2017-2018学年高中生物选修3练习：1-2基因工程的基本操作程序 精品

1.2 基因工程的基本操作程序

基础巩固

1下列有关基因工程操作的顺序组合中正确的是( )

①目的基因的检测与鉴定 ②基因表达载体的构建 ③将目的基因导入受体细胞 ④目的基因的获取 A.①②③④ C.④②③① 答案C 2在已知某目的基因的一段核苷酸序列的情况下,要在短时间内大量获取该目的基因,最简便的方法是( ) A.化学合成法 C.cDNA文库法

B.基因组文库法 D.利用PCR技术扩增 B.④③②① D.③④②①

解析利用PCR技术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,根据这一序列合成引物,进而在一定条件下利用DNA双链复制的原理,将目的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D 3下列不属于基因表达载体的组成部分的是( ) A.启动子 B.终止密码 C.标记基因 D.目的基因

解析一个基因表达载体的组成,除了有目的基因外,还需有启动子、终止子和标记基因。终止子和终止密码不同,前者位于DNA上,后者位于mRNA上。 答案B 4下列不可能作为基因工程受体细胞的是( ) A.动物的受精卵细胞 B.人的神经细胞 C.大肠杆菌细胞

D.酵母菌细胞

解析动植物的受精卵细胞均可作为基因工程的受体细胞,以培育成转基因动植物;大肠杆菌细胞和酵母菌细胞是人们最常利用的受体细胞,它们具有很强的繁殖能力,是生产某些药品的良好实验材料。人的神经细胞高度分化,已失去分裂能力,不能作为基因工程的受体细胞。 答案B 5在基因工程技术中,需要用氯化钙处理的环节是( ) 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.目的基因的检测与表达

解析如果载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用氯化钙处理,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 6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,只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是( )

①检测受体细胞是否含有目的基因 ②检测受体细胞是否含有致病基因 ③检测目的基因是否转录出mRNA ④检测目的基因是否翻译成蛋白质 A.①②③ C.①③④

B.②③④ D.①②④

解析目的基因的检测包括检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,方法是用基因探针与基因组DNA杂交。检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是用基因探针与mRNA杂交。最后检测目的基因是否翻译出了蛋白质,方法是进行抗原—抗体杂交。 答案C 7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

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,有利于目的基因的导入。 答案B 8在基因表达载体的构建中,下列说法错误的是( )

①一个基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子 ②有启动子才能驱动基因转录出mRNA ③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都是完全相同的 A.②③ C.①②

B.①④ D.③④

解析一个基因表达载体必须具有目的基因、启动子、终止子和标记基因等。由于受体细胞和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是完全相同的。 答案B 9下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( )

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人工合成

A.①②③④ B.①②③ C.①②④

D.②③

解析PCR利用的是DNA双链复制原理,即将双链DNA之间的氢键打开,变成单链DNA,作为聚合反应的模板。反转录法则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均不需要模板。 答案D 10家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力,将人的干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养可以提取干扰素用于制药。

(1)从人的DNA分子中获取干扰素基因时,要用到限制酶。假设该限制酶能专一性地识别DNA上的GAATTC序列,并在某一位点切割某化学键,该化学键是 。 A.G与A之间的键 B.G与C之间的键 C.A与T之间的键 D.两个核苷酸之间的键

(2)将外源基因导入家蚕细胞的常用方法是 。

(3)在此基因工程操作过程中的核心步骤是 。启动子位于基因的 ,是 识别和结合的部位。

(4)人的干扰素基因一般来自cDNA文库,其属于 (填“基因组”或“部分基因”)文库。 (5)通过PCR技术可大量获取目的基因,PCR技术的原理是 。

解析(1)该限制酶切割的是识别序列上两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(2)在基因工程的操作过程中,将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。(3)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。在基因表达载体上,目的基因的首端(上游)是启动子,这是一段特殊的DNA片段,是RNA聚合酶识别和结合的位点,启动目的基因的转录。(4)cDNA文库属于部分基因文库,它只含有该种生物的部分基因。(5)PCR技术是一种体外DNA复制技术,原理是DNA复制。 答案(1)D (2)显微注射法

(3)基因表达载体的构建 首端 RNA聚合酶 (4)部分基因 (5)DNA(双链)复制

11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。 请据图回答下列问题。

(1)图中基因组文库 (填“小于”或“大于”) cDNA文库。

(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和目的基因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 。 答案(1)大于

(2)逆转录酶 可以 (3)DNA cDNA 耐高温

能力提升

1将目的基因导入玉米茎尖分生区细胞和小鼠受精卵,应分别采用的方法是( ) 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,对单子叶植物细胞来说,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 2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.人工合成基因 B.制备重组DNA分子 C.将目的基因导入受体细胞 D.目的基因的检测和表达

解析人工合成目的基因有两条途径:mRNA反转录形成DNA;或者由蛋白质序列推测DNA核苷酸序列,然后化学合成,这两个过程都涉及碱基互补配对。制备重组DNA涉及黏性末端的互补配对。检测目的基因是否存在于受体细胞,以及目的基因是否转录形成mRNA的时候,都要用DNA探针进行检测,其原理都是碱基互补配对原则。 答案C 3下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

解析由于受体细胞有植物、动物和微生物之分,目的基因导入受体细胞的方式也不同,所以基因表达载体的构建也会有差别。 答案B 4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载体 B.b识别特定的脱氧核苷酸序列,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,可采用化学合成法

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为限制酶,它可以识别特定的脱氧核苷酸序列,但作用部位