高中生物必修二基因工程及其应用同步练习含答案

高中生物必修二基因工程及其应用同步练习含答案

卷I（选择题）

一、选择题（本题共计10小题，每题3分，共计30分，）

1.基因工程实施的最终目的是（）

A.提取生物体DNA分子B.改造生物的遗传特性

C.对DNA分子进行剪切D.对DNA分子进行改造

2.科学家将一种来自发光水母的基因整合到普通小鼠的基因中，培育出的小鼠外表与

普通小鼠无异，但到了夜晚却能够发出绿色荧光。科学家培育新品种小鼠采用了

（）

A.转基因技术B.克隆技术C.杂交技术D.传统生物技术

3.抗虫棉的体细胞内含有的基因是（）

A.Bt毒蛋白基因

B.Bt毒蛋白基因和叶绿体基因

C.Bt毒蛋白基因和棉花的部分基因

D.Bt毒蛋白基因和棉花的全部基因

4,2012年2月22日，中国拟出台粮食法规定：主要粮食品种不得擅用转基因技术.下

列关于转基因技术育种的叙述，错误的是（）

A.转基因技术转移的基因是有用的外源基因

B.转移的基因可以来自不同品种和不同物种

C.转基因技术突破了生物的种间界限

D.转基因技术可以不定向地改造生物的遗传性状

5.通过转基因技术，人类培育了众多的转基因生物并开发了转基因食品，下列有关说

法错误的是（）

A.转基因生物体内导入了外源基因

B.转基因食品一定对人类健康有害

C.转基因食品的营养成分不一定改变

D.我国十分重视转基因食品的安全性

6,下列关于转基因生物与安全问题的叙述，正确的是（）

A.“实质性等同"原则是对转基因食品安全的最终评价

B.种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响

C.国际上大多数国家都在食品标签上警示性注明可能的危害

D.转基因食品的安全主要是指公众担心转基因生物会产生毒性蛋白或致敏蛋白

7,2020年诺贝尔化学奖授予新型基因编辑技术CRISPR/Cas9。研究发现：很多细菌的

细胞里有一种适应力免疫系统叫做CRISPR,它可以使细菌侦测到病毒DNA并消灭它。

在病毒感染细菌后，细菌通过一种向导RNA把Cas9蛋白引导到外源DNA并与之结合,

而后利用Cas9蛋白的DNA内切酶活性将病毒DNA剪断，从而阻断病毒在细菌体内的

繁殖。图示利用改造后的CRISPR/Cas9技术，研究人员能高精度修改动物、植物和微生

物的DNA。下列分析错误的是（）

A.向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则

B.利用该技术进行基因编辑时，只能切除原有DNA片段不能插入新的DNA片段

C.通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的

D.Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加

8.将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因P讥-团导入杨树细胞，培育成了抗虫杨树。下图表示

含目的基因的DNA分子和农杆菌质粒，图中表示氨苇青霉素抗性基因，Ne『表示

新霉素抗性基因，箭头表示识别序列完全不同的4种限制酶的酶切位点。下列叙述不

正确的是（）

A.目的基因插入到质粒的T-DNA±.,才能整合到受体细胞染色体中

B.为使目的基因与质粒高效重组，最好选用EcoRI和PstI

C.成功导入重组质粒的细胞会表现为不抗氨茶青霉素、抗新霉素

D.可用DNA分子杂交或抗原-抗体杂交技术检测目的基因是否表达

9.基因治疗给无数的遗传病患者带来希望，下列关于基因治疗的论述正确的是（）

A.基因治疗可以治愈所有的遗传病

B.基因治疗就是对有遗传缺陷细胞进行基因修复

试卷第2页，总37页

C.基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗，体外基因治疗操作简便，效果可靠

D.基因治疗时可用经过修饰的病毒或农杆菌的质粒作载体

10.20世纪90年代，乌干达薯业遭到了病毒的毁灭性打击.科学家研究其原因发现，

是一种新的病毒引发的疾病，而这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的，这一事实

有力地支持了下列哪一观点（）

A.转基因生物有可能成为新的入侵物种，威胁生态系统中的其他生物的生存

B.导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些病菌或病原体杂交，从

而组装出对人类或其他生物有害的病原体

C.转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中，使杂草成为除不

掉的"超级杂草"

D.抗虫棉能抵抗棉铃虫，但随着棉铃虫抗性增强，抗虫棉有可能被淘汰

卷U（非选择题）

二、填空题（本题共计10小题，每题3分，共计30分，）

11.转基因食物安全主要是指公众担心转基因生物会产生出.

A.有毒蛋白（过敏蛋白）

12.基因工程育种的原理是基因突变..（判断对错）

13.获得人生长激素基因的方法有从中获取、、等.在培育

转基因牛过程中，人的生长激素基因进入牛细胞内，且能维持稳定和表达的过程称为

14.限制性核酸内切酶和DM4连接酶是两类常用的工具，用前者可切割烟草花叶病毒

的核酸.（判断对错）.

