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-1-课时提升作业1基因工程的工具酶、原理和技术(20分钟30分)一、选择题(本大题共3小题,每小题2分,共6分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.(2015·重庆高考)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述,正确的是()A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用【解题指南】(1)题干关键词:“胰岛素基因表达载体”。(2)关键知识:目的基因的获取,基因表达载体中各组件的作用。【解析】选C。本题考查基因工程相关知识。A项,胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达,人肝细胞无胰岛素mRNA,故错误。B项,复制原点是基因表达载体复制的起点,而胰岛素基因表达的起点位于启动子,故错误。C项,在细胞培养液中加入抗生素,只有含胰岛素基因的受体细胞才能存活,即借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来,故正确。D项,启动子在胰岛素基因的转录中起作用,终止密码子在翻译中起作用,故错误。2.(2015·北京高考)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中,不需要的是()A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞-2-B.用选择培养基筛选导入目的基因的细胞C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽【解题指南】关键知识:农杆菌转化法、选择培养基的筛选和诱导植物组织分化的激素比例。【解析】选C。本题主要考查转基因植株的培育方法。将含有目的基因的Ti质粒导入农杆菌后,再用农杆菌侵染植物细胞。载体上有标记基因,用选择培养基可以筛选导入目的基因的细胞。农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中不需要进行原生质体融合。调整生长素与细胞分裂素的配比可诱导愈伤组织再分化。3.如图是利用基因工程技术培育转基因植物,生产可食用疫苗的部分过程示意图,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。下列说法错误的是()A.图示过程是基因工程的核心步骤B.形成重组DNA分子时需要用到限制性核酸内切酶SmaⅠC.抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来D.将重组DNA分子导入微生物细胞可以得到疫苗-3-【解析】选B。图示过程为形成重组DNA分子的过程,是基因工程中的核心步骤。形成重组DNA分子过程中需要将目的基因完整切割下来,此时要用到限制性核酸内切酶PstⅠ、EcoRⅠ。抗卡那霉素基因是标记基因,目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞。微生物细胞作为受体细胞,抗原基因表达后可以得到所需要的疫苗。二、非选择题(本大题共3小题,共24分)4.(6分)(2014·新课标全国卷Ⅱ节选)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,基因组文库含有生物的基因;而cDNA文库含有生物的基因。(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中出所需的耐旱基因。(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,再在田间试验中检测植株的是否得到提高。【解题指南】关键知识:基因文库类型、基因工程操作流程。【解析】本题考查基因工程的相关知识。(1)基因文库包括基因组文库和cDNA文库,基因组文库包含生物基因组的全部基因,cDNA文库是mRNA反(逆)转录后构建的,只含有已经表达的基因(并不是所有-4-基因都会表达),即部分基因。(2)从基因文库中获取目的基因需要进行筛选。(3)要提高植物乙的耐旱性,需要利用农杆菌转化法将耐旱基因导入植物乙的体细胞中。要检测目的基因(耐旱基因)是否表达应该用抗原—抗体杂交法检测目的基因(耐旱基因)的表达产物(即耐旱的相关蛋白质);个体水平检测可以通过田间试验,观察检测其耐旱情况。答案:(1)全部部分(2)筛选(3)乙表达产物耐旱性5.(8分)下图是利用基因工程方法培育抗虫棉的过程。请回答相关问题:(1)从苏云金芽孢杆菌的DNA上获取抗虫基因,需要用到的工具是,此工具主要是从生物中分离纯化出来的,它能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的键断开。(2)构建重组质粒时,常用Ti质粒作为载体,是因为Ti质粒上具有,它能把目的基因整合到受体细胞的上。(3)E过程是利用技术完成的,要确定抗虫基因导入棉花细胞后,是否赋予了棉花抗虫特性,在个体水平上还需要做实验。【解析】(1)限制性核酸内切酶用于切割DNA分子,获取目的基因。限制性核酸内切酶主要从原核生物细胞中获取。限制性核酸内切酶可断裂磷酸二酯键,将DNA分子切开。(2)Ti质粒可转移DNA,其上T-DNA可以整合到植物细胞的染色体-5-DNA上,故将目的基因借助Ti质粒导入植物细胞中。(3)E过程利用了植物组织培养技术。可把害虫接种到转基因植株上,以检测转基因植株的抗虫基因是否正常表达。答案:(1)限制性核酸内切酶原核磷酸二酯(2)T-DNA染色体DNA(3)植物组织培养害虫的接种【延伸探究】图中D过程能否仅把目的基因整合到线粒体DNA或叶绿体DNA上?为什么?提示:不能。如果仅把目的基因整合到线粒体DNA或叶绿体DNA上,由于细胞分裂可能导致目的基因丢失,无法稳定遗传。6.(10分)(2015·嘉兴模拟)浙江大学农学院喻景权教授课题组研究发现,一种植物激素——油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢。用油菜素内酯处理后,许多参与农药降解的基因(如P450基因和红霉素抗性基因)的表达和酶活性都得到提高,在这些基因“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒甚至无毒物质,有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作,请回答下列问题:-6-(1)获得油菜素内酯合成酶基因的方法有;步骤②用到的酶有。(2)图中导入重组质粒的方法是。(3)导入重组质粒2以后,往往还需要进行检测和筛选,可用制成探针,检测是否导入了重组基因,在培养基中加入可将含有目的基因的细胞筛选出来。(4)请为该课题命名:。【解析】(1)进行基因工程操作时,首先要获取目的基因,其方法通常有两种:从基因文库中获取、人工合成。在构建基因表达载体的过程中,用到的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(2)图中的受体细胞是细菌,故用转化法导入重组质粒。(3)重组质粒导入后,需用选择培养基检测和筛选。重组质粒2上含有红霉素抗性基因,受体细胞具有抗红霉素的特性,能在含有红霉素的培养基中生长增殖。(4)从图中可以看出,最终是通过对照实验来检验转基因细菌对土壤中残留农药的分解能力。答案:(1)从基因文库中获取、人工合成限制性核酸内切酶和DNA连接酶(2)转化法(3)红霉素抗性基因红霉素(4)探究油菜素内酯能否促进土壤中农药的降解关闭Word文档返回原板块