山东省沾化县第一中学高中生物 专题一 基因工程单元测试 新人教版选修3.doc

专题一基因工程 单元测试卷（时间：60分钟 满分：100分）一、选择题（每题只有一个正确答案，共40分）1下图为dna分子的某一片段，其中、分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是( )adna连接酶、限制性内切酶、解旋酶b限制性内切酶、解旋酶、dna连接酶c解旋酶、限制性内切酶、dna连接酶d限制性内切酶、dna连接酶、解旋酶2dna连接酶的重要功能是（ ）adna复制时，催化子链上的核苷酸之间形成磷酸二脂键b黏性末端的碱基之间形成氢键c任意两条dna末端之间的缝隙连接起来d以上三项均不对3科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体。下列相关叙述中，正确的是（ ）该技术将导致定向变异dna连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料受精卵是理想的受体细胞a b c d4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mrna5与“限制性核酸内切酶”作用部位完全相同的酶是 ( )a逆转录酶 brna聚合酶 cdna连接酶 d解旋酶6蛋白质工程的基本流程正确的是（ ）蛋白质分子结构设计 dna合成 预期蛋白质功能 据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列a b c d7有关pcr技术的说法，不正确的是（ ）apcr是一项在生物体外复制特定的dna片段的核酸合成技术bpcr技术的原理是dna双链复制c利用pcr技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列dpcr扩增中必须有解旋酶才能解开双链dna8科学家将含人的抗胰蛋白酶基因的dna片段注射到羊的受精卵中，该受精卵发育成的羊能分泌抗胰蛋白酶的乳汁，这一过程涉及到（ ）dna按碱基互补配对原则自我复制dna以其一条链为模板合成rnarna以自身为模板自我复制按照rna密码子的排序合成蛋白质a b c d9下列关于基因工程的叙述中，正确的是( ) 基因工程是人工进行基因重组的技术，是在分子水平上对生物遗传作人为干预基因治疗是基因工程技术的应用基因工程打破了物种与物种之间的界限dna探针可用于病毒性肝炎的诊断、遗传性疾病的诊断、改造变异的基因、检测饮用水病毒含量a b c d10科学家为提高玉米中赖氨酸的含量，计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中的第104位的氨基酸由天冬氨酸变成异亮氨酸，这样就可以使玉米叶片和种子叶的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍。下列对蛋白质改造的叙述，正确的是（ ）a直接通过分子水平改造蛋白质 b直接改造相应的mrnac对相应的基因进行操作 d重新合成新的基因11有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是( )a通过基因工程产生的蛋白质都符合人类需要b通过基因工程能得到自然界中不存在的蛋白质c蛋白质工程通常是对蛋白质结构进行直接改造d蛋白质工程可以创造新的、自然界中不存在的蛋白质12在基因表达载体的构建中，下列说法不正确的是（ ）一个表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子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所有基因表达载体的构建是完全相同的a b c d13下列关于基因工程应用的叙述，正确的是 ( ) a基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因b基因诊断的基本原理是dna分子杂交c一种基因探针能检测水体中的各种病毒 d利用基因工程生产乙肝疫苗时，目的基因存在于人体b淋巴细胞的dna中14下列关于蛋白质工程的说法，正确的是 ( ) a蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作b蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子c对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mrna来实现的d蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的15金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，下图是用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。