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4

【优编】第三节基因工程的操作程序-2随堂练习

一．单项选择

1．基因和表达载体相连时既可以正向连接也可以反向连接。下图甲．乙分别表示某质粒．含目的基因和酶切位点的DNA片段，构建基因表达载体时应用酶B和酶C进行切割，不应用酶A切割运载体和DNA片段，其原因不包括（    ）

A．防止目的基因和运载体发生反向连接 B．保证构建的重组质粒中含有标记基因

C．防止目的基因或运载体重新自身环化 D．保证构建的重组质粒中含有启动子

2．下列关于基因工程的说法正确的是（    ）

A．若要生产转基因水稻，最常用的将目的基因导入植物细胞的方法是花粉管通道法

B．质粒是最常用的载体之一，它也可从真核生物中获取

C．可以利用基因工程培育生物的新物种

D．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器

3．下列各项中，a．b．c．d代表的结构不正确的是（    ）

A．a 一质粒DNA

B．b 一限制性核酸内切酶

C．c 一DNA聚合酶

D．d —目的基因

4．如图表示某质粒上的氨苄青霉素抗性基因（Ampr）和四环素抗性基因（Tetr），P点为目的基因插入位点，则成功导入目的基因的重组质粒（    ）

A．既能在含氨苄青霉素培养基上生存，也能在含四环素培养基上生存

B．能在含氨苄青霉素培养基上生存，不能在含四环素培养基上生存

C．不能在含氨苄青霉素培养基上生存，能在含四环素培养基上生存

D．既不能在含氨苄青霉素培养基上生存，也不能在含四环素培养基上生存

5．如图是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因（ter）和氨苄青霉素抗性基因（amp'），EcoRV酶切位点为 。下列说法错误的是（ ）

A．EcoRV酶切出来的线性载体P1两端为平未端

B．载体P1需要添加与目的基因片段两端互补的脱氧核苷酸才能与其连接

C．只有成功导人P3的受体细胞才能在含有氨苄青霉素的培养基上增殖

D．目的基因与P2反向连接会导致目的基因产物不能合成

6．要使目的基因与对应的运载体结合，所需的酶是：   （    ）

①．限制酶　②．DNA连接酶　③．解旋酶　④．DNA聚合酶

A．①④ B．③④ C．①② D．②③

7．用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂的流程如图所示，下列叙述正确的（    ）

A．过程①需使用Taq酶

B．过程②需使用RNA聚合酶和PCR获取目的基因

C．过程③中使用NaCl溶液使细菌处于感受态

D．过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已插入受体细胞DNA上

8．如图为基因表达载体的模式图，下列有关基因工程中载体的说法正确的是（    ）

A．启动子位于基因的首端，是DNA聚合酶识别和结合的部位

B．终止子位于基因的末端，使翻译过程在所需要的地方停止下来

C．标记基因可以是抗生素抗性基因，也可以是荧光蛋白基因

D．基因表达载体的构建都是相同的

9．利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%，体型大10%，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用（    ）

A．乳腺细胞 B．体细胞 C．精巢 D．受精卵

10．利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素，下列叙述正确的是（    ）

A．用氯化钙处理大肠杆菌后，人的胰岛素基因就可以直接导入

B．DNA连接酶能把两个黏性末端经碱基互补配对后留下的缝隙“缝合”

C．若大肠杆菌中没有胰岛素产生，则可判断重组质粒未导入受体菌

D．获得胰岛素基因需要先构建一个基因文库

11．关于转化及转化方法的叙述，错误的是（    ）

A．采用显微注射法可将目的基因导入羊受精卵

B．大肠杆菌处于易于吸收DNA的生理状态称为感受态

C．采用花粉管通道法可将目的基因导入棉花细胞

D．农杆菌转化法是单子叶植物中常用的一种基因转化方法

12．图表示由EcoRⅠ限制酶切割某DNA后的片段，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列以及切点是（    ）

A．CTTAAG，切点在C和T之间

B．CTTAAC，切点在G和A之间

C．CTTAAC，切点在C和T之间

D．GAATTC，切点在G和A之间

13．基因工程的操作对象是“目的基因”。下列关于“目的基因”的说法，正确的是（    ）

A．“目的基因”都有自我复制能力

B．“目的基因”都是指能合成相应蛋白质的基因

C．我们可以根据相应的表达产物，从基因文库中寻找“目的基因”

D．反转录得到的“目的基因”与通过相关蛋白质推测出来的“目的基因”碱基序列相同

14．我国独创的将抗虫基因导入棉花的方法是（    ）

A．基因枪法 B．显微注射技术

C．花粉管通道法 D．农杆菌转化法

15．由于乙肝病毒不能用动物细胞来培养，因此无法用细胞培养的方法生产疫苗，但可用基因工程的方法进行生产，现已知病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列，乙肝疫苗的生产过程示意图如下，下列相关说法不正确的是（    ）

