天津市第一中学高三生物复习(专题1.基因工程)练习Word版含答案

1．科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是（）
A．定向提取生物体的 DNA B．定向地对 DNA 分子进行人工剪切C．在生物体外对 DNA 分子进行改造D．定向地改造生物的遗传性状
2．在基因工程中用到的限制性核酸内切酶主要从原核生物中获得，一种限制酶只能识别双链 DNA 某种特定核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割 DNA 分子，这与酶的什么性质相吻合（）
A．高效性B．具有多样性
C．专一性D．催化活性受外界条件影响
3．DNA 连接酶催化的反应是（）
A．DNA 复制时母链与子链之间形成氢键
B．黏性末端碱基之间形成氢键
C．两个 DNA 片段黏性末端之间的缝隙的连接
D．A、B、C 都不正确
4．作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是（）
A．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B．具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达
C．具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件
D．能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选
5．下列关于质粒的叙述，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．质粒是独立于细菌染色体外能自主复制的小型环状 DNA
C．质粒是基因工程中唯一的能进入受体细胞的载体
D．质粒的存在与否对宿主细胞的生存有决定性作用
6．从基因文库中获取目的基因的根据是（）
A．基因的核苷酸序列B．基因的功能
C．基因的转录产物 mRNA D．以上都是
7．下列获取目的基因的方法中需要模板链的是（）
①从基因文库中获取目的基因②利用 PCR 技术扩增目的基因③反转录法④通过 DNA 合成仪利用化学方法人工合成
A．①②③④B．①②③C．②③④D．②③
8．用反转录法合成目的基因的方法中需要的条件有（）
①DNA 的一条链为模板②R NA 为模板③四种脱氧核苷酸
④四种核糖核苷酸⑤转录酶⑥逆转录酶
A．①②③④⑤B．①③⑥C．②③⑥D．①③⑤
9．在基因表达载体的构建中，下列说法不正确的是（）
①一个表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子②有了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．②③B．①④C．①②D．③④
10．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，只有通过鉴定和检测才能知道。

下列属于目的基因检测和鉴定的是（）
①检测受体细胞是否有目的基因②检测受体细胞是否有致病基因③检测目的基因是否转录 mRNA ④检测目的基因是否翻译蛋白质
A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④11．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检测的方法是（）
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
1．—DNA 分子碱基对序列片段为：，有一种酶能识别 GAATTC 序列，
并在 G 和 A 之间将 DNA 分子切开。

回答下列问题：
（1）该酶破坏的是哪种化学键？_ 。

该酶的名称叫_。

（2）DNA 分子经该种酶切割产生的 DNA 分子片段末端通常有两种形式，上述 DNA 分子经切割后形成的末端是哪一种？_ 。

（3）若想把切口重新连接起来，则需要用_ 酶，根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类，该题中应该用哪一类？_ _。

2．一个双链 DNA 分子经一个限制性内切酶切成黏性末端的个数是（）
A．1 B．2 C．3 D．4
3．关于基因工程的叙述正确的是（）
A．非同源染色体上非等位基因重组
B．同源染色体上等位基因的重组
C．一种生物的基因转接到另一种生物的 DNA 分子上
D．同种生物的基因转接到同种生物的其他个体 DNA 分子上
4．镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。

检测这种碱基序列改变必须使用的酶是（）
A．解旋酶B．DNA 连接酶C．限制性内切酶D．RNA 聚合酶5．下列关于限制性核酸内切酶的叙述中，错误的是（）
A．它能在特殊位点切割 DNA 分子
B．同一种酶切割不同的 DNA 产生的黏性末端能够很好地进行碱基配对
C．它能任意切割 DNA，从而产生大量 DNA 片段
D．每一种限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列
6．番茄在运输和储藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。

应用基因工程技术，通过抑制某
种促进果实成熟激素的合成能力，可使番茄储藏时间延长，培育成耐储藏的番茄新品种。

请回答：
（1）促进果实成熟的重要激素是_ 。

（2）在培育转基因番茄的基因操作中，所用的基因的“手术刀”是_，基因的“缝合针”是__，基因的“运输工具”是。

（3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是_ 和_。

7．如果科学家通过转基因工程，成功地把一位女性血友病患者的造血细胞进行改造，使
其凝血功能恢复正常，那么，后来她所生的儿子中（）
A．全部正常B．一半正常C．全部有病D．不能确定
8．目前科学家把兔子血红蛋白基因导入到大肠杆菌细胞中，在大肠杆菌细胞中合成了兔
子的血红蛋白。

