人教版高中生物选择性必修3《基因工程的基本操作程序》课时练习（含解析）

3.2基因工程的基本操作程序

一、单选题（本大题共18小题，共18.0分）

1.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中

不进行碱基互补配对的步骤是（

A.人工合成基因B.目的基因与运载体结合

C.将目的基因导入受体细胞D.目的基因的检测和表达

2.基因工程步骤不包括（）

A.对染色体进行改造B.目的基因与运载体结合

C.将目的基因导入受体细胞D.目的基因的检测与鉴定

3.下列有关基因工程的叙述，正确的是（）

A.DNA重组技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体

B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核甘酸序列

C.质粒是常用的运载体，存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是能够

自主复制的很小的链状DNA分子

D.操作的步骤包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入

受体细胞、目的基因的检测与鉴定

4.下列关于基因工程的叙述，正确的是（）

A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物

B.限制性内切酶只在获得目的基因时才用

C.重组质粒的形成只能在细胞内完成

D.质粒分子上的抗性基因有利于目的基因的表达

5.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

的供珠蛋白，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.用编码序列加启动子、抗四环素基因等元件来构建表达载体

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供珠蛋白编码序列的大肠杆菌

6.有关基因工程操作的基本步骤，正确的是（）

①目的基因的检测与鉴定

②获取目的基因

③构建基因表达载体

④将目的基因导入受体细胞

A.②④①③B.②③④①C.②①@④D.①②④③

7.卜列关于基因工程的叙述，止确的是（）

A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物

B.限制性内切酶只在获得目的基因时才用

C.重组质粒的形成只能在细胞内完成

D.质粒分子上的抗性基因有利于目的基因的表达

力为了增加菊花的花色类型，研究者从某植物中克隆出化色基因C（图1）,拟

将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。

IEn，RI

IC基冈

下列操作与实验目的不符的是（）

A.构建此重组质粒只能用限制前EcoRI切割目的基因和质粒

B.用含C基因的农杆菌侵染菊花的愈伤组织，将C基因导入细胞

C.在培养基中添加青霉素，筛选被转化的菊花细胞

D.用分子杂交方法检测C基因是否在菊花细胞中成功转录

9.利用基因工程技术生产竣酸酯酶（CarE）制剂，用于降解某种农药的残留，基

本流程如图。下列叙述正确的是（）

|抗农药小菜蛾HmRNA当cDNA—CarE基因|gSW

降解手药残留|

CarE制剂卜节画色大肠杆菌色|歪组I达制休

A.过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核甘酸

B.过程②需使用限制酶和DNA聚合酶，是基因工程的核心步骤

C.过程③需要使用NaCI溶液制备感受态的大肠杆菌细胞

D.过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞

10.图甲、乙中标注了相关限制酶的酶切位点。培育转基因大肠杆菌的叙述错误

的是（）

四环素

抗性基因

A.若通过PCR技术提取该目的基因，应该选用引物甲和引物丙

B.图中质粒和目的基因构建表达载体，应选用BelI和HindIH剪切

C.若将基因表达载体导入受体细胞中，需选用感受态的大肠杆菌

D.在受体细胞中，氨芳青霉素抗性基因和目的基因可同时表达

11.抗菌肽对治疗癌症有一定作用，下图表示抗菌肽生产过程，相关说法正确的

是（）

构建表彳、转入导人植培养再生.1

达载体勿、农杆菌物细胞，

不。一A•7成植株二

含重组Ti质

Ti质粒含抗虫基重组Ti质粒粒的农杆菌植物细胞植株

①因的

DNA②③④⑤

A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与

B.③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上

C.④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状

D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异

15.玉米自交系（遗传稳定的育种材料）B具有高产、抗病等优良性质，但难以

直接培育成转基因植株，为使其获得抗除草剂性状，可以通过转基因手段获得抗

除草剂转基因玉米自交系A,技术路线如下图。下列相关叙述不正确的是（）

除草剂抗性基因G

