2019-2020年高中生物 专题1 第2节 基因工程的基本操作程序练习 新人教版选修3.doc

2019-2020年高中生物 专题1 第2节 基因工程的基本操作程序练习 新人教版选修3基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：_、_、_、_。目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定一、目的基因的获取1从基因文库中获取目的基因：将含有某种生物_的许多DNA片段导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的_，称为基因文库。基因文库可大可小，如果它含了一种生物所有的基因，就叫_；如果它只包含一种生物的一部分基因，就叫_，如_。2利用PCR技术扩增目的基因：PCR技术是一项在生物体外_特定DNA片段的核酸合成技术。(1)原理：利用_原理，将基因的核苷酸序列不断加以复制，使其呈指数方式增加。指数扩增约为2n(n为扩增循环的次数)。(2)条件：已知目的基因的_序列、_、_、_。(3)过程：目的基因DNA受热变性后解链为_，与引物结合，然后在_的作用下进行延伸形成DNA。3化学合成目的基因：如果_比较小，核苷酸序列又_，也可以利用DNA合成仪化学合成。1不同基因不同基因基因组文库部分基因文库cDNA文库2复制(1)DNA复制(2)核苷酸引物模板DNATaq DNA聚合酶(3)单链Taq DNA聚合酶3基因已知二、基因表达载体的构建1表达载体的组成：目的基因_标记基因。2表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且_给下一代，同时，使目的基因能够_和发挥作用。3启动子：位于基因的_，它是_的部位，驱动基因转录产生mRNA。4终止子：位于基因的_，能够终止_。5标记基因：_受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。1启动子终止子2遗传表达3首端RNA聚合酶识别和结合4尾端转录5鉴别三、将目的基因导入受体细胞1将目的基因导入植物细胞的方法有_、_、_。2将目的基因导入动物细胞的常用方法为_。3将目的基因导入微生物细胞时， 一般须首先用_处理微生物细胞，使其成为感受态细胞。1农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法2显微注射法3Ca2四、目的基因的检测与鉴定检测转基因生物的_上的目的基因，采用方法是_；检测目的基因是否转录出_，采用方法是_；检测目的基因是否翻译成_，采用方法是_；个体生物学水平的鉴定，如抗虫、抗病的_实验等。染色体DNA分子杂交法mRNA分子杂交法蛋白质抗原抗体杂交法接种一、选择题1下列不属于获取目的基因的方法是()A利用DNA连接酶复制目的基因B反转录法C从基因文库中获取目的基因D利用PCR技术扩增目的基因解析：对目的基因(DNA片段)进行复制需利用DNA聚合酶而不是DNA连接酶。答案：A2下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是()A需要限制酶和DNA连接酶B必须在细胞内进行C抗生素抗性基因可作为标记基因D启动子位于目的基因的首端解析：基因表达载体的构建是指目的基因与载体结合，在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体，用DNA连接酶将互补的末端连接起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的；基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止子、目的基因和标记基因。答案：B3将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是()A每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子解析：质粒作为载体的条件之一是有多个限制性核酸内切酶的识别位点，但每种限制性核酸内切酶的一个识别位点，只能插入一个目的基因(ada)；不能插入多个目的基因(ada)。答案：C4基因工程的正确操作步骤是()构建基因表达载体将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定提取目的基因A BC D答案：C5利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉是否成功，最好检测()A是否有抗生素产生B是否有目的基因表达C是否有抗虫的性状出现D是否能分离到目的基因解析：要检验导入了抗虫基因的棉花植株是否抗虫，需要做抗虫的接种实验，以确定棉花是否有抗虫的性状出现，如果有抗虫的性状出现，则说明抗虫棉培育成功了。答案：C6有关PCR技术的说法，不正确的是()APCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术BPCR的原理是DNA双链复制C利用PCR获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列DPCR扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNA解析：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，A正确；PCR技术以解开的双链作为模板，利用的原理是DNA复制，B正确；前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物，C正确；双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA，可见该过程不需要解旋酶解开双链DNA，D错误。答案：D7基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是()A结构简单，操作方便 B繁殖速度快C遗传物质含量少 D性状稳定，变异少解析：目的基因导入受体细胞后，随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌等微生物繁殖速度非常快，在很短的时间内就能获得大量的目的基因。基因工程常用的受体有细菌、真菌、动植物细胞。答案：B8基因工程中不会出现()ADNA连接酶将黏性末端的碱基连接起来B限制酶可用于目的基因的获取C目的基因必须由载体导入受体细胞D人工合成目的基因不用限制酶解析：DNA连接酶连接的不是碱基，而是磷酸二酯键。答案：A9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人工合成目的基因B目的基因与载体结合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：目的基因的合成、检测和表达以及与载体结合都发生碱基互补配对行为。将目的基因导入受体细胞不进行碱基互补配对。答案：C10下图是基因工程中基因表达载体的模式图，若结构X是表达载体所必需的，则X最可能是()A荧光蛋白基因 B启动子C限制酶 DDNA连接酶答案：B二、非选择题11下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图完成下列问题。(1)能否利用人的皮肤细胞来完成过程？_，为什么？_。(2)过程一定要用到的酶是_酶，过程在细胞内需要的酶是_酶。(3)在利用A、B获得C的过程中，必须用_切割A和B，使它们产生_，再加入_，才可形成C。(4)为使过程更易进行，可用_(填药剂)处理D。解析：由于基因在不同细胞中的表达情况不同，胰岛素基因在皮肤细胞中不表达，也就不可能形成胰岛素的mRNA。由mRNA获取目的基因是反转录的过程，需要反转录酶催化。DNA分子的扩增首先需解旋，而解旋需要解旋酶。基因工程中切割目的基因和载体用的是同一种限制酶，以产生相同的黏性末端，在DNA连接酶作用下形成重组DNA分子。当受体细胞为微生物时，将重组DNA分子导入时，常用Ca2处理细胞。答案：(1)不能皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录)，不能形成胰岛素mRNA(2)反转录解旋(3)同一种限制性核酸内切酶相同的黏性末端DNA连接酶(4)Ca212科学家通过基因工程方法，培育了能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉。其过程大致如图所示。根据题意，回答下列问题。(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：_、_、_、_。(2)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有TDNA，把目的基因插入Ti质粒的TDNA中是利用TDNA_的特点。(3)Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为_。(4)将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是_。(5)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是_，这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是_。解析：农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，利用它能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，以及其Ti质粒上的TDNA能转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上的特点，可以把目的基因插入其Ti质粒的TDNA中，借助其作用使目的基因成功导入受体细胞。答案：(1)目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定(2)可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体DNA上(3)转化(4)农杆菌转化法(5)目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上DNA分子杂交技术131抗胰蛋白缺乏症是一种在北美较为常见的单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。对于该致病患者常可采用注射入1抗胰蛋白酶来缓解症状。据此完成(1)(2)题。(1)图1表示获取人1抗胰蛋白酶基因的两种方法，请回答下列问题：a过程是在_酶的作用下完成的，该酶的作用特点是_。c过程称为_，该过程需要的原料是_。要确定获得的基因是否是所需的目的基因，可以从分子水平上利用_技术检测该基因的碱基序列。(2)利用转基因技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人1抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更易获得这种酶，简要过程如图2所示。获得目的基因后，常利用_技术在体外将其大量扩增。载体上绿色荧光蛋白(GEP)基因的作用是便于_。基因表达载体d，除图中的标示部分外，还必须含有_。答案：(1)限制识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子反转录4种脱氧核苷酸DNA分子杂交(2)PCR筛选含有目的基因的受体细胞启动子、终止子