2022-2023學(xué)年蘇教版選擇性必修3 第三章 第一節(jié)　第3課時　基因工程的基本操作程序 作業(yè)

第3課時基因工程的基本操作程序課后訓(xùn)練?鞏固提升會應(yīng)用A級必備知識基礎(chǔ)練.下列有關(guān)基因工程的敘述，正確的是（B）A.目的基因就是編碼蛋白質(zhì)的基因B.用同種限制的切割載體與含目的基因的DNA片段可獲相同末端C.檢測抗蟲轉(zhuǎn)基因植株是否具有抗蟲特性時，可用致病菌去侵染植株D.利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將某基因?qū)胫参锛?xì)胞時，應(yīng)將該基因插入擬核區(qū)的DNA上函目的基因主要指編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因，也可以是一些具有調(diào)控作用的因子,A項錯誤;用同種限制酶切割載體與含目的基因的DNA片段可獲相同黏性末端,黏性末端能發(fā)生堿基互補(bǔ),B項正確;檢測抗蟲轉(zhuǎn)基因植株是否具有抗蟲特性時，可以用害蟲去侵染該植株，而不能用病原體去侵染該植株,C項錯誤;農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至植物細(xì)胞，并能整合到植物細(xì)胞的染色體上，利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將某基因?qū)胫参锛?xì)胞時，應(yīng)將該基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的T-DNA中,D項錯誤。.研究人員利用早衰癥患者成纖維細(xì)胞，通過基因工程技術(shù)修復(fù)了致病基因。原理如下:nCas9（一種核酸晦）與腺喋吟脫氨酶連接而構(gòu)成的融合蛋白在SgRNA（單鏈向?qū)NA）的引導(dǎo)下與目標(biāo)基因相應(yīng)序列結(jié)合，腺喋吟脫氨酹將目標(biāo)基因特定位置上的腺喋吟（A）脫氨基變成肌廿⑴,nCas9特異性地在非編輯鏈上產(chǎn)生一個切口，進(jìn)而刺激細(xì)胞自身的堿基錯配修復(fù),即以含有肌甘⑴的編輯鏈作為模板對非編輯鏈錯配堿基進(jìn)行修復(fù)，再經(jīng)DNA復(fù)制，最終實現(xiàn)A/T堿基對替換為G/C堿基對。分析以上材料,下列說法錯誤的是（B）A.早衰癥是基因突變引起的遺傳病B.SgRNA屬于一種信使RNAC.nCas9催化磷酸二酯鍵斷裂實現(xiàn)切割非編輯鏈D.導(dǎo)入成纖維細(xì)胞的重組載體上應(yīng)有nCas9的基因、腺噂吟脫氨酶基因、SgRNA基因畫實現(xiàn)A/T堿基對替換為G/C堿基對就能修復(fù)致病基因，說明早衰癥是由于相關(guān)基因中的G/C城基對替換為A/T堿基對導(dǎo)致的，屬于基因突變引起的遺傳病,A項正確;在SgRNA（單鏈向?qū)NA）的引導(dǎo)下,nCas9（一種核酸酶）與腺嚓吟脫氨酶連接而構(gòu)成的融合蛋白與目標(biāo)基因相應(yīng)序列結(jié)合，可見SgRNA不屬于信使RNA,B項錯誤:根據(jù)“nCas9特異性地在非編輯鏈上產(chǎn)生一個切口”說明nCas9蛋白可能是一種特殊的限制酶，催化磷酸二酯鍵斷裂實現(xiàn)切割非編輯鏈,C項正確;成纖維細(xì)胞中沒有編碼nCas9的基因、腺嘿吟脫氮酶基因、sgRNA基因，需將這三個基因與質(zhì)粒結(jié)合導(dǎo)入成纖維細(xì)胞;因此導(dǎo)入成纖維細(xì)胞的重組載體上應(yīng)有nCas9的基因、腺嗦吟脫氮酶基因、sgRNA基因,D項正確。.番茄作為一種常見的水果蔬菜，在日常生活中的需求最日益增大，但是在較低溫度下運(yùn)輸或儲存的過程中容易出現(xiàn)凍傷的現(xiàn)象，從而影響番茄的品質(zhì)和口感。科學(xué)家利用基因工程技術(shù)培育出抗凍的轉(zhuǎn)基因番茄。下圖甲為BamWI和，山dHI的識別序歹U,圖乙為外源DNA和質(zhì)粒上標(biāo)出的酶切位點(diǎn)及相關(guān)基因，其中A/Ts基因為抗凍基因。下列相關(guān)敘述錯誤的是（C）BamH1///ndIIIIIGGATCCAAGCTTCCTAGGTTCGAAtt甲EcoRI〃eH/ndIII復(fù)制原點(diǎn)\\8MHISmaIBaniHII四環(huán)素抗潮霉索抗性基因性基因A.圖中的外源DNA用BamW1切割后，會產(chǎn)生4個黏性末端B.應(yīng)用BanM\和小〃dill切割目的基因和質(zhì)粒，以避免其自連或反接C.能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長的受體細(xì)胞中?定都含有AFPs基因D.獲得的AfPs基因應(yīng)插入質(zhì)粒上的啟動子與終止子之間國畫圖中外源DNA上有兩個及〃〃HI的切割位點(diǎn)，因此圖中的外源DNA用反〃〃HI切割后，會產(chǎn)生4個黏性末端,A項正確洞一種限制酶切割產(chǎn)生的粘性末端相同,因此用同一種酶切割目的基因和質(zhì)粒會出現(xiàn)自連或反接，用兩種不同的限制酶切割可以避免自連或反接，因此應(yīng)用BamWI和H加dHI切割目的基因和質(zhì)粒，以避免其自連或反接,B項正確;能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長的受體細(xì)胞中可能含有連接AFR基因的重組質(zhì)粒，也可能含沒有和目的基因相連的普通質(zhì)粒,C項錯誤;獲得的AFPs基因應(yīng)插入質(zhì)粒上的啟動子與終止子之間，以保證目的基因能被正常的輯錄,D項正確。.下圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是（C）構(gòu)建表轉(zhuǎn)入農(nóng)..導(dǎo)入植e培養(yǎng)再生&幣質(zhì)粒矗翁irns植*胞植株

