北师大版高中生物选择性必修三3.3基因工程的操作程序作业含答案

3.3基因工程的操作程序

1.下列有关目的基因筛选与获取的叙述错误的是(   )

A.目的基因就是编码蛋白质的基因

B.筛选和获取目的基因是基因工程的第一步

C.来自苏云金杆菌的Bt基因可作为转基因抗虫棉的目的基因

D.从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选是获取目的基因较为有效的方法之一

2.不属于目的基因与载体结合过程的是(   )

A.用一定的限制性内切酶切割质粒露出粘性末端

B.用同种限制性内切酶切割目的基因露出粘性末端

C.将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处

D.将重组DNA导入受体细胞中进行扩增

3.基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤,是成功的关键,下列相关说法不正确的是(   )

A.构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中能稳定存在且遗传给下一代
B..基因工程中使用的标记基因有许多种,有的标记基因是质粒上固有的,有的标记基因是人为加上去的
C.一个基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、起始密码和终止密码等结构
D.基因表达载体中的标记基因的作用是筛选出含有目的基因的受体细胞

4.下列哪一种方法不能用于检测目的基因是否成功导入或表达(   )

A.在显微镜下直接观察受体细胞中是否含有目的基因

B.通过PCR等技术检测受体细胞的DNA分子上是否含有目的基因

C.提取受体细胞合成的相应蛋白质，利用抗原—抗体特异性反应进行检测

D.抗虫基因导入植物细胞后，检测植物是否具有抗虫特性

5.下列有关目的基因导入受体细胞的说法中，正确的是(   )

A.大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钠离子处理

B.通过显微注射法可将目的基因直接导入受体细胞中

C.将目的基因导入受体细胞，并在受体细胞中维持稳定和表达的过程，称为转化

D.可用基因枪法将目的基因导入动物受精卵中

6.下列有关构建基因表达载体的叙述，错误的是(   )

A.基因表达载体的构建是在生物体内完成的

B.构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中能稳定存在且能遗传给下一代

C.DNA连接酶不能识别特定的核苷酸序列

D.基因表达载体的构建是基因工程的核心

7.基因工程是在DNA分子水平上进行设计操作的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是(   )

A.目的基因与运载体的结合 B.将目的基因导人受体细胞

C.目的基因的表达  D.目的基因的人工合成

8.下列关于基因工程及三种工具和四个步骤的叙述，错误的是(   )

A.EcoRⅠ限制酶能够专一性识别GAATTC的核苷酸序列

B.载体的种类有质粒、噬菌体和动植物病毒等

C.由于变异不定向，因此基因工程不能定向改造生物的性状

D.基因工程的核心步骤是构建基因表达载体

9.以下关于基因表达载体组成的说法正确的是(   )

A.基因表达载体通常采用抗生素合成基因作为标记基因

B.基因表达载体中只有启动子才能驱动基因转录出mRNA

C.终止子在基因的上游，它控制着转录的结束

D.基因表达载体的组成应包括目的基因、启动子、终止密码子、标记基因等

10.关于PCR技术与体内DNA复制的比较，下列叙述正确的是(   )

A.两者所用的酶相同  B.两者都可以在仪器中自动完成

C.两者都需要ATP提供能量 D.两者都依据碱基互补配对原则

11.如图表示利用基因工程技术从酵母菌中获取某种目的基因的部分流程。下列叙述正确的是(   )

A.图中目的基因Ⅰ和目的基因Ⅱ的结构完全相同

B.B过程所需要的酶一般取自原核生物和病毒

C.可通过PCR技术在短时间内大量扩增目的基因

D.从含目的基因的菌株中分离到的目的基因可直接导入受体细胞

12.下列关于基因工程的叙述，错误的是(   )

A.cDNA文库中的基因可以进行物种间的基因交流

B.转基因棉花是否具有抗虫特性可通过检测棉花对某种害虫的抗性来确定

C.外源DNA必须位于重组质粒的起始密码子和终止密码子之间才能进行表达

D.抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染

13.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上游，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

14.如图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图（其中AmpR为氨苄青霉素抗性基因）。下列叙述不正确的是(   )

A.过程③需要用到纤维素酶和果胶酶获得原生质体

B.过程④中，转基因抗冻番茄培育成功的标志是试管苗检测到抗冻蛋白

C.过程②可采用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞

D.④过程中可利用放射性同位素标记的目的基因作为探针对植株进行筛选

15.引起人类产生埃博拉出血热的埃博拉病毒（EBOV）是一种单链RNA病毒，某研究团队利用其跨膜表面糖蛋白（GP），以重组腺病毒为载体，采用转基因技术研发了埃博拉疫苗。请回答下列问题：

（1）为了判断是否感染EBOV，采用逆转录以及PCR技术进行核酸检测，具体过程是先将待测样本RNA逆转录成cDNA，再以cDNA为模板进行扩增，则逆转录成cDNA的过程中所需的原料是_____，PCR的原理是_____，其中所需要的酶是_____。

（2）构建基因表达载体时，需要用同种限制酶切割目的基因和运载体，其目的是_____。通常运载体上带有抗生素的抗性基因，其作用是_____。

（3）将重组质粒导入人的胚胎肾细胞所采用的方法是_____，培养胚胎肾细胞需要CO2，其作用是_____，此基因工程成功的标志是_____。

答案以及解析

1.答案：A

解析：目的基因主要指编码蛋白质的基因，但不是全部，A错误；目的基因的筛选与获取是基因工程的第一步，B正确；来自苏云金杆菌的Bt基因可作为转基因抗虫棉的目的基因，C正确；从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选是获取目的基因较为有效的方法之一，D正确。

