高中生物第一单元生物技术与生物工程第一章基因工程和蛋白质工程章末检测中图版选修3.docx
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高中生物第一单元生物技术与生物工程第一章基因工程和蛋白质工程章末检测中图版选修3
第一单元生物技术与生物工程第一章基因工程和蛋白质工程
章末检测
A卷
（时间：
45分钟 满分：
100分）
考查知识点及角度
难度及题号
基础
中档
稍难
基因工程的基本工具
1、4
13
基因工程的一般程序
2、3、8
16
基因工程的应用
5、6、7
15、17
蛋白质工程
9、10
11、12
14
一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分）
1．关于限制性内切酶的说法中正确的是（ ）。
A．限制性内切酶是一种酶，只识别GAATTC序列
B．EcoRI切割的是G—A之间的氢键
C．限制性内切酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNA
D．限制性内切酶只存在于原核生物中
解析 限制性内切酶是一类酶的总称，不同的限制性内切酶识别序列不同，其
作用是切割外源DNA，保护自身DNA的安全。
限制性内切酶切割的是磷酸
二酯键，它不只存在于原核生物中。
答案 C
2．根据mRNA的信息推出并获取目的基因的方法是（ ）。
A．用DNA探针测出目的基因
B．用mRNA探针测出目的基因
C．用mRNA反转录形成目的基因
D．用PCR技术扩增mRNA
答案 C
3．下列操作不属于重组质粒构建过程的是（ ）。
A．用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端
B．用同一种限制酶切割目的基因露出黏性末端
C．将切下的目的基因片段插入质粒切口处
D．将重组DNA导入受体细胞中
解析 重组质粒的构建过程属于目的基因和载体的结合过程。
答案 D
4．基因工程技术也称DNA重组技术，其实施必须具备的4个必要条件是（ ）。
A．工具酶、目的基因、载体、受体细胞
B．重组DNA、RNA聚合酶、限制性内切酶、DNA连接酶
C．模板DNA、信使RNA、质粒、受体细胞
D．目的基因、限制性内切酶、载体、受体细胞
解析 基因工程是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因在体外剪切，并与
特殊的运载工具进行重新组合，然后放到另一种生物的细胞（受体细胞）里，定
向地改造生物的遗传性状。
基因操作的工具酶是限制性内切酶和DNA连接酶，
基因进入受体细胞的运输工具是载体。
答案 A
5下列有关基因工程技术的应用中，对人类不利的是（ ）。
A．制造“工程菌”用于药品生产
B．创造“超级菌”分解石油、DDT
C．重组DNA诱发受体细胞基因突变
D．导入外源基因纠正缺陷基因
解析 基因突变一般是有害的，故基因工程诱发受体细胞的基因突变一般对人
类是不利的。
答案 C
6．下列说法不正确的是（ ）。
A．干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染时产生的一种糖蛋白
B．基因治疗是治疗遗传病的最有效手段
C．体内基因治疗是基因治疗的一种形式
D．体外基因治疗仅指体外完成基因转移这个环节
解析 人类的遗传病是很难用一般药物进行治疗的，基因治疗是把正常基因导
入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是
治疗遗传病的最有效的手段。
基因治疗包括体外基因治疗和体内基因治疗两方
式。
体外基因治疗是先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后，在体外完
成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。
体内
基因治疗是指直接向人体组织细胞中转入基因的治病方法。
答案 D
7．如果科学家通过转基因工程，成功地把一位女性血友病患者的造血干细胞改造，使其凝血功能恢复正常。
那么，她后来所生的儿子中（已知血友病为伴X隐性遗传病）（ ）。
A．全部正常B．一半正常
C．全部有病D．不能确定
解析 基因治疗是对该女性血友病患者的造血干细胞进行改造，并没有改变她
生殖细胞的遗传物质，所以她生的儿子全部有病。
答案 C
8．切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而使该鲇鱼比同类个体大3～4倍，此项研究遵循的原理是（ ）。
A．基因突变，DNA―→RNA―→蛋白质
B．基因工程，DNA―→tRNA―→蛋白质
C．细胞工程，DNA―→RNA―→蛋白质
D．基因重组，DNA―→mRNA―→蛋白质
解析 目的基因导入受体细胞成功表达，同样遵循中心法则内容，经过转录、
翻译形成相应表达产物。
该过程遵循的原理是基因重组。
答案 D
9．蛋白质工程的基础是（ ）。
A．基因工程B．细胞工程
C．发酵工程D．酶工程
