新教材2023年高中生物第3章基因工程第2节基因工程的基本操作程序提能作业新人教版选择性必修3

第3章第2节

夯基提能作业

A级基础达标练

一、选择题

1.PCR的特异性主要取决于（C）

A.DNA聚合酶的种类B.反应体系中DNA模板的量

C.引物的碱基序列特异性D.4种脱氧核昔酸的浓度

解析：DNA聚合酷能催化DNA的复制过程，不决定PCR的特异性，A不符合题意；反应

体系中DNA模板的量影响PCR的速度，但不决定PCR的特异性，B不符合题意；引物的碱基

序列特异性决定了PCR的特异性，C符合题意；4种脱黛核甘酸是PCR技术的原料，其浓度

不影响PCR的特异性，I）不符合题意。

2.如图为某质粒限制酶酶切图谱。某基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的

该基因重组进该质粒，则扩增的该基因两端需分别引入哪两种限制酶的识别序列（A）

注：图中限制酶的识别序列及切割

形成的黏性末端均不相同

A.Nde\和BanHIB.Nde\和用al

C.XbaI和Ba/iRID.EcdH和痴I

解析：构建基因表达载体时应将目的基因插入启动子和终止子之间。由题图可知，启动

子与终止子之间存在三种限制酶切点，但照al在质粒上有两个切割位点，因此为使PCR扩

增的该基因能准确插入启动子与终止子之间，扩增时该基因两端需分别引入八加【和&加I

两种限制酶的识别序列。

3.用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时，得到以下电泳图谱，其中1

号为DNA标准样液（Marker）,10号为蒸储水。PCR时加入的模板DNA如下图所示。据此作出

的分析，不合理的是（B）

26789

2000--

'!==___________________

250--

100

2号：野生型植株DNA3号：？4~9号：转基因植株DNA

A.PCR产物的分子大小为250〜500bp

B.3号样品为不含目的基因的载体DNA

C.9号样品对应植株不是所需的转基囚植株

D.10号的电泳结果能确定反应体系等对实验结果没有干扰

解析:PCR过程中，可以通过设计特定的引物来扩增特定的DNA片段后通过电冰来检测。

4〜9号是转基因植株，理论上应包含目的基因，结合2号野生型和10号蒸播水组的结果,

推测包含目的基因的片段大小应为250〜500bp,A项正确。3号PCR结果包含250〜5D0bp

片段，应包含目的基因，B项错误。9号PCR结果不包含250〜500bp片段，所以不是所需

转基因植株，C项止确。10号放入蒸调水，"J排除反应体系等对实验结果的干扰，D项止确。

4.目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定与

检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是（C）

①检测受体细胞中是否有目的基因②检测受体细胞中是否有致病基因③检测目的

基因是否转录出了mRNA④检测目的基因是否翻译成蛋白质

A.®©®B.®®®

C.®©®D.①©④

解析：对转基因中目的基因的分子水平的检测包括三个方面：①检测转基因生物的DNA

上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了相应

的mRNA,方法也是使用基因探针与之杂交；③检测目的基因是否翻译成了相应的蛋白质，

常用的方法是抗原一抗体杂交。

5.（不定项）如图是利用基因工程技术培育转基因植物，生产可食用疫苗的部分过程示

意图，其中PstI.Sma\、&,苏I、Apci\为四种限制性内切核酸酶。下列说法正确的是

（ACD）

PstISmaII

含抗原联II

卡那君素

抗性基因

A.卡那霉素抗性基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来

B.基因表达载体构建时需要用到限制酶Smal

C.切割H的基因需要出”和历况【两种限制酶

D.除图示组成外，基因表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构

解析：卡那霉素抗性基因是标记基因，便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞，A正确;

构建过程中需要将目的基因完整切割下来，需要在目的基因的两侧有能切位点，而不能选择

能切位点在目的基因内部的限制酶，S阳I的识别序列位于目的基因上，因此要用到限制前

为“、应乐I,B错误、C正确；基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因

等，D正确。

二、非选择题

6.糖尿病是一种常见病，其发病率呈逐年上升的趋势，治疗糖尿病少不了胰岛素。下

图表示运用某因工程技术牛产胰岛素的几条途径，请据图回答下列问撅。

受体细胞A受体细胞B受体细胞C

③II1

转基因羊转居因其位转基氏大肠杆菌

III

乳汁中提取体细胞中提取培养液中提取

(1)图中过程①为构建基因表达载体，在此之前可以根据人胰岛素基因两端的部

分核甘酸序列设计引物,利用PCR技术对目的基因进行扩增。将重组质粒M转移到受体细

胞A中常用的方法是显微注射技术。

(2)过程②可用的方法是农杆菌转化法(或基因枪法、花粉管通道法。过程③用到

的技术手段有体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植.

(3)若该转基因“胰岛素羊”乳汁中能检测到胰岛素，则该胰岛素与转基因“胰岛素大

肠杆菌”产生的胰岛素相比，不同之处是“胰岛素羊”乳腺细胞分泌的胰岛素具有生物活

性，而转基因“胰岛素大属杆菌”产生的胰岛素无生物活性，其原因是胰岛素为分泌蛋

白，其加工、分泌需要内质网与高尔基体的参与，乳腺细胞有内质网与高尔基体，能加工相

关的蛋白质，而大肠杆菌没有内质网和高尔基体.

