《基因工程的基本操作程序》试题库2

《基因工程的基本操作程序》试题库题组11.(2014·济南高二检测)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.(2014·郑州高二检测)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【解析】选D。由于原核生物具有繁殖快，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。3.下列关于cDNA文库和基因组文库的说法中，不正确的是()文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物的全部基因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。cDNA文库中的DNA来源于mRNA的反转录过程，所以该DNA(或基因)与该生物体内的原DNA在结构上是有区别的，如不含有启动子、内含子等。4.(2014·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①所代表的过程是反转录B.步骤②需使用限制酶和DNA连接酶C.步骤③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【解析】选C。由图可知：步骤①是由RNA合成DNA的过程，表示反转录，选项A正确；步骤②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③可用CaCl2处理大肠杆菌，使其从常态转化为感受态，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。5.(2014·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() 【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，这样就可得出乙图显示的碱基顺序为ACCGTG。6.(2014·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【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。7.(2014·武汉高二检测)农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染植物，因而在植物基因工程中得到了广泛的运用。下图为农杆菌转化法的示意图，试回答下列问题：(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是，利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能实现。具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T-DNA片段，它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到(部位)即可。(2)根据T-DNA这一转移特点，推测该DNA片段上可能含有控制(酶)合成的基因。(3)图中c过程中，能促进农杆菌向植物细胞转移的物质是类化合物。(4)植物基因工程中除了农杆菌转化法之外，还可采取。(至少写出两种)【解题关键】解答本题的关键有：(1)分析农杆菌能感染双子叶植物和裸子植物的本质；(2)分析农杆菌中Ti质粒中的T-DNA特点及其整合到染色体DNA的实质。【解析】(1)农杆菌一般不能感染的植物是单子叶植物，可感染双子叶植物和裸子植物。利用其感染性，可实现目的基因导入植物细胞。真正可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上的是农杆菌T-DNA片段，因此目的基因必须插入到该部位才能成功。(2)根据T-DNA这一转移特点，可以推测该DNA片段能控制合成DNA连接酶、限制酶以实现与双子叶植物细胞染色体DNA的整合。(3)植物细胞受伤后可产生酚类化合物，促进农杆菌向植物细胞转移。(4)植物基因工程中除了农杆菌转化法之外，还有基因枪法和花粉管通道法等。答案：(1)单子叶植物目的基因导入植物细胞染色体的DNAT-DNA片段(内部)(2)DNA连接酶、限制酶(3)酚(4)基因枪法、花粉管通道法【互动探究】(1)怎样操作能使农杆菌感染单子叶植物？提示：可在单子叶植物受损处涂加酚类化合物来吸引农杆菌。(2)根据题干分析，为什么动植物病毒也可作为基因工程的载体？提示：病毒能够侵染正常细胞，有的病毒还能将自己的核酸整合到宿主细胞的染色体上，所以可以作为基因工程的载体。8.(能力挑战题)回答下列与基因工程有关的问题：Ⅰ.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。Ⅱ.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：①抗链霉素的同时也抗青霉素，这说明。②不抗链霉素但抗青霉素，这说明。③既不抗链霉素也不抗青霉素，这说明。【解析】Ⅰ.(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。Ⅱ.(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：Ⅰ.(1)豇豆细胞目的基因(2)限制酶(3)DNAⅡ.(1)B、C(2)①质粒已导入，但导入前并未与目的基因发生结合②重组的质粒顺利导入受体细胞③质粒未能导入受体细胞9.(2014·福州高二检测)苏云金芽孢杆菌(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①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有种DNA片段。(2)图中②表示HindⅢ与BamHⅠ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BstⅠ与BamHⅠ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③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。【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完全切割之后所形成的片段有4种。(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。BstⅠ与BamHⅠ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基因频率快速增长，所以混合种植的目的是降低害虫的抗性基因频率的增长速率。答案：(1)4(2)21(3)复制(4)DNA水解酶(5)表面无相应的特异性受体(6)抗性【方法规律】围绕“农杆菌转化法”的解题方法总结围绕运用农杆菌转化法将目的基因导入到受体细胞类的题型解题的技巧是“一看、二找、三不定”。一看：一定要看清T-DNA的位置、限制酶的识别序列、运用限制酶后破坏抗性基因的情况。二找：农杆菌转化法中一定存在两次转移、两次筛选，找到它，并分析出影响它的各种因素。三不定：受体细胞不一定是受精卵，体细胞也可以；导入后的目的基因不一定能成功表达；导入的方法不一定只有农杆菌转化法。题组21．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，无需进行碱基互补配对的步骤是()A．人工合成目的基因 B．基因表达载体的构建C．将目的基因导入受体细胞 D．目的基因的检测与鉴定2．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是()A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白3．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4．(浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B，现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是()A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经过逆转录获得互补的DNA，再扩增基因BB．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花牵牛的基因文库中获取基因BC．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞5．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6．下列关于基因表达载体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7．(江苏高考)(多选)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是()A．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列B．用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列C．PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶D．一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞8．(广东高考)(双选)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示，下列叙述正确的是()A．过程①需使用逆转录酶B．过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因C．过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备D．过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞9．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①是______________，这是基因工程的核心步骤。其目的是__________________________________________________________________________________________________________________________。(3)过程②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__________。10．大肠杆菌pUC18质粒是基因工程中常用的运载体。某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于LacZ基因中，如果没有插入外源基因，LacZ基因便可表达出β－半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和X－gal时，X－gal便会被β－半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落。反之，则形成白色菌落。下图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。请分析并回答：(1)对已获得的目的基因可利用________技术进行扩增。(2)目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要DNA连接酶恢复________键。(3)将试管Ⅰ中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是________；大肠杆菌需事先用Ca2＋进行处理，目的是____________________________________。(4)将试管Ⅱ中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质__________________和生长因子，还应加入IPTG、X－gal以及氨苄青霉素，其中加入氨苄青霉素的作用是筛选出__________________________。(5)若观察到培养基上出现______色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是_____________________________________________________________________________。答案1．选C将目的基因导入受体细胞时，不存在DNA复制或转录等过程，故该过程不需进行碱基互补配对。2．选D基因的表达即控制蛋白质的合成，只有合成了相应的蛋白质才能证明目的基因完成了在受体细胞中的表达。3．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。4．选A由题意知：控制蓝色色素合成的基因B是目的基因，提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经反转录获得互补的DNA，再扩增基因B，然后导入天然玫瑰的细胞中，培育该受体细胞即能获得蓝玫瑰。限制酶用于切割目的基因而不是获取目的基因；将目的基因B与质粒连接需用DNA连接酶，而不是DNA聚合酶；基因B需与质粒连接形成基因表达载体再导入农杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞，而不能将基因B直接导入大肠杆菌。5．选A将目的基因导入植物细胞最常用的是农杆菌转化法，导入动物细胞最常用的是显微注射技术，导入大肠杆菌最常用的转化方法是Ca2＋处理法；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；利用载体上的标记基因可以检测出目的基因是否导入受体细胞，但不能检测目的基因是否表达。6．选D将基因表达载体导入微生物细胞时，需在一定条件(如适宜的温度、pH等)下，将基因表达载体和感受态的微生物细胞混合培养，在培养过程中，可能会影响pH的变化，因此要加入缓冲液，以保持适宜的pH。7．选BD设计引物时应当考虑由此扩增的目的基因与载体两端的序列进行互补配对；PCR体系中应用耐高温的DNA聚合酶，而不是从受体细胞中提取的普通DNA聚合酶。8．选AD①过程是逆转录过程，需要逆转录酶催化；从cDNA中获取所需要的目的基因，根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置或基因翻译产物蛋白质等特性来获取，不需要用解旋酶，也不需要PCR；用CaCl2溶液处理大肠杆菌，可使其成为感受态细胞；鉴别目的基因是否导入受体细胞可利用DNA分子杂交技术。9．解析：同源染色体的一条染色体含有抗虫基因，则该个体可看作杂合子，若用A＋表示含抗虫基因的染色体，A－表示不含抗虫基因的染色体，则：PA＋A－×A＋A－↓F11A＋A＋2A＋A－1A－A－其中的抗虫植株(1/3A＋A＋、2/3A＋A－)再自交一次，后代中不抗虫植株占2/3×1/4＝1/6，抗虫植株占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)5/610．解析：(1)PCR技术是一种体外扩增DNA的方法。(2)DNA连接酶的作用是催化磷酸二酯键的形成。(3)将试管Ⅰ中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是进行转化；大肠杆菌需事先用Ca2＋进行处理，使其转变为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态——感受态。(4)培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质，包括碳源、氮源、无机盐、水和生长因子。氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，作用是筛选出导入pUC18质粒的大肠杆菌。(5)若观察到培养基上出现白色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则无论大肠杆菌中是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落，故不利于重组质粒的筛选。答案：(1)PCR(2)磷酸二酯(3)进行转化使大肠杆菌细胞处于感受态(4)碳源、氮源、无机盐、水导入pUC18质粒的大肠杆菌(5)白无论大肠杆菌中是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落题组31．下列属于获取目的基因的方法是()①利用mRNA反转录形成②从基因组文库中提取③从受体细胞中提取④利用PCR技术⑤利用DNA转录⑥人工合成A．①②③⑤ B．①②⑤⑥C．①②③④ D．①②④⑥[答案]D[解析]受体细胞是接受目的基因并使之表达的细胞。DNA转录形成信使RNA。目的基因属于外源基因，不能从受体细胞中提取。利用DNA转录合成的是RNA不是目的基因。2．哪些是基因表达载体的必需组成部分()①启动子②终止密码子③标记基因④目的基因⑤终止子A．①②③④ B．①③④⑤C．①②④⑤ D．①②③⑤[答案]B[解析]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。3．不属于目的基因与运载体结合过程的是()A．用一定的限制酶切割质粒，露出黏性末端B．用同种限制酶切割目的基因，露出黏性末端C．将切下的目的基因插入质粒的切口处D．将重组DNA导入受体细胞进行扩增[答案]D[解析]目的基因与运载体结合的过程就是构建重组DNA的过程。4．在判断抗虫基因是否成功转入棉花基因组的方法中，不属于分子检测的是()A．通过观察害虫吃棉叶是否死亡B．检测目的基因片段与DNA探针能否形成杂交带C．检测目的基因转录形成的mRNA与DNA探针能否形成杂交带D．检测目的基因表达产物蛋白质能否与特定抗体形成杂交带[答案]A[解析]通过观察害虫吃棉叶是否死亡属于个体水平的检测，检测目的基因表达产物蛋白质能否与特定抗体形成杂交带属于分子水平检测。5．右图为基因表达载体的模式图，下列有关基因工程中载体的说法错误的是()A．基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别C．图中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位D．抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因[答案]B[解析]由于受体细胞有植物、动物和微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方式不同，所以基因表达载体的构建也会有所差别，不可能千篇一律。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[答案]D[解析]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．回答有关基因工程的问题：(1)构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生________末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生______(相同、不同)黏性末端的限制酶。(2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是__________________。在用表达载体转化成为大肠杆菌时，常用__________处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为__________________。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成__________，常用抗原——抗体杂交技术。(3)如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的______________中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的____________上。[答案](1)平相同(2)RNA聚合酶识别和结合的部位Ca2＋分子杂交技术蛋白质(3)T－DNA片段染色体DNA8．科学家通过基因工程方法，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如下图所示：根据题意，回答下列问题：(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是________、________、________、________。(2)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T－DNA，把目的基因插入Ti质粒的T－DNA中是利用T－DNA的________________________________特点。(3)Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为________。(4)将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是________。(5)目的基因能否在棉株内稳定维持和表达其遗传性质的关键是______________________________________，这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是______________________________________________。[答案](1)目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定(2)可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体DNA上(3)转化(4)农杆菌转化法(5)目的基因是否插入了受体生物细胞的染色体DNA上DNA分子杂交技术1．(2015·福州检测)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[答案]A[解析]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。2．下列关于目的基因导入受体细胞的描述，不正确的是()A．利用基因枪法将目的基因导入植物体细胞的方法比较经济有效B．显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法C．大肠杆菌细胞最常用的转化方法是使细胞的生理状态发生改变D．农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法[答案]A[解析]本题综合考查将目的基因导入受体细胞的方法。目的基因导入不同的生物其方法不同，每种方法都有利有弊。目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，该方法比较经济和有效，此外还有基因枪法和花粉管通道法；目的基因导入动物细胞常用显微注射技术；大肠杆菌细胞最常用的转化方法就是用Ca2＋处理细胞，使细胞的生理状态发生改变，进而完成转化过程。3．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．常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒B．常用Ca2＋处理大肠杆菌，有利于目的基因与载体的结合C．可通过检测标记基因来检测重组质粒是否成功导入受体细胞D．