A．生产乙肝疫苗的过程也达到了定向改造细菌的目的

B．在②过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶

C．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来

D．用于生产疫苗的目的基因可编码表面抗原蛋白

16．人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程为甲生物的蛋白质→mRNA①（→）目的基因②（-→）与质粒重组③（→）导入乙生物的细胞④（→）获得甲生物的蛋白质。下列说法正确的是（    ）

A．①过程需要的酶是逆转录酶，原料是A．U．G．C4种核苷酸

B．②过程中要用限制酶切割质粒和目的基因，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起

C．如果受体细胞是动物细胞，③过程可以用农杆菌转化法

D．④过程不需要核糖核苷酸

17．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

18．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

参考答案与试题解析

1．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因表达载体的构建是基因工程的核心，其目的是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。一个基因表达载体的组成，除目的基因外，还必须有启动子．终止子以及标记基因等。分析图示可知，目的基因两端有酶A．酶B和酶C的切割位点，而质粒中，酶A的切割位点位于氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因上，酶B和酶C的切割位点位于四环素抗性基因上。

解答：

A．质粒和含目的基因的DNA片段上都有酶B和酶C的酶切位点，酶B和酶C切割后产生的黏性末端不同，可以防止目的基因和运载体发生反向连接，A正确；

B．用酶B和酶C进行切割后，重组质粒中还含有氨苄青霉素抗性基因可作为标记基因，若用酶A切割，质粒中的两个标记基因都会被破坏，B正确；

C．酶B和酶C切割后产生的黏性末端不同，可防止目的基因或运载体重新自身环化，C正确；

D．无论用哪种酶切都不会破坏质粒中的启动子，重组质粒中都含有启动子，D错误。

故选D。

2．【答案】B

【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．农杆菌容易感染双子叶植物和裸子植物，由于水稻是单子叶植物，不容易被农杆菌感染，所以若要生产转基因水稻，最常用的将目的基因导入单子叶植物细胞的方法是基因枪法，A错误；
B．质粒是最常用的载体之一，它也可从真核生物中获取，如酵母菌细胞中含有质粒，B正确；
C．可以利用基因工程培育具有新性状的生物类型，但形成的新品种不属于新物种，C错误；
D．质粒是双链环状DNA分子，不是细胞器，D错误。
故选B。

3．【答案】C

【解析】

试题分析：

图示表示基因工程中基因表达载体的构建过程，a表示质粒，其中含有限制酶切割位点；b表示限制性核酸内切酶，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；c表示DNA连接酶，能将目的基因和运载体连接形成重组质粒；d表示目的基因。

解答：

A．质粒的化学本质是小型环状DNA，A正确；

B．图中利用b将质粒上的AATT序列进行切割形成相同的黏性末端，因此b表示限制性核酸内切酶，B正确；

C．图中利用c将目的基因和质粒连接，形成重组质粒，因此c表示DNA连接酶，C错误；

D．d有两个末端，并与质粒连接，是目的基因，D正确。

故选C。

4．【答案】B

【解析】

试题分析：

质粒含有的抗生素抗性基因常作为标记基因，用于筛选成功导入重组质粒的受体菌。本题质粒含有氨苄青霉素抗性基因（Ampr）和四环素抗性基因（Tetr）两个抗性基因，但目的基因的插入位点却正好位于Tetr上，插入的目的基因会破坏Tetr的结构。

解答：

据图可知目的基因若成功导入，则插入抗四环素基因（Tetr）中，导致该基因被破坏，则受体菌不能在含四环素培养基上生存；而抗氨苄青霉素基因（Ampr）保持完整结构，受体菌可以在含氨苄青霉素的培养基上生存。因此成功导入重组质粒的受体细胞，能在含氨苄青霉素培养基上生存，不能在含四环素培养基上生存。

故选B。

5．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程的工具：
（1）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。
（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
（3）运载体：常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。

解答：

A．由EcoRV酶的识别序列和切割方法可知，该酶切出来的线性载体P1两端为平未端，A正确；

B．由于载体P1两端为平末端，而目的基因的两端为黏性末端，故需要添加与目的基因片段两端互补的脱氧核苷酸才能与其连接，B正确；

C．成功导入P3的受体细胞和导入普通质粒P0的受体细胞都能在含有氨苄青霉素的培养基上增殖，C错误；

D．因为目的基因插入了启动子和终止子之间，若与P2反向连接则会导致目的基因不能正常转录，进而产物不能合成，D正确。

故选C。

6．【答案】C

【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。（1）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。形成黏性末端和平末端两种。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。

解答：

在基因工程的具体操作中，需要限制酶来切割以获取目的基因，同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端，再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体。因此要使目的基因与对应的运载体重组，所需的两种工具酶是①限制酶和②DNA连接酶。综上所述C正确，ABD错误。