B.③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上

C.④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状

D.②的构建需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酷参与

解析：⑤为转基因植物，只要表现出抗虫性状就说明转入的目的基因成功表达了，基因

工程的原理是基因重组，属「可遗传变异，A项正确；③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上

的T-DNA整合到棉花细胞的染色体上，B项错误；受体细胞的染色体上可能含抗虫基因，

但不代表该基因就一定成功表达，因此不能确定⑤是否表现出抗虫性状，C项错误；基因表

达载体的构建需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶参与，I）项错误。

4.将某病毒的外壳蛋白（L1）基因与绿色荧光蛋白（GFP）基因连接，构建L1—GFP融合基

因，再将融合基因与质粒连接构建如下图所示的表达载体。图中限制酶E1〜E4处理产生的

黏性末端均不相同。下列叙述不正确的是（D）

后动rGFPMW弊止于

ElE2E3E4

A.构建L1-GFP融合基因需要用到El、E2、E4三种酶

B.El、E4双酶切确保L1—GFP融合基因与载体的正确连接

C.GFP可用于检测受体细胞中目的基因是否表达

D.将表达载体转入羊的乳腺细胞，培育乳汁中含L1蛋白的转基因羊

解析：构建LI—GFP融合基因需要先用限制酶处理获得L1基因和GFP基因，并将二者

连接，故需要用到El、E2、E4三种睡，A项正确；图中限制的E1〜E4处理产生的黏性末端

均不相同，El、E4双海切可以有效地减少载体自身连接和融合基因自身连接，保证L1-GFP

融合基因与载体准确连接，B项正确；绿色荧光蛋白（GFP）会发出绿色荧光，这一特性可用

于检测细胞中目的基因的表达，C项正确；为了获得L1蛋白，可将表达载体转入羊的受精

卵中而不是乳腺细胞中，用于培育乳汁中含有“蛋白的转基因羊，D项错误。

5.（不定项）天然的攻瑰没有蓝色花，这是由丁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碱基序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，卜列操作错

误的是（BCD）

A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得cDNA,再扩增基因B

B.利用限制性内切核酸酶从开蓝色花的矮牵牛基因文库中获取基因B

C.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，然后感染玫瑰细胞

解析：提取矮牵牛蓝色花的mRNA,逆转录得到cDNA,然后扩增,可获得大量的基因B,

A正确；基因文库中保存的是各基因片段，提取时无须使用限制性内切核酸酶，B错误：目

的基因与质粒连接用的是DNA连接酶，而DNA聚合酶是在DNA夏制中用到的酶，C错误；目

的基因需要和载体连接后形成重组质粒:，再导入农杆菌，而不是大肠杆菌，D错误。

6.(不定项)研究者利用生物技术培育出了乳铁蛋白肽和人干扰索的双转基因奶牛新品

种，现分别将含有乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因的DNA片段制成探针，分别与从转基因奶

牛的乳腺细胞、口腔上皮细胞、蹄部细胞中提取的RNA进行杂交，结果如下表所示。下列说

法正确的是(ABI))

探针乳腺细胞口腔上皮细胞蹄部细胞

乳铁蛋白肽基因探针出现杂交带未出现杂交带未出现杂交带

人干扰素基因探针出现杂交带出现杂交带出现杂交带

A.乳铁蛋白肽基因只在转基因奶牛的乳腺细胞中表达

B.人干扰素基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达

C.表中两种基因探管所含的脱氧核甘酸的种类不同

D.乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因都是有遗传效应的DNA片段

解析•：由题意可知，利用乳铁蛋白肽基因探针分别与不同细胞中的RNA进行杂交，发现

只有乳腺细胞能出现杂交带，说明该基因只在转基因奶牛的乳腺细胞中表达，A正确：利用

人T扰素基因探针分别与不同细胞中的RNA进行杂交，发现三种细胞都能出现杂交带，说明

该基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达，B正确；两种基因探针所含的脱氧核甘酸的种

类相同，C错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，I)正确。

二、非选择题

7.变异链球菌在牙面上的黏附、集聚是踽齿发生的先决条件。转基因防鹏疫苗是通过

基因工程技术，将变异链球菌中与鹏齿发生密切相关的抗原基因(PAcA基因)转入植物细胞

中，利用植物生物反应器生产的基因工程疫苗。请回答下列相关问题：

(1)转基因植物的制备

单一使用PAcA基因，机体免疫应答不理想，霍乱毒素中有增强机体免疫应答的氨基酸

序列(CTB),将CTB基因与PAcA基因连接成嵌合(PAcA-CTB)基因，作为目的基因与Ti

质粒的T—DNA拼接，构建表达载体，此过程需要的酶是限制性内切核酸酶和DNA连接酶

用农杆菌转化法导入离体的黄瓜叶肉细胞中，经植物组织培养获得转基因植株。相

关基因能否在黄瓜细胞中稳定遗传的关键是相关基因是否整合到黄瓜的DNA分子上。此

基因工程疫苗起抗原作用的是―＞白质_（填“基因”或“蛋白质”）o

（2）转基因植株目的基因的PCR鉴定与检测已知PAcA-CTB基因部分序列如下（左侧为基

因的首端）:

5'……CCGTGT……ATGCCT……3'

3'...GGCACA....TACGGA....5'

根据上述序列，选择引物BD（填字母）进行PCR。

A.引物：5'—GGCACA—3,

B.引物：5'—AGGCAT—3Z

C.引物:5'—CCGUGU—3'

D.引物：5'—CCGTGT—3z

反应结束后，电泳检测PCR产物，结果如图所示（1来自未转化植株，2是含PAcA-CTB

基因的质粒，3〜8来自转基因植物），从结果可以看出，3、5、8号植物中含有PAcA一

CTB基因。若获得的转基因植物没有产生