高中生物基因工程试题

阶段质量检测（一）基因工程

（时间:45分钟,满分：100分）

一、选择题（每小题3分，共45分）

1.下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（）

A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体

B.所有的限制前都只能识别同一种特定的核甘酸序列

C.只要是细菌中的质粒都可以直接作为基囚工程中的载体

D.载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接

2.（浙江高考）天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而

开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确

的是（）

A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因B

B.利用限制性核酸内切酹从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B

C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞

D.将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞

3.日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白（GFP）等研究方面做出突出

贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP的

特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是（）

A.作为标记基因，研究基因的表达

B.作为标记蛋白，研究细胞的转移

C.注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠

D.标记噬菌体外壳，示踪DNA路径

4.下列有关质粒的叙述，正确的是（）

A.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器

B.质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA

C.质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制

D.基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核DMA、动植物病毒以及X噬菌体的衍生

物

5.下列有关基因工程的叙述正确的是（）

A.用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的DNA片段可获得相同的黏性末端

B.以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同

C.检测到受体细胞中含有目的基因就标志着基因工程育种已经成功

D.质粒上抗生素的抗性基因有利「质粒与外源基.因・连接

6.下列有关基因工程和蛋白质工程步骤的叙述于正确的是（）

A.将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法

B.设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列

C.蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白，质进行改造，或制造一种新蛋

白质的技术

D.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质

7.利用细菌大量生产人的胰岛素，下列叙述错误的是（）

A.用适当的酶对载体与人的胰岛素基因进行切割与黏合

B.用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌

C.通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入受体细菌

D.重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录，并合成人的胰岛素

8.下列关于图中P、Q、R、S、G的描述，正确的是（）

A.P代表的是质粒RNA,S代表的是外源DNA

B.Q表示限制酶的作用，R表示RVA聚合能的作用

C.G是RNA与DNA形成的重组质粒

D.G是转基因形成的重组质粒DNA

9.下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述，错误的是（）

A.目的基因在直核组胞中能否稳定遗传的关键是FI的基因是否插入质粒DNA中

B.检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录的方法都是分子杂交法

C.目的基因的鉴定通常是在个体水平上进行的

I）.如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基因首端含有启动子

10.科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得

一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相

关疾病治疗方面都具有重要意义。下列有关叙述错误的是（）

A.选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性

B.采用D"分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达

C.人的生长激素基因能在小鼠细胞表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用

I）.将转基因小鼠体组胞进行核移植（克隆），可以获得多个具有外源基因的后代

11.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶（Amy）基因a,通过基因工程的方法，将基

因a与载体结合后导入马粉薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列有关这

一过程的叙述不正确的是（）

"—G①A**~A—T*""**T—C-

I②IIIII

....c—T—T—A--A—G-

A.获取基因a的限制酷的作用部位是图中的①

B.基因a进入马铃薯细胞后，可随.马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞

C.连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②

D.通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状

12.某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。共简要的操作

流程如下图。下列有关叙述错误的是（）

选择性

扩增

禽流感病毒型上反NA|二6|DNA|Q基因

②-1携带Q基因|上

1的重组质粒~_导入大肠杆菌

二福Q谢［

A.步骤①所代表的过程是逆转录

B.步骤②需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶

C.步骤③可用CaCk处理大肠杆菌，使其从感受态恢夏到常态

D.检验Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原一抗

体特异性反应实验

13.下图是四种不同质粒的示意图，其中为复制必需的序列，a即为氨羊青霉素抗

性基因，st为四环素抗性基因，箭头表示同•种限制性核酸内切酶的能切位点。下列有关

叙述正确的是（）

A.基因幽p和£女是一对等位基因，常作为基因工程中的标记基因

B.质粒包括细菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA和病毒中的DNA

C.限制性核酸内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核甘酸之间的氢键

D.用质粒4将目的基因导入大肠杆菌，该菌不能在含四环素的培养基上生长

14.某线性DNA分子含有3000个碱基对（bp）,先用限制陶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解b德

II

-AGATCT--GGATCC-

-TCTAGA--CCTAGG-

a酶切割产物（bp）b酶再次切割产物（bp）

1600；1100；300800：300

A.在该DNA分子中，a附与b酶的识别序列分别有3个和2个

B.a酶与b酶切出的黏性末端不能相.互连接

C.a酶与b酶切断的化学键不同

D.用这两种醐和DNA连接能对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后,

—AGATCC—

序列会明显增多

—1C1AGG一

15.下表列举了部分限制酶及其识别的核甘酸序列和切点，有关叙述错误的是（）

限制酶识别的核甘酸序列和酶切位点

GGGCCC

ApaI

CACCGGG

及7T130I

CC(A/T)GG

MvaI

GG(T/A)CC

Bs101A

CACGTG—

EcollI

GTGACAC

GGCCCC

尸spOMI

CCCC；GAG

A.Apa\与RMMI识别的核昔酸序列相同，但两者切割DNA形成的黏性末端不同

B.不同限制酶可识另J相同的核甘酸序列，同一种限制酶也可识别不同的核昔酸序列

C.反打130I,将其识别的核甘酸序列切开后，形成的黏性末端都能连接在一起

D.%。72I切割的化学键和RNA聚合酶、DNA聚合酶催化合成的1•化学键相同

二、非选择题（共55分）

16.（12分）下图表示两种限制性核酸内切酶识别D\A分子的特定序列，并在特定位点

对DNA进行切割的示意图，请问答以下问题:

甲：

(1)图中甲和乙代表。

(2)&oR\、Hpa\代表o

(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，切口的类型分别为、

o甲中限制酶的切点是之间，乙中限制酶的切点是

之间。

(4)由图解可■以看出，限制酶的作用特点是

(5)如果甲中G碱基发生改变，可能发生的情况是o

17.(10分)除草剂草甘瞬会把普通大豆植株与杂草一起杀死。科学家从抗草甘瞬的矮

牵牛中分离克隆出EPSP合成酶基因，培育出了抗草甘瞬的转基因大豆，从而大大降低了田

间管理成本。抗草甘瞬转基因大豆培•育过程如下图所示，请分析回答有关问题：

回一蠹〈成醒法因

因

的

基

目

染

人

插

到

体

色D

中NA

(1)科学家在进行上述基因操作时，通常要用同一种分别切割质粒和含目的基

因的DNA,质粒的黏性末端与目的基因两侧的黏性末端就可通过而纵合。这一过程

体现了质粒作为运载体必须具备的条件是。

(2)为了确定转基因大豆是否培育成功，既要用放射性同位素标记的

作探针进行分子杂交检测，又要用方法从

个体水平鉴定大豆植株的抗除草剂特性。

(3)有人提出，种植上述转基因大豆，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物

种造成“基因污染”。另一方观点认为，由于存在_______，它们很难与其他植物杂交。

18.(13分)科学家研究发现，一种植物激素一一油菜素内酯能促进农药在植物体内的

降解和代谢。研究人员发现，用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因(如P4E0)的

表达和酶活性都得到提高,在这些基因的“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶

性物质或低毒无毒物质，有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作，

请回答:

红零案抗性基因.

I①含农药

g聋巫RM受体蝴偏髅嗨臂

IM50基因

(1)获得油菜素内酯基因的方法有、(举两种即可)。

第①步用PCR技术扩增基因时用到的耐高温的酶通常是指。步骤②用到

的酹有o

(2)图中导入重组质粒的方法是。在导入之前应用处理。

(3)导入重组质粒以后，往往还需要进行检测和筛选，可用制成探针，检测是

否导入了重组基因；在培养基中加入________可将含有目的基因的细胞筛选出来。

(4)请你为该课题命名：。

(5)请你说说该研究发现的生态学意义(至少写出三项)：

19.(10分)降钙素是一种多肽类激素•，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活

性很低，半衰期较短。某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新

型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核甘酸序列，并人工合成了两条各含72个碱基的DNA

单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用心。〃。厚酶补平，获得双链

DNA,过程如下图。

51-------------------3'DNA单链

3'—；--------------5'DNA单链

]Klenow佛

3*-----------um------------1双链DNA

在此过程中发现，合成较长的核甘酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题：

(1)We/7。疗酶是一种酶，合成的双链DNA有________个碱基对。

(2)获得的双链DNA经历凉1(识别序列和切割位点一GFATTC-)和后砒I(识别序列和

切割位点一GtATTC-)双幅切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行

DNA测序验证。

①大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它

②设计历加I和防加I双酶切的目的是________________________________________

③要进行重组质粒的鉴定和选择，需要大肠杆菌质粒中含有O

(3)经DNA测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可

能的原因是___________________________________________________________

20.(10分)为探究S阳基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用夕照基因的非模

板链转录合成的RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测夕〃/基因在角化囊肿中的表达情

况。其基本流程如下图：(而「表示氨羊青霉素抗性基因；基因被S/#/基因插入后不表

达)

4蓝色菌落白色菌落

Amp

回|公转录合成人城的RNA

探针,进行分子杂交

翻大肠杆菌培养必中含双窄青寄

素、IPTGMXgal

请回答:

⑴重组载体中S/0基因转录合成RNA探针时,—［填“需要”或“不需要”)启动子。

(2)步骤②中，用Ca"处理大肠杆菌，使之成为_____细胞，然后导入重组载体。实验

中，用添加氨年青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这些细

菌不含有_______基因。

(3)能表达£acZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X-gal的培养基上会形成蓝色菌落，易

