该基因在各组织细胞都表达的目的d.此项技术是否成功必须测定转基因植株与对照植株同化二氧化碳的速率6.(2012台州模拟)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，来表达产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：a是抗链霉素基因，b是抗氨苄青霉素基因，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。下列叙述正确的是( )a.导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒b.rna聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶c.可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒d.在含氨苄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7.如图是用基因工程技术培育抗棉铃虫的转基因棉花过程，有关该过程叙述错误的是( )a.抗虫基因的表达产物为多肽b.抗虫基因的插入不会改变受体细胞的结构c.受体细胞除去细胞壁更利于基因的导入d.通过ti质粒上的抗性基因筛选试管苗8.(易错题)科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因水稻新品系。下列有关叙述错误的是 ( )a.该品系水稻细胞的细胞液浓度较小b.可通过农杆菌的感染以实现重组质粒导入受体细胞 c.含耐盐基因的水稻细胞经植物组织培养可获得植株 d.可用较高浓度的盐水浇灌以鉴定水稻植株的耐盐性9.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.制备重组dna分子c.把目的基因导入受体细胞d.目的基因的检测和表达10.如图为dna分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、dna聚合酶、dna连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( )a. b. c. d. 二、非选择题(共2小题，共50分)11.(24分)如图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题。(1)a代表的物质和质粒的化学本质相同，都是_，二者还具有其他共同点，如_,_(写出两条即可)。(2)若质粒dna分子的切割末端为，则与之连接的目的基因的切割末端应为_；可使用_把质粒和目的基因连接在一起。(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒dna上被称为_，其作用是_。(4)下列常在基因工程中用做载体的是( )a.苏云金芽孢杆菌抗虫基因b.土壤农杆菌环状rna分子c.大肠杆菌的质粒d.动物细胞的染色体12.(26分)(预测题)在基因工程中筛选含有目的基因的重组体常用标志补救法。该方法是用puc18质粒作为载体(含编码半乳糖苷酶片段的序列)，突变型的大肠杆菌(e.coli)(含编码半乳糖苷酶片段的序列)作为受体，它们的表达产物营养缺陷互补，有半乳糖苷酶的活性，能与特异性物质结合生成蓝色化合物(见第一组)，这样就可以利用营养突变菌株进行筛选重组体。单独存在的和片段均无半乳糖苷酶的活性，不能与特异性物质结合生成蓝色化合物。根据图示请分析回答有关问题：(1)质粒中的标记基因是_，图中表示目的基因的是_(填字母)。(2)质粒的作用是_。(3)用_处理大肠杆菌，可以_，使重组体puc18导入突变型的大肠杆菌；早期的基因工程都用原核细胞作为受体细胞的原因是_。(4)白色菌落出现的原因有_。答案解析1.【解析】选a。应用同种限制性核酸内切酶切割供体dna和载体以获得相同的粘性末端；dna连接酶可以将获得的目的基因和载体结合，构建重组dna分子；由于植物细胞的全能性较易表达，可以将获得的重组dna分子导入到烟草受体细胞中，使烟草具备抗除草剂的特性；欲筛选出抗除草剂的转基因烟草，可以将烟草放在含除草剂的培养基中培养，观察其是否能够正常生长。2.【解析】选b。采用dna分子杂交技术可以检测外源基因是否进入受体细胞以及外源基因在小鼠细胞内是否转录，但表达必须合成相应的蛋白质。转基因小鼠的所有细胞均由受精卵经有丝分裂而来，但生长激素基因仅在其膀胱上皮细胞选择性表达。