第2课时将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定
一、选择题
题型一目的基因导入受体细胞
1.受体细胞不同,将目的基因导入受体细胞的方法也不相同,下列受体细胞与导入方法匹配错误的是( )
答案 B
解析花粉管通道法是一种十分简便、经济的方法,我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的,A正确;将目的基因导入微生物细胞,常采用感受态细胞法(Ca2+处理法),这种方法能使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,B错误;显微注射技术是将目的基因导入动物细胞(如羊受精卵)的最常用、最有效的方法,C正确;双子叶植物和裸子植物常用农杆菌转化法导入目的基因,单子叶植物(如小麦)可用基因枪法导入目的基因,D 正确。
2.农杆菌转化法转移目的基因进入受体细胞后,目的基因插入的位置是( )
A.Ti质粒上
B.受体细胞染色体的DNA上
C.T-DNA
D.农杆菌的拟核
答案 B
解析在农杆菌转化法中利用农杆菌的T-DNA将目的基因整合到受体细胞染色体的DNA 上。
3.目前将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是( )
A.显微注射法B.农杆菌转化法
C.基因枪法D.花粉管通道法
答案 A
解析显微注射法是迄今为止将目的基因导入动物细胞中采用最多、最有效的一种方法。
4.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
答案 C
解析如果载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用氯化钙处理,使其成为感受态细胞,使含有目的基因的重组DNA分子更容易进入受体细胞,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。
5.基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞的主要原因是( ) A.结构简单,操作方便
B.繁殖速度快
C.遗传物质含量少,易操作
D.性状稳定,变异少
答案 B
解析微生物一般具有以下几个特点:①个体微小,结构简单;②繁殖快,在实验室培养条件下细菌几十分钟至几小时可以繁殖一代;③代谢类型多,活性强;④易变异,相对于高等生物而言,较容易发生变异。在基因工程中,主要是利用它快速繁殖的特点,可以提供更多的基因工程的产物。
6.目的基因整合到某作物DNA片段上后( )
A.改变了原DNA的碱基排列顺序
B.改变了原DNA上各基因的碱基排列顺序
C.改变了原DNA上各基因的复制过程
D.改变了原DNA上各基因的转录过程
答案 A
解析目的基因整合到某作物的DNA片段上后,不能改变其他基因的碱基序列,也不能改变基因的复制和转录过程,B、C、D错误;只能改变原DNA的碱基排列顺序,A正确。
7.人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体加工合成。通过转基因技术,可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是( )
A.大肠杆菌 B.酵母菌
C.T2噬菌体 D.质粒DNA
答案 B
解析糖蛋白必须经内质网和高尔基体加工合成,而大肠杆菌属于原核生物,不含内质网和高尔基体,A错误;酵母菌属于真核生物,含有内质网和高尔基体,可以作为使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞,B正确;T2噬菌体没有细胞结构,不能作为基因工程的受体细胞,C错误;质粒DNA能作为基因工程的载体,但不能作为受体细胞,D错误。
8.采用基因工程的方法培育抗虫棉,下列导入目的基因的作法正确的是( )
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列,注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列,与质粒重组,导入细菌,用该细菌感染棉的体细胞,再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列,与细菌质粒重组,借助花粉管进入棉的子房,并进入受精卵中
A.①② B.②③ C.③④ D.④①
答案 C
解析将毒素蛋白直接注射到棉受精卵中,没有获得目的基因,子代细胞不会有抗虫性状,故①错误;将编码毒素蛋白的DNA序列,直接注射到棉受精卵中而没有将目的基因与载体结合,目的基因将不能稳定存在,很容易被水解,不能遗传给下一代,②错误;当受体细胞是植物细胞时,采用最多的转化方法是农杆菌转化法,该方法可将目的基因导入受体细胞,
然后通过植物组织培养技术将植物细胞培养成完整植株,③正确;当受体细胞是植物细胞时,还可以利用花粉管通道法将目的基因导入受精卵中,然后发育为转基因植株,④正确。所以选C。
题型二目的基因的检测与鉴定
9.要检测受体DNA中是否成功插入了目的基因,需要用基因探针,这里的基因探针是指( )
A.用于检测疾病的医疗器械
B.带标记的含目的基因的DNA片段
C.带标记的蛋白质分子
D.人工合成的免疫球蛋白
答案 B
解析本题中基因探针是指用放射性同位素或荧光分子标记的含目的基因的DNA片段,利用碱基互补配对原则,检测目的基因是否导入受体细胞的DNA中。
10.目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。下列属于目的基因检测与鉴定的是( )
①检测受体细胞中是否有目的基因②检测受体细胞中是否有致病基因③检测目的基因是否转录出mRNA ④检测目的基因是否翻译成蛋白质
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
答案 C
解析目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传性状,只有通过检测与鉴定才能知道,包括检测转基因生物的DNA上是否插入目的基因,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。基因工程中无需检测受体细胞中是否有致病基因,故②不属于目的基因的检测与鉴定。
11.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,不属于分子检测的是( )
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
答案 A
解析检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,方法是DNA分子杂交技术;检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是分子杂交技术;检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是抗原—抗体杂交技术。通过观察害虫吃棉叶是否死亡属于个体生物学水平的鉴定,而不是分子检测,A符合题意。
12.利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需要的产品。下列选项中说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是( )
A.棉花体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D.酵母菌细胞中提取到人干扰素
答案 D
解析基因表达包括转录和翻译过程。棉花体细胞中检测到细菌抗虫基因,说明目的基因已经导入受体细胞,但不能说明目的基因完成了表达过程,A错误;大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA,说明目的基因已经成功导入受体细胞并转录,但不能说明目的基因完成了表达过程,B错误;山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列,说明目的基因已经成功导入受体细胞,但不能说明目的基因在受体细胞中已经完成表达,C错误;酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白,说明目的基因已经在受体细胞中完成了表达,D正确。
二、非选择题
13.科学家设法将人的生长激素基因导入其他生物体(细胞)内,从而获取大量的人的生长激素,应用于侏儒症的早期治疗,如图所示。请据图回答下列问题:
(1)过程①采用的方法是________,过程②之前需用____________处理含目的基因的DNA 片段和质粒。
(2)过程③需事先对大肠杆菌用________处理,使其处于感受态,接着____________________________________________________________,从而完成转化过程。
(3)过程⑤重组载体导入动物细胞一般使用________法。
答案(1)反(逆)转录同种限制酶
(2)Ca2+将重组表达载体溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定温度下促进感受态细胞吸收DNA分子(合理即可)
(3)显微注射
解析(1)过程①是由mRNA到DNA的过程,利用了反转录法,过程②是将质粒和目的基因拼接在一起,在拼接前要用同种限制酶对含目的基因的DNA片段和质粒进行切割,以形成相同的黏性末端。
