人教版选修三基因工程的基本操作程序作业(1)

第2课时基因工程的基本操作程序
【基础过关】
知识点一目的基因的获取
1 .下列关于基因文库的说法，错误的是（）
A.可分为基因组文库和部分基因文库
B.cDNA文库属于部分基因文库
C.基因组文库的基因在不同物种之间均可进行基因交流
D.同种生物的cDNA文库基因数量较基因组文库基因数量少
答案C
解析基因组文库只有部分基因能够在不同物种之间进行基因交流。

2.下列获取目的基因的方法中需要模板链的是（）
①从基因文库中获取目的基因②利用PCR^术扩增目的基因③反转录法④通过DNA合
成仪利用化学方法人工合成目的基因
A.①②③④B .①②③C .②③④D .②③
答案D
解析PCR利用的是DNA双链复制原理。

即将双链DNA之间的氢键打开，变成单链DNA作为聚合反应的模板链。

反转录法则是以目的基因转录成的信使RNA为模板，在反转录酶的作用
下，先反转录形成互补的单链DNA再合成双链的DNA①④则均不需要模板。

知识点二基因表达载体的构建
3 .水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中Asp、Gly、Ser构成发光环，现已将这种蛋白质
的基因作为生物转基因的标记，在转基因技术中，这种蛋白质的作用是（）
A.促使目的基因导入宿主细胞中
B.促使目的基因在宿主细胞中复制
C.使目的基因容易被检测出来
D.使目的基因容易成功表达
答案C
4.下列哪项不是表达载体所必需的组成成分（）
A.目的基因B .启动子
C.终止子D .抗青霉素基因
答案D
解析A、B、C三项均为表达载体的必要的组成成分；具有标记基因也是表达载体所必需的
组成成分，但抗青霉素基因只是标记基因中的一种，不是所有的表达载体都含有。

知识点三将目的基因导入受体细胞
5.人们将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中培育成为抗虫棉，这个过程中所利用
的主要原理是（）
A.基因突变B .基因重组
C.基因工程D •染色体变异
答案B
解析将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞中，通过DNA复制、转录、翻译合成特定
的蛋白质，表现出特定的性状。

此题易错选C。

基因工程是一种技术手段，而不是生物学原
理，抗虫棉的培育利用的是基因工程这一技术手段使基因发生重组。

6.基因工程常用的受体细胞有（）
①大肠杆菌②枯草杆菌③支原体④动植物细胞
A.①②③④B .①②③C .②③④D .①②④
答案D
解析基因工程常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞
等。

知识点四目的基因的检测与鉴定
7.检测转基因生物是否转录出mRNA应通过何种分子杂交方法实现（）
A. DNA- DNA杂交B . DNA- RNA杂交
C. RNA-蛋白质杂交D .蛋白质一蛋白质杂交
答案B
解析A、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。

8.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的表达的是（）
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
答案D
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。

【能力提升】
9 .基因工程的正确操作步骤是（）
①构建基因表达载体②将目的基因导入受体细胞
③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 ④提取目的基因
A .③②④①
B .②③①③ C.④①②③D .③④①②
答案 C
解析 基因工程的基本操作步骤为：目的基因的获取T 基因表达载体的构建T 将目的基因导 入受体细胞T 目的基因的检测与鉴定。

10.下列有关PCF 技术的叙述，正确的是 （ ）
A. 作为模板的DNA 序列必须不断地加进每一次的扩增当中
B. 作为引物的脱氧核苷酸序列必须不断地加进每一次的扩增当中
C. 反应需要的DNA 聚合酶必须不断地加进反应当中
D. 反应需要的DNA 连接酶必须不断地加进反应当中
答案 B
11.用某人的胰岛素基因制成的 DNA 探针，能与之形成杂交分子的是 （ ）
①该人胰岛A 细胞中的DNA ②该人胰岛B 细胞中的mRNA ③该人胰岛A 细胞中的mRNA ④ 该人肝细胞中的 DNA
A .①③④
B .①②③ C.①②④D .②
答案 C
解析 人的胰岛素基因存在于人的所有体细胞中，因此该人胰岛
部分是由胰岛素基因转录形成的，也能与用胰岛素基因制成的
12．在基因表达载体的构建中，下列说法不正确的是
（
）
①一个基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子 ② 有了启动子才能驱动基因转录出
mRNA
③ 终止子的作用是使转录在所需要的地方停止 ④ 所有基因表达载体的构建是完全相同的
A .②③
B .①④
C .①②
D .③④
答案 B
解析 一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因 等。

由于目的基因的不同，所以构建的基因表达载体也是不同的。

其中，启动子是与 RNA 聚
合酶结合的位点，控制着转录的开始；而终止子控制着转录的结束。

A 细胞和肝细胞中均含有胰
岛素基因， 可与用胰岛素基因制成的
DNA 探针形成杂交分子。

该人胰岛B 细胞中的 mRNA 有一
DNA 探针形成杂交分子。

■抗青曙玳基囲 曰抗四环累苹因
13•质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内，某细菌质粒上的标记基因如
图所示，通过标记基因可以推知外源基因
(目的基因)是否转移成功。

外源基因插入的位置不
同，细菌在培养基上生长情况也不同，如图所示外源基因在质粒中可插入的位置有 a 、b 、c
三点。

某同学根据实验现象对其插入的位点进行分析，其中分析正确的是
(
)
实验现象
实验推论
在含青霉素培养基 上生长情况
在含四环素培养基 上生长情况
目的基因插入的位置
A 能生长 能生长 a
B 不能生长 能生长 b
C 能生长 不能生长 c D
不能生长
不能生长
c
答案 B
解析 若质粒上插入的位置在 c 点，那么抗四环素基因和抗青霉素基因都没有被破坏，导入 该重组质粒的细菌在含青霉素的培养基和在含四环素的培养基上均能生长。

