苏教版选修3基因工程概述 作业.docx

基因工程概述一、单选题1下表为常用的限制性核酸内切酶及其识别序列和切割位点，据表分析以下说法正确的是（注：y表示c或t，r表示a或g）a限制性核酸内切酶切割后不一定形成黏性末端b限制性核酸内切酶的切点位于识别序列的内部c不同限制性核酸内切酶切割后一定形成不同的粘性末端d种限制性核酸内切酶只能识别一种脱氧核苷酸序列【答案】a【解析】试题分析：限制性核酸内切酶切割后可以形成黏性末端，也可以形成平末端，如sami，a正确。限制性核酸内切酶的切点也可以位于识别序列的外部，如sau3ai，b错。不同限制性核酸内切酶切割后可以形成相同的粘性末端，如bamhi和sau3ai，c错。一般种限制性核酸内切酶只能识别一种脱氧核苷酸序列，也有能够识别2种以上的，如sau3ai，d错。d正确。考点：本题考查基因工程相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力。2下列关于现代生物技术的叙述中不正确的是（ ）a. 植物细胞去除细胞壁获得的原生质体仍然具有全能性b. 动物细胞培养过程中需用胰蛋白酶处理获取单个细胞c. 需使用特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞d. dna连接酶将dna分子碱基对之间的氢键连接起来【答案】d【解析】试题分析：细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，植物细胞去除细胞壁获得的原生质体仍然具有本物种全部遗传信息，仍然具有全能性，a项正确；动物细胞培养过程中会出现接触抑制的现象，需要将贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，b项正确；在制备单克隆抗体的过程中，需使用特定的选择性培养基筛选杂交瘤细胞，在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长，c项正确；dna连接酶可以将两个双链dna片段连接起来，也就是将不同核苷酸之间的脱氧核糖和磷酸基团之间的磷酸二酯键连接起来，所以d选项错误。考点：本题考查现代生物技术的相关知识，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，形成知识的网络结构的能力。3应用生物工程技术培育人们需要的生物新品种或新产品，提高了经济效益。下图表示培育生物新品种的过程，请据图判断下列叙述中不正确的是（ ）a图中过程中都发生了碱基互补配对现象b图中过程需要的工具酶是限制酶和dna连接酶c将prg导入细胞，则最可能是浆b细胞d图中过程需要的培养基中一定含有植物激素和无机养料【答案】b【解析】图中过程中不是都发生了碱基互补配对现象，其中过程不能发生碱基互补配对现象，a正确;表示基因表达载体的构建，该过程需要的工具酶是限制酶和dna连接酶，b错误；将prg导入到细胞形成的重组细胞能产生单克隆抗体，prg能无限增殖，则是效应b细胞，能产生抗体，c正确；表示采用植物组织培养技术将转基因植物细胞培育成转基因植株，该过程需要的培养基中一定含有植物激素和无机养料，d正确【考点定位】基因工程的原理及技术；植物培养的条件及过程；单克隆抗体的制备过程【名师点睛】分析图解：图中表示基因表达载体的构建，表示利用显微注射法将目的基因导入动物细胞的受精卵中，表示早期胚胎发育和胚胎移植，表示将目的基因导入植物细胞，表示植物组织培养技术4运用基因工程技术，可让羊合成并由乳腺分泌抗体。相关叙述正确的是该技术将定向改造生物的性状限制酶和dna聚合酶是构建基因表达载体必需的工具酶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抗体基因与运载体dna混合后，只得到一种重组dna分子a b c d【答案】b【解析】试题分析：基因工程的基本原理是将不同生物的基因进行重组，可以说是定向的变异，正确；限制酶和dna连接酶是构建基因表达载体必需的工具酶，错误；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，正确；将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术此方法的受体细胞多是受精卵，正确，人胰岛素基因与运载体dna混合后，可能得到三种dna分子；外源dna自连、重组dna、运载体dna自连，错误。5ch1l基因是蓝细菌拟核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图所示，对此描述错误的是a. ch1l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【答案】c【解析】试题分析：基因的基本单位是脱氧核苷酸，a正确；限制酶作用于质粒和目的基因的磷酸二酯键，形成相同的黏性末端，b正确；过程都要使用限制酶和dna连接酶，c错误；若操作成功，在无ch1 l基因蓝细菌中含有红霉素抗性基因，因此能够用含红霉素的培养基筛选出该变异株，d正确。