(2)过程③是将重组质粒导入大肠杆菌细胞,需要事先用Ca2+处理,使大肠杆菌细胞成为感受态细胞,接着将重组质粒与感受态细胞混合,在一定温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。
(3)将目的基因导入动物细胞常采用显微注射法。
14.科学家发现胡萝卜中存在冷诱导的抗冻蛋白,克隆其cDNA,通过基因工程可用来改良植物的抗寒性。下图为利用胡萝卜的AFP基因培育抗寒性强的番茄植株的过程。请据图回答下列问题。
(1)以幼小胡萝卜植株细胞中的mRNA为材料获得抗冻蛋白cDNA,要依据______________原则。利用PCR技术扩增AFP基因时,需要加入两种引物,原因是________________酶只能从引物的3′端延伸DNA链,用两种引物才能确保DNA的两条链同时被扩增,该酶只能特异地复制处于________之间的DNA序列,一个DNA分子经三轮复制以后,含有两种引物的DNA分子有________个。
(2)将AFP基因导入植物细胞时,目前常用的目的基因载体是Ti质粒,AFP基因必须插入该基因载体的________上。将重组AFP基因的表达载体导入农杆菌,再感染番茄细胞,可经过________________技术形成转基因植株。
(3)若要在个体水平上检测抗寒性强的番茄植株是否培育成功,请写出检测思路。______________________________________________________________
________________________________________________________________________________ __。
答案(1)碱基互补配对热稳定DNA聚合(Taq) 两个引物 6 (2)T-DNA植物组织培养(3)将获得的转基因植株放在低温(寒冷)环境中培养,若该植株能正常生长繁殖,则表明抗寒性强的番茄植株培育成功
解析(1)以mRNA为模板获得cDNA的过程为逆转录过程,该过程遵循碱基互补配对原则,需要逆转录酶的催化。利用PCR技术扩增AFP基因时,需要加入两种引物,原因是热稳定DNA 聚合酶只能从引物的3′端延伸DNA链,用两种引物才能确保DNA的两条链同时被扩增,该酶只能特异地复制处于两个引物之间的DNA序列,一个DNA分子经三轮复制以后,含有两种引物的DNA分子有23-2=6个。
(2)农杆菌Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞染色体DNA上,根据农杆菌的这一特点,利用农杆菌的Ti质粒作为载体时,必须将目的基因插入其T-DNA上。导入目的基因的番茄细胞可以通过植物组织培养技术形成转基因植株。
一、选择题
1.关于目的基因获取过程的叙述中,不正确的是( )
A.人工合成法可合成未知序列的任意大小的DNA片段
B.真核生物与原核生物的目的基因均可从基因文库中提取
C.原核生物的目的基因一般不从cDNA文库中提取
D.若可设计出特定引物,利用PCR方法也可获取目的基因
答案 A
解析人工合成双链DNA分子,所能合成的长度范围为50 bp~12 kb,且需序列已知,A错误;真核生物与原核生物的目的基因均可从基因文库中提取,B正确;原核生物的基因中不含内含子,因此一般不从cDNA基因文库中提取,C正确;用PCR扩增技术获取目的基因,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,D正确。
2.不属于目的基因与载体结合过程的是( )
A.用一定的限制酶切割质粒,露出黏性末端
B.用同种限制酶切割目的基因,露出黏性末端
C.将切下的目的基因插入到质粒的切口处
D.将重组DNA引入到受体细胞中进行扩增
答案 D
解析目的基因与载体结合过程中,首先用相同的限制酶切割目的基因两端和载体(通常是质粒),使它们具有相同的黏性末端,再把目的基因连接到质粒的切口处,通过DNA连接酶将其连接,从而形成重组载体,A、B、C不符合题意;D项属于将目的基因导入受体细胞的过程,D符合题意。
3.基因工程的基本原理是让目的基因在受体细胞中稳定存在并高效地表达。下列关于基因工程的基本操作中,错误的是( )
A.用化学方法合成目的基因的条件是知道目的基因的核苷酸序列
B.目的基因与载体DNA连接必须利用的工具酶是DNA聚合酶
C.若用大肠杆菌作为受体细胞,通常用氯化钙处理大肠杆菌,目的是使重组质粒顺利进入
D.筛选含目的基因的受体细胞,必须根据载体DNA上的特定基因来确定培养基
答案 B
解析利用化学合成法合成目的基因主要适用于核苷酸序列已知的、分子量较小的目的基因的制备,A正确;目的基因与载体连接必须利用的工具酶是DNA连接酶,B错误;用氯化钙处理大肠杆菌,增大了细胞膜的通透性,使细胞处于感受态,以促进重组质粒进入细胞,C 正确;根据质粒上的标记基因来检测目的基因是否进入受体细胞,D正确。
4.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.显微注射法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
答案 A
解析目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法,该方法比较经济有效,此外还有基因枪法和花粉管通道法,基因枪法是单子叶植物中常用的一种基因转化方法,但成本较高,A错误,D正确;目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法,B正确;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(使细胞处于感受态),完成转化过程,C正确。
5.下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述,错误的是( )
A.目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入质粒DNA中
B.检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录的方法都是分子杂交法
C.目的基因的鉴定有时需要在个体水平上进行
D.如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质,可确定目的基因首端含有启动子
答案 A
解析真核细胞的主要遗传物质都保存在细胞核中,因此目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键在于目的基因是否插入染色体中并随之进行复制,而非插入质粒DNA中,A错误;检测受体细胞是否含有目的基因需要用DNA分子与基因组DNA杂交,检测其是否转录则需要用DNA分子与mRNA杂交,两者均属于分子杂交法,B正确;鉴定目的基因产物时,有时需要进行个体生物学水平的鉴定,比如需要进行活性比较、接种实验等鉴定,C正确;目的基因成功表达意味着转录和翻译过程成功进行,而启动子是目的基因转录过程开始的关键因素,D正确。
6.草甘膦是一种可以杀灭多种植物(包括农作物)的除草剂。草甘膦杀死植物的原理在于能够破坏植物叶绿体或质体中的EPSPS合成酶。通过转基因的方法,让农作物产生更多的EPSPS 酶,就能抵抗草甘膦,从而让农作物不被草甘膦杀死。下列有关抗草甘膦转基因大豆的培育分析正确的是( )
A.可通过喷洒草甘膦来检验转基因大豆是否培育成功
B.只能以大豆受精卵细胞作为基因工程的受体细胞
C.在转基因操作过程中一定要用同一种限制性核酸内切酶
D.只要EPSPS合成酶基因进入大豆细胞,大豆就会表现出抗草甘膦性状
答案 A
解析转基因植物也可用植物体细胞作为受体细胞,B错误;转基因操作时不一定要用同一种限制酶,也可用产生相同黏性末端的不同限制酶,C错误;基因成功转入后,不一定能够成功表达,还需要进一步检测,D错误。
7.如图表示科学家通过基因工程培育抗虫棉时,从苏云金芽孢杆菌中提取抗虫基因“放入”棉花细胞中与棉花的DNA分子结合起来而发挥作用的过程。以下说法正确的是( )
A.图中Ⅰ是质粒,步骤①常需用到限制酶和DNA聚合酶
B.图中Ⅱ是含目的基因的重组Ti质粒,步骤②是将重组质粒导入棉花细胞
C.图中Ⅲ是农杆菌,通过步骤③将目的基因导入棉花细胞
D.剔除培育成功的抗虫棉体内的四环素抗性基因会影响抗虫基因的表达
答案 C
解析Ⅰ为质粒,步骤①为基因表达载体的构建,常需用到限制酶和DNA连接酶,A错误;图中步骤②是将重组质粒导入农杆菌细胞,B错误;图中步骤③是将目的基因导入棉花细胞,C正确;基因的表达具有独立性,剔除抗虫棉体内的四环素抗性基因不影响抗虫基因的表达,D错误。
8.下列关于基因工程的叙述,错误的是( )
A.cDNA文库中的基因可以进行物种间的基因交流
B.转基因棉花是否具抗虫特性可通过检测棉花对某种害虫的抗性来确定
C.外源DNA必须位于重组质粒的起始密码和终止密码之间才能进行表达
D.抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物,从而造成基因污染
答案 C
解析基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍,cDNA文库中的基因没有内含子,因此可以进行物种间的基因交流,A正确;转基因棉花是否具抗虫特性可在个体生物学水平通过检测棉花对某种害虫的抗性来确定,B正确;外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行表达,起始密码和终止密码存在于mRNA上,C错误;抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物,从而造成基因污染,D正确。
二、非选择题
