教师版人教版高中生物选修3专题1基因工程单元测试题Word格式.docx

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蛋白质工程可以生产自然界不存在的蛋白质，故D错误。

3.科研人员以抗四环素基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β－珠蛋白，治疗鼠的镰刀型细胞贫血症。

下列相关实验设计中，不合理的是（　　）

A．利用小鼠DNA分子通过PCR克隆出β－珠蛋白基因的编码序列

B．用编码序列加启动子、抗四环素基因等元件来构建表达载体

C．用Ca2＋处理大肠杆菌后，将表达载体导入具有四环素抗性的大肠杆菌中

D．用含有四环素的培养基筛选出已经导入β－珠蛋白编码序列的大肠杆菌

【答案】C

【解析】目的基因的获取方法可以采用PCR技术，故A正确；

基因表达载体的组成有启动子、终止子、标记基因和目的基因等，故B正确；

目的基因导入受体细胞时，必须导入不含有标记基因的受体细胞，故C错误；

由于标记基因是抗四环素基因，因此可以用含有四环素的培养基来筛选已经导入目的基因的受体细胞，D正确。

4.科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的过程和不懈的努力，才获得成功。

起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。

之后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子（抗虫基因首端），导入棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。

科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子（抗虫基因末端），导入棉花受精卵，结果长成的植株有了抗虫能力。

那么作为重组的载体应具备的结构是（　　）

A．目的基因、启动子、标记基因

B．目的基因、终止子、标记基因

C．目的基因、启动子、终止子、标记基因

D．启动子、终止子、标记基因

【解析】一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等。

RNA聚合酶与启动子结合，驱动基因转录出mRNA。

终止子在目的基因的尾端，作用是终止转录。

标记基因是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因。

5.一个双链DNA经一限制酶切割一次形成的黏性末端个数为（　　）

A．1

B．2

C．3

D．4

【解析】限制性核酸内切酶只能识别双链DNA上特定的核苷酸序列，并在识别的特定部位切割，将每条链切割点处的脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键断开。

因而切割一次后会形成一个切口，每条链上形成一个黏性末端，共切出两个黏性末端。

6.下列不属于质粒被选为基因载体的理由是（　　）

A．能复制

B．有多个限制酶切点

C．具有标记基因

D．它是环状DNA

【解析】质粒存在于细菌和酵母菌等生物中，含有标记基因，便于受体细胞的检测和筛选；

有多个限制酶切点，以便与多种外源基因连接；

能随着受体细胞DNA的复制而复制，使目的基因在宿主细胞中能保存下来并能大量复制。

7.基因工程常用土壤农杆菌Ti质粒作为载体，需把目的基因插入Ti质粒的TDNA才能整合到植物染色体DNA上。

下图表示抗虫棉培育中使用的三种限制酶A、B、C的识别序列以及Ti质粒上限制酶切割位点的分布，抗虫基因内部不含切割位点，两侧标明序列为切割区域。

下列叙述错误的是（　　）

A．应该使用酶B和酶C切取抗虫基因

B．应该使用酶A和酶B切割Ti质粒

C．成功建构的重组质粒含1个酶A的识别位点

D．成功建构的重组质粒用酶C处理将得到2个DNA片段

【解析】由图中DNA序列和酶切位点序列可知应使用酶B和酶C切割抗虫基因，故A正确。

导入的目的基因应在TDNA上，因此Ti质粒应用酶A和酶B切割，因为酶A和酶C也能互补配对，可以将目的基因连接进去，故B正确。

成功构建的重组质粒含2个酶A识别位点，故C错误。

成功构建的重组质粒用酶C处理能得到2个DNA片段，应是A－C，和C－A片段，故D正确。

8.下列关于蛋白质工程的叙述中，错误的是（　　）

A．蛋白质工程操作的实质是改造基因

B．蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列

C．蛋白质工程的基础是基因工程

D．蛋白质工程遵循的原理包括中心法则

【解析】蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。

它的目标是依据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计，最终用人工合成的方法合成相应的基因，而改造的基因需要按照中心法则才能合成人类需求的蛋白质。

