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1、1.2基因工程的基本操作程序高二生物选修三同步课时训练【基础练习】1.正确表示基因操作“四步曲”顺序的是( )目的基因的提取将目的基因导入受体细胞基因表达载体的构建目的基因的检测和鉴定A.B.C.D.2.下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( )从基因文库中获取目的基因利用PCR技术扩增目的基因逆转录法通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A.B.C.D.3.在基因表达载体的构建中,下列说法正确的是( )一个表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子 有了启动子才能驱动基因转录出mRNA 终止子的作用是使转录在所需要的地方停止 所有基因表达载体的构建是完全相同的A.B.C.D.4.在基因工程中
2、，将目的基因导入不同的受体细胞使用的方法不同，下列叙述错误的是( )A.将目的基因导入植物细胞常用的是农杆菌转化法、花粉管通道法B.将目的基因导入动物细胞常用的是显微注射法C.将目的基因导入植物细胞常用的受体细胞是受精卵D.将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法5.我国考古学家利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的DNA中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是( )A.“引子”的彻底水解产物有两种B.设计“引子”的DNA序列信息只能来自核DNAC.设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列D.土
3、壤沉积物中的古人类双链DNA可直接与“引子”结合从而被识别6.PCR是一种体外扩增DNA片段的技术，利用了DNA热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。下列有关PCR过程的叙述，正确的是( )A.DNA两条链的解旋过程需要解旋酶的催化B.需要4种核糖核苷酸为原料C.PCR过程需要的两种引物的碱基序列必须是能够相互配对的D.与细胞内DNA复制相比，PCR所需要的酶耐高温【能力提升】7.下列关于将目的基因导入不同受体细胞的方法的叙述错误的是( )A.大肠杆菌常作为受体细胞的重要原因是其繁殖快、遗传物质相对较少B.导入棉花细胞时，可用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法C.一般通过显微
4、注射法将目的基因导入羊的受精卵或体细胞以获得转基因羊D.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8.某研究小组将两个抗虫基因导入棉花细胞(2N=26)的染色体中培育出抗虫棉,若将一株抗虫棉(M株)和一株正常棉花杂交,子代中抗虫:非抗虫=3:1,下列说法正确的是( )A. 可以采用显微注射法直接将两个抗虫基因导入棉花细胞中B. 当M株的某一细胞处于MII后期时,该细胞中最多含有2个抗虫基因C. 若M株自交,后代出现抗虫植株的概率为15/16D. 抗虫基因能在棉花细胞中表达,主要是因为两者的DNA结构相同9.如图为基因表达载体的模式图，下列有关说法错误的是( )A.构建基因表达
5、载体需要用到限制酶和DNA连接酶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10.限制酶的发现为DNA的切割和功能基因的获得创造了条件。限制酶Sau3A、EcoR、BamH的识别序列及切割位点分别为GATC、GAATTC、GGATCC。含某目的基因的DNA片段如图所示，若利用质粒A（含限制酶Sau3A、EcoR、BamH的酶切位点各1个）构建基因表达载体，为克服目的基因或质粒A的自身环化以及目的基因与质粒A的任意连接等，应该如何选择限制酶( )A.用限制酶E
6、coR或BamH处理含某目的基因的DNA和质粒AB.用限制酶Sau3A和BamH处理含某目的基因的DNA和质粒AC.用限制酶Sau3A和EcoR处理含某目的基因的DNA和质粒AD.用限制酶EcoR和BamH处理含某目的基因的DNA和质粒A11.下图表示应用基因工程技术生产干扰素（一种分泌蛋白）的三条途径，下列相关叙述错误的是( )A.途径甲中，过程采用的方法是显微注射法B.途径乙中，过程一般所采用的方法是农杆菌转化法C.途径丙中，过程可用Ca2+处理大肠杆菌，以制备感受态细胞D.三条途径中，由于使用的目的基因相同，因此表达出的干扰素的结构也完全相同12.据研究，新冠病毒表面的S蛋白是其主要的病
7、毒抗原，在康复病人的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。如图为某科研机构研制新冠疫苗的部分过程。下列叙述错误的是( )A.对发热病人进行核酸检测可使用带标记的S基因单链作探针B.使用PCR选择性扩增的前提条件是掌握S基因的全部核苷酸序列C.过程通常是将S基因和载体连接以构建基因表达载体D.将S基因与培养的动物细胞的细胞核DNA整合可以使S基因稳定遗传13.绿叶海天牛（简称甲）啃食滨海无隔藻（简称乙）后，身体就逐渐变绿，这些“夺来”的叶绿体能够在甲体内长期稳定存在，有科学家推测其原因是在甲的染色体DNA上可能存在乙编码叶绿体部分蛋白质的核基因。为证实上述推测，以这种变绿的甲为材料进行实验，方法和结果最
