2020届一轮复习人教版基因工程作业_1

1、2020届 一轮复习 人教版基因工程 作业一、基础题点练1. （2019徐州模拟）已知限制性内切酶Xma I和Smal的识别序 列分别为C CCGGG和CCCGGG。有关这两种酶及应用的叙述， 错误的是（）A.这两种酶作用的底物都是双链 DNAB. DNA中出现这两种酶识别序列的几率不同C. Xmal切害U DNA形成的黏性末端是 GGCCD.使用这两种酶时需注意控制反应温度、时间等解析：选B 限制酶作用的底物是双链 DNA分子；这两种限制 酶作用的核甘酸序列相同，所以这两种识别序列在 DNA中出现的的 几率相同；根据碱基互补配对原则，CCCGGG 的互补链是 GGGCCC ,并根据Xmal的

2、切割位点可知，切割后的黏性末端是CCGG;温度能影响酶的活性，所以使用酶时需要注意控制反应温 度和时间等。2.如图表下的是三种黏性末端，下列说法正确的是 （）AATTCAATTGTTAAG III 111 <lLLL中乙丙A.图中所示黏性末端是由同种限制酶切割形成B.若图甲中的G碱基处发生突变，限制酶可能无法识别该切割 位点C.图中所示黏性末端是限制酶断开氢键形成D.目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等几类原核 生物解析：选b产生甲黏性末端的限制酶的识别序列为GAAAAC，产生乙黏性末端的限制酶的识别序列为CGAT=T=AA=T=AT=GC ，产生丙黏性末端的限制酶的识别序列为G

3、CTA=T=AA=T=AT=GC，可见甲、乙、丙黏性末端是由3种限制酶作用产生的；限制酶具有专一性，能够识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列，如果甲中的G 发生突变，限制酶可能无法识别该切割位点；图中所示黏性末端是限制酶断开磷酸二酯键形成的；质粒是环状DNA 分子，噬菌体和动植物病毒都没有细胞结构，它们都不属于原核生物。3下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是()A.蛋白质工程的基础是基因工程B.蛋白质工程遵循的原理包括中心法则C.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构D 蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子解析： 选 C 蛋白质工程是通过基因修饰

4、或基因合成对现有蛋白质进行改造，或合成新的蛋白质，故蛋白质工程的基础是基因工程；蛋白质工程遵循的原理包括中心法则；蛋白质工程是通过改造基因来实现对蛋白质分子的改造的；蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。4. (2019南通模拟)下列关于“ DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是()A.鸡的红细胞和菜花均可作为提取 DNA的材料，处理方法有所不同B.在切碎的菜花中加入一定量的洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤收集滤液C 将 NaCl 溶液浓度调至2 mol/L， 用单层滤纸过滤获取析出物D.利用某些蛋白质在酒精中的溶解度大于DNA在酒精中的溶解度的原理，可以提纯DNA解析：选C

5、鸡的红细胞和菜花均可作为提取 DNA的材料，处 理方法有所不同，动物细胞只要加蒸储水使细胞吸水破裂，植物细胞需要加洗涤剂和食盐研磨；在切碎的菜花中加入一定量的洗涤剂和食 盐，充分研磨，过滤收集滤液；将 NaCl溶液浓度调至2 mol/L,用 多层纱布过滤获取滤液；利用某些蛋白质在酒精中的溶解度大于 DNA在酒精中的溶解度的原理，可以提纯 DNA。5.下列是利用肝脏细胞粗提取 DNA实验的两个关键操作步骤， 相关叙述错误的是（）步骤1:向8 g猪肝中加入25 mL 0.1 mol/L NaCl、0.05 mol/L柠檬酸 钠缓冲液-冰浴、研磨、离心步骤2:取沉淀，加入40 mL缓冲液、20 mL

6、异戊醇，振匀后，缓慢加固体NaCl使溶液浓度达到2 mol/L,再离心A.步骤1中，加入柠檬酸钠缓冲液的目的是维持pH的稳定8 .步骤1中，冰浴处理的主要原理是低温下 DNA水解酶容易 变性C.步骤2中，异戊醇的作用可能是使与 DNA结合的蛋白质因 变性而沉淀D.步骤2中，离心后应取上清液，因为 DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度比较大解析：选B步骤1中，加入柠檬酸钠缓冲液的目的是维持 pH的稳定；低温不会使酶变性失活，只能降低酶的活性；步骤 2中，DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度比较大，因此异戊醇的作用可能 是使与DNA结合的蛋白质因变性而沉淀；步骤 2中，离心后应取上

