1、课后定时检测案 41 基因工程基础对点练 考纲对点 夯基础1下列关于基因工程的叙述，错误的是( )A人目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶是两类常用的工具酶C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D载体上的抗性基因有利于筛选含重组 DNA 的细胞和促进目的基因的表达解析：人目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物，A 正确；限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶是两类常用的工具酶，B 正确；胰岛素具有生物活性，胰岛素原不具有生物活性，所以人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，C 正确；载体上的抗性基因是可用于筛选含重组 DNA 的
2、细胞，但不能促进目的基因的表达，D 错误。故选 D。答案：D2关于蛋白质工程的说法，正确的是( )A蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作B蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子C对蛋白质的改造是通过直接改造相应的 mRNA 来实现的D蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的解析：由概念可知：蛋白质工程是在分子水平上对现有蛋白质的基因分子进行操作，改选基因即改选蛋白质，而且可以遗传，故 A 错误；由概念可知：蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子，故 B 正确；对蛋白质的改造是通过直接改造现有蛋白质的基因来实现的，故 C 错误；蛋白质工程的流程和天然
3、蛋白质合成的过程是不完全相同的，故 D 错误。故选 B。答案：B3下列有关生物技术安全性和伦理问题的观点，不合理的是( )A对于转基因技术，我们应该趋利避害，理性看待B我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆C我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散D对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权答案：B4在 DNA 的粗提取实验过程中，对 DNA 提取量影响较小的是( )A使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，释放出 DNA 等核物质B搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动C在析出 DNA 黏稠物时，要缓缓加入蒸馏水，直至黏稠物不再增多D要用冷酒精沉淀 DNA，甚至可将混合液再放入冰箱中冷却解析：A 项的做法是为
4、了充分释放出核中的 DNA 分子，使进入滤液中的 DNA 尽量的多；C 项是让 DNA 充分沉淀，保证DNA 的量；D 项的道理同 C 项；而 B 项的操作并不能使 DNA增多或减少。答案：B提能强化练 考点强化 重能力5 经典高考 北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有 11 个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是( )A过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B将多个抗冻基因编码区依次相连形成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C过程 构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D
5、应用 DNA 探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达解析：过程获得的目的基因已不含非编码区和内含子，因此不能用于比目鱼基因组测序，A 错误；多个抗冻基因编码区依次相连形成的新基因表达的是多个抗冻蛋白的重复序列，而不是抗冻蛋白中 11 个氨基酸的重复序列，因此不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，B 正确；导入农杆菌是为了扩增和更易导入番茄细胞，C 错误； DNA 探针技术不能检测基因是否完全表达，目的基因的完全表达应该检测表达产物蛋白质，D 错误。答案：B6如图为某种质粒的简图，小箭头所指分别为限制性核酸内切酶 EcoR、Bam H的酶切位点，P 为转录的启动部位。已知目的基
