资源简介

课后分层作业(五十二)
1．C　2．C　3．D　4．C　5．C　6．C　7．B　8．C　9．C　
10．(1)逆(反)转录　胰岛B细胞表达胰岛素基因　(2)②③　5′端　30　(3)BamHⅠ和SalⅠ　GGATCCGCTGCATGTTTA　(4)经钙离子处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后，再将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X gal的培养基上筛选出白色的菌落即为工程菌　基因工程的基本操作程序
1．(2025·辽宁营口期中)研究发现，某种土壤杆菌的基因会通过T-DNA进入甜菜细胞，这些基因的表达产物可调控甜菜根部的糖分积累，使其含糖量显著提高。下列相关叙述错误的是(　　)
A．土壤杆菌的基因在甜菜细胞中的遗传可遵循孟德尔遗传规律
B．土壤杆菌和甜菜的基因均遵循碱基互补配对原则
C．糖的含量属于甜菜的性状，该性状是甜菜和大肠杆菌基因作用的结果
D．上述现象说明土壤杆菌和甜菜共用一套遗传密码
2．(2025·江苏无锡期中)增强型绿色荧光蛋白(eGFP)在自然光下显示绿色。某实验室使用细菌质粒构建含eGFP基因的表达载体，然后将基因表达载体转入细菌，涂布平板后培养。下列叙述错误的是(　　)
A．通过PCR方法获得eGFP目的片段需要先设计一对特异性引物
B．PCR延伸阶段设置72 ℃既能保证Taq酶高活性又能防止新合成的产物变性
C．质粒中含有多个不同的限制酶酶切位点不利于eGFP基因与质粒连接
D．若在平板上观察到多个绿色单菌落则说明eGFP基因表达载体构建成功
3．(2025·江西抚州模拟)下图表示培育转基因抗病毒农作物的过程图，正确的是(　　)
A．过程a需要限制酶和DNA聚合酶的参与
B．过程b需要用CaCl2处理，以提高农作物细胞壁的通透性
C．抗病毒基因一旦整合到农作物细胞的染色体上，就能正常表达
D．转基因抗病毒农作物是否培育成功可通过接种特定病毒进行鉴定
4．(2025·江苏南通一模)下列关于PCR技术的叙述，错误的是(　　)
A．引物过短、过长以及循环次数过多均可能导致PCR特异性差
B．不同反应体系PCR的温度差别主要表现为复性温度的差异
C．利用高温解旋DNA，延伸时需要ATP与dNTP提供能量
D．含a个DNA分子进行扩增，第n次循环共需要引物a·2n个
5．(2025·贵州遵义模拟)为确定某目的基因是否导入大肠杆菌，可利用PCR扩增受体菌的DNA，并通过琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物。下列相关叙述错误的是(　　)
A．筛选导入目的基因的大肠杆菌需要选择培养基
B．大肠杆菌培养和PCR扩增均需要进行无菌操作
C．PCR所需引物应分别与目的基因模板链的5′端互补
D．通过凝胶电泳条带可初步判断PCR扩增是否成功
6．(2025·云南昆明期中)关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定DNA片段扩增产物的实验，下列叙述错误的是(　　)
A．在一定的pH下DNA带上电荷，在电场中向着与它所带电荷相反的电极移动
B．在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小和构象等有关
C．为避免外源DNA等因素的污染，微量离心管和枪头在使用前必须消毒
D．凝胶中的DNA分子通过染色，可以在紫外灯下被检测出来
7．(2025·江西卷)为了获得抗白叶枯病的水稻品种，研究人员构建了含有抗病基因D的重组Ti质粒(如图)，通过农杆菌转化法将D基因导入水稻种子诱导的愈伤组织，最终获得抗病植株。下列叙述正确的是(　　)