于识别。根据上述原理可以初步判断(填“蓝色”或“白色”)菌落中的大肠杆菌为

重组菌。

(4)将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与形成杂交带，

进而判断S/〃/基因的转录情况。

答案

1.选D载体不属于酶。不同的限制酶识别不同的核甘酸序列。天然质粒大多不符合

要求，要进行改造。

2.选A获得目的基因通常有两种办法：如果目的基因的序列是已知的，可以用化学

方法合成目的基因，或者用聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因；如果目的基因的核甘酸序

列是未知的，我们可以建立一个包括目的基因在内的基因文库，把DNA分子的所有基因都包

括在这个基因文库中，从基因文库中找到我们想要研究的目的基因。目的基因（基因B）与质

粒连接应用DNA连接触，而非DNA聚合酹。不能将目的基因直接导入受体细胞，并且植物一

般是用土壤农杆菌导入目的基因。由于mRNA是通过转录获得的，DNA、RNA的碱基之间遵循

碱基互补配对原则，所以在逆转录酶作用下，通过逆转录可以获得目的基因B,再通过扩增

获得大量的基因Bo

3.选B绿色荧光蛋白基因在基因工程中常作为标记基因，其产物可作为标记蛋白，

用于研究细胞的转移。

4.选B质粒是独立存在于细菌DNA之外的小型环状DNA分子，不是细胞器。真核细

胞的核内DNA或细菌拟核为DNA都不能作为基因工程的载体。

5.选A用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的DNA片段可获得相同的黏

性末端，以便载体与目的基因连接。由于•个氨基酸可能对应多个密码子，故以蛋白质的氨

基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列可能不同。目的基因导入受体细胞后稳

定维持和表达其遗传性状标志着基因工程育种己经成功。质粒上的抗生素抗性基因作为标记

基因，可用作重组DNA的鉴定和选择。

6.选B将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法；所设计引物应能与表

达载体两端的序列互补配对；蛋白质工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过对基因修

饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质的技术；通过蛋白质工程

可合成自然界不存在的蛋白质。

7.选C检测重组DNA是否已导入受体细菌，需要对载体的标记基因.进行检测，检测

目的基因的表达产物是检刎目的基因是否表达的常用方法。

8.选D.质粒是小型环状DNA分子，因此P是质粒DNA,S是外源DNA,G是质粒和外

源DNA通过DNA连接酶连接而成的重组质粒；质粒和外源DNA需经过同一种限制性核酸内切

酶切割出相同的黏性末端，

9.选A目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入到核DNA中：

检测目的基因用的方法是DNA分子杂交法，检测mRNA用到的是DNA-RNA分子杂交法；基因

能成功表达，说明其首端含有启动子。

10.选B受精卵的全能性最高；采用DNA分子杂交技术可检测受体细胞是.否含目的基

因；人的生长激素基因能在小鼠细胞中表达，说明生物共用一套遗传密码：通过克隆产生的

细胞相同。

11.选CDNA连接酶和限制酶的作用部位都是磷酸二酯键，即图中①部位。

12.选C由图可知，步骤①所代表的过程是逆转录；步骤②需使用限制性核酸内切酶

和D5IA连接酹；步骤③可用CaCk处理大肠杆菌，使其细胞从常态转化为感受态细胞；检验

Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原一抗体特异性反应

实验。

13.选D质粒上不含等位基因：质粒是细胞染色体（拟核）外能够自主复制的很小的环

状DNA分子；限制性核酸内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个相邻核甘酸之间的磷酸

二酯键，而不是氢键。

14.选D由表中信息可知，a酶的识别序列有2个，b酶的识别序列是1个。a酶与b

能切断的化学键相同。a酶与b酶切出的黏性末端可以互补。

GGGCCC

15.选C49al与RRM1识别的序列都是“由于切点不同，形成的黏性末端也

CCCGGG

CCATGGCCTAGG

就不同；从表格第二栏中的信息可知，B正确；&/H30I可识别”，“和”「“序列，经

GGTACCGGATCC

切割后形成的黏性末端不能互连；应。72I切割的是磷酸二酯键，RNA聚合酶、DN.A聚合酶催

化合成的也是磷酸二酯键，

16.解析：从图解可以看出，甲和乙代表的是不同的3NA片段，在相应的限制酶（比小【、

为后1）的作用下，在特定的位点被剪切成两部分。前者是在识别序列的中心轴线两侧分别切

开，形成的末端是黏性末端；后者是在，识别序列的中心轴线处切开，形成的末端是平末端。

答案：（1）有特殊脱氧核甘酸序列的DNA片段

（2）两种不同的限制酶

（3）黏性末端平末端G、AT、A

（4）能识别双链DNA分子上特定的脱氧核甘酸序列，并从特定的位点将DNA分子切开

（5）限制酶不能识别切割位点

17.解析：在构建基因表达载体时，要用限制酶分别切割目的基因和运载体。检测目的

基因是否导入或表达可用DNA分子杂交的方法。不同物种之间存在着生殖隔岗。

答案：（1）限制酶（限制性核酸内切醐）碱基互补配对具有一个或多个限制酶切点

（2）EPSP合成酣基因（目的基因）喷施除草剂（草甘瞬）