人教版选修3 基因工程的基本操作程序 作业.docx

基因工程的基本操作程序一、单选题1下表有关基因表达的选项中，不可能的是基因表达的细胞表达产物a细菌抗虫蛋白基因抗虫棉叶肉细胞细菌抗虫蛋白b人酪氨酸酶基因正常人皮肤细胞人酪氨酸酶c动物胰岛素基因大肠杆菌工程菌细胞动物胰岛素d兔血红蛋白基因兔成熟红细胞兔血红蛋白a. a b. b c. c d. d【答案】d【解析】基因工程中目的基因可以在受体细胞中表达，产生相关蛋白质；人酪氨酸酶基因可以在皮肤细胞中表达，催化酪氨酸代谢；兔成熟红细胞没有细胞核，没有血红蛋白基因。2 以下说法正确的是a.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因b.终止子是转录终止的信号，因此它的dna序列与终止密码taa相同c.基因的非编码蛋白质序列通常不起什么作用d.启动子的作用是阻碍rna聚合酶的移动，并使其从dna模板链上脱离下来【答案】a【解析】试题分析：基因工程中目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因，a正确；终止子是转录终止的信号，因此它的dna序列与终止密码taa互补，b错误；基因的非编码蛋白质序列通常起调控作用，c错误；终止子的作用是阻碍rna聚合酶的移动，并使其从dna模板链上脱离下来，d错误。考点：本题考查目的基因及其表达的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。33下列获取目的基因的方法中需要模板的是( )从基因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dnaa. b. c. d. 【答案】a【解析】试题分析：从基因文库中获取目的基因不需要模板链，故错误；利用pcr技术扩增目的基因，需要以目的基因的两条链为模板，故正确；反转录法合成目的基因需要以mrna为模板，故正确；通过dna合成仪利用化学方法人工合成目的基因不需要模板链，故错误。综上所述，a正确。考点：本题考查基因工程的操作程序的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。4下列关于基因工程技术的叙述，正确的是a. 切割质粒的限制酶能特异性识别的序列均由6个核苷酸组成b. pcr反应中两种引物的碱基间互补配对以保证与模板链的正常结合c. 载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为标记基因d. 目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制【答案】c【解析】切割质粒的限制酶能特异性识别的序列一般由6个核苷酸组成，a错误；pcr反应中两种引物是一小段单链dna，它们之间没有什么关系，b错误；载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为标记基因，以检测目的基因是否导入受体细胞，c正确；目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行转录，而复制需要的是复制原点，d错误。5关于pcr的说法不正确的是（ ）apcr是体外复制dna的技术 bpcr过程中只需要两个引物分子ctaq酶是一种热稳定dna聚合酶 dpcr利用的是dna双链复制原理【答案】b【解析】试题分析：pcr是体外进行复制dna的技术，故a正确；pcr过程中需要两种引物分子，而不是两个引物分子，故b错误；taq酶是一种热稳定dna聚合酶，故c正确；pcr技术的原理是dna半保留复制的原理，故d正确。考点：本题考查pcr技术的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。6目前，将目的基因导入动物细胞最常用的有效方法是a.显微注射法 b.农杆菌转化法 c.基因枪法 d.花粉管通道法【答案】a【解析】试题分析：将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法，故a正确；农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，都是目的基因导入植物细胞的方法，故b、c、d错误。考点：本题考查基因工程的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。7从发绿色荧光的海蜇体内获得一段dna片段，并将其插入到小鼠的基因组中，可得到发绿色荧光的小鼠，由此可知海蜇的（ ）a该段dna具有遗传效应b该段dna可在小鼠中复制c遗传信息跟小鼠的遗传信息一样d该段dna上的遗传信息可在小鼠中表达【答案】abd【解析】试题分析：所得小鼠能发出绿色荧光，说明dna片段在小鼠体中生成荧光蛋白，因此该段dna具有遗传效应且dna上的遗传信息在小鼠中表达。海蜇和小鼠是不同生物，它们的遗传信息肯定不一样。该段dna在小鼠细胞中随小鼠细胞分裂时进行复制。选abd。考点：本题考查dna的相关知识，意在考查考生的审题能力和推断能力。