浙科版选修三 基因工程的原理和技术作业.docx

基因工程的原理和技术一、单选题1下列获取目的基因的方法中需要模板链的是利用pcr技术扩增目的基因 从基因文库中获取目的基因 反转录法 通过dna合成仪利用化学方法人工合成目的基因a. b. c. d. 【答案】c【解析】利用pcr技术扩增目的基因需要以dna片段两条链为模板，正确；从基因文库中获取目的基因不需要模板链，错误；反转录法合成目的基因需要以rna为模板链，正确； 通过dna合成仪利用化学方法人工合成目的基因不需要模板链，错误。故选：c考点：基因工程的原理及技术。点睛：获取目的基因的方法主要有两种：（1）从供体细胞的dna中直接分离基因，最常用的方法是“鸟枪法”又叫“散弹射击法”；（2）人工合成基因，这种方法有两条途径，一是以目的基因转录的信使rna为模板，反转录成互补的单链dna，再在酶的作用下合成双链dna，即目的基因；另一条途径是蛋白质的氨基酸序列，推测出信使rna序列，再推测出结构基因的核苷酸序列，然后用化学的方法以单核苷酸为原料合成。2质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因（目的基因）是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置（插入点有a、b、c），请根据表中提供细菌的生长情况，推测三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是（ ）a. 是c；是b；是ab. 是a和b；是a；是bc. 是a和b；是b；是ad. 是c；是a；是b【答案】a【解析】由图分析可知a破坏了抗氨苄青霉素基因，失去了抗青霉素的抗性，分析表可知a应是，b、d错误。b破坏了抗四环素基因，失去了抗四环素的抗性，所以是b，c错误。而c两种抗性基因都没有破坏，所以都能生长，是c，a正确。【考点定位】本题考查基因工程相关知识，意在考察考生对知识点的理解和应用能力。【名师点睛】载体所具条件的意义条 件意 义稳定并能自我复制目的基因稳定存在且数量可扩大有一个至多个限制酶切割位点可携带多个或多种外源基因具有特殊的标记基因便于重组dna的鉴定和选择3关于现代生物技术相关知识的叙述，其中正确的是（ ）a动物细胞培养与植物组织培养均需使用胰蛋白酶处理b将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中能防止基因污染是因为叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中c用限制酶切割dna分子，从dna分子中部获取目的基因时，同时有两个磷酸二酯键被水解d植物体细胞杂交，能克服远源杂交不亲和的障碍，培育出的新品种一定不是单倍体【答案】d【解析】试题分析：植物组织培养需要用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁，而动物细胞培养需用胰蛋白酶除去细胞间质，a错误；花粉中含有精子，其几乎不含细胞质，而受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，所以将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中后，就不会通过花粉转移到自然界中的其他植物，b错误；从dna分子中部获取目的基因时，得到2个黏性末端，由于dna是双链结构，同时有4个磷酸二酯键被水解，c错误；植物体细胞杂交，是两个体细胞融合，一般情况得到的是异源多倍体，而单倍体是由生殖细胞直接发育而来，d正确。考点：本题考查植物体细胞杂交等相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。4下图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。相关叙述错误的是a. 获得动物1的受体细胞通常是受精卵b. 动物2体内各体细胞的基因种类相同c. 获得动物3的重组细胞具有全能性d. 上述动物的获得均需运用胚胎移植【答案】b【解析】动物1为转基因动物，受体细胞通常是受精卵，a正确。动物2由于导入外源基因的受体细胞注入到囊胚的某一部位，将来发育成的动物体各部位并不都含外源基因，b错误。动物3为克隆动物，重组细胞能够发育成一个个体，具有全能性，c正确。