课时提升作业(四十一) 选修3.1

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1、温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业(四十一)基　因　工　程(40分钟　100分)1.(16分)质粒是基因工程中最常用的载体，质粒上有标记基因，如图所示，通过标记基因可推知外源基因插入的位置，插入位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同。如图表示外源基因的插入位置(插入点有a、b、c)。Ⅰ.(1)质粒的基本组成单位是　　　　　　　　。(2)将细菌放在含有四环素、氨苄青霉素的培养基中培养，属于基因工程操作中的　　　　　　　　　　　　　步骤。Ⅱ.设

2、计实验探究外源基因插入的位置。(3)步骤：①将导入外源基因的细菌进行培养产生大量细菌。②分组：将细菌平均分成两组并标号为1、2。③培养：将第1组细菌放入　　　　　　　　　　　中培养，将第2组细菌放入　　　　　　　　　　　中培养。④观察并记录结果。(4)预测实验结果及结论：①若1组、2组均能正常生长，则外源基因插入点是　　　　　　　。②若1组能正常生长，2组不能生长，则外源基因插入点是　　　　　。③若1组不能生长，2组能正常生长，则外源基因插入点是　　　　　。【解析】(1)质粒是小型环状DNA分子，其基本组成单位是脱氧核苷酸。(2)抗四环素基

3、因和抗氨苄青霉素基因都属于标记基因，其目的是便于目的基因的检测与鉴定。(3)分别将导入外源基因的细菌放在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基中进行培养，观察能否生长。(4)若目的基因插入a点，则受体细胞既具有抗四环素的能力，又具有抗氨苄青霉素的能力；若目的基因插入b点，则受体细胞只具有抗四环素的能力；若目的基因插入c点，则受体细胞只具有抗氨苄青霉素的能力。以此可判断目的基因插入的位置。答案：(1)脱氧核苷酸(2)目的基因的检测与鉴定(3)③含氨苄青霉素的培养基　含四环素的培养基(4)①a　②c　③b2.(20分)(2014·天津高考)嗜热

4、土壤芽孢杆菌产生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶(1)PCR扩增bglB基因时，选用　　　　　　　　　　　　基因组DNA作模板。(2)下图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入　　　　　　　　　和　　　　　　　不同限制酶的识别序列。(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为 　　　　　　　　　　　　　　　　　

5、　　　　　　　　　　　　　　　　。Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响(4)据图1、2可知，80℃保温30分钟后，BglB酶会　　　　　；为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好控制在　　　(单选)。A.50℃　　　B.60℃　　　C.70℃　　　D.80℃Ⅲ.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因。(5)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌相比，上述育种技术获取热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR过程

6、中　　　(多选)。A.仅针对bglB基因进行诱变B.bglB基因产生了定向突变C.bglB基因可快速累积突变D.bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变【解题指南】(1)图示信息：Ⅰ.质粒作为载体，应具备的结构有限制酶切割位点、启动子、终止子和标记基因等。Ⅱ.图1表示温度对酶活性的影响，图2表示不同温度下酶的热稳定性的大小。(2)关键知识：获取目的基因、基因表达载体的构建、酶的活性和热稳定性、诱变育种的原理。【解析】本题考查基因工程、酶的活性和变异的相关知识。(1)bglB基因存在于嗜热土壤芽孢杆菌基因组中，故应以该菌的基因组DNA为模板

7、进行PCR扩增。(2)目的基因与质粒进行重组时，需将目的基因插入启动子和终止子之间，且应靠近启动子和终止子，结合示意图可知，应在扩增的bglB基因两端分别引入NdeⅠ和BamHⅠ两种限制酶的识别序列。(3)该基因表达载体中含有bglB基因，其可表达产生β-葡萄糖苷酶，可分解纤维素，这样大肠杆菌就获得了分解纤维素的能力。(4)由图2可知，BglB酶在80℃保温30分钟后，就会失活；由图1可知，当温度为60～70℃时，酶活性较高，而由图2可知，70℃保温30分钟，酶活性会减弱，而60℃保温30分钟后酶活性基本不发生变化，由此可知为高效利用Bgl

8、B酶降解纤维素，反应温度最好控制在60℃。(5)在bglB基因扩增过程中加入诱变剂进行诱变处理，相比于诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌，针对性更强；基因突变是不定向的；由于PCR过