A．水稻愈伤组织细胞中RNA聚合酶无法识别U6启动子
B．在含重组Ti质粒的农杆菌中U6启动子不能驱动卡那霉素抗性基因表达
C．农杆菌侵染愈伤组织后所用的筛选培养基中需加入卡那霉素
D．愈伤组织再分化获得的含有D基因的幼苗属于抗病植株
8．(2025·内蒙古锡林郭勒盟模拟)某基因表达载体部分结构如图所示，F1、F2、R1、R2表示不同的引物。下列相关叙述错误的是(　　)
A．启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点
B．该基因表达载体至少还包含复制原点和标记基因
C．PCR检测目的基因插入方向是否正确时，引物可选择F2和R2
D．若引物F1与a链相应部位序列相同，则b链为转录的模板链
9．(2025·福建卷)质粒P含有2个EcoRⅠ、1个SacⅠ和1个BamHⅠ的限制酶切割位点。已知BamHⅠ位点位于2个EcoRⅠ位点的正中间，用上述3种酶切割该质粒，酶切产物的凝胶电泳结果如图，其中泳道①条带是未酶切的质粒P，泳道②③④条带为3种单酶切产物，泳道⑤⑥⑦条带为双酶切产物。下列叙述正确的是(　　)
A．DNA分子在该凝胶的迁移方向是从电源正极到负极
B．可确认泳道②③条带分别是SacⅠ和EcoRⅠ的单酶切产物
C．泳道⑤条带是SacⅠ和EcoRⅠ的双酶切产物
D．泳道①②说明未酶切质粒的碱基数小于酶切后质粒的碱基数
10．(2025·贵州遵义模拟)研究者利用图中质粒构建重组DNA分子并导入大肠杆菌，获得生产胰岛素的工程菌，从而解决了胰岛素药源不足的问题。回答下列问题：
注：图中几种限制酶识别序列和切割位点分别为BamHⅠ：，EcoRⅠ：，SmaⅠ：，SalⅠ：。LacZ基因能编码产生β-半乳糖苷酶，可催化无色物质X-gal产生蓝色物质使菌落呈蓝色，否则为白色，以颜色不同为依据直接筛选含重组DNA分子菌体的方法称为“蓝白斑”法。
(1)提取胰岛B细胞中的总RNA，通过一定方法分离纯化出mRNA，经________得到cDNA，然后设计引物利用PCR扩增胰岛素基因。选择胰岛B细胞提取RNA的原因是_____________________________________________。
(2)已知胰岛素基因的α链为编码链，据图1分析，利用PCR扩增胰岛素基因时，需对引物①～④进行特殊处理。PCR所需的引物组合是________，在引物②的________(填“3′端”或“5′端”)添加BamHⅠ识别序列和强启动子，该片段扩增4次循环，需要消耗引物________个。
(3)为确保目的基因正确插入图2的载体中，需要选择的限制酶组合是________。已知胰岛素基因α链的碱基序列为5′-TTTAAAGGG……3′，强启动子的碱基序列为5′-GCTG-CATG-3′，写出胰岛素基因上游引物的18个碱基序列：5′-________________-3′。
(4)“蓝白斑”法是基因工程中常用的筛选方法。简述将目的基因导入大肠杆菌并筛选工程菌的过程： _________________________________________________
_____________________________________________________________________。课后分层作业(五十二)
1．C　[土壤杆菌的基因通过T DNA整合到甜菜染色体后，在甜菜有性生殖时可能随染色体分离和自由组合传递，遵循孟德尔遗传规律，A正确；所有生物的基因在复制(DNA→DNA)和表达(DNA→RNA→蛋白质)过程中均涉及碱基互补配对，B正确；题干中调控糖分积累的基因来自土壤杆菌，而非大肠杆菌，C错误；遗传密码具有通用性，所有生物共用同一套密码子，D正确。]
