高中生物浙科版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第一节 基因工程赋予生物新的遗传特性随堂练习题

【基础】第一节基因工程赋予生物新的遗传特性-1作业练习

一．单项选择

1．CRISPR/Cas9是应用最广泛的基因组编辑技术，其操作过程如下：

①人工合成的短链RNA作为向导（简称gRNA），它将部分与细胞某目的基因中希望被编辑的序列相结合；

②来自细菌的核酸酶Cas9与gRNA结合，切割与gRNA结合的DNA，使DNA双链断裂；

③加入大量用于修复的模板DNA（即大部分序列与被切割位点附近序列相同，个别位点被人工改变）。这样，细胞启动修复机制，人类希望改变的碱基序列被引入基因组中，基因组的准确编辑由此实现。

以下关于该技术叙述正确的是（    ）

A．gRNA的序列与目的基因特定碱基序列部分结合，结合区域最多含6种核苷酸

B．Cas9经内质网．高尔基体加工才具有切断DNA的活性

C．CRISPR/Cas9技术对不同基因进行编辑时，应使用相同的gRNA

D．CRISPR/Cas9技术可改变基因结构，也可以使某个基因失去功能

2．通过以下哪种处理方式，可以提高细菌细胞的通透性，从而易于摄入质粒？（    ）

A．加热 B．加碱 C．加氯化钙 D．搅拌

3．下列关于基因工程的叙述，正确的是（　　）

A．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体

B．细菌的所有环状DNA均是基因工程常用的运载体

C．通常用一种限制酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制酶处理运载体DNA

D．基因工程中常以抗生素抗性基因作为标记基因

4．在基因表达载体的构建中，下列叙述正确的是（    ）

A．必须在细胞内进行

B．有了启动子才能驱动基因转录出mRNA

C．所有基因表达载体的构建是完全相同的

D．一个基因表达载体的组成只包括目的基因．启动子．终止子

5．番茄叶片受害虫的损伤后，叶肉细胞迅速合成蛋白酶抑制剂，抑制害虫的消化作用。人们尝试将番茄的蛋白酶抑制剂基因导人玉米，以对付猎獗的玉米螟。下图为培育转基因抗虫玉米的流程图，下列叙述正确的是（    ）

A．用限制性核酸内切酶切割番茄的DNA得到的产物就是蛋白酶抑制剂基因

B．用氯化钙处理玉米受体细胞，有利于含目的基因的重组质粒导入

C．重组Ti质粒应有DNA聚合酶识别和结合的部位，以启动蛋白酶抑制剂基因的转录

D．若将目的基因导入二倍体玉米的花粉细胞，通过花药离体培养，再用秋水仙素处理单倍体植株，可获得稳定遗传的转基因玉米

6．将目的基因导入大豆茎尖分生区细胞和小鼠受精卵，常用的方法分别是（    ）

A．显微注射技术  农杆菌转化法 B．显微注射技术  花粉管通道法

C．农杆菌转化法  显微注射技术 D．花粉管通道法  显微注射技术

7． 在基因工程中，常用人工改造后的质粒作为目的基因的载体。下列相关叙述不正确的是（　　）

A. 质粒是独立于细菌拟核之外的一种很小的环状DNA分子，具有自我复制能力

B. 质粒上应具有适合的标记基因，如氨苄青霉素抗性基因等，以用于检测目的基因是否插入转基因生物的DNA分子中

C. 质粒上应具有多种限制酶的切割位点，供外源DNA片段插入其中

D. 质粒上的复制原点可使外源基因在受体细胞中能稳定复制并遗传

8．对受体细胞不同，将目的基因导入受体细胞的方法也不相同，下列受体细胞与导入方法匹配错误的是（    ）

A．A B．B C．C D．D

9．有关基因工程的叙述中，不正确的是（    ）

A．DNA连接酶将黏性未端的碱基对连接起来 B．限制酶可用于目的基因的获得

C．目的基因须由运载体导入受体细胞 D．人工合成目的基因不用限制酶

10．科学家将含人的抗胰蛋白酶基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育成的羊能分泌含抗胰蛋白酶的奶。这一过程不涉及（    ）

A．DNA的自我复制 B．以DNA的一条链为模板合成RNA

C．RNA的自我复制 D．按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质

11．下图表示利用细菌中抗虫基因培育抗虫玉米的过程，其中①～⑧表示操作步骤，a．b表示相关分子，c～e表示培养过程，其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培养。下列有关叙述正确的是