导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达[答案]B[解析]将目的基因导入微生物细胞时，常用Ca2＋处理微生物细胞，如大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为感受态细胞，利于基因的导入。4．利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素。下列相关叙述正确的是()A．人和大肠杆菌在合成胰岛素时，转录和翻译的场所是相同的B．DNA连接酶能把两个黏性末端经碱基互补配对后留下的缝隙“缝合”C．通过检测，大肠杆菌中没有胰岛素产生则可判断重组质粒未导入受体菌D．在培养大肠杆菌的工程菌的过程中，获得目的基因的工具酶有限制酶、DNA聚合酶[答案]B[解析]大肠杆菌为原核生物，在合成胰岛素时，其转录和翻译的场所与人存在差异；检测发现大肠杆菌中无胰岛素产生，可能的原因有：①未导入，②导入后未表达；在培养大肠杆菌的工程菌的过程中，获得的目的基因的工具酶是限制酶不用DNA聚合酶。5．下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是()A．a通常存在于细菌体内，是目前该生物技术中唯一的运载体B．b识别特定的核苷酸序列，并将A与T之间的氢键切开C．c连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对D．若要获得已知序列的d，可采用化学合成方法[答案]D[解析]a为环状双链DNA，推测其为质粒，可作为基因工程的载体，但不是唯一的，动植物病毒等也可作为基因工程的载体。能将双链DNA打开，形成黏性末端的b推测为限制酶，它可以识别特定的核苷酸序列，但作用部位是磷酸二酯键，而不是氢键。d能与a连接，所以d推测为目的基因，如果序列已知可以采用化学合成法获得。c推测为DNA连接酶，作用部位也是磷酸二酯键，而不是氢键。6．下图是将人的生长激素基因导入细菌B内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B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常用显微注射技术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，能生长的就是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[答案]C[解析]若导入了质粒，由于质粒中含有抗四环素基因，则细菌可在含有四环素的培养基上生长。7．(2015·枣庄检测)继在上海和安徽首次发现H7N9禽流感病例，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()eq\x(禽流感病毒)eq\o(――→,\s\up7(提取))eq\x(RNA)eq\o(――→,\s\up7(①))eq\x(DNA)eq\o(――→,\s\up7(选择性扩增))eq\x(Q基因)eq\o(――→,\s\up7(②))eq\x(携带Q基因的重组质粒)eq\o(――→,\s\up7(③))eq\x(导入大肠杆菌)eq\o(――→,\s\up7(④))eq\x(表达Q蛋白)A．步骤①所代表的过程是反转录B．步骤②需使用限制酶和DNA连接酶C．步骤③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[答案]C[解析]由图可知：步骤①是由RNA合成DNA的过程，表示反转录，选项A正确；步骤②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③可用CaCl2处理大肠杆菌，使其从常态转化为感受态，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。8．1997年，科学家将动物体内的能够控制合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功。请据下图回答问题。(1)此图表示的是采取________合成基因的方法获取目的基因的过程。(2)图中①互补DNA是以__________为模板，形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的目的基因。(3)图中③代表____________，它往往含____________基因，以便于目的基因的检测。(4)图中④表示________________________，为使此过程顺利进行，一般须将大肠杆菌用__________处理，以增大其细胞壁的____________。(5)图中⑤表示________随大肠杆菌的繁殖而进行增殖，此目的基因在大肠杆菌内表达的标志是________________________。[答案](1)人工(2)控制胰岛素合成的信使RNA(3)重组DNA分子标记(4)将目的基因导入受体细胞氯化钙通透性(5)目的基因大肠杆菌能产生胰岛素9．如图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tetR为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别含有包含EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点。(1)将含有目的基因的DNA与质粒表达载体分别用EcoRⅠ酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有________、________、________三种。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行________。(2)用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是________。(3)目的基因表达时，RNA聚合酶识别和结合的位点是________，其合成的产物是________。(4)在上述实验中，为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是________。[答案](1)目的基因—载体连接物载体—载体连接物目的基因—目的基因连接物分离纯化(2)载体—载体连接物(3)启动子mRNA(4)EcoRⅠ和BamHⅠ(只答一种酶不可)题组41.下列获取目的基因的方法中需要模板的是()①从基因文库中获取目的基因②利用PCR技术扩增目的基因③反转录法④通过DNA合成仪利用化学方法直接人工合成DNAA.①②③④B.①②③C.②③④ D.②③解析:PCR技术利用的是DNA双链复制原理。即将DNA双链之间的氢键打开,变成单链DNA,需要以每条单链DNA作为模板。反转录法是以目的基因转录成的信使RNA为模板,在逆转录酶的作用下,先反转录形成互补的单链DNA,再合成双链DNA。①④则均不需要模板。答案:D2.下列关于基因文库的说法,错误的是()A.可分为基因组文库和部分基因文库文库属于部分基因文库C.基因组文库的基因在不同物种之间均可进行基因交流D.同种生物的cDNA文库基因数量较基因组文库基因数量少解析:基因组文库只有部分基因能够在不同物种之间进行交流。答案:C3.聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述30多次循环:90~95℃使模板DNA变性、解链→55~60℃复性(引物与DNA模板链结合)→70~A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可利用解旋酶实现B.复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的C.延伸过程中需要热稳定DNA聚合酶催化不同核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度较高解析:延伸过程需要四种脱氧核苷酸为原料,因此会在脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键。答案:C4.