专题一 基因工程1.2基因工程的基本操作程序随堂即时检测

1.有关目的基因的获取的理解，不正确的是（）A.目的基因可以从自然界中分离，也可以人工合成B.目的基因主要指编码蛋白质的结构基因C.基因文库就是基因组文库D.cDNA文库只含有某种生物的一部分基因解析：选C。错选的主要原因是对基因工程中的一些基本概念不能准确掌握，特别是关于基因文库与基因组文库及cDNA文库的关系不清楚。目的基因可以从自然界中已有的物种中分离出来，也可以用人工的方法合成。目的基因主要指编码蛋白质的结构基因。基因文库又分为基因组文库和部分基因文库。cDNA文库是部分基因文库。要注意理解并准确区别目的基因、基因文库、基因组文库、部分基因文库等相近概念。2.（2010年盐城模拟）对基因组文库的描述，不正确的是（）A.含有某种生物的全部基因B.基因中含有启动子和内含子C.文库的基因是通过受体菌承载的D.文库中的全部基因可以在物种间交流答案：D3.（2010年姜堰高二检测）以下甲、乙两图表示从细菌细胞中获取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.乙方法需要逆转录酶参与答案：C4.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.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。5.下图为用于基因工程的一个质粒示意图。用EcoRI限制酶切割目的基因和该质粒，再用DNA连接酶连接形成重组质粒，然后导入大肠杆菌，最后将大肠杆菌放在四种培养基中培养：a无抗生素的培养基，b含四环素的培养基，c含氨苄青霉素的培养基，d含四环素和氨苄青霉素的培养基。含重组质粒的大肠杆菌能生长的是（）A.a B.a和cC.a和b D.b和c答案：B6.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，原因是（）A.结构简单，操作方便B.繁殖速度快C.遗传物质含量少D.性状稳定，变异少解析：选B。本题考查基因工程的受体细胞。目的基因导入受体细胞后，随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌等微生物繁殖速度非常快，在很短的时间内就能获得大量的目的基因。基因工程常用的受体有细菌、真菌、动植物细胞。解答这类题目的方法应结合受体细胞的特点回答。7.下图表示一项重要生物技术的关键步骤，字母X可能代表（）A.不能合成胰岛素的细菌细胞B.能合成抗体的人类细胞C.能合成胰岛素的细菌细胞D.不能合成抗生素的人类细胞解析：选C。考查识图能力。此题中目的基因是人胰岛素基因，受体细胞是细菌，通过载体将目的基因导入受体细胞后，带有胰岛素基因的细菌在分裂繁殖过程中就可能合成胰岛素8.检测转基因生物染色体的DNA上是否插入目的基因常用的方法是（）A.DNA分子杂交技术B.DNARNA分子杂交法C.抗原抗体杂交法D.显微注射技术解析：选A。对目的基因的检测和表达检测的方法混淆，不能准确应用。目的基因的检测常采用DNA分子杂交技术，即将含有目的基因的DNA片段用放射性同位素作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，若出现杂交带，则表明目的基因已插入到染色体中。DNARNA分子杂交与抗原抗体杂交法是目的基因的表达检测。目的基因是否转录出了相应的信使RNA分子，用DNARNA分子杂交法检测。细胞内是否合成了由目的基因控制的蛋白质，使用抗原抗体杂交法检测。要准确区分目的基因的检测和表达检测使用的方法。显微注射技术是目的基因导入受体细胞的方法。9.下列有关基因工程技术的正确叙述是（）A.重组DNA技术所用的工具酶是限制性核酸内切酶、连接酶和载体B.所有的限制性核酸内切酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快D.只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达解析：选C。点拨：基因工程技术操作的工具酶有限制性核酸内切酶、连接酶，一种限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列，载体是基因的运输工具；目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状才说明目的基因完成了表达，基因工程的结果是让目的基因完成表达，生产出目的基因的产物；选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。