15.利用转基因技术使外源DNA片段在组织或器官中特异性表达的转基因生物叫生物

反应器。请回答下列问题：

（1）利用转基因动物生产生长激素时，若要使生长激素在动物的乳汁中批量生产，应

选择性染色体组成为

的哺乳动物的作为受体细胞。

（2）外源基因在血液中表达的转基因动物叫血液生物反应器，血液生物反应器中的转

基因产物应从中提取。不宜用血液生物反应器生产动物激素，原因是

（3）叶绿体生物反应器是通过将目的基因导人叶绿体基因组实现的，叶绿体基因组有

基因区和基因间隔区，为了保证原有基因的功能不受影响，外源基因应导入

区。叶绿体基因工程能避免外源基因随花粉扩散，原因是。

16.以羊为材料，通过多项技术可以培育出新的品种，如"转基因羊""克隆羊”和"试管

羊”。请回答下列问题：

（1）转基因羊发生的变异属于,获得转基因羊的最后一道工序是.

（2）克隆羊培育的原理是，其繁殖方式属于

（3）试管羊的培育过程包括、体外受精和胚胎移植等步骤，将体外受精的两

个受精卵培育成的胚胎移植到同一头母牛体内，产生的两只试管羊的基因型________

（填"一定"不一定"）相同，其原因是。

17.某植物蛋白酶抑制剂口基因是重要的抗虫基因，该基因转录的mRNA下游序列已知,

但其上游序列未知。现利用PCR等技术扩增该基因，具体原理如图所示，其中①〜

③表示有关过程，I~ni表示有关物质。请回答下列问题：

未知序列mRNA已知序列

①I引物1

②]加入末端转移的

AAA（A）n--------------------------------------------II

③]pCR

TTT（T）n------------------------*-------------------------、

}in

AAA（A）n-------------------------------------------""/

（1）过程①反应体系中，需要加入种引物，还需加入酶，生成杂

合链物质I。

（2）利用DNA末段转移酶催化过程②，使CDNA单链左侧末端增加十多个腺喋吟脱

氧核甘酸序列（AAA（A）n）,其目的是,进而利于过程③扩增获得目的基因

序列印，过程③反应体系需要添加的新引物序列是。该过程需酶。

（3）与物质m相比，物质I化学组成不同的是0

（4）在物质in的两端通常还需要增加序列，以便与相应的载体重组，再利

用处理大肠杆菌等，以利于将重组质粒导入细胞，构建CDNA文库。

18.人血清白蛋白（HSA）是血液中最丰富的循环蛋白，承担着多种物质运输的功能,

试卷第4页，总37页

同时参与多项生命活动的调节，因此在医疗领域有着十分广泛的用途。在生产真核生

物蛋白时，动物乳腺反应器具有产量高、易于纯化、产物更接近天然活性等优势。

(1)人血清白蛋白基因的结构及控制HSA合成的过程如图1所示。

注：灰色方块衰示外显£

外雅f何线柒丧示内含于

人・清白SE白<HSA>

图I

Ec?RIPxtI

IEcoRIIXco|凸11Ssrll

IIII

I234567S91011121314

替换“SGI中相村位置片段

图1中步骤一是，完成步骤二需要等细胞器参与。

(2)研究者通过一系列方法获得了大量的含有HSA基因14个外显子的CDNA片段

HSA-1(没有内含子，如图2所示)。但实践研究发现，HSA的部分内含子尽管不直接

参与HSA蛋白的编码，却具有提高表达效率的重要作用，因而必须保留。

为此研究者还需要从(选填"CDNA文库"或"基因组文库")中调取含有内含子

序列的HSA基因信息，并获得了如图2所示的HSA-2.为了保证HSA-2能插入HSA

-1中原始位置，应选用图2中的酶同时切割HSA-1和HSA-2,并用

连接，得到最终所需的HSA-3片段。从外显子和内含子组成上判断，HSA-

3片段含有序列，经检测其编码的氨基酸序列与天然HSA蛋白完全相同。

(3)研究者用构建好的含有目的基因的重组DNA导入牛的成纤维细胞，检测到成纤

维细胞所分泌的HSA蛋白,说明目的基因在受体细胞中成功表达。接下来，

进行染色体核型分析确定染色体组成正常后，需要再借助技术，才能获得分

泌HSA的转基因牛。

19.科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的DM4分子进行重组，并成功地在大肠杆菌

中得以表达.过程如下图，据图回答：

(1)过程(1)表示的是采取的方法来获取目的基因.

(2)图中(3)过程用人工方法，使体外重组的DN4分子转移到受体细胞内，一般将受体

大肠杆菌用处理，以增大细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易

进入受体细胞.

(3)为了检测目的基因是否导入了受体细胞内，请用所给的材料设计一个检测目的基因

的实验操作过程.

材料与用具：培养大肠杆菌的培养基、青霉素针剂、接种箱、接种环、培养箱等.

操作步骤：

①________

②接种待检测的经转导处理过的大肠杆菌

③放入培养箱中培养

④观察到的现象：

⑤实验结论：

(4)转基因技术有利有弊，请各举一例加以说明：

有利方面：.

介成人

生**时RNA

有害方面:

20.通过的转化作用，可以使目的基因进入植物细胞，并,使目的基

因的遗传特性得以稳定维持和表达.

