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一课一练

【优编】第一节基因工程赋予生物新的遗传特性-3优质练习

一．单项选择

1．荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位，如下图所示。下列相关说法错误的是

A．DNA酶Ⅰ随机切开的是核苷酸之间的磷酸二酯键

B．合成标记的DNA探针所需原料是脱氧核糖核苷酸

C．荧光探针与染色体共同煮沸，DNA双链中氢键断裂，形成单链

D．图中两条姐妹染色单体最多可以形成2条荧光标记的DNA片段

2．基因工程技术也称为DNA重组技术，其实施必须具备的四个必要条件是

A．目的基因　限制酶　载体　受体细胞

B．重组DNA　RNA聚合酶　限制酶　连接酶

C．工具酶　目的基因　载体　受体细胞

D．模板DNA　mRNA　质粒　受体细胞

3．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

4．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

5．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

6．进行生命科学研究时常选用微生物做材料，其原因不包括

A．结构简单 B．繁殖快

C．代谢类型与人类相同 D．能进行基本的生命活动

7．下图表示将北极比目鱼中的抗冻基因转移到农杆菌中的过程示意图，下列判断正确的是

A．过程①示意获取获取目的基因，该过程中的模板是DNA

B．过程①中需要DNA解旋酶和DNA聚合酶

C．过程②需要用到的工具酶是限制酶和DNA聚合酶

D．基因工程中选用质粒作为运载体是因为质粒能独立存不会被整合到宿主DNA上

8．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

9．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

10．下图中显示含目的基因的DNA片段．限制性核酸内切酶MunⅠ和EcoRⅠ的识别序列（其中箭头所指部位为限制性核酸内切酶的切割位点）．四种质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是

A．①④ B．②③ C．① D．③

11．下列有关描述错误的是

A．从基因组文库中获取的某种生物的部分基因，可以实现物种间的基因交流

B．从cDNA文库中获取的目的基因，既无启动子，又无终止子

C．用人胰高血糖素基因制成的DNA探针，检测人胰岛B细胞中的mRNA，可形成杂交分子

D．基因表达载体中的标记基因不能含有限制酶的切割位点

12．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

13．下列关于目的基因的相关说法正确的是

A．目的基因指的就是能编码蛋白质的基因，比如解毒，抗逆，合成酶等

B．目的基因可以从自然界已有的物种中分离，也可以用人工方法合成

C．PCR技术扩增目的基因的原理是碱基互补配对原则

D．已知相应蛋白质的空间结构无法获取目的基因

14．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并分泌抗体。相关叙述不正确的是

A．该技术将导致定向的变异 B．受精卵是理想的受体细胞

C．垂体分泌的催乳素能促进抗体的产生 D．可采用人工合成法获得目的基因

15．哪项不是基因表达载体的组成部分

A．启动子 B．终止密码 C．标记基因 D．目的基因

16．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

17．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

18．下列有关基因工程的叙述，错误的是（    ）

A．基因工程可以克服不同物种之间的生殖隔离

B．限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列

C．基因载体上有一个或多个限制酶的切割位点，供外源DNA插入

D．由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后不可直接应用

参考答案与试题解析

1．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因探针是用放射性同位素．荧光分子等标记的DNA分子做探针，原理是DNA分子杂交。

DNA分子独特的双螺旋结构是由 两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对。

详解：

A.由题图可知， DNA酶Ⅰ将DNA分子的单链随机切开，故切开的部位是核苷酸之间的磷酸二酯键，A正确；

B.题图显示：合成标记的DNA探针所需原料是脱氧核糖核苷酸，B正确；

C.在高温条件下，氢键断裂，故荧光探针与染色体共同煮沸，DNA双链中氢键断裂，形成单链，C正确；

D.由于两条姐妹染色单体是经过DNA复制产生的，故其中DNA的碱基序列相同，故图中两条姐妹染色单体最多可以形成4条荧光标记的DNA片段，D错误。

故选D。

2．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程要素：包括外源DNA，载体分子，工具酶和受体细胞等。

详解：

A．目的基因．限制酶．运载体．受体细胞是基因工程必需具备的条件，此外还需要DNA连接酶，A错误；

B．重组DNA是由目的基因和质粒重组形成的，RNA聚合酶是转录需要的酶，细胞中具有该种酶，因此不是基因工程必需的条件，B错误；

C．限制酶和DNA连接酶属于工具酶，另外运载体．目的基因和受体细胞是基因工程中的必需具备的条件，C正确；

D．mRNA是基因转录的产物，基因工程中不需要提供该物质，质粒是运载体中的一种，除了质粒还有动植物病毒和噬菌体衍生物，因此质粒不是基因工程中必须的，D错误。

故选C。

3．【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。

4．【答案】A

【解析】

试题分析：

基因表达载体的构建：

5．【答案】B

【解析】

试题分析：

6．【答案】C

【解析】

试题分析：

微生物是指体积微小．结构简单的生物，包括细菌．真菌．病毒，多为单细胞生物．遗传物质相对较少。

详解：

A.微生物的结构简单，A正确；

B.微生物通常进行无性繁殖，速度较快，B正确；

C.新陈代谢包括同化作用和异化作用，同化作用有自养型和异养型，异化作用有需氧型和厌氧型，人是异养需氧型生物，微生物各种类型都有，二者代谢类型一定相同，C错误；

D.微生物室单细胞生物，能够独立完成基本的生命活动。

故选C。

7．【答案】B

【解析】

试题分析：

分析题图：图示是将北极比目鱼中的抗冻基因转移到农杆菌中的过程示意图，图中①表示采用反转录法合成目的基因及目的基因的扩增过程；②表示基因表达载体的构建过程，该过程需要DNA连接酶和限制酶；接着将目的基因导入农杆菌细胞。

详解：

A．①表示采用反转录法合成目的基因及目的基因的扩增过程，用反转录法合成目的基因时模板是mRNA，而目的基因扩增时的模板是DNA，A错误；
B．①表示采用反转录法合成目的基因及目的基因的扩增过程，其中基因的扩增过程需要DNA解旋酶和DNA聚合酶，B正确；
C．②为基因表达载体的构建过程，需要用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶，C错误；
D．基因工程中选用质粒作为运载体是因为质粒能进行独立和稳定的DNA自我复制，D错误。
故选B。

8．【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。

9．【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。

10．【答案】D

【解析】

据图分析，目的基因有EcoRⅠ的识别位点，而质粒①不含该限制酶切点，错误；质粒②含该限制酶切点，但是标记基因被破坏，错误；质粒③含该限制酶切点，且是标记基因没有被破坏，正确；质粒④不含标记基因，错误。故选D。

11．【答案】C

【解析】

试题分析：

解答：

A．基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍，因此从基因组文库中获取的某种生物的部分基因，可以实现物种间的基因交流，A正确；

B．启动子不能转录形成mRNA，内含子虽然能转录形成mRNA，但在加工过程中会被剪切掉，因此乙mRNA为模板逆转录形成的cDNA中既没有启动子，又无内含子，B正确；

C．胰高血糖素基因只在胰岛A细胞中表达，因此用人的胰高血糖素基因制成的DNA探针，检测人胰岛A细胞中的mRNA，可形成杂交分子，C错误；

D．基因表达载体中的标记基因不能含有限制酶的切割位点，否则在构建基因表达载体时标记基因会被限制酶破坏，D正确。

故选C。

12．【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。

13．【答案】B

【解析】

试题分析：

解答：

A．需要研究的基因称为目的基因。目的基因主要是指编码蛋白质的基因，也可以是起调控作用的因子，所以A错；

B．目的基因可以从自然界已有的物种中分离，也可以用人工方法合成，B正确；

C．PCR技术扩增的原理是DNA复制，C错误；

D．已知相应蛋白质的空间结构可依据蛋白质工程获取目的基因，D错误

故选B。

14．【答案】C

【解析】

基因工程可将控制特定性状的外源基因导入受体细胞，从而定向改造生物的性状，导致定向变异，A正确；将目的基因导入动物细胞中，受体细胞是受精卵，B正确；催乳素没有促进抗体分泌的功能，C错误；获得目的基因的方法有从基因文库中获取．化学方法人工合成等，D正确。

15．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因表达载体的构建：
（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
（2）组成：复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因
①启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
②终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端，终止子的作用是使转录在所需要的地方停止。
③标记基因的作用：是为了鉴定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．常用的标记基因是抗生素抗性基因。

解答：

A．启动子是基因表达载体的组成成分，A正确；
B．终止密码子是mRNA上的碱基，终止翻译的作用，B错误；
C．标记基因是基因表达载体的组成成分，C正确；
D．目的基因是基因表达载体的组成成分，D正确。
故选B。

16．【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。

17．【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。

18．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。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。

解答：

A．基因工程可以按照人们的意愿，克服不同物种之间的生殖隔离，实现生物的定向变异，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，A正确；

B．切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别核苷酸序列，但识别的核苷酸序列不一定是6个，B错误；

C．基因载体上有一个或多个限制酶的切割位点，供外源DNA插入，C正确；

D．大肠杆菌属于原核生物，没有内质网和高尔基体，不能对干扰素进行加工与修饰，所以由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素不可直接应用，D正确。

故选B。