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1高中生物选修3同步练习1..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技术扩增目的基因③反转录法④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A．①②③④B．①②③C．①②④D．②③解析：选D。本题考查目的基因的获取方法。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。反转录法则是以目的基因转录成的信使RNA为模板，在逆转录酶的作用下，先反转录形成互补的单链DNA，再合成双链的DNA。①④则均不需要模板。2.下图表示一项重要生物技术的关键步骤，字母X可能代表()A．不能合成胰岛素的细菌细胞B．能合成抗体的人类细胞C．能合成胰岛素的细菌细胞D．不能合成抗生素的人类细胞解析：选C。此题中目的基因是人胰岛素基因，受体细胞是细菌，通过载体将目的基因导入受体细胞后，带有人胰岛素基因的细菌在分裂繁殖过程中可能会产生人的胰岛素。3.下列关于目的基因导入受体细胞的描述不．正确的是()A．基因枪法导入植物体细胞的方法比较经济有效B．显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法C．大肠杆菌最常用的转化方法是：使细胞的生理状态发生改变D．农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法解析：选A。不同生物目的基因导入的方法不同，每种方法都有利有弊。目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，该方法比较经济有效，还有基因枪法和花粉管通道法；目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法；大肠杆菌细胞最常用的转化方法就是用钙离子处理细胞，使细胞的生理状态发生改变，完成转化过程。4.α1抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α1抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更容易获得这种酶。下列关于该过程的叙述中错误的是()A．载体上绿色荧光蛋白基因(GFP)的作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞B．将目的基因导入羊膀胱细胞中，将会更加容易得到α1抗胰蛋白酶2C．培养出的转基因羊的所有细胞中都含有该目的基因，故该羊有性生殖产生的后代也都能产生α1抗胰蛋白酶D．目的基因与载体重组过程需要DNA连接酶的催化作用答案：C5.(原创)棉花产业在我国国民经济发展中占有举足轻重的地位，为了抵抗虫害，我国育成了拥有自主知识产权的转基因抗虫棉，棉田生态环境得到改善。在判断抗虫基因是否成功转入棉花基因组的方法中，属于分子检测的是(多选)()A．通过观察害虫吃棉叶是否死亡B．检测目的基因片段与DNA探针能否形成杂交带C．检测目的基因转录形成的mRNA与DNA探针能否形成杂交带D．检测目的基因表达产物蛋白质能否与特定抗体形成杂交带解析：选BCD。A项属于个体生物学水平的鉴定，不是分子检测。B、C两项为分子检测，利用DNA分子杂交技术，观察目的基因及目的基因转录形成的mRNA能否与DNA探针进行杂交，形成杂交带；D项也为分子检测内容，利用抗原—抗体杂交的原理，检测基因表达产物能否与特定抗体形成杂交带。6.(2012·吉林师大附中高二检测)下面是一项“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要，请回答：本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在胰岛素—COOH端加上KDEL内质网滞留序列，避免胰岛素在植物细胞中的降解。将该基因置于CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中，在番茄的果实中表达人胰岛素。(1)本专利是采用________的方法获得目的基因的。获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同，原因是______________________。要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用________技术。(2)根据上述摘要，转基因操作时所用的载体是________。构建的基因表达载体中不会含有________(从下列选项中选择)。①目的基因②CaMV35S启动子③果实专一性启动子2A12④引物⑤标记基因⑥内含子滞留序列⑦终止密码子⑧终止子(3)如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用________技术。该技术中使用的基因探针也可以用来检测__________________。解析：由题意可知，所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成，所以本专利是采用人工合成方法获得目的基因的。获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同，原因是密码子具有简并性，基因序列不同，蛋白质可以相同。基因表达载体组分比较多，主要是以下几个：目的基因、CaMV35S启动子、果实专一性启动子2A12、标记基因、终止子。如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术。该技术中使用的基因探针也可以用来检测目的基因是否转录出mRNA。答案：(1)人工合成密码子具有简并性，基因序列不同，蛋白质可以相同PCR(2)农杆菌的Ti质粒④⑥⑦3(3)DNA分子杂交目的基因是否转录出mRNA1..基因工程的基本操作程序是：①使目的基因与运载体相结合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提取目的基因正确的操作顺序是()A．③②④①B．②④①③C．④①②③D．③④①②解析：选C。基因工程的主要操作步骤顺序是：目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和鉴定。2.下列有关PCR技术的说法，不．正确的是()A．PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术B．PCR技术的原理是DNA双链复制C．利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列D．