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随堂作业含答案1

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【精编】第三节基因工程的操作程序-2随堂练习一．单项选择1．如图为某一重组质粒示意图，下列叙述正确的是（    ）A．用限制酶EcoRV处理该质粒得到的分子共含有2个游离的磷酸基团B．同时用限制酶HindⅢ和BamH I处理该质粒可得到3个双链DNA片段C．将受体细胞培养于含有卡那霉素的培养基中，可筛选出含有目的基因的细胞D．在获得重组质粒过程中目的基因的获取可能会同时使用限制酶EcoRV和BamH I2．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．①②⑤⑥C．①②③④         D．①②③④3．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．下列关于基因工程技术的说法，正确的是（    ）A．基因工程中，天然的质粒可以直接被用作运载体B．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C．目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能表达D．人胃蛋白酶基因在大肠杆菌中表达，产生的胃蛋 白酶具有生物活性5．在实验室里用四环素培育转基因的雄性蚊子，这些蚊子与雌性蚊子交配的后代也需要四环素才能生存，但在自然状态下不可能找到四环素，于是会慢慢死去。该技术有望减少登革热等疾病的发生。下列关于该技术说法正确的是（    ）A．该转基因蚊子属于新的物种B．转基因技术能定向改变蚊子的基因，属于基因突变C．需要四环素才能生存这一特性是基因和环境共同作用的结果D．该项技术的核心步骤是基因表达载体的构建，需要用到限制酶和DNA聚合酶6．下列有关基因组文库和 cDNA 文库的说法，正确的（    ）A．构建基因组文库需要限制性核酸内切酶．DNA 连接酶B．cDNA 文库的基因中有内含子C．基因组文库中的基因都可在不同物种间进行基因交流D．一种生物的 cDNA 文库．基因组文库都只有一种7．下列关于质粒的叙述，正确的是（    ）A．质粒只存在于细菌等原核生物中B．在基因工程中，被用作载体的质粒都是天然质粒C．质粒上的抗生素抗性基因有利于质粒与外源基因的连接D．质粒是一种能够自主复制的小型环状DNA分子8．下列受体细胞与导入方法匹配错误的一项是（    ）A．棉花细胞--花粉管通道法B．大肠杆菌--Ca2+处理法C．羊受精卵--农杆菌转化法D．玉米细胞--基因枪法9．在基因比较小，核苷酸序列又已知的情况下，获得该基因的最佳方法是（）A．以4种脱氧核苷酸为原料人工合成B．用mRNA为模板逆转录合成DNAC．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mRNA10．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11．基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，是成功的关键，下列相关说法不正确的是（    ）A．构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中能稳定存在且遗传给下一代B．基因工程中使用的标记基因有许多种，有的标记基因是质粒上固有的，有的标记基因是人为加上去的C．一个基因表达载体一般包括目的基因．标记基因．起始密码和终止密码等结构D．基因表达载体中的标记基因的作用是筛选出含有目的基因的受体细胞12．下列有关基因工程的叙述，正确的是（    ）A．运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或质粒B．目的基因导入受体细胞后，一定能稳定遗传C．限制性核酸内切酶的活性不受温度的影响D．一种限制性内切酶能识别几种特定的脱氧核苷酸序列13．下列不可作为基因工程中的标记基因的是（    ）A．抗性基因 B．发光基因C．产物具有颜色反应的基因 D．贮藏蛋白的基因14．下列关于基因文库的叙述，不正确的是（    ）A．玉米基因组文库中的基因与其cDNA文库中的基因相同B．多肉植物珍珠吊兰的基因组文库包含了该生物所有的基因C．利用cDNA文库可研究某个基因在不同组织中的表达情况D．可以从小鼠肝脏细胞的cDNA文库中获取ATP合成酶基因15．将人的胰岛素基因“嫁接”到大肠杆菌细胞中制备工程菌，使其能大量合成人的胰岛素，用来治疗糖尿病等疾病。下列相关说法错误的是（    ）A．“嫁接”了胰岛素基因的工程菌的遗传性状发生了改变B．人的胰岛素基因可取自人的胰岛A细胞C．限制酶和DNA酶均作用于磷酸二酯键D．作为上述“嫁接”过程的运载体的T2噬菌体需保持活性16．下列将目的基因导入受体细胞的方法中，不合理的是（    ）A．利用显微注射法将目的基因导入受精卵，培育了超级小鼠B．我国利用花粉管通道法培育了转基因抗虫棉C．可利用农杆菌转化法来培育转基因玉米D．用Ca2+处理大肠杆菌，有利于细胞吸收环境中的DNA17．下图为基因表达载体的模式图，若结构a是基因表达载体所必需的，则a最可能是 （    ）A．氨苄青霉素抗性基因       B．启动子C．限制酶                   D．DNA连接酶18．在基因工程中，不能体现生物统一性的是（    ）A．用不同种类的限制酶切割DNA可获得相同黏性末端B．构建基因表达载体的结构基础是运载体和目的基因都是双链DNAC．基因能在异体细胞中表达的基础是各种生物共用一套遗传密码D．人的胰岛素能在细菌内合成的结构基础是细菌也有核糖体