9.获取目的基因的常用方法之一是从基因文库中获取，关于基因文库的下列说法中，正确的是（　　）

A．某种生物的全部基因称为该生物的基因文库

B．部分基因文库就是cDNA文库

C．基因文库包括基因组文库和部分基因文库

D．将某种生物体内的DNA全部提取出来即获得了该生物的基因组文库

【解析】某种生物的全部基因称为该生物的基因组文库，所以A不正确；

cDNA文库是部分基因文库的一种，所以B不正确；

基因文库包括基因组文库和部分基因文库，所以C正确；

将生物基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，才能构成基因组文库，所以D不正确。

10.某目的基因两侧的DNA序列所含的限制性核酸内切酶位点如图所示，最好应选用下列哪种质粒作为载体（　　）

A．

B．

C．

D．

【解析】质粒上只有一个限制酶NheⅠ切点，而目的基因的一端有NheⅠ切点，不能把目的基因切下来，故A不合题意；

B项中质粒上有一个AluⅠ切点，目的基因两侧也有切点，但是在DNA连接酶的作用下，目的基因不插入时，质粒自己也可以连接起来，故这种质粒不是最佳；

质粒有两个切点，可以避免质粒自身的连接，但是由于NheⅠ的切点在AluⅠ切点的左侧，因此用两种限制酶切割目的基因时，与只用AluⅠ切割效果相同，故C不是最佳方法；

质粒含有两种限制酶切点SmaⅠ和NheⅠ，同时用来切割质粒可以避免质粒的自身连接，切割目的基因时，两端有这两种酶的切点，能保证目的基因插入质粒中后才能连接，故D是最佳质粒。

11.提高农作物抗盐碱和抗干旱能力的目的基因是（　　）

A．抗除草剂基因

B．调节细胞渗透压的基因

C．抗冻蛋白基因

D．Bt毒蛋白基因

【解析】由于盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内渗透压调节有关，所以可以利用一些调节细胞渗透压的基因来提高农作物抗盐碱和抗干旱的能力。

12.将重组DNA分子导入动物细胞的常用方法是（　　）

A．花粉管通道法

B．氯化钙处理法

C．显微注射法

D．土壤农杆菌转化法

【解析】将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，显微注射技术是将目的基因导入动物细胞最有效的方法，C正确。

13.下图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是（　　）

A．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸

B．解旋酶作用的部位是⑩

C．某限制性核酸内切酶可选择⑨处作为切点

D．DNA连接酶可连接⑩处断裂的化学键

【解析】①是上面腺嘌呤脱氧核苷酸的磷酸，A错误；

解旋酶破坏氢键，作用于⑨，B错误；

限制性核酸内切酶破坏的是磷酸二酯键，即⑩，C错误；

DNA连接酶连接磷酸二酯键，即⑩，D正确。

14.下列关于基因工程成果的叙述中，不正确的是（　　）

A．医药卫生方面，主要用于诊断治疗疾病

B．在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物

C．在畜牧养殖业上培育出了体型巨大、品质优良的动物

D．在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化

【答案】A

【解析】基因工程在医药卫生方面的应用，主要是用于生产药物，基因治疗现在处于临床试验阶段。

15.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶（Amy）基因a，通过基因工程的方法将a转到马铃薯植株中，经检测，在成熟茎细胞的间隙中发现了Amy。