故选C。

7．【答案】D

【解析】

试题分析：

根据题意和图示分析可知：图中过程①表示通过反转录法合成相应的DNA；过程②表示利用PCR技术对目的基因进行扩增；过程③表示将目的基因导入受体细胞；过程④表示通过筛选获得工程菌。

解答：

A．过程①表示通过反转录法合成目的基因，该过程需要逆转录酶，A错误；

B．过程②表示利用PCR技术对目的基因进行扩增，该过程需要耐高温的DNA聚合酶，B错误；

C．感受态细胞可用的CaCl2溶液制备，C错误；

D．过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞，D正确。

故选D。

8．【答案】C

【解析】

试题分析：

根据题意和图示分析可知：图示为基因表达载体的模式图，基因表达载体包括复制原点．启动子．终止子．标记基因（插入基因）．标记基因（抗生素抗性基因）等。

解答：

A．启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，A错误；

B．终止子是使转录过程终止，而使翻译过程终止的是终止密码子，B错误；

C．抗生素抗性基因．荧光蛋白基因等都可以用于检测目的基因是否进入，可作为标记基因，C正确；

D．受体细胞不同，基因表达载体的构建一般不同，D错误。

故选C。

9．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因工程的受体细胞包括动物细胞．植物细胞和微生物细胞；将目的基因导入动物细胞的操作程序：目的基因表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→注射了目的基因的受精卵移植到雌性动物的子宫或输卵管内发育→新性状动物。

解答：

绵羊是动物，动物基因工程中受体细胞常用受精卵，因为受精卵具有发育的全能性，利于培养成完整转基因动物个体，而动物的其他细胞全能性受到限制。

故选D。

10．【答案】B

【解析】

试题分析：

11．【答案】D

【解析】

试题分析：

1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。
2.将目的基因导入微生物细胞的方法：用Ca2+处理细胞→感受态细胞→表达载体与感受态细胞混合（在缓冲液中）→一定温度下，感受态细胞吸收DNA分子，完成转化。

解答：

A．将目的基因导入动物细胞可采用显微注射法，A正确；

B．Ca2+处理可增大大肠杆菌细胞壁的通透性，使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，因此Ca2+处理可促使大肠杆菌易于吸收DNA完成转化，B正确；

C．采用花粉管通道法可将目的基因导入棉花细胞，花粉管通道法是一种十分简便经济的方法，C正确；

D．导入双子叶植物细胞常用农杆菌转化法，基因枪法是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，D错误。

故选D。

12．【答案】D

【解析】

试题分析：

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，形成黏性末端和平末端两种。

解答：

从图中可以看出，该限制酶识别的碱基序列为GAATTC，并且将碱基G和A之间的磷酸二酯键切割，即切点在G和A之间，D正确，ABC错误。

故选D。

13．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程的操作对象是目的基因，需要用到的工具有限制酶．DNA连接酶和运载体。

解答：

A．目的基因通常不具有自我复制能力，A错误；

B．目的基因可以是能合成相关的蛋白质，如胰岛素基因，也可能是调控因子，B错误；

C．我们可以根据目的基因的碱基序列．功能．表达产物等信息，从基因文库中寻找目的基因，C正确；

D．反转录得到的目的基因与通过相关蛋白质推测出的目的基因的碱基序列不一定相同，D错误。

故选C。

14．【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．基因枪法是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，而棉花是双叶子植物，A错误；
B．显微注射技术是将目的基因导入动物细胞的常用方法，B错误；
C．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，C正确；
D．农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞常用的方法，约80%的转基因植物都是用这种方法获得的，但是不是我国独创的，D错误。
故选C。

15．【答案】C

【解析】

试题分析：

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．生产乙肝疫苗的过程采用了基因工程技术，该技术可以定向改造生物，A正确；

B．在②过程中，需要先构建基因表达载体，该过程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶，B正确；

C．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的磷酸二酯键连接起来，C错误；

D．可编码表面抗原蛋白的基因才能用于生产疫苗，以便能激发特异性免疫，D正确。

故选C。

16．【答案】B

【解析】

试题分析：

分析题图：①表示以mRNA为模板逆转录合成DNA的过程；②表示基因表达载体的构建过程，该过程是基因工程的核心步骤；③表示将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。

解答：

A．①为逆转录过程，需要逆转录酶的参与，原料是碱基组成为A．T．G．C的四种游离的脱氧核苷酸，A错误；

B．②是基因表达载体的构建过程，要先用限制酶切割质粒，再用DNA连接酶把目的基因和质粒连接成重组质粒，B正确；

C．③表示将目的基因导入受体细胞，如果受体细胞是动物细胞，通常采用显微注射法，C错误；

D．④过程包括转录和翻译，转录所用的原料包括四种含有A．U．G．C的核糖核苷酸，D错误。

故选B。

17．【答案】A

【解析】

试题分析：

cDNA文库和基因文库的比较表：

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。

18．【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。