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同步作业含答案1

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【名师】第三节基因工程的操作程序-1同步练习一．单项选择1．α1-抗胰蛋白酶是肝脏产生的一种糖蛋白，缺乏该酶会引起肺气肿。某公司成功培育出转基因羊，这种羊进入泌乳期后，其乳汁中含有人类的α1-抗胰蛋白酶，可用于治疗肺气肿。下列相关叙述不正确的有（    ）A．构建基因表达载体需将α1-抗胰蛋白酶基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组B．构建好的基因表达载体需要通过显微注射技术导入羊的受精卵中C．受精卵通过早期胚胎培养，一般发育到原肠胚阶段通过胚胎移植到受体子宫孕育D．为了选育出能泌乳的雌羊，移植前需从胚胎的滋养层取样，通过DNA鉴定分析性别2．下列叙述不正确的是（　　）A．启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点B．在基因工程的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是将目的基因导入受体细胞C．细菌常常用作基因工程的受体细胞，主要原因是繁殖速度快D．上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，可以想象这头牛发生了基因突变3．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mRNAC．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4．将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新导入大肠杆菌的细胞内，再通过发酵工程就能大量生产人生长激素，下列叙述错误的是（    ）A．转录生长激素基因需要RNA聚合酶B．大肠杆菌内为生长激素合成提供能量的是线粒体C．大肠杆菌能产生人生长激素的变异属于基因重组D．大肠杆菌质粒的标记基因中腺嘌呤和胸腺嘧啶含量相等5．基因工程的正确操作步骤是（    ）①目的基因与运载体相结合     ②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达         ④提取目的基因A．③④②① B．④②①③C．④①②③ D．③④①②6．下列有关基因工程的说法错误的（    ）A．基因工程工具酶的发现为目的基因导入受体细胞创造了条件B．常见的运载体有：λ噬菌体的衍生物，动植物病毒，质粒。C．启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位D．质粒是独立于细菌拟核以外能够自主复制的小型环状DNA分子   
7．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8．下列关于蛋白质工程的叙述，正确的是（    ）A．蛋白质工程应先设计蛋白质的结构后再预期其功能B．与天然蛋白质合成相比，蛋白质工程不遵循中心法则C．对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的D．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子9．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10．如图为某科研单位培育农作物新品种的一种方式。SOD是一种抗氧化酶，它能增强植物的抗逆性。以下叙述正确的是（　　）A．①过程中最常用的方法是显微注射技术B．①过程首先要用酶解法去除细胞壁C．通过添加植物生长调节剂可以诱导愈伤组织分化D．该育种方法利用了染色体变异的原理11．下列有关转基因的叙述，错误的是（    ）A．限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸B．大肠杆菌体内不含内质网．高尔基体等复杂细胞器，故利用大肠杆菌生产胰岛素，产品必须在体外进行加工C．原核细胞和酵母菌中都存在质粒D．运载体的化学本质与载体蛋白相同12． 下列关于基因工程相关工具的说法，正确的是（　　）A. DNA 连接酶能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段上，形成磷酸二酯键B. 迄今分离出的限制酶有数千种，均是在原核生物中分离纯化出来的C. 据酶的功能不同，可以将 DNA 连接酶分为两类：E·coli DAN 连接酶和 T4 DNA 连接酶D. 细菌质粒是独立于细菌拟核 DNA 之外的双链 DNA 分子，用作基因工程载体的质粒都是经过人工改造的13．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14．以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是（    ）A．催化①过程的酶是RNA聚合酶B．①②过程碱基配对方式相同C．④过程两种引物分别是子链延伸的起点，并可以反复利用D．用PCR技术扩增目的基因时不必知道基因的全部序列15．下列关于基因治疗的叙述，错误的是（    ）A．可用正常的基因去弥补有缺陷的基因并使之表达B．体内基因治疗的操作比体外基因治疗复杂C．将抑制癌基因转录的DNA序列导入癌细胞，可抑制其增殖D．目前，基因治疗还处于临床实验阶段16．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17．核酸检测是确认疑似病人是否患新冠病毒的重要手段，也是确诊患者的重要依据。下列对PCR病毒核酸检测实验室的有关操作的叙述错误的是（    ）A．用紫外线和75%乙醇对核酸检测室的工作空间和操作台面进行消毒后，工作人员仍须在穿戴防护服．护目镜等严格防护条件下才能进入B．当工作人员双手伸进生物安全柜并在操作台上进行操作时，要使柜内保持一种负压状态C．试管中的病毒经过30分钟的56℃水浴加热处理即被灭活，既使灭活处理完毕的试管，在检测时仍需经过20分钟的常温静置才能打开试管塞D．提取到的病毒核酸，无需进行PCR扩增就可用于检测18．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。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是（    ）A．追踪目的基因在细胞内的复制过程B．追踪目的基因插入到染色体上的位置C．追踪目的基因编码的蛋白质的分布D．显示目的基因编码的蛋白质的空间结构
参考答案与试题解析1．【答案】C【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．分析题干可知：基因工程的目的是培育出转基因羊，让其乳汁中含有人类的α1-抗胰蛋白酶构建基因表达载体时，故需将α1-抗胰蛋白酶基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组，Ａ正确；B．由于动物细胞的全能性受到限制，故构建好的基因表达载体，需要通过显微注射技术导入羊的受精卵中，Ｂ正确；C．受精卵通过早期胚胎培养，一般发育到桑椹胚或囊胚胚阶段，通过胚胎移植到受体子宫孕育，Ｃ错误；D．为了确保选育出的羊为能泌乳的雌羊，移植前需从胚胎的滋养层取样，通过DNA鉴定分析性别，若为雌性再进行胚胎移植，Ｄ正确。故选Ｃ。2．【答案】D【解析】3．【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。4．【答案】B【解析】试题分析：5．【答案】C【解析】试题分析：基因工程是狭义的遗传工程，基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶．目的基因．载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得．重组DNA的形成，重组DNA导入受体细胞也称（宿主）细胞．筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。解答：基因工程的正确操作步骤是：④提取目的基因；①目的基因与运载体相结合； ②将目的基因导入受体细胞；③检测目的基因的表达。
故选C。6．【答案】A【解析】试题分析：考查基因工程的原理及技术，基因工程是指在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造（目的性强）和重新组合（基因重组），然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物，但并不是所有的基因产物对人类都是有益的。解答：A．基因工程工具酶和运载体的发现为目的基因导入受体细胞创造了条件，A错误；B．常见的运载体有：λ噬菌体的衍生物．动植物病毒．质粒，B正确；C．启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，C正确；D．质粒是独立于细菌拟核以外能够自主复制的小型环状DNA分子，D正确。故选A。 7．【答案】B【解析】8．【答案】D【解析】A．蛋白质工程应先预期其功能，再根据功能确定其结构，A错误；B．蛋白质工程也遵循中心法则，B错误；C．对蛋白质的改造是通过直接改造现有蛋白质的基因来实现的，C错误；D．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子，D正确。故选D。9．【答案】D【解析】10．【答案】C【解析】分析题图：SOD基因是目的基因，图中①表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞的过程；②③表示植物组织培养过程，其原理是植物细胞具有全能性，其中②表示脱分化形成愈伤组织的过程；③表示再分化形成胚状体的过程。解答：A．将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法．基因枪法，导入动物细胞常用显微注射法，A错误；B．①过程是将目的基因导入受体细胞，不需要去除细胞壁，B错误；C．通过添加植物生长调节剂，并改变其种类和浓度来诱导愈伤组织分化，C正确；D．该方法涉及基因工程和植物组织培养，依据的原理是基因重组和植物细胞的全能性，不是染色体变异，D错误。故选C。11．【答案】D【解析】12．【答案】D【解析】1．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。A．DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段上，形成磷酸二酯键，A错误；B．现已分离出的限制酶有约4000种，限制酶主要分布在原核细胞中，B错误；C．据酶的来源不同，可以将DNA连接酶分为两类：E．coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，C错误；D．细菌质粒是独立于细菌拟核DNA之外的双链DNA分子，用作基因工程载体的质粒都是经过人工改造的，D正确。故选D。13．【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。14．【答案】D【解析】试题分析：分析题图：图示为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图，其中①是由RNA形成单链DNA的过程，为逆转录过程；②是以单链DNA合成双链DNA的过程；③④⑤是多聚酶链式反应扩增DNA片段，其中③是变性．④是复性．⑤是延伸阶段。解答：A．①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化，A错误；
B．①过程的碱基配对方式为A-T．U-A，C-G．G-C，②过程的碱基配对方式为A-T．T-A，C-G．G-C，因此这两个过程的碱基配对方式不完全相同，B错误；
C．④过程两种引物分别是子链延伸的起点，但引物不可以反复利用，C错误；
D．用PCR技术扩增目的基因时不必知道基因的全部序列，只需要一段已知目的基因的核苷酸序列，便于合成引物，D正确。
故选D。15．【答案】B【解析】A．基因治疗是将正常基因导入病人体内，得到表达产物后弥补缺陷，A正确；B．体外基因治疗是从患者体内提取某种细胞进行培养，在体外完成基因转移，再重新输入患者体内，体内基因治疗：直接向患者组织细胞中转移基因治疗疾病，故体外基因治疗更复杂，B错误；C．抑制癌基因阻止细胞异常增殖，故将抑制癌基因转录的DNA序列导入癌细胞，可抑制其增殖，C正确；D．目前，基因治疗还处于临床实验阶段，还未得到广泛应用，D正确。故选B。16．【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。17．【答案】D【解析】试题分析：PCR技术：
1．概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2．原理：DNA复制。
3．前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4．条件：模板DNA．四种脱氧核苷酸．一对引物．热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
5．过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。解答：A．用紫外线和75%乙醇对核酸检测室的工作空间和操作台面进行消毒后，工作人员仍须在穿戴防护服．护目镜等严格防护条件下才能进入，A正确；
B．当工作人员双手伸进生物安全柜并在操作台上进行操作时，要使柜内保持一种负压状态，使得其中的病毒不能传播出来，B正确；
C．试管中的病毒经过30分钟的56℃水浴加热处理即被灭活，既使灭活处理完毕的试管，在检测时仍需经过20分钟的常温静置才能打开试管塞，C正确；
D．提取到的病毒核酸，要先进行PCR扩增才可用于检测，这样可以使微量的病毒信息放大，D错误。
故选D。18．【答案】C【解析】试题分析：解答本题的关键是明确“只有目的基因表达形成的蛋白质才能发出绿色荧光”，再据此分析各选项。解答：A．只有目的基因表达形成的蛋白质才能发出绿色荧光，因此不能追踪目的基因在细胞内的复制过程，A错误；
B．只有目的基因表达形成的蛋白质才能发出绿色荧光，因此不能追踪目的基因插入到染色体上的位置，B错误；
C．目的基因表达的蛋白质带有绿色荧光，这样可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布，C正确；
D．只能追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布，不能追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构，D错误。
故选C。