9.抗冻蛋白是一类抑制冰晶生长的蛋白质,能降低水溶液的冰点,从而导致水溶液的熔点和冰点出现差值,这个温度差称为热滞值。昆虫抗冻蛋白的热滞值最高,为3~6 ℃,鱼的热滞值为0.7~1.5 ℃,因此,昆虫抗冻蛋白在实际应用上具有更大的潜力。为了扩展一些植物的生存范围,科学家利用昆虫抗冻蛋白(AFPS)的异源表达,现已成功地提高了烟草的抗冻能力。请分析回答相关问题:
(1)基因工程的核心步骤是______________,这一过程需要的酶是__________________。将AFPS基因导入烟草细胞中,常用____________法,这是因为烟草属于________(填“单”或“双”)子叶植物,当植物体受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的____________,此操作过程中使用的载体是__________。
(2)若检测AFPS基因是否整合到烟草的染色体上,一般采用______________技术;若检测是否产生抗冻蛋白,一般采用__________________方法检测杂交带;还可以从________生物学水平进行抗冻鉴定。
答案(1)基因表达载体的构建限制酶和DNA连接酶农杆菌转化双酚类化合物Ti质粒
(2)DNA分子杂交抗原—抗体杂交个体
10.请回答下列有关基因工程的问题:
(1)如果用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种________片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中,这个受体菌群体就叫做这种生物的________。
(2)一个基因表达载体的组成成分,除了有目的基因,还必须有________、________以及________等。
(3)目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为________。将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是____________法。将目的基因导入动物细胞采用最多、也最有效的方法是____________。大肠杆菌最常用的转化方法是首先用________处理细胞,使细胞处于一种__________________________________的生理状态,这种状态的细胞被称作感受态细胞。
答案(1)互补DNA(或cDNA) cDNA文库(或部分基因文库) (2)启动子终止子标记基因(3)转化农杆菌转化显微注射法Ca2+能吸收周围环境中DNA分子
11.马铃薯块茎含有大量的淀粉,富含多种维生素和无机盐,我国已将马铃薯作为主粮产品进行产业化开发。下图是转基因抗盐马铃薯的培育过程,请分析回答问题:
(1)为获取抗盐基因,可以从碱蓬细胞研磨液中提取抗盐基因的________来合成cDNA。
(2)上图构建基因表达载体时,最好选用________________酶切割含目的基因的外源DNA 和质粒,不能使用SmaⅠ切割的原因是____________________________________________________。构建好的重组质粒在抗盐基因前要加上特殊的启动子,启动子是一段有特殊结构的________片段。
(3)将基因表达载体导入农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA上的原因是____________________。通过农杆菌的转化作用,使抗盐基因插入到马铃薯细胞中的染色体DNA上,从而使抗盐基因的遗传特性得以____________________。
(4)从个体水平上检验转基因抗盐马铃薯是否培育成功的方法是________________________________________________________。
答案(1)mRNA (2)Eco RⅠ和Hin dⅢSmaⅠ会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因DNA (3)T-DNA是可以转移的DNA 稳定维持和表达(4)将转基因马铃薯幼苗栽种在盐碱地或较高浓度盐溶液中,观察其是否能正常生长
解析(1)要合成cDNA,需要通过提取抗盐基因的mRNA经逆转录过程实现。
(3)T-DNA是可以转移的DNA,如果将目的基因插入Ti质粒上的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以使目的基因进入植物细胞,并将其插入植物细胞的染色体DNA上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
人教版高中生物选修三专题一基因工程测试题 一.选择题(共20小题,每题2分,共20分) 1.基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图.叙述正确的是() A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中 B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子 C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律 D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异 2.为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1),拟将其与质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花中. 下列操作与实验目的不符的是() A.用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒 B.用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞 C.在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞 D.用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上 3.一对夫妇所生子女中,性状上的差异较多,这种变异主要来源于() A.基因重组B.基因突变C.染色体丢失D.环境变化 4.不属于基因操作工具的是() A.DNA连接酶B.限制酶C.目的基因D.基因运载体 5.下列哪一项不是基因工程工具() A.限制性核酸内切酶B.DNA连接酶 C.运载体D.目的基因 6.下列关于基因重组和染色体畸变的叙述,正确的是() A.不同配子的随机组合体现了基因重组 B.染色体倒位和易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响 C.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育出作物新类型
D.孟德尔一对相对性状杂交实验中,F1紫花植株自交后代发生性状分离的现象体现了基因重组 7.通常情况下,下列变异仅发生在减数分裂过程中的是() A.非同源染色体之间发生自由组合,导致基因重组 B.非同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变异 C.DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变,导致基因突变 D.着丝粒分开后形成的两条染色体不能移向两极,导致染色体数目变异 8.下列关于基因突变和基因重组的说法中,正确的是() A.mRNA分子中碱基对的替换、增添、缺失现象都可称为基因突变 B.基因重组只发生有丝分裂过程中 C.非同源染色体上的非等位基因发生自由组合属于基因重组 D.基因型为DdEE的个体自交,子代中一定会出现基因突变的个体 9.基因工程的正确操作步骤是() ①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④提取目的基因. A.③④②①B.②④①③C.④①②③D.③④①② 10.如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是() A.DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶 B.限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶 C.解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶 D.限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶 11.科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中,经培育获得一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中,在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义.下列有关叙述错误的是() A.选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性 B.采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达 C.人的生长激素基因能在小鼠细胞表达,说明遗传密码在不同种生物中可以通用 D.将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆),可以获得多个具有外源基因的后代 12.用限制酶EcoRⅠ、KpnⅠ和二者的混合物分别降解一个1 000bp(1bp即1个碱基对)的DNA分子,降解产物分别进行凝胶电泳,在电场的作用下,降解产物分开,凝胶电泳结果如下图所示.该DNA分子的酶切图谱(单位:bp)正确的是()
