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高中生物基因工程1.2基因工程的基本操作程序课后作业选修3解析


1.2

基因工程的基本操作程序

1.在已知某小片段基因碱基序列的情况下,获得该基因的最佳方法是( ) A.用 mRNA 为模板逆转录合成 DNA B.以 4 种脱氧核苷酸为原料人工合成 C.将供体 DNA 片段转入受体细胞中,再进一步筛选 D.先建立基因文库,再从中筛选 解析:目的基因的获取方法主要有三种:从基因文库中获取、PCR 技术扩增、人工合成。对于 比较小、核苷酸序列已知的目的基因,可以直接通过 DNA 合成仪用化学方法人工合成。 答案:B 2.PCR 技术扩增 DNA,需要的条件是( ) ①目的基因 ②ATP ③四种脱氧核苷酸 ④RNA 聚合酶 ⑤mRNA ⑥核糖体 ⑦Taq 酶 ⑧引物 A.①②③④ B.①②③④⑤ C.①③④⑧ D.①③⑦⑧ 解析:PCR 技术扩增目的基因与 DNA 复制过程有区别。PCR 技术所用的酶是 Taq 酶;原料是四 种脱氧核苷酸;需要目的基因作为模板;需要引物;不需要 ATP。 答案:D 3.下列有关 PCR 技术的说法,不正确的是( ) A.PCR 技术是在细胞内完成的 B.PCR 技术是一项在生物体外复制特定 DNA 的核酸合成技术 C.PCR 技术的原理与 DNA 复制的原理相同 D.PCR 技术的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列 解析:PCR 技术是在生物体外进行 DNA 复制的技术,其原理与 DNA 复制的原理相同,但前提是 必须要有一段已知目的基因的核苷酸序列和根据核苷酸序列合成的引物。 答案:A 4.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:D 5.(2014 广东高考理综改编)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不需使用逆转录酶 B.过程②需使用解旋酶和 PCR 获取目的基因

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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 解析:本题考查基因工程。由 mRNA 获得 DNA 的过程是逆转录,需要逆转录酶,A 项错误。过程 ②表示用 PCR 扩增目的基因,此过程不需要解旋酶,通过控制温度达到解旋的目的,B 项错误。 过程③感受态的大肠杆菌是使用 CaCl2 处理的,C 项错误。鉴定目的基因是否导入受体细胞, 可以采用 DNA 分子杂交技术,D 项正确。 答案:D 6. 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检测。 答案:B 7.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:D 8.利用农杆菌转化法将目的基因转入受体细胞后,目的基因插入的位置是( ) A.Ti 质粒上 B.受体细胞染色体 DNA 上 C.TDNA 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 TDNA 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:B 2+ 9.在基因工程技术中,需要用 Ca 处理的环节是( ) A.目的基因的提取和导入 B.目的基因与运载体结合 C.将目的基因导入受体细胞 D.目的基因的检测与鉴定 2+ 解析:如果运载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用 Ca 处理,以增大细菌细胞壁的 通透性,使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。 答案:C 10.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,质粒导入细菌 B 后,其上的基因能得到表达。判断下列说法 正确的是( )

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A.将重组质粒导入细菌 B 常用显微注射技术 B.将细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的就是导入了质粒 A 和重组质粒的细 菌 C.能在含有四环素的培养基上生长的只是导入了质粒 A 的基因 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 解析:显微注射技术是将目的基因导入动物细胞的方法。基因成功表达的标志是受体细胞通 过转录、翻译合成相应的蛋白质,即人的生长激素。 答案:B 11.在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作错误的是( ) A.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 B.用 DNA 连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C.将重组 DNA 分子导入烟草原生质体 D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞 解析:限制性核酸内切酶用于提取目的基因和切割载体,烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA,不 能用限制性核酸内切酶切割,A 项错误;DNA 连接酶可以连接具有相同黏性末端的目的基因和 载体,B 项正确;受体细胞可以是受精卵和体细胞,也可以是去除细胞壁的原生质体,C 项正确; 目的基因为抗除草剂基因,所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力 ,筛选时 应该用含除草剂的培养基筛选转基因细胞,D 项正确。 答案:A 12.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转录出了 mRNA D.用抗原—抗体杂交检验目的基因是否成功表达时,一般需要进行对照实验 解析:目的基因检测的第一步是检测转基因生物的 DNA 上是否插入了目的基因。用抗原—抗 体杂交检验目的基因是否成功表达时 ,以目的基因的表达产物为抗原,一般需要进行对照实 验,即将来自普通生物和转基因生物的蛋白质用抗体进行对比检测。 答案:C 13.水稻种子中 70%的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体 外,是多种动物的抗营养因子;同时,排出的大量磷进入水体易引起水华。 为从根本上解决水稻中的高植酸问题 ,可将植酸酶基因导入水稻,培育低植酸转基因水稻品 种。下图是获取植酸酶基因的流程。

请根据上图回答下面的问题。 (1)图中基因组文库 (填“小于”“等于”或“大于”)cDNA 文库。

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(2)B 过程需要的酶是 ;A、 C 过程中 (填“可以”或“不可以”)使用同一种 探针筛选含目的基因的菌株。 (3)目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外,还可以分别利用图中 和 为 模板直接进行 PCR 扩增,该过程中所用酶的显著特点是 。 解析:(2)由于 mRNA 是以 DNA 一条链为模板转录出来的,所以 A、C 可以使用同一种探针筛选 含目的基因的菌株。 答案:(1)大于 (2)反转录酶 可以 (3)DNA cDNA 耐高温 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+ (2)③过程中使用 Ca 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)从物质基础来看,不同生物之间能够进行转基因,原因是 ;从结 构基础来看原因是 。 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, 2+ 首先应用 Ca 处理受体细胞,可以增大细胞壁的通透性,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,从 物质基础来看是因为不同生物的基因都是由四种脱氧核苷酸组成的;从结构基础来看是因为 都具有双螺旋结构,连接两条链的碱基有互补配对的能力。 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)细胞壁的通透性 (3)表达出目的基因产物 (4)都是由四种脱氧核苷酸组成的 都具有双螺旋结构,连接两条链的碱基有互补配对 的能力

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