2020-2021学年高二生物人教版选修三同步课时作业1.2基因工程的基本操作程序

2020-2021学年高二生物人教版选修三同步课时作业

（2）基因工程的基本操作程序

1.基因工程的操作步骤：①制备重组DNA分子；②转化受体细胞；③筛选出获得目的基因的受体细胞、培养受体细胞并诱导目的基因的表达；④获取目的基因。正确的操作顺序是( ) A. ③②④①

B. ②④①③

C. ④①②③

D. ③④①②

2.下列关于基因文库的说法中，正确的是( ) A.cDNA文库中的基因也有启动子 B.一种生物的cDNA文库只有一种

C.基因组文库的基因都可以在物种间进行基因交流 D.cDNA文库中只含有某种生物的部分基因 3.关于基因表达载体的说法不正确的是( ) A.基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤

B.基因表达载体包含启动子、目的基因、终止子、标记基因等 C.启动子位于目的基因的首端，能够启动翻译 D.不同的目的基因所需的启动子不一定相同

4.新型冠状病毒是一种RNA病毒，医务工作者利用PCR技术进行病毒检测时，所使用的方法中正确的是( )

A. PCR反应体系中需要添加解旋酶以获得单链模板 B. 在恒温条件下进行PCR扩增避免温度变化导致酶失活 C. 分析该病毒的RNA序列是设计PCR引物的前提条件 D. 在设计两种引物时，需要让引物和引物之间的碱基序列互补

5.将某病毒的外壳蛋白（L1）基因与绿色荧光蛋白（GFP）基因连接，构建 L1-GFP 融合基因，再将融合基因与质粒连接构建下图所示表达载体。图中酶 E1～E4 处理产生的黏性末端均不相同。下列叙述错误的是( )

A.构建 L1-GFP 融合基因需要用到酶有 E1、E2、E4

B.E1、E4 双酶切确保 L1-GFP 融合基因与载体的正确连接 C.GFP 可用于检测受体细胞中目的基因是否表达

D.培育乳汁中含 L1 的转基因羊需将表达载体转入乳腺细胞

6.科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜，培育出转基因抗病番木瓜，Ti质粒如图所示。下列叙述，正确的是( )

A. 农杆菌的拟核DNA与番木瓜基因发生重组 B. 构建重组质粒需要酶和DNA聚合酶 C. 含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性 D. 转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性 7.下列有关基因工程技术的叙述中,正确的是( )

A.重组DNA技术所用的工具酶是酶,连接酶和运载体 B.所有酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快 D.基因工程中常用的运载体质粒在动植物细胞中广泛存在

8.下图为农杆菌Ti质粒的T-DNA区段结构示意图。农杆菌附着植物细胞后， T-DNA首先在农杆菌中从右边界到左边界被剪切、复制，然后进入植物细胞并整合到染色体上，继而诱发细胞异常生长和，形成植物肿瘤。以下有关叙述不正确的是( ) ．．．

A. Ti质粒存在于农杆菌的拟核DNA之外 B.植物肿瘤的形成与A、B两个基因的表达有关

C. 清除植物肿瘤组织中的农杆菌后肿瘤不再生长 D. 利用T-DNA进行转基因时需保留LB、RB序列 9.下列关于基因表达载体的构建，叙述正确的是( ) A.通常需要用相同的酶来切目的基因和载体 B.基因表达载体必须含启动子，以便驱动翻译 C.将目的基因导入受体细胞是基因工程的核心

D.四环素合成基因的作用是鉴定受体细胞中是否含目的基因

10.如图描述了常用于基因重组的某种质粒的结构，在此质粒中结合人类的胰岛素基因并与大肠杆菌的培养液混合得到如表所示结果：

向培养液添加的物质 细菌 抗生素A a b c 能成长 能成长 不能成长 抗生素B 能成长 不能成长 不能成长 没加抗生素 能成长 能成长 能成长 请问以下哪一个选项代表的是成功导入了插有胰岛素基因质粒后的细菌( ) A.a

