高中生物基因工程习题(解析版)

1、专题 06 基因工程复习题一、单选题1.在基因工程中，科学家所用的 “剪刀”针“线”和“载体”分别是指 ( )A 大肠杆菌病毒、质粒、 DNA 连接酶B 噬菌体、质粒、 DNA 连接酶C DNA 限制酶、 RNA 连接酶、质粒D DNA 限制酶、 DNA 连接酶、质粒【答案】 D【解析】 (1)在基因工程的操作中， “分子手术刀 ”是限制酶。(2) “分子缝合针 ”是 DNA 连接酶。(3)分子运输车”是基因进入受体细胞的载体，常用的载体包括质粒、动植物病毒、噬菌体的衍生物等。2. 下列说法正确的是 ()A .限制性核酸内切酶的识别序列是GAATTC ,只能在G和A之间切断DNAB DNA 连

2、接酶能够将任意 2 个 DNA 片段连接在一起C 质粒是能够自主复制的小型双链环状DNA 分子D 基因工程的载体只有质粒一种【答案】 C【解析】酶具有专一性，不同的限制性核酸内切酶的识别序列是不相同的，ECoR I限制酶的识别序列和切割位点 GAATTC 序列， A 错误； DNA 连接酶可将具相同的黏性末端的两 DNA 片段连接起来， B 错误；质粒是基因工程常用的载体，是能够自主复制的环状DNA分子，C正确；目前常用的载体有质粒、噬菌体的衍生物和动植物病毒，D错误。3. PCR是多聚酶链式反应技术的缩写，下列有关PCR过程叙述中不正确的是()A 目的基因 DNA 解旋过程中破坏的是 DNA

3、 分子内碱基对之间的氢键B 引物与 DNA 模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成C.复制过程中需要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【答案】 C【解析】PCR的过程是DNA双链间氢键断裂解旋，引物通过碱基互补配对原则与DNA模板链的结合，在热稳定的 DNA 聚合酶的作用下，以四种脱氧核糖核苷酸为原料合成新的DNA 分子。4. 下面是获得抗虫棉的技术流程示意图。有关叙述错误的是()A .重组质粒构建过程中需要限制性内切酶和DNA连接酶B .图中愈伤组织分化产生的再生植株基因型一般都相同C.卡那霉素抗性基因中含有相关限制性内切酶的识别

4、位点 D .转基因抗虫棉有性生殖的后代不能稳定保持抗虫性状【答案】C【解析】重组质粒构建过程中需要限制性内切酶切出相同的黏性末端，再经DNA连接酶连接形成重组质粒，故 A正确；细胞分化的过程不会改变遗传物质，故形成的再生植株的 基因型一般是相同的，故B正确；卡那霉素抗性基因作为标记基因，其中不可能含有相关限制性内切酶的识别位点，故C错误；转基因抗虫棉植株相当于杂合子，其后代会发生性状分离，故D正确。5利用基因工程技术生产羧酸酯酶 （CarE）制剂的流程如图所示，下列叙述正确的是（）TW 马丽I 心 邺血轴幻 制捕卜T 対曲威協A .过程需使用逆转录酶来自于抗农药马拉硫磷小菜蛾B. 过程需使用解

5、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】过程表示通过反转录法合成目的基因，该过程需要逆转录酶，但逆转录酶不是 抗农药马拉硫磷小菜蛾提供的，A错误；过程表示利用 PCR技术对目的基因进行扩增，该过程中解旋是通过高温解链实现的，不需要利用解旋酶，B错误；感受态细胞可用的CaC2溶液制备，C错误；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，D正确。6利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基 因完成了在受体细胞中表达的是 （）A .棉花二倍体细

