高中生物专题1 基因工程 名师精编专题测试人教版选修3Word格式文档下载.docx

1、2下列关于限制酶的说法正确的是A限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布B一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键解析此题主要考查限制酶的有关知识。限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，并不是广泛存在于各种生物中，一种限制酶能识别双链DNA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脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开，DNA分子经限制酶切割形成的末端有两种形式黏性末端和平末端。答案B3工程菌是指A用物理或化学方法，诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系B用遗传工程的方法，使同种不同株系的菌类杂交，

2、得到的新细胞株系C用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系D从自然界中选取能迅速增殖的菌类解析工程菌是指用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。本题A项是诱变育种的例子；B项是杂交育种的例子；D项是最传统的育种方式选择育种。故正确答案为C。答案C4一个双链DNA经一限制酶切割一次形成的黏性末端个数为A1 B2 C3 D4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。5下表有关基因表达的选项中，不可能

3、的是基因表达的细胞表达产物A细菌抗虫蛋白基因抗虫棉叶肉细胞细菌抗虫蛋白B人酪氨酸酶基因正常人皮肤细胞人酪氨酸酶C动物胰岛素基因大肠杆菌工程菌细胞动物胰岛素D兔血红蛋白基因兔成熟红细胞兔血红蛋白解析抗虫棉叶肉细胞中存在细菌抗虫蛋白基因，细菌抗虫蛋白基因能够表达产生细菌抗虫蛋白；正常人皮肤细胞中含有人酪氨酸酶基因，人酪氨酸酶基因能够表达产生人酪氨酸酶；大肠杆菌工程菌细胞存在动物胰岛素基因，动物胰岛素基因能够表达产生动物胰岛素；兔成熟红细胞中无细胞核及各种细胞器，所以无兔血红蛋白基因不能表达产生兔血红蛋白。6在基因工程中，为将目的基因导入受体细胞常采用土壤农杆菌转化法，在土壤农杆菌中常含有一个Ti质

4、粒。某科研小组欲将某抗虫基因导入某植物，下列分析错误的是ATi质粒含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因，是基因工程中重要的载体B用Ca2处理细菌是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法C重组Ti质粒的土壤农杆菌成功感染植物细胞，可通过植物组织培养技术将该细胞培养成具有抗虫性状的植物D若能够在植物细胞中检测到抗虫基因，则说明将重组质粒成功地导入到了受体细胞解析Ti质粒是基因工程中重要的载体，不含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因；用Ca2处理细菌可增加细胞壁的通透性，是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法；转基因成功的植物细胞，可通过植物组织培养技术，获得转基因植物。在植物细胞中检测到抗虫

5、目的基因，说明目的基因已成功导入，但不能证明其能表达。答案A7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（目的基因）复制出来，加以修饰改造，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。8干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5

6、g，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法（如图所示）生产干扰素。从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是A个体间的杂交 B基因工程C蛋白质工程 D器官移植解析从图中可以看出整个过程为将人的淋巴细胞中控制干扰素合成的基因与质粒结合后导入酵母菌，并从酵母菌产物中提取干扰素，这项技术为基因工程。9在基因工程中，若受体细胞是细菌，则用来处理该细菌以增强细胞壁通透性的化学试剂是A氯化钠 B聚乙二醇 C氯化钙 D二苯胺解析用CaCl2处理细菌，可增强细胞壁的通透性，以使其成为感受态细胞，从而便于接受外源DNA分子。10下图表示基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。下列相关叙述中

7、正确的是A这三种方法都用到酶，都是在体外进行B碱基对的排列顺序均相同C图示a、b、c三种方法均属人工合成法D方法a不遵循中心法则解析由图示可知a为逆转录法获得目的基因，用到逆转录酶；b为直接从生物体获得目的基因，用到限制酶；c为用PCR技术扩增获取目的基因，用到Taq酶，且三种方法均在生物体外进行，故A正确；图示中为逆转录法，为直接分离目的基因，为人工合成法。11上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。下列有关的叙述中，正确的是A所谓

