2024-2025學(xué)年高中生物專(zhuān)題1基因工程2基因工程的基本操作程序課后分層檢測(cè)案含解析新人教版選修3

PAGE9-基因工程的基本操作程序[基礎(chǔ)鞏固練]1．下列關(guān)于cDNA文庫(kù)和基因組文庫(kù)的說(shuō)法，不正確的是()A．cDNA文庫(kù)中的DNA來(lái)源于mRNA的逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程B．假如某種生物的cDNA文庫(kù)中的某個(gè)基因與該生物的基因組文庫(kù)中的某個(gè)基因限制的性狀相同，則這兩個(gè)基因的結(jié)構(gòu)也完全相同C．cDNA文庫(kù)中的基因都沒(méi)有啟動(dòng)子D．一種生物的cDNA文庫(kù)可以有很多種，但基因組文庫(kù)只有一種2．下列有關(guān)PCR技術(shù)的說(shuō)法，不正確的是()A．PCR技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)B．PCR技術(shù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制C．利用PCR技術(shù)獲得目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列D．PCR擴(kuò)增中須要解旋酶解開(kāi)雙鏈DNA3．下列選項(xiàng)中不是基因表達(dá)載體必要的組成成分的是()A．目的基因B．啟動(dòng)子C．終止子D．抗青霉素基因4．要檢測(cè)受體DNA中是否勝利插入了目的基因，須要用基因探針，這里的基因探針是指()A．用于檢測(cè)疾病的醫(yī)療器械B．帶標(biāo)記的與目的基因互補(bǔ)的核酸序列C．帶標(biāo)記的蛋白質(zhì)分子D．人工合成的免疫球蛋白5．下列關(guān)于目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的敘述中，不正確的是()A．常用原核生物作為受體細(xì)胞，是因?yàn)樵松锓敝晨?，且多為單?xì)胞，遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等B．受體細(xì)胞所處的一種能汲取四周環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)稱(chēng)為感受態(tài)C．感受態(tài)細(xì)胞汲取DNA分子須要相宜的溫度和酸堿度D．感受態(tài)細(xì)胞汲取重組表達(dá)載體DNA分子的液體只要調(diào)整為相宜的pH即可，沒(méi)必要加入緩沖液6．利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類(lèi)所須要的產(chǎn)品。下列選項(xiàng)中能說(shuō)明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是()A．棉花二倍體細(xì)胞中檢測(cè)到細(xì)菌的抗蟲(chóng)基因B．大腸桿菌中檢測(cè)到人胰島素基因及其mRNAC．山羊乳腺細(xì)胞中檢測(cè)到人生長(zhǎng)激素DNA序列D．酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白7．如圖為基因表達(dá)載體的模式圖，下列有關(guān)基因工程中載體的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建B．任何基因表達(dá)載體的構(gòu)建都是一樣的，沒(méi)有差別C．圖中啟動(dòng)子位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位D．抗生素抗性基因的作用是作為標(biāo)記基因，用于鑒別受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了目的基因8．在培育轉(zhuǎn)基因植物的探討中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞和組織才能在卡那霉素培育基上生長(zhǎng)。下圖為獲得抗蟲(chóng)棉的技術(shù)流程。請(qǐng)據(jù)圖回答，敘述正確的是()①A過(guò)程須要的酶主要有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶②B過(guò)程須要加入卡那霉素進(jìn)行選擇培育③C過(guò)程為脫分化過(guò)程，培育基中只需加入養(yǎng)分物質(zhì)、瓊脂④D過(guò)程可以用放射性同位素(或熒光分子)標(biāo)記的抗蟲(chóng)基因作為探針進(jìn)行分子水平的檢測(cè)⑤D過(guò)程可以用蟲(chóng)感染植株進(jìn)行個(gè)體水平的檢測(cè)A．①②③④⑤B．①②④⑤C．③④⑤D．①③④⑤9．紫花苜蓿是世界上最重要的豆科牧草之一，素有“牧草之王”的美稱(chēng)，NHX基因指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)能將鈉離子排出細(xì)胞，探討人員將NHX基因?qū)胄陆笕~紫花苜蓿中，提高了轉(zhuǎn)基因植株的耐鹽性。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增NHX基因時(shí)，須要加入的酶為_(kāi)_______，反應(yīng)的溫度和時(shí)間需依據(jù)詳細(xì)狀況進(jìn)行設(shè)定，55～60℃有利于________結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈上。