2019-2020学年生物人教版选修3课后提能训练：1-2 基因工程的基本操作程序

2019-2020学年生物人教版选修3课后提能训练：1-2 基因工程的基本操作程序

1.2 课后提能训练 对应学生用书 P009 1．关于目的基因获取过程的叙述中，不正确的是( ) A．人工合成法可合成未知序列的任意大小的 DNA 片段 B．真核生物与原核生物的目的基因均可从基因文库中提取 C．原核生物的目的基因一般不从 cDNA 文库中提取 D．若可设计出特定引物，利用 PCR 方法也可获取目的基因 答案 A 解析 人工合成双链 DNA 分子，所能合成的长度范围为 50 bp～ 12 kb，且需已知序列，A 错误；原核生物的基因不含内含子，因此不 需从 cDNA 基因文库中提取，C 正确。 2．不属于目的基因与载体结合过程的是( ) A．用一定的限制酶切割质粒，露出黏性末端 B．用同种限制酶切割目的基因，露出黏性末端 C．将切下的目的基因插入到质粒的切口处 D．将重组 DNA 引入到受体细胞中进行扩增 答案 D 解析 目的基因与载体结合过程中，首先用相同的限制酶切割目 的基因两端和载体(通常是质粒)，使它们具有相同的黏性末端，再把目 的基因连接到质粒的切口处，通过 DNA 连接酶将其连接，故只有 D 项不属于，D 项属于将目的基因导入受体细胞的过程。 3．基因工程的基本原理是让目的基因在受体细胞中稳定存在并高 效地表达。下列关于基因工程的基本操作中，错误的是( ) A．用化学方法合成目的基因的条件是知道目的基因的核苷酸序列 B．目的基因与载体 DNA 连接必须利用的工具酶是 DNA 聚合酶 C．若用大肠杆菌作为受体细胞，通常用氯化钙处理大肠杆菌，目 的是使重组质粒顺利进入 D．筛选含目的基因的受体细胞，必须根据载体 DNA 上的特定基 因来确定培养基 答案 B 解析 利用化学合成法合成目的基因主要适用于已知核苷酸序列 的、分子量较小的目的基因的制备，A 正确；目的基因与载体连接必 须利用的工具酶是 DNA 连接酶，B 错误；用氯化钙处理大肠杆菌，增 大了细胞膜的通透性，使细胞处于感受态，以促进重组质粒顺利进入 细胞，C 正确；根据质粒上的标记基因来检测目的基因是否进入受体 细胞，D 正确。 4．下列关于目的基因导入受体细胞的描述不正确的是( ) A．基因枪法导入植物体细胞的方法比较经济有效 B．显微注射法是转基因动物中采用最多的方法 C．大肠杆菌最常用的转化方法是使细胞的生理状态发生改变 D．农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法 答案 A 解析 目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，该 方法比较经济有效，此外还有基因枪法和花粉管通道法，基因枪法是 单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但成本较高，A 错误，D 正 确；目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法，B 正确；大 肠杆菌细胞最常用的转化方法就是用钙离子处理细胞，使细胞的生理 状态发生改变(使细胞处于感受态)，完成转化过程，C 正确。 5．下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述，错误的是( ) A．目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插 入质粒 DNA 中 B．检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录的方法都是 分子杂交法 C．目的基因的鉴定有时需要在个体水平上进行 D．如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基 因首端含有启动子 答案 A 解析 真核细胞的主要遗传物质都保存在细胞核中，因此目的基 因在真核细胞中能否稳定遗传的关键在于目的基因是否插入染色体中 随之进行复制，而非质粒 DNA，A 错误；检测受体细胞是否含有目的 基因需要用 DNA 分子与基因组 DNA 杂交，检测其是否转录则需要用 DNA 分子与 mRNA 杂交，两者均属于分子杂交法，B 正确；鉴定目的 基因产物时，有时需要进行个体生物学水平的鉴定，比如需要进行活 性比较、接种实验等鉴定，C 正确；目的基因成功表达意味着转录过 程成功进行，而启动子是目的基因转录过程开始的关键因素，D 正确。 6．草甘膦是一种可以杀灭多种植物(包括农作物)的除草剂。草甘 膦杀死植物的原理在于能够破坏植物叶绿体或质体中的 EPSPS 合成 酶。