生物选择性必修3第2节 基因工程的基本操作程序当堂达标检测题

这是一份生物选择性必修3第2节 基因工程的基本操作程序当堂达标检测题，共8页。


【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．下列关于cDNA文库和基因组文库的说法，不正确的是( )
A．cDNA文库中的DNA来源于mRNA的逆转录过程
B．如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同
C．cDNA文库中的基因都没有启动子
D．一种生物的cDNA文库可以有许多种，但基因组文库只有一种
2．下列有关PCR技术的说法，不正确的是( )
A．PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术
B．PCR技术的原理是DNA双链复制
C．利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列
D．PCR扩增中需要解旋酶解开双链DNA
3．下列选项中不是基因表达载体必要的组成成分的是( )
A．目的基因B．启动子
C．终止子D．抗青霉素基因
4．要检测受体DNA中是否成功插入了目的基因，需要用基因探针，这里的基因探针是指( )
A．用于检测疾病的医疗器械
B．带标记的与目的基因互补的核酸序列
C．带标记的蛋白质分子
D．人工合成的免疫球蛋白
5．下列关于目的基因导入微生物细胞的叙述中，不正确的是( )
A．常用原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖快，且多为单细胞，遗传物质相对较少等
B．受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态
C．感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度
D．感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子的液体只要调节为适宜的pH即可，没必要加入缓冲液
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。下列选项中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其mRNA
C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
7．如图为基因表达载体的模式图，下列有关基因工程中载体的说法错误的是( )
A．基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建
B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别
C．图中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位
D．抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因
8．在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞和组织才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答，叙述正确的是( )
①A过程需要的酶主要有限制性内切核酸酶和DNA连接酶 ②B过程需要加入卡那霉素进行选择培养 ③C过程为脱分化过程，培养基中只需加入营养物质、琼脂 ④D过程可以用放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因作为探针进行分子水平的检测 ⑤D过程可以用虫吞食植株进行个体水平的检测
A．①②③④⑤B．①②④⑤
C．③④⑤D．①③④⑤
9．紫花苜蓿是世界上最重要的豆科牧草之一，素有“牧草之王”的美称，NHX基因指导合成的蛋白质能将钠离子排出细胞，研究人员将NHX基因导入新疆大叶紫花苜蓿中，提高了转基因植株的耐盐性。请回答下列问题：
(1)利用PCR技术扩增NHX基因时，需要加入的酶为________________，反应的温度和时间需根据具体情况进行设定，55～60℃有利于________________结合到互补DNA链上。
(2)将目的基因导入受体细胞前要将目的基因和运载体相连，作为目的基因的运载体应具备的条件是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出三点)。
(3)将NHX基因导入新疆大叶紫花苜蓿的常用方法是________，该方法中要将目的基因插入到________________________以保证目的基因能整合到宿主细胞的染色体上，检测目的基因是否导入宿主细胞的方法是________________________________，该检测方法利用的原理是______________________。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
10．基因工程的基本操作步骤如下图所示，其中甲、乙、丙表示结构，①表示过程。下列相关叙述正确的是( )
A．甲、乙分别表示含有抗性基因的质粒、受体细胞
B．①过程表示用有抗生素的培养基筛选含目的基因的受体细胞
C．丙可以是单细胞、器官、植物或动物等
D．若要使丙表达人的蛋白质，则乙是能分裂的人体细胞
11．如图表示利用致病病毒M(DNA病毒)的表面蛋白基因和无害病毒N，通过基因工程制作重组M病毒疫苗的部分过程。①～⑤表示操作流程，a～h表示分子或结构。据图判断不正确的说法是( )
A．图中所示的①②③过程中，用作运载体的DNA来自分子c
B．图中c所示质粒可能是由细菌或者病毒的DNA改造的
C．图中所示过程中，获取目的基因的步骤是流程①、②
D．在流程③中必须实施的步骤有切割质粒、将质粒与目的基因重组
12．如图是利用基因工程技术培育转基因植物，生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcRⅠ、ApaⅠ为四种限制性内切核酸酶，下列说法错误的是 ( )
A．抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
B．表达载体构建时需要用到限制酶SmaⅠ
C．图示过程是基因工程的核心步骤
D．除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构
