第3章基因工程 复习与提高2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第3章 复习与提高 ——高二生物学人教版（2019）选择性必修三洞悉课后习题 【教材课后习题】 1.某动物体内含有研究者感兴趣的目的基因，研究者欲将该基因导人大肠杆菌的质粒中保存。该质粒含有氨苄青霉素抗性基因（AmpR）人、LacZ基因及一些酶切位点，其结构和简单的操作步骤如下图所示。 请根据以上信息回答下列问题。 （1）在第②步中，应怎样选择限制酶？ （2）在第③步中，为了使质粒DNA与目的基因能连接，还需要在混合物中加入哪种物质？ （3）选用含有AmpR和LacZ基因的质粒进行实验有哪些优势？ （4）含有重组质粒的大肠杆菌菌落将呈现什么颜色？为什么？ 2.科学家将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中，然后在培养ES细胞的培养基上培养这些细胞。2~3周后，这些细胞显示出ES细胞的形态、具有活跃的分裂能力，它们就是iPS细胞。请回答下列问题。 （1）在这个实验过程中，逆转录病毒的作用是什么？ （2）如何证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用？ （3）如果要了解Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因在诱导iPS细胞时，每个基因作用的相对大小，该如何进行实验？请你给出实验设计的思路。 （4）若将病人的皮肤成纤维细胞诱导成iPS细胞，再使它转化为需要的细胞，用这些细胞给该病人治病，这是否会引起免疫排斥反应？为什么？iPS细胞具有分裂活性，用它进行治疗时可能存在什么风险？ 3.水稻根部一般没有根瘤菌，在种植时常需要施加氮肥。科学家想利用基因工程技术来减少施用氮肥的生产成本及可能造成的环境污染，他们提出了以下两种方案。 方案一把根瘤菌的固氮相关基因导人水稻根系微生物中，使微生物能在根系处固氮，从而减少氮肥的施用量。 方案二直接将固氮相关基因导入水稻细胞中，建立水稻的“小型化肥厂”，让水稻直接固氮，这样就可以免施氨肥了。 （1）请评估这两种方案哪种更容易实现。 （2）如果两个方案都实现的话，你认为哪种更值得推广？请说出你的理由。 【定点变式训练】 4.限制酶能识别特定的DNA序列并进行剪切，不同的限制酶可以对不同的核苷酸序列进行剪切。现用E、H、P三种不同的限制酶对一段大小为6.2kb的线性DNA进行剪切后，用凝胶电泳分离各核酸片段，实验结果如图所示，这3种不同的限制酶在此DNA片段上相应切点的位置是( ) E U P E+H E+P H+P A. B. C. D. 5.下面是4种限制酶所识别的DNA分子序列和剪切位点 （↓表示剪切点、切出的断面为黏性末端）： 限制酶1：—↓GATC—。限制酶2：—CATG↓—。 限制酶3：—G↓GATCC—。限制酶4：—CCGC↓GG—。 请指出下列哪项表达正确( ) A.在使用限制酶的同时还需要解旋酶 B.限制酶1和3剪出的黏性末端相同 C.限制酶1、2、4识别的序列都由4个脱氧核苷酸组成 D.限制酶1和2切出的DNA片段可通过T4DNA连接酶拼接 6.作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及其理由是( ) A.能够在受体细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因 B.具有多个限制酶切割位点，以便于目的基因的表达 C.具有某些标记基因，以使目的基因能够与其结合 D.对受体细胞无伤害，以便于重组DNA的鉴定和选择 7.在基因工程操作中，科研人员利用两种限制酶（R1和R2）处理基因载体，并进行电泳检测，结果如图所示。以下相关叙述，不正确的是( ) A.该载体最可能为环形DNA分子 B.两种限制酶在载体上识别的序列可能相同 C.限制酶R1与R2的作用位点最短相距约200bp D.限制酶作用位点会导致磷酸二酯键断裂 8.如图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性内切核酸酶。下列有关说法中正确的是( ) A.图示过程是基因工程的核心步骤，所需的限制性内切核酸酶均来自原核生物 B.图示中构建基因表达载体时，需用到一种限制性内切核酸酶 C.一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列 D.卡那霉素抗性基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来 9.多聚酶链式反应（PCR）一次循环：95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。下列有关PCR过程的叙述中错误的是( ) A.变性过程未加解旋酶，是因为可以通过先适当加温来破坏DNA碱基对中氢键 B.PCR技术扩增需要的条件是目的基因、引物、四种脱氧核苷酸、DNA聚合酶和DNA连接酶 C.PCR技术可用于基因诊断、判断亲缘关系等 D.如果反应体系中加入模板DNA100个，则经过30个循环后，