【误区警示】不能正确理解目的基因表达的含义和分子水平的检测方法。目的基因的表达需经过转录和翻译两个过程，dna分子杂交只能检测目的基因是否转录，而检测外源基因在受体细胞是否成功表达，可以采用抗原-抗体杂交技术。3.【解析】选d。限制性核酸内切酶能够识别双链dna分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的化学键断开。dna连接酶能够将双链dna片段缝合起来，恢复被限制性核酸内切酶切开的两个核苷酸之间的化学键。因此，限制性核酸内切酶可以切断a处，dna连接酶可以连接a处；dna聚合酶是在dna复制时，连接dna分子的单链，可以连接a处；解旋酶可以破坏碱基对之间的氢键，即使b处解开；c处是同一个核苷酸内部脱氧核糖和磷酸之间形成的键，不能用dna连接酶连接。4.【解析】选a。人体细胞中凝血因子基因进入羊受精卵细胞后，其传递和表达仍遵循中心法则；在该转基因羊体内，人凝血因子基因存在于所有体细胞中；合成mrna需要rna聚合酶，而不是dna聚合酶。5.【解析】选c。培育转基因植物时，可以将目的基因导入植物体细胞，因为植物细胞的全能性容易表达。6.【解析】选d。本题考查基因工程的操作工具和有关过程，属于对理解、应用层次的考查。熟记并理解基因操作的各个过程、抓住“目的基因要插入到基因b中”这一关键信息是正确解答该题的前提。基因操作过程中，用同一种限制性核酸内切酶分别切割生长激素基因所在的dna分子和质粒后，会产生相同的粘性末端，粘性末端连接时，目的基因和目的基因、目的基因和质粒、质粒和质粒都可能连接，导入大肠杆菌的质粒不一定为重组质粒。构建该重组质粒必需的工具酶是限制性核酸内切酶和dna连接酶。目的基因插入到基因b中后形成的重组质粒，抗氨苄青霉素基因被破坏，导入了重组质粒的大肠杆菌对氨苄青霉素不具有抗性，对链霉素仍具有抗性。7.【解析】选d。基因翻译的产物是多肽，目的基因插入染色体后，不会改变细胞结构，不会影响细胞正常的生理活动，故a、b对；筛选抗虫棉时一般是通过是否抗虫来筛选，故d错。8.【解析】选a。该品系水稻能耐盐，说明能从高浓度的土壤溶液中吸收水分，其细胞液浓度应该较大。9.【解析】选c。制备重组dna分子时目的基因与载体的粘性末端通过碱基互补配对进行连接；目的基因的检测可以通过分子杂交的方法，目的基因的表达需要通过转录和翻译过程。10.【解析】选c。限制性核酸内切酶是把dna链切开，可用表示；dna聚合酶用于dna分子的复制，用表示；dna连接酶把限制性核酸内切酶切开的切口连接起来，用表示；解旋酶是把dna双链解开，用表示。11.【解析】(1)a为拟核，与质粒的化学成分均为dna，均为大肠杆菌的遗传物质，可以自主复制，并具有遗传效应。(2)相同的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，产生粘性末端的碱基序列互补，可以通过dna连接酶连接。(3)质粒上的抗性基因作为标记基因，可以用于检测重组dna是否进入受体细胞。(4)作为基因工程中的载体，应能够自主复制，并具有标记基因和多个限制性核酸内切酶切点。答案：(1)dna能够自主复制具有遗传效应(2) dna连接酶(3)标记基因供重组dna的鉴定和选择(4)c【方法技巧】解答有关基因工程基本操作程序题目的一般步骤：一要分辨限制性核酸内切酶的种类及识别切割位点：在切割目的基因和载体时，一般用同一种限制性核酸内切酶切割，也可用不同的限制性核酸内切酶切割，但两种限制性核酸内切酶切割后产生的粘性末端中碱基要互补配对；二要找出标记基因、目的基因及其插入位点：一般来说，质粒中至少有一个标记基因，如抗生素抗性基因；三要分析目的基因插入质粒后是否破坏了标记基因：如果质粒中有一个标记基因，插入后一般不破坏标记基因；如果质粒中有两个标记基因，则需看标记基因中是否有插入位点，如果某一标记基因中有插入位点，则目的基因插入质粒后标记基因被破坏；四要理清判断目的基因是否导入受体细胞的方法：一般用含有某种抗生素的培养基培养受体菌。如果有两种抗生素基因，还需判断用哪一种抗生素来选择。12.【解析】(1)编码半乳糖苷酶片段的序列用于筛选含有目的基因的重组体，是质粒中的标记基因；根据示意图，c是质粒经限制性核酸内切酶切割后插入的目的基因。(2)质粒不仅能使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代，同时能使目的基因能够表达和发挥作用。(3)氯化钙可以增大大肠杆菌细胞壁的通透性，使重组体puc18导入突变型的大肠杆菌；原核细胞繁殖快，代谢旺盛，基因表达产物易分离。(4)大肠杆菌不含