2014-2015学年高二生物过关训练：专题1《基因工程》（新人教版选修三）

专题 1 过关检测 时间 60 分钟 满分 100 分 一 选择题 每小题 2 分 共 50 分 1 1 下列除哪一项外 其余均为基因工程载体必须具备的条件 A 具有标记基因 便于筛选 B 具一至多个酶切位点 以便与目的基因连接 C 能在宿主细胞中复制并稳定保存 D 是环状 DNA 分子 答案 D 2 2 下图表示限制酶切割某 DNA 的过程 从图中可知 该限制酶能识别的碱基序列 及切点是 A CTTAAG 切点在 C 和 T 之间 B CTTAAG 切点在 G 和 A 之间 C GAATTC 切点在 G 和 A 之间 D CTTAAC 切点在 C 和 T 之间 答案 C 3 3 在基因表达载体的构建中 下列说法错误的是 一个基因表达载体的组成包括目的基因 启动子 终止子 有启动子才能 驱动基因转录出 mRNA 终止子的作用是使转录在相应地方停止 所有基因 表达载体的构建是完全相同的 A B C D 解析 一个基因表达载体必须具有下列结构 即目的基因 启动子 终止子 标 记基因等 由于受体细胞不同 以及目的基因导入受体细胞的方法不同 基因表 达载体的构建不可能是完全相同的 答案 B 4 4 多聚酶链式反应 PCR 是一种体外迅速扩增 DNA 片段的技术 PCR 过程一般经 历 30 多次下述循环 90 95 下使模板 DNA 变性 解链 55 60 下复性 引物 与 DNA 模板链结合 70 75 下引物链延伸 形成新的脱氧核苷酸链 下列有 关 PCR 过程的叙述中 不正确的是 A 变性过程中被切断的是 DNA 分子内碱基对之间的氢键 也可利用解旋酶实现 B 复性过程中引物与 DNA 模板链的结合依靠碱基互补配对原则完成 C 延伸过程中需要 DNA 聚合酶 ATP 四种核糖核苷酸 D PCR 与细胞内 DNA 复制相比所需要酶的最适温度较高 解析 变性过程是 DNA 分子在高温下解旋形成单链的过程 该过程断开的是互补 碱基对之间的氢键 在细胞内 DNA 复制时解旋是在解旋酶催化下进行的 PCR 过 程中引物与模板链结合是通过碱基互补配对实现的 PCR 过程需要的条件有Taq 酶 模板 脱氧核苷酸 引物 因为 PCR 过程需在高温下将 DNA 解旋形成单链 所以酶的最适温度较高 答案 C 5 5 下列哪项不是将目的基因导入植物细胞的方法 A 基因枪法B 显微注射法 C 农杆菌转化法 D 花粉管通道法 解析 目的基因导入植物细胞的方法有 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道 法 将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法 答案 B 6 6 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 只有通过检 测和鉴定才能知道 下列属于目的基因检测和鉴定关键步骤的是 A 检测受体细胞是否含有目的基因 B 检测受体细胞是否含有致病基因 C 检测目的基因是否转录出 mRNA D 检测目的基因是否翻译出蛋白质 解析 目的基因的检测与鉴定首先要检测转基因生物染色体的 DNA 上是否插入了 目的基因 这是目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键 答案 A 7 7 下列有关基因工程叙述错误的是 A 最常用的载体是大肠杆菌的质粒 B 工具酶主要有限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶 C 该技术人为地增加了生物变异的范围 实现种间遗传物质的交换 D 基本原理是 DNA 具有双螺旋结构以及遗传信息传递和表达方式相同 解析 基因工程的基本原理是基因重组 不同生物的 DNA 具有相同的结构以及遗 传信息传递和表达方式相同是基因工程赖以完成的基础 基因工程中的工具酶是 限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶 最常用的载体是大肠杆菌质粒 该技术可克服 生殖隔离现象 实现种间遗传物质交换 按照人的意愿使生物发生变异 答案 D 8 8 将腺苷酸脱氨酶基因通过质粒导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶 下列 叙述错误的是 A 每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒 B 每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点 C 每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个基因 D 