通过转基因的方法，让农作物产生更多的 EPSPS 酶，就能抵抗草 甘膦，从而让农作物不被草甘膦杀死。下列有关抗草甘膦转基因大豆 的培育分析正确的是( ) A．可通过喷洒草甘膦来检验转基因大豆是否培育成功 B．只能以大豆受精卵细胞作为基因工程的受体细胞 C．在转基因操作过程中一定要用同一种限制性核酸内切酶 D．只要 EPSPS 合成酶基因进入大豆细胞，大豆就会表现出抗草 甘膦性状 答案 A 解析 可通过喷洒草甘膦来检验转基因大豆是否培育成功，A 正 确；转基因植物可用植物体细胞作为受体细胞，B 错误；转基因操作 时不一定要用同一种限制酶，C 错误；基因成功转入后，不一定能够 成功表达，还需要进一步检测，D 错误。 7．(2018·东北三校联考)抗冻蛋白是一类抑制冰晶生长的蛋白质， 能降低水溶液的冰点，从而导致水溶液的熔点和冰点出现差值，这个 温度差称为热滞值。昆虫抗冻蛋白的热滞值最高，为 3～6 ℃，鱼的热 滞值为 0.7～1.5 ℃，因此，昆虫抗冻蛋白在实际应用上具有更大的潜 力。为了扩展一些植物的生存范围，科学家利用昆虫抗冻蛋白(AFPS) 的异源表达，现已成功地提高了烟草的抗冻能力。请分析回答相关问 题： (1)基因工程的核心步骤是______________，这一过程需要的酶是 __________________ 。 将 AFPS 基 因 导 入 烟 草 细 胞 中 ， 常 用 ____________法，这是因为烟草属于________(填“单”或“双”)子叶 植 物 ， 当 植 物 体 受 到 损 伤 时 ， 伤 口 处 的 细 胞 会 分 泌 大 量 的 ____________，此操作过程中使用的载体是__________。 (2)若检测 AFPS 基因是否整合到烟草的染色体上，一般采用 ______________ 技 术 ， 若 检 测 是 否 产 生 抗 冻 蛋 白 ， 一 般 采 用 __________________方法检测杂交带；还可以从____________生物学 水平进行抗冻鉴定。 答案 (1)基因表达载体的构建 限制酶和 DNA 连接酶 农杆菌 转化 双 酚类化合物 Ti 质粒 (2)DNA 分子杂交 抗原—抗体杂交 个体 解析 (1)基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，在此过程 中应用同种限制酶切割载体和含有目的基因的 DNA 分子，再用 DNA 连接酶连接成重组 DNA 分子，因为受体烟草细胞是双子叶植物细胞， 所以将 AFPS 基因导入植物细胞的最常用的方法是农杆菌转化法，当 植物体受到损伤时，伤口处会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移 向这些细胞，此过程常用的载体是 Ti 质粒。 (2)若检测 AFPS 基因是否整合到烟草的染色体上，一般用 DNA 分 子杂交技术；若检测是否产生抗冻蛋白，一般采用抗原—抗体方法检 测杂交带，还可以从个体生物学水平进行抗冻鉴定。 8．请回答下列有关基因工程的问题： (1)如果用某种生物发育的某个时期的 mRNA 反转录产生的多种 ________片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群 体就叫做这种生物的________。 (2)一个基因表达载体的组成成分，除了有目的基因，还必须有 ________、________以及________等。 (3)目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达 的过程，称为________。将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是 ____________法。将目的基因导入动物细胞采用最多、也最有效的方 法是____________。大肠杆菌最常用的转化方法是首先用______处理 细胞，使细胞处于一种__________________________________的生理 状态，这种状态的细胞被称作感受态细胞。 答案 (1)互补 DNA(cDNA) cDNA 文库(部分基因文库) (2)启动 子 终止子 标记基因 (3)转化 农杆菌转化 显微注射法 Ca2＋ 能吸收周围环境中 DNA 分子 解析 (1)基因工程用 mRNA 反转录形成互补 DNA(cDNA)片段， 题中受体菌内含有某种生物的一部分基因，叫做这种生物的 cDNA 文 库(部分基因文库)。 (2)基因表达载体包括启动子、目的基因、标记基因、终止子等。 (3)目的基因进入受体细胞，并且在受体细胞内维持稳定和表达的 过程，称为转化。将目的基因导入植物细胞通常用农杆菌转化法，导 入动物细胞常用显微注射法，导入微生物细胞常用 Ca2＋处理法。