高考新教材（中）生物選擇性必修三同步精練第3章第2節(jié)第1課時目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建含答案及解析

第2節(jié)基因工程的基本操作程序第1課時目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建題組一目的基因的篩選與獲取1．(2023·陜西西安高二調(diào)研)基因工程操作“四步曲”的正確順序是()①目的基因的篩選與獲取②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞③基因表達(dá)載體的構(gòu)建④目的基因的檢測與鑒定A．①②③④ B．④①③②C．①③②④ D．③①②④2．下列關(guān)于PCR技術(shù)的敘述，正確的是()A．PCR技術(shù)建立在對擴(kuò)增的目的基因序列完全已知的基礎(chǔ)上B．該技術(shù)需要解旋酶和耐高溫的DNA聚合酶C．該技術(shù)需要一對特異性的引物，要求一對引物的序列是互補(bǔ)的D．該技術(shù)應(yīng)用DNA半保留復(fù)制原理，也需要模板、原料、能量、酶等條件3．用PCR擴(kuò)增下面的DNA片段：5′GACCTGTGGAAGC……CATACGGGATTG3′3′CTGGACACCTTCG……GTATGCCCTAAC5′供選擇的引物有：①5′GACCTGTGGAAGC3′②5′CATACGGGATTG3′③5′GTATGCCCTAAC3′④5′CAATCCCGTATG3′共四種，應(yīng)選擇()A．①②B．②③C．③④D．①④4．(2023·河北邢臺高二月考)用PCR技術(shù)特異性地拷貝“X基因”，經(jīng)四輪循環(huán)后產(chǎn)物中有五種不同的DNA分子。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．第一輪循環(huán)得到2個DNA分子，即①②各一個B．第二輪循環(huán)得到4個DNA分子，即①②③④各一個C．第三輪循環(huán)得到8個DNA分子，其中有2個是等長的，也就是有2個⑤D．第四輪循環(huán)得到16個DNA分子，其中有4個⑤題組二基因表達(dá)載體的構(gòu)建5．基因工程的核心是構(gòu)建基因表達(dá)載體，下列不屬于載體作用的是()A．載體能防止目的基因被受體細(xì)胞限制酶“切割”B．載體能協(xié)助目的基因在受體細(xì)胞中復(fù)制C．載體含有啟動子和終止子協(xié)助目的基因表達(dá)D．載體具有標(biāo)記基因，便于篩選含目的基因的受體細(xì)胞6．下列關(guān)于基因表達(dá)載體的說法，不正確的是()A．基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟B．基因表達(dá)載體包含啟動子、目的基因、終止子、標(biāo)記基因等C．終止子位于目的基因的下游，能夠終止翻譯過程D．不同的目的基因所需的啟動子不一定相同7．(2023·銀川高二階段考)科學(xué)家利用質(zhì)粒(如圖)成功構(gòu)建了蛛絲蛋白基因的重組質(zhì)粒，并在家蠶絲腺細(xì)胞中獲得大量蛛絲蛋白。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．為防止目的基因自身環(huán)化，可以用限制酶XbaⅠ和SacⅠ來切割目的基因B．構(gòu)建基因表達(dá)載體時選用蠶絲蛋白基因的啟動子利于基因在家蠶絲腺細(xì)胞中表達(dá)C．啟動子是DNA聚合酶的識別和結(jié)合部位，可以驅(qū)動遺傳信息的轉(zhuǎn)錄D．基因表達(dá)載體中的標(biāo)記基因可以用來鑒別與選擇含有蛛絲蛋白基因的受體細(xì)胞8．(2023·江蘇南通高二期中)如圖表示pBR322質(zhì)粒和人生長激素基因所在片段的結(jié)構(gòu)信息，將二者構(gòu)建的重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體菌并進(jìn)行篩選。下列有關(guān)敘述正確的是()注：AmpR為氨芐青霉素抗性基因，TetR為四環(huán)素抗性基因。A．可選擇的限制酶組合是酶E和酶GB．所選用的受體菌不能含有AmpR和TetR基因C．用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基就能篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌D．同時用三種限制酶處理圖中質(zhì)粒，電泳后可得到3個條帶9．RT－PCR是以提取的RNA為模板，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得與之互補(bǔ)的DNA(cDNA)序列，再以cDNA序列為模板進(jìn)行目的片段的擴(kuò)增，具體過程如圖所示。下列有關(guān)RT－PCR的敘述，正確的是()A．過程1需要使用耐高溫的DNA聚合酶B．過程2中的引物B可與mRNA互補(bǔ)配對C．游離的脫氧核苷酸只能加到引物的5′端D．RT－PCR可用于對RNA病毒的檢測與鑒定10．研究人員用如圖1中質(zhì)粒和圖2中含目的基因的片段構(gòu)建重組質(zhì)粒(圖中標(biāo)注了相A．構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ兩種限制酶B．使用DNA連接酶將酶切后的質(zhì)粒和目的基因片段進(jìn)行重組C．