學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精2020-2021學年高中人教版生物選修3課后分層檢測案1.2基因工程的基本操作程序含解析課后分層檢測案2基因工程的基本操作程序[基礎鞏固練］1．下列關于cDNA文庫和基因組文庫的說法，不正確的是（)A．cDNA文庫中的DNA來源于mRNA的逆轉錄過程B．如果某種生物的cDNA文庫中的某個基因與該生物的基因組文庫中的某個基因控制的性狀相同，則這兩個基因的結構也完全相同C．cDNA文庫中的基因都沒有啟動子D．一種生物的cDNA文庫可以有許多種,但基因組文庫只有一種2．下列有關PCR技術的說法，不正確的是(）A．PCR技術是一項在生物體外復制特定DNA片段的核酸合成技術B．PCR技術的原理是DNA雙鏈復制C．利用PCR技術獲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D．PCR擴增中需要解旋酶解開雙鏈DNA3．下列選項中不是基因表達載體必要的組成成分的是()A．目的基因B．啟動子C．終止子D．抗青霉素基因4．要檢測受體DNA中是否成功插入了目的基因，需要用基因探針,這里的基因探針是指（)A．用于檢測疾病的醫療器械B．帶標記的與目的基因互補的核酸序列C．帶標記的蛋白質分子D．人工合成的免疫球蛋白5．下列關于目的基因導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，遺傳物質相對較少等B．受體細胞所處的一種能吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態稱為感受態C．感受態細胞吸收DNA分子需要適宜的溫度和酸堿度D．感受態細胞吸收重組表達載體DNA分子的液體只要調節為適宜的pH即可，沒必要加入緩沖液6．利用外源基因在受體細胞中表達，可生產人類所需要的產品。下列選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7．如圖為基因表達載體的模式圖，下列有關基因工程中載體的說法錯誤的是()A．基因工程的核心步驟是基因表達載體的構建B．任何基因表達載體的構建都是一樣的，沒有差別C．圖中啟動子位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位D．抗生素抗性基因的作用是作為標記基因，用于鑒別受體細胞中是否導入了目的基因8．在培育轉基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kanr）常作為標記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細胞和組織才能在卡那霉素培養基上生長。下圖為獲得抗蟲棉的技術流程。請據圖回答，敘述正確的是(）①A過程需要的酶主要有限制性核酸內切酶和DNA連接酶②B過程需要加入卡那霉素進行選擇培養③C過程為脫分化過程，培養基中只需加入營養物質、瓊脂④D過程可以用放射性同位素(或熒光分子)標記的抗蟲基因作為探針進行分子水平的檢測⑤D過程可以用蟲感染植株進行個體水平的檢測A．①②③④⑤B．①②④⑤C．③④⑤D．①③④⑤9．紫花苜蓿是世界上最重要的豆科牧草之一，素有“牧草之王"的美稱，NHX基因指導合成的蛋白質能將鈉離子排出細胞，研究人員將NHX基因導入新疆大葉紫花苜蓿中，提高了轉基因植株的耐鹽性。請回答下列問題：（1)利用PCR技術擴增NHX基因時,需要加入的酶為________，反應的溫度和時間需根據具體情況進行設定,55~60℃有利于________結合到互補DNA鏈上。（2)將目的基因導入受體細胞前要將目的基因和運載體相連，作為目的基因的運載體應具備的條件是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出三點)。（3)將NHX基因導入新疆大葉紫花苜蓿的常用方法是________,該方法中要將目的基因插入到________以保證目的基因能整合到宿主細胞的染色體上，檢測目的基因是否導入宿主細胞的方法是________________，該檢測方法利用的原理是________________________________________________________________________.［能力提升練]10．基因工程的基本操作步驟如下圖所示，其中甲、乙、丙表示結構,①表示過程。下列相關敘述正確的是（）A．甲、乙分別表示含有抗性基因的質粒、受體細胞B．①過程表示用有抗生素的培養基篩選含目的基因的受體細胞C．丙可以是單細胞、器官、植物或動物等D．若要使丙表達人的蛋白質,則乙是能分裂的人體細胞11．如圖表示利用致病病毒M(DNA病毒)的表面蛋白基因和無害病毒N，通過基因工程制作重組M病毒疫苗的部分過程.①～⑤表示操作流程，a～h表示分子或結構。據圖判斷不正確的是（)A．圖中所示的①②③過程中，用作運載體的DNA來自分子cB．圖中c所示質粒可能是由細菌或者病毒的DNA改造的C．圖中所示過程中，獲取目的基因的步驟是流程①、②D．在流程③中必須實施的步驟有切割質粒、將質粒與目的基因重組12．