13．下列有关基因工程的基本操作程序的叙述，正确的是( )
A．基因工程的第二步不涉及碱基互补配对原则
B．人们常用转化法将目的基因导入大肠杆菌细胞
C．常用分裂能力较强的动物细胞作为基因工程的受体细胞
D．若从转基因生物中提取的mRNA可与目的基因形成杂交带，说明该目的基因已表达
14．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(图甲)，拟将其与质粒(图乙)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．用限制性内切核酸酶EcRⅠ和DNA连接酶构建重组质粒
B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞
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C基因是否整合到菊花染色体上
15．图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因(tetr)和氨苄青霉素抗性基因(ampr)。请回答下列问题：
(1)EcRV酶切位点为，EcRV酶切出来的线性载体P1为________末端。
(2)用TaqDNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段，其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理，在两端各添加了一个碱基为________的脱氧核苷酸，形成P2；P2和目的基因片段在________酶作用下，形成重组质粒P3。
(3)为筛选出含有重组质粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C三类菌落，其生长情况如下表(“＋”代表生长，“－”代表不生长)。根据表中结果判断，应选择的菌落是________(填表中字母)类，另外两类菌落质粒导入情况分别是________________、________________。
(4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的一对引物是________________。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400bp片段，原因是
________________________________________________________________________。
【素养养成练】
16．真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题：
(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是________________________________________________________________________。
(2)若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用________作为载体，其原因是________________________________________________________________________。
(3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有__________________(答出两点即可)等优点。
(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是______________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。
(5)艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课后分层检测案13 基因工程的基本操作程序
1．解析：cDNA是指以mRNA为模板，由逆转录酶催化形成的互补DNA, cDNA文库中的基因来自mRNA逆转录，A正确；mRNA是由基因中的外显子部分转录后拼接形成的，因此cDNA文库中的基因不包含启动子和内含子等结构，与该生物的基因组文库中的基因结构不同，B错误；cDNA文库中的基因都没有启动子，C正确；由于cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，因此该种基因文库可能有多种，而基因组文库中含有某种生物的全部基因，因此只有一种，D正确。
答案：B
2．解析：PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，其原理是DNA双链复制，A、B正确；利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，C正确；PCR扩增中目的基因受热变性后解链为单链，不需要解旋酶解开双链DNA，D错误。
答案：D
3．解析：目的基因、启动子、终止子、标记基因是基因表达载体必要的组成成分，而抗青霉素基因只是标记基因中的一种。
答案：D
4．解析：本题中基因探针是指用放射性同位素或荧光分子标记的与目的基因互补的核酸序列，利用碱基互补配对原则，检测目的基因是否导入受体细胞的DNA中。
答案：B
5．解析：因为原核生物繁殖快，且多为单细胞，遗传物质相对较少，故常用原核生物作为受体细胞，A正确；Ca2＋处理后细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态，感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度，B、C正确；感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子的液体需要加入缓冲液，D错误。
答案：D
6．解析：基因表达的产物是蛋白质，因此，只有在受体细胞中检测或提取到了相应蛋白质才能证明目的基因在受体细胞中完成了表达，A、C项只能说明完成了目的基因的导入，B项只能说明完成了目的基因的导入和目的基因的转录过程。
答案：D
7．解析：由于受体细胞有植物、动物和微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方式不同，所以基因表达载体的构建也会有所差别，不可能千篇一律。