A.玉米自交系B为了保持优良性状，原则上需要保证育种得到的都是纯合子

B.为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则是Ti

质粒内，每种限制酶只有一个切割位点和酶切后G基因形成的两个黏性末端序

列不相同

C.农杆菌转化愈伤组织时，T-DNA携带插入其内的片段转移到受体细胞，因此

筛选转化的愈伤组织，需使用含抗生素的选择培养基

D.为了得到稳定遗传的抗除草剂玉米自交系A,应在组培得到植株后进一步进

行自交

16.为增加玉米抗旱性，研究者构建含有某微生物抗旱基因E的重组质粒，采用

农杆菌转化法转入玉米幼胚组织细胞中，用E蛋白的抗体进行抗原-抗体杂交检

测后，经进一步鉴定，筛选出抗旱的转基因玉米。下列相关叙述不•正•确•的是（）

A.提取该微生物mRNA反转录为cDNA,通过PCR可获得大量目的基因

B.将重组质粒置于经CaCb处理的农杆菌悬液中，可获得转化的农杆菌

C.用农杆菌转化法将E基因转入玉米幼胚组织细胞需要严格无菌操作

D.用E蛋白的抗体进行抗原-抗体杂交，可在个体水平检测转基因玉米的抗旱性

状

17.BC1-2基因是细胞凋亡抑制基因，可以利用PCR技术检测其转录水平，进而了

解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。如图为克隆猪的培育及Bcl-2基因转

录水平检测流程，下列说法苛送的是（）

“D、A空与扩增产物

总mRXA

A细胞、不同发自

时期提取

度幽整组细黑

f早期胚胎）受体子宫——>克窿猪

R种猪一>B细第

A.图中A细胞表示去核的卵母细胞，B细胞表示体细胞

B.在早期胚胎发育的不同时期提取的总mRNA是不同的

C.获得的cDNA可用于克隆猪基因组的测序

D.在PCR过程中，（Bcl-2cDNA）/cDNA的比值反映Bcl-2基因的转录水平

18.动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，进

行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。目前

科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表支出了抗凝血酶、血清白蛋白、

生长激素等重要药品，大致过程如图所示。下列有关说法错误的是（）

转基因牛

A.通过③形成的重组质粒具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因

B.④通常采用显微注射法

C.在转基因母牛的乳腺细胞中人的药用蛋白基因才会得以表达，因此可以从乳

汁中提取药物

D.该技术生产药物的优点是产量高•、质量好、易提取

二、识图作答题（本大题共2小题，共24.0分）

19.2020年初，国内牛奶制品因为牧草进口成本上涨而涨价的现象引起了人们的

关注。紫花苜蓿是一种重要的牧草，某研究团队拟将耐盐基因HLA1导入紫花苜

蓿中培育耐盐牧草，具体实验流程如图甲，图乙是载体pCHLAl中T-DNA示意

图。回答下列问题：

薛母菌巫皿基因体…曳噩里源

农杆菌Ti质粒/，BastaHLA1

抗性基因

图甲实脸流程图图乙T・DNA示意图

（1）过程②为的构建，是基因工程的核心，此过程还需要使用的工具

是________O

（2）过程③常用的转化方法是_______,转化是指。

（3）已知Basta是一种除草剂，则为达到培养并筛选的目的，过程④的培养基

所含的成分必须有无机营养、有机营养、o

（4）过程④得到的幼苗____________（填“一定”“一定不”或“不一定”）含有HLA1

基因，为进一步确认，可用PCR扩增的方法进行鉴定，则进行PCR反应的引物

应根据设计，PCR的原理是___________________________o

（5）要检测目的基因是否插入到苜蓿组织细胞的染色体DNA上，可采用

技术，判断本实验的口的是否达到，还应进行实验。

2（）.（一）回答下列与细菌培养相关的问题。

（1）在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是________（填“蛋

白陈”“葡萄糖”或“NaNCh”）。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来

调节培养基的pH,其原因是____________________o硝化细菌在没有碳源的培

养基上_______（填“能够”或“不能”）生长，原因是________________________。

（2）在纯化细菌的过程中，制备稀释液时，先将样品充分摇匀，以无菌吸管吸

取样品mL放入装有225mL无菌水锥形瓶中，充分振荡，制成1：10

的样品液。

（3）单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、

颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是__________________________O

（4）有些使用后的培养基在丢弃前需要经过_______处理，这种处理可以杀死

丢弃物中所有的微生物。（二）某转基因牛的生产技术流程如图。请据图回答下

列问题：

（1）利用过程①的方法构建的基因文库是________________（填”基因组文库”

