2019高中生物专题一基因工程单元测试（一）新人教版.docx

专题一 基因工程注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题（本题包括20小题，每小题3分，共60分，每小题只有一个选项最符合题意）1下列对基因工程的理解，正确的是（ ）它是一种按照人们的意愿，定向改造生物遗传特性的工程 对基因进行人为改造是体外进行的人为的基因重组 在实验室内，利用相关的酶和原料合成DNA主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术 在DNA分子水平上进行操作A B C D2下列关于如图所示DNA分子片段的说法，正确的（ ）A限制酶可作用于部位，解旋酶作用于部位B限制酶可作用于部位，解旋酶作用于部位C作用于部位的限制酶同时也可以作用于部位D作用于部位的限制酶与作用于部位的限制酶的碱基识别顺序相反3某线性DNA分子含有5000个碱基对（bp），先用限制性核酸内切酶 a 完全切割，再把得到的产物用限制性核酸内切酶b完全切割，得到的DNA片段大小如下表。限制性核酸内切酶a和b 的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关叙述错误的是（ ）a 酶切割产物（bp）b 酶再次切割产物（bp）2100；1400；1000；5001900；200；800；600；1000；500Aa酶与b酶切断的化学键相同B该DNA分子中a酶能识别的碱基序列有3个C仅用b酶切割该DNA分子至少可得到三种DNA片段D限制性核酸内切酶a和b切出的DNA片段不能相互连接4下图为 DNA 分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是（ ）A B C D5下列关于基因工程工具的叙述，正确的是（ ）A载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因BDNA连接酶可把目的基因与载体的粘性末端的碱基黏合，形成重组DNACTaq酶是用PCR仪对DNA分子扩增过程中常用的一种耐高温的DNA聚合酶D限制性核酸内切酶将一个链状DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子6从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因的方法有（ ）从基因文库中获取目的基因PCR扩增技术扩增 人工合成基因RNA复制A B C D7下列关于基因文库的说法中，不正确的是（ ）A某果蝇X染色体上的所有基因组成的文库是部分基因文库BcDNA文库中的基因可以在不同物种间进行交流C取出果蝇某细胞中全部mRNA，通过反转录产生的全部DNA片段称为该果蝇的基因组文库D从cDNA文库中获取的目的基因，既无启动子，又无终止子8下图表示基因工程中目的基因的获取示意图，不正确的是（ ）A表示PCR技术，用来扩增目的基因B若获取的目的基因相同，则图中基因组文库小于cDNA文库C要从基因文库中得到所需的目的基因可以根据目的基因的相关信息D若基因比较小，核苷酸序列又已知，可以通过化学方法直接人工合成获取9下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是（ ）A启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用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表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得D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10某质粒上的标记基因如图所示，通过标记基因可以推知目的基因是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因的插入位置（插入点有a、b、c），请根据表中提供细菌的生长情况推测、三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是（ ）组别细菌在含青霉素培养基上细菌在含四环素培养基上能生长能生长能生长不生长不生长能生长A是c；是b；是a B是a和b；是a；是bC是a和b；是b；是a D是c；是a；是b11下列有关将目的基因导入受体细胞的相关叙述，正确的是（ ）A将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是花粉管通道法B植物的受体细胞可以是受精卵，也可以是叶肉细胞等体细胞C基因枪法是将目的基因导入动物细胞中最为有效的方法D将某种药用蛋白基因导入动物乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器12下列技术依据DNA分子杂交原理的是（ ）用DNA分子探针诊断疾病 B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的杂交快速灵敏的检测饮用水中病毒的含量 目的基因与运载体结合形成重组DNA分子A BC D13基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，无需进行碱基互补配对的步骤是（ ）A人工合成目的基因 B将目的基因导入受体细胞C基因表达载体的构建 D目的基因的检测与鉴定14基因工程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过程需要的酶有限制酶和DNA聚合酶B过程常用的方法是农杆菌转化法C、过程为分化和再分化，该过程体现了植物细胞的全能性D转基因生物DNA上是否插入目的基因，可用抗原抗体杂交技术检测15下图为某科研小组采用“基因靶向”技术，对FS细胞进行的遗传改造。先将小鼠的棕褐毛色基因导入黑色纯种小鼠的胚胎干细胞（FS细胞）中，再将改造后的胚胎干细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程。据图分析不正确的是（ ）A第步使用的工具酶是DNA连接酶以及限制酶B完成第步操作，得到由两个DNA片段连接成的产物，必定是载体与棕褐毛色基因形成的重组DNA分子C第步操作完成后，还需筛选出目的基因已成功导入的胚胎干细胞，并将该胚胎干细胞注射到囊胚中DES细胞除可进行如图操作外，也可进行冷冻保存16我国转基因技术发展态势良好，农业部依法批准发放了转植酸酶基因玉米和转基因抗虫水稻的生产安全证书，下列关于转基因玉米和转基因水稻的叙述不正确的是（ ）A转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因B转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用，减少了环境污染C转基因抗虫水稻是否具有抗虫性，可通过饲养卷叶螟进行检测D转基因抗虫水稻不仅可以抗虫，还可以抵御病毒侵染17-3脂肪酸是深海“鱼油”的主要成分，它对风湿性关节炎以及糖尿病等有很好的预防和辅助治疗作用。科学家从一种线虫中提取出相应基因，然后将该基因导入猪胚胎干细胞，以期得到富含-3脂肪酸的转基因猪。下列相关叙述正确的是（ ）A从线虫中提取目的基因需要特定的限制性内切酶，此酶作用于氢键B构建重组DNA时，常用的运载体是质粒，受体细胞可以是胚胎干细胞，可以是受精卵C培养胚胎干细胞的培养基中，所加入的动物血清也是植物组织培养必需成分D培育得到富含-3脂肪酸的转基因猪，该性状可以稳定遗传给后代18上海医学研究所成功培育出第一头携带人蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药用蛋白含量多达30多倍，以下与此有关的叙述中正确的是（ ）A转基因动物是指体细胞中出现了新基因的动物B提高基因表达水平是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人蛋白基因C只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯和的D转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录、翻译，故不合成人白蛋白19下图表示蛋白质工程的操作过程，相关说法不正确的是（ ）Aa、b过程分别是转录、翻译B蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作C蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术D蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因20下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是（ ）A基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质B蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成C当得到可以在-70 条件下保存半年的干扰素后，在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下，干扰素可以大量自我合成D基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的二、非选择题（本题包括3小题，每空2分，共40分）21（18分）回答以下有关基因工程的知识：（1）获取目的基因时，可从基因文库中直接提取，而基因文库包括_和_，其中要用到反转录技术的是_。