生物选择性必修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精练

【精品】第一节基因工程赋予生物新的遗传特性-3练习

一．单项选择

1．限制酶BamHⅠ和BglⅠ是两种常见的工具酶，它们的识别序列及切割位点依次为G↓GATCC和A↓GATCT。研究中用BamHⅠ切割DNA获得目的基因，用BglⅠ切割质粒，并连接得到重组质粒。相关叙述正确的是

A．酶切过程中，需控制好酶浓度．温度和反应时间等因素

B．目的基因经BamH I切割后形成的黏性末端是－CTAGG

C．分别用两种限制酶切割，保证了目的基因定向插入质粒

D．经两种酶处理得到的重组质粒能再被这两种酶所识别

2．基因工程操作的核心步骤是

A．获取目的基因 B．将目的基因导入受体细胞

C．构建基因表达载体 D．目的基因的检测和鉴定

3．在基因表达载体的构建中，下列说法正确的是（    ）

①一个表达载体的组成包括目的基因．标记基因．启动子．终止子

②基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤

③有了启动子才能驱动基因转录出mRNA，终止子的作用是使转录在所需要的地方停止

④启动子就是起始密码子， 终止子就是终止密码子

A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④

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．下列关于病毒的描述，正确的是

A.烟草花叶病毒可以不依赖宿主细胞而增殖

B.病毒可作为基因工程的运载体

C.肠道病毒可在经高温灭菌的培养基上生长增殖

D.癌症的发生与病毒感染完全无关

6．科学家利用下列哪种生物作为载体治疗遗传性囊性纤维病的

A．噬菌体 B．腺病毒 C．烟草花叶病毒 D．SARS病毒

7．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

8．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

9．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40

C．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

10．下图是用基因工程技术培育抗棉铃虫的转基因棉花过程，有关该过程叙述错误的是 

A．抗虫基因的表达产物为多肽 B．抗虫基因的插入不会改变受体细胞的染色体结构

C．受体细胞除去细胞壁更利于基因的导入 D．通过Ti质粒上的抗性基因筛选试管苗

11．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一项是（　　）

A．A B．B C．C D．D

12．科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因 a，通过基因工程的方法，将 a 转入马铃薯中，经检测发现 Amy 在成熟块茎细胞中存在。这一过程涉及（    ）

A．目的基因进入受体细胞后，随着马铃薯的 DNA 分子的复制而复制并传给子代细胞

B．基因 a 导入成功后，将抑制细胞原有的新陈代谢，开辟新的代谢途径

C．目的基因不需要整合到马铃薯的 DNA 分子中

D．目的基因来自细菌，可以不需要载体直接导入受体细胞

13．干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可以在一70℃条件下保存半年，这属于蛋白质工程的范畴。下列相关说法错误的是（    ）