下圖是利用基因工程技術培育轉基因植物,生產可食用疫苗的部分過程示意圖，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性核酸內切酶。下列說法錯誤的是()A．抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細胞篩選出來B．表達載體構建時需要用到限制酶SmaⅠC．圖示過程是基因工程的核心步驟D．除圖示組成外，表達載體中還應該含有啟動子和終止子等結構13．為了增加菊花花色類型，研究者從其他植物中克隆出花色基因C(圖甲)，擬將其與質粒(圖乙）重組，再借助農桿菌導入菊花中。下列操作與實驗目的不符的是（)A．用限制性核酸內切酶EcoRⅠ和連接酶構建重組質粒B．用含C基因的農桿菌侵染菊花愈傷組織,將C基因導入細胞C．在培養基中添加卡那霉素，篩選被轉化的菊花細胞D．用分子雜交方法檢測C基因是否整合到菊花染色體上14．圖1是某基因工程中構建重組質粒的過程示意圖，載體質粒P0具有四環素抗性基因（tetr）和氨芐青霉素抗性基因(ampr）。請回答下列問題：(1）EcoRV酶切位點為eq\a\vs4\al\co1（…GATAT\o(C，\s\up10（↓)）…,…CTATA\o(G，\s\do10(↑)）…)，EcoRV酶切出來的線性載體P1為________末端。(2）用TaqDNA聚合酶進行PCR擴增獲得的目的基因片段，其兩端各自帶有一個腺嘌呤脫氧核苷酸。載體P1用酶處理，在兩端各添加了一個堿基為________的脫氧核苷酸，形成P2；P2和目的基因片段在________酶作用下，形成重組質粒P3。（3）為篩選出含有重組質粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板進行篩選，得到A、B、C三類菌落，其生長情況如下表（“＋”代表生長,“－”代表不生長)。根據表中結果判斷，應選擇的菌落是________(填表中字母)類，另外兩類菌落質粒導入情況分別是________、__________________。菌落類型平板類型ABC無抗生素＋＋＋氨芐青霉素＋＋－四環素＋－－氨芐青霉素＋四環素＋－－（4）為鑒定篩選出的菌落中是否含有正確插入目的基因的重組質粒，擬設計引物進行PCR鑒定。如圖2所示為甲、乙、丙3條引物在正確重組質粒中的相應位置，PCR鑒定時應選擇的一對引物是________。某學生嘗試用圖中另外一對引物從某一菌落的質粒中擴增出了400bp片段,原因是________________________________________________________________________。［素養養成練]15．真核生物基因中通常有內含子，而原核生物基因中沒有，原核生物沒有真核生物所具有的切除內含子對應的RNA序列的機制。已知在人體中基因A(有內含子)可以表達出某種特定蛋白（簡稱蛋白A）。回答下列問題：（1)某同學從人的基因組文庫中獲得了基因A，以大腸桿菌作為受體細胞卻未得到蛋白A，其原因是________________________________________________________________________。(2)若用家蠶作為表達基因A的受體，在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中，不選用________作為載體,其原因是________________________________________________________________________。(3）若要高效地獲得蛋白A，可選用大腸桿菌作為受體。因為與家蠶相比，大腸桿菌具有__________________(答出兩點即可）等優點。（4)若要檢測基因A是否翻譯出蛋白A，可用的檢測物質是______________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”）。(5）艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗為證明DNA是遺傳物質做出了重要貢獻，也可以說是基因工程的先導，如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那么,這一啟示是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.課后分層檢測案21．解析：cDNA是指以mRNA為模板,由逆轉錄酶催化形成的互補DNA，cDNA文庫中的基因來自mRNA逆轉錄，A正確；mRNA是由基因中的外顯子部分轉錄后拼接形成的,因此cDNA文庫中的基因不包含啟動子和內含子等結構，與該生物的基因組文庫中的基因結構不同,B錯誤;cDNA文庫中的基因都沒有啟動子,C正確;由于cDNA文庫中只含有某種生物的部分基因，因此該種基因文庫可能有多種，而基因組文庫中含有某種生物的全部基因,因此只有一種，D正確.答案：B2．解析:PCR技術是一項在生物體外復制特定DNA片段的核酸合成技術，其原理是DNA雙鏈復制，A、B正確；利用PCR技術獲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，以便根據這一序列合成引物，C正確；PCR擴增中目的基因受熱變性后解鏈為單鏈，不需要解旋酶解開雙鏈DNA，D錯誤。