胚胎移植是胚胎工程其他技术手段的最后一道“工序”，要把早期胚胎培育成一个个体，必须经过胚胎移植，d正确。【考点定位】基因工程、细胞工程、胚胎工程【名师点睛】学生对生物工程技术的组合存在误区生物工程技术应用的组合（1）转基因植物培育：基因工程植物组织培养；（2）转基因动物培育：基因工程早期胚胎培养胚胎移植；（3）核移植（克隆）动物培养：核移植早期胚胎培养胚胎移植；（4）胚胎移植：体外受精（或自然受精）早期胚胎培养胚胎移植；（5）植物体细胞杂交：酶工程体细胞融合植物组织培养；（6）试管婴儿：体外受精早期胚胎培养胚胎移植。5下列说法正确的是（ ）a. 原生质体的结构是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成b. 用酶解法获得原生质体后，可以用观察细胞的有丝分裂实验对其活力进行检查c. dna连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键d. 人的胰岛素基因可以插入到奶牛的染色体上，是因为它们的dna都是有规则的双螺旋结构，而且dna的基本组成单位相同【答案】d【解析】原生质体的结构是由细胞膜、细胞质和细胞核组成，a错误；细胞分裂观察的是死细胞，b错误；dna连接酶已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键连接起来，c错误；人的胰岛素基因可以插入到奶牛的染色体上，是因为它们的dna都是有规则的双螺旋结构，而且dna的基本组成单位相同，d正确【考点定位】细胞质壁分离与质壁分离复原现象及其原因；观察细胞的有丝分裂；基因工程的原理及技术【名师点睛】原生质体的结构是由细胞膜、细胞质和细胞核组成，细胞分裂观察的是死细胞，dna连接酶已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键，连接起来，人的胰岛素基因可以插入到奶牛的染色体上，是因为它们的dna都是有规则的双螺旋结构，而且dna的基本组成单位相同6科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因水稻新品系。下列有关叙述错误的是()a获得目的基因需用限制性内切酶和dna连接酶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经植物组织培养可获得植株d可用较高浓度的盐水浇灌以鉴定水稻植株的耐盐性【答案】b【解析】试题分析：获得目的基因需用限制性内切酶从含有目的基因的dna上切取并用dna连接酶将其与载体结合起来，所以a正确；重组质粒导入受体细胞即通常是农杆菌，利用氯化钙溶液促进其吸收导入，所以b错误；含耐盐基因的水稻细胞经植物组织培养可获得所有其体细胞都含有该基因的植株个体，所以c正确；可用较高浓度的盐水浇灌以鉴定水稻植株的耐盐性性状是否出现，所以d正确。考点：本题考查基因工程的内容，意在考查考生对所学知识的理解以及把握知识间的内在联系。7（2015秋遂宁期末）下列关于基因工程的叙述，正确的是（ ）a. 基因工程的第三步是目的基因与运载体的结合b. 只要目的基因进入了受体细胞就能成功的表达c. 常用的运载体有质粒、噬菌体和动、植物病毒d. dna连接酶的作用是连接两个黏性末端的碱基【答案】c【解析】试题分析：a、基因工程的第三步是将目的基因导入受体细胞，a错误；b、目的基因进入受体细胞中，由于操作失误和不可预测的干扰等，并不是所有受体细胞都能按照预先设计方案进行重组和表达，真正能有效表达的只是一小部分，而且细胞中的基因也是选择性表达的，b错误；c、常用的运载体有质粒、噬菌体和动、植物病毒，c正确；d、dna连接酶的作用是连接两个黏性末端的核苷酸之间的磷酸二酯键，d错误故选：c考点：基因工程的原理及技术8利用基因工程技术生产羧酸酯酶(care)制剂的流程如下图所示，下列叙述正确的是（ ）a. 过程需使用原料是四种核糖核苷酸b. 过程需使用解旋酶和pcr获取目的基因c. 过程使用的感受态细胞可用nacl溶液制备d. 过程可利用dna分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞【答案】d【解析】过程是以mrna为模板合成dna的过程，即逆转录过程，需要使用的原料是四种游离的脱氧核苷酸，a错误；过程表示利用pcr技术，扩增目的基因，在此过程中，不需要解旋酶，是通过控制温度来达到解旋的目的，b错误；利用氯化钙处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞，c错误；检测目的基因是否成功导入受体细胞的染色体dna上，可以采用dna分子杂交技术，d正确。