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高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2节 基因工程的基本操作程序一课一练
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这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2节 基因工程的基本操作程序一课一练，共11页。试卷主要包含了有关目的基因的叙述不正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．有关目的基因的叙述不正确的是( )
A．目的基因可以人工合成
B．目的基因主要指编码蛋白质的基因
C．目的基因导入受体细胞的目的是改变受体细胞的性状
D．在相关的已知结构和功能清晰的基因中，筛选目的基因是较为有效的方法之一
答案 C
解析 目的基因导入受体细胞用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物。
2．下列关于PCR技术的叙述，不正确的是( )
A．依据碱基互补配对原则
B．可用于基因诊断、法医鉴定、判断亲缘关系
C．需要合成特定序列的引物
D．需要DNA解旋酶、DNA聚合酶等酶类
答案 D
3．若想获得以下已知序列的DNA片段，设计了一些PCR引物，应选用的PCR引物是( )
A．①③B．①④
C．②③D．③④
答案 A
知识点二 基因表达载体的构建
4．下面是四种不同质粒的示意图，其中ri为复制必需的序列，ampr为氨苄青霉素抗性基因，tetr为四环素抗性基因，箭头表示一种限制性内切核酸酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞，应选用的质粒是( )
答案 C
解析 A破坏了复制必需的序列，不符合题意；B氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因都完好，在四环素培养基上和氨苄青霉素培养基上都能生长，不符合题意；C氨苄青霉素抗性基因被破坏，四环素抗性基因完好，能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长，符合题意；D氨苄青霉素抗性基因完好，四环素抗性基因被破坏，能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长，不符合题意。
5．下列关于基因表达载体的说法，不正确的是( )
A．基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤
B．基因表达载体包含启动子、目的基因、终止子、标记基因等
C．终止子位于目的基因的下游，能够终止翻译过程
D．不同的目的基因所需的启动子不一定相同
答案 C
知识点三 将目的基因导入受体细胞
6．下列关于目的基因导入受体细胞的相关叙述错误的是( )
A．目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为转化
B．农杆菌只能侵染双子叶植物和裸子植物
C．可以在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊
D．可以用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，使其能吸收周围环境中的DNA分子，有利于重组的基因表达载体导入其中
答案 B
解析 农杆菌能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有侵染能力。随着转化方法的突破，用农杆菌侵染水稻、玉米等多种单子叶植物也取得了成功。
知识点四 目的基因的检测和鉴定
7．必须通过分子检测以达到相应目的的是( )
A．携带链霉素抗性基因的受体菌的筛选
B．产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选
C．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定
D．21三体综合征的诊断
答案 B
解析 携带链霉素抗性基因受体菌的筛选，可用含链霉素的培养基进行培养，能存活的即含有相应的抗性基因，A错误；产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选，细胞水平的筛选只能选出杂交瘤细胞，如筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞，必须用抗原—抗体杂交法从分子水平上进一步检测，B正确；转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定，用抗虫接种实验检测即可，C错误；21三体综合征的诊断，可用显微镜观察检测，D错误。
8．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中，能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是( )
A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
答案 D
解析 基因表达的产物是蛋白质，因此，只有在受体细胞中检测或提取到了相应蛋白质才能证明目的基因在受体细胞中完成了表达，D符合题意；A、C两项只能说明完成了目的基因的导入，B项只能说明完成了目的基因的导入和目的基因的转录过程，A、B、C不符合题意。
知识点五 DNA片段的扩增及电泳鉴定
9．下列关于PCR操作过程的叙述，错误的是( )
A．PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
B．PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，在－20 ℃储存
C．将PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出，需放在高温环境中迅速融化
D．在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换