三、解答题(本题共计20小题，每题10分，共计200分，)

21.脯氨酸有助于植物抵御干旱。P5cs是植物体内合成脯氨酸的关键酶，下图是将

P5CS基因导入烟草细胞获得耐旱烟草的过程示意图。回答下列问题：

P5cs基因

(1)在“筛选1"中，需在农杆菌的培养基中添加才能筛选出含重组Ti质粒的

农杆菌。在"筛选2"中，个体水平上的检测可采用的指标是。

(2)研究者将获得的P5cs基因利用PCR技术扩增，该过程需设计合适的引物。设计

引物时需已知,为便于进行后续操作还需在引物中添加限制酶的识别序列

PCR扩增时需要设计种引物，其原因是oPCR技术操作步骤中包括两

次升温和一次降温，其中降温的目的是。

试卷第6页，总37页

（3）用P5cs基因作为探针可检测转基因烟草细胞中是否含有o利用基因工

程技术培育的耐旱植株，相比诱变育种和杂交育种，其具有。等突出的优点。

22.科学家将盐地碱蓬的Na+/”+逆向转运蛋白基因（SsNHXl基因）转移到杨树细胞内,

培育出转基因耐盐杨树新品种。回答下列问题：

（1）在转基因操作过程中，可将获得的SsNHXl基因通过技术大量扩增。为

保证SsNHXl基因能在杨树细胞中精确地表达，构建的基因表达载体应含有特定的

（2）将杨树幼胚接种到诱导培养基上，经过形成愈伤组织，此过程在培养基

中添加生长素和细胞分裂素的比例要（填"高""低"或"适中"）。构建的基因表

达载体通常用法导入愈伤组织，然后再转接到分化培养基上形成试管苗。

（3）为检测SsNHXl基因整合到杨树基因组后是否转录，可从转基因植株根或叶的细

胞中提取全部mRNA,用标记的作探针进行分子杂交。若根细胞的mRNA出

现杂交带，叶细胞的mRNA未出现杂交带，则说明o

（4）如何对上述转基因幼苗进行个体生物学水平的鉴定？请简要写出鉴定思路。

23.基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿定向地改变生物，这种改变甚至可以

打破生殖隔离。请回答下列与基因工程发展有关的问题：

（1）生物基础理论的突破为基因工程的发展奠定了基础。

①艾弗里通过细菌转化实验证明了，同时也说明了可以从一种生物

个体转移到另一种生物个体。

②沃森和克里克阐明了，开创了分子生物学时代。

③中心法则的确立和的破译为基因工程提供了理论依据。

（2）各项技术的发明使基因工程的实施成为可能。

①的发现为DNA的切割、连接创造了条件。

②细菌拟核DNA之外的有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移，这一发

现为目的基因的转移找到了运载工具。

③耐高温的Taq酶的发现使目的基因的体外大量扩增成为可能。

24.黑麦草具有抗除草剂草甘瞬的能力，是因为黑麦草具有抗草甘瞬基因。科学家利用

该基因通过转基因技术获得了抗除草剂草甘瞬的玉米新品种，回答下列问题：

（1）科研人员选择能够茁壮生长在喷洒过草甘瞬溶液环境中的黑麦草，从黑麦草细胞

中提取，通过反转录法构建文库，再从中选取抗草甘瞬基因。该方

法获得的目的基因直接导入玉米细胞中不能正常表达，其原因是。

（2）将目的基因导入植物细胞有多种方法，最常用的是

（3）经研究发现该种玉米新品种抗草甘瞬的能力较低，可通过工程修饰或合

成编码抗草甘瞬的基因。

（4）种植该转基因玉米作为食物会引发公众在食物安全方面的担忧，主要是担心转基