14.棉铃虫是一种危害棉花的害虫。

我国科学工作者发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云 金芽孢杆菌能分泌
一种毒蛋白使棉铃虫致死，
而这种毒蛋白对人畜无害。

通过基因工程方法,
科学家采用花粉管通道法将毒蛋白基因转入棉花植株并成功表达，棉铃虫吃了这种转基因棉 花的植株后就会死亡。

花粉管通道法是指：利用植物花粉萌发时形成的花粉管通道将毒蛋白
基因送入胚囊，进而导入不具备细胞壁的合子或早期胚体细胞，借助天然的种胚系统，形成 含有目的基因的种胚。

(2) 利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，此过程是基因操作的基本步骤中的第三
步，即 _______________________________ 。

为减少获得目的基因的盲目性，在获得真核生物的目 的基因时，应尽量采用 ____________________________________________________________________ 的方法。

⑶ 该目的基因在导入受体细胞前需要与载体结合，目前经常使用的载体有
和 _________________________ (4)检测该目的基因是否表达的方法是
F 列所示的黏性末端是由 _________
AATTCI '
种限制酶作用产生的。

AAITX J
C
TTAAC
n AAG
C
答案 （1）4 （2）将目的基因导入受体细胞 人工合成目的基因
（3）质粒 入噬菌体的洐
生物动植物病毒
（4）让害虫吃棉花，观察害虫的生存状态
解析 用同一种限制酶切出的黏性末端是相同的，图中四个黏性末端各不相同，故为四种限 制酶切割而成；获得目的基因的方法有从原有的物种中分离 （基因文库中提取）和人工合成目
的基因，后者目的性强；载体最常用的是质粒，
另外也可以用 入噬菌体的洐生物和动植物病
毒等，目的基因是否表达可以在分子水平或个体水平上检测。

15.酵母菌的维生素、 蛋白质含量高，可生产食品和药品等。

科学家将大麦细胞的 LTP1基因
过程如图所示，请据图回答下列问题：
CZU
,TF1
环
（1）该技术定向改变了酵母菌的性状，这种可遗传变异属于
⑵ 从大麦细胞中可直接分离获得 LTP1基因，还可采用 __________________ 方法获得目的基因。

本操
作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内，所用的载体是 ________________________________________ 。

（3）要使载体与LTP1基因连接，首先应使用 _____________ 进行切割。

假如载体被切割后，得到
的分子末端序列为 AATTCG 则能与该载体连接的 LTP1基因分子末端是 _______________________ 。

A . GCTTAA B. TAATTCC C. CTTTAG D. AAATCT
（4）切割完成后，采用 ______________ 酶将载体与LTP1基因连接，连接后得到的
DNA 分子称为
⑸此操作中可以分别用含有青霉素、
四环素的两种选择培养基进行筛选，
则有C 进入的酵母
菌在选择培养基上的生长情况是 _______________________________________________________
⑹除了看啤酒泡沫丰富与否外，还可用什么方法检测
LTP1基因在啤酒酵母菌中是否表达?
答案 ⑴基因重组 （2）人工合成 质粒 （3）限制酶 A ⑷DNA 连接 重组DNA 重组质 粒）（5）能在含有青霉素的培养基上存活， 但不能在含有四环素的培养基上存活 （6）检验
转
基因啤酒酵母菌能否产生 LTP1蛋白
导入啤酒酵母菌中， 获得的啤酒酵母菌可产生
LTP1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。

基本操作
检测,转基国 篩选啤酒酵母
尢肠杆茵
啤酒辭母 皿捷四环蠶卒因
标记基因・扯卄揺蠹基国
尢麦细胞
解析基因工程从变异角度分析应属于基因重组，获取目的基因可采用直接从物种中分离或人工合成等方法，常用的载体是质粒。

【个性拓展】
16•我国曾经发生过因“非典型性肺炎”而死亡的病例，经研究发现，该病是由SARS病毒(一
种RNA病毒)感染所引起的疾病。

SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。

某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作，其简要的操作流程如图：
(1)实验步骤①所代表的反应过程是______________________________ 。

(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用限制性核酸内切酶和___________________ 酶，后者的作用是将用限制性核酸内切酶切割的___________________________ 和___________________ 连接起来。

(3)如果省略步骤②而将大量扩增的S蛋白基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表
达的S蛋白，其原因是S蛋白基因在大肠杆菌中不能_____________________________________ ，也不能
(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可用
与_________________ 进行抗原一抗体特异性反应实验，从而得出结论。

(5)步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列
_______ (填“相同”或“不同”)，根本原因是_______________________________ 。

答案(1)反转录(2)DNA连接载体S蛋白基因
⑶ 复制合成S蛋白基因的mRNA (4)大肠杆菌中表达的S蛋白SARS康复病人血清⑸相同表达蛋白质所用的基因相同
解析在解答本题的过程中，应注意分析图中标注过程的含义。

①通过反转录法获得目的基
因；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入大肠杆菌(受体细胞)；④目的基因在大肠杆
菌体内表达；⑤将目的基因导入动物细胞(受体细胞)；⑥目的基因在动物体内表达。

在完成
此类习题时，应注意将图中所获得的信息与其他信息结合起来分析，可以大大减少错误。