知识点一基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做DNA重组技术。 注意:对本概念应从以下几个方面理解: 知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)限制性内切酶的来源:主要是从原核生物中分离纯化来的。 (2)限制性内切酶的作用:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。 (3)限制性内切酶的切割方式及结果:①在中心轴线两侧将DNA切开,切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA,切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” (1)来源:大肠杆菌、T4噬菌体 (2)DNA连接酶的种类:E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 (3)作用及作用部位:E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二酯键,T4DNA 连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。 注意:比较有关的DNA酶 (1)DNA水解酶:能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸,彻底水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基 (2)DNA解旋酶:能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链,作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意:使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外,在适当的高温(如94℃)、重金属盐的作用下,也可使DNA解旋。(3)DNA聚合酶:能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。 (4)DNA连接酶:是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
第一讲基因工程和细胞工程 1.(2014·广东卷,25)(双选)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示,下列叙述正确的是( ) A.过程①需使用逆转录酶 B.过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因 C.过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备 D.过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞 解析:过程①是以mRNA为模板合成DNA的过程,即逆转录过程,需要逆转录酶的催化,A正确;过程②表示利用PCR扩增目的基因,在PCR过程中,不需要解旋酶,是通过控制温度来达到解旋的目的,B错误;利用氯化钙处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞。C错误;检测目的基因是否成功导入受体细胞的染色体DNA中,可以采用DNA分子杂交技术,D正确。 答案:AD 2.(2014·浙江卷,3)下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( ) A.连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型 B.某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞 C.由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆 D.未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状 解析:连续细胞系的细胞其核型已发生改变;一个祖细胞培养形成的细胞群才为一个克隆;未经克隆化培养的细胞系细胞可能是不同细胞分裂形成的,其性状可能不同。 答案:B
3.(2014·重庆卷,4)如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述,正确的是( ) A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与 B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上 C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状 D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异 解析:构建载体需要限制酶和DNA连接酶,A错误;③侵染植物细胞后,重组Ti质粒上的T-DNA整合到④的染色体上,B错误;染色体上含有目的基因,但目的基因也可能不能转录或者不能翻译,或者表达的蛋白质不具有生物活性,C错误;植株表现出抗虫性状,说明含有目的基因,属于基因重组,为可遗传变异,D正确。 答案:D 4.(2014·江苏卷,23改编)下列关于基因工程技术的叙述,正确的是( ) A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列 B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应 C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达 解析:限制性核酸内切酶大多是特异性识别6个核苷酸序列,但也有识别序列由4、5或8个核苷酸组成的,A错误;PCR中耐高温的DNA聚合酶只是在延伸阶段发挥催化作用,B 项错误;载体质粒上抗生素抗性基因可作为标记基因,供重组DNA的鉴定和选择,不是抗生素合成基因,C错误;目的基因导入了受体细胞不一定就都能正常表达,D正确。 答案:D 5.(2014·广东卷,29)铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一,应用组
基因工程中重组DNA的两次筛选 张辉运江西省遂川中学 基因工程的第二步构建基因表达的载体,即把用同一种限制酶处理的目的基因与运载体混合,再加入DNA连接酶,使DNA片段相同的黏性末端能够连接起来,因为这些DNA片段有相同的黏性末端,所以在DNA连接酶的作用下,必然形成一个封闭式的环状DNA。这些环状DNA有的是由一个DNA片段形成的,共有两种,即目的基因环状物和运载体环状物;有的是由两个DNA片段形成的,共有三种,即目的基因—载体连接物、载体—载体连接物、目的基因—目的基因连接物。如何从如此多的环状物中找出具有目的基因的重组质粒呢?我们通过下面例题进行分析。 【例】图1是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是() A.将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法 B.将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上,能生长的只是导入了重组质粒的细菌 C.将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上,能生长的就是导入了质粒A 的细菌 D.目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长。 【解析】筛选含目的基因的受体细胞,首先要选择质粒。如图2所示本题中所选用的质粒A,同时具有青霉素抗性基因和四环素抗性基因,在操作中将目的基因插入到了四环素抗性基因中,这样将导致四环素基因不能表达。 在进行导入操作中,质粒自连的环状DNA和重组质粒都可以导入受体细胞,而目的基
因自连环状DNA则不能导入,因此在导入操作后,混合物中有3种细胞:即多数没有导入任何质粒的受体细胞(普通细胞)、导入普通质粒(不含目的基因)的细胞和导入重组质粒的受体细胞(获得目的基因)。 第一次筛选:将含有三细胞的混合物接种在含青霉素的选择培养基中培养,由于普通细胞不含有抗性基因,能够将导入普通质粒和重组质粒的受体细胞选出。 第二次筛选:采用影印接种法,即用一小块灭菌的丝绒固定在直径较平板略小的圆形木块上,构成印章(接种工具,图3A所示);然后把前述经过第一次筛选长出菌落的母板倒置在丝绒的印章上,轻轻印一下(图3B);再把此印章在另一个含四环素的选择培养基(图3D)的平板上印一下。这样,由于重组质粒的抗四环素基因被目的基因破坏,不能形成菌落的即为含有重组质粒的受体细胞,根据对比(如图3C和D所示),就能在母板的培养基上筛选出含有目的基因的受体细胞。 【答案】C
