PAGEPAGE6基因工程的基本操作程序(建議用時：40分鐘)考點基本目標發展目標1．目的基因的獲得1,2,311,12,13,14,152．基因表達載體的構建與轉化4,5,6,7,83．目的基因的檢測與鑒定9,10[基本目標]1．下列關于基因文庫的說法中，不正確的是()A．某果蠅X染色體上的全部基因組成的文庫是部分基因文庫B．取出果蠅某細胞中的全部mRNA，通過反轉錄產生的全部DNA片段稱為該果蠅的基因組文庫C．cDNA文庫中的基因可以在不同物種間進行溝通D．可以依據基因的堿基序列、基因的功能、基因在染色體上的位置、基因的轉錄產物mRNA以及基因的表達產物蛋白質等特性來獲得目的基因B解析由于基因的選擇性表達，某細胞表達的基因只是全部基因的一部分。以生物細胞的總mRNA為模板，反轉錄產生的全部DNA片段稱為該果蠅的cDNA文庫，是部分基因文庫。2．下列有關PCR技術的說法，不正確的是()A．PCR是一項在生物體外復制特定的DNA片段的核酸合成技術B．PCR技術的原理是DNA雙鏈復制C．利用PCR技術獲得目的基因的前提是要有一段已知核苷酸序列的目的基因D．PCR技術中必需有解旋酶才能解開雙鏈DNAD解析PCR技術的過程：目的基因DNA受熱變性后解旋為單鏈，引物與單鏈的相應互補序列結合，然后在DNA聚合酶作用下進行延長，如此重復循環多次。PCR技術中利用高溫解開DNA雙鏈，不須要解旋酶。3．圖中甲、乙表示從細菌細胞中獲得目的基因的兩種方法，以下說法中錯誤的是()A．甲方法可建立該細菌的基因組文庫B．乙方法可建立該細菌的cDNA文庫C．甲方法要以脫氧核苷酸為原料D．乙方法須要反轉錄酶參加C解析甲方法是以細菌中的DNA為基礎，它包括了該細菌的全部基因，用限制酶進行切割后，可以建立基因組文庫，并且可以從中選出所需的目的基因，不須要模板，不須要原料。而乙方法是用反轉錄的方法人工合成目的基因，它只能得到生物的部分基因，所組成的是該細菌的cDNA文庫。4．下列對基因工程中基因表達載體的敘述，錯誤的是()A．基因表達載體上的標記基因不肯定是抗生素抗性基因B．基因表達載體的構建是基因工程的核心C．基因表達載體中肯定不含有起始密碼子和終止密碼子D．基因表達載體的構建須要運用限制性核酸內切酶和DNA聚合酶等特別工具D解析基因表達載體上的標記基因可以是抗性基因或熒光蛋白基因等。基因表達載體一般包括啟動子、目的基因、標記基因、終止子等，起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上。構建基因表達載體時，須要運用限制性核酸內切酶和DNA連接酶，不須要DNA聚合酶。5．在基因表達載體的構建中，下列說法中不正確的是()①一個表達載體的組成只需目的基因、啟動子、終止子②有了啟動子才能驅動基因轉錄出mRNA③終止子的作用是使轉錄在相應地方停止④全部基因表達載體的構建是完全相同的A．②③ B．①④C．①② D．③④B解析一個基因表達載體的組成包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等，標記基因用于鑒別受體細胞中是否導入了目的基因。由于受體細胞的種類不同，目的基因導入受體細胞的方法不同，基因表達載體的構建不行能完全相同。6．土壤農桿菌侵染植物細胞時，其Ti質粒上的T-DNA片段可轉入植物的基因組中。當利用農桿菌以Ti質粒作為載體進行轉基因，下列相關敘述正確的是()A．目的基因應插入T-DNA片段外，以防止破壞T-DNAB．用Ca2＋處理農桿菌，以利于其侵染植物細胞C．Ti質粒是一種環狀DNA分子，屬于細菌的擬核DNAD．T-DNA片段有利于介導外源DNA整合到植物細胞的染色體上D解析農桿菌的Ti質粒上的T-DNA可轉移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上，依據農桿菌的這一特點，目的基因應插入T-DNA片段上，以便通過農桿菌的轉化作用，把目的基因整合到植物細胞染色體的DNA上，A項錯誤，D項正確；不須要用Ca2＋處理農桿菌，應干脆利用土壤農桿菌感染植物細胞，B項錯誤；Ti質粒是一種環狀DNA分子，獨立于細菌擬核DNA之外，C項錯誤。7．如圖表示利用農桿菌轉化法獲得某種轉基因植物的部分操作步驟。下列說法錯誤的是()A．利用含有四環素的培育基可以將含Ⅱ的細菌篩選出來B．Ⅲ是農桿菌，通過步驟③將目的基因導入植株C．⑥可與多個核糖體結合，并可以同時翻譯出多種蛋白質D．①過程的完成須要限制性核酸內切酶和DNA連接酶的參加C解析⑥是一個mRNA分子，可與多個核糖體結合形成多聚核糖體，由于翻譯的模板是同一個mRNA分子，故翻譯出的是同一種蛋白質。8．下列關于目的基因導入受體細胞的描述，不正確的是()A．基因槍法導入植物體細胞的方法比較經濟有效B．顯微注射技術是轉基因動物中采納最多的方法C．目的基因導入大腸桿菌最常用的方法是Ca2＋處理法D．農桿菌轉化法是將目的基因導入植物細胞最常用的方法A解析將目的基因導入植物體細胞最經濟有效的方法是農桿菌轉化法，基因槍法是單子葉植物常用的一種基因轉化方法，但成本較高，A項錯誤，D項正確；將目的基因導入動物細胞常用顯微注射技術，B項正確；將目的基因導入微生物細胞常用感受態細胞法，如用Ca2＋處理大腸桿菌，C項正確。