下列说法中，不合理的一项是（ ）a利用pcr技术扩增大量时，需用来自植物体内内dna聚合酶b若被切割后，得到的分子末端序列为，则能与连接的分子末端是c经检测被侵染的金茶花叶片细胞具备了抗病性，这说明已经连接基因表达载体d欲快速培育大量抗病新品种，采用的技术所依据的理论基础是植物细胞的全能性16以下说法中，正确的是（ ）a所有的限制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运载体c运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，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17下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，有关的叙述中错误的是（ ）a基因工程的核心是基因表达载体的构建b可以利用人的皮肤细胞来完成过程c过程必需的酶是逆转录酶，过程必需的酶是解旋酶d在利用ab获得c的过程中，必须用同一种限制性内切酶切割a和b，使它们产生相同的黏性末端18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。下列有关的说法中，不正确的是（ ）a构建人工质粒时要有抗性基因，以便于筛选b目的基因两侧被限制酶ecori切割后所形成的黏性末端是c两种限制酶(bamh和bg1)切割得到的黏性末端不相同d限制酶和dna连接酶作用的部位均为磷酸二酯键二、非选择题（共60分）19 （10分）科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的dna分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶的识别序列和切点是ggatcc ，限制酶的识别序列和切点是gatc，据图回答：过程表示的是采取 的方法来获取目的基因。根据图示分析，在构建基因表达载体过程中，应用限制酶 切割质粒，用限制酶 酶切割目的基因。用限制酶切割目的基因和运载体后形成的黏性末端通过 原则进行连接。人的基因之所以能与大肠杆菌的dna分子进行重组，原因是 。人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为 。写出目的基因导入细菌中表达的过程 。将得到的大肠杆菌b涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的，说明已导入了 ，反之则没有导入。20（10分）在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答：a过程需要的酶有_。要把重组质粒导入土壤农杆菌，首先必须用 处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为 态；然后将 在缓冲液中混合培养完成转化过程。含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过c 和e 。如要确保再生植株中含有抗虫基因，可在c过程的培养基中加入 。如想利用分子杂交技术检测再生植株中的抗虫基因是否转录，应该用放射性同位素标记的目的基因作为探针与_杂交。21（12分）请分析回答下列有关现代生物科技方面的问题：(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:目的基因的获取， ，将目的基因导入受体细胞， 。通常在第一步和第二步的操作中需要相同的工具酶是 。利用pcr技术扩增目的基因的过程中，目的基因受热形成单链并与引物结合，在 酶的作用下延伸形成dna。采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞后，培养该细胞再生成植株的过程中，往往需要使用植物激素，人为地控制细胞的 和 。如果转基因植物的花粉中含有毒蛋白，将引起的安全性问题包括 。a生物安全 b环境安全 c食品安全 d伦理道德问题蛋白质工程的基本原理是：预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的 序列找到相对应的 序列。(2)在dna粗提取与鉴定的实验中，选择适当浓度的nacl溶液就能充分溶解dna而使杂质沉淀，或析出dna过滤去除溶液中的可溶性杂质。请在下图中作出dna在 nacl溶液中的溶解度曲线。22（14分）基因敲除是应用dna重组原理发展起来的一门新兴技术。“基因敲除细胞”的构建过程如下：第一步：从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞（es），在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。第二步：构建基因表达载体。取与靶基因序列同源的目的基因（同源臂），在同源臂上接入新霉素抵抗基因等。由于同源臂与靶基因的dna正好配对，所以能像“准星”一样， 将表达载体准确地带到靶基因的位置。第三步：将表达载体导入胚胎干细胞，并与其内靶基因同源重组，完成胚胎干细胞的基因改造。第四步：基因改造后的胚胎干细胞增殖、筛选。基本原理如下图所示。请根据上述资料，回答下列问题：在把与靶基因序列同源的目的基因导入受体细胞前，应首先完成 ，在这过程中所需要的工具酶是 。启动子的化学成分是 ，它位于基因的首端，是 识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出 mrna。如果要获得一只含目的基因的小鼠，则选择的受体细胞通常是 ，原因是 。一般可采用 技术将目的基因导入受体细胞。