2019_2020學(xué)年高中生物課時作業(yè)（二）基因工程的實施過程（含解析）蘇教版選修3.docx

課時分層作業(yè)(二)(建議用時：45分鐘)基礎(chǔ)達標(biāo)練1下列關(guān)于基因表達載體導(dǎo)入微生物細胞的敘述中，不正確的是()A常用原核生物作為受體細胞，是因為原核生物繁殖快，且多為單細胞，遺傳物質(zhì)相對較少B受體細胞所處的一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)稱為感受態(tài)C感受態(tài)細胞吸收DNA分子需要適宜的溫度和酸堿度D感受態(tài)細胞吸收重組表達載體DNA分子的液體只要調(diào)節(jié)為適宜的pH即可，沒必要用緩沖液【解析】將基因表達載體導(dǎo)入微生物細胞時，需在一定條件(如適宜的溫度、pH等)下，將基因表達載體和感受態(tài)的微生物細胞混合培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中，可能會影響pH的變化，因此要加入緩沖液，以保持適宜的pH。【答案】D2在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤的是()A用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸B用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細胞【解析】限制酶一般只切斷DNA分子雙鏈，而煙草花葉病毒是RNA病毒，DNA連接酶是連接目的基因和運載體，將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體是利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，根據(jù)能在含除草劑的培養(yǎng)基上能生長的是轉(zhuǎn)基因煙草細胞，所以選A。【答案】A3利用外源基因在受體細胞中表達，可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列各項中能說明目的基因完成了在受體細胞中表達的是()A棉花二倍體細胞中檢測到細菌的抗蟲基因B大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNAC山羊乳腺細胞中檢測到人生長激素DNA序列D酵母菌細胞中提取到人干擾素蛋白【解析】基因的表達即控制蛋白質(zhì)的合成，只有合成了相應(yīng)的蛋白質(zhì)才能證明目的基因完成了在受體細胞中的表達?！敬鸢浮緿4下列有關(guān)基因工程技術(shù)的正確敘述是()A重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶、連接酶、載體B為育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體細胞C選用細菌作為重組質(zhì)粒的受體細胞是因為細菌繁殖快D只要目的基因進入了受體細胞就能成功表達【解析】A項中的載體不是酶；B項中的受體細胞常用受精卵，但有時也可用植物體細胞；D項中，目的基因進入受體細胞并不一定能成功表達?！敬鸢浮緾5下列獲取目的基因的方法中需要模板鏈的是()從基因文庫中獲取目的基因利用PCR技術(shù)擴增目的基因逆轉(zhuǎn)錄法通過DNA合成儀利用化學(xué)方法人工合成ABCD【解析】PCR利用的是DNA雙鏈復(fù)制原理，即將雙鏈DNA之間的氫鍵打開，變成單鏈DNA，作為聚合反應(yīng)的模板。逆轉(zhuǎn)錄法則是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，先逆轉(zhuǎn)錄形成互補的單鏈DNA，再合成雙鏈的DNA。則均不需要模板?！敬鸢浮緿6關(guān)于基因工程，下列說法正確的是()A基因工程的設(shè)計和施工都是在細胞水平上進行的B質(zhì)粒是基因工程中唯一的運載體C基因工程的核心是將重組DNA分子導(dǎo)入受體細胞中D運載體必須具備的條件之一是：具有一個至多個限制酶切點，以便與外源基因連接【解析】基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計和施工的，A錯誤；運載體常用的是質(zhì)粒，其次還可以用噬菌體的衍生物、動植物病毒，B錯誤；基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟，C錯誤；作為運載體應(yīng)該具備一個至多個限制酶切點，以便與外源基因連接，D正確?！敬鸢浮緿7下圖表示基因工程中獲取水稻某目的基因的不同方法。下列相關(guān)敘述中正確的是()A三種方法都需酶并均在體外進行B堿基對的排列順序均相同C三種方法均屬人工合成法D方法a不遵循中心法則【解析】這三種方法都是在體外進行的，且都用到酶(方法a需要逆轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶、方法b需要限制酶、方法c需要DNA聚合酶)，A正確；方法a得到的目的基因不含有內(nèi)含子，方法c得到的目的基因的堿基序列可能有多種，因此堿基對的排列順序不都相同，B錯誤；圖示a和c屬于人工合成法，而b是從供體細胞的DNA中直接分離基因的方法，C錯誤；方法a遵循堿基互補配對原則，D錯誤。