1、课时分层作业( 十六)(建议用时：45 分钟)学业达标练1如图所示为一项重要生物技术的关键步骤，X 是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是( )AX 是能合成胰岛素的细菌细胞B质粒具有多个标记基因和多个限制酶切点C外源基因与运载体的重组只需要 DNA 连接酶D该细菌的性状被定向改造C 根据图示，重组质粒导入的是细菌细胞，所以 X 是能合成胰岛素的细菌细胞。质粒作为运载体需要有多个限制酶切点以便转运多种目的基因，同时具有标记基因以便检测目的基因是否导入受体细胞内。基因与运载体的重组需要限制酶和 DNA 连接酶。基因工程的特点是能够定向改造生物的性状。2某科学家从细菌中分离出耐高温
2、淀粉酶(Amy)基因 a，通过基因工程的方法，将基因 a 与运载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现 Amy 在成熟块茎细胞中存在。结合图形分析下列有关这一过程的叙述，不正确的是( ) 【导学号：77782159】A获取基因 a 的限制酶其作用部位是图中的B连接基因 a 与运载体的 DNA 连接酶其作用部位是图中的C基因 a 进入马铃薯细胞后，可随马铃薯 DNA 分子的复制而复制，传给子代细胞D通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状B 限制酶和 DNA 连接酶均作用于磷酸二酯键，即处，二者作用相反，分别是打开和连接该化学键；目的基因进入受体细胞后，会随着马铃薯 DNA分子的复制而复制，传
3、给子代细胞，使之产生定向变异，从而改变其遗传性状。3下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是( )A一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B限制酶的活性受温度影响C限制酶能识别和切割 RNAD限制酶可从原核生物中提取C 一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，A 正确；限制酶的活性受温度影响，B 正确；限制酶能识别和切割 DNA，C 错误；限制酶可从原核生物中提取，D 正确。4如图表示一项重要的生物技术，对图中物质 a、b、c 、d 的描述，正确的是( ) 【导学号：77782160】Aa 具有多个标记基因和多个限制酶切点，最为常用的是噬菌体B要获得相同的黏性末端，通常用同种 b 切割
4、 a 和 dCc 连接双链间的氢键，使黏性末端处碱基互补 配对D重组 DNA 导入受体细胞中即可表达B 在基因工程中，最常用的运载体是质粒，其上有标记基因和限制酶切点，A 错误；通常使用同种限制酶切割目的基因和运载体 ，以获得相同的黏性末端，B 正确； c 为 DNA 连接酶，其作用是使两个 DNA 片段之间形成磷酸二酯键，C 错误；重组 DNA 导入受体细胞后，有可能表达，也可能不表达，需要检测和鉴定，D 错误。5用基因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常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒BDNA 连接酶和 RNA 聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C可用含抗生
5、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B 质粒是小型环状的 DNA 分子，它的重组不需要 RNA 聚合酶，而是需要限制酶和 DNA 连接酶。6有关基因工程的叙述中，错误的是( )ADNA 连接酶将黏性末端的碱基对连接起来B限制性核酸内切酶可用于目的基因的获得C目的基因可由运载体导入受体细胞D人工合成目的基因时不用限制性核酸内切酶A DNA 连接酶使两个 DNA 片断之间形成磷酸二酯键 ，A 错误。限制性核酸内切酶能够识别特定核苷酸序列，从目的基因所在的 DNA 上切割获取目的基因，B 正确。目的基因要通过运载体导入受体细胞，C 正确。可以根据已知目的
