2019-2020年高中生物 1.2基因工程的原理和技術(shù)課時(shí)作業(yè)（含解析）浙科版選修3.doc

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2019-2020年高中生物 1.2基因工程的原理和技術(shù)課時(shí)作業(yè)（含解析）浙科版選修3 目標(biāo)導(dǎo)航　1.簡述基因工程的原理。2.描述基因工程操作的幾個(gè)步驟。3.舉例說出篩選含有目的基因的受體細(xì)胞的原理。 一、基因工程的基本原理 1．基本原理：讓人們感興趣的基因(____________)在____________中穩(wěn)定和高效表達(dá)。 2．基因工程的基本要素：多種________、____________、____________和____________等。 二、基因工程的基本操作步驟 1．獲得目的基因 (1)目的基因：人們所____________，如人的胰島素基因、植物的抗病基因等。 (2)獲取方法 ①如果目的基因的序列是已知的，可用____________合成目的基因，或者用_____(PCR)擴(kuò)增目的基因。 ②如果目的基因的核苷酸序列是未知的，可以從__________中獲取。 2．形成重組DNA分子 用________的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割目的基因和載體DNA(如質(zhì)粒)，使其產(chǎn)生相同的____________，然后用____________將兩者連接在一起，形成____________。 3．將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞 (1)常用的受體細(xì)胞：____________、枯草桿菌、__________和動(dòng)植物細(xì)胞等。 (2)導(dǎo)入方法舉例：用質(zhì)粒作為載體，宿主細(xì)胞應(yīng)該選擇____________，用____________處理大腸桿菌，增加其細(xì)胞壁的____________，使含有目的基因的重組質(zhì)粒進(jìn)入大腸桿菌宿主細(xì)胞。 4．篩選含有目的基因的受體細(xì)胞 (1)篩選原因：不是所有細(xì)胞都接納了________________。 (2)篩選方法舉例：由于質(zhì)粒上有抗生素抗性基因如________________，所以含有這種重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞能夠在________的培養(yǎng)基中生長，而沒有接納重組DNA分子的細(xì)胞則不能在這種培養(yǎng)基上生長。經(jīng)過培養(yǎng)，____________能夠和質(zhì)粒一起在宿主細(xì)胞內(nèi)大量______。 5．目的基因的表達(dá)：目的基因在____________中表達(dá)，產(chǎn)生人們需要的____________。 知識點(diǎn)一　獲得目的基因的方法 1．下列屬于獲得目的基因方法的是(　　) ①利用mRNA反轉(zhuǎn)錄形成　②從基因文庫中提取?、蹚氖荏w細(xì)胞中提取　④利用PCR技術(shù)?、堇肈NA轉(zhuǎn)錄 ⑥人工合成 A．①②③⑤ B．①②⑤⑥ C．①②③④ D．①②④⑥ 2．下列屬于PCR技術(shù)所需條件的是(　　) ①單鏈的核苷酸序列引物　②目的基因所在的DNA片段 ③脫氧核苷酸?、芎颂呛塑账帷、軩NA連接酶?、轉(zhuǎn)NA聚合酶?、逥NA限制酶 A．①②③⑤ B．①②③⑥ C．①②③⑤⑦ D．①②④⑤⑦ 知識點(diǎn)二　形成重組DNA分子和導(dǎo)入受體細(xì)胞 3．要想將目的基因插入作為載體的質(zhì)粒中，在操作中應(yīng)選用(　　) A．DNA連接酶 B．同一種限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 C．限制性核酸內(nèi)切酶 D．不同的限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 4．將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒 B．每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酸識別位點(diǎn) C．每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識別位點(diǎn)至少插入一個(gè)ada D．每個(gè)插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子 知識點(diǎn)三　篩選含有目的基因的受體細(xì)胞和目的基因的表達(dá) 5．在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯(cuò)誤的是(　　) A．用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸 B．用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體 C．將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體 D．用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞 知識點(diǎn)四　基因工程的全過程 6．