2017年高中生物专题1基因工程综合检测解析

1、专题 1 基因工程综合检测时间 45 分钟，满分 100 分。一、选择题 (每小题 3 分，共 60分)1下列关于基因工程技术的叙述，正确的是( )A. 切割质粒的限制性核酸切酶均特异性地识别6个核苷酸序列B. PCF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答案 D解析 本题考查基因工程的相关知识。不同的限制性核酸切酶特异性地识别核苷序列不同，A错误；酶具有专一性，PCR反应中温度的周期性改变是为了不同的酶将 DNA解旋、 扩增，B错误；载体质粒通常采用抗生素抗生基因

2、作为筛选标记基因，C错误；基因成功插入也未必会表达，D正确。解答此类题目一定要准确把握基因工程的步骤、基因工程的工具。2.下列关于基因工程的说法中，正确的是()A. 基因工程的设计和施工都是在细胞水平上进行的操作B. 目前基因工程中所有的目的基因都是从供体细胞中直接分离得到的C. 只要检测出受体细胞中含有目的基因，那么目的基因一定能成功表达D. 基因工程能使科学家打破物种界限，定向改造生物性状答案 D解析 基因工程是在分子水平上进行的操作，目前获取目的基因的方法有从基因文库中获取、利用PCF技术扩增和人工合成三种。 检测出受体细胞中含有目的基因，只能证明目的基因已导入受体细胞，目的基因是否翻译

3、成蛋白质要用抗原抗体杂交法检测。以下说法中错误的是 ()3甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，A. 甲方法可建立该细菌的基因组文库B. 乙方法可建立该细菌的 cDNA文库C. 甲方法要以脱氧核苷酸为原料D. 乙方法需要逆转录酶参与答案 C解析甲方法是以细菌中的 DNA为基础，用限制酶进行切割，它包括了细胞所有的基 因，可以建立基因组文库，并且可以从中选出所需的目的基因，不需要模板，不需要原料。 而乙方法是用反转录的方法人工合成目的基因， 它只能得到生物的部分基因， 基因中只有编 码区，所以组成的是该细菌的cDNA文库。4. 中美科学家通过改变一种名为NR2B的基因研制出了转基因超

4、级小鼠Hobbie J ,Hobbie J比普通老鼠更加聪明，大脑运转更加迅速，它能够轻松完成迷宫任务。下列关于 Hobbie J产生过程的描述，错误的是 ()A. NR2基因可通过PCF技术进行扩增B. 改变后的NR2雎因作为目的基因，可直接注入小鼠受精卵C. 通常采用显微注射法将改变后的NR2B基因重组质粒导入小鼠受精卵D. 可采用基因探针检测改变后的NR2B基因是否导入小鼠体答案 B解析目的基因可通过 PCR技术扩增；获取的目的基因需与载体结合成重组质粒后才 可通过显微注射法导入小鼠的受精卵， 直接导入的目的基因不能在小鼠体表达； 检测目的基 因是否导入受体细胞，可采用放射性同位素标记的

5、基因探针。5. 下列说法不正确的是 ()A. 基因治疗是把正常基因导入病人体，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗 疾病的目的B. 基因文库包括基因组文库、cDNA文库等C. 基因工程的核心是基因表达载体的构建D. 外源基因插入到转基因生物染色体DNA上后就能够表达答案 D解析 外源基因插入到染色体上不一定表达，所以需进行基因工程的第四步：目的基 因的检测与鉴定，用来确定基因是否表达。6土壤农杆菌含有一个大型的 Ti 质粒(如下图所示 )，在侵染植物细胞的过程中， 其中 的T DNA片段转入植物的基因组。若想用基因工程并通过土壤农杆菌向某种植物中导入抗 旱基因，以下分析不合理的是 ()A.