高中生物选修三综合试题(原创) 1.下列有关限制性内切酶识别的叙述,不正确的是 ( ) A .从反应类型来看,限制性内切酶催化的是一种水解反应 B .限制性内切酶的活性受温度、pH 的影响 C .一种限制性内切酶只能识别双链DNA 中某种特定的脱氧核苷酸序列 D .限制性内切酶识别序列越短,则该序列在DNA 中出现的几率就越小 2.下图表示一项重要的生物技术,对图中物质a 、b 、c 、d 的描述,正确的是 ( ) A .a 的基本骨架是磷酸和核糖交替连接而成的结构 B .要获得相同的黏性末端,可以用不同种b 切割a 和d C .c 连接双链间的A 和T ,使黏性末端处碱基互补配对 D .若要获得未知序列d ,可到基因文库中寻找 3.科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——“iPS 细胞”,人类“iPS 细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS 细胞”说法正确的是 ( ) A .“iPS 细胞”分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性
B .“iPS 细胞”有细胞周期,它分化形成的神经细胞一般不具细胞周期 C .“iPS 细胞”可分化形成多种组织细胞,说明“iPS 细胞”在分裂时很容易发生突变 D .“iPS 细胞”分化成人体多种组织细胞,是因为它具有不同于其他细胞的特定基因 4.下图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图,据图判断正确的有 ( ) 花粉――→①植株A ――→②植株B A .过程②通常使用的试剂是秋水仙素,作用时期为有丝分裂间期 B .通过过程①得到的植株A 基因型为aaBB 的可能性为1/4 C .过程①属于植物的组织培养,在此过程中必须使用一定量的植物激素 D .与杂交育种相比,该育种方法的优点是能明显缩短育种年限 5.下列关于生物工程及其安全性评价的叙述中,正确的是 A .从输卵管冲取的卵子都需经过人工培养成熟后才能与获能的精子在体外受精 B .“三北防护林”松毛虫肆虐主要是由于违背了物种多样性的原理 C .中国政府对于克隆技术的态度是不反对治疗性克隆,可以有限制的进行生殖性克隆研究 D .由于存在生殖隔离,大田种植转基因抗旱、抗除草剂农作物不存在生物安全性问题 6.下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是 ( ) A .该工程采用工程和生物措施相结合的方法 B .要建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰 C .对湿地的恢复,只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以 D .湿地的恢复除利用生物工程手段外,还要依靠自然演替机制恢复其生态功能 7.下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是 ( ) A .城市规划,分区建设工业区、居民区、生态绿地等 B .大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺 C .采用浮床工艺等手段治理水污染 D .用法律手段严禁汽车上路,禁止造纸厂、酒厂生产,以断绝污染源头 二非选择题 8.农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因,现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花,培育抗病棉花品系。请回答下列问题: (1)要获得该抗病基因,可采用__________、__________等方法。为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中,常用的运载体是__________。 (2)要使运载体与该抗病基因连接,首先应使用__________进行切割。假如运载体被切割后,得到的分子末端序列为,则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是( ) (3)切割完成后,采用__________将运载体与该抗病基因连接,连接后得到的DNA 分子称为__________。 (4)再将连接得到的DNA 分子导入农杆菌,然后用该农杆菌去__________棉花细胞,利用植物细胞具有的__________性进行组织培养,从培养出的植株中__________出抗病的棉花。 (5)该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是( ) A .淀粉 B .脂类 C .蛋白质 D .核酸 (6)转基因棉花获得的__________是由该表达产物来体现的。
高中生物选修三基因工程知识点 基因工程:是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果: 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:
(2)目的:获取大量的目的基因 (3)原理:DNA双链复制 (4)过程: 第一步:加热至90~95℃DNA解链为单链; 第二步:冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合; 第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 (5)特点:指数(2^n)形式扩增 第二步:基因表达载体的构建(核心) 1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因 (1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA 聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。 (2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步:将目的基因导入受体细胞 1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法:
《选修3专题1基因工程》练习题 一、选择题 1.下列关于DNA连接酶的作用叙述正确的是() A.将单个核苷酸加到某DNA片段末端,形成磷酸二酯键 B.将断开的两个DNA片段的骨架连接起来,重新形成磷酸二酯键 C.连接两条DNA链上碱基之间的氢键 D.只有将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来,而不能将双链DNA片段末端之间进行连接 2.下列不属于基因工程常用载体的是() A.核DNA B.动物病毒 C.λ噬菌体的衍生物D.植物病毒 3.下列说法正确的是() A.基因表达载体的构建方法是一致的 B.标记基因也叫做抗生素基因 C.显微注射技术是最为有效的一种将目的基因导入植物细胞的方法 D.大肠杆菌是常用的微生物受体 4.要检测目的基因是否成功的插入了受体DNA中,需要用基因探针,基因探针是指 A.用于检测疾病的医疗器械 B.用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子β-球蛋白的DNA D.合成苯丙羟化酶的DNA片段 C.合成 5.目前科学家把兔子血红蛋白基因导入到大肠杆菌细胞中,在大肠杆菌细胞中合成了兔子的血红蛋白。下列哪一项不是这一先进技术的理论依据() A.所有生物共用一套遗传密码子 B.基因能控制蛋白质的合成 C.兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成,都遵循相同的碱基互补配对原则 D.兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先 6. 若要利用某目的基因(见图甲)和P1噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙),限制性核酸内切酶的酶切位点分别是Bgl Ⅱ(A↓ GATCT)、EcoR Ⅰ(G↓ AATTC)和Sau3A Ⅰ(↓ GATC)。下
列分析合理的是( ) A.用EcoR Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体 B.用Bgl Ⅱ和EcoR Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体 C.用Bgl Ⅱ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体 D.用EcoR Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体 7. 天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是( ) A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因B B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞 8.利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是( ) A.棉花细胞中检测到载体上的标记基因 B.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的基因C.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA D.酵母菌细胞中提取到人的干扰素 9. 基因治疗是指()A.把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的 B.对有缺陷的细胞进行修复,从而使其恢复正常,达到治疗疾病的目的 C.运用人工诱变的方法,使有基因缺陷的细胞产生基因突变回复正常 D.运用基因工程技术,把有缺陷的基因切除,达到治疗疾病的目的 10.下图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程,下列相关分析中错误的是( )