10.(2009年高考浙江卷)下列关于基因工程的叙述，错误的是（）A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达解析：选D。基因工程中目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，只有经过一定的物质激活以后，才有生物活性；载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达。所以D错误。11.萤火虫能发光是因为萤火虫体内可以通过荧光素酶催化的系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内，也能使植物体发光，一直以来荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提取的。但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内生产荧光素酶。请你根据已知的知识回答下列有关问题：（1）提取目的基因通常有两种途径，提取该目的基因的方法最可能的途径是_。（2）在该过程中需要多种酶的参与，其中包括_等。（3）下列可作为受体细胞的生物有（多选）（）A.土壤农杆菌 B.结核杆菌C.噬菌体 D.枯草杆菌（4）在此转基因工程中，是由质粒承担运载体的。在将体外重组DNA插入大肠杆菌体内之前通常要用_处理大肠杆菌，目的是_。（5）由于荧光素酶的特殊作用，人们一直设想将其基因作为实验工具，将它和某一基因连接在一起导入植物体内，如固氮基因连接在一起导入植物体内，判断固氮基因是否导入的方法是。（6）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是_和_。答案： （1）人工合成法 （2）限制性核酸内切酶、DNA连接酶 （3）AD （4）Ca2+ 增大细胞壁的通透性，使重组质粒能够导入到受体细胞内 （5）检测植物是否发光 （6）目的明确、培育周期短、可以克服远缘杂交不亲和性（只要合理，两点即可）12.20世纪70年代科学家证实了RNA病毒能依赖RNA合成DNA的过程，并发现了催化此过程的酶。下面为形成cDNA的过程和PCR扩增过程示意图。请根据图解回答下列问题：(1)催化过程的酶是_。(2)过程也称为DNA的变性，此过程在温度高达9095时才能完成，说明DNA分子具有_性。(3)由图中信息分析可知，催化过程的酶都是_，两者在作用特性上的区别是_。(4)如果RNA单链中有碱基100个，其中A占25%，U占15%，则通过该过程合成的一个双链DNA片段中至少有胞嘧啶个_。解析：(1)由单链RNA为模板产生DNA分子的过程称之为逆转录，此过程需要逆转录酶的作用。(2)在常温范围内DNA分子为规则的双螺旋结构，当达到90时DNA分子双链解开，变为单链DNA分子，说明在一定范围内DNA分子具有稳定性，当温度超过某一数值后会使DNA分子稳定性受到破坏。(3)在PCR技术中的DNA聚合酶是在高温环境下发挥活性的，必须具有耐高温的特性。(4)RNA中有100个碱基，则DNA分子中至少有200个碱基，由于A+T占40%，则G+C占60%，C至少占有60个。答案：(1)反转录酶(或逆转录酶)(2)稳定(3)DNA聚合酶 催化过程的酶耐高温(4)6013.科学家将大麦细胞中的LTP1基因利用基因工程手段导入啤酒酵母菌中，使其产生LTP1蛋白，使酿出的啤酒泡沫更加丰富。具体的操作过程如图所示,请据图回答问题。(1)图中所示的基因工程操作步骤的A和C分别是_、_。(2)由图中可以看出，所用的载体甲是_，载体甲的化学本质是_。(3)简要说明获得乙的方法步骤：_。(4)已知甲中含有抗青霉素基因(非LTPl基因的插入位点)，而啤酒酵母菌没有青霉素抗性，试说明如何检测和筛选出含有目的基因的啤酒酵母菌?(5)转基因啤酒酵母菌合成LTPl蛋白的场所是_，原料是_。LTPl基因在转基因啤酒酵母菌中的遗传信息传递过程是_。解析：此题以转基因啤酒酵母菌为例综合考查了基因工程的工具和主要操作步骤以及基因表达的相关知识。由图可知，A过程表示从大麦细胞中提取LTPl基因(目的基因)。由于甲为环状DNA，应是从大肠杆菌中提取出的质粒。用同种限制酶分别处理LTPl基因和质粒，然后用DNA连接酶将处理后的LTPl基因和质粒连接起来，即可获得重组质粒乙。在啤酒酵母菌的检测和筛选中，可以利用质粒上含有的标记基因进行，最后得到能合成LTPl蛋白的转基因啤酒酵母菌。在转基因啤酒酵母菌细胞中，LTPl基因可以随着质粒的增殖而复制，并且可