这一过程涉及（　　）

A．目的基因来自细菌，可以不需要载体，由细菌侵染受体细胞而导入

B．基因a导入成功后，将抑制细胞原有代谢，开辟新的代谢途径

C．RNA以自身为模板自我复制

D．DNA以其一条链为模板合成mRNA

【解析】成熟茎细胞间隙中发现Amy，说明目的基因在受体细胞内已成功表达，所以涉及转录过程（即D过程）；

RNA的自我复制仅限于在一部分RNA病毒中发生；

目的基因导入受体细胞都必须通过载体；

目的基因导入受体细胞后在原有细胞代谢的基础上开辟新的代谢途径，不抑制细胞原有的代谢。

16.除下列哪一项外，转基因工程的载体必须具备的条件是（　　）

A．能在宿主细胞中复制并保存

B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接

C．具有标记基因，便于进行筛选

D．是环状形态的DNA分子

【解析】转基因工程的载体必须具备的条件是：

能在宿主细胞中复制并保存；

具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；

具有标记基因，便于进行筛选。

所以A、B、C都是载体必须具备的条件，不符合题意；

载体不一定是环状形态的DNA，D项符合题意。

17.下列关于基因工程应用的叙述中，正确的是（　　）

A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因

B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交

C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒

D．利用基因工程生产乙肝疫苗时，目的基因存在于人体B淋巴细胞的DNA中

【解析】基因治疗是把正常基因导入有基因缺陷的细胞中；

基因诊断是让正常人的DNA与病人基因组中分离出的DNA进行杂交来诊断疾病；

一种基因探针只能检测水体中的一种病毒；

利用基因工程生产乙肝疫苗时的目的基因是乙肝病毒的核酸。

18.下图表示细胞膜上乙酰胆碱（一种神经递质）受体基因的克隆技术操作过程，下列相关分析中正确的是（　　）

A．获得该mRNA的最佳材料是受精卵

B．构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌

C．完成过程①②必不可少的酶分别是逆转录酶、DNA聚合酶

D．探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌，获得未被感染的细菌

【解析】受精卵还没有分化，细胞中的乙酰胆碱（一种神经递质）受体基因还没有表达，所以受精卵中不含该目的基因的mRNA，A项错误；

大肠杆菌是基因工程常用的受体细胞，但不能作为基因工程的载体，B项错误；

图示过程①以mRNA为模板合成DNA，需要逆转录酶；

过程②DNA的复制，需要DNA聚合酶，C项正确；

用探针筛选的目的是获得被感染的细菌，淘汰未被感染的细菌，D项错误。

19.作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是（　　）

A．具有某些标记基因，供重组DNA的鉴定和选择

B．具有多个限制酶切割位点，以便于目的基因的表达

C．能够在宿主细胞中自我复制，以便目的基因插入其中

D．对宿主细胞无伤害，以便于重组DNA的鉴定和选择

【解析】基因工程中，作为基因的运输工具——载体，必须具有某些标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，A正确；

必须具有多个限制酶切点，以便于目的基因与载体结合，B错误；

能够在宿主细胞中自我复制，以便目的基因在子代细胞内稳定存在，C错误；

对宿主细胞无伤害，以便于受体细胞正常发育，D错误。

20.下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。

卡那霉素抗性基因（kanr）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。

下列叙述正确的是（　　）

A．构建重组质粒过程中需要限制性内切酶和DNA连接酶

B．愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株

C．卡那霉素抗性基因（kanr）中有该过程所利用的限制性内切酶的识别位点

D．抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传

【解析】构建重组质粒过程中，含有目的基因的外源DNA分子和质粒，需先用限制性核酸内切酶切割，而后再用DNA连接酶连接，使其形成重组质粒，A项正确；

图中愈伤组织细胞的基因型均相同，因此其分化产生的再生植株基因型一般都相同，B项错误；

卡那霉素抗性基因属于标记基因，可用于筛选含有基因表达载体的土壤农杆菌，若卡那霉素抗性基因中含有相关限制性核酸内切酶的识别位点，在基因表达载体构建过程中会被破坏，不能起到筛选的作用，所以卡那霉素抗性基因中不应含有相关限制性核酸内切酶的识别位点，C项错误；

转基因抗虫棉一般导入1个抗虫基因，视为杂合子，其有性生殖的后代会发生性状分离，不能稳定保持抗虫性状，D项错误。

第Ⅱ卷

二、非选择题（共4小题，每小题10.0分,共40分）

21.基因工程基本操作流程如下图，请据图分析回答：

（1）图中A是________；

在基因工程中，需要在____________________酶的作用下才能完成剪接过程。

（2）在上图基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有________（用图中序号表示）。

（3）从分子水平分析不同种生物之间的基因移植成功的主要原因是________________________________________________________________________，

这也说明了不同生物共用一套_______________________________________________。

（4）将基因表达载体导入受体的受精卵中常用________________法，在培育转基因植物常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是______________________________________________________________________________________________

_______________________。

（5）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是________。

【答案】

（1）外源基因（目的基因）限制酶、DNA连接酶

（2）②、④

（3）不同生物DNA分子具有相同的双螺旋结构　遗传密码

（4）显微注射　农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中

（5）基因重组

【解析】

（1）图中A是外源基因（目的基因）限制酶；

在基因工程中，需要在DNA连接酶的作用下才能完成剪接过程。

（2）在上图基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有②拼接、④扩增和筛选。

（3）从分子水平分析不同种生物之间的基因移植成功的主要原因是不同生物DNA分子具有相同的双螺旋结构，这也说明了不同生物共用一套遗传密码。

（4）将基因表达载体导入受体的受精卵中常用显微注射法，在培育转基因植物常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中。

（5）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是基因重组。

22.为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。

我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。

（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性核酸内切酶作用于图中的________________（填“a”或“b”）处，DNA连接酶作用于________（填“a”或“b”）处。

