2019-2020学年人教版生物选修三课时分层作业：2 基因工程的基本操作程序 .doc

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1、课时分层作业(二)(建议用时：35分钟)基础达标练1有关目的基因和基因文库的叙述，不正确的是()A目的基因可以从自然界中分离，也可以人工合成B目的基因主要是指编码蛋白质的基因C基因文库就是基因组文库DcDNA文库只包含一种生物的一部分基因C目的基因可以从自然界中分离，也可以通过人工合成的方法获取，A正确；目的基因主要是指编码蛋白质的基因，B正确；基因文库分为基因组文库和部分基因文库，C错误；cDNA文库只包含一种生物的一部分基因，D正确。2利用PCR技术从某种生物的基因组DNA中获取目的基因的前提是()A有目的基因的DNA片段，作为模板进行复制B有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列

2、合成引物C有足够的脱氧核苷酸作为原料D加入足够数量的DNA连接酶进行指数式扩增B利用PCR技术从某种生物的基因组DNA中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以便合成引物。3在基因表达载体的构建中，下列说法不正确的是()A基因表达载体的构建方法不完全相同B有了启动子才能驱动基因转录出mRNAC终止子的作用是终止翻译过程D基因表达载体的结构包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等C因为受体细胞有植物、动物、微生物之分，且目的基因导入受体细胞的方法不同，因此，基因表达载体的构建方法是不完全相同的，A正确；启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部

3、位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质，B正确；终止子的作用是使转录在所需要的地方停止，终止密码子的作用是使翻译在所需要的地方停止，C错误；基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因、标记基因等，D正确。4在基因工程的操作过程中，获得重组质粒不需要()DNA连接酶限制性核酸内切酶RNA聚合酶具有标记基因的质粒目的基因四种脱氧核苷酸ABC DA构建重组质粒时，首先要用限制酶切割含有目的基因的DNA片段和载体，其次需要用DNA连接酶将目的基因与载体连接；RNA聚合酶催化转录过程，获得重组质粒时不需要RNA聚合酶；获得重组质粒时，需要具有标记基因的质粒作为载体；重组质粒是由目的基因与质粒

4、形成的；四种脱氧核苷酸是合成DNA的原料，获得重组质粒不需要四种脱氧核苷酸。5下列关于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该技术的原理是DNA双链复制原理，需要模板、原料、能量、酶等条件DPCR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；PCR技术的原理是DNA双链复制原理，需要模板、原料、酶

5、、能量等条件，D项正确。6受体细胞不同，将目的基因导入受体细胞的方法也不相同，下列受体细胞与目的基因导入方法匹配错误的一项是()A棉花细胞花粉管通道法B大肠杆菌Ca2处理法C羊受精卵农杆菌转化法D水稻细胞基因枪法C花粉管通道法是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法，我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的，A正确；Ca2处理法能使大肠杆菌细胞的生理状态发生改变，使之处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，所以将目的基因导入微生物细胞，常采用Ca2处理法，B正确；农杆菌转化法的受体细胞一般是双子叶植物和裸子植物，将目的基因导入羊受精卵常用的方法是显微注射法，C错误；在自然条件下，农

6、杆菌能感染双子叶植物和裸子植物，但对大多数单子叶植物没有感染能力，水稻是单子叶植物，可用基因枪法将目的基因导入水稻细胞，D正确。7下列关于目的基因导入微生物细胞的叙述中，不正确的是()A常用原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖快，且多为单细胞、遗传物质相对较少B受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态C感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度D感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子的液体只要调节为适宜的pH即可，没必要用缓冲液D由于原核生物具有繁殖快，且多为单细胞、遗传物质相对较少等特点，所以早期的基因工程通常都用原核生物作为受体细胞；受体细胞经Ca2处理后，处

7、于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，称为感受态；感受态细胞吸收DNA分子需要在适宜的温度和酸碱度的缓冲液中完成。8如图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程，相关分析正确的是 ()A获得该mRNA的最佳材料是受精卵B完成过程必不可少的酶分别是逆转录酶、DNA聚合酶C构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌D探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌，获得未被感染的细菌B由于基因的选择性表达，细胞膜上乙酰胆碱受体基因只在特定的细胞中表达，所以只能从特定的组织细胞中获取mRNA，A错误；过程表示采用反转录法获取目的基因，需要逆转录酶；表示DNA的合成过程，需要DNA聚合酶催

8、化，B正确；基因工程常用的载体是质粒，此外还有噬菌体衍生物和动植物病毒，大肠杆菌一般作为基因工程的受体细胞，C错误；探针筛选的目的是淘汰未被感染的细菌，获得被感染的细菌，D错误。9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表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是()甲 乙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DNAC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C图甲中的质粒用BamH 切割后，获得一个DNA片

9、段，其只含有2个游离的磷酸基团，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，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，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，D错误。10科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉

10、，其过程大致如图。(1)基因工程的核心是_。(2)上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用了_法，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的_中，然后用该农杆菌感染植株细胞，通过DNA重组将目的基因插入植株细胞的_上。(3)目的基因在棉株体内能否成功转录，分子水平上可采用_法检测。(4)如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的卵细胞中_(填“一定”或“不一定”)含有抗虫基因。解析(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。(2)将目的基因导入棉花细胞内使用了农杆菌转化法，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的TDNA中，然后用该农杆菌感染植株细胞，通过DNA重组将目的基因插入植株细胞的染色体上。(3)

11、目的基因在棉株体内能否成功转录，从分子水平上检测可采用分子杂交法。(4)由于在产生配子的过程中，细胞质基因是随机分配的，因此产生的配子中不一定含有抗虫基因。答案(1)基因表达载体的构建(2)农杆菌转化TDNA染色体(3)分子杂交(4)不一定能力提升练11采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是，人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关叙述，正确的是()A人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目，等于凝血因子氨基酸数目的3倍B可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵中C在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞

12、中D人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNAB人体细胞是真核细胞，其基因中含有内含子，其碱基对数大于氨基酸数的三倍；山羊的受精卵中导入人凝血因子基因，长成的山羊每个体细胞中都含有这种基因；DNA连接酶是把两条DNA链末端之间的缝隙“缝合”起来，而不是参与转录。基因工程外源基因的导入多采用人工的方法，使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，在本题中可采用显微注射法。12基因工程中，需使用特定的酶处理目的基因和质粒，以便构建基因表达载体。已知限制酶的识别序列和切点是，限制酶的识别序列和切点是。据图分析，下列有关说法正确的是()A该质粒分子由4种碱基组成B构建该基因

13、表达载体的工具酶是限制酶和耐高温的DNA聚合酶C本实验应采用Gene 作为载体的标记基因D质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割D由两种限制酶的识别序列和切点可知，限制酶可以识别并切割限制酶的切点，但限制酶不能识别并切割限制酶的切点，故质粒只能用限制酶切割，以保证保留一个标记基因Gene ，而目的基因应用限制酶切割。质粒是由4种脱氧核苷酸组成的，而非4种碱基。构建该基因表达载体的工具酶是限制酶和DNA连接酶。13(2017全国卷)真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(

14、简称蛋白A)。回答下列问题：(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_。(2)若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用_作为载体，其原因是_。(3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有_(答出两点即可)等优点。(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是_(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是_。解析(1)

15、人为真核生物，从人的基因组文库中获得的基因A有内含子，而受体细胞大肠杆菌是原核生物，原核生物基因中没有内含子，相应的就没有切除内含子对应的RNA序列的机制，故无法表达出蛋白A。(2)噬菌体是专一性侵染细菌的病毒，以细菌为宿主细胞，而昆虫病毒侵染的是昆虫，以昆虫为宿主细胞。家蚕属于昆虫，故应选用昆虫病毒作为载体。(3)与家蚕相比，大肠杆菌具有繁殖快、容易培养等优点，故要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。(4)检测基因A是否翻译出蛋白A，可用抗原抗体杂交法。(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验中，S型细菌的DNA可以使R型细菌发生转化，说明可调控多糖荚膜产生的基因整合到了R型细菌的DNA分

16、子中并成功得以表达。也就是说DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体并进行表达，这就为基因工程理论的建立提供了启示。答案(1)基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A(2)噬菌体噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕(3)繁殖快、容易培养(4)蛋白A的抗体(5)DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体14(2016天津高考)人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值，只能从人血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。 (1)为获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取_合成总cDNA，然后以cDNA为模板，使用P

17、CR技术扩增HSA基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。(2)启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是_(填写字母，单选)。A人血细胞启动子B水稻胚乳细胞启动子C大肠杆菌启动子 D农杆菌启动子(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是_。(4)人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确空间结构才有活性。与途径相比，选择途径获取rHSA的优势是_。(5)为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与_的生物学功能一致。解析(1)要想合成总cDNA，

18、需要采集人的血液获得总RNA。由于DNA的复制只能从脱氧核苷酸单链的5端向3端延伸，因而引物均应结合在DNA单链的3端，而DNA的两条链反向平行，由此可以确定引物在另一条脱氧核苷酸单链的位置和方向。(2)若要从水稻胚乳细胞内获得目的产物，需要控制该目的基因只在水稻胚乳细胞内表达。由题干中的信息“启动子通常具有物种及组织特异性”可知，此处需要选择水稻胚乳细胞启动子。(3)酚类物质能吸引农杆菌，因此在水稻受体细胞中添加该类物质，能吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因的成功转化。(4)途径和的主要区别是途径的受体细胞是真核细胞，途径的受体细胞是原核细胞。由于人体合成的初始HSA多肽需要经膜系统

19、加工形成正确的空间结构才有生物活性，所以选择途径获取rHSA更具有优势。(5)rHSA是基因工程的产物，为判断其是否具有医用价值，还需要在个体水平上进一步确认其与HAS的生物学功能是否一致。答案(1)总RNA(或mRNA)(2)B(3)吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因成功转化(4)水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工(5)HSA15如图为利用生物技术获得生物新品种的过程，请据图回答：(1)在基因工程中，AB为_技术，利用的原理是_，其中为_过程。(2)加热至94的目的是使DNA中的_键断裂，这一过程在细胞内是通过_的作用来完成的。(3)当温度降低时，引物与模板

20、链互补结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板链延伸，最终合成两个DNA分子，此过程中的原料是_，遵循的原则是_。(4)目的基因导入绵羊受体细胞常用_法。(5)BD为抗虫棉的培育过程，其中过程常用的方法是_，要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体生物学水平上的鉴定过程：_。解析(1)AB为体外DNA复制过程，即PCR技术，与体内DNA复制原理相同，但解旋方式不同，PCR技术是利用高温变性使DNA解旋。(2)94 时DNA双链解旋，破坏的是两条链之间的氢键，而在细胞内DNA复制时是解旋酶起解旋作用。(3)PCR技术与细胞内DNA复制过程的原理是相同的，即碱基互补配对，原料均为4种脱氧核苷酸。(4)转基因动物培育中目的基因的导入常用显微注射法。(5)将目的基因导入植物细胞常用的方法为农杆菌转化法，其优点是能将外源基因导入受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上；个体生物学水平上的鉴定是指通过生物体所表现的性状来判断。答案(1)PCRDNA复制变性(2)氢解旋酶(3)4种脱氧核苷酸碱基互补配对(4)显微注射(5)农杆菌转化法让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定基因是否表达出所需性状