高中生物12基因工程的基本操作程序目的基因的獲取基因表達載體的構(gòu)建作業(yè)新人教版選修3

1、【金版教程】2015年高中生物 1-2 基因工程的基本操作程序-目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建作業(yè) 新人教版選修3一、選擇題12014·福州八縣市高二期中下列有關(guān)基因工程操作順序的組合中，正確的一組是()目的基因的檢測與鑒定基因表達載體的構(gòu)建將目的基因?qū)胧荏w細胞目的基因的獲取A BC D解析：基因工程操作的一般順序為：目的基因的獲取，基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞和目的基因的檢測與鑒定。答案：C2PCR技術(shù)擴增DNA，需要的條件是()目的基因引物四種脫氧核苷酸耐高溫的DNA聚合酶mRNA核糖體能量A BC D解析：PCR技術(shù)是一項在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合

2、成技術(shù)，條件是有一段已知的目的基因的核苷酸序列和根據(jù)核苷酸序列合成的引物，原料是四種脫氧核苷酸，也需要多種酶，如DNA聚合酶。答案：D3下圖中甲、乙表示從細菌細胞中獲取目的基因的兩種方法，以下說法中錯誤的是()A甲方法可建立該細菌的基因組文庫B乙方法可建立該細菌的cDNA文庫C甲方法要以脫氧核苷酸為原料D乙方法需要反轉(zhuǎn)錄酶參與解析：甲方法是從細菌的DNA中直接提取，故可以建立該細菌的基因組文庫。乙方法是由mRNA反轉(zhuǎn)錄形成目的基因，故可以建立該細菌的cDNA文庫。乙方法要以脫氧核苷酸為原料，且需要反轉(zhuǎn)錄酶參與。答案：C4下列不屬于獲取目的基因方法的是()A利用DNA連接酶復(fù)制目的基因B利用DN

3、A聚合酶復(fù)制目的基因C從基因文庫中獲取目的基因D利用PCR技術(shù)擴增目的基因解析：本題考查目的基因的獲取方法及DNA聚合酶和DNA連接酶的區(qū)別。對目的基因(DNA片段)進行復(fù)制利用的是DNA聚合酶而不是連接酶，DNA連接酶是將DNA片段連接所使用的酶，DNA聚合酶是將單個脫氧核苷酸連接成一條鏈所使用的酶。答案：A52014·江蘇高考改編下列關(guān)于基因工程技術(shù)的敘述，正確的是()A切割質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶均特異性地識別6個核苷酸序列BPCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng)C載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標記基因D抗蟲基因即使成功地插入到植物細胞染色體上也未必

4、能正常表達解析：本題考查基因工程中基本工具及其操作程序的相關(guān)知識，意在考查考生運用所學(xué)知識進行分析判斷的能力。限制性核酸內(nèi)切酶大多特異性識別6個核苷酸序列，A錯誤；PCR中耐高溫的DNA聚合酶只是在延伸階段發(fā)揮催化作用，B錯誤；載體質(zhì)粒上抗生素抗性基因可作為標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇，不是抗生素合成基因，C錯誤；目的基因?qū)胧荏w細胞后不一定都能正常表達，D正確。答案：D6從基因文庫中獲取目的基因的根據(jù)是()A基因的核苷酸序列B基因的功能C基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNAD以上都是解析：從基因文庫中獲取目的基因往往依據(jù)的是目的基因的有關(guān)信息，例如基因的核苷酸序列、基因的功能、基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA

5、，以及基因翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性。答案：D72014·馬鞍山二中高二期中測試關(guān)于基因文庫，下列說法不正確的是()A基因文庫指含某種生物全部或部分基因的受體菌群B基因文庫包括基因組文庫和部分基因文庫C基因文庫的構(gòu)建過程中需要用到限制酶和DNA的連接酶DcDNA文庫可以進行物種間的基因交流，基因組文庫不可以解析：該題考查基因文庫的構(gòu)建以及兩種基因文庫的比較。cDNA文庫中所有基因均可以進行物種間的交流，而基因組文庫中只有部分基因能夠在不同物種間進行交流。答案：D82014·重慶高考如圖為利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關(guān)敘述，正確的是()A的構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DN