因生物会产生出。

（5）与传统的焚烧玉米秸秆相比，将玉米秸秆用来生产食用菌和饲料，饲料喂养牲畜,

人、畜粪尿作为原料生产沼气，发展以沼气工程为核心的农村生态工程建设主要遵循

的生态工程的基本原理是o

25.综合题

回答下列问题：

（1）伦理学家认为，克隆人严重地违反了人类伦理道德，冲击了现有的

中国政府一再重申四不原则：任何生殖性克隆人的实验。

（2）转基因食物安全主要是指公众担心转基因生物会产生出

26.为了应对干旱和强降雨等灾害性天气，很多城市增设了雨水截流储存和利用的设施,

如布设于道路周边或地势较低区域的生物滞留池。生物滞留池内土壤、植物和微生物

等构成了小型生态系统。某城市道路收集到的雨水含有高浓度污染物，其中的多环芳

煌（PAHs）,会严重危害城市水环境。科研人员基于解决污染问题和维护生态安全两方

面考虑，在从当地环境中筛选耐受菌的基础上，通过转基因技术获得高效降解污染物

的工程菌。

（1）经检测发现，生物滞留池内PAHs中的花含量相对较高。研究者尝试筛选能降解

花的菌种。

①筛选能降解花的菌种基本操作步骤如下。请将下列"方框"内字母后面内容补充完整。

配制以,等

a_______倒平板，用工,法接种

为唯一碳源的培养基

上壤浸出液;为避免污染,

操作应在超净工作台中的

挑取颜色、大小等有差异的单个在恒温培养

d附近进行。

S,进一步分离和鉴定种类箱中培养

②从对照区域和生物滞留池中分别培养出占比较高的菌属，结果见图1、图2。在两

个区域中均能检测出的菌属有个，此结果能够说明滞留池土壤中出

现了明显的变化。

试卷第8页，总37页

2.5-

2.0-

%

总^5

-1-

<

々^9

要1-

-o-

.5A

AciThaPseCloEntComThaComNitStePlaPse

图I对照区域1二堞占比较高的菌属图2滞留池中土壤占比较高的菌属

③在另一个筛选对花具有耐受性的菌株的实验中，分离得到四个菌属中的菌株，其生

长曲线见图3。研究人员欲从中选择一个构建工程菌。结合图1、图2所示结果，你认

为应选择,理由是。

1N

1

.0

O.O.8

.6

,42

O.6

S

.0

（2）研究者将能高效降解花的外源基因重组至所选受体菌的同时，还转入了含lac启

动子的核酸酶基因。在半乳糖昔分子的诱导下该启动子会被激活，表达的核酸酶会将

自身遗传物质降解进而发生菌体自毁。转入该基因在维护生态安全方面的意义是

（3）试举一例说明人类在改造自然的过程中，可能会带来的生物安全隐患。

27.如图是获得转基因动物和植物的流程图，请据图回答:

［体内★，

HH

的

mW的

■JM

«W

AK«ST

」©f-xa曼"・*』•》♦*火月门

■■r.as

（1）图示获得大量目的基因的方法是

（2）图中过程②采用的方法是.过程③通常用处理，为使过程④

中的受体生理状况适宜，可用激素对受体进行处理.

（3）构建重组77质粒的过程⑤中需要用到的工具酶为和DM4连接酶；DNA

连接酶根据来源分为两类：连接酶和E•co〃DM4连接酶，但这两种酶作用有所

差别：只能连接双链0N4的黏性末端，而既可以连接双链DM4的黏

性末端，又可以"缝合"双链DM4的齐平末端.

（4）若过程⑥导入到葛苣的体细胞中，则需要通过技术才能获得转基因其

苣，该技术的原理和首要条件分别是和.