答案：B
8．解析：①A过程需要的酶主要有限制性内切核酸酶和DNA连接酶，①正确；②B过程需要加入卡那霉素进行选择培养，②正确；③C过程为脱分化过程，培养基中需加入营养物质、琼脂、激素以及卡那霉素，③错误；④D过程可以用放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因作为探针进行分子水平的检测，④正确；⑤D过程可以用虫吞食植株进行个体水平的检测，⑤正确。
答案：B
9．解析：(1)PCR技术扩增NHX基因时，需要加入的酶为热稳定DNA聚合酶(或Taq酶)。利用PCR技术扩增目的基因的过程中，复性时两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，复性的温度为55～60 ℃。(2)作为目的基因的运载体应具备的条件是具有一个或多个限制酶切割位点、能在细胞中自我复制、具有特殊的标记基因等。(3)将目的基因导入植物细胞的常用方法是农杆菌转化法，该方法中要将目的基因插入到Ti质粒的T­DNA上，以保证目的基因能整合到宿主细胞的染色体上。检测目的基因是否导入宿主细胞的方法是DNA分子杂交技术，该检测方法利用的原理是碱基互补配对原则。
答案：(1)热稳定DNA聚合酶(或Taq酶) 引物
(2)具有一个或多个限制酶切割位点、能在细胞中自我复制、具有特殊的标记基因
(3)农杆菌转化法 Ti质粒的T­DNA上 DNA分子杂交技术 碱基互补配对原则
10．解析：甲为运载体，可能是质粒，也可能是噬菌体或动植物病毒，A错误；①为筛选含有目的基因的受体细胞的过程，由于标记基因不一定是抗性基因，因此该过程不一定是用含有抗生素的培养基来筛选含目的基因的受体细胞，也可能是通过荧光标记来筛选含目的基因的受体细胞，B错误；基因工程的受体细胞可以是微生物细胞、植物细胞或动物细胞，因此丙可以是单细胞、器官、植物或动物等，C正确；若要使丙表达人的蛋白质，则乙应该是其他生物的细胞，D错误。
答案：C
11．解析：图中①②表示提取致病病毒M的DNA并切割下目的基因，图中③是目的基因与运载体拼接过程，所以①②③过程中用作运载体的只有c，A、C、D正确；图中质粒不可能来自病毒的DNA，因为病毒中没有质粒，B错误。
答案：B
12．解析：抗卡那霉素基因是标记基因，目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞，A正确；构建过程中需要将目的基因完整切割下来，此时要用到限制酶PstⅠ、EcR Ⅰ，B错误；图示过程为基因表达载体的构建过程，是基因工程中的核心步骤，C正确；基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等，D正确。
答案：B
13．解析：基因工程的第二步(基因表达载体的构建)涉及碱基互补配对原则，第三步(将目的基因导入受体细胞)不涉及碱基互补配对原则，A错误；人们常用转化法将目的基因导入大肠杆菌细胞，常用的转化方法是钙离子处理法，B正确；动物细胞一般使用受精卵作为基因工程的受体细胞，C错误；若从转基因生物中提取的mRNA可与目的基因形成杂交带，说明该目的基因已转录，而基因的表达包括转录和翻译两个过程，D错误。
答案：B
14．解析：目的基因C和质粒都有可被EcR Ⅰ切割的酶切位点，另外需要DNA连接酶将切好的目的基因和质粒连接起来，A正确；愈伤组织全能性较高，是理想的植物受体细胞，将目的基因导入植物受体细胞的方法通常为农杆菌转化法，B正确；质粒中含有潮霉素抗性基因，因此选择培养基中应该加入潮霉素，C错误；使用分子杂交方法可检测目的基因是否整合到受体染色体上，D正确。
答案：C
15．解析：(1)根据题意分析，EcR V 酶识别的序列是－GATATC－，并且两条链都在中间的T与A之间进行切割，因此其切出来的线性载体P1为平末端。(2)据图分析，目的基因两侧为黏性末端，且露出的碱基为A，则在载体P1的两端需要各加一个碱基T形成具有黏性末端的载体P2，再用DNA连接酶将P2与目的基因连接起来形成重组质粒P3。(3)分析可知，限制酶切割后破坏了四环素抗性基因，但是没有破坏氨苄青霉素抗性基因，因此含有重组质粒P3的菌落在四环素中应该不能生长，而在氨苄青霉素的培养基中能生长，应该选择B类菌落。根据表格分析，A类菌落在氨苄青霉素和四环素的培养基中都能够生长，说明其导入的是P0; C类菌落在任何抗生素的培养基中都不能生长，说明其没有导入任何质粒。(4)据图分析，根据目的基因插入的位置和PCR技术的原理分析，PCR 鉴定时应该选择的一对引物是乙和丙；根据题意和图形分析，某同学用图中的另外一对引物(甲、乙)从某一菌落的质粒中扩增出了400bp的片段，说明其目的基因发生了反向连接。
答案：(1)平
(2)胸腺嘧啶(T) DNA连接
(3)B A类菌落含有P0 C类菌落未转入质粒
(4)乙、丙 目的基因反向连接
16．解析：(1)人为真核生物，从人的基因组文库中获得的基因A中含有内含子，而受体细胞大肠杆菌是原核生物，原核生物基因中没有内含子，相应的就没有切除内含子对应的RNA序列，故无法表达出蛋白A。(2)噬菌体是专一性侵染细菌的病毒，以细菌为宿主细胞，而昆虫病毒侵染的是昆虫，以昆虫为宿主细胞。家蚕属于昆虫，故应选用昆虫病毒作为载体。(3)与家蚕相比，大肠杆菌具有繁殖快、容易培养等优点，故要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。(4)检测基因A是否翻译出蛋白A，可用抗原—抗体杂交法。(5)艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验中，S型细菌的DNA可以使R型细菌发生转化，说明调控多糖荚膜产生的基因整合到了R型细菌的DNA分子中并成功得以表达。也就是说DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体并进行表达，这就为基因工程理论的建立提供了启示。
答案：(1)基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A (2)噬菌体 噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕 (3)繁殖快、容易培养 (4)蛋白A的抗体 (5)DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体
菌落类型
平板类型
A
B
C
无抗生素
＋
＋
＋
氨苄青霉素
＋
＋
－
四环素
＋
－
－
氨苄青霉素＋四环素
＋
－
－