2013届高考一轮复习生物课时提能训练：DNA重组技术的基本工具和基因工程操作程序（人教版）
(30分钟 50分)
一、选择题(共6小题，每小题4分，共24分)
1.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是( )
A．人工合成基因
B．制备重组DNA分子
C．把目的基因导入受体细胞
D．目的基因的检测和表达
2.(2012·安师大附中模拟)已知一双链DNA分子，用限制酶Ⅰ切割得到长度为120 kb(kb：千碱基对)片段；用限制酶Ⅱ切割得到40 kb和80 kb两个片段；同时用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ切割时，得到10 kb、80 kb和30 kb 3个片段，据此分析该双链DNA分子结构及酶切位点情况为( )
3．据图所示，有关工具酶功能的叙述不正确的是( )
A．限制性核酸内切酶可以切断a处，DNA连接酶可以连接a处
B．DNA聚合酶可以连接a处
C．解旋酶可以使b处解开
D．连接c处的酶可以为DNA连接酶
4.(2012·温州模拟)采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是，人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关叙述，正确的是( )
A．如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用人工合成的方法获得该目的基因
B．人体细胞中凝血因子基因进入羊受精卵细胞后，其传递和表达不再遵循中心法则
C．在该转基因羊体内，人凝血因子基因存在于乳腺细胞中，而不存在于其他体细胞中
D．人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
5.(易错题)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内表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用
D．转基因小鼠的肝细胞含有人的生长激素基因
6.(2012·台州模拟)某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，来表达产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因要插入到基因B中，而大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是 ( )
A．导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒
B．RNA聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶
C．可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D．在含氨苄青霉素培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌
二、非选择题(共26分)
7.(预测题)科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—，据图回答：
(1)过程①表示的是采取___________的方法来获取目的基因。
(2)根据图示分析，在构建基因表达载体过程中，应用限制酶___________切割质粒，用限制酶___________切割目的基因。用限制酶切割目的基因和运载体后形成的黏性末端通过___________原则进行连接。
(3)人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为____________________。写出目的基因导入细菌中表达的过程_________________________________。
(4)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长，说明大肠杆菌B已导入了______________________，反之则没有导入。
答案解析
1.【解析】选C。制备重组DNA分子时目的基因与载体的黏性末端通过碱基互补配对进行连接；目的基因的检测可以通过分子杂交的方法，目的基因的表达需要通过转录和翻译过程。
2.【解析】选D。本题主要考查基因工程的原理。根据题意，该DNA用限制酶Ⅰ切割后长度不变，故为环状DNA，根据两酶的作用特点，可知酶切图谱为D。
3．【解析】选D。限制性核酸内切酶能够识别双链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。DNA连接酶能够将双链DNA片段缝合起来，恢复被限制性核酸内切酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。因此，限制性核酸内切酶可以切断a处，DNA连接酶可以连接a处；DNA聚合酶是在DNA复制时，连接DNA分子的单链，可以连接a处；解旋酶可以破坏碱基对之间的氢键，即在b处解开；c处是同一个核苷酸内部脱氧核糖和磷酸之间形成的键，不能用DNA连接酶连接。
4.【解析】选A。人体细胞中凝血因子基因进入羊受精卵细胞后，其传递和表达仍遵循中心法则；在该转基因羊体内，人凝血因子基因存在于所有体细胞中；合成mRNA需要RNA聚合酶，而不是DNA聚合酶。
5.【解析】选B。采用DNA分子杂交技术可以检测外源基因是否进入受体细胞以及外源基因在小鼠细胞内是否转录，但表达必须合成相应的蛋白质。转基因小鼠的所有细胞均由受精卵经有丝分裂而来，但生长激素基因仅在其膀胱上皮细胞中选择性表达。
【误区警示】不能正确理解目的基因表达的含义和分子水平的检测方法。目的基因的表达需经过转录和翻译两个过程，DNA分子杂交只能检测目的基因是否插入并转录，而检测外源基因在受体细胞是否成功表达，可以采用抗原-抗体杂交技术。
6.【解析】选D。本题考查基因工程的操作工具和有关过程，属于对理解、应用层次的考查。熟记并理解基因操作的各个过程、抓住“目的基因要插入到基因B中”这一关键信息是正确解答该题的前提。基因操作过程中，用同一种限制性核酸内切酶分别切割生长激素基因所在的DNA分子和质粒后，会产生相同的黏性末端，黏性末端连接时，目的基因和目的基因、目的基因和质粒、质粒和质粒都可能连接，导入大肠杆菌的质粒不一定为重组质粒。构建该重组质粒必需的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。目的基因插入到基因B中后形成的重组质粒，抗氨苄青霉素基因被破坏，导入了重组质粒的大肠杆菌对氨苄青霉素不具有抗性，对链霉素仍具有抗性。
7.【解析】(1)由人生长激素基因的mRNA获取人生长激素基因的方法是反转录法。
(2)由题干知限制酶Ⅰ与限制酶Ⅱ切割后留下的黏性末端能黏合在一起；由图示知质粒上有限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ两种酶的识别序列，形成重组质粒后，GeneⅠ完整，那么切割质粒的切点应在GeneⅡ处，即用限制酶Ⅰ在GeneⅡ处将质粒切开。
(3)所有的生物共用一套密码子，是人体的生长激素基因在细菌体内成功表达的基础。
(4)质粒上有抗氨苄青霉素基因，若大肠杆菌B能在含氨苄青霉素的培养基上生长，则说明大肠杆菌内导入了质粒。
答案：(1)反转录(人工合成)
(2)Ⅰ Ⅱ 碱基互补配对
(3)共用一套密码子
(4)普通质粒或重组质粒
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