2.答案：D

解析：构建重组DNA分子时，首先需要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和载体，以产生相同的粘性末端，A、B不符合题意；构建重组DNA分子时，还需要用DNA连接酶将目的基因与载体结合形成重组DNA分子，C不符合题意；将重组DNA导入受体细胞中进行扩增不属于构建重组DNA分子的过程，属于将目的基因导入受体细胞的过程，D符合题意。

3.答案：C

解析：基因表达载体的构建的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用，A正确；质粒上的标记基因有的是固有的，有的是人为加上去的，B正确；一个基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等结构，C错误；标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来，D正确。

4.答案：A

解析：检测目的基因是否成功导入或表达的方法有多种。①分子水平上的检测：通过PCR等技术检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA；检测目的基因是否翻译成蛋白质用抗原—抗体杂交技术。②个体生物学水平的鉴定：检测是否具有抗性及抗性程度；检测基因工程产品与天然产品的活性是否相同等。在显微镜下无法观察到受体细胞中是否含有目的基因，故选A。

5.答案：C

解析：大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钙离子处理，使其成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，A错误；通过显微注射法可将含有目的基因的表达载体直接导入受体细胞中，而不能将目的基因直接导入受体细胞中，B错误；将目的基因导入受体细胞，并在受体细胞中维持稳定和表达的过程，称为转化，C正确；可用基因枪法将目的基因导入植物细胞中，将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，D错误。

6.答案：A

解析：基因表达载体的构建是在生物体外完成的，A错误；构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中能稳定存在且能遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用，B正确；DNA连接酶连接的是两个DNA片段脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，不能识别特定的核苷酸序列，C正确；基因表达载体的构建是基因工程的核心工作，D正确。

7.答案：B

解析：目的基因与运载体结合时，进行碱基互补配对，与题意不符，A错误。将目的基因导入受体细胞时，不进行碱基互补配对，B正确。目的基因的表达包括转录和翻译过程，该过程中需要进行碱基互补配对，与题意不符，C错误。人工合成目的基因的方法需要进行碱基互补配对，如逆转录法，与题意不符，D错误。

8.答案：C

解析：限制酶具有专一性，能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列并在每一条链的特定位点切割，如EcoRⅠ限制酶能够专一性识别GAATTC的核苷酸序列，并切割G和A之间的磷酸二酯键，A正确；基因工程中使用的载体的种类有质粒、噬菌体和动植物病毒等，B正确；基因工程通过导入外源基因等方法，可以按照人们的意愿定向改造生物的性状，C错误；基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，D正确。

9.答案：B

解析：基因表达载体通常采用抗生素抗性基因作为标记基因，A错误；启动子位于基因的上游，它是RNA聚合酶识别和结合部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，B正确；终止子位于基因的下游，它控制着转录的结束，C错误；基因表达载体的组成除目的基因外，还必须有启动子、终止子和标记基因等，D错误。

10.答案：D

解析：DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，PCR需要耐高温的DNA聚合酶，因此两者所用的酶不同，A错误；PCR可以在仪器中完成，而体内DNA复制必须在细胞内进行，B错误；细胞内DNA复制时，ATP提供能量，PCR过程中不需要ATP提供能量，C错误；两者均以DNA的两条链为模板，4种游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则形成子链，D正确。

11.答案：C

解析：由于图中目的基因的提取方法不同，因此核苷酸序列不完全相同，如目的基因Ⅰ含有内含子，而目的基因Ⅱ没有内含子，A错误；B过程表示逆转录，需要逆转录酶，通常取自病毒，原核生物不含有逆转录酶，B错误；PCR技术可在短时间内大量扩增目的基因，C正确；目的基因不能直接导入受体细胞需要通过载体导入受体细胞，D错误。

12.答案：C

解析：基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍，cDNA文库中的基因没有启动子和内含子，因此可以进行物种间的基因交流，A正确；转基因棉花是否具有抗虫特性可在个体生物学水平上通过检测棉花对某种害虫的抗性来确定，B正确；外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行表达，而不是起始密码子和终止密码子之间，C错误；抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染，D正确。

13.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。

14.答案：A

解析：过程③表示植物组织培养过程，该过程不需要纤维素酶和果胶酶，A错误；过程④中，转基因抗冻番茄培育成功的标志是试管苗检测到抗冻蛋白，B正确；将目的基因导入植物细胞时，常用农杆菌转化法，C正确；图中过程④可以利用放射性同位素标记的目的基因作为探针来筛选含有目的基因的幼苗，D正确。

15.答案：（1）4种脱氧核苷酸；体内DNA的复制；耐高温的DNA聚合酶（或Taq酶）

（2）产生相同的黏性末端，利于目的基因和运载体连接；便于筛选出含有目的基因的受体细胞

（3）显微注射法；维持培养液的pH相对稳定；受体细胞产生跨膜表面糖蛋白（GP）

解析：（1）本题考查逆转录过程和PCR技术、基因表达载体的组成及各成分的作用等相关知识点。以样本RNA为模板逆转录成cDNA，DNA的基本单位是脱氧核苷酸；PCR的原理是体内DNA的复制，该过程需要耐高温的DNA聚合酶（或Taq酶）的催化。

（2）构建基因表达载体时，需要用同种限制酶切割目的基因和运载体，以产生相同的黏性末端，利于目的基因和运载体连接；运载体上的抗生素抗性基因为标记基因，可以用于筛选出含有目的基因的受体细胞。

（3）将重组质粒导入人的胚胎肾细胞（动物细胞）常用显微注射法；培养胚胎肾细胞需要一定的气体条件，培养箱中二氧化碳的作用是维持培养液的pH相对稳定；该研究团队利用其跨膜表面糖蛋白（GP），以重组腺病毒为载体，采用转基因技术研发了埃博拉疫苗，因此此基因工程成功的标志是受体细胞产生跨膜表面糖蛋白（GP）。