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课堂检测

【优质】第一节基因工程赋予生物新的遗传特性-3练习

一．单项选择

1．蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下图示意蛋白质工程流程.下列有关叙述错误的是

A．蛋白质工程就是根据人们需要,直接对蛋白质进行加工修饰

B．蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成等方法,对现有蛋白质进行改造

C．①②过程为转录和翻译

D．蛋白质工程是从④开始的

2．采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列做法正确的是

A．用DNA连接酶将编码Bt毒蛋白的DNA序列与噬菌体连接

B．将编码毒蛋白的基因，借助花粉管进入受体细胞

C．用Ca2+处理棉花细胞，使其容易吸收周围环境的DNA

D．要检测目的基因是否成功翻译，要提前制备好抗原

3．关于基因表达载体的构建，叙述不正确的是（    ）

A．目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传和表达发挥作用

B．一个基因表达载体的组成含有目的基因．标记基因．启动子．终止子等

C．终止子位于 mRNA 的尾端，使转录在所需要的地方停止下来

D．涉及了碱基互补配对原则

4．科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因 a，通过基因工程的方法，将 a 转入马铃薯中，经检测发现 Amy 在成熟块茎细胞中存在。这一过程涉及（    ）

A．目的基因进入受体细胞后，随着马铃薯的 DNA 分子的复制而复制并传给子代细胞

B．基因 a 导入成功后，将抑制细胞原有的新陈代谢，开辟新的代谢途径

C．目的基因不需要整合到马铃薯的 DNA 分子中

D．目的基因来自细菌，可以不需要载体直接导入受体细胞

5．如图为基因工程中基因表达载体的模式图，若结构X是表达载体所必需的，则X最可能是(　　)

A．荧光蛋白基因

B．启动子

C．限制酶

D．DNA连接酶

6．下图是用基因工程技术培育抗棉铃虫的转基因棉花过程，有关该过程叙述错误的是 

A．抗虫基因的表达产物为多肽 B．抗虫基因的插入不会改变受体细胞的染色体结构

C．受体细胞除去细胞壁更利于基因的导入 D．通过Ti质粒上的抗性基因筛选试管苗

7．在基因表达载体的构建中，下列说法不正确的是

①一个表达载体的组成必须有目的基因．启动子．终止子等3个部分

②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA

③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止

④所有基因表达载体的构建是完全相同的

A．②③ B．①④ C．①② D．③④

8．CRISPR/Cas9基因编辑技术是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行准确切割的技术，通过设计向导RNA中的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进步切割（如图）。下列相关叙述的正确是

A．Cas9蛋白通过破坏氢键实现对特定基因的准确切割

B．若α链剪切点附近序列为…TCCAGAATC…则相应的识别序列为…UCCAGAAUC…

C．向导RNA可在逆转录酶催化下合成

D．向导RNA中的双链区遵循碱基配对方式为A﹣T，C﹣G

9．某科研小组利用质粒（图甲）和目的基因（图乙）构建重组DNA。下列分析错误的是

A．用限制酶HindⅢ和PstI切割质粒，可得到2条DNA片段

B．不能用AluI酶切割质粒和外源DNA的原因是AluI酶会破坏目的基因

C．构建重组DNA时，需选择SmaI酶和PstⅠ酶同时切割质粒和外源DNA

D．导入了重组DNA的细菌能在含四环素的培养基上生长而不能在含氯霉素的培养基上生长

10．下列有关基因表达载体的叙述，不正确的是（    ）

A．具有复制原点，使目的基因能在受体细胞内扩增

B．具有启动子，作为核糖体识别和结合的部位

C．具有标记基因，有利于重组DNA的鉴定和选择

D．具有目的基因，以获得特定的基因表达产物

11．关于基因表达载体的说法不正确的是

A.基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤

B.基因表达载体包含启动子．目的基因．终止子．标记基因等

C.启动子位于目的基因的首端，能够启动翻译

D.不同的目的基因所需的启动子不一定相同

12．干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可以在一70℃条件下保存半年，这属于蛋白质工程的范畴。下列相关说法错误的是（    ）