每个插入的基因至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子 解析 每个限制性核酸内切酶识别位点处只能插入一个基因 答案 C 9 9 下列关于目的基因导入受体细胞的描述 不正确的是 A 基因枪法导入植物体细胞的方法最常用 比较经济有效 B 显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法 C 大肠杆菌最常用的转化方法是 使细胞的生理状态发生改变 D 农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法 解析 不同生物目的基因导入的方法不同 每种方法都有利有弊 目的基因导入 植物细胞常用的方法是农杆菌转化法 该方法比较经济有效 还有基因枪法和花 粉管通道法 目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法 大肠杆菌细胞最 常用的转化方法就是用钙离子处理细胞 使细胞的生理状态发生改变 完成转化 过程 答案 A 1010 下列何种技术能有效地打破物种的界限 定向地改造生物的遗传性状 培育出 新的农作物优良品种 A 基因工程技术 B 诱变育种技术 C 杂交育种技术 D 组织培养技术 解析 杂交育种技术和诱变育种技术都是不定向的育种方式 组织培养技术是无 性生殖方式 没有改变生物的遗传性状 只有基因工程技术才能打破物种之间的 界限 定向改造生物的遗传性状 答案 A 1111 下列不可能作为基因工程受体细胞的是 A 动物的受精卵细胞B 人的神经细胞 C 大肠杆菌细胞 D 酵母菌细胞 解析 动植物的受精卵细胞均可作为基因工程的受体细胞 以培育成转基因动植 物 大肠杆菌细胞和酵母菌细胞是人们最常利用的受体细胞之一 它们具有很强 的繁殖能力 是生产某些药品的良好实验材料 人的神经细胞高度分化 失去分 裂能力 不能作为基因工程的受体细胞 答案 B 1212 抗逆转基因作物的培育与推广给社会带来的巨大社会效益是 在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制 减少化学农药对环境的污染和人畜的危害 减少了化肥的制造和使用量 有 利于环境保护 使得作物在不良环境下更好地生长 提高产量 A B C D 答案 B 1313 1987 年 美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植株细胞 获得高水平 的表达 长成的植株通体光亮 堪称自然界的奇迹 这一研究成果表明 萤火虫与烟草植株的 DNA 结构基本相同 萤火虫与烟草植株共用一套密码 子 烟草植株体内合成了荧光素 萤火虫和烟草植株合成蛋白质的方式基 本相同 A 和 B 和 C 和 D 答案 D 1414 下列用 DNA 重组技术生产的人类蛋白药物及其用途错误的是 A 胰岛素 降低血糖 B 干扰素 抗病毒 抗肿瘤 C 融血栓剂 溶解血细胞 D 白细胞介素 增强免疫力 解析 融血栓剂的主要作用是溶解血栓 防止血管堵塞 答案 C 1515 现有一长度为 1 000 碱基对 bp 的 DNA 分子 用限制性核酸内切酶EcoR 酶 切后得到的 DNA 分子仍是 1 000 bp 用Kpn 单独酶切得到 400 bp 和 600 bp 两 种长度的 DNA 分子 用EcoR Kpn 同时酶切后得到 200 bp 和 600 bp 两种长 度的 DNA 分子 该 DNA 分子的酶切图谱正确的是 解析 此题考查对知识灵活运用的能力 从图谱中可发现有链状 DNA 环状 DNA 用EcoR 酶切割后 DNA 的长度不变 此 DNA 应该为环状 用Kpn 酶单独酶切后 得到 400 bp 和 600 bp 两种长度的 DNA 因此 DNA 上应该存在两个Kpn 酶的切 割位点 答案 D 1616 基因工程中 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 G GATCC 限制酶 的识别序列和切点是 GATC 根据图判断下列操作正确的是 A 目的基因和质粒均用限制酶 切割 B 目的基因和质粒均用限制酶 切割 C 质粒用限制酶 切割 目的基因用限制酶 切割 D 质粒用限制酶 切割 目的基因用限制酶 切割 解析 质粒是小型环状 DNA 基本的单位是脱氧核糖核苷酸 因为目的基因要切下 质 粒只要切开 酶 识别序列和切点是 GATC 单独使用时可以把目的基因和质 粒都切断 限制酶 的识别序列和切点是 G GATCC 只能把它们切开 单独使 用时不能切下 所以切目的基因用限制酶 切割 质粒用限制酶 切割 答案 D 1717 基因工程是在 DNA 分子水平进行设计施工的 在基因操作的步骤中 不进行 碱基互补配对的是 A 人工合成目的基因 B 目的基因与运载体结合 C 将重组 DNA 分子导入受体细胞 D 