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1、1.21.2 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序 1基因工程技术也称 DNA 重组技术，其实施必须具备的 4 个必要条件是( ) A目的基因、限制酶、载体、受体细胞 B工具酶、目的基因、载体、受体细胞 C模板 DNA、mRNA、质粒、受体细胞 D重组 DNA、RNA 聚合酶、限制酶、DNA 连接酶 解析：基因工程的基本工具是限制酶、DNA 连接酶和载体，前两者统称为工具酶；在实际操 作中，载体上插入目的基因形成重组载体，然后导入受体细胞。 答案：B 2下列获取目的基因的方法中需要用到模板链的是( ) 从基因文库中获取目的基因 利用 PCR 技术扩增目的基因 通过逆转录法获取目的基 因
2、 通过 DNA 合成仪利用化学方法直接人工合成目的基因 A B C D 解析：PCR 技术利用的是 DNA 复制原理，将双链 DNA 之间的氢键打开，变成单链 DNA，作为聚 合反应的模板。逆转录法是以目的基因转录成的 mRNA 为模板，在逆转录酶的作用下，先逆转录形 成互补的单链 DNA，再合成双链 DNA。均不需要模板。 答案：D 3将目的基因导入玉米茎尖分生区细胞和小鼠受精卵，应分别采用的方法是( ) A显微注射技术 农杆菌转化法 B基因枪法 花粉管通道法 C农杆菌转化法 显微注射技术 D基因枪法 显微注射技术 解析：玉米是单子叶植物，对单子叶植物来说，常用的方法是基因枪法；对于动物细胞
3、来说， 常用的方法是显微注射技术。 答案：D 4检测转基因生物染色体 DNA 上是否插入了目的基因的常用方法是( ) ADNA 分子杂交技术 B荧光分子标记技术 C放射性同位素标记技术 D显微注射技术 解析：检测目的基因常采用 DNA 分子杂交技术，即在含有目的基因的 DNA 片段上用放射性同 位素等进行标记，以此作为探针，并使探针与基因组 DNA 杂交，若显示出杂交带，则表明目的基 因已插入染色体 DNA 中。 答案：A 5为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因 C(图 1)，拟将其与质粒 (图 2)重组，再借助农杆菌导入菊花中。 下列操作与实验目的不符的是( ) A用限制性
4、核酸内切酶EcoR 和连接酶构建重组质粒 B用含基因 C 的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将基因 C 导入细胞 C在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D用分子杂交方法检测基因 C 是否整合到菊花染色体上 解析：本题主要考查基因工程的相关知识。由于基因 C 两端及质粒上均存在限制酶EcoR 的酶切位点，因此，可采用限制酶EcoR 和 DNA 连接酶构建重组质粒；用含基因 C 的农杆菌侵 染菊花愈伤组织(即农杆菌转化法)，可以将基因 C 导入细胞；由于质粒上存在潮霉素抗性基因(标 记基因)，因此，可以在培养基中添加潮霉素，筛选被转化的菊花细胞，C 项与实验目的不符，选 C；可用分子杂交方法检测
5、基因 C 是否整合到菊花染色体上。 答案：C 6(2016海南卷)基因工程又称为 DNA 重组技术，回答相关问题： (1)在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即_和从_中分离。 (2)利用某植物的成熟叶片为材料，同时构建 cDNA 文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA 文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是 _ _ _。 (3)在基因表达载体中，启动子是_聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基 因表达载体的受体细胞，最常用的原核生物是_。 (4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有_和 _颗粒。 解析：本题主要考查目的基因的获取方法、基
6、因表达载体的构建方法、目的基因导入植物细 胞的方法。 (1)在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，既可在核苷酸序列已知的情况下人工合成， 也可用限制酶对生物材料的 DNA 切割，再选取。 (2)cDNA 文库是由 mRNA 反转录获得的，其中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因，而基因 组文库中含有该植物的全部基因。 (3)在基因表达载体中，启动子是 RNA 聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表 达载体的受体细胞，最常用的原核生物是大肠杆菌。 (4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有金粉和钨粉 颗粒。 答案：(1)人工合成 生物材料 (2)cD
7、NA 文库中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因，而基因组文库中含有该植物的全部 基因 (3)RNA 大肠杆菌(或细菌) (4)金粉 钨粉 A 级 基础巩固 1下列不属于获取目的基因的方法是( ) A利用 DNA 连接酶复制目的基因 B反转录法 C从基因文库中获取目的基因 D利用 PCR 技术扩增目的基因 解析：对目的基因(DNA 片段)进行复制需利用 DNA 聚合酶而不是 DNA 连接酶。 答案：A 2下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是( ) A需要限制酶和 DNA 连接酶 B必须在细胞内进行 C抗生素抗性基因可作为标记基因 D启动子位于目的基因的首端 解析：基因表达载体的构建是
8、指目的基因与载体结合，在此过程中需用同一种限制酶切割目 的基因与载体，用 DNA 连接酶将互补的末端连接起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的； 基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止子、目的基因和标记基因。 答案：B 3水母发光蛋白由 236 个氨基酸构成，其中由三种氨基酸构成发光环，现已将这种蛋白质的 基因作为生物转基因的标记。在转基因技术中，这种蛋白质的作用是( ) A促使目的基因导入受体细胞中 B促使目的基因在受体细胞中复制 C促使目的基因容易被检测出来 D检测目的基因是否成功表达 解析：标记基因表达的荧光蛋白使目的基因容易被检测出来。 答案：C 4基因工程的正确操作
