课时跟踪检测(14) 基因工程的基本操作程序-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程配套练习word（苏教版）

课时跟踪检测(十四)　基因工程的基本操作程序 一、选择题 1.目的基因的筛选与获取是基因工程的基本操作程序的第一步。下列有关叙述错误的是 (　　) A.目的基因不只是编码蛋白质的基因 B.可以通过构建基因文库来筛选目的基因 C.来自苏云金杆菌的抗虫基因可作为转基因抗虫棉的目的基因 D.序列比对工具的应用为科学家找到合适的目的基因提供了更多的机会 2.“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是:裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是 (　　) A.裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质 B.分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等 C.沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度 D.鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色 3.下列关于基因工程的基本操作程序,正确的顺序是 (　　) ①基因表达载体的构建　②目的基因的检测与鉴定　③将目的基因导入受体细胞　④目的基因的获取 A.③④②① B.②①③④ C.④①③② D.②③①④ 4.在基因工程的基本操作程序中,不会发生碱基互补配对现象的是 (　　) A.利用逆转录法获取目的基因 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 5.(2025·南京高二期中)如图表示pBR322质粒和人生长激素基因所在片段的结构信息,将二者构建的重组质粒导入受体菌并进行筛选。下列有关叙述正确的是 (　　) 注:AmpR为氨苄青霉素抗性基因,TetR为四环素抗性基因。 A.可选择的限制酶组合是酶E和酶G B.所选用的受体菌不能含有AmpR和TetR C.用含氨苄青霉素的培养基就能筛选出含重组质粒的受体菌 D.同时用三种限制酶处理图中质粒,可得到3个DNA片段 6.设法将细菌菌体破坏后,可利用质粒与拟核DNA在物理和化学性质方面的差异对基因工程中重组质粒进行提取和鉴定。在强碱性环境中,拟核DNA发生不可逆变性且条件恢复正常后会与细胞壁碎片缠绕在一起,而重组质粒变性后会恢复原状。下列说法正确的是 (　　) A.对上述处理后的混合液离心时,质粒留在沉淀物中 B.可用预冷的体积分数为95%的乙醇析出溶液中的蛋白质杂质 C.用二苯胺试剂鉴定提取物变蓝色不能说明质粒重组成功 D.将重组质粒双酶切后电泳,一定得到2种条带 7.研究者从某微生物中提取出抗旱基因,将其与载体DNA重组,再借助农杆菌导入玉米中增加玉米的抗旱性,如图表示该转基因玉米的培育过程,其中字母a、b表示具体的结构,数字①~④表示具体的过程。下列叙述正确的是 (　　) A.从微生物细胞中获取的基因需要加工后才能作为目的基因导入玉米细胞中 B.基因表达载体构建的过程需要DNA聚合酶、DNA连接酶、限制酶 C.图中b是愈伤组织,③与④过程中所需植物激素的含量、比例相同 D.用抗原—抗体杂交的方法检测没有杂交带出现,说明目的基因导入不成功 8.(2025·扬州月考)自然状态下农杆菌能感染双子叶植物而通常不感染单子叶植物,是因为受伤的双子叶植物能分泌某些酚类物质诱导Ti质粒中的Vir基因区段表达,该表达产物能诱导Ti质粒产生一条新的T-DNA单链分子。此单链分子可进入植物细胞并整合到染色体上。下列相关叙述错误的是 (　　) A.可以通过在伤口施加相关酚类物质而使单子叶植物也成为农杆菌易感染植物 B.农杆菌感染宿主细胞的原理与肺炎链球菌转化实验的原理类似 C.使用农杆菌转化法时,目的基因应插入Ti质粒的T-DNA中 D.合成新的T-DNA单链需要DNA连接酶与限制酶 9.(2025·苏州期中)人干扰素(IFN)是机体免疫细胞产生的一类细胞因子。用白细胞生产干扰素时,每个细胞最多只能产生100~1 000个干扰素分子,而用基因工程技术改造的大肠杆菌发酵生产(原理如图),在1~2天内每个菌体能产生20万个干扰素分子。下列说法正确的是 (　　) A.构建重组质粒只需要用到限制酶和DNA聚合酶 B.逆转录得到的干扰素基因不含有启动子和终止子 C.将重组质粒导入大肠杆菌通常采用农杆菌转化法 D.在含有四环素的培养基上存活的大肠杆菌都能产生干扰素 10.