高中生物沪科版 (2019)选修3三、基因工程在医学领域贡献巨大随堂练习题

【特供】三、基因工程在医学领域贡献巨大作业练习

一．单项选择

1．下列有关重组DNA技术的叙述，正确的是（    ）

A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶．连接酶和运载体

B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列

C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快

D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达

2．抗体的制备经历了细胞水平和分子水平两种合成途径的研究．下图是生物学工程技术制备抗体的两个途径模式简图．下列叙述中正确的有（　　）

①过程①体现了生物膜的流动性
②筛选出的Y细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体
③Y细胞的增殖过程需要提供适量的氧气，不需要提供二氧化碳
④过程⑤要用到的工具酶有限制酶．DNA连接酶和运载体
⑤过程⑥常用显微注射法导入，选大肠杆菌做受体是因为它繁殖快
⑥该图示过程涉及基因工程技术．细胞工程技术．

A．五项 B．四项 

C．三项 D．两项

3．如图所示是四种不同质粒的示意图，其中ori为复制必需的序列，amp为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环素抗性基因，箭头表示一种限制性核酸内切酶的酶切位点．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（　　）

A． B． 

C． D．

4．基因芯片的测序原理是DNA分子杂交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法．先在一块基片表面固定序列已知的八核苷酸的探针，当溶液中带有荧光标记的靶核酸序列，与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时，通过确定荧光强度最强的探针位置，获得一组序列完全互补的探针序列．据此可重组出靶核酸的序列TATGCAATCTAG（过程如图1）．若靶核酸序列与八核苷酸的探针杂交后，荧光强度最强的探针位置如图2所示，请分析溶液中靶序列为（　　）

A．AGCCTAGCTGAA

B．TCGGATCGACTT

C．ATCGACTT

D．TAGCTGAA

5．模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述。下列对图所示生物概念模型的分析正确的是 (　　)

A．若该模型表示基因工程的操作流程，则C表示重组质粒，D是细菌细胞

B．若该模型表示体外受精技术，则A．B其中之一表示成熟的精子

C．若A．B表示培养液和胚胎干细胞，则C→D的传代培养过程中有可能出现分化现象

D．若该模型表示该移植技术，则C→D过程一定与胚胎体外培养和胚胎移植技术有关

6．在基因工程技术中，下列方法与目的基因获得无关的是（    ）

A.辐射诱变法

B.散弹射击法

C.反转录法

D.人工合成法

7．蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，可制成防弹背心．降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊作为乳腺生物反应器。下列有关乳腺生物反应器的说法，错误的是（    ）

A. 将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体

B. 可通过显微注射技术将表达载体导入羊的受精卵中

C. 可用丝蛋白基因探针与该羊口腔上皮细胞mRNA杂交，检测目的基因是否发挥作用

D. 上述培育转基因蜘蛛羊的过程涉及到基因工程．动物细胞培养．胚胎移植等技术

8．下图表示运用影印培养法（使在一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法），检测重组质粒是否导入大肠杆菌，下列相关叙述中不正确的是（　　）
 

A．导入大肠杆菌的运载体中有特殊的标志基因

B．影印培养法使用的是液体培养基进行微生物培养

C．培养基A和B提供有利于目的菌株生长的营养．pH

D．培养基B中含有的特殊成分能抑制其他微生物生长

9．下图表示转基因动．植物的培育过程。下列有关叙述正确的是 (　　)

A．在获得目的基因的过程中，需要使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶等工具酶

B．受体细胞A需要氯化钙处理以增加细胞膜的通透性

C．②过程需要用到体外受精．胚胎体外培养．胚胎移植等生物技术

D．受体细胞B可以不经过脱分化阶段再生出完整的植株 

10．2003年，联合国严格要求伊拉克销毁大规模杀伤性武器，其中包括神经毒气。神经毒气一旦释放出来，很容易进入人的神经细胞，造成神经功能障碍，甚至杀死神经细胞。神经毒气容易进入神经细胞的原因最可能是 （    ）           

A.神经细胞膜上有大量的神经毒气载体   

B．神经细胞膜上有神经毒气通道

C.神经细胞膜与神经毒气的结合能力很强 

D.神经毒气能以自由扩散的方式透过细胞膜

11．将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，通过发酵就能大量生产人生长激素．下面叙述不正确的是（　　）

A．发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的次级代谢产物

B．大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传

C．大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与嘧啶含量相等

D．生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA聚合酶

12．“设计试管婴儿”与一般所说的试管婴儿具有哪些共同步骤（　　）

A．体外受精 B．胚胎移植 

C．基因检测 D．细胞核移植

13．科学家将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因（Bt）导入棉花，筛选出Bt基因整合到染色体上的抗虫植株,如图表示其中的三种情况（黑点表示Bt基因的整合位点，Bt基因都能正常表达）,这些植株自交，子代中抗虫植株所占比例的高低为（　　）
 

A．甲=丙＞乙 B．甲＞丙＞乙 

C．丙＞甲＞乙 D．乙＞甲=丙

14．（多选）2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个“融合基因”，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。下列关于该过程的叙述中，正确的是(    )

