高中生物(新人教版)选择性必修三同步习题：基因工程的基本操作程序(同步习题)【含答案及解析】.pdf

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处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。,而是要先构建基因表达载体,再将基因表达载体导入动物细胞,A错误;该转基因超级鼠的培育利用到了显微注射技术,即将目的基因导入动物细胞时采用的方法是显微注射法,B正确;采用的受体细胞是雌性动物的受精卵,C错误;目的基因导入受体细胞前要将含有目的基因的表达载体提纯,以提高实验的成功率,D错误。,我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的,A正确。Ca2+处理法能使大肠杆菌细胞的生理状态发生改变,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,所以将目的基因导入大肠杆菌细胞,常采用Ca2+处理法,B错误。显微注射法的受体细胞一般为动物受精卵,则将目的基因导入羊受精卵的方法是显微注:..射法,C正确。在自然条件下,农杆菌能侵染双子叶植物和裸子植物,因此农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞常用的方法,但大多数单子叶植物不能用,番茄是双子叶植物,可用农杆菌转化法将目的基因导入番茄细胞,D正确。(1)单子叶植物Ti质粒染色体DNAT-DN***段(内部)(2)DNA连接酶、限制酶(3)植物组织培养(4)花粉管通道解析(1)在自然条件下,农杆菌能侵染双子叶植物和裸子植物,而对大多数单子叶植物没有侵染能力。农杆菌转化法的原理:在农杆菌的Ti质粒上存在T-DN***段,它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上的特点,因此只要将携带外源基因的DN***段插入T-DN***段内,即可实现将目的基因导入植物细胞的染色体DNA上。(2)根据T-DNA这一转移特点,可以推测该DN***段上含有能控制合成DNA连接酶、限制酶的基因,这样才能实现与双子叶植物或裸子植物细胞染色体DNA的整合。(3)将转基因受体细胞培养成转基因植株需要采用植物组织培养技术。(4)植物基因工程中,将目的基因导入受体细胞除了农杆菌转化法之外,还有花粉管通道法。、B、D三项分别是在复制、转录和翻译水平上检测基因工程是否成功,C项所述分子杂交方法是不存在的,因此B符合题意。,A不符合题意;目的基因不一定是致病基因,B不符合题意;基因的表达包括转录和翻译两个过程,检测目的基因是否转录出mRNA是检测目的基因是否表达的中间步骤,C不符合题意;检测目的基因是否翻译成蛋白质是检测目的基因是否表达的关键步骤,D符合题意。易错警示不能正确理解基因的表达的含义而出错基因的表达包括转录和翻译两个过程,不能把基因的表达就只理解成转录。:..、抗病特性鉴定属于个体生物学水平的鉴定,可用于确定转基因生物是否具备相关性状,A正确;可采用PCR技术检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,B正确;目的基因是否转录出了mRNA的检测方法是分子杂交技术,检测目的基因是否翻译成蛋白质,应该用相应的抗体进行抗原—抗体杂交,若有杂交带出现,表明目的基因翻译成相应蛋白质,C错误,D正确。、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理,以防污染,A正确;PCR利用了DNA的热变性原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合,B正确;PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出之后,应放在冰块上缓慢融化,这样才能不破坏缓冲液中稳定性较差的成分,同样保护酶的活性不被破坏,C错误;在向微量离心管中添加反应组分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头都必须更换,以防污染,D正确。,在一定的pH下,这些基因可以带上正电荷或负电荷,在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程是电泳,即带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程,A正确,C错误;待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率,B正确;PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,D正确。,在人的胰岛A细胞中没有胰岛素基因转录出的mRNA,A错误;表达载体的复制启动于复制原点,人胰岛素基因的表达启动于启动子,B错误;标记基因位于载体上,利用标记基因筛选出来的受体细胞可能只含有载体而不含有目的基因,C正确;人胰:..岛素基因的表达启动于启动子,终止于终止子,而起始密码子和终止密码子在翻译过程中起作用,D错误。易错警示启动子≠起始密码子,终止子≠终止密码子(1)启动子:一段有特殊序列结构的DN***段,位于基因的上游,它是RNA聚合酶识别和结合的部位。终止子:一段有特殊序列结构的DN***段,位于基因的下游,作用是使转录过程停止。(2)起始密码子和终止密码子位于mRNA上,分别控制翻译过程的启动和终止。,图示对质粒和目的基因切割用到了两种限制酶,即PstⅠ和EcoRⅠ,A正确;抗卡那霉素基因作为标记基因,作用是筛选含有目的基因的受体细胞,B正确;限制酶SmaⅠ的识别序列位于目的基因内部,因此表达载体构建时不能用限制酶SmaⅠ,应用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ,C错误;基因表达载体包括目的基因(抗原基因)、标记基因(抗卡那霉素基因)、启动子和终止子等,D正确。