9（2011虹口区模拟）某线性dna分子含有5000个碱基对（bp），先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的dna片段大小如下表限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示下列有关说法正确的是（ ）a酶切割产物（bp）b酶再次切割产物（bp）2100：1400：1000：5001900：200：800：600：1000：500a在该dna分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个ba酶与b酶切出的粘性末端不能相互连接ca酶与b酶切断的化学键不相同d用a酶切割与线性dna相同碱基序列的质粒，得到4种切割产物【答案】a【解析】试题分析：a、a酶可以把原有dna切成4段，说明有该dna分子上有3个切口，即a酶的识别序列有3个，b酶把大小是2100的dna切成大小分别为1900和200两个片段，再把大小是1400的dna切成大小分别为800和600两个片段，说明b酶在该dna分子上有2个切口，a正确；b、由图可以看出a酶和b酶切割后产生的黏性末端相同，它们之间能相互连接，b错误；c、a酶与b酶切断的化学键均为磷酸二酯键，c错误；d、质粒为环状dna，并且酶a在该dna分子上有3个识别序列，因此用a酶切割可以得到3种切割产物，d错误故选：a考点：基因工程的原理及技术10下图为某病毒的遗传物质，有两个限制性核酸内切酶酶切位点p和q，用相关酶完全切割后得到的每个dna片段的长度如表格所示。下列有关叙述正确的是a. 该病毒的遗传物质主要是dnab. 该病毒的遗传信息传递过程是dnarna蛋白质c. 同时用ecor l和bamh l完全切割该病毒dna，可形成8个游离的磷酸基团d. 同时用ecor l和bamh l完全切割该病毒dna，可形成长度为3、5、2三种dna片段【答案】d【解析】试题分析：该病毒的遗传物质是dna，a错误；遗传信息传递还包括dna的自我复制，b错误；同时用ecor l和bamh l完全切割该病毒dna，可形成3个dna片段，一个dna分子有2个游离的磷酸基团，共6个游离的磷酸基团，c错误；同时用ecor l和bamh l完全切割该病毒dna，可形成长度为3、5、2三种dna片段，d正确。考点：本题考查基因工程的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。11有关基因工程的叙述正确的是a质粒都可作运载体b重组质粒的形成在细胞内完成c限制性核酸内切酶只在获得目的基因时才用d蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料【答案】d【解析】试题分析：含有标记基因及限制酶切点的质粒才能作运载体，a错误；重组质粒是在细胞外用连接酶把目的基因和运载体的黏性末端连接起来，b错误；基因工程中限制性内切酶是切割目的基因和运载体的工具，c错误；蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料，d正确。考点：本题考查基因工程的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。12科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述，不正确的是a. 基因工程至少需要两种工具酶，即限制性核酸内切酶和dna酶b. 作为目的基因的载体，要有一至多个限制酶切割位点，并能在宿主细胞中正常复制c. 将目的基因导人不同类型宿主细胞的方法会有所不同d. 目的基因会因需求不同而不同，载体也会根据实际需要而有所不同【答案】a【解析】基因工程至少需要两种工具酶，即限制性核酸内切酶和dna连接酶，a项错误；作为目的基因的载体必须具备的条件之一是：要有一至多个限制酶切割位点，并能在宿主细胞中正常复制，b项正确；将目的基因导人不同类型宿主细胞的方法会有所不同，如导入植物细胞常用农杆菌转化法，导入动物细胞可用显微注射技术，c项正确；目的基因会因需求不同而不同（如目的基因可以是抗虫基因或抗冻蛋白基因等），载体也会根据实际需要而有所不同（如载体可以是质粒或噬菌体的衍生物等），d项正确。