（2）构建基因表达载体时，用限制酶切割质粒载体可产生GATATCG.CC.GCTATAG的片段，该限制酶识别的核苷酸序列是_，用限制酶切割含有目的基因的DNA，两种酶切割DNA产生的末端能拼接在一起，则限制酶必须具有_的特点。（3）将目的基因导入受体细胞时，如果受体细胞是水稻（单子叶植物）细胞，则常用的方法是_；如果受体细胞是大肠杆菌，则需要用钙离子处理，处理后的细胞具有_的特点。（4）检测与鉴定目的基因时，检测目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是_ 。鉴定目的基因是否成功表达，除了分子水平检测外，还可以从_水平进行鉴定。22（14分）干扰素是用于治疗病毒感染和癌症的免疫活性蛋白质，若人的干扰素基因在大肠杆菌内表达，产生的抗病毒性较低且保存困难，若将第17位的半胱氨酸改造为丝氨酸，则生产出的干扰素的抗病毒性是原来的100倍，且可在-70 条件下保存半年，下图是构建干扰素工程菌的过程示意图。回答下列问题。（1）要改变干扰素的功能，可以考虑对干扰素的_进行改造。对干扰素进行改造，也可直接对干扰素基因进行改造，其原因是_ 。（2）过程将B导入大肠杆菌，需用_对大肠杆菌进行处理，使其处于能_的生理状态。（3）要检测B是否导入大肠杆菌，将过程后的大肠杆菌先接种于含_的培养基上，然后将在该培养基上生长的大肠杆菌接种在含_的培养基上，在前者培养基上能生长而在后者培养基上不能生长的是导入B的工程菌。（4）利用图中工程菌不能生产有活性的干扰素，这是因为_。23（8分）T4溶菌酶在温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溶菌酶第三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。回答下列问题：（1）上述操作涉及的技术属于_工程，该技术的基本途径：从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构_找到相应的脱氧核苷酸序列。（2）在确定目的基因的碱基序列后，可通过_的方法获取目的基因，再利用_技术进行扩增。2018-2019学年高二下学期选修三专题一训练卷生 物（一）答 案1. 【答案】D【解析】基因工程可按照人们的意愿，定向改造生物的遗传特性，正确；基因工程的实质是原有基因的重新组合，一般不能对基因进行随意改造，错误；基因工程体外进行基因表达载体的构建，属于人为的基因重组，正确；在实验室内合成DNA需要模板、原料、酶、能量、引物等，错误；基因工程的主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术，正确；基因工程的操作水平是DNA分子水平，正确，D正确。2. 【答案】A【解析】限制酶可作用于部位磷酸二酯键，解旋酶作用于部位氢键，A正确、B错误；作用于部位的限制酶同时也可以作用于部位，C错误；作用于部位的限制酶与作用于部位的限制酶的碱基识别顺序相同，它们识别的序列都为GAATTC，D错误。3. 【答案】D【解析】a酶与b酶切断的化学键相同，都是磷酸二脂键，A正确；a酶把含有5000个碱基对（bp）的线性DNA分子切成4段，说明该DNA分子上有3个a酶能识别的碱基序列，B正确；b酶把含有2100个bp的DNA片段切成大小分别为1900个bp和200个bp的两个片段，把含有1400个bp的DNA片段切成大小分别为800个bp和600个bp的两个片段，说明该DNA分子上至少有2个b酶能识别的碱基序列，因此仅用b酶切割该DNA分子至少可得到三种DNA片段，C正确；分析图示可知：限制性核酸内切酶a和b切割后产生的DNA片段的黏性末端相同，它们之间能相互连接，D错误。4. 【答案】B【解析】图中是限制酶切割DNA形成黏性末端的过程，是DNA连接酶催化两黏性末端连接的过程，是在解旋酶的作用下DNA解开双螺旋的过程，是在DNA聚合酶的作用下DNA复制的过程，表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序，B正确。5. 【答案】C【解析】载体质粒上的抗生素抗性基因可以作为标记基因，筛选目的基因，A错误；DNA连接酶可把目的基因与载体的粘性末端的磷酸与脱氧核糖黏合，形成重组DNA，B错误；DNA扩增常用PCR技术，该技术需要耐高温的DNA聚合酶，即Taq酶，C正确；限制性核酸内切酶将一个链状DNA分子片段切成两个片段需消耗四个水分子，D错误。6. 【答案】D【解析】获取目的基因”是实施基因工程的第一步。目的基因可以从自然界中已有的物种中分离出来，也可以用人工的方法合成。