8、能支持上述推测的是( )A.提取甲的全部DNA，通过PCR技术能克隆出乙的编码叶绿体部分蛋白质的核基因B.通过核酸分子杂交技术，在甲体内检测到乙的编码叶绿体部分蛋白质的核基因转录出的RNAC.给甲提供14CO2，一段时间后检测到其体内的部分有机物出现放射性D.用乙编码叶绿体部分蛋白质的核基因作探针与甲的染色体DNA杂交，结果显示出杂交带14.PCR只能扩增两端序列已知的基因片段，反向PCR可扩增一段已知序列的两端未知序列，如图为反向PCR的原理示意图。下列说法错误的是( )A.反向PCR所需的基本条件和PCR一样B.反向PCR的引物设计的依据是已知序列C.若L处的序列为ACTAGT，则R处的序
9、列为TGATCAD.酶切后需要用DNA连接酶使酶切片段环化15.p53基因是一种抑癌基因，在恶性肿瘤患者中突变率达50%以上。与人相比，大象体内含有多对p53基因，推测是其很少患肿瘤的主要原因。研究人员设计实验探究人p53基因在乳腺肿瘤细胞中的作用。回答下列问题：（1）利用PCR技术扩增p53基因。首先根据p53基因的核苷酸序列，设计并合成_，其能与变性p53基因单链结合，在_的催化作用下延伸，如此循环多次。（2）p53基因表达载体的构建。如图所示，表达载体上除了标注的DNA片段外，在p53基因上游还必须拥有的DNA片段（箭头所示）是_，其作用机理是_。外源p53基因插入载体中至少需要两种工具
10、酶，包括准确切割DNA的限制性核酸内切酶和将双链DNA片段“缝合”起来的_。（3）检测p53基因表达对乳腺肿瘤细胞增殖的影响。分别将空载体和p53基因表达载体转入肿瘤细胞培养，采用特殊方法检测细胞增殖情况，并从培养的肿瘤细胞中提取蛋白质，用相应的_进行杂交，检测p53基因翻译成蛋白质的情况，探索杂交带强度与细胞增殖率的相关性。答案以及解析1.答案：C解析：基因工程的步骤是目的基因的提取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测和鉴定。2.答案：D解析：从基因文库中获取目的基因不需要模板链，错误；利用PCR技术扩增目的基因需要模板链，正确；反转录法合成目的基因需要模板链，正确；
11、通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因不需要模板链，错误。故D正确。3.答案：A解析：一个表达载体的组成一般包括目的基因、启动子、终止子、复制原点和标记基因，错误；启动子是RNA聚合酶结合的位点，有了启动子才能驱动基因转录出mRNA，正确；终止子在基因的尾端，控制转录的结束，故终止子的作用是使转录在所需要的地方停止，正确；由于受体细胞有植物、动物、微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方法不同，因此基因表达载体的构建是不完全相同的，错误。故选A。4.答案：C解析：将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法、花粉管通道法，A正确；将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，B正确；将目的基因导入植物
12、细胞常用的受体细胞是体细胞，将目的基因导入动物细胞常用的受体细胞是受精卵，C错误；将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，D正确。5.答案：C解析：根据题意知，“引子”是一段单链DNA序列，彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基，共6种产物，A错误；由于线粒体也含有DNA，因此设计“引子”的DNA序列信息还可以来自线粒体DNA，B错误；根据题干信息“利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的引子”可知，设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列，C正确：土壤沉积物中的古人类双链DNA需要经过提取，且在体外经过加热解旋后，才能与“引子”结合，而不能直接与“引子”结合，D错误。6.答案
13、：D解析：A、在PCR技术的过程中包括：高温变性（解链）低温复性中温延伸三个步骤，因此DNA两条链的解旋过程不需要解旋酶的催化，而是利用了DNA在高温下变性的原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合，A错误；B、需要4种脱氧核苷酸为原料，B错误；C、PCR过程需要的两种引物的碱基序列一般不是相互配对的，C错误；D、与细胞内DNA复制相比，PCR所需要的酶耐高温，一般为Taq酶，D正确。故选：D。7.答案：C解析：基因工程中常用细菌等原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖速度快、遗传物质相对较少、多为单细胞、操作简便等，A正确；将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，也可用基因枪法