答案 C
[能力提升]
10．人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后，其DNA会以游离的形式存在于血液中，称为cfDNA。近几年，结合PCR及电泳鉴定、DNA测序等技术，cfDNA在临床上得到了广泛应用。下列相关说法错误的是( )
A．PCR反应中设置不同的温度是为了使DNA聚合酶催化不同的反应
B．在琼脂糖凝胶中，cfDNA的迁移速率与cfDNA分子的大小、构象等有关
C．在进行电泳时，要预留一个加样孔，加入指示分子大小的标准参照物
D．对cfDNA进行检测，可以用于肿瘤的早期筛查
答案 A
解析 PCR反应中温度的周期性改变是为了解旋变性、复性、延伸，A错误；分子的大小、形态、凝胶的种类、密度，电泳的电压大小等都会影响分子迁移速率，B正确；cfDNA是人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后形成的游离DNA，所以可通过检测cfDNA中的相关基因，判断其来自正常或异常细胞，并进行肿瘤的筛查，D正确。
11．下图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图(其中ampr为氨苄青霉素抗性基因)。下列叙述不正确的是( )
A．质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞
B．选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ对含目的基因的DNA和质粒进行剪切
C．过程②可用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞
D．④过程中可利用含氨苄青霉素的培养基对植株进行筛选
答案 D
解析 目的基因两侧是限制酶PstⅠ和SmaⅠ的识别序列，且质粒上也含有这两种限制酶的切割位点，所以可选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ对含目的基因的DNA和质粒进行切割，B正确；将目的基因导入植物细胞时，常用农杆菌转化法，C正确；图中过程④是进行移栽，不能再利用含氨苄青霉素的培养基来筛选含有目的基因的幼苗，应该在个体水平上进行抗冻性状检测，D错误。
12．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，回答下列问题：
(1)实验步骤①所代表的过程需要 酶催化。
(2)③过程可用 处理大肠杆菌，使细胞处于一种 的状态。
(3)如果省略步骤②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，其主要原因是S基因在大肠杆菌中不能 ，也不能 。
(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，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④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列 (填“相同”或“不同”)，根本原因是 。
答案 (1)逆转录
(2)Ca2＋ 能吸收周围环境中DNA分子
(3)复制 合成S基因的mRNA(或转录)
(4)大肠杆菌中表达的S蛋白 SARS康复病人的血清
(5)相同 控制合成蛋白质的基因相同
13．融合PCR技术(fusinPCR)采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，通过PCR产物重叠链的延伸，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来，为同源重组片段的构建提供了快速简捷的途径。图1表示融合PCR技术的过程示意图(P1～P4表示引物)，图2表示融合后产物的电泳图。
(1)从化学本质上来说，引物是 ，作用是 。
(2)图1过程设计的P2与P3引物的添加序列必须能够发生 。融合PCR步骤1中，至少进行 次循环才能获得基因A的PCR产物。
(3)融合PCR步骤2中基因A、B融合形成一个基因的机制是 。若要对A、B融合基因继续进行PCR扩增，则图1中的M、N处位置所需要的引物分别是 。
(4)图2中电泳图中 号条带最可能表示融合后片段，若PCR反应没有扩增出任何产物，则可能的原因是 (至少两点)。
答案 (1)一小段单链DNA或RNA 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸
(2)碱基互补配对 2
(3)引物P2与P3添加序列的互补链发生碱基互补配对，然后在TaqDNA聚合酶的作用下向两边延伸，基因A、B完成融合 P1、P4
(4)4 复性温度太高；引物设计不合理无法与目的基因结合
14．人工合成的BtCry5Aa基因编码一种毒蛋白可杀死棉铃虫。研究者将BtCry5Aa基因转入棉花，并对棉花的抗虫性进行鉴定和遗传分析。
(1)用 酶将BtCry5Aa基因与质粒(其标记基因是卡那霉素抗性基因)切割并连接构建重组DNA，然后用 将其导入普通棉花中，获得T0代植株。
(2)提取T0代棉花的总DNA，依据BtCry5Aa基因的碱基序列设计 ，对T0代植株进行PCR检测分析，结果如下图。其中4号和6号是 植株的检测结果。将棉铃虫接种于不同株系的植株上，7号植株表现为非抗虫，但PCR检测结果为 ，请分析可能的原因是 。
(3)提取T1代抗虫植株不同发育时期组织器官的蛋白质，检测毒蛋白的表达量。经检测发现 ，说明抗虫棉对棉铃虫的杀虫效果随棉株的生长发育而呈现降低趋势。
(4)综上可知，科研人员在 水平上对转基因抗虫棉进行了检测与鉴定。
(5)生产上常将上述转基因棉花与非转基因棉花混合播种，其目的是 。
答案 (1)限制酶和DNA连接 农杆菌转化法(或花粉管通道法)
(2)引物 不含目的基因 含目的基因 BtCry5Aa基因突变(或BtCry5Aa基因表达效率太低或BtCry5Aa基因未表达。合理即可)
(3)随着棉花植株的生长发育，植株中的Bt毒蛋白含量下降
(4)分子
(5)减缓害虫种群抗Bt毒蛋白基因频率的增加速度
DNA序列(虚线处省略了部分核苷酸序列)
已知序列
PCR引物
①5′AACTATGCGCTCATGA3′