6、胞中检测到细菌的抗虫基因B. 大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC. 山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D .酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白【答案】D【解析】基因的表达过程是翻译形成蛋白质，干扰素是蛋白质，在酵母菌细胞中提取到人 干扰素蛋白说明目的基因在受体细胞中表达，D正确。7.2012年7月21日北京遭遇了 61年不遇的特大降水，遇难人员的甄别很多需要提取样本DNA跟公安部门核实，才能确认遇难者身份。遇难遗体进行DNA鉴定时常用到 PCR技术，而且样本DNA必须被完全酶切，否则将会影响鉴定结果。下列有关叙述错误的（ ）A .切割样本DNA的工具是限制性核酸内切酶B . PCR技

7、术可判断亲缘关系，但不能用于基因诊断C.利用PCR技术扩增样本 DNA所用的酶是Taq酶D .鉴定时的DNA探针是用放射性同位素作标记的DNA片段【答案】B【解析】限制性核酸内切酶是切割DNA分子的工具；依据题意可知，PCR技术可用于DNA鉴定，即可以判断亲缘关系，也可用于基因诊断。8若要利用某目的基因（见图甲）和P1噬菌体载体（见图乙）构建重组 DNA（见图丙），限制性 核酸内切酶的酶切位点分别是Bgl （A GATCT）、ECoR I （G;AATTC）和Sau3A I GATC）。下列分析合理的是（）甲乙网A .用EcoR I切割目的基因和 P1噬菌体载体B. 用Bgl和EcoR I切割

8、目的基因和 P1噬菌体载体C. 用Bgl和Sau3A I切割目的基因和 P1噬菌体载体D. 用EcoR I和Sau3A I切割目的基因和 P1噬菌体载体【答案】D【解析】用EcoR I切割目的基因和 P1噬菌体载体，产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接，故A错误；用Bgl 和EcoR I切割目的基因切割目的基因会产生两种 DNA片段，一种含有目的基因，一种不含目的基因，且有目的基因的片段与 载体结合时容易发生反向连接，故B错误；用Bgl 和Sau3A I切割目的基因和 P1噬菌体载体，也能产生相同的黏性末端，可能会发生反向连接，故C错误；只有用 EcoR I和Sau3A

9、I切割目的基因和 P1噬菌体载体，产生不同的黏性末端，防止发生反向连接，这样 目的基因插入载体后，RNA聚合酶的移动方向肯定与图丙相同，故D正确。9. 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 为模板反转录合成 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【答案】 B【解析】对于已知序列的较小基因，可以直接人工合成。10. 下列关于蛋白质工程说法，错误的是 ( )A 蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的二代基因工程B 实施蛋白质工程的基本途径必须从预期蛋白质功能出发

10、C 蛋白质工程实施过程中可对关键氨基酸直接置换或增删D 构建基因表达载体也是蛋白质工程的核心步骤【答案】 C【解析】蛋白质工程中真正的操作对象仍然是基因，即对基因的修饰或原有基因的改造， 不是对蛋白质的结构或者氨基酸的结构进行改造，所以C 错误。11. 科学家已能运用基因工程技术，让羊的乳腺合成并分泌人体某些种类的抗体，以下叙述 不正确的是 ( )A 该技术可导致定向变异B 表达载体中需要加入乳腺蛋白的特异性启动子C 目的基因是抗原合成基因D 受精卵是理想的受体细胞【答案】 C【解析】目的基因应该为控制合成相应抗体的基因，不是抗原合成基因。12. 一个双链 DNA 经一限制酶切割一次形成的黏性

11、末端个数为 ( )A 1B 2C 3D 4【答案】 B【解析】限制性核酸内切酶只能识别双链 DNA 上特定的核苷酸序列，并在识别的特定部 位切割，将每条链切割点处的脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键断开。因而切割一次后会 形成一个切口，每条链上形成一个黏性末端，共切出两个黏性末端。13. 将人的干扰素基因通过基因定点突变，使干扰素第17 位的半胱氨酸改变成丝氨酸，改造后的干扰素比天然干扰素的抗病毒活性和稳定性显著提高，此项技术属于 ( )A 蛋白质工程B 细胞工程C 胚胎工程D 生态工程【答案】 A【解析】蛋白质工程是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行 改造，以期获得性质和

