高考生物 基因工程的基本操作程序试题 新人教版3 精品

基因工程的基本操作程序一．选择题（共18小题）1．近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑．其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割．通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见如图）．下列相关叙述错误的是（）A．Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B．向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C．向导RNA可在逆转录酶催化下合成D．若α链剪切位点附近序列为…TCCAGAATC…则相应的识别序列为…UCCAGAAUC…2．下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是（）A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）点C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用3．在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是（）A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞B．用选择培养基筛选导入目的基因的细胞C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽4．一些细菌能借助限制性核酸内切酶抵御外来入侵者，而其自身的基因组DNA经预先修饰能躲避限制酶的降解．下列在动物体内发生的过程中，与上述细菌行为相似的是（）A．巨噬细胞内溶酶体杀灭病原体B．T细胞受抗原刺激分泌淋巴因子C．组织液中抗体与抗原的特异性结合D．疫苗诱导机体产生对病原体的免疫5．如图为培育转基因山羊生产人β﹣酪蛋白的流程图．下列叙述正确的是（）A．过程①所用的人β﹣酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得B．过程②可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植C．过程③可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体D．过程④人β﹣酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译6．如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图．以下相关叙述，正确的是（）A．②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异7．利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂的流程如图所示，下列叙述正确的是（）A．过程①需使用逆转录酶B．过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因C．过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备D．过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞8．下列关于基因工程技术的叙述，错误的是（）A．切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列B．PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应C．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因D．抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达9．下列实践活动包含基因工程技术的是（）A．水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种B．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C．将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株D．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆10．如图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图．下列叙述正确的是（）A．根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目B．外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制C．重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接D．放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置11．某致病基因h位于X染色体上，该基因和正常基因H中的某一特定序列BclI酶切后，可产生大小不同的片段（如图1，bp表示碱基对），据此可进行基因诊断．图2为某家庭病的遗传系谱．下列叙述错误的是（）A．h基因特定序列中BclⅠ酶切位点的消失是碱基序列改变的结果B．Ⅱ﹣1的基因诊断中只出现142bp片段，其致病基因来自母亲C．Ⅱ﹣2的基因诊断中出现142bp，99bp和43bp三个片段，其基因型为X H X hD．Ⅱ﹣3的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中出现142bp片段的概率为12．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adaD．每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子13．土壤农杆菌能将自身Ti质粒的T﹣DNA整合到植物染色体DNA上，诱发植物形成肿瘤．T﹣DNA中含有植物生长素合成酶基因（S）和细胞分裂素合成酶基因（R），它们的表达与否能影响相应植物激素的含量，进而调节肿瘤组织的生长与分化．据图分析，下列正确的是（）A．当细胞分裂素与生长素的比值升高时，诱发肿瘤生根B．清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后，肿瘤不再生长与分化C．图中肿瘤组织在不含细胞分裂素与生长素的培养基中不能生长D．基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制肿瘤组织生长与分化14．下列叙述符合基因工程概念的是（）A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上15．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16．2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家．将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光．绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是（）A．追踪目的基因在细胞内的复制过程B．追踪目的基因插入到染色体上的位置C．追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间分布17．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．现在多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切后，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．1218．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品．下列各项中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其mRNAC．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白二．填空题（共22小题）19．植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关，若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性．回答下列问题：（1）理论上，基因组文库含有生物的基因；而cDNA文库含有生物的基因．（2）若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中出所需的耐旱基因．（3）将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株．要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的是否得到提高．（4）假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3：1时，则可推测该耐旱基因整合到了（填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”）．20．回答下列有关遗传信息传递与表达的问题．pIJ702是一种常用质粒（如图），其中tsr为硫链丝菌素（一种抗生素）抗性基因，mel是黑色素合成基因，其表达能使白色的链霉菌菌落变成黑色菌落；而限制酶ClaⅠ、BglⅡ、PstⅠ、SacⅠ、SphⅠ在pIJ702上分别只有一处识别序列．（1）质粒DNA分子中的两条链靠键维系成双链结构．（2）以SacⅠ和SphⅠ切取的目的基因置换pIJ702上0.4kb（1kb=1000对碱基）的SacⅠ/SphⅠ片段，构成重组质粒pZHZ8．上述两种质粒的限制酶酶切片段长度列在表1中．由此判断目的基因内部是否含有BglⅡ切割位点，并说明判断依据．（3）已知pIJ702上含mel基因的ClaⅠ/PstⅠ区域长度为2.5kb，若用ClaⅠ和PstⅠ联合酶切pZHZ8，则参照表1数据可断定酶切产物中最小片段的长度为kb．2所示．若要筛选接纳了pIJ702或pZHZ8的链霉菌细胞，所需的硫链丝菌素最小浓度应为μg/mL（填写表格中给定浓度）；含有重组质粒pZHZ8的菌落呈色．经测定为1256对碱基，试判断对这段序列的测定是否存在错误：，并说明依据．21．阅读如下材料：资料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草．资料乙：T4溶菌酶在翁度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性．资料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育．回答下列问题：（1）资料甲属于基因工程的范畴．将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用法．构建基因表达载体常用的工具酶是和．在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是．（2）资料乙中的技术属于工程范畴．该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对进行改造，或制造制造一种的技术．在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的序列发生了改变．（3）资料丙属于胚胎工程的范畴．胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术．在资料丙的实例中，兔甲称为体，兔乙称为体．22．普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽胞杆菌的α﹣淀粉酶基因转入酵母菌中，经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种（过程如图甲所示）．（1）图甲中，过程①需要的酶有．为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以作为唯一碳源．②、③过程需要重复几次，目的是．（2）某同学尝试过程③的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示．该同学的接种方法是；推测该同学接种时可能的操作失误是．（3）以淀粉为原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵，接种菌的发酵罐需要先排气，其原因是．（4）用凝胶色谱法分离α﹣淀粉酶时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较．23．