高中生物 专题01 基因工程单元双基双测（a卷）（含解析）新人教版选修

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线选修3专题1基因工程复习A卷（基础测试）（满分100分，60分钟完成） 班级 姓名 总分 一、单选题（60分，每题3分）1生物学研究中，下列做法不可行的是（ ）A. 用红、绿荧光染料标记膜蛋白研究细胞膜的流动性B. 用叶绿体作为标志物观察胞质环流（细胞质流动）C. 用标记基因检测目的基因是否导入受体细胞D. 用3H标记的胸腺嘧啶研究基因的表达过程【答案】D【解析】用红、绿荧光染料标记膜蛋白研究细胞膜的流动性是教材中学过的实验，A正确；用叶绿体作为标志物观察胞质环流（细胞质流动）也是教材中观察叶绿体的实验，B正确；用标记基因检测目的基因是否导入受体细胞，是基因工程中初步检测的方法，C正确；用3H标记的胸腺嘧啶研究DNA的复制能行，但在基因的表达过程胸腺嘧啶没有传递性，不能用以研究基因的表达，D错误。2蛋白质工程中，对蛋白质的结构进行分子设计的根据是()A. 人们对蛋白质功能的特定需求 B. 蛋白质中氨基酸序列C. 信使RNA中核糖核苷酸序列 D. 基因中脱氧核苷酸序列【答案】A3上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30多倍，标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中，正确的是()A. 所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因B. 可将白蛋白基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养形成转基因牛C. 人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因D. 如果人白蛋白基因的序列是已知的，可以用化学方法合成该目的基因【答案】D【解析】所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞合成更多的人白蛋白，A错误；将含白蛋白基因导入牛的受精卵中，通过早期胚胎培养得到早期胚胎，通过胚胎移植得到转基因牛，B错误；人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达，C错误；依据基因工程获取目的基因的方法可知，D正确。4下列关于转基因植物的叙述中，正确的是()A. 科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因来提高作物的抗病和抗干旱能力B. 由于抗虫棉可以抵抗所有危害棉花植株的害虫，所以得到推广C. 科学家往往将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，以提高农作物的营养价值D. 引起植物生病的病原微生物主要是病毒【答案】C5土壤农杆菌是基因工程中将目的基因导入植物细胞时常用的中间媒介，它含有一个大型的Ti质粒，在侵染植物细胞的过程中，其中的TDNA片段转入植物的基因组。若想用基因工程并通过土壤农杆菌向某种植物中导入抗旱基因，以下分析不合理的是()A. 若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在TDNA片段内，且要保证复制起始点不被破坏B. 将重组Ti质粒导入土壤农杆菌中时，可以用Ca2+处理细菌C. 用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞，可以通过植物组织培养获取具有抗旱基因的植物D. 若能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，则说明该基因工程项目获得成功【答案】D【解析】根据题意可知，该质粒中的T-DNA片段转入植物的基因组，因此目的基因的插入位置应该在T-DNA片段内，且要保证复制起始点和用于转移T-DNA的基因片段不被破坏，以保证目的基因能够稳定的复制和转移，A正确；将重组Ti质粒导入土壤农杆菌中时，可以用CaCl2处理细菌以增加细胞壁的通透性，B正确；用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染正在组织培养中的植物细胞，再将被感染后的细胞培养成植株，就可能获得具有抗旱基因的植物，C正确；基因工程是否获得成功，需要在第四步中进行目的基因的检测和鉴定，即抗旱目的基因表达出来，D错误。6.科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人类主要蛋白，以下有关该基因工程的叙述，错误的是()A. 采用逆转录的方法得到的目的基因不含有内含子B. 基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的C. 马铃薯的叶肉细胞不可以作为受体细胞D. 转基因植物的培育利用了细胞的全能性【答案】C7建立基因文库是获取目的基因的方法之一，下列关于基因文库的说法不正确的是()A. 理论上基因组文库包含了某种生物的全部基因B. cDNA文库的建立过程需要使用逆转录酶、RNA聚合酶和DNA连接酶C. 可以通过检测性状的方法，从基因文库中筛选目的基因D. 利用同种生物不同组织细胞建立的cDNA文库所包含的基因是不同的【答案】B【解析】将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入到受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，这个受体菌的群体就称为基因文库。