①DNA②③④⑤A.③進(jìn)入植物細(xì)胞后，重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體DNA上B.若④的染色體上含抗蟲基因，⑤就表現(xiàn)出抗蟲性狀C.④到⑤依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性D.③到④利用Ca?+處理，可使植物細(xì)胞更容易吸收含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌

艇粉③進(jìn)入植物細(xì)胞后，重組Ti質(zhì)粒上的T-DNA整合到④的染色體DNA上,A項錯誤;若④的染色體上含抗蟲基因，但是抗蟲基因不一定成功表達(dá)，因此⑤不一定表現(xiàn)出抗蟲性狀,B項錯誤;④到⑤過程表示從一個細(xì)胞培春得到了一個完整植株，依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性,C項正確;③到④利用Ca?+處理農(nóng)桿菌，可使農(nóng)桿菌細(xì)胞更容易吸收重組Ti質(zhì)粒，而不是使植物細(xì)胞更容易吸收含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌,D項錯誤。5.天然蝦青素能有效清除細(xì)胞內(nèi)的自由基，在提高人體免疫力、預(yù)防腫瘤等方面均具有積極的促進(jìn)作用。小球藻可產(chǎn)生蝦青素但是含量很低，研究人員欲通過基因工程對其進(jìn)行改造，首先利用雨生紅球藻的8K7基因和番茄的信號肽尸DSS尸基因，得到PDSSP—BK7'融合基因，然后將其導(dǎo)入農(nóng)桿菌并轉(zhuǎn)入小球藻中，從而提高了小球藻中蝦青素的含量。下列敘述錯誤的是（B）A.PDSSP—融合基因是該研究中的目的基因B.將基因表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌即可完成目的基因的轉(zhuǎn)化C.在小球藻中檢測到蝦青素并不能說明該研究已成功D.通過PCR檢測POSS尸一8KT基因是否轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶函在基因工程的設(shè)計和操作中，用于改變受體細(xì)胞性狀或獲得預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物等的基因就是目的基因，結(jié)合題意，題目中的PQSSP—8AT融合基因是該研究中的目的基因,A項正確;將基因表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌后,再利用農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用將目的基因插入小球藻細(xì)胞染色體的DNA上,完成目的基因的轉(zhuǎn)化,B項錯誤;小球藻可產(chǎn)生蝦青素但是含量很低，而基因工程改造的目的是提高小球藻中蝦青素的含量，因此必須在小球藻中檢測到含量較高的蝦青素才能說明研究成功,C項正確;PCR擴(kuò)增技術(shù)是體外條件下對DNA進(jìn)行大量復(fù)制的技術(shù)，因此通過PCR檢測PQSSP—BKT基因是否轉(zhuǎn)錄，需要對其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cDNA后才能進(jìn)行擴(kuò)增,D項正確。質(zhì)粒SmaI抗生素抗性基因圖1EcoRIEcoRIHind111lllllllllllllllllllllllllEcoRIBarnHISmal外源DNA質(zhì)粒SmaI抗生素抗性基因圖1EcoRIEcoRIHind111lllllllllllllllllllllllllEcoRIBarnHISmal外源DNA限制酶BamHI/〃〃dillEcoRISmaI識別序列及切割位點(diǎn)GJGATCCCCTAGjGAlAGCTTTTCGAfAGlAATTCCTTAAiGCCOGGGGGGfCCCBamWI(\)EcoRI斷開的是和之間的鍵。一個圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)I切割前后，分別含有個游離的磷酸基團(tuán)。