2013-2014学年高中生物 专题1 基因工程新单元检测 人教版选修3

生物人教版选修3专题1　基因工程单元检测（时间：60分钟，满分：100分）一、选择题（每小题2分，共50分）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3．在基因表达载体的构建中，下列说法错误的是（　　）。①一个基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子　②有启动子才能驱动基因转录出mRNA　③终止子的作用是使转录在相应地方停止　④所有基因表达载体的构建是完全相同的A．②③　　　B．①④C．①②　　　D．③④4．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mRNAD．检测目的基因是否翻译出蛋白质7．下列有关基因工程叙述错误的是（　　）。9 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10．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11．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12．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（　　）。①在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制　②减少化学农药对环境的污染和人畜的危害　③减少了化肥的制造和使用量，有利于环境保护　④使得作物在不良环境下更好地生长，提高产量A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④13．1987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（　　）。①萤火虫与烟草植株的DNA结构基本相同　②萤火虫与烟草植株共用一套密码子　③烟草植株体内合成了荧光素　④萤火虫和烟草植株合成蛋白质的方式基本相同A．①和③B．②和③C．①和④D．①②③④14．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15．现有一长度为1000碱基对（bp）的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnⅠ单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是（　　）。9 16．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Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ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Ⅱ切割B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割17．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18．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19．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9 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20．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21．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22．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23．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24．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（　　）。①该技术将导致定向变异　②DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来　③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供依据　④受精卵是理想的受体A．①②③④B．①③④C．②③④D．①②④25．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二、非选择题（共50分）26．（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。9 （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______________________________。27．（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36h发酵每升含53g葡萄糖和56g木糖的混合发酵液产生50g/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β－葡萄糖苷酶，不同酶水解的作用不同。（图示如下）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。28．（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。9 （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连接酶作用于________处。（填“a”或“b”）（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和__________法。（3）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，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水稻植株的耐盐性。29．（14分）目的基因的分离是基因工程研究中的主要方面和操作关键。下面甲、乙图表示从真核生物细胞中获取目的基因的两种方法，请回答下列问题。甲乙（1）在甲图中，a过程是在________酶的作用下完成的。如果用该类酶中的一种，不一定能获取目的基因，其原因是_____________________________________________________。（2）在乙图中，c过程在遗传学上称为________，d过程称为________，d过程需以mRNA为模板，________为原料，还需要的条件是ATP、________、DNA聚合酶等。（3）除了上述两种方法可以获取目的基因外，请你再写出一种方法：________________________________________________________________________。9 参考答案1答案：D2答案：C3答案：B　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。4答案：C　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。5答案：B　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。6答案：A　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。7答案：D　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。8答案：C　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。9答案：A　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。10答案：A　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。11答案：B　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。12答案：B13答案：D14答案：C　解析：融血栓剂的主要作用是溶解血栓，防止血管堵塞。15答案：D　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EcoRⅠ酶切割后DNA的长度不变，此DNA应该为环状。用KpnⅠ酶单独酶切后得到400bp和600bp两种长度的DNA，因此DNA上应该存在两个KpnⅠ酶的切割位点。16答案：D　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Ⅱ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Ⅰ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Ⅱ切割，质粒用限制酶Ⅰ切割。17答案：C18答案：B　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。19答案：A　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。20答案：B　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。21答案：9 B　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。22答案：B　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。23答案：A　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。24答案：B　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。25答案：B　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。26答案：限制酶　DNA连接酶答案：答案：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、λ－噬菌体的衍生物等解析：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、λ－噬菌体的衍生物等。27答案：基因工程答案：限制酶　DNA连接酶答案：细胞壁　多糖答案：β－葡萄糖苷　抗原—抗体杂交解析：（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β－葡萄糖苷酶，因此需要将β－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。28答案：a　a答案：基因枪（花粉管通道）答案：耐盐基因（目的基因）　一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）解析：（1）基因工程的工具酶——限制酶和DNA连接酶的作用是断开或连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（2）将目的基因导入植物受体细胞常用的方法是农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。（3）目的基因的检测与鉴定，常利用DNA分子杂交技术（探针）等做分子水平的检测，用培育成的水稻新品系进行耐盐检测是个体生物学水平的鉴定。29答案：限制性核酸内切　一种限制性核酸内切酶只能对特定的碱基序列进行切割，此序列若在目的基因内部，则不能得到目的基因9 答案：转录　逆转录　脱氧核苷酸　逆转录酶答案：根据已知蛋白质中的氨基酸序列，可以推知基因的脱氧核苷酸序列，再进行化学合成解析：获取目的基因的方法较多，甲是通过限制性核酸内切酶获取目的基因，但由于切割位点可能在基因内部，故可能得不到想要的目的基因；乙是通过信使RNA逆转录形成DNA（目的基因）的过程；此外，还可通过蛋白质中氨基酸的排列顺序推测基因中碱基的顺序，然后再进行化学合成。9