12、功能更加完善的蛋白质分子。由题意知该技术属于蛋白质工程。14. 下列有关基因工程技术的叙述中，正确的是( )A 重组 DNA 技术所用的工具酶是 DNA 连接酶和载体B 选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快等C 所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列D 受体细胞只能是动物细胞和植物细胞【答案】 B【解析】重组 DNA 技术所用的工具酶是限制酶和 DNA 连接酶， A 项错误；选用细菌作为 重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等， B 项正确； 不同的限制酶识别的 DNA 序列一般是不同的， C 项错误；受体细胞可以是动物细胞、植物 细胞或微生物细胞，

13、 D 项错误。15. 我国自主研制的复制型艾滋病疫苗，是把艾滋病病毒RNA 的几个重要片段逆转录后插入天花病毒 DNA 中，形成重组疫苗。该疫苗具有复制能力，可以持续刺激免疫系统，使 人产生较强的免疫能力。在该疫苗研制过程中 ( )A 运用了 RNA 病毒容易突变的特点B 运用基因工程手段，使用质粒作载体C 通常需要利用动物的细胞培养技术D 体现了天花病毒的间接使用价值【答案】 C【解析】运用了 RNA 病毒能够逆转录生成 DNA 能力，把该 DNA 插入天花病毒，形成重 组疫苗激发人形成的免疫力具有针对艾滋病毒的能力，故 A 错误。把 DNA 片断直接插入 天花病毒 DNA 中，要用到限制酶

14、和 DNA 连接酶，不要质粒，故 B 错误。病毒无法独立繁 殖，需要依赖细胞而繁殖，故 C正确。体现了天花病毒的直接使用价值，故D错误。16. 下图表示用化学方法合成目的基因I的过程。据图分析下列叙述正确的是()DNA 1LI I?bUInllLWwMM h卫,1 DNA W晟弋JUlaJUJmu InraOTQOTrsII)NA 恥 81 dACl7:JIUWIIUUIJX-FI JII I hjUJWMJMJm Ir1A .过程需要DNA连接酶B .过程需要DNA限制性核酸内切酶C.目的基因I的碱基序列是已知的D .若某质粒能与目的基因I重组，则该质粒和I的碱基序列相同【答案】C【解析】过

15、程发生碱基互补配对，不需要 DNA连接酶，A错误；过程发生碱基互补配 对，不需要限制酶，B错误；用人工的方法化学合成目的基因必须知道目的基因的碱基序列，故C正确；某质粒能与目的基因重组，只需要有相同的黏性末端即可，不必所有序列 都相同，故D错误。二、非选择题17. 绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答:I LLUIIJiJ®*fJL.!OlM“色哦Jtin门 f*tjrMNl柩Iffif(fi i<!(

16、1) 图中通过过程、形成重组质粒，需要限制酶切取目的基因、切割质粒。限制酶I的 识别序列和切点是 一G ATCC ,限制酶的识别序列和切点是一JGATC 。在质粒上有酶I的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶的切点。 请画出质粒被限制酶I切割后形成黏性末端的过程 在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来？,理由是。(2) 过程将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多也最有效的方法是。(3) 如果将切取的 GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是 。获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是 。目前

17、科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是 (用序号表示)。 推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列 蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计 蓝色荧光蛋白基因的修饰 (合成) 表达出蓝色荧光蛋白【答案】(只写出切割后形成的部分即可 ) GATC C用询一Q GArCCC CTAG * G CtTAG G可以连接因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互补的)(2) 显微注射技术(3) 鉴定受体细胞中是否含有目的基因供体器官不足和免疫排斥(4) 【解析】(1)问相对比较简单，书写要关注 DNA序列与限制酶识