（5）检测转基因葛苣中目的基因是否表达，所采用的分子水平检测方法是

28.科学家利用叶盘法将葡萄的相关基因导入番茄，得到早熟番茄。叶盘法的具体做法

是：先将实验材料的叶子表面进行消毒，再用消毒过的打孔器从叶子上取下圆形小片,

即叶盘。将它放在土壤农杆菌培养液中浸泡4~5min,然后用滤纸吸干，放在特殊培养

基上培养两天后，转移到含有适当抗生素的选择培养基上继续培养。数周后，叶盘周

围会长出愈伤组织并分化成幼苗。请回答：

（1）科学家培养早熟番茄应用了基因工程技术，该技术的原理是o科学家利

用叶盘法时属于基因工程的第二步，即o

（2）农杆菌通常感染________植物和裸子植物，是因为这些植物在伤口处的细胞会分

泌大量的化合物，吸引农杆菌。农杆菌能够介导转化的原因是：o

（3）愈伤组织经后续处理可以得到早熟番茄幼苗，这是因为愈伤组织细胞中含有

和0

29.家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培

养，可以提取干扰素用于制药。

（1）进行转基因操作前，需用酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。

（2）为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片

段正确插入表达载体的和之间。

（3）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。PCR技术利用的原理是

该PCR反应体系的主成分应该包含：扩增缓冲液（含Mg2+）,水，4种脱氧

核甘酸、模板DNA、和。

（4）生物反应器培养家蚕细胞时会产生接触抑制，所以培养时通常将多孔的中空薄壁

试卷第10页，总37页

小玻珠放入反应器中，这样可以增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。

30.我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究而荣获诺贝尔生理学和医学奖。青蒿素是目前世

界上最有效的治疗疟疾药物，但青蒿植株的产量低，不能满足临床需求，为提高青蒿

素产量，研究人员将棉花中的FPP合成酶基因导入青蒿植株并诱导其表达。获得了高

产青蒿植株。回答下列问题。

（1）从棉花基因文库中获取FPP合成酶基因后，需通过技术对该目的基因进

行大量扩增，利用该技术的前提是o该技术除了需要提供模板和游离的脱氧

核甘酸外，还需要提供的条件有o（答两点）

（2）获得目的基因和质粒后，一般要利用两种不同的限制酶对二者进行切割的目的是

（3）若将质粒上的抗生素Kan抗性基因作为标记基因，则将重组质粒导人土壤农杆菌

后，进行选择培养时，培养基除含有必要的营养物质、琼脂外，还必须加入

将重组质粒导入青蒿细胞后，还要应用植物组织培养技术将其培养成植株，该培养过

程需要加入调节植物的生长与分化。

31.请回答下列有关基因工程和生物技术安全性的问题：

（1）霍拉纳（H.G.Khorana）用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在，不仅

使人们认识到自然界中从微生物到人类共用一套,而且为基因的分离和合成

等提供了理论依据。钱嘉韵是第一个成功分离出耐高温DNA聚合酶的中国台湾科学家,

该酶的发现为基因工程中技术的发明提供了前提条件。

（2）检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可以采用DNA分子杂交技术，

即将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用等

作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示出,就表明目

的基因已插入受体的染色体DNA中。

（3）日前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋

白、生长激素和a-抗胰蛋白酶等重要医药产品。在用转基因动物生产药用蛋白时，

需要先将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的等调控组件重组在一起，通过

等法，导入哺乳物的受精卵中。

（4）部分公众认为转基因农作物可能会对生物多样性构成威胁，根据所学的生物学知

识，列举两个理由，减轻或消除他们的担忧：。

32.人的遗传性疾病是很难用一般药物进行治疗的，基因工程为治疗遗传性疾病提供了

可能。请回答下列问题：

待标记的DNA

DNA聚合酶

荧光标记的DNA探针

（1）基因芯片技术可用于基因缺陷的检测，该技术首先需制备DNA探针（如图）。据

图，在DNA聚合酶的作用下，以荧光标记的为原料，合成荧光标记的DNA探

针。基因芯片技术应用了原理，基因芯片的用途广泛，如：O

（2）基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的发挥功能，从而达到

治疗疾病的目的。用于基因治疗的基因除了从健康人体上分离得到的功能正常基因外,

还有两类：一是反义基因，即通过产生的分子，与病变基因产生的相应分子

进行互补，来阻断（填"正常"或"非正常”）蛋白质合成。二是,即编

码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因。

33.癌症源于一群不受控制地进行分裂的细胞，某白血病具有遗传性，主要是某条染色

体的DM4上的基因E突变为e导致（见图甲）.

甲图正常基因模板链[E]:TAGCAGGTGGACTGAGGACTCCAC

非正常基因棋板链回:TAGCAGGTGGACTGACGACTCCAC

JKMpB

正常者患病者母亲父亲新生儿

乙图

DNA移动方向

I.有一对年轻夫妇，其家族这种疾病的发病率较高.现知某种能识别序列CTM4G的酶

（\=任意一种核昔酸4、T、G或C）,可在该序列的CT碱基之间进行切割.科学家提取

该对夫妇（M和P）,他们的新生儿以及非家族成员人士（/和K）的DM4,利用CTM4G酶切

割DM4.经凝胶电泳后，结果如图乙.

（1）研究所用的酶称为.

（2）/样本电泳后有两条带，K样本只有一个条带，请据图分析造成这个现象的原因是

（3）写出双亲的基因型：父母.

II.该疾病目前采取的治疗措施有放疗、化疗、基因治疗等方法.基因治疗的基本步

骤是：

试卷第12页，总37页

猪毒DNA

寺的禁闪云〉三用才瓷胃抬汨胞

"Mi内增殖［、J［、IOJ（?）轿架LI、

—>-4丫--A1.>fr^'i/7?\

二,◎向,⑦

*3町Q内DNA

（4）治疗该白血病的目的基因是指________基因，基因在体外增殖的主要方法是

（5）病毒在此治疗中的作用是

假如在实验室进行如下操作：

普通质罚

用限制酶EcoRU单独切割该普通质粒，可产生14kB（lkB即1000个碱基对）的长链，

而同时用限制酶EcoRU、Mbol联合切割同一种质粒，得到三种长度的DM4片段，见下

图，其中*表示EcoRU限制酶切割的一个粘性末

14kb

*।।*

2.5kb5.5kb6kb

*IIII*I

（6）若“方由限制酶独立切割该普通质粒，则可以产生的长度为

的0N4片段.

（7）EcoRM限制酶切割普通质粒的切割位点如下图，*为切割点.请在图上的大致位

置上也用箭头标出Mbo印艮制酶的酶切位点，并标示相应片段长度.

EcoRV—»