回答有關(guān)基因工程的問題： (1)構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時(shí)，用不同類型的限制酶切割DNA后，可能產(chǎn)生粘性末端，也可能產(chǎn)生________末端。若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其直接進(jìn)行連接，則應(yīng)選擇能使二者產(chǎn)生______(相同、不同)粘性末端的限制酶。 (2)利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時(shí)，構(gòu)建的重組DNA含有人胰島素基因及其啟動(dòng)子等，其中啟動(dòng)子的作用是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí)，常用________處理大腸桿菌，以利于表達(dá)載體進(jìn)入；為了檢測胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，可用標(biāo)記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術(shù)稱為__________________。為了檢測胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA是否翻譯成________，常用抗原—抗體雜交技術(shù)。 (3)如果要將某目的基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的________中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的________________上。 基礎(chǔ)落實(shí) 1．人們常選用的細(xì)菌質(zhì)粒分子往往帶有一個(gè)抗菌素抗性基因，該抗性基因的主要作用是(　　) A．提高受體細(xì)胞在自然環(huán)境中的耐藥性 B．對目的基因是否導(dǎo)入進(jìn)行檢測 C．增加質(zhì)粒分子的分子量 D．便于與外源基因連接 2．下列獲取目的基因的方法中需要模板鏈的是(　　) ①從基因文庫中獲取目的基因?、诶肞CR技術(shù)擴(kuò)增目的基因?、鄯崔D(zhuǎn)錄法?、芡ㄟ^DNA合成儀利用化學(xué)方法人工合成目的基因 A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．②③ 3．正確表示基因操作“五步曲”的是(　　) A．目的基因的獲得→重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞→重組DNA的形成→篩選含有目的基因的受體細(xì)胞→目的基因的表達(dá) B．目的基因的表達(dá)→目的基因的獲得→重組DNA的形成→重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞→篩選含有目的基因的受體細(xì)胞 C．目的基因的獲得→重組DNA的形成→重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞→篩選含有目的基因的受體細(xì)胞→目的基因的表達(dá) D．重組DNA的形成→目的基因的獲得→重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞→篩選含有目的基因的受體細(xì)胞→目的基因的表達(dá) 4．下列有關(guān)基因工程技術(shù)的正確敘述是(　　) A．重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶、載體 B．為育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體細(xì)胞 C．選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快 D．只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功表達(dá) 5．用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌合成人的蛋白質(zhì)。下列敘述不正確的是(　　) A．常用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和質(zhì)粒 B．DNA連接酶和RNA聚合酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶 C．可用含抗生素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒 D．導(dǎo)入大腸桿菌的目的基因不一定能成功表達(dá) 6．利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列能說明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是(　　) A．棉花二倍體細(xì)胞中檢測到細(xì)菌的抗蟲基因 B．大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及mRNA C．山羊乳腺細(xì)胞中檢測到人生長素DNA序列 D．酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白 能力提升 7．