基因工程和细胞工程 一、单选题 1.如图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤,这一步骤需要用到的工具是 A. DNA连接酶和解旋酶 B. DNA聚合酶和限制酶 C. 限制酶和DNA连接酶 D. DNA聚合酶和RNA聚合酶 【答案】C 【解析】图示表示基因表达载体的构建过程,该过程首先需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒,其次还需要用DNA连接酶将目的基因和质粒连接形成重组质粒,故选C。 2.下面关于植物细胞工程的叙述,正确的是() A.叶肉细胞已经高度分化,无法表现出全能性 B.叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织 C.融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞膜 D.叶肉细胞离体培养时,可以表现出全能性 【答案】D 【解析】 试题分析:叶肉细胞已经高度分化,但在体外培养的条件下也能表现出全能性,A错误;叶肉细胞经脱分化过程可形成愈伤组织,B错误;融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞壁,C错误;叶肉细胞离体培养时,可以表现出全能性,形成完整植株,D正确 考点:本题考查植物组织培养的相关知识,要求考生识记植物组织培养的原理、过程、条件等基础知识,掌握植物细胞具有全能性的原因,能结合所学的知识准确判断各选项。 3.如图为白菜一甘蓝杂种植株的培育过程。下列说法正确的是() A.图示白菜一甘蓝植株不能结籽 B.愈伤组织的代谢类型是自养需氧型 C.上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂
D.白菜一甘蓝杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果 【答案】D 【解析】白菜和甘蓝都是二倍体,它们的体细胞杂交后培育的“白菜-甘蓝”杂种植株中2个染色体组来自白菜,2个染色体组来自甘蓝,因为“白菜-甘蓝”属于异源四倍体,是可育的,能产籽,故A错误;愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定型状态的薄壁细胞,不能进行光合作用产生有机物,因此愈伤组织的代谢类型是异养需氧型,故B错误;上述过程包括去壁、原生质体融合、植物组织培养等过程,其结果是形成“白菜-甘蓝”幼苗,并未发育到性成熟个体,因此整个过程中有有丝分裂和细胞分化,没有减数分裂过程,故C错误;任何性状都是基因选择性表达的结果,故D正确. 【考点定位】植物体细胞杂交的应用 【名师点睛】据图分析,植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,去壁所用的是纤维素酶和果胶酶;原生质体融合所用的方法有物理法和化学法.物理法包括离心、振动、电激等,化学法一般是用聚乙二醇;再生细胞壁形成杂种细胞;脱分化形成愈伤组织,再分化形成“白菜一甘蓝”幼苗. 4.下列有关细胞工程的叙述中正确的一项是() A.克隆不是无性繁殖 B.用体细胞克隆动物是通过核移植实现的 C.灭活病毒通过溶解磷脂双分子层诱导动物细胞融合 D.动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分一样 【答案】B 【解析】 试题分析:克隆属于无性繁殖,故A错误。用体细胞克隆动物必须通过核移植才能实现,故B正确。灭活病毒诱导动物细胞融合不是溶解磷脂双分子层而是通过改变膜脂分子排列实现的,故C错误。动物细胞培养液通常需要加入血清,植物组织培养通常需要加入植物激素,故D错误。 考点:本题考查细胞工程相关知识,意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。5.以下哪种物质不可以用于植物细胞的诱导融合剂() A.PEG B.灭活的病毒 C.离心 D.振动电激 【答案】B 【解析】 试题分析:灭活的病毒是动物细胞工程的诱导剂,不能用于植物细胞工程,故选B。 考点:本题考查植物细胞工程等相关知识,意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。6.下列有关植物细胞工程的叙述,正确的是() A.在植物组织培养过程中,细胞的遗传物质一般都发生改变 B.植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性 C.植物组织培养过程中始终要保持适宜的光照 D.植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl 的培养基培养筛选而获得 【答案】D 【解析】 试题分析:在植物组织培养过程中,细胞的遗传物质一般不发生改变,A错误;植物细胞的全能性指离体的组织器官的经过培养,发育成完整个体的潜能,B错误;植物组织培养过程中开始是要避光,C错误;植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl 的培养基培养筛选而获得,D正确;答案是D。 考点:本题考查植物细胞工程的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。 7.植物组织培养的过程可以归纳为:①? ?再分化③→④;对此叙述有错误的 ?→ ?→ ?脱分化②? 是( ) A.②→③的再分化过程中,培养基中需要添加细胞分裂素与生长素
5 高二生物《基因工程和细胞工程》测试题姓名班级 (时间:90分钟分数:100分) 一.选择题(本大题包括25题,每题2分,共50分。每题只有一个选项符合题意。) 1.以下说法正确的是() A.所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B.质粒是基因工程中惟一的运载体 C.运载体必须具备的条件之一是:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接D.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 2.植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不.相符的是() A.纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性 B.植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性 C.植物体细胞杂交和动物细胞融合——生物膜的流动性 D.紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂 3.有关基因工程的叙述正确的是() A.限制性内切酶只在获得目的基因时才用 B.重组质粒的形成在细胞内完成 C.质粒都可作运载体 D.蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料 4.能克服远缘杂交障碍培育农作物新品种的技术是() A.基因工程 B.组织培养 C.诱变育种 D.杂交育种 5.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( ) A.培养人的效应T细胞能产生单克隆抗体 B.培养人的B细胞能够无限地增殖 C.人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株 D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞 6.PCR技术扩增DNA,需要的条件是( ) ①目的基因②引物③四种脱氧核苷酸 ④DNA聚合酶等⑤mRNA⑥核糖体 A、①②③④ B、②③④⑤ C、①③④⑤ D、①②③⑥ 7.以下对DNA的描述,错误的是() A.人的正常T淋巴细胞中含有人体全部遗传信息 B.同种生物个体间DNA完全相同 C.DNA的基本功能是遗传信息的复制与表达 D.一个DNA分子可以控制多个性状 8. 蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是() A.氨基酸结构 B.蛋白质空间结构 C.肽链结构 D.基因结构 9.细胞工程的发展所依赖的理论基础是() A.DNA双螺旋结构模型的建立 B.遗传密码的确立及其通用性的发现 C.生物体细胞全能性的证明 D.遗传信息传递的“中心法则”的发现 10.下列不是基因工程中的目的基因的检测手段的是:() A.分子杂交技术 B.抗原—抗体杂交 C.抗虫或抗病的接种 D.基因枪法 11.在以下4种细胞工程技术中,培育出的新个体中,体内遗传物质均来自一个亲本的是() A.植物组织培养 B. 单克隆抗体 C. 植物体细胞杂交 D.细胞核移植 12.动物细胞融合与植物细胞融合相比特有的是() A.基本原理相同 B.诱导融合的方法类 C.原生质体融合 D.可用灭活的病毒作诱导剂 13.下列哪一项属于克隆() A.将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中 B.将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内 C.将鼠骨髓细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