[多选]某病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原,在感染该病毒后康复的人的血清中有抗S蛋白的抗体,如图是生产这种基因工程疫苗的部分流程,下列叙述错误的是 (　　) A.步骤①构建基因表达载体时需要在S基因前加启动子 B.大量扩增的S基因直接导入大肠杆菌,也可以得到大量的S蛋白 C.步骤②、步骤④常用的方法分别是感受态细胞法和农杆菌转化法 D.原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列完全相同 11.(2025·扬州期中)[多选]如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径,下列有关叙述正确的是 (　　) A.将含目的基因的重组质粒导入植物受体细胞可用农杆菌转化法 B.扩增目的基因时,利用耐高温的DNA连接酶从引物a和引物b起始延伸子链 C.接受人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞不是乳腺细胞 D.基因表达载体的组成一般包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等 二、非选择题 12.NK603是通过基因工程将抗草甘膦基因转入玉米体内获得的一种转基因玉米。这种玉米对草甘膦除草剂“Roundup”具有抗药性,因此种植这种转基因玉米时可以放心使用Roundup,既不会对作物造成影响,又能节省费用。根据所学知识回答下列问题: (1)DNA重组技术的基本操作需要用到的工具酶有　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)基因工程的操作程序主要包括四个步骤,其核心步骤是　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)对玉米进行转基因时,可将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的　　　　上,转化过程中添加　　　　化合物,以吸引农杆菌移向受体细胞,并将目的基因整合到受体细胞染色体的DNA上。  (4)选用玉米体细胞作为受体细胞而不选用玉米的受精卵作为受体细胞的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,将玉米体细胞培育成植株需要经历　　　　和 　　　　过程。  (5)在个体水平上鉴定转基因玉米NK603培育是否成功的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  13.(2025·苏州高二期中)近年来,生物柴油作为新型能源已经成为世界上应用广泛、发展迅猛的可再生能源之一。研究人员利用基因工程的方法将油料作物紫苏DGAT1基因导入四尾栅藻(操作过程如图),获得转基因的产油微藻,并利用地热废水培养,不仅能生产生物柴油,还能治理地热废水。下表为限制酶及其识别序列。 限制酶 识别序列 限制酶 识别序列 BamH Ⅰ EcoRⅠ Hind Ⅲ XbaⅠ 注:LacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色。若无该基因或该基因被破坏,则菌落成白色。 (1)提取紫苏细胞的总RNA经过　　　　　得到cDNA,经　　　　　技术扩增得到DGAT1基因,与克隆质粒pMD19连接,将连接产物导入到经CaCl2处理后的大肠杆菌细胞,并接种到添加　　　　　　　　　　　 　　的培养基上培养,一段时间后,挑选颜色为　　　　　的菌落用液体培养基培养,提取质粒pMD19-DGAT1。  (2)用限制酶酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因,并与酶切后的载体pBI121连接得到　　　　　　　,并导入到四尾栅藻。若DGAT1基因序列两端没有限制酶识别序列需要人工添加黏性末端,请根据表中信息在下面方框中写出DGAT1基因两端所添加脱氧核苷酸的碱基顺序,使得目的基因左右侧分别与质粒上的BamHⅠ、XbaⅠ酶切末端相连。  (3)转基因四尾栅藻成功的标志是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)研究人员利用地热废水培养转基因四尾栅藻并检测其油脂含量,结果如下图。 结果显示:　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)为检测转基因四尾栅藻对地热废水的去污能力,研究人员设计实验并得到相应实验结果如下表。 