【答案】A8下列有關(guān)人胰島素基因表達載體的敘述，正確的是()A表達載體中的胰島素基因可通過人肝細胞mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得B表達載體的復(fù)制和胰島素基因的表達均啟動于復(fù)制原(起)點C借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細胞篩選出來D啟動子和終止密碼子均在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用【解析】A項，胰島素基因只能在胰島B細胞中表達，不能在肝細胞中表達，因而不能通過人體肝細胞mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得。B項，復(fù)制原點是表達載體復(fù)制的起點，胰島素基因表達的起點是啟動子。C項，基因表達載體中一般以抗生素抗性基因為標(biāo)記基因，因此可借助抗生素抗性基因?qū)⒑幸葝u素基因的受體細胞篩選出來。D項，終止密碼子是翻譯終止的信號，不是轉(zhuǎn)錄終止的信號。【答案】C9(多選)小鼠雜交瘤細胞表達的單克隆抗體用于人體試驗時易引起過敏反應(yīng)，為了克服這個缺陷，可選擇性擴增抗體的可變區(qū)基因(目的基因)后再重組表達。下列相關(guān)敘述正確的是()A設(shè)計擴增目的基因的引物時不必考慮表達載體的序列B用PCR方法擴增目的基因時不必知道基因的全部序列CPCR體系中一定要添加從受體細胞中提取的DNA聚合酶D一定要根據(jù)目的基因編碼產(chǎn)物的特性選擇合適的受體細胞【解析】設(shè)計引物時應(yīng)當(dāng)考慮由此擴增的目的基因與載體兩端的序列進行互補配對；PCR體系中應(yīng)用耐高溫的DNA聚合酶，而不是從受體細胞中提取的普通DNA聚合酶。【答案】BD10(2018全國卷)回答下列問題：(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細胞中進行了表達。該研究除證明了質(zhì)粒可以作為載體外，還證明了_(答出兩點即可)。(2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^Ca2參與的_方法導(dǎo)入大腸桿菌細胞；而體外重組的噬菌體DNA通常需與_組裝成完整噬菌體后，才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導(dǎo)入宿主細胞。在細菌、心肌細胞、葉肉細胞中，可作為重組噬菌體宿主細胞的是_。(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細胞內(nèi)表達時，表達出的蛋白質(zhì)可能會被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解，在實驗中應(yīng)選用_的大腸桿菌作為受體細胞，在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加_的抑制劑?！窘馕觥?1)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細胞中進行了表達，說明體外重組的質(zhì)?？梢赃M入受體細胞；真核生物基因可在原核細胞中表達。(2)噬菌體屬于細菌病毒，宿主細胞只能是細菌，所以在細菌、心肌細胞、葉肉細胞中，可作為重組噬菌體宿主細胞的是細菌。(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細胞內(nèi)表達時，表達出的蛋白質(zhì)可能會被降解，為防止蛋白質(zhì)被降解，選擇的大腸桿菌體內(nèi)應(yīng)該沒有可以降解蛋白質(zhì)的酶，所以選擇蛋白酶缺陷型的大腸桿菌作為受體細胞，在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加蛋白酶的抑制劑?！敬鸢浮?1)體外重組的質(zhì)?？梢赃M入受體細胞；真核生物基因可在原核細胞中表達(2)轉(zhuǎn)化外殼蛋白(或答噬菌體蛋白)細菌(3)蛋白酶缺陷型蛋白酶能力提升練11采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫?，培育出了轉(zhuǎn)基因羊。但是，人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。以下有關(guān)敘述，正確的是()A人體細胞中凝血因子基因編碼區(qū)的堿基對數(shù)目，等于凝血因子氨基酸數(shù)目的3倍B可用顯微注射技術(shù)將含有人凝血因子基因的重組DNA分子導(dǎo)入羊的受精卵中C在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺細胞，而不存在于其他體細胞中D人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA【解析】人體細胞是真核細胞，其基因中含有內(nèi)含子，其堿基對數(shù)大于氨基酸數(shù)的三倍；山羊的受精卵中導(dǎo)入人凝血因子基因，長成的山羊每個體細胞中都含有這種基因；DNA連接酶是把兩條DNA鏈末端之間的縫隙“縫合”起來，而不是參與轉(zhuǎn)錄。基因工程外源基因的導(dǎo)入多采用人工的方法，使體外重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細胞，在本題中可采用顯微注射法?！