《三维设计》同步课堂人教版选修3专题达标验收一基因工程Word格式文档下载.docx

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B．基因工程操作的核心步骤是将目的基因导入受体细胞

C．将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法

D．将鱼的耐冻基因导入烟草和番茄体内，可能使烟草和番茄的抗寒能力提高

6．利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素原。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．人和大肠杆菌在合成胰岛素原时，转录和翻译的场所是相同的

B．DNA连接酶能催化磷酸与脱氧核糖之间形成化学键

C．通过检测发现大肠杆菌中没有胰岛素原产生，则可判断重组质粒未导入受体菌

D．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原有较高的生物活性

7．以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。

据图分析，下列说法正确的是（　　）

A．催化①过程的酶是RNA聚合酶

B．④过程发生的变化是引物与单链DNA结合

C．催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温

D．如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%，则一个双链DNA中，A与U之和也占该DNA碱基含量的40%

8．下列有关质粒的叙述，正确的是（　　）

A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器

B．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA

C．质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制

D．基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核DNA、动植物病毒以及λ噬菌体的衍生物

9．日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白（GFP）等研究方面作出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。

GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。

依据GFP的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是（　　）

A．作为标记基因，研究基因的表达

B．作为标记蛋白，研究细胞的转移

C．注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠

D．标记噬菌体外壳，示踪DNA路径

10．下列关于目的基因导入受体细胞的描述，不正确的是（　　）

A．基因枪法导入植物体细胞的方法比较有效、经济

B．显微注射法是转基因动物中采用最多的方法

C．大肠杆菌最常用的转化方法是用Ca2＋使细胞的生理状态发生改变

D．农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法

11．目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道。

下列属于目的基因检测和鉴定的是（　　）

①检测受体细胞是否有目的基因　②检测受体细胞是否有致病基因　③检测目的基因是否转录出信使RNA　④检测目的基因是否翻译出蛋白质

A．①②③B．②③④

C．①③④D．①②④

12．下列关于蛋白质工程应用的叙述不正确的是（　　）

A．蛋白质工程可以改造酶的结构，提高酶的热稳定性

B．通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性

C．利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素

D．蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂

13．有关基因工程的说法不正确的是（　　）

A．基因治疗遵循基因突变的原理

B．将目的基因与运载体结合在一起，需要用到两类工具酶

C．基因工程技术可以从根本上改变作物特性

D．即使检测出受体细胞中含有目的基因，也不能说明基因工程就一定成功

14．我国中科院上海生化研究所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽多糖（类似于人体中的糖蛋白）。

在人体细胞中糖蛋白必须经过内质网和高尔基体的进一步加工才能形成。

如果要采用基因工程和发酵工程技术让微生物来生产脑啡肽多糖，下列可作为受体细胞的微生物是（　　）

A．大肠杆菌　　　　　　B．酵母菌

C．T4噬菌体D．枯草杆菌

15．下列关于图中P、Q、R、S、G的描述，正确的是（　　）

A．P代表的是质粒RNA，S代表的是外源DNA

B．Q表示限制酶的作用，R表示RNA聚合酶的作用

C．G是RNA与DNA形成的重组质粒

D．G是转基因形成的重组质粒DNA

16．下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述，错误的是（　　）

A．目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入质DNA中

B．检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录的方法都是分子杂交法

C．目的基因的鉴定通常是在个体水平上进行的

D．如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基因首端含有启动子

17．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表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用

