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1

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【优质】第三节基因工程的操作程序-3课时练习一．单项选择1．下列属于获取目的基因的方法的是（    ）①利用mRNA反转录形成　②从基因组文库中提取　③从受体细胞中提取　④利用PCR技术　⑤人工合成　⑥利用DNA转录A．①②③⑤ B．①②④⑤C．①②③④ D．①②④⑥2．在基因工程中，科学家常用细菌．酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是（    ）A．结构简单，操作方便 B．遗传物质含量少C．繁殖速度快 D．性状稳定，变异少3．荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位，如下图所示。下列相关说法错误的是A．DNA酶Ⅰ随机切开的是核苷酸之间的磷酸二酯键B．合成标记的DNA探针所需原料是脱氧核糖核苷酸C．荧光探针与染色体共同煮沸，DNA双链中氢键断裂，形成单链D．图中两条姐妹染色单体最多可以形成2条荧光标记的DNA片段4．观察分析下列图，该图表示的过程是A．构建基因组文库B．构建cDNA文库C．构建基因表达载体D．构建转基因工程菌5．如图为基因工程中基因表达载体的模式图，若结构X是表达载体所必需的，则X最可能是(　　) A．荧光蛋白基因B．启动子C．限制酶D．DNA连接酶6．苏云金芽孢杆菌的抗虫基因之所以能在棉花的叶肉细胞中准确地表达出来主要是因为A．目的基因能在植物体细胞核中进行复制        B．不同生物具有相同的一套遗传信息C．目的基因与棉花DNA的基本结构相同         D．不同生物共用一套遗传密码7．关于基因工程的叙述，正确的是 A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因B．细菌质粒是基因工程常用的运载体C．通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制酶处理运载体DNAD．为育成抗除草剂的农作物新品种导入的抗除草剂的基因只能以受精卵为受体8．蛋白质工程的基本流程正确的是（ ）①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A．①②③④ B．④②①③ C．③①④② D．③④①②9．关于基因表达载体的构建，叙述不正确的是（    ）A．目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传和表达发挥作用B．一个基因表达载体的组成含有目的基因．标记基因．启动子．终止子等C．终止子位于 mRNA 的尾端，使转录在所需要的地方停止下来D．涉及了碱基互补配对原则10．研究人员将鱼的抗冻基因导入番茄体内，获得抗冻能力明显提高的番茄新品种。下列操作合理的是A．设计相应DNA单链片段作为引物，利用PCR技术扩增目的基因B．利用限制性核酸内切酶和DNA聚合酶构建基因表达载体C．将基因表达载体导入番茄体细胞之前需用Ca2+处理细胞D．运用DNA分子杂交技术检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达11．下图表示将北极比目鱼中的抗冻基因转移到农杆菌中的过程示意图，下列判断正确的是 A．过程①示意获取获取目的基因，该过程中的模板是DNAB．过程①中需要DNA解旋酶和DNA聚合酶C．过程②需要用到的工具酶是限制酶和DNA聚合酶D．基因工程中选用质粒作为运载体是因为质粒能独立存不会被整合到宿主DNA上12．如图表示构建重组质粒和筛选含人胰岛素原基因的细菌的过程，其中I和II表示抗性基因，①—⑦表示过程，其它数字表示菌落。下列有关叙述正确的是（    ）（注：⑦过程表示用灭菌绒布从含氨苄青霉素培养基中蘸取菌种，再按到含四环素培养基中培养）A．①②只能用同一种限制性核酸内切酶进行切割B．I表示抗氨苄青霉素基因，II表示抗四环素基因C．3．5菌落是筛选出的含有人胰岛素原基因的细菌D．该基因工程成功的标志是细菌合成具有生物活性的胰岛素13．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.启动子位于目的基因的首端，能够启动翻译D.不同的目的基因所需的启动子不一定相同14．下列有关描述错误的是A．从基因组文库中获取的某种生物的部分基因，可以实现物种间的基因交流B．从cDNA文库中获取的目的基因，既无启动子，又无终止子C．用人胰高血糖素基因制成的DNA探针，检测人胰岛B细胞中的mRNA，可形成杂交分子D．基因表达载体中的标记基因不能含有限制酶的切割位点15．如图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程，其中PstI  SmaI EcoRI  ApaI为四种限制性核酸内切酶。下列说法正确的是A．图示过程需要的工具只有限制酶和运载体B．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列C．图中的质粒只能来自于原核细胞D．限制酶作用于双链DNA中的H键，将其断开16．将两个抗虫基因A导入大豆(2n＝40)，筛选出两个A基因成功整合到两对同源染色体上的抗虫植株M。