基因工程概述 同步課時(shí)訓(xùn)練-高二下學(xué)期生物蘇教版選修三

1.1基因工程概述——高二生物蘇教版選修三同步課時(shí)訓(xùn)練【基礎(chǔ)練習(xí)】1.下列獲取目的基因的方法中需要模板鏈的是()

①?gòu)幕蛭膸?kù)中獲取目的基因

②利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因

③逆轉(zhuǎn)錄法

④通過(guò)DNA合成儀利用化學(xué)方法人工合成A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③2.在基因表達(dá)載體的構(gòu)建中,下列說(shuō)法正確的是()①一個(gè)表達(dá)載體的組成包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子②有了啟動(dòng)子才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA

③終止子的作用是使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止④所有基因表達(dá)載體的構(gòu)建是完全相同的A.②③ B.①④ C.①② D.③④3.在基因工程中，將目的基因?qū)氩煌氖荏w細(xì)胞使用的方法不同，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法B.將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用的是顯微注射法C.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的受體細(xì)胞是受精卵D.將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞常用感受態(tài)細(xì)胞法4.質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體，下列關(guān)于質(zhì)粒的敘述，錯(cuò)誤的是()A.作為載體的質(zhì)粒上有限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)B.作為載體的質(zhì)粒上存在特殊的標(biāo)記基因C.質(zhì)粒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外D.質(zhì)粒是具有自我復(fù)制能力的單鏈環(huán)狀的DNA分子5.下列有關(guān)限制性內(nèi)切酶識(shí)別的敘述，不正確的是()A.從反應(yīng)類型來(lái)看，限制性內(nèi)切酶催化的是一種水解反應(yīng)B.限制性內(nèi)切酶的活性受溫度、pH的影響C.一種限制性內(nèi)切酶只能識(shí)別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列D.限制性內(nèi)切酶識(shí)別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越小6.限制酶a和b的識(shí)別序列與切割位點(diǎn)如下圖所示。下列敘述正確的是()A.a酶、b酶均能切割氫鍵和磷酸二酯鍵B.能被a酶識(shí)別并切割的序列也能被b酶切割C.相同DNA分子被a酶切割的概率一般高于b酶D.基因工程中用兩種酶切割質(zhì)粒就能防止其自身環(huán)化【能力提升】7.下列關(guān)于將目的基因?qū)氩煌荏w細(xì)胞的方法的敘述錯(cuò)誤的是()A.大腸桿菌常作為受體細(xì)胞的重要原因是其繁殖快、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少B.導(dǎo)入棉花細(xì)胞時(shí)，可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法C.一般通過(guò)顯微注射法將目的基因?qū)胙虻氖芫鸦蝮w細(xì)胞以獲得轉(zhuǎn)基因羊D.細(xì)胞所處的一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)稱為感受態(tài)8.某研究小組將兩個(gè)抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞(2N=26)的染色體中培育出抗蟲棉,若將一株抗蟲棉(M株)和一株正常棉花雜交,子代中抗蟲:非抗蟲=3:1,下列說(shuō)法正確的是()A.可以采用顯微注射法直接將兩個(gè)抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞中B.當(dāng)M株的某一細(xì)胞處于MII后期時(shí),該細(xì)胞中最多含有2個(gè)抗蟲基因C.若M株自交,后代出現(xiàn)抗蟲植株的概率為15/16D.抗蟲基因能在棉花細(xì)胞中表達(dá),主要是因?yàn)閮烧叩腄NA結(jié)構(gòu)相同9.如圖為基因表達(dá)載體的模式圖，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.構(gòu)建基因表達(dá)載體需要用到限制酶和DNA連接酶B.任何基因表達(dá)載體的構(gòu)建都是一樣的，沒(méi)有差別C.圖中啟動(dòng)子位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位D.抗生素抗性基因的作用是作為標(biāo)記基因，用于鑒別受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了目的基因10.限制酶的發(fā)現(xiàn)為DNA的切割和功能基因的獲得創(chuàng)造了條件。限制酶Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)分別為↓GATC、G↓AATTC、G↓GATCC。含某目的基因的DNA片段如圖所示，若利用質(zhì)粒A（含限制酶Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位點(diǎn)各1個(gè)）構(gòu)建基因表達(dá)載體，為克服目的基因或質(zhì)粒A的自身環(huán)化以及目的基因與質(zhì)粒A的任意連接等，應(yīng)該如何選擇限制酶()A.用限制酶EcoRⅠ或BamHⅠ處理含某目的基因的DNA和質(zhì)粒AB.用限制酶Sau3AⅠ和BamHⅠ處理含某目的基因的DNA和質(zhì)粒AC.用限制酶Sau3AⅠ和EcoRⅠ處理含某目的基因的DNA和質(zhì)粒AD.用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ處理含某目的基因的DNA和質(zhì)粒A11.下圖表示應(yīng)用基因工程技術(shù)生產(chǎn)干擾素（一種分泌蛋白）的三條途徑，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.途徑甲中，過(guò)程Ⅱ采用的方法是顯微注射法B.途徑乙中，過(guò)程Ⅱ一般所采用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法C.途徑丙中，過(guò)程Ⅱ可用Ca2+處理大腸桿菌，以制備感受態(tài)細(xì)胞D.三條途徑中，由于使用的目的基因相同，因此表達(dá)出的干擾素的結(jié)構(gòu)也完全相同12.據(jù)研究，新冠病毒表面的S蛋白是其主要的病毒抗原，在康復(fù)病人的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。如圖為某科研機(jī)構(gòu)研制新冠疫苗的部分過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.對(duì)發(fā)熱病人進(jìn)行核酸檢測(cè)可使用帶標(biāo)記的S基因單鏈作探針B.使用PCR選擇性擴(kuò)增的前提條件是掌握S基因的全部核苷酸序列C.過(guò)程②通常是將S基因和載體連接以構(gòu)建基因表達(dá)載體D.將S基因與培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核DNA整合可以使S基因穩(wěn)定遺傳13.綠葉海天牛（簡(jiǎn)稱甲）啃食濱海無(wú)隔藻（簡(jiǎn)稱乙）后，身體就逐漸變綠，這些“奪來(lái)”的葉綠體能夠在甲體內(nèi)長(zhǎng)期穩(wěn)定存在，有科學(xué)家推測(cè)其原因是在甲的染色體DNA上可能存在乙編碼葉綠體部分蛋白質(zhì)的核基因。為證實(shí)上述推測(cè)，以這種變綠的甲為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，方法和結(jié)果最能支持上述推測(cè)的是()A.提取甲的全部DNA，通過(guò)PCR技術(shù)能克隆出乙的編碼葉綠體部分蛋白質(zhì)的核基因B.通過(guò)核酸分子雜交技術(shù)，在甲體內(nèi)檢測(cè)到乙的編碼葉綠體部分蛋白質(zhì)的核基因轉(zhuǎn)錄出的RNAC.給甲提供14CO2，一段時(shí)間后檢測(cè)到其體內(nèi)的部分有機(jī)物出現(xiàn)放射性D.用乙編碼葉綠體部分蛋白質(zhì)的核基因作探針與甲的染色體DNA雜交，結(jié)果顯示出雜交帶14.PCR只能擴(kuò)增兩端序列已知的基因片段，反向PCR可擴(kuò)增一段已知序列的兩端未知序列，如圖為反向PCR的原理示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.反向PCR所需的基本條件和PCR一樣B.反向PCR的引物設(shè)計(jì)的依據(jù)是已知序列C.若L處的序列為ACTAGT，則R處的序列為TGATCAD.酶切后需要用DNA連接酶使酶切片段環(huán)化15.p53基因是一種抑癌基因，在惡性腫瘤患者中突變率達(dá)50%以上。與人相比，大象體內(nèi)含有多對(duì)p53基因，推測(cè)是其很少患腫瘤的主要原因。研究人員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究人p53基因在乳腺腫瘤細(xì)胞中的作用?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增p53基因。首先根據(jù)p53基因的核苷酸序列，設(shè)計(jì)并合成_____，其能與變性p53基因單鏈結(jié)合，在_____的催化作用下延伸，如此循環(huán)多次。（2）p53基因表達(dá)載體的構(gòu)建。如圖所示，表達(dá)載體上除了標(biāo)注的DNA片段外，在p53基因上游還必須擁有的DNA片段（箭頭所示）是_____，其作用機(jī)理是_____。外源p53基因插入載體中至少需要兩種工具酶，包括準(zhǔn)確切割DNA的限制性核酸內(nèi)切酶和將雙鏈DNA片段“縫合”起來(lái)的_____。（3）檢測(cè)p53基因表達(dá)對(duì)乳腺腫瘤細(xì)胞增殖的影響。分別將空載體和p53基因表達(dá)載體轉(zhuǎn)入腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)，采用特殊方法檢測(cè)細(xì)胞增殖情況，并從培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的_____進(jìn)行雜交，檢測(cè)p53基因翻譯成蛋白質(zhì)的情況，探索雜交帶強(qiáng)度與細(xì)胞增殖率的相關(guān)性。

答案以及解析1.答案：D解析：從基因文庫(kù)中獲取目的基因不需要模板鏈，①錯(cuò)誤；利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因需要模板鏈，②正確；反轉(zhuǎn)錄法合成目的基因需要模板鏈，③正確；通過(guò)DNA合成儀利用化學(xué)方法人工合成目的基因不需要模板鏈，④錯(cuò)誤。故D正確。2.答案：A解析：①一個(gè)表達(dá)載體的組成一般包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)和標(biāo)記基因，①錯(cuò)誤；

②啟動(dòng)子是RNA聚合酶結(jié)合的位點(diǎn)，有了啟動(dòng)子才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，②正確；

③終止子在基因的尾端，控制轉(zhuǎn)錄的結(jié)束，故終止子的作用是使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止，③正確；

④由于受體細(xì)胞有植物、動(dòng)物、微生物之分，以及目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法不同，因此基因表達(dá)載體的構(gòu)建是不完全相同的，④錯(cuò)誤。

故選A。

3.答案：C解析：將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法，A正確；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用顯微注射法，B正確；將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的受體細(xì)胞是體細(xì)胞，將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用的受體細(xì)胞是受精卵，C錯(cuò)誤；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞常用感受態(tài)細(xì)胞法，D正確。4.答案：D解析：5.答案：D解析：A、限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，即催化的是一種水解反應(yīng)，故A正確；B、限制性內(nèi)切酶的活性受溫度、pH的影響，在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低；在過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高條件下酶會(huì)變性失活，而在低溫條件下酶的活性降低，但不會(huì)失活，故B正確；C、一種限制性內(nèi)切酶只能識(shí)別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列，并在特定的位點(diǎn)切割磷酸二酯鍵，說(shuō)明酶專一性，故C正確；D、限制性內(nèi)切酶識(shí)別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越大，故D錯(cuò)誤。故選：D。6.答案：C解析：A、酶與b酶切斷的化學(xué)鍵相同，都是磷酸二酯鍵，而不是氫鍵，A錯(cuò)誤；B、據(jù)圖分析，酶a的識(shí)別序列是-GATC-，酶b識(shí)別序列是GGATCC-，酶b的識(shí)別序列包含酶a的序列，故能被b酶識(shí)別并切割的列也能被a切割，但能被a酶識(shí)別并切割的序列不一定能被b酶切制，B錯(cuò)誤;C、a酶的識(shí)別序列比b酶短，識(shí)別列越短，含有的識(shí)別位點(diǎn)就越多，因此在相同的DNA分子中酶的識(shí)別位點(diǎn)明顯多于b酶，被a酶切割的概率一般高于b酶，C正確;D、為防止限制酶切制后的質(zhì)粒自身環(huán)化，在基因工程中通常使用兩種切制后產(chǎn)生不同黏性未端的限制酶切制同一質(zhì)粒，D錯(cuò)誤。故選C。7.答案：C解析：基因工程中常用細(xì)菌等原核生物作為受體細(xì)胞，是因?yàn)樵松锓敝乘俣瓤?、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少、多為單細(xì)胞、操作簡(jiǎn)便等，A正確；將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，也可用基因槍法和花粉管通道法，B正確；受精卵的全能性高，動(dòng)物體細(xì)胞的全能性低，所以培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的受體細(xì)胞一般要用受精卵，C錯(cuò)誤；細(xì)胞所處的一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)稱為感受態(tài)，D正確。8.