归纳总结为了防止载体或目的基因的末端自己连接,即“环化”,可用不同的限制酶分别处理目的基因和载体,使目的基因的两端和载体的切口两端具有两个不同的末端。(1)DNA半保留复制一小段单链DNA4种脱氧核苷酸(2)大肠杆菌和哺乳动物(3)NdeⅠ和BamHⅠ(4)不一定若大肠杆菌细胞中导入的是未携带目的基因的(穿梭)质粒,大肠杆菌细胞也能在含卡那霉素的培养基中生长解析(1)PCR是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。在PCR反应体系中,需加入一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,即引物,PCR需以四种脱氧核苷酸作为合成DNA的原料。(2)基因表达载体除了含启动子、终止子、目的基因和标记基因外,还:..含有复制原点,若穿梭质粒既能在大肠杆菌中大量复制,也能在哺乳动物细胞中表达,则需要加入大肠杆菌和哺乳动物的复制原点。(3)如果在哺乳动物的穿梭质粒中插入人生长激素基因,基因表达载体中目的基因的上游为启动子,下游为终止子。图示启动子和终止子之间的限制酶有NdeⅠ、XbaⅠ和BamHⅠ三种,其中XbaⅠ有两个酶切位点,另一个位点在终止子下游,所以为使PCR扩增的人生长激素基因定向插入该质粒,扩增的人生长激素基因两端设计的序列应含有NdeⅠ和BamHⅠ的切割位点。(4)穿梭质粒、目的基因混合后,导入能吸收周围环境中DNA分子的大肠杆菌细胞的有可能是没有携带目的基因的穿梭质粒,其上含有卡那霉素抗性基因,在含有卡那霉素的培养基中也能够生长,所以在含卡那霉素的培养基中能够生长的大肠杆菌细胞中不一定含有目的基因。,不含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因,A正确;用Ca2+处理细菌,使细菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法,B正确;转基因成功的植物细胞可通过植物组织培养技术获得转基因植物,C正确;在植物细胞中检测到抗虫基因,说明目的基因已成功导入,但不能证明其已经表达,D错误。、采用PCR技术体外扩增等,A正确;在培育转基因番茄的过程中,需要将抗冻蛋白基因与相应载体连接构建基因表达载体,再将基因表达载体导入受体细胞,B正确;在自然条件下,农杆菌能侵染双子叶植物和裸子植物,故将目的基因导入番茄体细胞可以用农杆菌转化法,C正确;应利用标记基因来筛选已导入抗冻蛋白基因的番茄细胞,由于抗冻蛋白基因在受体番茄细胞中还没有表达,因此不能在低温条件下筛选已导入抗冻蛋白基因的番茄细胞,D错误。:..(1)启动子、终止子DNA连接酶(2)已导入目的基因并且目的基因能稳定遗传和表达的细胞显微注射未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力弱(3)DNA是遗传物质,DNA可以在同种生物的不同个体之间转移解析(1)目的基因主要是指编码蛋白质的基因,故人工合成的目的基因必须拼接启动子、终止子后,才可能在宿主细胞中得以表达。①过程为基因表达载体的构建,需要将切割好的目的基因和质粒连接起来,故进行①过程时,需用的基本工具是DNA连接酶。(2)图中已转化的宿主细胞指的是已导入目的基因并且目的基因能稳定遗传和表达的细胞。若图中宿主细胞为动物受精卵,常用显微注射法将目的基因注入动物受精卵中;若图中宿主细胞是大肠杆菌(微生物),由于未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力弱,所以需要用钙离子处理大肠杆菌,使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。(3)基因工程的先导是艾弗里等人的工作,艾弗里等人通过肺炎链球菌转化实验,不仅证明了DNA是遗传物质,还证明了DNA可以在同种生物的不同个体之间转移。(1)目的基因限制性内切核酸酶(2)Ca2+潮霉素(3)BD(4)2保证基因的两条反向平行的链都作模板,且其上碱基序列不同(5)表达再分化解析(1)用相同的限制性内切核酸酶切割目的基因和质粒后,再用DNA连接酶连接目的基因和质粒,从而构建基因表达载体,题中将草甘膦抗性基因作为目的基因。(2)依据用钙离子处理大肠杆菌的原理,农杆菌用Ca2+处理,将其与基因表达载体混合完成转化后,在含有标记基因表达的潮霉素培养基中筛选,可获得含目的基因表达载体的农杆菌。(3)根据草甘膦抗性基因的部分序列以及双链DNA分子的结构特点(反向平行),再结合DNA复制(PCR中)的特点,即子链合成的方向从5'端到3'端,应选择引物B、D进行PCR扩增。(4)为使基因的两条反向平行的链都作模板,而且两条链的碱基序列不同,PCR扩增时需要根据草甘膦抗性基因序列设计2种引物。(5)据题图分析可知,目的基因插入的位置在GUS基因旁边,而GUS基因表达产:..物经染色能从无色变成蓝色,因此可以利用GUS基因表达产物的鉴定进行题图中的筛选2,以确定目的基因是否表达。愈伤组织经过再分化形成胚状体,进而获得完整的植株。(1)平GATC(2)BamHⅠDNA连接(3)四环素不发出绿色荧光(4)逆转录(反转录)目的基因未能在受体菌中转录解析(1)从表格中可看出用EcoRⅤ酶切获得的目的基因具有平末端。分析重组质粒载体P,0限制酶Sau3AⅠ会破坏四环素抗性基因(标记基因),限制酶EcoRⅤ会破坏复制原点,所以只能用限制酶BamHⅠ切割重组质粒载体P。在构建P时,目的基因两端应与重组质粒载体P010有能进行互补的黏性末端,结合表格信息,需要在引物的一端加上GATC序列。(2)根据(1)的分析,质粒P需要用BamHⅠ酶进行切割,切割后的质粒P与目的基因在