D．将转基因小鼠体细胞进行核移植（克隆），可以获得多个具有外源基因的后代

18．在已知某基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方案是（　　）

A．以mRNA为模板反转录合成

B．以4种脱氧核苷酸为原料人工合成

C．将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选

D．由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA

19．下图表示基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。

相关叙述正确的是（　　）

A．这三种方法都用到酶，都在体外进行

B．①②③碱基对的排列顺序均相同

C．①②③片段均不含内含子，但含非编码区

D．方法a不遵循中心法则

20．（重庆高考）下面是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。

以下相关叙述，正确的是

（　　）

A．②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与

B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上

C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状

D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异

21．基因工程中，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—

ATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是

GATC—。

据图分析，下列有关说法正确的是（　　）

A．该质粒分子由四种碱基组成

B．构建该表达载体的工具酶是限制酶和耐高温的DNA聚合酶

C．本实验应采用GeneⅡ作为载体的标记基因

D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割

22．降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。

人的降钙素活性很低，半衰期较短。

某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如下图：

获得的双链DNA经EcoRⅠ（识别序列和切割位点

－GAATTC－）和BamHⅠ（识别序列和切割位点

－GGATCC－）双酶切后插入大肠杆菌质粒中。

下列有关分析错误的是（　　）

A．Klenow酶是一种DNA聚合酶

B．合成的双链DNA有72个碱基对

C．EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是保证目的基因和运载体的定向连接

D．筛选重组质粒需要大肠杆菌质粒中含有标记基因

23．我国转基因技术发展态势良好，农业部依法批准发放了转植酸酶基因玉米、转基因抗虫水稻的生产应用安全证书。

下列关于转基因玉米和转基因水稻的叙述不正确的是（　　）

A．转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因

B．转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用，减少了环境污染

C．转基因抗虫水稻是否具有抗虫性，可通过饲养卷叶螟进行检测

D．转基因抗虫水稻的外源基因是几丁质酶基因

24．现有一长度为1000个碱基对（bp）的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnⅠ单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子。

该DNA分子的酶切图谱正确的是（　　）

25．腺苷酸脱氨酶（ADA）基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是：

取出患者的淋巴细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些淋巴细胞注射入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。

下列有关叙述中，不正确的是（　　）

A．正常ADA基因替换了患者的缺陷基因

B．正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能

C．淋巴细胞需在体外扩增后再注射入患者体内

D．腺苷酸脱氨酶（ADA）基因缺陷症属于先天性免疫缺陷病

二、非选择题（共50分）

26．（8分）据报道，科学家把带有人肝细胞再生增强因子的基因片段，整合到羊的乳腺上皮细胞DNA中，再将带有外源基因的乳腺上皮细胞核移植到去核卵细胞中，培育出了一只克隆羊，其乳汁中可以提炼出含有人肝细胞再生增强因子的物质。

请据此回答下列问题：

（1）将基因表达载体导入乳腺上皮细胞常用的方法是

________________________________________________________________________。

（2）若要检测乳腺上皮细胞染色体上是否含有人肝细胞再生增强因子的基因，可采用________________________________________________________________________技术。

（3）已知BamHⅠ与BglⅡ的识别序列及切割位点如下图所示：

用这两种酶和DNA连接酶对一段含有数个BamHⅠ和BglⅡ识别序列的DNA分子进行反复的切割、连接操作，若干循环后

序列明显增多，该过程中DNA连接酶能催化________________键的形成。

27．（12分）α1抗胰蛋白酶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。

对于该病患者常可采用注射人α1抗胰蛋白酶来缓解症状。

（1）下图表示获取人α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，简要过程如下图所示。

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（GFP）基因的作用是便于__________________________。

基因表达载体d，除图中的标出部分外，还必须含有_______________________________________。

28．（15分）（海南高考）下面是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。

据图回答：

（1）获得A有两条途径：

一是以A的mRNA为模板，在________酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在________的作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；

二是根据目标蛋白质的________序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的________序列，再通过化学方法合成所需基因。

（2）利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有________、________、4种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。

（3）由A和载体B拼接形成的C通常称为____________。

（4）在基因工程中，常用Ca2＋处理D，其目的是__________________________________________________________

29．（15分）我国基因工程药物的研制和生产发展迅猛，下面是利用基因工程方法生产重组人生长激素的示意图。

图中质粒表示基因工程中经常选用的载体——pBR322质粒，AmpR表示青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。

据图回答下列问题（限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同）：

（1）为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选，③过程采用的酶是__________________，④过程采用的酶是________________。

（2）为了提高⑤过程的成功率，常用________溶液处理大肠杆菌。

作为受体的大肠杆菌细胞内，应不含________________________________________基因，以利于筛选出含重组质粒的受体菌。

（3）如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同时对质粒进行切割，假设同时只有任意两个位点被切断且每次机会相等，则形成的DNA片段有________种。

（4）按照图示的操作，将三角瓶中的大肠杆菌先接种到甲培养基上，然后分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置，一段时间后，菌落的生长状况如图所示。

