北师大版高中生物选择性必修3第三节基因工程的操作程序课时作业含答案2

【精编】第三节基因工程的操作程序-2课时练习

一．单项选择

1．用反转录法合成目的基因时，必须有（    ）参与

A．逆转录酶和DNA连接酶

B．逆转录酶和DNA聚合酶

C．限制性内切酶和DNA聚合酶

D．限制性内切酶和DNA连接酶

2．图甲．乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。下列错误的是（    ）

A．在构建重组质粒时，可用PstⅠ和HindⅢ切割质粒和外源DNA

B．在酶切过程中，不能破坏质粒中全部的标记基因

C．图甲中的质粒用BamHⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团

D．导入表达载体的大肠杆菌可以在含氨苄青霉素的培养基中生长

3．下列是一种生物技术，对此技术过程的说法，错误的是（    ）

A．a和d的切割需用同一种限制酶

B．该生物技术的优点是可以产生新基因

C．重组DNA转移至受体细胞，主要通过细菌或病毒侵染细胞的途径

D．a是常用的运载体，存在于细菌及酵母菌细胞中

4．下列有关基因组文库和cDNA文库的叙述，正确的是（    ）

A．构建基因组文库和cDNA文库时都要使用逆转录酶

B．cDNA文库中只有部分基因才能在不同的物种间交流

C．构建cDNA文库前要提取生物发育过程中某个时期的mRNA

D．基因组文库的基因不含启动子

5．人参是一种名贵药材，具有良好的滋补作用，干扰素在慢性乙肝．丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。下图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程。①~④表示相关的操作，EcoRⅠ． BamHⅠ为限制酶，它们的识别序列及切割位点如表所示。下列选项错误的是（    ）

A．过程①依据的是DNA双链复制的原理

B．在过程③中T-DNA整合到受体细胞的染色体DNA上

C．过程④可利用分子水平上的杂交进行检测和筛选

D．两种引物的一端分别加上了GAATTC和GGATCC序列，以方便剪切和连接

6．已知SOD是一种抗氧化酶，它能催化O2形成H2O2增强植物的抗逆性。如图为培育农作物新品种的一种方式。以下叙述正确的是（    ）

A．该育种方式只利用了细胞工程技术，充分体现了植物细胞的全能性

B．①过程中最常用的方法是采用显微注射技术将SOD基因导入植物细胞

C．②．③分别表示脱分化．再分化过程，均需要在严格无菌的条件下完成

D．利用植物组织培养生产SOD时，必须选取茎尖或叶尖细胞进行培养

7．基因组文库和cDNA文库相比，基因组文库所含基因（    ）

A．种类较多 B．种类较少 C．无启动子 D．在不同物种间不能交流

8．建立基因文库吋，下列载体对应理由的叙述正确的是（    ）

A．大肠杆菌的质粒；具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达

B．大肠杆菌的质粒：具有某些标记基因，以使目的基因能够与其结合

C．大肠杆菌的质粒；能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便的目的基因能 够稳定的存在和数量的扩大