6、A聚合酶參與B侵染植物細胞后，重組Ti質(zhì)粒整合到的染色體上C的染色體上若含抗蟲基因，則就表現(xiàn)出抗蟲性狀D只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異解析：本題考查基因工程的相關(guān)知識，意在考查考生從圖示中獲取信息的能力和理解應(yīng)用能力。構(gòu)建重組質(zhì)粒需要用到限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，不需要DNA聚合酶，A項錯誤；含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染植物細胞后，重組Ti質(zhì)粒的T­DNA整合到受體細胞的染色體上，而不是重組Ti質(zhì)粒整合到受體細胞的染色體上，B項錯誤；導(dǎo)入受體細胞的目的基因表達后，轉(zhuǎn)基因植株方能表現(xiàn)出相應(yīng)性狀，若目的基因在受體細胞中不表達，轉(zhuǎn)基因植株不能表現(xiàn)出相應(yīng)性狀，C項錯誤；表現(xiàn)

7、出抗蟲性狀則表明該植株細胞發(fā)生了基因重組，基因重組是可遺傳變異，D項正確。答案：D9在基因工程中，把選出的目的基因(共1000個脫氧核苷酸對，其中腺嘌呤脫氧核苷酸460個)放入DNA擴增儀中擴增4代，那么，在擴增儀中應(yīng)放入胞嘧啶脫氧核苷酸的個數(shù)至少是()A540個 B7560個C8100個 D17280個解析：由題意知，一個目的基因中含胞嘧啶脫氧核苷酸540個，目的基因擴增4代后為16個目的基因，至少需從外界吸收540×(161)8100個胞嘧啶脫氧核苷酸。答案：C102014·長沙一中高二期中測試在基因表達載體的構(gòu)建中，下列說法不正確的是()一個表達載體的組成包括目的基因

8、、啟動子、終止子有了啟動子才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄終止子的作用是使轉(zhuǎn)錄在相應(yīng)地方停止所有基因表達載體的構(gòu)建是完全相同的A BC D解析：基因表達載體是由目的基因、啟動子、終止子和標記基因組成的；在基因工程中使用的載體除質(zhì)粒外，還有噬菌體的衍生物、動植物病毒等，它們的來源不同，在大小、結(jié)構(gòu)、復(fù)制以及插入片段大小上也有很大差別，因此不同基因表達載體的構(gòu)建可能不同。答案：B11PCR過程與細胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比，主要有兩點不同，它們是()PCR過程需要的引物是人工合成的單鏈DNA或RNAPCR過程不需要DNA聚合酶PCR過程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通過對反應(yīng)溫度的控制來實現(xiàn)的PCR過程中，DNA

9、不需要解旋，直接以雙鏈DNA為模板進行復(fù)制A BC D解析：PCR過程與細胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比較，主要有兩點不同：(1)PCR過程需要的引物是人工合成的單鏈DNA或RNA，長度通常為2030個核苷酸。(2)PCR過程中，DNA解旋不依靠解旋酶，而是通過對反應(yīng)溫度的控制來實現(xiàn)的。答案：C122014·馬鞍山二中高二期中測試關(guān)于基因表達載體，下列說法錯誤的是()A基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心B構(gòu)建基因表達載體的目的就是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并可遺傳給下一代C基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子及標記基因等D目前，在基因表達載體的構(gòu)建上并不都是完全一樣的解析：該題考

10、查了基因表達載體的構(gòu)建目的及表達載體的構(gòu)成。構(gòu)建基因表達載體的目的就是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并可遺傳給下一代；基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子、標記基因和復(fù)制原點。答案：C二、非選擇題13資料顯示，近10年P(guān)CR(聚合酶鏈式反應(yīng))技術(shù)成為分子生物學(xué)實驗室的一種常規(guī)實驗手段，其原理是利用DNA半保留復(fù)制的特性，在試管中進行DNA的人工復(fù)制(如下圖)，在很短的時間內(nèi)，將DNA擴增幾百萬甚至幾十億倍，使實驗所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。請據(jù)圖回答：(1)加熱至9095的目的是使DNA中的_鍵斷裂，這一過程在細胞內(nèi)是通過_的作用來完成的。(2)當溫度降低時，引物與模板末端結(jié)合，

11、在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最終合成2條DNA分子，此過程中原料是_，遵循的原則是_。(3)請指出PCR技術(shù)與轉(zhuǎn)錄過程的三個不同之處：_；_；_。(4)Taq酶的特點是()A耐強酸 B耐強堿C耐高溫 D最適溫度37解析：本題主要考查PCR技術(shù)與細胞內(nèi)DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的異同點，要對兩者從原理、條件、酶等各方面進行對比，然后組織答案。(1)9095時DNA雙鏈解旋，破壞的是兩條鏈之間的氫鍵，而在細胞內(nèi)DNA復(fù)制解旋時解旋酶起相同作用。(2)PCR技術(shù)與DNA復(fù)制過程原理是相同的，即堿基互補配對，原料均為4種脫氧核苷酸。(3)PCR技術(shù)與轉(zhuǎn)錄區(qū)別很大。如下表：過程PCR技術(shù)轉(zhuǎn)錄模板DNA