或“部分基因文库”）；PCR技术需在一定的中进行；PCR扩增过程

经过变性、复性和_________三个步骤。

（2）转入生长激素基因的牛可通过乳腺细胞分泌乳汁来生产人生长激素，过程

②中，将目的基因与的启动子等调控组件重组在一起构建重组质粒，

通过_________技术将其导入受精卵中，然后利用呸胎工程的

（答出2项）技术手段获得转基因牛。

（3）该转基因牛进入泌乳期后，其分泌的乳汁中并未含有人的生长激素，可能

的原因是0

参考答案

一、单选题（本大题共18小题，共18.0分）

1.C

【解析】

A.人工合成基因需要碱基互补配对，A符合题意；

B.目的基因与运载体结合需要碱基互补配对，B符合题意；

C.将目的基因导入受体细胞不需要碱基互补配对，C不符合题意；

D.目的基因的检测和表达需要碱基互补配对，D符合题意。

2.A

【解析】

A目的基因提取，没有对染色体改造，A错误；

B.目的基因与运载体结合，B正确；

C.将目的基因导入受体细胞，C正确；

D.目的基因的检测与鉴定，D正确。

3.D

【解析】

A、DNA重组技术所用的工具酶是限制酶和DNA连接酶，运载体不属于酶，A

错误；

B、一种限制酶都只能识别一种特定的核昔酸序列，即具有特异性，B错误：

C、质粒是常用的运载体，存在于许多细菌以及醉母菌等生物的细胞中，是能够

自主复制的小型环状DNA分子，C错误；

D、操作的步骤包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入

受体细胞、目的基因的检测与鉴定，D正确。

故选D。

4.A

【解析】

A.目的基因可来自动植物和微生物，受体细胞也可来自动植物或微生物，A正确;

