【全程方略】高中生物 1.2 基因工程的基本操作程序课时提升训练 新人教版选修3(1).doc

课时训练速提升【基础达标】1.在基因工程技术中,需要用到cacl2处理的环节是()a.目的基因的提取和导入 b.目的基因与载体结合c.将目的基因导入受体细胞 d.目的基因的检测与表达2.在基因工程的操作过程中,获得重组质粒不需要()dna连接酶 同一种限制酶rna聚合酶 具有标记基因的质粒目的基因 4种脱氧核苷酸a. b. c. d.3.下列关于目的基因导入微生物细胞的叙述中,不正确的是()a.常用原核生物作为受体细胞,是因为原核生物繁殖快,且多为单细胞、遗传物质相对较少b.受体细胞所处的一种能吸收周围环境中dna分子的生理状态称为感受态c.感受态细胞吸收dna分子需要适宜的温度和酸碱度d.感受态细胞吸收重组表达载体dna分子的液体只要调节为适宜的ph即可,没必要用缓冲液4.哪些是基因表达载体的必需组成部分()启动子 终止密码子 标记基因目的基因 终止子a. b.c. d.5.(2013广州高二检测)基因工程中,用“鸟枪法”获得的真核细胞的基因中因含有不能表达的dna片段而不能直接用于基因的扩增与表达。因此在获取真核细胞的基因时,一般用人工合成基因的方法,下图便是一条重要的途径。下列叙述正确的是()a.过程前后两种物质的种类是一一对应的b.过程前后两种物质的种类是一一对应的c.过程和过程前后两种物质的种类都是一一对应的d.过程和过程前后两种物质的种类都不是一一对应的6.基因工程中因受体细胞不同,目的基因导入的方法也不同,下列叙述不正确的是()a.将目的基因导入棉花细胞内常用花粉管通道法b.将目的基因导入老鼠细胞内常用显微注射法c.将目的基因导入大肠杆菌内常用感受态细胞转化法d.将目的基因导入小麦细胞内常用农杆菌转化法7.(2013枣庄高二检测)2013年3月在上海和安徽首次发现h7n9禽流感病例,现在我国多地出现禽流感疫情,为此某研究小组为了研制预防h7n9禽流感病毒的疫苗,开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下图。下列有关叙述错误的是()a.步骤所代表的过程是反转录b.步骤需使用限制酶和dna连接酶c.步骤可用cacl2处理大肠杆菌,使其从感受态恢复到常态d.检验q蛋白的免疫反应特性,可用q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原抗体特异性反应实验8.(2013福州高二检测)以下有关基因工程的叙述,正确的是()a.利用pcr技术可以大量扩增目的基因b.目的基因导入受体细胞最常用的方法是农杆菌转化法c.用同一种限制酶分别切割载体和目的基因的目的是能够产生不同的黏性末端d.利用载体上标记基因的相关特性就可检测出目的基因已导入受体细胞并成功表达9.回答下列与基因工程有关的问题:.来源于豇豆的胰蛋白酶抑制剂基因(cpti基因)具有广谱的抗虫特性。但直接把该基因转入农作物后,发现转基因植株中合成的cpti蛋白质的积累量并没有达到能够强烈抑制害虫的浓度。于是科研工作者在体外对cpti基因进行了修饰,在其两端分别融合了“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列,在它们的共同作用下,cpti蛋白质在转基因植株中的积累量明显提高。(1)在此项基因工程中,供体细胞是;cpti基因是人们所需要的特定基因,称为。(2)在体外对cpti基因进行修饰时,首先要用处理,形成黏性末端。(3)“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的化学本质是 。.研究人员欲将目的基因通过质粒导入大肠杆菌细胞内,以表达某种所需的蛋白质。已知质粒中两个抗性基因:a是抗链霉素基因,b是抗青霉素基因。假设目的基因只能插入到a基因中,而所用大肠杆菌不带有任何抗性基因。(1)与质粒相比,下列哪些结构含有的碱基种类较多()a.核糖体 b.线粒体 c.叶绿体(2)当完成了基因工程的操作后,经过一段时间的培养,对工程菌进行检测会产生以下三种结果:抗链霉素的同时也抗青霉素,这说明 。不抗链霉素但抗青霉素,这说明 。既不抗链霉素也不抗青霉素,这说明 。【能力提升】1.下图表示一项重要生物技术的关键步骤,字母x可能是()a.能合成胰岛素的细菌细胞群b.能合成胰岛素的人类细胞c.含人胰岛素基因的基因表达载体d.目的基因为抗生素的重组dna分子2.下列获取目的基因的方法中需要模板链的是()从基因组文库中获取目的基因利用pcr技术扩增目的基因反转录法通过dna合成仪利用化学方法人工合成a. b.c. d.3.下列关于图中p、q、r、s、g的描述,正确的是()a.p代表的是质粒rna,s代表的是外源dnab.q表示限制酶的作用,r表示rna聚合酶的作用c.g是rna与dna形成的重组质粒d.g是重组质粒dna4.