9．在檢測抗蟲基因是否勝利轉入棉花基因組的方法中，不屬于分子水平的是()A．視察害蟲吃棉葉是否死亡B．檢測目的基因片段與DNA探針能否形成雜交帶C．檢測目的基因轉錄形成的mRNA與DNA探針能否形成雜交帶D．檢測目的基因表達產物蛋白質能否與特定抗體形成雜交帶A解析A項屬于個體生物學水平的鑒定；B、C兩項為分子水平的檢測，分別利用DNA分子雜交技術、分子雜交技術，視察目的基因或目的基因轉錄形成的mRNA能否與DNA探針進行雜交形成雜交帶；D項也為分子水平檢測內容，利用抗原—抗體雜交的原理，檢測基因表達產物能否與特定抗體形成雜交帶。10．人們用DNA進行親子鑒定時會用到DNA探針，“DNA探針”是指()A．某一個完整的目的基因B．目的基因片段的特定DNAC．與目的基因相同的特定雙鏈DNAD．與目的基因互補的特定單鏈DNAD解析親子鑒定的原理是DNA分子雜交，用到的探針是一段單鏈DNA，它能與目的基因的一條單鏈互補配對。[發展目標]11．基因工程是在DNA分子水平上進行設計施工的，在基因操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的步驟是()A．人工合成基因B．目的基因與載體結合C．將目的基因導入受體細胞D．目的基因的檢測與鑒定C解析人工合成雙鏈DNA須要堿基配對；目的基因與載體一般是通過黏性末端的互補配對連接的；目的基因導入是干脆將DNA導入到細胞里，沒有涉及與染色體結合，所以不必考慮堿基配對；檢測、鑒定均是通過堿基互補配對的特異性實現的。12．如圖表示利用致病病毒M(DNA病毒)的表面蛋白基因和無害病毒N，通過基因工程制作重組M病毒疫苗的部分過程。①～⑤表示操作流程，a～h表示分子或結構。據圖推斷不正確的說法是()A．圖中所示的①②③過程中，用作表達載體的DNA來自分子cB．圖中c所示質粒可能是由細菌或者病毒的DNA改造的C．圖中所示過程中，獲得目的基因的步驟是流程①②D．在流程③中必需實施的步驟有切割質粒、將質粒與目的基因重組B解析圖中①②表示提取致病病毒M的DNA并切割下目的基因，圖中③是目的基因與表達載體拼接過程，①②③過程中用作表達載體的只有c；圖中質粒不行能來自病毒的DNA，因為病毒中沒有質粒。13．家蠶細胞具有高效表達外源基因的實力，將人的干擾素基因導入家蠶細胞并大規模培育，可以提取干擾素用于制藥。請回答下列問題：(1)此基因操作過程中的核心步驟是__________________。啟動子位于基因的________，是____________識別和結合的部位。(2)人的干擾素基因一般來自cDNA文庫，其屬于________基因文庫。若要檢測干擾素基因在家蠶細胞中是否表達，可以采納的方法是____________________。解析(1)基因工程操作的核心步驟是基因表達載體的構建；啟動子位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位。(2)以mRNA為模板，經反轉錄酶催化，在體外反轉錄成cDNA，由于只有部分DNA進行轉錄形成mRNA，所以cDNA文庫是部分基因文庫；檢測干擾素基因在家蠶細胞中是否表達通常用抗原—抗體雜交法。答案(1)基因表達載體的構建首端RNA聚合酶(2)部分抗原—抗體雜交法14．肺細胞中的let7基因表達減弱，癌基因RAS表達增加，會引發肺癌。探討人員利用基因工程技術將let7基因導入肺癌細胞實現表達，發覺肺癌細胞的增殖受到抑制。該基因工程技術基本流程如圖1。圖1圖2請回答：(1)進行過程①時，需用________酶切開載體以插入let7基因。載體應有RNA聚合酶識別和結合的部位，以驅動let7基因轉錄，該部位稱為________。(2)探討發覺，let7基因能影響癌基因RAS的表達，其影響機理如圖2。據圖分析，可從細胞中提取________進行分子雜交，以干脆檢測let7基因是否轉錄。肺癌細胞增殖受到抑制，可能是由于細胞中________________(填“RASmRNA”或“RAS蛋白”)含量削減。解析(1)過程①表示基因表達載體的構建，在該過程中須要用限制酶對載體進行切割以便于目的基因的插入；啟動子是一段特別的DNA序列，是RNA聚合酶識別和結合的位點，RNA聚合酶結合到該位點，可驅動轉錄過程。(2)推斷目的基因是否在受體細胞中轉錄，可用分子雜交技術來檢測，從細胞中提取mRNA和用含放射性同位素標記或者熒光標記的目的基因單鏈DNA片段進行雜交。由圖2知，當let7基因轉錄出來的miRNA與癌基因RAS轉錄出的mRNA結合時，會抑制RAS蛋白的翻譯過程，削減RAS蛋白的產生，故肺癌細胞增殖受到抑制的緣由可能是細胞內RAS蛋白含量削減。答案(1)限制(或限制性核酸內切)啟動子(2)RNARAS蛋白15．如圖為PCR反應原理示意圖，請據圖回答下列問題：(1)PCR的原理是_____________________________________________。(2)PCR技術使DNA解鏈是通過____________實現的，DNA的這種解鏈現象在肯定的條件下是________(填“可逆的”或“不行逆的”)。(3)DNA解鏈后冷卻的目