B.基因工程中的基因表达载体的构建过程中，需要用同种限制性核酸内切酶切割

目的基因和质粒，B错误；

C.重组质粒的形成是在细胞外完成的，c错误；

D.质粒分子上的抗性基因可用于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因

的表达，D错误。

故选A。

5.D

【解析】

A、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，因此用供

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；

B、利用小鼠DNA分子通过PCR克隆出隹珠蛋白基因的编码序列，B正确；

C、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炀杆菌，C正确；

D、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。

故选D。

6.B

【解析】基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，

并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出

更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程的基本操作步骤主要包括

四步：

（1）目的基因的获取；

（2）基因表达载体的陶建；

（3）将目的基因导入受体细胞；

（4）目的基因的检测与鉴定。

综上所述，B正确，ACD错误。故选B。

7.A

【解析】

A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物，A正确；

B.限制性内切酶不只在获得目的基因时用，构建重组质粒是也需要限制性内切醐

处理运载体，B错误；

C.重组质粒的形成是在细胞外完成，C错误；

D.质粒分子上的抗性基因有利于含目的基因的受体细胞的筛选，D错误。

故选Ao

8.C

【解析】

A.据图分析可知，在目的基因的两端、启动子和终止子之间都有限制性核酸内切

酶EcoRI的切割位点，因此可以用限制性核酸内切酶EcoRI切割目的基因和质

粒，之后再用DNA连接酶连接形成基因表达载体，A正确；

B.将目的基因导入到植物细胞，常用农杆菌转化法，可以将目的基因C导入到农

杆菌的Ti质粒的T-DNA段，之后再用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将

C基因导入细胞中染色体上的DNA上，B正确；

C.图2中显示标记基因是潮霉素抗性基因，应该在培养基中添加潮霉素，筛选被

转化的菊花细胞，C错误；

D.要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA

分子杂交技术，检测C基因是否在菊花细胞中成功转录，可采用分子杂交方法，

D正确。

故选C。

9.D

【解析】

A、过程①表示通过反转录法合成目的基因，该过程需要逆转录酶和脱氧核糖核

苜酸，A错误；

B、过程②需使用限制酶和DNA连接酣构建基因表达载体，是基因工程的核心

步骤，B错误；

C、过程③常用Ca2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞，C错

误；

D、过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞，D

正确。

故选D。

10.D

【解析】

A.由引物的延伸方向可知，在该PCR技术提取该目的基因时，应选用引物甲和

引物丙，因为这两种引物的延伸方向中包括着目的基因的序列，A正确；

B.由于限制酶Sau3Al只在目的基因上有切点，在质粒上没有切点，所以不能用

它进行切割，限制酶BamHI在四环素抗性基因和氨茉青霉素抗性基因上都有切

点，用它切割会破坏质粒上的两种标记基因，所以不能用它进行切割，限制酶

Bell和限制酶HindIII在目的基因和质粒上都有切点，且不同时破坏两种标记基

因,所以在构建基因表达载体时,选择限制酶Bell和限制酶HindIH对目的基

因和质粒进行切割，B正确；

C.处于感受态的大肠杆菌才更容易从细胞外吸收DNA分子，所以将基因表之载

体导入大肠杆菌时，大肠杆菌应处于感受态，C正确；

D.当用限制酶Bell和限制酶HindIII对质粒进行切割时，破坏了氨苇青霉抗性基

因，所以在受体细胞中氨苇青霉抗性基因不能表达，目的基因可以表达,D错误。

11.D

【解析】

A.用PCR克隆目的基因时，利用高温变性，将模板DNA解旋，利用DNA聚合

酶作用下延伸，不需要RNA聚合前，A错误；

B.起始密码和终止密码位于mRNA上，B错误；

C.基因探针检测目的基因是否导入受体细胞或目的基因是否转录成mRNA,C错

误；

D.原核生物没有具膜的细胞器，而酵母菌作为受体细胞的原因是具有加工蛋白质

的空间结构的内质网和高尔基体，D正确。

故选Do

12.A

【解析】

A.设计相应DNA单链片段作为引物，利用PCR技术扩增目的基因，A正确；

B.利用限制性核酸内切酶和DNA连接酶构建基因表达载体，B错误；

C.将基因表达载体导入番茄体细胞可采用农杆菌转化法，受体细胞为微生物时•,

可采用Ca2+处理微生物细胞，C错误；

D.运用抗原.抗体技术检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达，D错误。

故选Ao

13.B

【解析】

A.由图可知，为了获得凝乳酶基因，可用限制酶BamHl、PstI切割目的基因，

在用DNA连接酶构建基因的表达载体，A正确；

B.由图可知，抗四环素基因被破坏，而抗氨茉青霉素基因没有被破坏，故用含氨

苇青霉素的培养基来检测目的基因是否导入受体细胞，但筛选出的目的菌中不一

定含有目的基因，可能只含有质粒，B错误；

C.可用PCR技术大量扩增目的基因，C正确；

D.用Ca?+处理大肠杆菌使其易于转化，D正确。

故选B。

14.D

【解析】

A.重组质粒的构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶参与，DNA聚合酶一般

用于DNA复制过程，A错误；

B.③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T-DNA整合到植物细胞的染色体上，B

错误；

C.如果受体细胞的染色体上含抗虫基因，只能说明抗虫基因成功整合到受体细胞

的染色体上，不代表该基因就一定能成功表达，因此不能确定⑤是否表现出抗虫

性状，C错误；

D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异，D正确。

故选D。

15.C

【解析】

A.玉米自交系B为了保持优良性状，原则上需要保证育种得到的都是纯合子，纯

合子自交后代不会发生性状分离，A正确；

B.为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则是Ti

质粒内，每种限制酶只有一个切割位点和旃切后G基因形成的两个黏性末端序

列不相同，B正确；

C.农杆菌转化愈伤组织时，T-DNA携带插入其内的片段转移到受体细胞，因此

筛选转化的愈伤组织，需使用含除草剂的选择培养基，C错误；

D.为了得到稳定遗传的抗除草剂玉米自交系A,应在组培得到植株后进一步进行

自交，D正确。

故选C。

16.D

【解析】

A.提取该微生物mRNA反转录为cDNA,通过PCR可获得大量目的基因，A正

确；

B.将重组质粒置于经CaCL处理的农杆菌悬液中，可获得转化的农杆菌，B正确；

C.用农杆菌转化法将E基因转入玉米幼胚组织细胞需要严格无菌操作，以防止杂

菌污染，导致失败，C正确；

D.用E蛋白的抗体进行抗原-抗体杂交，可在分子水平检测转基因玉米的抗旱性

状，D错误。

故选D。

17.C

【解析】

A.图中A细胞为核移植的受体细胞，应该为去核的卵母细胞，B为提供细胞核的

体细胞，A正确；

B.由于基因的选择性表达，因此在早期胚胎发育的不同时期提取的总mRNA是

不同的，B正确；

C.mRNA-cDNA的过程表示逆转录过程，该过程获得的cDNA中没有启动子、

内含子等，不能用于克隆猪基因组的测序，C错误；

D.在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl-2cDNA的分子数，进而计算总mRNA中

Bcl-2mRNA的分子数，从而反映出Bcl-2基因的转录水平，D正确。

故选C。

18.A

【解析】

A.要让药用蛋白基因在乳腺细胞内表达并分泌含药物的乳汁，重组质粒上还必须

具有乳腺蛋白基因的启动子等调控组件，A错误；

B.转基因动物通常利用的受体细胞是受精卵，采用显微注射技术导入重组质粒,

B正确；

C.只有母牛到达泌乳期，乳腺细胞才会表达相应的药用蛋白基因，乳汁中含有药

物，C正确；

D.从乳汁里提取药物，优点突出，使动物本身成为“批量生产药物的工厂”，D正

确。