(2)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞前要將目的基因和運(yùn)載體相連，作為目的基因的運(yùn)載體應(yīng)具備的條件是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出三點(diǎn))。(3)將NHX基因?qū)胄陆笕~紫花苜蓿的常用方法是________，該方法中要將目的基因插入到________以保證目的基因能整合到宿主細(xì)胞的染色體上，檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入宿主細(xì)胞的方法是________________，該檢測(cè)方法利用的原理是________________________________________________________________________。[實(shí)力提升練]10．基因工程的基本操作步驟如下圖所示，其中甲、乙、丙表示結(jié)構(gòu)，①表示過(guò)程。下列相關(guān)敘述正確的是()A．甲、乙分別表示含有抗性基因的質(zhì)粒、受體細(xì)胞B．①過(guò)程表示用有抗生素的培育基篩選含目的基因的受體細(xì)胞C．丙可以是單細(xì)胞、器官、植物或動(dòng)物等D．若要使丙表達(dá)人的蛋白質(zhì)，則乙是能分裂的人體細(xì)胞11．如圖表示利用致病病毒M(DNA病毒)的表面蛋白基因和無(wú)害病毒N，通過(guò)基因工程制作重組M病毒疫苗的部分過(guò)程。①～⑤表示操作流程，a～h表示分子或結(jié)構(gòu)。據(jù)圖推斷不正確的是()A．圖中所示的①②③過(guò)程中，用作運(yùn)載體的DNA來(lái)自分子cB．圖中c所示質(zhì)?？赡苁怯杉?xì)菌或者病毒的DNA改造的C．圖中所示過(guò)程中，獲得目的基因的步驟是流程①、②D．在流程③中必需實(shí)施的步驟有切割質(zhì)粒、將質(zhì)粒與目的基因重組12．下圖是利用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物，生產(chǎn)可食用疫苗的部分過(guò)程示意圖，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性核酸內(nèi)切酶。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細(xì)胞篩選出來(lái)B．表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)須要用到限制酶SmaⅠC．圖示過(guò)程是基因工程的核心步驟D．除圖示組成外，表達(dá)載體中還應(yīng)當(dāng)含有啟動(dòng)子和終止子等結(jié)構(gòu)13．為了增加菊花花色類(lèi)型，探討者從其他植物中克隆出花色基因C(圖甲)，擬將其與質(zhì)粒(圖乙)重組，再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。下列操作與試驗(yàn)?zāi)康牟环氖?)A．用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ和連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒B．用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織，將C基因?qū)爰?xì)胞C．在培育基中添加卡那霉素，篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞D．用分子雜交方法檢測(cè)C基因是否整合到菊花染色體上14．圖1是某基因工程中構(gòu)建重組質(zhì)粒的過(guò)程示意圖，載體質(zhì)粒P0具有四環(huán)素抗性基因(tetr)和氨芐青霉素抗性基因(ampr)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)EcoRV酶切位點(diǎn)為eq\a\vs4\al\co1(…GATAT\o(C,\s\up10(↓))…,…CTATA\o(G,\s\do10(↑))…)，EcoRV酶切出來(lái)的線性載體P1為_(kāi)_______末端。(2)用TaqDNA聚合酶進(jìn)行PCR擴(kuò)增獲得的目的基因片段，其兩端各自帶有一個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。載體P1用酶處理，在兩端各添加了一個(gè)堿基為_(kāi)_______的脫氧核苷酸，形成P2；P2和目的基因片段在________酶作用下，形成重組質(zhì)粒P3。(3)為篩選出含有重組質(zhì)粒P3的菌落，采納含有不同抗生素的平板進(jìn)行篩選，得到A、B、C三類(lèi)菌落，其生長(zhǎng)狀況如下表(“＋”代表生長(zhǎng)，“－”代表不生長(zhǎng))。依據(jù)表中結(jié)果推斷，應(yīng)選擇的菌落是________(填表中字母)類(lèi)，另外兩類(lèi)菌落質(zhì)粒導(dǎo)入狀況分別是________、__________________。菌落類(lèi)型平板類(lèi)型ABC無(wú)抗生素＋＋＋氨芐青霉素＋＋－四環(huán)素＋－－氨芐青霉素＋四環(huán)素＋－－(4)為鑒定篩選出的菌落中是否含有正確插入目的基因的重組質(zhì)粒，擬設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR鑒定。如圖2所示為甲、乙、丙3條引物在正確重組質(zhì)粒中的相應(yīng)位置，PCR鑒定時(shí)應(yīng)選擇的一對(duì)引物是________。某學(xué)生嘗試用圖中另外一對(duì)引物從某一菌落的質(zhì)粒中擴(kuò)增出了400bp片段，緣由是________________________________________________________________________。