获取目的基因的方法有：从基因文库中获取（）、利用PCR技术扩增（）、人工合成目的基因（）等，而RNA复制获得的仍然是RNA，不是基因，D正确。7. 【答案】C【解析】某果蝇X染色体上的所有基因组成的文库是部分基因文库，A正确；cDNA文库中的基因可以在不同物种间进行交流，B正确。取出果蝇某细胞中全部mRNA，通过反转录产生的全部DNA片段称为cDNA文库，C错误；启动子、终止子不能作为模板转录形成mRNA，因此以mRNA为模板逆转录形成的cDNA中既没有启动子，又无终止子，D正确。8. 【答案】B【解析】PCR技术是体外进行DNA复制的技术，可用来扩增目的基因，A正确；基因组文库含有一种生物的全部基因，cDNA文库只含有一种生物的部分基因，基因组文库大于cDNA文库，B错误；可以根据目的基因的核苷酸序列、功能等信息从基因文库中得到所需的目的基因，C正确；人工合成目的基因的前提是基因比较小，且核苷酸序列已知，D正确。9. 【答案】D【解析】启动子在胰岛素基因的转录中起作用，终止密码子在胰岛素基因的翻译中起作用，A错误；表达载体的复制启动于复制原（起）点，胰岛素基因的表达启动于启动子，B错误；由于基因的选择性表达，在人的肝细胞中，没有胰岛素基因转录的mRNA，C错误；抗生素抗性基因可作为标记性基因，用于将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来，D正确。10. 【答案】A【解析】第组中细胞能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏；细菌能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因没有被破坏。由此可知，外源基因插入的位置是c；第组中细胞能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏；细菌不能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因被破坏。由此可知，外源基因插入的位置是b；第组中，细胞不能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因被破坏；细菌能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因没有被破坏。由此可知，外源基因插入的位置是a。因此、三种重组后细菌的外源基因插入点分别是c、b、a，A正确。11. 【答案】B【解析】将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，A错误；植物的受体细胞可以是受精卵，也可以是叶肉细胞等体细胞，B正确；显微注射技术是将目的基因导入动物细胞中最为有效的方法，C错误；乳腺生物反应器是将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达，以转基因动物的乳腺组织生产药用蛋白，D错误。12. 【答案】B【解析】用DNA分子探针诊断疾病，即基因诊断，原理是DNA分子杂交，具有快速、灵敏、简便等优点，正确；B淋巴细胞与骨髓瘤细胞杂交是动物细胞融合，体现细胞膜的流动性，错误；快速灵敏地检测饮用水中病毒含量利用了基因探针进行检测，即利用了DNA分子杂交的原理，正确；目的基因与运载体结合形成重组DNA分子，是因为目的基因与运载体具有相同的结构，错误。因此依据DNA分子杂交原理的是，B正确。13. 【答案】B【解析】如果基因比较小，核苷酸序列又已知，可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成，需要进行碱基互补配对，A正确；将目的基因导入受体细胞时，不进行碱基互补配对，B错误；基因表达载体的构建时，目的基因与载体之间遵循碱基互补配对原则，C正确；检测和鉴定目的基因时都需要用到基因探针，都遵循碱基互补配对原则，D正确。14. 【答案】B【解析】过程是构建基因表达载体，需要的酶有限制酶和DNA连接酶，A错误；基因表达载体导入到植物细胞中常用农杆菌转化法，B正确；、过程为脱分化和再分化，该过程体现了植物细胞的全能性，C错误；检测DNA是否插入到生物体内，应用DNA分子杂交技术，D错误。15. 【答案】B【解析】第步为基因表达载体的构建过程,该过程需使用的工具酶是DNA连接酶以及限制酶，A正确；完成第步操作,得到由两个DNA片段连接成的产物,可能是载体与棕褐毛色基因形成的重组DNA分子，也可能是载体自身连接的产物或棕褐毛色基因自身连接的产物，B错误；第步操作完成后,还需筛选出成功导入目的基因的胚胎干细胞,并将该胚胎干细胞注射到囊胚中，C正确；在体外培养条件下，ES细胞可不断增殖而不发生分化，可以进行某些遗传改造,也可进行冷冻保存，D正确。16. 