6、因的两端有 EcoR、Bam H 的酶切位点，受体细胞为无任何抗药性的原核细胞。下列有关叙述，正确的是( )A将含有目的基因的 DNA 与质粒分别用 EcoR酶切，在 DNA 连接酶作用下，生成由两个 DNA 片段之间连接形成的产物有两种B DNA 连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来，形成一个重组质粒时形成两个磷酸二酯键C为了防止目的基因反向粘连和质粒自行环化，酶切时可选用的酶是 EcoR和 BamHD能在含青霉素的培养基中生长的受体细胞表明该目的基因已成功导入该细胞解析：DNA 连接酶只能将具有相同黏性末端的 DNA 片段连接起来，因此将含有目的基因的 DNA 与质粒分别用 Eco
7、R酶切，在 DNA 连接酶作用下，生成由两个 DNA 片段之间连接形成的产物有 3 种，即质粒与质粒连接、目的基因与目的基因连接、目的基因与质粒连接，A 错误；DNA 连接酶的作用是将酶切后得到的具有相同末端的 DNA 片断连接起来，形成一个重组质粒时形成 4 个磷酸二酯键，B 错误；EcoR 和 BamH切割形成的黏性末端不同，而 DNA 连接酶只能将具有相同黏性末端的 DNA 片段连接起来，因此为了防止目的基因反向粘连和质粒自行环化，酶切时可选用的酶是 EcoR和 BamH，C 正确；导入普通质粒的大肠杆菌和导入重组质粒的大肠杆菌都能在含青霉素的培养基中生长，因此能在含青霉素的培养基中生长
8、的受体细胞不一定含有目的基因，D 错误。故选 C。答案：C72018 年 1 月 30 日，加拿大食品检验局批准了第三种耐褐变转基因苹果品种上市。研究人员通过 RNA 沉默技术，特异性降低苹果细胞内多酚氧化酶基因的表达水平，使苹果被切开后即使长时间暴露在空气中也不会被氧化褐变。如图是此过程原理示意图，下列有关的叙述错误的是( )A细胞内多酚氧化酶基因的表达包括图示中的过程B将目的基因成功导入苹果细胞中需限制酶、DNA 连接酶和 RNA 聚合酶C “RNA 沉默”的含义是 mRNA 不能翻译产生多酚氧化酶D目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补，且要同时在同一细胞内表达解析：图示中的过
9、程分别为转录、翻译，多酚氧化酶基因的表达指多酚氧化酶基因控制多酚氧化酶合成的过程，需要经过转录、翻译两个过程，A 项正确；将目的基因成功导入苹果细胞中需要构建基因表达载体，该过程需要限制酶、DNA连接酶，不需要 RNA 聚合酶，B 项错误；据图可知，目的基因转录形成的 mRNA 可以和多酚氧化酶基因转录形成的 mRNA互补配对，形成 RNA 双链，使 mRNA 不能与核糖体结合，从而阻止了翻译过程，C 项正确；使目的基因转录形成的 mRNA和多酚氧化酶基因转录形成的 mRNA 互补配对，应使目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补，且要同时在同一细胞内表达，D 项正确。答案：B大题冲关
10、练 综合创新 求突破8干旱是影响植物生长发育的重要因素，脱落酸(ABA)在植物应对干旱逆境方面发挥重要的作用。科学家从碱蓬细胞克隆出 ABA 基因(图甲 )，将其与质粒(图乙)重组，再转入水稻植株内。分析并回答问题：(1)对获取的 ABA 基因常用_技术来扩增数量，该过程需要 DNA 模板、_、_ 和_等物质。(2)据图分析，构建重组质粒的过程中，需要_酶处理 ABA 基因和质粒。常用_法将目的基因导入水稻愈伤组织的细胞中。要将成功导入 ABA 基因并表达的水稻愈伤组织细胞筛选出来需_。解析：(1) 对目的基因可用 PCR 技术进行体外扩增；该技术所用原理是 DNA 复制，因此该过程需要条件有
11、：DNA 模板、原料( 四种脱氧核苷酸) 、酶(Taq 酶) 、引物等。(2) 根据甲图和乙图可知，目的基因所在 DNA 片段和运载体质粒上都有共同的限制酶切点，可用 EcoR分别处理 ABA 基因和质粒，再用 DNA连接酶连接获得重组质粒；用农杆菌转化法将目的基因导入水稻愈伤组织的细胞中。根据重组质粒中所含标记基因进行筛选，即在愈伤组织细胞的培养基上添加一定浓度的青霉素，能存活的细胞即是成功导入 ABA 基因并表达的细胞。答案：(1)PCR( 多聚酶链式反应) 四种脱氧核苷酸 Taq 酶(耐高温的 DNA 聚合酶) 引物(2)EcoR 农杆菌转化 在愈伤组织细胞的培养基上添加一定浓度的青霉素