参考答案与试题解析1．【答案】C【解析】试题分析：分析题图：图示为一重组质粒，其中含有2个限制酶EcoRⅤ的识别序列和切割位点，一个限制酶BamHⅠ的识别序列和切割位点（位于目的基因上），卡那霉素抗性基因作为标记基因。解答：A．该质粒共有2个限制酶EcoRⅤ的识别序列和切割位点，因此用限制酶EcoRⅤ处理该质粒可得到两个链状DNA分子，共含有4个游离的磷酸基团，A错误；
B．该质粒中只有1个限制酶BamHⅠ的切割位点，不含限制酶HindⅢ的切割位点，因此同时用限制酶HindⅢ和BamHⅠ处理该质粒只能得到1个双链DNA片段，B错误；
C．由图可知，标记基因是卡那霉素抗性基因，因此将受体细胞培养于含有卡那霉素的培养基中，可筛选出含有目的基因的细胞，C正确；
D．目的基因中含有限制酶BamHⅠ的切割位点，因此获取目的基因时不能用限制酶BamHⅠ，否则会破坏目的基因，D错误。
故选C。2．【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。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：基因工程是狭义的遗传工程，基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶．目的基因．载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得．重组DNA的形成，重组DNA导入受体细胞也称（宿主）细胞．筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。解答：A．基因工程中，天然的质粒要经过加工处理才可以被用作运载体，A错误；B．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞，但没有促进目的基因的表达的作用，B错误；C．目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能表达，RNA聚合酶与启动子结合启动转录，C正确；D．由于大肠杆菌是原核生物，没有真核生物的加工系统，人胃蛋白酶基因在大肠杆菌中表达，产生的胃蛋 白酶没有生物活性，D错误。故选C。5．【答案】C【解析】试题分析：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。指按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。基因工程的原理是基因重组。解答：A．该转基因蚊子具有新的基因，但仍能与雌性蚊子交配产生后代，没有出现生殖隔离，所以不属于新的物种，A错误；B．转基因技术能定向改变蚊子的基因，属于基因重组，B错误；C．由于产生的后代需要四环素才能生存，说明这一特性是基因和环境共同作用的结果，C正确；D．该技术的核心步骤是构建基因表达载体，需要用到限制酶和DNA连接酶，D错误。故选C。6．【答案】A【解析】试题分析：cDNA文库和基因文库的比较表：文库类型cDNA基因组文库文库大小小大基因中启动子无有基因中内含子无有基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因物种间的基因交流可以部分基因可以解答：A．构建基因组文库时需要构建重组质粒，因此需要限制性核酸内切酶．DNA连接酶，A正确；B．cDNA文库的基因中不含内含子，B错误；C．基因组文库中的基因只有部分可在不同物种间进行基因交流，C错误；D．一种生物的基因组文库只有一种，但cDNA文库有多种，D错误。故选A。7．【答案】D【解析】试题分析：8．【答案】C【解析】试题分析：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。（1）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；（2）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；（3）将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。解答：A．将目的基因导入棉花细胞可采用花粉管通道法，A正确；B．将目的基因导入微生物细胞可采用感受态转化法，即用Ca2+处理微生物细胞，使之成为感受态细胞，B正确；D．将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，C错误；D．将目的基因玉米（单子叶植物）细胞可采用基因枪法，D正确。故选C。9．【答案】A【解析】试题分析：获取目的基因的方法主要有两种：（1）从供体细胞的DNA中直接分离基因，包括从基因组文库和cDNA文库中获取；（2）人工合成基因，这种方法有两条途径，一是以目的基因转录的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，再在酶的作用下合成双链DNA，即目的基因；另一条途径是蛋白质的氨基酸序列，推测出信使RNA序列，再推测出结构基因的核苷酸序列，然后用化学的方法以单核苷酸为原料合成。