14、和花粉管通道法，B正确；受精卵的全能性高，动物体细胞的全能性低，所以培育转基因动物的受体细胞一般要用受精卵，C错误；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，D正确。8.答案：C解析：A、显微注射法适用于动物细胞，而棉花细胞是植物细胞，A错误； B、假设控制抗虫和非抗虫的两对基因为A/和Bb，两个抗虫基因导入棉花细胞，子代抗虫：非抗虫=3:1，可知非抗虫基因型应为aabb，而M株基因型为AaBb（且两对基因位于两对染色体上），这样非抗虫的概率才为1/4，当M株的某一细胞处于M后期时，因为染色体数目加倍，所以最多有4个抗虫基因，B错误：C、根据B分析M株基因型为AaBb，而非
15、抗虫植株的基因型只有aabb，因此M株自交后代出现非抗虫植株的概率为1/41/4=1/16，则出现抗虫植株的概率为1-1/16=15/16，C正确;D、抗虫基因能在棉花细胞中表达，主要是因为不同生物共用一套遗传密码，不是两者的DNA结构相同，D错误。故选C。9.答案：B解析：A正确，构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶。B错误，用不同种类的载体构建基因表达载体时处理方法是有差别的。C正确，启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位。D正确，抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于检测受体细胞中是否导入了目的基因。10.答案：D解析：限制酶Sau3A切目的基因会破坏目的基因，质
16、粒含有限制酶EcoR、BamH的酶切位点，获取目的基因也可以用限制酶EcoR、BamH记性切割，但为了防止目的基因或质粒自身环化，需要使用不同种限制酶进行切制，则可以使用限制酶EcoR和BamH去切制质粒，也用限制酶EcoR和BamH去切制目的基因，则获得重组质粒会进行正常连接，D正确；故选D。11.答案：D解析：途径甲中，过程是将目的基因导入动物细胞，采用的方法是显微注射法，A正确；途径乙中，过程将目的基因导入植物细胞时，一般所采用的方法是农杆菌转化法，B正确；途径丙中，过程将目的基因导入大肠杆菌时，常用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，C正确；干扰素是一
17、种分泌蛋白，干扰素基因表达后需要在真核细胞的内质网和高尔基体中进行加工后才能形成具有特定结构的蛋白质，大肠杆菌没有内质网和高尔基体，表达出的干扰素的结构与前两条途径表达出的干扰素的结构应该不同，D错误。12.答案：B解析：核酸检测可使用带标记的S基因单链作探针，利用分子杂交技术检测样本是否含有新冠病毒的S基因，A正确；使用PCR选择性扩增不需要掌握S基因的全部核苷酸序列，只需要知道部分序列用于合成一对引物即可，B错误；过程是构建基因表达载体，通常基因表达载体上需要有目的基因（S基因）、标记基因、启动子、终止子等，C正确；动物细胞的细胞核DNA可以稳定遗传，故将S基因与培养的动物细胞的细胞核DN
18、A整合可以使S基因稳定遗传，D正确。13.答案：D解析：通过PCR技术从甲体内的DNA中克隆出属于乙的编码叶绿体部分蛋白质的核基因，这只能说明甲体内含有乙编码叶绿体部分蛋白质的核基因，但不能说明该基因位于甲的染色体DNA上，A不符合题意；通过核酸分子杂交技术，在甲体内检测到乙的编码叶绿体部分蛋白质的核基因转录出的RNA，这只能说明甲体内含有乙的编码叶绿体部分蛋白质的核基因且该基因发生了转录，而不能说明该基因位于甲的染色体DNA上，B不符合题意；给甲提供14CO2，一段时间后检测到其体内的部分有机物出现放射性，这说明甲能将14CO2合成有机物，但不能说明甲的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白
19、质的核基因，C不符合题意；用乙编码叶绿体部分蛋白质的核基因作探针与甲的染色体DNA杂交，结果显示出杂交带，这说明甲的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白质的核基因，D符合题意。14.答案：C解析：反向PCR和PCR的实质都是DNA复制，所需的基本条件一样，A正确；反向PCR的引物是依据已知序列设计的，B正确；酶切后需要用DNA连接酶使酶切片段首尾相接形成环状DNA，故L处和R处能被同一个限制酶识别并切割，若L处的序列为ACTAGT，则R处的序列也为ACTAGT，C错误、D正确。15.答案：（1）引物；热稳定的DNA聚合酶（或Taq酶）（2）启动子；RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录
20、；DNA连接酶（3）抗体解析：（1）利用PCR技术进行DNA扩增时，因为DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3端延伸DNA链，因此首先要设计合成引物，使其和p53基因单链结合，然后在热稳定的DNA聚合酶（或Taq酶）的催化下延伸。（2）构建基因表达载体后为保证目的基因的正常转录，在目的基因上游应拥有启动子，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，可启动转录。基因表达载体的构建需要限制性核酸内切酶将DNA切开，DNA连接酶将目的基因和载体连接起来。（3）根据分析，将提取出的蛋白质与相应的抗体进行杂交，检测p53基因翻译成蛋白质的情况，探索杂交带强度与细胞增殖率的相关性可了解p53基因表达对乳腺肿瘤细胞增殖的影响。学科网（北京）股份有限公司