6、基因的序列或 mRNA 序列人工合成目的基因 ，不用限制性核酸内切酶，D 正确。7关于基因工程的叙述，正确的是( )【导学号：77782161】A限制性内切酶和 DNA 连接酶的作用部位相同，都是氢键B作为运载体的质粒，其核 DNA 分子上应有对重组 DNA 分子进行鉴定和选择的标记基因C通过基因工程制备转基因植物，可以选叶肉细胞作为基因工程的受体细胞D人体胰岛素基因通过基因工程技术转入大肠杆菌以后，传递和表达不再遵循中心法则C 限制性内切酶和 DNA 连接酶的作用部位都是磷酸二酯键，A 错误。基因工程中常用的载体是质粒，质粒存在于细菌和真菌细胞中，是一种独立于核 DNA 之外而自主复制的环状
7、 DNA 分子，所以质粒不属于核基因，B 错误。植物体细胞具有全能性，所以可以选择叶肉细胞作为基因工程的受体细胞，C正确。人的胰岛素基因在大肠杆菌体内表达时，遗传信息的传递和表达仍遵循中心法则，D 错误。8下列关于基因工程安全性的说法中不正确的是( )A转基因作物的基因可通过花粉扩散到它的近亲作物上，可能出现对农业不利的“超级植物”B杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性C转基因食品中转入的蛋白质是新蛋白时，这些异种蛋白有可能引起人食物过敏D转基因必须在人为控制下才能完成，自然条件下基因污染是不增殖和不扩散的D 基因工程引起的基因污染，是可以增殖和扩散的。9下列关于基因工程
8、及其产品的说法中，不正确的是( ) 【导学号：77782162】A基因工程的一项关键技术是构建基因表达载体B基因工程的优势是可定向地改造生物的遗传性状C消费者对转基因产品应该有选择权D基因工程中产生的可遗传变异属于染色体变异D 基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心，A 正确；基因工程将目的基因导入受体细胞，可定向地改造生物的遗传性状 ，B 正确；转基因产品的安全性问题一直是个热点话题，消费者应该有知情权和选择权，C 正确；基因工程中产生的可遗传变异属于基因重组，D 错误。10科学家利用基因工程技术，将人胰岛素基因转入大肠杆菌细胞内，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出了人胰岛
9、素，操作过程如图所示：(1)在上述基因工程操作的_过程中，必须使用同种限制酶；过程需要使用_酶形成_。(2)人的基因在大肠杆菌细胞中表达时，需经过_两个步骤，第一步的模板是_；人的基因表达时所用的原料是细菌提供的_。解析 限制酶能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA 分子 ，一般存在于微生物中。DNA 连接酶是将切下来的 DNA 片段拼接成新的 DNA 分子，形成重组 DNA 分子。基因表达分为转录和翻译两个过程，所用的原料分别是核糖核苷酸与氨基酸。答案 (1)和 DNA 连接 重组 DNA 分子(重组质粒) (2)转录、翻译 人的胰岛素基因 核糖核苷酸、氨基酸冲 A 挑战练1
10、1利用某目的基因(图甲)和 P1 噬菌体(图乙)构建重组 DNA。3 种酶(Bgl、EcoRI 和 Sau3A I)在目的基因所在片段与 P1 噬菌体上的切点均如图中箭头所示。下列分析错误的是( ) 【导学号：77782163】A构建重组 DNA 时，可用 Bgl和 Sau3A I 切割目的基因所在片段和 P1噬菌体B构建重组 DNA 时，可用 EcoR 和 Sau3A 切割目的基因所在片段和P1 噬菌体C图乙中的 P1 噬菌体只用 EcoR 切割后，含有 2 个游离的磷酸基团D用 EcoR 切割目的基因所在片段和 P1 噬菌体，再用 DNA 连接酶连接，只能产生一种重组 DNAD 由题图可知
11、，Bgl 、Sau3A I 及 EcoR 三种酶在目的基因所在片段和 P1 噬菌体上都有切点 ， 故可用 Bgl和 Sau3A 或 EcoR 和 Sau3A 切割目的基因所在片段和 P1 噬菌体；从图乙知 P1 噬菌体为环状 DNA，只用 EcoR 切割后产生两条反向双螺旋链状 DNA，有 2 个游离的磷酸基团；用 EcoR 切割目的基因所在片段和 P1 噬菌体载体，再用 DNA 连接酶连接，能产生不止一种重组 DNA。12不同种植物之间存在竞争，如某些植物能分泌一些化学物质用于抑制别种植物在其周围生长。最近，科学家试图往大麦等农作物中转入控制合成这些化学物质的基因，以达成抑制杂草生长的目的。