[素養(yǎng)養(yǎng)成練]15．真核生物基因中通常有內(nèi)含子，而原核生物基因中沒(méi)有，原核生物沒(méi)有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列的機(jī)制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)可以表達(dá)出某種特定蛋白(簡(jiǎn)稱(chēng)蛋白A)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)某同學(xué)從人的基因組文庫(kù)中獲得了基因A，以大腸桿菌作為受體細(xì)胞卻未得到蛋白A，其緣由是________________________________________________________________________。(2)若用家蠶作為表達(dá)基因A的受體，在噬菌體和昆蟲(chóng)病毒兩種載體中，不選用________作為載體，其緣由是________________________________________________________________________。(3)若要高效地獲得蛋白A，可選用大腸桿菌作為受體。因?yàn)榕c家蠶相比，大腸桿菌具有__________________(答出兩點(diǎn)即可)等優(yōu)點(diǎn)。(4)若要檢測(cè)基因A是否翻譯出蛋白A，可用的檢測(cè)物質(zhì)是______________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”)。(5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn)，也可以說(shuō)是基因工程的先導(dǎo)，假如說(shuō)他們的工作為基因工程理論的建立供應(yīng)了啟示，那么，這一啟示是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。課后分層檢測(cè)案21．解析：cDNA是指以mRNA為模板，由逆轉(zhuǎn)錄酶催化形成的互補(bǔ)DNA,cDNA文庫(kù)中的基因來(lái)自mRNA逆轉(zhuǎn)錄，A正確；mRNA是由基因中的外顯子部分轉(zhuǎn)錄后拼接形成的，因此cDNA文庫(kù)中的基因不包含啟動(dòng)子和內(nèi)含子等結(jié)構(gòu)，與該生物的基因組文庫(kù)中的基因結(jié)構(gòu)不同，B錯(cuò)誤；cDNA文庫(kù)中的基因都沒(méi)有啟動(dòng)子，C正確；由于cDNA文庫(kù)中只含有某種生物的部分基因，因此該種基因文庫(kù)可能有多種，而基因組文庫(kù)中含有某種生物的全部基因，因此只有一種，D正確。答案：B2．解析：PCR技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)，其原理是DNA雙鏈復(fù)制，A、B正確；利用PCR技術(shù)獲得目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便依據(jù)這一序列合成引物，C正確；PCR擴(kuò)增中目的基因受熱變性后解鏈為單鏈，不須要解旋酶解開(kāi)雙鏈DNA，D錯(cuò)誤。答案：D3．解析：目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因是表達(dá)載體必要的組成成分，而抗青霉素基因只是標(biāo)記基因中的一種。答案：D4．解析：本題中基因探針是指用放射性同位素或熒光分子標(biāo)記的與目的基因互補(bǔ)的核酸序列，利用堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞的DNA中。答案：B5．解析：因?yàn)樵松锓敝晨?，且多為單?xì)胞，遺傳物質(zhì)相對(duì)較少，故常用原核生物作為受體細(xì)胞，A正確；Ca2＋處理后細(xì)胞處于能汲取四周環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)稱(chēng)為感受態(tài)，感受態(tài)細(xì)胞汲取DNA分子須要相宜的溫度和酸堿度，B、C正確；感受態(tài)細(xì)胞汲取重組表達(dá)載體DNA分子的液體須要加入緩沖液，D錯(cuò)誤。答案：D6．解析：基因表達(dá)的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，因此，只有在受體細(xì)胞中檢測(cè)或提取到了相應(yīng)蛋白質(zhì)才能證明目的基因在受體細(xì)胞中完成了表達(dá)，A、C項(xiàng)只能說(shuō)明完成了目的基因的導(dǎo)入，B項(xiàng)只能說(shuō)明完成了目的基因的導(dǎo)入和目的基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。答案：D7．解析：由于受體細(xì)胞有植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞和微生物細(xì)胞之分，且目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方式不同，因而基因表達(dá)載體的構(gòu)建也會(huì)有所差別，不行能一模一樣。答案：B8．解析：①A過(guò)程須要的酶主要有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，①正確；②B過(guò)程須要加入卡那霉素進(jìn)行選擇培育，②正確；③C過(guò)程為脫分化過(guò)程，培育基中需加入養(yǎng)分物質(zhì)、瓊脂、激素以及卡拉霉素，③錯(cuò)誤；④D過(guò)程可以用放射性同位素(或熒光分子)標(biāo)記的抗蟲(chóng)基因作為探針進(jìn)行分子水平的檢測(cè)，④正確；⑤D過(guò)程可以用蟲(chóng)感染植株進(jìn)行個(gè)體水平的檢測(cè)，⑤正確。