A．蛋白质工程可以生产自然界不存在的蛋白质

B．蛋白质工程生产干扰素的过程不遵循中心法则

C．对天然干扰素的改造须通过对基因的操作来实现

D．蛋白质空间结构复杂是蛋白质工程实施难度大的重要原因

13．如图所示，hok基因位于大肠杆菌的R1质粒上，能编码产生一种毒蛋白，会导致自身细胞裂解死亡，另一基因sok也在这个质粒上，转录产生的sokmRNA能与hokmRNA结合，这两种mRNA结合形成的产物能被酶降解，从而阻止细胞死亡。下列说法合理的是

A．sokmRNA和hokmRNA碱基序列相同

B．当sokmRNA存在时，hok基因不会转录

C．当sokmRNA不存在时，大肠杆菌细胞会裂解死亡

D．两种mRNA结合形成的产物能够表达相关酶将其分解

14．如图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程，其中PstI  SmaI EcoRI  ApaI为四种限制性核酸内切酶。下列说法正确的是

A．图示过程需要的工具只有限制酶和运载体

B．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列

C．图中的质粒只能来自于原核细胞

D．限制酶作用于双链DNA中的H键，将其断开

15．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．②④①③ C．④①②③ D．③④①②

16．有关E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶作用的叙述正确的是

A．T4DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来

B．E·coli DNA连接酶只能将双链DNA片段平末端之间进行连接

C．T4DNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端

D．E·coli DNA连接酶连接平末端的效率比较低

17．图l表示含有目的基因D的DNA片段和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列．现有MspI．BamHI．MboI．SmaI四种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为：C↓CGG，G↓GATCC．↓GATC．CCC↓GGG．下列分析中正确的是（　　）

A．若用限制酶MspI完全切割图1中DNA片段，会破坏2个磷酸二酯键

B．若图1用限制酶SmaI完全切割后会产生4种不同的DNA片段

C．若切割图2中的质粒以便拼接目的基因D应选择限制酶BamHI和MboI

D．导入含有目的基因D的重组质粒的细菌在添加抗生素A和B的培养基上不能存活

18．微生物常被用于基因工程中。下列相关叙述正确的是

A．从耐热的细菌中获取PCR所需的DNA连接酶

B．大肠杆菌．酵母菌等是基因工程常用的载体

C．作为载体的DNA分子需具有合成抗生素的基因

D．常利用土壤农杆菌将目的基因导入植物细胞

参考答案与试题解析

1．【答案】A

【解析】A．蛋白质工程并不是直接对蛋白质进行加工修饰的，A错误；

B．由概念可知，蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成等方法，对现有蛋白质进行改造，B正确；

C．基因通过①转录形成mRNA,，之后经过②翻译形成多肽链，C正确；

D．蛋白质工程是从预期蛋白质功能开始的，即④，D正确。

故选A。

2．【答案】B

【解析】A．用DNA连接酶将编码Bt毒蛋白的DNA序列与大肠杆菌质粒连接，作为基因表达运载体使用，A错误；

B． 在植物细胞基因工程中，利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，也可以利用花粉管通道法将目的基因导入受精卵中，B正确；

C．受体细胞是微生物时，用Ca2+处理使其容易吸收周围环境的DNA，C错误；

D．要检测目的基因是否成功翻译，可用抗原抗体杂交或者抗性检测，目的基因翻译的蛋白质做为抗原，D错误。

故选B。

3．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因表达载体的构建（基因工程的核心）

4．【答案】A

【解析】

试题分析：

本题考查基因工程的原理及技术，要求考生识记基因工程的原理及基本操作步骤。基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤（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．目的基因进入受体细胞后，可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制，传给子代细胞并表达，A正确；
B．基因a导入成功后，将改变马铃薯原有的代谢，开辟新的代谢途径，但并没有抑制原基因表达，B错误；
C．目的基因需要整合到马铃薯的DNA分子中，C错误；
D．目的基因来自细菌，一般需要通过运载体导入受体细胞，D错误。
故选A。

5．【答案】B

【解析】基因表达载体由启动子．终止子．标记基因和目的基因组成。图中有终止子．标记基因（抗生素基因）．目的基因（插入的基因）．复制原点等，还缺少启动子，且启动子位于目的基因的首端，所以X最可能是启动子，故选B。

6．【答案】D

【解析】

抗虫基因转录和翻译的产物是多肽，A正确；抗虫基因的插入不会改变受体细胞的染色体结构，B正确；受体细胞除去细胞壁更利于基因的导入，C正确；用虫食用棉花，观察其存活情况，来鉴定棉花是否具有抗虫特性，D错误