8、“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因B可将白蛋白基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养形成转基因牛C人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因D运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术将导致定向变异解析“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白质。动物细胞的全能性变窄，用牛的卵细胞不能培养形成转基因牛。转基因牛的细胞中都含有人白蛋白基因，人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达。12基因工程与蛋白质工程的区别是A基因工程需对基因进行分子水平操作

9、，蛋白质工程不对基因进行操作B基因工程合成自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程可以合成自然界不存在的蛋白质C基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）的操作D基因工程完全不同于蛋白质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，是从分子水平对蛋白质进行改造设计，然后直接对相应的基因进行修饰加工甚至人工进行基因合成，从而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要。而基因工程只是将外源基因导入另一生物体内，并使之表达，体现人类所需的性状，或者获取所需的产品，因此，基因工程在原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。二、非选择题（共3小题，共40

10、分）13（12分）农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞采用最多的方法。下图为农杆菌转化法示意图，请据图回答问题。（1）Ti质粒多存在于细菌中，它是能自我复制的_。（2）获取外源基因（目的基因）需要限制酶的参与，而目的基因在重组过程中需要_酶的参与，并依据碱基_原则进行重组。（3）Ti质粒原存在于_中，其上的TDNA具有可转移到受体细胞并整合到受体细胞的_上的特点，因此携带外源基因的DNA片段必须插入到_部位。（4）农杆菌转化法适于将目的基因导入_和祼子植物，而不易于感染大多数_。（5）若将相关的目的基因导入动物细胞或微生物细胞则常采用_和_。解析将目的基因导入受体细胞的方法多种多样，应根据受体

11、细胞的类型和目的基因的特点分别采用相应的方法。农杆菌转化法适于将目的基因导入植物细胞，而显微注射技术和Ca2处理法感受态细胞法分别适于将目的基因导入动物细胞和微生物细胞。答案（1）小型环状DNA分子（2）DNA连接互补配对（3）农杆菌细胞质染色体DNATDNA片段（内部）（4）双子叶植物单子叶植物（5）显微注射技术Ca2处理法感受态细胞法14（12分）2011年11月，武汉大学利用细菌将人的血清白蛋白基因导入水稻体内，借助水稻合成了人的血清白蛋白，这种蛋白质和人体自然产生的这类物质是完全一致的，这一成果轰动了生物界。结合图示回答转基因水稻培育过程的相关问题。（1）限制酶Mun 和限制酶EcoR

12、的识别序列及切割位点分别是CAATTG和GAATTC。为保证重组质粒表达载体的准确构建，应该怎样操作？_，_，_。（2）过程常用的细菌是_。（3）经历的生理过程主要有_和_两个阶段。培育出转基因水稻完整个体所依据的生物学原理是_。（4）基因工程的最后步骤是目的基因的检测与鉴定，在此步骤可对培育的植株进行分子水平的检测，可检测的物质有_、_、_。解析（1）目的基因的两侧是限制酶EcoR的识别序列，因此需用限制酶EcoR 切割含目的基因的DNA分子；但是若用限制酶EcoR切割质粒，会破坏标记基因，因此，需用限制酶Mun 切割质粒；用这两种酶切出的黏性末端相同，因此可用DNA连接酶连接目的基因和质粒

13、。（2）将表达载体导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，因此常用的细菌是农杆菌。（3）过程是组织培养获得完整植株的过程，因此主要的过程是脱分化获得愈伤组织，经再分化获得胚状体。转基因植物的培育体现了植物细胞的全能性。（4）目的基因的检测与鉴定在分子水平上来看，应进行目的基因、转录出的mRNA和翻译出的蛋白质三种物质的检测。答案（1）用限制酶Mun 切割质粒用限制酶EcoR 切割含目的基因的DNA分子用DNA连接酶连接目的基因和质粒（2）农杆菌（3）脱分化再分化植物细胞的全能性（4）人血清白蛋白基因人血清白蛋白基因转录出的mRNA人血清白蛋白15（16分）（2011潍坊）已知SARS是由一种R