考点：本题考查基因工程的相关知识，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，形成知识网络的能力。6镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测这种碱基序列改变必须使用的酶是a.解旋酶 b.dna连接酶c.限制性内切酶 d.rna聚合酶【答案】c【解析】试题分析：解旋酶导致dna解旋，故a错。dna连接酶连接脱氧核苷酸序列，故b错。限制性内切酶能够特异性识别脱氧核苷酸序列，如果脱氧核苷酸序列改变，该限制酶无法识别，故c正确。rna聚合酶能够将原来核糖核苷酸连接为rna，故d错。考点：本题考查dna相关酶知识，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，形成知识的网络结构能力。7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。8科研人员以抗四环素基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的-珠蛋白，治疗鼠的镰刀型细胞贫血症。下列相关实验设计中，不合理的是a. 构建表达载体时需要添加启动子，终止子，标记基因等元件b. 利用小鼠dna分子通过pcr克隆出-珠蛋白基因的编码序列c. 用含有四环素的培养基筛选出已经导入-珠蛋白编码序列的大肠杆菌d. 用ca2+处理大肠杆菌后，将表达载体导入具有四环素抗性的大肠杆菌中【答案】d【解析】基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因和终止子，因此用-珠蛋白编码序列加启动子、抗四环素基因等元件来构建基因表达载体，a正确；利用小鼠dna分子通过pcr克隆出-珠蛋白基因的编码序列，b正确；标记基因是四环素抗性基因，因此用含有四环素的培养基筛选出已经导入-珠蛋白编码序列的大肠杆菌，c正确；标记基因是四环素抗性基因，因此受体细胞不能具有四环素抗性，即用ca2+处理大肠杆菌后，将表达载体导入不具有四环素抗性的大肠杆菌中，d错误。9图1表示含有目的基因d的dna片段长度（bp即碱基对）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msp、bamh、mbo、sma4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ccgg、ggatcc、gatc、cccggg。下列分析中正确的是a若用限制酶msp完全切割图1中dna片段，会破坏2个磷酸二酯键b若图1虚线方框内的碱基对被ta替换，那么基因d就突变为基因d，用限制酶sma完全切割杂合子个体中图1的dna片段，会产生3种不同的dna片段c若需切割图2中的质粒以便于拼接目的基因d，应选择限制酶bamh和mbod若用上述条件构建含有目的基因d的重组质粒并成功导入细菌体内，则此细菌在添加抗生素a和b的培养基中不能存活【答案】d【解析】试题分析：根据图1可知，该图中有两个msp识别序列，因此用限制酶msp切割dna片段，能断裂4个磷酸二酯键，故a错；若图1虚线方框内的碱基对被ta替换，则图1的dna片段中只有1个限制酶sma识别序列，用限制酶sma切割后，能形成2种不同的dna片段，故b错；切割目的基因和质粒都用bamh，mbo切割质粒会破坏质粒上的两个标记基因，故c错误；mbo切割质粒会破坏质粒上的两个标记基因，因此若用上述条件构建含有目的基因d的重组质粒并成功导入细菌体内，则此细菌在添加抗生素a和b的培养基中不能存活，故d正确。考点：本题主要考查基因工程，意在考查考生意在考查运用所学知识与观点结合信息，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。10限制性内切酶是种核酸切割酶，可辨识并切割dna分子上特定的核苷酸碱基序列。下图依次为四种限制酶banhi，ecori，hind以及bgi的切割位点和辨识序列。为防止酶切后含目的基因的dna片段自身连接成环状，下列不能同时切割目的基因的是（ ）【答案】d【解析】试题分析：由图分析可知， bamh和bgi切割后露出相同的粘性末端：-gatc-,含目的基因的dna片段自身会连接成环状，所以不能同时切割，故选d。考点：本题考查基因工程相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力。11下图为基因工程的部分操作过程示意图，甲丁代表各不同阶段参与作用的成分。根据图示资料，下列叙述正确的是a.