(2013揭阳高二检测)甲、乙两图均为dna测序仪显示的图像,已知甲图显示的碱基顺序为tcgaat,则乙图显示的碱基顺序为()a.tcgcac b.accgtgc.attcag d.tccgga5.(能力挑战题)(2013菏泽高二检测)农杆菌中含有一个大型的ti质粒(如右图所示),在侵染植物细胞的过程中,其中的t-dna片段转入植物的基因组。若想用基因工程并通过农杆菌向某种植物中导入抗旱基因,以下分析合理的是(多选)()a.若用ti质粒作为抗旱基因的载体,目的基因的插入位置应该在t-dna片段内,且要保证复制起始点和用于转移t-dna的基因片段不被破坏b.将重组ti质粒导入农杆菌中时,可以用ca2+处理细菌c.转基因抗旱植物培育是否成功的最简单检测方法是看该植物是否具有抗旱性状d.若能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因,则说明该基因工程项目获得成功6.(2013潍坊高二检测)下图为培育转基因抗虫棉的技术流程,请据图回答:(1)质粒上标记基因的作用是 。(2)过程是 ,这是基因工程的核心步骤。其目的是 。(3)过程采用最多的方法是,检测抗虫基因是否整合到棉花细胞dna分子上的方法是 。(4)经检测抗虫棉细胞染色体上含有一个抗虫基因,该植株自交得到f1,其中全部的抗虫植株再自交一次,后代中抗虫植株占总数的 。7.苏云金杆菌(bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),据图回答下列问题。(1)将图中的dna用hind、bamh完全酶切后,反应管中有种dna片段。(2)图中表示hind与bamh酶切、dna连接酶连接的过程,此过程可获得种重组质粒;如果换用bst与bamh酶切,目的基因与质粒连接后可获得种重组质粒。(3)目的基因插入质粒后,不能影响质粒的 。(4)图中的ti质粒调控合成的vir蛋白,可以协助带有目的基因的t-dna导入植物细胞,并防止植物细胞中对t-dna的降解。(5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体,使细胞膜穿孔,肠细胞裂解,昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小,原因是人类肠上皮细胞 。(6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种,其目的是降低害虫种群中的基因频率的增长速率。答案解析【基础达标】1.【解析】选c。将目的基因导入原核生物受体细胞时,首先用ca2+处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中dna分子的生理状态,然后在一定条件下促进感受态细胞吸收dna分子,完成转化。2.【解析】选a。在基因工程的操作过程中,需要用同一种限制酶切割目的基因与载体,并用dna连接酶将两者的黏性末端(或平末端)连接起来,所选择的质粒必须具有标记基因,以便进行目的基因的检测。3.【解析】选d。由于原核生物繁殖快,且多为单细胞、遗传物质相对较少等特点,所以早期的基因工程通常都用原核生物作为受体细胞;受体细胞经ca2+处理后,处于一种能吸收周围环境中dna分子的生理状态,称为感受态;感受态细胞吸收dna分子需要在适宜的温度和酸碱度的缓冲液中完成。4.【解析】选b。启动子位于基因表达载体的首端,有了它才能驱动基因转录出mrna,最终获得所需要的蛋白质;终止子相当于一盏红色信号灯,使转录在所需要的地方停止下来;标记基因是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来;目的基因是表达载体上必须具有的结构。5.【解析】选b。本题考查目的基因的获取方法和识图能力。从图中可以看出过程表示的是由mrna合成dna过程,其过程遵循严格的碱基互补配对关系,所以过程前后两种物质的种类是一一对应的;过程表示用已知蛋白质的氨基酸序列推知mrna的碱基序列,由于一种氨基酸可以由多个密码子来决定,所以过程前后两种物质的种类不是一一对应的。6.【解析】选d。小麦是单子叶植物,其受伤后不能分泌酚类物质,农杆菌对它没有感染能力。7.【解析】选c。由图可知:步骤是由rna合成dna的过程,表示反转录,选项a正确;步骤是把目的基因与质粒连接,构建重组质粒的过程,该过程需使用限制酶和dna连接酶,选项b正确;步骤可用cacl2处理大肠杆菌,使其从常态转化为感受态细胞,选项c错误;检验q蛋白的免疫反应特性,可用q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原-抗体特异性反应实验,选项d正确。8.【解析】选a。pcr是一种体外迅速扩增dna片段的技术。