高中生物 1.1 基因工程概述同步训练 苏教版选修3.doc

2013年高中生物 1.1 基因工程概述同步训练 苏教版选修31.基因工程是dna分子水平的操作，下列有关基因工程的叙述中，错误的是()a限制性核酸内切酶只用于切割获取目的基因b载体与目的基因必须用同一种限制性核酸内切酶处理c基因工程所用的工具酶是限制性核酸内切酶、dna连接酶d带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检验解析：选a。限制性核酸内切酶既要切割含有目的基因的外源dna又要切割载体质粒，形成相同的黏性末端。2.我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。获得耐盐基因后，为了构建重组dna分子，dna连接酶作用的位点及相应的化学键为()aa、磷酸二酯键 bb、氢键ca、氢键 db、磷酸二酯键解析：选a。限制性核酸内切酶可以识别特定核苷酸序列并在特定的位点切割，由图可知在ga之间切割，即打开相邻碱基ga之间的磷酸二酯键，故dna连接酶作用的位点为a点，把打开的磷酸二酯键连接起来。3.(2012无锡高二检测)以下关于基因工程的操作工具的说法正确的是()a所有的限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列b质粒是基因工程中唯一的载体c载体必须具备的条件之一是：具有多个限制性核酸内切酶切点，以便与外源基因连接ddna连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键解析：选c。一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列；质粒不是基因工程中唯一的载体；载体必须具备多个酶切位点；dna连接酶连接的是磷酸二酯键。4.下表关于基因工程操作的名词及对应的内容，正确的组合是()供体剪刀针线载体受体a质粒限制性核酸内切酶dna连接酶提供目的基因的生物大肠杆菌等b提供目的基因的生物dna连接酶限制性核酸内切酶质粒大肠杆菌等c提供目的基因的生物限制性核酸内切酶dna连接酶质粒大肠杆菌等d大肠杆菌等dna连接酶限制性核酸内切酶提供目的基因的生物质粒解析：选c。基因工程中的剪刀是限制性核酸内切酶，针线是dna连接酶，载体最常用的是质粒，受体多用原核生物，如大肠杆菌等。5.下列关于基因结构中“与rna聚合酶结合位点”的叙述错误的是 ()a是起始密码子b是转录rna时与rna聚合酶的结合点c调控mrna的转录d准确识别转录的起始位点并开始转录解析：选a。起始密码子是存在于mrna上的一个单位，实质是三个相邻的核糖核苷酸。6.豇豆对多种害虫具有抵抗能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(cpt基因)。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不理想，主要原因是cpt蛋白质的积累量不足。在体外对cpt基因进行修饰后，cpt蛋白质在水稻中的积累量得到了提高。修饰和表达过程如图所示： 请根据以上内容，回答下列问题：(1)cpt基因是该基因工程中的_基因，“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列之所以能修饰到cpt上，是由于基本组成单位是_，在过程中，要使用_酶切开，暴露出_，再用_酶连接。(2)在该基因工程中，供体是_，受体是_。(3)过程称为_。(4)检测修饰后的cpt基因是否表达的最好方法是_解析：(1)因科学家是将cpt基因转移到水稻体内，故cpt基因为目的基因；由于“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列均由a、t、g、c四种脱氧核苷酸组成，故可将其修饰到cpt基因上；因过程涉及暴露出黏性末端，又涉及dna分子重组，故在过程中先用到限制性核酸内切酶，后用到dna连接酶。(3)因为修饰后的cpt基因在水稻体内先形成a，然后再由a直接控制cpt蛋白质的合成，故过程为转录。(4)检测修饰后的cpt基因是否表达成功的最好办法是让多种农业害虫食用水稻叶片，观察抗虫效果。答案：(1)目的四种脱氧核苷酸限制性核酸内切黏性末端dna连接(2)豇豆细胞水稻细胞(3)转录(4)让多种农业害虫食用水稻叶1.(2012常州高二检测)科学家常选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是()a提高受体细胞在自然环境中的耐热性b有利于检测目的基因是否导入受体细胞c增加质粒分子的相对分子质量d便于与外源基因连接解析：选b。质粒上的抗菌素抗性基因作为标记基因，通过它的特性可以用于判断目的基因和载体是否一起进入受体细胞，若进入，则受体细胞对抗菌素具有抗性，否则没有。2.下列四个dna分子片段，可能是同一种限制性核酸内切酶切割产生的黏性末端的一组是()a bc d解析：选d。只有两个dna片段能按照碱基互补配对原则形成一个完整的dna分子。3.关于下图dna分子片段的说法正确的是()a一种限制性核酸内切酶可同时作用于、处b解旋酶作用于处cdna连接酶作用于处d获取目的基因要同时使用解旋酶和限制性核酸内切酶解析：选b。