D．大肠杆菌的质粒；对宿主细胞无伤害，以便于重组DNA的鉴定和选择

9．下列关于基因文库的说法，不正确的是（    ）

A．基因组文库的基因不能进行物种间的基因交流

B．cDNA文库中的基因可以在不同物种间进行交流

C．从cDNA文库中获取的目的基因，既无启动子，又无终止子

D．一种生物的cDNA文库可以有许多种，但基因组文库只有一种

10．若运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是（　　）

A． B．

C． D．

11．图中 a．b．c．d 代表的结构和物质描述不正确的是（    ）

A．a 为质粒，通常存在于细菌体中。是基因工程中常的运载体

B．b 为限制酶，可识别特定的核苷酸序列，将特定位点的磷酸二酯键切开

C．c 为 DNA 连接酶，促进重组 DNA 的形成

D．d 为标记基因

12．下列关于基因工程的叙述，正确的是（    ）

A．DNA 连接酶能将两碱基间形成的氢键连接起来

B．质粒是小型环状DNA 分子，是基因工程常用的载体

C．限制性核酸内切酶能够特异性识别并切割烟草花叶病毒遗传物质

D．土壤农杆菌转化法是将目的基因与农杆菌质粒重组，然后将重组 DNA 分子导入植物受体细胞

13．在重组DNA技术中，将外源基因送入受体细胞的载体可以是（    ）

A．大肠杆菌的质粒 B．切割DNA分子的酶

C．DNA片段的黏性末端 D．用来识别特定基因的DNA探针

14．作为基因进入受体细胞的载体，下列哪项结构是非必需的（    ）

A．启动子 B．终止子

C．复制原点 D．青霉素抗性基因

15．基因工程所用的质粒分子至少含有一个标记基因，该标记基因的主要作用是（    ）

A．有利于对目的基因是否导入进行检测

B．增加质粒分子在受体细胞中存活的机会

C．提高受体细胞在自然环境中的耐药性

D．便于与外源基因连接

16．下列关于cDNA文库和基因组文库的说法中，错误的是（    ）

A．cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物的全部基因

B．如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构可能不同

C．cDNA文库中的基因有启动子，没有内含子

D．一种生物的cDNA文库可以有许多种，但基因组文库只有一种

17．下列属于获取目的基因的方法是（    ）

①利用mRNA逆转录形成  ②利用PCR技术扩增  ③从基因组文库中提取  ④从受体细胞中提取⑤人工合成  ⑥利用DNA转录

A．①②③⑤         B．①②⑤⑥

C．①②③④         D．①②③④

18．下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是（    ）

A．A→B 过程中一般用 4 种脱氧核苷酸为原料，并加入两种引物

B．A→B 过程利用了 DNA 复制原理，需要使用耐高温的 DNA 聚合酶

C．B→D 为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法

D．B→C 为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

试题分析：

用反转录法合成目的基因，是指以RNA为模板，合成DNA，所以需要用到逆转录酶和DNA聚合酶。

解答：

根据分析，反转录过程以RNA为模板合成DNA分子，所以需要逆转录酶，同时需要DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接成DNA分子长链。

故选B。

2．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取．利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因．启动子．终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。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；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定．抗病鉴定．活性鉴定等。

解答：

A．在构建重组质粒时，需要选择相同的限制酶切割外源基因和质粒，分析图甲和图乙，质粒和外源基因中相同的限制酶是PstⅠ和HindⅢ，且两种限制酶不会破坏目的基因，并且质粒上能够保留一个完整的标记基因，A正确；
B．在酶切过程中，不能破坏质粒中全部的标记基因，能保留其中的一个，B正确；
C．图甲中的质粒用BamHⅠ（一个切割点）切割后，环状DNA变为链状DNA，故其中含有2个游离的磷酸基团，C正确；
D．用PstⅠ切割后，氨苄青霉素抗性基因被破坏了，导入表达载体大肠杆菌不可以在含氨苄青霉素的培养基中生长，D错误。
故选D。

3．【答案】B

【解析】

试题分析：

本道题考查的是基因工程的相关知识，基因工程的原理是基因重组，需要知道基因工程所需的步骤以及材料。

解答：

A．要获得相同的黏性末端，需要用同种限制酶切割目的基因和运载体，所以a和d的切割需用同一种限制酶，A正确；

B．基因工程不能产生新基因，基因工程的原理是基因重组，B错误；

C．重组DNA转移至受体细胞，主要通过细菌或病毒侵染细胞的途径，也可以运用显微注射法等，C正确；

D．a是质粒，是基因工程常用的运载体，存在于细菌及酵母菌细胞中，D正确。

故选B。

4．【答案】C

【解析】

试题分析：

cDNA文库和基因文库的比较表：

解答：

A．构建cDNA文库需要逆转录酶，A错误；

B．基因组文库中的基因只有部分可在不同物种间进行交流，而cDNA文库中的基因能在不同的物种间交流，B错误；

C．构建cDNA文库前要提取生物发育过程中某个时期的mRNA，然后进行逆转录获得cDNA，C正确；

D．cDNA文库的基因中不含内含子，D错误。

故选C。

5．【答案】B

【解析】

试题分析：

分析图解：图中过程①表示的是利用PCR技术扩增目的基因的过程；过程②表示基因表达载体的构建过程；过程③表示将重组质粒导入根瘤农杆菌的过程；过程④表示目的基因的检测和鉴定过程，据此分析答题。