質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體，它存在于許多細(xì)菌體內(nèi)，某細(xì)菌質(zhì)粒上的標(biāo)記基因如圖所示，通過標(biāo)記基因可以推知外源基因(目的基因)是否轉(zhuǎn)移成功。外源基因插入的位置不同，細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長情況也不同，如圖所示外源基因在質(zhì)粒中可插入的位置有a、b、c點(diǎn)。某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對其插入的位點(diǎn)進(jìn)行分析，其中分析正確的是(　　) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)推論 在含青霉素培養(yǎng) 基上的生長情況 在含四環(huán)素培養(yǎng) 基上的生長情況 目的基因 插入的位置 A 能生長 能生長 a B 不能生長 能生長 b C 能生長 不能生長 c D 不能生長 不能生長 c 8.科學(xué)家通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含有人奶蛋白。以下有關(guān)該基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．采用反轉(zhuǎn)錄的方法可得到目的基因 B．基因的某些非編碼區(qū)對于目的基因在塊莖中的表達(dá)是不可缺少的 C．馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞 D．用不同種限制酶分別處理質(zhì)粒和含目的基因的DNA，可產(chǎn)生相同的粘性末端而形成重組DNA分子 9．如圖表示基因工程中獲取水稻某目的基因的不同方法。相關(guān)敘述中正確的是(　　) A．這三種方法都用到酶，都是在體外進(jìn)行 B．①②③堿基對的排列順序均相同 C．①②③片段均不含內(nèi)含子，但含非編碼區(qū) D．方法a不遵循中心法則 10．人們試圖利用基因工程的方法，用乙種生物生產(chǎn)甲種生物的一種蛋白質(zhì)。生產(chǎn)流程是：甲生物的蛋白質(zhì)的mRNA目的基因與質(zhì)粒DNA重組導(dǎo)入乙細(xì)胞獲得甲生物的蛋白質(zhì)，下列說法正確的是(　　) A．①過程需要的酶是反轉(zhuǎn)錄酶，原料是A、U、G、C B．②要用限制酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起 C．如果受體細(xì)胞是細(xì)菌，可以選用枯草桿菌、炭疽桿菌等 D．④過程中用的原料不含有A、U、G、C 11.以重組DNA技術(shù)為核心的基因工程正在改變著人類的生活。請回答下列問題： (1)獲得目的基因的方法通常包括__________________和________________。 (2)切割和連接DNA分子所使用的酶分別是________________和____________。 (3)運(yùn)送目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體一般選用病毒或________，后者的形狀成_______。 (4)由于重組DNA分子成功導(dǎo)入受體細(xì)胞的頻率________，所以在轉(zhuǎn)化后通常需要進(jìn)行_______操作。 (5)將人胰島素基因分別導(dǎo)入大腸桿菌與酵母菌，從兩者中生產(chǎn)的胰島素在功能和________序列上是相同的。 綜合拓展 12．回答下列有關(guān)基因工程的問題： (1)基因工程中使用的限制酶，其特點(diǎn)是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 下圖四種質(zhì)粒含有E1和E2兩種限制酶的識別，Apr表示抗青霉素的抗性基因，Tcr表示抗四環(huán)素的抗性基因。 (2)將兩端用E1切開的Tcr基因與用E1切開的質(zhì)粒X－1混合連接，連接后獲得的質(zhì)粒類型有________________。(可多選) A．X－1 B．X－2 C．X－3 D．X－4 (3)若將上圖所示X－1、X－2、X－3、X－4四種質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，然后分別涂布在含有青霉素或四環(huán)素的兩種培養(yǎng)基上。在這兩種培養(yǎng)基上均不能生長的大腸桿菌細(xì)胞類型有________________、________________。 (4)如果X－1用E1酶切，產(chǎn)生850對堿基和3 550對堿基兩種片段：那么質(zhì)粒X－2(Tcr基因的長度為1 200對堿基)用E2酶切后的片段長度為________對堿基。 (5)若將外源的Tcr基因兩端用E2切開，再與用E2切開的X－1混合鏈接，并導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞，結(jié)果顯示，含X－4的細(xì)胞數(shù)與含X－1的細(xì)胞數(shù)之比為1∶3，增大DNA連接酶用量能否提高上述比值？________。原因是 ________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 第2課時(shí)　基因工程的原理和技術(shù) 答案 知識清單 一、1.目的基因　宿主細(xì)胞　2.工具酶　目的基因　載體　宿主細(xì)胞 二、1.