A．可以采用两种或两种以上的限制性内切酶分别同时切割运载体和含目的基因的DNA

B．构建的基因表达载体可以让目的基因进入受体细胞而不被受体细胞内核酸酶降解

C．导入受体细胞内的“融合基因”可视为一个独立的遗传单位

D．利用该技术可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布

15．科学家将发光基因导入烟草细胞内，培育出了发光的烟草(如下图)，以下有关该过程中应用的技术的叙述中，正确的是(　　)

A．该技术是在细胞水平上进行设计和施工的

B．该技术的操作环境是在生物体内

C．该技术的原理是基因突变

D．该技术的优点是定向产生人类需要的生物类型

16．某环状DNA分子其长度为1，用某种限制性核酸内切酶在该分子上有3个酶切位点，如下图中A．B．C三处。如果该DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生0.2．0.3．0.5三种不同长度的DNA片段。现有多个上述DNA分子，若在每个分子上至少有1个酶切位点被该酶切断；则从理论上讲，经该酶切后，这些DNA分子最多能产生长度不同的线状DNA的种类数是几个(　　)

A．4 

B．8

C．6 

D．7

17．如图为某科研小组采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛色基因导入黑色纯种小鼠的胚胎干细胞（ES细胞）中，再将改造后的胚胎干细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程．据图分析不正确的是（　　）
 

A．该过程使用的工具酶有DNA连接酶和限制性核酸内切酶

B．完成第Ⅱ步操作得到由两个DNA切段连接成的产物，必定是载体与棕褐毛色基因形成的重组DNA分子

C．第Ⅲ步操作后，还需筛选目的基因已成功转移的胚胎干细胞，才能将该胚胎干细胞注射到囊胚中

D．改造后的胚胎干细胞移植回囊胚继续发育成小鼠，其根本原因是细胞核中含有一整套的遗传物质

18． 下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是（    ）

A． 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

B． 限制性核酸内切酶的活性受温度的影响

C． 限制性核酸内切酶能在识别序列内的任意位点切割  

D． 限制性核酸内切酶可从原核生物中提取

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】重组DNA技术是指根据需要，将外源的DNA片段或人工合成的基因，通过载体导入受体细胞中，并且使新的基因在细胞内表达，产生出人类所需要的物质，或者得到新的生物性状。

此题考查基因的操作工具．目的基因表达等知识。解答此类题目须明确以下三方面知识：(1)基因操作的工具有限制酶．连接酶；(2)一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，不同的限制酶识别的核苷酸序列不同；(3)运载体是基因的运输工具；(4)目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程；(5)导入受体细胞中的目的基因主要是为了表达，生产目的基因的产物，因此能够快速繁殖是选择受体细胞的重要条件之一。

2．【答案】C

【解析】解：①过程①表示动物细胞融合，其结构基础是细胞膜的流动性，①正确；
②通过选择培养基的筛选，得到的Y细胞既能无限增殖又能产生特异性抗体，②正确；
③在动物细胞培养时，培养液中需要提供氧气和二氧化碳，二氧化碳的目的是维持培养液中pH稳定，③错误；
④基因工程中使用的工具酶有限制酶和DNA连接酶，而运载体不属于工具酶，④错误；
⑤将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法，将目的基因导入大肠杆菌的方法是先用钙离子处理，使之成为感受态细胞，然后与基因表达载体结合，⑤错误；
⑥据图可知，该过程使用了基因工程和细胞工程技术，⑥正确．
故选：C．

3．【答案】C

【解析】解：A．图中酶切位点在ori序列上，该序列被破坏，重组质粒将无法进行复制，因此受体细胞既不能在四环素培养基上生长，也不能在氨苄青霉素培养基上生长，A错误；
B．图中酶切位点没有破坏三个基因，因此含重组DNA的细胞既能在四环素培养基上生长，也能在氨苄青霉素培养基上生长，B错误；
C．图中酶切位点在氨苄青霉素抗性基因上，氨苄青霉素抗性基因破坏，则含重组DNA的细胞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，C正确；
D．图中酶切位点在四环素抗性基因上，由于仅四环素抗性基因破坏，则含重组DNA的细胞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，D错误．
故选：C．

4．【答案】A

【解析】仿照图1，图2中杂交探针组TCGGATCG--CGGATCGA--GGATCGAC--GATCGACT--ATCGACTT，重组的互补序列为TCGGATCGACTT，则溶液中靶序列为AGCCTAGCTGAA．
故选：A．

5．【答案】C

【解析】若该模型表示基因工程的操作流程，D还可以是酵母菌等；若该模型表示体外受精技术，A．B其中之一表示获能的精子；若该模型表示核移植技术，C→D过程不一定有胚胎移植，如果是卵生动物的话，就不存在胚胎移植。