6、 若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在T DNA片段，且要 保证复制起始点和用于转移 T DNA的基因片段不被破坏B. 将重组Ti质粒导入土壤农杆菌中时，可以用CaT处理细菌C. 用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞，可以通过植物组织培养培育出具 有抗旱基因的植物D. 若能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，则说明该基因工程项目获得成功答案D7下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的容，正确的组合是（）供体剪刀针线载体受体A质粒限制性核酸切酶DNA连接酶提供目的基因的生物大肠杆菌等B提供目的基因的生物DNA连接酶限制性核酸切酶质粒大肠杆菌等C提供目的基因的生物限制

7、性核酸切酶DNA连接酶质粒大肠杆菌等D大肠杆菌等DNA连接酶限制性核酸切酶提供目的基因的生物质粒答案C解析供体在基因工程中是指提供目的基因的个体，受体是指接受目的基因或者重组表达载体的个体。&如图是利用工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是A. 的构建需要限制性核酸切酶和DNA聚合酶参与B. 侵染植物细胞后，重组 Ti质粒整合到的染色体上C. 的染色体上若含抗虫基因，则就表现出抗虫性状D. 只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异答案 D解析 本题考查基因工程的操作程序及有关问题。 是 Ti 质粒， 作为目的基因的运输 载体；基因表达载体，构建载体需要限制酶和DNA连接酶，A错误

8、；将目的基因导入受体细胞，侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T DNA整合到的染色体上，B错误；导入基因表达载体的受体细胞， 染色体上含有目的基因， 但目的基因可能不能转录或者不能翻译， 或者表达的蛋白质不具有生物活性，因此不一定产生具有生物活性的蛋白质，C错误；转基因生物，植株表现出抗虫性状， 说明含有目的基因， 为可遗传变异，D正确。本题知识中， 目的基因的获取、 基因表达载体的构建、 导入受体细胞的方法、 目的基因的检测与表达是生 要的考查点。9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. 过程需使用转录酶B. 过程需使用解旋酶和 PCR获取目的

9、基因C. 过程使用的感受态细胞可用NaCI溶液制备D. 过程可利用 DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞答案 D解析通过流程图分析，考查基因工程的操作程序。基因工程操作过程中，过程为 逆转录，需要逆转录酶；过程为PCR技术扩增目的基因， 该过程应用高温使 DNA双螺旋解 开，不需要解旋酶； 过程为将目的基因导入受体细胞， 以大肠杆菌作为受体细胞时， 常用 的方法就是利用氯化钙溶液处理大肠杆菌， 使之成为感受态细胞， 利于基因表达载体进入受 体细胞；导入目的基因的大肠杆菌就成为工程菌，因此，过程为目的基因的检测，检测目的基因是否导入大肠杆菌的第一步是用DNA分子杂交法。10. 下列有关蛋

10、白质工程和基因工程的叙述错误的是 ()A. 基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体，并在其中进行表达，它的 产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质B. 蛋白质工程的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的，具有了人类所需要的 优点的蛋白质C. 蛋白质工程利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质， 甚至于创造全新的蛋白质分子D. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构答案 D解析 蛋白质工程是指以蛋白质分子的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

11、生活的需求。其目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计，但因为基因决定蛋白质， 因此对蛋白质的结构进行设计改造， 归根到底， 还需对相应的基因 进行操作，按要求进行修饰加工改造，使之能控制合成人类需要的蛋白质。11. ( 检测)下面是四种不同质粒的示意图，其中ori为复制必需的序列，amp为氨苄青霉素抗性基因， tet 为四环素抗性基因，箭头表示同一种限制酶的酶切位点。下列有关叙 述正确的是 ()A. 基因amp和 tet是一对等位基因，常作为基因工程中的标记基因B. 质粒指细菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA和动植物病毒的 DNAC. 限制酶的作用部位是 DNA分子中

12、特定的两个核苷酸之间的氢键D. 用质粒4将目的基因导入大肠杆菌，该菌不能在含四环素的培养基上生长答案 D解析 等位基因是位于一对同源染色体的相同位置的基因，且控制相对性状，因而基 因amp和 tet不是一对等位基因，但它们常作为基因工程中的标记基因。动植物病毒的DNA不是质粒。 限制酶的作用部位是两个核苷酸之间的磷酸二酯键， 而非氢键。 由于限制酶已破 坏了 tet 基因，因而四环素抗性基因不能表达，故该菌不能在含四环素的培养基上生长。12. 科学家将控制某药物蛋白合成的基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中,发育后的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋， 在每一只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白；