13下图是培育能产生凝血因子牛的过程示意图，下列相关的叙述中，错误的一项是（ ）a. 为能从良种母牛体内一次取得多枚卵子，可以采用注射促性腺激素的方法b. 在过程中，当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生透明带反应等，其意义是防止多精入卵c. 过程中为保证人凝血因子基因能够在受精卵稳定存在并表达，需要先将该基因与载体结合，检验人凝血因子基因是否导入受精卵的方法是运用目的基因探针进行检验d. 过程涉及的技术是胚胎分割移植技术【答案】d【解析】采用注射促性腺激素的方法，可促使良种母牛超数排卵，从而能从良种母牛体内一次取得多枚卵子，a项正确；过程为受精作用，当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生透明带反应等，以防止多精入卵受精，b项正确；过程属于将目的基因导入受体细胞，为保证人凝血因子基因能够在受精卵稳定存在并表达，需要先将该基因与载体结合，以构建基因表达载体，检验人凝血因子基因是否导入受精卵的方法是运用目的基因探针、采用dna分子杂交技术进行检验，c项正确；过程涉及的技术是胚胎移植技术，d项错误。【点睛】本题以“培育能产生凝血因子牛的过程示意图”为情境，综合考查学生对基因工程操作的基本途径、受精作用、胚胎工程等相关知识的识记和理解能力。解答本题需熟记并理解相关的基础知识、形成清晰的知识网络。在此基础上准确定位图中数字所示的生理过程，进而对各选项进行分析判断。14下列说法，正确的是 ()a动物细胞培养的原理是细胞的全能性b基因枪法是双子叶植物中常用的基因转化方法c胚胎移植流程中的冲卵就是冲出成熟的卵子d基因工程使生物发生变异的原理是基因重组【答案】d【解析】试题分析：动物细胞培养的原理是细胞增殖，故a错误；双子叶植物中常用的转化方法是农杆菌转化法，基因枪法常用于单子叶植物，故b错误；胚胎移植流程中的冲卵就是冲出早期胚胎，而不是冲出成熟的卵子，故c错误；基因工程的原理是基因重组，故d正确。考点：本题考查基因工程、细胞工程和胚胎工程的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。15利用基因工程，将目的基因导入受体细胞并成功表达的过程中与“基因”的生理活动无关的酶是（ ）a. 限制酶 b. dna聚合酶c. dna 连接酶 d. rna聚合酶【答案】b【解析】试题分析：将目的基因导入受体细胞前需要构建基因表达载体，用到的工具酶有限制酶和dna连接酶，ac错误；dna聚合酶用于dna复制，与目的基因导入和基因表达无关，b正确；基因表达过程包括转录和翻译，需要rna聚合酶催化，d错误。考点：基因工程的原理及技术【名师点睛】各种酶的作用。1、限制酶能够识别双链dna分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。2、dna聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。3、dna连接酶是连接两个dna片段的末端，形成磷酸二酯键。4、rna聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录。16基因工程的操作步骤，正确的顺序是( )使目的基因与运载体相结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 提取目的基因a b c d【答案】c【解析】基因工程的操作顺序是提取目的基因使目的基因与运载体相结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定，所以c正确，abd错误。