(2)若對圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造,插入的SmaI酶切位點(diǎn)越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越。(3)用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SmaI切割,原因是一。(4)與只使用EcoRI相比較，使用BamHI和HindII【兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點(diǎn)在于可以實現(xiàn)oBamHI切割DNA后形成的是末端，寫出該末端,,(5)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了。如果是四環(huán)素抗性基因，可以在培養(yǎng)基中加來幫助實現(xiàn)該作用。(6)為了從cDNA文庫中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體，然后在的培養(yǎng)基中培養(yǎng),以完成目的基因表達(dá)的初步檢測。磔(1)鳥喋吟脫氧核仃酸腺喋吟脫氧核仃酸磷酸二酯0.2⑵高(3)會破壞質(zhì)粒中的標(biāo)記基因和外源DNA中的H的基因(4)目的基因和質(zhì)粒的定向連接黏性—CTAG或GATC-(5)鑒別和篩選含有目的基因的受體細(xì)胞四環(huán)素(6)以蔗糖為唯一碳源麗⑴氏oRI酶斷開識別序列中鳥嚓吟脫氧核苔酸與腺嚓吟脫氧核苔酸之間的磷酸二酯鍵，使DNA片段會露出黏性末端;質(zhì)粒分子是環(huán)狀的DNA分子，沒有切割之前不含游離的磷酸基團(tuán);經(jīng)I切割前后，形成2個平末端，含有2個游離的磷酸基團(tuán)。(2)C和G之間含有3個氫鍵,A和T之間含有2個氫犍，所以C和G含量越多,DNA分子熱穩(wěn)定性越高。SmaI酶的識別序列的C和G含量較高，所以對圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造時,插入的SmaI酶切位點(diǎn)越多，說明含有的C和G堿基對越多,質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越高。(3)因為質(zhì)粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因都含有SmaI的切割位點(diǎn)，用Sma\會破壞質(zhì)粒的標(biāo)記基因和外源DNA中的目的基因。(4)只使用EcoRI切割,黏性末端能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對，&〃㈤I和〃加dill兩種限制酶切割的黏性末端不能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對,故使用BamHI和兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點(diǎn)在于可以實現(xiàn)目的基因和質(zhì)粒的定向連接。BamWI切割DNA后形成的是黏性末端，該末端為一CTAG(或GATC—)。(5)重組質(zhì)粒中的抗生素抗性基因是標(biāo)記基因，其作用是鑒定和篩選含有目的基因的細(xì)胞。如果是四環(huán)素抗性基因(能表達(dá)出抵抗四環(huán)素的相關(guān)物質(zhì))，可以在培養(yǎng)基中加四環(huán)素來幫助實現(xiàn)該作用。(6)喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌不能在以蔗糖為唯一碳源的培養(yǎng)基中生長，而導(dǎo)入重組質(zhì)粒的喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體，能在蔗糖為唯一碳源的培養(yǎng)基中培養(yǎng),所以可以將受體細(xì)胞用以蒸糖為唯一碳源的培養(yǎng)基培養(yǎng)，完成目的基因盤達(dá)的初步檢測。B級關(guān)鍵能力提升練