若用大肠杆菌储存目的基因，则需先将其处理为 细胞。上述资料中新霉素抵抗基因的作用最可能是 。中获得的小鼠，通过有性生殖产生的后代是否都含该目的基因？为什么?， 。该项技术具有广阔的应用前景，请试举一例 。23(14分)科学家通过基因工程，将苏云金芽孢杆菌的bt毒蛋白基因转入到普通棉株细胞内，并成功的实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉。其过程大致如下图所示：(1)基因工程的操作程序主要包括四个步骤，其核心是 。(2)获取bt毒蛋白基因的方法一般有 、 等。(3)ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有t-dna，把目的基因插入ti质粒的t-dna中是利用了t-dna的 特点。bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为 。(4)将目的基因导入受体细胞的方法很多，在该题中涉及到的方法是 。(5)一个基因表达载体的组成必须有 等。(6)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是 。这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是 。若从个体水平来任何检测？ 。 【参考答案】1c 解析：主要考查了三种酶作用的部位。使氢键断裂的是解旋酶，限制性内切酶将相邻两个碱基的磷酸二酯键断裂，连接dna片段间磷酸二酯键的是dna连接酶。2d 解析：dna连接酶的作用是将限制酶切下来的dna片段拼接成新的dna分子。两类dna连接酶都是将双链dna片段“缝合”起来，恢复被限制切开了的两个核苷酸之间的磷酸二脂键。碱基之间的氢键不用酶的催化作用，会自动形成。dna连接酶有两种，其中ecolidna连接酶只能将黏性末端连接起来，而t4dna连接酶可以连接黏性末端和平末端。这两种酶的作用都可形成dna基本骨架上的磷酸二酯键。3b 解析：在动物基因工程中，受精卵是最理想的受体细胞。dna连接酶把目的基因与运载体黏性末端连接起来，形成的是磷酸二脂键，不是碱基对之间的氢键。4b 解析：人工合成目的基因有两种方法：一是通过mrna单链 dna双链dna；二是根据蛋白质氨基酸序列mrna序列推测出结构基因核苷酸序列通过化学方法人工合成目的基因。在已知基因碱基序列的情况下，合成目的基因的最佳方法就是以4种脱氧核苷酸为原料，进行化学合成(第二种方法)。5c 解析：限制酶切割的部位是磷酸二酯键，dna连接酶连接形成的也是。6c7d 解析：pcr是一项在生物体外复制特定的dna片段的核酸合成技术，它所依据的原理是dna双链复制，其前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列。pcr扩增中，目的基因受热变性后解旋为单链，与引物按照碱基互补，在dna聚合酶作用下进行延伸，合成子代dna分子。8d 解析：在rna病毒中，遗传物质的复制存在两种形式：一是rna以自身为模板自我复制，二是以rna为模板进行逆转录。在以dna为遗传物质的生物中，遗传物质的复制没有这两种形式。9 b解析：基因工程的优点是能定向地改变生物的性状，突破了物种之间的生理隔离界限。利用dna分子杂交技术，以dna分子做探针可用于检测某些遗传性疾病、饮用水中某些病毒的存在等。10c11d 解析：基因工程通常是以改造生物的遗传特性为目的，所以基因工程的产物不一定是人类需要的蛋白质。基因工程中的目的基因通常是天然的，它控制合成天然蛋白质。即使人工合成的目的基因，也是根据天然蛋白质的有关信息和合成的，所以基因工程不可能产生非天然蛋白质。蛋白质工程并不是直接改造蛋白质，而是改造某种基因，对这种基因控制合成的蛋白质进行改造。12a 解析：基因表达载体的构建是基因工程的核心内容。一个表达载体的组成，除了目的基因外，还有启动子、终止子和标记基因等。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；终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束。13b 解析：基因治疗是把正常的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病最有效的手段。利用dna 分子杂交技术，一种基因探针能检测水体中的一种病毒。科学家将要用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中。14b 解析：记住蛋白质工程的概念，能区分蛋白质工程和基因工程的相同点和不同点。蛋白质工程是对基因进行修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或产生新的蛋白质。蛋白质工程的流程是：从预期蛋白质的功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)；天然蛋白质的合成过程是：基因表达(转录和翻译)形成氨基酸序列的多肽链形成具有高级结构的蛋白质行使生物功能。15解析：在生物体外可以利用pcr技术对目的基因进行扩增时，需用到耐高温的dna聚合酶；在目的基因与栽体结合时，先用同一种限制性内切酶进行切割，得到相同的黏性末端(即能进行碱基互补配对)，再用dna连接酶进行连接；目的基因与载体组合后形成基因表达载体(或重组dna)；金茶花叶片细胞具有抗病性，说明抗病基因已得到了表达；欲快速培育大量抗病新品种，应利用植物组织培养，其理论基础是植物细胞的全能性。