2．C　[PCR扩增目的基因需要根据目的基因两端的序列设计一对特异性引物，以引导Taq酶进行扩增，A正确；PCR延伸阶段的温度设置为72 ℃，这是Taq DNA聚合酶的最适活性温度，既能保证酶的高效催化，又不会使新合成的DNA链变性(DNA高温变性通常在90℃以上)，B正确；质粒中含多个不同的限制酶酶切位点(多克隆位点)可提供多种酶切选择，便于目的基因与质粒的连接，C错误；若平板上出现绿色单菌落，说明eGFP基因在细菌中成功表达，表明表达载体构建成功(未成功构建的细菌无法表达eGFP，不会显绿色)，D正确。]
3．D　[图中过程a为构建基因表达载体，需要用到限制酶和DNA连接酶，A错误；CaCl2处理能提高农杆菌细胞细胞壁的通透性，B错误；抗病毒基因整合到农作物细胞的染色体上，不一定就能正常表达，因为基因表达受到多种因素的调控，比如染色体的结构、基因的启动子等调控元件是否正常，以及细胞内的环境等，C错误；转基因抗病毒农作物是否培育成功可通过接种特定病毒，观察农作物是否被感染的实验进行鉴定，D正确。]
4．C　[引物过短易导致非特异性结合，过长可能影响复性温度，循环次数过多会增加非特异性产物，均影响特异性，A正确；不同PCR体系因引物不同，复性温度需调整，而变性、延伸温度相对固定，B正确；PCR延伸时由dNTP的高能磷酸键供能，无需额外ATP，C错误；第n次循环需合成a·2n-1个新DNA分子，每个DNA分子需2个引物，故需a·2n个引物，D正确。]
5．C　[筛选导入目的基因的大肠杆菌需要选择培养基，筛选出含目的基因的大肠杆菌，淘汰未转入目的基因的大肠杆菌，A正确；大肠杆菌培养和PCR扩增均需要进行无菌操作，以避免杂菌污染，B正确；PCR所需引物应分别与目的基因模板链的3′端互补，C错误；若PCR成功，则通过凝胶电泳可出现相应的条带，D正确。]
6．C　[DNA分子在pH高于其等电点的溶液中会带上负电荷，在电场中向正极移动。此描述符合电泳原理，A正确。DNA在凝胶中的迁移速率与其分子量(大小)成反比，且构象也会影响迁移速度，B正确。为避免外源DNA污染，实验中使用的微量离心管和枪头需进行灭菌处理(如高压蒸汽灭菌)，而非仅消毒。消毒无法彻底灭活所有微生物，C错误。电泳后需用溴化乙锭(EB)等染色剂对DNA进行染色，紫外灯下可观察到荧光条带，D正确。]
7．B　[将T DNA整合到水稻愈伤组织的染色体DNA后，若要使D基因表达并使水稻植株表现出抗病性状。那么D基因上游的U6启动子需被水稻愈伤组织细胞中RNA聚合酶识别， A错误。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，并能够驱动基因转录出mRNA，最终表达出蛋白质。由图得出，重组Ti质粒中的U6启动子并非位于卡那霉素抗性基因的上游，因而不能驱动卡那霉素抗性基因的表达，B正确。愈伤组织多指将植物体的某一组织、器官置于特定培养基中培养，诱导产生的无定形的组织团块，当农杆菌侵染愈伤组织后，T DNA整合到水稻细胞染色体的DNA中，通常情况下，若D基因能表达，那么T DNA上的潮霉素抗性基因也能表达，从而使得导入T DNA的水稻愈伤组织具有潮霉素的抗性；卡那霉素抗性基因不位于T DNA上，不会发生上述生理过程。因此，在农杆菌侵染愈伤组织后所用的筛选培养基中需加入潮霉素， C错误。检测是否成功获得转基因品种一般需要经历两个阶段，首先是分子水平的检测，包括检测目的基因是否导入宿主细胞、检测在宿主细胞中目的基因是否转录出mRNA或最终表达出蛋白质，其次，还需要进行个体生物学水平的鉴定。因此愈伤组织再分化获得的含有D基因的幼苗不一定是抗病植株， D错误。]
8．C　[启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，A正确；图中有启动子和终止子等，因此质粒还需具备的结构有限制酶的切割位点、标记基因、复制原点等，B正确；引物F2与R1或F1与R2结合部位包含目的基因的碱基序列，因此推测为了确定目的基因连接到质粒中且插入方向正确，进行PCR检测时，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物F2和R1或F1与R2，C错误；若引物F1与a链相应部位序列相同，根据转录时碱基互补配对原则，则b链的左侧为3′，右侧为5′，根据启动子在左侧，那么b链为转录的模板链，D正确。]
9．C　[因为DNA分子带负电，在凝胶中会向电源正极迁移，所以其迁移方向是从电源负极到正极，并非从电源正极到负极，A错误。P质粒有两个EcoRⅠ限制酶的切割位点，单酶切后的产物最小，电泳时迁移速度较快，可推知泳道③条带可能是EcoRⅠ的单酶切产物(单酶切产生2个片段大小相同)，泳道②条带和泳道④条带位置一致，无法区分泳道②条带是SacⅠ还是BamHⅠ的单酶切产物，B错误。EcoRⅠ有2个酶切位点，单酶切会产生2个片段，SacⅠ有1个酶切位点，单酶切会产生1个线性片段。SacⅠ和EcoRⅠ双酶切，会产生3个片段，观察电泳图谱，泳道⑤有3个条带，可推测泳道⑤条带为SacⅠ和EcoRⅠ的双酶切产物，C正确。酶切只是将质粒的环状结构切开，变成线性等结构，碱基总数不会改变，D错误。]
10．答案：(1)逆(反)转录　胰岛B细胞表达胰岛素基因　(2)②③　5′端　30　(3)BamHⅠ和SalⅠ　GGATCCGCTGCATGTTTA
(4)经钙离子处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后，再将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X gal的培养基上筛选出白色的菌落即为工程菌
解析：(1)从胰岛素基因的mRNA得到cDNA的过程是逆(反)转录过程，选择胰岛B细胞提取RNA是因为胰岛素基因在胰岛B细胞中才能表达，在胰岛B细胞中胰岛素基因转录产生的mRNA含量高。(2)PCR扩增目的基因时，引物需要与模板链的3′端结合，根据图1中基因的方向，引物组合应该是②③，构建基因表达载体时，强启动子应位于目的基因的上游，由于α链是编码链，则β链为模板链，故应在图中胰岛素基因的左侧引入强启功子，所以要在引物②的5′端添加BamHⅠ识别序列和强启动子。PCR技术大量扩增目的基因时，DNA分子复制n次消耗的引物数为2n+1－2，当n＝4时，消耗引物数为24+1－2＝30个。(3)为确保胰岛素基因正确插入图2的载体中，根据图1中强启动子和胰岛素基因两侧的酶切位点，需选择的限制酶组合是BamHⅠ和SalⅠ。已知胰岛素基因α链的碱基序列为5′ TTTAAAGGG… 3′，强启动子的碱基序列为5′ GCTGCATG 3′，由于引物要与模板链互补配对，且上游引物与编码链序列相似，还需要添加BamHⅠ的识别序列，所以胰岛素基因上游引物的18个碱基序列为5′ GGATCCGCTGCATGTTTA 3′。(4)将胰岛素基因导入大肠杆菌并筛选工程菌的过程为：将构建好的基因表达载体与用Ca2+处理后的处于感受态的大肠杆菌混合培养，使基因表达载体进入大肠杆菌，将混合液接种在含有氨苄青霉素和X gal的培养基上，在适宜条件下培养，由于含有重组质粒的大肠杆菌中LacZ基因被破坏，不能产生β 半乳糖苷酶，菌落为白色，而含有普通质粒的大肠杆菌菌落为蓝色，所以挑选白色菌落即为含有胰岛素基因的工程菌。

展开更多......

收起↑