2019年春高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序课堂演练含解析新人教版选.pdf
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1、 基因工程的基本操作程序 基因工程的基本操作程序 随堂检测 1(2018淮安高二期中)图中甲、乙表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法,以 下说法中错误的是( ) A甲方法可建立该细菌的基因组文库 B乙方法可建立该细菌的 cDNA 文库 C甲方法要以脱氧核苷酸为原料 D乙方法需要逆转录酶参与 解析:选 C。甲方法是以细菌中的 DNA 为基础,用限制酶进行切割,它包括了细胞所有 的基因,可以建立基因组文库,并且可以从中选出所需的目的基因,不需要模板和原料。而 乙方法是用逆转录的方法人工合成目的基因, 它只能得到生物的部分基因, 基因中只有编码 区,所以组成的是该细菌的 cDNA 文库。 2下列关
2、于 PCR 技术的叙述,正确的是( ) APCR 技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上 B该技术需要解旋酶和热稳定的 DNA 聚合酶 C该技术需要一对特异性的引物,要求一对引物的序列是互补的 D该技术应用体内 DNA 双链复制原理,也需要模板、原料、能量、酶等条件 解析:选 D。PCR 技术扩增的目的基因序列不一定是已知的,A 项错误;PCR 技术是通过 高温来使 DNA 解旋的,不需要解旋酶,B 项错误 ; 该技术需要的一对引物,分别能与模板 DNA 的两条链的末端进行碱基配对,其序列不是互补的,C 项错误。 3(2017高考北京卷)为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花
3、色基因 C(图 1),拟将其与质粒(图 2)重组,再借助农杆菌导入菊花中。 下列操作与实验目的不符的是( ) A用限制性核酸内切酶EcoR和连接酶构建重组质粒 B用含 C 基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将 C 基因导入细胞 C在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞 D用 DNA 分子杂交方法检测 C 基因是否整合到菊花染色体上 解析 : 选 C。目的基因 C 和质粒都有可被EcoR切割的酶切位点,另外需要 DNA 连接酶 将切好的目的基因和质粒连接起来,A 项正确;愈伤组织全能性较高,是理想的植物受体细 胞,将目的基因导入植物受体细胞的方法通常为农杆菌转化法,B 项正确;质粒中含有潮霉
4、素抗性基因,因此选择培养基中应该加入潮霉素,C 项错误;使用 DNA 分子杂交方法可检测 目的基因是否整合到受体染色体上,D 项正确。 4(2018枣庄高二检测)图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点, ampr表示氨苄青霉素抗性基因,neo表示新霉素抗性原因。下列叙述正确的是( ) A图甲中的质粒用BamH切割后,含有 4 个游离的磷酸基团 B在构建重组质粒时,可用Pst和BamH切割质粒和外源 DNA C用Pst和Hind切割,可以保证重组 DNA 序列的唯一性 D导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长 解析 : 选 C。图甲中的质粒用BamH切割后,获得一个 D
5、NA 片段,其只含有 2 个游离的 磷酸基团,选项 A 错误 ; 在构建重组质粒时,不能使用BamH切割外源 DNA,因为用BamH 切割会破坏目的基因的结构,但可以用Pst和Hind切割质粒和外源 DNA,选项 B 错误; 用Pst和Hind切割会得到 2 个 DNA 片段, 再加入 DNA 连接酶, 切开的质粒由于黏性末端 不同,不会自身连接,从而保证重组质粒只能得到一种,即含有目的基因和标记基因neo的 重组质粒,保证了重组 DNA 序列的唯一性,选项 C 正确;由于用Pst切割质粒后,其中的 氨苄青霉素抗性基因已被破坏, 所以导入目的基因的大肠杆菌不能在含氨苄青霉素的培养基 中生长,选
6、项 D 错误。 5(2018保定高二检测)如图表示培育转基因抗植物病毒番茄的过程示意图。下列叙 述正确的是( ) A过程 A 需要限制酶和 DNA 聚合酶的参与 B过程 B 需要用 CaCl2处理,以提高番茄细胞壁的通透性 C抗植物病毒基因一旦整合到番茄细胞的染色体上,就能正常表达 D转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定 解析:选 D。题图中过程 A 为构建基因表达载体,需要用到限制酶和 DNA 连接酶,不需 要 DNA 聚合酶, 选项 A 错误 ; CaCl2处理只是提高农杆菌细胞的细胞壁的通透性, 选项 B 错误 ; 抗植物病毒基因整合到番茄细胞的染色体上,不一定能
7、表达,选项 C 错误 ; 转基因抗植物病 毒番茄是否培育成功可通过接种特定病毒, 观察番茄是否被感染的实验进行鉴定, 选项 D 正 确。 6(2016高考全国卷)图(a)中的三个 DNA 片段上依次表示出了EcoR 、BamH 和Sau3A 三种限制性内切酶的识别序列与切割位点, 图(b)为某种表达载体的示意图(载体 上的EcoR 、Sau3A 的切点是唯一的)。 根据基因工程的有关知识,回答下列问题: (1)经BamH 酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被_酶切后的产 物连接,理由是_。 (2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子,如 图(c)所示。这