专题1 基因工程 1.3 基因工程的基本操作程序——将目的基因导 入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 一、选择题 1.基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞,主要原因是( ) A.结构简单,操作方便B.繁殖速度快 C.遗传物质含量少D.性状稳定,变异少 解析:本题考查基因工程的受体细胞。目的基因导入受体细胞后,随着受体细胞的繁殖而复制,由于细菌等微生物繁殖速度非常快,在很短的时间内就能获得大量的目的基因,所以基因工程常用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞。解答这类题目应结合受体细胞的特点回答。 答案:B 2.目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测和鉴定才能知道。下列属于目的基因的检测的是( ) ①检测受体细胞是否含有目的基因②检测受体细胞是否有致病基因③检测目的基因是否转录出信使RNA ④检测目的基因是否翻译出蛋白质 A.①②③B.②③④ C.①③④D.①②④ 解析:本题考查目的基因检测的相关知识。目的基因的检测包括:检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因,方法是用DNA探针与基因组DNA杂交;检测目的基因是否转录出了信使RNA,方法是用基因探针与信使RNA杂交;最后检测目的基因是否翻译出了蛋白质,方法是进行抗原—抗体杂交。 答案:C 3.如图为某科研小组采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛色基因导入黑色纯种小鼠的胚胎干细胞(ES细胞)中,再将改造后的胚胎干细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程。据图分析不正确的是( ) A.该过程使用的工具酶是DNA连接酶以及限制性核酸内切酶 B.完成第Ⅱ步操作得到的由两个DNA切段连接成的产物,必定是载体与棕褐毛色基
高中生物选修三专题一试 题 篇一:高中生物选修三专题一基因工程知识点 专题一基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位 的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
黏性末端:当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时,被限制酶切开的DNA两条单链的切口,带有几个伸出的核苷酸,他们之间正好互补配对,这样的切口叫黏性末端。 平末端:当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时,切开的DNA两条单链的切口,是平整的,这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的 磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有
高中生物选修三基因工程主要知识点(1.1、1.2) 一、基因工程:按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 一、基因工程的三大工具:限制性核酸内切酶—“分子手术刀”;DNA连接酶—“分子缝合针”;基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。 二、限制性核酸内切酶的特点:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 三、限制酶识别序列的特点:反向对称,重复排列。 四、限制酶在原核生物中的作用:切割外源DNA,保护细菌细胞。 五、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子?原核生物本身不含相应特异性序列;对DNA分子进行甲基化修饰。 六、两种常见的DNA连接酶:E〃coli DNA连接酶:源自大肠杆菌,只连接黏性末端;T4DNA连接酶:提取自T4噬菌体,两种末端均可连接,连接平末端效率低。 七、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点:都是蛋白质;都能生成3'磷酸二酯键。不同:前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键,后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上;前者不需要模版,后者需要。 八、载体需要满足的条件:有一到多个限制酶切点;对受体细胞无害;导入基因能在受体细胞内复制和表达;有某些标记基因;分子大小合适。 九、质粒:一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。 十、标记基因的作用:鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 十一、三类载体:质粒;λ噬菌体的衍生物;动植物病毒。 十二、获取目的基因的方法:说法一:从自然界已有的物种中分体(鸟枪法、反转录法)、用人工的方法合成;说法二:从基因文库中获取(鸟枪法、反转录法)、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。 十三、基因库:一个物种中全部个体的全部基因的总和;基因文库:将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因;基因组文库:含有某种生物全部基因的基因文库;部分基因文库:只含有一种生物部分基因的基因文库;cDNA文库:用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中。 十四、 文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小小大 启动子无有 内含子无有 基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因 物种间基因交流可以部分基因可以 十五、人工合成目的基因的两个条件:基因比较小;核苷酸序列已知。 十六、目的基因:主要是指编码蛋白质的基因,也可以使一些具有调控作用的因
(完整版)高中生物基 因工程试题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
阶段质量检测(一) 基因工程 (时间:45分钟,满分:100分) 一、选择题(每小题3分,共45分) 1.下列有关基因工程技术的叙述,正确的是() A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体 B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C.只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体 D.载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点,以便与外源基因进行连接2.(浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是() A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因B B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞 3.日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白(GFP)等研究方面做出突出贡献,获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP 的特性,你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是( ) A.作为标记基因,研究基因的表达 B.作为标记蛋白,研究细胞的转移 C.注入肌肉细胞,繁殖发光小白鼠 D.标记噬菌体外壳,示踪DNA路径 4.下列有关质粒的叙述,正确的是( ) A.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B.质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA C.质粒只有在侵入宿主细胞后,才能在宿主细胞内复制 D.基因工程中常用的载体除了质粒外,还有核DNA、动植物病毒以及λ噬菌体的衍生物 5.下列有关基因工程的叙述正确的是( ) A.用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的DNA片段可获得相同的黏性末端B.以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同 C.检测到受体细胞中含有目的基因就标志着基因工程育种已经成功 D.质粒上抗生素的抗性基因有利于质粒与外源基因连接 6.下列有关基因工程和蛋白质工程步骤的叙述不.正确的是( )