接种到甲培养基上的目的是筛选______________的大肠杆菌。

（5）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？

________。

为什么？

答案

1．选D　载体不属于酶。

不同的限制酶识别不同的核苷酸序列。

天然质粒大多不符合要求，要进行改造。

2．选D　在通过基因工程技术将β胡萝卜素基因导入水稻受体细胞的过程中，需用限制性核酸内切酶和DNA连接酶，而β胡萝卜素基因在水稻受体细胞中成功表达，要通过中心法则来完成，在转录过程中需要RNA聚合酶。

整个过程中都不需要反转录酶。

3．选C　DNA连接酶和限制酶的作用部位都是磷酸二酯键，即图中①部位。

4．选A　在切割质粒时，可能会破坏质粒中的抗性基因；

限制性核酸内切酶识别的是特定的脱氧核苷酸序列；

重组质粒既可以用于原核生物的基因工程，也可以用于真核生物的基因工程；

受体细胞若能表达质粒载体上的抗性基因，只能说明导入了质粒，但不一定是重组质粒。

5．选B　酶都具有特异性，限制酶主要从原核细胞中提取。

基因表达载体的构建是基因工程操作的核心步骤。

将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法。

将耐冻基因导入烟草和番茄体内，可以提高烟草和番茄的抗寒能力。

6．选B　人细胞内转录的主要场所是细胞核，翻译的场所是核糖体，而大肠杆菌的转录和翻译都发生在细胞质中。

磷酸与脱氧核糖之间的磷酸二酯键可由DNA连接酶催化形成。

大肠杆菌中没有胰岛素原产生的原因可能是基因表达受阻或含目的基因的重组质粒未导入受体细胞。

胰岛素原需经过内质网和高尔基体的加工形成胰岛素后才具有较高的生物活性。

7．选B　据图分析可知，①②③④⑤过程分别表示反转录、DNA的复制、变性、复性和延伸。

①过程由反转录酶催化完成；

④过程表示当温度降至55～60℃时，引物结合到互补DNA链上。

②过程表示DNA的复制，需在常温条件下完成；

⑤过程在表示Taq酶催化作用下从引物起始进行互补链的合成，需在70～75℃的高温条件下进行，但催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶；