目的基因的检测和表达 答案 C 1818 苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花植株后是否已表达 从生物个体水平进 行的检测是 A 是否有抗药性 B 是否有相应的抗虫性状 C 是否能检测到标记基因 D 是否能分离到目的基因 解析 抗虫基因如果在棉花细胞内表达 则该棉花就应该有相应的抗虫性状 答案 B 1919 某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶结构和功能很相似 只是 热稳定性较差 进入人体后容易失效 现要将此酶开发成一种片剂 临床治疗食 物的消化不良 最佳方案是 A 替换此酶中的少数氨基酸 改善其功能 B 将此酶与人蛋白酶拼接 形成新的蛋白酶 C 重新设计与创造一种全新的蛋白酶 D 减少此酶在片剂中的含量 解析 由于微生物合成的该蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶在结构上很相似 因 此可以对此酶中的少数氨基酸进行替换以改善其功能 答案 A 2020 下列是一种生物技术 对此技术过程的说法 错误的是 A a 和 d 的切割需用同一种限制酶 B 通过反转录法获得的真核生物细胞的 d 可以直接用于基因工程 C 重组 DNA 转移至受体细胞 主要通过细菌或病毒侵染细胞的途径 D 最常用的 a 存在于大肠杆菌细胞中 解析 通过反转录法获得的真核生物细胞的目的基因 需经加工修饰才能用于基 因工程 答案 B 2121 来自宿主植物的信使 RNA 进入根瘤菌菌体 并在菌体内翻译合成了 豆血红 蛋白 当豌豆被不同种的根瘤菌侵染时 形成相同的豆血红蛋白 当豌豆与蚕豆 分别被同一种根瘤菌侵染时 形成的豆血红蛋白有差异 对于上述现象 正确的 说法是 A 豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因的序列相同 B 豌豆被不同种根瘤菌侵染时 控制合成豆血红蛋白的基因相同 C 不同种根瘤菌都侵染豌豆时 影响豆血红蛋白合成的基因不同 D 豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因表达不受根瘤菌生活状况的影响 解析 通过对题述材料的分析可以得出下列结论 豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因 的序列不同 导致合成的信使 RNA 也不同 最终合成的豆血红蛋白有差别 豌豆被 不同种根瘤菌侵染时 合成的豆血红蛋白都相同 说明控制合成豆血红蛋白的基 因相同 豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因表达受根瘤菌生活状况的影响 代谢越旺 盛 合成的豆血红蛋白越多 答案 B 2222 受体细胞不同 将目的基因导入受体细胞的方法也不相同 下列受体细胞与导 入方法匹配错误的一项是 选 项 受体细 胞 导入方法 A 棉花细 胞 花粉管通 道法 B 大肠杆 菌 农杆菌转 化法 C 羊受精 卵 显微注射 技术 D 番茄细 胞 基因枪法 解析 将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道 法等 将目的基因导入大肠杆菌常用的方法是 Ca2 处理法 答案 B 2323 下列有关基因工程的说法不正确的是 A 基因治疗遵循基因突变的原理 B 将目的基因与载体结合在一起 需要用到两种工具酶 C 基因工程技术可从根本上改变作物特性 D 即使检测出受体细胞中含有目的基因 也不能说明基因工程就一定成功 解析 基因治疗是将正常基因导入病人体内 使该基因的表达产物发挥功能 从而 达到治疗疾病的目的 其遵循的原理为基因重组 而不是基因突变 答案 A 2424 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 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依据 受精卵是 理想的受体 A B C D 解析 基因工程可将控制特定性状的外源基因导入受体细胞 从而定向改造生物 的性状 而且此过程不受亲缘关系远近的制约 即克服远缘杂交不亲和的障碍 在基因工程操作程序中 所用的 DNA 连接酶连接的不是目的基因与载体黏性末端 的碱基对 而是目的基因与载体的 DNA 两条链的骨架 即核苷酸与磷酸的连接 也 就是说 DNA 连接酶只能催化断开的 DNA 双链重新形成磷酸二酯键 由蛋白质中 的氨基酸序列可推知相应的 mRNA 中核苷酸序列 进而可推测相应基因中核苷酸 排序 从而可以用化学合成方法人工合成目的基因 转基因羊的乳腺细胞及全身 所有的组织细胞均来自受精卵的有丝分裂 遗传物质都与受精卵完全相同 而受 精卵体积较大 操作较容易 