解析 蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程。
答案 A
10．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（ ）。
A．氨基酸结构B．蛋白质空间结构
C．肽链结构D．基因结构
解析 蛋白质工程是指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，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白
质，以满足人类的生产和生活的需求。
其目标是根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，但因为基因决定蛋白质，因此对蛋白质的
结构进行设计改造，归根结底，还需对相应的基因进行操作，按要求进行修饰
加工改造，使之能控制合成人类需要的蛋白质。
答案 D
11．下列说法正确的是（ ）。
A．蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质，所以二者没有
区别
B．基因工程是蛋白质工程的关键技术
C．通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质
D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的
解析 蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结
构进行分子设计。
其中基因工程是关键技术，是蛋白质工程的基础，因为对蛋
白质结构的改造是通过改造基因结构来实现的，所以蛋白质工程是在基因水平
上改造蛋白质，改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质。
答案 B
12．下列关于蛋白质工程的叙述中，错误的是（ ）。
A．蛋白质工程的实现需要多种学科技术的参与
B．蛋白质工程创造了新的基因
C．蛋白质工程被称为第二代基因工程
D．定点诱变技术用于蛋白质的“中改”
解析 蛋白质工程一般先创造出适合人类需求的新基因，然后表达出特定的蛋
白质。
基因工程是其中的关键技术，因此，蛋白质工程又被称为第二代基因工
程。
定点诱变技术用于蛋白质的“小改”。
答案 D
二、非选择题（共5小题，共52分）
13．（10分）限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
在一个DNA片段M上有酶Ⅰ的一个切点，在另一个DNA片段N的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
（1）请画出DNA片段M被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。
（2）请画出DNA片段N的两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。
（3）实验证明：
上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能连接起来。
请回
答：
①能连接起来的原因是什么？
______________________________________。
②该连接过程需要在____________作用下完成。
解析 本题考查限制性内切酶与DNA连接酶的作用和特点。
限制性内切酶能
识别DNA分子上特定的序列和切点并进行切割，限制性内切酶具有专一性，
即一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列。
被限制性内切酶切开的
DNA两条单链切口，各含有几个伸出的、可互补配对的核苷酸，这种切口就
是黏性末端。
黏性末端之间，只要切口处伸出的核苷酸间存在互补，就能在
DNA连接酶的作用下连接起来。
虽然限制性内切酶I和限制性内切酶Ⅱ识别
的序列和切点是不同的，但是形成的黏性末端是相同的，存在着互补关系，因
此在DNA连接酶的作用下是可以连接起来的。
答案
（1）
（2）
（3）①因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互补
的）
②DNA连接酶
14．（10分）转基因植物油是由转基因植物通过压榨或浸出法加工制得的，因其出油率高而被广泛应用。
我国是植物油消费大国，每年都从国外进口大量的转基因植物油。
（1）在培育转基因油料植物的过程中，基因操作需要的工具酶是________。
在
重组载体中，目的基因的首端必须含有__________。
（2）请写出一种将目的基因导入油料植物细胞可以采用的方法：
________。
若
受体细胞为植物体细胞可采用________技术获得转基因植物体，该技术所依据
的原理是__________________________________________________________