34.新冠病毒是一种RNA病毒，其主要通过其表面刺突蛋白（S蛋白）与人体细胞上的

"血管紧张素转化酶2（ACE2）"受体结合实现感染。各类新冠病毒疫苗的研发都是基

于这个主要的理论基础，即以S蛋白基因为靶点，通过表达S蛋白，诱导人体产生免

疫能力，从而实现预防感染的目的。以下是两条疫苗研究技术路线：

A.疫苗研究技术路线1：体外表达疫苗--重组疫苗。

提取新冠病毒RNA,获取S蛋白基因，构建S蛋白基因表达载体，导入酿酒酵母，合

成并分泌S蛋白质（疫苗），注射人体，产生免疫。

B.疫苗研究技术路线2：体内表达疫苗--病毒载体疫苗。

提取新冠病毒RNA,获取S蛋白基因，将S蛋白基因转入复制缺陷型腺病毒的基因组

内，获得疫苗。接种该疫苗后，腺病毒载体会进入人体细胞，由于基因缺陷，腺病毒

本身无法复制，但其内的S蛋白基因会启动产生S蛋白，这种S蛋白会从细胞内转移

到细胞外，诱导人体产生免疫。

据上述材料结合所学知识，回答下列问题：

（1）两条技术路线中，获取S蛋白基因的方法是：提取病毒RNA,通过过

程合成S蛋白基因，再用PCR技术扩增S蛋白基因。设计扩增S蛋白基因所需的引物

时，不可以将一端引物设计为含GAATTC序列，理由是：o

（2）技术路线1中，常使用两种酶切割载体。这里的酶是;与单酶切相比,

优点是：。体外表达技术在疫苗领域已经非常成熟，但由于S蛋白中含有受

体酵母菌自身分泌的内源蛋白，所以比较复杂；

（3）技术路线2中，相当于把人体细胞当作了疫苗工厂，大大简化了疫苗生产过程。

无法自我复制的腺病毒也会被人体免疫机制清理掉，提高了疫苗的o但是绝

大多数人成长过程中曾感染过腺病毒，短期内体内可能存在能中和腺病毒载体的

，从而（用“加强/降低"作答）疫苗效果，这就是预存免疫。

35.生物部分抗生素能选择性地作用于细菌体细胞DNA、RNA和蛋白质合成系统的特定

环节，干扰细胞的代谢作用，妨碍生命活动或使停止生长，甚至死亡。通过基因工程

将抗生素基因转入植物体内，可增强其抗细菌病的能力。回答下列问题：

（1）抗生素发挥作用的主要场所是。

（2）在提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是,以mRNA

为材料获得DNA是构建文库的主要方法。

（3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要构建基因表达载体，包含

、启动子、终止子、复制原点。

（4）导入植物体细胞通常用，原理是利用其菌体中质粒的T-DNA片段可

上的特点。

（5）若获得的转基因植株（抗生素基因已经整合到植物的基因组中）抗细菌病的能力

没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是o

36.酵素因其养颜保健、排毒瘦身等功能深受众人的喜爱，"自制酵素”是糖和水果进行

发酵后的产物，即“水果泡菜"与"低度甜味水果酒”的混合物。

试卷第14页，总37页

自制水果酵素的基本过程如下：

①新鲜水果洗净切好备用；

②将水果切块一层层放入密时罐，每放一层按比例加一层糖；

③密封发酵，每天适量放气，若干天后即可获得"水果酵素"。

（1）参与酵素制作的两类微生物主要是，它们主要来自于

（2）自制酵素过程中会出现意外情况，如每天打开瓶盖一次可能导致大量白毛生长,

分析可能的原因是（微生物）大量生长，其代谢类型是。夏初制作

还可能出现浓郁的酸味，因为温度更接近，更适于醋酸菌生存并发酵。

（3）制作失败的酵素会混入杂菌和有害物质，食用后会引起中毒。利用微生物培养技

术来检测和鉴定酵素中的菌种，可通过观察来初步确定混入的菌种。若要进

一步统计发酵液中活菌的数目，应选取菌落数目稳定的平板进行计数，这样可以防止

因而导致遗漏菌落的数目。

37.人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，现有的肝硬化、肝癌多从乙肝发展而来，疫苗是

预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙肝疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程

疫苗阶段。血源性乙肝疫苗是取用乙肝病毒感染者的血液，用高速离心法提纯血液中

的乙肝病毒，之后再将其灭活，制成乙肝疫苗，具有一定的感染风险。如图所示为乙

肝基因工程疫苗的生产和使用过程（注：质粒中lacZ基因可使细菌利用培养基中的物

质X-gal,从而使菌落呈蓝色，若无该基因，则菌落呈白色）。请回答下列问题：

£coRI

EcoRVBamEI

*9*

抗性基因|导入大跖杆苜禺4乙肝病♦祠

0/

0^＞用组质总||荏R应而限|

BamHlBamHI

1目的基因I可

7r

£coRVEcoHI

(1)过程①最好选用的限制酶方案是O

A.EcoRV和BamH工B.BamHI和EcoRI

C.EcoRV和EcoRID.只有BamHI

（2）由图中过程③可知，该目的基因的具体功能是

（3）若要迅速获取大量的目的基因，以提高重组质粒产生的效率，常用的技术是

（写中文全称）。图中过程②常需要用处理，使大肠杆菌细胞转化

为感受态细胞。

（4）为了筛选、获取含重组质粒的大肠杆菌，需在培养大肠杆菌的通用培养基中额外

加入,培养一段时间挑选出呈________（填"蓝色"或"白色"）的菌落进一步培

养获得大量目的菌。

（5）用基因工程疫苗接种比血源性疫苗更安全，试从疫苗的结构特点解释原因:

38.凡是具有抗原性、接种于机体可产生特异性的免疫、可抵抗传染病的发生和流行的

物质均可称为“疫苗以下是三代乙肝疫苗的生产原理示意图，回答下列问

题.

（1）目前临床使用的乙肝疫苗是第二代疫苗.图中外衣壳蛋白A基因的大量扩增可通

过技术，需要用到的一种重要酶是、种引物.构建含基因

A的重组质粒需要用到的工具酶是.

（2）据信息和所学知识分析：第一代疫苗基本处于淘汰的原因是：

（3）结合图中第二代、第三代疫苗的化学本质分析推测，哪一代疫苗利于运输及原因:

（4）外源DNA进入机体后，如果整合到人体基因组中会引起的激活或

的失活从而导致机体癌变，这也是第三代疫苗可能的安全隐患，正在研究之

中.

