《基因工程的原理和技术》同步练习2.docx

1、基因工程的原理和技术同步练习1 .下列属于获得目的基因方法的是（）利用mRNA转录形成从基因文库中提取从受体细胞中提取利用PC殷术利用DNA专录人工合成A.B.C.D.2 .下列属于PC段术所需条件的是（）单链的核甘酸序列引物目的基因所在的DNAt段脱氧核甘酸 核糖核甘酸 DNA1接酶 DN糜合酶 DNA1制酶A.B.C.D.知识点二形成重组DN刚子和导入受体细胞3 .要想将目的基因插入作为载体的质粒中，在操作中应选用（）A. DNA1接酶B.同一种限制性核酸内切酶和 DNA1接酶C.限制性核酸内切酶D.不同的限制性核酸内切酶和 DNA1接酶4 .将ada（腺甘酸脱氨酶基因）通过质粒pET28

2、b入大肠杆菌并成功表达腺甘酸脱氨酶。下列叙述错误的是（）A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酸识别位点C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD.每个才1入的ad旌少表达一个腺甘酸脱氨酶分子知识点三 筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达5 .在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是（）A.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B.用DNA1接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C.将重组DN份子导入烟草原生质体D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞知识点四基因工程的全过程6 .回答有关基因工程的问题：（1）构建基

3、因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割 DNAI,可能产生粘性末端，也可能产生 末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生（相同、不同）粘性末端的限制酶。（2）利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的重组DN所有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是在用表达载体转化大肠杆菌时， 常用 处理大肠杆菌，以利于表达载体进入； 为了检测胰岛素基因是否转录出了 mRNA可用标记的胰岛素基因片段作探针与 mRN杂交，该杂 交技术称为 。为了检测胰岛素基因转录的 mRNA否翻译成 ,常 用抗原一抗体杂交技术。（3）如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的

4、基因插入农杆菌Ti质粒的 中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DN座组将目的基因插入植物细胞的 上。基础落实7 .人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用 是（）A.提高受体细胞在自然环境中的耐药性B.对目的基因是否导入进行检测C.增加质粒分子的分子量D.便于与外源基因连接8 .下列获取目的基因的方法中需要模板链的是（）从基因文库中获取目的基因利用PC殷术扩增目的基因反转录法 通过DN除成仪利用化学方法人工合成目的基因A.B.C.D.9 .正确表示基因操作“五步曲”的是（）A.目的基因的获得一重组 DN得入受体细胞一重组 DNA勺形成一筛选含有目的基因的受 体细

5、胞一目的基因的表达B.目的基因的表达一目的基因的获得一重组DNA勺形成一重组DN得入受体细胞一筛选含有目的基因的受体细胞C.目的基因的获得一重组 DNA勺形成一重组DN用入受体细胞一筛选含有目的基因的受 体细胞一目的基因的表达D.重组DNA勺形成一目的基因的获得一重组 DN用入受体细胞一筛选含有目的基因的受 体细胞一目的基因的表达10 下列有关基因工程技术的正确叙述是（）A.重组DN被术所用的工具酶是限制酶、连接酶、载体B.为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞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.只要目的基因进入了受体细胞就能成功表达11 用基因

6、工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是（）A.常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒8. DNA1接酶和RN麋合酶是构建重组质粒必需的工具酶C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达6 .利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列能说明目的基因 完成了在受体细胞中表达的是 （）A.棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及mRNAC.山羊乳腺细胞中卞测到人生长素 DN府列D.酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白能力提升7 .质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内，某细

7、菌质粒上的标记基 因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因（目的基因）是否转移成功。外源基因插入的位 置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，如图所示外源基因在质粒中可插入的位置有a、b、c点。某同学根据实验现象对其插入的位点进行分析，其中分析正确的是（）抗青霉素基因 日抗四环素毡国实验现象实验推论在含青霉素在含四环素目的基培养培养因基上的生长基上的生长插入的情况情况A能生长能生长aB不能生长能生长bC能生长不能生长cD不能生长不能生长c8 .科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述，错误的是()A.采用反转录的方法可得到目的基因B.基因的某些非编码区对于

8、目的基因在块茎中的表达是不可缺少的C.马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞D.用不同种限制酶分别处理质粒和含目的基因的DNA可产生相同的粘性末端而形成重组DNA子9 .如图表示基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。相关叙述中正确的是方法a millmRNA1 Hi -i 11 iiii n n a方法亡 核甘酸，唇,ATP等lTib1 11 I 口 I I I 1 1, 1 I IIIA.这三种方法都用到酶，都是在体外进行B.碱基对的排列顺序均相同C.片段均不含内含子，但含非编码区D.方法a不遵循中心法则10 .人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程 是：甲生物的