该过程是基因工程的核心步骤 b.丙的基本单位是核糖核苷酸c.丁的作用是连接黏性末端之间的碱基对 d.原核细胞中的质粒都可以作为甲【答案】a【解析】试题分析：图示表示基因表达载体的构建过程，该过程是基因工程的核心步骤，故a正确；丙是目的基因，其基本单位是脱氧核糖核苷酸，故b错误；丁是dna连接酶，连接的是dna片段之间的磷酸二酯键，故c错误；原核细胞中的质粒不能直接作为基因工程的运载体，必须经过人工改造才能作为基因工程的运载体，故d错误。考点：本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点的能力。12下列关于质粒运载体的说法不正确的是( )a. 使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解b. 质粒运载体的复制和表达也遵循中心法则c. 没有限制酶就无法使用质粒运载体d. 质粒只能与目的基因重组后才能进入细胞【答案】d【解析】使用质粒运载体是为了将目的基因导入受体细胞，避免目的基因被分解，a正确；质粒运载体的化学本质是dna，其复制和表达也遵循中心法则，b正确；、质粒作为运载体，必须有限制酶的切割位点，才能与目的基因整合重组，c正确；质粒运载体与目的基因没有成功重组，也会被导入受体细胞，d错误。【点睛】易错混淆：天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。13图示限制酶切割某生物dna分子的过程；图表示该生物体细胞部分基因和染色体的关系；该生物的黑色素产生需要如图所示的3类基因参与控制，三类基因的控制均表现为完全显性。下列说法正确的是( )a图所示的生物体中肯定存在含有2个a基因的细胞b用限制性内切酶可以从图所示基因型的细胞中提取合成黑色素的所有目的基因c若图中的1个b基因突变为b，则该生物体仍然可以合成出物质乙d图所示限制酶能识别的碱基序列及切点是ttaa，切点在g和a之间【答案】a【解析】试题分析：在细胞增殖时，dna复制后会有2个a基因，a正确；由图可知：合成黑色素需要基因a、b和c，而图中只有a和b，b错误；若图中的1个b基因突变为b，则该生物体不能合成出物质乙，c错误；图所示限制酶能识别的碱基序列及切点是gaattc，d错误。考点：本题考查基因工程的原理等相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握和对图形的分析能力。14下图表示基因工程中构建生产人乳铁蛋白的重组载体。图中tetr表示四环素抗性基因,ampr表示氨苄青霉素抗性基因,bamh、hind、sma直线所示为三种限制酶的酶切位点。图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用几种限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因?筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含哪种抗生素的培养基上进行?() a. 1种四环素b. 2种氨苄青霉素c. 1种氨苄青霉素d. 2种四环素【答案】b【解析】外源dna分子上含有限制酶bamhi、hindiii、smai的切割位点，其中限制酶smai的切割位点位于目的基因上，所以获取目的基因和构建基因表达载体时，应用hind和bamh2种限制酶。用限制酶hind和bamh切割质粒后，会破坏质粒上的四环素抗性基因tetr，但不会破坏氨苄青霉素抗性基因ampr，因此筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含氨苄青霉素的培养基上进行。因此，b项正确，a、c、d项错误。15下图为利用转基因水稻大规模生产重组人血清白蛋白生产流程，图中tetr表示四环素抗性基因，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，bamh、hind、sma为三种限制酶。下列相关分析中正确的是( )a. 基因工程的核心步骤是图中b. 在培养基中应加入四环素筛选到含重组质粒的土壤农杆菌c. 用hind、bamh双酶切的目的是保证人血清白蛋白基因和质粒的定向连接d.检测水稻胚乳细胞是否含有目的基因及其是否成功转录的方法都是dna分子杂交法【答案】c【解析】试题分析：图中基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，a项错误；根据题图可知，将人血清白蛋白基因（目的基因）插入到了质粒的四环素抗性基因（tetr），导致该基因结构被破坏，失去了标记基因的功能，在培养基中应加入氨苄青霉素筛选到含重组质粒的土壤农杆菌，b项错误；用hind、bamh双酶分别对含有目的基因的dna片段和质粒进行酶切，可以保证人血清白蛋白基因和质粒的定向连接，c项正确；检测水稻胚乳细胞是否含有目的基因可以采用dna分子杂交技术，而检测目的基因否成功转录出了mrna，可以采用分子杂交技术，d项错误；考点：本题考查基因工程的相关知识，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。