7．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因
1．启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；
2．终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；
3．标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。

解答：

①一个表达载体的组成包括目的基因．启动子．终止子．标记基因等，①错误；
②启动子能启动转录过程，即有了启动子才能驱动基因转录出mRNA，②正确；
③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止，③正确；
④不同的基因表达载体中的标记基因不一定相同，有的是抗生素抗性基因，有的是颜色标记基因，④错误。
故选：B。

8．【答案】B

【解析】

A.依题意可知：Cas9蛋白是一种核酸内切酶，通过破坏磷酸二酯键实现对特定基因的准确切割，故A选项错误；

B.目标DNA中的α链可与向导RNA中的识别序列的互补链进行碱基互补配对，因此若α链剪切点附近序列为…TCCAGAATC…，则相应的识别序列为…UCCAGAAUC…，故B选项正确；

C.向导RNA通过转录形成，逆转录酶催化以RNA为模板合成DNA的过程，故C选项错误；

D.向导RNA中的双链区遵循碱基配对方式为A﹣U．C﹣G，故D选项错误。

故选B。

9．【答案】C

【解析】

分析：

根据目的基因两端限制酶的识别．切割位点和质粒中限制酶的识别位点可选择合适的限制酶，要求既不破坏目的基因，又不会破坏质粒中的所有抗性基因。据图可知应选择HindI和PstI同时切割质粒和外源DNA。

详解：

A．限制酶HindI和PstI在质粒上各有一个识别切割位点，用HindI和PstI切割质粒，可得到2条DNA片段，A正确；

B．AluI的识别．切割位点位于目的基因中，用AluI酶外源DNA会破坏目的基因，B正确；

C．选择SmaI酶和Pst1酶同时切割质粒和外源DNA，质粒中的两个标记基因均会被破坏，C错误；

D．选择HindI和PstI同时切割质粒和外源DNA，会破坏质粒中的氯霉素抗性基因，保留四环素抗性基因，所以导入了重组DNA的细菌能在含四环素的培养基上生长而不能在含氯霉素的培养基上生长，D正确。

故选C。

10．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因表达载体包括目的基因．启动子．终止子以及标记基因等。启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是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，最终获得所需要的蛋白质。终止子位于基因的尾端，也是一段有特殊结构的DNA短片段，使转录在所需要的地方停止下来。标记基因的作用是为了鉴别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，如抗生素抗性基因。

解答：

A．基因表达载体具有复制原点，使目的基因能在受体细胞内扩增，A正确；

B．基因表达载体具有启动子，是RNA聚合酶识别和结合的部位，B错误；

C．标记基因的作用是为了鉴别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，如抗生素抗性基因。所以基因表达载体具有标记基因，有利于重组DNA的鉴定和选择，C正确；

D．基因表达载体具有目的基因，以获得特定的基因表达产物，D正确。

故选B。

11．【答案】C

【解析】

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给下一代并表达和发挥作用。
（2）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。

详解：

A．基因表达载体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并表达和发挥作用，是基因工程的核心步骤，A正确；

B．基因表达载体包括启动子．终止子．目的基因．标记基因，其中启动子位于目的基因的首端，终止子位于目的基因的末端，B正确；

C．启动子位于目的基因的首端，是启动转录的一段DNA，C错误；

D．不同的目的基因具有不同的核苷酸序列，其启动子也不尽相同，D正确。

故选：C。

12．【答案】B

【解析】A．根据以上分析可知，蛋白质工程可以生产自然界不存在的蛋白质，A正确；

B．蛋白质工程生产干扰素的过程仍然遵循中心法则，B错误；

C．由于基因指导蛋白质的合成，因此对天然干扰素的改造须通过对基因的操作来实现，C正确；

D．根据以上分析可知，蛋白质空间结构复杂是蛋白质工程实施难度大的重要原因，D正确。

故选B。

13．【答案】C

【解析】

试题分析：

本题旨在结合图解，考查遗传信息的转录和翻译。hok基因和sok基因都位于大肠杆菌的Rl质粒上，其中hok基因能编码产生一种毒蛋白，会导致自身细胞裂解死亡，而sok基因转录产生的sokmRNA能与hokmRNA结合，这两种mRNA结合形成的结构能被酶降解，从而阻止细胞死亡。