敬鸢浮緽12人們試圖利用基因工程的方法，用乙種生物生產(chǎn)甲種生物的一種蛋白質(zhì)。生產(chǎn)流程是：甲生物的蛋白質(zhì)mRNA目的基因與質(zhì)粒DNA重組導(dǎo)入乙細胞獲得甲生物的蛋白質(zhì)，下列說法正確的是()A過程需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，原料是A、U、G、CB要用限制性核酸內(nèi)切酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在起C如果受體細胞是細菌，可以選用枯草桿菌、炭疽桿菌等D過程中用的原料不含有A、U、G、C【解析】過程是逆轉(zhuǎn)錄，利用逆轉(zhuǎn)錄酶合成DNA片段，所需要的原料含有A、T、G、C；是目的基因與質(zhì)粒DNA重組階段，需要用限制性核酸內(nèi)切酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起；如果受體細胞是細菌，則不應(yīng)該用致病菌，而炭疽桿菌是致病菌；過程是基因的表達過程，原料中含有A、U、G、C。【答案】B13(雙選)利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)羧酸酯酶(CarE)制劑的流程如下圖所示，下列敘述正確的是()A過程需使用逆轉(zhuǎn)錄酶B過程需使用解旋酶和PCR獲取目的基因C過程使用的感受態(tài)細胞可用NaCl溶液制備D過程可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細胞【解析】過程是逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化；從cDNA文庫中獲取所需要的目的基因，根據(jù)基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色體上的位置或基因翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性來獲取，不需要用解旋酶，也不需要PCR；用CaCl2溶液處理大腸桿菌，可使其成為感受態(tài)細胞；鑒別目的基因是否導(dǎo)入受體細胞可利用DNA分子雜交技術(shù)。【答案】AD14如圖是從酵母菌獲取某植物需要的某種酶基因的流程，結(jié)合所學(xué)知識及相關(guān)信息回答下列問題：(1)圖中cDNA文庫_基因組文庫(填“大于”“等于”或“小于”)。(2)過程提取的DNA需要_的切割，B過程是_。(3)為在短時間內(nèi)大量獲得目的基因，可用_擴增的方法。目的基因獲取之后，需要進行_，其組成必須有_以及標(biāo)記基因等，此步驟是基因工程的核心。(4)將該目的基因?qū)肽畴p子葉植物細胞，常采用的方法是_，其能否在此植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳可以用_技術(shù)進行檢測?！窘馕觥?1)cDNA文庫小于基因組文庫。(2)提取目的基因需要限制酶，逆轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因需要逆轉(zhuǎn)錄酶。(3)短時間內(nèi)大量獲得目的基因，可用PCR技術(shù)擴增的方法?；虮磉_載體的組成必須有目的基因、標(biāo)記基因、啟動子和終止子，基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心。(4)將目的基因?qū)肽畴p子葉植物細胞常采用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，目的基因只有整合到植物細胞的染色體上才能在植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳，可通過DNA分子雜交的方法對目的基因是否整合到染色體上進行檢測?！敬鸢浮?1)小于(2)限制酶反轉(zhuǎn)錄(或逆轉(zhuǎn)錄)(3)PCR技術(shù)基因表達載體的構(gòu)建啟動子、終止子、目的基因(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法DNA分子雜交15科研人員研究發(fā)現(xiàn)，一種植物激素油菜素內(nèi)酯能促進農(nóng)藥在植物體內(nèi)的降解和代謝。研究人員發(fā)現(xiàn)，用油菜素內(nèi)酚處理后，許多參與農(nóng)藥降解的基因(如P450)的表達和酶活性都得到提高，在這些基因的“指導(dǎo)”下合成的蛋白酶能把農(nóng)藥逐漸轉(zhuǎn)化為水溶性物質(zhì)或低毒無毒物質(zhì)，有的則被直接排出體外。某課題組進一步進行了如下圖所示的實驗操作，請據(jù)圖回答：(1)獲得油菜素內(nèi)酯基因的方法有_、_(舉兩種即可)。第步用PCR技術(shù)擴增基因時用到的耐高溫的酶通常是指_。步驟用到的酶有_。(2)圖中導(dǎo)入重組質(zhì)粒的方法是_。在導(dǎo)入之前應(yīng)用_處理。(3)導(dǎo)入重組質(zhì)粒以后，往往還需要進行檢測和篩選，可用_制成探針，檢測是否導(dǎo)入了重組基因；在培養(yǎng)基中加入_可將含有目的基因的細胞篩選出來。(4)請你為該課題命名：_?！窘馕觥窟M行基因工程