解答：

A．过程①表示的是利用PCR技术扩增目的基因的过程，其原理是DNA双链复制，A正确；

B．过程③表示将重组质粒导入根瘤农杆菌（受体细胞）的过程，而根瘤农杆菌没有染色体，B错误；

C．过程④表示目的基因的检测和鉴定，可以利用分子水平上的杂交技术，C正确；

D．利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是干扰素基因两端的部分核苷酸序列，由于需要用EcoRⅠ．BamHⅠ两种限制酶切割目的基因和质粒，因此科研人员还在两种引物的一端分别加上了GAATTC和GGATCC序列，D正确。

故选B。

6．【答案】C

【解析】

试题分析：

分析题图：SOD基因是目的基因，图中①表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞的过程；②③表示植物组织培养过程，其原理是植物细胞具有全能性，其中②表示脱分化形成愈伤组织的过程；③表示再分化形成胚状体的过程。

解答：

A．该育种方式利用了细胞工程和基因工程，细胞最终发育成植物个体，能体现细胞的全能性，A错误；
B．①过程中最常用的方法是采用农杆菌转化法将SOD基因导入植物细胞，B错误；
C．②．③分别表示脱分化．再分化过程，均需要在严格无菌的条件下完成，C正确；
D．利用植物组织培养生产SOD时，理论上只要选取植物离体的体细胞就能进行，D错误。
故选C。

7．【答案】A

【解析】

试题分析：

8．【答案】C

【解析】

试题分析：

运载体：（1）常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。（质粒是一种裸露的．结构简单．独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。）（2）作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。（3）天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。

解答：

A．大肠杆菌的质粒；具有多个限制酶切点，以便于目的基因的插入，A错误；
B．大肠杆菌的质粒：具有某些标记基因，以使筛选含有目的基因的受体细胞，B错误；
C．大肠杆菌的质粒：能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便的目的基因能够稳定的存在和数量的扩大，C正确；
D．大肠杆菌的质粒：具有某些标记基因，以便于重组DNA的鉴定和选择，D错误。
故选C。

9．【答案】A

【解析】

试题分析：

cDNA文库和基因文库的比较表：

解答：

A．基因组文库的部分基因能进行物种间的基因交流，A错误；

B．cDNA文库中的基因可以在不同物种间进行交流，B正确；

C．从cDNA文库中获取的目的基因是由成熟mRNA逆转录而来，既无启动子，又无终止子．内含子等，C正确；

D．cDNA文库是某种生物的部分基因文库，而基因组文库包含某种生物的全部基因，故一种生物的cDNA文库可以有许多种，但基因组文库只有一种，D正确。

故选A。

10．【答案】C

【解析】

试题分析：

粘性末端是限制酶酶切后产生的，能与互补的粘性末端相连，依据的原则为碱基互补配对原则。

解答：

粘性末端按照碱基互补配对的原则进行连接。

故选C。

11．【答案】D

【解析】

试题分析：

分析题图：图示表示基因工程中基因表达载体的构建过程，a表示质粒，其中含有限制酶切割位点；b表示限制性核酸内切酶能够识别双链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；c表示DNA连接酶，能将目的基因和运载体连接形成重组质粒；d表示目的基因。

解答：

A．a为质粒，通常存在于细菌体中，是基因工程中常的运载体，A正确；

B．b为限制酶，可识别特定的核苷酸序列，将特定位点的磷酸二酯键切开，B正确；

C．c表示用DNA连接酶，将目的基因和质粒连接成重组质粒，C正确；

D．d为目的基因，D错误。

故选D。

12．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因工程的工具：（1）限制酶：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。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体，质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。

