1、课时跟踪检测（九） 基因工程的原理和技术1要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是()限制性核酸内切酶解旋酶DNA连接酶 还原酶ABC D解析：选D目的基因与对应的载体重组时，首先需要用同一种限制性核酸内切酶，切割出相同的末端，再依靠DNA连接酶对目的基因和载体进行“缝合”形成重组DNA分子。2聚合酶链反应可表示为()APEC BPERCPDR DPCR解析：选D聚合酶链反应可表示为PCR。3将目的基因导入微生物细胞之前，要给予一定处理和适宜条件，下列叙述错误的是()ACaCl2处理 B温度、pH影响导入C酒精处理 D增加细胞壁通透性解析：选C将目的基因导入微生物细胞之前，要用氯化钙(Ca
2、Cl2)处理微生物，增加其细胞壁的通透性，当然也受温度和pH影响，而酒精对细胞则有毒害作用。4就分子结构而论，质粒是()A环状双链DNA分子B环状单链DNA分子C环状单链RNA分子D线状双链DNA分子解析：选A质粒是细菌细胞质中小型环状双链DNA分子。5如图为用于基因工程的一个质粒示意图。用EcoR限制性核酸内切酶切割目的基因和该质粒，再用DNA连接酶连接形成重组质粒，然后导入大肠杆菌，最后将大肠杆菌放在四种培养基中培养：a无抗生素的培养基，b含四环素的培养基，c含氨苄青霉素的培养基，d含四环素和氨苄青霉素的培养基。含重组质粒的大肠杆菌能生长的是()Aa Bb和cCa和b Da和c解析：选D据
3、图可知，EcoR限制性核酸内切酶的切点位于四环素抗性基因的内部，用该酶切割质粒则会损坏四环素抗性基因的结构，从而导致含有重组质粒的大肠杆菌不具有四环素抗性。6下列关于转基因植物的叙述，正确的是()A转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入其他近缘生物中B转入抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因的增加C动物的生长激素基因转入植物后不能表达D如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题解析：选A转入到油菜的基因，可以通过花粉传入其他近缘生物中；由于植物与害虫间是相互选择的，转抗虫基因植物可使昆虫群体抗性基因频率增加；由于不同生物共用一套遗传密码，所以动物生长激素基因转入植物后也能表
4、达；转基因技术的安全性问题，要通过验证才能得到证实。7某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列有关这一过程的叙述错误的是()A获取基因a的限制性核酸内切酶的作用部位是图中的B基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞C连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的D通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状的目的解析：选CDNA连接酶和限制性核酸内切酶的作用部位都是磷酸二酯键，即图中部位。8人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质
5、。生产流程如下：下列说法正确的是()A过程需要的酶是逆转录酶，原料是A、U、G、CB要用限制性核酸内切酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起C如果受体细胞是动物细胞，过程可以用农杆菌转入法D参与过程的物质不含有A、U、G、C解析：选B过程是逆转录，利用逆转录酶，合成DNA片段，所以需要的原料是A、T、G、C；过程是目的基因与质粒DNA的重组，需要用限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起；如果受体细胞是动物细胞，重组基因的导入常用显微注射法，农杆菌转入法多用于植物细胞；过程是基因的表达过程，此过程中的mRNA和tRNA都含有A、U、G、C。9根据基
6、因工程的有关知识，回答下列问题：(1)限制性核酸内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有_及平末端。(2)质粒载体用EcoR切割后产生的片段如下：为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外，还可用另一种限制性核酸内切酶切割，该酶必须具有的特点是_。(3)按其作用不同，基因工程中所使用的工具酶主要有_，_。(4)反转录作用的模板是_，产物是_。若要在体外获得大量反转录产物，常采用_技术。解析：(1)限制性核酸内切酶切割DNA分子后，露出的末端类型为粘性末端和平末端两种。(2)要想用另一种限制性核酸内切酶切割并与之相连接，则需要的限制性核酸内切酶切割后的末端与EcoR
7、切割后的末端一致。(3)基因工程中使用的工具酶主要有限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(4)反转录的模板是RNA，产物是cDNA(或DNA)，可用PCR技术对其扩增。答案：(1)粘性末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoR切割产生的DNA片段末端相同(3)限制性核酸内切酶DNA连接酶(4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR10植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：(1)理论上，基因文库含有这种生物的_(填“全部”或“部分”)基因。(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立
8、该植物的基因组文库，再从中_出所需的_。(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物_的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的_，如果检测结果呈阳性，再在田间实验中检测植株的_是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为31时，则可推测该耐旱基因整合到了_(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。解析：(1)基因文库含有生物的全部基因。(2)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关，若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因文库，包含该生物
9、的所有基因，然后再从中筛选出所需的耐旱基因。(3)若从植物甲中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，通常采用的方法是农杆菌转化法。将耐旱基因导入植物乙的体细胞后，经过植物组织培养得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测该耐旱基因是否合成了相应的蛋白质，即检测此再生植株中该基因的表达产物，如果检测结果呈阳性，说明已经合成了相应的蛋白质，这时再进行个体生物学检测，即在田间实验中检测植株的耐旱性是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为31，符合基因的分离定律，说明得到的二倍体转基因耐旱植株为杂合子，因此可推测该耐旱基因
10、只整合到了同源染色体的一条上。答案：(1)全部(2)筛选耐旱基因(3)乙表达产物耐旱性(4)同源染色体的一条上11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：(1)A过程需要的酶有_。(2)B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是_。(3)C过程的培养基中除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入_。(4)在D过程中，抗虫基因遗传信息的传递过程是_。解析：(1)将目的基因和质粒结合形成重组质粒的过程需要用同一种限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(2)作为基因工程
11、的载体，必须具备三个条件：在宿主细胞中能稳定保存并能大量复制；有一个至多个限制性核酸内切酶切点，而且每种酶的切点最好只有一个；有一定的标记基因，便于筛选。题目中能体现的是。(3)由题可知，我们需要的植株是含有抗虫基因的植株，因此要进行筛选，含有抗虫基因的植株也一定含有卡那霉素抗性基因，所以要利用卡那霉素进行筛选。(4)抗虫基因最终要表现出抗虫的性状就必须表达，即通过转录和翻译来实现。答案：(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶(2)具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存(3)卡那霉素(4)抗虫基因先转录成mRNA，再翻译成蛋白质12.某一质粒载体如图所示，外源DNA分子插入到Ampr或Tet
12、r中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamH酶切后，与用BamH酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环
13、状目的基因的细胞不能区分的，其原因是_；并且_和_的细胞也是不能区分的，其原因是_。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有_的固体培养基。(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于_。解析：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有具有一个至多个限制酶酶切位点、具有标记基因、能够在宿主细胞中复制表达等。(2)在含有氨苄青霉素的培养基上，只有具有Ampr的大肠杆菌才能够生长。而Ampr位于质粒上，故未被转化的和仅含环状目的基因的大肠杆菌细胞中无Ampr，二者都不能生长；仅含有质粒载体的和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌均具有Ampr，在含有氨苄青霉素的培养基上都能生长。目的基因的插入破坏了质粒载体的Tetr，故含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌不能在含有四环素的平板上生长，从而能与仅含有质粒载体的大肠杆菌区分。(3)噬菌体是病毒，无细胞结构，营寄生生活，无法自主合成DNA，其所需的原料来自宿主细胞。答案：(1)能自我复制、具有标记基因(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素(3)受体细胞