下列有关PCR技术的说法,不正确的是()技术是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术技术的原理与DNA复制的原理不同技术的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列技术除需特定的温度、原料、目的基因、热稳定DNA聚合酶等条件外,还需要根据已知核苷酸序列设计相应的引物解析:PCR体外扩增与细胞内DNA复制过程原理相同,都是DNA双链复制。答案:B5.不属于目的基因与载体结合过程的是()A.用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端B.用同种限制酶切割目的基因露出黏性末端C.将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处D.将重组DNA导入受体细胞中进行扩增解析:将重组DNA导入受体细胞中进行扩增属于基因工程的第三个步骤:将目的基因导入受体细胞。答案:D6.基因工程中选用的细菌质粒往往带有一个抗生素抗性基因,该抗性基因的主要作用是()A.提高受体细胞在自然环境中的耐药性B.有利于对目的基因是否成功导入进行检测C.增加质粒分子的相对分子质量D.便于与外源基因连接解析:基因工程中的质粒起载体作用,载体应有抗性基因,以用于重组载体即含目的基因的载体是否进入受体细胞的鉴定与筛选。答案:B7.下列关于基因表达载体构建的相关叙述,不正确的是()A.需要限制酶和DNA连接酶B.必须在细胞内进行C.抗生素抗性基因可作为标记基因D.启动子位于目的基因的首端解析:基因表达载体构建是目的基因与载体结合,在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体,用DNA连接酶将相同的末端连接起来;基因表达载体的构建是在细胞外进行的;基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止子、目的基因和标记基因(鉴别受体细胞中是否含有目的基因,如抗生素抗性基因)。答案:B8.将目的基因导入玉米茎尖分生区细胞和小鼠受精卵,常采用的方法分别是()A.显微注射法、农杆菌转化法B.基因枪法、花粉管通道法C.农杆菌转化法、显微注射法D.基因枪法、显微注射法解析:玉米是单子叶植物,对单子叶植物来说,常用的方法是基因枪法;对于动物细胞来说,常用的方法是显微注射法。答案:D9.利用农杆菌转化法将目的基因转入受体细胞后,基因表达载体中的目的基因插入的位置是()质粒上B.受体细胞染色体DNA上上D.农杆菌的拟核解析:农杆菌转化法是将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上,转入农杆菌后导入受体细胞,使目的基因插入受体细胞染色体DNA上。答案:B10.在基因工程技术中,需要用Ca2+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.目的基因的检测与鉴定解析:如果载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用Ca2+处理,以增大细菌细胞膜的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。答案:C11.下列关于目的基因检测与鉴定的叙述,错误的是()A.可以根据受体细胞是否具有某种抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因B.受体细胞必须表现出目的基因控制的特定性状,才能说明目的基因完成了表达过程C.目的基因检测的第一步是检测目的基因是否插入到转基因生物的染色体DNA上D.检测到受体细胞含有目的基因就标志着基因工程操作成功解析:目的基因成功导入受体细胞只是基因工程操作成功的必要一步,标志着基因工程操作成功的是目的基因在受体细胞中成功表达。答案:D12.检测转基因生物是否转录出mRNA,应通过何种分子杂交方法实现?()—DNA杂交 —RNA杂交—蛋白质杂交 D.蛋白质—蛋白质杂交解析:A、B、D三项分别是在复制、转录和翻译水平上检测基因工程是否成功的方法,C项所述分子杂交方法是不存在的。答案:B13.(2015四川理综,9节选)将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如下图所示(注:农杆菌中Ti质粒上只有T-DNA片段能转移到植物细胞中)。(质粒中“Bt”代表“Bt基因”,“KmR”代表“卡那霉素抗性基因”)(1)过程①需用同种酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用培养基。(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是。(3)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是。种植转基因抗虫棉能减少的使用,以减轻环境污染。解析:本题主要考查基因工程的相关知识。(1)目的基因与质粒构建基因表达载体时需要用同种限制性核酸内切酶对二者进行切割。要筛选出含重组质粒的农杆菌应使用选择培养基。(2)为将目的基因导入受体细胞,应先将重组质粒导入农杆菌,再用农杆菌感染棉花细胞,从而将T-DNA整合至棉花细胞染色体的DNA上;除尽农杆菌后,因重组质粒中含有卡那霉素抗性基因,在含有卡那霉素的培养基上继续培养可筛选获得T-DNA片段的植物细胞。(3)在个体水平检测抗虫棉的抗虫性状,可投放棉铃虫,观察棉铃虫的生存情况即可。种植转基因抗虫棉能减少农药的使用,从而减轻环境污染。答案:(1)限制性核酸内切选择(2)T-DNA筛选获得T-DNA片段的植物细胞(3)投放棉铃虫农药14.下图表示基因工程的主要操作步骤,请据图回答问题。(1)①过程是,需要酶参与。②过程是,需要酶参与。(2)③过程中使用Ca2+处理受体细胞可以增大,使重组质粒进入受体细胞。(3)重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须,才能说明目的基因完成了表达过程。(4)不同生物的基因能够进行重组,原因是。解析:分析图示可知:①过程是提取目的基因,该过程需要的酶是限制酶;②过程是构建基因表达载体的过程,该过程需要用到DNA连接酶。若受体细胞是微生物细胞,将重组质粒导入时,首先应用Ca2+处理受体细胞,可以增大细胞膜的通透性,使重组质粒易于进入受体细胞。目的基因完成表达的标志是受体细胞内合成了相应的蛋白质。不同生物之间能够进行转基因,其原因应从基因的化学组成和空间结构两方面考虑。答案:(1)提取目的基因限制性核酸内切构建基因表达载体DNA连接(2)细胞膜的通透性(3)表达出目的基因产物(4)不同生物的DNA具有相同的化学组成和空间结构15.应用转基因技术可获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题。(1)要获得抗虫基因,可采用等方法,基因工程的核心是。(2)如果要获得一只含目的基因的小鼠,则选择的受体细胞通常是,原因是。若用大肠杆菌储存目的基因,则需先将其处理为细胞。(3)在培育转人生长激素基因牛的过程中,①过程需要的工具酶是,②过程常用的方法是。(4)转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素,在基因表达载体中,人生长激素基因的首端必须含有。(5)人的生长激素基因能在牛的体细胞中成功表达,说明人和牛共用一套。解析:(1)获得目的基因的方法有从基因文库中获取目的基因、PCR技术扩增目的基因、人工合成目的基因等,基因工程的核心是基因表达载体的构建。(2)动物受精卵全能性最高,发育成完整个体最容易,要获得一只含目的基因的小鼠,则选择的受体细胞通常是受精卵。(3)①是目的基因与载体结合的过程,需要限制酶、DNA连接酶;②是重组质粒导入动物细胞的过程,常用的方法是显微注射法。(4)基因表达载体的首端必须有启动子。(5)人的基因在受体细胞中表达产物与原来相同,说明所有生物共用一套密码子。