注意识别图示dna结构各部位的结构实质。注意限制性核酸内切酶的作用是特定的，如果作用于ga之间的磷酸二酯键，则在dna的两条链中均在ga之间切割，所以a选项错误。解旋酶作用的部位是每个碱基对之间的氢键。4.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dnab以4种脱氧核苷酸为原料人工合成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解析：选b。已知目的基因的碱基序列，人工合成方便快捷。不需要再利用mrna、蛋白质的氨基酸序列来推测和合成，更不必再进行筛选。5.目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是()检测受体细胞是否有目的基因检测受体细胞是否有致病基因检测目的基因是否转录形成 mrna检测目的基因是否翻译成蛋白质a bc d解析：选c。目的基因的检测和鉴定有分子水平上的，如目的基因是否导入受体细胞，目的基因是否转录形成 mrna，目的基因是否翻译成蛋白质；还有个体水平上相应性状的鉴定，如抗虫、抗病性状等。6.(2012徐州高二月考)关于下列黏性末端的描述，正确的是()a限制性核酸内切酶切割dna形成时需要脱去2个水分子bdna连接酶与dna聚合酶均能作用于上述黏性末端c和的黏性末端不同，一定是由不同的限制性核酸内切酶切出d与的黏性末端相同，一定是由相同的限制性核酸内切酶切出解析：选c。限制性核酸内切酶切割dna形成时需要消耗2个水分子。dna聚合酶不能作用于黏性末端。切割出与的黏性末端的限制性核酸内切酶可以是多种，如gaattc序列，切割位点在ga之间；或者是识别ttaa序列，切割位点在第一个t之前。7.在抗软化番茄的培养过程中，是_将抗多聚半乳糖醛酸酶基因带入普通番茄细胞的()a植物病毒 b土壤农杆菌c噬菌体 d花粉解析：选b。土壤农杆菌中的质粒可作为目的基因抗多聚半乳糖醛酸酶基因的载体，而土壤农杆菌对番茄具有感染性，故b项符合题意。8.在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是()a用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸b用dna连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体c将重组dna分子导入烟草原生质体d用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞解析：选a。构建重组dna分子时，需用限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，再用dna连接酶连接形成重组dna分子，烟草花叶病毒的遗传物质是rna，故a错误。9.(2012周口高二期末)ch1l基因是蓝藻拟核dna上控制叶绿素合成的基因。为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失ch1l基因的变异株细胞。技术路线如下图所示，对此描述错误的是()ach1l基因的基本组成单位是脱氧核苷酸b过程中使用的限制性核酸内切酶的作用是将dna分子的磷酸二酯键打开c过程都要使用dna聚合酶d若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株解析：选c。过程是把ch1l基因与质粒重组形成重组质粒1，过程是将红霉素抗性基因插入重组质粒1的ch1l基因中形成重组质粒2，所以两个过程需要限制性核酸内切酶和dna连接酶，不需要dna聚合酶。10.基因工程操作中将dna导入受体细胞称为转化。下列相关叙述不正确的是() a被转化的细胞吸收外源dna是转化的实质b农杆菌转化法适用于所有的植物细胞c动物细胞相对于植物细胞吸收dna的障碍要小d显微注射技术一般用于动物细胞的转化解析：选b。农杆菌转化法只适用于双子叶植物细胞。11.(2011高考四川卷)北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是() a过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序b将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白c过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选d应用dna探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达解析：选b。过程1获得的目的基因已不含非编码区和内含子，因此不能用于比目鱼基因组测序。导入农杆菌是为了扩增和更易导入番茄细胞。dna探针技术不能检测基因是否完全表达，目的基因的完全表达应该检测表达产物蛋白质。12.(2012无锡高二期末)某致病基因b和正常基因b中的某一特定序列经限制性核酸内切酶a切割后，可产生大小不同的片段(如图1，bp表示碱基对)，据此可进行基因诊断；图2为某家庭有关该病的遗传系谱图。