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[基础对点]知识点一目的基因的获取1．有关目的基因的获取和基因文库的理解，不正确的是()A．目的基因可以从自然界中分离，也可以人工合成B．目的基因主要指编码蛋白质的基因C．基因文库就是基因组文库D．cDNA文库只含有某种生物的一部分基因答案C解析目的基因可以从自然界中已有的物种中分离出来，也可以人工合成，A正确；目的基因主要指编码蛋白质的基因，B正确；基因文库分为基因组文库和部分基因文库，前者拥有一种生物的全部基因，后者仅拥有一种生物的一部分基因，如cDNA文库，D正确，C错误。2．以下甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是()A．甲方法可建立该细菌的基因组文库B．乙方法可建立该细菌的cDNA文库C．甲方法要以脱氧核苷酸为原料D．乙方法需要反转录酶参与答案C解析甲方法是从细菌中直接提取出全部的DNA，再切割出目的基因，故可以建立该细菌的基因组文库，A正确；乙方法是由mRNA反转录获取目的基因，故可以建立该细菌的cDNA文库，B正确；乙方法需要反转录酶和脱氧核苷酸为原料，D正确；甲方法中，只是利用限制性核酸内切酶将其原有的DNA切断即可，不需要以脱氧核苷酸为原料，C错误。3．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．①②B．②③C．③④D．①③答案B解析PCR技术利用的是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，②需要；反转录法则是以目的基因的信使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，③需要；①④则均不需要模板，B正确。4．下列有关PCR技术的叙述正确的是()A．作为模板的DNA序列不能在每一次扩增中重复使用B．作为引物的脱氧核苷酸序列不能在每次扩增中重复使用C．反应需要的DNA聚合酶不能在每次扩增中重复使用D．反应需要的DNA连接酶不能在每次扩增中重复使用答案B解析PCR中模板DNA序列可反复在每一次循环中用作模板，A错误；反应过程中需要的DNA聚合酶可重复使用，C错误；反应不需要DNA连接酶，D错误；而每一次循环用到的引物都会成为产物DNA中的一部分序列，在下一个反应循环中作为模板DNA，所以不可重复作为引物，B正确。5．以下为形成cDNA(图中的单链DNA)过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是()A．催化①过程的酶是RNA聚合酶B．④过程发生的变化是引物与单链DNA结合C．催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温D．如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%，则一个双链DNA中，A与U之和也占该DNA碱基含量的40%答案B解析由题意可知，①②③④⑤分别表示反转录、DNA的复制、DNA变性、引物结合单链DNA(即复性)及互补链的合成(即延伸)，①过程由反转录酶催化完成，A错误，B正确；催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，过程⑤是在70～75℃的高温条件下进行的，只有该过程中的DNA聚合酶(即Taq酶)耐高温，C错误；DNA分子中有T无U，D错误。知识点二基因表达载体的构建6.基因工程的核心是()A．目的基因的获取B．基因表达载体的构建C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的检测与鉴定答案B解析目的基因构建表达载体后才能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，使目的基因能发挥作用，只有构建表达载体后，才能根据载体上的标记基因鉴别目的基因是否导入了受体细胞，从而筛选出含目的基因的受体细胞，避免进行盲目的无效工作。所以说基因工程的核心是基因表达载体的构建，B正确。7．如图为基因工程的部分过程示意图，甲～丁代表各不同阶段参与的成分。根据图中的资料，下列叙述正确的是()A．[甲]可以是细菌的质粒B．[乙]是某种激素分子C．[丙]可以是植物的RNA分子D．[丁]为抗体分子答案A解析甲、乙、丙、丁可分别表示质粒、限制酶、目的基因、DNA连接酶，A正确，B、C、D错误。8.如图为基因表达载体的模式图，若结构X是表达载体所必需的，则X最可能是()A．氨苄青霉素抗性基因B．启动子C．限制酶D．DNA连接酶答案B解析由X的位置可以判断其为启动子，启动子是基因表达载体所必需的，功能是启动插入基因的转录过程，B正确；氨苄青霉素抗性基因可以作为标记基因，但不是必须用它作标记基因，A错误；限制酶和DNA连接酶都不参与构成基因表达载体，C、D错误。9．下面是四种不同质粒的示意图，其中ori为复制必需的序列，ampr为氨苄青霉素抗性基因，tetr为四环素抗性基因，箭头表示一种限制性核酸内切酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞，应选用的质粒是()答案C解析A项破坏了复制必需的序列，错误；B项氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因都完好，在四环素培养基上和氨苄青霉素培养基上都能生长，错误；C项氨苄青霉素抗性基因被破坏，四环素抗性基因完好，能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长，正确；D项氨苄青霉素抗性基因完好，四环素抗性基因被破坏，能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长，错误。10．在基因表达载体的构建中，下列说法正确的是()①一个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mRNA③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．②③B．①④C．①②D．