高考新教材（中）生物選擇性必修三同步精練第3章第2節(jié)第1課時(shí)目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建含答案及解析

第2節(jié)基因工程的基本操作程序第1課時(shí)目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建題組一目的基因的篩選與獲取1．(2023·陜西西安高二調(diào)研)基因工程操作“四步曲”的正確順序是()①目的基因的篩選與獲?、趯⒛康幕?qū)胧荏w細(xì)胞③基因表達(dá)載體的構(gòu)建④目的基因的檢測(cè)與鑒定A．①②③④ B．④①③②C．①③②④ D．③①②④2．下列關(guān)于PCR技術(shù)的敘述，正確的是()A．PCR技術(shù)建立在對(duì)擴(kuò)增的目的基因序列完全已知的基礎(chǔ)上B．該技術(shù)需要解旋酶和耐高溫的DNA聚合酶C．該技術(shù)需要一對(duì)特異性的引物，要求一對(duì)引物的序列是互補(bǔ)的D．該技術(shù)應(yīng)用DNA半保留復(fù)制原理，也需要模板、原料、能量、酶等條件3．用PCR擴(kuò)增下面的DNA片段：5′GACCTGTGGAAGC……CATACGGGATTG3′3′CTGGACACCTTCG……GTATGCCCTAAC5′供選擇的引物有：①5′GACCTGTGGAAGC3′②5′CATACGGGATTG3′③5′GTATGCCCTAAC3′④5′CAATCCCGTATG3′共四種，應(yīng)選擇()A．①②B．②③C．③④D．①④4．(2023·河北邢臺(tái)高二月考)用PCR技術(shù)特異性地拷貝“X基因”，經(jīng)四輪循環(huán)后產(chǎn)物中有五種不同的DNA分子。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．第一輪循環(huán)得到2個(gè)DNA分子，即①②各一個(gè)B．第二輪循環(huán)得到4個(gè)DNA分子，即①②③④各一個(gè)C．第三輪循環(huán)得到8個(gè)DNA分子，其中有2個(gè)是等長(zhǎng)的，也就是有2個(gè)⑤D．第四輪循環(huán)得到16個(gè)DNA分子，其中有4個(gè)⑤題組二基因表達(dá)載體的構(gòu)建5．基因工程的核心是構(gòu)建基因表達(dá)載體，下列不屬于載體作用的是()A．載體能防止目的基因被受體細(xì)胞限制酶“切割”B．載體能協(xié)助目的基因在受體細(xì)胞中復(fù)制C．載體含有啟動(dòng)子和終止子協(xié)助目的基因表達(dá)D．載體具有標(biāo)記基因，便于篩選含目的基因的受體細(xì)胞6．下列關(guān)于基因表達(dá)載體的說法，不正確的是()A．基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟B．基因表達(dá)載體包含啟動(dòng)子、目的基因、終止子、標(biāo)記基因等C．終止子位于目的基因的下游，能夠終止翻譯過程D．不同的目的基因所需的啟動(dòng)子不一定相同7．(2023·銀川高二階段考)科學(xué)家利用質(zhì)粒(如圖)成功構(gòu)建了蛛絲蛋白基因的重組質(zhì)粒，并在家蠶絲腺細(xì)胞中獲得大量蛛絲蛋白。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．為防止目的基因自身環(huán)化，可以用限制酶XbaⅠ和SacⅠ來切割目的基因B．構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)選用蠶絲蛋白基因的啟動(dòng)子利于基因在家蠶絲腺細(xì)胞中表達(dá)C．啟動(dòng)子是DNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合部位，可以驅(qū)動(dòng)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄D．基因表達(dá)載體中的標(biāo)記基因可以用來鑒別與選擇含有蛛絲蛋白基因的受體細(xì)胞8．(2023·江蘇南通高二期中)如圖表示pBR322質(zhì)粒和人生長(zhǎng)激素基因所在片段的結(jié)構(gòu)信息，將二者構(gòu)建的重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體菌并進(jìn)行篩選。下列有關(guān)敘述正確的是()注：AmpR為氨芐青霉素抗性基因，TetR為四環(huán)素抗性基因。A．可選擇的限制酶組合是酶E和酶GB．所選用的受體菌不能含有AmpR和TetR基因C．用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基就能篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌D．同時(shí)用三種限制酶處理圖中質(zhì)粒，電泳后可得到3個(gè)條帶9．RT－PCR是以提取的RNA為模板，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得與之互補(bǔ)的DNA(cDNA)序列，再以cDNA序列為模板進(jìn)行目的片段的擴(kuò)增，具體過程如圖所示。下列有關(guān)RT－PCR的敘述，正確的是()A．過程1需要使用耐高溫的DNA聚合酶B．過程2中的引物B可與mRNA互補(bǔ)配對(duì)C．游離的脫氧核苷酸只能加到引物的5′端D．RT－PCR可用于對(duì)RNA病毒的檢測(cè)與鑒定10．研究人員用如圖1中質(zhì)粒和圖2中含目的基因的片段構(gòu)建重組質(zhì)粒(圖中標(biāo)注了相A．構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ兩種限制酶B．使用DNA連接酶將酶切后的質(zhì)粒和目的基因片段進(jìn)行重組C．