39.如图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程，请据图回答下列有关问题:

（1）若限制酶/的识别序列和切点是-JG47C-,限制酶〃的识别下列和切点是-G1

试卷第16页，总37页

GATCC-,那么在①过程中，应用限制酶〃切割质粒，用限制酶/切割抗虫基因，这样

处理的原因是.①过程在（体内/体外）进行.

（2）将通过②过程得到的大肠杆菌涂布在含有的培养基上，能够生长说明

已导入了普通质粒或重组质粒，反之则说明没有导入.

（3）在基因操作中，将重组质粒导入大肠杆菌的目的是

（4）经筛选分析，该植株细胞中含有一个携带抗虫基因的DM4片段，并表现出抗虫性

状，因此可以把它看作是杂合子理论上，该转基因植株自交产生的&代中，仍具有抗

虫特性的植株占总数的.

（5）⑤过程所用技术称为,从遗传学角度来看，根本原因是根细胞具有

40.为获得生长速度加快的番茄，科研人员对番茄的愈伤组织进行了遗传改造，改造过

程用到的部分结构如图。

,I-DNA.

tms：编码产物控制合成生长素

tmr：编码产物控制合成细胞分裂素

vir：编码产物控制激活T-DNA转移

T：终止子

（1）图中结构P、T是基因成功转录的保证，则结构P是

（2）图中结构属于目的基因的是。构建基因表达载体时，常需要使用限制

酶和DNA连接酶，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的酶是酶。

（3）构建重组质粒后，将该愈伤组织浸入含有上述质粒的________菌液中，通过该菌

的转化作用使目的基因进入愈伤组织并插入到细胞的染色体DNA上。

（4）为检测转基因番茄中tms基因是否转录出mRNA,首先要从该组织中提取出

mRNA,然后将作为探针，根据是否形成进而判断tms基因是否转录出

mRNAo

参考答案与试题解析

高中生物必修二基因工程及其应用同步练习含答案

一、选择题（本题共计10小题，每题3分，共计30分）

1.

【答案】

B

【考点】

基因工程的原理及技术

【解析】

基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然

后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。

【解答】

解：基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造,

然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状，最终目的是为了让外源

基因表达成蛋白质。

故选：Bo

2.

【答案】

A

【考点】

基因工程的应用

基因工程的原理及技术

【解析】

本题考查了转基因技术培育新品种的特征，解题的关键是掌握并理解转基因技术的概

念，要求学生具备一定的综合运用能力。

【解答】

解：培育出的小鼠体内具有发光水母的部分基因，因此能够发出荧光。实现这种现象

所运用的生物技术是转基因技术，A正确。

故选：Ao

3.

【答案】

D

【考点】

基因工程的应用

【解析】

抗虫棉的培育过程就是将苏云金芽抱杆菌体内的Bt毒蛋白基因剪切下来，导入棉花的

细胞中，使出毒蛋白基因和棉花的基因重组在一起，使棉花具有抗虫的性状.

【解答】

解：抗虫棉的培育过程就是将苏云金芽抱杆菌体内的出毒蛋白基因剪切下来，导入棉

花的细胞中使Bt毒蛋白基因和棉花的基因重组在一起，培育而成的抗虫棉具有Bt毒蛋

白基因和棉花的全部基因.

故选：D.

4.

【答案】

试卷第18页，总37页

D

【考点】

基因工程的应用

【解析】

基因工程又叫DM4重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外

DM4重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的

新的生物类型和生物产品.由此可见，基因工程技术能定向地改造生物的遗传性

状.据此答题.

【解答】

解：4、转基因技术转移的基因对人类是有益的，4正确；

C、转移的外源基因一般来自不同的品种或不同物种，B正确；

C、转基因技术突破了生物的种间界限，扩大了亲本的范围，C正确；

D、转基因技术可以定向改造生物的遗传性状，D错误.

故选：D.

5.

【答案】

B

【考点】

转基因生物和转基因食品的安全性

【解析】

转基因食品的安全性要多环节、严谨地评价，确保转基因食物的安全.例如在农作物

研究、农田试种、大面积种植和商品化等各阶段都要进行严格的安全性评价.

【解答】

解：a、转基因生物体内导入了外源基因，即目的基因，a正确；

B、转基因食品中的有机物在自然界中都是存在的，转基因食品不一定对人体有害，B

错误；

C、转基因食品的营养成分不一定改变，C正确；

。、我国转基因食品的安全性要多环节、严谨地评价，确保转基因食物的安全，。正确.

故选:B.

6.

【答案】

D

【考点】

转基因生物和转基因食品的安全性

【解析】

本题主要考查转基因生物和转基因食品的安全性问题，考生根据所学知识答题即可。

【解答】

解：A."实质性等同"概念是对转基因农作物安全性评价的起点，而不是终点，A错误；

B.种植抗虫棉可以减少农药的使用量，保护环境，但转基因植物可能会与野生植物杂

交，造成基因污染，可能会对生物多样性构成潜在的风险和威胁，B错误；

C.转基因食品上只标明原料来自转基因生物，并未标明其危害，C错误；

D.转基因食品的安全主要是指公众担心转基因生物会产生毒性蛋白或致敏蛋白，D正

确。

故选：Do

7.