解答：

sokmRNA能与hokmRNA结合，说明这两种mRNA的碱基序列互补而不是相同，A错误；当sokmRNA存在时，hok基因仍能转录，只是转录形成的hokmRNA会与sokmRNA结合，B错误；根据题干信息“转录产生的sokmRNA能与hokmRNA结合”可知，当sokmRNA不存在时，hokmRNA能翻译合成毒蛋白，会导致自身细胞裂解死亡，C正确；由题文信息“两种mRNA结合形成的产物能被酶降解”可知，两种mRNA结合形成的产物不能够表达，D错误；故正确的应选C。

14．【答案】B

【解析】

试题分析：

根据题意和图示分析可知：图示表示基因表达载体的构建过程，含抗原基因的DNA分子中含有PstⅠ．SmaⅠ．EcoRⅠ三种限制性核酸内切酶的识别序列，其中SmaⅠ的识别序列位于目的基因上；质粒中含有PstⅠ．SmaⅠ．EcoRⅠ．ApaⅠ四种限制性核酸内切酶的识别序列。图示过程需要的工具有限制酶．DNA连接酶和运载体。

详解：

A. 图示过程需要的工具有限制酶．DNA连接酶和运载体，A错误；

B. 限制酶也具有专一性，一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，B正确；

C. 图中的质粒可能来自于原核细胞．真核细胞，真核细胞如真菌中有也有质粒，C错误；

D. 限制酶作用于双链DNA中的磷酸二酯键，将其断开，D错误。

故选：B。

15．【答案】C

【解析】

试题分析：

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：

基因工程中，首先需要④提取目的基因；获得目的基因后，利用限制酶和DNA连接酶将①目的基因与运载体结合；构建基因表达载体后，②将目的基因导入受体细胞；基因工程操作是否成功需要最后一步，即③目的基因的检测与鉴定，故正确顺序为④①②③。ABD错误，C正确。故选C。

16．【答案】C

【解析】A．T4DNA连接酶可用于连接黏性末端和平末端，A选项错误；

B．E·coli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，B选项错误；

C．T4DNA连接酶既可以连接黏性末端，又可以连接平末端，C选项正确；

D．E·coli DNA连接酶不能连接平末端，T4DNA连接酶可连接平末端但效率较低，D选项错误；故选C。

17．【答案】D

【解析】

试题分析：

图1中DNA片段含有2个限制酶SmaⅠ切割位点，若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，能产生2个平末端，产生三种DNA片段，基因D两侧序列为GGATCC，可被限制酶BamHⅠ切割；图2中：质粒含有CCGG序列．GGATCC序列和GATC序列，其中CCGG序列可被限制酶MspⅠ切割，GGATCC序列和GATC序列可被限制酶MboⅠ切割，用限制酶BamHⅠ切割破坏了抗生素A抗性基因，但没有破环抗生素B抗性基因，因此含有重组质粒的大肠杆菌能抗抗生素B，但不能抗抗生素A。

解答：

图1中DNA片段含有2个限制酶MspI切割位点，若用限制酶MspI完全切割图1中DNA片段，会破坏4个磷酸二酯键，A错误；图1中DNA片段含有2个限制酶SmaⅠ切割位点，若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，能产生2个平末端，产生3种不同的DNA片段，B错误；目的基因两侧是GGATCC序列，质粒上也有该碱基序列，该序列是限制酶BamHⅠ的识别序列，若用MboI切割，则会将质粒定的两个标记基因都破坏，因此要将质粒和目的基因D连接形成重组质粒，应选用限制酶BamHⅠ切割，C错误；用限制酶BamHⅠ切割破坏了抗生素A抗性基因，但没有破环抗生素B抗性基因，因此含有重组质粒的大肠杆菌能抗抗生素B，不能抗抗生素A，因此在添加抗生素A和B的培养基上不能存活，D正确。

18．【答案】D

【解析】

从耐热的细菌中获取PCR所需要的DNA聚合酶而不是连接酶，A错误。大肠杆菌．酵母菌结构简单，繁殖快等是基因工程中常用的载体，B正确。作为载体的DNA分子需要有合成抗生素的基因，便于后期的筛选，C正确。常利用土壤农杆菌将目的基因导入到双子叶植物细胞中，D错误。