下列叙述正确的是(多选)() ab基因特定序列中限制性核酸内切酶a切割位点的消失是基因结构改变的结果b2的基因诊断中会出现142bp、99bp和43bp三个片段c2的基因诊断中不出现142bp片段的概率为1/3d若3的基因诊断中只出现99bp和43bp两个片段，则3与表现型正常的男性结婚，后代的基因诊断中不会出现142bp片段解析：选ab。b基因特定序列中限制性核酸内切酶a切割位点的消失是基因突变，导致基因结构改变的结果。图2判定该病是隐性遗传，无论致病基因是位于常染色体上还是x染色体上，2都是杂合子，所以基因诊断中会出现142bp、99bp和43bp三个片段。当是x隐性遗传时，则2的基因诊断中不出现142bp片段的概率为1/2。若3的基因诊断中只出现99bp和43bp两个片段，则3基因型为aa或者xaxa，当表现型正常的男性的基因型是aa时，后代会出现142bp片段。13.(2012天一、淮阴、海门高二联考)下图表示利用基因工程培育抗虫棉过程的示意图。是导入目的基因的受体细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。经分析，该植株细胞中含有一个携带目的基因的dna片段，因此可以把它看作是杂合子。已知几种氨基酸的密码子：甲硫氨酸(aug)、甘氨酸(gga)、丝氨酸(ucu)、酪氨酸(uac)、精氨酸(aga)、丙氨酸(gcu)，请根据下图结合你所学过的知识回答以下问题：(1)步骤为_，该过程是基因工程操作程序的核心，包括_、四环素抗性基因、启动子、终止子以及复制原点等。将导入双子叶植物棉花受体细胞最常用的方法是_。(2)为在短时间内大量获得目的基因，可用_扩增的方法，其原理是_。(3)过程的原理是_。理论上，在该转基因植物自交产生的f1代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的_。(4)图中合成的多肽，其前三个氨基酸的序列是_。解析：(1)步骤典型的特征是目的基因和含有四环素抗性基因的质粒组成一个重组质粒，属于基因表达载体的构建，是基因工程的核心。基因表达载体的基本结构包括目的基因、遗传标记基因、启动子、终止子及复制原点，将重组质粒导入双子叶植物细胞一般用农杆菌转化法。(2)短时间内大量获得目的基因的方法是pcr技术，实质是dna体外复制。(3)过程的起始是一个转化的棉花受体细胞，结束是一个转基因棉花植株，体现了细胞的全能性。导入外源基因的植株可以看做是显性杂合体，自交后f1代中有3/4表现显性性状。(4)多肽链的直接模板是mrna。答案：(1)构建表达载体抗虫基因农杆菌转化法 (2)pcrdna复制(3)植物细胞的全能性3/4(4)甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸14.已知某传染性疾病的病原体为rna病毒，该病毒表面的p蛋白为主要抗原。根据下图回答问题： (1)过程代表的是_，该过程需要的原料是_。与过程中的碱基配对相比，过程特有的碱基配对方式是_。(2)过程构建重组dna分子过程中最常用的载体是_。在构建过程中将切割后的载体与p基因片段混合，并加入_酶。(3)除了b淋巴细胞外，图中能特异性识别抗原的细胞还有_，细胞识别的物质基础是_。(4)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的_制成疫苗，该疫苗注射到人体内后，首先由_进行处理和呈递，最终激活b淋巴细胞。(5)雌性老鼠体内存在的场所有_。(多选) a血清 b乳汁c组织液 d肝细胞内解析：(1)过程以rna为模板形成dna，属于逆转录过程，原料是四种脱氧核苷酸。过程是dna单链碱基互补配对，与相比，过程特有的碱基配对方式是ua。(2)基因工程最常用的载体是质粒，两个dna片段的结合依靠dna连接酶。(3)图中可以看出能够分泌抗体，所以是效应b细胞；的来源有和b细胞，是记忆细胞。记忆细胞能够识别抗原。(4)疫苗属于抗原，能够刺激机体产生免疫反应，图中的抗原物质是p蛋白。抗原进入机体后首先由巨噬细胞进行处理和呈递。(5)抗体是细胞分泌物，能够存于在血清、组织液和乳汁中。答案：(1)逆转录四种脱氧核苷酸ua(2)质粒dna连接 (3)糖蛋白(4)p蛋白巨噬细胞 (5)abc15.(2012南京高二检测)目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，pbr322质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如图一所示： (1)构建人工质粒时要有抗性基因，以便于_。(2)pbr322分子中有单个ecor限制性核酸内切酶作用位点，ecor 只能识别序列gaattc，并只能在g与a之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个ecor的切点，请画出目的基因两侧被限制性核酸内切酶ecor切割后所形成的黏性末端。(3)pbr322分子中另有单个的bamh限制性核酸内切酶作用位点，现将经bamh处理后的质粒与用另一种限制性核酸内切酶bgl 处理得到的