8用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是a. 常用相同的限制性内切酶处理基因和质粒b. dna连接酶和限制酶是构建重组质粒必需的工具酶c. 常用检测大肠杆菌是否产生抗生素来确定大肠杆菌中是否导入了重组质粒d. 导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达【答案】c【解析】基因工程中，为了使目的基因和质粒的连接，一般使用相同的限制性内切酶处理，a正确；基因工程的工具酶只有限制酶和dna连接酶，构建重组质粒时必需的工具酶是dna连接酶，b错误；用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了质粒或重组质粒，是利用了质粒上有标记基因（即抗生素抗性基因），c正确；即使目的基因导入受体细胞，也不一定能复制、转录、翻译（表达），所以基因工程的最后步骤才是目的基因的检测与鉴定，如果导入就能表达就不需要最后这一步了，d正确。9利用基因工程技术生产羧酸酯酶(care)制剂的流程如图，下列叙述正确的()a. 过程需使用逆转录酶b. 过程需使用解旋酶和pcr获取目的基因c. 过程使用的感受态细胞可用nacl溶液制备d. 过程可利用dna分子杂交鉴定目的基因是否已表达【答案】a【解析】试题分析：过程是以mrna为模板合成dna的过程，即逆转录过程，需要逆转录酶的催化，a正确；过程表示利用pcr扩增目的基因，在pcr过程中，不需要解旋酶，是通过控制温度来达到解旋的目的，b错；利用氯化钙处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞，c错；检测目的基因是否成功导入受体细胞的染色体dna中，可以采用dna分子杂交技术，d错误。考点：本题主要考查基因工程，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系和识图、图文转化的能力。10某实验室做了如图所示的实验研究，下列与实验相关的叙述正确的是()a. 过程导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变b. 丙细胞既能持续分裂，又能分泌单一的抗体c. 过程属于动物细胞培养过程中的原代培养d. 过程所用的培养基中都含有聚乙二醇【答案】b【解析】本题考查基因工程、动物细胞培养、动物细胞融合及单克隆抗体制备等过程，要求考生能利用所学知识分析过程图，明确图中的是将目的基因导入受体动物细胞，是干细胞培养过程中的增殖分化，是诱导动物细胞融合，是培养杂交细胞生产单克隆抗体，进而分析判断各选项。分析图形可知，图中过程导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因重组，a错误；丙细胞由能无限增殖的甲细胞和能分泌特定抗体的乙细胞融合而成，因此丙细胞既能持续分裂，又能分泌单一的抗体，b正确；过程为干细胞的增殖分化过程，属于动物细胞培养过程中的传代培养，c错误；过程所用的培养基中含有聚乙二醇，过程所用的培养基中不需要聚乙二醇，d错误。【点睛】易错知识点拨：1.基因工程的实质是基因重组，即目的基因与受体细胞内的基因重新组合，不改变基因的种类；而基因突变是基因分子内部碱基对的增添、缺失或替换，基因突变必然会改变基因的种类。2.原代培养是指第一次用培养瓶培养动物细胞，以后每次的更换培养瓶的培养均为传代培养，本题中干细胞向不同的方向分化形成不同类型的细胞，需要在培养液中添加不同的分化诱导因子，故应该是更换培养瓶以后的培养过程，故属于传代培养。11将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新导入大肠杆菌的细胞内，通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是（ ）。a发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物。b大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传。c大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等。d生长激素基因在转录时需要解旋酶和dna连接酶。【答案】b【解析】试题分析：人的生长激素基因导入大肠杆菌以后形成的生长激素不是大肠杆菌生命活动必须的，是其次级代谢产物，a错误；将人的生长激素基因导入大肠杆菌，实现了基因的重新组合，属于可遗传变异，b正确；质粒的化学本质是小型环装dna，没有尿嘧啶，c错误；生长激素基因在转录形成rna时，需要解旋酶和rna连接酶，d错误。考点：基因工程、发酵工程12下列关于各种与基因工程有关的酶的叙述，正确的是( )a基因工程用到的工具酶有限制酶，dna连接酶和载体bpcr反应体系中的引物可作为rna聚合酶作用的起点c限制酶可识别一段特殊的核苷酸序列，并在特定位点切割d逆转录酶是以核糖核苷酸为原料，以rna为模板合成互补dna【答案】c【解析】试题分析：基因工程中用到的工具酶有限制酶和dna连接酶，载体不是工具酶，故a错误；pcr反应体系中的引物作为dna聚合酶作用的起点，故b错误；限制酶能够识别双链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磷酸二酯键断裂，故c正确；逆转录酶是以脱氧核苷酸为原料，以rna为模板合成互补dna，故d错误。考点：本题考查基因工程的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。13运用现代生物技术，将苏云金杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有（ ）a抗虫基因 b抗虫基因的产物c标记基因 d抗虫性状【答案】d【解析】试题分析：目的基因的检测与鉴定：1分子水平上的检测检测转基因生物染色体的dna是否插入目的基因dna分子杂交技术检测目的基因是否转录出了mrna分子杂交技术检测目的基因是否翻译成蛋白质抗原抗体杂交技术2个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等（例：用虫食用棉花，观察其存活情况，来鉴定棉花是否具有抗虫特性）解：将苏云金杆菌中的抗虫基因转移到棉花的细胞中，培育出的棉花叫做转基因棉花，若此棉花抗虫效果明显的话，其体内就具有细菌的抗虫基因，说明实验成功，因为生物的性状是由基因控制的故选：d考点：基因工程的原理及技术14 下图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程，其中pst、sma、ecor、apa为四种限制性核酸内切酶。下列有关说法，正确的是（ ）a一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列b表达载体构建时需要用到sma、pst限制性核酸内切酶c抗卡那霉素基因的主要作用是促进抗原基因在受体细胞表达d除图示标注的结构外表达载体中还应有启动子和终止子等【答案】ad【解析】一种限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的位点进行切割，a正确；表达载体构建时需要用到ecor、pst限制性核酸内切酶，b错误；抗卡那霉素基因作为标记基因，其主要作用是检测抗原基因是否导入受体细胞，c错误；图中基因表达载体中除了含有目的基因和标记基因外，还应有启动子和终止子等，d正确。【考点定位】基因工程技术【名师点睛】图示过程为基因表达载体的构建过程，是基因工程中的核心步骤；构建过程中需要将目的基因完整切割下来，此时要用到限制酶pst、ecor；抗卡那霉素基因是标记基因，目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞；基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。15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【答案】b【解析】试题分析：动物基因工程中，选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞全能性高，a正确；采用dna分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否存在及是否转录，但不能检测其是否翻译，b错误；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，c正确；转基因小鼠的各种体细胞均含有人的生长激素基因，d正确。考点：本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。16关于下图所示黏性末端的叙述中，正确的是（ ）a与由相同限制酶切割产生bdna连接酶可催化与的拼接c经酶切形成需要脱去2个水分子d图中黏性末端可由两种限制酶作用产生【答案】b【解析】试题分析：分析题图可知，切割的限制酶识别序列为caattg序列，切割的限制酶识别序列为aaggtt序列，切割的限制酶识别序列为gaattc序列，切割的限制酶识别序列为tagctt序列，故a错误；由于和露出的黏性末端相同，因此可以用dna连接酶催化连接过程，故b正确；经过酶切后形成需要水解两个磷酸二酯键，而不脱去水分子，故c错误；图中黏性末端可由四种限制酶作用产生，故d错误。考点：本题考查基因工程的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。17下列选项中说明目的基因完成了表达的是a. 棉株中含有毒蛋白基因 b. 酵母菌中产生了干扰素c. 大肠杆菌中具有胰岛素基因 d. 抗病毒基因导入土豆细胞中【答案】b【解析】棉花细胞中检测到杀虫蛋白基因，说明目的基因已经成功导入受体细胞，但不能说明目的基因在受体细胞中已经完成表达，a错误；酵母菌细胞中产生了人干扰素，说明目的基因已经在受体细胞中完成了表达，b正确；大肠杆菌中检测到人胰岛素基因，说明目的基因已经成功导入受体细胞，但不能说明目的基因完成了表达过程，c错误；抗病毒基因导入土豆细胞中，说明目的基因已经成功导入受体细胞，但不能说明目的基因完成了表达过程，d错误。