各项指标 总氮/ (mg/L) 总磷/ (mg/L) 氟化物/ (mg/L) 废水培养基 23.2 4.32 4.56 培养转基因 四尾栅藻11天后 1.9 0.45 0.84 该实验不能说明转入的DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力。进一步完善实验设计应该是　　　　。[多选]  A.应添加对照组:相同废水培养基培养等量非转基因四尾栅藻(其余条件相同) B.应添加对照组:相同正常培养基培养等量非转基因四尾栅藻(其余条件相同) C.应添加对照组:相同正常培养基培养等量转基因四尾栅藻(其余条件相同) D.11天后检测对照组总氮、总磷和氟化物的含量 课时跟踪检测(十四) 1．选D　目的基因主要是指编码蛋白质的基因，也可能是一些具有调控作用的因子，A正确；基因文库是指含有某种生物体全部基因片段的重组DNA的克隆群体，可以通过构建基因文库来筛选目的基因，B正确；从苏云金杆菌体内分离出抗虫蛋白基因可作为培育转基因抗虫棉的目的基因，C正确；序列比对工具的应用为科学家人工合成目的基因提供条件，D错误。 2．选D　DNA主要存在于细胞核内，而裂解的目的是使细胞破裂，释放出DNA等物质，A正确；DNA、RNA、蛋白质和多糖等物质在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，通过适当的分离方法去除混合物中的多糖、蛋白质等，B正确；DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，通过控制NaCl溶液的浓度使DNA溶解或析出，可反复多次以提高DNA的纯度，C正确；进行DNA鉴定时可以使用二苯胺试剂，但要进行沸水浴加热后才能观察到颜色变化，D错误。 3．选C　基因工程的基本操作程序为④目的基因的获取；①基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；②目的基因的检测与鉴定。 4．选C　利用逆转录法获取目的基因需要遵循碱基互补配对原则，A不符合题意；构建基因表达载体时，目的基因与载体的结合需要遵循碱基互补配对原则，B不符合题意；将目的基因导入受体细胞时不需遵循碱基互补配对原则，C符合题意；目的基因检测的方法有DNA分子杂交技术、分子杂交技术和抗原—抗体杂交技术，其中DNA分子杂交技术和分子杂交技术中都会发生碱基互补配对现象，D不符合题意。 5．选B　酶E会破坏两种标记基因，为避免切割后DNA片段的自身环化，又保留质粒上的标记基因，切割时应选择的限制酶组合是酶F和酶G，A错误；所选用的受体菌不能含有AmpR和TetR，以便于对含有目的基因的受体菌进行筛选，B正确；重组质粒上的四环素抗性基因被破坏，而氨苄青霉素抗性基因能表达，用含氨苄青霉素的培养基筛选出的是导入重组质粒的受体菌和导入普通质粒的受体菌，C错误；据题图可知，同时用三种限制酶处理图中质粒，能将质粒切割成4个DNA片段，D错误。 6．选C　拟核DNA发生不可逆变性且条件恢复正常后会与细胞壁碎片缠绕在一起，而重组质粒变性后会恢复原状，对上述处理后的混合液离心时，质粒留在上清液，A错误；DNA不溶于乙醇，有些蛋白质溶于乙醇，B错误；用二苯胺试剂鉴定提取物变蓝色只能说明存在DNA，不能说明质粒重组成功，C正确；将重组质粒双酶切后电泳，不一定得到2种条带，有可能含有完整质粒、目的基因片段、载体片段等，D错误。 7．选A　从微生物细胞中获取的基因由于存在非编码序列，对基因的表达会造成影响，所以一般需加工后才能导入玉米细胞中，A正确；基因表达载体构建的过程需要DNA连接酶、限制酶，不需要DNA聚合酶，B错误；③④分别表示脱分化、再分化过程，这两个过程中都需要生长素和细胞分裂素，但二者的含量、比例不相同，C错误；用抗原—抗体杂交的方法检测没有出现杂交带，只能说明目的基因表达不成功，不能说明目的基因导入不成功，D错误。 8．选D　在自然条件下，农杆菌易感染双子叶植物和裸子植物，通常对单子叶植物没有感染力，原因是多数单子叶植物细胞不能分泌某些酚类物质，可以通过在伤口施加相关酚类物质而使单子叶植物也成为农杆菌易感染植物，A正确；农杆菌感染宿主细胞的原理与肺炎链球菌转化实验的原理类似，实质都是基因重组，B正确；Ti质粒的T－DNA可转移到植物细胞中，并能整合到染色体DNA上，因此，目的基因应插入Ti质粒的T－DNA中，C正确；Ti质粒中的Vir基因区段的表达产物能诱导Ti质粒产生一条新的T－DNA单链分子，而合成新的T－DNA单链不需要限制酶，D错误。 9．选B　构建重组质粒需要用到限制酶和DNA连接酶，A错误；通过逆转录得到的干扰素基因不含有启动子和终止子等非编码片段，B正确；将重组质粒导入大肠杆菌时常用Ca2＋处理，使其更易于吸收周围环境中的DNA分子，C错误；在含有四环素的培养基上存活的大肠杆菌既可能是导入了重组质粒的大肠杆菌，也可能是导入普通质粒(质粒上未插入干扰素基因)的大肠杆菌，因此在含有四环素的培养基上存活的大肠杆菌不一定都能产生干扰素，D错误。 