答案:(1)从基因文库中获得目的基因、PCR技术扩增目的基因、人工合成基因表达载体的构建(2)受精卵动物受精卵全能性最高(动物不能像植物那样,利用一个除受精卵以外的独立的体细胞直接培养成完整的个体)感受态(3)限制酶、DNA连接酶显微注射法(4)启动子(5)密码子题组51．从基因文库中获取目的基因：将含有某种生物________的许多DNA片段导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的________，称为基因文库。基因文库可大可小，如果它含了一种生物所有的基因，就叫____________；如果它只包含一种生物的一部分基因，就叫__________，如________。2．利用PCR技术扩增目的基因：PCR技术是一项在生物体外________特定DNA片段的核酸合成技术。(1)原理：利用________原理，将基因的核苷酸序列不断加以复制，使其呈指数方式增加。指数扩增约为2n(n为扩增循环的次数)。(2)条件：已知目的基因的________序列、________、________、______________。(3)过程：目的基因DNA受热变性后解链为____________________，与引物结合，然后在______________的作用下进行延伸形成DNA。3．化学合成目的基因：如果________比较小，核苷酸序列又________，也可以利用DNA合成仪化学合成。1．不同基因不同基因基因组文库部分基因文库cDNA文库2．复制(1)DNA复制(2)核苷酸引物模板DNATaqDNA聚合酶(3)单链TaqDNA聚合酶3．基因已知1．表达载体的组成：目的基因＋________＋________＋标记基因。2．表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且________给下一代，同时，使目的基因能够________和发挥作用。3．启动子：位于基因的________，它是__________________的部位，驱动基因转录产生mRNA。4．终止子：位于基因的________，能够终止________。5．标记基因：________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。1．启动子终止子2．遗传表达3．首端RNA聚合酶识别和结合4．尾端转录5．鉴别1．将目的基因导入植物细胞的方法有____________、__________、____________。2．将目的基因导入动物细胞的常用方法为____________。3．将目的基因导入微生物细胞时，一般须首先用________处理微生物细胞，使其成为感受态细胞。1．农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法2．显微注射法3．Ca2＋四、目的基因的检测与鉴定检测转基因生物的________上的目的基因，采用方法是______________；检测目的基因是否转录出________，采用方法是____________；检测目的基因是否翻译成________，采用方法是________________；个体生物学水平的鉴定，如抗虫、抗病的________实验等。染色体DNA分子杂交法mRNA分子杂交法蛋白质抗原—抗体杂交法接种1．下列不属于获取目的基因的方法是()A．利用DNA连接酶复制目的基因B．反转录法C．从基因文库中获取目的基因D．利用PCR技术扩增目的基因解析：对目的基因(DNA片段)进行复制需利用DNA聚合酶而不是DNA连接酶。答案：A2．下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是()A．需要限制酶和DNA连接酶B．必须在细胞内进行C．抗生素抗性基因可作为标记基因D．启动子位于目的基因的首端解析：基因表达载体的构建是指目的基因与载体结合，在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体，用DNA连接酶将互补的末端连接起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的；基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止子、目的基因和标记基因。答案：B3．将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是()A．每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B．每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C．每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD．每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子解析：质粒作为载体的条件之一是有多个限制性核酸内切酶的识别位点，但每种限制性核酸内切酶的一个识别位点，只能插入一个目的基因(ada)；不能插入多个目的基因(ada)。答案：C4．基因工程的正确操作步骤是()①构建基因表达载体②将目的基因导入受体细胞③目的基因的检测与鉴定④提取目的基因A．③②④①B．②④①③C．④①②③D．③④①②答案：C5．利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉是否成功，最好检测()A．是否有抗生素产生B．是否有目的基因表达C．是否有抗虫的性状出现D．是否能分离到目的基因解析：要检验导入了抗虫基因的棉花植株是否抗虫，需要做抗虫的接种实验，以确定棉花是否有抗虫的性状出现，如果有抗虫的性状出现，则说明抗虫棉培育成功了。答案：C6．有关PCR技术的说法，不正确的是()A．PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术B．PCR的原理是DNA双链复制C．利用PCR获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列D．PCR扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNA解析：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，A正确；PCR技术以解开的双链作为模板，利用的原理是DNA复制，B正确；前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物，C正确；双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA，可见该过程不需要解旋酶解开双链DNA，D错误。答案：D7．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：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。答案：B8．基因工程中不会出现()A．DNA连接酶将黏性末端的碱基连接起来B．限制酶可用于目的基因的获取C．目的基因必须由载体导入受体细胞D．人工合成目的基因不用限制酶解析：DNA连接酶连接的不是碱基，而是磷酸二酯键。答案：A9．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是()A．人工合成目的基因B．目的基因与载体结合C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的检测和表达解析：目的基因的合成、检测和表达以及与载体结合都发生碱基互补配对行为。将目的基因导入受体细胞不进行碱基互补配对。答案：C10．下图是基因工程中基因表达载体的模式图，若结构X是表达载体所必需的，则X最可能是()A．荧光蛋白基因B．启动子C．限制酶D．DNA连接酶答案：B11．下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图完成下列问题。(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？____________，为什么？