2019_2020學(xué)年高中生物課時(shí)作業(yè)（二）基因工程的實(shí)施過(guò)程（含解析）蘇教版選修3.docx

課時(shí)分層作業(yè)(二)(建議用時(shí)：45分鐘)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練1下列關(guān)于基因表達(dá)載體導(dǎo)入微生物細(xì)胞的敘述中，不正確的是()A常用原核生物作為受體細(xì)胞，是因?yàn)樵松锓敝晨欤叶酁閱渭?xì)胞，遺傳物質(zhì)相對(duì)較少B受體細(xì)胞所處的一種能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)稱為感受態(tài)C感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子需要適宜的溫度和酸堿度D感受態(tài)細(xì)胞吸收重組表達(dá)載體DNA分子的液體只要調(diào)節(jié)為適宜的pH即可，沒(méi)必要用緩沖液【解析】將基因表達(dá)載體導(dǎo)入微生物細(xì)胞時(shí)，需在一定條件(如適宜的溫度、pH等)下，將基因表達(dá)載體和感受態(tài)的微生物細(xì)胞混合培養(yǎng)，在培養(yǎng)過(guò)程中，可能會(huì)影響pH的變化，因此要加入緩沖液，以保持適宜的pH?！敬鸢浮緿2在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過(guò)程中，下列操作錯(cuò)誤的是()A用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸B用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞【解析】限制酶一般只切斷DNA分子雙鏈，而煙草花葉病毒是RNA病毒，DNA連接酶是連接目的基因和運(yùn)載體，將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體是利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，根據(jù)能在含除草劑的培養(yǎng)基上能生長(zhǎng)的是轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞，所以選A?！敬鸢浮緼3利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類(lèi)所需要的產(chǎn)品。下列各項(xiàng)中能說(shuō)明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是()A棉花二倍體細(xì)胞中檢測(cè)到細(xì)菌的抗蟲(chóng)基因B大腸桿菌中檢測(cè)到人胰島素基因及其mRNAC山羊乳腺細(xì)胞中檢測(cè)到人生長(zhǎng)激素DNA序列D酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白【解析】基因的表達(dá)即控制蛋白質(zhì)的合成，只有合成了相應(yīng)的蛋白質(zhì)才能證明目的基因完成了在受體細(xì)胞中的表達(dá)。【答案】D4下列有關(guān)基因工程技術(shù)的正確敘述是()A重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶、連接酶、載體B為育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體細(xì)胞C選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快D只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功表達(dá)【解析】A項(xiàng)中的載體不是酶；B項(xiàng)中的受體細(xì)胞常用受精卵，但有時(shí)也可用植物體細(xì)胞；D項(xiàng)中，目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞并不一定能成功表達(dá)?！敬鸢浮緾5下列獲取目的基因的方法中需要模板鏈的是()從基因文庫(kù)中獲取目的基因利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因逆轉(zhuǎn)錄法通過(guò)DNA合成儀利用化學(xué)方法人工合成ABCD【解析】PCR利用的是DNA雙鏈復(fù)制原理，即將雙鏈DNA之間的氫鍵打開(kāi)，變成單鏈DNA，作為聚合反應(yīng)的模板。逆轉(zhuǎn)錄法則是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，先逆轉(zhuǎn)錄形成互補(bǔ)的單鏈DNA，再合成雙鏈的DNA。則均不需要模板?！敬鸢浮緿6關(guān)于基因工程，下列說(shuō)法正確的是()A基因工程的設(shè)計(jì)和施工都是在細(xì)胞水平上進(jìn)行的B質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載體C基因工程的核心是將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞中D運(yùn)載體必須具備的條件之一是：具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接【解析】基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，A錯(cuò)誤；運(yùn)載體常用的是質(zhì)粒，其次還可以用噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒，B錯(cuò)誤；基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟，C錯(cuò)誤；作為運(yùn)載體應(yīng)該具備一個(gè)至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接，D正確。【答案】D7下圖表示基因工程中獲取水稻某目的基因的不同方法。