13、 而且 这些含该药物蛋白的鸡蛋孵出的鸡， 仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。 据此分析不正确的一项 是()A. 这些鸡是基因工程的产物B. 这种变异属于可遗传的变异C. 该过程属于蛋白质工程技术D. 该种变异属于定向变异答案 C解析 据题意可知这些鸡属于转基因动物，是基因工程的产物，不属于蛋白质工程。 基因工程是按照人们的愿望，通过DNA重组和转基因技术创造出符合人们需要的新的生物类 型或生物产品，依据的原理是基因重组，属于可遗传的定向变异。13. （ 潍坊模拟）与“限制性核酸切酶”作用部位完全相同的酶是（）A. 反转录酶B. RNA聚合酶C. DNA连接酶D.解旋酶答案 C解析 限制性核酸切酶作用

14、部位是DNA特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，并将其断开；DNA连接酶作用是恢复被限制性核酸切酶断开的磷酸二酯键，将两条DNA链连接起来，故二者作用部位相同。14. （ 模拟）对下图所示黏性末端的说法正确的是（）A. 甲、乙、丙黏性末端是由两种限制性核酸切酶作用产生的B. 图乙中的酶切位点在 A与G之间C. 如果甲中的G发生突变，限制性核酸切酶可能不能识别该切割位点D. 构建基因表达载体所用限制性核酸切酶和DNA连接酶分别作用于 a处和b处答案 C解析 据图分析，甲、乙、丙黏性末端是由 3 种限制性核酸切酶作用产生的；图乙中 的酶切位点在 A与C之间；酶作用具有专一性， 如果甲中G发生

15、突变，则限制性核酸切酶可 能不能识别该切割位点；限制性核酸切酶能破坏磷酸二酯键，DNA连接酶可恢复磷酸二酯键，它们都作用于 a 处。15. （ 检测）据下图分析，下列有关基因工程的说法不正确的是A. 为防止目的基因与质粒任意结合而影响基因的表达，应用限制酶i、n同时切割二者B. 限制酶、DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键C. 与启动子结合的应该是 RNA聚合酶D. 能够检测到标记基因表达产物的受体细胞中，也一定会有目的基因的表达产物答案 D解析 将质粒与目的基因进行切割、连接时，不能保证二者全部成功连接，因此，导 入了原质粒的受体细胞中能检测到标记基因的表达产物， 但是不会检测到目的基因的表

16、达产 物。16. （ 检测）蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布局，使它产生了一个由坚硬的结晶区和非结晶区构成的混合区域。 有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其相应 的基因结构， 以指导对蚕丝蛋白的修改， 从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝。 此过程 运用的技术及流程分别是 （）A. 基因突变；DNA RNA蛋白质B. 基因工程；RNA RNA蛋白质C. 基因工程；DNA RNA蛋白质D. 蛋白质工程；蛋白质t RNADNARNA蛋白质答案 D解析 该过程采用的是蛋白质工程。从预期蛋白质功能入手，对蛋白质控制基因进行 改造以达到改造蛋白质的目的。17. （ 检测）下列关于基因工程的

17、叙述，错误的是（）A. 从基因组文库中获取的某种生物的部分基因，可以实现物种间的基因交流B. 从cDNA文库中获取的目的基因，既无启动子，又无终止子C. 用人胰高血糖素基因制成的DNA探针，检测人胰岛 B细胞中的mRNA可形成杂交分 子D. 基因表达载体中的标记基因不能含有限制酶的切割位点答案 C解析 基因工程可以实现物种之间的基因交流， 而获取目的基因是基因工程的第一步，故A正确；cDNA文库中的基因是通过 mRNA反转录产生的，故不含有启动子和终止子，B正确；胰高血糖素是由胰岛 A细胞合成并分泌的，胰岛B细胞不存在胰高血糖素基因转录成的 mRNA故C错误；基因表达载体中的标记基因不能含有限