【答案】D【解析】转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因，A正确；转基因抗虫水稻自身具有抗虫能力，因此其减少了化学农药的使用，减少了环境污染，B正确；转基因抗虫水稻是否具有抗虫性，可通过饲养卷叶螟进行检测，若卷叶螟大量死亡，说明转基因水稻具有了抗虫性，C正确；转基因抗虫水稻具有抗虫能力，但是不能抵御病毒侵染，D错误。17. 【答案】B【解析】基因工程中，提取目的基因需要特定的限制性内切（或限制）酶，此酶作用于磷酸二酯键，A错误；构建重组DNA时，常用的运载体是质粒，受体细胞可以是胚胎干细胞，也可以是受精卵，B正确；培养胚胎干细胞的培养基中，所加入的天然成分为动物血清，不用于植物组织培养，植物组织培养中需要加入植物激素，包括生长素和细胞分裂素，C错误；该基因导入猪的胚胎干细胞，胚胎干细胞不是生殖细胞，不能遗传给后代，D错误。18. 【答案】D【解析】转基因动物是指体细胞中出现了外源基因的动物，A错误；提高基因表达水平是指设法提高牛的乳腺细胞合成人蛋白的能力，B错误；只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中选择性表达，C错误；转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录、翻译，故不合成人白蛋白，D正确。19. 【答案】C【解析】a过程是以DNA的一条链为模板合成mRNA的转录过程，b过程是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的多肽链的翻译过程，A正确；蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需求，因此蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作，B正确；蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，C错误；蛋白质工程中，可能根据已经明确的蛋白质的结构构建出一种全新的基因，D正确。20. 【答案】C【解析】基因工程是通过转基因来实现的，原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程是依据蛋白质的功能对基因进行改造，然后利用改造以后的基因产生一种新的蛋白质，A正确；蛋白质工程是依据功能推测氨基酸序列，再推测出有关的基因，所以蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成，B正确；基因在条件适宜的时候可以自我复制，但是蛋白质不能自我复制，C错误；基因工程的原理是基因重组，遗传物质发生了改变，属于可遗传变异，蛋白质工程改造的也是有关的基因，也可以遗传，所以基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的，D正确。21. 【答案】（1）基因组文库 部分基因文库（如cDNA文库） cDNA文库 （2） 切割产生的DNA片段末端与限制酶切割产生的相同 （3）基因枪法 容易从周围环境吸收DNA分子 （4）检测转基因生物的染色体上是否插入了目的基因 （生物）个体【解析】（1） 获取目的基因时，可从基因文库中直接提取，而基因文库包括基因组文库和部分基因文库（如cDNA文库），其中cDNA文库中的DNA是由mRNA经逆转录酶催化合成的，即要用到反转录技术的是cDNA文库。（2）构建基因表达载体时，用限制酶切割质粒载体可产生“GATATCG.CC.GCTATAG”的片段，则该限制酶识别的核苷酸序列是 。两种限制酶切割产生的黏性末端相同才能拼接在一起。可见，用限制酶切割含有目的基因的DNA，两种酶切割DNA产生的末端能拼接在一起，则限制酶必须具有切割产生的黏性末端和限制酶切割产生的黏性末端相同的特点。（3）将目的基因导入受体细胞，如果受体细胞是水稻（单子叶植物）细胞，则常用的方法是基因枪法。如果受体细胞是大肠杆菌，则需要用钙离子处理，处理后的细胞具有容易从周围环境吸收DNA分子的特点。（4）检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，这是目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键。鉴定目的基因是否成功表达，除了分子水平上进行检测外，还可以从生物个体水平上进行鉴定。22. 【答案】（1）氨基酸序列 蛋白质的结构由基因决定，基因可以直接遗传；对基因进行改造比对蛋白质改造容易 （2）Ca2+ 吸收周围环境中的DNA （3）氨苄青霉素 四环素 （4）大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体，不具备加工干扰素的能力【解析】（1）根