能在添加四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存的一定是含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌D．利用PCR鑒定含目的基因的大腸桿菌時(shí)應(yīng)選用引物甲和引物丙11．(2023·哈爾濱高二期末)下列有關(guān)PCR的敘述，錯(cuò)誤的是()A．PCR的原理是DNA半保留復(fù)制，解旋和復(fù)制不是同時(shí)進(jìn)行的B．PCR的過程主要包括變性→延伸→復(fù)性，溫度逐漸降低C．PCR技術(shù)擴(kuò)增時(shí)，一個(gè)DNA分子經(jīng)過n輪復(fù)制共需引物2n－1對(duì)D．常采用瓊脂糖凝膠電泳來鑒定PCR的產(chǎn)物12．聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種用于擴(kuò)增特定DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)。下列關(guān)于PCR引物的敘述，不正確的是()A．為保證模板鏈與引物結(jié)合的效率，兩種引物之間盡量避免存在互補(bǔ)序列B．為了便于將擴(kuò)增的DNA片段與載體連接，可在引物的3′端加上限制酶識(shí)別序列C．在兩種引物上設(shè)計(jì)加入不同的限制酶識(shí)別序列，主要目的是使目的基因定向插入載體并可避免目的基因自身環(huán)化D．復(fù)性所需的溫度、時(shí)長(zhǎng)和延伸所需的溫度、時(shí)長(zhǎng)均與引物有關(guān)13．基因工程中可以通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。回答下列問題：(1)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時(shí)，解開DNA雙鏈的酶是______________。在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是_______________。上述兩個(gè)解鏈過程的共同點(diǎn)是破壞了DNA雙鏈分子中的______________________________。(2)目前在PCR反應(yīng)中不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是______________________________________________________________________________________________________。(3)含有限制酶的細(xì)胞中通常還具有相應(yīng)的甲基化酶，這兩種酶對(duì)DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以對(duì)DNA序列進(jìn)行修飾，使限制酶不能對(duì)這一序列進(jìn)行識(shí)別和切割。含有某種限制酶的細(xì)胞，可以利用限制酶切割外源DNA，但不破壞細(xì)胞自身的DNA，其原因可能有：①___________________________________________________________________________________________________________________________________；②_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)利用PCR擴(kuò)增目的基因的過程由高溫變性(90℃以上)、低溫復(fù)性(50℃左右)、適溫延伸(72℃左右)三個(gè)步驟構(gòu)成一個(gè)循環(huán)，為使得DNA聚合酶能夠重復(fù)利用，選用的酶應(yīng)在_______處理后仍然具備催化活性。14．(2023·江蘇鎮(zhèn)江高二聯(lián)考)某質(zhì)粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三種限制酶切割位點(diǎn)，同時(shí)還含有四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因。利用此質(zhì)粒獲得轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的過程如圖1所示，請(qǐng)回答下列問題：(1)將抗鹽基因?qū)霟煵菁?xì)胞內(nèi)，使煙草植株產(chǎn)生抗鹽性狀，這種新性狀(變異性狀)的來源屬于____________。(2)如果將抗鹽基因直接導(dǎo)入煙草細(xì)胞，一般情況下，煙草不會(huì)具有抗鹽特性，原因是抗鹽基因在煙草細(xì)胞中不能________，也不能______________________________________________。(3)在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)選用______________________兩種酶對(duì)質(zhì)粒和含抗鹽基因的DNA進(jìn)行切割，以保證重組DNA序列的唯一性。(4)如圖2表示運(yùn)用影印培養(yǎng)法(使一系列培養(yǎng)皿的相同位置上能出現(xiàn)相同菌落的一種接種培養(yǎng)方法)檢測(cè)基因表達(dá)載體是否導(dǎo)入了農(nóng)桿菌。培養(yǎng)基除了含有細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖必需的成分外，培養(yǎng)基A和培養(yǎng)基B分別還含有____________、____________。從檢測(cè)篩選的結(jié)果分析，含有目的基因的是____________(填圖2中的數(shù)字)菌落中的細(xì)菌。