也能保障发育成的个体所有细胞都含有外源基因 答案 B 2525 基因工程与蛋白质工程的区别是 A 基因工程需对基因进行分子水平操作 蛋白质工程不对基因进行操作 B 基因工程合成的是天然存在的蛋白质 蛋白质工程合成的可以是天然不存在的 蛋白质 C 基因工程是分子水平操作 蛋白质工程是细胞水平 或性状水平 操作 D 基因工程完全不同于蛋白质工程 解析 蛋白质工程是在基因工程的基础上 延伸出来的第二代基因工程 蛋白质 工程是从分子水平对蛋白质进行改造设计 通过对相应的基因进行修饰加工甚至 人工进行基因合成 从而对现有蛋白质进行改造 或制造一种新的蛋白质以满足 人类的生产和生活的需求 而基因工程只是将外源基因导入另一生物体内 并使 之表达 体现人类所需的性状 或者获取所需的产品 因此 基因工程在原则上只 能生产自然界已存在的蛋白质 答案 B 二 非选择题 共 50 分 2626 12 分 通过 DNA 重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物 运 用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质 下图表示了这一技术的基本过程 在该工 程中所用的基因 剪刀 能识别的序列和切点是 G GATCC 请回答下列问题 1 从羊染色体中 剪下 羊蛋白质基因的酶是 人体蛋白质基因 插入 后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是 2 请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图 3 人体蛋白质基因之所以能 插入 到羊的染色体内 原因是 插入 时用的工具是 其种类有 解析 基因工程所用的工具酶是限制酶和 DNA 连接酶 不同生物的基因之所以能 整合在一起 是因为基因的组成 碱基配对方式和空间结构是相同的 将目的基 因导入受体细胞 离不开载体的协助 基因工程中用的载体除质粒外 还有动植物 病毒 噬菌体的衍生物等 答案 1 限制酶 DNA 连接酶 2 3 基因的组成 碱基配对方式和空间结构是相同的 载体 质粒 动植物 病毒 噬菌体的衍生物等 2727 14 分 阅读下列几段材料 回答有关问题 材料一 据报道 美国伊利诺伊大学香槟分校 加州大学和英国石油公司的科学 家表示对酿酒酵母进行了基因改造 新得到的酵母菌株可以发酵葡萄糖 纤维二 糖和木糖 能更好更多地把植物发酵成替代燃料乙醇 使纤维素生物燃料工业有 望从中获益 材料二 1993 年 Ho 等通过将木糖还原酶 催化木糖生成木糖醇 木糖醇脱氢酶 催化木糖醇生成木酮糖 和木酮糖激酶 催化木酮糖生成 5 磷酸木酮糖 的基因 通过载体转入酿酒酵母 首次成功构建可以利用葡萄糖和木糖生产乙醇的工程酵 母 随后在 1995 年 Ho 等又将上述 3 个基因的多拷贝整合到酵母染色体上 得到 了稳定的工程酵母 可以在 36 h 发酵每升含 53 g 葡萄糖和 56 g 木糖的混合发 酵液产生 50 g L 乙醇 材料三 纤维素酶能催化纤维素水解形成葡萄糖 纤维素酶不是单一的一种酶 而 是一类酶的总称 它包括 C1酶 Cx 酶和 葡萄糖苷酶 不同酶水解的作用不同 图示如下 天然 纤维素直链 纤维素纤维 二糖葡萄糖 现已发现的能水解纤维素的微生物有绿色木霉 变异青霉 黑曲霉 根霉等 1 使酿酒酵母获得分解纤维二糖和木糖能力所用的生物技术是 2 将木糖醇脱氢酶和木酮糖激酶基因转入酿酒酵母需要先用工具酶 处 理外源 DNA 和载体 再用工具酶 将两个基因与载体拼接起来 3 纤维素主要存在于植物细胞的 中 其化学本质是一种 4 结合材料一和材料三 酿酒酵母获得了发酵纤维二糖的能力 很可能是科学家 将控制 酶合成的基因导入了酿酒酵母并成功表达 若检测该基因是否成 功表达可用 法进行检测 解析 1 酿酒酵母原本不具备分解纤维二糖和木糖的能力 通过转入木糖醇脱氢 酶和木酮糖激酶基因才获得该能力 因此属于基因工程 2 将木糖醇脱氢酶和 木酮糖激酶基因转入酿酒酵母需要先将两个基因与载体相结合形成基因表达载 体 然后才能导入 构建基因表达载体所用的工具酶是限制酶和 DNA 连接酶 3 纤 维素是构成植物细胞壁的一种多糖 4 根据材料三 能将纤维二糖催化水解形 成葡萄糖的酶是 葡萄糖苷酶 因此需要将 葡萄糖苷酶基因导入酿酒酵母 检测目的基因是否成功表达可用抗原 抗体杂交法 答案 1 基因工程 2 限制酶 DNA 连接酶 3 细胞壁 多糖 4 葡萄糖苷 抗原 抗体杂交 2828 10 分 为扩大可耕地面积 增加粮食产量 黄河三角洲等盐碱地的开发利用 备受关注 我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系 1 获得耐盐基因后 构建重组 DNA 分子所用的限制性核酸内切酶作用于图中的 处 DNA 连接酶作用