能在添加四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存的一定是含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌D．利用PCR鑒定含目的基因的大腸桿菌時應(yīng)選用引物甲和引物丙11．(2023·哈爾濱高二期末)下列有關(guān)PCR的敘述，錯誤的是()A．PCR的原理是DNA半保留復(fù)制，解旋和復(fù)制不是同時進(jìn)行的B．PCR的過程主要包括變性→延伸→復(fù)性，溫度逐漸降低C．PCR技術(shù)擴(kuò)增時，一個DNA分子經(jīng)過n輪復(fù)制共需引物2n－1對D．常采用瓊脂糖凝膠電泳來鑒定PCR的產(chǎn)物12．聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種用于擴(kuò)增特定DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)。下列關(guān)于PCR引物的敘述，不正確的是()A．為保證模板鏈與引物結(jié)合的效率，兩種引物之間盡量避免存在互補(bǔ)序列B．為了便于將擴(kuò)增的DNA片段與載體連接，可在引物的3′端加上限制酶識別序列C．在兩種引物上設(shè)計(jì)加入不同的限制酶識別序列，主要目的是使目的基因定向插入載體并可避免目的基因自身環(huán)化D．復(fù)性所需的溫度、時長和延伸所需的溫度、時長均與引物有關(guān)13．基因工程中可以通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因?；卮鹣铝袉栴}：(1)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時，解開DNA雙鏈的酶是______________。在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時，使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是_______________。上述兩個解鏈過程的共同點(diǎn)是破壞了DNA雙鏈分子中的______________________________。(2)目前在PCR反應(yīng)中不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是______________________________________________________________________________________________________。(3)含有限制酶的細(xì)胞中通常還具有相應(yīng)的甲基化酶，這兩種酶對DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以對DNA序列進(jìn)行修飾，使限制酶不能對這一序列進(jìn)行識別和切割。含有某種限制酶的細(xì)胞，可以利用限制酶切割外源DNA，但不破壞細(xì)胞自身的DNA，其原因可能有：①___________________________________________________________________________________________________________________________________；②_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)利用PCR擴(kuò)增目的基因的過程由高溫變性(90℃以上)、低溫復(fù)性(50℃左右)、適溫延伸(72℃左右)三個步驟構(gòu)成一個循環(huán)，為使得DNA聚合酶能夠重復(fù)利用，選用的酶應(yīng)在_______處理后仍然具備催化活性。14．(2023·江蘇鎮(zhèn)江高二聯(lián)考)某質(zhì)粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三種限制酶切割位點(diǎn)，同時還含有四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因。利用此質(zhì)粒獲得轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的過程如圖1所示，請回答下列問題：(1)將抗鹽基因?qū)霟煵菁?xì)胞內(nèi)，使煙草植株產(chǎn)生抗鹽性狀，這種新性狀(變異性狀)的來源屬于____________。(2)如果將抗鹽基因直接導(dǎo)入煙草細(xì)胞，一般情況下，煙草不會具有抗鹽特性，原因是抗鹽基因在煙草細(xì)胞中不能________，也不能______________________________________________。(3)在構(gòu)建重組質(zhì)粒時，應(yīng)選用______________________兩種酶對質(zhì)粒和含抗鹽基因的DNA進(jìn)行切割，以保證重組DNA序列的唯一性。(4)如圖2表示運(yùn)用影印培養(yǎng)法(使一系列培養(yǎng)皿的相同位置上能出現(xiàn)相同菌落的一種接種培養(yǎng)方法)檢測基因表達(dá)載體是否導(dǎo)入了農(nóng)桿菌。培養(yǎng)基除了含有細(xì)菌生長繁殖必需的成分外，培養(yǎng)基A和培養(yǎng)基B分別還含有____________、____________。從檢測篩選的結(jié)果分析，含有目的基因的是____________(填圖2中的數(shù)字)菌落中的細(xì)菌。