PCR扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNA解析：选D。PCR是利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。利用PCR技术获取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。扩增的过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环多次。3.(2012·扬州中学高二检测)在遗传研究中，常用信使RNA进行基因的克隆(即形成许多完全相同的DNA)来获取目的基因，这种快速克隆基因的步骤依次是()①DNA复制②转录③逆转录④翻译A．③②①B．③①C．②①④D．③①④答案：B4.目的基因与运载体结合所需的条件是()①同一种限制酶②具有标记基因的质粒③RNA聚合酶④目的基因⑤DNA连接酶⑥四种脱氧核苷酸⑦ATPA．①②③④⑤⑥⑦B．①②④⑤⑥⑦C．①②③④⑤D．①⑤⑦解析：选D。用同一种限制酶对目的基因和作为运载体的质粒进行切割切出的末端相同，以便于用DNA连接酶连接，此过程需消耗ATP。5.(2012·江西南昌二中高二质检)科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的过程和不懈的努力，才获得成功。起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，再导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端)，导入棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端)，导入棉花受精卵，结果长成的植株有了抗虫能力。那么作为重组的载体应具备的结构是()A．目的基因、启动子B．目的基因、终止子C．目的基因、启动子、终止子D．目的基因、启动子、终止子、标记基因4解析：选D。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。有了启动子，RNA聚合酶与启动子结合驱动基因转录出mRNA。终止子在目的基因的尾端，作用是终止转录。标记基因是为了鉴别受体细胞中是否有目的基因。6.在基因工程技术中，需要用氯化钙处理的环节是()A．目的基因的提取和导入B．目的基因与载体结合C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的表达解析：选C。用人工的方法将体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如，如果载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组DNA分子进入受体细胞，目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的复制而复制。7.在受体细胞中能检测出目的基因是由于()A．质粒与目的基因重组后能够复制B．目的基因上具有标记基因C．质粒上具有某些标记基因D．以上都不正确解析：选C。载体必须具备标记基因，以供目的基因的检测与鉴定。8.我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽多糖(类似于人体中的糖蛋白)。在人体细胞中糖蛋白必须经过内质网和高尔基体的进一步加工才能形成。如果要采用基因工程和发酵工程技术让微生物来生产脑啡肽多糖，应该用下列哪种微生物作受体细胞()A．大肠杆菌B．酵母菌C．T4噬菌体D．大肠杆菌质粒解析：选B。脑啡肽多糖的化学本质类似于人体中的糖蛋白。从题中可以看出，糖蛋白的合成必须经过内质网和高尔基体的进一步加工，内质网和高尔基体只存在于真核生物的细胞内，大肠杆菌是原核生物，只有核糖体，没有内质网和高尔基体，T4噬菌体属于病毒，没有细胞结构，自己不能合成蛋白质；酵母菌是真核生物，其细胞中有内质网和核糖体，可以合成糖蛋白。9.(2012·西安铁一中高二检测)下列哪项表述说明了目的基因表达成功()A．用DNA探针检测目的基因出现杂交带B．用DNA探针检测mRNA出现杂交带C．用抗原—抗体杂交检测蛋白质出现杂交带D．以上都不能说明解析：选D。目的基因表达成功需从两个方面检测：一是分子水平检测。包括检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因，检测目的基因是否转录出mRNA，检测目的基因是否翻译成蛋白质。二是个体水平检测。如抗虫或抗病的目的基因导入植物细胞后，是否赋予了植物抗虫或抗病特性，需要做抗虫或抗病的接种实验。10.下列关于基因工程的叙述，错误的是()A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达解析：选D。基因工程中目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；常用的工具酶是5限制性核酸内切酶和DNA连接酶；人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，只有经过一定的物质激活以后，才有生物活性；载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达。所以D错误。11.水稻种子中70%的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子，同时，排出的大量磷进入水体易引起水华。为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。据图回答：(1)图中基因组文库________(填“小于”“等于”“大于”)cDNA文库。(2)B过程需要的酶是___________________________________________________________；A、C过程中________(填“可以”“不可以”)使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。(3)目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中________和________为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是________________________________________________________________________。解析：本题考查目的基因的获得方法及PCR技术，只要对教材知识熟悉，结合图示较易作答。答案：(1)大于(2)逆转录