__________________________________________________________________。
（3）若要检测⑵中获得的植物细胞染色体上是否含有目的基因，可采用__技术。
（4）若利用蛋白质工程继续提高油料植物的出油率，其设计流程应从预期的
__________出发，设计预期的________结构，推测出应有的____________序列，
然后找到相对应的__________序列，再用转基因技术改变现有性状。
答案
（1）限制性核酸内切酶、DNA连接酶 启动子
（2）农杆菌转化法（或基因枪法或花粉管通道法） 植物组织培养 植物细胞
全能性 （3）DNA分子杂交
（4）蛋白质功能 蛋白质 氨基酸 脱氧核苷酸
15．（10分）干扰素是人或动物的某些淋巴细胞受到病原微生物的诱导刺激后产生的蛋白质，现已广泛用于病毒性疾病和某些癌症的治疗，我国已能利用基因工程和微生物发酵的方法生产干扰素。
根据下面的干扰素生产过程示意图，回答问题。
（1）过程1表示可以通过人工合成方法获得干扰素基因。
其主要步骤可概括为：
由干扰素中________顺序推导出________顺序，再进一步推导出________顺
序。
人工合成的干扰素基因在实验室可通过________技术进行人工扩增。
（2）过程2需要的工具酶有____________。
（3）欲将大肠杆菌b筛选出来，应利用重组载体（重组DNA分子）上的________。
（4）干扰素不能在高温环境中保存，其原因是____________________________。
解析
（1）过程1表示基因工程提取目的基因的人工合成方法，由蛋白质中氨
基酸顺序来推导出信使RNA以及DNA的碱基序列，从而来合成干扰素基因。
（2）DNA人工扩增技术，即PCR技术。
（3）载体有三个特点，一是在受体细
内能稳定生存，二是有多种限制酶的切割位点，三是有标记基因便于筛选、检
测。
（4）由题干信息知：
干扰素是人或动物的某些淋巴细胞受到病原微生物的
诱导刺激后产生的蛋白质。
蛋白质必须在适宜的条件才有活性，高温一般会导
致变性（空间结构被破坏）而失活。
答案
（1）氨基酸 mRNA中核糖核苷酸（碱基） 基因中脱氧核苷酸（碱基）
PCR
（2）限制性内切酶和DNA连接酶 （3）标记基因 （4）干扰素是蛋白质，
高温下会变性（空间结构被破坏）
16．（10分）番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。
应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟的激素的合成能力，可使番茄贮藏时间延长。
这种转基因番茄已于1993年在美国上市。
请回答下列问题。
（1）促进果实成熟的重要激素是________。
（2）在培育转基因番茄的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是________，基
因的“针线”是________，基因的“运载工具”是________。
（3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是
__________________________________________________________________。
解析 能够促进果实成熟的植物激素主要是乙烯。
在基因操作中，基因的“剪
刀”是限制酶，基因的“针线”是DNA连接酶，基因的“运载工具”是载体。
基因工程的主要优点是目的性强，可定向改造生物的遗传性状，克服远缘杂交
不亲和的障碍。
答案
（1）乙烯
（2）限制酶 DNA连接酶 载体
（3）目的性强，可定向改造生物的遗传性状，克服远缘杂交不亲和的障碍
17．（12分）人体细胞内含有抑制癌症发生的P53基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测并开展治疗研究。
（1）目的基因的获取方法通常包括________和________。
（2）上图表示从正常人和患者体内获取的P53基因的部分区域。
与正常人相比，
患者在该区域的碱基会发生改变，在上图中用方框圈出发生改变的碱基对，这
种变异被称为________。
（3）已知限制酶E识别序列为CCGG，若用限制酶E分别完全切割正常人和患
者的P53基因部分区域（见上图），那么正常人的会被切成________个片段，而
患者的则被切割成长度为________对碱基和________对碱基的两种片段。
（4）如果某人的P53基因部分区域经限制酶E完全切割后，共出现170、220、
290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型是________（以P＋表示正常
基因，P－表示异常基因）。
（5）请写出一种治疗该类疾病的治疗方案。
____________________________。
解析 本题考查基因工程及其应用的相关知识。
（1）目的基因的获取方法有直接分离和人工合成两种；
（2）仔细对比正常人与患者的基因序列可知是CG碱基对变为了T－A碱基对，
这种变化属于基因突变；
（3）正常人P53基因被两个限制酶E完全切割后可产生三个片段，患者P53基因
中有一个限制酶E的识别序列发生突变，且突变点位于识别位点内，这样患
者就只有一个限制酶E的识别序列，切割后产生两个片段，分别为290＋170
＝460对碱基，220对碱基；
（4）正常人经限制酶E完全切割后产生三个片段，290对碱基、170对碱基和
220对碱基，患者产生两个片段460对碱基和220对碱基，则该人的基因型应
为P＋P－。
（5）该类疾病可利用基因治疗的方法进行治疗。
答案
（1）直接分离 人工合成
（2）见下图
基因碱基对的替换（基因突变）
（3）3 460 220
（4）P＋P－
（5）可利用基因置换、基因修复、基因增补、基因失活等基因治疗的方法进行
治疗（合理即可）
B卷
（时间：
45分钟 满分：
100分）
考查知识点及角度
难度及题号
基础
中档
稍难
基因工程的基本工具
5
12
基因工程的一般程序
1、2、3、4、13
14
基因工程的应用
7、8
6、9、15
蛋白质工程
10、11
16
17
一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分）
1．下列关于基因工程的叙述，错误的是（ ）。
A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
解析 基因工程中目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；常用的工
具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达
的胰岛素原无生物活性，只有经过一定的物质激活以后，才有生物活性；载体
上的抗性基因主要是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表
达。
所以D错误。
答案 D
2．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。
在基因操作的步骤中，不进行碱基互补配对的是（ ）。
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 合成目的基因及其与载体的结合都进行碱基互补配对，目的基因的检测
和表达也有碱基互补配对。
答案 C
3．下列技术中不是依据DNA分子杂交原理的是（ ）。
A．检测目的基因是否导入了受体细胞
B．检测目的基因是否转录出了mRNA
C．检测目的基因是否翻译合成蛋白质
D．快速灵敏地检测饮用水中病毒的含量
解析 DNA分子杂交就是不同来源的DNA分子的单链按碱基互补配对原则
结合在一起，形成杂合双链的过程。
B项也是利用了分子杂交技术（DNA与
mRNA之间杂交）。
检测目的基因是否翻译合成蛋白质依据的是抗原—抗体杂
交原理，未用到DNA分子杂交原理。
答案 C
4．如图表示一项重要生物技术的关键步骤，字母X可能代表（ ）。
A．不能合成胰岛素的细菌
B．能合成抗体的人类细胞
C．能合成胰岛素的细菌
D．不能合成抗生素的人类细胞
解析 考查识图能力，此题中目的基因是人胰岛素基因，受体细胞是细菌，通
过载体将目的基因导入受体细胞后，带有胰岛素基因的细菌在分裂繁殖过程中
可能会产生人的胰岛素。
答案 C
5．已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。
如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。
现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是（ ）。
A．3B．4C．9D．12
解析 经过同一种限制性内切酶的切割后可产生片段a、b、c、d、ab、abc、
bc、bcd、cd共九种不同长度的DNA片段。
答案 C
6．目前，植物基因工程技术主要应用于以下哪些方面（多选）（ ）。
A．提高农作物的抗逆性B．生产某些天然药物
C．改良农作物的品质D．作器官移植的供体
解析 D项为动物基因工程技术的重要应用。
答案 ABC
7．基因工程在诊断遗传病上发展尤为迅速，目前可以对几十种遗传病进行快速诊断，该诊断技术依据的原理是（ ）。
A．基因工程生产药物B．导入正常基因
C．DNA分子杂交D．用“工程菌”治疗疾病
解析 基因诊断是利用DNA分子作探针，检测标本的遗传信息，从而达到检
测疾病的目的，其原理是DNA分子杂交。
答案 C
8．能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（ ）。
A．单倍体育种B．杂交育种
C．基因工程育种D．多倍体育种
解析 本题考查对基因工程育种的理解。
要让动物蛋白在植物体内表达，必须
将控制动物蛋白合成的相关基因导入植物细胞中并让其表达，因此需要通过基
因工程技术才能实现。
答案 C
9．育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面有关说法正确的是（ ）。
A．涉及的原理有：
基因突变、基因重组、染色体变异
B．都不可能产生定向的可遗传变异