12、，能存活的细胞即是成功导入 ABA 基因并表达的细胞92019湖南长郡月考菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花，培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程，请据图回答下列问题：(注：卡那霉素抗性基因 KanR 为标记基因，菊花叶片对卡那霉素高度敏感)(1)质粒是基因工程中最常用的载体，其化学本质是_。(2)限制酶 M 和 N 切割后产生的相同黏性末端是_，连接它们所需要的基本工具是_。(3)为了促进对重组质粒的吸收，可用_处理土壤农杆菌，使其处于感受态。(4)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及_的固体培养基中，在适宜条件下进行培养，筛选转基因菊花。(5)用
13、 PCR 方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据抗虫基因( 目的基因 )两端的部分碱基序列设计特异引物，若其中一种引物共用了 31 个，则目的基因最多扩增了_次。(6)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛 2 龄幼虫，实验结果如表所示。请据表回答：组别 处理 菊天牛死亡率 (%)实验组饲喂转基因菊花植株的嫩茎及叶片与人工饲料混合物 53.33对照组 13.33对照组应饲喂_与人工饲料混合物。实验结果显示_差异显著，说明转基因菊花对菊天牛 2 龄幼虫有较强的毒杀作用。解析：(1) 质粒是小型环状 DNA 分子，是基因工程采用的运载体。(2)根据图示限制酶 M 和 N
14、的识别序列可知，它们切割产生的黏性末端都是 GATC(CTAG)；DNA 连接酶能将具有相同黏性末端的 DNA 片段连接形成重组 DNA 分子。(3)将目的基因导入微生物细胞( 农杆菌) 时，常采用感受态细胞法，即用Ca2 (或 CaCl2)处理农杆菌细胞，使其处于易于吸收周围环境中DNA 分子的感受态。(4)由图可知，标记基因是卡那霉素抗性基因，因此可用含有卡那霉素的培养基来筛选转基因菊花。(5)用PCR 方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据抗虫基因( 目的基因) 两端的部分碱基序列设计特异引物，假设目的基因扩增了 n 次，则需要引物的对数为 2n1，已知其中一种引物共用了 31 个
15、，则 2n131，n5。 (6)实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，本实验的目的是探究转基因菊花对菊天牛 2 龄幼虫的作用，可见自变量为是否加入转基因菊花嫩茎及叶片，因此对照组应饲喂等量的非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物。据表分析，实验组与对照组菊天牛死亡率差异显著，说明转基因菊花对菊天牛 2 龄幼虫有较强的毒杀作用。答案：(1) 环状 DNA(2)GATC DNA 连接酶(3)氯化钙溶液(Ca 2 )(4)卡那霉素(5)5(6)等量非转基因菊花嫩茎及叶片 实验组与对照组菊天牛死亡率102019 江西新余模拟 科学家将人的生长激素基因与pBR322 质粒进行重组，得到的重组质粒导入牛的
16、受精卵，使其发育为转基因牛，再通过细胞工程培育为转基因克隆牛。pBR322 质粒含有两个抗生素抗性基因和 5 个限制酶切点(如图 2)。将重组质粒导入大肠杆菌，并成功地在大肠杆菌中得以表达。请据图回答问题。(1)图 1 中显示的人的生长激素基因是通过人工合成的，图中过程需要的酶是_。该过程所依据的碱基互补配对原则是_(用字母和箭头表示)。(2)图 1 中的 mRNA 是从人体的_细胞中获取。(3)重组质粒形成与否需要鉴定和筛选，方法是将重组质粒的 DNA 分子导入大肠杆菌，通过含抗生素的培养基进行培养，观察大肠杆菌的生长、繁殖情况进行判断，如图 3 所示：如果受体菌在培养基 A 上能生长、繁殖
17、形成菌落，而不能在培养基 B 上生长、繁殖，则使用限制酶 a 的切点是图 2 中的_，即目的基因插入了_中。如果受体菌在培养基 A 上不能生长、繁殖形成菌落，而在培养基 B 上能生长、繁殖，则使用限制酶 a 的切点是图 2 中的_，即目的基因插入了_中。如果受体菌在培养基 A 和培养基 B 上都能生长、繁殖形成菌落，则使用限制酶 a 的切点是图 2 中的 _。解析：(1) 根据图 1 分析，目的基因是通过 mRNA 逆转录形成的，需要逆转录酶的催化；RNA 中的碱基是A、U、C、 G，DNA 中的碱基是 A、T、 C、G，所以配对方式是 AT 、 UA、G C 、CG 。(2)根据题意，生长激