取植株M的某部位一个细胞在适宜条件下培养，连续正常分裂两次，产生4个子细胞。用荧光分子检测A基因(只要是A基因，就能被荧光标记)，下列叙述不正确的是A．要将抗虫基因整合到运载体上，需要用相同的限制酶切割以形成互补的黏性末端B．若每个子细胞都只含有一个荧光点，则子细胞中的染色体数是40C．若同时出现含0．1．2个荧光点的子细胞，则说明细胞分裂过程发生了交叉互换D．若含有A基因的植株表现出抗虫性，则说明该大豆植株具有A基因表达的条件17．有关E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶作用的叙述正确的是A．T4DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来B．E·coli DNA连接酶只能将双链DNA片段平末端之间进行连接C．T4DNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端D．E·coli DNA连接酶连接平末端的效率比较低18．下列关于目的基因的获取的叙述，正确的是A．其有调控作用的DNA片段不能是目的基因B．通过人工合成法合成未知序列的目的基因C．从基因文库中只能获取原核生物的基因D．利用PCR技术扩增目的基因时需要引物协助
参考答案与试题解析1．【答案】B【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，最常用的方法是“鸟枪法”又叫“散弹射击法”；（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：①利用mRNA反转录形成是人工合成目的基因的方法之一，①正确；②获取目的基因的方法之一是从基因文库中获取，②正确；③从供体细胞的DNA中直接分离，可获取目的基因，而不是从受体中分离，③错误；④利用PCR技术扩增目的基因，是获取目的基因的方法之一，④正确；⑤人工合成基因又有两条途径，一条是“逆转录法”，另一条是根据已知氨基酸序列合成基因，⑤正确；⑥转录形成的是RNA，因此转录法不是获取目的基因的方法，⑥错误。故选B。2．【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，由于微生物具有繁殖快．多为单细胞．遗传物质相对较少等特点，因此在基因工程技术中，科学家常用细菌．酵母菌等微生物作为受体细胞。解答：目的基因导入受体细胞后，随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌等微生物繁殖速度非常快，因此在基因工程技术中，科学家常用细菌．酵母菌等微生物作为受体细胞，这样能在很短的时间内就能获得大量的目的基因．故选C。3．【答案】D【解析】试题分析：基因探针是用放射性同位素．荧光分子等标记的DNA分子做探针，原理是DNA分子杂交。DNA分子独特的双螺旋结构是由 两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对。详解：A.由题图可知， DNA酶Ⅰ将DNA分子的单链随机切开，故切开的部位是核苷酸之间的磷酸二酯键，A正确；B.题图显示：合成标记的DNA探针所需原料是脱氧核糖核苷酸，B正确；C.在高温条件下，氢键断裂，故荧光探针与染色体共同煮沸，DNA双链中氢键断裂，形成单链，C正确；D.由于两条姐妹染色单体是经过DNA复制产生的，故其中DNA的碱基序列相同，故图中两条姐妹染色单体最多可以形成4条荧光标记的DNA片段，D错误。故选D。4．【答案】A【解析】试题分析：从图可知，该过程利用的是某种生物的基因组DNA，用限制酶切割后，与载体连接注入到受体菌中，该过程是构建基因组文库，故A正确。5．【答案】B【解析】基因表达载体由启动子．终止子．标记基因和目的基因组成。图中有终止子．标记基因（抗生素基因）．目的基因（插入的基因）．复制原点等，还缺少启动子，且启动子位于目的基因的首端，所以X最可能是启动子，故选B。6．【答案】 D【解析】本题考查的是基因工程的有关内容。苏云金芽孢杆菌的抗虫基因之所以能在棉花的叶肉细胞中准确地表达出来主要是因为不同生物共用一套遗传密码，D正确；目的基因是在细胞质中表达，A错；不同生物的遗传信息不同，B错；目的基因是原核基因，而棉花DNA上是真核基因，基本结构不同，C错。故本题选D。7．【答案】B【解析】试题分析：DNA重组技术至少需要三种工具:限制性核酸内切酶(限制酶)．DNA连接酶．运载体基因工程的基本操作步骤主要包括四步:(1)目的基因的获取;(2)基因表达载体的构建;(3)将目的基因导入受体细胞;(4)目的基因的检测与鉴定.构建基因表达载体时,需要用同种限制酶切割含有目的基因的DNA和运载体DNA,再用DNA连接酶连接形成重组DNA分子。详解：A．抗菌素抗性基因作为标记基因，A错误；B．细菌质粒是基因工程常用的运载体，B正确；C．运载体和目的基因用同种限制酶切割，C错误；D．目的基因导入植物细胞，正常的体细胞就可以，导入动物细胞必须是受精卵细胞，因为植物细胞具有全能性，D错误。故选B。8．【答案】C【解析】蛋白质工程的基本流程是：③预期蛋白质功能→①预期蛋白质分子结构组成→④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列→②合成DNA，故选C。9．【答案】C【解析】试题分析：基因表达载体的构建（基因工程的核心）10．【答案】A【解析】试题分析：利用转基因技术将鱼的抗冻基因导入番茄体内，获得抗冻能力明显提高的番茄新品种，此过程的基本程序有四步：1．