C．都在细胞的水平上进行操作
D．都不能通过产生新基因从而产生新性状
解析 杂交育种原理是基因重组，单倍体育种原理是染色体变异，诱变育种原
理是基因突变，多倍体育种原理是染色体变异，基因工程育种原理是基因重组。
答案 A
10．T4溶菌酶的稳定性大大提高的根本原因是（ ）。
A．控制T4溶菌酶合成的基因的一个位点发生突变
B．控制T4溶菌酶合成的mRNA上的密码子发生变化
C．T4溶菌酶中一个氨基酸发生了替换
D．T4溶菌酶中的第3位氨基酸由异亮氨酸变为半胱氨酸
解析 T4溶菌酶是一种蛋白质，其稳定性提高的原因是其分子结构的改变。
蛋白质的合成受基因控制，所以蛋白质改变的根本原因是基因的改变。
题目中
B、C、D的内容都是T4溶菌酶稳定性改变的原因，但不是根本原因。
答案 A
11．猪的胰岛素用于人体时降血糖的效果不明显，原因是猪胰岛素分子有一个氨基酸与人的不同，为了使猪胰岛素用于人类糖尿病，用蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案是（ ）。
A．对猪胰岛素进行一个氨基酸的替换
B．将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素
C．将猪和人胰岛素混合在一起治疗糖尿病
D．根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素
解析 由于猪胰岛素分子中只有一个氨基酸与人类的不同，所以在蛋白质工程
中的蛋白质分子设计中，只需要替换这一氨基酸即可。
虽然根据人胰岛素分子
的结构设计一种全新的胰岛素也可以用于临床治疗，但分子设计和胰岛素生
方面都存在很多困难，所以不是最佳方案。
答案 A
12．据图所示，下列有关工具酶功能的叙述错误的是（ ）。
A．限制性内切酶可以切断a处
B．DNA聚合酶可以连接a处
C．解旋酶可以使b处解开
D．DNA连接酶可以连接c处
解析 限制性内切酶切割DNA分子时破坏的是DNA链中的磷酸二酯键，如
图a处。
DNA聚合酶是将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上，
形成磷酸二酯键，因此DNA聚合酶可以连接a处。
解旋酶解开两个碱基对之
间的氢键，即使b处解开。
DNA连接酶连接的是两个相邻的脱氧核苷酸的磷
酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键，如a处。
而图示的c处连接的是同一个脱核
苷酸内的磷酸和脱氧核糖。
答案 D
二、非选择题（共5小题，共52分）
13．（10分）请回答下列有关基因工程的相关问题。
（1）在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：
以目的基因
转录的________为模板，__________成互补的单链DNA，然后在酶的作用下
合成__________。
（2）基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、________。
（3）假设以大肠杆菌质粒作为载体，并以同一种限制性内切酶切割运载体与目
的基因，将切割后的载体与目的基因片段混合，并加入DNA连接酶，连接产
物至少有____________种环状DNA分子，它们分别是________________。
答案
（1）信使RNA（mRNA） 逆转录（反转录） 双链DNA（目的基因）
（2）动
植物细胞 （3）3 载体自连的、目的基因片段自连的、载体与目的基因片段相
连的环状DNA分子
14．（10分）苏云金杆菌（Bt）能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。
下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图（ampr为抗氨苄青霉素基因），据图回答下列问题。
3种限制性核酸内切酶识别序列与酶切位点
（1）将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有__________
种DNA片段。
（2）图中②表示HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获
得________种重组质粒；如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连
接后可获得__________种重组质粒。
（3）目的基因插入质粒后，不能影响质粒的____________。
（4）图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的T—DNA
导入植物细胞，并防止植物细胞中__________对T—DNA的降解。
（5）已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，
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