16c 解析：每一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，不同的限制酶所识别的序列不同。质粒是常用的运载体，但不是唯一的。dna连接酶连接的是两个被限制酶切割的dna片段的切口，互补的碱基之间通过氢键连接。17b 解析：基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”：即获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定，其中基因表达载体的构建是其核心内容。在其过程中，不能利用人的皮肤细胞来完成过程，因为皮肤细胞中的胰岛素基因未表达（或未转录），不能形成胰岛素mrna。过程必需的酶是逆转录酶，过程必需的酶是解旋酶。在利用ab获得c的过程中，必须用同一种限制性内切酶切割a和b，使它们产生相同的黏性末端，再加入dna连接酶才可形成c。18c 解析：构建人工质粒时要有标记基因抗性基因，以便于筛选鉴别目的基因是否导入受体细胞。pbr32z分子中有单个ecori限制酶作用位点，ecor 1只能识别序列一gaattc一，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ecori的切点，请画出目的基因两侧被限制酶ecori切割后所形成的黏性末端：。pbr322分子中另有单个的bamhi限制酶作用位点，现将经bamhi处理后的质粒与用另一种限制酶bgi处理得到的目的基因，通过dna连接酶作用恢复磷酸二酯键，成功的获得了重组质粒，说明两种限制酶(bamh和bg1)切割得到的黏性末端相同。限制酶是切割磷酸二酯键露出黏性末端或平末端，而dna连接酶则把黏性末端或平末端连接起来。19逆转录法（人工合成法） 碱基互补配对 人的基因与大肠杆菌dna的双螺旋结构相同（2分） 共用一套（遗传）密码子（2分） 普通质粒或重组质粒（缺一不给分）解析：人的生长激素基因与大肠杆菌的dna分子进行重组，说明人的基因与大肠杆菌dna的双螺旋结构相同，即基因是生物遗传物质的结构和功能的基本单位。其目的基因能成功地在大肠杆菌中得以表达，则说明人和细菌等生物共用一套（遗传）密码子。其表达的过程是：人的生长激素基因，通过转录形成信使rna；再通过翻译，形成人的生长激素。其场所在细菌体内，所用的核苷酸和氨基酸等原料均来自于细菌体内。目的基因的获取途径有三条，从图中可以明显地看出，是通过逆转录法这一人工合成法来获取的。根据限制酶的专一性特点，可知在构建基因表达载体过程中，应用限制酶切割质粒，用限制酶酶切割目的基因。 20 (同一种)限制酶、dna连接酶(缺一不可，2分) ca2+ 感受 将重组质粒和感受态细胞（2分） 脱分化 再分化 卡那霉素 mrna解析：基因表达载体的构建中，需用同一种限制酶切割目的基因和质粒；用dna连接酶把目的基因和运载体质粒连接成重组质粒。将其导入土壤农杆菌时，首先用ca2+处理土壤农杆菌细胞，使其转变为一种能吸收周围环境中dna分子的生理状态感受态细胞；其次，将重组表达载体dna分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收dna分子，完成转化过程。获得含有目的基因的植株后，一般采用植物组织培养的方法让其在短时间内大量增殖；若检测，则放在含有卡那霉素的选择培养基上进行选择培养。若利用dna杂交技术检测再生植株中的抗虫基因是否转录，一般带有标记的基因做探针与m rna杂交，如果显示出杂交带，则表明目的基因转录除了mrna。21(1)基因表达载体的构建 目的基因的检测与鉴定 限制性核酸内切酶(或限制酶) dna聚合脱分化 再分化 abc（2分） 氨基酸 脱氧核苷酸(2)见右图所示（2分）解析：基因工程的基本操作程序是：目的基因的获取(用到限制酶)基因表达栽体的构建(用限制酶和dna连接酶)目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定；利用pcr技术扩增目的基因时是在dna聚合酶的作用下延伸形成dna。在植物细胞再生成植株的过程中，需经过脱分化和再分化过程；转基因生物的安全性问题包括生物安全、环境安全和食品安全。蛋白质工程的基本原理是：预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列；dna在014mol/l的nacl溶液中的溶解度最低，即高于014mol/l时，随着nacl溶液浓度的降低，dna的溶解度随之降低；在低于014mol/l时，随nacl溶液浓度的降低而升高。22(14分，除注明外其余每空1分)表达载体的构建(2分) 限制酶和dna连接酶 一段有特殊结构的 dna片段rna聚合酶 受精卵 动物受精卵具有全能性（动物不能象植物那样，利用一个除受精卵以外的独立的体细胞直接培养成完整的个体）(2分)显微注射技术 感受态作为标记基因，便于筛选 否 在形成生殖细胞时等位基因（目的基因和靶基因）会发生分离基因治疗、动植物改良、利用动植物生产药物等解析：基因工程中的工具有限制酶、dna连接酶和运载体等。基因表达载体的构建是基因工程的核心内容，它至少包括启动子、终止子、目的基因和标记基因等。其中，启动子是一段有特殊结构的饿d