高中生物专题1基因工程12基因工程的基本操作程序练习新人教版选修.docx
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高中生物专题1基因工程12基因工程的基本操作程序练习新人教版选修
2021年高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序练习新人教版选修
1．基因工程常用的受体细胞有（ ）
①大肠杆菌 ②枯草杆菌 ③支原体 ④动植物细胞
A．①②③④ B．①②③
C．②③④ D．①②④
解析：
支原体太小了，细胞中唯一可见的细胞器是核糖体，而基因工程要求基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达；因为支原体结构的限制，其所具有的功能不能满足基因工程对细胞的要求，故支原体不能作为受体细胞。
答案：
D
2．检测转基因生物是否转录出mRNA，应通过何种分子杂交方法实现（ ）
A．DNA—DNA杂交
B．DNA—RNA杂交
C．RNA—蛋白质杂交
D．蛋白质—蛋白质杂交
解析：
A、B、D三项分别是在复制、转录和翻译水平上检测基因工程是否成功，C项所述分子杂交方法是不存在的。
答案：
B
3．应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到探测疾病的目的。
基因探针是指（ ）
A．用于检测疾病的医疗器械
B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
C．合成β球蛋白的DNA
D．合成苯丙羟化酶的DNA片段
解析：
基因探针是具有特定序列的单链DNA，作用是能检测是否含有目的基因，运用了DNA分子杂交技术；基因探针＝目的基因＋放射性同位素标记。
答案：
B
4．目的基因整合到某作物DNA片段上后（ ）
A．改变了原DNA的碱基排列顺序
B．改变了原DNA上各基因的碱基排列顺序
C．改变了原DNA上各基因的复制过程
D．改变了原DNA上各基因的转录过程
解析：
目的基因整合到某作物DNA片段上后改变了原DNA的碱基排列顺序，A项正确；目的基因整合到某作物DNA片段上后不能改变其他基因的碱基排列顺序，B项错误；目的基因整合到某作物DNA片段上后不能改变基因的复制过程，C项错误；目的基因整合到某作物DNA片段上后不能改变基因的表达过程，D项错误。
答案：
A
5．请据图回答下列问题。
（1）基因工程的核心步骤是______________________________。
（2）利用________技术可以获得大量的目的基因。
该技术利用__________________的原理，将基因的核苷酸序列不断加以复制，使其数量呈指数增长。
（3）图中______位于目的基因的首端，是____________________识别和结合的部位。
抗生素抗性基因的作用是作为______________，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因。
解析：
本题考查基因表达载体的组成及其构建。
基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建；目的基因的获取方法很多，其中PCR技术能迅速获得大量目的基因，其依据的原理是DNA双链复制原理；基因表达载体必须包含目的基因、启动子、标记基因、终止子，其中启动子位于目的基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录为mRNA，抗生素抗性基因作为标记基因用于鉴别受体细胞中是否含有目的基因。
答案：
（1）基因表达载体的构建
（2）PCR DNA双链复制 （3）启动子 RNA聚合酶 标记基因
A级 基础巩固
1．下列不属于获取目的基因的方法是（ ）
A．利用DNA连接酶复制目的基因
B．反转录法
C．从基因文库中获取目的基因
D．利用PCR技术扩增目的基因
解析：
对目的基因（DNA片段）进行复制需利用DNA聚合酶而不是DNA连接酶。
答案：
A
2．下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是（ ）
A．需要限制酶和DNA连接酶
B．必须在细胞内进行
C．抗生素抗性基因可作为标记基因
D．启动子位于目的基因的首端
解析：
基因表达载体的构建是指目的基因与载体结合，在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体，用DNA连接酶将互补的末端连接起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的；基因表达载体包括启动子（位于基因首端使转录开始）、终止子、目的基因和标记基因。
答案：
B
3．将ada（腺苷酸脱氨酶基因）通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。
下列叙述错误的是（ ）
A．每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒
B．每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点
C．每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada
D．每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子
解析：
质粒作为载体的条件之一是有多个限制性核酸内切酶的识别位点，但每种限制性核酸内切酶的一个识别位点，只能插入一个目的基因（ada），不能插入多个目的基因（ada）。
答案：
C
4．基因工程的正确操作步骤是（ ）
①目的基因与运载体相结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③检测目的基因的表达 ④提取目的基因
A．③④②① B．②④①③
C．④①②③D．③④①②
解析：
基因工程的基本操作步骤主要包括四步：
（1）目的基因的获取，即④提取目的基因。
（2）基因表达载体的构建，即①使目的基因与运载体结合。
（3）将目的基因导入受体细胞，即②。
（4）目的基因的检测与表达，即③检测目的基因的表达。
答案：
C
5．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
解析：
导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒，也可能为普通质粒，A项错误；构建基因表达载体过程中需要限制酶和DNA连接酶，不需要RNA聚合酶，B项错误；由于目的基因要插入到基因B中，即抗氨苄青霉素基因破坏，即工程菌不能抗氨苄青霉素，因此不能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，C项错误；据分析可知，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，D项正确。
答案：
D
6．科学家通过基因工程方法，培育了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。
其过程大致如图所示。
根据题意，回答下列问题。
（1）基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：
___________、________________、________________、________________。
（2）Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T－DNA，把目的基因插入Ti质粒的T－DNA中是利用T－DNA___________________
________________________________________________的特点。
（3）Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为________。
（4）将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是
______________________________________________________。
（5）目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是_______________________________________________________，
这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是_______________。
解析：