10．选BCD　步骤①构建基因表达载体时需要在S基因前加启动子，A正确；S基因不能直接导入大肠杆菌，需要与载体结合构建基因表达载体后才能导入大肠杆菌，B错误；步骤②将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，步骤④将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法，C错误；真核细胞生产的蛋白质可以通过内质网或高尔基体进行加工，而原核细胞不含内质网、高尔基体，因此原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列可能不相同，D错误。 11．选ACD　将含目的基因的重组质粒导入植物受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和花粉管通道法，A正确；利用PCR技术扩增目的基因时，利用耐高温的DNA聚合酶延伸子链，B错误；接受人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是受精卵，因为受精卵的全能性最高，C正确；一个基因表达载体的组成除了目的基因，还需具备启动子、终止子(两者控制基因转录的开始和结束)、复制原点、标记基因等，D正确。 12．解析：(1)DNA重组技术的基本操作需要用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。 (2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。 (3)用限制性内切核酸酶和DNA连接酶将获取的抗草甘膦基因插入Ti质粒的T－DNA上，并转化农杆菌，转化过程中添加酚类化合物，以吸引农杆菌移向受体细胞，质粒中的T－DNA可将目的基因转移到受体细胞的染色体DNA上。 (4)玉米(植物)体细胞具有全能性，有发育成完整个体的能力，比玉米受精卵更易获取，故选用玉米体细胞作为受体细胞。将玉米体细胞培育成植株需要经历脱分化和再分化过程。 (5)从个体水平上鉴定转基因玉米NK603培育是否成功可通过抗除草剂的实验来检测，即向转基因玉米NK603喷施草甘膦除草剂“Roundup”，观察转基因玉米NK603抗除草剂效果。 答案：(1)限制酶和DNA连接酶　(2)基因表达载体的构建　(3)T－DNA　酚类　(4)体细胞比受精卵易获取　脱分化　再分化　(5)向转基因玉米喷施草甘膦除草剂“Roundup”，观察转基因玉米NK603抗除草剂效果 13．解析：(1)由RNA得到cDNA需经过逆转录，经PCR技术扩增得到DGAT1基因，与克隆质粒pMD19连接，将连接产物导入到经CaCl2处理后的处于感受态的大肠杆菌细胞。分析题图可知，目的基因插入到LacZ基因中，使该基因被破坏，又由题中信息可知LacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X－gal，从而使菌落显现出蓝色。若无该基因或该基因被破坏，则菌落成白色。由于质粒中含有氨苄青霉素抗性基因，故应接种到添加氨苄青霉素和X－gal的培养基上培养，一段时间后，挑选颜色为白色的菌落用液体培养基培养，提取质粒pMD19－DGAT1。 (2)分析题图可知：用限制酶酶切pMD19－DGAT1获得DGAT1基因，并与酶切后的载体pBI121连接得到重组基因表达载体，并导入到四尾栅藻。DGAT1基因序列两端无限制酶酶切位点，若想DGAT1基因左右侧分别与质粒上的BamHⅠ、XbaⅠ酶切末端相连，需在DGAT1基因的两端加上能与限制酶BamHⅠ和XbaⅠ切割的黏性末端互补配对的碱基序列，所添加的碱基序列见答案。 (3)转基因四尾栅藻成功的标志是转基因四尾栅藻成功表达出了DGAT1基因控制的蛋白质。 (4)分析题图，结果显示：转DGAT1基因的四尾栅藻油脂含量显著高于非转基因组。 (5)实验设计应遵循对照原则、单一变量原则等，要证明转入的DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力，进一步完善实验，应添加对照组：相同废水培养基培养等量非转基因四尾栅藻，11天后，检测总氮、总磷和氟化物的含量。 答案：(1)逆转录　PCR　氨苄青霉素和X－gal　白色　(2)重组质粒(或重组DNA) (3)转基因四尾栅藻成功表达出了DGAT1基因控制的蛋白质　(4)转DGAT1基因的四尾栅藻油脂含量显著高于非转基因组　(5)AD 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $