高三生物复习基因工程练习试题

1课后限时练(三十六)基因工程(计时：45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分)1．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BB．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC．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解析此题考查基因工程及其应用的相关知识。获取目的基因B，可先提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再经PCR技术扩增，A项正确；基因文库构建时是将目的基因与载体连接起来，形成重组载体，再导入受体菌中储存和扩增，提取目的基因时不需使用限制酶，B项错误；连接目的基因与质粒的酶是DNA连接酶，C项错误；将目的基因导入植物细胞，常用农杆菌转化法，不使用大肠杆菌，D项错误。答案A2．(2013·全国信息卷)在基因工程中，可依据受体细胞的类型及其生理特性来选择合适的载体，既能高效地携带目的基因进入受体细胞，又能方便地进行检测。已知有以下几类含有不同标记基因的质粒，不可做为侵入大肠杆菌的载体的是(已知青霉素可杀死细菌，四环素不能杀死大肠杆菌)()A.B.C.D.解析A质粒携带目的基因是否进入大肠杆菌，可用含有青霉素的培养基培养大肠杆菌，如果大肠杆菌不死亡，说明这些大肠杆菌已含有了A质粒上的标记基因表达出的性状，进一步说明目的基因已被携带进入大肠杆菌细胞内。B质粒由于抗四环素标记基因对大肠杆菌无影响，所以不能用于对目的基因是否进入大肠杆菌的检测。C和D质粒上的标记基因均可明显指示目的基因是否进入大肠杆菌细胞内。答案B3．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是()A．棉花细胞中检测到载体上的标记基因B．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的基因C．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNAD．酵母菌细胞中提取到人的干扰素解析基因的表达即控制蛋白质的合成，包括转录和翻译，仅仅转录出mRNA还不能叫表达，只有合成了相应的蛋白质才能证明目的基因完成了在受体细胞中的表达。答案D24．下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是()A．重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染B．种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响C．如果转基因植物的花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内D．转基因生物所带来的环境安全问题在今后有可能得到解决解析种植抗虫棉可以减少农药的使用量，但也会改变生态系统中的能量流动和物质循环，可能对环境造成负面影响。答案B5．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BglⅡ(A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。下列分析合理的是()A．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体B．用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体C．用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体D．用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体解析解答本题的关键是要看清切割后目的基因插入的方向，只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，构建的重组DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移动方向才一定与图丙相同。答案D6．基因工程打破了物种之间交流的界限，为花卉育种提供了新的技术保障。如图为花卉育种的过程(字母代表相应的物质或结构，数字代表过程或方法)。下列说法正确的是()A．①过程需要的酶有限制酶和DNA聚合酶B．检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用抗原—抗体杂交技术C．②过程所常用的方法是农杆菌转化法D．由外植体培养为转基因植株的③、④过程为分化和再分化，该过程体现了植物细胞的全能性3解析①过程是基因表达载体的构建，需要的酶是限制酶和DNA连接酶；检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用DNA分子杂交技术；由外植体培养为转基因植株的③、④过程为脱分化和再分化。答案C7．如图表示利用农杆菌转化法获得某种转基因植物的部分操作步骤。以下说法错误的是()A．利用含有四环素的培养基可将含Ⅱ的细菌筛选出来B．Ⅲ是农杆菌，通过步骤③将目的基因导入植株C．⑥可与多个核糖体结合，并可以同时翻译出多种蛋白质D．①过程的完成需要限制酶和DNA连接酶的参与解析⑥是一个mRNA分子，可与多个核糖体结合形成多聚核糖体，由于翻译的模板是同一个mRNA分子，故翻译出的是同一种蛋白质。答案C8．(多选)下图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程，下列相关分析中错误的是()A．获得该mRNA的最佳材料是受精卵B．构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌C．完成过程①②必不可少的酶分别是逆转录酶、DNA聚合酶D．探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌，获得未被感染的细菌4解析该受体基因在神经细胞中表达，获得该mRNA的最佳材料是神经细胞。构建基因表达载体最可能使用的载体是质粒。探针筛选的目的是检测是否存在cDNA。答案ABD二、非选择题(本大题共4小题，共60分)9．(15分)(2014·江西八校联考)转基因生物可用于生产人类所需要的药用蛋白，如激素、抗体、疫苗、酶等。下图一是通过生物工程培育能产生人胰岛素烟草的过程。请据图回答下列问题。(1)基因工程的核心步骤是________(填字母)。此过程所需的工具酶是___________________。(2)下图二是运载体和反转录得到的胰岛素基因的片段，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—。GeneⅠ和GeneⅡ为质粒上的标记基因，根据图分析，应用限制酶________切割质粒，用限制酶________切割目的基因。构建的重组质粒中，除含有外源基因、标记基因外，还必须含有________和________。(3)图一B过程中，常用________处理使细菌成为感受态细胞，从而利于重组质粒的导入。(4)如果从分子水平检测人胰岛素基因是否表达成功，可以采用________________________方法。解析(1)基因工程的核心是基因表达载体的构建，该过程用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。(2)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—，如果用限制酶Ⅱ对质粒切割，会将质粒切除两段，不易做运载体，如果用限制酶I切割目的基因只能切取一侧，不能获取目的基因。构建的重组质粒须有启动子和终止子，否则不能转录RNA及转5录过程无法结束。(3)将目的基因导入微生物，常用Ca2＋处理使细菌成为感受态细胞，使表达载体容易进入受体菌。(4)胰岛素基因是否表达成功，在分子水平上就是能否合成出胰岛素分子，分子水平的检测用抗原—抗体杂交法进行。答案(1)A限制酶和DNA连接酶(2)ⅠⅡ启动子终止子(3)Ca2＋(4)抗原—抗体杂交10.(15分)(2014·陕西质检)随着科学技术的发展，人们可以根据需求来改造生物的性状。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，据图回答问题。(1)在此过程中涉及的细胞水平现代生物技术手段主要有________、________。(2)在②进入③之前要用________、________和DNA连接酶等工具来构建基因表达载体。基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，其中既可以连接双链DNA平末端又能连接互补的黏性末端的是________DNA连接酶。能实现②进入③的常用方法是_________________________________。(3)图中①一般经________或________处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体，而不用普通的体细胞，原因是______________________________________。(4)把⑤送入⑥的最佳时期是______或______。(5)如果②的数量太少，常用________的方法。如果基因较小，核苷酸序列又已知，也可以通过________用化学方法直接人工合成。要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体组成是________。答案(1)核移植技术动物细胞培养(2)限制酶运载体T4显微注射法(3)胰蛋白酶胶原蛋白酶卵细胞大，易操作，分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性6(4)桑椹胚囊胚(5)PCR技术扩增DNA合成仪XX11．(15分)(2014·山西四校联考)口蹄疫是由RNA病毒引起的一种偶蹄动物传染病。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗(主要成分：该病毒的一种结构蛋白VP1)，过程如图所示。请据图回答下列问题：(1)在上述实验过程中所涉及的生物技术工程有________、________，如图所示②成功构建重组质粒的过程中，需要用到的工具酶有________和________。(2)⑤过程代表的是________，经过该过程形成的细胞具有________________________的特点，⑥过程所用的两种重要的植物激素是________和________。(3)若要检测转化成功的番茄植株，除检测标记基因产物外，还可采用________技术检测目的基因在番茄体内是否转录。(4)该过程运用的原理有________、________等。(5)在该过程中，研究人员首先获取了目的基因，并采用________技术对目的基因进行扩增，该技术需要的条件是________、酶、原料、模板；然后构建基因表达载体，基因表达载体中除了具有目的基因、启动子和终止子之外，还需具有________。答案(1)基因工程植物细胞工程(或植物组织培养)限制性核酸内切酶DNA连接酶(2)脱分化分裂能力强，分化程度低细胞分裂素生长素(3)分子杂交(4)基因重组植物细胞的全能性(5)PCR(聚合酶链式反应)引物标记基因12．(15分)下图是我国利用基因工程方法生产人生长激素的示意图。图中的质粒是基因工程中常选用的载体——pBR322质粒，ampR表示青霉素抗性基因，tetR表示四环素抗性基因，限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同。据图回答下列问题：7(1)为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选，③过程采用的酶是__________，④过程采用的酶是________。(2)为了提高⑤过程的成功率，常用________溶液处理大肠杆菌。作为受体的大肠杆菌细胞内，应不含________________________基因，以利于筛选出含重组质粒的受体菌。(3)如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同时对质粒进行切割，假设同时只有任意两个位点被切断且每次机会相等，则形成的DNA片段有________种，其中含有完整四环素抗性基因的DNA片段占________。(4)按照图示的操作，将三角瓶中的大肠杆菌先接种到甲培养基上，然后分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置，一段时间后，菌落的生长状况如图所示。接种到甲培养基上的目的是筛选________的大肠杆菌。(5)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？________。为什么？____________________________________________________________________________________________________________________。解析本题考查基因工程的知识，意在考查考生的知识运用能力。②③④过程需要的酶分别为逆转录酶、限制酶、DNA连接酶；ampR表示青霉素抗性基因，tetR表示四环素抗性基因，都是质粒上的标记基因。标记基因在受体细胞内不存在，如在受体细胞中存在，就起不到标记基因的作8用；限制酶PstⅠ和HindⅢ在切割质粒时，分别破