在DNA分子中有T无U。

8．选B　质粒是独立存在于细菌DNA之外的小型环状DNA分子，不是细胞器。

真核细胞的核内DNA或细菌拟核的DNA都不能作为基因工程的载体。

9．选B　绿色荧光蛋白基因在基因工程中常作为标记基因，其产物可作为标记蛋白，用于研究细胞的转移。

10．选A　将目的基因导入植物细胞的方法有：

①农杆菌转化法，这是将目的基因导入植物细胞最常用的方法；

②基因枪法，成本较高；

③花粉管通道法，这是一种十分简便、经济的方法。

将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是显微注射法。

将目的基因导入微生物细胞，最常用的方法是用Ca2＋处理受体细胞。

11．选C　目的基因的检测包括：

检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因，方法是用DNA探针与基因组DNA杂交。

检测目的基因是否转录出了信使RNA，方法是用基因探针与信使RNA杂交。

最后检测目的基因是否翻译出了蛋白质，方法是进行抗原—抗体杂交。

12．选C　蛋白质工程是依据蛋白质预期功能设计蛋白质分子结构，通过改造基因，进而控制合成新的蛋白质或改变自然界中的蛋白质的技术。

而在大肠杆菌中生产人胰岛素利用基因工程技术实现的。

13．选A　基因治疗并没有使原有基因发生改变，而是使有缺陷的细胞中多了一个正常基因。

14．选B　脑啡肽多糖的化学本质类似于人体中的糖蛋白。

从题中可以看出，糖蛋白的合成必须经过内质网和高尔基体的进一步加工，而内质网和高尔基体只存在于真核生物细胞中。

大肠杆菌、枯草杆菌是原核生物，只有核糖体一种细胞器，没有内质网和高尔基体；

T4噬菌体属于病毒，没有细胞结构，自己不能合成蛋白质；

酵母菌是真核生物，其细胞中有内质网、高尔基体和核糖体，可以合成糖蛋白。

15．选D　质粒是小型环状DNA分子，因此图中P是质粒DNA，S是外源DNA，G是质粒和外源DNA通过DNA连接酶连接而成的重组质粒；

Q表示限制酶的作用，R表示DNA连接酶的作用。

质粒和外源DNA需经过同一种限制酶切割出相同的黏性末端。

16．选A　目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入到核DNA中；

检测受体细胞是否含有目的基因的方法是DNA分子杂交法，检测目的基因是否转录出mRNA可用DNA—RNA分子杂交法；

基因能成功表达，说明其首端含有启动子。

17．选B　受精卵的全能性最高；

采用DNA分子杂交技术可检测受体细胞是否含目的基因；

人的生长激素基因能在小鼠细胞表达，说明生物共用一套遗传密码；

通过克隆产生的细胞相同。

18．选B　在已知基因碱基序列的情况下，合成目的基因的最佳方法就是以4种脱氧核苷酸为原料，进行化学合成。

19．选A　图中①为反转录法合成目的基因，②为从基因文库中提取目的基因，③为人工合成目的基因，这三种方法都需要有关酶的参与，都是在体外进行的。

通过方法①和③获取的目的基因肯定不含内含子，所以与②得到的碱基对排列顺序不一定相同，同时由于③人工合成法只要保证基因控制合成的蛋白质相同即可，因密码子具有简并性，所以碱基对序列①③也不一定相同；

②可能有内含子和非编码区；

方法a是由RNA逆转录合成DNA的过程，遵循中心法则。

20．选D　构建重组质粒需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶，不需要DNA聚合酶，含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒的TDNA整合到受体细胞的染色体上，而不是重组Ti质粒整合到受体细胞的染色体上，导入受体细胞的目的基因表达后，转基因植株方能表现出相应性状，若目的基因在受体细胞中不表达，转基因植株不能表现出相应性状，⑤表现出抗虫性状则表明该植株细胞发生了基因重组，基因重组是可遗传变异。

21．选D　由两种限制酶的识别序列和切点可知，限制酶Ⅱ可以识别并切割限制酶Ⅰ的切点，但限制酶Ⅰ不能识别并切割酶Ⅱ的切点，故质粒只能用限制酶Ⅰ切割，以保证至少保留一个标记基因（GeneⅠ），而目的基因应用限制酶Ⅱ切割。

质粒是由四种脱氧核苷酸组成的，而非四种碱基。

构建该表达载体的工具酶是限制酶和DNA连接酶。

22．选B　合成的单链DNA有72个碱基，从题图看出两条单链并未左右两端对齐配对，只通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，因此获得的双链DNA有碱基对72＋72－18＝126个碱基对。

23．选D　转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因；

转基因抗虫水稻的外源基因是Bt毒蛋白基因，而几丁质酶基因是抗真菌转基因植物常用的外源基因；

转基因抗虫水稻减少了农药的使用，减少了环境污染，同时降低了农业生产的成本；

检测目的基因是否表达最简便的方法是个体水平的检测。

24．选D　从题干中“用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp”，再结合选项中DNA分子的可能酶切图谱分析可知，此DNA分子是环状，故A、B排除。

同理，从“用KpnⅠ单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子”，又可推知图谱中应有两个KpnⅠ酶切位点，故选D。

25．选A　基因治疗是将正常基因导入患者体内，代替缺陷基因发挥作用，而没有替换缺陷基因。

26．解析：

BamHⅠ与BglⅡ切出的黏性末端是互补的，在DNA连接酶的作用下可连接成

和

，故反复切割、连接后DNA分子中这两种序列会越来越多。

答案

（1）显微注射法

（2）DNA分子杂交

（3）

磷酸二酯

27．解析：

（1）①方法1是从自然界的物种中提取目的基因，需要限制酶来切割，即a过程是在限制酶作用下完成的；

该酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子。

②c过程是由mRNA得到目的基因，是反转录过程，该过程要合成目的基因（DNA），需要的原料是4种脱氧核苷酸。

③检测基因的碱基序列可以用DNA分子杂交技术。

（2）①PCR技术能在体外将目的基因大量扩增。

②载体上的绿色荧光蛋白（CFP）基因是标记基因，其作用是筛选含有目的基因的受体细胞。

基因表达载体含有启动子、终止子、目的基因、标记基因，图中已经有了目的基因和标记基因，还缺少启动子、终止子。

答案

（1）①限制　识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割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

28．解析：

（1）利用逆转录法合成目的基因的过程是：

以mRNA为模板，在逆转录酶的催化作用下合成单