(完整word版)创新设计-学业水平考试2016-2017高中生物(浙江专用,浙科版)练习：选修三第

第2课时基因工程的原理和技术
课时隹业谜后训统工练出高廿
(时间：30分钟满分：50分)
一、选择题(共8小题，每小题2分，共16分)
1 •基因工程的操作步骤：①使目的基因与载体相结合；②将目的基因导入受体
细胞；③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求；④提取目的基因。

正确的操作顺序是
()
A •③②④①
B •②④①③
C •④①②③
D •③④①②
解析考查基因工程的基本操作步骤，识记水平。

答案C
2 •基因工程常用的受体细胞不包括
()
A •大肠杆菌
B •酵母菌
C •动植物细胞
D •噬菌体
解析噬菌体是细菌病毒，属于非细胞生物。

答案D
3 •在基因工程技术中，需要用氯化钙处理的环节是
()
A •目的基因的提取和导入
B•目的基因与载体结合
C •将目的基因导入受体细胞
D.目的基因的表达
解析用人工的方法将体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。

例如，如果载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的
重组DNA分子进入受体细胞，目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体
细胞的复制而复制答案C
4．下列不属于目的基因获得方法的是
()
A •化学合成
B • PCR扩增
C ．从基因文库中获取
D ．转录
解析转录的产物是RNA ，不是DNA。

答案D 5．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞的主要原因是
()
A ．结构简单，操作方便
B ．繁殖速度快
C ．遗传物质含量少，易操作
D ．性状稳定，变异少
解析本题考查基因工程中选取受体细胞的依据。

目的基因导入受体细胞后，随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌等微生物繁殖速度非常快，在很短的时间内就能获得很多的目的基因的产物。

答案B
6 ．下列关于基因工程的叙述，错误的是
()
A ．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B ．限制性核酸内切酶和DNA 连接酶是两类常用的工具酶
C ．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D ．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA 的细胞和促进目的基因的表达解析基
因工程中目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA 连接酶；人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，只有经过一定的物质激活以后，才有生物活性；载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组DNA 的细胞，不能促进目的基因的表达。

答案D
7．下列不属于有效筛选出含目的基因受体细胞的方法是
()
A •检测受体细胞是否有质粒
B •检测受体细胞是否有目的基因
C •检测受体细胞是否有目的基因表达产物
D •检测受体细胞是否有目的基因转录出的mRNA
解析质粒上不一定含目的基因，因此受体细胞中检测到质粒并不意味着一定含目的基因，A 错误。

可在分子水平上直接检测目的基因或其转录、翻译的产物，B、C、D 正确。

答案A
8．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产出人类所需要的产品。

下列能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是
()
A •棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及mRNA
C•山羊乳腺细胞中检测到人生长素DNA序列
D.酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
解析基因的表达是指基因使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结
构上的过程，即必须获得相应的蛋白质才能说明基因完成了表达。

只有D得到了蛋白质。

答案D
二、非选择题(共4 小题，共34分)
9．(8 分)以重组DNA 技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。

请回答下列问题。

(1) 获得核苷酸序列未知的目的基因的方法为__________ 。

(2) 切割和连接DNA 分子所使用的酶分别是__________ 和_________ 。

(3) 运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或_____________ ，后者的形状
呈 _________ 。

(4) 由于重组DNA 分子成功导入受体细胞的频率___________ ，所以在转化后通
常需要进行_________ 操作。

(5) 将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛素在功
能和 ________ 列上是相同的
答案(1)从基因文库中获取
⑵限制性核酸内切酶DNA连接酶
(3)质粒环状
⑷低筛选
10. (8分)下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用
载体为质粒A。

已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的
基因，质粒A导入细菌B后，其上的基
因能得到表达。

请回答下列问题:
注
转化的细團罟甥］潛朗
四环武抗性基因
I I飙节青银素抗性棊因盘点为11的基因与质
粒的结合点
(1) 目前把重组质粒导入细
菌细胞时，效率还不高，导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，只有少数导入的
是重组质粒。

以下步骤可鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒：将
得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的细菌就导入
了质粒A或重组质粒，反之则没有。

使用这种方法鉴别的原因是
(2) 若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素
的培养基上培养，会发生的现象是___________ 原因是
o
粒结合形成重组质粒的过程：①用一定的限制性核酸内切酶切割质粒，使其出现一个有粘性末端的切口；②用同种限制性核酸内切酶切割目的基因，产生相同的粘性末端；③将切下的目的基因片段插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA 连接酶，使质粒与目的基因结合形成重组质粒。

检测质粒或重组质粒是否导入受体细胞，均需利用质粒上某些标记基因的特性，即对已经做了导入处理的、本身无相应特性的受体细胞进行检测，根据受体细胞是否具有相应的特性来确定。

氨苄青霉素抗性基因在质粒A 或重组质粒上，因为目的基因插入了四环素抗性基因的a 处，所以用含氨苄青霉素的选择培养基培养经导入质粒处理的受体细胞，凡能生长的则表明质粒导入成功；不能生长的则无质粒导入。