③④答案A解析一个表达载体，除了目的基因、启动子、终止子外，还需有标记基因等，①错误；启动子位于基因的首端，它是RNA聚合酶的结合位点，控制着转录的开始，②正确；终止子位于基因的尾端，控制着转录的结束，③正确；由于受体细胞有植物、动物以及微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方法不同，因此基因表达载体的构建是不完全相同的，④错误。[能力提升]11．下列有关叙述错误的是()A．从基因组文库中获取的某种生物的部分基因，可以实现物种间的基因交流B．从cDNA文库中获取的目的基因，既无启动子，又无终止子C．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和载体D．基因表达载体中的标记基因不能含有限制酶的切割位点答案C解析基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍，因此从基因组文库中获取的某种生物的部分基因，可以实现物种间的基因交流，A正确；启动子、终止子不能转录形成mRNA，因此以mRNA为模板逆转录形成的cDNA中既没有启动子，又无终止子，B正确；重组DNA技术所用的工具是限制酶、DNA连接酶和载体，其中工具酶是限制酶和DNA连接酶，C错误；基因表达载体中的标记基因不能含有限制酶的切割位点，否则在构建基因表达载体时标记基因会被限制酶破坏，D正确。12．据下图分析，下列有关基因工程的说法不正确的是()A．为防止目的基因与质粒任意结合而影响基因的表达，应用限制酶Ⅰ、Ⅱ同时切割二者B．限制酶、DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键C．与启动子结合的是RNA聚合酶D．用限制酶Ⅰ、Ⅱ同时切割质粒，会获得3种长度的DNA片段答案D解析限制酶Ⅰ、Ⅱ是两种不同的限制酶，切割后形成的末端序列不同，同时切割质粒和目的基因可保证目的基因与质粒按一定方向连接，从而防止二者任意结合而影响基因的表达，A正确；限制酶能破坏磷酸二酯键，DNA连接酶能形成磷酸二酯键，二者的作用部位相同，B正确；转录时与启动子结合的是RNA聚合酶，C正确；由于质粒中酶Ⅰ和酶Ⅱ都只有一个识别位点，所以用限制酶Ⅰ、Ⅱ同时切割质粒，只会获得2种长度的DNA片段，D错误。13．水稻种子中70%的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等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。如图是获取植酸酶基因的流程。据图回答下面的问题。(1)图中基因组文库________(填“小于”“等于”或“大于”)cDNA文库。(2)B过程需要的酶是________；A、C过程中________(填“可以”或“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________。答案(1)大于(2)逆转录酶可以(3)DNAcDNA耐高温解析(1)基因组文库包含一种生物全部遗传信息，cDNA文库仅包含一种生物的部分遗传信息。(2)由mRNA构建cDNA文库需逆转录酶；从同种生物(酵母菌)的基因组文库与cDNA文库筛选的目的基因具有部分相同的核苷酸排列顺序，所以可用同一种探针对含目的基因的菌株进行检测。(3)若通过PCR技术扩增目的基因，可利用DNA或cDNA作为模板，该扩增过程需耐高温的DNA聚合酶参与。14．请据图回答下列问题：(1)基因工程的核心步骤是______________________。(2)利用________技术可以获得大量的目的基因。该技术利用____________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长。(3)图中________位于基因的首端，是______________识别和结合的部位。抗生素抗性基因的作用是作为________，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因。答案(1)基因表达载体的构建(2)PCRDNA双链复制(3)启动子RNA聚合酶标记基因解析(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。(2)目的基因的获取方法很多，其中，通过PCR技术能迅速获得大量目的基因，PCR技术依据的原理是DNA双链复制。(3)基因表达载体必须包含目的基因、启动子、标记基因、终止子等，其中，启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。抗生素抗性基因作为标记基因用于鉴别受体细胞中是否含有目的基因。15．下图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点，ampr为青霉素抗性基因，tetr为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点。据图回答：(1)将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有______________________、______________________、________________________三种。(2)如果目的基因碱基序列已知，且数目较少，可以通过______________直接____________。(3)在上述实验中，为了防止目的基因和质粒在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是______________________。答案(1)目的基因—质粒连接物质粒—质粒连接物目的基因—目的基因连接物(2)DNA合成仪人工合成(3)EcoRⅠ和BamHⅠ解析(1)将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切，所产生的黏性末端相同，用DNA连接酶处理后，不同的片段随机结合，其中由两个DNA片段之间连接可形成三种不同的连接物：目的基因—质粒连接物、质粒—质粒连接物、目的基因—目的基因连接物。(3)由图示和题目中提供的信息可知，同时运用EcoRⅠ和BamHⅠ进行酶切可有效防止酶切后产生的末端发生任意连接。