6．【答案】A

【解析】考查提取目的基因的方法。基因工程中提取目的基因的方法主要有两条：一条是从供体细胞的DNA中直接分离目的基因，其中最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。它是用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多段，将这些段分别载入运载体，然后转入不同的受体细胞，让供体细胞所提供的外源DNA在各个受体细胞中复制，从中找出含有目的基因的细胞，再把目的基因分离出来。另一条是人工合成目的基因。该方法有两条途径：一是用反转录法，以目的基因转录形成的信使RNA为模板，反转录成互补的DNA单链，再合成双链DNA；二是根据已知蛋白质的氨基酸序列，推测信使RNA的序列，再推测相应结构基因的序列，然后通过化学方法合成。辐射诱变法能改变基因结构，不能获取目的基因。

7．【答案】C

【解析】可用丝蛋白基因探针与该羊口腔上皮细胞DNA分子杂交，检测目的基因是否发挥作用。

8．【答案】

【解析】解：A．运载体包括目的基因．启动子．终止子和标记基因，标记基因可以是抗生素抗性基因或荧光标记基因，以便于重组后重组子的筛选，故A正确；
B．为了使菌落的生长位置固定，影印培养法使用的是固体培养基进行微生物培养，故B错误；
C．培养基A和B的目的是为了筛选出含有目的基因的重组质粒的大肠杆菌，两种培养基的区别就是有没有加特殊的筛选物质，而培养基的营养．pH都是有利于目的菌株生长的，故C正确；
D．培养基A和B中的菌落相比，培养基B中缺少了4．6两个菌落，说明培养基B中含有的特殊成分能抑制4．6两个菌落微生物生长，故D正确．
故选B．

9．【答案】D

【解析】获得目的基因未必使用限制性内切酶和DNA连接酶(如人工合成法)；针对原核细胞可使用CaCl2处理增强细胞壁的通透性，动物受精卵则不需要；②过程不需“体外受精”。

10．【答案】D

【解析】容易进入神经细胞可能是通过自由扩散的方式透过细胞膜

11．【答案】D

【解析】解：A．发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的次级代谢产物，A正确；
B．通过基因工程技术可以将人的生长激素导入大肠杆菌中，并且能稳定的遗传，B正确；
C．大肠杆菌质粒标记基因中嘌呤与嘧啶含量相等，C正确；
D．生长激素基因在转录时需要RNA聚合酶，而基因在转录过程中不需要解旋酶，D错误．
故选：D．

12．【答案】AB

【解析】A．“设计试管婴儿”与试管婴儿都涉及体外受精过程，A正确；
B．“设计试管婴儿”与试管婴儿需经过胚胎移植才能产生，B正确；
C．“设计试管婴儿”可能需要进行基因检测，但试管婴儿不需要进行基因检测，C错误；
D．“设计试管婴儿”与试管婴儿都不需要进行细胞核移植，D错误．
故选：AB．

13．【答案】B

【解析】解：甲植株相当于是Bt基因纯合子，其自交后代均含有Bt基因，即子代中抗虫植株所占比例为100%；乙植株相当于是Bt基因杂合子，根据基因的自由组合定律，其自交后代中有1/4个体含有Bt基因，即子代中抗虫植株所占比例为25%；丙植株相当于是Bt基因杂合子，根据基因的自由组合定律，其自交后代中有3/4个体含有Bt基因，即子代中抗虫植株所占比例为75%．所以这些植株自交，子代中抗虫植株所占比例的顺序是甲＞丙＞乙．
故选B．

14．【答案】ABCD

【解析】以新情境考查对基因工程的理解。为了防止目的基因．质粒在DNA连接酶作用下自己的缝合，可用用两种或两种以上的限制性内切酶分别同时切割运载体和含目的基因的DNA；B项是构建的基因表达载体的意义；有题干知融合基因能够表达，可以看做一个基因，基因是控制性状的基本遗传单位；融合基因表达的蛋白质带有绿色荧光，该技术可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布。

15．【答案】D

【解析】本题以发光烟草为素材命题，主要考查基因工程概念的内涵和外延。根据图中信息可知培育发光烟草应用的技术为基因工程，该技术的操作环境是在生物体外，B错误。

16．【答案】C

【解析】本题考查限制酶的作用，在此环状DNA上可以切1～3个位点，切1个位点得到长度为1的片段，切2个位点可以得到长度为0.5．0.2．0.8．0.3．0.7共5种片段，切3个位点可以得到0.2．0.3．0.5共3种长度的片段，总共能获得6种不同的DNA片段。

17．【答案】B

【解析】解：A．基因工程所需的酶有两种DNA连接酶和限制性核酸内切酶，A正确；
B．步骤Ⅱ是基因表达载体的构建，获得载体与棕褐毛色基因形成的重组DNA分子几率很小，还需要筛选，B错误；
C．第Ⅲ步操作，目的基因不一定能成功转移到胚胎干细胞中，还需要筛选，C正确；
D．由于胚胎干细胞的细胞核中含有一整套的遗传物质，使得胚胎干细胞移植成功能够发育为小鼠，D正确．

18．【答案】C

【解析】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，并在特定的位点切割。