解答：在目的基因比较小，核苷酸序列已知的情况下常采用人工合成法，所以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以4种脱氧核苷酸为原料利用DNA合成仪化学方法直接合成。故选A。10．【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。11．【答案】C【解析】试题分析：基因工程的基本步骤：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：A．构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中能稳定存在且遗传给下一代，A正确；B．标记基因可以是质粒自有的，或者是人工插入的，B正确；C．起始密码与终止密码是mRNA上的组成，C错误；D．基因表达载体中的标记基因的作用是筛选出含有目的基因的受体细胞，D正确。故选C。12．【答案】A【解析】试题分析：该题考查基因工程的相关知识点，基因工程中用到的基本工具有限制性核酸内切酶（简称：限制酶）．DNA连接酶．载体，一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，并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开，DNA连接酶将限制酶切割下来的DNA片段拼接成新的DNA分子，载体可携带外源DNA片段进入受体细胞。解答：A．运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或质粒，A正确；B．目的基因导入受体细胞后，还需进行检测和鉴定，才能判断是否能稳定遗传，B错误；C．限制性核酸内切酶的本质是蛋白质，其活性受温度的影响，C错误；D．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，D错误。故选A。13．【答案】D【解析】试题分析：基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子．目的基因．标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组DNA分子，可以是四环素．氨苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。解答：A．抗性基因可作为基因工程的标记基因，筛选重组质粒，A错误；B．发光基因如绿色荧光蛋白基因可以用作基因工程的标记基因，B错误；C．产物具有颜色反应的基因可根据颜色反应是否发生筛选重组质粒，C错误；D．贮藏蛋白不已检测，相关基因不能用于筛选重组质粒，D正确。故选D。14．【答案】A【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基因，称为基因文库。基因文库包括基因组文库和部分基因文库。解答：A．基因组文库中包含玉米的全部基因，而cDNA文库中只包含了一部分基因，A错误；B．多肉植物珍珠吊兰的基因组文库包含了该生物所有的基因，B正确；C．cDNA文库的建立，一般以某种生物发育的某个时期的mRNA为模板反转录产生多种互补cDNA片段，与载体连接后储存在受体菌群中，因此可用于研究某个基因在不同组织中的表达情况，C正确；D．小鼠肝脏细胞能合成ATP合成酶，因此含有相应的mRNA，所以可以从小鼠肝脏细胞的cDNA文库中获取ATP合成酶基因，D正确。故选A。15．【答案】D【解析】试题分析：该题主要考察了基因工程，由于基因工程实现了基因的拼接，又被称为DNA分子重组技术，通过对基因的改造实现生物性状的定向改变。该过程涉及的工具酶包括限制酶和DNA连接酶，两者均作用于磷酸二酯键。解答：A．“嫁接”采用了基因工程技术，导致“嫁接”了胰岛素基因的工程菌的遗传性状发生了改变，A正确；B．人的胰岛A细胞含有人的胰岛素基因，B正确；C．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，DNA酶能够催化DNA水解，因此限制酶和DNA酶均作用于磷酸二酯键，C正确；D．T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，“嫁接”过程可采用经灭活处理的T2噬菌体作为运载体，D错误；故选D。16．【答案】C【解析】试题分析：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。解答：A．显微注射技术是转基因动物采用最多的目的基因导入方法，超级小鼠的培育也用到了该方法，A正确；B．我国利用花粉管通道法将抗虫基因导入棉花细胞中，培育了转基因抗虫棉，B正确；C．农杆菌在自然状态下，能感染双子叶植物和裸子植物，因为这些植物受到损伤时，伤口会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞。因此，利用农杆菌转化法培育大多双子叶转基因植物，而玉米是单子叶植物，C错误；D．用Ca2+处理大肠杆菌，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，D正确。故选C。17．【答案】B【解析】试题分析：基因表达载体的构建：18．【答案】A【解析】试题分析：