（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和__________法。

（3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用____________________技术，该技术的核心是____________和_______。

（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的________作探针进行分子杂交检测，又要用_________方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。

（1）a　a

（2）基因枪（或花粉管通道）

（3）植物组织培养　脱分化　再分化

（4）耐盐基因（目的基因）　一定浓度盐水浇灌（植株移栽到盐碱地中）

（1）根据题意和图示分析可知：

a处为磷酸二酯键，b处为氢键。

限制酶主要从原核生物中分离纯化出来，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裂。

DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

所以限制性核酸内切酶作用于图中的a处，DNA连接酶作用于a处。

（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。

（3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用植物组织培养，利用植物细胞的全能性，通过脱分化形成愈伤组织，再通过再分化形成新的植株。

（4）要确定耐盐转基因水稻是否培育成功，需要用放射性同位素标记的目的基因作探针进行分子杂交检测；

又要用一定浓度的盐水浇灌的方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。

23.下图表示基因导入中的土壤农杆菌转化法等内容（图中数字表示该方法的操作步骤，字母表示途中的结构）。

据图解答下列问题：

（1）指出a－e所示结构的名称。

a是________；

b是________；

c是________；

d是________；

e是________。

（2）①代表的操作步骤是________；

④过程用到的现代生物技术是________。

（3）若用上述方法将一个c导入二倍体细胞f，则g自交产生的子代中，表现出c中基因控制的性状的个体为________%。

若用DNA探针技术检测含有c片段的g的花粉，其百分比为________%。

若g为转基因抗虫棉，这种棉花推广对环保方面所起的积极作用是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（1）Ti质粒；

TDNA；

携带外源基因的DNA；

表达载体（含有目的基因的重组Ti质粒）；

含有重组质粒的土壤农杆菌

（2）构建表达载体　植物组织培养

（3）75　50　减轻农药对环境的污染，防止农药危害人体健康

（1）a是Ti质粒、b是TDNA、c携带外源基因的DNA（目的基因）、d是表达载体（含有目的基因的重组Ti质粒）、e是含有重组质粒的土壤农杆菌。

（2）①代表的操作步骤是构建表达载体，④过程用到的现代生物技术是植物组织培养。

（3）将一个c导入二倍体细胞f，则基因型相当于Aa，Aa自交表现A性状的概率为75%，含A的花粉有50%，转基因抗虫棉的优越性在于减轻农药对环境的污染，防止农药危害人体健康。

24.糖尿病是近年来高发的“富贵病”，常见类型有遗传型糖尿病和Ⅱ型糖尿病。

遗传型糖尿病的主要病因之一是胰岛受损。

科研机构作出如下设计：

取糖尿病患者的细胞，将人的正常胰岛素基因导入其中，然后做细胞培养，诱导产生胰岛组织，重新植入患者的胰岛，使胰岛恢复功能。

Ⅱ型糖尿病需要注射胰岛素治疗。

目前临床使用的胰岛素制剂注射后120min后才出现高峰，与人体生理状态不符。

科研人员通过一定的工程技术手段，将胰岛素B链的28号和29号氨基酸互换，获得了速效胰岛素，已通过临床试验。

回答下列问题：

（1）对遗传型糖尿病进行基因治疗的方案中，胰岛素基因称为______________，实验室中要先对该基因利用__________技术进行扩增。

将该基因导入正常细胞所用的方法是________。

（2）对遗传型糖尿病患者进行治疗的基因工程步骤中的核心步骤是________________。

（3）科研人员利用蛋白质工程合成速效胰岛素，该技术的实验流程为：

其中，流程A是________________，流程B是________________。

（4）与基因工程相比，蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因________或基因________，对现有蛋白质进行________，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需要。

（1）目的基因　PCR　显微注射法

（2）基因表达载体构建（目的基因与载体结合）

（3）预期蛋白质的功能　相应的氨基酸序列

（4）修饰　合成　改造

（1）根据题意在进行基因治疗时，胰岛素基因是目的基因，在体外条件下可利用PCR技术对其进行扩增，在基因工程中将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法。

（2）基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建。

（3）根据蛋白质工程的流程示意图，可知流程A是根据预期蛋白质的功能设计蛋白质的三维结构，然后推测相应的氨基酸序列，最后找到对应的脱氧核苷酸序列。

（4）与基因工程相比，蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因或基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需要