________________________________________________________________________________________________________________________。(2)过程②一定要用到的酶是__________酶，过程③在细胞内需要的酶是__________酶。(3)在利用A、B获得C的过程中，必须用__________________________切割A和B，使它们产生______________，再加入__________，才可形成C。(4)为使过程⑧更易进行，可用__________(填药剂)处理D。解析：由于基因在不同细胞中的表达情况不同，胰岛素基因在皮肤细胞中不表达，也就不可能形成胰岛素的mRNA。由mRNA获取目的基因是反转录的过程，需要反转录酶催化。DNA分子的扩增首先需解旋，而解旋需要解旋酶。基因工程中切割目的基因和载体用的是同一种限制酶，以产生相同的黏性末端，在DNA连接酶作用下形成重组DNA分子。当受体细胞为微生物时，将重组DNA分子导入时，常用Ca2＋处理细胞。答案：(1)不能皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录)，不能形成胰岛素mRNA(2)反转录解旋(3)同一种限制性核酸内切酶相同的黏性末端DNA连接酶(4)Ca2＋12．科学家通过基因工程方法，培育了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如图所示。根据题意，回答下列问题。(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：________________、________________、________________、________________。(2)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T­DNA，把目的基因插入Ti质粒的T­DNA中是利用T­DNA_____________________________________的特点。(3)Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为________。(4)将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是_____________________________________________________。(5)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是_____________________________，这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是________________。解析：农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，利用它能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，以及其Ti质粒上的T­DNA能转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上的特点，可以把目的基因插入其Ti质粒的T­DNA中，借助其作用使目的基因成功导入受体细胞。答案：(1)目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定(2)可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体DNA上(3)转化(4)农杆菌转化法(5)目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上DNA分子杂交技术13．α1－抗胰蛋白缺乏症是一种在北美较为常见的单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。对于该致病患者常可采用注射入α1－抗胰蛋白酶来缓解症状。据此完成(1)～(2)题。(1)图1表示获取人α1－抗胰蛋白酶基因的两种方法，请回答下列问题：①a过程是在__________酶的作用下完成的，该酶的作用特点是________________________________________________________________________。②c过程称为________________，该过程需要的原料是______________________。③要确定获得的基因是否是所需的目的基因，可以从分子水平上利用______________________技术检测该基因的碱基序列。(2)利用转基因技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α1－抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更易获得这种酶，简要过程如图2所示。①获得目的基因后，常利用________________技术在体外将其大量扩增。②载体上绿色荧光蛋白(GEP)基因的作用是便于_______________。基因表达载体d，除图中的标示部分外，还必须含有________________。答案：(1)①限制识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子②反转录4种脱氧核苷酸③DNA分子杂交(2)①PCR②筛选含有目的基因的受体细胞启动子、终止子题组61.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文库只含有某种生物的一部分基因解析:基因文库有基因组文库和部分基因文库。基因组文库很大,包括该种生物所有的基因。部分基因文库较小,只包含了一种生物的一部分基因。目的基因主要指编码蛋白质的结构基因,可以从自然界中分离,也可以人工合成。答案:C2.下列有关PCR技术的说法,不正确的是()。是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术技术的原理是DNA双链复制C.利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNA解析:PCR是利用DNA双链复制的原理,将基因的核苷酸序列不断地加以复制,使其数量呈指数方式增加。利用PCR技术获取目的基因的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。扩增的过程是:目的基因DNA受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在热稳定DNA聚合酶作用下进行延伸,如此重复循环多次。答案:D3.在已知目的基因核苷酸序列信息的情况下,在短时间内大量获取目的基因,最简便的方法是()。A.化学合成法B.基因组文库法文库法D.多聚酶链式反应解析:多聚酶链式反应扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,利用DNA双链复制的原理,将基因的核苷酸序列不断地加以复制,通过这一技术,可以在短时间内大量扩增目的基因。答案:D4.人们常选用作为基因工程载体的细菌质粒分子往往带有一个抗生素抗性基因,该抗性基因的主要作用是()。A.提高受体细胞在自然环境中的耐药性B.有利于对目的基因是否成功导入进行检测C.增加质粒分子的相对分子质量D.便于与外源基因连接答案:B5.科学家将含人的α胰蛋白酶基因的DNA片段,注射到羊的受精卵中,该受精卵发育的羊能分泌含α胰蛋白酶的奶。这一过程不涉及()。以其一条链为模板合成RNA按照碱基互补配对原则自我复制以自身为模板自我复制D.按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质答案:C6.下列有关基因工程中载体的说法,正确的是()。A.在基因工程中,被用作载体的质粒都是天然质粒B.所有的质粒都可以作为基因工程中的载体C.