届 一轮复习 人教版 基因工程作业docWord下载.docx

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2．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。

下列操作与实验目的不符的是（　　）

A．用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒

B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞

C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞

D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上

选C　目的基因C和质粒都有可被EcoRⅠ切割的酶切位点，另外需要DNA连接酶将切好的目的基因和质粒连接起来；

愈伤组织全能性较高，是理想的植物受体细胞，将目的基因导入植物受体细胞的方法通常为农杆菌转化法；

质粒中含有潮霉素抗性基因，因此选择培养基中应该加入潮霉素；

使用分子杂交方法可检测目的基因是否整合到受体染色体上。

3．（2018·

全国卷Ⅱ）某种荧光蛋白（GFP）在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。

某科研团队将某种病毒的外壳蛋白（L1）基因连接在GFP基因的5′末端，获得了L1GFP融合基因（简称为甲），并将其插入质粒P0，构建了真核表达载体P1，其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。

回答下列问题：

（1）据图推断，该团队在将甲插入质粒P0时，使用了两种限制酶，这两种酶是______________。

使用这两种酶进行酶切是为了保证______________，也是为了保证____________________。

（2）将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了________和________过程。

（3）为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：

将能够产生绿色荧光细胞的________移入牛的______________中、体外培养、胚胎移植等。

（4）为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR方法进行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的________（填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”）作为PCR模板。

（1）由题意可知，L1基因和GFP基因合成了L1GFP融合基因（简称为甲），题图中显示了四个酶切位点，当将L1GFP融合基因插入质粒P0时，可用E1和E4限制酶进行酶切，用这两种酶进行酶切不会破坏甲的完整性，同时能保证甲按照正确的方向与载体连接。

（2）若在牛皮肤细胞中观察到了绿色荧光，则说明L1GFP融合基因得到表达，即目的基因在受体细胞中通过转录和翻译合成了荧光蛋白。

（3）为了获得含有甲的牛，可将含有目的基因的细胞的细胞核移入牛的去核卵母细胞中，然后进行体外培养、胚胎移植等。

（4）利用PCR技术扩增目的基因，可以检测目的基因是否存在。

PCR扩增的模板是DNA。

答案：

（1）E1和E4　甲的完整　甲与载体正确连接　

（2）转录　翻译　（3）细胞核　去核卵母细胞　（4）核DNA

4．（2019·

滨州模拟）科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶基因对CO2的亲和力，从而显著提高了植物的光合速率。

请回答下列问题：

（1）PCR过程所依据的原理是______________，该过程需要加入的酶是________________。

利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成________。

（2）该技术不直接改造Rubisco酶，而是通过Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造，其原因是______________________________。

和传统基因工程技术相比较，定点突变最突出的优点是获得的产物一般是自然界中________（填“存在的”或“不存在的”），PCR定点突变技术属于________工程的范畴。

（3）可利用定点突变的DNA构建基因表达载体，常用____________________法将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗，从细胞水平分析所依据的原理是_____________________________________________________________。

（1）PCR过程所依据的原理是DNA双链复制，该过程需要加入的酶是耐高温的DNA聚合酶。

利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。

（2）该技术不直接改造Rubisco酶，而是通过对Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造，其原因是蛋白质空间结构较为复杂，改造困难。

和传统基因工程技术相比较，定点突变最突出的优点是获得的产物一般是自然界中不存在的，PCR定点突变技术属于蛋白质工程的范畴。

（3）可利用定点突变的DNA构建基因表达载体，常用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗，从细胞水平分析所依据的原理是植物细胞的全能性。

（1）DNA双链复制　耐高温的DNA聚合酶（或Taq酶）　引物　

（2）蛋白质空间结构较为复杂，改造困难　不存在的　蛋白质　（3）农杆菌转化　植物细胞的全能性

5．真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。

已知在人体中基因A（有内含子）可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白A）。

（1）某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是____________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用________作为载体，其原因是__________________________________。

（3）若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。

因为与家蚕相比，大肠杆菌具有____________________________________（答出两点即可）等优点。

（4）若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是______________（填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”）。

（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是________________________________________________________________________

（1）人为真核生物，从人的基因组文库中获取的基因A含有内含子，基因A转录出的产物中有与内含子对应的RNA序列。

大肠杆菌为原核生物，没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制，因此以大肠杆菌作为受体细胞，不能切除内含子对应的RNA序列，无法表达出蛋白A。