7、 清液，因为DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度比较大。9 .限制酶Muni和限制酶EcoR I的识别序列及其切割位点分 别如下：一C AATTG 和一G AATTC 一如图表示某一目的基因片段与质粒拼接形成重组质粒的过程，相关叙述错误的是（）A.用限制酶EcoRI切害U目的基因，同时用限制酶 Muni切割 质粒B.两种限制酶切割后形成的黏性末端的碱基可以互补配对C.限制酶能使特定部位的两个核甘酸之间的磷酸二酯键断开D.将重组质粒同时用2种限制酶切割则会形成2种DNA片段 解析：选D 由图可知，目的基因两侧都是限制酶 EcoRI的切 割位点，因此应选用限制酶 EcoR I切割含有目的基

8、因的外源 DNA 分子，质粒中含有限制酶 Muni和限制酶EcoRI的切割位点，但 EcoRI的切割位点位于标记基因中，用其切割会破坏标记基因，因 此为保证重组质粒表达载体的准确构建，应选用限制酶Mun I切割质粒；图中两种限制酶切割后形成的黏性末端的碱基可以互补配对； 限制酶的作用是使特定部位的两个核甘酸之间的磷酸二酯键断开；将重组质粒同时用2种限制酶切割则会形成3种DNA片段。二、高考题型练10 （2019成都模拟）如图1所示为用Pvul限制酶切下的某目的基因及其上DNA片段示意图；图2所示为三种质粒示意图。图中 Ap为氨节青霉素抗性基因，Tc为四环素抗性基因。EcoRI、Pvu I 等为

9、限制酶及其切割的位点。复制原点是在基因组上复制起始的一段 序列，是指质粒在受体细胞中复制时的起点。(1)组成片段D的基本骨架与细胞膜的基本骨架相同的元素是(2)图2中质粒A、质粒C能否作为目的基因运载体最理想的质粒？ (填“能”或“否”)，请说明理由(3)重组质粒成功导入受体细胞的概率一般仅为I。”,用质粒B构建重组质粒，为了筛选出导入了重组质粒的大肠杆菌， 在导入完成 后，将所有大肠杆菌分别在含有四环素和氨节青霉素的培养基中培 养，大肠杆菌在两种培养基的生长状况不可能的是 2r能性最 大的是(4)若想在山羊的乳汁中收获上述目的基因的表达产物，则需要 将重组质粒导入至山羊的 e田胞)中。解析：

10、(1)脱氧核糖和磷酸交替连接构成 DNA片段D的基本骨架, 脱氧核糖由C、H、。三种元素组成，组成磷酸的元素是 H、P、O;磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，磷脂分子是由C、 H、 O、 N、P 组成，可见组成片段D 的基本骨架与细胞膜的基本骨架相同的元素是C、H、O、P。(2)分析图2可知：质粒A缺少标记基因，质粒 C 在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被限制酶切割，进而影响重组质粒的自主复制，所以质粒A、质粒C均不能作为目的基因运载体最理想的质粒。(3)用质粒B 构建重组质粒，当用和目的基因相同的限制酶(Pvul)切割时，Tc(四环素抗性基因)遭到破坏， 而Ap(氨节青霉素抗性基

11、因)结构完好，因此在重组质粒导入完成后， 将所有大肠杆菌分别在含有四环素和氨苄青霉素的培养基中培养，大肠杆菌在两种培养基的生长状况不可能的是在含四环素的培养基上能正常生长，在含氨苄青霉素的培养基上不能正常生长。因重组质粒成功导入受体细胞的概率一般仅为10 7，所以可能性最大的是在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上都不能正常生长。(4)若想在山羊的乳汁中收获上述目的基因的表达产物，则需要将重组质粒导入山羊的受精卵中。答案：(1)C、H、O、P (2)否 质粒A缺少标记基因，质粒 C 在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被限制酶切割，会影响重组质粒的自主复制(3)在含四环素的培养基上

12、能正常生长，在含氨苄青霉素的培养基上不能正常生长在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上都不能正常生长(4)受精卵8水稻是一种重要的粮食作物，选育高抗性良种是有效防治病虫危害、 增加水稻单位面积产量的关键措施。转基因技术为得到抗病虫水稻种子开辟了一条新路。下面是水稻某抗性基因获得的过程。据图回答下面的问题：（1）cDNA文库中的基因在基因组文库中 o （填“都有” “都没有”或“有一部分”）。（2）B过程需要的酶（填“存在”或“不存在”）于正常 真核生物体内，图示中含目的基因的细胞群 （填“是”或 “不是”）水稻的体细胞。（3）如果不建基因文库，但需要大量的目的基因I和H ,可分别 利用图中