[生物一现代生物科技专题]必答题肺细胞中的let7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌．研究人员利用基因工程技术将let﹣7基因导人肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制．该基因工程技术基本流程如图1．请回答：（1）进行过程①时，需用酶切开载体以插入let﹣7基因．载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let ﹣7基因转录，该部位称为．（2）进行过程②时，需用酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养．（3）研究发现，如let﹣7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2．据图分析，可从细胞中提取．进行分子杂交，以直接检测let﹣7基因是否转录．肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中（RASmRNA/RAS 蛋白质）含最减少引起的．24．回答有关基因工程的问题：（1）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生粘性末端，也可能产生末端．若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生（相同，不同）粘性末端的限制酶．（2）利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是．在用表达载体转化大肠杆菌时，常用处理大肠杆菌，以利于表达载体进入：为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为．为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成，常用抗原﹣抗体杂交技术．如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的上．25．拟南芥是遗传学研究的模式植物，某突变体可用于验证相关的基因的功能．野生型拟南芥的种皮为深褐色（TT），某突变体的种皮为黄色（tt），如图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因（T n）功能的流程示意图．（1）与拟南芥t基因的mRNA相比，若油菜T n基因的mRNA中UGA变为AGA，其末端序列成为“﹣AGCGCGACCAGAACUCUAA”，则T n比t多编码个氨基酸（起始密码子位置相同，UGA、UAA为终止密码三子）．（2）图中①应为．若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则原因是．若③的种皮颜色为，则说明油菜T n基因与拟南芥T基因的功能相同．（3）假设该油菜T n基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，则③中进行减数分裂的细胞在联会时的基因为；同时，③的叶片卷曲（叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传），用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比列最小的个体表现为；取③的茎尖培养成16颗植珠，其性状通常（填不变或改变）．（4）所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥（填是或者不是）同一个物种．26．回答下列有关基因工程的问题．（1）基因工程中使用的限制酶，其特点是．如图四种质粒含有E1和E2两种限制酶的识别，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．（2）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﹣1B．X﹣2C．X﹣3D．X﹣4（3）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、．（4）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．（5）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．27．下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，圈l、圈2中箭头表示相关限制酶的酶切位点．请回答下列问题：（1）一个如图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有个游离的磷酸基团．（2）若对图中质粒进行改造，插入的Sm aⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越．（3）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SrnaⅠ切割，原因是．（4）与只使用EcoR I相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止．（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入酶．（6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了．（7）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测．28．Ⅰ．如图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线．图中tet R表示四环素抗性基因，amp R表示氨苄青霉素抗性金银，BamHI、HindIII、SmaI直线所示为三种限制酶的酶切位点．据图回答：（1）图中将人乳蛋白基因插入载体，需用限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因．筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含的培养基上进行．（2）能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是（填字母代号）．A．启动子 B．tet R C．复制原点 D．amp R（3）过程①可采用的操作方法是（填字母代号）．A．农杆菌转化 B．大肠杆菌转化 C．显微注射 D．细胞融合（4）过程②可采用的生物技术是．（5）对早期胚胎进行切割，经过程②可获得多个新个体．这利用了细胞的性．（6）为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用（填字母代号）技术．A．核酸分子杂交 B．基因序列分析 C．抗原﹣抗体杂交 D．PCRⅡ．某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，至1967年中期停用．如图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线．R表示杀虫剂抗性基因，S表示野生敏感型基因．据图回答：（1）R基因的出现是的结果．（2）在RR基因型频率达到峰值时，RS、SS基因型频率分别为4%和1%，此时R基因的频率为．（3）1969年中期RR基因型几近消失，表明在的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力．（4）该地区从此不再使用杀虫剂．预测未来种群中，最终频率最高的基因型是，原因是．29．转基因抗病香蕉的培育过程如图所示．质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点．请回答：（1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶，对进行切割．（2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有，作为标记基因．（3）香蕉组织细胞具有，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株．图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的．30．现代生物科技专题（1）饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性．利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的，然后改变植酸酶的，从而得到新的植酸酶．（2）培育转植酸梅基因的大豆，可提高其作为饲料原料磷的利用率．将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是．请简述获得转基因植株的完整过程．（3）为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过转入猪的受精卵中．该受精卵培养至一定时期可通过方法，从而一次得到多个转基因猪个体．（4）若这些转基因因动、植物进入生态环境中，对生态环境有何影响？．31．苏云金杆菌（Bt）能产生具有杀虫能力的毒素蛋白．如图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图（amp r为抗氨苄青霉素基因），据图回答下列问题．（1）将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有种DNA片段．（2）图中②表示HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得种重组质粒；如果换用Bst l与BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连接后可获得种重组质粒．（3）目的基因插人质粒后，不能影响质粒的．（4）图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的T﹣DNA导人植物细胞，并防止植物细胞中对T﹣DNA的降解．（5）已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡．而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞．（6）生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的基因频率的增长速率．32．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．（1）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”）（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）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．（4）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．33．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）获得目的基因的方法通常包括和．（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，后者的形状成．（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序列上是相同的．34．图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，amp R为青霉素抗性基因，tct R为四环素抗性基因，P启动子，T为终止子，ori为复制原点．已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点．据图回答：（1）将含有目的基因的DNA与质粒该表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA 片段之间连接形成的产物有、、三种．若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行．（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验．之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是；（3）在上述实验中，为了防止目的基因和基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是．35．在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan′）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长．下图为获得抗虫棉的技术流程．请据图回答：（1）A过程需要的酶有．（2）B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是．。