②5′GCAATGCGTAGCCTCT3′
③5′AGAGGCTACGCATTGC3′
④5′TCATGAGCGCATAGTT3′
1．有关目的基因的叙述不正确的是( )
A．目的基因可以人工合成
B．目的基因主要指编码蛋白质的基因
C．目的基因导入受体细胞的目的是改变受体细胞的性状
D．在相关的已知结构和功能清晰的基因中，筛选目的基因是较为有效的方法之一
答案 C
解析 目的基因导入受体细胞用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物。
2．下列关于PCR技术的叙述，不正确的是( )
A．依据碱基互补配对原则
B．可用于基因诊断、法医鉴定、判断亲缘关系
C．需要合成特定序列的引物
D．需要DNA解旋酶、DNA聚合酶等酶类
答案 D
3．若想获得以下已知序列的DNA片段，设计了一些PCR引物，应选用的PCR引物是( )
A．①③B．①④
C．②③D．③④
答案 A
知识点二 基因表达载体的构建
4．下面是四种不同质粒的示意图，其中ri为复制必需的序列，ampr为氨苄青霉素抗性基因，tetr为四环素抗性基因，箭头表示一种限制性内切核酸酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞，应选用的质粒是( )
答案 C
解析 A破坏了复制必需的序列，不符合题意；B氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因都完好，在四环素培养基上和氨苄青霉素培养基上都能生长，不符合题意；C氨苄青霉素抗性基因被破坏，四环素抗性基因完好，能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长，符合题意；D氨苄青霉素抗性基因完好，四环素抗性基因被破坏，能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长，不符合题意。
5．下列关于基因表达载体的说法，不正确的是( )
A．基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤
B．基因表达载体包含启动子、目的基因、终止子、标记基因等
C．终止子位于目的基因的下游，能够终止翻译过程
D．不同的目的基因所需的启动子不一定相同
答案 C
知识点三 将目的基因导入受体细胞
6．下列关于目的基因导入受体细胞的相关叙述错误的是( )
A．目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为转化
B．农杆菌只能侵染双子叶植物和裸子植物
C．可以在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊
D．可以用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，使其能吸收周围环境中的DNA分子，有利于重组的基因表达载体导入其中
答案 B
解析 农杆菌能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有侵染能力。随着转化方法的突破，用农杆菌侵染水稻、玉米等多种单子叶植物也取得了成功。
知识点四 目的基因的检测和鉴定
7．必须通过分子检测以达到相应目的的是( )
A．携带链霉素抗性基因的受体菌的筛选
B．产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选
C．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定
D．21三体综合征的诊断
答案 B
解析 携带链霉素抗性基因受体菌的筛选，可用含链霉素的培养基进行培养，能存活的即含有相应的抗性基因，A错误；产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选，细胞水平的筛选只能选出杂交瘤细胞，如筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞，必须用抗原—抗体杂交法从分子水平上进一步检测，B正确；转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定，用抗虫接种实验检测即可，C错误；21三体综合征的诊断，可用显微镜观察检测，D错误。
8．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中，能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是( )
A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
答案 D
解析 基因表达的产物是蛋白质，因此，只有在受体细胞中检测或提取到了相应蛋白质才能证明目的基因在受体细胞中完成了表达，D符合题意；A、C两项只能说明完成了目的基因的导入，B项只能说明完成了目的基因的导入和目的基因的转录过程，A、B、C不符合题意。
知识点五 DNA片段的扩增及电泳鉴定
9．下列关于PCR操作过程的叙述，错误的是( )
A．PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
B．PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，在－20 ℃储存
C．将PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出，需放在高温环境中迅速融化
D．在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换
答案 C
[能力提升]
10．人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后，其DNA会以游离的形式存在于血液中，称为cfDNA。近几年，结合PCR及电泳鉴定、DNA测序等技术，cfDNA在临床上得到了广泛应用。下列相关说法错误的是( )
A．PCR反应中设置不同的温度是为了使DNA聚合酶催化不同的反应
B．在琼脂糖凝胶中，cfDNA的迁移速率与cfDNA分子的大小、构象等有关
C．在进行电泳时，要预留一个加样孔，加入指示分子大小的标准参照物