18、制酶的切割位点，否则标记基因会被限制酶切割，失去原有的作用，故D正确。18下列有关限制酶识别的叙述，不正确的是 （）A. 从反应类型来看，限制酶催化的是一种水解反应B. 限制酶的活性受温度、pH的影响C. 一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列D. 限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小答案 D解析 限制酶切开的是磷酸二酯键，属于水解反应， A 正确；限制酶是由蛋白质组成 的酶，活性受温度、pH的影响，高温、强酸和强碱会破坏酶的空间结构造成失活，B正确；限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越高， D错误。19. （ 检测）多聚酶链式反应（PCR技术

19、）是体外酶促反应合成特异 DNA片段的一种方法， 由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增，其简要过程如图所示。下列关于PCR技术叙述不正确的是（）A. PCR技术是在实验室中以少量 DNA制备大量DNA的技术B. 反应中新合成的 DNA又可以作为下一轮反应的模板C. PCF技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增D. 应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变答案 C解析PCR技术是人工合成 DNA的方法，原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。20. （ 检测）人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是：甲生物的

20、蛋白质t mRNA目的基因t与质粒DNA重组宀导入乙细胞宀获得甲生物的蛋白质。下列说法正确的是 （）A. 过程需要的酶是反转录酶，原料是A、U G CB. 要用限制性核酸切酶切断质粒DNA再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起C. 如果受体细胞是动物细胞，过程可用农杆菌转化法D. 过程中用的原料不含有 A、U G C答案 B解析甲生物的mRNA经过程合成目的基因为反转录法，需反转录酶，原料是A T、G C;为基因表达载体的构建，需用同一种限制性核酸切酶切断质粒DNA和目的基因，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起；如果受体细胞是动物细胞，过程可用显微注射法；过程为目的基因的表达，需用

21、的原料含有A U G Co二、非选择题 （ 共 40 分 ）21. （10分）（北京检测）I .反转录病毒载体是一种表达型质粒，结构如图1所示。图 上的“反转录病毒序列”可以整合到动物细胞的染色体上，不断地表达其携带的目的基因。（E、F、H分别为限制酶 E、F、H的酶切位点）（1）反转录的原料是 o（2）在构建重组质粒时，目的基因应插入到该质粒的位置是 ，此过程需使用的酶是 。为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌， 一般需要用添加 的培养基进行培养。 获取大量重组质粒后， 将其再转入到某种哺乳动物细胞中，可获得大量重组反转录病毒。n.图2为培育转基因小鼠基本过程的示意图。请回答下列问题：（3）如 A

22、 为重组质粒溶液，将其导入原核期受精卵的方法是 ；如 A 为重组反转录病毒，还可采取 方法。（4）小鼠出生后可从其尾提取 分子，通过 的方法，可检测出携带目的基因的小鼠。（5）若目的基因进入细胞后插入一条染色体 DNA上，那么获得转基因纯合子小鼠的方法答案1.（1）（四种）脱氧核苷酸（2）F（反转录病毒序列）限制酶和DNA连接酶（缺一不可）抗生素An.（3） 显微注射法 感染（侵染）DNA DNA分子杂交（或核酸分子杂交）（5）转基因小鼠间相互交配（或杂交）22. （10分）多聚半乳糖醛酸酶（PG）能降解果胶使细胞壁破损。番茄果实成熟过程中 PG 合成显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜。

23、利用基因工程的方法减少PG基因的表达，可延长果实保质期。科学家将PG基因反向接到Ti质粒上，导入到番茄细胞中，得到转基因番茄。请据图回答：(1) 提取目的基因： 若已获取PG的mRNA可通过法获取PG基因。 在该基因上游加结构 A可确保基因的反向转录，结构A上应具有 结合位点。得到的目的基因两侧需人工合成Bamil黏性末端。已知BamiI的识别序列如下图中甲所示，请在下图中乙相应位置上，画出目的基因两侧的黏性末端。 重组质粒转化到大肠杆菌中的目的是 。(2) 用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有 的培养基进行筛选，与此同时，为能更好地达到培养目的，还需在培养基中加入 。培养2448