9、步骤是( ) 目的基因与运载体相结合 将目的基因导入受体细胞 检测目的基因的表达 提取 目的基因 A B C D 解析：基因工程的基本操作步骤主要包括四步： (1)目的基因的获取，即提取目的基因。 (2)基因表达载体的构建，即使目的基因与运载体结合。 (3)将目的基因导入受体细胞，即。 (4)目的基因的检测与表达，即检测目的基因的表达。 答案：C 5某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，来表达产生生长 激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A 是抗链霉素基因，B 是抗氨苄青霉素基因，且目的基因要 插入到基因 B 中，而大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是( ) A
10、导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒 BRNA 聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶 C可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D在含氨苄青霉素培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求 的大肠杆菌 解析：导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒，也可能为普通质粒，A 项错误；构建基因表达 载体过程中需要限制酶和 DNA 连接酶，不需要 RNA 聚合酶，B 项错误；由于目的基因要插入到基 因 B 中，即抗氨苄青霉素基因破坏，即工程菌不能抗氨苄青霉素，因此不能用含氨苄青霉素的培 养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒，C 项错误；据分析可知，在含氨苄青霉素培养基中不 能生
11、长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌，D 项正确。 答案：D B 级 能力训练 6科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉，其过程大致如图。 (1)基因工程的核心是_。 (2)上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用了_法，先要将目的基因插入农杆菌 Ti 质粒的_中，然后用该农杆菌感染植株细胞，通过 DNA 重组将目的基因插入植株细胞的 _上。 (3)目的基因在棉株体内能否成功转录，分子水平上可采用_方法检测。 (4)如果把该基因导入叶绿体 DNA 中，将来产生的卵细胞中_(填“一定”或“不一定” )含有抗虫基因。 解析：(1)基因工程的核心步骤是基因表
12、达载体的构建。 (2)将目的基因导入棉花细胞内使用了农杆菌转化法，先要将目的基因插入农杆菌 Ti 质粒的 TDNA 中，然后用该农杆菌感染植株细胞，通过 DNA 重组将目的基因插入植株细胞的染色体上。 (3)目的基因在棉株体内能否成功转录，从分子水平上检测可采用分子杂交法。 (4)由于在产生配子的过程中，细胞质基因是随机分配的，因此产生的配子中不一定含有抗虫 基因。 答案：(1)基因表达载体的构建 (2)农杆菌转化 TDNA 染色体 (3)分子杂交 (4)不一定 B 级 能力训练 7如图表示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。下列说法 不正确的是( ) AX 是能合
13、成胰岛素的细菌细胞 B质粒通常有多个标记基因和多个限制酶切点 C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 解析：X 是含有胰岛素基因的细菌细胞分裂形成的，含有胰岛素基因，因此能合成胰岛素，A 项正确；质粒通常有多个标记基因和多个限制酶切点，这样便于目的基因的插入和筛选含有重组 DNA 的细胞，B 项正确；基因与运载体的重组除了需要 DNA 连接酶，还需要限制酶，C 项错误；基 因工程能定向改造生物的性状，该细菌是采用基因工程技术培育形成的，因此其性状已被定向改 造，D 项正确。 答案：C 8在基因工程操作技术中，为保证目的基因更好地导入受体细胞，有时需要用 Ca2处理
14、。 下列有关叙述，正确的是( ) A显微注射法中要用 Ca2处理动物受精卵 B花粉管通道法中要用 Ca2处理植物体细胞 C农杆菌转化法中要用 Ca2处理植物细胞 D农杆菌转化法中要用 Ca2处理农杆菌细胞 解析：用 Ca2处理原核细胞，会增大细胞壁的通透性，使细胞处于一种能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态，即感受态。在农杆菌转化法中，需要把构建好的重组载体(重组 Ti 质粒)先 导入原核细胞农杆菌细胞中，此时需要用 Ca2处理，然后再把含重组 Ti 质粒的农杆菌导入 植物细胞。 答案：D 9下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是( ) A表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞 mRN
15、A 反转录获得 B表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点 C借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来 D启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用 解析：本题考查基因工程相关知识。A 项，胰岛素基因只在胰岛 B 细胞中表达，人肝细胞无 胰岛素 mRNA，故错误。B 项，复制原点是基因表达载体复制的起点，而胰岛素基因表达的起点位 于启动子，故错误。C 项，在细胞培养液中加入抗生素，只有含胰岛素基因的受体细胞才能存活， 即借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来，故正确。D 项，启动子在胰岛素 基因的转录中起作用，终止密码子在翻译中起作用，故错误。 答案：C 10已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产，乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋 白质后死亡。因此，可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内，使甲种农作物获得抗乙种昆虫 危害的能力。回答下列问题： (1)为了获得丙种蛋白
