高考生物一轮复习 【作业手册】62 课时作业62　基因工程的基本操作程序及应用(二) 【答案】

课时作业62基因工程的基本操作程序及应用(二)1.B[解析]图中引物与模板链碱基互补配对,该图表示PCR循环中的复性环节,A错误。PCR扩增过程中,脱氧核苷酸只能连接在3'端,所以dNTP作为扩增的原料会依次连接到3'端,B正确。延伸时,在TaqDNA聚合酶催化下,相邻的dNTP间形成磷酸二酯键,C错误。由于两个引物均不在该片段的端点,在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段,所以扩增3个循环后可获得目的产物,D错误。2.D[解析]农杆菌转化法主要用于植物转基因,动物细胞(如小鼠细胞)常用显微注射法或病毒载体法导入外源基因,A错误;核酸分子杂交用于检测特定核酸序列(DNA或RNA),检测蛋白质可采用抗原—抗体杂交技术,B错误;四环素抑制tTA蛋白活性,导致tTA响应启动子无法激活荧光素酶基因表达,因此四环素处理会抑制而非促进表达,C错误;心脏特异性启动子实现空间调控(仅在心脏表达tTA),四环素通过调控tTA活性实现时间调控(药物处理控制荧光素酶表达时机),D正确。3.D[解析]通过改变DNA序列,例如通过定点突变或基因编辑技术,可以改变色氨酸羟化酶的氨基酸序列,这种方法常用于优化酶的催化效率,A正确;通常使用相同的限制酶切割目的基因和质粒,使二者具有相同的黏性末端,再用DNA连接酶将二者连接起来,形成重组质粒,B正确;用Ca2+处理大肠杆菌使其处于感受态,从而更容易将外源基因导入大肠杆菌细胞,C正确;可以通过逆转录PCR(RT⁃PCR)技术来检测基因是否转录,D错误。4.D[解析]目的基因表达产物不能影响受体细胞的生存或活性,因此转入的L⁃PG基因表达产物不能影响酿酒酵母活性,A正确;PCR技术是一项体外扩增基因的技术,依据碱基互补配对原则,可以用于筛选含有L⁃PG基因的受体细胞,B正确;由图可知,通过基因工程技术将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因(PD)替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因(L⁃PG),其原理是基因重组,C正确;PD基因被替换之前的质粒也含标记基因Ampr,故标记基因Ampr不能检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株,D错误。5.D[解析]玉米Ac转座子能编码转座酶而自主转座,Ds转座元件只有与Ac转座子同时存在时,才能从原位点切离并插入新位点中,说明Ds转座元件不具有编码转座酶功能,A正确;Ds转座元件与Ac转座子同时存在时,能从原位点切离并插入新位点中,所以可以构建同时含有Ac/Ds的基因表达载体,B正确;农杆菌易感染植物细胞,其Ti质粒上的T⁃DNA可转移并整合到受体细胞的染色体DNA上,在基因工程中,可以用农杆菌作为转移基因表达载体的工具,C正确;基因重组是指控制不同性状的基因重新组合的过程,Ds转座元件不一定是一个基因,而且当Ds转座元件插入基因中时,该基因的序列发生了改变,所以,Ds转座元件与其插入的基因间不是发生了基因重组,D错误。6.B[解析]该操作过程属于基因工程基本操作程序中的基因表达载体的构建,需要限制酶和DNA连接酶,不需要耐高温的DNA聚合酶,A错误;B和Bg切割后产生相同的黏性末端,可互补连接,S和Xh切割后产生相同的黏性末端,也能连接,利用B和Bg、S和Xh黏性末端相同,实现基因X与pUAST连接,B正确;启动子和终止子是驱动基因表达的调控序列,应存在于载体(pUAST)中,而非目的基因片段中,C错误;重组质粒(pUAST⁃基因X)中,已不存在Bg和Xh的酶切位点,D错误。7.D[解析]戊型肝炎病毒是一种RNA病毒,过程①是以病毒RNA为模板逆转录合成DNA,获取目的基因的过程,需要的酶是逆转录酶,原料是四种脱氧核苷酸,A错误;启动子是一段有特殊结构的DNA片段,其作用是供RNA聚合酶识别并结合以驱动目的基因的转录,启动子具有物种或组织特异性,构建在大肠杆菌细胞内特异表达pORF2蛋白的载体时,需要选择大肠杆菌细胞的启动子,而不能选择其他物种或组织细胞的启动子,B错误;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法,需要用Ca2+处理大肠杆菌使其处于感受态,C错误;过程⑥大量制备pORF2蛋白前应对受体大肠杆菌进行目的基因的检测与鉴定,筛选出能表达pORF2蛋白的大肠杆菌进行培养,大量制备pORF2蛋白,D正确。