高三生物选修三 专题一 基因工程练习题（一） 一、选择题 1．下图为DNA分子的某一片段，其中①、②、③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次7．科学家将含人的α—抗胰蛋白酶基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，该受精卵发育成的羊能分泌α—抗胰蛋白酶的乳汁，这一过程涉及到（ ） ①DNA按碱基互补配对原则自我复制 ②DNA以其一条链为模板合成RNA ③RNA以自身为模板自我复制 ④按照RNA密码子的排序合成蛋白质 是( ) A．DNA连接酶、限制性内切酶、解旋酶 B．限制性内切酶、解旋酶、DNA连接酶 C．解旋酶、限制性内切酶、DNA连接酶 D．限制性内切酶、DNA连接酶、解旋酶 2．DNA连接酶的重要功能是（ ） A．DNA复制时，催化子链上的核苷酸之间形成磷酸二脂键 B．黏性末端的碱基之间形成氢键 C．任意两条DNA末端之间的缝隙连接起来 D．以上三项均不对 3．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体。下列相关叙述中，正确的是（①该技术将导致定向变异 ②DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来 ③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料 ④受精卵是理想的受体细胞 A．①②③④ B．①③④ C．②③④ D．①②④ 4．在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是( ) A．用mRNA为模板逆转录合成DNA 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 5．与“限制性核酸内切酶”作用部位完全相同的酶是 ( ) A．逆转录酶 B．RNA聚合酶 C．DNA连接酶 D．解旋酶 6．有关PCR技术的说法，不正确的是（ ） A．PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术 B．PCR技术的原理是DNA双链复制 C．利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列 D．PCR扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNA A．①② B．③④ C． ①②③ D．①②④ 8．下列关于基因工程的叙述中，正确的是( ) ①基因工程是人工进行基因重组的技术，是在分子水平上对生物遗传作人为干预 ②基因治疗是基因工程技术的应用 ③基因工程打破了物种与物种之间的界限 ④DNA探针可用于病毒性肝炎的诊断、遗传性疾病的诊断、改造变异的基因、检测饮用水病毒含量 A．②③④ B．①②③ C．①②④ D．①③④ 9．科学家为提高玉米中赖氨酸的含量，计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中的第104位的氨基酸由天冬氨酸变成异亮氨酸，这样就可以使玉米叶片和种子叶的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍。下列对蛋白质改造的叙述，正确的是（ ）A．直接通过分子水平改造蛋白质 B．直接改造相应的mRNA C．对相应的基因进行操作 D．重新合成新的基因 10．有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是( ) A．通过基因工程产生的蛋白质都符合人类需要 B．通过基因工程能得到自然界中不存在的蛋白质 C．蛋白质工程通常是对蛋白质结构进行直接改造 D．蛋白质工程可以创造新的、自然界中不存在的蛋白质 11．在基因表达载体的构建中，下列说法不正确的是（ ） ①一个表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子 ②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA ③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止 ④所有基因表达载体的构建是完全相同的 A．②③ B．①④ C．①② D．③④ 12．下列关于基因工程应用的叙述，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 13．金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，下图是用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。 ） 下列说法中，不合理的一项是（ ） A．利用PCR技术扩增大量②时，需用来自植物体内内DNA聚合酶 B．若①被切割后，得到的分子末端序列为，则能与①连接的②分子末端是 C．经检测被③侵染的金茶花叶片细胞具备了抗病性，这说明②已经连接基因表达载体 D．欲快速培育大量抗病新品种，采用的技术所依据的理论基础是植物细胞的全能性 14．以下说法中，正确的是（ ） A．所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B．质粒是基因工程中唯一的运载体 C．运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D．DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键 15．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，有关的叙述中错误的是 A．基因工程的核心是基因表达载体的构建 B．可以利用人的皮肤细胞来完成①过程 C．过程②必需的酶是逆转录酶，过程③必需的酶是解旋酶 D．在利用AB获得C的过程中，必须用同一种限制性内切酶切割A和B，使它们产生相同的黏性末端 二、非选择题（共60分） 16．科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中，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—G↓GATCC— ，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—，据图回答： ⑴过程①表示的是采取 的方法来获取目的基因。 ⑵根据图示分析，在构建基因表达载体过程中，应用限制酶 切割质粒，用限制酶 酶切割目的基因。用限制酶切割目的基因和运载体后形成的黏性末端通过 原则进行连接。 ⑶人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是 。 ⑷人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为 。写出目的基因导入细菌中表达的过程 。 ⑸将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的，说明已导入了 ，反之则没有导入。 17．在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）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。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答： ⑴A过程需要的酶有__________________。 ⑵要把重组质粒导入土壤农杆菌，首先必须用 处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为 态；然后将 在缓冲液中混合培养完成转化过程。⑶含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过[C] 和[E] 。如要确保再生植株中含有抗虫基因，可在C过程的培养基中加入 。 ⑷如想利用分子杂交技术检测再生植株中的抗虫基因是否转录，应该用放射性同位素标记的目的基因作为探针与__________杂交。 【参考答案】 1．C 解析：主要考查了三种酶作用的部位。使氢键断裂的是解旋酶，限制性内切酶将相邻两个碱基的磷酸二酯键断裂，连接DNA片段间磷酸二酯键的是DNA连接酶。 2．D 解析：DNA连接酶的作用是将限制酶切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子。两类DNA连接酶都是将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制切开了的两个核苷酸之间的磷酸二脂键。碱基之间的氢键不用酶的催化作用，会自动形成。DNA连接酶有两种，其中E·coliDNA连接酶只能将黏性末端连接起来，而T4DNA连接酶可以连接黏性末端和平末端。这两种酶的作用都可形成DNA基本骨架上的磷酸二酯键。 3．B 解析：在动物基因工程中，受精卵是最理想的受体细胞。DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端连接起来，形成的是磷酸二脂键，不是碱基对之间的氢键。 4．B 解析：人工合成目的基因有两种方法：一是通过mRNA→单链 DNA→双链DNA；二是根据蛋白质氨基酸序列→mRNA序列→推测出结构基因核苷酸序列→通过化学方法人工合成目的基因。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(第二种方法)。 5．C 解析：限制酶切割的部位是磷酸二酯键，DNA连接酶连接形成的也是。 6．D 解析：PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，它所依据的原理是DNA双链复制，其前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列。PCR扩增中，目的基因受热变性后解旋为单链，与引物按照碱基互补，在DNA聚合酶作用下进行延伸，合成子代DNA分子。 7．D 解析：在RNA病毒中，遗传物质的复制存在两种形式：一是RNA以自身为模板自我复制，二是以RNA为模板进行逆转录。在以DNA为遗传物质的生物中，遗传物质的复制没有这两种形式。 8． B 解析：基因工程的优点是能定向地改变生物的性状，突破了物种之间的生理隔离界限。利用DNA分子杂交技术，以DNA分子做探针可用于检测某些遗传性疾病、饮用水中某些病毒的存在等。 9．C 10．D 解析：基因工程通常是以改造生物的遗传特性为目的，所以基因工程的产物不一定是人类需要的蛋白质。基因工程中的目的基因通常是天然的，它控制合成天然蛋白质。即使人工合成的目的基因，也是根据天然蛋白质的有关信息和合成的，所以基因工程不可能产生非天然蛋白质。蛋白质工程并不是直接改造蛋白质，而是改造某种基因，对这种基因控制合成的蛋白质进行改造。 11．A 解析：基因表达载体的构建是基因工程的核心内容。一个表达载体的组成，除了目的基因外，还有启动子、终止子和标记基因等。启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束。 12．B 解析：基因治疗是把正常的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病最有效的手段。利用DNA 分子杂交技术，一种基因探针能检测水体中的一种病毒。科学家将要用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中。 13．解析：在生物体外可以利用PCR技术对目的基因进行扩增时，需用到耐高温的DNA聚合酶；在目的基因与栽体结合时，先用同一种限制性内切酶进行切割，得到相同的黏性末端(即能进行碱基互补配对)，再用DNA连接酶进行连接；目的基因与载体组合后形成基因表达载体(或重组DNA)；金茶花叶片细胞具有抗病性，说明抗病基因已得到了表达；欲快速培育大量抗病新品种，应利用植物组织培养，其理论基础是植物细胞的全能性。 14．C 解析：每一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，不同的限制酶所识别的序列不同。质粒是常用的运载体，但不是唯一的。DNA连接酶连接的是两个被限制酶切割的DNA片段的切口，互补的碱基之间通过氢键连接。 15．B 解析：基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”：即获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定，其中基因表达载体的构建是其核心内容。在其过程中，不能利用人的皮肤细胞来完成①过程，因为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。过程②必需的酶是逆转录酶，过程③必需的酶是解旋酶。在利用AB获得C的过程中，必须用同一种限制性内切酶切割A和B，使它们产生相同的黏性末端，再加入DNA连接酶才可形成C。 16．⑴逆转录法（人工合成法）⑵Ⅰ Ⅱ 碱基互补配对 ⑶人的基因与大肠杆菌DNA的双螺旋结构相同（2分） ⑷共用一套（遗传）密码子 （2分） ⑸ 普通质粒或重组质粒（缺一不给分） 解析：人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，说明人的基因与大肠杆菌DNA的双螺旋结构相同，即基因是生物遗传物质的结构和功能的基本单位。其目的基因能成功地在大肠杆菌中得以表达，则说明人和细菌等生物共用一套（遗传）密码子。其表达的过程是：人的生长激素基因，通过转录形成信使RNA；再通过翻译，形成人的生长激素。其场所在细菌体内，所用的核苷酸和氨基酸等原料均来自于细菌体内。目的基因的获取途径有三条，从图中可以明显地看出，是通过逆转录法这一人工合成法来获取的。根据限制酶的专一性特点，可知在构建基因表达载体过程中，应用限制酶Ⅰ切割质粒，用限制酶Ⅱ酶切割目的基因。 17．⑴ (同一种)限制酶、DNA连接酶(缺一不可，2分) ⑵Ca2+ 感受 将重组质粒和感受态细胞（2分） ⑶脱分化 再分化 卡那霉素 ⑷mRNA 解析：基因表达载体的构建中，需用同一种限制酶切割目的基因和质粒；用DNA连接酶把目的基因和运载体质粒连接成重组质粒。将其导入土壤农杆菌时，首先用Ca2+处理土壤农杆菌细胞，使其转变为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态──感受态细胞；其次，将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。获得含有目的基因的植株后，一般采用植物组织培养的方法让其在短时间内大量增殖；若检测，则放在含有卡那霉素的选择培养基上进行选择培养。若利用DNA杂交技术检测再生植株中的抗虫基因是否转录，一般带有标记的基因做探针与m RNA杂交，如果显示出杂交带，则表明目的基因转录除了mRNA。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/980ea044aa8271fe910ef12d2af90242a895ab60.html