【考点定位】基因工程的操作步骤17下图表示利用pcr技术扩增目的基因的部分过程，其原理与细胞内dna复制类似下列叙述错误的是( )a从理论上推测，第二轮循环产物中含有引物a的dna片段占3/4b在第二轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的dna片段c引物之间或引物自身发生碱基互补配对则不能扩增目的基因d耐热的dna聚合酶总将游离的脱氧核苷酸连接到3端【答案】b【解析】试题分析：基因扩增中引物通常是一小段dna或rna片段，从理论上推测，第二轮中含引物a的比例为3/4，第三轮中占7/8，a正确；由于题图中的引物a和引物b均不在该片段的端点，因此第一轮循环后，得到的两dna片段中两条脱氧核苷酸链都不等长；通过绘图可推知，第二轮中亦不会出现等长的引物，所以在第二轮循环产物中不会出现两条脱氧核苷酸链等长的dna片段，b错误；引物a和引物b必须与目的基因配对，如果引物之间或引物自身发生碱基互补配对则不能扩增目的基因，c正确；由于复制过程子链的合成方向是从子链的5端向3端延伸，所以耐热的dna聚合酶总将游离的脱氧核苷酸连接到3端，d正确。考点：本题主要考查pcr技术的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。1818下列转基因生物与所运用的目的基因不正确的是a. 抗虫棉bt毒蛋白基因b. 抗真菌立枯丝核菌的烟草病毒复制酶基因c. 耐寒的番茄抗冻蛋白基因d. 抗盐碱和干旱植物调节细胞渗透压的基因【答案】b【解析】试题分析：培育抗虫棉时，所用的目的基因是来自细菌的bt毒蛋白基因，故a正确；培育抗真菌立枯丝核菌的烟草时，所用的目的基因是抗毒素合成基因，故b错误；培育耐寒的番茄时，所用的目的基因是抗冻蛋白基因，故c正确；培育抗盐碱和干旱植物时，所用的目的基因是调节细胞渗透压的基因，故d正确。考点：本题考查转基因植物的应用的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。19为达到相应目的，必须通过分子检测的是a. 携带链霉素抗性基因受体菌的筛选b. 产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选c. 转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定d. 21三体综合征的诊断【答案】b【解析】试题分析：携带链霉素抗性基因受体菌的筛选，可以通过检测链霉素抗性基因的有无，也可以检测受体菌是否具有链霉素抗性，a错误。利用相应抗体进行抗原-抗体杂交，可以筛选能产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞，b正确。转基因抗虫棉植株是否抗虫，可进行个体水平的鉴定，如做抗虫的接种实验，c错误。21三体综合征的诊断可以直接在显微镜下观察染色体组型，d错误。考点：本题考查分子检测手段在各工程中的应用，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力。20大肠杆菌嫁接了人的胰岛素基因就能大量合成人胰岛素，这种技术是（ ）a. 杂交育种 b. 细胞杂交 c. 基因工程 d. 诱变育种【答案】c【解析】大肠杆菌嫁接了人的胰岛素基因就能大量合成人胰岛素,是人类基因导入大肠杆菌，这种技术属于基因工程。故选c。【考点】基因工程【点睛】基因工程并没有创造新基因，而是将生物界中的基因换个地方表达。二、非选择题21黑麦草中含有拮抗除草剂草甘膦的基因，该基因编码抗草甘膦酶，从而使草甘膦失去对植物的毒害作用。2015年8月，中国科学院和北京奥瑞金种业有限公司通过转基因技术获得了抗除草剂草甘膦的玉米新品种。请回答下列问题：（1）图示过程为通过_技术大量扩增目的基因，该技术总体上所依据的原理为_，其中的物质a为_，延伸过程中需要的酶是_。 （2）基因工程操作的核心是_。若需要对转入拮抗草甘膦基因的玉米进行个体生物学水平的鉴定，需要对玉米做_实验。（3）若实验现象不理想，为提高抗草甘膦酶活性需利用_工程，设计和改造或修饰抗除草剂草甘膦的_。【答案】 pcr dna双链复制 引物 taq酶（或热稳定dna聚合酶） 构建基因表达载体 除草剂抗性实验（或喷洒草甘膦） 蛋白质 基因【解析】试题分析：本题考查基因工程的操作程序和蛋白质工程，解答题目的关键：一是明确目的基因检测的分子水平检测和个体水平检测的不同含义；二是明确蛋白质工程的操作对象仍是基因。（1）图示过程为通过pcr技术大量扩增目的基因，该技术总体上所依据的原理为dna双链复制，其中的物质a为引物，延伸过程中需要的酶是taq酶（或热稳定dna聚合酶）。 （2）基因工程操作的核心是基因表达载体的构建。对转入拮抗草甘膦基因的玉米进