基因文库包括基因组文库和部分基因文库。基因组文库包含某种生物所有的基因。部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：cDNA文库，A正确；cDNA文库的中的目的基因是通过反转录合成的cDNA，所以建立过程需要使用逆转录酶，但不需要RNA聚合酶，B错误；可以通过检测性状的方法，从基因文库中筛选目的基因，C正确；由于基因在不同细胞内选择性表达，所以从不同细胞内提取的mRNA种类不同，反转录产生的目的基因种类也不同，D正确。8.在某只鸟的一窝灰壳蛋中发现一枚绿壳蛋，有人说这是另一种鸟的蛋。若要探究这种说法是否成立，下列做法中，不可能提供有效信息的是（ ）A. 该绿壳蛋孵出小鸟后观察其形态特征 B. 将该绿壳蛋与已有的鸟蛋标本进行比对 C. 以绿壳蛋的DNA与该鸟的DNA做比对 D. 以绿壳蛋蛋清与该鸟血浆蛋白做比对【答案】D【解析】该绿壳蛋孵出小鸟的表现型受基因型和环境的影响，但若与其他蛋孵出小鸟相近，则可证明其推论成立，A错误；将该绿壳蛋与已有的鸟蛋标本进行比对，可确定二者之间的关系，B错误；以绿壳蛋的DNA与该鸟的DNA做比对，若两者的碱基排列顺序相差很大，则可证明其推论成立，C错误；绿壳蛋蛋清与该鸟血浆蛋白为两种不同的蛋白质，无法比较，D正确。9.基因工程的基本操作步骤如下图所示，其中甲、乙、丙表示结构，表示过程。下列相关叙述正确的是（ ）A. 甲、乙分别表示含有抗性基因的质粒、受体细胞B. 过程表示用有抗生素的培养基筛选含目的基因的受体细胞C. 丙可以是单细胞、器官、植物或动物等D. 若要使丙表达人的蛋白质，则乙是能分裂的人体细胞【答案】C10.下列有关转基因技术的叙述，正确的是（ ）A. 目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外B. 转基因技术过程中所用到的工具酶为解旋酶C. 目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变D. 常使用的载体为质粒，质粒是一种蛋白质【答案】A【解析】基因工程中，目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外，A正确；转基因技术过程中所用到的工具酶为限制酶和DNA连接酶，B错误；目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生了基因重组，C错误；常使用的载体为质粒，质粒是一种DNA，D错误。11下列有关蛋白质工程的叙述错误的是（ ）A. 蛋白质工程可合成自然界不存在的蛋白质B. 蛋白质工程可对酶的催化活性、抗氧化性、热变性等加以改变C. 蛋白质工程是通过对基因的修饰和合成来实现对蛋白质的改造D. 蛋白质工程成功率低的原因主要是蛋白质种类太少，原料不足【答案】D12.采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊但人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中下列叙述正确的是（ ）A. 如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用人工合成的方法获得该目的基因B. 人凝血因子基因进入羊受精卵后，其传递和表达不再遵循中心法则C. 人凝血因子基因存在于该羊的乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中D. 人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成mRNA【答案】A【解析】在已知人凝血因子基因的核苷酸序列时，常用人工合成的方法获得该目的基因，A正确；细胞中凝血因子基因进入羊受精卵细胞后，传递和表达遵循中心法则，B错误；所有的体细胞都来自于同一个受精卵，所以人凝血因子基因存在于所有体细胞中，C错误；人凝血因子基因以DNA分子的一条链为模板合成mRNA，是在RNA聚合酶的作用下，D错误。13.已知限制性核酸内切酶Bgl和BamH的识别序列和切割位点分别为A GATCT和G GATCC。下列有关叙述，不正确的是（ ）A. 这两种酶的识别序列都为6个脱氧核苷酸对B. 用这两种酶切割质粒和含目的基因的DNA分子所产生的黏性末端可形成重组DNA分子C. 用酶Bgl切出的目的基因与酶BamH切割的质粒重组后，仍可以被这两种酶切开D. 这两种限制酶都具有专一性【答案】C【解析】根据提供信息已知，限制性核酸内切酶Bgl和BamH的识别序列和切割位点分别为A GATCT和G GATCC，识别的序列都含有6个脱氧核苷酸对，A正确；用这两种酶切割质粒和含目的基因的DNA分子所产生的黏性末端相同，能形成重组DNA分子，B正确；用酶Bgl切出的目的基因与酶BamH切割的质粒重组后，形成的序列与原来的两个序列都不同，所以不能被这两种酶切开，C错误；限制酶识别和作用都有特异性，D正确。14.对如图所示黏性末端的说法正确的是（ ）A. 甲、乙、丙黏性末端是由两种限制性核酸内切酶作用产生的B. 图乙中的酶切位点在A与G之间C. 如果甲中的G突变为A，则该限制性核酸内切酶不能识别该切割位点D. 构建基因表达载体所用限制酶和DNA连接酶分别作用于a处和b处【答案】C15.下列关于基因工程工具的说法不正确的是（ ）A. 构建基因文库和构建基因表达载体都需要限制酶和DNA连接酶B. DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列有专一性要求C. 