D．对cfDNA进行检测，可以用于肿瘤的早期筛查
答案 A
解析 PCR反应中温度的周期性改变是为了解旋变性、复性、延伸，A错误；分子的大小、形态、凝胶的种类、密度，电泳的电压大小等都会影响分子迁移速率，B正确；cfDNA是人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后形成的游离DNA，所以可通过检测cfDNA中的相关基因，判断其来自正常或异常细胞，并进行肿瘤的筛查，D正确。
11．下图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图(其中ampr为氨苄青霉素抗性基因)。下列叙述不正确的是( )
A．质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞
B．选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ对含目的基因的DNA和质粒进行剪切
C．过程②可用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞
D．④过程中可利用含氨苄青霉素的培养基对植株进行筛选
答案 D
解析 目的基因两侧是限制酶PstⅠ和SmaⅠ的识别序列，且质粒上也含有这两种限制酶的切割位点，所以可选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ对含目的基因的DNA和质粒进行切割，B正确；将目的基因导入植物细胞时，常用农杆菌转化法，C正确；图中过程④是进行移栽，不能再利用含氨苄青霉素的培养基来筛选含有目的基因的幼苗，应该在个体水平上进行抗冻性状检测，D错误。
12．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，回答下列问题：
(1)实验步骤①所代表的过程需要 酶催化。
(2)③过程可用 处理大肠杆菌，使细胞处于一种 的状态。
(3)如果省略步骤②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，其主要原因是S基因在大肠杆菌中不能 ，也不能 。
(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，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④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列 (填“相同”或“不同”)，根本原因是 。
答案 (1)逆转录
(2)Ca2＋ 能吸收周围环境中DNA分子
(3)复制 合成S基因的mRNA(或转录)
(4)大肠杆菌中表达的S蛋白 SARS康复病人的血清
(5)相同 控制合成蛋白质的基因相同
13．融合PCR技术(fusinPCR)采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，通过PCR产物重叠链的延伸，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来，为同源重组片段的构建提供了快速简捷的途径。图1表示融合PCR技术的过程示意图(P1～P4表示引物)，图2表示融合后产物的电泳图。
(1)从化学本质上来说，引物是 ，作用是 。
(2)图1过程设计的P2与P3引物的添加序列必须能够发生 。融合PCR步骤1中，至少进行 次循环才能获得基因A的PCR产物。
(3)融合PCR步骤2中基因A、B融合形成一个基因的机制是 。若要对A、B融合基因继续进行PCR扩增，则图1中的M、N处位置所需要的引物分别是 。
(4)图2中电泳图中 号条带最可能表示融合后片段，若PCR反应没有扩增出任何产物，则可能的原因是 (至少两点)。
答案 (1)一小段单链DNA或RNA 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸
(2)碱基互补配对 2
(3)引物P2与P3添加序列的互补链发生碱基互补配对，然后在TaqDNA聚合酶的作用下向两边延伸，基因A、B完成融合 P1、P4
(4)4 复性温度太高；引物设计不合理无法与目的基因结合
14．人工合成的BtCry5Aa基因编码一种毒蛋白可杀死棉铃虫。研究者将BtCry5Aa基因转入棉花，并对棉花的抗虫性进行鉴定和遗传分析。
(1)用 酶将BtCry5Aa基因与质粒(其标记基因是卡那霉素抗性基因)切割并连接构建重组DNA，然后用 将其导入普通棉花中，获得T0代植株。
(2)提取T0代棉花的总DNA，依据BtCry5Aa基因的碱基序列设计 ，对T0代植株进行PCR检测分析，结果如下图。其中4号和6号是 植株的检测结果。将棉铃虫接种于不同株系的植株上，7号植株表现为非抗虫，但PCR检测结果为 ，请分析可能的原因是 。
(3)提取T1代抗虫植株不同发育时期组织器官的蛋白质，检测毒蛋白的表达量。经检测发现 ，说明抗虫棉对棉铃虫的杀虫效果随棉株的生长发育而呈现降低趋势。
(4)综上可知，科研人员在 水平上对转基因抗虫棉进行了检测与鉴定。
(5)生产上常将上述转基因棉花与非转基因棉花混合播种，其目的是 。
答案 (1)限制酶和DNA连接 农杆菌转化法(或花粉管通道法)
(2)引物 不含目的基因 含目的基因 BtCry5Aa基因突变(或BtCry5Aa基因表达效率太低或BtCry5Aa基因未表达。合理即可)
(3)随着棉花植株的生长发育，植株中的Bt毒蛋白含量下降
(4)分子
(5)减缓害虫种群抗Bt毒蛋白基因频率的增加速度
DNA序列(虚线处省略了部分核苷酸序列)
已知序列
PCR引物
①5′AACTATGCGCTCATGA3′
②5′GCAATGCGTAGCCTCT3′
③5′AGAGGCTACGCATTGC3′
④5′TCATGAGCGCATAGTT3′
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高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2节 基因工程的基本操作程序练习题： 这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2节 基因工程的基本操作程序练习题，共20页。