(1)需要的基因　(2)①化學(xué)方法　聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)?、诨蛭膸臁?.相同　粘性末端　DNA連接酶　重組DNA分子　3.(1)大腸桿菌　酵母菌　(2)大腸桿菌　氯化鈣　通透性　4.(1)重組DNA分子　(2)四環(huán)素抗性基因　四環(huán)素　目的基因　擴(kuò)增　5.宿主細(xì)胞　功能物質(zhì) 對點(diǎn)訓(xùn)練 1．D　[目的基因應(yīng)該是從供體細(xì)胞中提取，導(dǎo)入受體細(xì)胞中，而不能從受體細(xì)胞中提取，所以③不是獲取目的基因的方法；利用DNA轉(zhuǎn)錄出來的是RNA，但目的基因是DNA，所以不能用DNA轉(zhuǎn)錄來獲取目的基因，⑤不正確。] 思路導(dǎo)引　思考獲取目的基因的方法→對照選項(xiàng)逐一排查判斷→得出正確答案。 知識鏈接　獲得目的基因的方法 (1)從基因文庫中獲得 (2)人工合成目的基因 ①已知核苷酸序列的較小基因，直接利用DNA合成儀，用化學(xué)方法合成，不需要模板。 ②反轉(zhuǎn)錄法：利用已知的mRNA為模板，反轉(zhuǎn)錄獲取目的基因。 (3)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 ①原理：利用DNA雙鏈復(fù)制的原理，在體外將基因的核苷酸序列不斷地加以復(fù)制，使其數(shù)量成指數(shù)方式增加。 ②過程：如圖所示 a．從上圖中可以看出利用設(shè)計(jì)的特異性引物對基因文庫進(jìn)行PCR擴(kuò)增，提取出了相應(yīng)的目的基因，而不是對基因文庫進(jìn)行簡單、全面地復(fù)制。 b．由于DNA聚合酶不能從頭合成DNA，只能從3′端延伸DNA鏈，故目的基因的擴(kuò)增需要引物。引物是一小段單鏈DNA或RNA。加入引物后，DNA聚合酶能從引物的3′端開始延伸DNA鏈。 2．B　[PCR技術(shù)的條件有：模板(即已知序列的DNA片段)、原料(即四種脫氧核苷酸)、酶(耐高溫的DNA聚合酶)和ATP，至于引物，是根據(jù)模板合成的一小段單鏈DNA或RNA。] 思路導(dǎo)引　了解PCR為體外復(fù)制DNA片段的核酸技術(shù)→對比與DNA體內(nèi)復(fù)制的異同→確定PCR技術(shù)所需的條件。 歸納提升　PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因與DNA復(fù)制的比較 PCR技術(shù) DNA復(fù)制 相 同 點(diǎn) 原理 堿基互補(bǔ)配對 原料 四種脫氧核苷酸 條件 模板、ATP、酶 不 同 點(diǎn) 解旋方式 DNA在高溫 下變性解旋 解旋酶催化 場所 體外復(fù)制 主要在細(xì)胞核內(nèi) 酶 熱穩(wěn)定的DNA 聚合酶(Taq酶) 細(xì)胞內(nèi)含有的DNA聚合酶 結(jié)果 在短時(shí)間內(nèi)形成 大量的DNA片段 形成整個(gè)DNA分子 3.B　[用同一種限制酶切取目的基因和質(zhì)粒，才能使目的基因和質(zhì)粒產(chǎn)生相同的粘性末端，然后再用DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒連接起來。] 思路導(dǎo)引　構(gòu)建重組質(zhì)粒一個(gè)是需要“切”，一個(gè)是需要“接”。要順利的“接”必須要有相同的粘性末端方可。 知識鏈接　重組DNA分子的構(gòu)建 (1)目的基因是指編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因，沒有啟動(dòng)子，若只將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中無法轉(zhuǎn)錄。 (2)目的基因的表達(dá)需要調(diào)控序列，因而用做載體的質(zhì)粒插入目的基因時(shí)須有啟動(dòng)子，插入后須有終止子。 (3)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞中需要有篩選標(biāo)記——標(biāo)記基因。 因此，一個(gè)重組DNA分子的組成至少應(yīng)該包括：啟動(dòng)子、終止子、目的基因、標(biāo)記基因。 4．C　[大腸桿菌成功表達(dá)出腺苷酸脫氨酶，說明這些大腸桿菌都至少含有一個(gè)重組質(zhì)粒，A項(xiàng)正確；作為載體的條件為至少含有一個(gè)或多個(gè)酶切位點(diǎn)，所以作為載體的質(zhì)粒至少含有一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識別位點(diǎn)，B項(xiàng)正確；作為重組DNA分子應(yīng)包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因四部分，但并不是每個(gè)酶切位點(diǎn)都至少插入一個(gè)ada，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于這些目的基因成功表達(dá)，所以每個(gè)ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子，D項(xiàng)正確。] 思路導(dǎo)引　本題考查基因工程的應(yīng)用，意在考查考生對知識的理解能力、綜合運(yùn)用能力。 