A．图中需要用到限制酶的是步骤①②③ B．图中导入目的基因的是步骤④

C．步骤⑤的主要目的是扩增目的基因 D．脱分化和再分化的步骤分别是⑦和⑧

12．．下列关于基因工程的应用的叙述，错误的是（    ）

A．目前人们对转基因食品的安全性并未达成共识

B．导入了外源生长激素基因的转基因绵羊生长速率明显提高

C．利用转基因工程菌生产的药物有干扰素．白细胞介素-2等

D．用基因工程方法培育的抗虫植物也能够抗病毒

13．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启动子是一段有特殊结构的DNA片段，有了它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

14．冠状病毒是一种包膜的RNA病毒，依赖包膜上S蛋白与宿主细胞膜ACE2受体的结合，介导病毒包膜与细胞膜的融合侵入宿主细胞。下列相关叙述正确的是（    ）

A．可针对 ACE2 受体利用基因工程技术生产疫苗

B．冠状病毒进行自我繁殖所需的原料和酶来自宿主细胞

C．包膜上 S蛋白与宿主细胞膜受体结合实现细胞间的信息交流

D．可在标记尿嘧啶脱氧核苷酸的培养基上培养病毒确定其遗传物质

15．下列有关基因工程的叙述，错误的是（    ）

A．是在细胞水平进行的

B．运载体中需要含有标记基因

C．氨基酸的排列顺序为合成目的基因提供资料

D．DNA连接酶的作用对象是磷酸二酯键

16．下列关于将目的基因导入植物细胞的方法中，不正确的是（    ）

A．花粉管通道法是我国科学家独创的一种转化方法

B．基因枪法又称微弹轰击法，虽然有效但成本较高

C．自然条件下农杆菌不感染单子叶植物和裸子植物

D．农杆菌 Ti 质粒上的 T-DNA 可转移至受体细胞中

17．2015年，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”，三亲婴儿的培育过程可选用如图所示技术路线，下列有关叙述不正确的是（）

A. 该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B. 捐献者携带红绿色盲基因不会遗传给“三亲婴儿”
C. “三亲婴儿”的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D. 这种生殖方式属于有性生殖

18．下列有关基因工程的叙述，正确的是（　　）

A．目的基因经土壤农杆菌导入植物受体细胞后，整合到受体细胞染色体上，因此一定能稳定遗传

B．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来

C．基因表达载体的构建是基因工程的核心，不同基因表达载体在构建上都是相同的

D．在基因工程中真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的

参考答案与试题解析

1．【答案】D

【解析】

2．【答案】C

【解析】

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（Ca2+处理法）。

解答：

A．加热不能提高细菌细胞的通透性，A错误；

B．加碱不能提高细菌细胞的通透性，B错误；

C．用氯化钙处理能使细菌细胞的生理状态发生改变，增大细菌细胞壁的通透性，有利于质粒导入细胞内，C正确；

D．搅拌不能提高细菌细胞的通透性，D错误。

故选C。

3．【答案】D

【解析】

4．【答案】B

【解析】A．基因表达载体的构建必须在细胞外进行，A错误；

B．启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，B正确；

C．由于受体细胞有植物．动物和微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方法不同，因此基因表达载体的构建是不完全相同的，C错误；

D．基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子．终止子和标记基因等，D错误。

故选B。

5．【答案】D

【解析】

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．用限制性核酸内切酶切割番茄的DNA得到的产物不一定是蛋白酶抑制剂基因，需要进行筛选，A错误；

B．将番茄的蛋白酶抑制基因转入玉米细胞时，最常采用的方法是农杆菌转化法，氯化钙用于处理微生物，B错误；

C．重组Ti质粒应有RNA聚合酶识别和结合的部位，即启动子，以启动蛋白酶抑制剂基因的转录，C错误；

D．若将目的基因导入玉米花粉细胞，通过花药离体培养和秋水仙素处理可获得稳定遗传的转基因玉米，D正确。

故选D。

6．【答案】C

【解析】

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：

大豆是双子叶植物，农杆菌转化法是将目的基因导入双子叶植物细胞最常用的方法；显微注射法是将目的基因导入动物细胞最常用的方法。因此，将目的基因导入大豆茎尖分生区细胞和小鼠受精卵，应分别采用的方法是农杆菌转化法和显微注射法。C正确，ABD错误。

故选C。

7．【答案】B

【解析】A．根据以上分析可知，质粒是独立于细菌拟核之外的一种很小的环状DNA分子，具有自我复制能力的双链DNA分子，A正确；

B．作为载体，质粒上应具有适合的标记基因，如氨苄青霉素抗性基因等，以用于鉴别含目的基因的受体细胞，并将其筛选出来，而检测目的基因是否插入转基因生物的DNA分子中的方法是DNA分子杂交法，B错误；