【点睛】解答本题的关键是明白基因成功表达的标志是产生了蛋白质，由于基因的选择性表达，含有的基因不一定能够表达。18下图表示转基因动、植物的培育过程。下列有关叙述不正确的是a. 受体细胞a只能是绵羊的体细胞b. 过程中需要进行胚胎移植操作c. 可采用花粉管通道法将目的基因导入受体细胞bd. 过程中需要生长素和细胞分裂素【答案】a【解析】受体细胞a一般是绵羊的受精卵，a项错误；培育转基因绵羊需要用到胚胎移植技术，b项正确；将目的基因导入植物细胞可采用花粉管通道法，c项正确；植物组织培养过程中培养基需要加入生长素、细胞分裂素等激素，d项正确。19在基因工程的操作过程中，构建基因表达载体不需要使用的（ ） 逆转录酶 dna连接酶 限制酶 rna聚合酶a. b. c. d. 【答案】c【解析】本题考查基因表达载体的构建，要求考生理解基因表达载体的构建过程，区分不同的酶在基因工程中的作用及其使用。基因工程中构建基因表达载体时需要使用限制酶获取目的基因和切割质粒，还需要使用dna连接酶使目的基因与质粒连接形成重组质粒；合成目的基因时可使用逆转录酶，基因表达过程中的转录需使用rna聚合酶，所以c正确，abd错误。20科学家为了研究抑制基因表达的机制，在基因启动子后插入一段颠倒的转录区序列（如图所示），导致新基因转录形成的mrna因分子内部形成互补区而失去功能。对该操作描述正确的有几项（）。需要限制性核酸内切酶和dna连接酶 在细胞外实现了该基因的人工基因重组干扰了基因表达中的翻译过程转录形成的mrna分子内部靠a-t、c-g配对形成互补区a. 一项 b. 两项 c. 三项 d. 四项【答案】b【解析】在dna插入一段dna需要用限制酶切割该dna以及用dna连接酶连接，正确；该操作人为改变基因结构，从而使得碱基序列发生改变，属于基因突变，错误；新基因转录形成的mrna因分子内部形成互补区而无法正常翻译，正确；颠倒的转录区形成的mrna分子序列与转录区形成的mrna分子刚好互补配对，通过a-u、c-g配对形成互补区，错误。因此对该操作描述正确的有，故选b。二、非选择题21请回答下列与生物工程有关的问题:（1）基因工程中获得目的基因后,利用pcr技术将该基因扩增,前提是要有_序列,以便根据这一序列合成_,我国科学家独创了一种将目的基因导入受体细胞方法研究成功了转基因抗虫棉,该方法是_。（2）与传统方法生成的抗体相比,单克隆抗体具有很多优点,单克隆抗体的制备过程主要应用了_技术。（3）利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是_。（4）桑基鱼塘生态系统能充分利用废弃物中的能量,形成无废弃物农业,这主要遵循了生态工程的_原理,系统各组分间要有适当的比例关系,并且实现“1+12”的效果,体现了生态工程的_原理。【答案】 一段已知目的基因的核苷酸 引物 花粉管通道法 动物细胞融合 体细胞分化程度高，不容易恢复全能性 物质循环再生 系统整体性（或系统学和工程学）【解析】【试题分析】本题主要考查基因工程、细胞工程、生态工程等有关知识。pcr技术，是一种以模板dna为基础，在引物和4种脱氧核糖核苷酸存在的条件下，利用dna聚合酶的酶促反应，完成对模板的目的片段的快速扩增的过程，依赖于3个温度的反复循环；目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法（我国独创的）；单克隆抗体技术是将产生抗体的单个b淋巴细胞同骨髓瘤细胞杂交融合，获得既能产生抗体， 又能无限增殖的杂种细胞，并以此生产抗体；哺乳动物核移植分为体细胞核移植和胚胎细胞核移植，由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，故体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植；生态工程的基本原理有以下几个：（1）物质循环再生原理（物质循环）、（2）物种多样性原理（生态系统的抵抗力稳定性）、（3）协调与平衡原理（生物与环境的协调与平衡）、（4）整体性原理（社会经济自然复合系统）、（5）系统学与工程学原理（系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式、系统整体性原理：整体大于部分）。（1）pcr技术扩增，前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便根据这一序列合成引物；我国科学家独创了花粉管通道法将目的基因导入受体细胞的方法研究成功了转基因抗虫棉；（2）单克隆抗体的制备过程主要应用了动物细胞融合技术，还应用了动物细胞培养、细胞筛选和抗体检测等；（3）由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，故利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植；（4）桑基鱼塘生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成无废弃物农业，这主要遵循了生态工程的物质循环再生原理；系