农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，利用它能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，以及其Ti质粒上的T－DNA能转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上的特点，可以把目的基因插入其Ti质粒的T－DNA中，借助其作用使目的基因成功导入受体细胞。
答案：
（1）目的基因的获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定
（2）可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体DNA上
（3）转化
（4）农杆菌转化法
（5）目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上 DNA分子杂交技术
B级 能力训练
7．科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。
以下有关该基因工程的叙述，错误的是（ ）
A．采用反转录的方法得到的目的基因有内含子
B．基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C．马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞
D．用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA分子
解析：
真核基因结构中，内含子部分不能编码蛋白质。
在转录形成成熟的mRNA的过程中，内含子转录部分被剪切，因此采用反转录法得到的目的基因不含内含子，故A项错误；非编码区虽然不能编码蛋白质，但对于遗传信息表达是不可缺少的，在它上面由调控遗传信息表达的核苷酸序列，比如RNA聚合酶结合位点，对目的基因的表达必须先有RNA聚合酶与之结合，才可转录形成信使RNA，故B项正确；受体细胞可以是受精卵，也可以是体细胞，如叶肉细胞，故C项正确；用同一种限制酶处理质粒和含目的基因的DNA，可产生相同黏性末端，再用DNA连接酶连接形成重组DNA分子，故D项正确。
答案：
A
8．下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是（ ）
A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得
B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）点
C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
解析：
由于基因的选择性表达，在人的肝细胞中，没有胰岛素基因转录的mRNA，A项错误；表达载体的复制启动于复制原（起）点，胰岛素基因的表达启动于启动子，B项错误；标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，C项正确；启动子在胰岛素基因的转录中起作用，终止密码子在胰岛素基因的翻译中起作用，D项错误。
答案：
C
9．如图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。
下列说法不正确的是（ ）
A．X是能合成胰岛素的细菌细胞
B．质粒通常有多个标记基因和多个限制酶切点
C．基因与运载体的重组只需要DNA连接酶
D．该细菌的性状被定向改造
解析：
X是含有胰岛素基因的细菌细胞分裂形成的，含有胰岛素基因，因此能合成胰岛素，A项正确；质粒通常有多个标记基因和多个限制酶切点，这样便于目的基因的插入和筛选含有重组DNA的细胞，B项正确；基因与运载体的重组除了需要DNA连接酶，还需要限制酶，C项错误；基因工程能定向改造生物的性状，该细菌是采用基因工程技术培育形成的，因此其性状已被定向改造，D项正确。
答案：
C
10．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．人工合成目的基因
B．目的基因与载体结合
C．将目的基因导入受体细胞
D．目的基因的检测和表达
解析：
目的基因的合成、检测和表达以及与载体结合都发生碱基互补配对行为。
将目的基因导入受体细胞不进行碱基互补配对。
答案：
C
11．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是（ ）
A．结构简单，操作方便
B．繁殖速度快
C．遗传物质含量少
D．性状稳定，变异少
解析：
目的基因导入受体细胞后，随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌等微生物繁殖速度非常快，在很短的时间内就能获得大量的目的基因。
基因工程常用的受体有细菌、真菌、动植物细胞。
答案：
B
12．基因工程中不会出现（ ）
A．DNA连接酶将黏性末端的碱基连接起来
B．限制酶可用于目的基因的获取
C．目的基因必须由载体导入受体细胞
D．人工合成目的基因不用限制酶
解析：
DNA连接酶连接的不是碱基，而是磷酸二酯键。
答案：
A
13．下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图完成下列问题。
（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？
________________，
为什么？
______________________________________________
______________________________________________________。
（2）过程②一定要用到的酶是__________酶，过程③在细胞内需要的酶是__________酶。
（3）在利用A、B获得C的过程中，必须用_______________切割A和B，使它们产生____________，再加入__________，才可形成C。
（4）为使过程⑧更易进行，可用__________（填药剂）处理D。
解析：
由于基因在不同细胞中的表达情况不同，胰岛素基因在皮肤细胞中不表达，也就不可能形成胰岛素的mRNA。
由mRNA获取目的基因是反转录的过程，需要反转录酶催化。
DNA分子的扩增首先需解旋，而解旋需要解旋酶。
基因工程中切割目的基因和载体用的是同一种限制酶，以产生相同的黏性末端，在DNA连接酶作用下形成重组DNA分子。
当受体细胞为微生物时，将重组DNA分子导入时，常用Ca2＋处理细胞。
答案：
（1）不能 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达（或未转录），不能形成胰岛素mRNA
（2）反转录 解旋
（3）同一种限制性核酸内切酶 相同的黏性末端 DNA连接酶
（4）Ca2＋
14．α1－抗胰蛋白缺乏症是一种在北美较为常见的单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。
对于该致病患者常可采用注射入α1－抗胰蛋白酶来缓解症状。
据此完成
（1）～
（2）题。
（1）图1表示获取人α1－抗胰蛋白酶基因的两种方法，请回答下列问题。
①a过程是在__________酶的作用下完成的，该酶的作用特点是
______________________________________________________。
②c过程称为__________，该过程需要的原料是__________。
③要确定获得的基因是否是所需的目的基因，可以从分子水平上利用______________________技术检测该基因的碱基序列。
（2）利用转基因技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α1－抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更易获得这种酶，简要过程如图2所示。
①获得目的基因后，常利用________________技术在体外将其大量扩增。
②载体上绿色荧光蛋白（GEP）基因的作用是便于____________
_____________________________________________________。
基因表达载体d，除图中的标示部分外，还必须含有_________。
答案：
（1）①限制 识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子 ②反转录 4种脱氧核苷酸 ③DNA分子杂交
（2）①PCR ②筛选含有目的基因的受体细胞 启动子、终止子
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