(2)四环素抗性基因不仅在质粒A 上，而且它的位置正是目的基因插入之处，因此当目的基因插入质粒A 形成重组质粒时，四环素抗性基因的结构和功能就会被破坏，含重组质粒的受体细胞就不能在含四环素的培养基上生长，而质粒A 上无目的基因插入，四环素抗性基因结构是完整的，这种受体细胞就能在含四环素的培养基上生长。

(3)基因成功表达的标志是受体细胞通过转录、翻译合成相应的蛋白质，即人的生长激素。

答案(1)普通质粒A 和重组质粒都含有氨苄青霉素抗性基因(2)有的细菌能生长，有
的不能生长导入普通质粒A 的细菌能生长，因为普通质粒A 上有四环素抗性基因；
导入重组质粒的细菌不能生长，因为目的基因插在四环素抗性基因中，四环素抗性基
因的结构被破坏(3)受体细胞通过转录、翻译合成相应的蛋白质，即人的生长激素11．(10 分)科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA 分子进行重组，并成功地使其在大肠杆菌中表达。

但在基因工程的操作过程中，要使用特定的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。

已知限制性核酸内切酶I的识别序列和切点是一
G J GATCC —，限制性核酸内切酶U的识别序列和切点是一J GATC―,据图回答：
合成人牛按燉憲華因的mRNA
［①
GCATCC H 的基肉 GA IT ；
GATC
(:TAG
审细质粒
o
OTAGG
(1)过程①所需要的酶是 __________ c
(2)在构建基因表达载体过程中，应用限制性核酸内切酶 _____________ 割质粒,
用限制性核酸内切酶 _________ 割目的基因。

用限制性核酸内切酶切割目的 基因和质粒后形成的粘性末端通过 ____________ 则进行连接。

人的基因之所以 能与大肠杆菌的DNA 分子进行重组，原因是
(3)在过程③中一般将受体大肠杆菌用 ____________ 理，以增大 ____________ 的通透
性，使含有目的基因的重组质粒更容易进入受体细胞。

(4)将得到的大肠杆菌B 涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上得到如图所示
有导入；再将灭菌绒布按到培养基 a 上，使绒布表面沾上菌落，然后将绒布
按到含四环素的培养基上培养，得到如图b 所示的菌落(空圈表示与a 对应无 这些细菌中导入了 _________
与大肠杆菌DNA 的双螺旋结构相同，即基因是生物遗传物质的结构和功能 的基本单位。

根据限制性核酸内切酶的专一性特点，可知在构建基因表达载
体过程中，应用限制性核酸内切酶I 切割质粒，用限制性核酸内切酶 U 切割 ：(>ne 1丧示氮节胃卷索抗性墓因 c ①叶II 表示四环盘的抗性基冈
丿J 表示限制性酶仅有的识别序列放大
的菌落(黑点表示菌落)，能够生长的细菌证明已导入了
，反之则没
菌落的位置)。

与图b 空圈相对应的图a 中的菌落表现型是 解析 人的生长激素基因与大肠杆菌的 DNA 分子进行重组，说明人的基因
Gcrlc
(；TAG
工程菌I
CCTA (；
(； .结合
②
③
陵化岁细菌 检测［篩痘
菌细胞壁通透性增强，便于含有目的基因的重组质粒进入。

在含有氨苄青霉素的培养基上能形成菌落，说明生长的细菌中导入了普通质粒或重组质粒，再在含有四环素的培养基上培养，得到题图b的菌落(空圈表示与a对应无菌落的位置)。

与图b空圈相对应的图a中的菌落是含有能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素的菌落，说明这些细菌中导入了重组质粒。

答案(1)逆转录酶
(2) 1 II碱基互补配对人的基因与大肠杆菌DNA的双螺旋结构相同
(3) CaCl2 细胞壁
(4) 普通质粒或重组质粒能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素重组质粒
12. (8分)我国曾经发生过因“非典型性肺炎”而死亡的病例，经研究发现，该病是由
SARS病毒(一种RNA病毒)感染所引起的疾病。

SARS病毒表面的S 蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。

某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作，其简要的操作流程如图：
(1) 实验步骤①所代表的反应过程是
(2) 步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用限制性核酸内切酶
和 ________ ，后者的作用是将用限制性核酸内切酶切割的______________ 和
________ 接起来。

(3) 为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特
性，可用 _________ 与________ 行抗原一抗体特异性反应实验，从而得出结
论。

(4) 步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白
的氨基酸序列 ________ (填“相同”或“不同” )，根本原因是
解析在解答本题的过程中，应注意分析图中标注过程的含义。

①通过反转录法获得目的基因；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入大肠杆菌(受体细胞)；④目的基因在大肠杆菌体内表达；⑤将目的基因导入动物细胞(受体细胞)；⑥目的基因在动物体内表达。

在完成此类习题时，应注意将图中所获得的信息与其他信息结合起来分析，可以大大减少错误。

答案(1)反转录
(2) DNA连接载体S蛋白基因
(3) 大肠杆菌中表达的S蛋白SARS康复病人血清
(4) 相同表达蛋白质所用的基因相同。