13、 口为模板直接进行PCR扩增。进行扩增时所使用酶的显著特点是 。（4）抗性基因导入受体细胞后，仅一条染色体含抗性基因，该基 因的传递（填“遵循”或“不遵循”）孟德尔分离定律，试说 明判断依据：解析：（1）cDNA文库是部分基因文库，基因组文库是全部基因文 库，所以cDNA文库中的基因在基因组文库中都有。（2）B过程是由 mRNA获取cDNA的过程，需要逆转录酶的催化，逆转录酶在正常 真核细胞中不存在，图示中含目的基因的细胞群不是水稻的体细胞。（3）如果不建基因文库，但需要大量的目的基因I和H ,可分别利用图中DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增。进行扩增时所使用 酶的显著特点是耐高温。（4

14、）抗性基因导入受体细胞后，仅一条染色 体含抗性基因，该基因的传递遵循孟德尔分离定律， 因为仅一条染色 体含抗性基因，另一条没有其等位基因，相当于杂合子。答案：（1）都有 （2）不存在 不是 （3）DNA cDNA 耐高温 （4）遵循 仅一条染色体含抗性基因，另一条没有其等位基因9. （2019太原模拟）为增加菊花的花色类型，研究者从其他植物 的cDNA文库中提取出花色基因C（图1）,拟将其与质粒（图2）重组, 再借助农杆菌导入菊花细胞中。图 3表示EcoRI、BamHI和-gVaTTC-（ATCC-JfiATT-CTTAAl-CCTAG-CTAG-EcoR IISq”3Al图3（1）利用PCR

15、技术扩增目的基因C的原理是。（2）图2所示质粒被切割获得的产物可与图1所 示 基 因 C 连 接， 理 由 是（3）经BamH I处理后构建的重组质粒导入菊花细胞后，基因 C 不能表达，原因是质粒酶切部位的两端无 导致基 因C不能。（4）在添加四环素的固体培养基上， （填“能”或“不 能”）筛选出含有插入基因 C的重组质粒的农杆菌单菌落，原因是解析：（1）利用PCR技术扩增目的基因C的原理是DNA双链复制。（2）据图3可知，由于BamH I和Sau3A I两种酶切割后产生的 片段具有相同的黏性末端，因此图2所示质粒被BamH I和Sau3A I 切割获得的产物可与图1所示基因C连接。（3）据图

16、可知，经BamH I 处理后构建的重组质粒导入菊花细胞后，基因C不能表达，原因是质粒酶切部位的两端无启动子和终止子，导致基因C不能转录。（4）由于含质粒的农杆菌和含重组质粒的农杆菌均含有抗四环素基因，在含四环素的培养基上均能生长，所以在添加四环素的固体培养基上， 不能筛选出含有插入基因C的重组质粒的农杆菌单菌落。答案：（1）DNA双链复制 （2）BamH I和SaU3A I 两种酶切割 后产生的片段具有相同的黏性末端（3）启动子和终止子 转录（4）不能 含质粒的农杆菌和含重组质粒的农杆菌均含有抗四环素基因， 在含四环素的培养基上均能生长10.人胰岛素基因的克隆操作过程如图所示，其中 组气？Lt

17、f I*?mRNAmRNA逆转录形成的DNA称为cDNA。回答下列问谭甥*+ H.IIuDNA ；"，；一屉.，.（1）提取分离组织细胞中的人胰岛素 mRNA时， ©铲最应选择 细胞，过程需要原料是分离相良菌落获由NAO（2）通过将所有的cDNA构建基因表达载体，去感染细菌，可以 建立包括目的基因在内的 ,若使用质粒载体，具上存在 基因，有助于质粒进入受体细胞中。此过程还可以 使用:作为载体。（A.动物病毒 B.植物病毒 C.噬菌体）。（3）除了上述方法外，还可以使用 方法扩增目的基因。不同的是，后者的目的基因若为人胰岛素原基因，需要导入（填“真核”或“原核”）受体细胞中。