答案：C解析：A、顯微注射法適用于動(dòng)物細(xì)胞，而棉花細(xì)胞是植物細(xì)胞，A錯(cuò)誤；B、假設(shè)控制抗蟲和非抗蟲的兩對(duì)基因?yàn)锳/和Bb，兩個(gè)抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞，子代抗蟲：非抗蟲=3:1，可知非抗蟲基因型應(yīng)為aabb，而M株基因型為AaBb（且兩對(duì)基因位于兩對(duì)染色體上），這樣非抗蟲的概率才為1/4，當(dāng)M株的某一細(xì)胞處于MⅢ后期時(shí)，因?yàn)槿旧w數(shù)目加倍，所以最多有4個(gè)抗蟲基因，B錯(cuò)誤：C、根據(jù)B分析M株基因型為AaBb，而非抗蟲植株的基因型只有aabb，因此M株自交后代出現(xiàn)非抗蟲植株的概率為1/4×1/4=1/16，則出現(xiàn)抗蟲植株的概率為1-1/16=15/16，C正確;D、抗蟲基因能在棉花細(xì)胞中表達(dá)，主要是因?yàn)椴煌锕灿靡惶走z傳密碼，不是兩者的DNA結(jié)構(gòu)相同，D錯(cuò)誤。故選C。9.答案：B解析：A正確，構(gòu)建基因表達(dá)載體需要用到限制酶和DNA連接酶。B錯(cuò)誤，用不同種類的載體構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)處理方法是有差別的。C正確，啟動(dòng)子位于基因的上游，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位。D正確，抗生素抗性基因的作用是作為標(biāo)記基因，用于檢測(cè)受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了目的基因。10.答案：D解析：限制酶Sau3AⅠ切目的基因會(huì)破壞目的基因，質(zhì)粒含有限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位點(diǎn)，獲取目的基因也可以用限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ記性切割，但為了防止目的基因或質(zhì)粒自身環(huán)化，需要使用不同種限制酶進(jìn)行切制，則可以使用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ去切制質(zhì)粒，也用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ去切制目的基因，則獲得重組質(zhì)粒會(huì)進(jìn)行正常連接，D正確；故選D。11.答案：D解析：途徑甲中，過(guò)程Ⅱ是將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞，采用的方法是顯微注射法，A正確；途徑乙中，過(guò)程Ⅱ?qū)⒛康幕驅(qū)胫参锛?xì)胞時(shí)，一般所采用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，B正確；途徑丙中，過(guò)程Ⅱ?qū)⒛康幕驅(qū)氪竽c桿菌時(shí)，常用Ca2+處理大腸桿菌，使其成為能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)細(xì)胞，C正確；干擾素是一種分泌蛋白，干擾素基因表達(dá)后需要在真核細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中進(jìn)行加工后才能形成具有特定結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，大腸桿菌沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，表達(dá)出的干擾素的結(jié)構(gòu)與前兩條途徑表達(dá)出的干擾素的結(jié)構(gòu)應(yīng)該不同，D錯(cuò)誤。12.答案：B解析：核酸檢測(cè)可使用帶標(biāo)記的S基因單鏈作探針，利用分子雜交技術(shù)檢測(cè)樣本是否含有新冠病毒的S基因，A正確；使用PCR選擇性擴(kuò)增不需要掌握S基因的全部核苷酸序列，只需要知道部分序列用于合成一對(duì)引物即可，B錯(cuò)誤；過(guò)程②是構(gòu)建基因表達(dá)載體，通常基因表達(dá)載體上需要有目的基因（S基因）、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子等，C正確；動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核DNA可以穩(wěn)定遺傳，故將S基因與培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核DNA整合可以使S基因穩(wěn)定遺傳，D正確。13.答案：D解析：通過(guò)PCR技術(shù)從甲體內(nèi)的DNA中克隆出屬于乙的編碼葉綠體部分蛋白質(zhì)的核基因，這只能說(shuō)明甲體內(nèi)含有乙編碼葉綠體部分蛋白質(zhì)的核基因，但不能說(shuō)明該基因位于甲的染色體DNA上，A不符合題意；通過(guò)核酸分子雜交技術(shù)，在甲體內(nèi)檢測(cè)到乙的編碼葉綠體部分蛋白質(zhì)的核基因轉(zhuǎn)錄出的RNA，這只能說(shuō)明甲體內(nèi)含有乙的編碼葉綠體部分蛋白質(zhì)的核基因且該基因發(fā)生了轉(zhuǎn)錄，而不能說(shuō)明該基因位于甲的染色體DNA上，B不符合題意；給甲提供14CO2，一段時(shí)間后檢測(cè)到其體內(nèi)的部分有機(jī)物出現(xiàn)放射性，這說(shuō)明甲能將14CO2合成有機(jī)物，但不能說(shuō)明甲的染色體DNA上存在乙編碼葉綠體部分蛋