答案：B9．解析：(1)PCR技術(shù)擴(kuò)增NHX基因時(shí)，須要加入的酶為熱穩(wěn)定DNA聚合酶(或Taq酶)。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的過(guò)程中，復(fù)性時(shí)兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合，復(fù)性的溫度為55～60℃。(2)作為目的基因的運(yùn)載體應(yīng)具備的條件是具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)、能在細(xì)胞中自我復(fù)制、具有特別的標(biāo)記基因等。(3)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的常用方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法中要將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，以保證目的基因能整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上。檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入宿主細(xì)胞的方法是DNA分子雜交技術(shù)，該檢測(cè)方法利用的原理是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。答案：(1)熱穩(wěn)定DNA聚合酶(或Taq酶)引物(2)具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)、能在細(xì)胞中自我復(fù)制、具有特別的標(biāo)記基因(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法Ti質(zhì)粒的T-DNA上DNA分子雜交技術(shù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則10．解析：甲為運(yùn)載體，可能是質(zhì)粒，也可能是噬菌體或動(dòng)植物病毒，A錯(cuò)誤；①為篩選含有目的基因的受體細(xì)胞的過(guò)程，由于標(biāo)記基因不肯定是抗性基因，因此該過(guò)程不肯定是用含有抗生素的培育基來(lái)篩選含目的基因的受體細(xì)胞，也可能是通過(guò)熒光標(biāo)記來(lái)篩選含目的基因的受體細(xì)胞，B錯(cuò)誤；基因工程的受體細(xì)胞可以是微生物細(xì)胞、植物細(xì)胞或動(dòng)物細(xì)胞，因此丙可以是單細(xì)胞、器官、植物或動(dòng)物等，C正確；若要使丙表達(dá)人的蛋白質(zhì)，則乙應(yīng)當(dāng)是其他生物的細(xì)胞，D錯(cuò)誤。答案：C11．解析：圖中①②表示提取致病病毒M的DNA并切割下目的基因，圖中③是目的基因與運(yùn)載體拼接過(guò)程，所以①②③過(guò)程中用作運(yùn)載體的只有c，A、C、D正確；圖中質(zhì)粒不行能來(lái)自病毒的DNA，因?yàn)椴《局袥](méi)有質(zhì)粒，B錯(cuò)誤。答案：B12．解析：抗卡那霉素基因是標(biāo)記基因，目的是便于鑒定和篩選含有目的基因的細(xì)胞，A正確；構(gòu)建表達(dá)載體過(guò)程中須要將目的基因完整切割下來(lái)，此時(shí)要用到限制酶PstⅠ、EcoRⅠ，B錯(cuò)誤；圖示過(guò)程為基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，是基因工程中的核心步驟，C正確；基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、目的基因、終止子和標(biāo)記基因等，D正確。答案：B13．解析：目的基因C和質(zhì)粒都有可被EcoRⅠ切割的酶切位點(diǎn)，另外須要DNA連接酶將切好的目的基因和質(zhì)粒連接起來(lái)，A正確；愈傷組織全能性較高，是志向的植物受體細(xì)胞，將目的基因?qū)胫参锸荏w細(xì)胞的方法通常為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，B正確；質(zhì)粒中含有潮霉素抗性基因，因此選擇培育基中應(yīng)當(dāng)加入潮霉素，C錯(cuò)誤；運(yùn)用分子雜交方法可檢測(cè)目的基因是否整合到受體細(xì)胞染色體上，D正確。答案：C14．解析：(1)依據(jù)題意分析，EcoRV識(shí)別的序列是—GATATC—，并且兩條鏈都在中間的T與A之間進(jìn)行切割，因此其切出來(lái)的線性載體P1為平末端。(2)據(jù)圖分析，目的基因兩側(cè)為粘性末端，且漏出的堿基為A，則在載體P1的兩端須要各加一個(gè)堿基T形成具有粘性末端的載體P2，再用DNA連接酶將P2與目的基因連接起來(lái)，形成重組質(zhì)粒P3。(3)依據(jù)以上分析已知，限制酶切割后破壞了四環(huán)素抗性基因，但是沒(méi)有破壞氨芐青霉素抗性基因，因此含有重組質(zhì)粒P3的菌落在四環(huán)素中不能生長(zhǎng)，而在氨芐青霉素的培育基上能生長(zhǎng)，結(jié)合表格分析可知，應(yīng)當(dāng)選擇B類(lèi)菌落。依據(jù)表格分析，A類(lèi)菌落在氨芐青霉素和四環(huán)素的培育基中都能夠生長(zhǎng)，說(shuō)明其導(dǎo)入的是P0;C類(lèi)菌落