18、解析：（1）人体细胞中只有胰岛 B细胞可表达胰岛素基因，提取 人胰岛素mRNA时，最应选择胰岛 B细胞，过程为合成DNA 的过程，需要（四种）脱氧核糖核甘酸为原料。（2）通过将所有的cDNA 构建基因表达载体，去感染细菌，可以建立包括目的基因在内的基因（cDNA）文库；若使用质粒载体，具上应存在控制质粒DNA转移的基 因，有助于质粒进入受体细胞中。噬菌体可侵染细菌，动物病毒、植 物病毒不能侵染细菌，此过程还可以使用噬菌体作为载体。（3）用PCR 技术可扩增目的基因。PCR扩增的人胰岛素原基因含有内含子序列， 原核细胞中缺少转录后切除内含子对应序列的机制，因此应将人胰岛 素原基因，导入真核受体细

19、胞中。答案：（1）胰岛B （四种）脱氧核糖核甘酸 （2）基因文库 控制质 粒DNA转移的 C （3）PCR 真核11 .如图表示生物实验中通过研磨提取有关物质的操作过程，请回答下列问题:（1）若图示为“ DNA的粗提取与鉴定”的实验操作：图中实验材料A可以是下面的 （填字母）a.花菜 b.香蕉c.猪肝 d.猪血若选用植物组织，研磨前加入的 B 一般为和洗涤剂，前者的作用是 o实验中，将含有一定杂质的 DNA丝状物分别放入2 mL如表 所示的3种溶液中，经搅拌后过滤，获得相应的 3种滤液，含DNA 最少的是滤液。溶液种类滤液12 mol/L 的 NaCl 溶液D20.14 mol/L 的 NaC

20、l 溶液E3体积分数为95%的冷酒精溶液F（2）若图示为“叶绿体色素的提取和分离”的实验操作： 研 磨 前 加 入 的 B 应 包 括将研磨液进行过滤时，需要在漏斗基部放上 。解析：（1）DNA的粗提取和鉴定实验中，原则上只要含有DNA 的生物材料都可以作为实验材料，花菜、香蕉、猪肝都含有DNA,都可以作为该实验的材料，而猪为哺乳动物，其成熟的红细胞中不含 细胞核和细胞器，即不含 DNA,因此不能作为该实验的材料。若选用植物组织，研磨前需加入食盐和洗涤剂，其中食盐能溶解DNA, 洗涤剂能瓦解细胞膜。 DNA能溶解在2 mol/L的NaCl溶液中，滤 液D中含较多的DNA,在0.14 mol/L

21、的NaCl溶液中大部分 DNA析 出，滤液E中DNA较少，DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精溶 液，滤液F中含DNA最少。（2）叶绿体中色素的提取和分离实验中， 研磨前需加入无水乙醇（溶解色素）、二氧化硅（使研磨更充分）和碳酸 钙（防止色素被破坏）。将研磨液进行过滤时，需要在漏斗基部放上 尼龙布。答案：（1）abc 食盐 溶解DNA F （2）二氧化硅、碳酸 钙和无水乙醇（或丙酮）（一层）尼龙布12.L-肉碱具有参与脂肪氧化、抗疲劳、延迟患阿尔茨海默综合 征等功能。据报道大肠杆菌能将巴豆甜菜碱转化成L-肉碱，但效率较低。科研人员通过基因工程将 BCD基因、F基因以及T基因导入到大肠杆菌细胞内

22、以提高 示，分析并回答下列问题：k?m|L-肉碱的转化率。实验过程及结果如图所BCD基因CATJ>T基因性电因业组.一】质E同时导火乂肠轩菌 筛选培养 检扁果(1)实验过程中用PCR技术获得目的基因，PCR反应体系需要加 入的有机物有DNA模板、dNTP、耐高温DNA聚合酶和。 实验过程中不能将BCD基因、F基因以及T基因直接导入大肠杆菌 细胞内，而是构建重组质粒后再导入大肠杆菌，原因是 了能遗传给下一 代。图中两个重组质粒目的基因的首端都含有启动子 T7, T7是 识别和结合的部位，能驱动基因转录。(2)将重组质粒1和重组质粒2导入大肠杆菌时，应用 处理大肠杆菌，使细胞处于的感受态。(3)为了筛选出同时含有 BCD基因、F基因以及T基因的大肠杆 菌， 实 验 的 思 路 是(4)研究发现巴豆甜菜碱转化成 L-肉碱是一个可逆反应过程，得 到的工程菌在含有巴豆甜菜碱培养基中培养 2小时后，L-肉碱的含量 基本稳定，此时可以 以提高产 量。解析：(1)多聚酶链式反应(PCR),是一种体外迅速扩增 DNA片 段的技术。它可看作生物