解答：

A．DNA连接酶把目的基因与运载体粘性末端的磷酸与脱氧核糖连接成磷酸二酯键，而不是将碱基对连接起来，A错误；

B．质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体之一，B正确；

C．限制性核酸内切酶只能切割特定的脱氧核苷酸序列，而烟草花叶病毒的核酸是核糖核苷酸，C错误；

D．土壤农杆菌转化法是将目的基因与农杆菌质粒重组，然后将重组DNA分子导入农杆菌细胞，再让农杆菌去侵染植物细胞，D错误。

故选B。

13．【答案】A

【解析】

试题分析：

基因工程基因步骤：目的基因的获取，表达载体的构建，受体细胞的转化，目的基因的表达与检测。

解答：

外源基因的载体可以是病毒或者质粒，故选A。

14．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，关乎基因工程成败的关键步骤，一个基因表达载体的组成包括启动子．目的基因．标记基因．复制原点和终止子等。

解答：

A．启动子是转录开始的位置，是基因表达载体的必备结构，A正确；
B．终止子是转录终止的位置，也是基因表达载体的必备结构，B正确；
C．复制原点是复制的起点，是复制的起点，也是基因 表达载体的必备结构，C正确；
D．青霉素抗性基因在这里作为标记基因，可以有别的种类，故为非必需的结构，D错误。
故选D。

15．【答案】A

【解析】

试题分析：

作为运载体必须具备的条件：要具有限制酶的切割位点，便于与外源基因连接；要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；能在宿主细胞中稳定存在并复制；是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。

解答：

A．抗性基因是标记基因，有利于对目的基因是否导入进行检测，A正确；

B．抗性基因不会增加质粒分子在受体细胞中的存活机会，B错误；

C．抗性基因的作用是筛选重组细胞，C错误；

D．质粒上含有限制酶切割位点时，便于与外源基因连接，D错误。

故选A。

16．【答案】C

【解析】

试题分析：

将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库；如果基因文库包含了一种生物所有的基因，这种基因文库叫做基因组文库。也有一些基因文库比较小，只包含了一种生物的一部分基因，这种基因文库叫做部分基因文库，如cDNA文库。

解答：

A．基因组文库包含一种生物所有的基因，cDNA文库包含一种生物的一部分基因，A正确；

B．有些生物（如真核生物）的基因组文库中基因的编码区包含内含子和外显子，而cDNA文库中基因是由mRNA逆转录形成的，不含有内含子，所以若某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构不一定完全相同，B正确；

C．cDNA文库中基因是由mRNA逆转录而成的，不含有启动子．终止子和内含子，C错误；

D．cDNA文库包含一种生物的一部分基因，可以有许多种，而基因组文库包含一种生物的所有基因，只有一种，D正确。

故选C。

17．【答案】A

【解析】

试题分析：

获得目的基因的方法：①从基因文库中获取；②利用PCR技术扩增；③人工合成（化学合成）。

解答：

①利用mRNA逆转录形成属于获得目的基因的方法之一，即人工合成（化学合成），①正确；

②利用PCR技术扩增属于获得目的基因的方法之一，②正确；

③从基因组文库中提取属于获得目的基因的方法之一，③正确；

④目的是来自供体细胞，而不是受体细胞，④错误；

⑤人工合成是获得目的基因的方法之一，⑤正确；

⑥利用DNA转录得到的是RNA，这不是获取目的基因的方法，⑥错误。

故选A。

18．【答案】D

【解析】

试题分析：

识图分析可知，图中A→B过程为PCR扩增技术，利用DNA复制原理，将基因核苷酸序列不断复制，数量为指数式增加，图中①在高温条件下变性解旋．然后在55℃条件下复性，让引物分别与模板链结合．②在72℃条件下利用四种脱氧核苷酸为原料和耐高温的DNA聚合酶的作用下进行子链的延伸。目的基因增殖后一方面通过导入绵羊受体细胞，通常采用显微注射法，通过早期胚胎培养和胚胎移植发育成转基因绵羊C，另一方面将目的基因导入植物受体细胞，通常采用农杆菌转化法进行，通过植物组织培养技术发育成转基因植物D。

解答：

A.根据以上分析可知，A→B过程为PCR扩增技术，利用DNA复制原理，用 4 种脱氧核苷酸为原料，并加入两种引物，A正确；

B.PCR技术在体外高温环境下进行，需要使用耐高温的 DNA 聚合酶，B正确；

C.根据以上分析可知，B→D 为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法，C正确；

D. B→C 为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是受精卵细胞，D错误。

故选D。