B.b

C.c

D.d

11.缺乏维生素a易导致夜盲症、营养不良等，而β-胡萝卜素可以在人体内转化成维生素a。科学家尝试通过转基因技术生产富含β-胡萝卜素的大米。八氢番茄红素合酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用crtl表示）参与β-胡萝卜素的合成。下列分析正确的是( )

A.重组质粒中的目的基因含有psy和crtl

B.构建重组质粒需要酶、DNA连接酶和核酸酶 C.可通过显微注射法将目的基因导入水稻受体细胞 D.PCR技术既可扩增特定基因也可检测目的基因的表达 12.【生物——选修3：现代生物科技专题】

含有酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶，这两种酶对DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以对DNA序列进行修饰，使酶不能对这一序列进行识别和切割。回答下列问题：

（1）基因工程依据的遗传学原理是__________________，基因工程的核心是____________________。基因工程中常用的运载体是_________。

（2）目前，基因工程中使用的酶主要是从________生物中分离纯化获得的。构建“基因组文库”和“cDNA文库”的过程中需要使用DNA连接酶的是_______（填“基因组文库”“cDNA文库”或“基因组文库和cDNA文库”）。

（3）含有某种酶的细胞，可以利用酶切割外源DNA，但不破坏细胞自身的DNA其原因可能有①_____________________________________；②________________________________________。

（4）利用PCR扩增目的基因的过程由高温变性（90~95℃）、低温复性（55~60℃）、中温延伸（70~75℃）三个步骤构成一个循环，为使得DNA聚合酶能够重复利用，选用的酶应在____℃处理后仍然具备催化活性。

（5）在PCR扩增目的基因时，为实现序列中的腺嘌呤被放射性同位素标记，反应体系中加 的原料应包括碱基已被标记的_________（填“腺嘌呤核糖核苷酸”“dATP”或“ATP”）。

答案以及解析

1.答案：C

解析：基因工程的基本操作步骤主要包括四步： 1、目的基因的获取，即④；

2、基因表达载体的构建，即①制备重组DNA分子，使目的基因与运载体结合； 3、将目的基因导入受体细胞，即②转化受体细胞；

4、目的基因的检测与表达，即③筛选出获得目的基因的受体细胞、培养受体细胞并诱导目的基因的表达，检测目的基因的表达是否符合特定性状要求． 故选：C． 2.答案：D

解析：A.cDNA文库中的基因都没有启动子，只包含基因中的外显子，故选项A错误； B.由于cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，,因此该种基因文库可能有多种，而基因组文库中含有某种生物的全部基因，因此只有一种，故选项B错误；

C.由于生殖隔离，基因组文库的基因在不同物种之间不能进行基因交流，故选项C错误； D.cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，故选项D正确。 3.答案：C

解析：A、基因表达载体使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用，是基因工程的核心步骤，A正确；

B、基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因、标记基因，其中启动子位于目的基因的首端，终止子位于目的基因的末端，B正确；

C、启动子位于目的基因的首端，是启动转录的一段DNA，C错误； D、不同的目的基因具有不同的核苷酸序列，其启动子也不尽相同，D正确。 故选：C。 4.答案：C 解析： 5.答案：D

解析：A. 由图示可知，构建L1-GFP融合基因时，使用了三种酶，这两种酶是E1、E2、E4，A正确；

B. 由题意：E1、E4双酶切避免了出现自身环化问题，从而确保L1-GFP融合基因与载体的正确连接，B正确；

C. GFP基因可以认为是标记基因，表达出的荧光蛋白（GFP）在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，利用这一特性可用于检测细胞中目的基因是否表达，C正确； D. 不能将对动物有害的病毒的外壳蛋白（L1）基因导入羊的乳腺细胞，D错误。 故选：D。 6.答案： D

解析：A、利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜，首先将抗病毒蛋白基因C与农杆菌的Ti质粒DNA重组，构建基因表达载体，然后让农杆菌侵染番木瓜，农杆菌Ti质粒的T-DNA就会整合到宿主细胞的染色体DNA上，A错误； B、构建重组质粒需要酶和DNA连接酶，B错误；