专题八现代生物科技专题 第一讲基因工程和细胞工程 1.(2012·浙江卷,1)用动、植物成体的体细胞进行离体培养,下列叙述正确的是() A.都需要用CO2培养箱 B.都需要用液体培养基 C.都要在无菌条件下进行 D.都可体现细胞的全能性 2.下列关于运用植物组织培养技术产生新个体的叙述,错误的是() A.属于无性生殖 B.主要理论依据是植物细胞具有全能性 C.培养过程中由于人工培养基含大量营养,不需光照就能发育成完整植株 D.人工培养基中含植物生长发育所需的全部营养物质,包括矿质元素、糖、维生素等3.(2012·安徽卷,4)2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因,再将该融合基因转入真核生物细胞内,表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是() A.追踪目的基因在细胞内的复制过程 B.追踪目的基因插入到染色体上的位置 C.追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布 D.追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构 4.限制酶是一种核酸内切酶,可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶Bam HⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ和BglⅡ的识别序列和切割位点: 切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是() A.Bam HⅠ和EcoRⅠ B.Bam HⅠ和HindⅢ C.Bam HⅠ和BglⅡ D.EcoRⅠ和HindⅢ 5.对于不同的生物,将重组基因导入受体细胞的方法有差异,下列方法不合适的是 () A.以质粒为运载体,利用大肠杆菌生产人的胰岛素时,可用氯化钙处理大肠杆菌B.以噬菌体为运载体,利用大肠杆菌生产人的凝血因子时,可使其直接侵染大肠杆菌C.以质粒为运载体,利用转基因羊生产人的乳铁蛋白时,可用显微注射技术将重组基因导入受精卵
二轮基因工程和细胞工程专题卷 一、单项选择题(每小题4分共24分) 1.油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量,而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR),育种过程如下图所示。下列叙述错误的是() A.若要缩短育种年限,在过程②后可进行单倍体育种 B.过程①与过程②操作顺序互换,对育种结果没有影响 C.过程①诱发基因突变,其优点是提高基因突变的频率 D.过程②的原理是基因重组,可克服远缘杂交不亲和的障碍 答案B 解析分析题图可知,其中①表示人工诱导基因突变,②表示采用基因工程技术导入基因R,③表示多代自交筛选得到新品种。单倍体育种能明显缩短育种年限,因此若要缩短育种年限,在过程②后可进行单倍体育种,A项正确;若先导入基因R再进行人工诱变,这样可能会导致基因R发生突变,进而影响育种结果,B项错误;过程①诱发基因突变,其优点是提高基因突变的频率,C项正确;过程②通过基因工程技术导入油菜原本不存在的基因R,其原理是基因重组,可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍,D 项正确。 2.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白的转基因牛,他们还研究出一种可以大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。下列有关叙述正确的是() A.转基因动物是指体细胞中出现了新基因的动物 B.运用基因工程技术让牛合成人白蛋白,该技术不会导致定向变异
C.人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白,是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因 D.提高基因表达水平是指设法使牛的乳腺细胞表达出更多的人白蛋白 ,在染色体组内稳定整合并遗传给后代的一类动物,A 项错误;基因工程可定向改造生物的性状,即基因工程技术导致定向变异,B项错误;转基因牛细胞中都含有人白蛋白基因,人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白,是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达,C项错误;提高基因表达水平是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白质,D项正确。 3.生物技术发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一匹野马刚死亡,以下提供的“复生”野马个体的方法中能够成功的是() A.将野马的体细胞取出,利用组织培养技术,经脱分化、再分化,培育成新个体 B.将野马的体细胞两两融合,再经组织培养培育成新个体 C.取出野马的体细胞核移植到母家马的去核卵细胞中,经孕育培养成新个体 D.将野马基因导入家马的受精卵中,培育成新个体 ,目前仍无法利用组织培养技术将动物体细胞直接培育成新个体,A项错误;目前仍无法利用动物细胞融合技术培育动物新个体,而且假设将野马的体细胞两两融合得到杂交细胞,该细胞的染色体数目是野马体细胞的两倍,遗传物质发生了改变,不再是“复生”野马个体,B项错误;取出野马的体细胞核移植到母家马的去核卵细胞中,经孕育培养成新个体,这属于核移植技术,是目前较成熟的技术,较易“复生”野马,C项正确;将野马基因导入家马的受精卵中,培育成新个体为转基因马,不能“复生”野马,D项错误。 4.(2018北京理综,5)用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如下图。以下叙述不正确的是()
基因工程 一、基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在 二、基因工程的基本工具 1、限制性核酸内切酶-----“分子手术刀” 2、DNA连接酶-----“分子缝合针” 3、基因进入受体细胞的载体-----“分子运输车” 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)存在:主要存在于原核生物中。 (2)特性:特异性,一种限制酶只能 识别一种特定的核苷酸序列,并且能在 特定的切点上切割DNA分子。 (3)切割部位:磷酸二酯键 (4)作用: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 中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸 二酯键断开。
(5)识别序列的特点: (6)切割后末端的种类:DNA 分子经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式——黏性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时,产生的是黏性末端,而当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时,产生的则是平末端。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)作用:将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。 (2)类型 相同点:都连接磷酸二酯键 3.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件: ①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一个至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其他载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。 (4)载体的作用: ①作为运载工具,将目的基因送入受体细胞。 ②在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 【解题技巧】 (1)限制酶是一类酶,而不是一种酶。 (2)限制酶的成分为蛋白质,其作用的发挥需要适宜的理化条件,高温、强酸或强碱均易使之变性失活。 (3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶,目的是产生相同的黏性末端。 (4)获取一个目的基因需限制酶剪切两次,共产生4个黏性末端或平末端。 (5)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同,同一个DNA分子用不同的限制酶切割,产生的黏性末端一般不相同。 (6)限制酶切割位点应位于标记基因之外,不能破坏标记基因,以便于进行检测。 (7)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因工程中的载体是DNA分子,能将目的