9、蛋白质的 mRNA目的基因与质粒DNAt组导入乙细胞获得甲生物的蛋白质，下列说法正确的是()A.过程需要的酶是反转录酶，原料是A、U、G CB.要用限制酶切断质粒 DNA再用DNA1接酶将目的基因与质粒连接在一起C.如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等D.过程中用的原料不含有 A、U G C11 .以重组DN啦术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。请回答下列问题：(1)获得目的基因的方法通常包括 和。(2)切割和连接DN刚子所使用白酶分别是 和。(3)运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或,后者的形状成O(4)由于重组DN份子成功导入受体细胞的频率 ,所以在转化后通常需要进

10、行 操作。(5)将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛素在功能和 序列上是相同的。综合拓展12 .回答下列有关基因工程的问题：(1)基因工程中使用的限制酶，其特点是下图四种质粒含有E1和E2两种限制酶的识别， Apr表示抗青霉素的抗性基因，Tcr表示抗四环素的抗性基因。(2)将两端用E1切开的Tcr基因与用E1切开的质粒X1混合连接，连接后获得的质粒类型 有。(可多选)1. X- 1B. X- 2C. X- 3D. X- 4(3)若将上图所示X1、X- 2、X- 3、X- 4四种质粒导入大肠杆菌，然后分别涂布在含 有青霉素或四环素的两种培养基上。在这两种培养基上均不能生长的

11、大肠杆菌细胞类型有如果X 1用E1酶切，产生850对碱基和3 550对碱基两种片段：那么质粒 X- 2(Tcr基 因的长度为1 200对碱基)用E2酶切后的片段长度为 对碱基。(5)若将外源的Tcr基因两端用E2切开，再与用E2切开的X1混合链接，并导入大肠杆菌 细胞，结果显示，含 X-4的细胞数与含X- 1的细胞数之比为1 ： 3,增大DNA1接酶用量能否 提高上述比值？ 。原因是参考答案:知识清单一、1.目的基因 宿主细胞2.工具酶 目的基因 载体 宿主细胞二、1.(1)需要的基因 (2)化学方法 聚合酶链式反应 基因文库 2.相同 粘性 末端 DN健接酶重组DN册子 3.(1)大肠杆菌

12、酵母菌 (2)大肠杆菌 氯化钙通透 性 4.(1)重组DN份子(2)四环素抗性基因 四环素目的基因 扩增 5.宿主细胞 功 能物质对点训练2. D 目的基因应该是从供体细胞中提取，导入受体细胞中，而不能从受体细胞中提 取，所以不是获取目的基因的方法；利用DNA专录出来的是RNA但目的基因是DNA所以不能用DNA专录来获取目的基因，不正确。思路导引思考获取目的基因的方法一对照选项逐一排查判断一得出正确答案。知识链接 获得目的基因的方法(1)从基因文库中获得(2)人工合成目的基因已知核甘酸序列的较小基因，直接利用DN除成仪，用化学方法合成，不需要模板。反转录法：利用已知的 mRNA；模板，反转录获

13、取目的基因。(3)利用PC或术扩增目的基因原理：利用DN徼链复制的原理，在体外将基因的核甘酸序列不断地加以复制，使其 数量成指数方式增加。过程：如图所示，日的基因t色I I 11 I I II昼因文阵 ”11 II90-95七:变性，使DNA片段双链解开, II II I 11II 口 1 I II II55-60七:复性.使解疑的DNA两条单链分利与相应的引物结合7(75叼酸催化从引物起始合胆子链II 11IIIa.从上图中可以看出利用设计的特异性引物对基因文库进行PCRT增，提取出了相应的目的基因，而不是对基因文库进行简单、全面地复制。b.由于DN麋合酶不能从头合成 DNA只能从3端延伸D

14、N肥，故目的基因的扩增需要 引物。引物是一小段单链 DN徵RNA加入引物后，DN糜合酶能从引物的3端开始延伸 DNA 链。3. B PCR术的条件有：模板（即已知序列的DN射段）、原料（即四种脱氧核甘酸）、酶（耐高温的DN麋合酶）和ATP至于引物，是根据模板合成的一小段单链DNRNA 思路导引了解PC的体外复制DNAt段的核酸技术一对比与 DN脑内复制的异同一确定PC殷术所需的条件。归纳提升 PC敢术扩增目的基因与 DNAT制的比较PC豉术DNAT 制相同占八、原理碱基互补配对原料四种脱氧核甘酸条件模板、ATR酶不同占八、解旋方式DN的高温卜受性解旋解旋酶催化场所体外复制主要在细胞核内酶热稳定