农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法;用同一种限制酶分别切割载体和目的基因的目的是能够产生相同的黏性末端,便于两者连接;利用载体上标记基因的相关特性就可检测出目的基因已导入受体细胞,但不能确定目的基因是否得以表达。9.【解析】.(1)cpti基因来源于豇豆,因此供体细胞是豇豆细胞,该基因属于目的基因。(2)用限制酶处理cpti基因,可以在其两端形成黏性末端。(3)“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列都能与cpti基因连接在一起,其本质都是dna。.(1)质粒是小型环状dna,碱基组成为4种;核糖体中只含rna,碱基组成为4种;线粒体、叶绿体中含有dna和rna,碱基种类为5种。(2)质粒中含有抗链霉素基因a和抗青霉素基因b,如果目的基因只能插入到a基因中,则重组的结果是抗链霉素基因不能表达,抗青霉素基因可以表达。因此,如果工程菌抗链霉素的同时也抗青霉素,说明质粒已导入,但导入前并未与目的基因发生结合;如果工程菌不抗链霉素但抗青霉素,说明重组的质粒顺利导入受体细胞;如果工程菌既不抗链霉素也不抗青霉素,说明质粒未能导入受体细胞。答案:.(1)豇豆细胞目的基因(2)限制酶 (3)dna.(1)b、c(2)质粒已导入,但导入前并未与目的基因发生结合重组的质粒顺利导入受体细胞质粒未能导入受体细胞【能力提升】1.【解析】选a。由图分析可知该图表示基因表达载体的构建、将基因表达载体导入细菌细胞及细菌细胞分裂产生子代细菌的过程,故选项a正确。2.【解析】选d。pcr利用的是dna双链复制原理,即将双链dna之间的氢键打开,变成单链dna,作为聚合反应的模板。反转录法是以目的基因转录成的信使rna为模板,在反转录酶的作用下,先反转录形成互补的单链dna,再合成双链dna。则不需要模板。3.【解析】选d。质粒是小型环状dna分子,因此p是质粒dna,s是外源dna,g是质粒和外源dna通过dna连接酶连接而成的重组质粒;质粒和外源dna需经过同一种限制酶切割出相同的黏性末端。4.【解析】选b。由第一幅图给出的条件可知,从左到右看依次为acgt,但解题时应从上向下看,这样就可得出甲图显示的碱基顺序为tcgaat,用同样方法就可得出乙图显示的碱基顺序为accgtg。5.【解析】选a、b、c。若用ti质粒作为抗旱基因的载体,目的基因的插入位置应该在t-dna片段内,且要保证复制起始点、终止点和用于转移t-dna的基因片段不被破坏,否则不会成功;将重组ti质粒导入农杆菌中时,可以用ca2+处理细菌,便于完成转化;转基因抗旱植物培育是否成功的最简单检测方法是看该植物是否具有抗旱性状;能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因,并能成功表达出抗旱性状,才说明基因工程项目获得成功。6.【解析】(1)质粒上具有标记基因是质粒作为载体的必要条件,其目的是鉴别受体细胞中是否含有目的基因。(2)过程是将抗虫基因与质粒连接构建基因表达载体的过程,其目的是使目的基因在受体细胞中能够稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用。(3)将目的基因导入植物细胞通常采用农杆菌转化法;检测抗虫基因是否整合到棉花细胞的dna分子上,首先用抗虫基因制成探针,采用dna分子杂交法检测。(4)由于抗虫棉细胞染色体上含有一个抗虫基因,可推知抗虫棉是杂合子,而其性状表现为抗虫,又可知抗虫性状是显性性状。假设杂合子抗虫棉的基因型是aa,自交得到f1的基因型及比例为1aa2aa1aa,其中全部的抗虫植株(1aa2aa)再自交一次,后代基因型及所占比例为1/3aa,2/3(1/4aa2/4aa1/4aa),由此可得后代中抗虫植株占总数的比例为5/6。答案:(1)鉴别受体细胞中是否含有目的基因(2)基因表达载体的构建使目的基因在受体细胞中能够稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用(3)农杆菌转化法dna分子杂交(4)5/67.【解析】本题考查基因工程的相关知识。(1)由于上述两种酶形成的黏性末端不一样,所以被两种不同的限制酶切割之后所形成的片段有四种,即a、b、c、d。(2)同时被两种限制酶切割有两种不同的目的基因,所以重组质粒有两种。bst与bamh酶切割的末端一样,同时用这两种限制酶切割只能形成一种目的基因,所以只能形成一种重组质粒。(3)质粒要进行复制才能表达出更多的产物,所以重组之后要能复制。(4)酶具有专一性,对t-dna的降解酶为dna水解酶。(5)生物细胞表面的受体具有特异性,人类肠上皮细胞没有昆虫肠上皮细胞表面的特异性受体,所以该毒素蛋白对人类的风险相对较小。(6)纯种种植会使害虫抗性