第2節(jié)基因工程的基本操作程序第1課時目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建1．C2．D[PCR技術(shù)擴(kuò)增的目的基因序列不一定完全是已知的，A錯誤；該技術(shù)是通過高溫來使DNA解旋的，不需要解旋酶，B錯誤；該技術(shù)需要的一對引物，分別能與模板DNA的兩條鏈進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對，其序列不是互補(bǔ)的，C錯誤。]3．D[用PCR擴(kuò)增DNA片段的過程中，在引物作用下，DNA聚合酶從引物3′端開始延伸DNA鏈，即DNA的合成方向是從子鏈的5′端至3′端延伸的，故引物的堿基序列應(yīng)與每條模板鏈5′端的一段核苷酸鏈的堿基序列相同，即應(yīng)以模板鏈5′端的一段脫氧核苷酸單鏈片段作為引物；由題干信息分析可知，5′端的堿基序列是5′GACCTGTGGAAGC和5′CAATCCCGTATG，故對應(yīng)的引物為①④，D正確。]4．D[第四輪循環(huán)得到的16個DNA分子中，兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段有24－2×4＝8(個)，即有8個⑤，D錯誤。]5．A[載體不能防止目的基因被受體細(xì)胞限制酶“切割”，A錯誤；載體在受體細(xì)胞中能夠穩(wěn)定存在，并且自我復(fù)制，使目的基因數(shù)量擴(kuò)大，B正確；啟動子是RNA聚合酶的識別和結(jié)合的位點(diǎn)，能啟動轉(zhuǎn)錄過程；終止子控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束，所以載體含有的啟動子和終止子可協(xié)助目的基因的表達(dá)，C正確；載體具有標(biāo)記基因，標(biāo)記基因便于篩選含有目的基因的受體細(xì)胞，D正確。]6．C[基因表達(dá)載體包括啟動子、終止子、目的基因、標(biāo)記基因等，其中啟動子位于目的基因的上游，是啟動轉(zhuǎn)錄的一段DNA片段，終止子位于目的基因的下游，能夠終止轉(zhuǎn)錄過程，B正確，C錯誤；不同的目的基因具有不同的核苷酸序列，其啟動子也不盡相同，D正確。]7．C[啟動子是RNA聚合酶的識別和結(jié)合部位，C錯誤。]8．B[酶E會破壞兩種標(biāo)記基因，為避免切割后DNA片段的自身環(huán)化，又保留質(zhì)粒上的標(biāo)記基因，切割時應(yīng)選擇的限制酶組合是酶F和酶G，A錯誤；重組質(zhì)粒上的四環(huán)素抗性基因被破壞，而重組質(zhì)粒上的氨芐青霉素抗性基因能表達(dá)，用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選出的有導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體菌和導(dǎo)入普通質(zhì)粒的受體菌，C錯誤；據(jù)圖可知，因酶E有兩個作用位點(diǎn)，同時用三種限制酶處理圖中質(zhì)粒，能將質(zhì)粒切割成4個DNA片段，電泳后可得到4個條帶，D錯誤。]9．D[過程1是由mRNA形成單鏈DNA的過程，為逆轉(zhuǎn)錄，該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯誤；過程2中的引物B可與cDNA互補(bǔ)配對，而mRNA與cDNA堿基互補(bǔ)配對，則引物B和mRNA除堿基T和U的區(qū)別外，其余序列相同，不能互補(bǔ)配對，B錯誤；游離的脫氧核苷酸只能加到引物的3′端，C錯誤；利用RT－PCR技術(shù)對某些微量RNA病毒進(jìn)行檢測，并可提高檢測的靈敏度(因?yàn)樵黾恿舜郎yRNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的DNA的數(shù)量，因此便于檢測)，D正確。]10．C[選擇的限制酶應(yīng)在目的基因兩端存在識別位點(diǎn)，但BamHⅠ可能使質(zhì)粒中的兩種標(biāo)記基因都被破壞，因此只能選BclⅠ和HindⅢ兩種限制酶切割，A正確；酶切后的質(zhì)粒和目的基因片段要用DNA連接酶連接，構(gòu)建重組載體，B正確；能在添加四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存的也可能是只含有質(zhì)粒的大腸桿菌，C錯誤；PCR技術(shù)要求兩種引物分別和目的基因的兩條單鏈結(jié)合，沿相反的方向合成子鏈，故所用的引物組成為圖2中引物甲和引物丙，D正確。]11．B[PCR的原理是DNA半保留復(fù)制，PCR技術(shù)是在較高溫度條件下打開雙鏈后進(jìn)行擴(kuò)增的，是先解旋后復(fù)制，A正確；PCR的過程主要包括高溫變性→低溫復(fù)性→中溫延伸，可見該過程中溫度不是逐漸降低，B錯誤。]12．B[引物自身不應(yīng)存在互補(bǔ)序列，否則會出現(xiàn)引物與自身配對、引物跟引物配對情況，降低PCR的效率，A正確；引物引導(dǎo)子鏈合成的方向是5′端→3′端，因此為了便于擴(kuò)增的DNA片段與載體連接，需要在引物的5′端加上限制酶識別序列，B錯誤；為了便于擴(kuò)增的DNA片段與載體連接，常在兩條引物上設(shè)計(jì)加入不同的限制酶識別序列，主要目的是使目