人教版选修3 基因工程的基本操作程序 作业.doc

课时跟踪检测（二） 基因工程的基本操作程序一、选择题1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。2下列关于基因工程的叙述，正确的是()a获得目的基因需用限制性核酸内切酶和dna连接酶bdna连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来c可通过农杆菌转化法实现目的基因导入受体细胞d载体上的标记基因有利于载体与外源基因连接以及筛选转化细胞解析：选c获得目的基因只需用限制性核酸内切酶，构建重组质粒需用限制性核酸内切酶和dna连接酶；dna连接酶的作用是将两个相同的末端通过磷酸二酯键连接起来；载体上的标记基因有利于筛选含重组dna的细胞。3下图表示基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。相关叙述正确的是()a三种方法都需要酶并均在体外进行b碱基对的排列顺序均相同c三种方法均属于人工合成法d方法a不遵循中心法则解析：选a这三种方法都是在体外进行的，且都用到酶(方法a需要逆转录酶和dna聚合酶；方法b需要限制酶；方法c需要dna聚合酶)；通过方法a得到的目的基因不含有内含子，通过方法c得到的目的基因的碱基序列可能有多种，因此碱基对的排列顺序不都相同；图示a和c属于人工合成法，而b是从供体细胞的dna中直接分离目的基因的方法；方法a遵循中心法则。4下列有关基因工程的叙述，正确的是()adna连接酶只能将由同一种限制性核酸内切酶切割而成的黏性末端连接起来b目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变c目的基因与质粒结合的过程发生在细胞外d常使用的载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等解析：选cdna连接酶可以将不同种限制性核酸内切酶切割形成的相同的黏性末端连接起来；目的基因导入受体细胞后，受体细胞发生基因重组而不是基因突变；目的基因与质粒结合形成重组质粒的过程发生在细胞外的环境中；在基因工程中，常使用的载体有质粒、噬菌体的衍生物和动植物病毒等。5下列关于cdna文库和基因组文库的说法，不正确的是()acdna文库中的dna来源于mrna的反转录过程b如果某种生物的cdna文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同ccdna文库中的基因都没有启动子d一种生物的cdna文库可以有许多种，但基因组文库只有一种解析：选b由于基因转录时只有编码区段才能转录，所以以mrna反转录成的dna就只有外显子区段，而缺少内含子和启动子等非编码区段，和原来的基因结构不相同。6下列有关pcr技术的说法不正确的是()apcr技术是一项在生物体外复制特定dna片段的核酸合成技术bpcr技术的原理与dna复制的原理相同cpcr技术的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列dpcr扩增技术中必须有解旋酶才能解开双链dna解析：选dpcr技术是在生物体外进行dna复制的技术，其原理与dna复制的原理相同，但前提是必须要有一段已知目的基因的核苷酸序列和根据核苷酸序列合成的引物，目的基因受热变性后解旋为单链，不需要解旋酶的作用。7(重庆高考)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是()a表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mrna反转录获得b表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点c借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来d启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用解析：选c胰岛素基因只能在胰岛b细胞中表达，不能在肝细胞中表达，因而不能通过人体肝细胞mrna反转录获得。复制原点是表达载体复制的起点，胰岛素基因表达的起点是启动子。基因表达载体中一般以抗生素抗性基因为标记基因，因此可借助抗生素抗性基因将含有胰岛素基因的受体细胞筛选出来。终止密码子是翻译终止的信号，不是转录终止的信号。8下列有关基因工程和操作工具的叙述，正确的是()a质粒常被用作载体的原因之一是质粒上具有标记基因brna聚合酶能与信使rna的特定位点结合，催化遗传信息的转录c利用显微注射法将人的生长激素基因直接导入小鼠的受精卵，培育超级小鼠ddna探针可用于检测苯丙酮尿症和21三体综合征解析：选a因质粒上具有标记基因，所以质粒常被用作载体，将目的基因导入受体细胞。rna聚合酶能与基因的启动子相结合，催化遗传信息的转录。利用显微注射法将重组dna导入小鼠的受精卵，目的基因才能够得以表达。dna探针可用于检测苯丙酮尿症，但不能用于检测21三体综合征。9番茄叶片受害虫的损伤后，叶肉细胞迅速合成蛋白酶抑制剂，抑制害虫的消化作用。人们尝试将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，以对付猖獗的玉米螟。下图为培育转基因抗虫玉米的流程图，下列描述正确的是()a用限制性核酸内切酶切割番茄的dna得到的产物就是蛋白酶抑制剂基因b用氯化钙处理玉米受体细胞，有利于含目的基因的重组质粒导入c重组ti质粒应有rna聚合酶识别和结合的部位，以启动蛋白酶抑制剂基因的转录d若将目的基因导入玉米花粉细胞，通过花药离体培养可获得稳定遗传的转基因玉米解析：选c目的基因是用限制性核酸内切酶将dna酶切后得到的，需筛选；氯化钙用于处理细菌细胞；基因成功表达的前提是能转录和翻译，转录时需rna聚合酶识别转录的起点才能启动；花药离体培养得到的是玉米的单倍体，需再用秋水仙素处理单倍体，使染色体加倍才能得到稳定遗传的转基因玉米。10如图是将人的生长激素基因导入细菌b细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌b细胞内不含质粒a，也不含质粒a上的基因。