（2）噬菌体和动物病毒均可作为基因工程的载体，但它们的宿主细胞不同。

题中受体为家蚕，是一种昆虫，因此，选择昆虫病毒作为载体，噬菌体的宿主是细菌，不适合作为该实验的载体。

（3）大肠杆菌具有繁殖快、容易培养、单细胞、遗传物质少等优点，因此，常作为基因工程的受体细胞。

（4）常用抗原—抗体杂交的方法检测目的基因是否表达，故能用于检测蛋白A的物质为蛋白A的抗体。

（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验中，S型菌的DNA转移到了R型菌体内，其对基因工程理论的建立提供的启示是DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。

（1）基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A　

（2）噬菌体　噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕　（3）繁殖快、容易培养　（4）蛋白A的抗体　（5）DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体

6.（2017·

全国卷Ⅲ，节选）编码蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图所示。

（1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA），则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是______________________________。

（2）某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为________，加入了________作为合成DNA的原料。

（1）若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA），则转录出的mRNA上缺少起始密码子，故不能翻译出蛋白乙。

（2）使用PCR技术获取DNA片段时，应在PCR反应体系中添加引物、耐高温的DNA聚合酶、模板、dNTP作为原料。

（1）编码乙的DNA序列起始端无ATG（TAC），转录出的mRNA无起始密码子　

（2）模板　dNTP（脱氧核苷酸）

7．（2019·

德州一模）真核生物基因中通常含有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。

如图表示从基因文库提取胰岛素基因的过程。

（1）从基因结构分析，与基因组文库中的基因相比，cDNA文库中获得的目的基因少了________________________________________________________________________

等结构（至少写两个）。

（2）将获得的胰岛素基因导入受体菌内，并在受体菌内维持稳定和表达的过程，在基因工程中称为________。

（3）过程⑤需将纤维素膜上的细菌裂解，释放出________，再用32P标记的________作为探针进行杂交。

依据杂交结果，应选取培养基上________（填字母）菌落继续培养，才能获得含有胰岛素基因的受体菌。

（4）经过目的基因的检测和表达，从大肠杆菌中获得的“胰岛素”未能达到期待的生物活性，导致这种差异的原因可能是______________________________________________。

（5）与从基因组文库获取目的基因相比，图示方法获得的目的基因在受体菌中更容易表达，原因是___________________________________________________________________

（1）cDNA文库是由mRNA经逆转录而来，成熟的mRNA已经切除了内含子对应的碱基序列，且mRNA不含有启动子、终止子对应的碱基序列，因此cDNA文库中获得的目的基因少了启动子、终止子、内含子等结构。

（2）将获得的胰岛素基因导入受体菌内，并在受体菌内维持稳定和表达的过程，在基因工程中称为转化。

（3）过程⑤用32P标记的目的基因（或胰岛素基因）单链作为探针检测受体菌中是否含有目的基因，首先需将纤维素膜上的细菌裂解，释放出DNA。

培养基上a菌落对应位置出现杂交带，说明a菌落是由含有胰岛素基因的受体菌形成的。

（4）大肠杆菌中没有内质网、高尔基体等细胞器，无法对核糖体合成的肽链进行有效的折叠、加工，所以从大肠杆菌中获得的“胰岛素”未能达到期待的生物活性。

（5）cDNA文库中获得的目的基因没有内含子，转录出的RNA不需要经过加工，可直接作为合成蛋白质的模板，所以在受体菌中更容易表达。

（1）启动子、终止子、内含子　

（2）转化　（3）DNA　目的基因（或胰岛素基因）　a　（4）受体菌中基因表达获得的蛋白质未加工　（5）cDNA中不含有内含子，转录出的RNA不需要经过加工，可直接作为合成蛋白质的模板

8．（2019·

昆明调研）科学家将拟南芥的抗寒基因（CBFl），转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。

如图是某质粒载体上的SacⅠ、XbaⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ四种限制酶的切割位点示意图。

据图回答问题：

（1）在该实验中为构建基因表达载体，用SacⅠ、XbaⅠ切下CBFl基因后，对质粒载体进行切割的限制酶是________________，理由是___________________________________。