下列哪一项不是这一先进技术的理论依据（）
A．所有生物共用一套遗传密码子
B．基因能控制蛋白质的合成
C．兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的 DNA 都是由四种脱氧核苷酸构成，都遵循相同的碱基互补配对原则
D．兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先
9．番茄营养丰富，是人们喜爱的一类蔬菜。

普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。

科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄。

下列关于培育抗软化番茄的叙述中，错误的是（）
A．运载工具是质粒B．受体细胞是番茄细胞
C．目的基因为多聚半乳糖醛酸酶基因D．目的基因的表达延缓了细胞的软化10．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（）
A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因
B．基因诊断的基本原理是 DNA 分子杂交
C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒
D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良
11．已知 SARS 是由一种 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下：
（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 必须使用限制性内切酶和
_酶，后者的作用是将限制性内切酶切割的__和_ _连
接起来。

（3）如果省略步骤②而将大量扩增的 S 基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到
表达的 S 蛋白，其原因是 S 基因在大肠杆菌中不能_ ，也不能_ _。

（4）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_ _进行抗原——抗体特异性反应实验，从而得出结论。

（5）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_（相同、不相同），根本原因是_ 。

12. 科学家通过基因工程方法，将苏云金芽孢杆菌的Bt 毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。

其过程大致如图所示。

根据题意，回答下列问题：
（1）基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：_ 、、 __、
_。

（2）Ti 质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有 T—DNA，把目的基因插入 Ti 质粒的 T—DNA 中是利用 T—DNA 的_ __特点。

（3）Bt 毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为
_。

（4）将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是__。

（5）目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是_ ，这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是。

1.已知某种限制性内切酶在一线性 DNA 分子上有 3 个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性 DNA 分子在 3 个酶切位点上都被该酶切断，则会产生 a、b、c、d 四种不同长度的 DNA 片段。

现有多个上述线性 DNA 分子，若在每个 DNA 分子上至少有一个酶切位点被该酶切断，则理论上讲，经该酶酶切后，这些线性 DNA 分子最多能产生长度不同的DNA 片段种类数是
A.3
B.4
C.9
D.12
2.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。

⑴获得耐盐基因后，构建重组 DNA 分子所用的限制性内切酶作用于图中的处，DNA 连接酶作用于处。

（填“a”或“b”）
⑵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。

⑶由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用技术，该技术的核心
是和。

⑷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做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。

3．将 ada（腺苷酸脱氨酶基因）通过质粒 pET28b 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 ada
D．每个人的 ada 至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子
4．若将大熊猫和小熊猫的血清分别注射入家兔体内，产生抗体后，将含有不同抗体的兔血清（简称抗血清）与受试动物的血清进行反应，结果见下表。

若用“+”的个数表示反应强度，则通过这个实验可以判断与大熊猫亲缘关系较近的是（）
C．马来熊和小熊猫D．马来熊和黑熊
5．人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。

利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。

（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可从已处死的雌鼠_中获取。

（2）图中的高血压相关基因作为，质粒作为二者需用切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有有关。

（3）子代大鼠如果和，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。

（4）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是_ _、早期胚胎培养和胚胎移植。

6．请回答基因工程方面的有关问题：
（1）利用 PCR 技术扩增目的基因，其原理与细胞内 DNA 复制类似（如下图所示）。

图中引物为单链 DNA 片段，它是子链合成延伸的基础。

①从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物 A 的 DNA 片段所占的比例为
_。

②在第_ _轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的 DNA 片段。

（2）设计引物是 PCR 技术关键步骤之一。

某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。

①第 1 组：；
②第 2 组：。

（3）PCR 反应体系中含有热稳定 DNA 聚合酶，下面的表达式不能正确反映 DNA 聚合酶的功能，这是因为_ __。

（4）用限制酶Eco RV、Mbo I 单独或联合切割同一种质粒，得到 DNA 片段长度如下图（1kb 即 1000 个碱基对），请在答．题．卡．的指定位置画出质粒上Eco RV、Mbo I 的切割位点。

7．回答下列有关基因工程的问题。

（10 分）
57．基因工程中使用的限制酶，其特点是_ __。

下图四种质粒含有 E1 和 E2 两种限制酶的识别位点，Ap r 表示抗青霉素的抗性基因，Tc r 表示抗四环素的抗性基因。

58．将两端用 E1 切开的 Tc r 基因与用 E1 切开的质粒 X－1 混合连接，连接后获得的质粒类型有_ _。

（可多选）
A．X－1 B．X－2 C．X－3 D．X－4
59．若将上图所示 X－1、X－2、X－3、X－4 四种质粒导入大肠杆菌，然后分别涂布在含有青霉素或四环素的两种培养基上。

在这两种培养上均不能生长的大肠杆菌细胞类型有__、_ _。

60．如果 X－1 用 E1 酶切，产生 850 对碱基和 3550 对碱基两种片段：那么质粒 X－2 （Tc r 基因的长度为 1200 对碱基）用 E2 酶切后的片段长度为_ __对碱基。

61．若将外源的 Tc r 基因两端用 E2 切开，再与用 E2 切开的 X－1 混合连接，并导入大肠杆菌细胞，结果显示，含 X－4 的细胞数与含 X－1 的细胞数之比为 13，增大 DNA 连接酶用量能否提高上述比值？_ _。

原因是_ _。

8．红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。

由于天然 EP0 来源极为有限，目前临床使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO），其简要生产流程如图。

请回答：
（1）图中①所指的是_技术。

（2）图中②所指的物质是__，③所指的物质是。

（3）培养重组 CHO 细胞时，为便于清除代谢产物，防止细胞产物积累对细胞自身造成危害，应定期更换。

（4）检测 rhEPO 的体外活性需用抗 rhEPO 的单克隆抗体。

分泌该单克隆抗体的__细胞，可由 rhEPO 免疫过的小鼠 B 淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成。

*答案（10 分）（1）PCR （2）mRNA rhEPO （3）培养液（4）杂交瘤
*解析（1）核 DNA 的体外扩增即 PCR 技术。

（2）由图示分析：从人胚胎干细胞提取出②，经反转录可形成 cDNA，可知②为翻译 EPO 的模板 mRNA，③为 rhEPO。

（3）细胞培养过程中，应定期更换培养液，以添加营养物质，清除代谢废物。

（4）由 rhEPO 免疫过的小鼠 B 淋巴细胞与小鼠骨髓细胞融合，可以筛选出能够分泌抗 rhEPO 的单克隆抗体的杂交瘤细胞。

必会基础题
1．D 2．C 3．C 4．A 5．B
6．D 7．D 8．C 9．B 10．C
11．B
提高拓展题
1．（1）磷酸二酯键限制酶
（2）黏性末端
（3）DNA 连接E∙coliDNA 连接酶或 T4DNA 连接酶
2．B 3．C 4．C 5．C
6．（1）乙烯
（2）限制性内切酶DNA 连接酶载体
（3）目的性强克服远缘杂交障碍
7．C 8．D 9．C 10．B
11．（1）逆转录
（2）DNA 连接载体S 基因
（3）复制合成 S 基因的 mRNA
（4）大肠杆菌中表达的 S 蛋白 SARS 康复病人血清
（5）相同表达蛋白质所用的基因相同
12．（1）目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定
（2）可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体 DNA 上
（3）转化
（4）农杆菌转化法
（5）目的基因是否插入了受体细胞的染色体 DNA 上DNA 分子杂交技术
高考链接题
1. 解析：本题考查的是基因工程方面的内容，每一种限制性内切酶切割DNA 后会留下特征性的粘性末端，同时一次切割后，会把DNA 分割成两个片段，且不同的内切酶切后的片段不一样，如果将图中的三个切割位点自左至右依次标为甲乙丙，由甲处切，可产生两个片段，即 a 和右边的 b+c+d 段，如果只从乙处切，就有 a+b 和 c+d 段，如果只从丙处切，就有 a+b+c 和 d 段，甲乙同时切，就有 a、b 和 c+d 段，乙丙同时切，就有 a+b 和
c、d 段，甲丙同时切，就可 a、b+c、d 段三种片段，甲乙丙三者都同时切，就有 a、b、
c、d 三种片段。

所以本题应该选 C。

2.（1）a a
（2）基因枪法（花粉管通道法）
（3）植物组织培养（1 分）脱分化（去分化）再分化
（4）耐盐基因（目的基因）一定浓度盐水浇灌（移植到盐碱地中）
3．C 将ada 通过质粒 pET28b 导入大肠杆菌并成功表达每个大肠肝菌细胞中至少含有一个重组质粒，且每个质粒（重组质粒）至少含有一个限制酶识别位点，但每个限制酶识别位点只能插入一个 ada，插入的 ada 成功表达，说明每个插入的 ada 至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子。