【答案】

B

【考点】

基因工程的原理及技术

【解析】

本题考查的知识点是基因工程的原理及技术。

【解答】

解：A.向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则，A正确；

B.利用该技术进行基因编辑时，既能切除原有DNA片段，又能插入新的DNA片段，B

错误；

C.通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的，C正确；

D.向导RNA与目标DNA结合的前提条件是RNA序列与DNA序列精准结合，如果向导

RNA过短，则基因组中能与之结合的DNA序列就会越多，出现Cas9结合剪切多个基

因的现象，因此Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加，D

正确。

故选:Bo

8.

【答案】

D

【考点】

基因工程的原理及技术

【解析】

本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念及操作步骤,

掌握各操作步骤中需要注意的细节，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。

【解答】

解：分析图示可知，为保证目的基因的完整性，不能选用BamHl酶，为了防止目的

基因自身环化，应选用目的基因两侧的两种不同的限制酶，重组质粒中至少要保留一

个抗生素的抗性基因，PstI和TthDII只能选其中一个，综上所述，可选用EcoRi和

PstI或者EcoRI和TthmI,为保留重组质粒中的复制原点，最好选用EcoRI和

PstI同时切割目的基因和质粒。

A.农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的

DNA上，根据这一特点，将目的基因插入到质粒的T-DNA上，才能整合到受体细胞染

色体中，A正确。

B.由分析可知，为使目的基因与质粒高效重组，最好选用EcoRI和PstI同时切割目的

基因和质粒，B正确。

C.由分析可知，应选用EcoR工和PstI切割质粒，氨苇青霉素抗性基因被破坏，故成功

导入重组质粒的细胞会表现为不抗氨芳青霉素、抗新霉素，C正确。

D.检测目的基因是否表达应检测是否成功产生蛋白质，可用抗原-抗体杂交技术，D错

误。

故选:D=

9.

【答案】

D

【考点】

基因工程的应用

【解析】

基因治疗（治疗遗传病最有效的手段）：

1.概念：把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，

从而达到治疗疾病的目的。

试卷第20页，总37页

例：将腺甘酸脱氨酶（ADA）基因导入患者的淋巴细胞，治疗复合型免疫缺陷症。

2、种类：体外基因治疗和体内基因治疗，其中效果比较可靠的是体外基因治疗。

3、用于基因治疗的基因种类：正常基因、反义基因、编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶

基因（自杀基因）。

【解答】

A、遗传病包括基因病和染色体异常遗传病，基因治疗可以治愈基因病，但不能治愈染

色体异常遗传病，A错误；

B、基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥

功能，从而达到治疗疾病的目的，而不是对有遗传缺陷细胞进行基因修复，B错误；

C、基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗，体外基因治疗操作复杂，效果可靠，

C错误；

D、基因治疗时可用经过修饰的病毒或农杆菌的质粒作载体，D正确。

10.

【答案】

B

【考点】

基因工程的原理及技术

基因工程的应用

【解析】

转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响

反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过

食物链进入人体.

正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境.

【解答】

解：这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的，说明两种病毒的基因可以重新组合可

形成新的病毒，这一事实有力地支持了B选项的观点，即导入转基因生物的外源基因有

可能与感染转基因生物的某些病菌或病原体杂交，从而组装出对人类或其他生物有害

的病原体.

故选:B.

二、填空题（本题共计10小题，每题3分，共计30分）

11.

【答案】

有毒蛋白（过敏蛋白）

【考点】

转基因生物和转基因食品的安全性

现代生物技术对人类社会的总体影响

【解析】

转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全

（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。对待转基因技术的

利弊，正确的做法应该是趋利避害，不能因噎废食。

【解答】

解：转基因食物安全主要是指公众担心转基因生物会产生出有毒蛋白或过敏蛋白。

故答案为：有毒蛋白（过敏蛋白）

12.

【答案】

错误

【考点】

基因工程的原理及技术

【解析】

基因工程的概念：

基因工程的别名基因拼接技术或DM4重组技术

操作环境生物体外

操作对象基因

操作水平DM4分子水平

基本过程剪切T拼接T导入T表达

结果人类需要的基因产物

【解答】

解：基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DAM重组和转基因

等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生

物产品.由此可见，基因工程的原理是基因重组.

故答案为：

错误

13.

【答案】

基因文库，利用PCR技术扩增，人工合成，转化

【考点】

基因工程的原理及技术

【解析】

获取目的基因的方法主要有两种：

(1)从供体细胞的DM4中直接分离基因，最常用的方法是“鸟枪法"又叫"散弹射击法“；

(2)人工合成基因，这种方法有两条途径，一是以目的基因转录的信使RM4为模板，反

转录成互补的单链DM4,再在酶的作用下合成双链DM4,即目的基因；另一条途径是

蛋白质的氨基酸序列，推测出信使RM4序列，再推测出结构基因的核昔酸序列，然后

用化学的方法以单核甘酸为原料合成.

【解答】