7.（多選）下圖表示利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人血清白蛋白的兩條途徑，下列有關(guān)敘述不正確的是(BCD)擴(kuò)增人血清擴(kuò)增人血清擴(kuò)增人血清蛋白基因f植物受體細(xì)胞含有目的基因的重組質(zhì)粒綿羊受_轉(zhuǎn)基因綿羊（從乳汁體細(xì)胞f中獲得人血清蛋白）A.若A基因是由從人細(xì)胞內(nèi)提取的mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成的,則基因A中不含啟動子序列擴(kuò)增人血清蛋白基因f植物受體細(xì)胞含有目的基因的重組質(zhì)粒B.擴(kuò)增目的基因時,利用熱穩(wěn)定的DNA連接酶從引物a和引物b起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成C.接受人血清白蛋白基因的綿羊受體細(xì)胞是乳腺細(xì)胞D.為了大量生產(chǎn)人血清白蛋白，還必須將含目的基因的植物受體細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株國函由于mRNA是經(jīng)加工切除啟動子、內(nèi)含子等結(jié)構(gòu)得到的，故由n】RNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成的基因A,其結(jié)構(gòu)中不含啟動子序列,A項正確;若利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時,a和b兩種引物的堿基序列不能互補(bǔ)，原因是a和b引物若能互補(bǔ)會發(fā)生配對，從而會減弱與目的基因的結(jié)合,B項錯誤;接受人血清白蛋白基因的綿羊受體細(xì)胞是受精卵細(xì)胞。項錯誤;為了大量生產(chǎn)人血清白蛋白，可從愈傷組織獲得,無需培養(yǎng)為完整植株,D項錯誤。8.（2022淮安模擬）1990年,約根森研究小組利用基因（控制紫色性狀）培育轉(zhuǎn)基因紫花矮牽牛.160-*結(jié)果轉(zhuǎn)基因紫花矮牽牛不僅沒有變得更紫，反而出現(xiàn)了淺紫色、紫白相間，甚至純白色花朵等多種性狀。為了探究原因，進(jìn)行了相應(yīng)實驗，結(jié)果如下。160-*■-I1道：分子加標(biāo)記（Marker）2道：野生型植株花冠細(xì)胞CWS基因轉(zhuǎn)錄水平3道：轉(zhuǎn)基因植株白色花冠細(xì)胞C〃S基因轉(zhuǎn)錄水平-EI：外源基因E：內(nèi)源基因圖I轉(zhuǎn)基因植林白色花冠細(xì)胞CHS基因轉(zhuǎn)錄水平檢測結(jié)果（I）常用分子雜交技術(shù)檢測圖1中基因轉(zhuǎn)錄水平的原理是，進(jìn)而可知轉(zhuǎn)基因植株中既有內(nèi)源CHS基因，又有外源CH5基因。（2）據(jù)圖1電泳圖分析，出現(xiàn)白色性狀的原因是。

(3)某校學(xué)生試圖探尋轉(zhuǎn)錄被抑制的分子機(jī)制，查閱相關(guān)資料(圖2),大膽推測可能由于導(dǎo)致一酶未能識別基因,從而不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。但有些同學(xué)查閱資料，提出轉(zhuǎn)錄并沒有被抑制，而是翻譯被干擾(圖3),推測原因是。轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)域

未甲基化「基因

L表達(dá)轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)域甲基化基因不表達(dá)圖「基因

L表達(dá)轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)域甲基化基因不表達(dá)圖2甲基化與轉(zhuǎn)錄圖2甲基化與轉(zhuǎn)錄圖3圖2甲基化與轉(zhuǎn)錄圖3miRNA干擾翻譯機(jī)制(5)大眾更喜歡意外培養(yǎng)出的淺紫色矮牽牛,請結(jié)合上面的miRNA干擾翻譯機(jī)制，提出淺紫色矮牽牛的育種方案。答闞(1)堿基互補(bǔ)配對(2)轉(zhuǎn)基因植株內(nèi)源CHS基因的轉(zhuǎn)錄被抑制(3)啟動子甲基化RNA聚合轉(zhuǎn)錄的miRNA與mRNA結(jié)合;阻止mRNA與核糖體結(jié)合，干擾翻譯(4)0需要(5)設(shè)計一段DNA序列,將其導(dǎo)入受體細(xì)胞后，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA會與紫花矮牽牛體內(nèi)C77S基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA互補(bǔ)結(jié)合，誘導(dǎo)C”S基因沉默麗(1)基因轉(zhuǎn)錄得到RNA.分子雜交技術(shù)檢測基因轉(zhuǎn)錄水平的原理是核酸分子之間進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對。(2)由圖1可知,2道中內(nèi)源的條帶較粗，而3道中內(nèi)源的條帶較細(xì)，說明轉(zhuǎn)基因植株內(nèi)源基因的轉(zhuǎn)錄被抑制，從而出現(xiàn)白色性狀。(3)參與轉(zhuǎn)錄過程的酶為RNA聚合酶,RNA聚合酶需要結(jié)合到啟動子上才會驅(qū)動轉(zhuǎn)錄，結(jié)合圖2可知，轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)域未甲基化則基因表達(dá),轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)域甲基化則