12、下列说法正确的是( )A将该基因转入大麦中，一定会抑制杂草生长B所用的工具酶是限制酶、DNA 连接酶和运载体C通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的 DNA，用另一种限制性核酸内切酶处理运载体D种植该种转基因大麦可以增加粮食产量，减少农药的使用D 目的基因导入受体细胞后不一定会表达，需要进行检测和鉴定，A 错误；运载体不是工具酶，B 错误；在基因工程中常用同一种限制性核酸内切酶来处理含目的基因的 DNA 和运载体，C 错误；转基因大麦可以抑制杂草生长，减少了除草剂的使用，同时减弱了与杂草的竞争，增加了产量，D 正确。13酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可用于生产食品和药品等。科学家将大麦细胞
13、中的 LTP1 基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌可产生 LTP1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下图：(1)该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传的变异的来源中属于_。(2)本操作中为了将 LTP1 基因导入酵母菌细胞内，所用的运载体是_。(3)要使运载体与 LTP1 基因连接，首先应使用_ 进行切割。(4)切割完成后，利用_将运载体与 LTP1 基因连接。(5)饮用转基因的酵母菌酿造的啤酒安全吗？解析 (1)基因工程克服了远缘杂交不亲和的障碍，使原本不在一起的基因组合到一起，使生物具有特定性状，其原理应为基因重组。(2)运载体取自大肠杆菌的质粒( 见图) 。(3)(4)基
14、因工程中的剪刀为限制酶，两个序列相同、能互补配对的黏性末端可用 DNA 连接酶“缝合” 。(5)可以从正、反两个角度考虑。转基因的酵母菌酿造的啤酒对人类的健康有害，因为：转基因产物中的毒素可引起人类急、慢性中毒或产生致癌、致畸、致突变作用；产物中可能含有致敏物质使人类机体产生过敏反应。(或答对人体安全，因为两种食品成分相同，目前还未找到不安全的证据)( 合理即可)答案 (1)基因重组 (2)质粒 (3)限制性核酸内切酶 (4)DNA 连接酶 (5)反对观点：不安全，转基因食品可能会损伤人体的消化系统，破坏人体免疫系统 赞成观点：安全，转基因食品与非转基因食品成分相同，不会对人体健康产生影响(
15、目前还未找到不安全的证据，回答上述两种观点之一即可)14质粒是基因工程中最常用的运载体，质粒上有标记基因，如图所示，通过标记基因可推知外源基因插入的位置，插入位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同。图中 a、b、c 表示外源基因的插入位置。【导学号：77782164】(1)质粒的基本组成单位是_。(2)将细菌放在含有四环素或氨苄青霉素的培养基中培养，属于基因工程操作中的_步骤。(3)在插入外源基因过程中用到的工具酶有_。(4)设计实验探究外源基因插入的位置。实验步骤：将导入外源基因的细菌进行培养产生大量细菌。分组：将细菌平均分成两组并标号为 1、2。培养：将第 1 组细菌放入_中培养，将第
16、2 组细菌放入_中培养。观察并记录结果。预测实验结果及结论：若 1 组、2 组细菌均能正常生长，则外源基因插入点是_；若 1 组细菌能正常生长，2 组细菌不能正常生长，则外源基因插入点是_；若 1 组细菌不能正常生长，2 组细菌能正常生长，则外源基因插入点是_。解析 (1)质粒是小型环状 DNA 分子，其基本单位是脱氧核苷酸。(2)抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因都属于标记基因，其作用是便于目的基因的检测与鉴定。(3) 在插入外源基因过程中用到的工具酶有限制性核酸内切酶和 DNA连接酶。(4)若目的基因插入 a 点，则受体细胞既具有抗四环素的能力，又具有抗氨苄青霉素的能力；若目的基因插入 b 点，则受体细胞只具有抗四环素的能力；若目的基因插入 c 点 ，则受体细胞只具有抗氨苄青霉素的能力，以此可判断目的基因插入的位置。答案 (1)脱氧核苷酸 (2)目的基因的检测与鉴定 (3) 限制性核酸内切酶、DNA 连接酶 (4)实验步骤： 含氨苄青霉素的培养基 含四环素的培养基 预测实验结果及结论：a c b