C．质粒上应具有一至多种限制酶的切割位点，以便于外源DNA片段插入其中，C正确；

D．质粒上的复制原点可使外源基因在受体细胞中能稳定复制并遗传，D正确。

故选B。

8．【答案】B

【解析】

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（Ca2+处理法）。

解答：

A．花粉管通道法是一种十分简便经济的方法，我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的，A正确；

B．将目的基因导入微生物细胞，常采用处理法（感受态细胞法），这种方法能使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，B错误；

C．显微注射技术是将目的基因导入动物细胞（如羊受精卵）的最常用．最有效的方法，C正确；

D．大豆属于双子叶植物，双子叶植物和裸子植物常用农杆菌转化法导入目的基因，D正确。

故选B。

9．【答案】A

【解析】

试题分析：

基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）．DNA连接酶．运载体.其中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连接酶能将目的基因和运载体之间的磷酸二酯键连接起来；运载体能将目的基因导入受体细胞。

解答：

A．DNA连接酶将黏性末端的磷酸二酯键连接起来，A错误；
B．限制性内切酶用于目的基因的获得和切割运载体，B正确；
C．目的基因需由运载体导入受体细胞，C正确；
D．人工合成目的基因有两种方法，其一是化学合成法，即用游离的脱氧核糖核苷酸合成，不需要限制酶；其二是反转录法，即用已知的mRNA和逆转录酶先合成DNA单链，再进一步得到DNA双链，也不需要限制酶，D正确。
故选A。

10．【答案】C

【解析】

试题分析：

人的抗胰蛋白酶基因转移到羊的受精卵中，运用到基因工程技术，羊能分泌含抗胰蛋白酶的奶，说明目的基因在受体细胞中表达，涉及到遗传信息的传递．转录和翻译。而RNA的复制和逆转录是病毒生物发生。

解答：

A．人的抗胰蛋白酶基因的DNA片段在羊的受精卵中，能整合到其染色体上，随着其复制而复制：DNA→DNA，A错误；
B．该受精卵发育的羊能分泌含抗胰蛋白酶的奶，说明目的基因已表达成功：DNA→mRNA→蛋白质（抗胰蛋白酶），B错误；
C．RNA以自身为模板自我复制只能发生在以RNA作为遗传物质的少数病毒中，C正确；
D．翻译是以mRNA为模板的，即按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质，因此也涉及，D错误。
故选C。

11．【答案】C

【解析】

A．①表示目的基因的获取，需要用到限制酶，②切割质粒产生黏性末端的过程，也需要用到限制酶，而步骤③需要用DNA连接酶，A错误；
B．图示将目的基因导入受体细胞（玉米细胞）的方法是农杆菌转化法，即图中步骤④⑤⑥，B错误；
C．步骤⑤是通过农杆菌的繁殖来扩增目的基因，C正确；
D．步骤⑦表示植物组织培养过程，包括脱分化和再分化两个过程；⑧表示植物的生长发育过程，D错误。

12．【答案】D

【解析】A．目前人们对转基因食品的安全性并未达成共识，A正确；
B．生长激素可以促进动物生长，所以导入了外源生长激素基因的转基因绵羊生长速率明显提高，B正确；
C．利用转基因工程菌生产的药物有干扰素．白细胞介素-2等，C正确；
D．棉铃虫是真核生物，与病毒差别很大，用基因工程方法培育的抗虫植物不能抗病毒，D错误。
故选D。

13．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因表达载体的组成包括：目的基因．启动子．终止子．标记基因等。

（1）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；

（2）终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；

（3）标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。

解答：

①一个表达载体的组成包括目的基因．启动子．终止子．标记基因．复制原点等，①错误；

②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA，②正确；

③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止，③正确；

④由于受体细胞有植物．动物以及微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方法不同，因此基因表达载体的构建是不完全相同的，④错误。

故选B。

14．【答案】B

【解析】

15．【答案】A

【解析】A．基因工程是在分子水平进行的，A错误；
B．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，B正确；
C．可根据氨基酸的顺序推测密码子，进而推出DNA中碱基序列，C正确；
D．DNA连接酶的作用对象是磷酸二酯键，D正确。
故选A。

16．【答案】C

【解析】

试题分析：

17．【答案】C

【解析】A.根据图示可知卵母细胞的细胞质来自于捐献者，可避免母亲的线粒体遗传基因传递给后代，A正确；

B.捐献者只是提供了卵母细胞的细胞质，所以其细胞核中携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿，B正确；

C.三亲婴儿的染色体一半来自母亲提供的细胞核，一半来自精子，C错误；
D.三亲婴儿的培育需要体外受精，属于有性生殖，D正确。
故选C。

18．【答案】D

【解析】