14、NA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下：（1）实验步骤所代表的反应过程是_。（2）步骤构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用_。（3）如果省略步骤而将大量扩增的S基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是S基因在大肠杆菌中不能_，也不能_。（4）为了检验步骤所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特征，可用_与_进行抗原抗体特异性反应实验，从而得出结论。（5）步骤和的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真

15、核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列_（选填“相同”或“不同”），根本原因是_。解析本题考查基因工程的工具及操作步骤和学生识图能力。（1）图中RNADNA表示通过逆转录方式获得目的基因。（2）基因表达载体构建时，需要利用限制酶对载体和目的基因进行剪切，形成黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来，形成重组载体。（3）目的基因导入受体细胞后，需要借助于载体在受体细胞中进行复制而扩增目的基因，从而获得大量的表达产物，而直接导入则容易被受体细胞中的DNA水解酶所水解，导致得不到表达产物。（4）S蛋白为SARS病毒表面主要的病毒抗原，因此用抗原抗体特异性反应实验可检测其是否具有同样的抗原性。（5

16、）步骤和相比，基因相同，只是导入的受体细胞的种类不同，因为真核生物和原核生物共用一套密码子，所以表达产物相同。答案（1）逆转录（2）限制性核酸内切酶和DNA连接酶（3）复制以其为模板合成S基因的mRNA（或转录）（4）大肠杆菌中表达的S蛋白SARS康复病人血清（5）相同表达蛋白质所用的基因相同B卷基因工程的操作1、2、3、4、125、7、8、911、156、1014一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分）1在DNA连接酶的催化下形成的化学键和位置分别是A氢键碱基与脱氧核糖之间B氢键碱基与碱基之间C磷酸二酯键磷酸与脱氧核糖之间D磷酸二酯键脱氧核糖与碱基之间解析本题考查DNA连接酶的作用。D

17、NA连接酶的作用只是催化DNA片段的“缝合”，能恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，不能催化氢键形成。2从基因文库中获取目的基因的根据是A基因的核苷酸序列B基因的功能C基因的转录产物mRNAD以上都是解析本题考查从基因文库中获取目的基因的方法，解题关键是理解从基因文库中获取目的基因的依据。从基因文库中获取目的基因的依据有：（1）基因的核苷酸序列；（2）基因的功能；（3）基因在染色体上的位置；（4）基因的转录产物mRNA；（5）基因的翻译产物蛋白质等。3下列有关基因工程操作的叙述，正确的是A用同种限制性核酸内切酶切割载体与目的基因可获得相同的黏性末端B以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的

18、目的基因与原基因的碱基序列相同C检测到受体细胞含有目的基因就标志着基因工程操作的成功D用含抗生素抗性基因的质粒作为载体是因为其抗性基因便于与外源基因连接解析一种氨基酸可对应多个密码子，以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列可能不同。只有目的基因在受体细胞中成功表达才标志着基因工程操作的成功。用含抗生素抗性基因的质粒作为载体，是因为抗性基因作为标记基因可检测载体是否导入到受体细胞中。4下列关于基因文库的说法，错误的是A可分为基因组文库和部分基因文库BcDNA文库属于部分基因文库C基因组文库的基因在不同物种之间均可进行基因交流D同种生物的cDNA文库基因数量较基因组文库基因数量

19、少解析基因组文库只有部分基因能够在不同物种之间进行交流。5下列关于DNA连接酶的叙述正确的是催化相同黏性末端的DNA片段之间的连接催化不同黏性末端的DNA片段之间的连接催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成催化两个核苷酸之间的磷酸二酯键的形成A B C D解析在DNA重组技术中，两个DNA片段间必须有相同黏性末端才能互补配对，进行结合；具有相同黏性末端的DNA分子连接时，DNA连接酶的作用是催化两个核苷酸之间的磷酸二酯键的形成，即把“梯子”的“扶手”缝合起来。故正确答案为D。6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