24、h后取样,在质量分数为 25%的蔗糖溶液中，观察细胞 现象来鉴别细胞壁是否再生。(3) 由于导入的目的基因能转录反义RNA且能与互补结合，抑制 PG基因的正常表达。若转基因番茄的保质期比非转基因番茄 ，则可确定转基因番茄成功。(4) 获得的转基因番茄产生的种子不一定保留目的基因，科研人员常采用方法 使子代保持转基因番茄的优良性状。答案(1)反转录RNA聚合酶如下图所示使目的基因随质粒的复制而增加(2) 卡那霉素 适量植物激素 是否发生质壁分离(3) 天然PG基因转录的mRNA长(4) 无性繁殖 ( 或植物组织培养 )解析(1)由mRN戯得DNA勺过程为反转录。通过反转录得到的目的基因不含RNA

25、聚合酶结合位点，为了保证转录的正常进行，需要在基因的上游添加RNA聚合酶结合位点。目的基因两端均有该限制酶识别的序列， 所以酶切后的目的基因两端都有黏性末端。 可以 利用PCR技术对目的基因进行扩增，也可以将重组质粒导入细菌中进行扩增。(2)可利用标记基因对基因的导入结果进行检测。植物激素是植物组织培养中不可缺少的组分。(3) 因目的基因转录得到的是反义 RNA与天然PG基因转录得到的 RNA可以互补配对，从而抑制正 常的翻译过程。 (4) 由图示可知，目的基因整合到了细胞核染色体上，故获得的转基因植株 相当于杂合子， 有性生殖产生的后代不一定带有目的基因， 可以利用无性繁殖技术确保子代 保持

26、转基因番茄的优良性状。23(10 分)农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染植物，因而在 植物基因工程中得到了广泛的运用。下图为农杆菌转化法的示意图，试回答下列问题：(1) 一般情况下农杆菌不能感染的植物是 ，利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能实现。具体原理是在农杆菌的 Ti质粒上存在T- DNA片段，它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞 上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到 ( 部位 ) 即可。(2) 根据T- DNA这一转移特点，推测该DNA片段上可能含有控制 (酶)合成的基因。(3) 图中 c 过程中，能促进农杆菌向植物细胞转移的物质是 类化合物。(4)

27、 要获取能表现出新性状的植株， d 过程涉及的生物学技术是 。(5) 植物基因工程中除了农杆菌转化法之外， 还可采取 方法。( 至少写出两种 )答案 单子叶植物目的基因导入到植物细胞染色体的DNA T- DNA片段(部)(2) DNA连接酶、限制酶(3) 酚(4) 植物组织培养(5) 基因枪法、花粉管通道法解析(1) 一般农杆菌不能感染的植物是单子叶植物，可感染双子叶植物和裸子植物。利用其感染性， 可实现目的基因导入到植物细胞。 真正可转移至受体细胞并整合到受体细胞 染色体的DNA上的是农杆菌T- DNA片段，因此目的基因必须插入到该部位才能成功。(2)根据T- DNA这一转移特点，可以推测该

28、DNA片段能控制合成 DNA连接酶、限制酶，以实现与双子叶植物细胞染色体 DNA的整合。(3)植物细胞受伤后可产生酚类物质，促进农杆菌向 植物细胞转移。 (4)d 过程涉及的生物学技术是植物组织培养，通过脱分化、再分化，最终 形成植物体。 (5) 植物基因工程中除了农杆菌转化法之外， 还有基因枪法和花粉管通道法等。24(10 分)将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。表1引物对序列表引物对AP1 AACTGAAATGTAGCTATCS2 TTAAGTCCATTACTCTAG引物对B51 GTCCGACTAGTGGCTGTG52 AGCTGGCGTTTAGCCTCG表2几种限制酶识别序列及切割位点表限制酶Alu IEcoRIPst ISmal切割位点A& CTTCf GAGJ AATTCCTTAAGCTGCJGGT ACGTCCCCt gggGGG ccc请根据以上图表回答下列问题。(1) 在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中，使用的DNA聚合酶不同于一般生物体的DNA聚合酶，其最主要的