A．蛋白质工程可以生产自然界不存在的蛋白质

B．蛋白质工程生产干扰素的过程不遵循中心法则

C．对天然干扰素的改造须通过对基因的操作来实现

D．蛋白质空间结构复杂是蛋白质工程实施难度大的重要原因

14．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

15．下图为基因工程中目的基因的获取示意图，不正确的是（    ）

A．③表示PCR技术，用来扩增目的基因

B．若获取的目的基因相同，则图中基因组文库小于cDNA文库

C．要从基因文库中得到所需的目的基因可以根据目的基因的相关信息

D．若基因比较小，核苷酸序列又已知，可以通过化学方法直接人工合成获取

16．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DNA

D．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

17．下列有关基因表达载体的叙述，不正确的是（    ）

A．具有复制原点，使目的基因能在受体细胞内扩增

B．具有启动子，作为核糖体识别和结合的部位

C．具有标记基因，有利于重组DNA的鉴定和选择

D．具有目的基因，以获得特定的基因表达产物

18．如图为Ti质粒简图。已知目的基因在两侧分别有1个BamHⅠ和1个HindⅢ识别序列，而中间有1个EcoRⅠ的识别序列。下列相关叙述错误的是

A．构建重组质粒应选择BamHⅠ和HindⅢ，绝对不能选择EcoRⅠ

B．在切割后的质粒与目的基因连接时会产生4个水分子

C．把切割后的质粒与目的基因混合时会产生4种不同连接方式的质粒

D．一般地，将重组质粒导入受体细胞的概率仅为10﹣7左右

参考答案与试题解析

1．【答案】A

【解析】

试题分析：

“分子手术刀”--限制性核酸内切酶（限制酶）

（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性。

（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。

详解：

A．影响酶促反应的因素有温度．pH．酶浓度．底物浓度等，因此酶切过程中，需控制好酶浓度．温度和反应时间等因素，A正确；

B．目的基因经BamH I切割后形成的黏性末端是G↓GATC，B错误；

C．分别用两种限制酶切割，由于形成的黏性末端相同，因此并不能保证目的基因定向插入质粒，C错误；

D．经两种酶处理得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别，D错误。

故选A。

2．【答案】C

【解析】

解答：

基因工程操作的核心步骤是构建基因表达载体，它决定目的基因是否能在受体细胞中稳定存在，并遗传给一代，同时决定目的基因是否能够表达和发挥作用，C正确。

故选C。

3．【答案】A

【解析】

试题分析：

基因表达载体的构建：

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】

分析：

病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。

详解：

A．病毒寄生在活细胞内才有生命活动，故烟草花叶病毒必需依赖宿主细胞而增殖，A错误；

B．基因工程的运载体包括：质粒．动植物病毒．噬菌体衍生物等，B正确；

C．肠道病毒只能寄生在活细胞内才有生命活动，不能在培养基上生长增殖，C错误；

D．致癌因子有物理致癌因子．化学致癌因子和病毒致癌因子，故癌症的发生与病毒感染有关，D错误。

故选B。

6．【答案】B

【解析】1994年美国科学科学家利用经过修饰的腺病毒作载体，成功地将治疗遗传性囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织中，故选B。

7．【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。

8．【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。

9．【答案】B

【解析】

试题分析：

10．【答案】D

【解析】

抗虫基因转录和翻译的产物是多肽，A正确；抗虫基因的插入不会改变受体细胞的染色体结构，B正确；受体细胞除去细胞壁更利于基因的导入，C正确；用虫食用棉花，观察其存活情况，来鉴定棉花是否具有抗虫特性，D错误

11．【答案】B

【解析】

试题分析：

解答：

花粉管通道法是我国科学家独创的一种方法，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；Ca2+处理法能使大肠杆菌细胞的生理状态发生改变，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，所以将目的基因导入微生物细胞，常采用感受态细胞法（Ca2+处理法），B错误；显微注射法的受体细胞一般为动物细胞，则羊受精卵的导入方法是显微注射法，C正确。在自然条件下，农杆菌感染双子叶植物和裸子植物，因此农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法，但大多数单子叶植物不能用，番茄是双子叶植物，可用农杆菌转化法将目的基因导入番茄细胞，D正确。

12．【答案】A

【解析】

试题分析：

本题考查基因工程的原理及技术，要求考生识记基因工程的原理及基本操作步骤。基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤（3）将目的基因导入受体细胞（4）目的基因的检测与鉴定。

解答：

A．目的基因进入受体细胞后，可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制，传给子代细胞并表达，A正确；
B．基因a导入成功后，将改变马铃薯原有的代谢，开辟新的代谢途径，但并没有抑制原基因表达，B错误；
C．目的基因需要整合到马铃薯的DNA分子中，C错误；
D．目的基因来自细菌，一般需要通过运载体导入受体细胞，D错误。
故选A。

13．【答案】B

【解析】A．根据以上分析可知，蛋白质工程可以生产自然界不存在的蛋白质，A正确；

B．蛋白质工程生产干扰素的过程仍然遵循中心法则，B错误；

C．由于基因指导蛋白质的合成，因此对天然干扰素的改造须通过对基因的操作来实现，C正确；

D．根据以上分析可知，蛋白质空间结构复杂是蛋白质工程实施难度大的重要原因，D正确。

故选B。

14．【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。

15．【答案】B

【解析】

PCR技术是体外进行DNA复制的技术，可用来扩增目的基因，A项正确；基因组文库含有一种生物的全部基因，cDNA文库只含有一种生物的部分基因，基因组文库大于cDNA文库，B项错误；可以根据目的基因的核苷酸序列．功能等信息从基因文库中得到所需的目的基因，C项正确；人工合成目的基因的前提是基因比较小，且核苷酸序列已知，D项正确。

16．【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。

17．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因表达载体包括目的基因．启动子．终止子以及标记基因等。启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是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，最终获得所需要的蛋白质。终止子位于基因的尾端，也是一段有特殊结构的DNA短片段，使转录在所需要的地方停止下来。标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，如抗生素抗性基因。

解答：

A．基因表达载体具有复制原点，使目的基因能在受体细胞内扩增，A正确；

B．基因表达载体具有启动子，是RNA聚合酶识别和结合的部位，B错误；

C．标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，如抗生素抗性基因。所以基因表达载体具有标记基因，有利于重组DNA的鉴定和选择，C正确；

D．基因表达载体具有目的基因，以获得特定的基因表达产物，D正确。

故选B。

18．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程的工具酶包括限制酶和DNA连接酶，为了便于质粒和目的基因重组，往往用同种限制酶切割质粒和目的基因；分析题意可知，“目的基因在两侧分别有1个BamHⅠ和1个HindⅢ识别序列，而中间有1个EcoRⅠ的识别序列”，如果用EcoRⅠ限制酶切割则会导致目的基因破坏，因此不可取，则应选用BamHⅠ和HindⅢ限制酶分别切割。

详解：

A．如果用EcoRⅠ限制酶切割则会导致目的基因破坏，因此不可取，A正确；

B．在切割后的质粒与目的基因连接时会形成4个磷酸二酯键，产生4个水分子，B正确；

C．选用BamHⅠ和HindⅢ限制酶分别切割质粒和目的基因，会使两者之间定向连接，不会出现多种连接方式，C错误；

D．一般地，将重组质粒导入受体细胞的概率仅为10﹣7左右，D正确。

故选C。