知識拓展　(1)受體細(xì)胞不同導(dǎo)入的方法不同 生物種類 植物細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞 微生物細(xì)胞 常用方法 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 顯微注射法 Ca2＋處理法 受體細(xì)胞 受精卵或體細(xì)胞 受精卵 原核細(xì)胞 轉(zhuǎn)化過程 重組DNA分子→農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的DNA→表達(dá) 重組DNA分子提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動(dòng)物 Ca2＋處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→重組DNA分子與感受態(tài)細(xì)胞混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子 特別提醒　目前導(dǎo)入植物細(xì)胞的方法還有花粉管通道法和基因槍法。 (2)目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的結(jié)果 上圖中發(fā)生②與發(fā)生①相比，②會使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)，原因是在進(jìn)行細(xì)胞分裂時(shí)，細(xì)胞核上的DNA經(jīng)復(fù)制后平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，保證了親子代遺傳性狀的穩(wěn)定性，而①細(xì)胞分裂時(shí)，細(xì)胞質(zhì)是不均分的，子細(xì)胞不一定含有目的基因。 5．A　[基因工程的一般過程：①用限制性核酸內(nèi)切酶切割含目的基因的DNA分子(除草劑基因)和載體(質(zhì)粒)；②用DNA連接酶連接切割好的目的基因和載體；③重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞，因?yàn)槭侵参锟梢哉f是原生質(zhì)體；④用相應(yīng)的試劑和病原體篩選轉(zhuǎn)基因細(xì)胞；⑤用植物組織培養(yǎng)技術(shù)篩選抗體除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草(表達(dá))。] 思路導(dǎo)引　思考：限制酶識別的是DNA，還是RNA？基因工程的操作過程怎樣？ 知識鏈接　篩選含有目的基因的受體細(xì)胞 (1)原理：質(zhì)粒上有抗生素的抗性基因。 (2)方法：利用選擇培養(yǎng)基篩選。 (3)舉例 6．(1)平　相同　(2)RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點(diǎn)，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)　Ca2＋　DNA分子雜交技術(shù)　人胰島素 (3)T－DNA　染色體的DNA 解析　(1)限制酶能識別特定的DNA序列，并在特定位點(diǎn)上切割DNA，形成粘性末端或平末端；要使目的基因和質(zhì)粒直接進(jìn)行連接，應(yīng)使用同一種限制酶進(jìn)行切割，使二者產(chǎn)生相同的粘性末端。(2)啟動(dòng)子為DNA序列，其具有RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)，能啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，合成RNA；將重組DNA分子導(dǎo)入大腸桿菌時(shí)，常用Ca2＋處理；檢測目的基因時(shí)，常用分子雜交技術(shù)檢測目的基因或相應(yīng)的mRNA，或采用抗原—抗體雜交技術(shù)鑒定相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(3)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞時(shí)，首先將目的基因?qū)朕r(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T－DNA中，再利用農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的染色體的DNA上。 知識鏈接　基因工程的圖解舉例 (1)抗蟲棉的培育過程 (2)利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)凝乳酶的過程 課后作業(yè) 1．B　[重組DNA必須具有標(biāo)記基因，其目的就是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。] 2．D　[PCR利用的是DNA雙鏈復(fù)制原理，即將雙鏈DNA之間的氫鍵打開，變成單鏈DNA，作為聚合反應(yīng)的模板鏈。反轉(zhuǎn)錄法則是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下，先反轉(zhuǎn)錄形成互補(bǔ)的單鏈DNA，再合成雙鏈DNA。①④則不需要模板。] 3．C　[基因操作“五步曲”包括：目的基因的獲得，重組DNA的形成，重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞，篩選含有目的基因的受體細(xì)胞和目的基因的表達(dá)。] 