1.2 基因工程的基本操作程序-人教版高中生物选修三练习 联系客服

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26. (11分)在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因,

只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长.如图为获得抗虫棉的技术流程.请据图回答:

(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:目的基因的获取、 、将目的基因导入受体细胞、 .

(2)A过程需要的酶有 和 .

(3)要把重组质粒导入土壤农杆菌,首先必须用 处理土壤农杆菌,使土壤农杆菌转变为 态;然后将在缓冲液中混合培养完成转化过程. (4)含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后,将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过[C] 和[E] .如要确保再生植株中含有抗虫基因,可在C过程的培养基中加入 .

(5)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键

是 .这需要通过检测才能知道,检测采用的方法 . 三、识图作答题(本大题共4小题,共31.0分)

27. (7分)人类复合型免疫缺陷症患者体内缺失腺苷酸脱氨酶(ADA)的基因,导致

体内缺乏腺苷酸脱氨酶。随着基因工程的不断发展,科学家利用基因治疗治愈了人类复合型免疫缺陷症,过程如下图所示。

回答下列问题:

(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤,图中①代表的步骤是________。 (2)图中⑧表示目的基因的检测与鉴定。检测ADA基因是否存在T细胞中,用PCR技术进行扩增时,应提取T细胞中的________(填“mRNA”“总RNA”或“DNA”)作为PCR模板,从而筛选出含ADA基因的T细胞。检测ADA基因是否转录时,未出现ADA基因转录的mRNA,从基因表达载体的构建角度推测,最可能的原因是________。

(3)含ADA基因的T细胞必需要能产生________,才能注入患者体内,达到治疗疾病的目的。这种治疗方法属于基因治疗,基因治疗是指________。 (4)基因工程中常用的载体,除上图所示以外,还有________和________。

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28. (8分)下图是绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程示意图,请据图同答:

_____、_____、 (1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤是:获取目的基因、

____。科学家获取绿色荧光蛋白基因所选用的限制酶是________,最终获得的绿色荧光蛋白基因的末端类型属于___________。

(2)在重组质粒中,除了绿色荧光蛋白基因和复制原点外,还应有___________。 (3)将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞,常用的方法是________。图中的猪卵母细胞一般处在________期。

29. (8分)人体内胰岛素基因控制合成出一条称为前胰岛素原的肽链,该肽链加工时

切除引导肽等部分片段后,形成A、B两条肽链并构成胰岛素。如图是运用基因工程技术制备胰岛素的部分流程图,据图回答下列有关问题:

(1)①过程表示从____________(填“胰岛A细胞”、“胰岛B细胞”或“胰岛A细胞和胰岛B细胞”)中获取胰岛素基因相应的mRNA。②过程需要的酶是____________。为保证该基因能翻译出肽链,还需在该基因的上游和下游分别添加部分核苷酸序列,添加的这些序列将转录形成mRNA中的__________________________。

(2)③过程表示的是基因工程基本操作程序中的____________________,该过程需要用到的酶是_______________。

( 3)大肠杆菌和酵母菌是④过程常用的工程菌,该类工程菌的优点是

______________。大肠杆菌作为工程菌时,合成的胰岛素原需要在体外加工形成胰岛素,该过程需要的酶是___________;用酵母菌做工程菌时,可从培养液中提取出具生物活性的胰岛素,其原因是____________ 。

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30. (8分)干扰素是治疗癌症的重要药物,它必须从血液中提取,每升人血只能提取

0.5 μg,所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚州的基因公司用如下图的方式生产干扰素。阅读材料完成(1)~(3)题。

(1)质粒的化学本质是__________,用______技术可使获得的基因迅速扩增。 (2)基因工程的基本操作程序主要包括_____个步骤,形成③的过程是

_________________,它是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心,干扰素基因和细菌质粒能结合形成③,最重要的原因是它们经酶处理后具有

_______________________,③的组成中,除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及______________________等。

(3)干扰素基因能否在酵母菌细胞内稳定遗传的关键是

________________________,这需要通过检测才能知道,检测采用的方法是___________________________。

四、探究题(本大题共1小题,共8.0分)

31. (8分)在基因工程的实验中,为达到在大肠杆菌中大量表达相应蛋白质的目的,

研究人员进行了如图所示的基因工程相关操作。请据图分析回答下列问题:

(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:目的基因的获取、________、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。

(2)图中表示用BamHI获得目的基因与运载体后,可用________酶处理后获得a,在质粒中的抗氨苄青霉素基因称为________,在筛选中起作用。

(3)若要使大肠杆菌转化为感受态,须用________进行处理,然后将重组质粒和感受态细胞放在________中混合培养完成转化过程。

(4)如果要检测目的基因是否成功表达出蛋白质,可以从培养后的转基因的大肠杆菌中提取出________,用相应的抗体进行________操作,若有________出现,表明目的基因已形成蛋白质产品。

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查了基因工程的相关知识,要求学生理解基因工程的概念、操作步骤及运用。难度一般。

【解答】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②基因表达载体的构建③将目的基因导入受体细胞④目的基因的检测与鉴定;其中关键技术是构建基因表达载体;基因工程能按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外 DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。所以其优势是可定向地改造生物遗传性状,同时消费者对转基因产品应该有选择权,故A、B、C正确。基因工程中产生的可遗传变异属于基因重组而不是染色体变异,故D不正确。 2.【答案】D

【解析】【解答】

A、基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因和终止子等,因此用编码序列加启动子、抗四环素基因等元件来构建表达载体,A正确;

B、利用小鼠DNA分子通过PCR克隆出β-珠蛋白基因的编码序列,B正确;

C、标记基因的作用是筛选含有目的基因的受体细胞,因此用含有四环素的培养基筛选出已经导入β-珠蛋白编码序列的大肠杆菌,C正确;

D、目的基因是四环素抗性基因,受体细胞不能含有抗性基因,因此用Ca2+处理大肠杆菌后,将表达载体导入不具有四环素抗性的大肠杆菌中,D错误。 故选:D。 【分析】

基因工程技术的基本步骤:

(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 (2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 (4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确判断各选项。

3.【答案】C

【解析】【解答】

A.由题意可知,A处的导入方法应用显微注射法,因为是将目的基因导入动物细胞,A错误;

B.B处操作的实质属于无性生殖,体外受精属于有性生殖,B错误;

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