20、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

21、受体细胞中是否含有目的基因。7下列黏性末端属于同种限制性核酸内切酶切割而成的是A B C D解析同种限制酶切割形成的黏性末端碱基能互补配对。8某线性DNA分子含有3 000个碱基对（bp），先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法正确的是a酶切割产物（bp）b酶再次切割产物（bp）1 600；1 100；300800；A.在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个Ba酶与b酶切出的黏性末端不能相互连接Ca酶与b酶切断的化学键分别为磷酸二酯键和氢键D用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复

22、切割、连接操作，若干循环后，序列会明显增多解析由a、b酶切割后产生的DNA片段可确认a酶识别序列有2个，b酶识别序列也有2个，a酶和b酶切出的黏性末端可进行互补配对，故可连接；a、b酶均切割3,5一磷酸二酯键。9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ADNADNA杂交 BDNARNA杂交CRNA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的方法，C项所述分子杂交方法是不存在的。故正确答案为B。10在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是A用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B用DNA连接酶连

23、接经切割的抗除草剂基因和载体C将重组DNA分子导入烟草原生质体D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞解析本题考查基因工程操作的程序，解题关键是理解基因工程的基本操作和过程。限制性核酸内切酶切割的是DNA，而烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，A错；目的基因与运载体的连接由DNA连接酶催化连接，B正确；烟草原生质体可以作为受体细胞，C正确；目的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力，筛选的时候应该用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞，D正确。11现有一长度为1000碱基对（bp）的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoR单独酶切后得到的DNA分子仍是1000 bp，用Kp

24、n 单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子，用EcoR 、Kpn 同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子，该DNA分子的酶切图谱（如图所示）正确的是 （）。解析本题考查的是限制酶的特点。用限制性核酸内切酶EcoR 单独酶切后碱基对数量不变，长度不变，说明切割后仍是一条DNA分子，应考虑最初DNA分子呈环状。12下列技术依据DNA分子杂交原理的是观察DNA在细胞中的分布检测目的基因是否导入细胞检测目的基因是否翻译检测目的基因是否进行转录A B C D解析解题流程如下：二、非选择题（共3小题，共52分）13（16分）下图表示从苏云金芽孢杆菌分离出来的杀虫晶

25、体蛋白质基因（简称Bt基因）及形成转基因抗虫棉的图解。请据图回答下面的问题。（1）图中a过程要用到的酶是_。（2）在进行图中b过程时，由我国科学家独创的十分简便经济的方法是_，此外，也经常采用_法。若要培育转基因绵羊，则此过程要用_的方法。（3）为确定抗虫棉是否培育成功，既要用放射性同位素标记的_作探针进行分子杂交测试，又要在个体水平上鉴定，后者具体过程是_。（4）活化的毒性物质应是一种_分子，可以全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上，使细胞膜产生孔道，导致细胞由于渗透平衡的破坏而破裂。（5）我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究，可以减少农药、杀虫剂的使用。这将对_起到重要作用。

26、解析（1）图中a过程是提取目的基因，用到的酶是限制酶。（2）b为将目的基因导入受体细胞。花粉管通道法是我国科学家所创，此外还有农杆菌转化法、基因枪法等将目的基因导入植物细胞的方法，常用的是农杆菌转化法。（3）检测目的基因是否导入受体细胞的方法，可在分子水平检测和个体水平检测等。（4）活化毒性物质是晶体蛋白在蛋白酶的作用下得到的，是多肽。（5）减少农药、杀虫剂的使用必然有利于环境保护。答案（1）限制性核酸内切酶（2）花粉管通道法农杆菌转化显微注射（3）杀虫晶体蛋白质基因（或Bt基因、目的基因）让害虫吞食抗虫棉叶子，观察害虫的存活状态（或其他合理答案）（4）多肽（5）环境保护14（18分）科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。下图是转基因抗冻番茄的培育过程示意图。（1）若图中是科学家构建的鱼抗冻蛋白基因的表达载体，则该基因表达载体的组成通常应包括_等。（2）科学家常采用_法将