4．C　[A項(xiàng)中的載體不是酶；B項(xiàng)中的受體細(xì)胞常用受精卵，但有時(shí)也可用植物體細(xì)胞；D項(xiàng)中，目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞并不一定能成功表達(dá)。] 5．B　[基因工程中限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶。質(zhì)粒作為載體必須具有標(biāo)記基因，導(dǎo)入的目的基因不一定能成功表達(dá)，還要進(jìn)行修飾或者其他處理。] 6．D　[基因的表達(dá)是指基因使遺傳信息以一定的方式反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上這一過程，即必須獲得相應(yīng)的蛋白質(zhì)才能說明基因完成了表達(dá)。只有D得到了蛋白質(zhì)。] 7．B　[若質(zhì)粒上插入的位置在c點(diǎn)，那么抗四環(huán)素基因和抗青霉素基因都沒有被破壞，導(dǎo)入該重組質(zhì)粒的細(xì)菌在含青霉素的培養(yǎng)基和在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上均能生長。] 8．D　[采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到目的基因的過程是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需要的目的基因。由于信使RNA中沒有與內(nèi)含子相對應(yīng)的部分，所以采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因不存在內(nèi)含子?；蚍蔷幋a區(qū)對于基因的表達(dá)具有調(diào)控作用。植物細(xì)胞的全能性很容易得到表達(dá)，所以轉(zhuǎn)基因植物培育過程中的受體細(xì)胞可以是植物的體細(xì)胞。限制酶具有專一性，只有用同一種限制酶處理才能獲得相同的粘性末端，才能夠形成重組DNA分子。] 9．A　[由圖示可知a為反轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因，用到反轉(zhuǎn)錄酶；b為直接從生物體獲得目的基因，用到限制酶；c為用PCR技術(shù)擴(kuò)增獲取目的基因，用到Taq酶，且三種方法均在生物體外進(jìn)行，故A正確。因水稻為真核生物，所以②中含內(nèi)含子，但方法a獲得的目的基因內(nèi)無內(nèi)含子序列，所以B、C錯(cuò)誤。方法a遵循中心法則，D錯(cuò)誤。] 10．B　[①過程是反轉(zhuǎn)錄，利用反轉(zhuǎn)錄酶合成DNA片段，所需要的原料含有A、T、G、C；②是目的基因與質(zhì)粒DNA重組階段，需要限制酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起；③如果受體細(xì)胞是細(xì)菌，則不應(yīng)該用致病菌，而炭疽桿菌是致病菌；④過程是基因的表達(dá)過程，原料中含有A、U、G、C。] 11．(1)從基因文庫提取　酶切獲取(從染色體DNA分離/從生物細(xì)胞分離) (2)限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)　DNA連接酶 (3)質(zhì)粒　小型環(huán)狀(雙鏈環(huán)狀、環(huán)狀) (4)低　篩選　(5)氨基酸 解析　(1)獲取目的基因的方法可以歸納為兩種：一是從供體生物中提取或從基因文庫中提??；二是人工合成。(2)基因工程中的工具酶有切割DNA分子的限制性核酸內(nèi)切酶和連接DNA分子的DNA連接酶。(3)載體一般常用質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒，其中質(zhì)粒最為常用，是很小的環(huán)狀DNA分子。(4)重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞頻率較低，所以要利用表達(dá)載體上的標(biāo)記基因進(jìn)行篩選。(5)由于所有生物共用一套密碼子，所以基因工程中表達(dá)的蛋白質(zhì)與自然狀態(tài)蛋白質(zhì)的氨基酸序列是相同的。 12．(1)特異性地識別和切割DNA　(2)ABC　(3)無質(zhì)粒細(xì)胞　含X－3的細(xì)胞　(4)4 750　(5)不能　DNA連接酶對DNA片段沒有選擇性；兩段DNA末端相同 解析　(1)限制酶的功能及特點(diǎn)是：特異性地識別核苷酸序列并在特定位點(diǎn)將磷酸二酯鍵斷開；(2)用E1酶切得的Tcr基因，X－1質(zhì)粒的粘性末端均相同，所以混合后會出現(xiàn)X－1、X－2、X－3三種不同的連接方式；(3)質(zhì)粒X－3上無抗生素抗性基因，所以導(dǎo)入該質(zhì)粒的大腸桿菌及無質(zhì)粒導(dǎo)入的大腸桿菌場合被抗生素殺死。 (4)質(zhì)粒X－1被E1酶切割后產(chǎn)生的一長一短兩種片段，即圖中，Apr片段為850對堿基，剩余部分為3 550對堿基。E2酶切X－2只產(chǎn)一種片段，其長度為3 550對堿基＋Tcr的1 200對堿基＝4 750對堿基。 (5)由于E2酶切割質(zhì)粒X－1與切割Tcr基因產(chǎn)生的粘性末端相同，且DNA連接酶的連接作用無選擇性，所以增大DNA連接酶的用量，不會改變連接比值。