下列相關(guān)敘述中正確的是()A三種方法都需酶并均在體外進(jìn)行B堿基對(duì)的排列順序均相同C三種方法均屬人工合成法D方法a不遵循中心法則【解析】這三種方法都是在體外進(jìn)行的，且都用到酶(方法a需要逆轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶、方法b需要限制酶、方法c需要DNA聚合酶)，A正確；方法a得到的目的基因不含有內(nèi)含子，方法c得到的目的基因的堿基序列可能有多種，因此堿基對(duì)的排列順序不都相同，B錯(cuò)誤；圖示a和c屬于人工合成法，而b是從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因的方法，C錯(cuò)誤；方法a遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼8下列有關(guān)人胰島素基因表達(dá)載體的敘述，正確的是()A表達(dá)載體中的胰島素基因可通過(guò)人肝細(xì)胞mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得B表達(dá)載體的復(fù)制和胰島素基因的表達(dá)均啟動(dòng)于復(fù)制原(起)點(diǎn)C借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細(xì)胞篩選出來(lái)D啟動(dòng)子和終止密碼子均在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用【解析】A項(xiàng)，胰島素基因只能在胰島B細(xì)胞中表達(dá)，不能在肝細(xì)胞中表達(dá)，因而不能通過(guò)人體肝細(xì)胞mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得。B項(xiàng)，復(fù)制原點(diǎn)是表達(dá)載體復(fù)制的起點(diǎn)，胰島素基因表達(dá)的起點(diǎn)是啟動(dòng)子。C項(xiàng)，基因表達(dá)載體中一般以抗生素抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因，因此可借助抗生素抗性基因?qū)⒑幸葝u素基因的受體細(xì)胞篩選出來(lái)。D項(xiàng)，終止密碼子是翻譯終止的信號(hào)，不是轉(zhuǎn)錄終止的信號(hào)?！敬鸢浮緾9(多選)小鼠雜交瘤細(xì)胞表達(dá)的單克隆抗體用于人體試驗(yàn)時(shí)易引起過(guò)敏反應(yīng)，為了克服這個(gè)缺陷，可選擇性擴(kuò)增抗體的可變區(qū)基因(目的基因)后再重組表達(dá)。下列相關(guān)敘述正確的是()A設(shè)計(jì)擴(kuò)增目的基因的引物時(shí)不必考慮表達(dá)載體的序列B用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)不必知道基因的全部序列CPCR體系中一定要添加從受體細(xì)胞中提取的DNA聚合酶D一定要根據(jù)目的基因編碼產(chǎn)物的特性選擇合適的受體細(xì)胞【解析】設(shè)計(jì)引物時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮由此擴(kuò)增的目的基因與載體兩端的序列進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)；PCR體系中應(yīng)用耐高溫的DNA聚合酶，而不是從受體細(xì)胞中提取的普通DNA聚合酶?！敬鸢浮緽D10(2018全國(guó)卷)回答下列問(wèn)題：(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá)。該研究除證明了質(zhì)?？梢宰鳛檩d體外，還證明了_(答出兩點(diǎn)即可)。(2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^(guò)Ca2參與的_方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞；而體外重組的噬菌體DNA通常需與_組裝成完整噬菌體后，才能通過(guò)侵染的方法將重組的噬菌體DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞。在細(xì)菌、心肌細(xì)胞、葉肉細(xì)胞中，可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是_。(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會(huì)被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用_的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，在蛋白質(zhì)純化的過(guò)程中應(yīng)添加_的抑制劑?！窘馕觥?1)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá)，說(shuō)明體外重組的質(zhì)?？梢赃M(jìn)入受體細(xì)胞；真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá)。(2)噬菌體屬于細(xì)菌病毒，宿主細(xì)胞只能是細(xì)菌，所以在細(xì)菌、心肌細(xì)胞、葉肉細(xì)胞中，可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是細(xì)菌。(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會(huì)被降解，為防止蛋白質(zhì)被降解，選擇的大腸桿菌體內(nèi)應(yīng)該沒(méi)有可以降解蛋白質(zhì)的酶，所以選擇蛋白酶缺陷型的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，在蛋白質(zhì)純化的過(guò)程中應(yīng)添加蛋白酶的抑制劑?！敬鸢浮?1)體外重組的質(zhì)?？梢赃M(jìn)入受體細(xì)胞；真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá)(2)轉(zhuǎn)化外殼蛋白(或答噬菌體蛋白)細(xì)菌(3)蛋白酶缺陷型蛋白酶能力提升練11采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫?，培育出了轉(zhuǎn)基因羊。但是，人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。以下有關(guān)敘述，正確的是()A人體細(xì)胞中凝血因子基因編碼區(qū)的堿基對(duì)數(shù)目，等于凝血因子氨基酸數(shù)目的3倍B可用顯微注射技術(shù)將含有人凝血因子基因的重組DNA分子導(dǎo)入羊的受精卵中C在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞，而不存在于其他體細(xì)胞中D人凝血因子基因開(kāi)始轉(zhuǎn)錄后，DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA【解析】人體細(xì)胞是真核細(xì)胞，其基因中含有內(nèi)含子，其堿基對(duì)數(shù)大于氨基酸數(shù)的三倍；山羊的受精卵中導(dǎo)入人凝血因子基因，長(zhǎng)成的山羊每個(gè)體細(xì)胞中都含有這種基因；DNA連接酶是把兩條DNA鏈末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)，而不是參與轉(zhuǎn)錄?