载体能将外源基因导入受体细胞并使其在受体细胞中稳定遗传并表达D. 在基因工程操作中，被用作载体的质粒，都是经过人工改造的【答案】B【解析】构建基因文库和构建基因表达载体都需要用到限制酶和DNA连接酶，A正确；DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列不具有专一性要求，B错误；运载体的作用是将外源基因导入受体细胞，同时使目的基因在受体细胞中稳定遗传并表达，C正确；在基因工程操作中，被用作载体的质粒，一般都是经过人工改造的，D正确。16.下列关于基因工程技术的叙述，正确的是（ ）A. 切割质粒的限制酶能特异性识别的序列均由6个核苷酸组成B. PCR反应中两种引物的碱基间互补配对以保证与模板链的正常结合C. 载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为标记基因D. 目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制【答案】C【解析】切割质粒的限制酶能特异性识别的序列一般由6个核苷酸组成，A错误；PCR反应中两种引物是一小段单链DNA，它们之间没有什么关系，B错误；载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为标记基因，以检测目的基因是否导入受体细胞，C正确；目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行转录，而复制需要的是复制原点，D错误。17.下列有关基因文库的叙述中，不正确的是（ ）A. 基因组文库包含了一种生物所有的基因B. 基因文库构建中使用了限制酶C. cDNA文库的实质就是一个受体菌落D. 基因组文库中的所有基因都可以在物种间进行交流【答案】D18.猪的胰岛素用于人体降低血糖浓度效果不明显，原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素临床用于人治疗糖尿病，用蛋白质工程进行蛋白分子设计的最佳方案是（ ）A对猪胰岛素进行一个不同氨基酸的替换B将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素C将猪和人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病D根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素【答案】A【解析】基因定点诱变技术是蛋白质工程常用的技术，根据题干信息“猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同”可知，用蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案是对猪胰岛素进行一个不同氨基酸的替换。19.下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌B后，其上的基因能得到表达。下列说法正确的是（ ）A将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法B将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌C将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌D目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长【答案】C20.科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因水稻新品系。下列叙述错误的是（ ）A如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的，可用PCR技术得到B可通过农杆菌的感染以实现重组质粒导入受体细胞C含耐盐基因的水稻细胞可经植物组织培养获得植株D可用较高浓度的盐水浇灌来鉴定水稻植株的耐盐性【答案】A【解析】PCR技术获取目的基因的前提条件是要有一段已知的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，A错误；通过农杆菌的感染以实现重组质粒导入受体细胞，这是通过基因工程培育出了耐盐的转基因水稻，B正确；组织培养可以保持亲本的优良性状，含耐盐基因的水稻细胞经植物组织培养获得耐盐的植株，C正确；水稻植株是否耐盐，主要看植株能否在高浓度的盐溶液中生活，因此，可以用较高浓度的盐水浇灌来鉴定水稻植株的耐盐性，D正确。二、非选择题（40分）21（8分）为获得Bt杀虫蛋白的转基因马铃薯，研究人员把苏云金杆菌中的Bt杀虫蛋白基因导入马铃薯体细胞，从培育出转基因马铃薯新品种。回答下列问题：（1）Bt杀虫蛋白基因来自苏云金杆菌。可利用苏云金杆菌细胞内合成的_通过逆转录形成单链DNA片段，从而获得目的基因。在生物体外采用 扩增目的基因，扩增时需要加入引物，其引物是_。（2）除了通过上述方法可以获取Bt杀虫蛋白基因外，还可以通过化学合成的方法获取Bt杀虫蛋白基因，其前提条件是通过Bt杀虫蛋白的_推导出mRNA核苷酸序列，再合成该基因的脱氧核苷酸序列，这样合成的目的基因与从cDNA文库获取的目的基因相比，脱氧核苷酸序列可能不相同，原因是_。（3）构建基因表达载体时，通常用同种限制性核苷酸内切酶分别切割含目的基因的DNA片段和质粒，原因是_。用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞，此过程利用了Ti质粒具有_特点。