故 C 错误。

4．D 从实验结果表中可以看出，免血清（抗血清）与受试动物的血清反应强度依次为大熊猫、马来熊和黑熊、小熊猫，由此可知，与大熊猫亲缘关系较近的是马来熊和黑熊，而小熊猫与大熊猫的亲缘关系相对较远。

5．*答案（1）卵巢
（2）目的基因载体同种限制性核酸内切酶（或：同种限制酶）
限制酶切割位点
（3）检测到体内有相关蛋白出现高血压
（4）体外受精
*解析（1）胚胎工程中卵母细胞的采集常从活体输卵管中获取，也可以从已处死的雌性
动物卵巢中获取。

（2）图示为转基因技术在胚胎工程中的应用，图中的高血压相关基因
为目的基因，质粒作为载体。

构建重组质粒时，需用同种限制酶切割目的基因和质粒分子，由于二者有相同限制酶切割位点，二者可以连接形成基因表达载体。

（3）目的基因的表
述检测可以分别在分子水平和个体水平检测，即检测体内是否产生相关蛋白质和是否出现高血压症状。

（4）题中转基因大鼠培育过程中，用到的生物技术有转基因技术、体外受
精技术、早期胚胎培养和胚胎移植技术，其中后三者从属于胚胎工程技术。

6．*答案（1）①15/16 ②三
（2）①引物 I 和引物 II 局部发生碱基互补配对而失效②引物I′自身折叠后会出现局
部碱基互补配对而失效
（3）DNA 聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链 DNA 片段的引物链上
（4）见图
*解析（1）①依据图解特点，第四轮循环产物中可以得到 16 个 DNA 分子，其中有 16 个含引物 B 的单链、15 个含引物 A 的单链，以及一个不含引物 A 的模板链。

②从图解原DNA 与引物 A、B 的比例关系分析，经三次复制后开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA 片段。

（2）比较第一组引物的碱基顺序，可以发现引物 I 与引物 II 有两对碱基能发生互补配对，形成局部双链结构而失效；而第二组引物中，引物 I‘折叠后会发生碱基互补配对而导致失效。

（3）在 PCR 反应体系中，引物首先与模板 DNA 单链互补配对形成局部双链 DNA 片段，然后在 DNA 聚合酶的作用下将单个脱氧核苷酸依次连接到引物链上。

（4）分析本小题中图解可知，用Eco R V 切割质粒只得到长度为 14 kb 的一个片段，说明该酶在质粒上只有 1 个切点；同理可以推测Mbo I 在质粒上有 2 个切点；由图中可以看出同时用两种限制酶切割时得到了 3 个片段，由此可以推测限制酶Eco R V 的切点在图中11.5 kb 的 DNA 片段中。

具体切割位点见答案。

7．*答案57．特异性地识别和切割 DNA
58．ABC
59．无质粒细胞含 X—3 的细胞
60．4750
61．不能DNA 连接酶对 DNA 片段没有选择性/两段 DNA 末端相同
*解析 57．基因工程中使用的限制酶，其特点是特异性地识别和切割 DNA。

58．用限制酶 E1 切开质粒 X—1 后，质粒 X—1 暴露出两个黏性末端，Ap r 被切下。

两端用 E1 切开的 Tc r 基因含有与上述切割后的质粒 X—1，Ap r 含有相同的黏性末端，混
合后可形成 X—1、X—2 和 X—3。

59．含质粒 X—1 的细胞可在含青霉素培养基上生长，含质粒 X—2 的细胞可在含四环素培养基上生长，含质粒X—3 的细胞不含抗性基因，不能在两种培养基上生长；不含有质粒的细胞也不能在两种培养基上生长。

60．X—2 的长度为 1200+3550=4750，用 E2 酶切后质粒由环状变为链状。

61．两段 DNA 黏性末端相同，DNA 连接酶对 DNA 片段没有选择性，故增大 DNA 连接酶用量不能提高上述比例。

8．*答案（10 分）（1）PCR （2）mRNA rhEPO （3）培养液（4）杂交瘤
*解析（1）核 DNA 的体外扩增即 PCR 技术。

（2）由图示分析：从人胚胎干细胞提取出②，经反转录可形成 cDNA，可知②为翻译 EPO 的模板 mRNA，③为 rhEPO。

（3）细
胞培养过程中，应定期更换培养液，以添加营养物质，清除代谢废物。

（4）由 rhEPO 免疫过的小鼠 B 淋巴细胞与小鼠骨髓细胞融合，可以筛选出能够分泌抗 rhEPO 的单克隆抗
体的杂交瘤细胞。