8、三种重组子中,不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有_,不 能表达的原因是_。 (3)DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接起来的酶,常见的有_和_,其 中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_。 解析 : (1)由图(a)可知,尽管BamH 和Sau3A 两种限制酶的识别位点不相同,但两 种酶切割后产生的 DNA 片段具有相同的黏性末端,故被BamH 酶切后得到的目的基因可以 与图(b)中表达载体被Sau3A 酶切后的产物连接。 (2)运载体上的启动子和终止子具有调控 目的基因表达的作用, 由于甲和丙的目的基因分别插入在启动子的上游和终止子的下游, 故 这两个运载体上的目的基因都不能被转录和翻
9、译。(3)常见的 DNA 连接酶是Ecoli DNA 连 接酶和 T4DNA 连接酶,但作用有所差别,T4DNA 连接酶既能连接黏性末端,又能连接平末端, 而Ecoli DNA 连接酶只能连接黏性末端。 答案(1)Sau3A 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端 (2)甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游,丙中目的基因插入在终止子的下游, 二者的目的基因均不能被转录 (3)Ecoli DNA 连接酶 T4DNA 连接酶 T4DNA 连接酶 7(2018山东青岛二中高二段考).右图 a 表示基因工程中经常选用的载体 pBR322 质粒,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性
10、基因。目的基因如果插 入某抗性基因中,将使该基因失活,而不再具有相应的抗性。为了检查载体是否导入原本没 有 Ampr和 Tetr的大肠杆菌,将大肠杆菌培养在含氨苄青霉素的培养基上。得到如图 b 的结 果(黑点表示菌落)。再将灭菌的绒布按到图 b 的培养基上,使绒布面沾上菌落,然后将绒布 平移按到含四环素的培养基上培养,得到如图 c 的结果(空圈表示与 b 对照无菌落的位置)。 据此分析并回答下列问题: (1)pBR322 质粒的基本组成单位是_。 该基因工程中,质粒上的 Ampr、Tetr称 为_基因。 (2)与图 c 空圈相对应的图 b 中的菌落表现型可以推知,目的基因插入了_ 中。 .下图
11、是转基因烟草的培育过程,据图回答下列问题: (3)据图分析可知,重组 Ti 质粒载体,至少应该具备_个限制酶切点。 (4)从外源目的基因的获取到转基因成功,整个过程至少需要断开_个磷酸二酯 键,根据所学知识推知 TDNA 上需要自带_酶所识别的基因。 答案:(1)脱氧核糖核苷酸 标记 (2)Tetr (3)4 (4)12 限制性核酸内切(限制) 课时作业 一、选择题 1(2018沈阳高二检测)基因工程技术也称 DNA 重组技术,其实施必须具备的 4 个必 要条件是( ) A目的基因、限制酶、载体、受体细胞 B工具酶、目的基因、载体、受体细胞 C模板 DNA、mRNA、质粒、受体细胞 D重组 D
12、NA、RNA 聚合酶、限制酶、DNA 连接酶 解析:选 B。基因工程的基本工具是限制酶、DNA 连接酶和载体,前两者统称为工具酶; 在实际操作中,载体上插入目的基因形成重组载体,然后导入受体细胞。 2下列获取目的基因的方法中需要用到模板链的是( ) 从基因文库中获取目的基因 利用PCR技术扩增目的基因 通过逆转录法获取目 的基因 通过 DNA 合成仪利用化学方法直接人工合成目的基因 A B C D 解析 : 选 D。 PCR 技术利用的是 DNA 复制原理, 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。 逆转录法是以目的基因转录成的 mRNA 为模板, 在逆转录酶
13、的作用下, 先逆转录形成互补的单链 DNA,再合成双链 DNA。均不需要模板。 3在基因工程中,可依据受体细胞的类型及其生理特性来选择合适的载体,既能高效 地携带目的基因进入受体细胞, 又能方便地进行检测。 已知有以下几类含有不同标记基因的 质粒,不可作为侵入大肠杆菌的载体的是(已知青霉素可杀死细菌,四环素不能杀死大肠杆 菌)( ) 答案:B 4(2018郑州一中高二期中)我国上海研究所合成一种具有镇痛作用而又不会使病人 上瘾的药物脑啡呔多糖(类似人体中的糖蛋白)。 如要采用基因工程和发酵技术让微生物 来生产有生物活性的脑啡呔多糖,应选哪种微生物为受体细胞( ) A大肠杆菌 B大肠杆菌质粒 C
14、T4 噬菌体 D酵母菌 答案:D 5(2018天津四十七中期中)如图为基因表达载体的模式图,下列有关说法错误的是 ( ) A构建基因表达载体需要用到限制酶和 DNA 连接酶 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:选 B。构建基因表达载体需要用到限制酶和 DNA 连接酶,A 正确。用不同种类的 载体构建基因表达载体时处理方法是有差别的,B 错误。启动子位于基因的首端,是 RNA 聚 合酶识别和结合的部位,C 正确。抗生素抗性基因的作用就是作为标
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