18、别序列的区别，不要遗 漏了酶和黏性末端的正确表达。问中由于两种限制酶切割形成的黏性末端是相同的，可 以互补配对，因此可用 DNA连接酶进行相互缝合”(2) 基因工程中目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法。(3) 基因表达载体上标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因；获得转基因猪，可以解决医学上供体器官不足和免疫排斥问题。(4) 考查蛋白质工程的操作流程，正确的操作过程是。18. 回答基因工程中的有关问题：I .限制酶是基因工程中的重要工具酶，下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图甲、图乙中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：IHlH iFf尿 ISWa IIH別

19、庠M< GATCC(XlTAGt G * AGcrrTTCGAtAGiAATTC ('TTAAf fr5CCCiGGG(MX； f CcCFMRl 11的从|贞Ll用丨；二二; DAAH,rj 1 时朋个游离的磷酸基团?(1) 一个图甲所示的质粒分子经Sma I切割前后，分别含有与只使用 ECoR I相比较，使用 BamH I和Hind川两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止 .原核生物(如大肠杆菌)是基因工程中较理想的受体细胞，它们具有一些其他生物没有的特点：繁殖快，多为单细胞，等优点。大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：首先用处理细胞，使之成为 细胞，然后完成转化。

20、In.植物基因工程中将目的基因导入受体细胞最常用的方法是 ,且一般将目的基因插入Ti质粒的中形成重组 Ti质粒，这样可将目的基因整合到受体细胞的染色体上，科学家发现：这样得到的转基因植株，其目的基因的传递符合孟德尔遗传规律，则该 转基因植株一般为杂合子。若要避免基因污染，一般需将目的基因导入植物细胞的DNA 中。【答案】I .(1)0、2 质粒和含目的基因的外源 DNA片断自身环化 .遗传物质相对较少Ca"感受态In 农杆菌转化法T-DNA 细胞质(线粒体、叶绿体)【解析】I .图中质粒有一个 Sma I切割位点，切割前因为是环状没有游离的磷酸基团，切割后成为链状 DNA ,有2个游

21、离的磷酸基团。(2) 两种限制酶切，因为碱基互补配对原则可以防止单酶切后的质粒和目的基因的外源DNA片段自身环化现象。 .(1)原核生物遗传物质相对较少，大肠杆菌首先要用钙离子处理使其成为感受态细胞。In .植物导入方法最常用的是农杆菌转化法，主要是Ti质粒中的T-DNA中形成重组质粒可以整合到植物受体细胞的染色体上，如果要避免基因污染应将其导入到细胞质基因中，因 为细胞质基因不会随花粉进行传播。19.某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到AmPr或Tetr中会导致相应的基因失活 (AmPr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamH I酶切后，与用BamH

22、 I酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有 三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠 杆菌。请回答下列问题：（1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有（答出两点即可），而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。（2）如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是 ?并且和的细胞也是不能区分的，其原因是。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因

23、的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有的固体培养基。基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于【答案】 能自我复制、具有标记基因、含一个至多个限制酶切割位点（答出两点即可）（2）二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体 含有插入了目的基因的重组质粒 （或答含有重组质粒）二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养 基上均能生长四环素（3）受体细胞【解析】（1）作为载体必须具备如下特点：能自我复制，从而在受体细胞中稳定保存； 含标记基因，以供重组DNA的鉴定和选择；具一个至多个限制性核酸内切酶切割位点以便外源DNA片段插入。（2）在含有氨苄青霉素的培养基上，只有具有AmPr的大肠杆菌才能够生长。而 AmPr位于质粒上，故未被转化的和仅含环状目的基因的大肠杆菌细胞中无 AmPr ,故不能在培养基中生长，而仅含有质粒载体的和含有插入了目的基因的重组质粒的 大肠杆菌均具有 AmPr ,因而能在培养基中生长。目的基因的插入破坏了质粒载体的Tef，故含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌不能在含有四环素的平板上生长，从而与仅 含有质粒载体的大肠杆菌得以区分。（3）噬菌体是病毒，无细胞结构，无法自主合成DNA ,需借助宿主细胞完成 DNA复制。20.干扰素是动物或人体