15、的DNA聚合酶（Taq酶）细胞内含有的DN朦合酶结果在短时间内形成大量的DN的段形成整个DN份子3.B 用同一种限制酶切取目的基因和质粒，才能使目的基因和质粒产生相同的粘性末端，然后再用DNA!接酶将目的基因和质粒连接起来。思路导引 构建重组质粒一个是需要“切”，一个是需要“接”。要顺利的“接”必须要有相同的粘性末端方可。知识链接重组DN份子的构建1LIIIKI门忖A分子 同一种眼.懒n. 11 nr.HITDNA连接随重组DMA（1）目的基因是指编码蛋白质的结构基因，没有启动子，若只将目的基因导入受体细胞 中无法转录。（2）目的基因的表达需要调控序列，因而用做载体的质粒插入目的基因时须有启动

16、子，插入后须有终止子。（3）目的基因是否导入受体细胞中需要有筛选标记标记基因。因此，一个重组DN刚子的组成至少应该包括：启动子、终止子、目的基因、标记基因。4. C 大肠杆菌成功表达出腺甘酸脱氨酶，说明这些大肠杆菌都至少含有一个重组质粒，A项正确；作为载体的条件为至少含有一个或多个酶切位点，所以作为载体的质粒至少含有一个限制性核酸内切酶识别位点， 即正确；作为重组DN份子应包括目的基因、 启动子、 终止子、标记基因四部分，但并不是每个酶切位点都至少插入一个ada, C项错误；由于这些目的基因成功表达，所以每个 ad旌少表达一个腺甘酸脱氨酶分子， D项正确。思路导引 本题考查基因工程的应用， 意

17、在考查考生对知识的理解能力、综合运用能力。知识拓展 （1）受体细胞不同导入的方法不同生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射法Ca2+处理法受体细胞受精卵或体细胞受精卵原核细胞转化过程重组dnA一农杆 菌一导入植物细胞一整 合到受体细胞的DN站表达重组DN舟子提纯一 取卵（受精卵）一显微注 射一爻相卵发目一犹得具后新性状的动物Ca2+处理细胞一感受态细胞一重组DN册子 与感受态细胞混合一感 受态细胞吸收DN南子特别提醒 目前导入植物细胞的方法还有花粉管通道法和基因枪法。（2）目的基因导入受体细胞的结果宿主细胞 或组旗粒”的基因存在目的基因插 于受体细胞的入了染色体 细胞质

18、中 的口忖儿上上图中发生与发生相比， 会使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，原因是在进行细胞分裂时，细胞核上的 DN庭复制后平均分配到两个子细胞中，保证了亲子代遗传 性状的稳定性，而细胞分裂时，细胞质是不均分的，子细胞不一定含有目的基因。5. A 基因工程的一般过程：用限制性核酸内切酶切割含目的基因的DN份子（除草剂基因）和载体（质粒）；用DNA1接酶连接切割好的目的基因和载体；重组 DN份子导入 受体细胞，因为是植物可以说是原生质体； 用相应的试剂和病原体筛选转基因细胞； 用植物组织培养技术筛选抗体除草剂的转基因烟草(表达)。思路导引 思考：限制酶识别的是 DNA还是RNA基因工程的操作

19、过程怎样?知识链接 筛选含有目的基因的受体细胞(1)原理：质粒上有抗生素的抗性基因。(2)方法：利用选择培养基筛选。(3)举例所有受包含有四环素箜生活的受 体细躯一的培养基 体细胞入t组DNA分子含四斑素.抗性基因，培,养含度用DNA分子.的.夏体魂陇一一6. (1)平相同(2)RNA聚合酶识别和结合的位点，有了它才能驱动基因转录出mRNA最终获得所需要的蛋白质Ca2+ DN阳子杂交技术 人胰岛素(3)T DNA染色体的DNA解析(1)限制酶能识别特定的 DN席列，并在特定位点上切割 DNA形成粘性末端或平 末端；要使目的基因和质粒直接进行连接，应使用同一种限制酶进行切割，使二者产生相同的粘性

20、末端。(2)启动子为DN府列，其具有RN朦合酶结合位点，能启动转录，合成 RNA将 重组DN南子导入大肠杆菌时，常用 Ca2+处理；检测目的基因时，常用分子杂交技术检测目 的基因或相应的mRNA或采用抗原一抗体杂交技术鉴定相应的蛋白质。(3)用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时，首先将目的基因导入农杆菌 Ti质粒的TDNAK再利用农杆菌侵染植物细胞，通过 DNAI组将目的基因插入植物细胞的染色体的DNAb。知识链接基因工程的图解举例(1)抗虫棉的培育过程棉株如熟(2)利用基因工程技术生产凝乳酶的过程从大肠杆菌中提班质粒从出生不到 10 d的小牛的 目中分离出编 码凝乳酶的展因限制性核/ 酸内