（2）连接CBFl基因到该质粒载体后，作为基因表达载体的组成还必须有__________________。

将重组质粒导入香蕉细胞最常用的方法是_________________。

（3）为了鉴别受体细胞中是否含有CBFl基因，可用含______________的培养基进行筛选。

（4）科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉（实验组）与非转基因香蕉（对照组）进行______________处理，鉴定两组之间的抗寒性差异，如果__________________________，则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。

（1）在基因工程中，用相同限制酶切割来源不同的DNA后，可产生相同的末端，所以和含目的基因的DNA一样，质粒也应使用SacⅠ、XbaⅠ进行切割。

（2）基因表达载体的组成包括启动子、终止子、标记基因、目的基因等。

香蕉细胞是植物细胞，将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。

（3）据图分析可知，质粒上的标记基因是氨苄青霉素抗性基因，所以为了鉴别受体细胞中是否含有CBFl基因，可用含氨苄青霉素的培养基进行筛选。

（4）根据题干信息已知目的基因是抗寒基因，所以科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉（实验组）与非转基因香蕉（对照组）进行低温处理，鉴定两组之间的抗寒性差异，如果实验组的抗寒能力明显高于对照组，则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。

（1）SacⅠ、XbaⅠ　用相同限制酶切割来源不同的DNA后，可产生相同的末端　

（2）启动子和终止子　农杆菌转化法　（3）氨苄青霉素　（4）低温　实验组的抗寒能力明显高于对照组

9．（2019·

泰安模拟）下面为“DNA的粗提取与鉴定”实验的一些重要操作示意图，据图回答下列有关该实验的问题：

（1）正确的操作顺序是______________________________。

（2）上图C、E步骤都加入蒸馏水，但其目的不同，分别是____________和__________________________________。

（3）图A步骤中所用酒精必须经过____________才能使用，该步骤的目的是______________________________。

（4）为鉴定A中所得到的丝状物的主要成分为DNA，可滴加____________试剂，沸水浴，如果出现________，则该丝状物的主要成分为DNA。

两次加入蒸馏水的作用：

第一次是使鸡血细胞吸水涨破，DNA从细胞中释放出来进入滤液；

第二次是使溶解于物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中的DNA析出，与杂质分离。

本题还涉及DNA的鉴定，DNA可在沸水浴条件下与二苯胺试剂作用，被染成蓝色。

（1）C→B→E→D→A　

（2）加速鸡血细胞的破裂　降低NaCl溶液的浓度，使DNA析出　（3）充分冷却　提取含杂质少的DNA　（4）二苯胺　蓝色

10．干扰素是动物或人体细胞受到病毒感染后产生的一种糖蛋白，具有抗病毒、抑制细胞增殖及抗肿瘤的作用。

培育转干扰素基因马铃薯植株的大致流程如图所示。

（1）过程①中剪切质粒和目的基因时所需要的工具酶是________________，使用上述酶的优点是____________________________________（答两点）。

（2）过程②中将重组质粒导入根瘤农杆菌时，常用________处理根瘤农杆菌，使其成为感受态细胞，最终使干扰素基因插入马铃薯细胞的________________上。

（3）在分子水平上检测转基因是否成功包括三个方面：

据图分析可知，过程①表示构建基因表达载体，需要使用的工具酶有限制酶和DNA连接酶；

过程②表示将重组质粒导入植物细胞，利用的是农杆菌转化法；

过程③表示脱分化形成愈伤组织；

过程④表示再分化形成胚状体，进而发育成完整植株的过程。

（1）过程①中剪切质粒和目的基因时所需要的工具酶是PstⅠ、EcoRⅠ，分别使用这两种限制酶，可以防止目的基因被破坏，确保目的基因以唯一方式和质粒连接。

（2）图中将重组质粒（含有目的基因）导入根瘤农杆菌时，常用Ca2＋处理根瘤农杆菌，使其成为感受态细胞，以便重组质粒的导入，最终使干扰素基因插入马铃薯细胞的染色体DNA上。

（3）在分子水平上检测转基因是否成功包括目的基因、mRNA和蛋白质的检测，即检测转基因生物的DNA是否插入干扰素基因，检测干扰素基因是否转录出mRNA，检测干扰素基因是否翻译出干扰素。

（1）PstⅠ、EcoRⅠ　可防止目的基因被破坏；

确保目的基因以唯一方式和质粒连接　

（2）Ca2＋　染色体DNA　（3）检测转基因生物的DNA是否插入干扰素基因，检测干扰素基因是否转录出mRNA，检测干扰素基因是否翻译出干扰素