（4）从个体生物学水平鉴定转基因马铃薯的培育是否成功，需要对转基因马铃薯进行_ 。【答案】 （1） mRNA PCR技术 能与目的基因配对的一段脱氧核苷酸序列 （2）Bt杀虫蛋白的氨基酸序列 密码子具有简并性（一个氨基酸可对应多种密码子） 使目的基因的DNA片段和质粒具有相同的黏性末端，便于构建（连接）成基因表达载体（合理答案给分） T-DNA可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上（4） 抗虫的接种实验（2）除了通过上述方法可以获取Bt杀虫蛋白基因外，还可以通过化学合成的方法获取Bt杀虫蛋白基因，前提条件是通过Bt杀虫蛋白的氨基酸序列推导出mRNA核苷酸序列，再合成该基因的脱氧核苷酸序列，由于密码子具有简并性（一个氨基酸可对应多种密码子），这样合成的目的基因与从cDNA文库获取的目的基因相比，脱氧核苷酸序列可能不相同。（3）构建基因表达载体时，为了使目的基因的DNA片段和质粒具有相同的黏性末端，便于构建（连接）成基因表达载体，通常用同种限制性核苷酸内切酶分别切割含目的基因的DNA片段和质粒。利用Ti质粒具有T-DNA，可携带目的基因转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上，故常用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞。（4）从个体生物学水平鉴定转基因马铃薯的培育是否成功，需要对转基因马铃薯进行抗虫的接种实验，若害虫食用马铃薯后死亡，则表明转基因马铃薯培育成功。22.（8分）下图是将乙肝表面抗原基因转移到烟草细胞内生产乙肝疫苗的示意图，请据图回答下列问题。（1）过程表示_ 。为了使目的基因正常表达，其首端必须有启动子，它是_ 的部位。若限制酶切出了平末端，要选择_ 进行连接。（填“EcoliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”）（2）图中将乙肝表面抗原基因导入烟草细胞的方法称为_。它是利用运载体Ti质粒中含有_序列，可以将目的基因整合到宿主细胞的染色体上。（3）图中将乙肝表面抗原基因导入烟草细胞后，长芽、生根的过程中采用了细胞工程的_技术，该技术的原理是_。（4）检测烟草植株细胞中乙肝表面抗原基因是否合成出乙肝表面抗原蛋白，采用的方法是_。【答案】 （1）基因表达载体的构建 RNA聚合酶识别 结合T4DNA连接酶 （2） 农杆菌转化法 T-DNA （3） 植物组织培养 植物细胞具有全能性 （4） 抗原一抗体杂交法（2）将目的基因进入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，故将乙肝表面抗原基因导入烟草细胞的方法称为农杆菌转化法。它是利用运载体Ti质粒中含有TDNA序列，可以将目的基因整合到宿主细胞的染色体上。（3）图中将乙肝表面抗原基因导入烟草细胞后，需要采用了细胞工程的植物组织培养技术让其生根、长芽，该技术的原理是植物细胞具有全能性。23.（8分）家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可提取干扰素用于制药。(1)进行转基因操作前，需用_酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。(2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入载体质粒的启动子和_之间。(3)采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要成分应该包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、引物 和_。(4)将目的基因导入动物细胞最常用的方法是_。此方法的受体细胞多是_。(5) 将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养时需要提供气体环境：95%空气5%CO2。O2是_所必需的，CO2的主要作用_；培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的_，以防培养过程中的杂菌污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。【答案】 （1） 胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） （2） 终止子 （3） TaqDNA聚合酶（耐高温DNA聚合酶） （4）显微注射 受精卵（卵母细胞） （5） 细胞代谢 维持培养液的pH 抗生素24.（10分）糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，以致西方发达国家把它列为第三号“杀手”。治疗该病的胰岛素过去主要从动物（如猪、牛）中获得，自20世纪70年代遗传工程（又称基因工程）发展起来以后，人们开始采用这种高新技术生产胰岛素，其操作的基本过程如下图所示：（1）图中基因工程的基本过程可概括为“四步曲”，即_、_、_、_。（2）图中的质粒存在于细菌细胞内，在基因工程中通常被用作_，从其分子结构可确定它是一种_。（3）根据碱基互补配对的规律，在_酶的作用下，把图中甲与乙拼接起来（即重组）。（4）细菌进行分裂后，其中被拼接起来的质粒也由一个变成两个，两个变成四个质粒的这种增加方式在遗传学上称为_。目的基因通过活动（即表达）后，能使细菌产生治疗糖尿病的激素，这是因为基因具有控制_合成的功能，它的过程包括_。【答案】（1）获取目的基因、基因表达载体的构建、将目的基因