二、非选择题16野生酵母菌虽可以利用多种碳源，但对淀粉的利用率较低，因此有科学家将其他生物的-淀粉酶基因导入野生酵母中以获得工程酵母，回答下列问题：（1）以酵母菌为受体细胞时，适于用作基因工程运载体的是_。（2）野生酵母菌可以将淀粉水解为_糖和葡萄糖，这一过程发生在酵母菌_（填“细胞外”或“细胞内”）。（3）将-淀粉酶基因导入野生酵母后，由于导入成功率不高，可以将这些酵母菌进行梯度稀释后涂布于含有刚果红的_（填“选择”或“鉴别”）培养基上，_的菌落即为成功导入并表达目的基因的酵母菌菌落。（4）导入目的基因成功的酵母菌菌种可以置于_（填“固体”或“液体”）培养基中，在_（填“有氧”或“无氧”）条件下扩大培养。（5）若要长期保存优良的工程酵母菌种，可以将酵母菌液与等量的_混匀，置于-20的条件下保存。【答案】 质粒 麦芽 细胞外 鉴别 透明圈大 液体 有氧 甘油【解析】试题分析：本题主要考查基因工程、微生物的培养、鉴定和保存等相关知识点，解题关键是要理清刚果红鉴别培养基分离微生物的原理，以及临时保存和长期保存菌种的区别，再结合题意，就能准确解答各题。（1）质粒存在于多种细菌及酵母菌的细胞中，因此以酵母菌为受体细胞时，适于用作基因工程运载体的是质粒。（2）野生酵母菌可以产生淀粉酶，能将淀粉分解为麦芽糖和葡萄糖，由于野生酵母菌对淀粉的利用率较低，因此这一过程发生在酵母菌细胞外，有利于酵母菌吸收葡萄糖。（3）刚果红是一种指示剂，能和多糖物质淀粉结合形成复合物，形成玫瑰红色，-淀粉酶基因导入野生酵母后，产生的淀粉酶能分解淀粉，从而形成透明圈，因此含有刚果红的培养基属于鉴别培养基，形成透明圈大的菌落即为成功导入并表达目的基因的酵母菌菌落。（4）要使导入目的基因成功的酵母菌菌种浓度增加，可以使用液体培养基进行培养。由于酵母菌能进行有氧呼吸，因此在有氧条件下扩大培养。（5）若要长期保存优良的工程酵母菌种，可采用甘油管藏法，即在3 ml甘油瓶中加入1 ml甘油后灭菌，将1 ml菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在-20的冷冻箱中保存。17(12分) 下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。请据图回答下列问题：(1)过程至抗体的获取称为_，其中是_过程。(2)过程需要_酶，过程则需要的工具酶为_。(3)处需要筛选，其目的是_。(4)结构甲的组成必须包括_及目的基因等。(5)如果想用棉花产生该种抗体，则过程的受体细胞通常选用_，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过_技术获得能产抗体的转基因棉花植株。【答案】（1）单克隆抗体 细胞融合（或b淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合） （2）逆转录 限制酶和dna连接酶 （3）筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 （4）启动子、终止子、标记基因 （5）土壤农杆菌 植物组织培养【解析】试题分析：（1）分析图中细胞a是b淋巴细胞，y细胞是骨髓瘤细胞，所以细胞融合过程，是筛选、培养杂交瘤细胞分泌获得单克隆抗体的过程。（2）图中过程是利用mrna为模板，反转录合成目的基因的过程该过程需要反转录酶。过程是构建基因表达载体，需要对目的基因与质粒进行切割和连接，所以需要工具酶：限制酶和dna连接酶。（3）处筛选目的是淘汰不能增殖的细胞和不能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。（4）构建的基因表达载体必须包含的结构组成有目的基因、启动子、终止子、标记基因等。（5）农杆菌转化法必须先把基因表达载体转入受体细胞土壤农杆菌中，再通过土壤农杆菌去侵染棉花体细胞，最后经植物组织培养技术得到能产生抗体的棉花植株。考点：本题考查选修三中细胞工程和基因过程的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。18（16分）埃博拉病毒（ebo）呈纤维状， ebo衣壳外有包膜，包膜上有5种蛋白棘突（vp系列蛋白和gp蛋白），其中gp蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别。ebo结构及基因组如下图所示。目前尚无针对该病毒的特效药或疫苗。（1）埃博拉病毒（ebo）的遗传物质是 ，ebo病毒容易变异的原因是 。（2）科研人员利