18、素基因是目的基因，该基因表达产物由垂体细胞分泌，所以需要从垂体细胞中提取相应的 mRNA。(3) 根据题意，受体菌能在含青霉素的培养基上生存，不能在含四环素的培养基上生存，所以限制酶切点位于抗四环素基因内部，由图可知，是切点3、4、5。根据题意，受体菌不能在含青霉素的培养基上生存，能在含四环素的培养基上生存，所以限制酶切点位于抗氨苄青霉素基因内部，由图可知，是切点 1。根据题意，受体菌能在含青霉素的培养基上生存，也能在含四环素的培养基上生存，所以这两个基因都没有被破坏，由图可知，是切点 2。答案：(1) 逆转录酶 AT UA G C CG(2)垂体(3) 切点 3 或切点 4 或切点 5 抗四
19、环素基因 切点 1 抗氨苄青霉素基因 切点 211大肠杆菌 pUC18 质粒是基因工程中常用的运载体，某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于 LacZ 基因中，如果没有插入外源基因，LacZ 基因便可表达出 半乳糖苷酶，当培养基中含有 IPTG 和 Xgal时，Xgal 便会被 半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落，反之，则形成白色菌落。如图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。(1)已获得的目的基因可利用_技术进行扩增。(2)目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要 DNA连接酶恢复_键。(3)将试管 中的物质和大肠杆菌共同置于试管的目的是_；大肠杆菌需事先用 Ca2 进行处理，目的
20、是_。(4)将试管 中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质，如_和生长因子，还应加入 IPTG、Xgal 以及氨苄青霉素，其中加入氨苄青霉素的作用是筛选出_。(5)若观察到培养基上出现_色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有 LacZ 基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是_。解析：(1)PCR 技术能在短时间内大量扩增目的基因，所以已获得的目的基因可利用 PCR 技术进行扩增。(2)DNA 连接能将双链 DNA 片断“缝合”起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。(3) 试管 中含有重组质粒，将试管中的物质和大肠杆菌共同置于试管
21、的目的是使目的基因进入受体细胞(大肠杆菌)内，并在受体细胞内维持稳定和表达，即进行转化；大肠杆菌需事先用 Ca2 进行处理，增大细胞壁的通透性，使之处于易于吸收周围环境中 DNA 分子的感受态。(4)培养大肠杆菌的培养基必需的营养物质包括碳源、氮源、无机盐、水和生长因子，由于是选择培养基，还应加入 IPTG、Xgal 以及氨苄青霉素；由于质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，因此导入质粒的大肠杆菌能在含氨苄青霉素的培养基上生长，所以培养基中加入氨苄青霉素的作用是筛选出导入 pUC18 质粒的大肠杆菌。(5)分析题图：大肠杆菌 pUC18 质粒含有氨苄青霉素抗性基因和 LacZ 基因，由于限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于 LacZ 基因中，所以构建成功的重组质粒上的 LacZ 基因被破坏，不能产生 半乳糖苷酶，若大肠杆菌中已成功导入了重组质粒，则其在含有IPTG 和 Xgal的培养基中形成白色菌落。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有 LacZ 基因，则无论大肠杆菌中是否导入重组质粒，都会表达出 半乳糖苷酶，故均会呈现蓝色菌落。答案：(1)PCR(2)磷酸二酯(3)进行转化 使大肠杆菌细胞处于感受态(4)碳源、氮源、无机盐、水 导入 pUC18 质粒的大肠杆菌(5)白 无论大肠杆菌是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落