12、兩條鏈DNA一條鏈原料脫氧核苷酸核糖核苷酸酶熱穩(wěn)定的DNA聚合酶RNA聚合酶溫度較高常溫產(chǎn)物DNARNA(4)Taq酶適于在高溫條件下發(fā)揮活性。答案：(1)氫解旋酶(2)4種脫氧核苷酸堿基互補配對原則(3)PCR技術(shù)以DNA的兩條單鏈為模板合成子代DNA，轉(zhuǎn)錄以DNA的一條單鏈為模板合成RNAPCR技術(shù)的原料為脫氧核苷酸，轉(zhuǎn)錄的原料是核糖核苷酸二者反應(yīng)時的催化酶不同(或其他合理答案)(4)C14如圖為某種質(zhì)粒表達載體簡圖，小箭頭所指分別為限制性核酸內(nèi)切酶EcoR 、BamH 的酶切位點，ampR為青霉素抗性基因，tctR為四環(huán)素抗性基因，P為啟動子，T為終止子，ori為復(fù)制原點。已知目的基因的

13、兩端分別有包括EcoR 、BamH在內(nèi)的多種酶的酶切位點。據(jù)圖回答：(1)將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒表達載體分別用EcoR酶切，酶切產(chǎn)物用DNA連接酶進行連接后，其中由兩個DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物有_、_、_三種。如果從這些連接產(chǎn)物中分離出重組質(zhì)粒，需要對這些連接產(chǎn)物進行_。(2)用上述三種連接產(chǎn)物與無任何抗藥性的原核宿主細胞進行轉(zhuǎn)化實驗，之后將這些宿主細胞接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基中，能生長的原核宿主細胞所含有的連接產(chǎn)物是_；如果接種到含有青霉素的培養(yǎng)基中，能生長的原核宿主細胞所含有的連接產(chǎn)物是_。(3)目的基因表達時，RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點是_，其合成的產(chǎn)物是_。(4)在上述實驗中

14、，為了防止目的基因和質(zhì)粒表達載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，酶切時應(yīng)選用的酶是_。解析：(1)在用連接酶連接黏性末端時，對質(zhì)?；蚰康幕蛩鸬淖饔檬窍嗤?，所以能產(chǎn)生三種連接物：目的基因載體連接物、載體載體連接物、目的基因目的基因連接物。需要經(jīng)過選擇培養(yǎng)，就能分離出重組質(zhì)粒。(2)在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中，因為限制酶的作用破壞了四環(huán)素抗性基因，而青霉素抗性基因是完好的，因此在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中能生長的原核宿主細胞所含有的連接產(chǎn)物是載體載體連接物，含有青霉素的培養(yǎng)基中能生長的是目的基因載體連接物、載體載體連接物。(3)啟動子位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，合成的產(chǎn)物是mRNA。(

15、4)同時選用兩種限制酶處理目的基因和質(zhì)粒表達載體，在酶切后同一DNA片段兩端產(chǎn)生的黏性末端不相同，也就不會發(fā)生任意連接。答案：(1)目的基因載體連接物'載體載體連接物' 目的基因目的基因連接物'分離純化'(2)載體載體連接物' 目的基因載體連接物、載體載體連接物'(3)啟動子'mRNA' (4)EcoR和BamH(只答一個酶不可)15聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)是一種體外迅速擴增DNA片段的技術(shù)，被廣泛地應(yīng)用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測定等方面?；卮鹨韵孪嚓P(guān)問題：(1)PCR需要在一定的_溶液中才能進行

16、，需提供DNA模板、四種脫氧核苷酸、_ _和耐熱的DNA聚合酶。(2)PCR的反應(yīng)過程大體如下：變性：將反應(yīng)溫度升高到約95，目的是_ _。復(fù)性：溫度緩慢下降到55左右，使_ _。延伸：溫度上升到72左右，溶液中的脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補配對原則連接在引物的_端。繼續(xù)進行該過程，新的DNA鏈不斷伸長。多次重復(fù)進行、過程。(3)若參與反應(yīng)的脫氧核苷酸用15N做了標記，經(jīng)歷32次循環(huán)，1個DNA分子(片段)復(fù)制為_個DNA分子，其中有_個DNA分子含有放射性。解析：理解PCR的原理，需要首先了解細胞內(nèi)參與DNA復(fù)制的各種組成成分與反應(yīng)條件。PCR需要在一定的緩沖液中才能進行，需提供DNA模板、四