提取目的基因。2．基因表达载体的构建。3．把目的基因导入受体细胞。4．目的基因的检测与鉴定。解答：提取目的基因可以用PCR技术进行目的基因的扩增，以一段已知目的基因的核苷酸序列为模板，设计相应DNA单链片段作为引物，可以在短时间内获得大量的目的基因，A正确。构建基因表达载体时要利用限制性核酸内切酶和DNA连接酶进行操作，B错误。将将基因表达载体导入番茄体细胞常用的方法是农杆菌转入法，不用Ca2+处理细胞，C错误。检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达用抗原-抗体杂交的方法，D错误。11．【答案】B【解析】试题分析：分析题图：图示是将北极比目鱼中的抗冻基因转移到农杆菌中的过程示意图，图中①表示采用反转录法合成目的基因及目的基因的扩增过程；②表示基因表达载体的构建过程，该过程需要DNA连接酶和限制酶；接着将目的基因导入农杆菌细胞。详解：A．①表示采用反转录法合成目的基因及目的基因的扩增过程，用反转录法合成目的基因时模板是mRNA，而目的基因扩增时的模板是DNA，A错误；
B．①表示采用反转录法合成目的基因及目的基因的扩增过程，其中基因的扩增过程需要DNA解旋酶和DNA聚合酶，B正确；
C．②为基因表达载体的构建过程，需要用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶，C错误；
D．基因工程中选用质粒作为运载体是因为质粒能进行独立和稳定的DNA自我复制，D错误。
故选B。12．【答案】C【解析】试题分析：由图可知，①表示获取目的基因，②表示获取质粒，③表示用限制酶对质粒进行切割，④表示基因表达载体的构建，⑤表示将目的基因导入受体细胞，⑥⑦表示筛选含有目的基因的受体细胞。解答：A．由于不同限制酶切割形成的粘性末端可能相同，因此①②不一定用同一种限制性核酸内切酶进行切割，A错误；B．根据⑥⑦筛选结果可知，构建基因表达载体后，四环素抗性基因被破坏，而氨苄青霉素基因没有被破坏，因此I表示抗四环素基因，II表示抗氨苄青霉素基因，B错误；C．3．5菌落中的细菌能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素，筛选出的含有人胰岛素原基因的细菌，C正确；D．细菌是原核生物，不含内质网和高尔基体，不能对胰岛素进行加工，因此细菌不能合成具有生物活性的胰岛素，D错误。故选C。13．【答案】C【解析】分析：基因表达载体的构建：
（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。
（2）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。详解：A．基因表达载体使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用，是基因工程的核心步骤，A正确；B．基因表达载体包括启动子．终止子．目的基因．标记基因，其中启动子位于目的基因的首端，终止子位于目的基因的末端，B正确；C．启动子位于目的基因的首端，是启动转录的一段DNA，C错误；D．不同的目的基因具有不同的核苷酸序列，其启动子也不尽相同，D正确。故选：C。14．【答案】C【解析】试题分析：解答：A．基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍，因此从基因组文库中获取的某种生物的部分基因，可以实现物种间的基因交流，A正确；B．启动子不能转录形成mRNA，内含子虽然能转录形成mRNA，但在加工过程中会被剪切掉，因此乙mRNA为模板逆转录形成的cDNA中既没有启动子，又无内含子，B正确；C．胰高血糖素基因只在胰岛A细胞中表达，因此用人的胰高血糖素基因制成的DNA探针，检测人胰岛A细胞中的mRNA，可形成杂交分子，C错误；D．基因表达载体中的标记基因不能含有限制酶的切割位点，否则在构建基因表达载体时标记基因会被限制酶破坏，D正确。故选C。15．【答案】B【解析】试题分析：根据题意和图示分析可知：图示表示基因表达载体的构建过程，含抗原基因的DNA分子中含有PstⅠ．SmaⅠ．EcoRⅠ三种限制性核酸内切酶的识别序列，其中SmaⅠ的识别序列位于目的基因上；质粒中含有PstⅠ．SmaⅠ．EcoRⅠ．ApaⅠ四种限制性核酸内切酶的识别序列。图示过程需要的工具有限制酶．DNA连接酶和运载体。详解：A. 图示过程需要的工具有限制酶．DNA连接酶和运载体，A错误；B. 限制酶也具有专一性，一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，B正确；C. 图中的质粒可能来自于原核细胞．真核细胞，真核细胞如真菌中有也有质粒，C错误；D. 限制酶作用于双链DNA中的磷酸二酯键，将其断开，D错误。故选：B。16．【答案】B【解析】试题分析：17．【答案】C【解析】A．T4DNA连接酶可用于连接黏性末端和平末端，A选项错误；B．E·coli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，B选项错误；C．T4DNA连接酶既可以连接黏性末端，又可以连接平末端，C选项正确；D．E·coli DNA连接酶不能连接平末端，T4DNA连接酶可连接平末端但效率较低，D选项错误；故选C。18．【答案】D【解析】试题分析：获取目的基因的方法主要有两种: