高中生物浙科版 (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测试题

【精编】第一节基因工程赋予生物新的遗传特性-1作业练习

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．酿酒酵母产酒精能力强，但没有合成淀粉酶的能力；糖化酵母能合成淀粉酶，但酒精发酵能力弱。科研人员通过两种途径改良酵母菌种，实现以淀粉为底物高效生产酒精的目的。下列叙述正确的是（　　）

A．途径I体现酵母细胞壁的半流动性

B．途径II目的基因为淀粉酶基因

C．最终获得的两种酵母菌DNA含量相同

D．淀粉转化为糖的效率高即为目的菌

3．在已知某小片段基因碱基序列的情况下,获得该基因的最佳方法是（    ）

A. 用mRNA为模板逆转录合成DNA

B. 利用DNA合成仪化学方法直接合成

C. 将供体DNA片段转入受体细胞中,再进一步筛选

D. 由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA

4．如图表示构建基因表达载体所用的质粒与目的基因。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。据图分析，下列叙述正确的是（    ）

A．使用限制酶Ⅰ．Ⅱ切割可以防止目的基因自身环化

B．限制酶Ⅱ可以切割两种标记基因，所以没有特异性

C．可以用限制酶Ⅱ切割质粒．限制酶工切割目的基因

D．将目的基因插入到四环素抗性基因内完成构建

5．基因工程中因受体细胞不同，目的基因导入的方法也不同，下列叙述不正确的是（    ）

A．将目的基因导入棉花细胞内常用花粉管通道法

B．将目的基因导入老鼠细胞内常用显微注射法

C．将目的基因导入大肠杆菌细胞内常用基因枪法

D．将目的基因导入烟草细胞内常用农杆菌转化法

6．若要利用某目的基因（图甲）和P1噬菌体载体（图乙）构建重组DNA（图丙），限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ（A↓GATCT）．EcoRⅠ（G↓AATTC）和Sau3A Ⅰ（↓GATC）。下列分析正确的是（　　）

A. 用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体

B. 用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体

C. 用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体

D. 用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体

7．．下列关于基因工程及其三种工具和四个步骤的叙述，错误的是（    ）

A．EcoR Ⅰ这种限制酶能够专一识别GAATTC的核苷酸序列

B．基因运载体的种类有质粒．噬菌体和动植物病毒等

C．由于变异不定向，所以基因工程不能定向改造生物的性状

D．基因工程的第二步骤是目的基因与运载体结合

8．培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是

A．组织培养 B．细胞杂交 C．显微注射 D．核移植

9．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

10．下列过程中需要模板链的是（    ）

①构建生物的基因组文库

②利用 PCR 技术来扩增目的基因

③反转录法获取目的基因

④利用 DNA 合成仪合成目的基因

A．①② B．②③ C．①④ D．③④

11．下图为DNA分子的某一片段，其中①．②．③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是()

A. 解旋酶．限制酶．DNA聚合酶 B. DNA酶．解旋酶．DNA连接酶

C. 解旋酶．限制酶．DNA连接酶 D. 限制酶．DNA连接酶．解旋酶

12．干扰素是一种广谱抗病毒制剂，是具有多种功能的活性蛋白质（主要是糖蛋白），下图为通过基因工程生产干扰素的部分操作，图中①②③④表示相关操作过程。下列相关分析错误的是（    ）

A．图中过程①③中都需要用到限制性核酸内切酶

B．过程②需用热稳定性DNA聚合酶，②操作的原理是DNA双链复制

C．过程③操作要注意干扰素基因上有启动子．终止子及标记基因等

D．过程④为目的基因的导入，最后必须对干扰素进行功能活性鉴定

13．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

14．一个基因表达载体的构建不应包括（   ）

A. 目的基因 B. 启动子 C. 终止密码 D. 标记基因

15．农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入到被侵染植物的染色体DNA中。研究者将下图中被侵染植物的DNA片段连接成环，并以此环为模板进行PCR，扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列，据此可确定T-DNA插入的具体位置。下列有关说法，正确的是（    ）

A．农杆菌在自然条件下对大多数单子叶植物有感染能力

B．利用图中的引物②．③组合可扩增出两侧的未知序列

C．进行PCR扩增时需要有解旋酶和热稳定DNA聚合酶

D．与受体细胞基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置

16．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

17．下列关于基因表达载体构建的叙述，正确的是（    ）

A．目的基因的复制和表达均启动于复制原点

B．可用相同的限制酶来切割目的基因和载体

C．用标记基因选出的受体细胞一定含目的基因

D．基因表达载体中有起始密码子和终止密码子

18．下列关于相关实验的叙述，正确的是（　　）

A. 可以用菜花．洋葱．猪血．猪肝等实验材料粗提取 DNA

B. 针对不同的实验材料，可以选择研磨或是吸水涨破的方法破坏细胞释放其内容物

C. DNA 溶于酒精，某些蛋白质不溶于酒精，可利用这一原理初步分离 DNA 与蛋白质

D. 用琼脂糖凝胶电泳鉴定 PCR 产物时，DNA 分子的迁移速率与其大小有关，与凝胶的浓度无关

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】B

【解析】

图示可知：途径Ⅰ是通过细胞融合技术获得目的酵母菌，原理是细胞膜的流动性，细胞融合的方法有物理法：电激．震动．离心，化学法：聚乙二醇（PEG）。途径Ⅱ是利用基因工程获得目的酵母菌，原理是基因重组。

解答：

A．途径Ⅰ原理是细胞膜的流动性，A错误；

B．途径Ⅱ是将糖化酵母的淀粉酶基因提取出来通过构建基因表达载体导入酿酒酵母细胞中，从而获得目的酵母菌，B正确；

C．途径Ⅰ是通过细胞融合技术获得目的酵母菌，其DNA数目是两种酵母细胞中DNA数目之和，途径Ⅱ最终获得的目的酵母菌DNA数目与酿酒酵母的DNA数目相同，故两个途径获得的目的酵母菌DNA数目不同，C错误；

D．通过两种途径改良酵母菌种，实现以淀粉为底物高效生产酒精的目的，其次作为鉴定最终目的酵母的指标，D错误。

故选B。

3．【答案】B

【解析】根据获取目的基因的方法：在目的基因的序列为未知的情况下，可以采用从基因文库中获取目的基因；在目的基因比较小，核苷酸序列已知的情况下常采用人工合成法．所以在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是以4种脱氧核苷酸为原料利用DNA合成仪化学方法直接合成，所以B正确，ACD错误。

4．【答案】D

【解析】

试题分析：

已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏，最好选择限制酶I切割质粒。限制酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC-，目的基因两端均有酶Ⅱ的识别序列，因此用限制酶II切割目的基因所在的DNA。

解答：

A．限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，两者产生的粘性末端相同，不能防止目的基因自身环化，A错误；

B．限制酶Ⅱ可以切割两种标记基因，是因为两种标记基因中含有-GATC-核苷酸序列，限制酶识别切割位点具有特异性，B错误；

C．目的基因只有一端具有GGATCC的片段，只能用限制酶Ⅱ切割。质粒上有两个GATC片段，若用限制酶Ⅱ切割，会将质粒切成两小段，只能用限制酶Ⅰ切割，C错误；

D．用限制酶Ⅰ切割质粒的切割位点在四环素抗性基因内部，所以将目的基因插入到四环素抗性基因内完成构建，D正确。

故选D。

5．【答案】C

【解析】

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。

（1）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；

（2）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；

（3）将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。

解答：

A．将目的基因导入棉花细胞内常用花粉管通道法，A正确；

B．显微注射技术是将目的基因导入动物细胞最有效的方法，因此，将目的基因导入老鼠细胞内需要用显微注射法，B正确；

C．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，故将目的基因导入大肠杆菌，应采用感受态细胞法（Ca2+处理法），C错误；

D．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，而烟草为双子叶植物，可以用农杆菌转化法，D正确。

故选C。

6．【答案】D

【解析】A．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接，A错误；

B.用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因切割目的基因会产生两种DNA片段，一种含有目的基因，一种不含目的基因，且有目的基因的片段与运载体结合时容易发生反向连接，B错误；

C．用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，也能产生相同的黏性末端，可能会发生反向连接，C错误；

D．只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，产生不同的黏性未端，防止发生反向连接，这样目的基因插入运载体后，RNA聚合酶的移动方向肯定与图丙相同，D正确。

故选D。

7．【答案】C

【解析】A．限制酶具有专一性，能识别特定序列并在特定位点切割，如EcoRI这种限制酶能够专一识别GAATTC的核苷酸序列，并切割G和A之间的磷酸二酯键，A正确；

B．基因运载体的种类有质粒．噬菌体和动植物病毒等，B正确；

C．基因工程通过导入外源基因等方法，按照人们的意愿定向改造生物的性状，C错误；

D．基因工程的第二步骤是目的基因与运载体结合，即构建基因表达载体，D正确。

故选C。

8．【答案】A

【解析】

植物分生组织（根尖和茎尖）的细胞很少含有病毒，可通过植物组织培养技术获得脱毒幼苗。故答案A正确。细胞杂交用来培育杂种植物，显微注射是用于动物细胞工程或基因工程，核移植主要用于克隆动物，故B．C．D都错误。

9．【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。

10．【答案】B

【解析】

试题分析：

获得目的基因的方法：①从基因文库中获取；②利用PCR技术扩增；③人工合成（化学合成）。

解答：

①构建基因组文库不需要模板链，①错误；

②利用PCR技术扩增目的基因时需要目的基因的两条链作为模板链，②正确，

③用反转录法获取目的基因时需要以RNA为模板，③正确；

④利用DNA合成仪化学合成目的基因时不需要模板链，④错误。

故选B。

11．【答案】C

【解析】在DNA复制的过程中，解旋酶的作用是将连接两条DNA链之间的氢键断裂，将DNA中螺旋的双链解开，因此解旋酶的作用部位是①（氢键）；限制酶能特异性地切断DNA链中的磷酸二酯键，作用部位是②；DNA连接酶是将限制酶切割后产生的DNA片段连接起来，在磷酸和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，作用部位是③；DNA聚合酶主要是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在DNA复制中发挥作用；DNA酶催化DNA水解。综上所述，A．B．D三项均错误，C项正确。

12．【答案】C

【解析】

基因工程又称基因拼接技术或DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性．获得新品种．生产新产品。

基因工程的操作步骤：1.提取目的基因；2.目的基因与运载体结合；3. 将目的基因导入受体细胞；4.目的基因的检测和表达

解答：

A．图中①表示获取目的基因过程，②表示扩增目的基因，③表示构建基因表达载体过程，④表示导入目的基因过程，其中在获取目的基因．构建基因表达载体过程中均需用到限制酶，A正确；

B．②表示通过PCR技术扩增目的基因，其利用原理是DNA双链复制，该过程需用到耐高温的热稳定性DNA聚合酶（Taq酶），B正确；

C．过程③操作要注意最终构建的基因表达载体上有干扰素基因．启动子．终止子及标记基因，C错误；

D．过程④为目的基因导入，最后需对酵母菌分泌的干扰素与人体内干扰素的功能活性进行比较，以确定转基因产品的功能活性与人体的相同，D正确。

故选C。

13．【答案】D

【解析】

14．【答案】C

【解析】基因表达载体包括目的基因，A正确；基因表达载体包括启动子，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始，B正确；基因表达载体包括终止子，它控制着转录的结束，但终止密码子位于mRNA上，C错误；基因表达载体包括标记基因，便于目的基因的鉴定和筛选，D正确。

15．【答案】D

【解析】

PCR技术：

16．【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。

17．【答案】B

【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．目的基因的复制启动于复制原点，转录启动于启动子，翻译启动于起始密码子，A错误；

B．可用相同的限制酶来切割目的基因和载体，使其露出相同的黏性末端便于连接，B正确；

C．用标记基因选出的受体细胞不一定含目的基因，C错误；

D．基因表达载体中有启动子和终止子，起始密码子和终止密码子位于mRNA上，D错误。

故选B。

18．【答案】B

【解析】A．猪是哺乳动物，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，不含DNA，不能用于提取DNA，A错误；

B．用植物材料提取DNA时，通过研磨法破坏细胞壁，用洗涤剂瓦解细胞膜；用动物细胞提取DNA时，用吸水涨破的方法破坏细胞释放其内容物，B正确；

C．DNA 不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，可利用这一原理初步分离 DNA 与蛋白质，C错误；

D．用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物时，DNA分子的迁移速率与琼脂糖的浓度．DNA分子大小等因素有关，D错误。

故选B。