；蚬こ掏庠椿虻膶?dǎo)入多采用人工的方法，使體外重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，在本題中可采用顯微注射法。【答案】B12人們?cè)噲D利用基因工程的方法，用乙種生物生產(chǎn)甲種生物的一種蛋白質(zhì)。生產(chǎn)流程是：甲生物的蛋白質(zhì)mRNA目的基因與質(zhì)粒DNA重組導(dǎo)入乙細(xì)胞獲得甲生物的蛋白質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是()A過(guò)程需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，原料是A、U、G、CB要用限制性核酸內(nèi)切酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在起C如果受體細(xì)胞是細(xì)菌，可以選用枯草桿菌、炭疽桿菌等D過(guò)程中用的原料不含有A、U、G、C【解析】過(guò)程是逆轉(zhuǎn)錄，利用逆轉(zhuǎn)錄酶合成DNA片段，所需要的原料含有A、T、G、C；是目的基因與質(zhì)粒DNA重組階段，需要用限制性核酸內(nèi)切酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起；如果受體細(xì)胞是細(xì)菌，則不應(yīng)該用致病菌，而炭疽桿菌是致病菌；過(guò)程是基因的表達(dá)過(guò)程，原料中含有A、U、G、C?！敬鸢浮緽13(雙選)利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)羧酸酯酶(CarE)制劑的流程如下圖所示，下列敘述正確的是()A過(guò)程需使用逆轉(zhuǎn)錄酶B過(guò)程需使用解旋酶和PCR獲取目的基因C過(guò)程使用的感受態(tài)細(xì)胞可用NaCl溶液制備D過(guò)程可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細(xì)胞【解析】過(guò)程是逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化；從cDNA文庫(kù)中獲取所需要的目的基因，根據(jù)基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色體上的位置或基因翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性來(lái)獲取，不需要用解旋酶，也不需要PCR；用CaCl2溶液處理大腸桿菌，可使其成為感受態(tài)細(xì)胞；鑒別目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞可利用DNA分子雜交技術(shù)。【答案】AD14如圖是從酵母菌獲取某植物需要的某種酶基因的流程，結(jié)合所學(xué)知識(shí)及相關(guān)信息回答下列問(wèn)題：(1)圖中cDNA文庫(kù)_基因組文庫(kù)(填“大于”“等于”或“小于”)。(2)過(guò)程提取的DNA需要_的切割，B過(guò)程是_。(3)為在短時(shí)間內(nèi)大量獲得目的基因，可用_擴(kuò)增的方法。目的基因獲取之后，需要進(jìn)行_，其組成必須有_以及標(biāo)記基因等，此步驟是基因工程的核心。(4)將該目的基因?qū)肽畴p子葉植物細(xì)胞，常采用的方法是_，其能否在此植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳可以用_技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)?！窘馕觥?1)cDNA文庫(kù)小于基因組文庫(kù)。(2)提取目的基因需要限制酶，逆轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因需要逆轉(zhuǎn)錄酶。(3)短時(shí)間內(nèi)大量獲得目的基因，可用PCR技術(shù)擴(kuò)增的方法?；虮磉_(dá)載體的組成必須有目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子和終止子，基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心。(4)將目的基因?qū)肽畴p子葉植物細(xì)胞常采用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，目的基因只有整合到植物細(xì)胞的染色體上才能在植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳，可通過(guò)DNA分子雜交的方法對(duì)目的基因是否整合到染色體上進(jìn)行檢測(cè)?！敬鸢浮?1)小于(2)限制酶反轉(zhuǎn)錄(或逆轉(zhuǎn)錄)(3)PCR技術(shù)基因表達(dá)載體的構(gòu)建啟動(dòng)子、終止子、目的基因(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法DNA分子雜交15科研人員研究發(fā)現(xiàn)，一種植物激素油菜素內(nèi)酯能促進(jìn)農(nóng)藥在植物體內(nèi)的降解和代謝。研究人員發(fā)現(xiàn)，用油菜素內(nèi)酚處理后，許多參與農(nóng)藥降解的基因(如P450)的表達(dá)和酶活性都得到提高，在這些基因的“指導(dǎo)”下合成的蛋白酶能把農(nóng)藥逐漸轉(zhuǎn)化為水溶性物質(zhì)或低毒無(wú)毒物質(zhì)，有的則被直接排出體外。某課題組進(jìn)一步進(jìn)行了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)操作，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)獲得油菜素內(nèi)酯基因的方法有_、_(舉兩種即可)。第步用PCR技術(shù)擴(kuò)增基因時(shí)用到的耐高溫的酶通常是指_。步驟用到的酶有_。(2)圖中導(dǎo)入重組質(zhì)粒的方法是_。在導(dǎo)入之前應(yīng)用_處理。(3)導(dǎo)入重組質(zhì)粒以后，往往還需要進(jìn)行檢測(cè)和篩選，可用_制成探針，檢測(cè)是否導(dǎo)入了重組基因；在培養(yǎng)基中加入_可將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。(4)請(qǐng)你為該課題命名：_?！窘馕觥窟M(jìn)行基因工程