答案：D3．解析:目的基因、啟動子、終止子、標記基因是表達載體必要的組成成分，而抗青霉素基因只是標記基因中的一種.答案：D4．解析：本題中基因探針是指用放射性同位素或熒光分子標記的與目的基因互補的核酸序列，利用堿基互補配對原則,檢測目的基因是否導入受體細胞的DNA中。答案:B5．解析：因為原核生物繁殖快，且多為單細胞，遺傳物質相對較少，故常用原核生物作為受體細胞，A正確;Ca2＋處理后細胞處于能吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態稱為感受態，感受態細胞吸收DNA分子需要適宜的溫度和酸堿度，B、C正確；感受態細胞吸收重組表達載體DNA分子的液體需要加入緩沖液，D錯誤。答案：D6．解析：基因表達的產物是蛋白質，因此，只有在受體細胞中檢測或提取到了相應蛋白質才能證明目的基因在受體細胞中完成了表達，A、C項只能說明完成了目的基因的導入,B項只能說明完成了目的基因的導入和目的基因的轉錄過程.答案:D7．解析：由于受體細胞有植物細胞、動物細胞和微生物細胞之分，且目的基因導入受體細胞的方式不同,因而基因表達載體的構建也會有所差別,不可能千篇一律。答案:B8．解析:①A過程需要的酶主要有限制性核酸內切酶和DNA連接酶,①正確；②B過程需要加入卡那霉素進行選擇培養，②正確；③C過程為脫分化過程,培養基中需加入營養物質、瓊脂、激素以及卡拉霉素,③錯誤；④D過程可以用放射性同位素(或熒光分子）標記的抗蟲基因作為探針進行分子水平的檢測，④正確；⑤D過程可以用蟲感染植株進行個體水平的檢測,⑤正確。答案：B9．解析：（1）PCR技術擴增NHX基因時,需要加入的酶為熱穩定DNA聚合酶(或Taq酶)。利用PCR技術擴增目的基因的過程中,復性時兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結合，復性的溫度為55～60℃.（2)作為目的基因的運載體應具備的條件是具有一個或多個限制酶切割位點、能在細胞中自我復制、具有特殊的標記基因等。（3)將目的基因導入植物細胞的常用方法是農桿菌轉化法，該方法中要將目的基因插入到Ti質粒的T。DNA上，以保證目的基因能整合到宿主細胞的染色體DNA上。檢測目的基因是否導入宿主細胞的方法是DNA分子雜交技術,該檢測方法利用的原理是堿基互補配對原則。答案：（1）熱穩定DNA聚合酶(或Taq酶)引物（2）具有一個或多個限制酶切割位點、能在細胞中自我復制、具有特殊的標記基因（3)農桿菌轉化法Ti質粒的T。DNA上DNA分子雜交技術堿基互補配對原則10．解析：甲為運載體，可能是質粒，也可能是噬菌體或動植物病毒，A錯誤；①為篩選含有目的基因的受體細胞的過程，由于標記基因不一定是抗性基因，因此該過程不一定是用含有抗生素的培養基來篩選含目的基因的受體細胞，也可能是通過熒光標記來篩選含目的基因的受體細胞，B錯誤；基因工程的受體細胞可以是微生物細胞、植物細胞或動物細胞,因此丙可以是單細胞、器官、植物或動物等，C正確；若要使丙表達人的蛋白質,則乙應該是其他生物的細胞，D錯誤。答案：C11．解析：圖中①②表示提取致病病毒M的DNA并切割下目的基因，圖中③是目的基因與運載體拼接過程，所以①②③過程中用作運載體的只有c，A、C、D正確；圖中質粒不可能來自病毒的DNA，因為病毒中沒有質粒，B錯誤。答案：B12．解析：抗卡那霉素基因是標記基因，目的是便于鑒定和篩選含有目的基因的細胞，A正確;構建表達載體過程中需要將目的基因完整切割下來，此時要用到限制酶PstⅠ、EcoRⅠ，B錯誤；圖示過程為基因表達載體的構建過程，是基因工程中的核心步驟，C正確;基因表達載體包括啟動子、目的基因、終止子和標記基因等，D正確。答案:B13．解析：目的基因C和質粒都有可被EcoRⅠ切割的酶切位點，另外需要DNA連接酶將切好的目的基因和質粒連接起來，A正確；愈傷組織全能性較高,是理想的植物受體細胞,將目的基因導入植物受體細胞的方法通常為農桿菌轉化法，B正確；質粒中含有潮霉素抗性基因,因此選擇培養基中應該加入潮霉素,C錯誤；使用分子雜交方法可檢測目的基因是否整合到受體細胞染色體上，D正確.答案：C14．解析：(1)根據題意分析，EcoRV識別的序列是—GATATC—，并且兩條鏈都在中間的T與A之間進行切割,因此其切出來的線性載體P1為平末端。(2)據圖分析，目的基因兩側為粘性末端，且漏出的堿基為A,則在載體P1的兩端需要各加一個堿基T形成具有粘性末端的載體P2,再用DNA連接酶將P2與目的基因連接起來，形成重組質粒P3。（3）根據以上分析已知，限制酶切割后破壞了四環素抗性基因，但是沒有破壞氨芐青霉素抗性基因，因此含有重組質粒P3的菌落在四環素中不能生長,而在氨芐青霉素的培養基上能生長，結合表格分析可知，應該選擇B類菌落。根據表格分析，A類菌落在氨芐青霉素和四環素的培養基中都能夠生長，說明其導入的是P0；C類菌落在任何抗生素的培養基中都不能生長，說明其沒有導入質粒.(4）據圖分析,根據目的基因插入的位置和PCR技術的原理分析，PCR鑒定時應該選擇