21、切叫f质粒？ 薛切位点利用限制性 核酸内切博和 DN四连接酶， 将凝乳降茎因 捕人质甚中由组含有凝乳梅基因的腹 粒装大肠杆菌吸收 转化的加菌亘Q)|发薜罐中培课后作业7. B 重组DNA5须具有标记基因，其目的就是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因， 从而将含有目的基因的细胞筛选出来。8. D PCRRJ用白是DNA(链复制原理，即将双链 DN肥间的氢键打开，变成单链 DNA 作为聚合反应的模板链。反转录法则是以目的基因转录成的信使RN幽模板，在反转录酶的作用下，先反转录形成互补的单链 DNA再合成双链DNA则不需要模板。9. C 基因操作“五步曲”包括：目的基因的获得，重组DNA勺形成，重组

22、DN羯入受体细胞，筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达。10. C A项中的载体不是酶；B项中的受体细胞常用受精卵，但有时也可用植物体细胞；D项中，目的基因进入受体细胞并不一定能成功表达。11. B 基因工程中限制性核酸内切酶和 DNA1接酶是构建重组质粒必需的工具酶。质粒作为载体必须具有标记基因，导入的目的基因不一定能成功表达，还要进行修饰或者其他处 理。12. D 基因的表达是指基因使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上这一 过程，即必须获得相应的蛋白质才能说明基因完成了表达。只有D导到了蛋白质。13. B 若质粒上插入的位置在 c点，那么抗四环素基因和抗青霉素基因都没有被破

23、坏， 导入该重组质粒的细菌在含青霉素的培养基和在含四环素的培养基上均能生长。14. D 采用反转录的方法得到目的基因的过程是以目的基因转录成的信使RN朋模板，反转录成互补的单链 DNA然后在酶的作用下合成双链 DNA从而获得所需要的目的基因。由于信使RN肝没有与内含子相对应的部分，所以采用反转录的方法得到的目的基因不存在内 含子。基因非编码区对于基因的表达具有调控作用。植物细胞的全能性很容易得到表达，所以转基因植物培育过程中的受体细胞可以是植物的体细胞。限制酶具有专一性，只有用同一种限制酶处理才能获得相同的粘性末端，才能够形成重组DN南子。15. A 由图示可知a为反转录法获得目的基因，用到反

24、转录酶； b为直接从生物体获得 目的基因，用到限制酶； c为用PC殷术扩增获取目白基因，用到 Ta串！，且三种方法均在生 物体外进行，故A正确。因水稻为真核生物，所以中含内含子，但方法 a获得的目的基因内 无内含子序列，所以B、C错误。方法a遵循中心法则， D昔误。16. B 过程是反转录，利用反转录酶合成DN的段，所需要的原料含有 A T、G C;是目的基因与质粒 DNA：组阶段，需要限制酶切断质粒DNA再用DNA!接酶将目的基因与质粒连接在一起；如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而炭疽杆菌是致病菌；过程是基因的表达过程，原料中含有A U、G Co 17. （1）从基因文库提取酶切获取（

25、从染色体DN刚离/从生物细胞分离）（2）限制性核酸内切酶（限制酶）DNA1接酶（3）质粒 小型环状（双链环状、环状）（4）低 筛选 （5）氨基酸解析（1）获取目的基因的方法可以归纳为两种：一是从供体生物中提取或从基因文库 中提取；二是人工合成。（2）基因工程中的工具酶有切割 DN阳子的限制性核酸内切酶和连接 DN南子的DNA1接酶。（3）载体一般常用质粒、噬菌体和动植物病毒，其中质粒最为常用， 是很小的环状DN份子。（4）重组DN阳子导入受体细胞频率较低，所以要利用表达载体上的 标记基因进行筛选。（5）由于所有生物共用一套密码子，所以基因工程中表达的蛋白质与自 然状态蛋白质的氨基酸序列是相同的

26、。18. （1）特异性地识别和切割 DNA （2）ABC （3）无质粒细胞含X 3的细胞 （4）4 750（5）不能 DNA!接酶对DN的段没有选择性；两段 DNAk端相同解析（1）限制酶的功能及特点是：特异性地识别核甘酸序列并在特定位点将磷酸二酯 键断开；（2）用E1酶切得的Tcr基因，X1质粒的粘性末端均相同，所以混合后会出现X1、X- 2、X- 3三种不同的连接方式；（3）质粒X 3上无抗生素抗性基因，所以导入该质粒的大 肠杆菌及无质粒导入的大肠杆菌场合被抗生素杀死。（4）质粒X1被E1酶切割后产生的一长一短两种片段，即图中，Apr片段为850对碱基，剩余部分为3 550对碱基。E2酶切X- 2只产一种片段，其长度为 3 550对碱基+ Tcr的1 200对 碱基=4 750对碱基。（5）由于E藩1切割质粒X1与切割Tcr基因产生的粘性末端相同，且DNA!接酶的连接作用无选择性，所以增大 DNA1接酶的用量，不会改变连接比值。