第2節(jié)基因工程的基本操作程序第1課時(shí)目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建1．C2．D[PCR技術(shù)擴(kuò)增的目的基因序列不一定完全是已知的，A錯(cuò)誤；該技術(shù)是通過高溫來使DNA解旋的，不需要解旋酶，B錯(cuò)誤；該技術(shù)需要的一對(duì)引物，分別能與模板DNA的兩條鏈進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)，其序列不是互補(bǔ)的，C錯(cuò)誤。]3．D[用PCR擴(kuò)增DNA片段的過程中，在引物作用下，DNA聚合酶從引物3′端開始延伸DNA鏈，即DNA的合成方向是從子鏈的5′端至3′端延伸的，故引物的堿基序列應(yīng)與每條模板鏈5′端的一段核苷酸鏈的堿基序列相同，即應(yīng)以模板鏈5′端的一段脫氧核苷酸單鏈片段作為引物；由題干信息分析可知，5′端的堿基序列是5′GACCTGTGGAAGC和5′CAATCCCGTATG，故對(duì)應(yīng)的引物為①④，D正確。]4．D[第四輪循環(huán)得到的16個(gè)DNA分子中，兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段有24－2×4＝8(個(gè))，即有8個(gè)⑤，D錯(cuò)誤。]5．A[載體不能防止目的基因被受體細(xì)胞限制酶“切割”，A錯(cuò)誤；載體在受體細(xì)胞中能夠穩(wěn)定存在，并且自我復(fù)制，使目的基因數(shù)量擴(kuò)大，B正確；啟動(dòng)子是RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，能啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程；終止子控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束，所以載體含有的啟動(dòng)子和終止子可協(xié)助目的基因的表達(dá)，C正確；載體具有標(biāo)記基因，標(biāo)記基因便于篩選含有目的基因的受體細(xì)胞，D正確。]6．C[基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、終止子、目的基因、標(biāo)記基因等，其中啟動(dòng)子位于目的基因的上游，是啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的一段DNA片段，終止子位于目的基因的下游，能夠終止轉(zhuǎn)錄過程，B正確，C錯(cuò)誤；不同的目的基因具有不同的核苷酸序列，其啟動(dòng)子也不盡相同，D正確。]7．C[啟動(dòng)子是RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合部位，C錯(cuò)誤。]8．B[酶E會(huì)破壞兩種標(biāo)記基因，為避免切割后DNA片段的自身環(huán)化，又保留質(zhì)粒上的標(biāo)記基因，切割時(shí)應(yīng)選擇的限制酶組合是酶F和酶G，A錯(cuò)誤；重組質(zhì)粒上的四環(huán)素抗性基因被破壞，而重組質(zhì)粒上的氨芐青霉素抗性基因能表達(dá)，用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選出的有導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體菌和導(dǎo)入普通質(zhì)粒的受體菌，C錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，因酶E有兩個(gè)作用位點(diǎn)，同時(shí)用三種限制酶處理圖中質(zhì)粒，能將質(zhì)粒切割成4個(gè)DNA片段，電泳后可得到4個(gè)條帶，D錯(cuò)誤。]9．D[過程1是由mRNA形成單鏈DNA的過程，為逆轉(zhuǎn)錄，該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯(cuò)誤；過程2中的引物B可與cDNA互補(bǔ)配對(duì)，而mRNA與cDNA堿基互補(bǔ)配對(duì)，則引物B和mRNA除堿基T和U的區(qū)別外，其余序列相同，不能互補(bǔ)配對(duì)，B錯(cuò)誤；游離的脫氧核苷酸只能加到引物的3′端，C錯(cuò)誤；利用RT－PCR技術(shù)對(duì)某些微量RNA病毒進(jìn)行檢測(cè)，并可提高檢測(cè)的靈敏度(因?yàn)樵黾恿舜郎y(cè)RNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的DNA的數(shù)量，因此便于檢測(cè))，D正確。]10．C[選擇的限制酶應(yīng)在目的基因兩端存在識(shí)別位點(diǎn)，但BamHⅠ可能使質(zhì)粒中的兩種標(biāo)記基因都被破壞，因此只能選BclⅠ和HindⅢ兩種限制酶切割，A正確；酶切后的質(zhì)粒和目的基因片段要用DNA連接酶連接，構(gòu)建重組載體，B正確；能在添加四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存的也可能是只含有質(zhì)粒的大腸桿菌，C錯(cuò)誤；PCR技術(shù)要求兩種引物分別和目的基因的兩條單鏈結(jié)合，沿相反的方向合成子鏈，故所用的引物組成為圖2中引物甲和引物丙，D正確。]11．B[PCR的原理是DNA半保留復(fù)制，PCR技術(shù)是在較高溫度條件下打開雙鏈后進(jìn)行擴(kuò)增的，是先解旋后復(fù)制，A正確；PCR的過程主要包括高溫變性→低溫復(fù)性→中溫延伸，可見該過程中溫度不是逐漸降低，B錯(cuò)誤。]12．B[引物自身不應(yīng)存在互補(bǔ)序列，否則會(huì)出現(xiàn)引物與自身配對(duì)、引物跟引物配對(duì)情況，降低PCR的效率，A正確；引物引導(dǎo)子鏈合成的方向是5′端→3′端，因此為了便于擴(kuò)增的DNA片段與載體連接，需要在引物的5′端加上限制酶識(shí)別序列，B錯(cuò)誤；為了便于擴(kuò)增的DNA片段與載體連接，常在兩條引物上設(shè)計(jì)加入不同的限制酶識(shí)別序列，主要目的是使目