质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子D.作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因解析:质粒是基因工程的较好的载体,要符合载体的含有标记基因、多个酶切位点、能够复制等多个条件,则要对天然质粒进行加工。质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核之外,并且具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。答案:D7.我国农科院生物技术研究所郭三堆研究员领导的研究小组将自主设计的BtGFMCrylA杀虫基因导入棉花细胞并成功表达,培育出了国产抗虫棉。有关国产抗虫棉研制过程的叙述,不正确的是()。CrylA杀虫基因在棉花细胞中的表达需要经过转录和翻译两个过程B.基因表达载体的构建需要用到限制酶和DNA连接酶CrylA杀虫基因具有毒性,可以直接杀死棉铃虫D.转基因棉花是否具有抗虫特性可通过检测棉花是否对棉铃虫有抗性来确定解析:BtGFMCrylA杀虫基因可控制Bt杀虫晶体蛋白合成,Bt杀虫晶体蛋白对棉铃虫具有毒性,该基因只有经过转录和翻译才能合成Bt杀虫晶体蛋白,因此A选项正确,C选项错误;基因表达载体的构建方法是先用同种限制酶切割载体和含目的基因的DNA分子,再用DNA连接酶进行连接;可通过个体生物学水平来鉴定转基因棉花是否具有抗虫特性,方法是用棉铃虫侵染普通棉花和转基因棉花,对比转基因棉花是否对棉铃虫具有抗性。答案:C8.天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰。下列操作正确的是()。A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因BB.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞解析:可以利用mRNA经逆转录合成目的基因后再进一步扩增,A项正确。因为开蓝色花的矮牵牛基因B的序列是已知的,所以该目的基因宜采用化学方法合成,而不是从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取,B项错误。目的基因必须与载体结合后才能导入受体细胞,且需要DNA连接酶缝合,C、D项错误。答案:A9.回答有关基因工程的问题。(1)构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生黏性末端,也可能产生末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接,则应选择能使二者产生(填“相同”或“不同”)黏性末端的限制酶。(2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时,构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等,其中启动子的作用是。在用表达载体转化大肠杆菌时,常用处理大肠杆菌,以利于表达载体进入;为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA,可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交,该杂交技术称为。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成,常用抗原—抗体杂交技术。(3)如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的中,然后用该农杆菌感染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的上。答案:(1)平相同(2)驱动胰岛素基因转录出mRNACaCl2溶液(或Ca2+)分子杂交技术蛋白质(3)TDNA染色体DNA10.下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图完成下列问题。(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?,为什么?。(2)过程②必需的酶是酶,过程③在细胞内需要的酶是酶。(3)在利用A、B获得C的过程中,必须用切割A和B,使它们产生,再加入,才可形成C。(4)为使过程⑧更易进行,可用(填药剂)处理D。解析:由于基因在不同细胞中的表达情况不同,胰岛素基因在皮肤细胞中不表达,也就不可能形成胰岛素的mRNA。由mRNA获取目的基因是逆转录的过程,需要逆转录酶催化。DNA分子的扩增首先需解旋,而解旋需要解旋酶。基因工程中切割目的基因和载体用的是同一种限制酶,以产生相同的黏性末端,在DNA连接酶作用下形成重组DNA分子。当受体细胞为微生物时,将重组DNA分子导入时,常用Ca2+处理细胞。答案:(1)不能皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录),不能形成胰岛素mRNA(2)逆转录解旋(3)同一种限制性核酸内切酶相同的黏性末端DNA连接酶(4)Ca2+题组71．(2014·江西南昌高二检测)下列属于获取目的基因的方法的是()①利用mRNA反转录形成②从基因文库中提取③利用PCR技术合成④利用DNA转录形成⑤人工合成A．①②③⑤ B．①③④⑤C．①②③④ D．①②④⑤解析：选A。目的基因的获取可以从基因文库中提取；也可以用mRNA反转录形成DNA分子的一条链，然后合成DNA分子；对于一些已知一段核苷酸序列的目的基因，可用PCR技术扩增合成；对于一些短小而无模板且已知核苷酸序列的目的基因可用人工合成法；DNA转录出的是RNA，不能得到目的基因。2．(2014·北京海淀区高二检测)PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，其基本原理和过程与细胞内DNA的复制类似。下列关于两者共同点的叙述，不正确的是()①边解旋边复制②遵循碱基互补配对原则③需要引物④过程可分为变性、复性、延伸等步骤A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：选D。PCR技术不具①、但具④。3．(2014·高考江苏卷)下列关于基因工程技术的叙述，错误的是(多选)()A．切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列B．PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应C．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因D．抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达解析：选ABC。A项，限制性核酸内切酶大多特异性地识别6个核苷酸序列，但也有少数限制性核酸内切酶能识别4个、5个或8个核苷酸序列。B项，PCR反应中温度周期性变化是为变性、复性和延伸创造条件。另外，耐高温的DNA聚合酶只是在延伸阶段发挥催化作用，变性和复性过程不需要酶的催化。C项，载体质粒上的抗生素抗性基因可作为标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，而不是抗生素合成基因。D项，目的基因导入受体细胞后不一定能正常表达。4．在基因表达载体的构建中，下列说法不正确的是()①一个表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA③终止子的作用是使转录在相应地方停止④所有基因表达载体的构建是完全相同的A．②③ B．①④C．①② D．③④解析：选B。一个基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。标记基因用于鉴别受体细胞中是否含目的基因。由于受体细胞的种类不同，目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建不可能完