C、看图可知，目的基因插入Ti质粒时，四环素抗性基因被破坏，含重组Ti质粒的农杆菌不具有四环素抗性，C错误；

D、利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜，首先将抗病毒蛋白基因C与农杆菌的Ti质粒DNA重组，构建基因表达载体，然后让农杆菌侵染番木瓜，农杆菌Ti质粒的T-DNA就会整合到宿主细胞的染色体DNA上，故转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性，D正确。 故选：D。 7.答案：C

解析：运载体不是酶;不同的酶识别不同的核苷酸序列;质粒主要存在于原核细胞中,真核细胞中也有,但种类少,如酵母菌. 8.答案：C

解析：质粒是于拟核之外的小型环状DNA分子，A选项正确；A基因的表达产物生长素、B基因的表达产物细胞素会促进植物细胞生长和，导致植物肿瘤的形成，B选项正确；农杆菌附着植物细胞后，T-DNA部分会整合到植物细胞的染色体上，即使清除植物肿瘤组织中的农杆菌，也无法阻止肿瘤的生长，C选项错误；LB、RB序列含有特定的识别、切割位点，通过这两个序列才能把T-DNA片段切割并整合到染色体上，D选项正确。 9.答案：A

解析：A.一般情况有相同的黏性末端,目的基因和运载体才能重组,所以需要同种酶切割, A正确;

B.基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因、标记基因,其中启动子位于目的基因的首端,是启动转录的一段DNA ,所以是RNA聚合酶识别和结合的部位, B错误; C.基因表达载体的构建，是基因工程的第二步，也是基因工程的核心步骤, C错误； 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, D错误。 10.答案：B

解析：分析题意可知，质粒中存在两个抗性基因：抗抗生素A基因和抗抗生素B基因，且目的基因（胰岛素基因）插入到抗抗生素B基因中，即目的基因的插入会导致抗抗生素B基因被破坏。故该重组质粒能在含有抗生素A的培养液中成长，无法在含有抗生素B基因的培养液中成长。 11.答案：A

解析：本题考查基因工程的有关知识。根据“八氢番茄红素合酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用crtl表示）参与β-胡萝卜素的合成”可知，重组质粒中的目的基因含有psy和ertl，A正确；构建重组质粒需要酶、DNA连接酶，不需要核酸酶，B错误；可通过基因法、花粉管通道法将目的基因导入水稻受体细胞，C错误；PCR技术可扩增特定基因，但要检测目的基因是否表达应该用抗原一抗体杂交法，D错误。

12.答案：（1）基因重组；构建基因表达载体；质粒（2）原核；基因组文库和cDNA文库 （3）细胞自身的DNA分子没有该酶的识别序列；甲基化酶对细胞自身的DNA分子进行了修饰

（4）90~95（5）dATP

解析：（1）基因工程依据的遗传学原理是基因重组，基因工程的核心是构建基因表达载体，基因工程中常用的运载体是质粒。

（2）日前，基因工程中使用的酶主要是从原核生中分离纯化获得的，构建“基因组文库”和”cDNA文库”的过程中均需要使用DNA连接酶。

（3）酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，而甲基化酶可以对DNA序列进行修饰，使酶不能对这一序列进行识别和切割。可见，含有某种酶的细胞，可以利用酶切割外源DNA，但不破坏细胞自身的DNA，其原因可能有①细胞自身的DNA分子没有该酶的识别序列；②甲基化酶对细胞自身的DNA分子进行了修饰。

（4）利用PCR技术扩增目的基因的过程中，高温变性步骤控制的温度最高，为90~95℃，为使DNA聚合酶能够重复利用，选用的酶应在90~95℃处理后仍然具备催化活性。 PCR的原理是DNA双链复制的原理，dGTP、（5）利用PCR扩增目的基因的原料是dCTP、dATPdTTP。据此可知：在PCR扩增目的基因时，为实现序列中的腺嘌呤被放射性同位素标记，反应体系中添加的原料应包括碱基已被标记的dATP。