8.D[解析]提取该微生物mRNA,在逆转录酶的催化作用下合成cDNA,再通过PCR可获得大量目的基因,A正确;农杆菌经钙离子处理后,成为感受态,易于吸收周围的DNA分子,所以将重组质粒置于经CaCl2处理的农杆菌悬液中,可获得转化的农杆菌,B正确;用农杆菌转化法将E基因转入玉米幼胚组织细胞需要严格无菌操作,防止杂菌污染,C正确;用E蛋白的抗体进行抗原—抗体杂交,可在分子水平检测转基因玉米的抗旱性状,D错误。9.(1)CO2(2)裸鼹鼠体内HA合成酶2表达量(含量)高,促进HA合成;而HA降解酶活性低,减少分解避免对胚胎期细胞分裂的抑制作用,保障胚胎正常生长发育(3)①启动子未直接与HA合成酶2的基因相连②③D注射外源雌激素(4)高分子量透明质酸未来可以应用于改善人类健康状况,治疗癌症和提升人类寿命等[解析](1)进行细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,将其置于含有95%空气和5%二氧化碳混合气体的二氧化碳培养箱中进行培养。所以应将裸鼹鼠皮肤成纤维细胞置于CO2培养箱进行体外培养。(2)根据图文信息可知,裸鼹鼠体内HA合成酶2表达量(含量)高,能够促进HA合成;而且HA降解酶活性低,减少HA分解,因此裸鼹鼠皮肤成纤维细胞分泌大量高分子量透明质酸(HA)。根据题干信息可知,高分子量透明质酸(HA)可抑制细胞过度增殖。由此推测,裸鼹鼠胚胎期HA合成酶低表达是为了降低对胚胎期细胞分裂的抑制作用,保障正常生长发育。(3)为了将目的基因插入小鼠6号染色体的特定位点,需在其两端设计与6号染色体同源的序列,实现同源序列之间的重组,由此获得转基因小鼠A,由于启动子未直接与HA合成酶2的基因相连,转基因小鼠A暂时无法表达HA合成酶2。根据图示可知小鼠A、B的基因组成,A、B鼠交配获得C、D鼠,C鼠基因组成如答案图所示。根据题中信息可知,外源雌激素可诱导cre重组酶活化,活化的cre重组酶能识别并切除LoxP位点间的序列。利用C、D鼠进行实验,测得实验组小鼠HA含量升高,癌症概率降低、炎症反应减少,寿命也得到了延长。由题图可知,D鼠没有LoxP位点,因此C鼠为实验组,D鼠则是作为对照组,通过注射外源雌激素诱导cre重组酶活化,活化的cre重组酶能识别并切除LoxP位点间的序列。(4)根据题意可知,高分子量透明质酸可抑制细胞过度增殖,由此推测高分子量透明质酸未来可以应用于改善人类健康状况,治疗癌症和提升人类寿命等。10.(1)复制原点、标记基因、限制酶切割位点、终止子(答出其中2个即可)(2)①长度为2~6个核苷酸的多种RNA②m=q<p(3)①ecbda(或ecdba)②不抑制RNA聚合酶与启动子的结合,而是抑制其在DNA上的延伸[解析](1)基因表达载体应含有复制原点、标记基因、限制酶切割位点、终止子等(选择性必修3教材第80页)。(2)①图甲电泳结果显示,除了正常长度的RNA外,转录还会产生长度为2~6个核苷酸的多种RNA。②假说a认为一个RNA聚合酶与启动子结合后,先反复转录出多个无效转录物,然后该聚合酶在DNA上延伸并只转录出一个正常长度的RNA,最后从DNA上脱离。所以若DNA模板的数目(m)=正常长度RNA的数目(q)<无效转录物的数目(p),则支持a观点。假说b只能确保1次转录出1个RNA,所以DNA模板的数目(m)=正常长度RNA的数目(q)+无效转录物的数目(p)才能支持b观点。(3)①明确实验目的:由文本可知目的为探究R的作用是抑制RNA聚合酶与启动子的结合,还是抑制RNA聚合酶在DNA上的延伸;②梳理实验思路:思路为先加阻遏蛋白R,进行体外转录实验,最后再去除阻遏蛋白R(使用a去除)反应一段时间,检测转录产物;③明确实验步骤:依照(2)实验步骤,可将第2、3、4空分别填为c、b、d,依照实验思路第1空应为加阻遏蛋白R(e),第5空为加IPTG(a);④进一步推理:若R的作用是抑制RNA聚合酶与启动子