判断下列说法正确的是()a将重组质粒导入细菌b常用的方法是显微注射法b将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只有导入了重组质粒的细菌c将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒a的细菌d目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长解析：选c将目的基因导入细菌细胞中常用的方法是ca2处理法。基因必须保持结构的完整性才能得以表达，而抗氨苄青霉素基因结构完整能够表达，从而使细菌具有对氨苄青霉素的抗性。在含有氨苄青霉素的培养基上能存活的是导入了质粒a或重组质粒的细菌。由于将人的生长激素基因插入到质粒的抗四环素基因上，破坏了抗四环素基因的完整性，因此，导入了重组质粒的细菌没有对四环素的抗性，在含有四环素的培养基上不能存活，能存活的是导入了质粒a的细菌。目的基因成功表达的标志是受体细胞产生人的生长激素。二、非选择题1120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)以单链rna为模板合成dna分子的过程称为逆转录，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，当温度达到90 以上时dna分子双链解开，变为单链dna分子，说明在一定温度范围内dna分子具有稳定性。(3)pcr技术中使用的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rna中au占40%，所以dna中at占40%，则dna中gc占60%，c至少有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)6012(江苏高考)胰岛素a、b链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。下图1是该方法所用的基因表达载体，图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白a、b分别表示半乳糖苷酶与胰岛素a、b链融合的蛋白)。请回答下列问题：图2(1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是_。(2)图1中启动子是_酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达；氨苄青霉素抗性基因的作用是_。(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有_。(4)半乳糖苷酶与胰岛素a链或b链融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，其意义在于_。(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的a链或b链，且半乳糖苷酶被切成多个肽段，这是因为_。(6)根据图2中胰岛素的结构，请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。你的推测结果是_，理由是_。解析：(1)基因表达载体中应具有启动子、目的基因、终止子、标记基因和复制原点。(2)启动子是转录过程中rna聚合酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达。图中的氨苄青霉素抗性基因充当了标记基因，可用含有氨苄青霉素的培养基筛选含有重组质粒的大肠杆菌。(3)构建基因表达载体时，需要用同种限制酶分别切割目的基因和载体，然后用dna连接酶将目的基因和载体连接。(4)胰岛素肽链上具有蛋白酶的切割位点，会导致胰岛素的a、b链被菌体内的蛋白酶降解，而通过融合表达将切割位点隐藏在内部可防止胰岛素的a、b链被菌体内的蛋白酶降解。(5)根据溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，并结合半乳糖苷酶被切成多个肽段，获得了完整的胰岛素a链、b链这一信息，可以推测半乳糖苷酶中必然含有多个甲硫氨酸，胰岛素a链、b链不含甲硫氨酸。(6)每一条肽链的两个末端分别含有一个氨基和一个羧基，某些氨基酸的r基团中也可能含有氨基，因此含两条肽链的胰岛素中至少含有2个游离的氨基。答案：(1)终止子(2)rna聚合作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来(3)限制酶和dna连接酶(4)防止胰岛素的a、b链被菌体内蛋白酶降解(5)半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素a、b链中不含甲硫氨酸(6)至少2个两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸r基团中可能还含有游离的氨基13.(全国卷)某一质粒载体如图所示，外源dna分子插入到ampr或tetr中会导致相应的基因失活(ampr表示氨苄青霉素抗性基因，tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用bamh酶切后，与用bamh酶切获得的目的基因混合，加入dna连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞不能区分的，其原因是_；并且_和_的细胞也是不能区分的，其原因是_。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有_的固体培养基。(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其dna复制所需的原料来自于_。解析：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有具有一个或多个限制酶酶切位点、具有标记基因、能够在宿主细胞中复制表达等。(2)在含有氨苄青霉素的培养基上，只有具有ampr的大肠杆菌才能够生长。而ampr位于质粒上，故未被转化的和仅含环状目的基因的大肠杆菌细胞中无ampr，二者都不能生长；仅含有质粒载体的和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌均